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JP7584082B2 - Head unit, actuator and mounting system - Google Patents
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JP7584082B2 - Head unit, actuator and mounting system - Google Patents

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Description

本開示は一般にヘッドユニット、アクチュエータ及び実装システムに関し、より詳細には、直線的な移動と回転とが可能なヘッドユニット、このヘッドユニットに用いられるアクチュエータ、及び、このヘッドユニットを備える実装システムに関する。 The present disclosure generally relates to a head unit, an actuator, and a mounting system, and more specifically, to a head unit capable of linear movement and rotation, an actuator used in the head unit, and a mounting system including the head unit.

特許文献1に記載のアクチュエータは、回転型モータ(ロータ駆動部)と、スプライン部材と、リニア型モータと、出力部(取付部)と、を備える。回転型モータは、一の軸線回りに回転する回転型可動子を有する。スプライン部材は、回転型可動子より回転力を受けて軸線回りに回転する第1部材と、軸線上を往復移動しかつ第1部材より回転力を受けて軸線回りに回転する第2部材と、を有する。リニア型モータは、第2部材より回転力を受けて軸線回りに回転するリニア型可動子と、リニア型可動子に軸線方向に沿った駆動力を与えるリニア型固定子と、を有する。リニア型可動子は、リニア型固定子を軸線方向に貫通しており、リニア型固定子に対して軸線回りに回転する。出力部は、リニア型可動子の一端に設けられ、回転型モータ及びリニア型モータにより駆動される。出力部には、対象物を捕捉する捕捉部が固定される。 The actuator described in Patent Document 1 includes a rotary motor (rotor drive unit), a spline member, a linear motor, and an output unit (mounting unit). The rotary motor has a rotary mover that rotates around one axis. The spline member has a first member that receives a rotational force from the rotary mover and rotates around the axis, and a second member that moves back and forth on the axis and receives a rotational force from the first member and rotates around the axis. The linear motor has a linear mover that receives a rotational force from the second member and rotates around the axis, and a linear stator that provides a driving force along the axial direction to the linear mover. The linear mover penetrates the linear stator in the axial direction and rotates around the axis relative to the linear stator. The output unit is provided at one end of the linear mover and is driven by the rotary motor and the linear motor. A capture unit that captures an object is fixed to the output unit.

特開2019-075896号公報JP 2019-075896 A

本開示は、捕捉部の位置制御の精度を向上させることができるヘッドユニット、アクチュエータ及び実装システムを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a head unit, actuator, and mounting system that can improve the accuracy of position control of the capture unit.

本開示の一態様に係るヘッドユニットは、リニアシャフトと、ロータシャフトと、捕捉部と、リニア駆動部と、ロータ駆動部と、リニア連結部と、ロータ連結部と、を備える。前記リニアシャフトの軸線は、第1方向及び第2方向に沿っている。前記第2方向は、前記第1方向に対して反対方向である。前記ロータシャフトは、前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでいる。前記ロータシャフトの軸線は、前記第1方向及び前記第2方向に沿っている。前記捕捉部は、前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する。前記リニア駆動部は、前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与える。前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与える。前記リニア連結部は、前記リニアシャフトに連結されている。前記ロータ連結部は、前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されている。前記ロータ連結部の形状は、前記リニア連結部の一部を収容可能な形状である
本開示の一態様に係るヘッドユニットは、リニアシャフトと、ロータシャフトと、捕捉部と、リニア駆動部と、ロータ駆動部と、リニア連結部と、ロータ連結部と、ベアリングと、を備える。前記リニアシャフトの軸線は、第1方向及び第2方向に沿っている。前記第2方向は、前記第1方向に対して反対方向である。前記ロータシャフトは、前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでいる。前記ロータシャフトの軸線は、前記第1方向及び前記第2方向に沿っている。前記捕捉部は、前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する。前記リニア駆動部は、前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与える。前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与える。前記リニア連結部は、前記リニアシャフトに連結されている。前記ロータ連結部は、前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されている。前記ベアリングは、前記第1方向と直交する方向において前記リニア連結部と前記ロータ連結部との間に配置される。
本開示の一態様に係るヘッドユニットは、リニアシャフトと、ロータシャフトと、捕捉部と、リニア駆動部と、ロータ駆動部と、リニア連結部と、ロータ連結部と、を備える。前記リニアシャフトの軸線は、第1方向及び第2方向に沿っている。前記第2方向は、前記第1方向に対して反対方向である。前記ロータシャフトは、前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでいる。前記ロータシャフトの軸線は、前記第1方向及び前記第2方向に沿っている。前記捕捉部は、前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する。前記リニア駆動部は、前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与える。前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与える。前記リニア連結部は、前記リニアシャフトに連結されている。前記ロータ連結部は、前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されている。前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトと同心状に配置され前記ロータシャフトに連結されている回転子と、前記回転子を介して前記ロータシャフトに前記回転駆動力を与える固定子と、を有する。前記固定子の形状は、前記第1方向に沿った筒状であり、前記回転子は、前記固定子の内側に配置されている。
本開示の一態様に係るヘッドユニットは、リニアシャフトと、ロータシャフトと、捕捉部と、リニア駆動部と、ロータ駆動部と、リニア連結部と、ロータ連結部と、規制部材と、を備える。前記リニアシャフトの軸線は、第1方向及び第2方向に沿っている。前記第2方向は、前記第1方向に対して反対方向である。前記ロータシャフトは、前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでいる。前記ロータシャフトの軸線は、前記第1方向及び前記第2方向に沿っている。前記捕捉部は、前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する。前記リニア駆動部は、前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与える。前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与える。前記リニア連結部は、前記リニアシャフトに連結されている。前記ロータ連結部は、前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されている。前記規制部材は、前記リニア連結部に対して前記第1方向に並んでおり、前記リニアシャフトの移動方向を前記第1方向及び前記第2方向に規制する。
A head unit according to one aspect of the present disclosure includes a linear shaft, a rotor shaft, a capture unit, a linear drive unit, a rotor drive unit, a linear coupling unit, and a rotor coupling unit. The axis of the linear shaft is along a first direction and a second direction. The second direction is an opposite direction to the first direction. The rotor shaft is aligned in the second direction with respect to the linear shaft. The axis of the rotor shaft is along the first direction and the second direction. The capture unit is provided at an end of the rotor shaft in the second direction and captures an object. The linear drive unit applies a linear driving force to the linear shaft that moves the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction. The rotor drive unit applies a rotational driving force to the rotor shaft that rotates the rotor shaft relative to the linear shaft. The linear coupling unit is coupled to the linear shaft. The rotor coupling unit is rotatable with respect to the linear coupling unit and is coupled to the rotor shaft. The rotor coupling unit has a shape that can accommodate a part of the linear coupling unit.
A head unit according to one aspect of the present disclosure includes a linear shaft, a rotor shaft, a capture unit, a linear drive unit, a rotor drive unit, a linear connection unit, a rotor connection unit, and a bearing. The axis of the linear shaft is along a first direction and a second direction. The second direction is an opposite direction to the first direction. The rotor shaft is aligned in the second direction with respect to the linear shaft. The axis of the rotor shaft is along the first direction and the second direction. The capture unit is provided at an end of the rotor shaft in the second direction and captures an object. The linear drive unit applies a linear drive force to the linear shaft that moves the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction. The rotor drive unit applies a rotational drive force to the rotor shaft that rotates the rotor shaft relative to the linear shaft. The linear connection unit is connected to the linear shaft. The rotor connection unit is rotatable relative to the linear connection unit and is connected to the rotor shaft. The bearing is disposed between the linear connection unit and the rotor connection unit in a direction perpendicular to the first direction.
A head unit according to one aspect of the present disclosure includes a linear shaft, a rotor shaft, a capture unit, a linear drive unit, a rotor drive unit, a linear coupling unit, and a rotor coupling unit. The axis of the linear shaft is along a first direction and a second direction. The second direction is opposite to the first direction. The rotor shaft is aligned in the second direction with respect to the linear shaft. The axis of the rotor shaft is along the first direction and the second direction. The capture unit is provided at an end of the rotor shaft in the second direction and captures an object. The linear drive unit applies a linear driving force to the linear shaft that moves the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction. The rotor drive unit applies a rotational driving force to the rotor shaft that rotates the rotor shaft relative to the linear shaft. The linear coupling unit is coupled to the linear shaft. The rotor coupling unit is rotatable with respect to the linear coupling unit and is coupled to the rotor shaft. The rotor driving unit includes a rotor that is concentrically disposed with the rotor shaft and connected to the rotor shaft, and a stator that imparts the rotational driving force to the rotor shaft via the rotor. The stator has a cylindrical shape that is aligned in the first direction, and the rotor is disposed inside the stator.
A head unit according to one aspect of the present disclosure includes a linear shaft, a rotor shaft, a capture unit, a linear drive unit, a rotor drive unit, a linear coupling unit, a rotor coupling unit, and a regulating member. The axis of the linear shaft is along a first direction and a second direction. The second direction is an opposite direction to the first direction. The rotor shaft is aligned in the second direction with respect to the linear shaft. The axis of the rotor shaft is along the first direction and the second direction. The capture unit is provided at an end of the rotor shaft in the second direction and captures an object. The linear drive unit applies a linear driving force to the linear shaft that moves the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction. The rotor drive unit applies a rotational driving force to the rotor shaft that rotates the rotor shaft relative to the linear shaft. The linear coupling unit is coupled to the linear shaft. The rotor coupling unit is rotatable with respect to the linear coupling unit and is coupled to the rotor shaft. The regulating member is aligned with the linear coupling portion in the first direction and regulates the movement direction of the linear shaft in the first direction and the second direction.

本開示の一態様に係るアクチュエータは、リニアシャフトと、ロータシャフトと、リニア駆動部と、ロータ駆動部と、リニア連結部と、ロータ連結部と、を備える。前記リニアシャフトの軸線は、第1方向及び第2方向に沿っている。前記第2方向は、前記第1方向に対して反対方向である。前記ロータシャフトは、前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでいる。前記ロータシャフトの軸線は、前記第1方向及び前記第2方向に沿っている。前記ロータシャフトは、前記第2方向における端部に、取付部を有する。前記取付部には、対象物を捕捉する捕捉部が取付可能である。前記リニア駆動部は、前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与える。前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与える。前記リニア連結部は、前記リニアシャフトに連結されている。前記ロータ連結部は、前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されている。前記ロータ連結部の形状は、前記リニア連結部の一部を収容可能な形状である An actuator according to an aspect of the present disclosure includes a linear shaft, a rotor shaft, a linear drive unit, a rotor drive unit, a linear coupling unit, and a rotor coupling unit. The axis of the linear shaft is along a first direction and a second direction. The second direction is an opposite direction to the first direction. The rotor shaft is aligned in the second direction with respect to the linear shaft. The axis of the rotor shaft is along the first direction and the second direction. The rotor shaft has an attachment unit at an end in the second direction. A capture unit for capturing an object can be attached to the attachment unit. The linear drive unit applies a linear drive force to the linear shaft that moves the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction. The rotor drive unit applies a rotational drive force to the rotor shaft that rotates the rotor shaft relative to the linear shaft. The linear coupling unit is coupled to the linear shaft. The rotor coupling unit is rotatable with respect to the linear coupling unit and is coupled to the rotor shaft. The rotor coupling unit has a shape that can accommodate a part of the linear coupling unit.

本開示の一態様に係る実装システムは、前記ヘッドユニットと、保持装置と、を備える。前記保持装置は、前記捕捉部に捕捉された前記対象物が実装される実装部材を保持する。 The mounting system according to one aspect of the present disclosure includes the head unit and a holding device. The holding device holds a mounting member on which the object captured by the capture unit is mounted.

本開示は、捕捉部の位置制御の精度を向上させることができるという利点がある。 The present disclosure has the advantage of being able to improve the accuracy of position control of the capture unit.

図1は、一実施形態に係るアクチュエータの正面図である。FIG. 1 is a front view of an actuator according to an embodiment. 図2は、同上のアクチュエータの正面図であって、ハウジングの図示を省略した図である。FIG. 2 is a front view of the actuator, in which the housing is omitted. 図3は、図1の領域X1における、同上のアクチュエータの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the actuator taken along a region X1 in FIG. 図4は、図1の領域X2における、同上のアクチュエータの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the actuator taken along a region X2 in FIG. 図5は、同上のアクチュエータの要部の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part of the actuator. 図6は、同上のアクチュエータの別の要部の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of another main part of the actuator. 図7は、図3のVII-VII線に対応する、同上のアクチュエータの断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the actuator taken along line VII-VII of FIG. 図8は、同上のアクチュエータを備える実装システムの平面図である。FIG. 8 is a plan view of a mounting system including the actuator. 図9は、図8のIX-IX線に対応する位置における、同上の実装システムの正面図である。FIG. 9 is a front view of the mounting system taken along the line IX-IX in FIG. 図10は、同上の実装システムの要部の側面図である。FIG. 10 is a side view of a main part of the mounting system. 図11は、変形例1に係る実装システムの要部の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part of a mounting system according to the first modification.

(実施形態)
以下、実施形態に係るアクチュエータ、ヘッドユニット及び実装システムについて、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、図1等において、第1方向D1を表す矢印及び第2方向D2を表す矢印は、説明のために図示しているに過ぎず、実体を伴わない。
(Embodiment)
The actuator, head unit, and mounting system according to the embodiment will be described below with reference to the drawings. However, the following embodiment is merely one of various embodiments of the present disclosure. The following embodiment can be modified in various ways depending on the design, etc., as long as the object of the present disclosure can be achieved. In addition, each figure described in the following embodiment is a schematic diagram, and the ratio of the size and thickness of each component in the figure does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. In addition, in FIG. 1 and the like, the arrow representing the first direction D1 and the arrow representing the second direction D2 are merely illustrated for the purpose of explanation and do not have any substance.

(概要)
図1に示すように、アクチュエータ1は、取付部52を有する。取付部52には、捕捉部10a(図10参照)が取付可能である。捕捉部10aは、対象物102b(図9参照)に対する操作を実行する部位である。上記操作は、対象物102bを捕捉する操作である。アクチュエータ1は、取付部52を有するロータシャフト5をロータシャフト5の軸線方向に直線的に移動させ、また、回転させることで、取付部52を所望の位置に移動させ、かつ、取付部52の回転角を所望の回転角にする。その後、捕捉部10aによる操作が実行される。
(overview)
As shown in FIG. 1, the actuator 1 has an attachment portion 52. A capture portion 10a (see FIG. 10) can be attached to the attachment portion 52. The capture portion 10a is a portion that executes an operation on an object 102b (see FIG. 9). The above operation is an operation to capture the object 102b. The actuator 1 moves the rotor shaft 5 having the attachment portion 52 linearly in the axial direction of the rotor shaft 5 and also rotates the rotor shaft 5, thereby moving the attachment portion 52 to a desired position and setting the rotation angle of the attachment portion 52 to a desired rotation angle. Thereafter, the operation is executed by the capture portion 10a.

アクチュエータ1は、ヘッドユニット10(図10参照)に用いられる。すなわち、ヘッドユニット10は、アクチュエータ1を備える。ヘッドユニット10は、捕捉部10a(図10参照)を更に備える。捕捉部10aは、取付部52に設けられ、対象物102bを捕捉する。すなわち、取付部52は、捕捉部10aを介して対象物102bを捕捉する操作をする。本実施形態の捕捉部10aは、取付部52に取り外し可能に取り付けられるが、捕捉部10aは、取付部52から取り外し不可能であってもよい。また、捕捉部10aは、取付部52の一部又は全部であってもよい。 The actuator 1 is used in the head unit 10 (see FIG. 10). That is, the head unit 10 includes the actuator 1. The head unit 10 further includes a capture unit 10a (see FIG. 10). The capture unit 10a is provided on the mounting unit 52 and captures the target object 102b. That is, the mounting unit 52 operates to capture the target object 102b via the capture unit 10a. In this embodiment, the capture unit 10a is removably attached to the mounting unit 52, but the capture unit 10a may not be removable from the mounting unit 52. Furthermore, the capture unit 10a may be a part or the entirety of the mounting unit 52.

捕捉部10aは、例えば、対象物102bを吸着することで、対象物102bを捕捉する。より詳細には、捕捉部10aは、対象物102bを真空吸着する。 The capture unit 10a captures the target object 102b, for example, by adsorbing the target object 102b. More specifically, the capture unit 10a vacuum-adsorbs the target object 102b.

本実施形態の対象物102bは、電子部品である。ヘッドユニット10は、対象物102b(電子部品)を実装部材111(図9参照)に実装する。本実施形態の実装部材111は、基板である。より詳細には、実装部材111は、プリント配線板である。 The target object 102b in this embodiment is an electronic component. The head unit 10 mounts the target object 102b (electronic component) on a mounting member 111 (see FIG. 9). The mounting member 111 in this embodiment is a substrate. More specifically, the mounting member 111 is a printed wiring board.

アクチュエータ1は、スケール73(図4参照)及び回転センサ74(図4参照)を備える。回転センサ74は、取付部52の回転角に関する情報をスケール73から読み取る。具体的には、回転センサ74は、取付部52を有するロータシャフト5の回転角を読み取る。アクチュエータ1は、制御装置と共に用いられ、制御装置は、回転センサ74の読取り結果を用いて、取付部52の回転角を制御する。 The actuator 1 includes a scale 73 (see FIG. 4) and a rotation sensor 74 (see FIG. 4). The rotation sensor 74 reads information about the rotation angle of the mounting portion 52 from the scale 73. Specifically, the rotation sensor 74 reads the rotation angle of the rotor shaft 5 having the mounting portion 52. The actuator 1 is used together with a control device, and the control device uses the reading result of the rotation sensor 74 to control the rotation angle of the mounting portion 52.

また、アクチュエータ1は、リニアスケール47(図2、図3参照)及び位置センサ46(図3参照)を更に備える。位置センサ46は、取付部52の位置に関する情報をリニアスケール47から読み取る。具体的には、位置センサ46は、取付部52と共に第1方向D1及び第2方向D2に移動するリニアシャフト2(後述する)の、第1方向D1及び第2方向D2における位置に関する情報を読み取る。制御装置は、位置センサ46で読み取られた情報を用いて、取付部52の第1方向D1及び第2方向D2における位置を制御する。 The actuator 1 further includes a linear scale 47 (see Figures 2 and 3) and a position sensor 46 (see Figure 3). The position sensor 46 reads information about the position of the mounting portion 52 from the linear scale 47. Specifically, the position sensor 46 reads information about the positions of the linear shaft 2 (described later), which moves in the first direction D1 and the second direction D2 together with the mounting portion 52. The control device uses the information read by the position sensor 46 to control the positions of the mounting portion 52 in the first direction D1 and the second direction D2.

ヘッドユニット10は、実装システム100に用いられる。すなわち、実装システム100は、ヘッドユニット10を備える。実装システム100は、保持装置101(図9参照)を更に備える。保持装置101は、実装部材111を保持する。捕捉部10aに捕捉された対象物102bは、実装部材111に実装される。 The head unit 10 is used in the mounting system 100. That is, the mounting system 100 includes the head unit 10. The mounting system 100 further includes a holding device 101 (see FIG. 9). The holding device 101 holds a mounting member 111. The target object 102b captured by the capture unit 10a is mounted on the mounting member 111.

図3、図4に示すように、本実施形態のアクチュエータ1は、リニアシャフト2と、ロータシャフト5と、リニア駆動部3と、ロータ駆動部6と、リニア連結部82と、ロータ連結部83と、を備える。リニアシャフト2の軸線は、第1方向D1及び第2方向D2に沿っている。第2方向D2は、第1方向D1に対して反対方向である。ロータシャフト5は、リニアシャフト2に対して第2方向D2に並んでいる。ロータシャフト5の軸線は、第1方向D1及び第2方向D2に沿っている。ロータシャフト5は、第2方向D2における端部に、取付部52を有する。取付部52には、対象物102bを捕捉する捕捉部10aが取付可能である。リニア駆動部3は、リニアシャフト2をロータシャフト5と共に第1方向D1及び第2方向D2に移動させるリニア駆動力をリニアシャフト2に与える。ロータ駆動部6は、ロータシャフト5をリニアシャフト2に対して回転させる回転駆動力をロータシャフト5に与える。リニア連結部82は、リニアシャフト2に連結されている。ロータ連結部83は、リニア連結部82に対して回転可能でありロータシャフト5に連結されている。 3 and 4, the actuator 1 of this embodiment includes a linear shaft 2, a rotor shaft 5, a linear drive unit 3, a rotor drive unit 6, a linear coupling unit 82, and a rotor coupling unit 83. The axis of the linear shaft 2 is along the first direction D1 and the second direction D2. The second direction D2 is opposite to the first direction D1. The rotor shaft 5 is aligned in the second direction D2 with respect to the linear shaft 2. The axis of the rotor shaft 5 is along the first direction D1 and the second direction D2. The rotor shaft 5 has an attachment unit 52 at an end in the second direction D2. A capture unit 10a that captures an object 102b can be attached to the attachment unit 52. The linear drive unit 3 applies a linear drive force to the linear shaft 2 that moves the linear shaft 2 together with the rotor shaft 5 in the first direction D1 and the second direction D2. The rotor drive unit 6 applies a rotational drive force to the rotor shaft 5 that rotates the rotor shaft 5 relative to the linear shaft 2. The linear coupling part 82 is coupled to the linear shaft 2. The rotor coupling part 83 is rotatable relative to the linear coupling part 82 and is coupled to the rotor shaft 5.

本実施形態のアクチュエータ1によれば、ロータシャフト5がロータ駆動部6から与えられた回転駆動力で回転するとき、リニアシャフト2が回転することを抑制できる。そのため、取付部52(及び捕捉部10a)の位置を精度良く制御できる。 According to the actuator 1 of this embodiment, when the rotor shaft 5 rotates due to the rotational driving force applied from the rotor drive unit 6, the linear shaft 2 can be prevented from rotating. Therefore, the position of the attachment portion 52 (and the capture portion 10a) can be controlled with high precision.

例えば、仮にリニアシャフト2が回転すると、位置センサ46は、第1方向D1及び第2方向D2への移動と回転との両方を行うリニアシャフト2の位置を検知する必要がある。このような位置検知は、回転しないリニアシャフト2の位置を検知することと比較して困難であるため、検知精度が低下する可能性がある。本実施形態では、リニアシャフト2の回転を抑制することで、検知精度を改善し、これにより、取付部52(及び捕捉部10a)の位置制御の精度を向上させることができる。 For example, if the linear shaft 2 rotates, the position sensor 46 needs to detect the position of the linear shaft 2, which both moves in the first direction D1 and the second direction D2 and rotates. Such position detection is more difficult than detecting the position of a linear shaft 2 that does not rotate, and so there is a possibility that the detection accuracy will decrease. In this embodiment, the detection accuracy is improved by suppressing the rotation of the linear shaft 2, thereby improving the accuracy of the position control of the attachment portion 52 (and the capture portion 10a).

(詳細)
(1)アクチュエータ
上述の通り、アクチュエータ1は、リニアシャフト2と、ロータシャフト5と、リニア駆動部3と、ロータ駆動部6と、リニア連結部82と、ロータ連結部83と、を備える。また、図3に示すように、アクチュエータ1は、2つのベアリング(第1ベアリング81)と、規制部材41と、第1基板42と、第1外筒部441と、第2外筒部442と、カバー45(図4参照)と、位置センサ46と、リニアスケール47と、2つのブッシュ48と、2つの締結部材F1、F2と、を備える。さらに、図4に示すように、アクチュエータ1は、スプラインナット71と、ガイド部材72と、スケール73(ロータリスケール)と、回転センサ74と、第2基板75と、第2ベアリング76と、第3ベアリング77と、シム78と、復帰部材79と、ハウジング9と、を備える。
(detail)
(1) Actuator As described above, the actuator 1 includes the linear shaft 2, the rotor shaft 5, the linear drive unit 3, the rotor drive unit 6, the linear coupling unit 82, and the rotor coupling unit 83. As shown in Fig. 3, the actuator 1 includes two bearings (first bearing 81), a regulating member 41, a first substrate 42, a first outer cylinder 441, a second outer cylinder 442, a cover 45 (see Fig. 4), a position sensor 46, a linear scale 47, two bushes 48, and two fastening members F1 and F2. As shown in Fig. 4, the actuator 1 includes a spline nut 71, a guide member 72, a scale 73 (rotary scale), a rotation sensor 74, a second substrate 75, a second bearing 76, a third bearing 77, a shim 78, a return member 79, and a housing 9.

(2)ハウジング
図1、図3、図4に示すように、ハウジング9は、第1方向D1に長さを有する。ハウジング9は、第1ブロック91と、第2ブロック92と、第3ブロック93と、第4ブロック94と、を有する。第1ブロック91、第2ブロック92、第3ブロック93及び第4ブロック94は、この順で第2方向D2に並んでいる。
1, 3, and 4, the housing 9 has a length in a first direction D1. The housing 9 has a first block 91, a second block 92, a third block 93, and a fourth block 94. The first block 91, the second block 92, the third block 93, and the fourth block 94 are arranged in this order in the second direction D2.

第1ブロック91は、第2方向D2における一端が開口した箱状に形成されている。第1ブロック91には、リニアシャフト2のうち、第1方向D1における一端部21(図2参照)を含む部分が収容されている。 The first block 91 is formed in a box shape with one end open in the second direction D2. The first block 91 houses a portion of the linear shaft 2 including one end 21 (see FIG. 2) in the first direction D1.

第2ブロック92は、第1ブロック91と第3ブロック93とを連結している。第2ブロック92は、リニアシャフト2の一部を収容する第1外筒部441を保持している。 The second block 92 connects the first block 91 and the third block 93. The second block 92 holds a first outer cylinder portion 441 that houses a portion of the linear shaft 2.

第3ブロック93は、第2ブロック92と第4ブロック94とを連結している。第3ブロック93は、筒状に形成されている。第3ブロック93は、ロータシャフト5の一部を収容している。 The third block 93 connects the second block 92 and the fourth block 94. The third block 93 is formed in a cylindrical shape. The third block 93 accommodates a portion of the rotor shaft 5.

第4ブロック94は、箱状に形成されている。第4ブロック94は、第1方向D1における一端部及び第2方向D2における一端部にそれぞれ、開口部を有する。第4ブロック94は、ロータシャフト5の一部を収容している。第4ブロック94のうち第2方向D2における上記一端部の開口部からは、ロータシャフト5のうち取付部52を含む部位が突出している。 The fourth block 94 is formed in a box shape. The fourth block 94 has an opening at one end in the first direction D1 and at one end in the second direction D2. The fourth block 94 houses a part of the rotor shaft 5. A portion of the rotor shaft 5 including the mounting portion 52 protrudes from the opening at the one end of the fourth block 94 in the second direction D2.

(3)リニアシャフト及びリニア連結部
図2、図3に示すように、リニアシャフト2の形状は、円柱状である。リニアシャフト2は、第1方向D1及び第2方向D2に移動可能なように、規制部材41等に保持されている。
2 and 3, the linear shaft 2 has a cylindrical shape. The linear shaft 2 is held by a regulating member 41 or the like so as to be movable in a first direction D1 and a second direction D2.

リニアシャフト2のうち、第1方向D1における一端部21には、リニアスケール47が取り付けられている。リニアシャフト2のうち、第2方向D2における一端部22は、リニア連結部82に連結されている。リニア連結部82は、リニアシャフト2に対して第2方向D2に並んでいる。 A linear scale 47 is attached to one end 21 of the linear shaft 2 in the first direction D1. One end 22 of the linear shaft 2 in the second direction D2 is connected to a linear coupling part 82. The linear coupling part 82 is aligned with the linear shaft 2 in the second direction D2.

リニアシャフト2は、磁石ユニットU1と、柱部26と、を有する。柱部26は、リニアシャフト2のうち第1方向D1における一端部21を含む。磁石ユニットU1は、リニアシャフト2のうち、第2方向D2における一端部22を含む。柱部26は、磁石ユニットU1に連結されている。柱部26は、磁石ユニットU1に対して第1方向D1に並んでいる。 The linear shaft 2 has a magnet unit U1 and a pillar portion 26. The pillar portion 26 includes one end portion 21 of the linear shaft 2 in the first direction D1. The magnet unit U1 includes one end portion 22 of the linear shaft 2 in the second direction D2. The pillar portion 26 is connected to the magnet unit U1. The pillar portion 26 is aligned with the magnet unit U1 in the first direction D1.

磁石ユニットU1は、複数(図3では12個)の永久磁石23と、内筒部25と、を有する。 The magnet unit U1 has multiple (12 in FIG. 3) permanent magnets 23 and an inner cylinder portion 25.

複数の永久磁石23は、第1方向D1に並んでいる。内筒部25の形状は、筒状である。内筒部25は、複数の永久磁石23を収容している。 The multiple permanent magnets 23 are aligned in the first direction D1. The inner cylinder portion 25 has a cylindrical shape. The inner cylinder portion 25 houses the multiple permanent magnets 23.

複数の永久磁石23は、互いに隣り合う側の端部の極(S極又はN極)が同極となるように並べられている。例えば、複数の永久磁石23のうちの1つである第1の永久磁石と、第1の永久磁石に隣り合う第2の永久磁石とは、S極を対向させており、第2の永久磁石と、第2の永久磁石に隣り合う第3の永久磁石とは、N極を対向させている。 The multiple permanent magnets 23 are arranged so that the poles (south pole or north pole) of the ends of adjacent magnets are the same. For example, the south poles of a first permanent magnet, which is one of the multiple permanent magnets 23, and the second permanent magnet adjacent to the first permanent magnet face each other, and the north poles of the second permanent magnet and the third permanent magnet adjacent to the second permanent magnet face each other.

図5に示すように、柱部26の形状は、円柱状である。柱部26は、その側面に、複数(4つ。図5では2つのみを図示)の溝部261を有する。複数の溝部261は、第1方向D1に延びている。 As shown in FIG. 5, the column portion 26 is cylindrical in shape. The column portion 26 has a plurality of grooves 261 (four; only two are shown in FIG. 5) on its side surface. The plurality of grooves 261 extend in the first direction D1.

図3に示すように、リニア連結部82は、リニアシャフト2のうち第2方向D2における一端部22に連結されている。すなわち、リニア連結部82は、磁石ユニットU1に連結されている。リニア連結部82は、磁石ユニットU1に対して第2方向D2に並んでいる。リニア連結部82の形状は、柱状(より詳細には、円柱状)である。リニア連結部82は、2つの第1ベアリング81に連結されている。 As shown in FIG. 3, the linear coupling part 82 is coupled to one end 22 of the linear shaft 2 in the second direction D2. That is, the linear coupling part 82 is coupled to the magnet unit U1. The linear coupling part 82 is aligned with the magnet unit U1 in the second direction D2. The linear coupling part 82 has a columnar (more specifically, cylindrical) shape. The linear coupling part 82 is coupled to two first bearings 81.

(4)リニア駆動部
図3に示すように、リニア駆動部3は、複数(図3では12個)のコイル31を含んでいる。複数のコイル31は、第1方向D1に並んでいる。複数のコイル31の内側には、リニアシャフト2が通されている。
(4) Linear Driving Unit As shown in Fig. 3, the linear driving unit 3 includes a plurality of coils 31 (12 coils in Fig. 3). The plurality of coils 31 are arranged in the first direction D1. The linear shaft 2 passes through the inside of the plurality of coils 31.

一例として、U相、V相及びW相の3つのコイル31を1組として、複数組(図3では4組)のコイル31が第1方向D1に並んでいる。複数のコイル31は、第1外筒部441に収容されている。 As an example, a plurality of sets (four sets in FIG. 3) of coils 31 are arranged in the first direction D1, with three coils 31 for the U, V and W phases forming one set. The plurality of coils 31 are housed in the first outer cylinder portion 441.

リニア駆動部3の内側には、リニアシャフト2の複数の永久磁石23が配置される。複数のコイル31は、外部電源から励磁電流の供給を受けることができる。複数のコイル31に励磁電流が流れると、複数のコイル31と複数の永久磁石23との電磁的相互作用により、リニアシャフト2が第1方向D1又は第2方向D2に駆動される。すなわち、複数のコイル31と複数の永久磁石23とにより、リニアモータが構成されている。 The multiple permanent magnets 23 of the linear shaft 2 are arranged inside the linear drive unit 3. The multiple coils 31 can be supplied with an excitation current from an external power source. When an excitation current flows through the multiple coils 31, the linear shaft 2 is driven in the first direction D1 or the second direction D2 due to electromagnetic interaction between the multiple coils 31 and the multiple permanent magnets 23. In other words, the multiple coils 31 and the multiple permanent magnets 23 form a linear motor.

(5)規制部材
規制部材41は、リニア連結部82に対して第1方向D1に並んでいる。規制部材41は、リニアシャフト2の移動方向を第1方向D1及び第2方向D2に規制する。
(5) Restricting Member The restricting member 41 is arranged in the first direction D1 with respect to the linear coupling portion 82. The restricting member 41 restricts the movement direction of the linear shaft 2 to the first direction D1 and the second direction D2.

図5に示すように、規制部材41は、筒状部411と、フランジ部412と、を有する。筒状部411の形状は、円筒状である。フランジ部412は、筒状部411から筒状部411の径方向に沿って外向きに突出している。 As shown in FIG. 5, the restricting member 41 has a tubular portion 411 and a flange portion 412. The tubular portion 411 has a cylindrical shape. The flange portion 412 protrudes outward from the tubular portion 411 in the radial direction of the tubular portion 411.

筒状部411は、その内面から突出した複数(図5では4つ)の突部413を有する。複数の突部413は、第1方向D1に延びている。複数の突部413は、柱部26の複数の溝部261と一対一で対応している。柱部26は、複数の溝部261にそれぞれ対応する突部413が挿入されるように、筒状部411の内側に配置されている。これにより、リニアシャフト2の移動方向が第1方向D1及び第2方向D2に規制されている。また、これにより、リニアシャフト2の回転が抑制されている。 The cylindrical portion 411 has multiple (four in FIG. 5) protrusions 413 protruding from its inner surface. The multiple protrusions 413 extend in the first direction D1. The multiple protrusions 413 correspond one-to-one to the multiple grooves 261 of the column portion 26. The column portion 26 is arranged inside the cylindrical portion 411 so that the protrusions 413 corresponding to the multiple grooves 261 are inserted. This restricts the movement direction of the linear shaft 2 to the first direction D1 and the second direction D2. This also suppresses rotation of the linear shaft 2.

(6)第1基板、位置センサ及びリニアスケール
図3に示すように、第1基板42は、ハウジング9の第1ブロック91に収容されている。第1基板42は、第2ブロック92に固定されている。アクチュエータ1は、第1基板42に実装された複数の電子部品を備える。例えば、アクチュエータ1は、複数の電子部品の一部として、第1基板42に実装された位置センサ46を備える。位置センサ46は、リニアシャフト2の位置を検知する。これにより、第1方向D1及び第2方向D2におけるリニアシャフト2の位置に関する情報が、位置センサ46から出力される。アクチュエータ1の外部の制御装置は、位置センサ46から出力された情報に基づいて、リニア駆動部3の複数のコイル31に供給する電流を制御し、これにより、取付部52の位置を制御する。
(6) First Board, Position Sensor, and Linear Scale As shown in Fig. 3, the first board 42 is accommodated in a first block 91 of the housing 9. The first board 42 is fixed to a second block 92. The actuator 1 includes a plurality of electronic components mounted on the first board 42. For example, the actuator 1 includes a position sensor 46 mounted on the first board 42 as a part of the plurality of electronic components. The position sensor 46 detects the position of the linear shaft 2. As a result, information regarding the position of the linear shaft 2 in the first direction D1 and the second direction D2 is output from the position sensor 46. A control device outside the actuator 1 controls the current supplied to the plurality of coils 31 of the linear drive unit 3 based on the information output from the position sensor 46, thereby controlling the position of the attachment unit 52.

リニアスケール47は、リニアシャフト2に保持されている。リニアスケール47は、リニアシャフト2と共に第1方向D1及び第2方向D2に移動する。位置センサ46は、リニアスケール47に対向する位置に配置されている。 The linear scale 47 is held by the linear shaft 2. The linear scale 47 moves together with the linear shaft 2 in the first direction D1 and the second direction D2. The position sensor 46 is disposed in a position opposite the linear scale 47.

リニアスケール47及び位置センサ46は、リニアエンコーダを構成している。すなわち、アクチュエータ1は、リニアエンコーダを備え、リニアエンコーダは、リニアスケール47及び位置センサ46を有する。リニアエンコーダは、第1方向D1及び第2方向D2におけるリニアシャフト2の位置に関する情報を含む電気信号を出力する。 The linear scale 47 and the position sensor 46 constitute a linear encoder. That is, the actuator 1 is equipped with a linear encoder, and the linear encoder has a linear scale 47 and a position sensor 46. The linear encoder outputs an electrical signal that includes information regarding the position of the linear shaft 2 in the first direction D1 and the second direction D2.

一例として、リニアエンコーダは、光電式リニアエンコーダである。リニアスケール47は、第1方向D1に並んで形成された複数のスリットを含む。位置センサ46は、発光素子と受光素子とを含み、発光素子から出射されスリットを通過した光が、受光素子で受光される。位置センサ46は、受光素子の受光量に応じた電気信号を、リニアシャフト2の位置に関する情報として出力する。アクチュエータ1の外部の制御装置は、受光素子から出力された電気信号に基づいて、第1方向D1及び第2方向D2におけるリニアシャフト2の位置を算出する。 As an example, the linear encoder is a photoelectric linear encoder. The linear scale 47 includes a plurality of slits formed side by side in the first direction D1. The position sensor 46 includes a light-emitting element and a light-receiving element, and light emitted from the light-emitting element and passing through the slits is received by the light-receiving element. The position sensor 46 outputs an electrical signal according to the amount of light received by the light-receiving element as information regarding the position of the linear shaft 2. A control device external to the actuator 1 calculates the position of the linear shaft 2 in the first direction D1 and the second direction D2 based on the electrical signal output from the light-receiving element.

(7)第1外筒部、第2外筒部及びカバー
図3に示すように、第1外筒部441の形状は、筒状である。第1外筒部441は、リニアシャフト2の磁石ユニットU1を収容している。さらに、第1外筒部441は、2つの第1ベアリング81と、リニア連結部82と、ロータ連結部83と、ロータシャフト5の一部と、を収容している。
(7) First outer cylinder portion, second outer cylinder portion, and cover As shown in Fig. 3, the first outer cylinder portion 441 has a cylindrical shape. The first outer cylinder portion 441 houses the magnet unit U1 of the linear shaft 2. Furthermore, the first outer cylinder portion 441 houses the two first bearings 81, the linear coupling portion 82, the rotor coupling portion 83, and a part of the rotor shaft 5.

第2外筒部442(図4参照)の形状は、筒状である。第2外筒部442は、ロータシャフト5の一部を収容している。 The second outer cylinder portion 442 (see FIG. 4) is cylindrical in shape. The second outer cylinder portion 442 accommodates a portion of the rotor shaft 5.

カバー45(図4参照)は、第2方向D2における第2外筒部442の一端を覆う。第2方向D2から見たカバー45の形状は、筒状である。カバー45の内側には、ロータシャフト5が通されている。 The cover 45 (see FIG. 4) covers one end of the second outer cylinder portion 442 in the second direction D2. The cover 45 has a cylindrical shape when viewed from the second direction D2. The rotor shaft 5 passes through the inside of the cover 45.

(8)ブッシュ
図3に示すように、2つのブッシュ48の形状は、円筒状である。2つのブッシュ48は、第1外筒部441に収容されている。2つのブッシュ48は、第1方向D1に並んでいる。リニア駆動部3は、2つのブッシュ48の間に挟まれている。
(8) Bushings As shown in Fig. 3, the two bushings 48 are cylindrical. The two bushings 48 are housed in the first outer cylinder portion 441. The two bushings 48 are aligned in the first direction D1. The linear drive unit 3 is sandwiched between the two bushings 48.

(9)ロータシャフト
図4に示すように、ロータシャフト5の形状は、円柱状である。ロータシャフト5は、第1方向D1及び第2方向D2に移動可能、かつ、ロータシャフト5の中心軸を中心に回転可能なように、ガイド部材72等に保持されている。
4, the rotor shaft 5 has a cylindrical shape. The rotor shaft 5 is held by a guide member 72 or the like so as to be movable in the first direction D1 and the second direction D2 and to be rotatable about the central axis of the rotor shaft 5.

ロータシャフト5のうち、第1方向D1における一端部51は、ロータ連結部83を介して、2つの第1ベアリング81に保持されている。ロータシャフト5のうち、第2方向D2における一端部には、取付部52(図1参照)が設けられている。取付部52は、ハウジング9の外部に露出している。取付部52は、捕捉部10a(図10参照)を着脱可能な構造に形成されている。 One end 51 of the rotor shaft 5 in the first direction D1 is held by two first bearings 81 via a rotor connecting portion 83. One end of the rotor shaft 5 in the second direction D2 is provided with an attachment portion 52 (see FIG. 1). The attachment portion 52 is exposed to the outside of the housing 9. The attachment portion 52 is formed in a structure that allows the capture portion 10a (see FIG. 10) to be attached and detached.

図6に示すように、ロータシャフト5の形状は、円柱状である。ロータシャフト5は、その側面に、複数(4つ。図6では3つのみを図示)の溝部53を有する。複数の溝部53は、第1方向D1に延びている。 As shown in FIG. 6, the rotor shaft 5 has a cylindrical shape. The rotor shaft 5 has multiple grooves 53 (four; only three are shown in FIG. 6) on its side surface. The multiple grooves 53 extend in the first direction D1.

(10)ガイド部材
図6に示すように、ガイド部材72の形状は、円筒状である。ガイド部材72は、その内面から突出した複数(図6では4つ)の突部721を有する。複数の突部721は、第1方向D1に延びている。複数の突部721は、ロータシャフト5の複数の溝部53と一対一で対応している。
(10) Guide Member As shown in Fig. 6, the guide member 72 has a cylindrical shape. The guide member 72 has a plurality of protrusions 721 (four in Fig. 6) protruding from its inner surface. The protrusions 721 extend in the first direction D1. The protrusions 721 correspond one-to-one to the grooves 53 of the rotor shaft 5.

ロータシャフト5は、複数の溝部53にそれぞれ対応する突部721が挿入されるように、ガイド部材72の内側に配置されている。言い換えると、複数の突部721及び複数の溝部53が嵌合している。これにより、ロータシャフト5の移動方向が第1方向D1及び第2方向D2に規制されている。 The rotor shaft 5 is arranged inside the guide member 72 so that the protrusions 721 are inserted into the corresponding grooves 53. In other words, the protrusions 721 and the grooves 53 are fitted together. This restricts the movement direction of the rotor shaft 5 to the first direction D1 and the second direction D2.

また、複数の突部721及び複数の溝部53が嵌合することでガイド部材72とロータシャフト5とが連結されているため、ガイド部材72は、ロータシャフト5と共に回転可能である。すなわち、ガイド部材72がロータ駆動部6から回転駆動力を受けて回転することで、ロータシャフト5も回転する。 In addition, the guide member 72 and the rotor shaft 5 are connected by the engagement of the multiple protrusions 721 and the multiple grooves 53, so that the guide member 72 can rotate together with the rotor shaft 5. In other words, when the guide member 72 receives a rotational driving force from the rotor drive unit 6 and rotates, the rotor shaft 5 also rotates.

(11)ロータ駆動部
図4に示すように、ロータ駆動部6は、回転型モータである。ロータ駆動部6としては、例えば、サーボモータ又はステッピングモータを採用することができる。ロータ駆動部6は、ハウジング9の第4ブロック94に収容されている。
(11) Rotor Driving Unit As shown in Fig. 4, the rotor driving unit 6 is a rotary motor. For example, a servo motor or a stepping motor can be adopted as the rotor driving unit 6. The rotor driving unit 6 is accommodated in the fourth block 94 of the housing 9.

ロータ駆動部6は、回転子61と、固定子62と、を有する。固定子62の形状は、第1方向D1に沿った筒状である。回転子61の形状は、固定子62と同心の筒状である。回転子61は、固定子62の内側に配置されている。回転子61の内側には、ロータシャフト5が配置されている。すなわち、回転子61は、ロータシャフト5と同心状に配置されている。回転子61は、ロータシャフト5に連結されている。より詳細には、回転子61は、スプラインナット71及びガイド部材72を介して、ロータシャフト5に連結されている。固定子62は、回転子61を介してロータシャフト5に回転駆動力を与える。 The rotor drive unit 6 has a rotor 61 and a stator 62. The stator 62 is shaped like a cylinder along the first direction D1. The rotor 61 is shaped like a cylinder concentric with the stator 62. The rotor 61 is disposed inside the stator 62. The rotor shaft 5 is disposed inside the rotor 61. That is, the rotor 61 is disposed concentric with the rotor shaft 5. The rotor 61 is connected to the rotor shaft 5. More specifically, the rotor 61 is connected to the rotor shaft 5 via a spline nut 71 and a guide member 72. The stator 62 provides a rotational driving force to the rotor shaft 5 via the rotor 61.

一例として、固定子62はコイルを有し、回転子61は永久磁石を有する。回転子61は、固定子62との間の電磁的相互作用により回転する。 As an example, the stator 62 has a coil, and the rotor 61 has a permanent magnet. The rotor 61 rotates due to electromagnetic interaction with the stator 62.

(12)スプラインナット
図4に示すように、スプラインナット71は、第1方向D1に沿った筒状に形成されており、内側にロータシャフト5を配置している。スプラインナット71、ガイド部材72、スケール73及び回転子61は、互いに固定されている。
4, the spline nut 71 is formed in a cylindrical shape along the first direction D1, and has the rotor shaft 5 disposed therein. The spline nut 71, the guide member 72, the scale 73, and the rotor 61 are fixed to one another.

スプラインナット71は、第1筒部711と、第2筒部712と、を有する。第1筒部711及び第2筒部712は、互いに同心の筒状に形成されている。第1筒部711は、第2筒部712に対して第1方向D1に並んでいる。第1筒部711と第2筒部712とは、一体につながっている。第1筒部711のうち第1方向D1における一端部は、カバー45の内側に通されている。 The spline nut 71 has a first cylindrical portion 711 and a second cylindrical portion 712. The first cylindrical portion 711 and the second cylindrical portion 712 are formed into a cylindrical shape that is concentric with each other. The first cylindrical portion 711 is aligned with the second cylindrical portion 712 in the first direction D1. The first cylindrical portion 711 and the second cylindrical portion 712 are connected together. One end of the first cylindrical portion 711 in the first direction D1 passes through the inside of the cover 45.

第1筒部711の外径は、第2筒部712の外径よりも小さい。第1筒部711の内径は、第2筒部712の内径よりも小さい。 The outer diameter of the first cylindrical portion 711 is smaller than the outer diameter of the second cylindrical portion 712. The inner diameter of the first cylindrical portion 711 is smaller than the inner diameter of the second cylindrical portion 712.

第1筒部711は、ハウジング9の第4ブロック94に収容されている。第1筒部711には、スケール73が取り付けられている。第1方向D1から見たスケール73の形状は環状であり、第1筒部711は、スケール73の内側に通されている。スケール73は、スプラインナット71と共に回転可能である。 The first cylindrical portion 711 is accommodated in the fourth block 94 of the housing 9. A scale 73 is attached to the first cylindrical portion 711. The shape of the scale 73 when viewed from the first direction D1 is annular, and the first cylindrical portion 711 is passed through the inside of the scale 73. The scale 73 can rotate together with the spline nut 71.

第1筒部711は、ロータ駆動部6の回転子61の内側に通されている。スプラインナット71は、回転子61と共に回転可能である。 The first cylindrical portion 711 is passed through the inside of the rotor 61 of the rotor drive unit 6. The spline nut 71 can rotate together with the rotor 61.

第1筒部711の内側には、ロータシャフト5が通されている。第2筒部712の内側には、ガイド部材72が通されている。ガイド部材72は、スプラインナット71と共に回転可能である。ガイド部材72の内側には、ロータシャフト5が通されている。つまり、ガイド部材72は、ロータシャフト5とスプラインナット71との間に配置されている。 The rotor shaft 5 passes through the inside of the first cylindrical portion 711. The guide member 72 passes through the inside of the second cylindrical portion 712. The guide member 72 is rotatable together with the spline nut 71. The rotor shaft 5 passes through the inside of the guide member 72. In other words, the guide member 72 is disposed between the rotor shaft 5 and the spline nut 71.

このように、スプラインナット71の内側には、ロータシャフト5が通されている。回転子61は、スプラインナット71及びガイド部材72を介して、ロータシャフト5に回転駆動力を与える。これにより、回転子61、スプラインナット71、ガイド部材72、ロータシャフト5及びスケール73が一体に回転する。 In this way, the rotor shaft 5 passes through the inside of the spline nut 71. The rotor 61 applies a rotational driving force to the rotor shaft 5 via the spline nut 71 and the guide member 72. This causes the rotor 61, spline nut 71, guide member 72, rotor shaft 5, and scale 73 to rotate together.

ハウジング9の第3ブロック93には、第2ベアリング76が保持されている。第1方向D1から見た第2ベアリング76の形状は、環状である。第2ベアリング76は、第3ブロック93の内側に配置されている。第2ベアリング76の内側には、スケール73が配置されており、スケール73の内側には、スプラインナット71が配置されている。第2ベアリング76は、スケール73を、スプラインナット71、ガイド部材72及びロータシャフト5と共にハウジング9に対して回転可能なように、ハウジング9に連結している。 The second bearing 76 is held in the third block 93 of the housing 9. The second bearing 76 has an annular shape when viewed from the first direction D1. The second bearing 76 is disposed inside the third block 93. The scale 73 is disposed inside the second bearing 76, and the spline nut 71 is disposed inside the scale 73. The second bearing 76 connects the scale 73 to the housing 9 so that it can rotate relative to the housing 9 together with the spline nut 71, the guide member 72, and the rotor shaft 5.

ハウジング9の第4ブロック94には、第3ベアリング77が保持されている。第1方向D1から見た第3ベアリング77の形状は、環状である。第3ベアリング77は、第4ブロック94の内側に配置されている。第3ベアリング77の内側には、スプラインナット71が配置されている。第3ベアリング77は、スプラインナット71を、スケール73、ガイド部材72及びロータシャフト5と共にハウジング9に対して回転可能なように、ハウジング9に連結している。 The third bearing 77 is held in the fourth block 94 of the housing 9. When viewed from the first direction D1, the third bearing 77 has an annular shape. The third bearing 77 is disposed inside the fourth block 94. A spline nut 71 is disposed inside the third bearing 77. The third bearing 77 connects the spline nut 71 to the housing 9 so that the spline nut 71 can rotate relative to the housing 9 together with the scale 73, the guide member 72, and the rotor shaft 5.

ロータシャフト5は、ロータ駆動部6からスプラインナット71(及びガイド部材72)を介して回転駆動力を受けて回転する。より詳細には、回転子61が固定子62に対して回転することで、ロータシャフト5も回転する。 The rotor shaft 5 rotates by receiving a rotational driving force from the rotor drive unit 6 via the spline nut 71 (and the guide member 72). More specifically, the rotor shaft 5 also rotates as the rotor 61 rotates relative to the stator 62.

また、ロータシャフト5は、スプラインナット71に対して第1方向D1及び第2方向D2に移動する。ロータシャフト5において、回転と、第1方向D1又は第2方向D2の移動とは、同時に可能である一方で、回転のみ、又は、第1方向D1の移動のみ若しくは第2方向D2の移動のみも可能である。ガイド部材72は、ロータシャフト5の移動方向を第1方向D1及び第2方向D2に規制する。 The rotor shaft 5 also moves in a first direction D1 and a second direction D2 relative to the spline nut 71. While the rotor shaft 5 can rotate and move in the first direction D1 or the second direction D2 simultaneously, it can also only rotate, or only move in the first direction D1 or only move in the second direction D2. The guide member 72 restricts the movement direction of the rotor shaft 5 to the first direction D1 and the second direction D2.

ガイド部材72と回転子61とは、第1方向D1に並んでいる。より詳細には、ガイド部材72から見て回転子61が位置する方向が第1方向D1であり、回転子61から見てガイド部材72が位置する方向が第2方向D2である。ガイド部材72と回転子61とが第1方向D1に並んでいるので、第1方向D1と直交する方向に並んでいる場合と比較して、第1方向D1から見たアクチュエータ1の寸法を小さくできる。 The guide member 72 and the rotor 61 are aligned in the first direction D1. More specifically, the direction in which the rotor 61 is located as viewed from the guide member 72 is the first direction D1, and the direction in which the guide member 72 is located as viewed from the rotor 61 is the second direction D2. Because the guide member 72 and the rotor 61 are aligned in the first direction D1, the dimensions of the actuator 1 as viewed from the first direction D1 can be made smaller than when they are aligned in a direction perpendicular to the first direction D1.

(13)スケール及び回転センサ
図4に示すように、スケール73は、第1方向D1から見て環状のスケール本体731を有する。スケール73は、ロータシャフト5と共に回転可能である。
4, the scale 73 has an annular scale body 731 when viewed from the first direction D1. The scale 73 is rotatable together with the rotor shaft 5.

回転センサ74は、第2基板75に実装されている。回転センサ74及び第2基板75は、ハウジング9の第4ブロック94に収容されている。回転センサ74は、スケール73と対向する位置に配置されている。 The rotation sensor 74 is mounted on the second board 75. The rotation sensor 74 and the second board 75 are housed in the fourth block 94 of the housing 9. The rotation sensor 74 is disposed in a position facing the scale 73.

スケール73及び回転センサ74は、ロータリエンコーダを構成している。すなわち、アクチュエータ1は、ロータリエンコーダを備え、ロータリエンコーダは、スケール73及び回転センサ74を有する。ロータリエンコーダは、回転子61の回転角(すなわち、ロータシャフト5の回転角)に関する情報を含む電気信号を出力する。 The scale 73 and the rotation sensor 74 constitute a rotary encoder. That is, the actuator 1 is equipped with a rotary encoder, and the rotary encoder has the scale 73 and the rotation sensor 74. The rotary encoder outputs an electrical signal that includes information regarding the rotation angle of the rotor 61 (i.e., the rotation angle of the rotor shaft 5).

一例として、ロータリエンコーダは、光電式ロータリエンコーダである。スケール本体731は、スケール本体731の周方向に並んで形成された複数のスリットを含む。回転センサ74は、発光素子と受光素子とを含み、発光素子から出射されスリットを通過した光が、受光素子で受光される。回転センサ74は、受光素子の受光量に応じた電気信号を、回転子61の回転角に関する情報として出力する。アクチュエータ1の外部の制御装置は、受光素子から出力された電気信号に基づいて、回転子61の回転角を算出する。 As an example, the rotary encoder is a photoelectric rotary encoder. The scale body 731 includes a number of slits formed in a line around the circumference of the scale body 731. The rotation sensor 74 includes a light-emitting element and a light-receiving element, and light emitted from the light-emitting element and passing through the slits is received by the light-receiving element. The rotation sensor 74 outputs an electrical signal according to the amount of light received by the light-receiving element as information relating to the rotation angle of the rotor 61. A control device external to the actuator 1 calculates the rotation angle of the rotor 61 based on the electrical signal output from the light-receiving element.

このように、スケール73は、固定子62に対する回転子61の回転角に関する情報を回転センサ74に提示する。スケール73は、スプラインナット71と一体に回転可能である。より詳細には、スケール73は、スプラインナット71に固定可能である。本実施形態では、スケール73は、スプラインナット71に予め固定されている。 In this way, the scale 73 presents information regarding the rotation angle of the rotor 61 relative to the stator 62 to the rotation sensor 74. The scale 73 can rotate integrally with the spline nut 71. More specifically, the scale 73 can be fixed to the spline nut 71. In this embodiment, the scale 73 is fixed to the spline nut 71 in advance.

アクチュエータ1の外部の制御装置は、回転センサ74から出力された情報に基づいて、ロータ駆動部6に供給する電流を制御し、これにより、取付部52の回転角を制御する。 The control device external to the actuator 1 controls the current supplied to the rotor drive unit 6 based on the information output from the rotation sensor 74, thereby controlling the rotation angle of the mounting unit 52.

(14)シム及び復帰部材
図4に示すように、シム78は、第2外筒部442の内側に固定されている。第1方向D1から見たシム78の形状は、環状である。シム78の内側には、ロータシャフト5が通されている。シム78は、スプラインナット71に対して第1方向D1に並んでいる。シム78は、復帰部材79を支持する支持部材である。
(14) Shim and Returning Member As shown in Fig. 4, the shim 78 is fixed to the inside of the second outer cylinder portion 442. The shape of the shim 78 when viewed from the first direction D1 is annular. The rotor shaft 5 passes through the inside of the shim 78. The shim 78 is aligned with the spline nut 71 in the first direction D1. The shim 78 is a support member that supports a returning member 79.

復帰部材79は、スプラインナット71とロータ連結部83との間に配置されている。復帰部材79は、リニアシャフト2を第1方向D1に移動させる力を発生させる。より詳細には、復帰部材79は、2つの第1ベアリング81を含む連結ユニット8(後述する)と、シム78と、の間に挟まれている。復帰部材79は、連結ユニット8に対して第1方向D1の力を与える。これにより、リニアシャフト2が第1方向D1に移動する。復帰部材79は、例えば、圧縮コイルばねである。 The return member 79 is disposed between the spline nut 71 and the rotor connection portion 83. The return member 79 generates a force that moves the linear shaft 2 in the first direction D1. More specifically, the return member 79 is sandwiched between a connection unit 8 (described later) including two first bearings 81, and a shim 78. The return member 79 applies a force in the first direction D1 to the connection unit 8. This causes the linear shaft 2 to move in the first direction D1. The return member 79 is, for example, a compression coil spring.

連結ユニット8は、リニアシャフト2及びロータシャフト5と共に第1方向D1及び第2方向D2に移動可能である。 The connecting unit 8 can move in the first direction D1 and the second direction D2 together with the linear shaft 2 and the rotor shaft 5.

リニアシャフト2は、リニア駆動部3からリニア駆動力を受けて、復帰部材79を圧縮させながら第2方向D2に移動可能である。その後、リニア駆動力が失われると、復帰部材79の復帰力により、リニアシャフト2が第1方向D1に移動する。 The linear shaft 2 receives a linear driving force from the linear drive unit 3 and can move in the second direction D2 while compressing the return member 79. When the linear driving force is subsequently lost, the linear shaft 2 moves in the first direction D1 due to the return force of the return member 79.

(15)連結ユニット
図3、図7に示すように、アクチュエータ1は、連結ユニット8を備える。リニアシャフト2は、連結ユニット8を介してロータシャフト5に連結されている。
(15) Coupling Unit As shown in Fig. 3 and Fig. 7, the actuator 1 includes a coupling unit 8. The linear shaft 2 is coupled to the rotor shaft 5 via the coupling unit 8.

連結ユニット8は、2つの第1ベアリング81と、リニア連結部82と、ロータ連結部83と、を有する。ロータ連結部83は、2つの第1ベアリング81を介してリニア連結部82に連結されている。 The connecting unit 8 has two first bearings 81, a linear connecting portion 82, and a rotor connecting portion 83. The rotor connecting portion 83 is connected to the linear connecting portion 82 via the two first bearings 81.

2つの第1ベアリング81は、第1方向D1と直交する方向においてリニア連結部82とロータ連結部83との間に配置されている。より詳細には、ロータ連結部83の内側に2つの第1ベアリング81が配置されており、2つの第1ベアリング81の内側にリニア連結部82が配置されている。つまり、ロータ連結部83の形状は、第1方向D1に沿った筒状であり、リニア連結部82の少なくとも一部は、ロータ連結部83の内側に位置する。 The two first bearings 81 are disposed between the linear coupling part 82 and the rotor coupling part 83 in a direction perpendicular to the first direction D1. More specifically, the two first bearings 81 are disposed inside the rotor coupling part 83, and the linear coupling part 82 is disposed inside the two first bearings 81. In other words, the rotor coupling part 83 is shaped like a cylinder along the first direction D1, and at least a portion of the linear coupling part 82 is located inside the rotor coupling part 83.

2つの第1ベアリング81は、第1方向D1に並んでいる。以下では、2つの第1ベアリング81を区別して、一方を第1ベアリング81Aと称し、他方を第1ベアリング81Bと称することがある。第1ベアリング81Bから見て第1ベアリング81Aが位置する方向が第1方向D1である。2つの第1ベアリング81の構成は互いに同じである。なお、上述の第2ベアリング76及び第3ベアリング77の構成は、第1ベアリング81の構成と同じである。 The two first bearings 81 are aligned in the first direction D1. In the following, the two first bearings 81 may be distinguished from one another by referring to one as the first bearing 81A and the other as the first bearing 81B. The direction in which the first bearing 81A is located as viewed from the first bearing 81B is the first direction D1. The two first bearings 81 have the same configuration. The configurations of the second bearing 76 and third bearing 77 described above are the same as the configuration of the first bearing 81.

第1ベアリング81は、内輪811と、外輪812と、複数(図7では6つ)の転動体813と、を含む。内輪811の形状は、第1方向D1に沿った筒状(より詳細には、円筒状)である。外輪812の形状は、第1方向D1に沿った筒状(より詳細には、円筒状)である。さらに詳細には、外輪812の形状は、内輪811と同心の円筒状である。内輪811の直径は、外輪812の直径よりも小さい。内輪811は、外輪812の内側に配置されている。 The first bearing 81 includes an inner ring 811, an outer ring 812, and a plurality of rolling elements 813 (six in FIG. 7). The inner ring 811 has a tubular (more specifically, cylindrical) shape along the first direction D1. The outer ring 812 has a tubular (more specifically, cylindrical) shape along the first direction D1. More specifically, the outer ring 812 has a cylindrical shape concentric with the inner ring 811. The diameter of the inner ring 811 is smaller than the diameter of the outer ring 812. The inner ring 811 is disposed inside the outer ring 812.

内輪811は、リニア連結部82に連結されている。リニア連結部82は、内輪811の内側に通されている。第1ベアリング81Bの内輪811は、締結部材F1(ボルト)によりリニア連結部82に連結されている。 The inner ring 811 is connected to the linear coupling 82. The linear coupling 82 is passed through the inside of the inner ring 811. The inner ring 811 of the first bearing 81B is connected to the linear coupling 82 by a fastening member F1 (bolt).

外輪812は、ロータ連結部83に連結されている。外輪812、ロータ連結部83及びロータシャフト5は共に、内輪811、リニア連結部82及びリニアシャフト2に対して回転可能である。 The outer ring 812 is connected to the rotor coupling 83. The outer ring 812, the rotor coupling 83, and the rotor shaft 5 are all rotatable relative to the inner ring 811, the linear coupling 82, and the linear shaft 2.

複数の転動体813は、第1方向D1と直交する方向において内輪811と外輪812との間に配置されている。各転動体813の一例は、ベアリングボール(鋼球)又は“ころ”である。本実施形態の各転動体813は、ベアリングボールである。 The multiple rolling elements 813 are disposed between the inner ring 811 and the outer ring 812 in a direction perpendicular to the first direction D1. An example of each rolling element 813 is a bearing ball (steel ball) or a "roller." In this embodiment, each rolling element 813 is a bearing ball.

第1ベアリング81が複数個(2つ)設けられているので、第1ベアリング81が1つのみ設けられている場合と比較して、リニアシャフト2の第1方向D1及び第2方向D2の移動が安定しやすい。すなわち、リニアシャフト2が第1方向D1及び第2方向D2に対して斜めに移動する可能性を低減させることができる。また、第1ベアリング81が1つのみ設けられている場合と比較して、リニアシャフト2及びロータシャフト5のそれぞれの軸中心の位置のぶれを低減させることができる。 Since multiple (two) first bearings 81 are provided, the movement of the linear shaft 2 in the first direction D1 and the second direction D2 is more likely to be stable than when only one first bearing 81 is provided. In other words, the possibility of the linear shaft 2 moving obliquely relative to the first direction D1 and the second direction D2 can be reduced. In addition, compared to when only one first bearing 81 is provided, the deviation of the positions of the axial centers of the linear shaft 2 and the rotor shaft 5 can be reduced.

ロータ連結部83の形状は、第1方向D1に沿った筒状である。2つの第1ベアリング81は、リニア連結部82とロータ連結部83との間に挟まれている。より詳細には、ロータ連結部83に、2つの第1ベアリング81が収容されており、2つの第1ベアリング81の内側に、リニア連結部82が挿入されている。 The rotor connection part 83 has a cylindrical shape along the first direction D1. The two first bearings 81 are sandwiched between the linear connection part 82 and the rotor connection part 83. More specifically, the two first bearings 81 are housed in the rotor connection part 83, and the linear connection part 82 is inserted inside the two first bearings 81.

ロータ連結部83は、ロータシャフト5のうち第1方向D1における一端部51に連結されている。ロータ連結部83は、締結部材F2(ボルト)によりロータシャフト5に連結されている。 The rotor connection part 83 is connected to one end 51 of the rotor shaft 5 in the first direction D1. The rotor connection part 83 is connected to the rotor shaft 5 by a fastening member F2 (bolt).

(16)動作
リニア駆動部3のコイル31が励磁されると、リニアシャフト2、連結ユニット8及びロータシャフト5(図3参照)は、第1方向D1又は第2方向D2に移動する。このとき、リニア駆動部3、スケール73、回転センサ74、ロータ駆動部6、スプラインナット71及びガイド部材72等(図4参照)の第1方向D1及び第2方向D2における位置は変化しない。
(16) Operation When the coil 31 of the linear drive unit 3 is excited, the linear shaft 2, the connecting unit 8, and the rotor shaft 5 (see FIG. 3) move in the first direction D1 or the second direction D2. At this time, the positions of the linear drive unit 3, the scale 73, the rotation sensor 74, the rotor drive unit 6, the spline nut 71, the guide member 72, etc. (see FIG. 4) do not change in the first direction D1 or the second direction D2.

ロータ駆動部6の回転子61が固定子62との間の電磁的相互作用により回転すると、回転子61に連結されたスプラインナット71が回転する。このとき、スケール73、ガイド部材72、ロータシャフト5、ロータ連結部83、及び、2つの第1ベアリング81の各々の外輪812もスプラインナット71と共に回転する。一方で、回転センサ74、リニアシャフト2、リニア連結部82、及び、2つの第1ベアリング81の各々の内輪811は回転しない。 When the rotor 61 of the rotor drive unit 6 rotates due to electromagnetic interaction with the stator 62, the spline nut 71 connected to the rotor 61 rotates. At this time, the scale 73, guide member 72, rotor shaft 5, rotor connection unit 83, and the outer rings 812 of each of the two first bearings 81 also rotate together with the spline nut 71. On the other hand, the rotation sensor 74, linear shaft 2, linear connection unit 82, and the inner rings 811 of each of the two first bearings 81 do not rotate.

(17)実装システム及びヘッドユニット
次に、図8~図10を参照して、実装システム100及びヘッドユニット10について説明する。なお、図8~図10におけるX軸、Y軸及びZ軸を表す矢印は、説明のために図示しているに過ぎず、実体を伴わない。X軸、Y軸及びZ軸は、互いに直交する。
(17) Mounting System and Head Unit Next, the mounting system 100 and the head unit 10 will be described with reference to Fig. 8 to Fig. 10. Note that the arrows representing the X-axis, Y-axis, and Z-axis in Fig. 8 to Fig. 10 are merely illustrated for the purpose of explanation and do not have any substance. The X-axis, Y-axis, and Z-axis are mutually orthogonal.

本実施形態では、Z軸の負の方向が鉛直方向(下方向)と一致するが、実装システム100、ヘッドユニット10及びアクチュエータ1の使用時の方向をこれにより限定する趣旨ではない。また、図8~図10では、図1~図7と比較して、ヘッドユニット10のアクチュエータ1を抽象化して図示している。 In this embodiment, the negative direction of the Z axis coincides with the vertical direction (downward), but this is not intended to limit the directions of the mounting system 100, head unit 10, and actuator 1 when in use. Also, in Figures 8 to 10, the actuator 1 of the head unit 10 is illustrated in an abstract manner compared to Figures 1 to 7.

ヘッドユニット10は、複数(図8では8つ)のアクチュエータ1と、複数(8つ。図10では4つのみを図示)の捕捉部10aと、基板認識カメラ10bと、を備える。実装システム100は、複数(図8では2つ)のヘッドユニット10と、保持装置101と、複数(図8では2つ)の部品供給装置102と、複数(図8では2つ)のX軸ビーム103と、複数(図8では2つ)のY軸ビーム104と、複数(図8では2つ)の部品認識カメラ105と、台車106と、を備える。 The head unit 10 includes multiple (eight in FIG. 8) actuators 1, multiple (eight; only four are shown in FIG. 10) capture units 10a, and a board recognition camera 10b. The mounting system 100 includes multiple (two in FIG. 8) head units 10, a holding device 101, multiple (two in FIG. 8) component supply devices 102, multiple (two in FIG. 8) X-axis beams 103, multiple (two in FIG. 8) Y-axis beams 104, multiple (two in FIG. 8) component recognition cameras 105, and a cart 106.

各部品供給装置102は、複数のテープフィーダ102aを含む。複数のテープフィーダ102aは、X軸方向に並んでいる。複数のテープフィーダ102aの各々は、対象物102b(電子部品)を保持しているテープ(キャリアテープ102c)をテープ送りすることで、対象物102bを所定のセット位置まで搬送する。ここで、テープ送りとは、テープリール102dにテープを巻き取る動作とは逆の、テープを展開する動作である。 Each component supply device 102 includes multiple tape feeders 102a. The multiple tape feeders 102a are aligned in the X-axis direction. Each of the multiple tape feeders 102a transports an object 102b (electronic component) to a predetermined set position by feeding a tape (carrier tape 102c) holding the object 102b. Here, tape feeding refers to the operation of unfolding the tape, which is the opposite of the operation of winding the tape onto the tape reel 102d.

保持装置101は、実装部材111(基板)を保持する。また、保持装置101は、実装部材111を所定の作業位置へ搬送する搬送装置としての機能を有する。ヘッドユニット10は、セット位置に存在する対象物102bを捕捉し、作業位置に存在する実装部材111に実装する。その後、保持装置101は、実装部材111を搬出する。 The holding device 101 holds the mounting member 111 (substrate). The holding device 101 also functions as a transport device that transports the mounting member 111 to a specified work position. The head unit 10 captures the target object 102b present at the set position and mounts it on the mounting member 111 present at the work position. The holding device 101 then transports the mounting member 111 away.

2つのY軸ビーム104は、実装部材111がセットされる作業位置に対して、X軸の正負の側(両側)に配置されている。各Y軸ビーム104は、Y軸方向に長さを有する。 The two Y-axis beams 104 are arranged on the positive and negative sides (both sides) of the X-axis with respect to the working position where the mounting member 111 is set. Each Y-axis beam 104 has a length in the Y-axis direction.

2つのX軸ビーム103は、作業位置に対して、Y軸の正負の側(両側)に配置されている。各X軸ビーム103は、X軸方向に長さを有する。各X軸ビーム103は、2つのY軸ビーム104に連結されている。2つのX軸ビーム103は、2つのヘッドユニット10と一対一で対応する。各X軸ビーム103は、対応するヘッドユニット10を保持している。 The two X-axis beams 103 are arranged on the positive and negative sides (both sides) of the Y-axis with respect to the working position. Each X-axis beam 103 has a length in the X-axis direction. Each X-axis beam 103 is connected to two Y-axis beams 104. The two X-axis beams 103 correspond one-to-one with the two head units 10. Each X-axis beam 103 holds a corresponding head unit 10.

2つのY軸ビーム104は、2つのX軸ビーム103を個別に、Y軸方向に搬送する。これにより、2つのY軸ビーム104は、2つのヘッドユニット10を個別にY軸方向に搬送する。2つのX軸ビーム103は、対応するヘッドユニット10をX軸方向に搬送する。これにより、ヘッドユニット10は、複数のテープフィーダ102aのうち、所望のテープフィーダ102aの近傍まで搬送される。 The two Y-axis beams 104 transport the two X-axis beams 103 individually in the Y-axis direction. As a result, the two Y-axis beams 104 transport the two head units 10 individually in the Y-axis direction. The two X-axis beams 103 transport the corresponding head units 10 in the X-axis direction. As a result, the head units 10 are transported to the vicinity of the desired tape feeder 102a among the multiple tape feeders 102a.

基板認識カメラ10bは、実装部材111(基板)に設けられたマークを撮像して実装部材111の位置を認識する。また、基板認識カメラ10bはテープフィーダ102aのセット位置の上方に移動し、セット位置付近のキャリアテープ102cの状態を認識する。 The board recognition camera 10b captures an image of a mark provided on the mounting member 111 (board) to recognize the position of the mounting member 111. The board recognition camera 10b also moves above the set position of the tape feeder 102a to recognize the state of the carrier tape 102c near the set position.

部品認識カメラ105は、ヘッドユニット10に捕捉された対象物102bを撮像して対象物102bの姿勢を認識する。実装部材111へ対象物102bを実装する際には、部品認識カメラ105による対象物102bの認識結果と、基板認識カメラ10bによる実装部材111の位置の認識結果とに基づいて、対象物102bの実装位置の補正が行われる。 The component recognition camera 105 captures the object 102b captured by the head unit 10 and recognizes the posture of the object 102b. When mounting the object 102b on the mounting member 111, the mounting position of the object 102b is corrected based on the recognition result of the object 102b by the component recognition camera 105 and the recognition result of the position of the mounting member 111 by the board recognition camera 10b.

台車106は、保持装置101に対して固定される。台車106は、複数のテープフィーダ102aと、複数のテープリール102dと、を保持する。各テープリール102dには、キャリアテープ102cが巻かれている。各キャリアテープ102cの一部は展開されて、対応するテープフィーダ102aに保持される。 The carriage 106 is fixed to the holding device 101. The carriage 106 holds a plurality of tape feeders 102a and a plurality of tape reels 102d. Each tape reel 102d has a carrier tape 102c wound around it. A portion of each carrier tape 102c is unfolded and held by the corresponding tape feeder 102a.

図9、図10に示すように、各ヘッドユニット10の複数の捕捉部10aの各々は、対象物102bを吸着する吸着ノズルである。複数の捕捉部10aは、複数のアクチュエータ1と一対一で対応している。各捕捉部10aは、対応するアクチュエータ1の取付部52に取り付けられている。 As shown in Figures 9 and 10, each of the multiple capture units 10a of each head unit 10 is a suction nozzle that adsorbs an object 102b. The multiple capture units 10a correspond one-to-one to the multiple actuators 1. Each capture unit 10a is attached to the mounting unit 52 of the corresponding actuator 1.

各ヘッドユニット10は、X軸ビーム103及びY軸ビーム104によりテープフィーダ102aの近傍(セット位置の真上)まで搬送される。その後、ヘッドユニット10の複数のアクチュエータ1の各々において、リニア駆動部3のリニア駆動力により、取付部52及び捕捉部10aがZ軸方向(第1方向D1及び第2方向D2)に移動させられる。これにより、捕捉部10aは、セット位置に存在する対象物102bに接近し、対象物102bを捕捉することができる。 Each head unit 10 is transported to the vicinity of the tape feeder 102a (directly above the set position) by the X-axis beam 103 and the Y-axis beam 104. Then, in each of the multiple actuators 1 of the head unit 10, the attachment portion 52 and the capture portion 10a are moved in the Z-axis direction (first direction D1 and second direction D2) by the linear driving force of the linear drive portion 3. This allows the capture portion 10a to approach the object 102b present at the set position and capture the object 102b.

さらに、ヘッドユニット10は、X軸ビーム103及びY軸ビーム104により実装部材111の近傍(真上)まで搬送される。その後、ヘッドユニット10の複数のアクチュエータ1の各々において、ロータ駆動部6のロータ駆動力により、取付部52及び捕捉部10aは、Z軸と平行な中心軸を中心に回転させられる。これにより、捕捉部10aの回転角が、対象物102bを実装部材111に実装するのに好適な回転角にされる。さらに、リニア駆動部3のリニア駆動力により、取付部52及び捕捉部10aがZ軸方向(第1方向D1及び第2方向D2)に移動させられる。これにより、対象物102bが実装部材111に実装される。 The head unit 10 is then transported by the X-axis beam 103 and the Y-axis beam 104 to the vicinity (directly above) of the mounting member 111. After that, in each of the multiple actuators 1 of the head unit 10, the attachment portion 52 and the capture portion 10a are rotated around a central axis parallel to the Z-axis by the rotor driving force of the rotor drive unit 6. This causes the rotation angle of the capture portion 10a to be set to a rotation angle suitable for mounting the target object 102b on the mounting member 111. Furthermore, the attachment portion 52 and the capture portion 10a are moved in the Z-axis direction (first direction D1 and second direction D2) by the linear driving force of the linear drive unit 3. This causes the target object 102b to be mounted on the mounting member 111.

(利点)
次に、本実施形態のアクチュエータ1の構成を採用する利点を説明する。
(advantage)
Next, advantages of employing the configuration of the actuator 1 according to this embodiment will be described.

仮に、リニアシャフト2の位置とロータシャフト5の位置とが本実施形態とは逆であって、リニアシャフト2に取付部52が設けられていると、ロータシャフト5が回転したとき、リニアシャフト2及び取付部52も一緒に回転することになる。この場合、位置センサ46は、第1方向D1及び第2方向D2への移動と回転との両方を行うリニアシャフト2の位置を検知する必要がある。このような位置検知は、第1方向D1及び第2方向D2への移動のみを行うリニアシャフト2の位置を検知することと比較して困難であるため、検知精度が低下する可能性がある。例えば、本実施形態のように第1方向D1に並ぶ複数のスリットを含むリニアスケール47を用いる場合は、リニアシャフト2が回転すると、位置センサ46による位置検知は困難である。これに対して、本実施形態では、ロータシャフト5が回転する際にリニアシャフト2が回転しないため、リニアシャフト2の位置検知の精度の低下を抑制することができる。 If the positions of the linear shaft 2 and the rotor shaft 5 are reversed from those in this embodiment, and the linear shaft 2 is provided with an attachment portion 52, when the rotor shaft 5 rotates, the linear shaft 2 and the attachment portion 52 will also rotate together. In this case, the position sensor 46 needs to detect the position of the linear shaft 2 that moves and rotates in both the first direction D1 and the second direction D2. Since such position detection is more difficult than detecting the position of the linear shaft 2 that moves only in the first direction D1 and the second direction D2, there is a possibility that the detection accuracy will decrease. For example, when using a linear scale 47 including multiple slits aligned in the first direction D1 as in this embodiment, when the linear shaft 2 rotates, it is difficult for the position sensor 46 to detect the position. In contrast, in this embodiment, the linear shaft 2 does not rotate when the rotor shaft 5 rotates, so the decrease in the accuracy of the position detection of the linear shaft 2 can be suppressed.

また、本実施形態では、第1ベアリング81が複数(2つ)設けられている。そのため、第1ベアリング81の個数が1つの場合と比較して、リニアシャフト2の移動方向が第1方向D1及び第2方向D2に制限されやすく、リニアシャフト2の移動を安定させられる。よって、取付部52(及び捕捉部10a)の位置制御の精度を向上させることができる。 In addition, in this embodiment, multiple (two) first bearings 81 are provided. Therefore, compared to when there is only one first bearing 81, the movement direction of the linear shaft 2 is more easily restricted to the first direction D1 and the second direction D2, and the movement of the linear shaft 2 can be stabilized. This improves the accuracy of position control of the attachment portion 52 (and the capture portion 10a).

また、複数(2つ)の第1ベアリング81は、リニア連結部82とロータ連結部83との間に挟まれている。例えば、一部の第1ベアリング81がリニアシャフト2の柱部26と接するように配置されている場合、アクチュエータ1におけるその他の構成及び寸法が実施形態と同じであると、リニアシャフト2が第2方向D2に移動する際に複数の第1ベアリング81とリニア駆動部3とが干渉する。そこで、干渉を避けるために、第1ベアリング81の長さだけアクチュエータ1の長さを長くする必要が生じる。そのため、取付部52の位置制御の精度が低下する可能性がある。これに対して、本実施形態では、複数の第1ベアリング81はリニア連結部82とロータ連結部83との間に設けられるため、アクチュエータ1の長さを短くできることがある。よって、取付部52の位置制御の精度を向上させることができる。 The multiple (two) first bearings 81 are sandwiched between the linear coupling portion 82 and the rotor coupling portion 83. For example, if some of the first bearings 81 are arranged to contact the column portion 26 of the linear shaft 2, and if the other configurations and dimensions of the actuator 1 are the same as those of the embodiment, the multiple first bearings 81 will interfere with the linear drive portion 3 when the linear shaft 2 moves in the second direction D2. In order to avoid this interference, it is necessary to increase the length of the actuator 1 by the length of the first bearings 81. This may result in a decrease in the accuracy of the position control of the mounting portion 52. In contrast, in this embodiment, the multiple first bearings 81 are provided between the linear coupling portion 82 and the rotor coupling portion 83, so that the length of the actuator 1 may be shortened. This may improve the accuracy of the position control of the mounting portion 52.

(変形例1)
以下、変形例1に係るアクチュエータ1Aについて、図11を用いて説明する。実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Variation 1)
An actuator 1A according to the first modification will be described below with reference to Fig. 11. Configurations similar to those in the embodiment will be given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.

本変形例1のガイド部材72と回転子61とは、第1方向D1と直交する方向に並んでいる。この点で、本変形例1のアクチュエータ1Aは実施形態のアクチュエータ1と相違する。 The guide member 72 and the rotor 61 of this modified example 1 are aligned in a direction perpendicular to the first direction D1. In this respect, the actuator 1A of this modified example 1 differs from the actuator 1 of the embodiment.

回転子61は、筒状に形成されており、回転子61の内側には、スプラインナット71の第2筒部712が通されている。スプラインナット71の内側には、ガイド部材72が通されている。ガイド部材72の内側には、ロータシャフト5が通されている。回転子61の回転力は、スプラインナット71及びガイド部材72を介して、ロータシャフト5に伝達される。 The rotor 61 is formed in a cylindrical shape, and the second cylindrical portion 712 of the spline nut 71 is passed through the inside of the rotor 61. The guide member 72 is passed through the inside of the spline nut 71. The rotor shaft 5 is passed through the inside of the guide member 72. The rotational force of the rotor 61 is transmitted to the rotor shaft 5 via the spline nut 71 and the guide member 72.

上述の実施形態では、ロータシャフト5のうち、周囲にガイド部材72が配置される第1領域と、周囲に回転子61が配置される第2領域と、が個別に存在し、第1領域と第2領域とが第1方向D1に並んでいる。これに対して、本変形例1では、第1領域と第2領域とが一致している。そのため、本変形例1では、実施形態と比較して、第1方向D1におけるロータシャフト5の長さを短くすることができる。すなわち、第1方向D1におけるアクチュエータ1の長さを短くすることができる。具体的には、本変形例1では、実施形態と比較して、第1方向D1における回転子61の長さの分だけ、ロータシャフト5の長さを短くできる。 In the above-described embodiment, the rotor shaft 5 has a first region around which the guide member 72 is arranged and a second region around which the rotor 61 is arranged, and the first region and the second region are arranged side by side in the first direction D1. In contrast, in the present modified example 1, the first region and the second region are aligned in the first direction D1. Therefore, in the present modified example 1, the length of the rotor shaft 5 in the first direction D1 can be shortened compared to the embodiment. That is, the length of the actuator 1 in the first direction D1 can be shortened. Specifically, in the present modified example 1, the length of the rotor shaft 5 in the first direction D1 can be shortened compared to the embodiment by the length of the rotor 61.

(その他の変形例)
以下、実施形態のその他の変形例を列挙する。以下の変形例は、適宜組み合わせて実現されてもよい。また、以下の変形例は、上述の変形例1と適宜組み合わせて実現されてもよい。
(Other Modifications)
Other modified examples of the embodiment are listed below. The following modified examples may be implemented in appropriate combination. The following modified examples may also be implemented in appropriate combination with the above-mentioned modified example 1.

第1ベアリング81の個数は、2つに限定されず、1つ又は3つ以上であってもよい。 The number of first bearings 81 is not limited to two, but may be one or three or more.

実施形態では、リニア連結部82の少なくとも一部は、ロータ連結部83の内側に配置されている。これに対して、リニア連結部82を第1方向D1に沿った筒状に形成し、ロータ連結部83の少なくとも一部は、リニア連結部82の内側に配置されていてもよい。 In the embodiment, at least a portion of the linear coupling portion 82 is disposed inside the rotor coupling portion 83. Alternatively, the linear coupling portion 82 may be formed in a cylindrical shape along the first direction D1, and at least a portion of the rotor coupling portion 83 may be disposed inside the linear coupling portion 82.

リニア連結部82とロータ連結部83とが1以上の第1ベアリング81を介して連結されていることは必須ではない。例えば、ロータ連結部83がリニア連結部82に対して、潤滑油を介して外接することで、ロータ連結部83がリニア連結部82に対して回転可能に構成されていてもよい。 It is not essential that the linear coupling part 82 and the rotor coupling part 83 are coupled via one or more first bearings 81. For example, the rotor coupling part 83 may be configured to be rotatable relative to the linear coupling part 82 by being externally circumscribed by lubricating oil relative to the linear coupling part 82.

1又は複数の第1ベアリング81の内輪811は、リニア連結部82に埋め込まれていてもよい。また、リニア連結部82の一部が、内輪811として機能してもよい。 The inner ring 811 of one or more of the first bearings 81 may be embedded in the linear coupling 82. Also, a part of the linear coupling 82 may function as the inner ring 811.

1又は複数の第1ベアリング81の外輪812は、ロータ連結部83に埋め込まれていてもよい。また、ロータ連結部83の一部が、外輪812として機能してもよい。 The outer ring 812 of one or more of the first bearings 81 may be embedded in the rotor coupling portion 83. Also, a part of the rotor coupling portion 83 may function as the outer ring 812.

リニア連結部82がリニアシャフト2に連結されているとは、リニア連結部82がリニアシャフト2の一部である場合を含む。すなわち、リニア連結部82は、リニアシャフト2の一部であってもよい。 The linear coupling part 82 being coupled to the linear shaft 2 includes the case where the linear coupling part 82 is part of the linear shaft 2. In other words, the linear coupling part 82 may be part of the linear shaft 2.

ロータ連結部83がロータシャフト5に連結されているとは、ロータ連結部83がロータシャフト5の一部である場合を含む。すなわち、ロータ連結部83は、ロータシャフト5の一部であってもよい。 The rotor connection part 83 being connected to the rotor shaft 5 includes the case where the rotor connection part 83 is part of the rotor shaft 5. In other words, the rotor connection part 83 may be part of the rotor shaft 5.

リニアスケール47及び位置センサ46を含むリニアエンコーダは、光電式リニアエンコーダに限定されず、例えば、磁気式リニアエンコーダであってもよい。 The linear encoder including the linear scale 47 and the position sensor 46 is not limited to a photoelectric linear encoder, but may be, for example, a magnetic linear encoder.

スケール73及び回転センサ74を含むロータリエンコーダは、光電式ロータリエンコーダに限定されず、例えば、磁気式ロータリエンコーダであってもよい。 The rotary encoder including the scale 73 and the rotation sensor 74 is not limited to a photoelectric rotary encoder, but may be, for example, a magnetic rotary encoder.

アクチュエータ1は、位置センサ46及び回転センサ74のうち少なくとも一方を備えていなくてもよい。例えば、取付部52の位置及び回転角が、アクチュエータ1の外部の位置センサ及び回転センサにより読み取られてもよい。 The actuator 1 may not have at least one of the position sensor 46 and the rotation sensor 74. For example, the position and rotation angle of the mounting portion 52 may be read by a position sensor and a rotation sensor external to the actuator 1.

スケール73とスプラインナット71とが、1つの部材から構成されていてもよい。 The scale 73 and the spline nut 71 may be formed from a single member.

復帰部材79は、圧縮コイルばね等のばねに限定されない。復帰部材79は、例えば、エアばね、シリンダ、又はダンパーであってもよい。 The return member 79 is not limited to a spring such as a compression coil spring. The return member 79 may be, for example, an air spring, a cylinder, or a damper.

捕捉部10aは、対象物102bを吸着する構成に限らず、例えば、ロボットハンドのように対象物102bを挟む(摘む)ことによって捕捉する構成でもよい。 The capture unit 10a is not limited to a configuration that adsorbs the target object 102b, but may be configured to capture the target object 102b by pinching (picking) it like a robot hand, for example.

(まとめ)
以上説明した実施形態等から、以下の態様が開示されている。
(summary)
The above-described embodiments and the like disclose the following aspects.

第1の態様に係るヘッドユニット(10)は、リニアシャフト(2)と、ロータシャフト(5)と、捕捉部(10a)と、リニア駆動部(3)と、ロータ駆動部(6)と、リニア連結部(82)と、ロータ連結部(83)と、を備える。リニアシャフト(2)の軸線は、第1方向(D1)及び第2方向(D2)に沿っている。第2方向(D2)は、第1方向(D1)に対して反対方向である。ロータシャフト(5)は、リニアシャフト(2)に対して第2方向(D2)に並んでいる。ロータシャフト(5)の軸線は、第1方向(D1)及び第2方向(D2)に沿っている。捕捉部(10a)は、ロータシャフト(5)の第2方向(D2)における端部に設けられ、対象物(102b)を捕捉する。リニア駆動部(3)は、リニアシャフト(2)をロータシャフト(5)と共に第1方向(D1)及び第2方向(D2)に移動させるリニア駆動力をリニアシャフト(2)に与える。ロータ駆動部(6)は、ロータシャフト(5)をリニアシャフト(2)に対して回転させる回転駆動力をロータシャフト(5)に与える。リニア連結部(82)は、リニアシャフト(2)に連結されている。ロータ連結部(83)は、リニア連結部(82)に対して回転可能でありロータシャフト(5)に連結されている。 The head unit (10) according to the first aspect includes a linear shaft (2), a rotor shaft (5), a capture unit (10a), a linear drive unit (3), a rotor drive unit (6), a linear connection unit (82), and a rotor connection unit (83). The axis of the linear shaft (2) is along a first direction (D1) and a second direction (D2). The second direction (D2) is opposite to the first direction (D1). The rotor shaft (5) is aligned in the second direction (D2) with respect to the linear shaft (2). The axis of the rotor shaft (5) is along the first direction (D1) and the second direction (D2). The capture unit (10a) is provided at the end of the rotor shaft (5) in the second direction (D2) and captures an object (102b). The linear drive (3) provides a linear drive force to the linear shaft (2) that moves the linear shaft (2) together with the rotor shaft (5) in a first direction (D1) and a second direction (D2). The rotor drive (6) provides a rotational drive force to the rotor shaft (5) that rotates the rotor shaft (5) relative to the linear shaft (2). The linear coupling (82) is coupled to the linear shaft (2). The rotor coupling (83) is rotatable relative to the linear coupling (82) and is coupled to the rotor shaft (5).

上記の構成によれば、ロータシャフト(5)がロータ駆動部(6)から与えられた回転駆動力で回転するとき、リニアシャフト(2)が回転することを抑制できる。そのため、捕捉部(10a)の位置を精度良く制御できる。 According to the above configuration, when the rotor shaft (5) rotates by the rotational driving force applied from the rotor drive unit (6), the linear shaft (2) can be prevented from rotating. Therefore, the position of the capture unit (10a) can be controlled with high precision.

また、第2の態様に係るヘッドユニット(10)では、第1の態様において、ベアリング(第1ベアリング81)を更に備える。ベアリング(第1ベアリング81)は、第1方向(D1)と直交する方向においてリニア連結部(82)とロータ連結部(83)との間に配置される。 The head unit (10) according to the second aspect further includes a bearing (first bearing 81) in the first aspect. The bearing (first bearing 81) is disposed between the linear coupling portion (82) and the rotor coupling portion (83) in a direction perpendicular to the first direction (D1).

上記の構成によれば、ロータ連結部(83)がリニア連結部(82)に対して回転しやすく、ヘッドユニット(10)の動作を安定させられる。 The above configuration allows the rotor connection part (83) to rotate easily relative to the linear connection part (82), stabilizing the operation of the head unit (10).

また、第3の態様に係るヘッドユニット(10)は、第2の態様において、ベアリング(第1ベアリング81)を複数備える。複数のベアリング(第1ベアリング81)は、第1方向(D1)に並んでいる。 The head unit (10) according to the third aspect includes a plurality of bearings (first bearings 81) in the second aspect. The plurality of bearings (first bearings 81) are aligned in the first direction (D1).

上記の構成によれば、ベアリング(第1ベアリング81)の個数が1つの場合と比較して、リニアシャフト(2)の移動方向が第1方向(D1)及び第2方向(D2)に制限されやすく、リニアシャフト(2)の移動を安定させられる。 With the above configuration, compared to when there is only one bearing (first bearing 81), the movement direction of the linear shaft (2) is more easily restricted to the first direction (D1) and the second direction (D2), and the movement of the linear shaft (2) can be stabilized.

また、第4の態様に係るヘッドユニット(10)では、第3の態様において、複数のベアリング(第1ベアリング81)は、リニア連結部(82)とロータ連結部(83)との間に挟まれている。 In addition, in the head unit (10) according to the fourth aspect, in the third aspect, the multiple bearings (first bearings 81) are sandwiched between the linear coupling portion (82) and the rotor coupling portion (83).

上記の構成によれば、複数のベアリング(第1ベアリング81)をロータ連結部(83)とリニア連結部(82)との間に配置できる。よって、ヘッドユニット(10)の長さを短くできる。 With the above configuration, multiple bearings (first bearings 81) can be arranged between the rotor connection part (83) and the linear connection part (82). This allows the length of the head unit (10) to be shortened.

また、第5の態様に係るヘッドユニット(10)では、第1~4の態様のいずれか1つにおいて、ロータ連結部(83)の形状は、第1方向(D1)に沿った筒状である。リニア連結部(82)の少なくとも一部は、ロータ連結部(83)の内側に位置する。 In the head unit (10) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the rotor connection part (83) has a cylindrical shape along the first direction (D1). At least a portion of the linear connection part (82) is located inside the rotor connection part (83).

上記の構成によれば、第1方向(D1)におけるヘッドユニット(10)の長さを短くできる。 The above configuration allows the length of the head unit (10) in the first direction (D1) to be shortened.

また、第6の態様に係るヘッドユニット(10)では、第1~5の態様のいずれか1つにおいて、ロータ駆動部(6)は、回転子(61)と、固定子(62)と、を有する。回転子(61)は、ロータシャフト(5)と同心状に配置されロータシャフト(5)に連結されている。固定子(62)は、回転子(61)を介してロータシャフト(5)に回転駆動力を与える。固定子(62)の形状は、第1方向(D1)に沿った筒状であり、回転子(61)は、固定子(62)の内側に配置されている。 In addition, in the head unit (10) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the rotor drive unit (6) has a rotor (61) and a stator (62). The rotor (61) is arranged concentrically with the rotor shaft (5) and is connected to the rotor shaft (5). The stator (62) applies a rotational driving force to the rotor shaft (5) via the rotor (61). The shape of the stator (62) is cylindrical along the first direction (D1), and the rotor (61) is arranged inside the stator (62).

上記の構成によれば、回転子(61)とロータシャフト(5)とが同心状に配置されているので、第1方向(D1)と直交する方向におけるヘッドユニット(10)の寸法を小さくできる。 With the above configuration, the rotor (61) and the rotor shaft (5) are arranged concentrically, so that the dimensions of the head unit (10) in the direction perpendicular to the first direction (D1) can be reduced.

また、第7の態様に係るヘッドユニット(10)は、第6の態様において、スプラインナット(71)と、ガイド部材(72)と、を更に備える。スプラインナット(71)は、第1方向(D1)に沿った筒状に形成されており、内側にロータシャフト(5)を配置している。ガイド部材(72)は、ロータシャフト(5)とスプラインナット(71)との間に配置され、ロータシャフト(5)の移動方向を第1方向(D1)及び第2方向(D2)に規制する。ロータシャフト(5)は、ロータ駆動部(6)からスプラインナット(71)を介して回転駆動力を受けて回転する。ロータシャフト(5)は、スプラインナット(71)に対して第1方向(D1)及び第2方向(D2)に移動する。ガイド部材(72)と回転子(61)とは、第1方向(D1)に並んでいる。 The head unit (10) according to the seventh aspect is the sixth aspect, further comprising a spline nut (71) and a guide member (72). The spline nut (71) is formed in a cylindrical shape along the first direction (D1), and the rotor shaft (5) is disposed inside. The guide member (72) is disposed between the rotor shaft (5) and the spline nut (71) and regulates the movement direction of the rotor shaft (5) to the first direction (D1) and the second direction (D2). The rotor shaft (5) rotates by receiving a rotational driving force from the rotor drive unit (6) via the spline nut (71). The rotor shaft (5) moves in the first direction (D1) and the second direction (D2) relative to the spline nut (71). The guide member (72) and the rotor (61) are aligned in the first direction (D1).

上記の構成によれば、ガイド部材(72)と回転子(61)とが第1方向(D1)に並んでいるので、第1方向(D1)と直交する方向におけるヘッドユニット(10)の寸法を小さくできる。 With the above configuration, the guide member (72) and the rotor (61) are aligned in the first direction (D1), so the dimensions of the head unit (10) in a direction perpendicular to the first direction (D1) can be reduced.

また、第8の態様に係るヘッドユニット(10)では、第6の態様において、スプラインナット(71)と、ガイド部材(72)と、を更に備える。スプラインナット(71)は、第1方向(D1)に沿った筒状に形成されており、内側にロータシャフト(5)を配置している。ガイド部材(72)は、ロータシャフト(5)とスプラインナット(71)との間に配置され、ロータシャフト(5)の移動方向を第1方向(D1)及び第2方向(D2)に規制する。ロータシャフト(5)は、ロータ駆動部(6)からスプラインナット(71)を介して回転駆動力を受けて回転する。ロータシャフト(5)は、スプラインナット(71)に対して第1方向(D1)及び第2方向(D2)に移動する。ガイド部材(72)と回転子(61)とは、第1方向(D1)と直交する方向に並んでいる。 In addition, the head unit (10) according to the eighth aspect is the sixth aspect, further comprising a spline nut (71) and a guide member (72). The spline nut (71) is formed in a cylindrical shape along the first direction (D1), and the rotor shaft (5) is disposed inside. The guide member (72) is disposed between the rotor shaft (5) and the spline nut (71) and regulates the movement direction of the rotor shaft (5) to the first direction (D1) and the second direction (D2). The rotor shaft (5) rotates by receiving a rotational driving force from the rotor drive unit (6) via the spline nut (71). The rotor shaft (5) moves in the first direction (D1) and the second direction (D2) relative to the spline nut (71). The guide member (72) and the rotor (61) are aligned in a direction perpendicular to the first direction (D1).

上記の構成によれば、ガイド部材(72)と回転子(61)とが第1方向(D1)と直交する方向に並んでいるので、第1方向(D1)におけるヘッドユニット(10)の寸法を小さくできる。 According to the above configuration, the guide member (72) and the rotor (61) are aligned in a direction perpendicular to the first direction (D1), so the dimensions of the head unit (10) in the first direction (D1) can be reduced.

また、第9の態様に係るヘッドユニット(10)は、第7又は8の態様において、スケール(73)を更に備える。スケール(73)は、固定子(62)に対する回転子(61)の回転角に関する情報を回転センサ(74)に提示する。スケール(73)は、スプラインナット(71)と一体に回転可能である。 The head unit (10) according to the ninth aspect is the seventh or eighth aspect, and further includes a scale (73). The scale (73) presents information regarding the rotation angle of the rotor (61) relative to the stator (62) to the rotation sensor (74). The scale (73) is rotatable integrally with the spline nut (71).

上記の構成によれば、回転子(61)の回転角を測定できる。 The above configuration allows the rotation angle of the rotor (61) to be measured.

また、第10の態様に係るヘッドユニット(10)は、第7~9の態様のいずれか1つにおいて、復帰部材(79)を更に備える。復帰部材(79)は、スプラインナット(71)とロータ連結部(83)との間に配置され、リニアシャフト(2)を第1方向(D1)に移動させる力を発生させる。 The head unit (10) according to the tenth aspect is any one of the seventh to ninth aspects, and further includes a return member (79). The return member (79) is disposed between the spline nut (71) and the rotor connection portion (83), and generates a force that moves the linear shaft (2) in the first direction (D1).

上記の構成によれば、リニアシャフト(2)が第2方向(D2)に移動した後、復帰部材(79)で発生する力により、リニアシャフト(2)を第1方向(D1)に移動させることができる。 According to the above configuration, after the linear shaft (2) moves in the second direction (D2), the force generated by the return member (79) can move the linear shaft (2) in the first direction (D1).

また、第11の態様に係るヘッドユニット(10)は、第1~10の態様のいずれか1つにおいて、規制部材(41)を更に備える。規制部材(41)は、リニア連結部(82)に対して第1方向(D1)に並んでおり、リニアシャフト(2)の移動方向を第1方向(D1)及び第2方向(D2)に規制する。 The head unit (10) according to the eleventh aspect is any one of the first to tenth aspects, and further includes a regulating member (41). The regulating member (41) is aligned with the linear coupling portion (82) in the first direction (D1) and regulates the movement direction of the linear shaft (2) to the first direction (D1) and the second direction (D2).

上記の構成によれば、リニアシャフト(2)の移動方向が安定しやすい。 The above configuration makes it easier to stabilize the direction of movement of the linear shaft (2).

第1の態様以外の構成については、ヘッドユニット(10)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 Configurations other than the first aspect are not essential to the head unit (10) and may be omitted as appropriate.

また、第12の態様に係るアクチュエータ(1、1A)は、リニアシャフト(2)と、ロータシャフト(5)と、リニア駆動部(3)と、ロータ駆動部(6)と、リニア連結部(82)と、ロータ連結部(83)と、を備える。リニアシャフト(2)の軸線は、第1方向(D1)及び第2方向(D2)に沿っている。第2方向(D2)は、第1方向(D1)に対して反対方向である。ロータシャフト(5)は、リニアシャフト(2)に対して第2方向(D2)に並んでいる。ロータシャフト(5)の軸線は、第1方向(D1)及び第2方向(D2)に沿っている。ロータシャフト(5)は、第2方向(D2)における端部に、取付部(52)を有する。取付部(52)には、対象物(102b)を捕捉する捕捉部(10a)が取付可能である。リニア駆動部(3)は、リニアシャフト(2)をロータシャフト(5)と共に第1方向(D1)及び第2方向(D2)に移動させるリニア駆動力をリニアシャフト(2)に与える。ロータ駆動部(6)は、ロータシャフト(5)をリニアシャフト(2)に対して回転させる回転駆動力をロータシャフト(5)に与える。リニア連結部(82)は、リニアシャフト(2)に連結されている。ロータ連結部(83)は、リニア連結部(82)に対して回転可能でありロータシャフト(5)に連結されている。 The actuator (1, 1A) according to the twelfth aspect includes a linear shaft (2), a rotor shaft (5), a linear drive unit (3), a rotor drive unit (6), a linear connection unit (82), and a rotor connection unit (83). The axis of the linear shaft (2) is along the first direction (D1) and the second direction (D2). The second direction (D2) is opposite to the first direction (D1). The rotor shaft (5) is aligned in the second direction (D2) with respect to the linear shaft (2). The axis of the rotor shaft (5) is along the first direction (D1) and the second direction (D2). The rotor shaft (5) has an attachment unit (52) at an end in the second direction (D2). A capture unit (10a) for capturing an object (102b) can be attached to the attachment unit (52). The linear drive (3) provides a linear drive force to the linear shaft (2) that moves the linear shaft (2) together with the rotor shaft (5) in a first direction (D1) and a second direction (D2). The rotor drive (6) provides a rotational drive force to the rotor shaft (5) that rotates the rotor shaft (5) relative to the linear shaft (2). The linear coupling (82) is coupled to the linear shaft (2). The rotor coupling (83) is rotatable relative to the linear coupling (82) and is coupled to the rotor shaft (5).

上記の構成によれば、捕捉部(10a)の位置を精度良く制御できる。 The above configuration allows the position of the capture section (10a) to be controlled with high precision.

また、第13の態様に係る実装システム(100)は、第1~11の態様のいずれか1つに係るヘッドユニット(10)と、保持装置(101)と、を備える。保持装置(101)は、捕捉部(10a)に捕捉された対象物(102b)が実装される実装部材(111)を保持する。 The mounting system (100) according to the thirteenth aspect includes a head unit (10) according to any one of the first to eleventh aspects, and a holding device (101). The holding device (101) holds a mounting member (111) on which an object (102b) captured by the capture unit (10a) is mounted.

上記の構成によれば、捕捉部(10a)の位置を精度良く制御できる。 The above configuration allows the position of the capture section (10a) to be controlled with high precision.

1、1A アクチュエータ
2 リニアシャフト
3 リニア駆動部
5 ロータシャフト
6 ロータ駆動部
10 ヘッドユニット
10a 捕捉部
41 規制部材
52 取付部
61 回転子
62 固定子
71 スプラインナット
72 ガイド部材
73 スケール
74 回転センサ
79 復帰部材
81 第1ベアリング(ベアリング)
82 リニア連結部
83 ロータ連結部
100 実装システム
101 保持装置
102b 対象物
111 実装部材
D1 第1方向
D2 第2方向
Reference Signs List 1, 1A Actuator 2 Linear shaft 3 Linear drive unit 5 Rotor shaft 6 Rotor drive unit 10 Head unit 10a Capture unit 41 Regulating member 52 Mounting unit 61 Rotor 62 Stator 71 Spline nut 72 Guide member 73 Scale 74 Rotation sensor 79 Return member 81 First bearing (bearing)
82 Linear coupling portion 83 Rotor coupling portion 100 Mounting system 101 Holding device 102b Target object 111 Mounting member D1 First direction D2 Second direction

Claims (13)

軸線が第1方向及び前記第1方向に対して反対方向である第2方向に沿ったリニアシャフトと、
前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでおり、軸線が前記第1方向及び前記第2方向に沿っているロータシャフトと、
前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する捕捉部と、
前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与えるリニア駆動部と、
前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与えるロータ駆動部と、
前記リニアシャフトに連結されたリニア連結部と、
前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されたロータ連結部と、を備え、
前記ロータ連結部の形状は、前記リニア連結部の一部を収容可能な形状である
ヘッドユニット。
a linear shaft having an axis along a first direction and a second direction opposite to the first direction;
a rotor shaft aligned in the second direction with respect to the linear shaft and having an axis aligned along the first direction and the second direction;
a capture portion provided at an end portion of the rotor shaft in the second direction and configured to capture an object;
a linear drive unit that applies a linear drive force to the linear shaft to move the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction;
a rotor drive unit that applies a rotational driving force to the rotor shaft to rotate the rotor shaft relative to the linear shaft;
a linear coupling portion coupled to the linear shaft;
a rotor coupling portion rotatable relative to the linear coupling portion and coupled to the rotor shaft;
The rotor coupling portion has a shape capable of accommodating a portion of the linear coupling portion.
Head unit.
前記ロータ連結部は、前記ロータ連結部の内側でベアリングを保持し、
前記ベアリングは、前記第1方向と直交する方向において前記リニア連結部と前記ロータ連結部との間に配置される、
請求項1に記載のヘッドユニット。
the rotor coupling portion holds a bearing inside the rotor coupling portion ;
The bearing is disposed between the linear coupling portion and the rotor coupling portion in a direction perpendicular to the first direction.
The head unit according to claim 1 .
軸線が第1方向及び前記第1方向に対して反対方向である第2方向に沿ったリニアシャフトと、
前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでおり、軸線が前記第1方向及び前記第2方向に沿っているロータシャフトと、
前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する捕捉部と、
前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与えるリニア駆動部と、
前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与えるロータ駆動部と、
前記リニアシャフトに連結されたリニア連結部と、
前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されたロータ連結部と、
前記第1方向と直交する方向において前記リニア連結部と前記ロータ連結部との間に配置されるベアリングと、を備える、
ヘッドユニット。
a linear shaft having an axis along a first direction and a second direction opposite to the first direction;
a rotor shaft aligned in the second direction with respect to the linear shaft and having an axis aligned along the first direction and the second direction;
a capture portion provided at an end portion of the rotor shaft in the second direction and configured to capture an object;
a linear drive unit that applies a linear drive force to the linear shaft to move the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction;
a rotor drive unit that applies a rotational driving force to the rotor shaft to rotate the rotor shaft relative to the linear shaft;
a linear coupling portion coupled to the linear shaft;
a rotor coupling portion rotatable relative to the linear coupling portion and coupled to the rotor shaft;
a bearing disposed between the linear coupling portion and the rotor coupling portion in a direction perpendicular to the first direction.
Head unit.
前記ベアリングを複数備え、
前記複数のベアリングは、前記第1方向に並んでいる、
請求項2又は3に記載のヘッドユニット。
A plurality of the bearings are provided,
The plurality of bearings are aligned in the first direction.
The head unit according to claim 2 or 3.
前記複数のベアリングは、前記リニア連結部と前記ロータ連結部との間に挟まれている、
請求項4に記載のヘッドユニット。
The plurality of bearings are sandwiched between the linear coupling portion and the rotor coupling portion.
The head unit according to claim 4.
軸線が第1方向及び前記第1方向に対して反対方向である第2方向に沿ったリニアシャフトと、
前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでおり、軸線が前記第1方向及び前記第2方向に沿っているロータシャフトと、
前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する捕捉部と、
前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与えるリニア駆動部と、
前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与えるロータ駆動部と、
前記リニアシャフトに連結されたリニア連結部と、
前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されたロータ連結部と、を備え、
前記ロータ駆動部は、前記ロータシャフトと同心状に配置され前記ロータシャフトに連結されている回転子と、前記回転子を介して前記ロータシャフトに前記回転駆動力を与える固定子と、を有し、
前記固定子の形状は、前記第1方向に沿った筒状であり、前記回転子は、前記固定子の内側に配置されている、
ヘッドユニット。
a linear shaft having an axis along a first direction and a second direction opposite to the first direction;
a rotor shaft aligned in the second direction with respect to the linear shaft and having an axis aligned along the first direction and the second direction;
a capture portion provided at an end portion of the rotor shaft in the second direction and configured to capture an object;
a linear drive unit that applies a linear drive force to the linear shaft to move the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction;
a rotor drive unit that applies a rotational driving force to the rotor shaft to rotate the rotor shaft relative to the linear shaft;
a linear coupling portion coupled to the linear shaft;
a rotor coupling portion rotatable relative to the linear coupling portion and coupled to the rotor shaft;
the rotor driving unit includes a rotor that is concentrically disposed with the rotor shaft and connected to the rotor shaft, and a stator that provides the rotational driving force to the rotor shaft via the rotor,
The stator has a cylindrical shape along the first direction, and the rotor is disposed inside the stator.
Head unit.
前記第1方向に沿った筒状に形成されており、内側に前記ロータシャフトを配置しているスプラインナットと、
前記ロータシャフトと前記スプラインナットとの間に配置され、前記ロータシャフトの移動方向を前記第1方向及び前記第2方向に規制するガイド部材と、を更に備え、
前記ロータシャフトは、前記ロータ駆動部から前記スプラインナットを介して前記回転駆動力を受けて回転し、
前記ロータシャフトは、前記スプラインナットに対して前記第1方向及び前記第2方向に移動し、
前記ガイド部材と前記回転子とは、前記第1方向に並んでいる、
請求項6に記載のヘッドユニット。
a spline nut formed in a cylindrical shape along the first direction and having the rotor shaft disposed therein;
a guide member disposed between the rotor shaft and the spline nut and configured to restrict a moving direction of the rotor shaft to the first direction and the second direction,
the rotor shaft receives the rotational driving force from the rotor driving portion via the spline nut and rotates;
the rotor shaft moves in the first direction and the second direction relative to the spline nut,
The guide member and the rotor are aligned in the first direction.
The head unit according to claim 6.
前記第1方向に沿った筒状に形成されており、内側に前記ロータシャフトを配置しているスプラインナットと、
前記ロータシャフトと前記スプラインナットとの間に配置され、前記ロータシャフトの移動方向を前記第1方向及び前記第2方向に規制するガイド部材と、を更に備え、
前記ロータシャフトは、前記ロータ駆動部から前記スプラインナットを介して前記回転駆動力を受けて回転し、
前記ロータシャフトは、前記スプラインナットに対して前記第1方向及び前記第2方向に移動し、
前記ガイド部材と前記回転子とは、前記第1方向と直交する方向に並んでいる、
請求項6に記載のヘッドユニット。
a spline nut formed in a cylindrical shape along the first direction and having the rotor shaft disposed therein;
a guide member disposed between the rotor shaft and the spline nut and configured to restrict a moving direction of the rotor shaft to the first direction and the second direction,
the rotor shaft receives the rotational driving force from the rotor driving portion via the spline nut and rotates;
the rotor shaft moves in the first direction and the second direction relative to the spline nut,
The guide member and the rotor are aligned in a direction perpendicular to the first direction.
The head unit according to claim 6.
前記固定子に対する前記回転子の回転角に関する情報を回転センサに提示するスケールを更に備え、
前記スケールは、前記スプラインナットと一体に回転可能である、
請求項7又は8に記載のヘッドユニット。
a scale for providing a rotation sensor with information regarding an angle of rotation of the rotor relative to the stator;
The scale is rotatable integrally with the spline nut.
9. A head unit according to claim 7 or 8.
前記スプラインナットと前記ロータ連結部との間に配置され、前記リニアシャフトを前記第1方向に移動させる力を発生させる復帰部材を更に備える、
請求項7~9のいずれか一項に記載のヘッドユニット。
a return member disposed between the spline nut and the rotor connection portion and configured to generate a force that moves the linear shaft in the first direction;
The head unit according to any one of claims 7 to 9.
軸線が第1方向及び前記第1方向に対して反対方向である第2方向に沿ったリニアシャフトと、
前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでおり、軸線が前記第1方向及び前記第2方向に沿っているロータシャフトと、
前記ロータシャフトの前記第2方向における端部に設けられ、対象物を捕捉する捕捉部と、
前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与えるリニア駆動部と、
前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与えるロータ駆動部と、
前記リニアシャフトに連結されたリニア連結部と、
前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されたロータ連結部と、
前記リニア連結部に対して前記第1方向に並んでおり、前記リニアシャフトの移動方向を前記第1方向及び前記第2方向に規制する規制部材と、を備える、
ヘッドユニット。
a linear shaft having an axis along a first direction and a second direction opposite to the first direction;
a rotor shaft aligned in the second direction with respect to the linear shaft and having an axis aligned along the first direction and the second direction;
a capture portion provided at an end portion of the rotor shaft in the second direction and configured to capture an object;
a linear drive unit that applies a linear drive force to the linear shaft to move the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction;
a rotor drive unit that applies a rotational driving force to the rotor shaft to rotate the rotor shaft relative to the linear shaft;
a linear coupling portion coupled to the linear shaft;
a rotor coupling portion rotatable relative to the linear coupling portion and coupled to the rotor shaft;
a regulating member arranged in the first direction with respect to the linear coupling portion and regulating a moving direction of the linear shaft in the first direction and the second direction,
Head unit.
軸線が第1方向及び前記第1方向に対して反対方向である第2方向に沿ったリニアシャフトと、
前記リニアシャフトに対して前記第2方向に並んでおり、軸線が前記第1方向及び前記第2方向に沿っており、前記第2方向における端部に、対象物を捕捉する捕捉部が取付可能である取付部を有するロータシャフトと、
前記リニアシャフトを前記ロータシャフトと共に前記第1方向及び前記第2方向に移動させるリニア駆動力を前記リニアシャフトに与えるリニア駆動部と、
前記ロータシャフトを前記リニアシャフトに対して回転させる回転駆動力を前記ロータシャフトに与えるロータ駆動部と、
前記リニアシャフトに連結されたリニア連結部と、
前記リニア連結部に対して回転可能であり前記ロータシャフトに連結されたロータ連結部と、を備え、
前記ロータ連結部の形状は、前記リニア連結部の一部を収容可能な形状である
アクチュエータ。
a linear shaft having an axis along a first direction and a second direction opposite to the first direction;
a rotor shaft aligned in the second direction with respect to the linear shaft, with an axis extending along the first direction and the second direction, and having an attachment portion at an end in the second direction to which a capture portion for capturing an object can be attached;
a linear drive unit that applies a linear drive force to the linear shaft to move the linear shaft together with the rotor shaft in the first direction and the second direction;
a rotor drive unit that applies a rotational driving force to the rotor shaft to rotate the rotor shaft relative to the linear shaft;
a linear coupling portion coupled to the linear shaft;
a rotor coupling portion rotatable relative to the linear coupling portion and coupled to the rotor shaft;
The rotor coupling portion has a shape capable of accommodating a portion of the linear coupling portion.
Actuator.
請求項1~11のいずれか一項に記載のヘッドユニットと、
前記捕捉部に捕捉された前記対象物が実装される実装部材を保持する保持装置と、を備える、
実装システム。
A head unit according to any one of claims 1 to 11,
and a holding device for holding a mounting member on which the object captured by the capture unit is to be mounted.
Implementation system.
JP2020176907A 2020-10-21 2020-10-21 Head unit, actuator and mounting system Active JP7584082B2 (en)

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