JP3851855B2 - 部品供給装置、部品搭載装置、及びその電気接続方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品供給装置とこの部品供給装置から電子部品を取り出してプリント基板の所定の位置に搭載する電子部品搭載装置とこれら部品供給装置と部品搭載装置との電気接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板ユニット製造ラインの中にあって、チップ状の電子部品をプリント基板の所定の位置に自動搭載する部品搭載装置と、この部品搭載装置に電子部品を供給する例えばテープカセット式の部品供給装置がある。
【０００３】
図５(a) は、部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。同図(a) に示すように、部品搭載装置１は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置２と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ３を備えている。また、上部保護カバー４の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる小型の表示入力パネル５が配設されている（図の左斜め上方向になる後部の表示入力パネル５は陰になって見えない）。
【０００４】
下部の基台６の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７が同図(b) に示すプリント基板（以下、単に基板という）８の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め左下から斜め右上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７の下部に接して、図には見えないが、ループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
【０００５】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板８の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板８をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板８を順次ライン下流側に搬出する。この部品搭載装置１内には、常時２枚の基板８が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
【０００６】
基台６の前後には、それぞれ部品供給ステージ９が形成されている（左斜め上方向になる後部の部品供給ステージ９は、同図(a) では陰になって見えない。また同図(b) では図示を省略している）。部品供給ステージ９には、テープカセット式電子部品供給装置（以下、単に部品供給装置という）１１が、５０個〜７０個と多数配置される。また、部品供給ステージ９の装置内側近傍に撮像カメラ１０が配設されている。
【０００７】
また、基台６の上方には、二本のＸ軸レール１２とこのＸ軸レール１２上にＸ軸方向（図の左斜め下から右斜め上方向）に摺動自在に支持されたＹ軸レール１３とが、それぞれ左右に配置され、それぞれのＹ軸レール１３には、２台の作業ヘッド支持塔１４がＹ軸方向（図の右斜め下から左斜め上方向）に摺動自在に懸架されている。つまりここに示す部品搭載装置１には合計４台の作業ヘッド支持塔１４が配設されている。
【０００８】
各作業ヘッド支持塔１４には、図の例では２個の作業ヘッド１５が上下（Ｚ方向）に昇降自在に且つ３６０度方向（θ方向という）に回転自在に配設されている。すなわち、部品搭載装置１には合計８個の作業ヘッド１５が配設されており、各作業ヘッド１５は、Ｙ軸レール１３によるＸ軸方向への移動、作業ヘッド支持塔１４によるＹ軸方向への移動、及び作業ヘッド１５自身によるＺ軸方向への移動とθ方向への回転により、前後左右上下及び３６０度方向への位置を自在に制御される。これらの作業ヘッド１５は、部品供給装置１１から供給される所定の電子部品を吸着ノズルによって吸着し、その吸着した電子部品を基板８の所定の搭載位置に搭載する。
【０００９】
尚、作業ヘッド支持塔１４には、特には図示しないが、基板８への電子部品搭載位置を確認するための基板面撮像装置が、作業ヘッド１５の近傍に配設されている。また基台６の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール７間に固定する基板固定機構、各部を制御するための制御装置、後述するコネクタに電源を供給する電源制御部等が備えられている。
【００１０】
図６は、部品搭載装置の部品供給ステージ上に配設された部品供給装置を一つのみ取り上げて詳しく示す斜視図である。同図に示すように部品供給ステージ９には多数の取り付け固定孔１６が前後に設けられ、これらの取り付け固定孔１６によって部品供給装置１１が部品供給ステージ９に位置固定して配置される。部品供給装置１１には電子部品を収容した部品テープが巻着されているリール１７がリール保持部に保持されている。
【００１１】
この部品搭載装置１は、先ず、部品供給ステージ９に位置固定して配置された部品供給装置１１において、リール１７の部品テープが部品供給口１８まで引き出され、トップテープ１９と収容テープ２１とに分離され、収容テープ２１に収容されている電子部品が部品供給口１８に露出する。この露出した電子部品を、図５(a),(b) に示した部品搭載装置１の作業ヘッド１５が吸着ノズルによって吸着して取り出し、その吸着した電子部品を撮像カメラ１０で画像認識して吸着状態の位置（姿勢）の補正を行って、その電子部品を基板８上に搭載する。
【００１２】
上記分離されたトップテープ１９は巻取リール２２に巻き取られ、電子部品を供給して空になった収容テープ２１は部品供給ステージ９の下方に自由落下して堆積する。
部品供給ステージ９には、部品搭載装置１の大きさや供給される電子部品の大きさにもよるが、通常、５０〜７０個の部品供給装置１１が取り付けられる。つまり前後の部品供給ステージ９を合わせると１００〜１４０個の部品供給装置１１が１台の部品搭載装置１に配設される。
【００１３】
一般に部品供給装置１１は、一番小さいもので部品テープの幅は８ｍｍであり大きいものでは５０ｍｍ幅の部品テープを収容しているものもある。部品供給ステージ９の取り付け固定孔１６は、一番小さい８ｍｍ幅の部品テープを収容する部品供給装置１１を並べて配置できるように形成されている。
【００１４】
旧来は、部品供給装置１１の上述した部品供給口１８に電子部品が供給されるには、部品テープを間歇的に繰り出す部品供給装置１１側のラッチ車のラッチレバーを、部品搭載装置１の作業ヘッド支持塔１４に設けられている突起部で押し込んで、部品テープを繰り出すと共に巻取リール２２を回転させてトップテープ１９を強制的に収容テープ２１から剥ぎ取るということで、電子部品を露出させて部品供給口１８に供給していた。
【００１５】
しかし、これでは電子部品の吸着と基板への搭載が本来の目的である部品搭載装置１の作業ヘッド支持塔１４に、突起部でラッチレバーを押すという、本体の目的から離れた作業をさせる時間を要することになり、その分だけ電子部品を吸着して基板へ搭載するまでの全体の作業時間が長くなり、近年の部品搭載作業の高速化が指向される風潮の中では、作業能率の向上を阻害するという問題を有する部品供給方式であった。
【００１６】
更に、部品テープの幅が５０ｍｍと大型のものになると、作業ヘッド支持塔１４の突起部でラッチレバーを押して大型の部品テープを繰り出すには数回の押し動作が必要となって益々本来の目的外の動作に時間を取られることになって作業能率が低下する。
【００１７】
そこで、部品供給装置１１側にモータを備え、このモータで部品テープの繰り出し駆動と巻取リール２２の回転駆動を行うようにしたものが実用化され出した。この場合、部品供給装置１１側に電源を持つことは実用的でないので、部品搭載装置１の電源を利用し、図６に示すように、部品供給ステージ９の側面に取り付け固定孔１６に対応する数だけの電源供給コネクタ２３を配設し、この電源供給コネクタ２３に部品供給装置１１の電源受給コネクタ２４を接続するようにしたものが実用化されている。
【００１８】
両コネクタは、それぞれ電源端子と信号線端子を備え、コネクタ接続後は電源端子を介して部品搭載装置１の電源から部品供給装置１１へ電力が供給され、信号線端子を介して部品搭載装置の制御部から部品供給装置１１の諸動作が制御される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、部品供給装置１１を部品搭載装置１の部品供給ステージ９に取り付けるとき電源スイッチが入力になったまま電源供給コネクタ２３に電源受給コネクタ２４を接続したり、あるいは部品供給装置１１を部品搭載装置１の部品供給ステージ９から取り外すとき電源スイッチが入力になったまま電源供給コネクタ２３から電源受給コネクタ２４を脱抜すると、コネクタの電源端子間にサージ電圧による放電が発生する場合が多々ある。
【００２０】
このように、放電が発生すると、放電のアークは極めて高温であるから、電源端子を形成している金属接点を溶融して損傷させ、その寿命を短くしてしまうという問題や、放電によるノイズが発生して、まだ稼動中の同じ電源を共有している他の装置に悪影響を与えるなどの問題があって好ましいものではなかった。
【００２１】
また、部品供給ステージ９は常に部品供給装置１１で塞がっているわけではなく、他の形式の部品供給装置が連結されている場合、あるいは製造される基板ユニットの仕様上から、それほど多くの部品供給装置１１を必要としない場合などでは、部品供給ステージ９上には部品供給装置１１の空席が形成される。この部品供給ステージ９の空席の下方側面に形成されている電源供給コネクタ２３は、部品供給装置１１の電源受給コネクタ２４が接続されていないので端子が露出してしまうが、この端子には、家庭内の商業用電源コンセントの場合と同様に常に電源電流が印加されている。
【００２２】
したがって、取り付けネジ等の部品や金属性部材などが落下して、上記のように露出している電源供給コネクタ２３の端子に接触したり、生産従事者が誤って作業中の工具等の金属性部材を接触させたりすると、電源供給コネクタ２３の端子間で短絡が発生し、この場合も、同じ電源を共有している他の部品供給装置などに、一時的な電源電圧の低下やノイズの発生等の悪影響を与えるという問題があった。
【００２３】
従来は、部品供給装置１１の適宜の位置に電源スイッチを配置して、部品供給ステージ９に部品供給装置１１を取り付け、電源供給コネクタ２３に電源受給コネクタ２４を接続してから電源スイッチを入れ、部品供給ステージ９から部品供給装置１１を取り外すときは、電源供給コネクタ２３から電源受給コネクタ２４を脱抜する前に電源スイッチを切るという方法で上記の問題を解消する以外に方法が無かった。
【００２４】
しかし、この方式は、狭い間隔で多数配置される部品供給装置１１の狭い間隙の中で、誤り無く電源スイッチを操作することは面倒であるという不満が残るものであった。
また、部品供給ステージ９の側面に形成されている電源供給コネクタ２３は、部品供給ステージ９に装着された部品供給装置１１の外部方向に突出するリール１７を保持するリール保持部の直下となるため、この電源供給コネクタ２３に部品供給装置１１の電源受給コネクタ２４を接続する場合、その都度、生産従事者は腰を曲げるか、かがみ込んで、リール保持部の下方を覗き込んで電源供給コネクタ２３の位置を確認しながら電源受給コネクタ２４を接続するという作業方式を採ることになる。これがなかなか面倒で且つ労力の要る作業であって能率が低下するという問題もあった。
【００２５】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品搭載装置に対する部品供給装置の取り付け取り外しの際に生産従事者が部品供給装置の電源スイッチを操作する手数を取り除くとともに、非使用中で外部に露出する電源供給コネクタの端子に何らの不具合も発生しない部品供給装置、部品搭載装置、及びその電気接続方法を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わる部品供給装置、部品搭載装置、及びその電気接続方法の構成を述べる。
先ず、請求項１記載の発明の部品搭載装置は、電源と、少なくとも電源供給端子と信号送受信端子とを有する電源供給コネクタと、上記電源と上記電源供給端子との間に電流制限抵抗と並列に接続された電源供給スイッチと、上記電源から上記電源供給端子への駆動電流を、上記電源供給コネクタが外部の電源受給コネクタと非接続のとき遮断し、上記電源供給コネクタが上記電源受給コネクタと接続しているとき通電させるよう上記電源供給スイッチの開閉を制御する電源制御手段と、を備えて構成される。
【００２７】
この部品搭載装置は、例えば請求項２記載のように、上記電源供給コネクタに接続された外部の電源受給コネクタから上記信号送受信端子を介して入力される駆動電流要求信号を検出する信号検出手段を更に備え、上記電源制御部は、上記信号検出手段が上記駆動電流要求信号を検出したとき上記電源供給スイッチを閉路状態に制御するように構成される。
【００２８】
また、上記電源制御部は、例えば請求項３記載のように、上記電源供給コネクタに接続された外部の電源受給コネクタに供給する駆動電流の所定の位置の電位差を監視することにより、上記電源受給コネクタが上記電源供給コネクタから離脱したことを認識し、この認識に基づいて、上記電源供給スイッチを開路状態に制御するように構成される。
【００２９】
次に、請求項４記載の発明の部品供給装置は、少なくとも電源受給端子と信号送受信端子とを有する電源受給コネクタと、該電源受給コネクタと該電源受給コネクタに接続されるべき外部の電源供給コネクタとを自在に接続または離脱させる操作機構と、上記電源受給コネクタに接続された上記電源供給コネクタから上記電源受給コネクタの上記電源受給端子を介して入力される微弱電流を検出し該検出に基づいて自装置への駆動電流を要求する駆動電流要求信号を上記信号送受信端子を介して上記電源供給コネクタへ出力する微弱電流検出兼駆動電流要求手段と、上記操作機構の操作により上記電源受給コネクタと上記電源供給コネクタとが接続されたとき上記操作機構の操作に連動して上記電源受給端子から負荷部への駆動電流受給路を導通させるべく閉路する電源受給スイッチと、を備えて構成される。
【００３０】
この部品供給装置は、例えば請求項５記載のように、上記電源受給コネクタを上記電源供給コネクタから離脱させるべく上記操作機構が操作されたとき該操作機構の操作に連動して、上記電源受給スイッチは開路して上記電源受給端子から負荷部への電源受給路を遮断するように構成される。
【００３１】
そして、請求項６記載の発明の部品供給装置と部品搭載装置の電気接続方法は、部品搭載装置の電源供給コネクタに部品供給装置の電源受給コネクタが接続されていないとき、電流制限回路による微弱電流のみを上記電源供給コネクタの電源供給端子に印加する工程と、上記電源受給コネクタが上記電源供給コネクタに接続されたとき上記部品供給装置から上記電源受給コネクタ及び上記電源供給コネクタを介して上記部品搭載装置に駆動電流の供給を要求する信号を出力する工程と、該駆動電流の供給を要求する信号に基づいて上記部品搭載装置の電源から上記電源供給コネクタ及び電源受給コネクタを介して上記部品供給装置に駆動電流の供給を開始する工程と、を含んで構成される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施の形態における部品搭載装置の制御システムの構成を示すブロック図である。尚、部品搭載装置の外観及び内部のハード構成は、図５(a),(b) に示した部品搭載装置１の構成と、部品供給ステージ９の構成を除いてほぼ同様である。
【００３３】
図１に示すように、本例における部品搭載装置の制御システムは、制御部２５にバス２６を介して接続された撮影部２７、吸着ノズル部２８、コネクタ部２９、記憶部３０、Ｙ軸モータドライバ３１、Ｘ軸モータドライバ３２、Ｚ軸モータドライバ３３、及び回転モータドライバ３４が設けられている。
【００３４】
上記の撮影部２７は、作業ヘッドの吸着ノズル先端の位置補正や吸着ノズルに吸着された電子部品の位置補正を行うために基台側に配設されている撮像カメラや、基板の電子部品搭載位置を確認するために作業ヘッド支持塔側に配設されている撮像カメラを駆動制御する回路である。
【００３５】
また、吸着ノズル部２８は、各作業ヘッド支持塔に支持されている各作業ヘッドの吸着ノズルに連結されている吸引パイプの空気圧を制御する回路である。
コネクタ部２９は、後述する部品供給ステージの電源供給コネクタを介して部品供給装置へ供給する電力の供給制御を行う電源制御部や、制御信号の送受信を行う信号検出部、更には部品供給装置と送受信される信号を制御部２５との間で仲介するＩ／Ｆ（インターフェース）部等からなる回路である。
【００３６】
記憶部３０は、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、さらには各種のデスク装置ドライバ等を有する回路であり、ＲＯＭには制御部２５に各種の処理を実行させるプログラムが記憶されている。ＲＡＭにはデスク装置から読み込まれた各種のデータ、又は制御部２５が行う各種演算の中間データを一時的に記憶する記憶領域が備えられている。
【００３７】
更に、Ｙ軸モータドライバ３１は、各Ｙ軸レールが支持するＸ軸レールをそれぞれ所望のＹ軸方向に移動駆動するＹ軸モータの駆動回路である。
Ｘ軸モータドライバ３２は、各Ｘ軸レールが支持する作業ヘッド支持塔をそれぞれ所望のＸ軸方向へ移動駆動するＸ軸モータの駆動回路である。
【００３８】
Ｚ軸モータドライバ３３は、各作業ヘッド支持塔に支持される作業ヘッドをそれぞれ所望のＺ軸方向へ昇降駆動させるＺ軸モータの駆動回路である。
そして、回転モータドライバ３４は、各作業ヘッド支持塔に支持される作業ヘッドを、それぞれ所望の３６０度方向へ回転駆動するθ軸モータの駆動回路である。
【００３９】
図２は、上記部品搭載装置の部品供給ステージに着脱自在に装着される部品供給装置の側面図である。同図に示す部品供給装置３５は、テープ式の部品供給装置である。生産従事者は、部品供給装置３５の取っ手３６を持って自在に持ち運び、部品搭載装置の部品供給ステージの所定の箇所に装着する。
【００４０】
装着に際しては、部品供給装置３５の前方（図の左方）下部に設けられた係合レール３７を部品供給ステージに形成されている係合溝に嵌入させて位置決めしながら装着する。装着が完了すると、電源受給コネクタ３８が、後述するように部品搭載装置の部品供給ステージに設けられている電源供給コネクタに自動的に接続されると共に、操作機構としてのロックレバー３９の回動に連動するロック金具４１により部品供給ステージに固定され、且つロックレバー３９の回動に連動する部品供給装置３５の後述する電源受給スイッチが閉じられる。同図に示すロックレバー３９及びロック金具４１の状態は、それぞれ部品供給装置３５を部品供給ステージに装着して固定したときの状態を示している。
【００４１】
この部品供給装置３５は、後端部（図の右方端部）にリール保持部４２を備え、このリール保持部４２に、部品テープを捲着したリール４３を着脱自在に保持できる。リール４３から引き出された部品テープは、装置内部のテープ搬送経路４４を通り抜け、テープへの案内と浮き上がり防止を兼ねるテープ押圧部材４５の下を通って、部品供給口４６まで引き出される。部品供給口４６まで引き出された部品テープは、トップテープと収容テープの上下２枚合わせのテープが剥離されて下部の収容テープ上に電子部品が露出する。この露出した電子部品が部品搭載装置の作業ヘッド先端の吸着ノズルによって吸着されて取り出される。
【００４２】
上下に剥離された上側のトップテープはテープ回収容器４７に回収され、下側の収容テープは部品供給装置３５本体内の排出路を通過して、図の矢印Ａで示すように、外部下方に落下して堆積する。
図３(a),(b) は、上記の部品供給装置３５を、部品搭載装置の部品供給ステージに装着する際の装着方法と電気的接続方法を簡略な模式図で示す図である。尚、同図(a),(b) には、図２に示した構成と同一の構成部分には図２と同一の番号を付与して示している。
【００４３】
先ず、部品供給装置３５を部品搭載装置に装着する際は、同図(a) に示すように、部品供給装置３５の後端（図では右端）上部に設けられているロックレバー３９を支持ピン４８を支点にして、図の矢印Ｂで示すように上後方（図では右上方向）に引き上げて図の時計回り方向に回動させると、これに連動してロック金具４１が図２に示した固定状態から前上方向（図３(a) では左上方向）つまり図３(a) の時計回り方向に回動して持ち上がる。また、同様にロックレバー３９の上記時計回り方向への回動に連動してロック検出スイッチ４９が開路して詳しくは後述する駆動電流受給路を予め遮断する。
【００４４】
図３(a) に示すように、部品搭載装置５０の部品供給ステージ５１には、部品供給装置３５の各装着位置ごとに、部品供給装置３５の係合レール３７に対応する係合溝５２が穿設されており、その係合溝５２の下方側面には電源供給コネクタ５３が配設されている。
【００４５】
上記のように前上方に回動して持ち上がったロック金具４１が、係合溝５２への係合レール３７の進入路を開放していることにより、作業従事者は、係合レール３７の先端を、係合溝５２の手前端部（図の右端部）に容易に差し込むことができる。そして、作業従事者は、そのまま係合レール３７を、同図(a) に示すように、係合溝５２に挿通させながら、同図(b) に示すように、最終位置まで部品供給装置３５を押し込んでいく。これにより、電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に自動的に接続される。
【００４６】
この後、作業従事者は、図３(b) に示すように、ロックレバー３９を反時計回り方向へ回動させて倒し込み、これに連動するロック金具４１を反時計回り方向に回動させる。これにより、ロック金具４１の鉤型の先端が部品供給ステージ５１の端部を咥え込むように下面に回り込んで、部品供給ステージ５１に係止し、部品供給装置３５が部品供給ステージ５１に固定される。また、これと同時に上記ロックレバー３９の反時計回り方向への回動に連動してロック検出スイッチ４９が閉路して詳しくは後述する駆動電流受給路を導通させる。
【００４７】
図４(a) は、上記の電源供給コネクタ５３とこれに関わる回路ブロック図及び電源受給コネクタ３８とこれに関わる回路ブロック図であり、同図(b) は電源供給コネクタ５３に関わる回路ブロック図の電源制御部の内部回路図である。
図４(a) に示すように、部品搭載装置５０は、電源５４と、少なくとも電源供給端子５５と信号送受信端子５６（５６−１、５６−２）とを有する電源供給コネクタ５３と、電源５４と電源供給端子５５との間に電源制御部５７を備えている。電源制御部５７は、同図(b) に示すように、電源５４と電源供給端子５５との間に並列に接続された電流制限抵抗Ｒ１と電源供給スイッチ５８、及びこの電源供給スイッチ５８の開閉を制御する電源制御手段としての制御部５９とから成る。
【００４８】
上記の電源供給スイッチ５８は、例えばスイッチングＦＥＴ(field effect transistor）であり、制御部５９によりベースにスイッチ駆動電圧を印加されることにより閉路して電源５４と電源供給端子５５間に駆動電流ａを導通させ、スイッチ駆動電圧の印加を解除されることにより開路して電源５４と電源供給端子５５間の駆動電流ａを遮断する。
【００４９】
他方、電流制限抵抗Ｒ１は、例えば数十Ωの大抵抗値を有する抵抗回路であり、電源供給スイッチ５８が開路して電源供給端子５５への駆動電流ａの供給を遮断しているとき、電流制限抵抗Ｒ１は微弱電流ｂを通過させて、この微弱電流ｂを電源供給端子５５へ供給する。
【００５０】
上記の制御部５９は、電源供給コネクタ５３が外部の電源受給コネクタ３８と非接続のとき、電源供給スイッチ５８が開路して電源５４から電源供給端子５５への駆動電流ａを遮断し、電源供給コネクタ５３が電源受給コネクタ３８と接続しているとき、電源供給スイッチ５８が閉路して電源５４から電源供給端子５５への駆動電流ａを通電させるよう電源供給スイッチ５８を制御する。
【００５１】
上記の制御部５９による電源供給スイッチ５８を閉路させる制御を行うための電源供給コネクタ５３と電源受給コネクタ３８との接続の検知は、電源供給コネクタ５３に電源受給コネクタ３８が接続されてから電源受給コネクタ３８から信号送受信端子５６−１を介して入力される駆動電流要求信号ｃを信号検出手段としての信号検出部６１が検出し、信号検出部６１がこの検出した駆動電流要求信号ｃを制御部５９に通知することによって検知される。
【００５２】
尚、電源供給コネクタ５３に電源受給コネクタ３８が接続された後の、制御信号その他の信号の送受信は、信号送受信端子５６−２を介して行われ、信号送受信端子５６−２には、Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路６２を介して部品搭載装置本体側の図１に示した制御部２５が接続されている。また、上記信号検出部６１により検出された駆動電流要求信号ｃは、コネクタ接続完了信号ｄとして制御部２５に通知される。これにより、制御部２５は、部品供給装置３５への制御を開始する。
【００５３】
尚、図４(a) に示す電源制御部５７、信号検出部６１、Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路６２、及び接地回路６３は、図１に示すコネクタ部２９を形成している。また、同図(b) に示す抵抗Ｒ２は、例えば０．０２Ω程度の微小抵抗値を有する抵抗回路であり、電源供給スイッチ５８の閉路初期の突入電流を抑止するために設けられている。
【００５４】
他方、部品供給装置３５は、図４(a) に示すように、少なくとも電源受給端子６４と信号送受信端子６５（６５−１、６５−２）とを有する電源受給コネクタ３８と、電源受給コネクタ３８とこの電源受給コネクタ３８に接続されるべき外部の電源供給コネクタ５３とを自在に接続または離脱させる操作機構としてのロックレバー３９と、微弱電流検出兼駆動電流要求手段としての電圧検出部６６と、上記ロックレバー３９の操作に連動して開閉する電源受給スイッチＳＷ６７と、負荷部電気回路６８を備えている。
【００５５】
電源受給スイッチＳＷ６７は、例えばマイクロスイッチ等であり、特には図示しないが、例えばロックレバー３９の図３(a),(b) に示す支点４８より反対側に例えば９０度の角度で突出してロックレバー３９と一体に形成された連動レバーによってスイッチボタンを押し込まれて閉路し、その押し込みを解除されて開路するスイッチである。
【００５６】
この電源受給スイッチＳＷ６７と電源受給端子６４との中間の分岐点と信号送受信端子６５−１との間に微弱電流検出兼駆動電流要求手段としての電圧検出部６６が配設されている。電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に接続されると、電源制御部５７の同図(b) に示す抵抗Ｒ１を介して流れる微弱電流ｂが電源供給コネクタ５３の電源供給端子５５及び電源受給コネクタ３８の電源受給端子６４を介して部品供給装置３５の駆動電流受給路７１−１に供給される。
【００５７】
駆動電流受給路７１−１は電源受給端子６４と電源受給スイッチＳＷ６７の入力側端子とを接続している回路であり、途中の分岐点から信号送受信端子６５−１との間に電圧検出部６６が直列に接続されている。電圧検出部６６は、分岐点から流入する部弱電流ｂを検出し、この検出した部弱電流ｂに基づいて駆動電流要求信号ｃを、信号送受信端子６５−１及び電源供給コネクタ５３の信号送受信端子５６−１を介して部品搭載装置５０の信号検出部６１に送信する。
【００５８】
これにより、上述したように、部品搭載装置５０では、信号検出部６１が駆動電流要求信号ｃを検出して、この駆動電流要求信号ｃを制御部５９に通知することによって、電源供給スイッチ５８が閉路し、電源５４からの駆動電流ａが、部品供給装置３５の駆動電流受給路７１−１に供給される。この後、ロックレバー３９が図３(b) に示す固定側に操作されて、この操作に連動して電源受給スイッチＳＷ６７が閉路する。これにより駆動電流受給路７１−１から駆動電流受給路７１−２に駆動電流ａが流れて、部品供給装置３５の負荷部電気回路６８に駆動電流ａが供給される。
【００５９】
尚、電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に接続された後の、制御信号その他の信号の送受信は、信号送受信端子６５−２を介して行われ、この信号送受信端子６５−２には、Ｉ／Ｆ回路６９を介して部品供給装置３５の負荷部電気回路６８が接続されている。
【００６０】
上記のように部品供給装置３５の負荷部電気回路６８が電源受給スイッチＳＷ６７の閉路によって電源受給端子６４に接続される前に、つまり負荷が電源受給コネクタ３８の電源受給端子６４に接続されていない状態で電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に接続されるので、両コネクタの給電・受給端子間に接続時の接点スパークなどは発生しない。
【００６１】
また、電源受給コネクタ３８と電源供給コネクタ５３との接続が解除されるのは部品供給装置３５が部品搭載装置５０から脱抜されたときである。部品供給装置３５を部品搭載装置５０から脱抜するには、先ず、ロックレバー３９を図３(a) に示す固定解除側に引き起こしてからでないと脱抜は出来ない。ロックレバー３９を固定解除側に引き起こすと、この引き起こしに連動して電源受給スイッチＳＷ６７が開路し、負荷部電気回路６８が駆動電流受給路７１−１から切り離される。
【００６２】
このように電源受給コネクタ３８から負荷部が切り離された状態で、次に部品供給装置３５が部品搭載装置５０から取り外されることによって電源供給コネクタ５３と電源受給コネクタ３８が接続から離脱するので、たとえ両コネクタ間に駆動電流ａが印加されていたとしても、大きな負荷電流が流れていないので、両コネクタの給電・受給端子間に、開放時のサージ電圧によるスパークは発生しない。
【００６３】
本例では、更に、部品搭載装置５０の図４(b) に示す制御部５９は、突入電流抑止用の抵抗Ｒ２の両端での電圧を常時検出している。制御部５９は、上記のように電源受給スイッチＳＷ６７が開路して、更に部品供給装置３５が部品搭載装置５０から取り外されたことにより駆動電流ａの流れが停止し、抵抗Ｒ２の両端での電圧差が零となったことを検出することにより電源供給コネクタ５３から電源受給コネクタ３８が離脱したことを認識し、この認識に基づいて、電源供給スイッチ５８を開路させ、電源供給端子５５への駆動電流の印加を遮断させる。
【００６４】
これにより、電流制限抵抗Ｒ１を流れる微弱電流ｂのみが電源供給端子５５へ印加されることになり、たとえ接続を解除された電源供給コネクタ５３の端子が外部に露出したままであっても、この端子に、取り付けネジ等の部品や金属性部材などが落下して接触したり、生産従事者が誤って作業中の工具等の金属性部材を接触させたりしても、端子には微弱電流ｂしか流れていないので、このような接触によって他の装置に悪影響を及ぼすような不具合は発生しない。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源供給側のコネクタ開放時には給電端子に微弱電流のみを印加し、電源受給側のコネクタが接続されて微弱電流を検出し、この検出による駆動電流要求信号によって初めて駆動電流を給電端子を介して電源受給側のコネクタに供給するので、開放時に端子が外部に露出している電源供給側のコネクタに、取り付けネジ等の部品や金属性部材などが落下して接触したり、生産従事者が誤って作業中の工具等の金属性部材を接触させたりしても、端子には微弱電流しか流れていないので、このような接触が起こっても他の装置に悪影響を及ぼすような不具合が発生しなくなり、作業環境が向上する。
【００６６】
また、部品供給装置を部品搭載装置に装着するだけで、電源供給コネクタの接続が自動的に行われて部品搭載装置から部品供給装置への駆動電源の供給が開始されるので、部品供給装置の取り付け取り外しの際に生産従事者が部品供給装置の電源スイッチを操作する手数を無くなって面倒がなく、これにより作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における部品搭載装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】一実施の形態における部品搭載装置の部品供給ステージに着脱自在に装着される部品供給装置の側面図である。
【図３】 (a),(b) は一実施の形態における部品搭載装置の部品供給ステージに部品供給装置を装着する際の装着方法と電気的接続方法を簡略な模式図で示す図である。
【図４】 (a) は電源供給コネクタとこれに関わる回路ブロック図及び電源受給コネクタとこれに関わる回路ブロック図、(b) は電源供給コネクタ側回路ブロック図の電源制御部の内部回路を示す図である。
【図５】 (a) は従来の部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図６】従来の部品搭載装置の部品供給ステージ上に配設された部品供給装置を一つのみ取り上げて詳しく示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 部品搭載装置
２ モニタ装置
３ 警報ランプ
４ 上部保護カバー
５ 表示入力パネル
６ 基台
７ 基板案内レール
８ プリント基板
９ 部品供給ステージ
１０ 撮像カメラ
１１ テープカセット式電子部品供給装置
１２ Ｘ軸レール
１３ Ｙ軸レール
１４ 作業ヘッド支持塔
１５ 作業ヘッド
１６ 取り付け固定孔
１７ リール
１８ 部品供給口
１９ トップテープ
２１ 収容テープ
２２ 巻取リール
２３ 電源供給コネクタ
２４ 電源受給コネクタ
２５ 制御部
２６ バス
２７ 撮影部
２８ 吸着ノズル部
２９ コネクタ部
３０ 記憶部
３１ Ｙ軸モータドライバ
３２ Ｘ軸モータドライバ
３３ Ｚ軸モータドライバ
３４ 回転モータドライバ
３５ 部品供給装置
３６ 取っ手
３７ 係合レール
３８ 電源受給コネクタ
３９ ロックレバー
４１ ロック金具
４２ リール保持部
４３ リール
４４ テープ搬送経路
４５ テープ押圧部材
４６ 部品供給口
４７ テープ回収容器
４８ 支持ピン
４９ ロック検出スイッチ
５０ 部品搭載装置
５１ 部品供給ステージ
５２ 係合溝
５３ 電源供給コネクタ
５４ 電源
５５ 電源供給端子
５６（５６−１、５６−２） 信号送受信端子
５７ 電源制御部
Ｒ１ 電流制限抵抗
Ｒ２ 突入電流抑止抵抗
５８ 電源供給スイッチ
５９ 制御部
６１ 信号検出部
ａ 駆動電流
ｂ 微弱電流
ｃ 駆動電流要求信号
ｄ コネクタ接続完了信号
６２ Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路
６３ 接地回路
６４ 電源受給端子
６５（６５−１、６５−２） 信号送受信端子
６６ 電圧検出部
６７ 電源受給スイッチＳＷ
６８ 負荷部電気回路
６９ Ｉ／Ｆ回路
７１−１、７１−２ 駆動電流受給路
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品供給装置とこの部品供給装置から電子部品を取り出してプリント基板の所定の位置に搭載する電子部品搭載装置とこれら部品供給装置と部品搭載装置との電気接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板ユニット製造ラインの中にあって、チップ状の電子部品をプリント基板の所定の位置に自動搭載する部品搭載装置と、この部品搭載装置に電子部品を供給する例えばテープカセット式の部品供給装置がある。
【０００３】
図５(a) は、部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。同図(a) に示すように、部品搭載装置１は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置２と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ３を備えている。また、上部保護カバー４の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる小型の表示入力パネル５が配設されている（図の左斜め上方向になる後部の表示入力パネル５は陰になって見えない）。
【０００４】
下部の基台６の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７が同図(b) に示すプリント基板（以下、単に基板という）８の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め左下から斜め右上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７の下部に接して、図には見えないが、ループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
【０００５】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板８の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板８をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板８を順次ライン下流側に搬出する。この部品搭載装置１内には、常時２枚の基板８が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
【０００６】
基台６の前後には、それぞれ部品供給ステージ９が形成されている（左斜め上方向になる後部の部品供給ステージ９は、同図(a) では陰になって見えない。また同図(b) では図示を省略している）。部品供給ステージ９には、テープカセット式電子部品供給装置（以下、単に部品供給装置という）１１が、５０個〜７０個と多数配置される。また、部品供給ステージ９の装置内側近傍に撮像カメラ１０が配設されている。
【０００７】
また、基台６の上方には、二本のＸ軸レール１２とこのＸ軸レール１２上にＸ軸方向（図の左斜め下から右斜め上方向）に摺動自在に支持されたＹ軸レール１３とが、それぞれ左右に配置され、それぞれのＹ軸レール１３には、２台の作業ヘッド支持塔１４がＹ軸方向（図の右斜め下から左斜め上方向）に摺動自在に懸架されている。つまりここに示す部品搭載装置１には合計４台の作業ヘッド支持塔１４が配設されている。
【０００８】
各作業ヘッド支持塔１４には、図の例では２個の作業ヘッド１５が上下（Ｚ方向）に昇降自在に且つ３６０度方向（θ方向という）に回転自在に配設されている。すなわち、部品搭載装置１には合計８個の作業ヘッド１５が配設されており、各作業ヘッド１５は、Ｙ軸レール１３によるＸ軸方向への移動、作業ヘッド支持塔１４によるＹ軸方向への移動、及び作業ヘッド１５自身によるＺ軸方向への移動とθ方向への回転により、前後左右上下及び３６０度方向への位置を自在に制御される。これらの作業ヘッド１５は、部品供給装置１１から供給される所定の電子部品を吸着ノズルによって吸着し、その吸着した電子部品を基板８の所定の搭載位置に搭載する。
【０００９】
尚、作業ヘッド支持塔１４には、特には図示しないが、基板８への電子部品搭載位置を確認するための基板面撮像装置が、作業ヘッド１５の近傍に配設されている。また基台６の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール７間に固定する基板固定機構、各部を制御するための制御装置、後述するコネクタに電源を供給する電源制御部等が備えられている。
【００１０】
図６は、部品搭載装置の部品供給ステージ上に配設された部品供給装置を一つのみ取り上げて詳しく示す斜視図である。同図に示すように部品供給ステージ９には多数の取り付け固定孔１６が前後に設けられ、これらの取り付け固定孔１６によって部品供給装置１１が部品供給ステージ９に位置固定して配置される。部品供給装置１１には電子部品を収容した部品テープが巻着されているリール１７がリール保持部に保持されている。
【００１１】
この部品搭載装置１は、先ず、部品供給ステージ９に位置固定して配置された部品供給装置１１において、リール１７の部品テープが部品供給口１８まで引き出され、トップテープ１９と収容テープ２１とに分離され、収容テープ２１に収容されている電子部品が部品供給口１８に露出する。この露出した電子部品を、図５(a),(b) に示した部品搭載装置１の作業ヘッド１５が吸着ノズルによって吸着して取り出し、その吸着した電子部品を撮像カメラ１０で画像認識して吸着状態の位置（姿勢）の補正を行って、その電子部品を基板８上に搭載する。
【００１２】
上記分離されたトップテープ１９は巻取リール２２に巻き取られ、電子部品を供給して空になった収容テープ２１は部品供給ステージ９の下方に自由落下して堆積する。
部品供給ステージ９には、部品搭載装置１の大きさや供給される電子部品の大きさにもよるが、通常、５０〜７０個の部品供給装置１１が取り付けられる。つまり前後の部品供給ステージ９を合わせると１００〜１４０個の部品供給装置１１が１台の部品搭載装置１に配設される。
【００１３】
一般に部品供給装置１１は、一番小さいもので部品テープの幅は８ｍｍであり大きいものでは５０ｍｍ幅の部品テープを収容しているものもある。部品供給ステージ９の取り付け固定孔１６は、一番小さい８ｍｍ幅の部品テープを収容する部品供給装置１１を並べて配置できるように形成されている。
【００１４】
旧来は、部品供給装置１１の上述した部品供給口１８に電子部品が供給されるには、部品テープを間歇的に繰り出す部品供給装置１１側のラッチ車のラッチレバーを、部品搭載装置１の作業ヘッド支持塔１４に設けられている突起部で押し込んで、部品テープを繰り出すと共に巻取リール２２を回転させてトップテープ１９を強制的に収容テープ２１から剥ぎ取るということで、電子部品を露出させて部品供給口１８に供給していた。
【００１５】
しかし、これでは電子部品の吸着と基板への搭載が本来の目的である部品搭載装置１の作業ヘッド支持塔１４に、突起部でラッチレバーを押すという、本体の目的から離れた作業をさせる時間を要することになり、その分だけ電子部品を吸着して基板へ搭載するまでの全体の作業時間が長くなり、近年の部品搭載作業の高速化が指向される風潮の中では、作業能率の向上を阻害するという問題を有する部品供給方式であった。
【００１６】
更に、部品テープの幅が５０ｍｍと大型のものになると、作業ヘッド支持塔１４の突起部でラッチレバーを押して大型の部品テープを繰り出すには数回の押し動作が必要となって益々本来の目的外の動作に時間を取られることになって作業能率が低下する。
【００１７】
そこで、部品供給装置１１側にモータを備え、このモータで部品テープの繰り出し駆動と巻取リール２２の回転駆動を行うようにしたものが実用化され出した。この場合、部品供給装置１１側に電源を持つことは実用的でないので、部品搭載装置１の電源を利用し、図６に示すように、部品供給ステージ９の側面に取り付け固定孔１６に対応する数だけの電源供給コネクタ２３を配設し、この電源供給コネクタ２３に部品供給装置１１の電源受給コネクタ２４を接続するようにしたものが実用化されている。
【００１８】
両コネクタは、それぞれ電源端子と信号線端子を備え、コネクタ接続後は電源端子を介して部品搭載装置１の電源から部品供給装置１１へ電力が供給され、信号線端子を介して部品搭載装置の制御部から部品供給装置１１の諸動作が制御される。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、部品供給装置１１を部品搭載装置１の部品供給ステージ９に取り付けるとき電源スイッチが入力になったまま電源供給コネクタ２３に電源受給コネクタ２４を接続したり、あるいは部品供給装置１１を部品搭載装置１の部品供給ステージ９から取り外すとき電源スイッチが入力になったまま電源供給コネクタ２３から電源受給コネクタ２４を脱抜すると、コネクタの電源端子間にサージ電圧による放電が発生する場合が多々ある。
【００２０】
このように、放電が発生すると、放電のアークは極めて高温であるから、電源端子を形成している金属接点を溶融して損傷させ、その寿命を短くしてしまうという問題や、放電によるノイズが発生して、まだ稼動中の同じ電源を共有している他の装置に悪影響を与えるなどの問題があって好ましいものではなかった。
【００２１】
また、部品供給ステージ９は常に部品供給装置１１で塞がっているわけではなく、他の形式の部品供給装置が連結されている場合、あるいは製造される基板ユニットの仕様上から、それほど多くの部品供給装置１１を必要としない場合などでは、部品供給ステージ９上には部品供給装置１１の空席が形成される。この部品供給ステージ９の空席の下方側面に形成されている電源供給コネクタ２３は、部品供給装置１１の電源受給コネクタ２４が接続されていないので端子が露出してしまうが、この端子には、家庭内の商業用電源コンセントの場合と同様に常に電源電流が印加されている。
【００２２】
したがって、取り付けネジ等の部品や金属性部材などが落下して、上記のように露出している電源供給コネクタ２３の端子に接触したり、生産従事者が誤って作業中の工具等の金属性部材を接触させたりすると、電源供給コネクタ２３の端子間で短絡が発生し、この場合も、同じ電源を共有している他の部品供給装置などに、一時的な電源電圧の低下やノイズの発生等の悪影響を与えるという問題があった。
【００２３】
従来は、部品供給装置１１の適宜の位置に電源スイッチを配置して、部品供給ステージ９に部品供給装置１１を取り付け、電源供給コネクタ２３に電源受給コネクタ２４を接続してから電源スイッチを入れ、部品供給ステージ９から部品供給装置１１を取り外すときは、電源供給コネクタ２３から電源受給コネクタ２４を脱抜する前に電源スイッチを切るという方法で上記の問題を解消する以外に方法が無かった。
【００２４】
しかし、この方式は、狭い間隔で多数配置される部品供給装置１１の狭い間隙の中で、誤り無く電源スイッチを操作することは面倒であるという不満が残るものであった。
また、部品供給ステージ９の側面に形成されている電源供給コネクタ２３は、部品供給ステージ９に装着された部品供給装置１１の外部方向に突出するリール１７を保持するリール保持部の直下となるため、この電源供給コネクタ２３に部品供給装置１１の電源受給コネクタ２４を接続する場合、その都度、生産従事者は腰を曲げるか、かがみ込んで、リール保持部の下方を覗き込んで電源供給コネクタ２３の位置を確認しながら電源受給コネクタ２４を接続するという作業方式を採ることになる。これがなかなか面倒で且つ労力の要る作業であって能率が低下するという問題もあった。
【００２５】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品搭載装置に対する部品供給装置の取り付け取り外しの際に生産従事者が部品供給装置の電源スイッチを操作する手数を取り除くとともに、非使用中で外部に露出する電源供給コネクタの端子に何らの不具合も発生しない部品供給装置、部品搭載装置、及びその電気接続方法を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わる部品供給装置、部品搭載装置、及びその電気接続方法の構成を述べる。
先ず、請求項１記載の発明の部品搭載装置は、電源と、少なくとも電源供給端子と信号送受信端子とを有する電源供給コネクタと、上記電源と上記電源供給端子との間に電流制限抵抗と並列に接続された電源供給スイッチと、上記電源から上記電源供給端子への駆動電流を、上記電源供給コネクタが外部の電源受給コネクタと非接続のとき遮断し、上記電源供給コネクタが上記電源受給コネクタと接続しているとき通電させるよう上記電源供給スイッチの開閉を制御する電源制御手段と、を備えて構成される。
【００２７】
この部品搭載装置は、例えば請求項２記載のように、上記電源供給コネクタに接続された外部の電源受給コネクタから上記信号送受信端子を介して入力される駆動電流要求信号を検出する信号検出手段を更に備え、上記電源制御部は、上記信号検出手段が上記駆動電流要求信号を検出したとき上記電源供給スイッチを閉路状態に制御するように構成される。
【００２８】
また、上記電源制御部は、例えば請求項３記載のように、上記電源供給コネクタに接続された外部の電源受給コネクタに供給する駆動電流の所定の位置の電位差を監視することにより、上記電源受給コネクタが上記電源供給コネクタから離脱したことを認識し、この認識に基づいて、上記電源供給スイッチを開路状態に制御するように構成される。
【００２９】
次に、請求項４記載の発明の部品供給装置は、少なくとも電源受給端子と信号送受信端子とを有する電源受給コネクタと、該電源受給コネクタと該電源受給コネクタに接続されるべき外部の電源供給コネクタとを自在に接続または離脱させる操作機構と、上記電源受給コネクタに接続された上記電源供給コネクタから上記電源受給コネクタの上記電源受給端子を介して入力される微弱電流を検出し該検出に基づいて自装置への駆動電流を要求する駆動電流要求信号を上記信号送受信端子を介して上記電源供給コネクタへ出力する微弱電流検出兼駆動電流要求手段と、上記操作機構の操作により上記電源受給コネクタと上記電源供給コネクタとが接続されたとき上記操作機構の操作に連動して上記電源受給端子から負荷部への駆動電流受給路を導通させるべく閉路する電源受給スイッチと、を備えて構成される。
【００３０】
この部品供給装置は、例えば請求項５記載のように、上記電源受給コネクタを上記電源供給コネクタから離脱させるべく上記操作機構が操作されたとき該操作機構の操作に連動して、上記電源受給スイッチは開路して上記電源受給端子から負荷部への電源受給路を遮断するように構成される。
【００３１】
そして、請求項６記載の発明の部品供給装置と部品搭載装置の電気接続方法は、部品搭載装置の電源供給コネクタに部品供給装置の電源受給コネクタが接続されていないとき、電流制限回路による微弱電流のみを上記電源供給コネクタの電源供給端子に印加する工程と、上記電源受給コネクタが上記電源供給コネクタに接続されたとき上記部品供給装置から上記電源受給コネクタ及び上記電源供給コネクタを介して上記部品搭載装置に駆動電流の供給を要求する信号を出力する工程と、該駆動電流の供給を要求する信号に基づいて上記部品搭載装置の電源から上記電源供給コネクタ及び電源受給コネクタを介して上記部品供給装置に駆動電流の供給を開始する工程と、を含んで構成される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施の形態における部品搭載装置の制御システムの構成を示すブロック図である。尚、部品搭載装置の外観及び内部のハード構成は、図５(a),(b) に示した部品搭載装置１の構成と、部品供給ステージ９の構成を除いてほぼ同様である。
【００３３】
図１に示すように、本例における部品搭載装置の制御システムは、制御部２５にバス２６を介して接続された撮影部２７、吸着ノズル部２８、コネクタ部２９、記憶部３０、Ｙ軸モータドライバ３１、Ｘ軸モータドライバ３２、Ｚ軸モータドライバ３３、及び回転モータドライバ３４が設けられている。
【００３４】
上記の撮影部２７は、作業ヘッドの吸着ノズル先端の位置補正や吸着ノズルに吸着された電子部品の位置補正を行うために基台側に配設されている撮像カメラや、基板の電子部品搭載位置を確認するために作業ヘッド支持塔側に配設されている撮像カメラを駆動制御する回路である。
【００３５】
また、吸着ノズル部２８は、各作業ヘッド支持塔に支持されている各作業ヘッドの吸着ノズルに連結されている吸引パイプの空気圧を制御する回路である。
コネクタ部２９は、後述する部品供給ステージの電源供給コネクタを介して部品供給装置へ供給する電力の供給制御を行う電源制御部や、制御信号の送受信を行う信号検出部、更には部品供給装置と送受信される信号を制御部２５との間で仲介するＩ／Ｆ（インターフェース）部等からなる回路である。
【００３６】
記憶部３０は、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、さらには各種のデスク装置ドライバ等を有する回路であり、ＲＯＭには制御部２５に各種の処理を実行させるプログラムが記憶されている。ＲＡＭにはデスク装置から読み込まれた各種のデータ、又は制御部２５が行う各種演算の中間データを一時的に記憶する記憶領域が備えられている。
【００３７】
更に、Ｙ軸モータドライバ３１は、各Ｙ軸レールが支持するＸ軸レールをそれぞれ所望のＹ軸方向に移動駆動するＹ軸モータの駆動回路である。
Ｘ軸モータドライバ３２は、各Ｘ軸レールが支持する作業ヘッド支持塔をそれぞれ所望のＸ軸方向へ移動駆動するＸ軸モータの駆動回路である。
【００３８】
Ｚ軸モータドライバ３３は、各作業ヘッド支持塔に支持される作業ヘッドをそれぞれ所望のＺ軸方向へ昇降駆動させるＺ軸モータの駆動回路である。
そして、回転モータドライバ３４は、各作業ヘッド支持塔に支持される作業ヘッドを、それぞれ所望の３６０度方向へ回転駆動するθ軸モータの駆動回路である。
【００３９】
図２は、上記部品搭載装置の部品供給ステージに着脱自在に装着される部品供給装置の側面図である。同図に示す部品供給装置３５は、テープ式の部品供給装置である。生産従事者は、部品供給装置３５の取っ手３６を持って自在に持ち運び、部品搭載装置の部品供給ステージの所定の箇所に装着する。
【００４０】
装着に際しては、部品供給装置３５の前方（図の左方）下部に設けられた係合レール３７を部品供給ステージに形成されている係合溝に嵌入させて位置決めしながら装着する。装着が完了すると、電源受給コネクタ３８が、後述するように部品搭載装置の部品供給ステージに設けられている電源供給コネクタに自動的に接続されると共に、操作機構としてのロックレバー３９の回動に連動するロック金具４１により部品供給ステージに固定され、且つロックレバー３９の回動に連動する部品供給装置３５の後述する電源受給スイッチが閉じられる。同図に示すロックレバー３９及びロック金具４１の状態は、それぞれ部品供給装置３５を部品供給ステージに装着して固定したときの状態を示している。
【００４１】
この部品供給装置３５は、後端部（図の右方端部）にリール保持部４２を備え、このリール保持部４２に、部品テープを捲着したリール４３を着脱自在に保持できる。リール４３から引き出された部品テープは、装置内部のテープ搬送経路４４を通り抜け、テープへの案内と浮き上がり防止を兼ねるテープ押圧部材４５の下を通って、部品供給口４６まで引き出される。部品供給口４６まで引き出された部品テープは、トップテープと収容テープの上下２枚合わせのテープが剥離されて下部の収容テープ上に電子部品が露出する。この露出した電子部品が部品搭載装置の作業ヘッド先端の吸着ノズルによって吸着されて取り出される。
【００４２】
上下に剥離された上側のトップテープはテープ回収容器４７に回収され、下側の収容テープは部品供給装置３５本体内の排出路を通過して、図の矢印Ａで示すように、外部下方に落下して堆積する。
図３(a),(b) は、上記の部品供給装置３５を、部品搭載装置の部品供給ステージに装着する際の装着方法と電気的接続方法を簡略な模式図で示す図である。尚、同図(a),(b) には、図２に示した構成と同一の構成部分には図２と同一の番号を付与して示している。
【００４３】
先ず、部品供給装置３５を部品搭載装置に装着する際は、同図(a) に示すように、部品供給装置３５の後端（図では右端）上部に設けられているロックレバー３９を支持ピン４８を支点にして、図の矢印Ｂで示すように上後方（図では右上方向）に引き上げて図の時計回り方向に回動させると、これに連動してロック金具４１が図２に示した固定状態から前上方向（図３(a) では左上方向）つまり図３(a) の時計回り方向に回動して持ち上がる。また、同様にロックレバー３９の上記時計回り方向への回動に連動してロック検出スイッチ４９が開路して詳しくは後述する駆動電流受給路を予め遮断する。
【００４４】
図３(a) に示すように、部品搭載装置５０の部品供給ステージ５１には、部品供給装置３５の各装着位置ごとに、部品供給装置３５の係合レール３７に対応する係合溝５２が穿設されており、その係合溝５２の下方側面には電源供給コネクタ５３が配設されている。
【００４５】
上記のように前上方に回動して持ち上がったロック金具４１が、係合溝５２への係合レール３７の進入路を開放していることにより、作業従事者は、係合レール３７の先端を、係合溝５２の手前端部（図の右端部）に容易に差し込むことができる。そして、作業従事者は、そのまま係合レール３７を、同図(a) に示すように、係合溝５２に挿通させながら、同図(b) に示すように、最終位置まで部品供給装置３５を押し込んでいく。これにより、電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に自動的に接続される。
【００４６】
この後、作業従事者は、図３(b) に示すように、ロックレバー３９を反時計回り方向へ回動させて倒し込み、これに連動するロック金具４１を反時計回り方向に回動させる。これにより、ロック金具４１の鉤型の先端が部品供給ステージ５１の端部を咥え込むように下面に回り込んで、部品供給ステージ５１に係止し、部品供給装置３５が部品供給ステージ５１に固定される。また、これと同時に上記ロックレバー３９の反時計回り方向への回動に連動してロック検出スイッチ４９が閉路して詳しくは後述する駆動電流受給路を導通させる。
【００４７】
図４(a) は、上記の電源供給コネクタ５３とこれに関わる回路ブロック図及び電源受給コネクタ３８とこれに関わる回路ブロック図であり、同図(b) は電源供給コネクタ５３に関わる回路ブロック図の電源制御部の内部回路図である。
図４(a) に示すように、部品搭載装置５０は、電源５４と、少なくとも電源供給端子５５と信号送受信端子５６（５６−１、５６−２）とを有する電源供給コネクタ５３と、電源５４と電源供給端子５５との間に電源制御部５７を備えている。電源制御部５７は、同図(b) に示すように、電源５４と電源供給端子５５との間に並列に接続された電流制限抵抗Ｒ１と電源供給スイッチ５８、及びこの電源供給スイッチ５８の開閉を制御する電源制御手段としての制御部５９とから成る。
【００４８】
上記の電源供給スイッチ５８は、例えばスイッチングＦＥＴ(field effect transistor）であり、制御部５９によりベースにスイッチ駆動電圧を印加されることにより閉路して電源５４と電源供給端子５５間に駆動電流ａを導通させ、スイッチ駆動電圧の印加を解除されることにより開路して電源５４と電源供給端子５５間の駆動電流ａを遮断する。
【００４９】
他方、電流制限抵抗Ｒ１は、例えば数十Ωの大抵抗値を有する抵抗回路であり、電源供給スイッチ５８が開路して電源供給端子５５への駆動電流ａの供給を遮断しているとき、電流制限抵抗Ｒ１は微弱電流ｂを通過させて、この微弱電流ｂを電源供給端子５５へ供給する。
【００５０】
上記の制御部５９は、電源供給コネクタ５３が外部の電源受給コネクタ３８と非接続のとき、電源供給スイッチ５８が開路して電源５４から電源供給端子５５への駆動電流ａを遮断し、電源供給コネクタ５３が電源受給コネクタ３８と接続しているとき、電源供給スイッチ５８が閉路して電源５４から電源供給端子５５への駆動電流ａを通電させるよう電源供給スイッチ５８を制御する。
【００５１】
上記の制御部５９による電源供給スイッチ５８を閉路させる制御を行うための電源供給コネクタ５３と電源受給コネクタ３８との接続の検知は、電源供給コネクタ５３に電源受給コネクタ３８が接続されてから電源受給コネクタ３８から信号送受信端子５６−１を介して入力される駆動電流要求信号ｃを信号検出手段としての信号検出部６１が検出し、信号検出部６１がこの検出した駆動電流要求信号ｃを制御部５９に通知することによって検知される。
【００５２】
尚、電源供給コネクタ５３に電源受給コネクタ３８が接続された後の、制御信号その他の信号の送受信は、信号送受信端子５６−２を介して行われ、信号送受信端子５６−２には、Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路６２を介して部品搭載装置本体側の図１に示した制御部２５が接続されている。また、上記信号検出部６１により検出された駆動電流要求信号ｃは、コネクタ接続完了信号ｄとして制御部２５に通知される。これにより、制御部２５は、部品供給装置３５への制御を開始する。
【００５３】
尚、図４(a) に示す電源制御部５７、信号検出部６１、Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路６２、及び接地回路６３は、図１に示すコネクタ部２９を形成している。また、同図(b) に示す抵抗Ｒ２は、例えば０．０２Ω程度の微小抵抗値を有する抵抗回路であり、電源供給スイッチ５８の閉路初期の突入電流を抑止するために設けられている。
【００５４】
他方、部品供給装置３５は、図４(a) に示すように、少なくとも電源受給端子６４と信号送受信端子６５（６５−１、６５−２）とを有する電源受給コネクタ３８と、電源受給コネクタ３８とこの電源受給コネクタ３８に接続されるべき外部の電源供給コネクタ５３とを自在に接続または離脱させる操作機構としてのロックレバー３９と、微弱電流検出兼駆動電流要求手段としての電圧検出部６６と、上記ロックレバー３９の操作に連動して開閉する電源受給スイッチＳＷ６７と、負荷部電気回路６８を備えている。
【００５５】
電源受給スイッチＳＷ６７は、例えばマイクロスイッチ等であり、特には図示しないが、例えばロックレバー３９の図３(a),(b) に示す支点４８より反対側に例えば９０度の角度で突出してロックレバー３９と一体に形成された連動レバーによってスイッチボタンを押し込まれて閉路し、その押し込みを解除されて開路するスイッチである。
【００５６】
この電源受給スイッチＳＷ６７と電源受給端子６４との中間の分岐点と信号送受信端子６５−１との間に微弱電流検出兼駆動電流要求手段としての電圧検出部６６が配設されている。電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に接続されると、電源制御部５７の同図(b) に示す抵抗Ｒ１を介して流れる微弱電流ｂが電源供給コネクタ５３の電源供給端子５５及び電源受給コネクタ３８の電源受給端子６４を介して部品供給装置３５の駆動電流受給路７１−１に供給される。
【００５７】
駆動電流受給路７１−１は電源受給端子６４と電源受給スイッチＳＷ６７の入力側端子とを接続している回路であり、途中の分岐点から信号送受信端子６５−１との間に電圧検出部６６が直列に接続されている。電圧検出部６６は、分岐点から流入する部弱電流ｂを検出し、この検出した部弱電流ｂに基づいて駆動電流要求信号ｃを、信号送受信端子６５−１及び電源供給コネクタ５３の信号送受信端子５６−１を介して部品搭載装置５０の信号検出部６１に送信する。
【００５８】
これにより、上述したように、部品搭載装置５０では、信号検出部６１が駆動電流要求信号ｃを検出して、この駆動電流要求信号ｃを制御部５９に通知することによって、電源供給スイッチ５８が閉路し、電源５４からの駆動電流ａが、部品供給装置３５の駆動電流受給路７１−１に供給される。この後、ロックレバー３９が図３(b) に示す固定側に操作されて、この操作に連動して電源受給スイッチＳＷ６７が閉路する。これにより駆動電流受給路７１−１から駆動電流受給路７１−２に駆動電流ａが流れて、部品供給装置３５の負荷部電気回路６８に駆動電流ａが供給される。
【００５９】
尚、電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に接続された後の、制御信号その他の信号の送受信は、信号送受信端子６５−２を介して行われ、この信号送受信端子６５−２には、Ｉ／Ｆ回路６９を介して部品供給装置３５の負荷部電気回路６８が接続されている。
【００６０】
上記のように部品供給装置３５の負荷部電気回路６８が電源受給スイッチＳＷ６７の閉路によって電源受給端子６４に接続される前に、つまり負荷が電源受給コネクタ３８の電源受給端子６４に接続されていない状態で電源受給コネクタ３８が電源供給コネクタ５３に接続されるので、両コネクタの給電・受給端子間に接続時の接点スパークなどは発生しない。
【００６１】
また、電源受給コネクタ３８と電源供給コネクタ５３との接続が解除されるのは部品供給装置３５が部品搭載装置５０から脱抜されたときである。部品供給装置３５を部品搭載装置５０から脱抜するには、先ず、ロックレバー３９を図３(a) に示す固定解除側に引き起こしてからでないと脱抜は出来ない。ロックレバー３９を固定解除側に引き起こすと、この引き起こしに連動して電源受給スイッチＳＷ６７が開路し、負荷部電気回路６８が駆動電流受給路７１−１から切り離される。
【００６２】
このように電源受給コネクタ３８から負荷部が切り離された状態で、次に部品供給装置３５が部品搭載装置５０から取り外されることによって電源供給コネクタ５３と電源受給コネクタ３８が接続から離脱するので、たとえ両コネクタ間に駆動電流ａが印加されていたとしても、大きな負荷電流が流れていないので、両コネクタの給電・受給端子間に、開放時のサージ電圧によるスパークは発生しない。
【００６３】
本例では、更に、部品搭載装置５０の図４(b) に示す制御部５９は、突入電流抑止用の抵抗Ｒ２の両端での電圧を常時検出している。制御部５９は、上記のように電源受給スイッチＳＷ６７が開路して、更に部品供給装置３５が部品搭載装置５０から取り外されたことにより駆動電流ａの流れが停止し、抵抗Ｒ２の両端での電圧差が零となったことを検出することにより電源供給コネクタ５３から電源受給コネクタ３８が離脱したことを認識し、この認識に基づいて、電源供給スイッチ５８を開路させ、電源供給端子５５への駆動電流の印加を遮断させる。
【００６４】
これにより、電流制限抵抗Ｒ１を流れる微弱電流ｂのみが電源供給端子５５へ印加されることになり、たとえ接続を解除された電源供給コネクタ５３の端子が外部に露出したままであっても、この端子に、取り付けネジ等の部品や金属性部材などが落下して接触したり、生産従事者が誤って作業中の工具等の金属性部材を接触させたりしても、端子には微弱電流ｂしか流れていないので、このような接触によって他の装置に悪影響を及ぼすような不具合は発生しない。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電源供給側のコネクタ開放時には給電端子に微弱電流のみを印加し、電源受給側のコネクタが接続されて微弱電流を検出し、この検出による駆動電流要求信号によって初めて駆動電流を給電端子を介して電源受給側のコネクタに供給するので、開放時に端子が外部に露出している電源供給側のコネクタに、取り付けネジ等の部品や金属性部材などが落下して接触したり、生産従事者が誤って作業中の工具等の金属性部材を接触させたりしても、端子には微弱電流しか流れていないので、このような接触が起こっても他の装置に悪影響を及ぼすような不具合が発生しなくなり、作業環境が向上する。
【００６６】
また、部品供給装置を部品搭載装置に装着するだけで、電源供給コネクタの接続が自動的に行われて部品搭載装置から部品供給装置への駆動電源の供給が開始されるので、部品供給装置の取り付け取り外しの際に生産従事者が部品供給装置の電源スイッチを操作する手数を無くなって面倒がなく、これにより作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における部品搭載装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】一実施の形態における部品搭載装置の部品供給ステージに着脱自在に装着される部品供給装置の側面図である。
【図３】 (a),(b) は一実施の形態における部品搭載装置の部品供給ステージに部品供給装置を装着する際の装着方法と電気的接続方法を簡略な模式図で示す図である。
【図４】 (a) は電源供給コネクタとこれに関わる回路ブロック図及び電源受給コネクタとこれに関わる回路ブロック図、(b) は電源供給コネクタ側回路ブロック図の電源制御部の内部回路を示す図である。
【図５】 (a) は従来の部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図６】従来の部品搭載装置の部品供給ステージ上に配設された部品供給装置を一つのみ取り上げて詳しく示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 部品搭載装置
２ モニタ装置
３ 警報ランプ
４ 上部保護カバー
５ 表示入力パネル
６ 基台
７ 基板案内レール
８ プリント基板
９ 部品供給ステージ
１０ 撮像カメラ
１１ テープカセット式電子部品供給装置
１２ Ｘ軸レール
１３ Ｙ軸レール
１４ 作業ヘッド支持塔
１５ 作業ヘッド
１６ 取り付け固定孔
１７ リール
１８ 部品供給口
１９ トップテープ
２１ 収容テープ
２２ 巻取リール
２３ 電源供給コネクタ
２４ 電源受給コネクタ
２５ 制御部
２６ バス
２７ 撮影部
２８ 吸着ノズル部
２９ コネクタ部
３０ 記憶部
３１ Ｙ軸モータドライバ
３２ Ｘ軸モータドライバ
３３ Ｚ軸モータドライバ
３４ 回転モータドライバ
３５ 部品供給装置
３６ 取っ手
３７ 係合レール
３８ 電源受給コネクタ
３９ ロックレバー
４１ ロック金具
４２ リール保持部
４３ リール
４４ テープ搬送経路
４５ テープ押圧部材
４６ 部品供給口
４７ テープ回収容器
４８ 支持ピン
４９ ロック検出スイッチ
５０ 部品搭載装置
５１ 部品供給ステージ
５２ 係合溝
５３ 電源供給コネクタ
５４ 電源
５５ 電源供給端子
５６（５６−１、５６−２） 信号送受信端子
５７ 電源制御部
Ｒ１ 電流制限抵抗
Ｒ２ 突入電流抑止抵抗
５８ 電源供給スイッチ
５９ 制御部
６１ 信号検出部
ａ 駆動電流
ｂ 微弱電流
ｃ 駆動電流要求信号
ｄ コネクタ接続完了信号
６２ Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路
６３ 接地回路
６４ 電源受給端子
６５（６５−１、６５−２） 信号送受信端子
６６ 電圧検出部
６７ 電源受給スイッチＳＷ
６８ 負荷部電気回路
６９ Ｉ／Ｆ回路
７１−１、７１−２ 駆動電流受給路
Claims (3)
- 少なくとも電源受給端子と信号送受信端子とを有する電源受給コネクタと、
該電源受給コネクタと該電源受給コネクタに接続されるべき外部の電源供給コネクタとを自在に接続または離脱させる操作機構と、
前記電源受給コネクタに接続された前記電源供給コネクタから前記電源受給コネクタの前記電源受給端子を介して入力される微弱電流を検出し該検出に基づいて自装置への駆動電流を要求する駆動電流要求信号を前記信号送受信端子を介して前記電源供給コネクタへ出力する微弱電流検出兼駆動電流要求手段と、
前記操作機構の操作により前記電源受給コネクタと前記電源供給コネクタとが接続されたとき前記操作機構の操作に連動して前記電源受給端子から負荷部への駆動電流受給路を導通させるべく閉路する電源受給スイッチと、
を備えたことを特徴とする部品供給装置。 - 前記電源受給コネクタを前記電源供給コネクタから離脱させるべく前記操作機構が操作されたとき、該操作機構の操作に連動して、前記電源受給スイッチは開路して前記電源受給端子から負荷部への電源受給路を遮断することを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
- 少なくとも電源受給端子と信号送受信端子とを有する電源受給コネクタと、
該電源受給コネクタと該電源受給コネクタに接続されるべき外部の電源供給コネクタとを自在に接続または離脱させる操作機構と、
前記電源受給コネクタに接続された前記電源供給コネクタから前記電源受給コネクタの前記電源受給端子を介して入力される微弱電流を検出し該検出に基づいて自装置への駆動電流を要求する駆動電流要求信号を前記信号送受信端子を介して前記電源供給コネクタへ出力する微弱電流検出兼駆動電流要求手段と、
前記操作機構の操作により前記電源受給コネクタと前記電源供給コネクタとが接続されたとき前記操作機構の操作に連動して前記電源受給端子から負荷部への駆動電流受給路を導通させるべく閉路する電源受給スイッチと、
を備え、
前記電源受給コネクタを前記電源供給コネクタから離脱させるべく前記操作機構が操作されたとき、該操作機構の操作に連動して、前記電源受給スイッチは開路して前記電源受給端子から負荷部への電源受給路を遮断することを特徴とする部品供給装置の電気接続方法。
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