JP3841585B2 - 電子部品実装機、及び該電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば回路基板等の被装着体上の装着位置に電子部品を実装して電子回路を作製する電子部品実装機、及び該電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7には、従来の電子部品実装機50が示されている。該電子部品実装機50には、大別して、回路基板5に実装する電子部品を供給する部品供給装置1A,1Bと、該部品供給装置1A又は部品供給装置1Bより電子部品を保持し上記回路基板5上へ実装する、いわゆるロータリー式の部品移載装置2と、該部品移載装置2における部品保持解除位置に回路基板5上の実装位置を位置決めするように回路基板5を移動させる基板位置決め装置3と、これら部品供給装置1A,1B、部品移載装置2、及び基板位置決め装置3を連携して制御する制御装置4とが備わる。尚、部品供給装置1A,1Bは、部品供給駆動装置7A,7Bにて駆動され、部品移載装置2は部品移載駆動装置8にて駆動され、及び基板位置決め装置3は基板位置決め駆動装置9にて駆動される。又、このように構成される電子部品実装機50では、図8に示すように、部品供給装置1A,1B、部品移載装置2、基板位置決め装置3、及び制御装置4への電源の接続、遮断は、電源盤6やこれに組込まれた電源接続回路にて、それぞれ、部品供給駆動装置7A,7B、部品移載駆動装置8、及び基板位置決め駆動装置9を介して実現される。
【0003】
又、電源の接続、遮断は、図9に示すフローチャートに示す順番にて行われているのが一般的である。電源は、電子部品実装機50の使用時に接続され、一連の生産稼動が終了し電子部品実装機50の使用終了時、もしくはメンテナンス時に遮断される。尚、電子部品実装機の中には、長時間生産稼動を目的に、部品供給装置の全部、もしくは一部において生産稼動中に部品補給を行えるものもあり、この場合には、部品補給中の部品供給装置の駆動装置に対して電源を遮断することも実施されている。これは電子部品実装機に携わる作業者に対する安全を確保する為に行われているのが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一方、近年、各産業界においても地球環境保護の面から省資源、省エネルギーの取組みがなされつつあり、電子部品実装機においても設備単体の消費電力削減や単位生産量当たりの消費電力量削減の取組みが行われつつある。しかし、その一方で電子部品実装機の単位時間当たり生産能力の向上が求められ、各駆動装置の消費電流容量は増加する傾向にある。即ち、一般に、単位時間当たりの生産能力を上げるには、各駆動装置の動作速度の上昇が不可欠である。該動作速度上昇の為には、駆動装置周りの軽量化や、使用している電動機等の容量の増加が行われる。該上記電動機等の容量増加に伴い電力消費は増えるため、生産性の向上と省エネルギーとは相反した課題となる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、消費電力量を従来に比べて削減可能な電子部品実装機、及び該電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の第1態様である電子部品実装機は、被装着体上に実装する電子部品を供給する部品供給装置であって、当該部品供給装置の動力用の電力供給を行う供給装置動力用電源装置及び当該部品供給装置の制御用の電力供給を行う供給装置制御用電源装置を有する部品供給装置と、
上記部品供給装置から上記電子部品を保持し上記被装着体上へ実装する部品移載装置であって、当該部品移載装置の動力用の電力供給を行う移載装置動力用電源装置及び当該部品移載装置の制御用の電力供給を行う移載装置制御用電源装置を有する部品移載装置と、
上記部品供給装置及び上記部品移載装置の動作制御を行う制御装置と、
を備えた電子部品実装機において、
上記制御装置は、当該電子部品実装機への電力供給遮断以外の理由である上記電子部品の部品切れにより上記部品供給装置が動作停止中であることを検出したことに基づいて、上記動作停止中である上記部品供給装置における上記供給装置動力用電源装置に対して電力供給を遮断し、かつ上記供給装置制御用電源装置に対して電力供給を維持することを特徴とする。
【0006】
又、本発明の第2態様である電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法は、被装着体上に電子部品を実装する電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法であって、
当該電子部品実装機への電力供給遮断以外の理由である上記電子部品の部品切れにより、上記電子部品実装機に備わり上記電子部品の供給を行う部品供給装置が動作停止中であることを検出し、
該検出後、部品切れを発生した部品供給装置に対して制御用の電力供給は維持しながら動力用の電力供給を遮断する、
ことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である電子部品実装機、及び該電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分に付いては同じ符号を付している。
又、上記「課題を解決するための手段」に記載する「被装着体」の機能を果たす一例が、本実施形態では回路基板に相当する。しかしながら、被装着体はこれに限定されるものではなく、例えば液晶表示部を有する基板等をも含む概念である。
【0008】
図1には、本実施形態の電子部品実装機100が示されている。該電子部品実装機100には、大別して、回路基板105に実装する電子部品111を供給しX方向に沿って可動な部品供給装置101A,101Bと、該部品供給装置101A又は部品供給装置101Bより電子部品111を保持し上記回路基板105上へ実装する、いわゆるロータリー式の部品移載装置102と、該部品移載装置102における部品保持解除位置に回路基板105上の実装位置を位置決めするように、互いに直交するX,Y方向に回路基板105を移動させる基板位置決め装置103と、これら部品供給装置101A,101B、部品移載装置102、及び基板位置決め装置103を連携して制御する制御装置104とが備わる。
【0009】
上記部品供給装置101A,101Bは、部品供給駆動装置107A,107Bにて駆動され、部品移載装置102は部品移載駆動装置108にて駆動され、及び基板位置決め装置103は基板位置決め駆動装置109にて駆動される。
尚、上述のように2つの部品供給装置101A,101Bを有することから、一方の部品供給装置が部品切れになった場合でも他方の部品供給装置に存在する電子部品111を使用して部品実装動作を続行することができる。
【0010】
上記部品移載装置102は、制御装置104の指令により部品供給装置101A又は部品供給装置101Bから所定の電子部品111を取出し、基板位置決め装置103に載置されている回路基板へ電子部品111を移載してくる。尚、電子部品111の上記取出しから回路基板上への上記移載までの間に、部品移載装置102による電子部品111の保持状態や姿勢がセンサや画像認識装置を利用して検出され、該検出情報に基づいて部品移載装置は電子部品111の上記保持姿勢を補正して電子回路基板上に正確に実装する。
【0011】
部品供給駆動装置107A,107Bのそれぞれは、公知の構成であって図5に示すような構造を有する。ここでは部品供給駆動装置107Aを例に採り説明するが部品供給駆動装置107Bについても同一である。部品供給駆動装置107Aは、上記部品供給装置101Aを載置するテーブル1074と、X方向に延在するボールネジ1075と、X方向に延在し移動をガイドするリニアガイド1076とを有し、上記テーブル1074には上記ボールネジ1075に係合しているナット1077が設けられ、該ナット1077には、該ナット1077と一体的に構成されている中空モータ1078及びエンコーダ1073が設けられている。駆動部分としての中空モータ1078にてX方向への移動が行われ、その移動量を示す信号を送出する、供給装置用動作状態検出装置としての一例であるエンコーダ1073が制御装置104に接続される。
【0012】
上記部品移載駆動装置108は、公知の構造を有し、図2に示すように部品移載装置102を矢印にて示す時計方向へ回転させる駆動部分としてのモータ1084と、該モータ1084の出力軸の回転数を検出し送出する、移載装置用動作状態検出装置としての一例であるエンコーダ1083とを有する。エンコーダ1083は制御装置104に接続される。
上記基板位置決め駆動装置109は、公知の構造であり、図6に示すようにX方向に延在するボールネジ1094と、該ボールネジ1094をその軸回り方向に回転させる駆動部分としてのモータ1095と、該モータ1095の出力軸の回転数を検出しX方向への移動量として送出する、基板位置決め装置用動作状態検出装置としての一例であるエンコーダ1093Xと、Y方向に延在するボールネジ1096と、該ボールネジ1096をその軸回り方向に回転させる駆動部分としてのモータ1097と、該モータ1097の出力軸の回転数を検出しY方向への移動量として送出する、基板位置決め装置用動作状態検出装置としての一例であるエンコーダ1093Yとを有する。エンコーダ1093X、1093Yは制御装置104に接続される。
【0013】
又、部品供給駆動装置107A,107B、部品移載駆動装置108、及び基板位置決め駆動装置109のそれぞれは、これらの各駆動装置への動力用電力を供給する動力用電源装置と、各駆動装置における制御用電力を供給する制御用電源装置とを有する。即ち、部品供給駆動装置107Aには、上記中空モータ1078へ電力供給を行う第1供給装置動力用電源装置1071Aと、第1供給装置制御用電源装置1072Aとが設けられ、部品供給駆動装置107Bには、上記中空モータ1078へ電力供給を行う第2供給装置動力用電源装置1071Bと、第2供給装置制御用電源装置1072Bとが設けられる。又、部品移載駆動装置108には、上記モータ1084へ電力供給を行う移載装置動力用電源装置1081と、移載装置制御用電源装置1082とが設けられる。又、基板位置決め駆動装置109には、上記モータ1095、1097へ電力供給を行う位置決め装置動力用電源装置1091と、位置決め装置制御用電源装置1092とが設けられる。
【0014】
このように、上記動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091と、上記制御用電源装置1072A,1072B,1082,1092とに分けている理由は、上記動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091のみへの電力供給を遮断し、上記制御用電源装置1072A,1072B,1082,1092への電力供給を維持したままとすることで、各駆動装置107A,107B,108,109の位置決め情報が失われないようにするとともに、動力用電源が遮断されることにより自己荷重などにより各部が位置ずれや落下などを起こさないように制御部分などを働かせる為である。
尚、図1では、制御装置104からの各駆動装置107A,107B,108,109、部品供給装置101A、101B、部品移載装置102、及び基板位置決め装置103への電源部の制御以外の接続については、煩雑となる為、図示を省略している。
【0015】
これらの第1供給装置動力用電源装置1071A、第1供給装置制御用電源装置1072A、第2供給装置動力用電源装置1071B、第2供給装置制御用電源装置1072B、移載装置動力用電源装置1081、移載装置制御用電源装置1082、位置決め装置動力用電源装置1091、及び位置決め装置制御用電源装置1092のそれぞれに対して、並びに制御装置104に対して、電源盤106から電力供給がなされる。
【0016】
上述の、第1供給装置動力用電源装置1071A、第2供給装置動力用電源装置1071B、移載装置動力用電源装置1081、及び位置決め装置動力用電源装置1091のそれぞれは、電源を接続、遮断する機能を備えている。制御装置104は、上述した、それぞれのエンコーダ1073A,1073B、1083、1093の出力情報に基づいて、第1供給装置動力用電源装置1071A、第2供給装置動力用電源装置1071B、移載装置動力用電源装置1081、及び位置決め装置動力用電源装置1091のそれぞれに対する電力供給を制御する。尚、この制御動作については、以下に詳しく説明する。
一方、第1供給装置制御用電源装置1072A、第2供給装置制御用電源装置1072B、移載装置制御用電源装置1082、及び位置決め装置制御用電源装置1092のそれぞれには、当該電子部品実装機100への電力供給が遮断される場合を除いて電源盤106から電力が供給されている。
【0017】
以上のように構成される本実施形態の電子部品実装機100における動作の内、制御装置104がそれぞれの上記駆動装置107A,107B、108、109に対して行う電力供給制御方法について、以下に説明する。
図3に示すステップ(図内では「S」にて示す)1にて、電子部品実装機100の電源がオンされる。この状態で制御装置104は、各駆動装置107A,107B、108、109のそれぞれに対して、各動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091を接続するよう指令を出力する。そして、制御装置104は、上記エンコーダ1073A、1073B、1083、1093からの信号に基づいてステップ2〜6の判断を繰り返す。これらの各ステップの場合における動作を以下に説明する。尚、ステップ2〜6の判断を行う順番は、本実施形態の形態に限定されるものではなく、実行順に指定はない。
【0018】
まず、ステップ2に示すように、当該電子部品実装機100が保守や機種切替えなどのメンテナンス中であるか否かが制御装置104にて判断される。即ち、当該電子部品実装機100に電力が供給されている状態において、メンテナンス中の場合には、部品供給装置101A、101B、部品移載装置102、基板位置決め装置103が全て停止状態にある為、これらに備わるエンコーダ1073A,1073B、1083、1093から制御装置104には停止状態の信号が供給されることになる。よって制御装置104は、ステップ7にて上記各エンコーダ1073A,1073B、1083、1093からの信号に基づき、停止している上記駆動装置を判断する。そして次のステップ8にて、制御装置104は、停止していると判断した駆動装置に備わる上記動力用電源装置へ電源遮断指令を出力する。つまり、メンテナンス中の場合、部品供給装置101A,101B、部品移載装置102、基板位置決め装置103が全て停止状態にある為、制御装置104は、これらの各動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091へ動力用電源の遮断を行わせる。
メンテナンスが終了したときには、ステップ9における作業者の停止状態解除動作に伴い制御装置104は、ステップ10にて、電源遮断の指令を出力していた各動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091に動力用電源接続の指令を出力する。これによりステップ11にて、電子部品実装機100は稼動できる状態となる。
【0019】
又、ステップ3に示すように、部品供給装置101A、101Bにおいて部品切れが発生した場合には、部品切れを発生した部品供給装置は電子部品111の補給の為、部品補給位置に移動し停止する。上述のように制御装置104は、エンコーダ1073A、1073Bから供給される信号に基づいて、ステップ7にて、2つある部品供給装置101A、101Bの内、停止した部品供給装置を検出する。ここでは、部品供給装置101Aに部品切れが発生し停止したと仮定する。ステップ8では、制御装置104は、停止した部品供給装置101Aの部品供給駆動装置107Aに備わる第1供給装置動力用電源装置1071Aに電源遮断指令を出力する。該電源遮断指令を受け取った第1供給装置動力用電源装置1071Aは、動力用電源を遮断する。尚、このとき、他の駆動装置107B、108、109は、当然のことながら動作を継続している。
部品供給装置101Aにおいて、電子部品111の補給が完了すると、ステップ9にて、作業者の操作により補給完了の信号が制御装置104に供給される。制御装置104は、この補給完了の信号により部品供給装置1101Aが稼動可能であることを記憶する。この記憶と同時に部品供給装置101Aの停止状態が解除されたと制御装置104は判断し、ステップ10にて、第1供給装置動力用電源装置1071Aへ動力用電源の接続の指令を出力する。これにてステップ11において部品供給装置101Aは生産稼動に復帰する。
【0020】
又、ステップ4に示すように、生産基板待ちが発生した場合には、各駆動装置107A,107B、108、109は停止状態となっている為、ステップ7にて、制御装置104は停止している駆動装置をチェックし、ステップ8にて各動力用電源装置1071A,1071B、1081、1091へ動力用電源遮断の指令を出す(38)。尚、上述したメンテナンスのときには、作業者の操作により当該電子部品実装機100の動作を停止させるが、該生産基板待ちの場合には、制御装置104の判断により電子部品実装機100の動作を停止させる。よって、再スタートは、作業者の判断ではなく、制御装置104の判断により行われる。
ステップ9にて、上記生産基板待ち状態が基板の投入などにより解除されると、制御装置104は、上記基板位置決め駆動装置109に備わる基板投入検出センサ1098により基板待ちが解除されたことを検出し、ステップ10にて、動力用電源遮断の指令を出力した各動力用電源装置1071A,1071B、1081、1091に動力用電源接続の指令を出す。その結果、ステップ11にて、生産稼動が再開される。
【0021】
又、ステップ5に示すように、当該電子部品実装機100内に何らかの動作異常が発生した場合、各駆動装置107A,107B、108、109は停止状態となっている為、ステップ7にて、制御装置104は停止している駆動装置をチェックし、ステップ8にて各動力用電源装置1071A,1071B、1081、1091へ動力用電源遮断の指令を出す。このように何らかの動作異常による動作停止も制御装置104の判断により行われるが、再スタートは作業者によらなければ実行されない点で上述の生産基板待ちの場合と異なる。
ステップ9にて、作業者により動作異常状態が解除されると、制御装置104は、ステップ10にて、動力用電源遮断の指令を出力した各動力用電源装置1071A,1071B、1081、1091に動力用電源接続の指令を出す。その結果、ステップ11にて、生産稼動が再開される。
【0022】
又、ステップ6に示すように、当該電子部品実装機100への電力供給の遮断を制御装置104が検出した場合には、制御装置104は、各動力用電源装置1071A,1071B、1081、1091に電源遮断の指令を出力する。但し該電源オフに関しては制御装置104による上記電源遮断の指令のほかに電源盤106による電源遮断も同時に行われ、非常停止の機能を実現している。
【0023】
上述のように本実施形態の電子部品実装機100によれば、電子部品実装機100の稼動中に発生する種々の停止状態に対し、上記エンコーダ1073A,1073B、1083、1093の出力信号に基づいて制御装置104が停止中の駆動装置を認識し、停止中の駆動装置における動力用電源装置に対して駆動部分への電力供給を停止させる。したがって、生産稼動に使用していない無駄な電力消費を発生させることがなくなり、電子部品実装機100における消費電力量を低減させることができ、必要最小限の電力で生産稼動を継続することができる。
【0024】
具体例として、図4に当該電子部品実装機100における消費電力量、及び従来の電子部品実装機における消費電力量の累計の推移をグラフにて示した。該グラフより明らかなように、通常動作時では両者は同じ消費電力量であるが、例えば部品切れ等の停止状態が発生したときには、従来に比べて当該電子部品実装機100における消費電力量は低くなるので、上記停止状態の回数が増す程、当該電子部品実装機100の方が従来に比べて消費電力量の累計は少なくなる。
【0025】
又、制御装置104が電源接続、遮断の指令を行なう為、作業者に対して特に煩雑な手順を強いる必要もなく、かつ確実に省エネルギーを実現できる。さらに、停止状態にある駆動装置に対して動力用電源が遮断されるので、当該停止状態にある駆動装置に対して作業を行うことに対する安全性が従来に比べてより高くなる。
【0026】
尚、上述の実施形態では、各駆動装置107A,107B,108,109の動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091の電源接続、遮断を、動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091にて実現しているが、電源盤106にこの機能を組込むように構成することもできる。
又、動力用電源装置1071A,1071B,1081,1091に対し電源接続を行うとき、電源が安定した動作状態になるまでの待ち時間を必要とする場合も有る。これを回避する為に、制御装置104は、上記電源接続時に、一定の待ち動作を入れることや、電源盤106に安定動作可能状態になったことを通知する機能を持たせることで対応するように構成することもできる。
【0027】
尚、上述した実施形態では、いわゆるロータリー式の電子部品実装機100を例に採ったが、これに限定されるものではなく、上記部品移載装置102に相当する電子部品111の保持及び移載を行う移載装置がX,Y方向に移動可能ないわゆるロボット式のものであっても良い。
【0028】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第1態様の電子部品実装機、及び第2態様の電力供給制御方法によれば、制御装置を備え、該制御装置にて電子部品実装機への電力供給遮断以外の理由にて動作停止中である駆動装置を検出し、該検出後、上記動作停止中である上記電子部品実装機の駆動装置に対して動作制御用の電力供給は維持しながら駆動用の電力供給を遮断するように構成した。したがって、停止中の駆動装置への動力用電源を遮断することができ、無駄な電力消費がなくなり必要最小限の電力で生産稼動を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態における電子部品実装機に備わる制御装置が各駆動装置の電源接続、遮断を行うときの制御系統を示した概略系統図である。
【図2】 図1に示す制御系を有する上記実施形態の電子部品実装機の構成を概略的に示した図である。
【図3】 図2に示す電子部品実装機にて実行される、電力供給制御方法における動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】 図2に示す電子部品実装機と従来の電子部品実装機との消費電力量の推移を概念的に示したグラフである。
【図5】 図1に示す部品供給駆動装置の構造を示す図である。
【図6】 図1に示す基板位置決め駆動装置の構造を示す斜視図である。
【図7】 従来の電子部品実装機の構成を概略的に示した図である。
【図8】 図7に示す従来の電子部品実装機における制御系統を示した概略系統図である。
【図9】 図7に示す従来の電子部品実装機の電源接続及び電源遮断における動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
100…電子部品実装機、101A、101B…部品供給装置、
102…部品移載装置、104…制御装置、
105…回路基板、111…電子部品、
1071A…第1供給装置動力用電源装置、
1072A…第1供給装置制御用電源装置、
1071B…第2供給装置動力用電源装置、
1072B…第2供給装置制御用電源装置、
1081…移載装置動力用電源装置、1082…移載装置制御用電源装置。
Claims (5)
- 被装着体上に実装する電子部品を供給する部品供給装置であって、当該部品供給装置の動力用の電力供給を行う供給装置動力用電源装置及び当該部品供給装置の制御用の電力供給を行う供給装置制御用電源装置を有する部品供給装置と、
上記部品供給装置から上記電子部品を保持し上記被装着体上へ実装する部品移載装置であって、当該部品移載装置の動力用の電力供給を行う移載装置動力用電源装置及び当該部品移載装置の制御用の電力供給を行う移載装置制御用電源装置を有する部品移載装置と、
上記部品供給装置及び上記部品移載装置の動作制御を行う制御装置と、
を備えた電子部品実装機において、
上記制御装置は、当該電子部品実装機への電力供給遮断以外の理由である上記電子部品の部品切れにより上記部品供給装置が動作停止中であることを検出したことに基づいて、上記動作停止中である上記部品供給装置における上記供給装置動力用電源装置に対して電力供給を遮断し、かつ上記供給装置制御用電源装置に対して電力供給を維持することを特徴とする電子部品実装機。 - 被装着体上に電子部品を実装する電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法であって、
当該電子部品実装機への電力供給遮断以外の理由である上記電子部品の部品切れにより、上記電子部品実装機に備わり上記電子部品の供給を行う部品供給装置が動作停止中であることを検出し、
該検出後、部品切れを発生した部品供給装置に対して制御用の電力供給は維持しながら動力用の電力供給を遮断する、
ことを特徴とする電力供給制御方法。 - 被装着体上に電子部品を実装する電子部品実装機にて実行される電力供給制御方法であって、
当該電子部品実装機への電力供給遮断以外の理由である上記被装着体の供給待ちにより、上記電子部品実装機に備わり上記電子部品の供給を行う部品供給装置、上記電子部品実装機に備わり上記電子部品を上記被装着体上へ実装する部品移載装置、及び上記電子部品実装機に備わり上記被装着体を移動させる基板位置決め装置が動作停止中であることを検出し、
該検出後、上記部品供給装置、上記部品移載装置、及び上記基板位置決め装置に対して制御用の電力供給は維持しながら動力用の電力供給を遮断する、
ことを特徴とする電力供給制御方法。 - 上記部品切れを発生した部品供給装置に対する動力用の電力供給を遮断した後に、部品補給が完了したときには、当該部品供給装置へ動力用の電力供給を復帰する、請求項2記載の電力供給制御方法。
- 上記部品供給装置、上記部品移載装置、及び上記基板位置決め装置に対する動力用の電力供給を遮断した後に、上記被装着体が供給されたときには、上記部品供給装置、上記部品移載装置、及び上記基板位置決め装置へ動力用の電力供給を復帰する、請求項3記載の電力供給制御方法。
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