リニアモータ及び部品移載装置
【課題】ベースプレートに設けられた固定子と、可動部に設けられた可動子を幅方向で対向させながら両者で発生する磁束の相互作用により可動部を移動方向に移動させるリニアモータおよび該リニアモータを用いる部品移載装置において、幅方向および移動方向の両方に直交する厚み方向へのリニアモータの薄型化を図る。
【解決手段】可動子（ヨーク５＋永久磁石６）、電機子（固定子）３およびリターンスプリング（付勢部材）１５が幅方向Ｙに配置されている。このため、可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、リニアモータＬＭの薄型化が可能となっている。また、リターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsがモータ本体の高さＨmよりも低くなるように設定しているので、リターンスプリング１５によりリニアモータＬＭが厚肉化するのを防止することができる。
【解決手段】可動子（ヨーク５＋永久磁石６）、電機子（固定子）３およびリターンスプリング（付勢部材）１５が幅方向Ｙに配置されている。このため、可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、リニアモータＬＭの薄型化が可能となっている。また、リターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsがモータ本体の高さＨmよりも低くなるように設定しているので、リターンスプリング１５によりリニアモータＬＭが厚肉化するのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースプレートに対して可動ベースを直線的に移動させるリニアモータおよび該リニアモータを用いた部品移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータは、複数のコイルが磁極鉄心に列設された１次側要素と、強磁性材料より形成されたヨークに複数の永久磁石が列設された２次側要素とを有しており、永久磁石がコイルに対向しながら離間配置されている。そして、コイルに印加する駆動電流を制御することによって磁極鉄心の磁界を移動させることによって、１次側要素（または２次側要素）が２次側要素（または１次側要素）に対して相対移動する。このようなリニアモータとしては、例えば特許文献１に記載されているように、走行用レールを可動子側に設ける一方、固定子側に支持摺動部材（スライダ）を設けて可動子を固定子に対して上下方向に移動させるものがある。すなわち、このリニアモータでは、３枚の強磁性の板状ヨーク（例えばＳＳ４００製）を組み合わせて上下方向に沿って断面形状がコの字の組立体を形成している。そして、相対向するヨークの内面に永久磁石を上下方向に列状に設けて磁気回路を形成する一方、ヨークの外表面に対して走行用レールが上下方向に延設されている。このようにヨークと永久磁石により可動子が構成されている。また、走行用レールに沿って支持摺動部材（スライダ）がスライド自在に設けられるとともに、当該支持摺動部材に固定子が取り付けられている。この固定子には、可動子の磁気回路の磁極と対向しながら当該磁極表面から所定間隔だけ離間するように多相コイルが配置されている。このため、上記したようにコイルに印加する駆動電流を制御することで可動子は固定子に対して相対移動する。また、この可動子にはコイルばねの一方端部が接続されており、当該コイルばねにより上方向に付勢されて可動子の自重が支持されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７４８３２号公報（図１、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子部品などの部品をハンドリングする部品移載装置、半導体装置や液晶表示装置などを製造するための製造装置などを中心として、リニアモータの用途が年々拡大しており、特に近年薄型で優れた動作応答性を有する高性能なリニアモータのニーズが高まっている。しかしながら、上記リニアモータでは、３枚のヨークを略コの字に配置し、しかも相対向する２つのヨークの間で、永久磁石−コイル−永久磁石という配置が形成されている。また、可動子と固定子の配置関係を考慮せず、単にコイルばねの交換作業を簡便するという観点のみからコイルばねの配設位置が設定されている。このような要因から、従来のリニアモータは移動方向と直交する方向に厚くなっている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ベースプレートに設けられた固定子と、可動部に設けられた可動子を幅方向で対向させながら両者で発生する磁束の相互作用により可動部を移動方向に移動させるリニアモータにおいて、幅方向および移動方向の両方に直交する厚み方向への薄型化を図ることを第１の目的とする。
【０００６】
また、この発明は上記リニアモータを用いた部品移載装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかるリニアモータは、上記第１の目的を達成するため、ベースプレートと、ベースプレートのベース面に対して所定の移動方向に移動自在となっている可動部と、可動部に対して移動方向に延設された可動子と、移動方向と直交する幅方向に可動子から離間して対向するようにベースプレートのベース面に対して移動方向に延設された固定子と、可動部および固定子とともに幅方向に配置されて可動部を移動方向の一方側に付勢する付勢部材とを備え、可動子および固定子で発生する磁束の相互作用により付勢部材の付勢力よりも大きな駆動力を発生させて可動部を移動方向に駆動することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、付勢部材により可動部が移動方向の一方側に付勢されており、駆動力が発生していない間、移動方向の一方側に位置する。一方、可動子および固定子で発生する磁束の相互作用により駆動力を発生させると、可動部は移動方向の一方側に駆動されたり、上記付勢力に逆らいながら移動方向の他方側に駆動される。このように可動部を移動方向に移動させるための力（電磁力および弾発力）を発生させるために、可動子、固定子および付勢部材が設けられているが、本発明では、可動子、固定子および付勢部材が幅方向に沿って配置されている。このため、特許文献１に記載されているように可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、上記配置構造を有する本発明にかかるリニアモータでは、幅方向および移動方向の両方に直交する厚み方向に小さくなり、リニアモータの薄型化が可能となる。
【０００９】
また、この発明にかかる部品移載装置は、部品収容部から部品搭載領域に部品を移載する部品移載装置であって、上記第２の目的を達成するため、ベース部材と、ベース部材に対して上下方向に移動自在に支持され、先端部に吸着ノズルが取り付けられるとともに、後端部に接続された負圧配管を介して供給される負圧を吸着ノズルに与えるノズルシャフトと、ノズルシャフトを上下方向に駆動する上下駆動機構とを有する、ヘッドユニットと、部品収容部の上方位置と部品搭載領域の上方位置との間でヘッドユニットを移動させるヘッド駆動手段とを備え、上下駆動機構が請求項１ないし８のいずれかに記載のリニアモータであり、リニアモータは、移動方向が上下方向と平行であり、しかも付勢部材が可動部を上方向に付勢するように、ベース部材に取り付けられ、リニアモータの可動部がノズルシャフトに連結されていることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された部品移載装置では、上記リニアモータの可動部がノズルシャフトに連結されて可動部を駆動することでノズルシャフトが上下方向に駆動される。このようにリニアモータの薄型化によって部品移載装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明はリニアモータおよび該リニアモータを用いた部品移載装置に関するものであり、以下においては、部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を説明した後でリニアモータの構成および動作などについて詳述する。
【００１２】
図１は本発明にかかる部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を示す平面図である。また、図２はヘッドユニットの正面図および側面図である。さらに、図３は図１に示す表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。なお、これらの図面及び後で説明する図面では、本発明にかかるリニアモータの移動方向Ｚ、幅方向Ｙおよび厚み方向Ｘに対応した三次元の座標系を採用している。
【００１３】
この表面実装機ＭＴでは、基台１１１上に基板搬送機構１０２が配置されており、基板１０３を所定の搬送方向Ｘに搬送可能となっている。より詳しくは、基板搬送機構１０２は、基台１１１上において基板１０３を図１の右側から左側へ搬送する一対のコンベア１２１、１２１を有している。これらのコンベア１２１、１２１は表面実装機ＭＴ全体を制御する制御ユニット１０４の駆動制御部１４１により制御される。すなわち、コンベア１２１，１２１は駆動制御部１４１からの駆動指令に応じて作動し、搬入されてきた基板１０３を所定の実装作業位置（同図に示す基板１０３の位置）で停止させる。そして、このように搬送されてきた基板１０３は図略の保持装置により固定保持される。この基板１０３に対して部品収容部１０５から供給される電子部品（図示省略）がヘッドユニット１０６に搭載された吸着ノズル１６１により移載される。また、基板１０３に実装すべき部品の全部について実装処理が完了すると、基板搬送機構１０２は駆動制御部１４１からの駆動指令に応じて基板１０３を搬出する。
【００１４】
基板搬送機構１０２の両側には、上記した部品収容部１０５が配置されている。これらの部品収容部１０５は多数のテープフィーダ１５１を備えている。また、各テープフィーダ１５１には、電子部品を収納・保持したテープを巻回したリール（図示省略）が配置されており、電子部品を供給可能となっている。すなわち、各テープには、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品が所定間隔おきに収納、保持されている。そして、テープフィーダ１５１がリールからテープをヘッドユニット１０６側に送り出すことによって該テープ内の電子部品が間欠的に繰り出され、その結果、ヘッドユニット１０６の吸着ノズル１６１による電子部品のピックアップが可能となる。
【００１５】
また、この実施形態では、基板搬送機構１０２の他に、ヘッド駆動機構１０７が設けられている。このヘッド駆動機構１０７はヘッドユニット１０６を基台１１１の所定範囲にわたりＸ方向及びＹ軸方向（Ｘ軸及びＺ方向と直交する方向）に移動するための機構である。そして、ヘッドユニット１０６の移動により吸着ノズル１６１で吸着された電子部品が部品収容部１０５の上方位置から基板１０３の上方位置に搬送される。すなわち、ヘッド駆動機構１０７は、Ｘ方向に延びる実装用ヘッド支持部材１７１を有しており、この実装用ヘッド支持部材１７１はヘッドユニット１０６をＸ軸に沿って移動可能に支持している。また、実装用ヘッド支持部材１７１は、両端部がＹ軸方向の固定レール１７２に支持され、この固定レール１７２に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。さらに、ヘッド駆動機構１０７は、ヘッドユニット１０６をＸ方向に駆動する駆動源たるＸ軸サーボモータ１７３と、ヘッドユニット１０６をＹ軸方向に駆動する駆動源たるＹ軸サーボモータ１７４とを有している。モータ１７３はボールねじ１７５に連結されており、駆動制御部１４１からの動作指令に応じてモータ１７３が作動することでヘッドユニット１０６がボールねじ１７５を介してＸ方向に駆動される。一方、モータ１７４はボールねじ１７６に連結されており、駆動制御部１４１からの動作指令に応じてモータ１７４が作動することで実装用ヘッド支持部材１７１がボールねじ１７６を介してＹ軸方向へ駆動される。
【００１６】
ヘッド駆動機構１０７によりヘッドユニット１０６は電子部品を吸着ノズル１６１により吸着保持したまま基板１０３に搬送するとともに、所定位置に移載する（部品移載動作）。より詳しく説明すると、ヘッドユニット１０６は次のように構成されている。このヘッドユニット１０６では、鉛直方向Ｚに延設された実装用ヘッドが１０本、Ｘ方向（基板搬送機構１０２による基板１０３の搬送方向）に等間隔で列状配置されている。実装用ヘッドのそれぞれの先端部には、吸着ノズル１６１が装着されている。すなわち、図２に示すように、各実装用ヘッドはＺ方向に伸びるノズルシャフト１６３を備えている。ノズルシャフト１６３の軸心部には、上方（Ｚ方向）に延びる空気通路が形成されている。そして、ノズルシャフト１６３の下方端部には、吸着ノズル１６１が接続されて空気通路と連通している。一方、上方端部は開口しており、連結部１６４、接続部材１６５、空気パイプ１６６および真空切替バルブ機構１６７を介して真空吸引源および正圧源に接続される。
【００１７】
また、ヘッドユニット１０６では、ノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降させる上下駆動機構１６８が設けられており、駆動制御部１４１のモータコントローラ１４２により上下駆動機構１６８を駆動制御してノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降させ、これによって吸着ノズル１６１を上下方向Ｚに移動し、位置決めする。この実施形態では、１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を組み合わせた多軸リニアモータＭＬＭを上下駆動機構１６８として用いている。なお、この構成の詳細については、後で詳述する。
【００１８】
また、吸着ノズル１６１をＲ方向に回転させるＲ軸サーボモータ１６９が設けられており、制御ユニット１０４の駆動制御部１４１からの動作指令に基づきＲ軸サーボモータ１６９が作動して吸着ノズル１６１をＲ方向に回転させる。したがって、上記のようにヘッド駆動機構１０７によってヘッドユニット１０６が部品収容部１０５に移動されるとともに、上下駆動機構１６８およびＲ軸サーボモータ１６９を駆動することによって、部品収容部１０５から供給される電子部品に対して吸着ノズル１６１の先端部が適正な姿勢で当接する。
【００１９】
図４は上下駆動機構の構成を示す図である。この実施形態において上下駆動機構１６８として用いられている多軸リニアモータＭＬＭは図４に示すように１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０と２枚のサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂとで構成されている。各単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０は、ベースプレート１上を所定の移動方向Ｚに移動自在な可動ベース４に対して可動子が移動方向Ｚに延設されるとともに、移動方向Ｚと直交する幅方向Ｙに可動子から離間して対向するように固定子がベースプレート１に対して移動方向Ｚに延設され、可動子および固定子で発生する磁束の相互作用により可動ベース４を移動方向Ｚに駆動するものである。そして、これらの単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０はＸ方向に積層配置されている。なお、リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の構成および動作、並びにリニアモータの積層構造については、後で詳述する。
【００２０】
また、リニアモータＬＭ１の（−Ｘ）側にサイドプレートＳＰａが配置される一方、リニアモータＬＭ１０の（＋Ｘ）側にサイドプレートＳＰｂが配置されており、これら２枚のサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂにより単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を挟み込んでいる。これらサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂおよび単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０のいずれにも予め設定された位置に３つの締結用の貫通孔が形成されており、これらの締結用貫通孔に貫くようにボルト１３ｐ〜１３ｑが挿通されるとともに、ナットによって締結されてサイドプレートＳＰａ、単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０およびサイドプレートＳＰｂが一体化されて多軸リニアモータＭＬＭが形成されている。この多軸リニアモータＭＬＭは図１０に示すようにヘッドユニット１０６のベースプレート１６０に取り付けられる。なお、サイドプレートＳＰｂは、端部のリニアモータＬＭ１０の凹部１ｅ（図７参照）を覆うカバーとしても機能する。
【００２１】
また、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の可動ベース４には、連結部１６４を介してノズルシャフト１６３が連結されている。各連結部１６４は図２に示すようにＬ字状のブロック部材１６４ａとシャフトホルダ１６４ｂを備えている。各ブロック部材１６４ａでは、（＋Ｚ）方向に延びる端部により、ネジで可動ベース４に螺合されている。これによって、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０でブロック部材１６４ａが可動ベース４の下端部、つまり（−Ｚ）側端部に連結される。また、各ブロック部材１６４ａの（−Ｙ）方向に延びる端部の下面にシャフトホルダ１６４ｂが取り付けられ、シャフトホルダ１６４ｂの下面側、つまり（−Ｚ）方向側でノズルシャフト１６３を保持可能となっている。また、シャフトホルダ１６４ｂの（−Ｙ）側端部側面には接続部材１６５が取り付けられている。この接続部材１６５には空気パイプ１６６の一方端が接続されており、当該空気パイプ１６６を介して真空切替バルブ機構１６７から送られてくる空気をシャフトホルダ１６４ｂに送り込んだり、逆にシャフトホルダ１６４ｂから空気を空気パイプ１６６を介して真空切替バルブ機構１６７に吸引可能としている。このように空気パイプ１６６−シャフトホルダ１６４ｂ内の空気経路（図示省略）−ノズルシャフト１６３という経路で真空切替バルブ機構１６７と吸着ノズル１６１が接続されており、各吸着ノズル１６１に正圧を供給したり、逆に各吸着ノズル１６１に負圧を供給可能となっている。
【００２２】
なお、この実施形態では、多軸リニアモータＭＬＭは上下駆動機構１６８として用いられており、各可動ベース４の移動方向は上下方向Ｚと平行となっている。このため、各可動ベース４には垂直荷重が常時付与されている。そこで、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０では、リターンスプリング１５の上端部をベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合させるとともに、その下端部をブロック部材１６４ａの（−Ｙ）側端部に設けられたスプリング係合部１６４ｃに係合させ、このリターンスプリング１５により可動ベース４を上方側、つまり（＋Ｚ）方向側に付勢している。これによって、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０のコイル３ｃ（後で説明する図５、図６等）への電流供給を停止している間に、可動ベース４はベースプレート１内に収納される。これにより各吸着ノズル１６１は上方に位置することになり、上下駆動機構１６８が電流停止により機能しない状態で、例えばＸ軸サーボモータ１７３やＹ軸サーボモータ１７４が作動したとしても、各吸着ノズル１６１、あるいは吸着されている電子部品が基板１０３やコンベア１２１等と干渉事故を起こすことがない。このように、リターンスプリング１５が本発明の「付勢部材」として機能している。
【００２３】
このように構成された表面実装機では、制御ユニット１０４のメモリ（図示省略）に予め記憶されたプログラムにしたがって制御ユニット１０４の主制御部１４３が装置各部を制御してヘッドユニット１０６を部品収容部１０５の上方位置と基板１０３の上方位置の間を往復移動させる。また、ヘッドユニット１０６は部品収容部１０５の上方位置に停止した状態で上下駆動機構１６８およびＲ軸サーボモータ１６９を駆動制御して部品収容部１０５から供給される電子部品に対して吸着ノズル１６１の先端部を適正な姿勢で当接させるとともに、負圧吸着力を吸着ノズル１６１に与えることで、該吸着ノズル１６１による部品保持を行う。そして、部品を吸着保持したままヘッドユニット１０６は基板１０３の上方位置に移動した後、所定位置に移載する。このように部品収容部１０５から基板１０３の部品搭載領域に部品を移載する、部品移載動作が繰り返して行われる。
【００２４】
次に、上記表面実装機ＭＴの上下駆動機構１６８を構成するリニアモータの構成および動作などについて詳述する。図５は本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す斜視図であり、上記表面実装機ＭＴの上下駆動機構１６８を構成するリニアモータを示している。また、図６は図５のリニアモータのＡ−Ａ線断面図である。さらに、図７は図５のリニアモータの分解組立斜視図である。なお、これらの図面及び後で説明する図面では、上記表面実装機ＭＴとの方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。これら３つの方向Ｘ、Ｙ、ＺのうちＺ方向が本発明の「移動方向」に相当し、Ｙ方向が本発明の「幅方向」に相当し、Ｘ方向が「移動方向」および「幅方向」の両方向に直交する「厚み方向」に相当している。
【００２５】
このリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）は所定の移動方向Ｚに伸びる薄型トレイー状のベースプレート１を有している。このベースプレート１では、図７に示すように、その内底面がベース面１ａとなっており、ベースプレート１の（＋Ｙ）方向側端部、（−Ｙ）方向側端部および（＋Ｚ）方向側端部に立壁１ｂ〜１ｄが厚み方向（＋Ｘ）にそれぞれ立設され、これらの立壁１ｂ〜１ｄとベース面１ａにより上方向（＋Ｘ）に開口する凹部１ｅが形成されている。そして、当該凹部１ｅにリニアモータＬＭの構成部品が後述するように収容される。なお、この実施形態では、アルミニウム合金等によりベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄを一体的に成形して非磁性のベースプレート１を構成しているが、ベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄを個別に形成した上、これらの構成要素を組み付けてベースプレート１を構成してもよい。このようにベースプレート１を非磁性体材料で構成しているが、ベースプレート１を樹脂材料で構成してもよいことは言うまでもない。なお、図５ではリターンスプリング１５の図示を省略する一方、図６ではリターンスプリング１５を１点鎖線で示している。
【００２６】
このベース面１ａ上には、１本のリニアガイド２がＺ方向に延設されている。すなわち、ベースプレート１に対して移動方向Ｚに延びる直線状のレール２ａが固定されるとともに該レール２ａに沿って２つのスライダ２ｂ１、２ｂ２が移動方向Ｚにスライド自在に（Ｙ方向及びＸ方向に規制されて）取り付けられている。また、レール２ａからのスライダ２ｂ１、２ｂ２の抜け落ちを防止するために、２つのリニアガイドストッパ２ｃ１、２ｃ２がベースプレート１のベース面１ａに取り付け可能となっている。
【００２７】
また、これらのスライダ２ｂ１、２ｂ２に対して逆凹状またはＨ字状の断面を有する可動ベース４が取り付けられ、Ｚ方向に移動自在となっている。より詳しくは、可動ベース４はＸＹ断面にて逆凹形状を有する内部空間を有しており、この内部空間の天井面がスライダ２ｂ１、２ｂ２の上面上に位置した状態で、可動ベース４がスライダ２ｂ１、２ｂ２に固定されている。また、可動ベース４の軽量化を図るために、本実施形態では、複数個の貫通孔４ａが可動ベース４の天井面に形成されている。このように本実施形態では、可動ベース４およびスライダ２ｂ１、２ｂ２が一体的に移動方向Ｚに移動自在となっており、本発明の「可動部」に相当している。そして、次に説明するように可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に可動子が取り付けられる一方、（＋Ｙ）側端部側面にリニアスケール７ｂが取り付けられている。
【００２８】
図８は可動部材と可動子の取付構造を示す斜視図であり、また図９は可動部材と可動子およびリニアスケールの取付構造を示す図である。これらの図に示すように、可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に強磁性材料より形成されたヨーク５が取り付けられ、さらに当該ヨーク５の表面には、Ｎ極側が該表面に対向する永久磁石６と、Ｓ極側が該表面に対向する永久磁石とが、交互にＺ方向に沿って複数（この実施形態では１４個）配列されて取り付けられており、これら永久磁石６とヨーク５によりリニアモータＬＭの可動子が構成されている。また、この実施形態では、永久磁石６は樹脂層１０によりモールドされて表面保護されており、永久磁石６の破損などを効果的に防止することができる。さらに、可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面では、可動子（ヨーク５＋永久磁石６）の（−Ｚ）側に雌ネジ部４ｂが２箇所形成されている。これらの雌ネジ部４ｂは可動ベース４の（−Ｙ）側端部に被駆動物を直接または連結部を介して取り付けるためのものであり、上記表面実装機ＭＴでは雌ネジ部４ｂを用いて可動ベース４に連結部１６４を連結し、さらに当該連結部１６４にノズルシャフト１６３を被駆動物として接続している。
【００２９】
このように構成された可動子（永久磁石６＋ヨーク５）の幅方向（−Ｙ）側に本発明の「固定子」に相当する電機子３が配置され、ベースプレート１のベース面１ａに固定されている。この電機子３は、コア３ａと、複数の中空形状のボビン３ｂと、各ボビン３ｂの外周部に電線を巻きつけてなるコイル３ｃとで構成されている。このコア３ａはＺ方向に延びる矩形プレート部から一定間隔で（＋Ｙ）方向に設けられた歯部を有する櫛型形状の珪素鋼板を複数枚Ｘ方向に積層したものである。このように構成されたコア３ａでは、複数の歯部がＺ方向に一定間隔で並設されて歯部列を形成している。そして、各歯部に対し、予めコイル３ｃが巻き付けられたボビン３ｂが装着されている。こうして、複数（この実施形態では９個）のコア３ａの歯部とこの歯部の周りに巻かれたコイル３ｃがＺ方向に同一間隔で設けられて電機子３を構成しており、可動子（永久磁石６＋ヨーク５）に対向配置されている。なお、本実施形態では、図６（ｂ）に示すようにコイル３ｃが巻かれたコア３ａの歯部の先端面８と、その先端面８の対向面となる可動子の永久磁石６の対向面８’との共通の法線８aが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含むＹＺ平面に対して平行となるように、電機子３は構成されている。そして、図示を省略するモータコントローラから各コイル３ｃに所定の順番で通電が行われると、上記のように先端面８の磁極と対向面８′の磁極の相互作用により可動子（永久磁石６＋ヨーク５）にＺ方向の推力が生じて可動ベース４をＺ方向に駆動する。
【００３０】
第１実施形態にかかるリニアモータＬＭでは、ベースプレート１、電機子３、可動ベース４および可動子（永久磁石６＋ヨーク５）によりモータ本体が形成されており、図６（ａ）に示すように厚み方向Ｘでのモータ本体のサイズは高さＨmとなっている。これに対し、可動ベース４を上方向、つまり（＋Ｚ）方向に付勢するリターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsはモータ本体の高さＨmよりも低く、モータ本体の高さ範囲にリターンスプリング１５が収まるように、可動子（永久磁石６＋ヨーク５）および電機子３とともに幅方向Ｙに沿って配置されている。すなわち、厚み方向Ｘにおいてリターンスプリング１５はモータ本体から飛び出すことなく配置されており、厚み方向ＸのリニアモータＬＭの厚みはモータ本体の高さＨmと一致する。
【００３１】
また、本実施形態では、可動子に永久磁石を用い、固定子に磁性体で構成されるコア３ａを用いているため、コア３ａの歯部と可動子の永久磁石との間にコギング力が発生する。「コギング力の発生」とは、従来周知のようにコア３ａの歯部位置により永久磁石６の磁束密度が変化し、これによって磁気エネルギーが変化するため、電機子３に作用する電磁気力の脈動が生じる現象である。そこで、コギング力を低減するために、電機子３の歯部列の両端に磁性体からなるサブティース９ａ、９ｂが設けられている。すなわち、歯部列の（＋Ｚ）側において歯列ピッチと一致あるいは異なる所望の位置にサブティース９ａが、また（−Ｚ）側において同歯列ピッチと一致あるいは異なる所望の位置にサブティース９ｂが、永久磁石６からの離間距離がそれぞれ所望の距離となるように、それぞれベースプレート１のベース面１ａに対して着脱自在に設けられている。
【００３２】
ところで、上記のように構成したリニアモータＬＭでは、コア３ａに繋がるプレート部位がサブティース９ａ、９ｂの近傍まで延ており、電機子のコアとサブティースとが磁気的結合を生じ、磁束密度分布の偏在を生じてしまう。このため、サブティース９ａ、９ｂを所定の位置に配置しただけでは、安定したコギング力低減機能を発揮できない場合がある。特に、加速・減速時等において、あるいは作動条件（加速後の一定移動速度）そのものが変化する場合においては、コイル３ｃに流れる電流量が想定値より変化し、サブティース９ａ、９ｂにおける永久磁石との対向面の磁極あるいはその強さが所望のものとはならず、サブティース９ａ、９ｂによるコギング力低減の効果が必ずしも得られない場合がある。そこで、本実施形態では、サブティース９ａ、９ｂによるコギング力の低減効果を補うために、サブティース９ａ、９ｂとベースプレート１の間に磁性体プレート１１が設けられている。より詳しくは、次のように構成されている。
【００３３】
図１０はサブティースと磁性体プレートの配置関係を示す平面図である。同図においては、サブティース９ａ、９ｂに対する磁性体プレート１１の相対位置と、磁性体プレート１１の平面形状を明確にするため、磁性体プレート１１にハッチングを付している。ベースプレート１のベース面１ａには、磁性体プレート１１の平面形状とほぼ同一形状のプレート嵌合部１ｇが（−Ｘ）方向に形成されている（図６（ａ）参照）。そして、当該プレート嵌合部１ｇに磁性体プレート１１が嵌合されて磁性体プレート１１の表面がベース面１ａと面一状態となっている。この磁性体プレート１１の配設によって、Ｙ−Ｚ面上においてコア３ａ，サブティース９ａ、永久磁石６、ヨーク５、隣の永久磁石６、そして隣の歯部を通ってコア３ａに到る磁束だけでなく、サブティース９ａ、永久磁石６、ヨーク５、磁性体プレート１１を通じてサブティース９ａに到るＸ−Ｙ面上の磁束が発生し、コギング力の効果的な低減を図っている。
【００３４】
上記のように可動子（永久磁石６＋ヨーク５）と電機子３で発生する磁束の相互作用により可動ベース４が移動方向Ｚに駆動されるが、可動ベース４が所定の移動範囲を超えてしまうのを防止するために、ベースプレート１のベース面１ａに２つの移動規制ストッパ１２ａ、１２ｂが取付可能となっている。
【００３５】
また、可動ベース４の位置を正確に検出するため、可動ベース４の反電機子側、つまり（＋Ｙ）側にセンサ７ａとリニアスケール７ｂを有する検出ユニット７が設けられている。このリニアスケール７ｂは可動ベース４の（＋Ｙ）側端部側面に対してＺ方向に延設されている。また、リニアスケール７ｂの（−Ｙ）側でセンサ７ａがベースプレート１に固定配置されている。このため、可動ベース４のＺ方向移動に応じてリニアスケール７ｂのうちセンサ７ａと対向する領域が変位し、その変位に基づき移動方向Ｚにおける可動ベース４の位置を正確に検出することが可能となっている。
【００３６】
このセンサ７ａはセンサ制御ユニット７ｃと一体的に構成されており、この構造体（センサ７ａ＋センサ制御ユニット７ｃ）は図７に示すように立壁１ｂに形成された切欠部１ｆを介して凹部１ｅに対して挿脱自在となっている。すなわち、構造体は切欠部１ｆを介してベースプレート１内に挿入され、図６に示すように幅方向Ｙにおいてセンサ７ａがリニアスケール７ｂに対向して配置されるとともにセンサ制御ユニット７ｃがセンサ７ａの反リニアスケール側、つまり（＋Ｙ）側に配置された状態で、ベースプレート１に固定される。特に、この実施形態では、図６（ｃ）に示すように、リニアスケール７ｂの表面７ｅと、当該表面７ｅと対向するセンサ７ａのセンシング面７ｅ′との共通の法線７ｆが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含むＹＺ平面に対して平行となるように、センサ７ａおよびリニアスケール７ｂの取付位置が設定されている。なお、センサ制御ユニット７ｃに埃やゴミなどの異物が進入を防止するため、上記構造体を取り付けた後にセンサカバー７ｄがセンサ制御ユニット７ｃを覆うようにベースプレート１の立壁１ｂに取り付けられている。
【００３７】
なお、この実施形態では、可動ベース４にリニアスケール７ｂを取り付ける一方、ベースプレート１にセンサ７ａを配置しているが、センサ７ａとリニアスケール７ｂを逆転配置してもよい。また、検出ユニット７の構成要素（センサ７ａ、リニアスケール７ｂ）の一方を可動ベース４に取り付ける代わりに、スライダ２ｂ１、２ｂ２に取り付けるように構成してもよい。また、検出ユニット７の検出方式としては、磁気を用いた磁気方式であっても、光学方式であってもよい。
【００３８】
次に、上下駆動機構１６８を構成するリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の構成および動作、並びにリニアモータの積層構造について図１０〜図１１を参照しつつ詳述する。
【００３９】
図１１はリニアモータの積層構造を示す図である。上記表面実装機ＭＴでは、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成を有するものを１０個準備し、次のように積層していく。ここでは、理解容易のために、２つのリニアモータＬＭ１、ＬＭ２の積層構造について説明するが、その他のリニアモータの積層構造も同様である。２つのリニアモータのうち一方のリニアモータＬＭ１の立壁１ｂ〜１ｄの（＋Ｘ）側端面がもう一方のリニアモータＬＭ２のベースプレート１の裏面に当接してリニアモータＬＭ１、ＬＭ２がＸ方向に積層配置される。また、各リニアモータＬＭ１、ＬＭ２のベースプレート１には、３個の貫通孔１ｐ〜１ｒが形成されている。そして、リニアモータＬＭ１、ＬＭ２の貫通孔１ｐを貫くようにボルト１３ｐが挿通されるとともに、ボルト１３ｐの先端部に対してナット１４ｐが螺合される。また、他の貫通孔１ｑ、１ｒについても、貫通孔１ｐと同様に、ボルト１３ｑ、１３ｒが挿通されるとともにナットが螺合される。また、各単軸リニアモーターＬＭ１、ＬＭ２に各々２個づつ取り付けられる位置決めピン２０が貫通穴２１（図７参照）の（−Ｘ）側端部に勘合して位置決めを果たす。このように３箇所でリニアモータＬＭ１、ＬＭ２が相互に締結固定されて一体化されて２軸のリニアモータＭＬＭが形成される。
【００４０】
このように構成された多軸のリニアモータでは、第１実施形態にかかる薄型のリニアモータＬＭ１、ＬＭ２、…、ＬＭ１０をＸ方向に積層配置したものであるため、２軸間のＸ方向ピッチＰＴを狭く設定することができる。また、各リニアモータＬＭ１、ＬＭ２、…、ＬＭ１０では、可動子や電機子（固定子）などの全構成部品の厚み（Ｘ方向の長さ）はベースプレート１の立壁１ｂ〜１ｄのそれ以下となっており、しかもリニアモータの主要構成（可動部、電機子３および可動子）はベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄで囲まれた凹部１ｅの内部空間（収納空間）に収納されている。このため、多軸の相対位置を高精度に保ちながらモータ組立を容易に行うことができる。
【００４１】
また、上記した表面実装機ＭＴでは、上記の構成された単軸リニアモータＬＭを１０個、ベース面１ａの法線方向（＋Ｘ）と平行な積層方向に積層配置することで多軸リニアモータＭＬＭが構成されて上下駆動機構１６８が形成されているので、可動部を互いに干渉させることなく、それぞれ独立して移動方向に駆動可能となっている。また、この積層構造を採用した結果、積層方向（＋Ｘ）の上流側に位置する上流側単軸リニアモータの凹部１ｅの内部空間（収納空間）が上流側単軸リニアモータの下流側で隣接する下流側単軸リニアモータのベースプレート１の裏面、つまり反ベース面１ｋで覆われる。このため、上流側単軸リニアモータへの異物の侵入を効果的に防止することができる。なお、上記表面実装機ＭＴでは、図２や図４に示すように、上下駆動機構１６８を構成するリニアモータのうち最も（＋Ｘ）側に位置する単軸リニアモータＬＭ１０の開口をサイドプレートＳＰｂが覆って単軸リニアモータＬＭ１０への異物の侵入を効果的に防止している。
【００４２】
以上のように構成されたリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）および表面実装機ＭＴでは次のような作用効果が得られる。上記リニアモータによれば、図６（ａ）に示すように、可動子（ヨーク５＋永久磁石６）、電機子（固定子）３およびリターンスプリング（付勢部材）１５が幅方向Ｙに沿って配置されている。このため、特許文献１に記載されているように可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、リニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の薄型化が可能となっている。また、リターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsがモータ本体の高さＨmよりも低くなるように設定しているので、リターンスプリング１５によりリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）が厚肉化するのを防止することができる。
【００４３】
また、本発明はリターンスプリング１５を可動ベース４および電機子（固定子）３とともに幅方向Ｙに沿って配置することによってリニアモータの薄型化を図っているが、リターンスプリング１５を可動ベース４に並設してもよいし、または電機子（固定子）３に並設してもよい。ただし、可動ベース４の位置決め精度を考慮すると、上記第１実施形態のようにリターンスプリング１５を幅方向Ｙの電機子３の反可動子側、つまり（−Ｙ）側に配置するのが望ましい。このような配置構成を採用した場合、可動ベース４、可動子（ヨーク５＋永久磁石６）、電機子３およびリターンスプリング１５はこの順序で幅方向Ｙに沿って配置され、可動ベース４とリターンスプリング１５とは離間している。リターンスプリング１５の一方端部はベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合されているため、リターンスプリング１５の付勢力を受けてベースプレート１のリターンスプリング近傍領域が歪むおそれがあるが、その歪みの影響を上記配置構成により回避することができ、高精度に可動ベース４を位置決めすることができる。
【００４４】
また、可動ベース４への可動子の取付位置については特に限定されるものではないが、上記実施形態のように可動ベース４への可動子の取付位置を幅方向Ｙの可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に設定することで可動ベース４の上面や下面に可動子を取り付ける場合よりもリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の薄型化を図ることができる。
【００４５】
また、上記実施形態にかかる表面実装機ＭＴでは、上記リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の可動ベース４にノズルシャフト１６３を連結し、可動ベース４を駆動することでノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに駆動しているため、リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の薄型化によってヘッドユニット１０６の小型化、軽量化を図ることができ、このことは表面実装機ＭＴの小型化に寄与し、さらにＸＹ両方向の移動速度の高速化により実装時間の短縮に大きく寄与する。なおさらに、Ｘ方向に薄い形状を有するリニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を積層配置しているため、Ｘ方向において可動ベース４を狭ピッチで配置することができ、その結果、これらの可動ベース４に連結されるノズルシャフト１６３および吸着ノズル１６１のＸ方向のピッチＰＴを狭くすることができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、リターンスプリング１５はリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の前面に配置されており、ユーザは容易にリターンスプリング１５にアクセスすることができ、リターンスプリング１５の取付・交換作業などのメンテナンス性が良好なものとなっている。
【００４７】
なお、上記実施形態では、リターンスプリング１５の一方端部をベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合させる一方、他方端部を連結部１６４のスプリング係合部１６４ｃに係合させているが、例えば図１２に示すようにリターンスプリング１５の他方端部を可動ベース４に係合させてもよい。以下、リニアモータの第２実施形態について図１２を参照しつつ説明する。
【００４８】
図１２は本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す図であり、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図である。同図に示すリニアモータＬＭでは、長方形状のベースプレート１上に、２本のリニアガイド２Ａ、２Ｂが互いに平行に、しかも幅方向Ｙに離間して設けられている。各リニアガイド２Ａ、２Ｂでは、ベースプレート１に対して直線状のレール２ａが幅方向Ｙと直交し、しかもベースプレート１の表面と平行な関係にある移動方向Ｘに延設され、さらに該レール２ａに沿ってスライダ２ｂが移動方向Ｚにスライド自在となっている。このように構成されたリニアガイド２Ａ、２Ｂの間には、コイルがベースプレート１の表面に対して複数個枕木状態でＺ方向に配列されて電機子３が形成され、リニアモータＬＭの固定子として機能する。なお、同図（ａ）では、電機子３を構成する複数のコイルのうち最も（−Ｚ）方向側に設けられたコイルのみが図示されている。
【００４９】
また、リニアガイド２Ａ、２Ｂのスライダ２ｂの上面には、ベースプレート１と同一幅（幅方向Ｙの長さ）を有するテーブル状の可動ベース４が取り付けられ、ベースプレート１の上方位置でＺ方向に移動自在となっている。このように可動ベース４と２つのスライダ２ｂが「可動部」として一体的にＺ方向に移動自在となっている。
【００５０】
この可動ベース４の裏面側には、電機子３を挟み込むように複数の永久磁石を取り付けたヨーク５Ａ、５Ｂが可動子として取り付けられている。つまり、同図への図示は省略されているが、ヨーク５Ａ、５Ｂはいずれも同図（ａ）の紙面に対して垂直方向、つまり移動方向Ｚに延設されるとともに、その延設方向Ｚに沿って永久磁石が複数個連設されている。なお、同図（ａ）では、それらの永久磁石のうち最も（−Ｚ）方向側に設けられた永久磁石６Ａ、６Ｂのみが図示されている。そして、電機子３の（＋Ｙ）方向側端部に対して複数の永久磁石６Ａが対向するようにヨーク５Ａの上端部が可動ベース４の裏面に取り付けられる一方、（−Ｙ）方向側端部に複数の永久磁石６Ｂが対向するようにヨーク５Ｂが可動ベース４の裏面に取り付けられている。このため、電機子３のコイルに与える電流を制御することで、可動子の永久磁石６Ａ、６Ｂと固定子（電機子３）で発生する磁束の相互作用により可動ベース４がＺ方向に直線駆動される。
【００５１】
さらに、リニアガイド２Ａの反可動子側、つまり（＋Ｙ）側において、本発明の「付勢部材」に相当するリターンスプリング１５が配置されている。このリターンスプリング１５の（＋Ｚ）側端部はベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合される一方、（−Ｚ）側端部は可動ベース４の裏面に突設された係合部４ｃに係合されている。そして、リターンスプリング１５は可動ベース４を（＋Ｚ）方向に付勢している。
【００５２】
このように構成されたリニアモータＬＭにおいても、上記第１実施形態と同様に、可動子（ヨーク５Ａ、５Ｂ＋永久磁石６Ａ、６Ｂ）、電機子（固定子）３およびリターンスプリング（付勢部材）１５が幅方向Ｙに沿って配置されている。このため、特許文献１に記載されているように可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、リニアモータＬＭの薄型化が可能となっている。また、リターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsがモータ本体の高さＨmよりも低くなるように設定しているので、リターンスプリング１５によりリニアモータＬＭが厚肉化するのを防止することができる。このような薄型化されたリニアモータＬＭでは、リターンスプリング１５の径を細く、長さも短くしなければならないことがあり、１本のリターンスプリングでは所望の付勢力が得られない場合がある。このような場合、必要な付勢力を得るために、リターンスプリングを複数本備えることも可能である。例えば図１２に示すリニアモータＬＭにおいて、幅方向Ｙのリニアガイド２Ｂの反可動子側、つまり（−Ｙ）側にリターンスプリングを追加配置することで所望の付勢力が得られるように構成してもよい。
【００５３】
また、上記したリニアモータの第１実施形態ではスライダ２ｂ１、２ｂ２に固定された可動ベース４にヨーク５を取り付け、さらに当該ヨーク５に永久磁石６を取り付け、またリニアモータの第２実施形態ではスライダ２ａ、２ｂに固定された可動ベース４にヨーク５Ａ、５Ｂを取り付け、さらに当該ヨーク５Ａ、５Ｂにそれぞれ永久磁石６Ａ、６Ｂを取り付けているが、可動ベース４を強磁性材料で形成し、当該可動ベース４に直接永久磁石６をＺ方向に延設し、磁気回路を形成してもよい。また、上記第１実施形態ではスライダ２ｂ１、２ｂ２、上記第２実施形態ではスライダ２ａ、２ｂの幅方向Ｙの端部側面にヨークを取り付け、さらに当該ヨークに永久磁石を取り付けてもよい。この場合、スライダ２ｂ、２ｂ１、２ｂ２は本発明の「可動部」に相当する。さらに、スライダを強磁性材料で構成するとともに、スライダの幅方向Ｙの端部側面に直接永久磁石をＺ方向に延設して磁気回路を形成してもよい。
【００５４】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、可動子を永久磁石６で構成する一方、固定子を電機子３で構成しているが、可動子を電磁子で構成する一方、固定子を永久磁石で構成したリニアモータに対して本発明を適用してもよい。
【００５５】
また、上記表面実装機ＭＴでは、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成のものを用いた多軸リニアモータＭＬＭを上下駆動機構として用いているが、第２実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成のものを用いた多軸リニアモータ、第１実施形態および第２実施形態にかかる単軸リニアモータを組み合わせた多軸リニアモータなど、本発明にかかるリニアモータを複数個設けたものを用いることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、部品移載装置として機能する表面実装機ＭＴに対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、ＩＣハンドラー等の部品移載装置に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を示す平面図である。
【図２】ヘッドユニットの正面図および側面図である。
【図３】図１に示す表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】上下駆動機構の構成を示す図である。
【図５】本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５のリニアモータのＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５のリニアモータの分解組立斜視図である。
【図８】可動部材と可動子の取付構造を示す斜視図である。
【図９】可動部材と可動子の取付構造を示す図である。
【図１０】サブティースと磁性体プレートの配置関係を示す平面図である。
【図１１】リニアモータの積層構造を示す図である。
【図１２】本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ベースプレート
１ｈ、４ｃ、１６４ｃ…スプリング係合部
２ａ…レール
２ｂ、２ｂ１、２ｂ２…スライダ
３…電機子
４…可動ベース（可動部）
５…ヨーク
６…永久磁石
１５…リターンスプリング
１０６…ヘッドユニット
１０７…ヘッド駆動機構
１６１…吸着ノズル
１６３…ノズルシャフト
１６８…上下駆動機構
ＬＭ、ＬＭ１〜ＬＭ１０…単軸リニアモータ
ＭＬＭ…多軸リニアモータ
ＭＴ…表面実装機（部品移載装置）
Ｘ…厚み方向（ベース面の法線方向）
Ｙ…幅方向
Ｚ…移動方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースプレートに対して可動ベースを直線的に移動させるリニアモータおよび該リニアモータを用いた部品移載装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータは、複数のコイルが磁極鉄心に列設された１次側要素と、強磁性材料より形成されたヨークに複数の永久磁石が列設された２次側要素とを有しており、永久磁石がコイルに対向しながら離間配置されている。そして、コイルに印加する駆動電流を制御することによって磁極鉄心の磁界を移動させることによって、１次側要素（または２次側要素）が２次側要素（または１次側要素）に対して相対移動する。このようなリニアモータとしては、例えば特許文献１に記載されているように、走行用レールを可動子側に設ける一方、固定子側に支持摺動部材（スライダ）を設けて可動子を固定子に対して上下方向に移動させるものがある。すなわち、このリニアモータでは、３枚の強磁性の板状ヨーク（例えばＳＳ４００製）を組み合わせて上下方向に沿って断面形状がコの字の組立体を形成している。そして、相対向するヨークの内面に永久磁石を上下方向に列状に設けて磁気回路を形成する一方、ヨークの外表面に対して走行用レールが上下方向に延設されている。このようにヨークと永久磁石により可動子が構成されている。また、走行用レールに沿って支持摺動部材（スライダ）がスライド自在に設けられるとともに、当該支持摺動部材に固定子が取り付けられている。この固定子には、可動子の磁気回路の磁極と対向しながら当該磁極表面から所定間隔だけ離間するように多相コイルが配置されている。このため、上記したようにコイルに印加する駆動電流を制御することで可動子は固定子に対して相対移動する。また、この可動子にはコイルばねの一方端部が接続されており、当該コイルばねにより上方向に付勢されて可動子の自重が支持されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７４８３２号公報（図１、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子部品などの部品をハンドリングする部品移載装置、半導体装置や液晶表示装置などを製造するための製造装置などを中心として、リニアモータの用途が年々拡大しており、特に近年薄型で優れた動作応答性を有する高性能なリニアモータのニーズが高まっている。しかしながら、上記リニアモータでは、３枚のヨークを略コの字に配置し、しかも相対向する２つのヨークの間で、永久磁石−コイル−永久磁石という配置が形成されている。また、可動子と固定子の配置関係を考慮せず、単にコイルばねの交換作業を簡便するという観点のみからコイルばねの配設位置が設定されている。このような要因から、従来のリニアモータは移動方向と直交する方向に厚くなっている。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ベースプレートに設けられた固定子と、可動部に設けられた可動子を幅方向で対向させながら両者で発生する磁束の相互作用により可動部を移動方向に移動させるリニアモータにおいて、幅方向および移動方向の両方に直交する厚み方向への薄型化を図ることを第１の目的とする。
【０００６】
また、この発明は上記リニアモータを用いた部品移載装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明にかかるリニアモータは、上記第１の目的を達成するため、ベースプレートと、ベースプレートのベース面に対して所定の移動方向に移動自在となっている可動部と、可動部に対して移動方向に延設された可動子と、移動方向と直交する幅方向に可動子から離間して対向するようにベースプレートのベース面に対して移動方向に延設された固定子と、可動部および固定子とともに幅方向に配置されて可動部を移動方向の一方側に付勢する付勢部材とを備え、可動子および固定子で発生する磁束の相互作用により付勢部材の付勢力よりも大きな駆動力を発生させて可動部を移動方向に駆動することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明では、付勢部材により可動部が移動方向の一方側に付勢されており、駆動力が発生していない間、移動方向の一方側に位置する。一方、可動子および固定子で発生する磁束の相互作用により駆動力を発生させると、可動部は移動方向の一方側に駆動されたり、上記付勢力に逆らいながら移動方向の他方側に駆動される。このように可動部を移動方向に移動させるための力（電磁力および弾発力）を発生させるために、可動子、固定子および付勢部材が設けられているが、本発明では、可動子、固定子および付勢部材が幅方向に沿って配置されている。このため、特許文献１に記載されているように可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、上記配置構造を有する本発明にかかるリニアモータでは、幅方向および移動方向の両方に直交する厚み方向に小さくなり、リニアモータの薄型化が可能となる。
【０００９】
また、この発明にかかる部品移載装置は、部品収容部から部品搭載領域に部品を移載する部品移載装置であって、上記第２の目的を達成するため、ベース部材と、ベース部材に対して上下方向に移動自在に支持され、先端部に吸着ノズルが取り付けられるとともに、後端部に接続された負圧配管を介して供給される負圧を吸着ノズルに与えるノズルシャフトと、ノズルシャフトを上下方向に駆動する上下駆動機構とを有する、ヘッドユニットと、部品収容部の上方位置と部品搭載領域の上方位置との間でヘッドユニットを移動させるヘッド駆動手段とを備え、上下駆動機構が請求項１ないし８のいずれかに記載のリニアモータであり、リニアモータは、移動方向が上下方向と平行であり、しかも付勢部材が可動部を上方向に付勢するように、ベース部材に取り付けられ、リニアモータの可動部がノズルシャフトに連結されていることを特徴としている。
【００１０】
このように構成された部品移載装置では、上記リニアモータの可動部がノズルシャフトに連結されて可動部を駆動することでノズルシャフトが上下方向に駆動される。このようにリニアモータの薄型化によって部品移載装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明はリニアモータおよび該リニアモータを用いた部品移載装置に関するものであり、以下においては、部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を説明した後でリニアモータの構成および動作などについて詳述する。
【００１２】
図１は本発明にかかる部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を示す平面図である。また、図２はヘッドユニットの正面図および側面図である。さらに、図３は図１に示す表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。なお、これらの図面及び後で説明する図面では、本発明にかかるリニアモータの移動方向Ｚ、幅方向Ｙおよび厚み方向Ｘに対応した三次元の座標系を採用している。
【００１３】
この表面実装機ＭＴでは、基台１１１上に基板搬送機構１０２が配置されており、基板１０３を所定の搬送方向Ｘに搬送可能となっている。より詳しくは、基板搬送機構１０２は、基台１１１上において基板１０３を図１の右側から左側へ搬送する一対のコンベア１２１、１２１を有している。これらのコンベア１２１、１２１は表面実装機ＭＴ全体を制御する制御ユニット１０４の駆動制御部１４１により制御される。すなわち、コンベア１２１，１２１は駆動制御部１４１からの駆動指令に応じて作動し、搬入されてきた基板１０３を所定の実装作業位置（同図に示す基板１０３の位置）で停止させる。そして、このように搬送されてきた基板１０３は図略の保持装置により固定保持される。この基板１０３に対して部品収容部１０５から供給される電子部品（図示省略）がヘッドユニット１０６に搭載された吸着ノズル１６１により移載される。また、基板１０３に実装すべき部品の全部について実装処理が完了すると、基板搬送機構１０２は駆動制御部１４１からの駆動指令に応じて基板１０３を搬出する。
【００１４】
基板搬送機構１０２の両側には、上記した部品収容部１０５が配置されている。これらの部品収容部１０５は多数のテープフィーダ１５１を備えている。また、各テープフィーダ１５１には、電子部品を収納・保持したテープを巻回したリール（図示省略）が配置されており、電子部品を供給可能となっている。すなわち、各テープには、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品が所定間隔おきに収納、保持されている。そして、テープフィーダ１５１がリールからテープをヘッドユニット１０６側に送り出すことによって該テープ内の電子部品が間欠的に繰り出され、その結果、ヘッドユニット１０６の吸着ノズル１６１による電子部品のピックアップが可能となる。
【００１５】
また、この実施形態では、基板搬送機構１０２の他に、ヘッド駆動機構１０７が設けられている。このヘッド駆動機構１０７はヘッドユニット１０６を基台１１１の所定範囲にわたりＸ方向及びＹ軸方向（Ｘ軸及びＺ方向と直交する方向）に移動するための機構である。そして、ヘッドユニット１０６の移動により吸着ノズル１６１で吸着された電子部品が部品収容部１０５の上方位置から基板１０３の上方位置に搬送される。すなわち、ヘッド駆動機構１０７は、Ｘ方向に延びる実装用ヘッド支持部材１７１を有しており、この実装用ヘッド支持部材１７１はヘッドユニット１０６をＸ軸に沿って移動可能に支持している。また、実装用ヘッド支持部材１７１は、両端部がＹ軸方向の固定レール１７２に支持され、この固定レール１７２に沿ってＹ軸方向に移動可能になっている。さらに、ヘッド駆動機構１０７は、ヘッドユニット１０６をＸ方向に駆動する駆動源たるＸ軸サーボモータ１７３と、ヘッドユニット１０６をＹ軸方向に駆動する駆動源たるＹ軸サーボモータ１７４とを有している。モータ１７３はボールねじ１７５に連結されており、駆動制御部１４１からの動作指令に応じてモータ１７３が作動することでヘッドユニット１０６がボールねじ１７５を介してＸ方向に駆動される。一方、モータ１７４はボールねじ１７６に連結されており、駆動制御部１４１からの動作指令に応じてモータ１７４が作動することで実装用ヘッド支持部材１７１がボールねじ１７６を介してＹ軸方向へ駆動される。
【００１６】
ヘッド駆動機構１０７によりヘッドユニット１０６は電子部品を吸着ノズル１６１により吸着保持したまま基板１０３に搬送するとともに、所定位置に移載する（部品移載動作）。より詳しく説明すると、ヘッドユニット１０６は次のように構成されている。このヘッドユニット１０６では、鉛直方向Ｚに延設された実装用ヘッドが１０本、Ｘ方向（基板搬送機構１０２による基板１０３の搬送方向）に等間隔で列状配置されている。実装用ヘッドのそれぞれの先端部には、吸着ノズル１６１が装着されている。すなわち、図２に示すように、各実装用ヘッドはＺ方向に伸びるノズルシャフト１６３を備えている。ノズルシャフト１６３の軸心部には、上方（Ｚ方向）に延びる空気通路が形成されている。そして、ノズルシャフト１６３の下方端部には、吸着ノズル１６１が接続されて空気通路と連通している。一方、上方端部は開口しており、連結部１６４、接続部材１６５、空気パイプ１６６および真空切替バルブ機構１６７を介して真空吸引源および正圧源に接続される。
【００１７】
また、ヘッドユニット１０６では、ノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降させる上下駆動機構１６８が設けられており、駆動制御部１４１のモータコントローラ１４２により上下駆動機構１６８を駆動制御してノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに昇降させ、これによって吸着ノズル１６１を上下方向Ｚに移動し、位置決めする。この実施形態では、１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を組み合わせた多軸リニアモータＭＬＭを上下駆動機構１６８として用いている。なお、この構成の詳細については、後で詳述する。
【００１８】
また、吸着ノズル１６１をＲ方向に回転させるＲ軸サーボモータ１６９が設けられており、制御ユニット１０４の駆動制御部１４１からの動作指令に基づきＲ軸サーボモータ１６９が作動して吸着ノズル１６１をＲ方向に回転させる。したがって、上記のようにヘッド駆動機構１０７によってヘッドユニット１０６が部品収容部１０５に移動されるとともに、上下駆動機構１６８およびＲ軸サーボモータ１６９を駆動することによって、部品収容部１０５から供給される電子部品に対して吸着ノズル１６１の先端部が適正な姿勢で当接する。
【００１９】
図４は上下駆動機構の構成を示す図である。この実施形態において上下駆動機構１６８として用いられている多軸リニアモータＭＬＭは図４に示すように１０個の単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０と２枚のサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂとで構成されている。各単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０は、ベースプレート１上を所定の移動方向Ｚに移動自在な可動ベース４に対して可動子が移動方向Ｚに延設されるとともに、移動方向Ｚと直交する幅方向Ｙに可動子から離間して対向するように固定子がベースプレート１に対して移動方向Ｚに延設され、可動子および固定子で発生する磁束の相互作用により可動ベース４を移動方向Ｚに駆動するものである。そして、これらの単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０はＸ方向に積層配置されている。なお、リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の構成および動作、並びにリニアモータの積層構造については、後で詳述する。
【００２０】
また、リニアモータＬＭ１の（−Ｘ）側にサイドプレートＳＰａが配置される一方、リニアモータＬＭ１０の（＋Ｘ）側にサイドプレートＳＰｂが配置されており、これら２枚のサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂにより単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を挟み込んでいる。これらサイドプレートＳＰａ、ＳＰｂおよび単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０のいずれにも予め設定された位置に３つの締結用の貫通孔が形成されており、これらの締結用貫通孔に貫くようにボルト１３ｐ〜１３ｑが挿通されるとともに、ナットによって締結されてサイドプレートＳＰａ、単軸リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０およびサイドプレートＳＰｂが一体化されて多軸リニアモータＭＬＭが形成されている。この多軸リニアモータＭＬＭは図１０に示すようにヘッドユニット１０６のベースプレート１６０に取り付けられる。なお、サイドプレートＳＰｂは、端部のリニアモータＬＭ１０の凹部１ｅ（図７参照）を覆うカバーとしても機能する。
【００２１】
また、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の可動ベース４には、連結部１６４を介してノズルシャフト１６３が連結されている。各連結部１６４は図２に示すようにＬ字状のブロック部材１６４ａとシャフトホルダ１６４ｂを備えている。各ブロック部材１６４ａでは、（＋Ｚ）方向に延びる端部により、ネジで可動ベース４に螺合されている。これによって、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０でブロック部材１６４ａが可動ベース４の下端部、つまり（−Ｚ）側端部に連結される。また、各ブロック部材１６４ａの（−Ｙ）方向に延びる端部の下面にシャフトホルダ１６４ｂが取り付けられ、シャフトホルダ１６４ｂの下面側、つまり（−Ｚ）方向側でノズルシャフト１６３を保持可能となっている。また、シャフトホルダ１６４ｂの（−Ｙ）側端部側面には接続部材１６５が取り付けられている。この接続部材１６５には空気パイプ１６６の一方端が接続されており、当該空気パイプ１６６を介して真空切替バルブ機構１６７から送られてくる空気をシャフトホルダ１６４ｂに送り込んだり、逆にシャフトホルダ１６４ｂから空気を空気パイプ１６６を介して真空切替バルブ機構１６７に吸引可能としている。このように空気パイプ１６６−シャフトホルダ１６４ｂ内の空気経路（図示省略）−ノズルシャフト１６３という経路で真空切替バルブ機構１６７と吸着ノズル１６１が接続されており、各吸着ノズル１６１に正圧を供給したり、逆に各吸着ノズル１６１に負圧を供給可能となっている。
【００２２】
なお、この実施形態では、多軸リニアモータＭＬＭは上下駆動機構１６８として用いられており、各可動ベース４の移動方向は上下方向Ｚと平行となっている。このため、各可動ベース４には垂直荷重が常時付与されている。そこで、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０では、リターンスプリング１５の上端部をベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合させるとともに、その下端部をブロック部材１６４ａの（−Ｙ）側端部に設けられたスプリング係合部１６４ｃに係合させ、このリターンスプリング１５により可動ベース４を上方側、つまり（＋Ｚ）方向側に付勢している。これによって、各リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０のコイル３ｃ（後で説明する図５、図６等）への電流供給を停止している間に、可動ベース４はベースプレート１内に収納される。これにより各吸着ノズル１６１は上方に位置することになり、上下駆動機構１６８が電流停止により機能しない状態で、例えばＸ軸サーボモータ１７３やＹ軸サーボモータ１７４が作動したとしても、各吸着ノズル１６１、あるいは吸着されている電子部品が基板１０３やコンベア１２１等と干渉事故を起こすことがない。このように、リターンスプリング１５が本発明の「付勢部材」として機能している。
【００２３】
このように構成された表面実装機では、制御ユニット１０４のメモリ（図示省略）に予め記憶されたプログラムにしたがって制御ユニット１０４の主制御部１４３が装置各部を制御してヘッドユニット１０６を部品収容部１０５の上方位置と基板１０３の上方位置の間を往復移動させる。また、ヘッドユニット１０６は部品収容部１０５の上方位置に停止した状態で上下駆動機構１６８およびＲ軸サーボモータ１６９を駆動制御して部品収容部１０５から供給される電子部品に対して吸着ノズル１６１の先端部を適正な姿勢で当接させるとともに、負圧吸着力を吸着ノズル１６１に与えることで、該吸着ノズル１６１による部品保持を行う。そして、部品を吸着保持したままヘッドユニット１０６は基板１０３の上方位置に移動した後、所定位置に移載する。このように部品収容部１０５から基板１０３の部品搭載領域に部品を移載する、部品移載動作が繰り返して行われる。
【００２４】
次に、上記表面実装機ＭＴの上下駆動機構１６８を構成するリニアモータの構成および動作などについて詳述する。図５は本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す斜視図であり、上記表面実装機ＭＴの上下駆動機構１６８を構成するリニアモータを示している。また、図６は図５のリニアモータのＡ−Ａ線断面図である。さらに、図７は図５のリニアモータの分解組立斜視図である。なお、これらの図面及び後で説明する図面では、上記表面実装機ＭＴとの方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。これら３つの方向Ｘ、Ｙ、ＺのうちＺ方向が本発明の「移動方向」に相当し、Ｙ方向が本発明の「幅方向」に相当し、Ｘ方向が「移動方向」および「幅方向」の両方向に直交する「厚み方向」に相当している。
【００２５】
このリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）は所定の移動方向Ｚに伸びる薄型トレイー状のベースプレート１を有している。このベースプレート１では、図７に示すように、その内底面がベース面１ａとなっており、ベースプレート１の（＋Ｙ）方向側端部、（−Ｙ）方向側端部および（＋Ｚ）方向側端部に立壁１ｂ〜１ｄが厚み方向（＋Ｘ）にそれぞれ立設され、これらの立壁１ｂ〜１ｄとベース面１ａにより上方向（＋Ｘ）に開口する凹部１ｅが形成されている。そして、当該凹部１ｅにリニアモータＬＭの構成部品が後述するように収容される。なお、この実施形態では、アルミニウム合金等によりベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄを一体的に成形して非磁性のベースプレート１を構成しているが、ベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄを個別に形成した上、これらの構成要素を組み付けてベースプレート１を構成してもよい。このようにベースプレート１を非磁性体材料で構成しているが、ベースプレート１を樹脂材料で構成してもよいことは言うまでもない。なお、図５ではリターンスプリング１５の図示を省略する一方、図６ではリターンスプリング１５を１点鎖線で示している。
【００２６】
このベース面１ａ上には、１本のリニアガイド２がＺ方向に延設されている。すなわち、ベースプレート１に対して移動方向Ｚに延びる直線状のレール２ａが固定されるとともに該レール２ａに沿って２つのスライダ２ｂ１、２ｂ２が移動方向Ｚにスライド自在に（Ｙ方向及びＸ方向に規制されて）取り付けられている。また、レール２ａからのスライダ２ｂ１、２ｂ２の抜け落ちを防止するために、２つのリニアガイドストッパ２ｃ１、２ｃ２がベースプレート１のベース面１ａに取り付け可能となっている。
【００２７】
また、これらのスライダ２ｂ１、２ｂ２に対して逆凹状またはＨ字状の断面を有する可動ベース４が取り付けられ、Ｚ方向に移動自在となっている。より詳しくは、可動ベース４はＸＹ断面にて逆凹形状を有する内部空間を有しており、この内部空間の天井面がスライダ２ｂ１、２ｂ２の上面上に位置した状態で、可動ベース４がスライダ２ｂ１、２ｂ２に固定されている。また、可動ベース４の軽量化を図るために、本実施形態では、複数個の貫通孔４ａが可動ベース４の天井面に形成されている。このように本実施形態では、可動ベース４およびスライダ２ｂ１、２ｂ２が一体的に移動方向Ｚに移動自在となっており、本発明の「可動部」に相当している。そして、次に説明するように可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に可動子が取り付けられる一方、（＋Ｙ）側端部側面にリニアスケール７ｂが取り付けられている。
【００２８】
図８は可動部材と可動子の取付構造を示す斜視図であり、また図９は可動部材と可動子およびリニアスケールの取付構造を示す図である。これらの図に示すように、可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に強磁性材料より形成されたヨーク５が取り付けられ、さらに当該ヨーク５の表面には、Ｎ極側が該表面に対向する永久磁石６と、Ｓ極側が該表面に対向する永久磁石とが、交互にＺ方向に沿って複数（この実施形態では１４個）配列されて取り付けられており、これら永久磁石６とヨーク５によりリニアモータＬＭの可動子が構成されている。また、この実施形態では、永久磁石６は樹脂層１０によりモールドされて表面保護されており、永久磁石６の破損などを効果的に防止することができる。さらに、可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面では、可動子（ヨーク５＋永久磁石６）の（−Ｚ）側に雌ネジ部４ｂが２箇所形成されている。これらの雌ネジ部４ｂは可動ベース４の（−Ｙ）側端部に被駆動物を直接または連結部を介して取り付けるためのものであり、上記表面実装機ＭＴでは雌ネジ部４ｂを用いて可動ベース４に連結部１６４を連結し、さらに当該連結部１６４にノズルシャフト１６３を被駆動物として接続している。
【００２９】
このように構成された可動子（永久磁石６＋ヨーク５）の幅方向（−Ｙ）側に本発明の「固定子」に相当する電機子３が配置され、ベースプレート１のベース面１ａに固定されている。この電機子３は、コア３ａと、複数の中空形状のボビン３ｂと、各ボビン３ｂの外周部に電線を巻きつけてなるコイル３ｃとで構成されている。このコア３ａはＺ方向に延びる矩形プレート部から一定間隔で（＋Ｙ）方向に設けられた歯部を有する櫛型形状の珪素鋼板を複数枚Ｘ方向に積層したものである。このように構成されたコア３ａでは、複数の歯部がＺ方向に一定間隔で並設されて歯部列を形成している。そして、各歯部に対し、予めコイル３ｃが巻き付けられたボビン３ｂが装着されている。こうして、複数（この実施形態では９個）のコア３ａの歯部とこの歯部の周りに巻かれたコイル３ｃがＺ方向に同一間隔で設けられて電機子３を構成しており、可動子（永久磁石６＋ヨーク５）に対向配置されている。なお、本実施形態では、図６（ｂ）に示すようにコイル３ｃが巻かれたコア３ａの歯部の先端面８と、その先端面８の対向面となる可動子の永久磁石６の対向面８’との共通の法線８aが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含むＹＺ平面に対して平行となるように、電機子３は構成されている。そして、図示を省略するモータコントローラから各コイル３ｃに所定の順番で通電が行われると、上記のように先端面８の磁極と対向面８′の磁極の相互作用により可動子（永久磁石６＋ヨーク５）にＺ方向の推力が生じて可動ベース４をＺ方向に駆動する。
【００３０】
第１実施形態にかかるリニアモータＬＭでは、ベースプレート１、電機子３、可動ベース４および可動子（永久磁石６＋ヨーク５）によりモータ本体が形成されており、図６（ａ）に示すように厚み方向Ｘでのモータ本体のサイズは高さＨmとなっている。これに対し、可動ベース４を上方向、つまり（＋Ｚ）方向に付勢するリターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsはモータ本体の高さＨmよりも低く、モータ本体の高さ範囲にリターンスプリング１５が収まるように、可動子（永久磁石６＋ヨーク５）および電機子３とともに幅方向Ｙに沿って配置されている。すなわち、厚み方向Ｘにおいてリターンスプリング１５はモータ本体から飛び出すことなく配置されており、厚み方向ＸのリニアモータＬＭの厚みはモータ本体の高さＨmと一致する。
【００３１】
また、本実施形態では、可動子に永久磁石を用い、固定子に磁性体で構成されるコア３ａを用いているため、コア３ａの歯部と可動子の永久磁石との間にコギング力が発生する。「コギング力の発生」とは、従来周知のようにコア３ａの歯部位置により永久磁石６の磁束密度が変化し、これによって磁気エネルギーが変化するため、電機子３に作用する電磁気力の脈動が生じる現象である。そこで、コギング力を低減するために、電機子３の歯部列の両端に磁性体からなるサブティース９ａ、９ｂが設けられている。すなわち、歯部列の（＋Ｚ）側において歯列ピッチと一致あるいは異なる所望の位置にサブティース９ａが、また（−Ｚ）側において同歯列ピッチと一致あるいは異なる所望の位置にサブティース９ｂが、永久磁石６からの離間距離がそれぞれ所望の距離となるように、それぞれベースプレート１のベース面１ａに対して着脱自在に設けられている。
【００３２】
ところで、上記のように構成したリニアモータＬＭでは、コア３ａに繋がるプレート部位がサブティース９ａ、９ｂの近傍まで延ており、電機子のコアとサブティースとが磁気的結合を生じ、磁束密度分布の偏在を生じてしまう。このため、サブティース９ａ、９ｂを所定の位置に配置しただけでは、安定したコギング力低減機能を発揮できない場合がある。特に、加速・減速時等において、あるいは作動条件（加速後の一定移動速度）そのものが変化する場合においては、コイル３ｃに流れる電流量が想定値より変化し、サブティース９ａ、９ｂにおける永久磁石との対向面の磁極あるいはその強さが所望のものとはならず、サブティース９ａ、９ｂによるコギング力低減の効果が必ずしも得られない場合がある。そこで、本実施形態では、サブティース９ａ、９ｂによるコギング力の低減効果を補うために、サブティース９ａ、９ｂとベースプレート１の間に磁性体プレート１１が設けられている。より詳しくは、次のように構成されている。
【００３３】
図１０はサブティースと磁性体プレートの配置関係を示す平面図である。同図においては、サブティース９ａ、９ｂに対する磁性体プレート１１の相対位置と、磁性体プレート１１の平面形状を明確にするため、磁性体プレート１１にハッチングを付している。ベースプレート１のベース面１ａには、磁性体プレート１１の平面形状とほぼ同一形状のプレート嵌合部１ｇが（−Ｘ）方向に形成されている（図６（ａ）参照）。そして、当該プレート嵌合部１ｇに磁性体プレート１１が嵌合されて磁性体プレート１１の表面がベース面１ａと面一状態となっている。この磁性体プレート１１の配設によって、Ｙ−Ｚ面上においてコア３ａ，サブティース９ａ、永久磁石６、ヨーク５、隣の永久磁石６、そして隣の歯部を通ってコア３ａに到る磁束だけでなく、サブティース９ａ、永久磁石６、ヨーク５、磁性体プレート１１を通じてサブティース９ａに到るＸ−Ｙ面上の磁束が発生し、コギング力の効果的な低減を図っている。
【００３４】
上記のように可動子（永久磁石６＋ヨーク５）と電機子３で発生する磁束の相互作用により可動ベース４が移動方向Ｚに駆動されるが、可動ベース４が所定の移動範囲を超えてしまうのを防止するために、ベースプレート１のベース面１ａに２つの移動規制ストッパ１２ａ、１２ｂが取付可能となっている。
【００３５】
また、可動ベース４の位置を正確に検出するため、可動ベース４の反電機子側、つまり（＋Ｙ）側にセンサ７ａとリニアスケール７ｂを有する検出ユニット７が設けられている。このリニアスケール７ｂは可動ベース４の（＋Ｙ）側端部側面に対してＺ方向に延設されている。また、リニアスケール７ｂの（−Ｙ）側でセンサ７ａがベースプレート１に固定配置されている。このため、可動ベース４のＺ方向移動に応じてリニアスケール７ｂのうちセンサ７ａと対向する領域が変位し、その変位に基づき移動方向Ｚにおける可動ベース４の位置を正確に検出することが可能となっている。
【００３６】
このセンサ７ａはセンサ制御ユニット７ｃと一体的に構成されており、この構造体（センサ７ａ＋センサ制御ユニット７ｃ）は図７に示すように立壁１ｂに形成された切欠部１ｆを介して凹部１ｅに対して挿脱自在となっている。すなわち、構造体は切欠部１ｆを介してベースプレート１内に挿入され、図６に示すように幅方向Ｙにおいてセンサ７ａがリニアスケール７ｂに対向して配置されるとともにセンサ制御ユニット７ｃがセンサ７ａの反リニアスケール側、つまり（＋Ｙ）側に配置された状態で、ベースプレート１に固定される。特に、この実施形態では、図６（ｃ）に示すように、リニアスケール７ｂの表面７ｅと、当該表面７ｅと対向するセンサ７ａのセンシング面７ｅ′との共通の法線７ｆが移動方向Ｚおよび幅方向Ｙを含むＹＺ平面に対して平行となるように、センサ７ａおよびリニアスケール７ｂの取付位置が設定されている。なお、センサ制御ユニット７ｃに埃やゴミなどの異物が進入を防止するため、上記構造体を取り付けた後にセンサカバー７ｄがセンサ制御ユニット７ｃを覆うようにベースプレート１の立壁１ｂに取り付けられている。
【００３７】
なお、この実施形態では、可動ベース４にリニアスケール７ｂを取り付ける一方、ベースプレート１にセンサ７ａを配置しているが、センサ７ａとリニアスケール７ｂを逆転配置してもよい。また、検出ユニット７の構成要素（センサ７ａ、リニアスケール７ｂ）の一方を可動ベース４に取り付ける代わりに、スライダ２ｂ１、２ｂ２に取り付けるように構成してもよい。また、検出ユニット７の検出方式としては、磁気を用いた磁気方式であっても、光学方式であってもよい。
【００３８】
次に、上下駆動機構１６８を構成するリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の構成および動作、並びにリニアモータの積層構造について図１０〜図１１を参照しつつ詳述する。
【００３９】
図１１はリニアモータの積層構造を示す図である。上記表面実装機ＭＴでは、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成を有するものを１０個準備し、次のように積層していく。ここでは、理解容易のために、２つのリニアモータＬＭ１、ＬＭ２の積層構造について説明するが、その他のリニアモータの積層構造も同様である。２つのリニアモータのうち一方のリニアモータＬＭ１の立壁１ｂ〜１ｄの（＋Ｘ）側端面がもう一方のリニアモータＬＭ２のベースプレート１の裏面に当接してリニアモータＬＭ１、ＬＭ２がＸ方向に積層配置される。また、各リニアモータＬＭ１、ＬＭ２のベースプレート１には、３個の貫通孔１ｐ〜１ｒが形成されている。そして、リニアモータＬＭ１、ＬＭ２の貫通孔１ｐを貫くようにボルト１３ｐが挿通されるとともに、ボルト１３ｐの先端部に対してナット１４ｐが螺合される。また、他の貫通孔１ｑ、１ｒについても、貫通孔１ｐと同様に、ボルト１３ｑ、１３ｒが挿通されるとともにナットが螺合される。また、各単軸リニアモーターＬＭ１、ＬＭ２に各々２個づつ取り付けられる位置決めピン２０が貫通穴２１（図７参照）の（−Ｘ）側端部に勘合して位置決めを果たす。このように３箇所でリニアモータＬＭ１、ＬＭ２が相互に締結固定されて一体化されて２軸のリニアモータＭＬＭが形成される。
【００４０】
このように構成された多軸のリニアモータでは、第１実施形態にかかる薄型のリニアモータＬＭ１、ＬＭ２、…、ＬＭ１０をＸ方向に積層配置したものであるため、２軸間のＸ方向ピッチＰＴを狭く設定することができる。また、各リニアモータＬＭ１、ＬＭ２、…、ＬＭ１０では、可動子や電機子（固定子）などの全構成部品の厚み（Ｘ方向の長さ）はベースプレート１の立壁１ｂ〜１ｄのそれ以下となっており、しかもリニアモータの主要構成（可動部、電機子３および可動子）はベース面１ａと立壁１ｂ〜１ｄで囲まれた凹部１ｅの内部空間（収納空間）に収納されている。このため、多軸の相対位置を高精度に保ちながらモータ組立を容易に行うことができる。
【００４１】
また、上記した表面実装機ＭＴでは、上記の構成された単軸リニアモータＬＭを１０個、ベース面１ａの法線方向（＋Ｘ）と平行な積層方向に積層配置することで多軸リニアモータＭＬＭが構成されて上下駆動機構１６８が形成されているので、可動部を互いに干渉させることなく、それぞれ独立して移動方向に駆動可能となっている。また、この積層構造を採用した結果、積層方向（＋Ｘ）の上流側に位置する上流側単軸リニアモータの凹部１ｅの内部空間（収納空間）が上流側単軸リニアモータの下流側で隣接する下流側単軸リニアモータのベースプレート１の裏面、つまり反ベース面１ｋで覆われる。このため、上流側単軸リニアモータへの異物の侵入を効果的に防止することができる。なお、上記表面実装機ＭＴでは、図２や図４に示すように、上下駆動機構１６８を構成するリニアモータのうち最も（＋Ｘ）側に位置する単軸リニアモータＬＭ１０の開口をサイドプレートＳＰｂが覆って単軸リニアモータＬＭ１０への異物の侵入を効果的に防止している。
【００４２】
以上のように構成されたリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）および表面実装機ＭＴでは次のような作用効果が得られる。上記リニアモータによれば、図６（ａ）に示すように、可動子（ヨーク５＋永久磁石６）、電機子（固定子）３およびリターンスプリング（付勢部材）１５が幅方向Ｙに沿って配置されている。このため、特許文献１に記載されているように可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、リニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の薄型化が可能となっている。また、リターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsがモータ本体の高さＨmよりも低くなるように設定しているので、リターンスプリング１５によりリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）が厚肉化するのを防止することができる。
【００４３】
また、本発明はリターンスプリング１５を可動ベース４および電機子（固定子）３とともに幅方向Ｙに沿って配置することによってリニアモータの薄型化を図っているが、リターンスプリング１５を可動ベース４に並設してもよいし、または電機子（固定子）３に並設してもよい。ただし、可動ベース４の位置決め精度を考慮すると、上記第１実施形態のようにリターンスプリング１５を幅方向Ｙの電機子３の反可動子側、つまり（−Ｙ）側に配置するのが望ましい。このような配置構成を採用した場合、可動ベース４、可動子（ヨーク５＋永久磁石６）、電機子３およびリターンスプリング１５はこの順序で幅方向Ｙに沿って配置され、可動ベース４とリターンスプリング１５とは離間している。リターンスプリング１５の一方端部はベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合されているため、リターンスプリング１５の付勢力を受けてベースプレート１のリターンスプリング近傍領域が歪むおそれがあるが、その歪みの影響を上記配置構成により回避することができ、高精度に可動ベース４を位置決めすることができる。
【００４４】
また、可動ベース４への可動子の取付位置については特に限定されるものではないが、上記実施形態のように可動ベース４への可動子の取付位置を幅方向Ｙの可動ベース４の（−Ｙ）側端部側面に設定することで可動ベース４の上面や下面に可動子を取り付ける場合よりもリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の薄型化を図ることができる。
【００４５】
また、上記実施形態にかかる表面実装機ＭＴでは、上記リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の可動ベース４にノズルシャフト１６３を連結し、可動ベース４を駆動することでノズルシャフト１６３を上下方向Ｚに駆動しているため、リニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０の薄型化によってヘッドユニット１０６の小型化、軽量化を図ることができ、このことは表面実装機ＭＴの小型化に寄与し、さらにＸＹ両方向の移動速度の高速化により実装時間の短縮に大きく寄与する。なおさらに、Ｘ方向に薄い形状を有するリニアモータＬＭ１〜ＬＭ１０を積層配置しているため、Ｘ方向において可動ベース４を狭ピッチで配置することができ、その結果、これらの可動ベース４に連結されるノズルシャフト１６３および吸着ノズル１６１のＸ方向のピッチＰＴを狭くすることができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、リターンスプリング１５はリニアモータＬＭ（ＬＭ１〜ＬＭ１０）の前面に配置されており、ユーザは容易にリターンスプリング１５にアクセスすることができ、リターンスプリング１５の取付・交換作業などのメンテナンス性が良好なものとなっている。
【００４７】
なお、上記実施形態では、リターンスプリング１５の一方端部をベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合させる一方、他方端部を連結部１６４のスプリング係合部１６４ｃに係合させているが、例えば図１２に示すようにリターンスプリング１５の他方端部を可動ベース４に係合させてもよい。以下、リニアモータの第２実施形態について図１２を参照しつつ説明する。
【００４８】
図１２は本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す図であり、同図（ａ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図である。同図に示すリニアモータＬＭでは、長方形状のベースプレート１上に、２本のリニアガイド２Ａ、２Ｂが互いに平行に、しかも幅方向Ｙに離間して設けられている。各リニアガイド２Ａ、２Ｂでは、ベースプレート１に対して直線状のレール２ａが幅方向Ｙと直交し、しかもベースプレート１の表面と平行な関係にある移動方向Ｘに延設され、さらに該レール２ａに沿ってスライダ２ｂが移動方向Ｚにスライド自在となっている。このように構成されたリニアガイド２Ａ、２Ｂの間には、コイルがベースプレート１の表面に対して複数個枕木状態でＺ方向に配列されて電機子３が形成され、リニアモータＬＭの固定子として機能する。なお、同図（ａ）では、電機子３を構成する複数のコイルのうち最も（−Ｚ）方向側に設けられたコイルのみが図示されている。
【００４９】
また、リニアガイド２Ａ、２Ｂのスライダ２ｂの上面には、ベースプレート１と同一幅（幅方向Ｙの長さ）を有するテーブル状の可動ベース４が取り付けられ、ベースプレート１の上方位置でＺ方向に移動自在となっている。このように可動ベース４と２つのスライダ２ｂが「可動部」として一体的にＺ方向に移動自在となっている。
【００５０】
この可動ベース４の裏面側には、電機子３を挟み込むように複数の永久磁石を取り付けたヨーク５Ａ、５Ｂが可動子として取り付けられている。つまり、同図への図示は省略されているが、ヨーク５Ａ、５Ｂはいずれも同図（ａ）の紙面に対して垂直方向、つまり移動方向Ｚに延設されるとともに、その延設方向Ｚに沿って永久磁石が複数個連設されている。なお、同図（ａ）では、それらの永久磁石のうち最も（−Ｚ）方向側に設けられた永久磁石６Ａ、６Ｂのみが図示されている。そして、電機子３の（＋Ｙ）方向側端部に対して複数の永久磁石６Ａが対向するようにヨーク５Ａの上端部が可動ベース４の裏面に取り付けられる一方、（−Ｙ）方向側端部に複数の永久磁石６Ｂが対向するようにヨーク５Ｂが可動ベース４の裏面に取り付けられている。このため、電機子３のコイルに与える電流を制御することで、可動子の永久磁石６Ａ、６Ｂと固定子（電機子３）で発生する磁束の相互作用により可動ベース４がＺ方向に直線駆動される。
【００５１】
さらに、リニアガイド２Ａの反可動子側、つまり（＋Ｙ）側において、本発明の「付勢部材」に相当するリターンスプリング１５が配置されている。このリターンスプリング１５の（＋Ｚ）側端部はベースプレート１のスプリング係合部１ｈに係合される一方、（−Ｚ）側端部は可動ベース４の裏面に突設された係合部４ｃに係合されている。そして、リターンスプリング１５は可動ベース４を（＋Ｚ）方向に付勢している。
【００５２】
このように構成されたリニアモータＬＭにおいても、上記第１実施形態と同様に、可動子（ヨーク５Ａ、５Ｂ＋永久磁石６Ａ、６Ｂ）、電機子（固定子）３およびリターンスプリング（付勢部材）１５が幅方向Ｙに沿って配置されている。このため、特許文献１に記載されているように可動子と固定子の配置方向から外れた位置に付勢部材（コイルばね）を配置したリニアモータと比べ、リニアモータＬＭの薄型化が可能となっている。また、リターンスプリング１５の厚み方向Ｘの高さＨsがモータ本体の高さＨmよりも低くなるように設定しているので、リターンスプリング１５によりリニアモータＬＭが厚肉化するのを防止することができる。このような薄型化されたリニアモータＬＭでは、リターンスプリング１５の径を細く、長さも短くしなければならないことがあり、１本のリターンスプリングでは所望の付勢力が得られない場合がある。このような場合、必要な付勢力を得るために、リターンスプリングを複数本備えることも可能である。例えば図１２に示すリニアモータＬＭにおいて、幅方向Ｙのリニアガイド２Ｂの反可動子側、つまり（−Ｙ）側にリターンスプリングを追加配置することで所望の付勢力が得られるように構成してもよい。
【００５３】
また、上記したリニアモータの第１実施形態ではスライダ２ｂ１、２ｂ２に固定された可動ベース４にヨーク５を取り付け、さらに当該ヨーク５に永久磁石６を取り付け、またリニアモータの第２実施形態ではスライダ２ａ、２ｂに固定された可動ベース４にヨーク５Ａ、５Ｂを取り付け、さらに当該ヨーク５Ａ、５Ｂにそれぞれ永久磁石６Ａ、６Ｂを取り付けているが、可動ベース４を強磁性材料で形成し、当該可動ベース４に直接永久磁石６をＺ方向に延設し、磁気回路を形成してもよい。また、上記第１実施形態ではスライダ２ｂ１、２ｂ２、上記第２実施形態ではスライダ２ａ、２ｂの幅方向Ｙの端部側面にヨークを取り付け、さらに当該ヨークに永久磁石を取り付けてもよい。この場合、スライダ２ｂ、２ｂ１、２ｂ２は本発明の「可動部」に相当する。さらに、スライダを強磁性材料で構成するとともに、スライダの幅方向Ｙの端部側面に直接永久磁石をＺ方向に延設して磁気回路を形成してもよい。
【００５４】
また、上記第１実施形態及び第２実施形態では、可動子を永久磁石６で構成する一方、固定子を電機子３で構成しているが、可動子を電磁子で構成する一方、固定子を永久磁石で構成したリニアモータに対して本発明を適用してもよい。
【００５５】
また、上記表面実装機ＭＴでは、第１実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成のものを用いた多軸リニアモータＭＬＭを上下駆動機構として用いているが、第２実施形態にかかる単軸リニアモータＬＭと同一構成のものを用いた多軸リニアモータ、第１実施形態および第２実施形態にかかる単軸リニアモータを組み合わせた多軸リニアモータなど、本発明にかかるリニアモータを複数個設けたものを用いることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、部品移載装置として機能する表面実装機ＭＴに対して本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、ＩＣハンドラー等の部品移載装置に対しても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明にかかる部品移載装置の一実施形態である表面実装機の概略構成を示す平面図である。
【図２】ヘッドユニットの正面図および側面図である。
【図３】図１に示す表面実装機の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】上下駆動機構の構成を示す図である。
【図５】本発明にかかるリニアモータの第１実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５のリニアモータのＡ−Ａ線断面図である。
【図７】図５のリニアモータの分解組立斜視図である。
【図８】可動部材と可動子の取付構造を示す斜視図である。
【図９】可動部材と可動子の取付構造を示す図である。
【図１０】サブティースと磁性体プレートの配置関係を示す平面図である。
【図１１】リニアモータの積層構造を示す図である。
【図１２】本発明にかかるリニアモータの第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ベースプレート
１ｈ、４ｃ、１６４ｃ…スプリング係合部
２ａ…レール
２ｂ、２ｂ１、２ｂ２…スライダ
３…電機子
４…可動ベース（可動部）
５…ヨーク
６…永久磁石
１５…リターンスプリング
１０６…ヘッドユニット
１０７…ヘッド駆動機構
１６１…吸着ノズル
１６３…ノズルシャフト
１６８…上下駆動機構
ＬＭ、ＬＭ１〜ＬＭ１０…単軸リニアモータ
ＭＬＭ…多軸リニアモータ
ＭＴ…表面実装機（部品移載装置）
Ｘ…厚み方向（ベース面の法線方向）
Ｙ…幅方向
Ｚ…移動方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースプレートと、
前記ベースプレートのベース面に対して所定の移動方向に移動自在となっている可動部と、
前記可動部に対して前記移動方向に延設された可動子と、
前記移動方向と直交する幅方向に前記可動子から離間して対向するように前記ベースプレートの前記ベース面に対して前記移動方向に延設された固定子と、
前記可動部および前記固定子とともに前記幅方向に沿って配置されて前記可動部を前記移動方向の一方側に付勢する付勢部材とを備え、
前記可動子および前記固定子で発生する磁束の相互作用により前記付勢部材の付勢力よりも大きな駆動力を発生させて前記可動部を前記移動方向に駆動する
ことを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記ベースプレートの前記ベース面に対して前記移動方向に延設された直線状のレールをさらに備え、
前記可動部は、前記レールに沿って前記移動方向にスライド自在に設けられたスライダと、前記スライダに取り付けられた可動ベースとを有しており、
前記幅方向の前記可動ベースの端部側面に対して前記可動子が取り付けられている請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記ベースプレートの前記ベース面に対して前記移動方向に延設された直線状のレールをさらに備え、
前記可動部は前記レールに沿って前記移動方向にスライド自在に設けられたスライダを有しており、
前記幅方向の前記スライダの端部側面に対して前記可動子が取り付けられている請求項１記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記付勢部材は前記幅方向の前記固定子の反可動子側に配置されている請求項１ないし３のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記付勢部材は前記ベースプレートの前記幅方向前面に配置されている請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記付勢部材は、一方端が前記ベースプレートに取り付けられる一方、他方端が前記可動部に取り付けられたバネ部材である請求項１ないし５のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記可動部に取り付けられた連結部材を介して被駆動物を前記移動方向に駆動する請求項１ないし５のいずれかに記載のリニアモータであって、
前記付勢部材は、一方端が前記ベースプレートに取り付けられる一方、他方端が前記連結部材に取り付けられたバネ部材であるリニアモータ。
【請求項８】
前記幅方向および前記移動方向の両方に直交する厚み方向の前記付勢部材の高さＨsが、前記ベースプレート、前記可動部、前記可動子および前記固定子からなるモータ本体部の前記厚み方向の高さＨmよりも低い請求項１ないし７のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項９】
部品収容部から部品搭載領域に部品を移載する部品移載装置において、
ベース部材と、前記ベース部材に対して上下方向に移動自在に支持され、先端部に吸着ノズルが取り付けられるとともに、後端部に接続された負圧配管を介して供給される負圧を前記吸着ノズルに与えるノズルシャフトと、前記ノズルシャフトを前記上下方向に駆動する上下駆動機構とを有する、ヘッドユニットと、
前記部品収容部の上方位置と前記部品搭載領域の上方位置との間で前記ヘッドユニットを移動させるヘッド駆動手段とを備え、
前記上下駆動機構が請求項１ないし８のいずれかに記載のリニアモータであり、
前記リニアモータは、前記移動方向が前記上下方向と平行であり、しかも前記付勢部材が前記可動部を上方向に付勢するように、前記ベース部材に取り付けられ、
前記リニアモータの前記可動部が前記ノズルシャフトに連結されている
ことを特徴とする部品移載装置。
【請求項１】
ベースプレートと、
前記ベースプレートのベース面に対して所定の移動方向に移動自在となっている可動部と、
前記可動部に対して前記移動方向に延設された可動子と、
前記移動方向と直交する幅方向に前記可動子から離間して対向するように前記ベースプレートの前記ベース面に対して前記移動方向に延設された固定子と、
前記可動部および前記固定子とともに前記幅方向に沿って配置されて前記可動部を前記移動方向の一方側に付勢する付勢部材とを備え、
前記可動子および前記固定子で発生する磁束の相互作用により前記付勢部材の付勢力よりも大きな駆動力を発生させて前記可動部を前記移動方向に駆動する
ことを特徴とするリニアモータ。
【請求項２】
前記ベースプレートの前記ベース面に対して前記移動方向に延設された直線状のレールをさらに備え、
前記可動部は、前記レールに沿って前記移動方向にスライド自在に設けられたスライダと、前記スライダに取り付けられた可動ベースとを有しており、
前記幅方向の前記可動ベースの端部側面に対して前記可動子が取り付けられている請求項１記載のリニアモータ。
【請求項３】
前記ベースプレートの前記ベース面に対して前記移動方向に延設された直線状のレールをさらに備え、
前記可動部は前記レールに沿って前記移動方向にスライド自在に設けられたスライダを有しており、
前記幅方向の前記スライダの端部側面に対して前記可動子が取り付けられている請求項１記載のリニアモータ。
【請求項４】
前記付勢部材は前記幅方向の前記固定子の反可動子側に配置されている請求項１ないし３のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項５】
前記付勢部材は前記ベースプレートの前記幅方向前面に配置されている請求項１ないし４のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項６】
前記付勢部材は、一方端が前記ベースプレートに取り付けられる一方、他方端が前記可動部に取り付けられたバネ部材である請求項１ないし５のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項７】
前記可動部に取り付けられた連結部材を介して被駆動物を前記移動方向に駆動する請求項１ないし５のいずれかに記載のリニアモータであって、
前記付勢部材は、一方端が前記ベースプレートに取り付けられる一方、他方端が前記連結部材に取り付けられたバネ部材であるリニアモータ。
【請求項８】
前記幅方向および前記移動方向の両方に直交する厚み方向の前記付勢部材の高さＨsが、前記ベースプレート、前記可動部、前記可動子および前記固定子からなるモータ本体部の前記厚み方向の高さＨmよりも低い請求項１ないし７のいずれかに記載のリニアモータ。
【請求項９】
部品収容部から部品搭載領域に部品を移載する部品移載装置において、
ベース部材と、前記ベース部材に対して上下方向に移動自在に支持され、先端部に吸着ノズルが取り付けられるとともに、後端部に接続された負圧配管を介して供給される負圧を前記吸着ノズルに与えるノズルシャフトと、前記ノズルシャフトを前記上下方向に駆動する上下駆動機構とを有する、ヘッドユニットと、
前記部品収容部の上方位置と前記部品搭載領域の上方位置との間で前記ヘッドユニットを移動させるヘッド駆動手段とを備え、
前記上下駆動機構が請求項１ないし８のいずれかに記載のリニアモータであり、
前記リニアモータは、前記移動方向が前記上下方向と平行であり、しかも前記付勢部材が前記可動部を上方向に付勢するように、前記ベース部材に取り付けられ、
前記リニアモータの前記可動部が前記ノズルシャフトに連結されている
ことを特徴とする部品移載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１７１６６３（Ｐ２００９−１７１６６３Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４０８３（Ｐ２００８−４０８３）
【出願日】平成２０年１月１１日（２００８．１．１１）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１１日（２００８．１．１１）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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