JP2008091684A - Servo amplifier and surface mounting machine - Google Patents
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Description
本発明は、自動機械においてモータを制御するサーボアンプと、サーボアンプが適用される自動機械である表面実装機とに関するものである。 The present invention relates to a servo amplifier that controls a motor in an automatic machine and a surface mounter that is an automatic machine to which the servo amplifier is applied.
例えば、自動機械として電子部品をプリント基板に実装する表面実装機が一般に知られている。この表面実装機は、実装作業位置に位置決めされたプリント基板に対して移動可能なヘッドユニットを備え、このヘッドユニットに搭載される複数の実装用ヘッドにより部品を吸着して搬送してプリント基板上に実装するように構成される。 For example, a surface mounter for mounting electronic components on a printed board as an automatic machine is generally known. This surface mounter has a head unit that can move with respect to a printed circuit board positioned at a mounting work position, and a plurality of mounting heads mounted on the head unit absorb and convey components onto the printed circuit board. Configured to be implemented.
従来、ヘッドユニットには、実装用ヘッドを駆動する複数のモータが搭載されるとともに、モータを制御するサーボアンプがモータ毎に搭載されており、多数の実装用ヘッドをもつヘッドユニットにおいては、多数のサーボアンプが搭載されるため機械的に大型化するという傾向があった。そこで、近年では、かかる課題に鑑み、各モータに対応するサーボアンプ(サーボ制御部および駆動回路部)を一枚の基板上に配置することによりサーボアンプを集約することが考えられている(特許文献1)。
特許文献1のような構成によると、サーボアンプをコンパクト化することができ、またサーボアンプと各モータとの間を効率良く配線することができる等、多くのメリットがある。しかし、各モータに対するサーボ制御部および駆動回路部が共通の基板上に配置されているため、サーボ制御部等の一部に故障した場合でも、基板にコネクタ接続されている全ての配線(モータ配線、信号線、動力線)を一旦取り外して基板を取り出す必要がある。この種の故障は希であるが、一旦発生すると交換や修理に手間がかかるため、この点を改善してより実用性の高いものにすることが望まれる。 According to the configuration disclosed in Patent Document 1, the servo amplifier can be made compact, and there are many merits such as efficient wiring between the servo amplifier and each motor. However, since the servo control unit and the drive circuit unit for each motor are arranged on a common board, even if a part of the servo control unit etc. fails, all wiring connected to the board (motor wiring) , Signal lines, power lines) must be removed and the board must be taken out. Although this type of failure is rare, once it occurs, it takes time to replace and repair it. Therefore, it is desirable to improve this point and make it more practical.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、表面実装機等の自動機械においてモータを制御するサーボアンプのコンパクト化を図りつつ、メンテナンス性を向上させることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve maintainability while reducing the size of a servo amplifier that controls a motor in an automatic machine such as a surface mounter.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、複数のモータと、サーボ制御部および駆動回路部を含み、前記各モータを制御するサーボアンプとを備えた自動機械の前記サーボアンプであって、それぞれ一乃至複数のモータに対応するサーボ制御部および駆動回路部が配置された複数のサブ基板と、これらサブ基板が着脱可能に組み付けられるベース基板とからなり、このベース基板に、モータ駆動用の動力線および信号線が接続されるとともに、これら動力線および信号線と前記サブ基板とを結線する配線が形成されているものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a servo amplifier for an automatic machine that includes a plurality of motors and a servo amplifier that includes a servo control unit and a drive circuit unit and controls the motors. The servo control unit and the drive circuit unit corresponding to one to a plurality of motors, respectively, and a plurality of sub-substrates, and a base substrate to which these sub-substrates are detachably assembled. A power line and a signal line for driving the motor are connected, and wirings for connecting the power line and the signal line to the sub-board are formed.
このサーボアンプの構成によれば、ベース基板という共通の基板上にサブ基板を媒体として各モータに対応したサーボ制御部と駆動回路部とが配置されるため、複数のモータに対応するサーボ制御部および駆動回路部を一枚の基板上に配置するという従来のサーボアンプの構成を実質的に享受することができる。しかも、各サブ基板は、ベース基板に着脱可能に組み付けられているので、何れかのモータに対応するサーボ制御部(あるいは駆動回路部)が故障した場合には、当該モータの配線を外し、当該故障に係るサブ基板だけをベース基板から取り外せば、その他の配線を一切取り外すことなく簡単に当該サブ基板を取り外して修理、交換を行うことが可能となる。 According to the configuration of this servo amplifier, a servo control unit and a drive circuit unit corresponding to each motor are arranged on a common substrate called a base substrate using a sub substrate as a medium. In addition, it is possible to substantially enjoy the configuration of the conventional servo amplifier in which the drive circuit unit is disposed on a single substrate. In addition, since each sub board is detachably assembled to the base board, if the servo control unit (or drive circuit unit) corresponding to any motor fails, the wiring of the motor is removed, If only the sub-board related to the failure is removed from the base board, the sub-board can be easily removed, repaired and replaced without removing any other wiring.
なお、このサーボアンプにおいては、サブ基板にコネクタが固定され、このコネクタが、ベース基板に固定された相手側コネクタに接続されることにより、各サブ基板がベース基板に対して着脱可能に組み付けられているのが好適である。この構成によれば、ベース基板に対するサブ基板の脱着を容易に行うことが可能となる。すなわち、ベース基板にスロットを設けてサブ基板を挿着し、これとは別にサブ基板とベース基板とを中継線でコネクタ接続するようにしてもよいが、これではサブ基板の取外しに際し、サブ基板自体の取り外しと中継線の取り外しとが必要になり手間がかかる。これに対して上記構成によると、これらの作業を一度に行うことができ、作業が容易になる。 In this servo amplifier, the connector is fixed to the sub-board, and this connector is connected to the mating connector fixed to the base board, so that each sub-board is detachably assembled to the base board. It is suitable. According to this configuration, the sub-substrate can be easily detached from the base substrate. In other words, a slot may be provided in the base board, and the sub board may be inserted, and the sub board and the base board may be connected by a connector separately from this, but in this case, when removing the sub board, It takes time and effort to remove itself and the trunk line. On the other hand, according to the said structure, these work can be performed at once and work becomes easy.
また、複数のサブ基板が互いに平行に並んだ状態でベース基板に接続されているのが好適である。この構成によると、ベース基板に対してサブ基板が整然と並ぶため、ベース基板上に無駄なスペースが形成され難く、サーボアンプ全体がコンパクトなものとなる。 In addition, it is preferable that the plurality of sub-substrates are connected to the base substrate in a state of being arranged in parallel to each other. According to this configuration, since the sub-boards are arranged in order with respect to the base board, it is difficult to form a useless space on the base board, and the entire servo amplifier becomes compact.
一方、本発明に係る表面実装機は、実装機本体と、この実装機本体に対して相対的に移動可能に設けられ、電子部品の部品供給部と被実装基板の設置位置との間を移動するヘッドユニットと、このヘッドユニットに搭載される複数の実装用ヘッドと、このヘッドユニットに搭載されて実装用ヘッドにそれぞれ対応して設けられるモータとを備えた表面実装機において、上記複数のモータが、ヘッドユニットに搭載される上記サーボアンプにより駆動されるものである。 On the other hand, the surface mounter according to the present invention is provided so as to be movable relative to the mounter main body and the mounter main body, and moves between the component supply unit of the electronic component and the installation position of the mounted substrate. A plurality of mounting heads mounted on the head unit, and a motor mounted on the head unit and provided corresponding to each of the mounting heads. Is driven by the servo amplifier mounted on the head unit.
このような構成によると、サーボアンプをコンパクト化できるという上記サーボアンプの利点を通じてヘッドユニットの小型化を進めることが可能となる。しかも、上記の通りサーボアンプは、複数のモータにそれぞれ対応するサブ基板のうち故障したものだけを簡単に取り外して修理、交換することができるためメンテナンス性も向上する。 According to such a configuration, the head unit can be reduced in size through the advantage of the servo amplifier that the servo amplifier can be made compact. In addition, as described above, the servo amplifier can be easily removed, repaired, and replaced only from the sub-board corresponding to each of the plurality of motors, so that maintainability is improved.
より具体的に、前記モータは、実装用ヘッド毎に設けられて前記ヘッドユニットに対して実装用ヘッドを昇降駆動するモータであって、サーボアンプの前記複数のサブ基板には、それぞれ一乃至複数の前記モータに対応するサーボ制御部および駆動回路部が配置されているものである。 More specifically, the motor is a motor that is provided for each mounting head and drives the mounting head to move up and down relative to the head unit. Each of the plurality of sub-boards of the servo amplifier includes one or more motors. A servo control unit and a drive circuit unit corresponding to the motor are arranged.
すなわち、実装用ヘッドを昇降駆動するモータは、通常、実装用ヘッド毎に設けられるため、実装用ヘッドの数が増えると、その分、ヘッドユニットの大型化が助長されるが、上記構成によれば、このようなヘッドユニットの大型化を抑える上で有利となり、また、メンテナンス性を向上させることも可能となる。 In other words, since the motor that drives the mounting head to move up and down is usually provided for each mounting head, the increase in the number of mounting heads promotes an increase in the size of the head unit. Thus, it is advantageous for suppressing such an increase in the size of the head unit, and it is possible to improve maintainability.
また、前記サーボアンプは、メイン基板を介してヘッドユニットに着脱可能に搭載されるとともに、部品の実装動作を制御するために前記実装機本体に搭載される制御装置に対して前記信号線を介して接続されているのが好適である。 The servo amplifier is detachably mounted on the head unit via the main board, and is connected to the control device mounted on the mounter body for controlling the mounting operation of the components via the signal line. Are preferably connected.
この構成によれば、制御装置とは別に、サーボアンプだけを単独で装置に対して脱着することができる。 According to this configuration, apart from the control device, only the servo amplifier can be detached from the device alone.
なお、この表面実装機において、前記サーボアンプは、作業者の立ち位置側となる実装機本体の前方側、又は後方側からアクセス可能な状態で、かつ前記立ち位置側から見て各サブ基板が平行に並んだ状態で前記ヘッドユニットに搭載されているのが好適である。 In this surface mounting machine, the servo amplifier is accessible from the front side or the rear side of the mounting machine body that is the worker's standing position side, and each sub-board is viewed from the standing position side. It is preferable that the head units are mounted in parallel.
この構成によると、作業者が立ち位置側から容易にサーボアンプにアクセスし、何れのサブ基板も優劣なく簡単に脱着することが可能となる。 According to this configuration, the operator can easily access the servo amplifier from the standing position side, and any of the sub-boards can be easily attached and detached without being inferior.
この場合、前記実装機本体の前方側および後方側が作業者の立ち位置とされ、装置前側および後側にそれぞれ前記部品供給部が設けられるとともに、前記ヘッドユニットとして、装置前側の部品供給部と被実装基板との間を移動する前側ユニットと、装置後側の部品供給部と被実装基板との間を移動する後側ユニットとが設けられる、所謂2ヘッドユニット型の表面実装機では、前記前側ユニットに搭載されるサーボアンプは、実装機本体の前方側からアクセス可能な状態で当該前側ユニットに搭載される一方、後側ユニットに搭載されるサーボアンプは、実装機本体の後方側からアクセス可能な状態で当該後側ユニットに搭載されているのが好適である。 In this case, the front side and the rear side of the mounting machine main body are the operator's standing positions, the component supply units are provided on the front side and the rear side of the device, respectively, and the head unit is connected to the component supply unit on the front side of the device. In a so-called two-head unit type surface mounter in which a front unit that moves between a mounting substrate and a rear unit that moves between a component supply unit on the rear side of the apparatus and a mounted substrate is provided, The servo amplifier mounted on the unit is mounted on the front unit while being accessible from the front side of the mounting machine body, while the servo amplifier mounted on the rear unit is accessible from the rear side of the mounting machine body It is preferable that the rear unit is mounted in such a state.
この構成によれば、前側ユニットおよび後側ユニットの何れについても、作業者が立ち位置側から容易にサーボアンプにアクセスし、何れのサブ基板も優劣なく簡単に脱着することが可能となる。 According to this configuration, in both the front unit and the rear unit, the operator can easily access the servo amplifier from the standing position side, and any of the sub-boards can be easily attached and detached without being inferior.
本発明に係るサーボアンプによると、上記のように、複数のモータに対応するサーボ制御部および駆動回路部を一枚の基板上に配置するという従来のサーボアンプの構成を実質的に享受することができる上、故障が発生したサーボ制御部等が配置されるサブ基板だけを簡単に取り外して修理、交換を行うことができる。従って、サーボアンプのコンパクト化を図りつつメンテナンス性を向上させることが可能となる。 The servo amplifier according to the present invention substantially enjoys the configuration of the conventional servo amplifier in which the servo control unit and the drive circuit unit corresponding to a plurality of motors are arranged on one substrate as described above. In addition, it is possible to easily remove and repair or replace only the sub-board on which the servo control unit or the like in which the failure has occurred is arranged. Therefore, it is possible to improve the maintainability while reducing the size of the servo amplifier.
また、本発明に係る表面実装機によると、複数の実装用ヘッドに対応して設けられる複数のモータを駆動するサーボアンプとして、上記のようなサーボアンプが搭載されているため、ヘッドユニットの小型化を効果的に進めることができるとともにメンテナンス性を向上させることができる。 Further, according to the surface mounter according to the present invention, since the servo amplifier as described above is mounted as a servo amplifier for driving a plurality of motors provided corresponding to a plurality of mounting heads, the size of the head unit is small. Can be effectively advanced and maintainability can be improved.
本発明の好ましい実施形態について図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明に係る表面実装機の概略を示しており、図1は平面図で、図2は正面図でそれぞれ表面実装機を示している。 1 and 2 show an outline of a surface mounter according to the present invention, FIG. 1 is a plan view, and FIG. 2 is a front view showing the surface mounter.
これらの図に示すように表面実装機(以下、実装機と略す)10は、図略の電子部品をプリント基板Pに実装する自動機械であり、実装機本体1と、この実装機本体1に対して相対的に移動可能に設けられるヘッドユニット2とを備えている。
As shown in these drawings, a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter) 10 is an automatic machine that mounts electronic components (not shown) on a printed circuit board P. The mounter body 1 and the mounter body 1 are The
上記実装機本体1は、基台3を有し、この基台3上には、プリント基板Pを搬送するための一対のコンベア4が配置され、プリント基板Pがこのコンベア4上を搬送されて図示の装着作業位置で停止するようになっている。
The mounting machine main body 1 has a
また、コンベア4の両側には、部品供給部5がそれぞれ配置され、これら部品供給部5には、多数列のテープフィーダ5aが設けられている。各テープフィーダ5aは、各々、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、ヘッドユニット2の後記実装用ヘッド13により電子部品がテープフィーダ5aから取り出されるようになっている。
In addition, component supply units 5 are respectively arranged on both sides of the
上記ヘッドユニット2は、基台3の上方に、実装機本体1に対して相対的に移動可能に設けられ、X軸方向(図1における左右方向)及びY軸方向(図1における上下方向)に移動して、電子部品を部品供給部5からプリント基板Pに搬送することができるようになっている。
The
詳しく説明すると、実装機本体1の基台3には、固定レール6が設けられ、この固定レール6に沿ってヘッドユニット2の支持部材7がY軸方向に移動可能に配置されており、支持部材7のY軸方向の移動は、ボールねじ8を介してX軸サーボモータ9により行なわれる。また、ヘッドユニット2は、支持部材7に配置される固定レール7a(図3参照)に沿ってX軸方向へ移動可能に支持されており、このX軸方向の移動は、ボールねじ11を介してY軸サーボモータ12により行なわれる。
More specifically, the
このヘッドユニット2には複数の実装用ヘッド13が搭載されており、当実施形態では8本の実装用ヘッド13がX軸方向に列状に配置されている。
A plurality of mounting
図2,図3に示すように、これら実装用ヘッド13は、先端に吸着ノズル13aを有し、この吸着ノズル13aに供給される負圧による吸引力で電子部品を吸着し得るようになっている。また、この吸着ノズル13aは、ヘッドユニット2本体に対して相対的に移動可能に設けられており、ヘッドユニット2のフレーム2aに対して昇降(Z軸方向の移動)及びノズル中心軸(R軸)回りの回転が可能とされ、詳しくは図示しないが、電子部品の部品供給部から電子部品を吸着する吸着姿勢と、電子部品を吸着した状態で持ち上げて保持する保持姿勢と、プリント基板Pに電子部品を実装する供給姿勢とのそれぞれの間で移動するように構成されている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, these mounting
ヘッドユニット2には、また、複数の実装用ヘッド13のそれぞれに対して実装用ヘッド13を上記各姿勢の間で移動できるように駆動する複数のモータ14、15、すなわち、ヘッド毎に昇降駆動を行う8個のZ軸モータ14と、半数ずつヘッド13を同時に回転駆動する2個のR軸モータ15とが列状に配置されている。なお、これらのモータ14、15には、高い精度で実装用ヘッド13を駆動することができるように、サーボモータが採用されている。
The
また、図3に示すように、ヘッドユニット2に搭載される実装用ヘッド13、吸着ノズル13a、Z軸モータ14及びR軸モータ15等は、支持部材17に対して装置前側に配置されており、実装機10を停止してオペレータが保守点検するのに都合が良い配置となっている。なお、装置前側とは、当該実装機10におけるオペレータの立ち位置側、つまり実装機10の操作パネルやモニタ等が配置される側であり、図3では左側(図1では下側)にあたる。
Further, as shown in FIG. 3, the mounting
ここで、図2、図4および図5を参照して、複数のモータ14、15を制御するモータ制御装置について説明する。図4および図5は、このモータ制御装置に含まれるサーボアンプ22(本発明に係るサーボアンプ)の概略を示すブロック図である。
Here, a motor control device that controls the plurality of
まず、図2に示すように、モータ制御装置は、主コントローラ21と、サーボアンプ22と、通信経路23とを有している。
First, as shown in FIG. 2, the motor control device has a
主コントローラ21は、実装機本体1側に設けられる制御回路であり、表面実装機10全体の制御を行うメインコンピュータ部24と、メインコンピュータ部24の指令に基づき、複数の実装用ヘッド13のそれぞれの単位時間ごとの目標位置を数値演算するNC回路25とを備えている。
The
NC回路25は、モータ14、15の駆動制御に関するデータをサーボアンプ22とやりとりするための通信部25bを備えており、この通信部25bを介してNC回路25は、数値演算した目標位置データをサーボアンプ22に送信するように構成されている。
The
上記サーボアンプ22は、主コントローラ21のNC回路25により算出された実装用ヘッド13の各目標位置に各実装用ヘッド13を移動させるように各モータ14、15の駆動を制御するものであり、ヘッドユニット2に設けられている。
The
上記通信経路23は、主コントローラ21とサーボアンプ22との間に設けられ、主コントローラ21とサーボアンプ22との間で相互にモータ14、15の駆動制御に関係するデータのやりとりを行うものである。
The
この通信経路23は、シリアル通信の通信経路であり、モータ14、15の駆動制御に関係するデータとして目標位置データやその他のデータのやりとりを主コントローラ21とサーボアンプ22との間で行う。本実施形態では、この通信経路23は、束ねられた実装機本体側ケーブル23aと、ヘッドユニット側ケーブル23bと、その間を連結するコネクタ23cとから構成されている。
The
また、通信経路23と並列に動力供給経路50が設けられる。この動力供給経路50は、実装機本体側ケーブル23aに束ねられ、基台3内に設けられる直流電源からの実装機本体側動力ケーブル50aと、ヘッドユニット側ケーブル23bに束ねられるヘッドユニット側動力ケーブル50bと、その間を連結するコネクタ50cとから構成されている。
A
ヘッドユニット側ケーブル23bおよびヘッドユニット側動力ケーブル50bは、同図に示すように支持部材7に沿って配索され、支持部材7とヘッドユニット2とを連結する屈曲自在のケーブルダクト51内を通じてサーボアンプ22に案内されている。
The head
図4に示すように、本発明に係るサーボアンプ22は、ベース基板22aと、これに対して着脱可能に組み込まれる複数のサブ基板22bとから構成されている。
As shown in FIG. 4, the
サブ基板22bは、サーボアンプ22の中枢部分であり、図5に示すように、1乃至複数のモータ14、15に対するサーボ制御部26および駆動回路部27等が同一基板上に配置されることにより構成されている。当実施形態では、2つのモータ14(又は15)に対するサーボ制御部26等が同一基板上に配置された構成となっている。
The
サーボ制御部26は、NC回路25からの目標位置データとモータ14、15からのエンコーダ信号をローカルなCPUにより処理する回路であり、このサーボ制御部26の近傍には、バスデータの入出回路28aおよび出力回路28b等が配置されている。
The
また、駆動回路部27は、サーボ制御部26により制御された電力をモータ14、15に供給するモータ電流増幅回路、およびエンコーダ信号をディジタル信号に変換してサーボ制御部26に入力するためのエンコーダ信号入力回路等からなり、直接的にモータ14、15の駆動を制御するとともにモータ14、15の回転情報をサーボ制御部26にフィードバックするように構成されている。この駆動回路部27には、コネクタ30を介してモータ14、15からの動力線29aおよびエンコーダ信号線29bが接続されている。
In addition, the
なお、コネクタは互いに嵌合する2つのコネクタからなるが(例えば、上記コネクタ30の場合は、モータ配線側のコネクタと基板側のコネクタからなるが)、図面中では、必要な場合を除き双方のコネクタを区別することなく1つのコネクタとして図示している。
The connector is composed of two connectors that are fitted to each other (for example, in the case of the
サブ基板22bには、同図に示すように、1つのサーボ制御部26と2つの駆動回路部27とが配置されており、これにより、当実施形態では、1つのサーボ制御部26で2つのモータ14、15を制御するように構成されている。
As shown in the drawing, one
また、サブ基板22bには、その縁部にバスバー配線を外部露出させた所謂カードエッジコネクタ32が形成されており、前記ベース基板22a上に実装される相手側コネクタ42に対してこのカードエッジコネクタ32が差し込まれることにより、サブ基板22bがベース基板22aに着脱可能に組み付けられ、この組み付けよりサーボ制御部26等の回路がベース基板22aに配置される後記バス回路35に対して接続されている。なお、各サブ基板22bは、前記コネクタ42に対してベース基板22aと直交する方向から差し込まれることによりベース基板22a上に互い平行に並んだ状態で組み付けられている(図6参照)。
Also, the sub-board 22b is formed with a so-called
一方、ベース基板22aは、各サブ基板22bのパッチボード(配線盤)的な機能を担うものである。このベース基板22aには、図4に示すように、シリアルデータの入出力を制御するシリアル通信回路36、電源電圧をサブ基板22b用の電圧に変換するコンバータ回路37a,37b、およびモータ電源制御回路38等が配置されている。シリアル通信回路36には、コネクタ40を介してヘッドユニット側ケーブル23bが接続されている。また、コンバータ回路37a,37bおよびモータ電源制御回路38には、コネクタ41を介してヘッドユニット側動力ケーブル50bが接続されている。
On the other hand, the
ベース基板22aには、さらに前記サブ基板22bをこのベース基板22aに組み込むための複数のコネクタ42が並べて実装され、これらコネクタ42に対して上述の通り各サブ基板22bのカードエッジコネクタ32が差し込まれている。各コネクタ42は、それぞれベース基板22aに配置されるバス回路35を介して前記シリアル通信回路36、コンバータ回路37a,37bおよびモータ電源制御回路38等に接続されている。
A plurality of
また、このバス回路35には、各種位置センサからの信号線61、および各実装用ヘッド13に対応して設けられる負圧センサからの信号線62がそれぞれコネクタ44,45を介して接続されるとともに、実装用ヘッド13に対する負圧供給を制御するバルブ制御ユニットからの信号線60がコネクタ43を介して前記バス回路35に接続されている。
In addition,
以上、図4および図5のブロック図を用いてサーボアンプ22の概略について説明したが、ここで図3および図6を用いて、サーボアンプ22のより具体的な構成と、ヘッドユニット2に対するサーボアンプ22の具体的な組み付け構造について説明する。なお、図6および図7は、サーボアンプ22に組み付けられたサーボアンプ22を斜視図で示している。
The outline of the
図3および図6に示すように、サーボアンプ22は、絶縁ボードやアルミ板からなる固定用ボード65上にスペーサを介して前記ベース基板22aが固定されることにより当該固定用ボード65に組み付けられ、このボード65と一体にヘッドユニット上部に設けられるケーブルダクト51の支持部材17に着脱可能に固定されている。より具体的には、ベース基板22aが水平になり、かつ各サブ基板22bがX軸方向に一列に並んだ状態でケーブルダクト51よりも装置前側に位置するように支持部材17にボルト等で固定されている。
As shown in FIGS. 3 and 6, the
各サブ基板22bは、図6に示すように、それぞれホルダ70に組み付けられている。このホルダ70は、ベース基板22aに組み付けられたサブ基板22bの上側に被さるように略逆U字形の形状に構成されている。ホルダ70の前側下端、および後側下端には、屈曲部70a,70bがそれぞれ形成されており、前側(図6では手前側)の屈曲部70aが固定用ボード65に、後側の屈曲部70bがファンカバー18に、それぞれボルトB1,B2によって固定されている。なお、ファンカバー18は、サーボアンプ22を冷却するための図外の冷却ファン等を覆うもので前記支持部材17に固定されている。
Each sub-board 22b is assembled to a
また、図6では一部だけ図示しているが、固定用ボード65にはX軸方向に延びる補強バー72が側板19(図3参照)を介して固定されており、各サブ基板22bのホルダ70は、その前面部がボルトB3により固定金具73に締結されることにより、この固定金具73を介して前記補強バー72に固定されている。つまり、このように各ベース基板22aがホルダ70を介して固定用ボード65およびファンカバー18に固定されることによって、ヘッドユニット2が高速で駆動される間も、各サブ基板22bがベース基板22a(コネクタ42)に対して確実に抜け止めされ、当該ベース基板22aに対するサブ基板22bの組み付け状態が安定的に維持されるようになっている。
Although only a part is shown in FIG. 6, a reinforcing
なお、図6中符号30aは、モータ14、15の動力線29aおよびエンコーダ信号線29bのコネクタをサブ基板22bに接続するためにホルダ70に形成された開口部である。
6 denotes an opening formed in the
このような上記実装機10のモータ制御装置では、実装機本体1側に設けられた主コントローラ21のNC回路25が、各実装用ヘッド13のそれぞれの単位時間ごとの目標位置を実装機全体の制御として数値演算する。次に、通信経路23を介して、NC回路25が、サーボアンプ22に対して目標位置データをシリアルデータとして送信する。
In such a motor control device of the mounting
そして、サーボアンプ22が、各モータ14、15を制御するが、この時、各サブ基板22bにおいて、サーボ制御部26が、NC回路25からの目標位置データとモータ14、15からのエンコーダ信号を処理して、駆動回路部27に指令を送り、各目標位置に各実装用ヘッド13を移動させるようにモータ14、15へ供給する電流を制御する。
The
これにより、ヘッドユニット2において、各実装用ヘッド13が、電子部品の部品供給部から電子部品を吸着する吸着姿勢と、電子部品を吸着した状態で持ち上げて保持する保持姿勢と、プリント基板に電子部品を実装する供給姿勢との間でそれぞれ移動することとなる。
As a result, in the
以上のような実装機10によると、モータ制御装置を構成するサーボアンプ22が上記のように構成されているため、ヘッドユニット2の小型化を進める一方で、メンテナンス性を効果的に高めることができるという効果がある。
According to the mounting
すなわち、上記サーボアンプ22は、ベース基板22aという共通の基板上にサブ基板22bを媒体として各モータ14、15に対応するサーボ制御部26および駆動回路部27が配置された構成となっている。そのため、複数のモータ14、15に対応するサーボ制御部26等が集約されることとなり、これによりサーボアンプがコンパクト化される。
That is, the
しかも、上記サーボアンプ22は、その構成要素のうちサーボ制御部26や駆動回路部27といった他のデバイス等に比して故障が発生し易いと考えられる要素を、2つのモータ14、15毎に分割してサブ基板22bに配置し、各サブ基板22bをコネクタ接続によりベース基板22aに対して着脱可能に組み付けているので、何れかのモータ14、15に対応するサーボ制御部26、又は駆動回路部27等が故障した場合でも、当該故障に係るサブ基板22bをベース基板22aから取り外し、このサブ基板22bに接続されたモータ14、15の配線(動力線29aおよびエンコーダ信号線29b)を取り外しさえすれば、その他の配線を一切取り外すことなく簡単に当該サブ基板22bを取り外して交換、あるいは修理を行うことができる。つまり、サーボアンプ22に接続されるヘッドユニット側ケーブル23b、ヘッドユニット側動力ケーブル50b、各種信号線60〜62および他のモータ14、15の配線等は一切取り外す必要がない。そのため、一部のモータ14、15のサーボ制御部等が故障した場合でも、全ての配線を取り外してサーボアンプ(基板)を取り外す必要があった従来のサーボアンプに比べるとメンテナンス性が格段に向上する。
In addition, the
なお、サブ基板22bの取り外しは、サブ基板22bのホルダ70を固定している前記ボルトB1〜B3を取り外し、図7に示すように、コネクタ42からサブ基板22bを引き抜くことにより簡単に行うことができる。特に、サーボアンプ22は、ヘッドユニット2の上部に、各サブ基板22bがX軸方向に一列に並んだ状態でケーブルダクト51よりも装置前側に位置するように固定されているので、ケーブルダクト51等に邪魔されることなく、また、オペレータは、何れのサブ基板22bに対しても優劣なく装置前側から容易にアクセスしてその脱着作業を行うことができる。従って、この点でもメンテナンス性が良いものとなっている。
The
なお、上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明に係るサーボアンプや表面実装機は、上述した実施形態に限定されるものではない。 The above-described embodiment is merely an example of a preferable specific example of the present invention, and the servo amplifier and the surface mounter according to the present invention are not limited to the above-described embodiment.
例えば、実施形態のサーボアンプ22では、サブ基板22bは、2つのモータ14(15)に対するサーボ制御部26および駆動回路部27を配置したものとなっているが、勿論、1つのモータ14(15)毎にサーボ制御部26等を配置したものでもよく、逆に、3つ以上のモータ14、15毎にサーボ制御部26等を配置したものであってもよい。
For example, in the
また、実施形態では、サブ基板22bにカードエッジコネクタ32を形成し、このカードエッジコネクタ32をベース基板22aに実装されたコネクタ42に差し込むようにサーボアンプ22が構成されているが、コネクタの種類はこれに限定されるものではなく、サブ基板22bをベース基板22aに対して着脱可能に組み込み得るものであれば、種々のコネクタ構造を適用可能である。
In the embodiment, the
また、ベース基板22aに対するサブ基板22bの組み付け構造は、実施形態のようにサブ基板22bに設けたコネクタ32をベース基板22aに設けたコネクタ42に接続する構造に限らず、例えば、ベース基板22aにスロットを設けてサブ基板22bを挿着し、これとは別にベース基板22aとサブ基板22bとをコネクタをもつ中継線で別途接続するように構成してもよい。
The assembly structure of the
なお、表面実装機としては、ヘッドユニット2をX軸方向に移動可能に保持した支持部材7をY軸方向に2つ並べ、互いの干渉を避けつつ装置前後の部品供給部5からそれぞれ交互に部品を吸着してコンベア4上に保持される基板Pへ電子部品を実装するものがある。このタイプの表面実装機においては、装置前側のヘッドユニット2(本発明に係る前側ユニットに相当する)の実装用ヘッド13、吸着ノズル13a、Z軸モータ14およびR軸モータ15等を支持部材7に対して装置前側に配置し、装置後側のヘッドユニット2(本発明に係る後側ユニットに相当する)の実装用ヘッド13等は、支持部材7に対して装置後側に配置する。そして、サーボアンプ22は、両ヘッドユニット2のものと共通のものとし、それぞれ支持部材7上方に位置する状態でヘッドユニット2に搭載する。要するに、装置後側のヘッドユニット2については、図3,図6,図7において装置前側を括弧書で示すように装置後側に置き換えた構成とし、これにより前後のヘッドユニット2を、Y軸を境に前後略対称な構成とする。そしてこの場合には、装置前側および装置後側をそれぞれ作業者の立ち位置側とする。
As the surface mounter, two
この構成によれば、ヘッドユニット2をX軸、Y軸方向に個別に駆動可能とした上記のような表面実装機においても保守点検性に優れたものとなる。すなわち、2つのヘッドユニット2のうち、装置前側に位置するヘッドユニット2については、作業者の立ち位置側となる装置前側から実装用ヘッド13、吸着ノズル13a、Z軸モータ14およびR軸モータ15等に加え、サブ基板22bに対しても容易にアクセスして保守点検作業を行うことができ、一方、装置後側に位置するヘッドユニット2については、作業者の立ち位置側となる装置後側から、ヘッドユニット2に搭載される実装用ヘッド13、吸着ノズル13a、Z軸モータ14およびR軸モータ15に加え、サブ基板22bに対して容易にアクセスして保守点検作業を行うことができる。
According to this configuration, even in the surface mounter as described above, in which the
なお、本発明に係るサーボアンプは、必ずしも上述のような電子部品をプリント基板に実装する表面実装機に適用されるものである必要はない。本発明に係るサーボアンプは、複数のモータと、各モータを制御するサーボアンプとを備えた自動機械であれば、種々の自動機械に適用が可能である。 The servo amplifier according to the present invention does not necessarily have to be applied to a surface mounter that mounts electronic components as described above on a printed board. The servo amplifier according to the present invention can be applied to various automatic machines as long as it is an automatic machine including a plurality of motors and a servo amplifier that controls each motor.
また、実装機10の基台3、コンベア4、部品供給部5、固定レール6、支持部材7、主コントローラ21、通信経路23、NC回路25などは、必ずしも本発明に係る表面実装機を限定するものではない。本発明に係る表面実装機としては、実装機本体と、ヘッドユニットと、複数の実装用ヘッドと、複数のモータとを備えた表面実装機であれば、種々の設計変更が可能である。
Further, the
1 実装機本体
2 ヘッドユニット
5 部品供給部
10 表面実装機
13 実装用ヘッド
14,15 モータ
22 サーボアンプ
22a ベース基板
22b サブ基板
26 サーボ制御部
27 駆動回路部
P プリント基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mounting machine
Claims (6)
それぞれ一乃至複数のモータに対応するサーボ制御部および駆動回路部が配置された複数のサブ基板と、これらサブ基板が着脱可能に組み付けられるベース基板とからなり、
このベース基板に、モータ駆動用の動力線および信号線が接続されるとともに、これら動力線および信号線と前記サブ基板とを結線する配線が形成されていることを特徴とするサーボアンプ。 A servo amplifier for an automatic machine comprising a plurality of motors, a servo control unit and a drive circuit unit, and a servo amplifier for controlling each motor,
A plurality of sub-boards each having a servo control unit and a drive circuit unit corresponding to one or more motors, and a base board to which these sub-boards are detachably assembled;
A servo amplifier, wherein a power line and a signal line for driving a motor are connected to the base substrate, and a wiring for connecting the power line and the signal line to the sub-board is formed.
上記複数のモータは、ヘッドユニットに搭載される前記請求項1に記載のサーボアンプにより駆動されるものであることを特徴とする表面実装機。 A mounting machine main body, a head unit that is provided so as to be movable relative to the mounting machine main body, and moves between a component supply part of an electronic component and an installation position of a mounting board, and is mounted on the head unit. In a surface mounting machine comprising a plurality of mounting heads and motors mounted on the head unit and corresponding to the mounting heads,
The surface mounter according to claim 1, wherein the plurality of motors are driven by the servo amplifier according to claim 1 mounted on a head unit.
前記モータは、実装用ヘッド毎に設けられて前記ヘッドユニットに対して実装用ヘッドを昇降駆動するモータであって、サーボアンプの前記複数のサブ基板には、それぞれ一乃至複数の前記モータに対応するサーボ制御部および駆動回路部が配置されていることを特徴とする表面実装機。 In the surface mounting machine according to claim 2,
The motor is provided for each mounting head and drives the mounting head to move up and down with respect to the head unit. The plurality of sub-boards of the servo amplifier correspond to one to a plurality of the motors, respectively. A surface mounting machine, wherein a servo control unit and a driving circuit unit are arranged.
前記サーボアンプは、メイン基板を介してヘッドユニットに着脱可能に搭載されるとともに、部品の実装動作を制御するために前記実装機本体に搭載される制御装置に対して前記信号線を介して接続されていることを特徴とする表面実装機。 In the surface mounting machine according to claim 2 or 3,
The servo amplifier is detachably mounted on the head unit via the main board, and connected to the control device mounted on the mounter body via the signal line in order to control the mounting operation of components. Surface mounter characterized by being made.
前記サーボアンプは、前記複数のサブ基板が互いに平行に並んだ状態でベース基板に組み付けられるものであって、前記ヘッドユニットに対し、作業者の立ち位置側となる実装機本体の前方側、又は後方側からアクセス可能な状態で、かつ前記立ち位置側から見て各サブ基板が平行に並んだ状態で搭載されていることを特徴とする表面実装機。 In the surface mounting machine according to any one of claims 2 to 4,
The servo amplifier is assembled to the base substrate in a state where the plurality of sub-substrates are arranged in parallel to each other, and the front side of the mounting machine main body that is the operator's standing position side with respect to the head unit, or A surface-mounting machine, wherein the sub-boards are mounted in a state accessible from the rear side and in a state where the sub-boards are arranged in parallel as viewed from the standing position side.
前記実装機本体の前方側および後方側が作業者の立ち位置とされ、装置前側および後側にそれぞれ前記部品供給部が設けられるとともに、前記ヘッドユニットとして、装置前側の部品供給部と被実装基板との間を移動する前側ユニットと、装置後側の部品供給部と被実装基板との間を移動する後側ユニットとが設けられ、
前記前側ユニットに搭載されるサーボアンプは、実装機本体の前方側からアクセス可能な状態で当該前側ユニットに搭載される一方、後側ユニットに搭載されるサーボアンプは、実装機本体の後方側からアクセス可能な状態で当該後側ユニットに搭載されていることを特徴とする表面実装機。 In the surface mounting machine according to claim 5,
The front side and the rear side of the mounting machine main body are the standing positions of the workers, the component supply units are provided on the front side and the rear side of the device, respectively, and the component supply unit on the front side of the device and the mounted substrate as the head unit A front unit that moves between, and a rear unit that moves between a component supply unit on the rear side of the apparatus and the mounted substrate,
The servo amplifier mounted on the front unit is mounted on the front unit in a state accessible from the front side of the mounting machine body, while the servo amplifier mounted on the rear unit is mounted from the rear side of the mounting machine body. A surface mounter mounted on the rear unit in an accessible state.
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