CN104995818B - 静电耦合式非接触供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的静电耦合式非接触供电装置具备:供电用电极,以电绝缘方式配置在由导电材料形成并接地的固定部上;高频电源电路,对供电用电极提供高频电力;受电用电极,配置在以能够移动的方式架设于固定部的可动部上,上述受电用电极与供电用电极隔有间隔地相对而以非接触方式接收高频电力;及受电电路,对受电用电极接收到的高频电力进行转换并提供给可动部上的电气负载,在固定部与供电用电极之间形成有寄生静电电容的静电耦合区域的一部分,配置有由电绝缘材料形成并对供电用电极进行支撑的绝缘支撑体,静电耦合区域的其余部分为空隙。由此,与以往相比能够提高非接触供电的供电效率,而且能够减少电绝缘材料的使用量而削减材料费。
Description
技术领域
本发明涉及从固定部以非接触的方式向可动部上的电气负载供电的非接触供电装置,更详细而言,涉及将电极隔有间隔地相对配置的静电耦合式非接触供电装置。
背景技术
作为生产安装有多个元件的基板的基板用作业设备,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。上述基板用作业设备大数具备在基板的上方移动而进行预定作业的可动部,作为对可动部进行驱动的一个手段,能够使用线性电动机装置。线性电动机装置通常具备:沿着移动方向交替排列设置有多个磁体的N极及S极的轨道部件、包含具有铁心及线圈的电枢而构成的可动部。为了对以线性电动机装置为首的可动部上的电气负载供电,一直以来使用能够变形的供电用线缆。另外,近年来,为了消除由供电用线缆引起的搬运重量的增加、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,一直以来多采用使用线圈的电磁感应方式,但是最近也开始使用通过隔有间隔地相对的电极构成电容器的静电耦合式,此外也正在研究磁场共振方式等。非接触供电装置的用途不限于基板用作业设备,在其他行业的产业用设备、家电产品等的广泛领域不断扩展。在专利文献1中公开了这种非接触供电装置的一个技术例。
专利文献1所公开的能量搬运装置主要特征在于,在两个分离的能动电极间之存在电容耦合,上述电极设为较强的电位,强场的区域限定为位于上述电极间的空间。此外,权利要求2示出了能动电极与高压高频产生器耦合,电位能量向电极间的空间供给的形态。由此,能够进行远距离能量传送。专利文献1示出了静电耦合式的非接触供电技术的一例。
专利文献1:日本特表2009-531009号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1的技术公开了非接触供电中的电极的结构等,但是没有公开能够应用于以基板用作业设备为首的产业用设备的具体结构。在现有技术中,供给电力的一侧的供电用电极隔着绝缘板、绝缘片等而绝缘地设于机台,接收电力的一侧的受电用电极也隔着绝缘物地设置。机台通常为铁、铝等金属制,通常接地而确保安全性。根据该结构,在供电用电极与机台之间形成非优选的寄生静电电容。此外,在包含机台的大地与高频电源电路之间也存在寄生静电电容。因此,当从高频电源电路向供电用电极供给电力时,泄漏电流经由寄生静电电容及机台而流出,产生电力损失。尤其是在非接触供电的对象成为可动部的结构中,对应于可动部的移动距离而供电用电极变得大型化,因此电力损失增大而供电效率显著降低。
本发明鉴于上述背景技术的问题点而作出,课题在于提供一种与以往相比能够提高非接触供电的供电效率,而且能够减少电绝缘材料的使用量而削减材料费的静电耦合式非接触供电装置。
用于解决课题的方案
解决上述课题的第一方案的静电耦合式非接触供电装置具备:供电用电极,以电绝缘方式配置在由导电材料形成并接地的固定部上;高频电源电路,对上述供电用电极提供高频电力;受电用电极,配置在以能够移动的方式架设于上述固定部的可动部上,上述受电用电极与上述供电用电极隔有间隔地相对而以非接触方式接受高频电力;及受电电路,对上述受电用电极接收到的高频电力进行转换并提供给上述可动部上的电气负载,在上述固定部与上述供电用电极之间形成有寄生静电电容的静电耦合区域的一部分,配置有由电绝缘材料形成并对上述供电用电极进行支撑的绝缘支撑体,上述静电耦合区域的其余部分为空隙。
附图说明
图1是表示能够应用本发明的实施方式的静电耦合式非接触供电装置的元件安装机的整体结构的立体图。
图2是概念性地对实施方式的静电耦合式非接触供电装置进行说明的结构剖视图。
图3是线状绝缘支撑体沿线性可动部的移动方向延伸的第一配置例的局部立体图。
图4是片状绝缘支撑体沿线性可动部的移动方向分散的第二配置例的局部立体图。
图5是概念性地对现有技术的静电耦合式非接触供电装置进行说明的结构剖视图。
图6是在图2及图3的实施方式中,示意性地对形成于受电用电极与轨道部件的侧板之间的寄生静电电容进行说明的图。
图7是在图5的现有技术中,示意性地对形成于受电用电极与轨道部件的底板之间的寄生静电电容进行说明的图。
具体实施方式
首先,参考图1对能够应用本发明的元件安装机10进行说明。图1是表示能够应用本发明的实施方式的静电耦合式非接触供电装置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,大致左右对称地配置两组结构相同的元件安装单元而构成。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,将从图中的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上而构成。基板搬运装置110以沿着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配置。基板搬运装置110具有省略图示的输送机,沿着X轴方向搬运基板。另外,基板搬运装置110具有省略图示的夹紧装置,将基板固定及保持于预定安装作业位置。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)及后部(在图中看不见)。元件供给装置120具有多个盒式供料器121,从设置于各供料器121的载带向两个元件移载装置130、140连续地供给元件。
两个元件移载装置130、140是能够沿X轴方向及Y轴方向移动的所谓XY机器人型的装置。两个元件移载装置130、140以彼此相对的方式配置在元件安装机10的长度方向的前侧及后侧。各元件移载装置130、140具有用于Y轴方向的移动的线性电动机装置2。
线性电动机装置2包含:两个元件移载装置130、140共用的轨道部件3及辅助轨道155、两个元件移载装置130、140各自的线性可动部4。轨道部件3相当于本发明的固定部的一部分,线性可动部4相当于本发明的可动部。轨道部件3沿着成为线性可动部4的移动方向的Y轴方向延伸。轨道部件3由底板31及两侧的侧板32、33构成(图2所示),成为向上方开口的槽形。在轨道部件3的相对的侧板32、33的内侧,沿着Y轴方向排列设置有多个磁体34。
线性可动部4以能够移动的方式架设于轨道部件3的槽形的内部。线性可动部4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,与轨道部件3的磁体34相对地配置有产生推进力的电枢。电枢包含被通电而产生磁场的线圈41(图2所示)和用于加强磁场的磁力的铁心(省略图示)而构成。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以能够移动的方式架设于辅助轨道155上,与可动主体部160一体地沿Y轴方向移动。
元件安装头170架设于X轴轨道161上,沿X轴方向移动。在元件安装头170的下端设有省略图示的吸嘴。吸嘴利用负压从元件供给装置120吸附选取元件,并向安装作业位置的基板安装。为了进行元件的安装作业,在元件安装头170上安装有多个电气负载。在X轴轨道161上设置的省略图示的滚珠丝杠进给机构具有对滚珠丝杠进行旋转驱动的X轴电动机,将元件安装头170沿X轴方向驱动。X轴电动机、线性电动机装置2的线圈41也包含于线性可动部4上的电气负载。
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、元件进行拍摄的省略图示的相机等。
接下来,参考图2对安装于元件安装机10的实施方式的静电耦合式非接触供电装置1进行说明。图2是概念性地对实施方式的静电耦合式非接触供电装置1进行说明的结构剖视图。图2的纸面表背方向是线性可动部4的移动方向,并且是轨道部件3的延伸方向。如图所示,轨道部件3由铁、铝等金属导电材料制的底板31及两侧的侧板32、33构成,形成为向上方开口的矩形的槽形。轨道部件3通过地线35接地于大地G而确保安全性。线性可动部4以能够移动的方式装载于轨道部件3的槽形的内部。
两片供电用电极51、52分离地配置在轨道部件3的侧板32、33的外侧面的外侧,通过绝缘支撑体6支撑于侧板32、33。供电用电极51、52是与侧板32、33大致相等大小的矩形的金属制薄板。绝缘支撑体6例如由具有介电常数小的特性的树脂等电绝缘材料形成。供电用电极51、52与绝缘支撑体6之间及绝缘支撑体6与侧板32、33之间分别通过粘接等而固定。
供电用电极51、52与侧板32、33隔有间隔地相对的空间成为静电耦合区域,形成非优选的寄生静电电容C1。在该静电耦合区域的一部分配置有绝缘支撑体6。在本实施方式中,绝缘支撑体6在与线性可动部4的移动方向成直角的截面上,隔有间隔地分别配置在供电用电极51、52的宽度方向的两端。由此,静电耦合区域的其余部分成为空隙E。在图2中,供电用电极51、52的宽度方向尺寸的除了两端之外的中央的一半以上的静电耦合区域、换言之高度方向的除了上部及下部之外的中间高度的静电耦合区域成为空隙E。
绝缘支撑体6能够设为例如图3及图4所示的形状及配置。图3是线状绝缘支撑体61沿着线性可动部4的移动方向延伸的第一配置例的局部立体图,图4是片状绝缘支撑体62沿着线性可动部4的移动方向分散的第二配置例的局部立体图。在图3的第一配置例中,绝缘支撑体6是截面矩形且细长的两根线状绝缘支撑体61。两根线状绝缘支撑体61在线性可动部4的移动方向的大致全长上连续延伸,连续地支撑供电用电极51、52的两条长边。另外,在图4的第二配置例中,绝缘支撑体6是小长方体形状的多个片状绝缘支撑体62。多个片状绝缘支撑体62在线性可动部4的移动方向上呈两列离散地排列分散,在离散的多个部位支撑供电用电极51、52的两条长边。线状绝缘支撑体61及片状绝缘支撑体62在供电用电极51、52的电极形状的范围内线对称且点对称地配置。
另外,绝缘支撑体6的形状、大小、个数及配置不限定于图3及图4的例子。即,在能得到克服在使用时产生的各种机械应力、电气应力并确保供电用电极51、52的平坦度的支撑力的范围内,优选使绝缘支撑体6的小型化、少量化。另外,根据克服各种应力的观点,优选将绝缘支撑体6线对称或点对称地配置,使支撑力不偏斜地均匀地分配至供电用电极51、52整体。
返回图2,高频电源电路7配置在固定部侧。高频电源电路7例如将100kHz~几MHz范围的高频电力供给至两个供电用电极51、52之间。高频电源电路7的输出电压及输出频率能够调整,作为输出电压波形可以例示出正弦波、矩形波等。在高频电源电路7的输出线与包含轨道部件3的大地G之间存在寄生静电电容Cg。
另一方面,在线性可动部4上设有两片受电用电极81、82。详细而言,如图2所示,支撑体83、84从线性可动部4的侧面的靠上端的位置向外水平地伸出。在支撑体83、84的端部上结合有向下延伸的板状的绝缘支撑体85、86。在各绝缘支撑体85、86的与轨道部件3相对的面上分别配置有受电用电极81、82。两片受电用电极81、82配置在线性可动部4的大致全长上,但是远短于供电用电极51、52。两片受电用电极81、82分别与轨道部件3的供电用电极51、52隔有间隔地相对地平行配置。由此,在供电用电极51、52与受电用电极81、82之间分别构成电容器,进行静电耦合式的非接触供电。
在线性可动部4上安装有受电电路9及上述电气负载。两个受电用电极81、82与受电电路9的输入端子91电连接。受电电路9的输出端子92与电气负载电连接。受电电路9对受电用电极81、82接收到的高频电力进行转换,并向电气负载供电。受电电路9对应于电气负载的动作电压规格而形成电路结构,例如,使用全波整流电路、逆变器电路等。图2仅例示出线圈41作为电气负载,但实际上受电电路9向多个电气负载供电。
另外,通常,为了实现提高供电电容及供电效率,使用串联共振电路。即,以高频电源电路7的输出频率产生串联共振的方式,在高频电源电路7内或受电电路9内插入连接共振用电感器。作为共振用电感器,一般使用线圈。共振用电感器相对于由供电用电极51、52及受电用电极81、82构成的电容器串联连接。共振用电感器的电感值以使串联共振电路的输出频率中的阻抗的虚数部为零的方式确定。此外,高频电源电路7的输出频率也可变地调整为与共振频率一致。
追加说明线性电动机装置2,磁体34配置在轨道部件3的侧板32、33的内侧面。另一方面,线圈41配置于线性可动部4的侧面,与磁体34相对。另外,在线性可动部4的突出的支撑体83、84的下表面的中途分别配置有能够进行直线状的移动的滚珠轴承部87、88。通过两个滚珠轴承部87、88,线性可动部4以能够移动的方式架设在轨道部件3的侧板32、33的上部。
在如上述那样构成的实施方式的静电耦合式非接触供电装置1中,由于两种寄生静电电容C1、Cg,形成经由轨道部件3及大地G的泄漏电路。作为泄漏电路的路径,例如能够例示从高频电源电路7的电源线的一方经由供电用电极51,借助寄生静电电容C1而经由轨道部件3及大地G,借助寄生静电电容Cg返回高频电源电路7的电源线的另一方的路径。因此,当从高频电源电路7向供电用电极51、52供给电力时,泄漏电流流入泄漏电路的多个路径,产生电力损失。泄漏电流的大小依赖于高频电源电路7的输出频率及寄生静电电容C1、Cg而变化。电力损失的大小除了依赖于泄漏电流的大小,还依赖于泄漏电路中的电阻部分的大小而变化。
接着,对通过如上述那样构成的实施方式的静电耦合式非接触供电装置1使泄漏电流比以往减少的作用进行说明。图5是概念性地对现有技术的静电耦合式非接触供电装置1Z进行说明的结构剖视图。另外,为了便于比较,在现有技术中,也假定搭载于元件安装机10并且对线性可动部4Z进行非接触供电的结构。
如图5所示,在现有技术中,两片供电用电极51Z、52Z隔有间隔地配置在轨道部件3Z的底板31Z的内底面的上侧,通过绝缘板6Z而支撑于底板31Z。与实施方式不同,绝缘板6Z填充于供电用电极51Z、52Z与底板31Z隔有间隔地相对的静电耦合区域的大致整体,几乎没有空隙。在供电用电极51Z、52Z与轨道部件3Z之间形成不理想的寄生静电电容C2。另外,因为需要确保供电用电极51Z、52Z的宽度尺寸,因此轨道部件3Z的宽度尺寸WZ大于实施方式的宽度尺寸W。另一方面,两片受电用电极81Z、82Z隔着绝缘板89而配置于线性可动部4Z的底面。
另外,线性电动机装置2的磁体34与实施方式相同地配置于轨道部件3Z的侧板32Z、33Z的内侧面。另一方面,线圈41被限定地配置在线性可动部4Z的侧面中的不被受电用电极81Z、82Z及绝缘板89干扰的上部。由此,现有技术的线性可动部4Z的高度大于实施方式的高度。此外,线性可动部4Z进入的轨道部件3Z的高度尺寸HZ也大于实施方式的高度尺寸H。即,在实施方式中,轨道部件3的宽度尺寸W及高度尺寸H与现有技术相比减少了。
另外,在现有技术中,高频电源电路7、受电电路9及滚珠轴承部87、88的结构与实施方式相同,电连接方法也与实施方式相同。
在此,在实施方式及现有技术中示意性地考虑寄生静电电容C1、C2,并比较其大小关系。图6是在图2及图3的实施方式中,示意性地对形成于受电用电极51与轨道部件3的侧板32之间的寄生静电电容C1进行说明的图。另外,图7是在图5的现有技术中,示意性地对形成于受电用电极51Z与轨道部件3Z的底板31Z之间的寄生静电电容C2进行说明的图。为了简化说明,使两者的静电耦合区域都与由电极相对面积S与电极间距离d之积表示的区域一致。另外,在图6的实施方式中,考虑图3所示的线状绝缘支撑体61。此外,实施方式的线状绝缘支撑体61及现有技术的绝缘板6Z由相同的电绝缘材料形成,其介电常数为εi。
在图6的实施方式中,一根线状绝缘支撑体61在静电耦合区域内占的面积为S1。于是,空隙E占的面积S2为从全部电极相对面积S减去两个面积S1所得到的值(S2=S-2·S1)。另外,寄生静电电容C1可看作将三个平行板电容器并联连接而构成,因此可以通过下式求出。其中,ε0是真空的绝对介电常数,εa是空隙E(空气)的介电常数。
[数学式1]
S=2·S1+S2
另一方面,在图7的现有技术中,寄生静电电容C2可看作单一的平行板电容器,因此可以通过下式求出。
[数学式2]
因此,实施方式的寄生静电电容的降低率Rdc(=C1/C2)由下式表示。
[数学式3]
因为空气的介电常数εa小于电绝缘材料的介电常数εi,因此降低率Rdc必然小于1。例如,在εa≈1,εi≈3,S1=20%时,降低率Rdc=0.6。即,实施方式的寄生静电电容C1降低至现有技术的寄生静电电容C2的60%。此外,若使用图4所示的片状绝缘支撑体62,则其所占的面积减少,因此降低率Rdc进一步显著降低。另外,高频电源电路7的输出线与大地G之间的寄生静电电容Cg在实施方式及现有技术中不明显变化。
如以上所说明那样,在实施方式中,能够使寄生静电电容C1比现有技术的寄生静电电容C2显著降低,能够减少泄漏电流。因此,根据实施方式的静电耦合式非接触供电装置1,电力损失减少,与以往相比能够提高非接触供电的供电效率。换言之,与现有技术相比能够以高效率对元件安装机10的线性电动机装置2的线圈41及安装头170上的电气负载进行非接触供电。而且,由于减少用于线状绝缘支撑体61、片状绝缘支撑体62的电绝缘材料的使用量,因此能够削减材料费。
另外,线状绝缘支撑体61、片状绝缘支撑体62隔有间隔地分别配置在供电用电极51、52的宽度方向的两端,并且沿着线性可动部4的移动方向延伸或分散地配置。此外,线状绝缘支撑体61、片状绝缘支撑体62线对称并且点对称地配置。由此,在实施方式中,支撑供电用电极51、52的支撑力不会偏斜地被分配,确保了供电用电极51、52的平坦度而供电性能稳定。
另外,在实施方式中,将轨道部件3的侧板32、33的内侧面用于线性电动机装置2的驱动,将外侧面用于非接触供电,因此能够充分利用内外两面而使轨道部件3小型轻量化。此外,与将轨道部件3Z的底板31Z的内底面用于非接触供电的现有技术相比,能够削减线性可动部4的高度。由此,线性可动部4的绕成为架设位置的滚珠轴承部87、88的惯性力矩减小。因此,在实施方式中,能够抑制在线性可动部4加减速时等容易产生的振动。
另外,供电用电极51、52及绝缘支撑体6、61、62的形状及配置不限定于上述实施方式。例如,在图5所示的现有技术中,也可以将绝缘板6Z置换为线状绝缘支撑体61或片状绝缘支撑体62而形成其他实施方式。在其他实施方式中,无法产生提高供电效率的效果,无法使轨道部件3Z小型轻量化。另外,供电用电极51、52、受电用电极81、82不限定于金属制,可以使用由导电性高分子形成的塑料电极、在树脂制芯体的表面形成有金属膜的电极等。本发明除此之外还可以进行各种应用或变形。
上述实施方式的静电耦合式非接触供电装置1,具备:供电用电极51、52,以电绝缘方式配置在由导电材料形成并接地的固定部(轨道部件3)上;高频电源电路7,对供电用电极51、52供给高频电力;受电用电极81、82,配置在以能够移动的方式架设于固定部的可动部(线性可动部4)上且与供电用电极51、52隔有间隔地相对而以非接触方式接收高频电力;及受电电路9,对受电用电极81、82接收到的高频电力进行转换并对可动部上的电气负载进行供电,在固定部与供电用电极51、52之间形成有寄生静电电容C1的静电耦合区域的一部分中,配置有由电绝缘材料形成并对供电用电极51、52进行支撑的绝缘支撑体6,静电耦合区域的其余部分为空隙E。
由此,在固定部与供电用电极之间的静电耦合区域的一部分中配置有由电绝缘材料形成并对供电用电极进行支撑的绝缘支撑体,静电耦合区域的其余部分为空隙。即,与静电耦合区域的大部分由绝缘板或绝缘片等绝缘物充填的现有技术相比,空隙的比例大幅度增加。空隙的介电常数大致为1,比绝缘物的介电常数大幅度减小,固定部与供电用电极之间的寄生静电电容与以往相比减少很多。由此,泄漏电流及电力损失减少,能够提高非接触供电的供电效率。而且,由于用于绝缘支撑体的电绝缘材料的使用量减少,因此能够削减材料费。
并且,绝缘支撑体61、62在与可动部(线性可动部4)的移动方向成直角的截面上隔有间隔地分别配置在供电用电极51、52的宽度方向的两端,并且沿着可动部的移动方向延伸或分散地配置。
由此,绝缘支撑体隔有间隔地分别配置在供电用电极的宽度方向的两端,并且沿着可动部的移动方向延伸或分散地配置。即,绝缘支撑体连续地支撑细长的矩形形状的供电用电极的两个长边,或者在离散的多个部位支撑两个长边。因此,能够确保必要的支撑力并维持供电用电极的平坦度,供电性能稳定。另外,静电耦合区域中的供电用电极的宽度方向的中央附近的大范围为空隙且大幅度减少电绝缘材料的使用量,因此提高供电效率的效果及削减材料费的效果显著。
另外,也可以将绝缘支撑体隔有间隔地配置在供电用电极的宽度方向的中央及两端这三个部位,并且沿可动部的移动方向延伸或分散地配置。此外,绝缘支撑体的形状不限定于实施方式的线状绝缘支撑体61、片状绝缘支撑体62。例如,也可以将线状绝缘支撑体的截面从矩形变更为梯形,而使与侧板32、33相接的面积大于与供电用电极51、52相接的面积。另外例如,可以将片状绝缘支撑体62不形成为长方体形状而形成为圆柱形状。
另外,绝缘支撑体61、62在供电用电极51、52的电极形状的范围内线对称或点对称地配置。由此,对供电用电极进行支撑的支撑力不偏斜地被分配,因此供电用电极的平坦度更可靠,供电性能更稳定。
并且,在本实施方式中,可动部(线性可动部4)由线性电动机装置2驱动,该线性电动机装置2包含:排列设置于固定部(轨道部件3)的多个磁体34及配置于可动部并且通过通电而与磁体34之间产生电磁推进力的线圈41,电气负载包含线性电动机装置的线圈。由此,能够对线性电动机装置进行非接触供电。另外,对可动部进行驱动的手段不限定于线性电动机装置,例如一般的交流电动机、直流电动机也能够进行非接触供电。
并且,固定部具有轨道部件3,轨道部件3使用导电材料而形成为向上方开口的槽形,并且在内侧面上排列设置有多个磁体34,可动部(线性可动部4)在与多个磁体34隔有间隔地相对的侧面上具有线圈41,线圈41配置于轨道部件3的槽形的内部,供电用电极51、52配置于轨道部件3的外侧面的外侧,受电用电极81、82配置在供电用电极51、52的更靠外侧而由从可动部延伸的支撑体83、84支撑。由此,将轨道部件的内侧面用于直线驱动,将外侧面用于非接触供电,因此能够充分利用内外两面而使轨道部件小型轻量化。另外,与将轨道部件的内底面用于非接触供电的现有技术相比,能够削减可动部的高度,因此能够抑制可动部进行加减速时等容易产生的振动。
并且,可动部(线性可动部4)配备于向基板安装元件的元件安装机10,且具有进行元件安装动作的安装头170。由此,能够对元件安装机的安装头上的多个电气负载进行非接触供电。另外,也可以采用在检测基板的外观的基板检査机上安装本发明的可动部,并且可动部具有拍摄基板的外观的相机装置的结构。
产业上的可利用性
本发明的静电耦合式非接触供电装置不限定于以元件安装机为首的基板用作业设备,在具有可动部并需要非接触供电的其他行业的产业用设备中也能广泛地利用。此外,也能够利用于对行驶中的电车不使用导电弓等而进行非接触供电的用途、对行驶中的电动车从路面进行非接触供电的用途等。
附图标记说明
1:静电耦合式非接触供电装置
2:线性电动机装置
3、3Z:轨道部件 31、31Z:底板
32、32Z、33、33Z:侧板 34:磁体 35:地线
4、4Z:线性可动部 41:线圈
51、51Z、52、52Z:供电用电极
6:绝缘支撑体 6Z:绝缘板
61:线状绝缘支撑体 62:片状绝缘支撑体
7:高频电源电路
81、81Z、82、82Z:受电用电极
83、84:支撑体 85、86:绝缘支撑体
87、88:滚珠轴承部 89:绝缘板
9:受电电路
10:元件安装机
110:基板搬运装置 120:元件供给装置
130、140:元件移载装置 170:安装头
C1、C2、Cg:寄生静电电容
Claims (7)
1.一种静电耦合式非接触供电装置,具备:
供电用电极,以电绝缘方式配置在由导电材料形成并接地的固定部上;
高频电源电路,对所述供电用电极提供高频电力;
受电用电极,配置在以能够移动的方式架设于所述固定部的可动部上,并与所述供电用电极隔有间隔地相对而以非接触方式接收高频电力;及
受电电路,对所述受电用电极所接收到的高频电力进行转换并提供给所述可动部上的电气负载,
在所述固定部与所述供电用电极之间形成有寄生静电电容的静电耦合区域的一部分,配置有由电绝缘材料形成并对所述供电用电极进行支撑的绝缘支撑体,所述静电耦合区域的其余部分为空隙,
在所述可动部的移动范围内,所述受电用电极的整个面以大致恒定的间隔与所述供电用电极相对。
2.根据权利要求1所述的静电耦合式非接触供电装置,其中,
所述固定部具有形成为由底板及两个侧板构成的槽形状且排列设置有多个磁体的轨道部件,
所述可动部配置有线圈,所述线圈通过进行通电而在所述线圈与所述磁体之间产生电磁推进力,并且所述可动部以能够移动的方式架设于所述轨道部件的两个所述侧板的上部,而由包含多个所述磁体及所述线圈而构成的线性电动机装置进行驱动,
所述多个磁体在所述轨道部件的相对的所述两个侧板的内侧沿着所述可动部的移动方向排列设置,所述线圈与所述多个磁体相对地配置。
3.根据权利要求2所述的静电耦合式非接触供电装置,其中,
所述固定部在所述轨道部件的内侧面排列设置所述多个磁体,
所述可动部在与多个所述磁体分隔相对的侧面配置所述线圈,
所述供电用电极配置在所述轨道部件的外侧面的外侧,
所述受电用电极配置在所述供电用电极的更外侧而由从所述可动部延伸的支撑体进行支撑。
4.根据权利要求1所述的静电耦合式非接触供电装置,其中,
所述绝缘支撑体在与所述可动部的移动方向成直角的截面上隔有间隔地分别配置在所述供电用电极的宽度方向的两端,并且沿着所述可动部的移动方向延伸或分散地配置。
5.根据权利要求1所述的静电耦合式非接触供电装置,其中,
所述绝缘支撑体在所述供电用电极的电极形状的范围内以线对称或点对称方式配置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的静电耦合式非接触供电装置,其中,
所述可动部配备于向基板安装元件的元件安装机,且具有进行元件安装动作的安装头。
7.根据权利要求2所述的静电耦合式非接触供电装置,其中,
所述固定部具有轨道部件,所述轨道部件采用所述导电材料而形成向上方开口的槽形,并且在该轨道部件的内侧面排列设置有多个所述磁体,
所述可动部配置于所述轨道部件的槽形的内部,并且,在所述可动部的与多个所述磁体隔有间隔地相对的侧面上具有所述线圈,
所述供电用电极配置在所述轨道部件的外侧面的外侧,
所述受电用电极配置在所述供电用电极的更外侧而由从所述可动部延伸的支撑体进行支撑。
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