JP5946287B2 - Component mounting device - Google Patents

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Description

本発明は、基板に部品を装着する部品装着装置に関し、より詳細には、装着ヘッドへの非接触給電を行う部品装着装置に関する。   The present invention relates to a component mounting apparatus that mounts a component on a substrate, and more particularly to a component mounting apparatus that performs non-contact power feeding to a mounting head.

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷装置、部品装着装置、リフロー装置、基板検査装置などがあり、これらを基板搬送装置で連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち部品装着装置は、部品供給装置から部品を吸着採取して位置決めされた基板に装着する装着ヘッドを備え、装着ヘッドをボールねじ機構などで駆動するのが一般的になっている。したがって、装着ヘッドには、水平二次元方向への移動を行うためのサーボ駆動機構の一部および移動制御回路が搭載されている。また、装着ヘッドには、エアポンプで生成した負圧を利用して部品を吸着採取し基板上に装着する吸着ノズルが設けられ、加えて、吸着ノズルの上下動および回転を行う駆動機構、ならびに吸着ノズルの駆動および吸着動作を制御する回路も搭載されている。さらに、装着ヘッドには、基板上のコードやマークを確認したり、部品や吸着ノズルなどの状態を確認したりするために、カメラが搭載されている。   There are solder printing equipment, component mounting equipment, reflow equipment, board inspection equipment, etc. as equipment for producing a board on which a large number of components are mounted. In many cases, a board production line is constructed by connecting them with a board transport device. . Among these, the component mounting apparatus is generally provided with a mounting head for picking up components from a component supply device and mounting them on a positioned substrate, and the mounting head is generally driven by a ball screw mechanism or the like. Therefore, a part of a servo drive mechanism and a movement control circuit for moving in the horizontal two-dimensional direction are mounted on the mounting head. In addition, the mounting head is provided with a suction nozzle that picks up parts by using negative pressure generated by an air pump and mounts them on the substrate. In addition, a drive mechanism that moves the suction nozzle up and down and rotates, and a suction mechanism A circuit for controlling the nozzle drive and suction operation is also installed. Furthermore, a camera is mounted on the mounting head in order to check codes and marks on the board and to check the status of components and suction nozzles.

移動する装着ヘッドに搭載された上記の各種電気負荷に電力を供給するために、従来技術では変形可能な給電用ケーブルが用いられていた。しかも電気負荷の種類によって電圧が異なり、加えて通信ケーブルが並行して用いられる場合も多く、多数本のケーブルが錯綜しないように整形あるいは結束されて用いられていた。したがって、装着ヘッドの移動に際し、ヘッド自重にケーブルの張力が加わって荷搬重量が増加してしまい、移動速度の低下を招いていた。さらに、ケーブルによる給電では、繰り返し変形によって生じる金属疲労で断線するリスクもある。このため、近年では、給電用ケーブルを用いない非接触給電技術を部品装着装置に応用することが検討されており、その一例が特許文献1に開示されている。   In order to supply electric power to the various electric loads mounted on the moving mounting head, a deformable power feeding cable has been used in the prior art. Moreover, the voltage varies depending on the type of electric load, and in addition, communication cables are often used in parallel, and many cables are shaped or bundled so as not to be complicated. Therefore, when the mounting head is moved, the tension of the cable is added to the head's own weight, resulting in an increase in the carrying weight, resulting in a decrease in moving speed. Furthermore, there is a risk of disconnection due to metal fatigue caused by repeated deformation in power supply by a cable. For this reason, in recent years, it has been studied to apply a non-contact power feeding technique that does not use a power feeding cable to a component mounting apparatus, and an example thereof is disclosed in Patent Document 1.

特許文献1に開示された表面実装機(部品装着装置)は、実装機本体に給電部および実装機側光通信部を備え、フィーダー(部品供給装置)に受電部およびフィーダー側光通信部を備え、非接触給電および非接触通信を可能にしている。詳細には、給電部はフィーダー配列方向に延びる給電線を有し、受電部はピックアップコイルを有しており、電磁誘導方式の非接触給電を行う構成になっている。これにより、電磁誘導による非接触給電を行う場合であっても、電磁誘導ノイズの影響を受けることなく通信制御を行える、と記載されている。   The surface mounting machine (component mounting apparatus) disclosed in Patent Document 1 includes a power feeding unit and a mounting machine side optical communication unit in a mounting machine body, and a power receiving unit and a feeder side optical communication unit in a feeder (component supply apparatus). It enables non-contact power feeding and non-contact communication. Specifically, the power feeding unit has a power feeding line extending in the feeder arrangement direction, and the power receiving unit has a pickup coil, and is configured to perform electromagnetic induction type non-contact power feeding. Accordingly, it is described that communication control can be performed without being affected by electromagnetic induction noise even when non-contact power supply by electromagnetic induction is performed.

特開2007−109753号公報JP 2007-109753 A

ところで、特許文献1に開示された非接触給電技術は、交換されることは有っても移動することの無いフィーダー(部品供給装置)を対象としているため、移動する装着ヘッドに対しては適用することができない。装着ヘッドは、単に所定のレール上を一次元的に移動するのでなく水平面内を二次元的に移動し、かつ移動ルートは生産する基板の種類に依存して変化するので、これまで非接触給電技術の適用は難しいと考えられていた。   By the way, the non-contact power feeding technique disclosed in Patent Document 1 is applied to a moving mounting head because it is intended for a feeder (part supply device) that does not move even if it is replaced. Can not do it. The mounting head does not simply move one-dimensionally on a given rail, but moves two-dimensionally in a horizontal plane, and the movement route changes depending on the type of substrate to be produced. The technology was considered difficult to apply.

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、移動する装着ヘッド上の電気負荷に給電するためのケーブルを無くしあるいは減らすことでケーブル張力分の荷搬重量を軽減して移動のスピードアップを可能とし、加えて、金属疲労によるケーブル断線のリスクを低減した部品装着装置を提供することを解決すべき課題とする。   The present invention has been made in view of the problems of the background art described above, and moves by reducing the load weight corresponding to the cable tension by eliminating or reducing the cable for supplying the electric load on the moving mounting head. It is an object to be solved to provide a component mounting apparatus that can reduce the risk of cable breakage due to metal fatigue.

上記課題を解決する請求項1に係る部品装着装置の発明は、基板を搬送経路に沿って部品装着位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品を収容する部品収容装置が複数個脱着可能に取り付けられる部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を吸着採取して位置決めされた基板に装着する装着ヘッド、および前記装着ヘッドを水平面内の直交2方向に移動させるヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を基台に備える部品装着装置であって、前記装着ヘッドが動作する途中で一時的に停止する一時停止位置に設けられた非接触給電用素子、ならびに前記非接触給電用素子に高周波電力を給電する高周波電源部を前記基台側に有し、前記一時停止位置で前記非接触給電用素子に対向して非接触で高周波電力を受け取る非接触受電用素子、前記非接触受電用素子が受け取った高周波電力を直流電力に変換する電力変換部、ならびに前記直流電力を蓄電して前記装着ヘッドに搭載された電気負荷への給電を可能とする二次電池を前記装着ヘッド側に有して構成された非接触給電機構をさらに備え、前記部品供給装置は、所定のスロット幅を有するフィーダ式部品収容装置が複数個並んで取り付けられ、前記一時停止位置は、前記装着ヘッドがそれぞれのフィーダ式部品収容装置から前記部品を吸着採取するときの複数箇所の吸着位置を含み、前記非接触給電用素子は、前記スロット幅以下の大きさとされ、前記複数箇所の吸着位置に対応して前記スロット幅のピッチで複数個設けられ、前記非接触受電用素子は、前記装着ヘッドがいずれかの吸着位置で一時的に停止したときに複数個の非接触給電用素子の一部にずれなく正対するように複数個設けられている。 The invention of the component mounting apparatus according to claim 1 that solves the above-described problems includes a substrate transfer apparatus that loads, positions, and unloads a board along a transfer path at a component mounting position, and a plurality of component storage apparatuses that store a plurality of components. A component supply device that is detachably mounted, a mounting head that picks up the component from the component supply device and mounts the mounted component on a substrate, and a head drive mechanism that moves the mounting head in two orthogonal directions in a horizontal plane A component mounting device comprising: a component transfer device comprising: a non-contact power feeding element provided at a temporary stop position where the mounting head temporarily stops during operation; and the non-contact device A high-frequency power source for supplying high-frequency power to the power supply element is provided on the base side, and receives the high-frequency power in a non-contact manner facing the non-contact power supply element at the temporary stop position. Contact power receiving element, power converter for converting high frequency power received by the non-contact power receiving element into DC power, and storing the DC power to enable power supply to an electric load mounted on the mounting head And a non-contact power feeding mechanism configured to have a secondary battery on the mounting head side , wherein the component supply device includes a plurality of feeder-type component storage devices each having a predetermined slot width. The stop position includes a plurality of suction positions when the mounting head sucks and collects the component from each feeder-type component storage device, and the non-contact power feeding element has a size equal to or less than the slot width, A plurality of the non-contact power receiving elements are provided temporarily at any of the suction positions. And a plurality provided to directly facing without displacement in a part of the plurality of non-contact power supply device when sealed.

請求項2に係る発明は、請求項1において、前記非接触給電用素子および前記非接触受電用素子はそれぞれコイルである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the contactless power feeding element and the contactless power receiving element are coils.

請求項1に係る部品装着装置の発明では、装着ヘッドの一時停止位置で非接触給電用素子から非接触受電用素子への非接触給電を行うことができ、さらに給電された電力を二次電池に蓄電できる。したがって、間欠的に繰り返して非接触給電を行うことで、装着ヘッドに搭載された電気負荷に継続的に給電することができる。これにより、移動する装着ヘッド上の電気負荷に給電するためのケーブルを無くしあるいは減らしてケーブル張力分の荷搬重量を軽減でき、移動のスピードアップが可能になる。加えて、金属疲労によるケーブル断線のリスクが低減される。   In the invention of the component mounting apparatus according to the first aspect, the contactless power feeding from the contactless power feeding element to the contactless power receiving element can be performed at the temporary stop position of the mounting head, and the fed power is further transferred to the secondary battery. Can be stored. Therefore, it is possible to continuously supply power to the electrical load mounted on the mounting head by performing contactless power supply repeatedly and intermittently. This eliminates or reduces the cable for supplying the electric load on the moving mounting head to reduce the load weight corresponding to the cable tension, thereby increasing the speed of movement. In addition, the risk of cable breakage due to metal fatigue is reduced.

さらに、装着ヘッドの一時停止位置として吸着位置を含む。吸着位置は、装着ヘッドが確実に一時停止するとともに一時停止時間も比較的長いので、確実に非接触給電を行うことができる。 Further comprising an adsorption position and a stop point of the mounting head. Adsorption position, since relatively longer pause with the mounting head is reliably pause, can be reliably non-contact power supply.

さらに、複数個のフィーダ式部品収容装置が取り付けられた部品供給装置の吸着位置で、複数個の非接触受電用素子と複数個の非接触給電用素子とがずれなく正対する。したがって、効率よく非接触給電を行うことができる。 Further, the plurality of non-contact power receiving elements and the plurality of non-contact power feeding elements face each other without deviation at the suction position of the component supply device to which the plurality of feeder-type component housing devices are attached. Therefore, non-contact power feeding can be performed efficiently.

請求項2に係る発明では、非接触給電用素子および非接触受電用素子はそれぞれコイルとされている。これにより、狭隘な一時停止位置で電磁誘導方式により非接触給電を行うことができ、電界結合方式などの他の非接触給電方式と比較して格段に多くの電力を給電できる。
In the invention according to claim 2 , each of the non-contact power supply element and the non-contact power reception element is a coil. Thereby, non-contact power supply can be performed by an electromagnetic induction method at a narrow pause position, and much more power can be supplied as compared with other non-contact power supply methods such as an electric field coupling method.

本発明を実施できる部品装着装置の構成例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structural example of the component mounting apparatus which can implement this invention. 部品移載装置の装着ヘッドを横から見た側面図である。It is the side view which looked at the mounting head of a component transfer apparatus from the side. 本発明の第1実施形態の部品装着装置を模式的に説明する要部の側面図である。It is a side view of the principal part which illustrates typically the component mounting apparatus of 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の部品装着装置を模式的に説明する要部の平面図である。It is a top view of the principal part which illustrates the component mounting apparatus of 1st Embodiment typically. 非接触給電機構の基台側の電気的構成を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically the electric composition by the side of the base of a non-contact electric power feeding mechanism. 非接触給電機構の装着ヘッド側の電気的構成を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically the electric structure by the side of the mounting head of a non-contact electric power feeding mechanism. 本発明の第2実施形態の部品装着装置を模式的に説明する要部の側面図である。It is a side view of the principal part which illustrates typically the component mounting apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態の非接触給電機構の装着ヘッド側の電気的構成を模式的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows typically the electric structure by the side of the mounting head of the non-contact electric power feeding mechanism of 2nd Embodiment.

本発明の第1実施形態の部品装着装置1について、図1〜図6を参考にして説明する。図1は、本発明を実施できる部品装着装置9の構成例を説明する斜視図である。図1には共通ベース90上に並設された2台の部品装着装置9が示されており、各部品装着装置9は、基板搬送装置91、部品供給装置92、部品移載装置93、部品カメラ94、および図略の制御コンピュータなどが基台99に組み付けられて構成されている(符号は右手前側の部品装着装置9のみに付してある)。   A component mounting apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a component mounting apparatus 9 that can implement the present invention. FIG. 1 shows two component mounting devices 9 arranged side by side on a common base 90. Each component mounting device 9 includes a substrate transfer device 91, a component supply device 92, a component transfer device 93, and a component. A camera 94, a control computer (not shown), and the like are assembled on the base 99 (reference numerals are given only to the component mounting device 9 on the right front side).

基板搬送装置91は、部品装着装置9の長手方向(Y軸方向)の中央付近に配設されている。基板搬送装置91は、第1搬送装置911および第2搬送装置912が並設された、いわゆるダブルコンベアタイプの装置である。第1および第2搬送装置911、912はそれぞれ、基台99上の幅方向(X軸方向)に平行に並設された一対のガイドレール、およびガイドレールにそれぞれ案内され基板Kを載置して搬送する一対のコンベアベルト(図示省略)などにより構成されている。また、第1および第2搬送装置911、912にはそれぞれ、部品実装位置まで搬送された基板Kを基台99側から押し上げて位置決めするクランプ装置(図示省略)が設けられている。   The board transfer device 91 is disposed near the center in the longitudinal direction (Y-axis direction) of the component mounting device 9. The substrate transfer device 91 is a so-called double conveyor type device in which a first transfer device 911 and a second transfer device 912 are arranged in parallel. Each of the first and second transfer devices 911 and 912 places a pair of guide rails arranged side by side in parallel with the width direction (X-axis direction) on the base 99 and the guide rails, respectively, and places the substrate K thereon. And a pair of conveyor belts (not shown). Each of the first and second transfer devices 911 and 912 is provided with a clamp device (not shown) that pushes up and positions the board K transferred to the component mounting position from the base 99 side.

部品供給装置92は、部品装着装置9の長手方向の前部(図2の左前側)に設けられている。部品供給装置92は、所定のスロット幅を有する10個のフィーダ式部品収容装置921が着脱可能に並んで取り付けられている。フィーダ数は10個に限定されず、例えば20個、45個、60個などの構成とすることもできる。各フィーダ式部品収容装置921は、フィーダ本体922と、フィーダ本体922の後部(部品装着装置9の前側)に回転可能かつ脱着可能に装着された供給リール923と、フィーダ本体922の先端(部品装着装置9の中央寄り)に設けられた部品供給部924とを備えている。供給リール923は部品を供給する媒体であり、所定個数の部品を一定の間隔で保持したキャリアテープ(図示省略)が巻回されている。このキャリアテープの先端が部品供給部924まで引き出され、キャリアテープごとに異なる部品が供給される。   The component supply device 92 is provided at the front portion in the longitudinal direction of the component mounting device 9 (the left front side in FIG. 2). The component supply device 92 has 10 feeder-type component storage devices 921 having a predetermined slot width attached in a detachable manner. The number of feeders is not limited to 10, but may be configured to be 20, 45, 60, for example. Each feeder-type component storage device 921 includes a feeder main body 922, a supply reel 923 that is rotatably and detachably attached to a rear portion of the feeder main body 922 (a front side of the component mounting device 9), and a tip of the feeder main body 922 (component mounting). And a component supply unit 924 provided near the center of the apparatus 9. The supply reel 923 is a medium for supplying parts, and is wound with a carrier tape (not shown) holding a predetermined number of parts at regular intervals. The leading end of the carrier tape is pulled out to the component supply unit 924, and different components are supplied for each carrier tape.

部品移載装置93は、幅方向(X軸方向)および長手方向(Y軸方向)に移動可能ないわゆるXYロボットタイプの装置であり、部品装着装置9の長手方向の後部(図2の右奥側)から前部の部品供給装置92の上方にかけて配設されている。部品移載装置93は、Y軸移動機構931、X軸駆動機構932および装着ヘッド2などにより構成されている。Y軸移動機構931およびX軸駆動機構932は、装着ヘッド2をX軸方向およびY軸方向に独立して駆動する。装着ヘッド2の詳細構造については後述する。   The component transfer device 93 is a so-called XY robot type device that can move in the width direction (X-axis direction) and the longitudinal direction (Y-axis direction). Side) to the upper part of the front part supply device 92. The component transfer device 93 includes a Y-axis movement mechanism 931, an X-axis drive mechanism 932, the mounting head 2, and the like. The Y-axis moving mechanism 931 and the X-axis drive mechanism 932 drive the mounting head 2 independently in the X-axis direction and the Y-axis direction. The detailed structure of the mounting head 2 will be described later.

部品カメラ94は、部品移載装置93の装着ヘッド2の吸着ノズル251、252が部品を吸着採取した状態を撮像し、撮像データを制御コンピュータに伝送する装置である。部品カメラ94は、部品供給装置92の部品供給部924と第1搬送装置911との間の基台99上に、上方を向くように配設されている。   The component camera 94 is a device that captures an image of the state in which the suction nozzles 251 and 252 of the mounting head 2 of the component transfer device 93 suck and collect the component, and transmits the image data to the control computer. The component camera 94 is disposed on the base 99 between the component supply unit 924 of the component supply device 92 and the first transfer device 911 so as to face upward.

図略の制御コンピュータは、基板搬送装置91、部品供給装置92、部品移載装置93、および部品カメラ94と通信ケーブルによって接続されており、必要な情報を入手して演算および判定を行い、適宜指令を発して各部の動作を制御する。オペレータが制御コンピュータからの情報を確認し、さらには必要な操作や設定を行うために、上部のカバー95の前側上部に表示操作装置96が配設されている。   The control computer (not shown) is connected to the substrate transfer device 91, the component supply device 92, the component transfer device 93, and the component camera 94 by a communication cable, obtains necessary information, performs calculation and determination, and appropriately A command is issued to control the operation of each part. A display operation device 96 is arranged on the upper front side of the upper cover 95 so that the operator can confirm information from the control computer and perform necessary operations and settings.

次に、装着ヘッド2の詳細構造について説明する。図2は、部品移載装置93の装着ヘッド2を横から見た側面図である。装着ヘッド2は、X軸スライダ21、R軸モータ22、インデックス軸体23、ノズルホルダ24、吸着ノズル251、252、θ軸モータ26、図略のZ軸モータや負圧発生機構、制御部などを有している。   Next, the detailed structure of the mounting head 2 will be described. FIG. 2 is a side view of the mounting head 2 of the component transfer device 93 as viewed from the side. The mounting head 2 includes an X-axis slider 21, an R-axis motor 22, an index shaft body 23, a nozzle holder 24, suction nozzles 251 and 252, a θ-axis motor 26, an unillustrated Z-axis motor, a negative pressure generating mechanism, and a control unit. have.

X軸スライダ21は上下一対のガイドブロック28を有し、X軸方向(紙面表裏方向)に延在するY軸スライダ2の上下一対のガイドレール27に移動可能に支持されている。また、Y軸スライダ29には図略のX軸サーボモータが固設されており、このX軸サーボモータの出力軸にはX軸方向に延びるボールねじ2Aが取り付けられている。ボールねじ2Aは、図略のボールを介して、X軸スライダ21に固設されたボールナット2Bに螺合されている。これにより、X軸サーボモータが回転すると、ボールねじ2Aが回転してボールナット2Bが螺進し、X軸スライダ21とともに装着ヘッド2の全体がX軸方向に移動する。X軸スライダ21、ガイドレール27、ガイドブロック28、X軸サーボモータ、ボールねじ2A、およびボールナット2BによりX軸駆動機構932が構成されている。また、Y軸スライダ29は、Y軸移動機構931の一部であり、X軸スライダ21および装着ヘッド2をY軸方向(紙面左右方向)に移動させる。   The X-axis slider 21 has a pair of upper and lower guide blocks 28 and is movably supported by a pair of upper and lower guide rails 27 of the Y-axis slider 2 extending in the X-axis direction (the front and back direction of the paper). An unillustrated X-axis servo motor is fixed to the Y-axis slider 29, and a ball screw 2A extending in the X-axis direction is attached to the output shaft of the X-axis servo motor. The ball screw 2A is screwed into a ball nut 2B fixed to the X-axis slider 21 via a ball (not shown). As a result, when the X-axis servo motor rotates, the ball screw 2A rotates and the ball nut 2B advances, and the entire mounting head 2 along with the X-axis slider 21 moves in the X-axis direction. An X-axis drive mechanism 932 is configured by the X-axis slider 21, the guide rail 27, the guide block 28, the X-axis servo motor, the ball screw 2A, and the ball nut 2B. The Y-axis slider 29 is a part of the Y-axis moving mechanism 931, and moves the X-axis slider 21 and the mounting head 2 in the Y-axis direction (left and right direction on the paper surface).

X軸スライダ21には、部品を吸着採取する吸着ノズル251、252と、吸着のための負圧発生機構(図略)および移動や回転のための駆動モータ類が搭載されている。詳述すると、X軸スライダ21には、インデックス軸体23が回転可能に軸承されている。インデックス軸体23の上端はR軸モータ22の出力軸に結合され、インデックス軸体23の下側にはノズルホルダ24が回転可能に保持されている。R軸モータ22は、インデックス軸体23およびノズルホルダ24を垂直方向のR軸の周りに回転駆動する。ノズルホルダ24から下向きに複数の吸着ノズル251、252が同心円上に所定間隔で配設され、上下動可能とされている。吸着ノズル251、252は、図中には2個が例示されているが、実際には8個などの多数とされる場合が多い。   The X-axis slider 21 is equipped with suction nozzles 251 and 252 for picking up parts, a negative pressure generating mechanism (not shown) for suction, and drive motors for movement and rotation. More specifically, an index shaft body 23 is rotatably supported on the X-axis slider 21. The upper end of the index shaft body 23 is coupled to the output shaft of the R-axis motor 22, and a nozzle holder 24 is rotatably held below the index shaft body 23. The R-axis motor 22 rotationally drives the index shaft body 23 and the nozzle holder 24 around the vertical R-axis. A plurality of suction nozzles 251, 252 are arranged concentrically at predetermined intervals downward from the nozzle holder 24, and can move up and down. Although two suction nozzles 251 and 252 are illustrated in the figure, there are many cases where there are actually many such as eight.

θ軸モータ26は、回転伝達機構2Cを介して各吸着ノズル251、252を回転駆動する。図略のZ軸モータは、吸着ノズル251、252を上下方向(Z軸方向)に駆動する。図略の負圧発生機構は、エアポンプや電磁弁、圧力スイッチなどで構成され、各吸着ノズル251、252の圧力を個別に制御する。装着ヘッド2内のR軸モータ22、θ軸モータ26、Z軸モータ、および負圧発生機構は、図略の制御部によって制御される。なお、図2中の非接触受電用素子51〜55、受電用電源基板2D、および二次電池8は第1実施形態で搭載される部材であり、従来技術では搭載されていない。   The θ-axis motor 26 rotationally drives the suction nozzles 251 and 252 via the rotation transmission mechanism 2C. An unillustrated Z-axis motor drives the suction nozzles 251 and 252 in the vertical direction (Z-axis direction). An unillustrated negative pressure generating mechanism is configured by an air pump, a solenoid valve, a pressure switch, and the like, and individually controls the pressures of the suction nozzles 251 and 252. The R-axis motor 22, the θ-axis motor 26, the Z-axis motor, and the negative pressure generating mechanism in the mounting head 2 are controlled by a control unit (not shown). Note that the non-contact power receiving elements 51 to 55, the power receiving power supply substrate 2 </ b> D, and the secondary battery 8 in FIG. 2 are members mounted in the first embodiment and are not mounted in the prior art.

制御コンピュータから制御部への指令により、部品移載装置93は動作する。部品移載装置93の装着ヘッド2は、まず部品供給装置92の指令されたフィーダ式部品収容装置921に移動し、一時停止して部品を吸着採取する。装着ヘッド2は、次に部品カメラ94に移動して一時停止し、部品カメラ94によって部品吸着状態が撮像される。装着ヘッド2は、三番目に基板K上に移動して部品を装着し、最後に部品供給装置92に戻る。この一連の動作が部品装着サイクルである。フィーダ式部品収容装置921における装着ヘッド2の一時停止位置が吸着位置であり、部品カメラ94の付近における装着ヘッド2の一時停止位置が撮像位置である。また、装着ヘッド2は、動作しない時間帯には基台99上の所定の待機位置で一時停止して待機する。   The component transfer device 93 operates in accordance with a command from the control computer to the control unit. The mounting head 2 of the component transfer device 93 first moves to the feeder-type component storage device 921 instructed by the component supply device 92, temporarily stops, and picks up and collects the components. The mounting head 2 then moves to the component camera 94 and pauses, and the component adsorption state is imaged by the component camera 94. The mounting head 2 moves on the board K third, mounts the component, and finally returns to the component supply device 92. This series of operations is a component mounting cycle. The temporary stop position of the mounting head 2 in the feeder-type component storage device 921 is the suction position, and the temporary stop position of the mounting head 2 in the vicinity of the component camera 94 is the imaging position. In addition, the mounting head 2 pauses and stands by at a predetermined standby position on the base 99 during a non-operating time period.

従来技術において、上述した駆動モータ類22、26、負圧発生機構、および制御部などの電気負荷に電力を供給するために、変形可能なフレキシビリティを有する給電用ケーブルが用いられていた。しかも、駆動モータ類、負圧発生機構、および制御部の3区分で電圧が異なる場合が多く、加えて、制御部と制御コンピュータとの間で制御信号を伝送する通信ケーブルを用いる場合も多く、多数本のケーブルが錯綜しないように整形あるいは結束されて用いられていた。   In the prior art, in order to supply electric power to the electric loads such as the drive motors 22 and 26, the negative pressure generating mechanism, and the control unit described above, a power supply cable having deformable flexibility has been used. Moreover, the voltage is often different in the three sections of the drive motors, the negative pressure generating mechanism, and the control unit, and in addition, in many cases, a communication cable that transmits a control signal between the control unit and the control computer is used. A large number of cables were shaped or bundled so as not to be complicated.

次に、このケーブルを無くしあるいは減らした第1実施形態の部品装着装置1について説明する。図3は本発明の第1実施形態の部品装着装置1を模式的に説明する要部の側面図であり、図4は第1実施形態の部品装着装置1を模式的に説明する要部の平面図である。部品装着装置1は、基板搬送装置91、部品供給装置92、部品移載装置93、および部品カメラ94を備えており、これらは図1で説明したものに概ね一致しているので同一の符号を付して説明は省略する。さらに、実施形態の部品装着装置1は、非接触給電機構を備えている。非接触給電機構は、基台99側の非接触給電用素子31および高周波電源部4と、装着ヘッド2側の非接触受電用素子51〜55、電力変換部6、充電制御部7、および二次電池8とで構成されている。   Next, the component mounting apparatus 1 according to the first embodiment in which this cable is eliminated or reduced will be described. FIG. 3 is a side view of a main part schematically illustrating the component mounting apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a main part schematically illustrating the component mounting apparatus 1 according to the first embodiment. It is a top view. The component mounting apparatus 1 includes a substrate transfer device 91, a component supply device 92, a component transfer device 93, and a component camera 94, which are substantially the same as those described in FIG. A description thereof will be omitted. Furthermore, the component mounting apparatus 1 according to the embodiment includes a non-contact power feeding mechanism. The non-contact power supply mechanism includes a non-contact power supply element 31 and a high-frequency power supply unit 4 on the base 99 side, non-contact power reception elements 51 to 55 on the mounting head 2 side, a power conversion unit 6, a charge control unit 7, and two A secondary battery 8 is used.

非接触給電用素子31は、図略のコアに導体を巻回して形成されたコイルであり、装着ヘッド2の吸着位置に近い基台99側に配設されている。詳述すると、図3および図4に示されるように、部品供給装置92の両端のフィーダ式部品収容装置921の外側の位置にそれぞれ、基台99から中空の給電用支柱36が立設されている。そして、2本の給電用支柱36の上端同士は、中空の給電用梁37で連結されている。給電用梁37は、部品供給装置92の上方を幅方向(X軸方向)に横断している。   The non-contact power feeding element 31 is a coil formed by winding a conductor around an unillustrated core, and is disposed on the base 99 side close to the suction position of the mounting head 2. More specifically, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, hollow power supply props 36 are erected from the base 99 at positions outside the feeder-type component storage devices 921 at both ends of the component supply device 92. Yes. The upper ends of the two power supply columns 36 are connected by a hollow power supply beam 37. The power supply beam 37 crosses the part supply device 92 in the width direction (X-axis direction).

給電用梁37の内部には、フィーダ数に等しい10個の非接触給電用素子31が後方に向けて設けられている。非接触給電用素子31の外形は、フィーダ式部品収容装置921のスロット幅dよりもわずかに小さい。各非接触給電用素子31は、各フィーダ式部品収容装置921の真上の位置に、スロット幅dのピッチで配設されている(図4参照)。10個の非接触給電用素子31は、給電用梁37および給電用支柱36の中空内部を通る配線ケーブル311により、基台99内部に設けられた高周波電源部4に並列に接続されている。   Inside the power feeding beam 37, ten non-contact power feeding elements 31 equal to the number of feeders are provided rearward. The outer shape of the contactless power supply element 31 is slightly smaller than the slot width d of the feeder-type component housing device 921. Each contactless power feeding element 31 is disposed at a position directly above each feeder-type component housing device 921 at a pitch of the slot width d (see FIG. 4). The ten contactless power feeding elements 31 are connected in parallel to the high-frequency power supply unit 4 provided in the base 99 by a wiring cable 311 that passes through the hollow interior of the power feeding beam 37 and the power feeding column 36.

一方、5個の非接触受電用素子51〜55もコイルであり、装着ヘッド2の前側に前方を向くように、かつ幅方向(X軸方向)にスロット幅dのピッチで列設されている(図4参照)。5個の非接触受電用素子51〜55は互いに並列接続され、一括して電力変換部6に入力されている。電力変換部6の出力側は充電制御部7に入力接続され、充電制御部7の出力側は二次電池8に接続されている。   On the other hand, the five non-contact power receiving elements 51 to 55 are also coils, and are arranged in a row at the pitch of the slot width d in the width direction (X-axis direction) so as to face the front side of the mounting head 2. (See FIG. 4). The five non-contact power receiving elements 51 to 55 are connected in parallel to each other and input to the power conversion unit 6 in a lump. The output side of the power conversion unit 6 is input-connected to the charge control unit 7, and the output side of the charge control unit 7 is connected to the secondary battery 8.

さらに、装着ヘッド2側の構成について詳述する。図2において、5個の非接触受電用素子51〜55は、X軸スライダ21の前側(図中の左側)の下方寄りに、前方を向けて配設されている。非接触受電用素子51〜55は、コア57に導体58を巻回して形成されたコイルであり、対向する非接触給電用素子31と特性を揃えて給電効率を高めることが好ましい。X軸スライダ21の前寄りの中間高さには、受電用電源基板2Dが配設されている。受電用電源基板2D上には、電力変換部6および充電制御部7の回路が構成されている。X軸スライダ21の前側上方寄りには、二次電池8が配設されている。   Further, the configuration on the mounting head 2 side will be described in detail. In FIG. 2, the five non-contact power receiving elements 51 to 55 are arranged facing forward on the lower side of the front side (left side in the drawing) of the X-axis slider 21. The non-contact power receiving elements 51 to 55 are coils formed by winding the conductor 58 around the core 57, and it is preferable to increase the power feeding efficiency by aligning the characteristics with the facing non-contact power feeding element 31. A power receiving power supply substrate 2D is disposed at an intermediate height near the front of the X-axis slider 21. Circuits of the power conversion unit 6 and the charging control unit 7 are configured on the power receiving power supply substrate 2D. A secondary battery 8 is disposed on the upper front side of the X-axis slider 21.

図4において、装着ヘッド2は吸着位置から離れており、部品を吸着するときには図中の左方に移動する。すると、図3に示されるように、フィーダ式部品収容装置921の部品供給部924の真上の吸着位置に装着ヘッド2が移動して一時停止し、吸着ノズル251が下降して部品を吸着採取する。ここで、装着ヘッド2が吸着位置で一時停止するとき、非接触受電用素子51〜55は、非接触給電用素子31の一部にずれなく正対して接近する。   In FIG. 4, the mounting head 2 is away from the suction position, and moves to the left in the figure when picking up a component. Then, as shown in FIG. 3, the mounting head 2 moves to a suction position directly above the component supply unit 924 of the feeder-type component storage device 921 and stops temporarily, and the suction nozzle 251 descends to pick up and pick up the component. To do. Here, when the mounting head 2 is temporarily stopped at the suction position, the non-contact power receiving elements 51 to 55 face a part of the non-contact power feeding element 31 without being displaced.

例えば、図4の状態から装着ヘッド2が図中の左方に移動して、吸着ノズル251が図中の上から4番目のフィーダ式部品収容装置921から部品を吸着採取するとき、5個の非接触受電用素子51〜55は、上から2番目〜6番目の非接触給電用素子31にずれなく正対して接近する。つまり、5組の非接触受電用素子51〜55および非接触給電用素子31が正対して、電磁誘導方式の非接触給電が可能になる。   For example, when the mounting head 2 moves to the left in the figure from the state of FIG. 4 and the suction nozzle 251 picks up and picks up a component from the fourth feeder-type component storage device 921 in the drawing, The non-contact power receiving elements 51 to 55 face the second to sixth non-contact power feeding elements 31 from the top and face each other without deviation. That is, the five sets of non-contact power receiving elements 51 to 55 and the non-contact power feeding element 31 face each other to enable electromagnetic induction type non-contact power feeding.

また、別の吸着ノズル252で同じ4番目のフィーダ式部品収容装置921から部品を吸着採取するときには、装着ヘッド2は移動せず、吸着ノズル251が上昇し、ノズルホルダ24が回転し、吸着ノズル252が下降する。したがって、この間の非接触給電が可能になる。一方、別の吸着ノズル252で別のフィーダ式部品収容装置921から部品を吸着採取するときには、装着ヘッド2が移動し、移動先の別の吸着位置での非接触給電が可能になる。   Further, when picking up and picking up parts from the same fourth feeder-type component housing device 921 with another suction nozzle 252, the mounting head 2 does not move, the suction nozzle 251 rises, the nozzle holder 24 rotates, and the suction nozzle 252 goes down. Therefore, non-contact power feeding during this time becomes possible. On the other hand, when picking up and picking up a component from another feeder-type component storage device 921 with another suction nozzle 252, the mounting head 2 moves and non-contact power feeding is possible at another suction position of the movement destination.

なお、装着ヘッド2が両端のフィーダ式部品収容装置921から部品を吸着採取するときには、2つの非接触受電用素子(51と52、または54と55)が部品供給装置2の幅方向(X軸方向)に外れてしまう。したがって、正対する非接触受電用素子51〜55と非接触給電用素子31の組数は3組に減少する。また、装着ヘッド2が両端から2番目のフィーダ式部品収容装置921から部品を吸着採取するときには、正対する非接触受電用素子51〜55および非接触給電用素子31の組数は4組になる。このように、部品を吸着採取するフィーダ式部品収容装置921の位置に依存して非接触給電の給電量が減少するが、最少でも3組の非接触受電用素子51〜55および非接触給電用素子31による非接触給電を確保できる。   When the mounting head 2 picks up and picks up components from the feeder-type component storage devices 921 at both ends, the two non-contact power receiving elements (51 and 52 or 54 and 55) are arranged in the width direction (X-axis) of the component supply device 2. Direction). Therefore, the number of pairs of the non-contact power receiving elements 51 to 55 and the non-contact power feeding elements 31 facing each other is reduced to three. When the mounting head 2 picks up and picks up components from the second feeder-type component storage device 921 from both ends, the number of non-contact power receiving elements 51 to 55 and non-contact power feeding elements 31 that face each other is four. . As described above, the amount of non-contact power feeding decreases depending on the position of the feeder-type component housing device 921 that picks up and picks up components, but at least three sets of non-contact power receiving elements 51 to 55 and non-contact power feeding Non-contact power feeding by the element 31 can be ensured.

図5は、非接触給電機構の基台99側の電気的構成を模式的に示す回路図である。図示されるように、10個の非接触給電用素子31はそれぞれ、スイッチ32を介して高周波電源部4に並列に接続されている。各スイッチ32は、制御コンピュータからの指令により独立して開閉制御される。高周波電源部4は、非接触給電に好適なMHz帯以上の高い周波数の高周波電圧を出力する。高周波電源部4の出力のオン/オフも制御コンピュータからの指令により制御される。   FIG. 5 is a circuit diagram schematically showing an electrical configuration on the base 99 side of the non-contact power feeding mechanism. As shown in the figure, each of the ten contactless power feeding elements 31 is connected in parallel to the high frequency power supply unit 4 via a switch 32. Each switch 32 is controlled to open and close independently by a command from the control computer. The high-frequency power supply unit 4 outputs a high-frequency voltage having a high frequency equal to or higher than the MHz band suitable for non-contact power feeding. On / off of the output of the high frequency power supply unit 4 is also controlled by a command from the control computer.

図6は、非接触給電機構の装着ヘッド2側の電気的構成を模式的に示す回路図である。図示されるように、5個の非接触受電用素子51〜55は互いに並列接続され、一括して電力変換部6に入力されている。電力変換部6は、4個の整流ダイオード61〜64で構成された公知の全波整流回路であり、出力側の平滑用素子は図示省略されている。電力変換部6の出力側は充電制御部7に入力接続されている。充電制御部7は、出力側に接続されている二次電池8の充電状態などを参照して出力電圧および出力電流(充電電圧および充電電流)を制御し、充電動作を適正に保つ。二次電池8には装着ヘッド2に搭載された全てのあるいは一部の電気負荷Lが接続されている。   FIG. 6 is a circuit diagram schematically showing an electrical configuration of the non-contact power feeding mechanism on the mounting head 2 side. As shown in the drawing, the five non-contact power receiving elements 51 to 55 are connected in parallel to each other and input to the power conversion unit 6 at once. The power converter 6 is a known full-wave rectifier circuit composed of four rectifier diodes 61 to 64, and an output-side smoothing element is not shown. The output side of the power conversion unit 6 is input-connected to the charge control unit 7. The charging control unit 7 controls the output voltage and output current (charging voltage and charging current) with reference to the charging state of the secondary battery 8 connected to the output side, and maintains the charging operation appropriately. All or part of the electric load L mounted on the mounting head 2 is connected to the secondary battery 8.

次に、第1実施形態の部品装着装置1の作用について説明する。制御コンピュータは、装着ヘッド2の制御部に指令を発し、部品装着サイクルを順次制御する。ここで、制御コンピュータは、装着ヘッド2が部品供給装置92の特定のフィーダ式部品収容装置921の吸着位置で部品を吸着採取することをスケジュール化して制御する。したがって、制御コンピュータは、装着ヘッド2が吸着位置に到達する直前に、高周波電源部4の出力をオンに制御する。これと同時に、制御コンピュータは、特定のフィーダ式部品収容装置921およびその両側に対応する5個のスイッチ32を閉じ、5個の非接触給電用素子31を選択して高周波電圧を印加する。また、制御コンピュータは、装着ヘッド2が吸着位置から離れた直後に、高周波電源部4の出力をオフに制御する。   Next, the operation of the component mounting apparatus 1 according to the first embodiment will be described. The control computer issues a command to the control unit of the mounting head 2 to sequentially control the component mounting cycle. Here, the control computer schedules and controls that the mounting head 2 picks up and picks up a component at a suction position of a specific feeder-type component storage device 921 of the component supply device 92. Therefore, the control computer controls the output of the high-frequency power supply unit 4 to be turned on immediately before the mounting head 2 reaches the suction position. At the same time, the control computer closes the specific feeder-type component housing device 921 and the five switches 32 corresponding to both sides thereof, selects the five contactless power feeding elements 31 and applies the high-frequency voltage. Further, the control computer controls the output of the high frequency power supply unit 4 to be turned off immediately after the mounting head 2 is separated from the suction position.

これにより、基台99側の5個の非接触給電用素子31から装着ヘッド2側の5個の非接触受電用素子51〜55へと、電磁誘導方式による非接触給電を行うことができる。非接触給電は、装着ヘッド2が吸着位置で一時停止している時間帯だけ継続する。5個の非接触受電用素子51〜55は、電磁誘導により高周波電力を受け取り、同位相の高周波電流を出力する。高周波電流は電力変換部6で直流電力に変換され、充電制御部7を介して二次電池8に蓄電される。したがって、装着ヘッド2が吸着位置で一時停止するたびに間欠的に繰り返して非接触給電を行い、装着ヘッド2に搭載された電気負荷Lに継続的に給電することができる。   Thereby, non-contact electric power feeding by an electromagnetic induction system can be performed from the five non-contact power feeding elements 31 on the base 99 side to the five non-contact power receiving elements 51 to 55 on the mounting head 2 side. The non-contact power supply continues for a time period in which the mounting head 2 is temporarily stopped at the suction position. The five non-contact power receiving elements 51 to 55 receive high-frequency power by electromagnetic induction and output a high-frequency current having the same phase. The high-frequency current is converted into DC power by the power conversion unit 6 and stored in the secondary battery 8 via the charge control unit 7. Therefore, each time the mounting head 2 is temporarily stopped at the suction position, the contactless power supply is intermittently repeated, and the electric load L mounted on the mounting head 2 can be continuously supplied with power.

第1実施形態の部品装着装置1によれば、非接触給電機構により吸着位置で一時停止の時間帯に非接触給電を行って、装着ヘッド2に搭載された電気負荷Lに継続的に給電することができる。ここで、装着ヘッド2に搭載された全ての電気負荷Lに非接触給電する構成では、給電ケーブルを無くすことができる。また、給電可能な電力量の制約や電気負荷Lの電圧の違いなどに起因して一部の電気負荷Lに非接触給電する構成では、給電ケーブルの本数を減らすことができる。さらに、通信ケーブルも無線通信手段などに置き換えることができる。これにより、装着ヘッド2に加わるケーブルの張力を無くしあるいは減らして荷搬重量を軽減でき、装着ヘッド2の移動のスピードアップが可能になる。加えて、金属疲労によるケーブル断線のリスクが低減される。   According to the component mounting apparatus 1 of the first embodiment, the non-contact power feeding mechanism performs non-contact power feeding at the suction position during the temporary stop period, and continuously feeds the electric load L mounted on the mounting head 2. be able to. Here, in the configuration in which all the electric loads L mounted on the mounting head 2 are contactlessly fed, the feeding cable can be eliminated. Further, in the configuration in which non-contact power is supplied to some of the electric loads L due to restrictions on the amount of electric power that can be supplied, differences in voltage of the electric loads L, and the like, the number of power supply cables can be reduced. Further, the communication cable can be replaced with wireless communication means. As a result, the load on the cable can be reduced by eliminating or reducing the tension of the cable applied to the mounting head 2, and the speed of movement of the mounting head 2 can be increased. In addition, the risk of cable breakage due to metal fatigue is reduced.

さらに、吸着位置で、複数個の非接触受電用素子51〜55と複数個の非接触給電用素子3とがずれなく正対して接近する。また、非接触給電用素子51〜55および非接触受電用素子31はそれぞれコイルとされている。これらの総合的な作用により、狭隘な一時停止位置で電磁誘導方式の非接触給電を行うことができ、電界結合方式や磁界共鳴方式などと比較して格段に多くの電力を給電できる。   Further, at the suction position, the plurality of non-contact power receiving elements 51 to 55 and the plurality of non-contact power feeding elements 3 face each other without deviation. The non-contact power feeding elements 51 to 55 and the non-contact power receiving element 31 are respectively coils. By these comprehensive actions, electromagnetic induction type non-contact power supply can be performed at a narrow temporary stop position, and much more electric power can be supplied compared to the electric field coupling method and the magnetic field resonance method.

次に、吸着位置に加えて撮像位置で非接触給電を行う第2実施形態の部品装着装置1Aについて、第1実施形態と異なる点を主に説明する。図7は本発明の第2実施形態の部品装着装置1Aを模式的に説明する要部の側面図である。第2実施形態では、撮像位置で非接触給電を行うために、非接触給電用素子33や非接触受電電用素子56などが第1実施形態に追加されている。   Next, regarding the component mounting apparatus 1A of the second embodiment that performs non-contact power feeding at the imaging position in addition to the suction position, differences from the first embodiment will be mainly described. FIG. 7 is a side view of an essential part for schematically explaining a component mounting apparatus 1A according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, in order to perform non-contact power feeding at the imaging position, a non-contact power feeding element 33, a non-contact power receiving element 56, and the like are added to the first embodiment.

非接触給電用素子33は、図略のコアに導体を巻回して形成されたコイルであり、装着ヘッド2の撮像位置に近い基台99側に配設されている。詳述すると、図7に示されるように、部品カメラ94の近くの位置に、基台99から中空の給電用支柱38が立設されている。給電用支柱38の上端の内部に、非接触給電用素子33が上方を向くように設けられている。非接触給電用素子33の高さは、部品カメラ94の高さと同程度に設定されている。非接触給電用素子33の構造および電気的特性は、吸着位置に設けた非接触給電用素子31と同一でもよく、異なっていてもよい。非接触給電用素子33は、給電用支柱38の中空内部を通る配線ケーブル331により、図略のスイッチを介して高周波電源部4に並列に接続されている。   The non-contact power feeding element 33 is a coil formed by winding a conductor around an unillustrated core, and is disposed on the base 99 side close to the imaging position of the mounting head 2. Specifically, as shown in FIG. 7, a hollow power supply column 38 is erected from the base 99 at a position near the component camera 94. A non-contact power supply element 33 is provided inside the upper end of the power supply column 38 so as to face upward. The height of the contactless power feeding element 33 is set to be approximately the same as the height of the component camera 94. The structure and electrical characteristics of the non-contact power feeding element 33 may be the same as or different from the non-contact power feeding element 31 provided at the suction position. The non-contact power feeding element 33 is connected in parallel to the high frequency power supply unit 4 via a switch (not shown) by a wiring cable 331 passing through the hollow interior of the power feeding support 38.

一方、非接触受電用素子56も図略のコアに導体を巻回して形成されたコイルであり、装着ヘッド2の下側のY軸スライダ29寄りに下方を向くように設けられている。非接触受電用素子56の構造および電気的特性は、吸着位置用に設けた非接触受電用素子51〜55と同一でもよく、異なっていてもよいが、対向する非接触給電用素子33と特性を揃えて給電効率を高めることが好ましい。非接触受電用素子56は、電力変換部6Aに接続されている。電力変換部6Aの出力側は充電制御部7に入力接続され、充電制御部7の出力側は二次電池8に接続されている。   On the other hand, the non-contact power receiving element 56 is also a coil formed by winding a conductor around a core (not shown), and is provided to face downward toward the Y-axis slider 29 on the lower side of the mounting head 2. The structure and electrical characteristics of the non-contact power receiving element 56 may be the same as or different from those of the non-contact power receiving elements 51 to 55 provided for the suction position. It is preferable to increase the power feeding efficiency by arranging the above. The non-contact power receiving element 56 is connected to the power conversion unit 6A. The output side of the power conversion unit 6 </ b> A is input-connected to the charge control unit 7, and the output side of the charge control unit 7 is connected to the secondary battery 8.

図7において、装着ヘッド2は部品カメラ94の上方の撮像位置に到達しており、部品カメラ94は吸着ノズル251、252の部品吸着状態を撮像する。ここで、装着ヘッド2が撮像位置で一時停止するとき、非接触受電用素子56は、非接触給電用素子33の真上からずれなく正対するように接近し、電磁誘導方式の非接触給電が可能になる。   In FIG. 7, the mounting head 2 has reached the imaging position above the component camera 94, and the component camera 94 images the component suction state of the suction nozzles 251 and 252. Here, when the mounting head 2 is temporarily stopped at the imaging position, the non-contact power receiving element 56 approaches so as to face directly from above the non-contact power feeding element 33, and electromagnetic induction type non-contact power feeding is performed. It becomes possible.

図8は、非接触給電機構の装着ヘッド2側の電気的構成を模式的に示す回路図である。図示されるように、第1実施形態と比較して、電力変換部6Aの全波整流回路の入力側に、入力切替スイッチ65が付加されている。入力切替スイッチ65は、制御部からの指令によって制御され、吸着位置用の5個の非接触受電用素子51〜55と撮像位置用の非接触受電用素子56とを、選択的に切り替える。図8には、撮像位置用の非接触受電用素子56に切り替えられた状態が例示されている。   FIG. 8 is a circuit diagram schematically showing an electrical configuration on the mounting head 2 side of the non-contact power feeding mechanism. As shown in the figure, an input changeover switch 65 is added to the input side of the full-wave rectifier circuit of the power converter 6A as compared with the first embodiment. The input changeover switch 65 is controlled by a command from the control unit, and selectively switches between the five non-contact power receiving elements 51 to 55 for the suction position and the non-contact power receiving element 56 for the imaging position. FIG. 8 illustrates the state switched to the non-contact power receiving element 56 for the imaging position.

また、二次電池8には、一部の電気負荷L1と電圧レギュレータ81とが並列接続されている。一部の電気負荷L1には、二次電池8の出力電圧V1がそのまま給電される。電圧レギュレータ81は、二次電池8の出力電圧V1を変換してレギュレータ電圧V2を発生し、電圧が異なる別の電気負荷L2に給電する。なお、複数の電圧レギュレータを設けて、電圧が異なる3区分以上の電気負荷に給電することもできる。あるいは、複数の電圧を出力するマルチ出力タイプの充電制御部、および各電圧に対応する複数の二次電池を設けて、電圧が異なる2区分以上の電気負荷に給電することもできる。   In addition, a part of the electric load L1 and a voltage regulator 81 are connected to the secondary battery 8 in parallel. The output voltage V1 of the secondary battery 8 is supplied as it is to some of the electric loads L1. The voltage regulator 81 converts the output voltage V1 of the secondary battery 8 to generate a regulator voltage V2, and supplies power to another electric load L2 having a different voltage. A plurality of voltage regulators may be provided to supply power to three or more electrical loads having different voltages. Alternatively, a multi-output type charge control unit that outputs a plurality of voltages and a plurality of secondary batteries corresponding to each voltage may be provided to supply power to two or more electrical loads having different voltages.

次に、第2実施形態の部品装着装置1Aの作用について説明する。制御コンピュータは、装着ヘッド2の制御部に指令を発し、部品装着サイクルを順次制御する。ここで、制御コンピュータは、装着ヘッド2が吸着位置および撮像位置に移動することをスケジュール化して制御する。したがって、制御コンピュータは、装着ヘッド2が吸着位置に到達するときに、吸着位置の5個の非接触給電用素子31を選択して高周波電圧を印加する。同時に、制御コンピュータは、装着ヘッド2上の制御部に指令を発し、電力変換部6Aの入力切替スイッチ65を吸着位置用の5個の非接触受電用素子51〜55側に切り替える。   Next, the operation of the component mounting apparatus 1A of the second embodiment will be described. The control computer issues a command to the control unit of the mounting head 2 to sequentially control the component mounting cycle. Here, the control computer schedules and controls the movement of the mounting head 2 to the suction position and the imaging position. Therefore, when the mounting head 2 reaches the suction position, the control computer selects five non-contact power feeding elements 31 at the suction position and applies a high-frequency voltage. At the same time, the control computer issues a command to the control unit on the mounting head 2 and switches the input changeover switch 65 of the power conversion unit 6A to the five non-contact power receiving elements 51 to 55 for the suction position.

同様に、制御コンピュータは、装着ヘッド2が撮像位置に到達するときに、撮像位置の非接触給電用素子33を選択して高周波電圧を印加する。同時に、制御コンピュータは、装着ヘッド2上の制御部に指令を発し、電力変換部6Aの入力切替スイッチ65を撮像位置用の非接触受電用素子56側に切り替える。   Similarly, when the mounting head 2 reaches the imaging position, the control computer selects the non-contact power feeding element 33 at the imaging position and applies a high-frequency voltage. At the same time, the control computer issues a command to the control unit on the mounting head 2 to switch the input changeover switch 65 of the power conversion unit 6A to the non-contact power receiving element 56 side for the imaging position.

これにより、吸着位置および撮像位置の両方で、電磁誘導方式の非接触給電を行うことができる。第2実施形態の部品装着装置1Aでは、撮像位置における非接触給電の分だけ、第1実施形態よりも給電量が大きくなる。さらに、電圧レギュレータ81を用いることで、電圧V1、V2が異なる2区分の電気負荷L1、L2に継続的に給電することができ、適用範囲が拡がる。   Thereby, the electromagnetic induction type non-contact power feeding can be performed at both the suction position and the imaging position. In the component mounting apparatus 1A of the second embodiment, the power supply amount is larger than that of the first embodiment by the amount of non-contact power supply at the imaging position. Furthermore, by using the voltage regulator 81, it is possible to continuously supply power to the two electric loads L1 and L2 having different voltages V1 and V2, thereby expanding the application range.

なお、第1および第2実施形態において、高周波電源部4の出力のオン/オフ制御や、スイッチ32による非接触給電用素子31、33の選択制御は必須ではない。すなわち、装着ヘッド2が動作している時間帯を通して高周波電源部4をオンとし、全ての非接触給電用素子31、33に高周波電圧を印加するようにしてもよい。この態様では、装着ヘッド2が接近した非接触給電用素子31、33で自動的に非接触給電が行われる。これにより、非接触給電用素子31、33の常時の励磁損失が多少増加するが、非接触給電の制御を大幅に簡易化できる。   In the first and second embodiments, the output on / off control of the high frequency power supply unit 4 and the selection control of the non-contact power feeding elements 31 and 33 by the switch 32 are not essential. That is, the high-frequency power supply unit 4 may be turned on throughout the time period in which the mounting head 2 is operating, and a high-frequency voltage may be applied to all the non-contact power feeding elements 31 and 33. In this aspect, non-contact power feeding is automatically performed by the non-contact power feeding elements 31 and 33 that the mounting head 2 approaches. As a result, the normal excitation loss of the non-contact power supply elements 31 and 33 slightly increases, but the control of the non-contact power supply can be greatly simplified.

また、装着ヘッド2が動作しない時間帯に待機する待機位置で非接触給電を行うこともできる。この態様では、非接触給電用素子を基台99側の待機位置に新たに設けることが必要になるが、装着ヘッド2側では吸着位置用または撮像位置用の非接触受電用素子51〜55、56を兼用することができる。さらに、第1および第2実施形態で非接触給電用素子31、33および非接触受電用素子51〜56に電磁誘導方式のコイルを用いたが、電界結合方式や磁界共鳴方式などを適用してもよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。   Further, non-contact power feeding can be performed at a standby position where the mounting head 2 waits during a time period when the mounting head 2 does not operate. In this aspect, it is necessary to newly provide a non-contact power feeding element at the standby position on the base 99 side, but on the mounting head 2 side, the non-contact power receiving elements 51 to 55 for the suction position or the imaging position, 56 can also be used. Further, in the first and second embodiments, the electromagnetic induction type coils are used for the non-contact power feeding elements 31 and 33 and the non-contact power receiving elements 51 to 56, but an electric field coupling method or a magnetic field resonance method is applied. Also good. Various other applications and modifications are possible for the present invention.

1、1A:部品装着装置
2:リニアモータ装置
21:X軸スライダ 22:R軸モータ 23:インデックス軸体
24:ノズルホルダ 251、252:吸着ノズル
26:θ軸モータ 27:ガイドレール 28:ガイドブロック
29:Y軸スライダ 2A:ボールねじ 2B:ボールナット
2C:回転伝達機構 2D:受電用電源基板
31:非接触給電用素子(吸着位置用) 32:スイッチ
33:非接触給電用素子(撮像位置用)
36:給電用支柱 37:給電用梁 38:給電用支柱
4:高周波電源部
51〜55:非接触受電用素子(吸着位置用)
56:非接触受電用素子(撮像位置用)
6、6A:電力変換部 61〜64:整流ダイオード 65:入力切替スイッチ
7:充電制御部
8:二次電池 81:電圧レギュレータ
9:部品装着装置
90:共通ベース 91:基板搬送装置
92:部品供給装置 921:フィーダ式部品収容装置
93:部品移載装置 94:部品カメラ 95:カバー
96:表示操作装置 99:基台
K:基板 d:スロット幅 L、L1、L2:電気負荷
1, 1A: Component mounting device 2: Linear motor device
21: X-axis slider 22: R-axis motor 23: Index shaft body
24: Nozzle holder 251, 252: Suction nozzle
26: θ-axis motor 27: Guide rail 28: Guide block
29: Y-axis slider 2A: Ball screw 2B: Ball nut
2C: Rotation transmission mechanism 2D: Power receiving power supply board 31: Element for non-contact power feeding (for suction position) 32: Switch 33: Element for non-contact power feeding (for imaging position)
36: Power supply support 37: Power supply beam 38: Power supply support 4: High frequency power supply unit 51-55: Non-contact power receiving element (for suction position)
56: Non-contact power receiving element (for imaging position)
6, 6A: Power conversion unit 61-64: Rectifier diode 65: Input changeover switch 7: Charge control unit 8: Secondary battery 81: Voltage regulator 9: Component mounting device
90: Common base 91: Substrate transfer device
92: Component supply device 921: Feeder-type component storage device
93: Parts transfer device 94: Parts camera 95: Cover
96: Display operation device 99: Base K: Substrate d: Slot width L, L1, L2: Electric load

Claims (2)

基板を搬送経路に沿って部品装着位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品を収容する部品収容装置が複数個脱着可能に取り付けられる部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を吸着採取して位置決めされた基板に装着する装着ヘッド、および前記装着ヘッドを水平面内の直交2方向に移動させるヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を基台に備える部品装着装置であって、
前記装着ヘッドが動作する途中で一時的に停止する一時停止位置に設けられた非接触給電用素子、ならびに前記非接触給電用素子に高周波電力を給電する高周波電源部を前記基台側に有し、
前記一時停止位置で前記非接触給電用素子に対向して非接触で高周波電力を受け取る非接触受電用素子、前記非接触受電用素子が受け取った高周波電力を直流電力に変換する電力変換部、ならびに前記直流電力を蓄電して前記装着ヘッドに搭載された電気負荷への給電を可能とする二次電池を前記装着ヘッド側に有して構成された非接触給電機構をさらに備え
前記部品供給装置は、所定のスロット幅を有するフィーダ式部品収容装置が複数個並んで取り付けられ、
前記一時停止位置は、前記装着ヘッドがそれぞれのフィーダ式部品収容装置から前記部品を吸着採取するときの複数箇所の吸着位置を含み、
前記非接触給電用素子は、前記スロット幅以下の大きさとされ、前記複数箇所の吸着位置に対応して前記スロット幅のピッチで複数個設けられ、
前記非接触受電用素子は、前記装着ヘッドがいずれかの吸着位置で一時的に停止したときに複数個の非接触給電用素子の一部にずれなく正対するように複数個設けられている部品装着装置。
From the component supply device, a substrate conveyance device that carries a substrate into a component mounting position along a conveyance path, positions and unloads the substrate, a component supply device in which a plurality of component accommodation devices that accommodate a plurality of components are detachably attached, and A component mounting apparatus comprising: a mounting head that mounts a component on a substrate that has been picked up and mounted; and a component transfer device that includes a head drive mechanism that moves the mounting head in two orthogonal directions within a horizontal plane. There,
A non-contact power supply element provided at a temporary stop position where the mounting head is temporarily stopped during operation, and a high frequency power supply unit that supplies high frequency power to the non-contact power supply element are provided on the base side. ,
A non-contact power receiving element that receives high-frequency power in a non-contact manner facing the non-contact power feeding element at the temporary stop position, a power conversion unit that converts high-frequency power received by the non-contact power receiving element into DC power, and A non-contact power feeding mechanism configured to have a secondary battery on the mounting head side that stores the DC power and enables power feeding to an electrical load mounted on the mounting head ;
The component supply device is attached with a plurality of feeder-type component storage devices having a predetermined slot width,
The temporary stop position includes a plurality of suction positions when the mounting head picks up and picks up the parts from each feeder-type part storage device,
The non-contact power feeding element has a size equal to or smaller than the slot width, and a plurality of the non-contact power feeding elements are provided at a pitch of the slot width corresponding to the plurality of suction positions.
A plurality of non-contact power receiving elements are provided so as to face each other without misalignment when a plurality of the non-contact power feeding elements are temporarily stopped at any suction position. Mounting device.
請求項1において、前記非接触給電用素子および前記非接触受電用素子はそれぞれコイルである部品装着装置。 The component mounting apparatus according to claim 1 , wherein each of the contactless power feeding element and the contactless power receiving element is a coil.
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