CN104604090B - 非接触供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的非接触供电装置(1)具备设于固定部(2)的非接触供电用元件(41)及高频电源电路(5)、设于可动部(3)的非接触受电用元件(6)及向可动部(3)上的电力负载(L)供电的受电电路(7),还具备设于可动部(3)并与非接触受电用元件(6)电连接的非接触发送用元件(与(6)一体)、设于固定部(2)且与非接触发送用元件隔有距离地相对而以非接触方式接收与电力负载(L)的运行状况相关的电信号的非接触接收用元件(42)、设于固定部(2)并基于来自非接触接收用元件(42)的电信号(Sgnl)来检测电力负载(L)的运行状况的检测电路(8)。由此,提高可动部(3)上的电力负载(L)的运行稳定性并简化可动部(3)侧的电子电路,能够使可动部(3)小型轻量化而有助于供电电力的削减或装置成本的降低。
Description
技术领域
本发明涉及从固定部以非接触方式向可动部上的电力负载供电的非接触供电装置,更详细而言,涉及在固定部侧对电力负载的运行状况进行检测的非接触供电装置。
背景技术
作为对安装有多个元件的基板进行生产的基板用作业设备,有焊料印刷机、元件安装机、回流焊机、基板检査机等,将它们通过基板搬运装置进行连接而构筑基板生产线的情况较多。上述的基板用作业设备大多数具备在基板的上方移动而进行规定作业的可动部,作为对可动部进行驱动的一手段,可以使用线性电动机装置。线性电动机装置通常具备沿移动方向交替列设有多个磁体的N极及S极的轨道构件、包括具有铁心及线圈的电枢而构成的可动部。为了向以线性电动机装置为首的可动部上的电力负载供电,一直以来使用的是能够变形的供电用线缆。而且,近年来,为了消除由供电用线缆引起的搬运重量的增加或由金属疲劳引起的断线的风险等弊端,提出了采用非接触供电装置的方案。
作为非接触供电装置的方式,一直以来多使用的是使用线圈的电磁感应方式,但是最近也开始使用由相对的电极板构成电容的静电耦合方式,此外也讨论了磁场共振方式等。无论在何种方式中,供电效率的提高都至关重要,提出了将非接触供电电路的整体设为串联共振电路而通大电流的技术、在供电点处实现阻抗匹配的技术等。而且,在非接触供电装置中,为了使可动部上的电力负载稳定地运行,可变地调整固定部侧的高频电源电路的输出电压的情况较多。
这种非接触供电装置的技术例在专利文献1中有公开。专利文献1的无线供电系统以电磁共振方式(磁场共振方式)的非接触供电装置为主要的对象,主旨在于实现供电点处的阻抗匹配。专利文献1的权利要求1提出了供电装置具有电力生成部、送电元件、供电侧的阻抗检测部、阻抗可变匹配部、阻抗特性存储部及控制部的方案,能够可变地调整供电侧的输出阻抗。而且,在权利要求8中提出了具有与受电装置类似的结构而可变地调整受电侧的输入阻抗的方案。而且,在权利要求15及16中提出了具有通信部而在供电装置与受电装置之间发送接收阻抗控制信息的方案。并记载了由此能够进行双方的阻抗调整而减少电力损失,能够抑制电路规模及成本的增大的情况。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-223739号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1的系统中,由于以比较长的距离并通过磁场共振方式进行非接触供电,因而需要阻抗匹配。然而,在以比较短的距离通过静电耦合方式或电磁感应方式进行非接触供电的情况下,通常利用串联共振电路来提高供电效率,当采用专利文献1的系统时,装置结构过多而导致成本较高。
另一方面,在静电耦合方式或电磁感应方式中,供电效率随着电力负载的运行状况而变化。因此,优选检测电力负载的运行状况或实际输送的供电电力等,据此可变地控制供电侧的高频电源电路的输出电压。然而,在受电侧设置检测电路及与专利文献1类似的通信部时,相应地受电侧的结构变得复杂化,重量厚度增大化。在此,受电侧通常设于可动部,因此可动部的重量化及大型化有碍供电电力的削减或装置成本的降低等。
另外,若不检测电力负载的运行状况或实际送给的供电电力,在非接触供电的状况不明,因此存在可动部上的电力负载的运行稳定性下降或动作速度下降的可能性。
本发明鉴于上述背景技术的问题点而作出,所要解决的课题在于提供一种非接触供电装置,在固定部侧检测作为非接触供电对象的可动部上的电力负载的运行状况,由此提高电力负载的运行稳定性并简化可动部侧的电子电路,使可动部小型轻量化而有助于供电电力的削减、装置成本的降低。
用于解决课题的方案
解决上述课题的第一方案的非接触供电装置的发明具备:设于固定部的非接触供电用元件;将高频电力供给于所述非接触供电用元件的高频电源电路;非接触受电用元件,设于能够移动地架装于所述固定部的可动部,并与所述非接触供电用元件隔有距离地相对而以非接触方式接收高频电力;及受电电路,对所述非接触受电用元件接收到的高频电力进行转换,并对所述可动部上的电力负载进行供电,所述非接触供电装置还具备:非接触发送用元件,设于所述可动部并与所述非接触受电用元件电连接;非接触接收用元件,设于所述固定部,与所述非接触发送用元件隔有距离地相对而以非接触方式接收与所述电力负载的运行状况相关的电信号;及检测电路,设于所述固定部并与所述非接触接收用元件电连接,并且基于所述电信号来检测所述电力负载的运行状况。
第二方案的发明以第一方案为基础,其中,所述非接触供电用元件、所述非接触受电用元件、所述非接触发送用元件及所述非接触接收用元件分别是电极板。
第三方案的发明以第二方案为基础,其中,所述非接触受电用元件及所述非接触发送用元件是一体化的可动部侧电极板。
第四方案的发明以第一至第三方案中任一方案为基础,其中,所述检测电路基于检测到的所述电力负载的运行状况对所述高频电源电路的输出电压进行调整。
第五方案的发明以第一至第四方案中任一方案为基础,其中,由所述非接触供电用元件、所述非接触受电用元件、所述高频电源电路及所述受电电路构成对应于所述高频电源电路的输出频率的串联共振电路。
第六方案的发明以第一至第五方案中任一方案为基础,其中,所述可动部还具备安装头,所述安装头安装于向基板安装元件的元件安装机并进行元件安装动作。
发明效果
在第一方案的非接触供电装置中,与电力负载的运行状况相关的电信号从可动部侧的非接触发送用元件以非接触方式向固定部侧的非接触接收用元件发送,由固定部侧的检测电路进行检测。因此,与在可动部侧设置检测电路及通信电路的结构相比,能够简化可动部侧的电子电路,能够使可动部小型轻量化而有助于供电电力的削减、装置成本的降低。
在第二方案中,各元件分别设为电极板,能够将与电力负载的运行状况相关的电信号以静电耦合方式从可动部向固定部发送。因此,在可动部,仅向现有结构追加非接触发送用的电极板即可,与追加检测电路及通信电路的情况相比,能够显著地简化电子电路。
在第三方案中,可动部侧的非接触受电用元件及非接触发送用元件一体化,元件个数削减而能够较大地有助于装置成本的降低。
在第四方案中,检测电路基于电力负载的运行状况来调整高频电源电路的输出电压,因此非接触供电的状况稳定,向可动部上的电力负载供给充足的电力而提高运行状况的稳定性。
在第五方案中,能够使用串联共振电路并通大电流来供电,因此即便是非接触供电,也能够确保大的供电电力。
在第六方案中,可动部还具备装备于元件安装机且进行元件安装动作的安装头。本发明的非接触供电装置能够装备于元件安装机,能够实现具有安装头的可动部的小型轻量化。由此,可动部的所需电力减小而能够削减非接触供电的供电电力,并能够有助于元件安装机的装置成本的降低。
附图说明
图1是表示能够适用本发明的第一实施方式的非接触供电装置的元件安装机的整体结构的立体图。
图2是示意性地说明第一实施方式的非接触供电装置的结构图。
图3是说明由第一实施方式构成的送电用电容及接收用电容的图。
图4是第一实施方式的非接触供电装置的等价电路图。
图5是第一实施方式的非接触供电装置的共振频率的等价电路图。
图6是示意性地说明第二实施方式的非接触供电装置的结构图。
图7是概念性地说明第三实施方式的非接触供电装置的结构图。
图8是概念性地例示说明使用了现有技术的非接触供电装置的结构图。
具体实施方式
首先,参考图1,说明能够适用本发明的非接触供电装置的元件安装机10。图1是表示能够适用本发明的第一实施方式的非接触供电装置1的元件安装机10的整体结构的立体图。元件安装机10是在基板上安装多个元件的装置,将2组结构相同的元件安装单元大致左右对称地配置而成。在此,以将图1的右前侧的罩拆下的状态的元件安装单元为例进行说明。另外,将图中的从左里侧朝向右前侧的元件安装机10的宽度方向设为X轴方向,将元件安装机10的长度方向设为Y轴方向。
元件安装机10将基板搬运装置110、元件供给装置120、两个元件移载装置130、140等组装于机台190而成。基板搬运装置110以沿X轴方向横截元件安装机10的长度方向的中央附近的方式进行配设。基板搬运装置110具有图示省略的搬运机,沿X轴方向搬运基板。而且,基板搬运装置110具有图示省略的夹紧装置,将基板固定及保持在规定的安装作业位置。元件供给装置120设置在元件安装机10的长度方向的前部(图1的左前侧)。元件供给装置120具有多个盒式供料器121,从组装于各供料器121的载带向2个元件移载装置130、140连续地供给元件。
2个元件移载装置130、140是能够沿X轴方向及Y轴方向移动的所谓XY机器人类型的装置。2个元件移载装置130、140以彼此相对的方式配设在元件安装机10的长度方向的前侧及后侧。各元件移载装置130、140具有Y轴方向的移动用的线性电动机装置150。
线性电动机装置150由2个元件移载装置130、140共用的轨道构件151及辅助轨道155、2个元件移载装置130、140各自的可动部3。轨道构件151隔着可动部3而平行配置在两侧,沿着作为移动方向的Y轴方向延伸。多个磁体152沿着Y轴方向列设在轨道构件151的相对的内侧侧面上。可动部3能够移动地架装于轨道构件151。
可动部3由可动主体部160、X轴轨道161及安装头170等构成。可动主体部160沿Y轴方向延伸,在其两侧面与轨道构件151的磁体152相对地配设有产生推进力的电枢。X轴轨道161从可动主体部160沿X轴方向延伸。X轴轨道161的一端162与可动主体部160结合,另一端163能够移动地架装于辅助轨道155,与可动主体部160一体地沿Y轴方向移动。
元件安装头170装架于X轴轨道161,沿X轴方向移动。在元件安装头170的下端设有图示省略的吸嘴。吸嘴利用负压从元件供给装置120吸附选取元件,向安装作业位置的基板安装。设置在X轴轨道161上的图示省略的滚珠丝杠进给机构具有驱动滚珠丝杠旋转的X轴电动机,沿X轴方向驱动元件安装头170。为了使元件安装头170动作而装备于可动部3的多个电气安装件相当于本发明的电力负载L。另外,线性电动机装置150的电枢也包含于电力负载L。
此外,元件安装机10还具备用于与操作员交换信息的显示设定装置180及对基板或元件进行拍摄的图示省略的相机等。
接着,参考图2~图5来说明本发明的第一实施方式的非接触供电装置1。图2是示意性地说明第一实施方式的非接触供电装置1的结构图。图2的下侧的固定部2实际上由前述的基台190或轨道构件151等构成,在该图中,简化为厚板状来表示,沿纸面的表背方向延伸。上侧的可动部3也与实际的形状不同而在该图中简化为厚板状表示,沿纸面的表背方向移动。如空心箭头RS所示,非接触供电装置1是从固定部2以静电耦合方式向线性电动机装置150的可动部3上的电力负载L进行非接触供电的装置。非接触供电装置1由供电用电极板41、接收用电极板42、高频电源电路5、可动部侧电极板6、受电电路7及检测电路8等构成。
2个供电用电极板41相当于本发明的非接触供电用元件,通过金属材料形成为薄板的细长的带状。2个供电用电极板41以使带状的长边沿可动部3的移动方向(纸面的表背方向)延伸的方式水平设置在固定部2的上表面,相互隔有距离且平行。供电用电极板41的短边的长度L1根据应输送的供电电力的大小而适当设计。高频电源电路5配设于固定部2,通过电源线51而与2个供电用电极板41电连接,供给高频电力。高频电源电路5的输出频率f例如可以是100kHz~MHz带,输出电压Vs能够调整,作为输出电压波形例如可以是正弦波、矩形波等。
2个接收用电极板42相当于本发明的非接触接收用元件,通过金属材料形成为薄板的细长的带状。如图2所示,2个接收用电极板42以带状的长边沿可动部3的移动方向(纸面的表背方向)延伸的方式在夹着2个供电用电极板41的两外侧隔有距离且平行地设于固定部2。接收用电极板42的短边的长度L2比供电用电极板41的短边的长度L1小,例如可以设为长度L1的10%左右。2个接收用电极板42分别通过信号线81而与检测电路8电连接。
2个可动部侧电极板6相当于将本发明的非接触受电用元件及非接触发送用元件一体化后的构件,通过金属材料形成为薄板状的矩形,水平地设置在可动部3的底面。可动部侧电极板6的与移动方向垂直的短边的长度L6大于固定部2侧的1组供电用电极板41及接收用电极板42的短边的L1、L2之和(L6>L1+L2),与供电用电极板41及接收用电极板42两者隔有距离d而平行地相对配置。因此,如图3所示,构成平行板状的2个电容C1、C2。图3是说明在第一实施方式中构成的送电用电容C1及接收用电容C2的图。
由供电用电极板41和可动部侧电极板6构成的供电用电容C1的静电电容C1,通过未考虑端部影响的公式,由C1=ε·S1/d求出。同样,由接收用电极板42和可动部侧电极板6构成的接收用电容C2的静电电容C2,由C2=ε·S2/d求出。另外,面积S1是供电用电极板41与可动部侧电极板6的相对面积,面积S2是接收用电极板42与可动部侧电极板6的相对面积,ε是电极板间的介质(空气)的介电常数。而且,在供电用电极板41与接收用电极板42之间没有相对的面积,因此在供电用电极板41与接收用电极板42两者之间构成的电容的静电电容极小,几乎可以忽略。
返回图2,可动部侧电极板6分别通过输出线71而与受电电路7的输入侧电连接。受电电路7设置在可动部3上,其输出侧通过供电线72而与电力负载L电连接。受电电路7对可动部侧电极板6从供电用电极板41接收到的高频电力进行转换,向电力负载L供电。受电电路7生成驱动电力负载L所需的直流电力或规定频率的交流电力。在本第一实施方式中,受电电路7包括对4个整流二极管进行电桥连接而得到的全波整流电路、由电感LL及电容CL构成的平滑电路构成,将直流电力向电力负载L供电。此外,受电电路7也可以由逆变器电路等构成。
检测电路8设于固定部2,通过信号线81而与接收用电极板42电连接。检测电路8基于接收用电极板42从可动部侧电极板6接收到的电信号Sgnl来检测电力负载L的运行状况。
接着,利用等价电路,对于如上构成的第一实施方式的非接触供电装置1的电路结构进行说明。图4是第一实施方式的非接触供电装置1的等价电路图。而且,图5是第一实施方式的非接触供电装置1的共振频率f的等价电路图。在图4及图5中,省略电源线51、输出线71、供电线72及信号线81的导体电阻、浮游电感及浮游电容。
如图4所示,总计6个电极板41、42、6等价地替换成4个电容C1、C2。高频电源电路5等价地替换成理想的将高频电压源51、2个内部电阻R1、R2及2个内部电感L1、L2串联连接而成的电路。受电电路7可以省略全波整流电路来进行考虑,因此等价地替换成平滑电路的电感LL及电容CL。而且,电力负载L被替换成负载电阻RL,检测电路8被替换成检测电阻Rd。但是,检测电阻Rd相对于负载电阻RL被较大地设定为几乎无法忽略的程度(Rd>>RL)。
在此,在第一实施方式中,通过供电用电极板41、可动部侧电极板6、高频电源电路5及受电电路7,构成对应于高频电源电路5的输出频率f的串联共振电路。即,输出频率f为共振频率f而流通共振电流I,从供电用电极板41向可动部侧电极板6进行非接触供电。此时,根据供电用电容C1、高频电源电路5的内部电感L1、L2以及平滑电路的电感LL及电容CL而求出的阻抗的虚数部为零,如图5所示,可以省略这些元件来进行考虑。另一方面,接收用电容C2与串联共振无关,因此在共振频率f下,具有虚数阻抗Zd=1/(j2πf·C2)。其中,j是虚数单位。
在图5中,高频电源电路5的输出电压Vs且在可动部侧电极板6产生的受电电压Vr相对于负载电阻RL几乎可以忽略检测电阻Rd,因此可以通过求出电阻分压的下式(A)进行计算。
Vr≒Vs×RL/(RL+R1+R2)………(A)
此外,在检测电路8的检测电阻Rd的两端间检测的检测电压Vd可以通过求出电阻分压的下式(B)进行计算。
Vd=Vr×Rd/(Rd+2·Zd)………(B)
式(B)表示在输出频率f恒定时,检测电压Vd相对于受电电压Vr的比率恒定的情况。
在此,考虑电力负载L的运行状况发生了变动的情况。当电力负载L变重、负载电阻RL减少时,式(A)的受电电压Vr减少。反之,当电力负载L变轻、负载电阻RL增加时,受电电压Vr增加。因此,受电电压Vr成为本发明的与电力负载L的运行状况相关的电信号。另外,由于电力负载L的种类不同而有时无法替换成单纯的负载电阻RL,必须将虚数阻抗包含在内而进行考虑,但是受电电压Vr根据电力负载L的运行状况而发生变化的情况不变,受电电压Vr成为本发明的电信号。
另一方面,非接触受电用元件42接收而由检测电路8检测的检测电压Vd为受电电压Vr乘以一定比率所得到的值。因此,检测电压Vd也成为与电力负载L的运行状况相关的电信号Sgnl。
基于该电信号Sgnl,检测电路8检测电力负载L的运行状况,调整高频电源电路5的输出电压Vs。具体而言,检测电路8在检测电压Vd减少时,向高频电源电路5发送使输出电压Vs增加的控制信号Ctl,在检测电压Vd增加时,发送使输出电压Vs减少的控制信号Ctl(参照图2)。高频电源电路5对应于控制信号Ctl而对输出电压Vs进行升降调整。通过以上说明的反馈控制,将可动部3的受电电压Vr保持为大致恒定。
根据第一实施方式的非接触供电装置1,与电力负载L的运行状况相关的电信号Sgnl(受电电压Vr)从可动部3侧的可动部侧电极板6向固定部2侧的接收用电极板42以非接触方式发送,并通过固定部2侧的检测电路8进行检测。因此,与在可动部3侧设置检测电路及通信电路的结构相比,能够简化可动部3侧的电子电路,使可动部3小型轻量化,而有助于供电电力的削减、元件安装机10的装置成本的降低。
另外,在可动部3中,与现有结构相比,仅增大可动部侧电极板6即可,因此元件个数未增加,能够较大地有助于装置成本的降低。此外,使用串联共振电路来确保较大的供电电力,并基于电力负载L的运行状况来调整高频电源电路5的输出电压Vs,因此受电电压Vr稳定,向可动部3上的电力负载L供给充足的电力而运行状况的稳定性提高。
接着,参考图6,说明变更了电极板的结构及配置的第二实施方式的非接触供电装置1A。图6是示意性地说明第二实施方式的非接触供电装置1A的结构图。图2所示的固定部2A沿纸面的表背方向延伸,可动部3A沿纸面表背方向移动。而且,如空心箭头RS所示,从固定部2A向可动部3A进行非接触供电。在第二实施方式中,取代可动部侧电极板6而使用分体的受电用电极板61及发送用电极板62。
如图6所示,在第二实施方式中,固定部2A的厚板状的底面部21及从底面部21的两方的侧缘向上延伸的侧面部22一体地形成。并且,底面部21与可动部3A的底面31隔有距离地相对,两侧面部22与可动部3A的两侧面32隔有距离地相对。
2个供电用电极板41A通过金属材料形成为薄板的细长的带状。2个供电用电极板41A以带状的长边沿着可动部3A的移动方向(纸面的表背方向)延伸的方式水平设置在固定部2A的上表面,相互隔有距离且平行。2个供电用电极板41A分别通过电源线51而与高频电源电路5电连接。2个接收用电极板42A通过金属材料形成为薄板的细长的带状。2个接收用电极板42以带状的长边沿可动部3的移动方向(纸面的表背方向)延伸的方式垂直设置在固定部2A的侧面部22的内表面上部。2个接收用电极板42A分别通过信号线81而与检测电路8电连接。
2个受电用电极板61相当于本发明的非接触受电用元件,通过金属材料形成为薄板状的矩形,水平地设置在可动部3A的底面。受电用电极板61与供电用电极板41A隔有距离d1而平行地正对配置。因此,通过供电用电极板41A及受电用电极板61构成平行板状的供电用电容C1。受电用电极板61分别通过输出线71而与受电电路7电连接。
2个发送用电极板62相当于本发明的非接触发送用元件,通过金属材料形成为薄板状的矩形,在可动部3A的两方的侧面32的大致整个高度上垂直设置。发送用电极板62与接收用电极板42A隔有距离d2而平行地正对配置。因此,通过发送用电极板62及接收用电极板42A构成平行板状的接收用电容C2。发送用电极板62分别通过短接线73而与受电用电极板61一对一地电连接。
在第二实施方式中,除上述部分以外的其他部分的结构及功能与第一实施方式同样,在图6中标注同一符号而省略说明。而且,第二实施方式的等价电路也与使用图3及图4说明的第一实施形同样,作用及效果也与第一实施方式同样,因此省略说明。
接着,参考图7,说明使用了电磁耦合方式的第三实施方式的非接触供电装置1B。图7是概念性地说明第三实施方式的非接触供电装置1B的结构图。在图7的左侧示出固定部侧的电路,在右侧示出可动部侧的电路。而且,如空心箭头RS所示,从固定部向可动部进行非接触供电。在第三实施方式中,取代电极板而使用线圈。
如图7所示,在第三实施方式中,在固定部设有供电用线圈45、接收用线圈46、高频电源电路5及检测电路8。供电用线圈45相当于非接触供电用元件,与高频电源电路5电连接而供给高频电力。接收用线圈46相当于非接触接收用元件,比供电用线圈45小型。接收用线圈46与检测电路8电连接,送出从后述的可动部侧线圈65以非接触的方式接收到的电信号。
另一方面,在可动部设有可动部侧线圈65、受电电路7及电力负载L。可动部侧线圈65相当于将非接触受电用元件及非接触发送用元件一体化的构件。可动部侧线圈65与固定部侧的供电用线圈45及接收用线圈46隔有距离而相对配置,相对于供电用线圈45及接收用线圈46两者良好地电磁耦合。可动部侧线圈65与受电电路7的输入侧电连接,受电电路7的输出侧与电力负载L电连接。在供电用线圈45与可动部侧线圈65之间,存在大的互感系数而能够进行非接触供电,进行向电力负载L的供电。
另一方面,在可动部侧线圈65与接收用线圈46之间也存在比较大的互感系数,能够从可动部向固定部发送电信号Sgnl。省略对于使用等价电路的详细说明,但是第三实施方式中的电信号是在可动部侧线圈65产生的感应电压,该感应电压对应于电力负载L的运行状况的变动而变化。而且,与该电信号成比例的电信号Sgnl由接收用线圈46检测,向检测电路8送出。检测电路8按照电信号Sgnl,将调整输出电压的控制信号Ctl向高频电源电路5发送。
接着,关于第三实施方式的非接触供电装置1B的效果,与现有技术进行比较来说明。图8是概念性地例示说明现有技术的非接触供电装置9的结构图。在图8的左侧示出固定部侧的电路,在右侧示出可动部侧的电路。而且,如空心箭头RS所示,从固定部向可动部进行非接触供电。
如图8所示,在现有技术中,在固定部设置供电用线圈47,在可动部设置受电用线圈67,在两线圈47、67之间进行非接触供电。与电力负载L的运行状况相关的电信号由设于可动部侧的检测电路8X检测。并且,在可动部侧设置发送电路91,在固定部侧设置接收电路92,通过通信而将电信号向固定部传送。
将图7与图8比较可知,在第三实施方式中,没有可动部侧的检测电路8X及发送电路91而能够简化电子电路,能够使可动部小型轻量化而有助于供电电力的削减、装置成本的降低。
另外,在本发明中,在从固定部向可动部的供电和从可动部向固定部的电信号的发送中也可以组合静电耦合方式及电磁感应方式。例如,可以将非接触供电元件及非接触受电元件作为电极板而以静电耦合方式进行供电,将非接触发送元件及非接触接收元件作为线圈而以电磁感应方式发送电信号。而且,反之,也可以利用电磁感应方式进行供电,并利用静电耦合方式发送电信号。此外,也可以与磁场共振方式等其他的非接触供电方式组合来实施。此外,本发明也能够进行各种应用或变形。
工业实用性
本发明的非接触供电装置能够用于元件安装机,也能够用于基板检査机等其他基板用作业设备。此外,本发明的非接触供电装置也可以用于除线性电动机装置以外的驱动单元、例如通过滚珠丝杠进给机构驱动可动部的各种设备。
附图标记说明
1、1A、1B:非接触供电装置
2、2A:固定部 3、3A:可动部
41、41A:供电用电极板(非接触供电用元件)
42、42A:接收用电极板(非接触接收用元件)
45:供电用线圈(非接触供电用元件)
46:接收用线圈(非接触接收用元件)
5:高频电源电路 51:高频电压源
6:可动部侧电极板
61:受电用电极板(非接触受电用元件)
62:发送用电极板(非接触发送用元件)
65:可动部侧线圈
7:受电电路 8:检测电路
9:现有技术的非接触供电装置
10:元件安装机
110:基板搬送装置 120:元件供给装置
130,140:元件移載装置 150:线性电动机装置
160:可动本体部 161:X轴轨道 170:安装头
180:显示設定装置 190:基台
L:电力负载 RL:负载电阻 Rd:检测电阻
Vs:输出电压 Vr:受电电压 Vd:检测电压 Sgnl:电信号
Claims (6)
1.一种非接触供电装置,具备:
设于固定部的非接触供电用元件;
将高频电力供给于所述非接触供电用元件的高频电源电路;
非接触受电用元件,设于能够移动地架装于所述固定部的可动部,并与所述非接触供电用元件隔有距离地相对而以非接触方式接收高频电力;及
受电电路,对所述非接触受电用元件接收到的高频电力进行转换,并对所述可动部上的电力负载进行供电,
所述非接触供电装置还具备:
非接触发送用元件,设于所述可动部并与所述非接触受电用元件电连接;
非接触接收用元件,设于所述固定部,与所述非接触发送用元件隔有距离地相对而以非接触方式接收与所述电力负载的运行状况相关的电信号;及
检测电路,设于所述固定部并与所述非接触接收用元件电连接,并且基于所述电信号来检测所述电力负载的运行状况,
所述非接触供电用元件、所述非接触受电用元件、所述非接触发送用元件及所述非接触接收用元件分别是电极板,
所述非接触供电用元件及所述非接触接收用元件是如下的电极板:以分别在可动部的移动方向上延伸的方式水平地设于固定部的朝向可动部的相向面上,并且在可动部的可动范围内,所述非接触供电用元件以能够供给电力的方式设置,所述非接触接收用元件以能够进行接收的方式设置,
所述非接触受电用元件及所述非接触发送用元件是一体化的可动部侧电极板,并且是如下的电极板:水平地设于可动部的朝向固定部的相向面上,并且在可动部的可动范围内,所述非接触受电用元件以能够接收电力的方式设置,所述非接触发送用元件以能够进行发送的方式设置。
2.根据权利要求1所述的非接触供电装置,其中,
所述检测电路基于检测到的所述电力负载的运行状况对所述高频电源电路的输出电压进行调整。
3.根据权利要求1或2所述的非接触供电装置,其中,
由所述非接触供电用元件、所述非接触受电用元件、所述高频电源电路及所述受电电路构成对应于所述高频电源电路的输出频率的串联共振电路。
4.根据权利要求1或2所述的非接触供电装置,其中,
所述可动部还具备安装头,所述安装头安装于向基板安装元件的元件安装机并进行元件安装动作。
5.根据权利要求3所述的非接触供电装置,其中,
所述可动部还具备安装头,所述安装头安装于向基板安装元件的元件安装机并进行元件安装动作。
6.根据权利要求1所述的非接触供电装置,其中,
所述接收用电极板的短边的长度比所述供电用电极板的短边的长度小。
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