JP6412008B2 - 部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、付設された部品供給装置から部品を採取して基板に実装する部品実装機に関し、より詳細には、部品供給装置の位置決め部と非接触通信部とを兼ねた取付構造に関する。

多数の部品が実装された基板を生産する基板用作業機器として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがあり、これらを連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備えるのが一般的である。基板搬送装置は、基板の搬入出および位置決めを行う。部品供給装置は、部品を所定の供給位置に順次供給する。部品移載装置は、部品供給装置から部品を採取して位置決めされた基板に実装する。制御装置は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置の動作を制御する。

部品供給装置のうちのカセット式フィーダ装置は、上下方向および前後方向に広がり、幅方向が薄い扁平形状とされ、部品実装機の幅方向に複数列設されるのが一般的である。複数の部品供給装置の取付構造として、直接取付構造およびパレット取付構造が用いられる。直接取付構造では、実装機本体の機台に設けられた取付部に、部品供給装置の被取付部を直接的に取り付ける。パレット取付構造では、複数の取付部を有したパレット部材を用いる。詳述すると、部品実装機の外部で予めパレット部材上に複数の部品供給装置を取り付けておき、パレット部材を部品供給装置とともに機台に搭載する。さらに、搭載したパレット部材上で、部品供給装置を個別に着脱することもできる。

部品供給装置は、部品を供給する機構部にモータなどの電気負荷を有し、他にセンサ類などの電気負荷も有している。さらに、部品供給装置は、部品供給動作を制御する制御部を有するのが一般的である。この制御部は、部品実装機本体側の制御装置と通信して、動作状況や指令、応答などの情報を授受する。制御部を含む電気負荷への給電、ならびに制御部と制御装置との間の通信を行うために、従来から多端子コネクタ（多ピンコネクタ）が用いられてきた。しかしながら、多端子コネクタでは抜き差し操作の繰り返しによる端子の変形や折損などのおそれがある。この対策として非接触給電技術を部品実装機に適用した例が特許文献１〜４に開示されている。

特許文献１の部品供給装置は、部品供給装置の本体側に固定配置されている１次コイルと、部品供給カセットに設けられている２次コイルと、部品供給カセット内の制御用電子回路とを具備し、１次コイルから２次コイルへ供給される電力によって制御用電子回路が駆動されることを特徴としている。さらに、請求項３以降には、電磁的に結合される複数のコイルによって電源の授受および制御信号の授受が行われる態様が開示されている。これにより、コネクタ等を用いて接続する必要がなく、断線や接触不良等のトラブルがなくなる、とされている。

特許文献２の表面実装機は、フィーダに形成された位置決めピンを実装機本体のフィーダ取付部に形成された位置決め孔に挿入して位置決めするものであり、一次コイルが位置決め孔を囲繞するように設けられる一方、位置決めピンに二次コイルが設けられ、電磁誘導によって一次コイルから二次コイルへ電力が供給されることを特徴としている。これにより、簡易的な構成で電力を非接触状態でフィーダへ供給できる、とされている。

特許文献３の誘導性エネルギ伝達装置は、１次コイルの巻回された第１磁気コアが装着オートマトン（部品実装機本体）に配属され、２次コイルの巻回された第２磁気コアが部品供給装置に配属されており、少なくとも一方の磁気コアが弾性支承されている。これにより、磁気コアの確実な接触が保障されて誘導性エネルギが伝達され、プラグを省略できる、とされている。

特許文献４の電子部品実装装置は、取付部と電子部品供給装置の間に設けられた非接触式の電源供給部と、取付部と電子部品供給装置の間の光導波路を確認用信号が往復したことで電子部品供給装置の装着を検出する装着検出部と、電子部品供給装置の装着を確認してから電源供給部による電源供給を開始する制御手段とを備えることを特徴としている。これにより、電子部品供給装置側に給電を行うことなく取り付け検出が行え、電子部品供給装置側に取り付け検出手段や予備電源を不要にできる、とされている。

特開平９−３０７２８３号公報 特開２００４−３３５９６７号公報 特開２００６−１９１０９８号公報 特開２０１０−２８３２５７号公報

ところで、特許文献２〜４の技術は、非接触給電の構成を開示しているが非接触通信に関する記載はなく、通信用コネクタをなくすことができない。また、特許文献１の技術は、複数のコイルによって電源の授受および制御信号の授受を行うとされているが、コイルの配設位置が制約される。前述したように、カセット式フィーダ装置は扁平形状であるので、狭隘な被取付部に複数のコイル（非接触通信部、非接触給電部）や位置決め部を配設すると取付構造が複雑化し、部品供給装置の内部構造にも制限が生じる。また、被取付部の限られた幅寸法により非接触通信部や非接触給電部の対向面積が制限されるので、安定した通信性能や給電性能の確保が難しい。

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あり、部品供給装置の被取付部が狭隘であっても、非接触通信部を位置決め部に組み入れた簡素な構成を用いて、部品供給装置の取付構造および内部構造の自由度を確保しつつ、コネクタの不要な非接触通信を安定して行える部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。さらには、部品供給装置の被取付部が狭隘であっても、コネクタの不要な非接触通信および非接触給電を安定して行える部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る部品実装機の発明は、取付部が配置された機台と、前記取付部に取り付けられる被取付部を有して部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を採取して基板に実装する部品移載装置と、前記機台に設けられて前記部品供給装置および前記部品移載装置を制御する制御装置とを備え、前記取付部および前記被取付部の一方に形成された位置決めボスを前記取付部および前記被取付部の他方に形成された位置決め孔に嵌入させて、前記部品供給装置を前記機台に位置決めする部品実装機であって、前記取付部に形成された前記位置決めボスまたは前記位置決め孔の内壁に設けられて前記制御装置に通信接続された制御側通信素子と、前記被取付部に形成された前記位置決め孔の前記内壁または前記位置決めボスに設けられて前記部品供給装置に通信接続された装置側通信素子とを有し、前記位置決めボスを前記位置決め孔に嵌入させたときに前記制御側通信素子と前記装置側通信素子とが対向して前記制御装置と前記部品供給装置との間で非接触通信が可能となる非接触通信装置をさらに備え、前記位置決めボスに設けられた前記制御側通信素子または前記装置側通信素子は、前記位置決めボスの先端から後退して配置され、前記位置決め孔の前記内壁に設けられた前記装置側通信素子または前記制御側通信素子は、前記位置決め孔の開口面から後退して配置され、前記部品実装機は、前記取付部に設けられて電源に接続された非接触での静電結合を可能とする給電電極と、前記被取付部に設けられて電気負荷に接続された非接触での静電結合を可能とする受電電極とを有し、前記位置決めボスを前記位置決め孔に嵌入させたときに前記給電電極と前記受電電極とが対向して、前記電源から前記電気負荷への非接触給電が可能となる非接触給電装置をさらに備え、前記給電電極は、前記位置決めボスの前記先端または前記位置決め孔の前記開口面から後退して配置され、前記受電電極は、前記位置決め孔の前記開口面または前記位置決めボスの前記先端から後退して配置される。

これによれば、部品供給装置の位置決め部として設けられる位置決めボスおよび位置決め孔に、非接触通信部となる制御側通信素子および装置側通信素子を組み入れて簡素な構成にできる。したがって、位置決め部および非接触通信部の配設スペースが節約され、部品供給装置の被取付部が狭隘であっても、取付構造および内部構造の自由度を確保できる。また、制御側通信素子および装置側通信素子は、位置決めボスの長さや位置決め孔の深さを大きくすることで大形化が可能になる。したがって、被取付部の限られた幅寸法に制約されず、制御側通信素子と装置側通信素子との対向面積を十分に確保でき、コネクタの不要な非接触通信を安定して行える。加えて、非接触給電装置をさらに備え、位置決め部の作用により給電電極と受電電極との対向配置が安定するので、安定した非接触給電が可能となる。

本発明の実施形態の部品実装機の全体構成を示した斜視図である。 実施形態におけるパレット部材と部品供給装置との取付構造を示す側面図である。 図２の矢印Ａ方向から見たパレット部材の正面図である。 図２の矢印Ｂ方向から見た部品供給装置の前面図である。 実施形態の部品実装機の非接触通信装置および非接触給電装置の回路構成を模式的に示した図である。

本発明の実施形態の部品実装機１について、図１〜図５を参考にして説明する。図１は、本発明の実施形態の部品実装機１の全体構成を示した斜視図である。図１の左奥から右手前に向かう方向がＸ軸方向、右奥から左手前に向かう方向がＹ軸方向、上に向かう方向がＺ軸方向である。部品実装機１は、基板搬送装置２、複数の部品供給装置３、部品移載装置４、部品カメラ５、および制御装置６（図５示）が機台９に組み付けられて構成されている。基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、および部品カメラ５は、制御装置６から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。

基板搬送装置２は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置２は、第１および第２ガイドレール２１、２２、一対のコンベアベルト、およびクランプ装置などで構成されている。第１および第２ガイドレール２１、２２は、機台９の上部中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行するように機台９に組み付けられている。第１および第２ガイドレール２１、２２の内側に、互いに平行に配置された一対のコンベアベルト(図略)が並設されている。環状のコンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Ｋを戴置した状態で輪転して、基板Ｋを機台９の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。装着実施位置のコンベアベルトの下方には、クランプ装置（図略）が設けられている。クランプ装置は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置４が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。

複数の部品供給装置３は、カセット式フィーダ装置であり、それぞれ部品を順次供給する。複数の部品供給装置３は、パレット部材９１上に幅方向（Ｘ軸方向）に列設され、部品実装機１の長手方向の前部（図１の左手前側）に配置されている。各部品供給装置３は、本体部３２と、本体部３２の後部に設けられた供給リール３３と、本体部３２の先端に設けられた部品取出部３４とを備えている。供給リール３３には多数の部品が所定ピッチで収納された細長いテープ（図略）が巻回保持されている。このテープがスプロケット（図略）により所定ピッチずつ引き出され、部品が収納状態を解除されて部品取出部３４に順次送り込まれるようになっている。

部品供給装置３は、上下方向（Ｚ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）に広がり、幅方向（Ｘ軸方向）が薄い扁平形状である。部品供給装置３は、部品を供給する機構部にモータなどの電気負荷８７（図５示）を有し、他にセンサ類などの電気負荷８７も有している。さらに、部品供給装置３は、部品供給動作を制御する制御部３９（図５示）を有している。制御部３９は、本体側の制御装置６と通信して、動作状況や指令、応答などの情報を授受する。制御部３９も電気負荷８７の一部である。

部品移載装置４は、複数の部品供給装置３の各部品取出部３４から部品を吸着採取し、位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する。部品移載装置４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置４は、一対のＹ軸レール４１、４２、Ｙ軸スライダ４３、ヘッド保持部４４、およびノズルヘッド４５などで構成されている。一対のＹ軸レール４１、４２は、機台９の長手方向（Ｙ軸方向）の後部（図１の右奥側）から前部の部品供給装置３の上方にかけて配設されている。Ｙ軸レール４１、４２上に、Ｙ軸スライダ４３がＹ軸方向に移動可能に装架されている。Ｙ軸スライダ４３には、ヘッド保持部４４がＸ軸方向に移動可能に装架されている。ヘッド保持部４４は、その下側にノズルヘッド４５を交換可能に保持する。ヘッド保持部４４は、２つのサーボモータによって水平２方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に駆動される。また、ヘッド保持部４４の底面には、基板Ｋを撮像する基板カメラ４８が下向きに設けられている。基板カメラ４８は、位置決めされた基板Ｋのフィデューシャルマークを読み取り、基板Ｋの位置決め誤差を検出する。これにより、基板Ｋ上の座標値が較正され、部品を装着する位置の制御が正確に行われる。

部品カメラ５は、基板搬送装置２と部品供給装置３との間の機台９の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ５は、ノズルヘッド４５が部品供給装置３から基板Ｋ上に移動する途中で、吸着採取されている部品の状態を撮像して検出するものである。部品カメラ５が部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどを検出すると、制御装置６は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する。

制御装置６は、機台９に設けられている。制御装置６は、生産する基板Ｋの種類と装着する部品の部品種との対応関係、部品の装着座標値、複数の部品供給装置３からそれぞれ供給される部品種、部品種の装着順序などの生産データを保持している。また、制御装置６は、生産完了した基板Ｋの生産数や、部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動データを逐次更新する。そして、制御装置６は、生産データおよび稼動データに加え、基板カメラ４８や部品カメラ５の撮像データ、および図略のセンサの検出データなどに基づいて、部品装着動作を制御する。

次に、部品供給装置３の取付構造について説明する。図２は、実施形態におけるパレット部材９１と部品供給装置３との取付構造を示す側面図である。また、図３は、図２の矢印Ａ方向から見たパレット部材９１の正面図であり、図４は、図２の矢印Ｂ方向から見た部品供給装置３の前面図である。

パレット部材９１は、複数の部品供給装置３を取り付ける部材であり、機台９の上面に着脱可能に保持される。パレット部材９１は、底板部９２および複数の取付部９３からなる。底板部９２は、矩形板状であり、その幅寸法（Ｘ軸方向寸法）は、機台９の幅寸法に概ね等しいか小さめである。底板部９２の長さ寸法（Ｙ軸方向寸法）は、部品供給装置３の本体部３２の前後方向の長さに概ね等しい。図３に示されるように、底板部９２の上面には、溝断面が矩形でＹ軸方向に延びるガイド溝９２１が等しいピッチＰで平行して刻設されている。ガイド溝９２１の個数は、取り付ける部品供給装置３の個数に一致している。ガイド溝９２１のピッチＰは、部品供給装置３の本体部３２の幅寸法Ｗ０（図４示）よりもわずかに大とされている。

底板部９２の前縁の各ガイド溝９２１が途切れた正面に、それぞれ取付部９３が立設されている。図３で、１つの取付部９３は実線で表され、その両側の取付部９３は外形のみが破線で表され、さらにその両側は図示省略されている。各取付部９３は、上下に長い略直方体形状である。取付部９３のガイド溝９２１に向かう側の面には、上側から順番に上側位置決め孔９４、給電位置決め孔９６、および下側位置決め孔９５が設けられている。

上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５は、互いに同形同大であり、矩形の孔断面の有底孔である。上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の深さＤ１であり、矩形の孔断面の内側高さＨ１、内側幅Ｗ１である。上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の２つの側壁には、それぞれ矩形の通信電極７１１〜７１４が埋め込まれている。各通信電極７１１〜７１４は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の開口面よりも少し入った箇所から始まり、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の底面を超えて延在している。各通信電極７１１〜７１４は、銅などの導体で形成されており、孔９４、９５側の表面には絶縁被覆が施されている。かつ、各通信電極７１１〜７１４は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の内壁面よりもわずかに引っ込んでいる。

給電位置決め孔９６は、上側位置決め孔９４と下側位置決め孔９５との間に設けられている。給電位置決め孔９６は、矩形の開口面よりも矩形の底面が小さく、かつ底の浅い額縁形状の有底孔である。給電位置決め孔９６の深さＤ２は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の深さＤ１の数分の１程度と小さい。給電位置決め孔９６の矩形の底面の内側高さＨ２は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の内側高さＨ１の数倍程度と大きく、内側幅Ｗ２は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の内側幅Ｗ１に概ね等しい。

取付部９３の給電位置決め孔９６の底面の奥には、非接触給電部８１が配設されている。非接触給電部８１は、位置決め孔９６の底面に臨んで上下に配置された１対の給電電極８１１、８１２を含んでいる。給電電極８１１、８１２は、銅などの導体で形成されており、その表面には絶縁被覆が施されている。

取付部９３は、全体が樹脂製の一体成型品とされている。取付部９３は、例えば、通信電極７１１〜７１４および非接触給電部８１を鋳込みつつ、３つの位置決め孔９４〜９６を形成する樹脂成型加工法により製造できる。さらに、樹脂表面の適宜箇所に電磁遮蔽塗料を塗布してフレームグラウンドに接地している。

部品供給装置３は、図２に示されるように、本体部３２の底面にガイド突部３２１を有し、本体部３２の前面に被取付部３５を有している。ガイド突部３２１は、断面が矩形でＹ軸方向に延在している。ガイド突部３２１は、パレット部材９１の底板部９２のガイド溝９２１に嵌入してスライド移動可能であり、底板部９２上で部品供給装置３を取付部９３に向けて案内する。

被取付部３５は、本体部３２と同じ幅寸法Ｗ０で、上下に長い略直方体形状である。被取付部３５の前面には、上側から順番に上側位置決めボス３６、受電位置決めボス３８、および下側位置決めボス３７が突設されている。上側位置決めボス３６、受電位置決めボス３８、および下側位置決めボス３７の配設高さ位置（Ｚ軸方向位置）は、それぞれパレット部材９１の上側位置決め孔９４、給電位置決め孔９６、および下側位置決め孔９５に合わせられている。上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７は、互いに同形同大であり、矩形に突出している。上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７の突出した長さＬ１は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の深さＤ１よりわずかに小さい。上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７の突出の高さＨ３および幅Ｗ３は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５の内側高さＨ１および内側幅Ｗ１よりわずかに小さい。したがって、上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７は、上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５に正面から嵌入でき、斜め方向からは嵌入できない。

上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７の２つの側面には、それぞれ矩形の通信電極７２１〜７２４が埋め込まれている。各通信電極７２１〜７２４は、上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７の先端よりも少し後ろの箇所から始まり、突出の根元まで延在している。各通信電極７２１〜７２４は、銅などの導体で形成されており、表面には絶縁被覆が施されている。かつ、各通信電極７２１〜７２４は、上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７の表面よりもわずかに引っ込んでいる。

受電位置決めボス３８は、上側位置決めボス３６と下側位置決めボス３７との間に設けられている。受電位置決めボス３８は、矩形の根元よりも矩形の先端が小さくかつ低い額縁形状の突部である。受電位置決めボス３８の突出長さＬ２は、給電位置決め孔９６の深さＤ２よりわずかに大きい。受電位置決めボス３８の矩形の先端の高さＨ４は、給電位置決め孔９６の内側高さＨ２に概ね等しく、先端の幅Ｗ４は、給電位置決め孔９６の内側幅Ｗ２に概ね等しい。

受電位置決めボス３８の内部には、非接触受電部８５が配設されている。非接触受電部８５は、受電位置決めボス３８の先端面に臨んで上下に配置された１対の受電電極８５１、８５２を含んでいる。受電電極８５１、８５２は、銅などの導体で形成されており、その表面には絶縁被覆が施されている。

被取付部３５は、取付部９３と同様に、全体が樹脂製の一体成型品とされている。被取付部３５は、例えば、通信電極７２１〜７２４および非接触受電部８５を鋳込みつつ、３つの位置決めボス３６〜３８を形成する樹脂成型加工法により製造できる。さらに、樹脂表面の適宜箇所に電磁遮蔽塗料を塗布してフレームグラウンドに接地している。なお、図２に破線で示されるように、部品供給装置３の本体部３２の上部の被取付部３５に近い箇所に、部品取出部３４が配置される。

次に、部品供給装置３をパレット部材９１に取り付ける手順について説明する。作業者は、部品供給装置３をパレット部材９１の底板部９２上に載置し、ガイド突部３２１をガイド溝９２１に嵌入させる。次に、図２の太線矢印Ｃに示されるように、部品供給装置３をパレット部材９１の取付部９３に向けてスライド移動させる。これにより、上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７を平行操作できる。上側位置決めボス３６および下側位置決めボス３７は、同時に上側位置決め孔９４および下側位置決め孔９５に嵌入し始める。これにより、部品供給装置３とパレット部材９１との上下方向（Ｚ軸方向）および幅方向（Ｘ軸方向）の位置関係が決まる。

さらに、部品供給装置３をスライド移動させてゆくと、受電位置決めボス３８が給電置決め孔９６に正対して、まっすぐに嵌入する。最終的に、受電電極８５１、８５２が給電電極８１１、８１２に電極面全体で当接して、スライド移動は終了する。これにより、部品供給装置３とパレット部材９１とのスライド方向（Ｙ軸方向）の位置関係が決まり、取り付け手順が終了する。このとき、上下の位置決めボス３６、３７の大部分が上下の位置決め孔９４、９５へ嵌入し、嵌入深さが定まる。そして、位置決めボス３６、３７側の各通信電極７２１〜７２４の表面積の大部分は、位置決め孔９４、９５側の各通信電極７１１〜７１４に離隔対向する。

この後、パレット部材９１を部品供給装置３とともに機台９上に搭載すると、図５に示される非接触通信装置７および非接触給電装置８の回路構成が実現される。図５は、実施形態の部品実装機１の非接触通信装置７および非接触給電装置８の回路構成を模式的に示した図である。図５の左側が機台９およびパレット部材９１側の構成であり、右側が部品供給装置３側の構成である。なお、図５は、１台の部品供給装置３ついて示したものであり、部品実装機１の全体では、複数の部品供給装置３の台数分の回路構成が実現される。

図５に示されるように、位置決め孔９４、９５側の各通信電極７１１〜７１４は、機台９側の制御装置６の通信インターフェース６１に通信接続される。一方、位置決めボス３６、３７側の通信電極７２１〜７２４は、部品供給装置３側の制御部３９の通信インターフェース３９１に通信接続されている。位置決め孔９４、９５側の通信電極７１１〜７１４と、位置決めボス３６、３７側の通信電極７２１〜７２４とはそれぞれ離隔対向し、４個のコンデンサが構成されて容量結合される。

これにより、４線からなる非接触通信装置７が構成される。非接触通信装置７は、制御装置６と部品供給装置３の制御部３９との間で非接触通信を行う。非接触通信に用いる信号の形態として、容量結合の大きさ、換言すればコンデンサの静電容量値に合わせた高周波信号を用いる。位置決め孔９４、９５側の各通信電極７１１〜７１４は、本発明の制御側通信素子に相当し、位置決めボス３６、３７側の通信電極７２１〜７２４は、本発明の装置側通信素子に相当している。

さらに、図５に示されるように、非接触給電部８１の２個の給電電極８１１、８１２は、機台９側の電源８２に接続される。給電電極８１１、８１２と電源８２との間に、それぞれ共振用コイル８３１、８３２が直列接続される。一方、非接触受電部８５の２個の受電電極８５１、８５２は、部品供給装置３の受電回路８６を介して電気負荷８７に接続されている。２個の給電電極８１１、８１２と、２個の受電電極８５１、８５２とは離隔対向し、２個のコンデンサが構成されて容量結合される。

これにより、静電結合方式で直列共振を利用した非接触給電装置８が構成される。つまり、電源８２の出力周波数は、２個のコンデンサおよび２個の共振用コイル８３１、８３２で定まる直列共振周波数に概ね一致するように設定される。あるいは、電源８２の出力周波数は、直列共振周波数に一致するように可変に制御されてもよい。非接触給電装置８は、電源８２から電気負荷８７への非接触給電を行う。２個の給電電極８１１、８１２は、本発明の給電素子に相当し、２個の受電電極８５１、８５２は、本発明の受電素子に相当している。

実施形態の部品実装機１は、取付部９３が配置されたパレット部材９１（機台９）と、取付部９３に取り付けられる被取付部３５を有して部品を供給する部品供給装置３と、部品供給装置３から部品を採取して基板Ｋに実装する部品移載装置４と、機台９に設けられて部品供給装置３および部品移載装置４を制御する制御装置６とを備え、被取付部３５に形成された位置決めボス３６、３７を取付部９３に形成された位置決め孔９４、９５に嵌入させて、部品供給装置３を機台９（パレット部材９１）に位置決めする部品実装機１であって、取付部９３に形成された位置決め孔９４、９５の内壁に設けられて制御装置６に通信接続された通信電極７１１〜７１４（制御側通信素子）と、被取付部３５に形成された位置決めボス３６、３７に設けられて部品供給装置３の制御部３９に通信接続された通信電極７２１〜７２４（装置側通信素子）とを有し、位置決めボス３６、３７を位置決め孔９４、９５に嵌入させたときに通信電極７１１〜７１４（制御側通信素子）と通信電極７２１〜７２４（装置側通信素子）とが対向して制御装置６と部品供給装置３の制御部３９との間で非接触通信が可能となる非接触通信装置７をさらに備えた。

これによれば、部品供給装置３の位置決め部として設けられる位置決めボス３６、３７および位置決め孔９４、９５に、非接触通信部となる通信電極７１１〜７１４（制御側通信素子）および通信電極７２１〜７２４（装置側通信素子）を組み入れて簡素な構成にできる。したがって、位置決め部および非接触通信部の配設スペースが節約され、部品供給装置３の被取付部３５が狭隘であっても、取付構造および内部構造の自由度を確保できる。本実施形態では、上下の位置決め部の間に広い配設スペースを確保でき、大きな対向面積を有する非接触給電装置８を配設している。

また、通信電極７１１〜７１４（制御側通信素子）および通信電極７２１〜７２４（装置側通信素子）は、位置決めボス３６、３７の長さＬ１や位置決め孔９４、９５の深さＤ１を大きくすることで大形化が可能になる。したがって、被取付部３５の限られた幅寸法Ｗ０に制約されず、通信電極７１１〜７１４（制御側通信素子）と通信電極７２１〜７２４（装置側通信素子）との対向面積を十分に確保でき、コネクタの不要な非接触通信を安定して行える。

さらに、実施形態の部品実装機１は、取付部９３に設けられて電源８２に接続された給電電極８１１、８１２（給電素子）と、被取付部３５に設けられて電気負荷８７に接続された受電電極８５１、８５２（受電素子）とを有し、位置決めボス３６、３７を位置決め孔９４、９５に嵌入させたときに給電電極８１１、８１２（給電素子）と受電電極８５１、８５２（受電素子）とが対向して、電源８２から電気負荷８７への非接触給電が可能となる非接触給電装置８をさらに備えている。

これによれば、位置決め部として設けられる位置決めボス３６、３７および位置決め孔９４、９５の作用により、給電電極８１１、８１２（給電素子）と受電電極８５１、８５２（受電素子）との対向配置が安定するので、安定した非接触給電が可能となる。

さらに、実施形態の部品実装機１で、取付部９３に形成された複数の位置決め孔９４、９５の間に給電電極８１１、８１２（給電素子）が配置され、被取付部３５に形成された複数の位置決めボス３６、３７の間に受電電極８５１、８５２（受電素子）が配置されており、複数の位置決めボス３６、３７を平行操作して複数の位置決め孔９４、９５に嵌入させてゆくと、給電電極８１１、８１２（給電素子）と受電電極８５１、８５２（受電素子）とが当接して、位置決めボス３６、３７の位置決め孔９４、９５への嵌入深さが定まる。

これによれば、位置決め部として設けられる複数の位置決めボス３６、３７および複数の位置決め孔９４、９５の作用により、受電電極８５１、８５２（受電素子）が給電電極８１１、８１２（給電素子）に正対し、確実に電極面全体で当接する。したがって、非接触給電において高い結合効率が得られ、実施形態においてはコンデンサの大きな静電容量値が得られ、結果として高い給電効率が得られる。

さらに、実施形態の部品実装機１では、上下の位置決めボス３６、３７および位置決め孔９４、９５の内壁の１箇所あたりに、２個の通信電極７１１〜７１４（制御側通信素子）および２個の通信電極７２１〜７２４（装置側通信素子）が設けられている。

これによれば、４線からなる非接触通信装置７を構成できるので、並列化による通信速度の高速化が可能になる。

さらに、実施形態の部品実装機１で、取付部９３および被取付部３５の両方は、位置決めボス３６、３７または位置決め孔９４、９５の内壁を含む樹脂製の一体成型品とされている。

これによれば、通信電極７１１〜７１４、７２１〜７２４や非接触給電部８１および非接触受電部８５を鋳込みつつ、位置決めボス３６〜３８や位置決め孔９４〜９６を形成する樹脂成型加工法により、取付部９３および被取付部３５を製造できる。したがって、組み立ての手間が簡素化され、製造コストを低減できる。さらに、取付部９３および被取付部３５を金属製とする従来技術と比較して、絶縁の安全性が高い。また、金属製と比較して樹脂製の断熱性が良好であるので、部品供給装置３の受電電極８５１、８５２（受電素子）の発熱を近くの部品取出部３４に伝えず、部品を熱的ストレスに曝さない。また、樹脂表面に電磁遮蔽塗料を塗布することで、金属製と同等の電磁遮蔽効果を具備できる。

さらに、実施形態の部品実装機１で、機台９は、複数の部品供給装置３をそれぞれ取り付ける複数の取付部９３を有したパレット部材９１を着脱可能に保持する。

これによれば、パレット取付構造を用いて複数の部品供給装置３を取り付ける部品実装機１で本発明を実施でき、前記した各効果が得られる。

さらに、実施形態の部品実装機１で、制御側通信素子および装置側通信素子は、非接触での静電結合を可能とする通信電極７１１〜７１４、７２１〜７２４である。

これによれば、容量結合の程度に合わせた高周波信号を用いて非接触通信を行うことができる。

なお、パレット部材９１は必須の構成要件でなく、例えば、機台９上に取付部９３およびガイド溝９２１が設けられていてもよい。また、位置決めボス３６〜３８および位置決め孔９４〜９６の配置を入れ替えてもよく、換言すれば、パレット部材９１に位置決めボスを設け、部品供給装置３に位置決め孔を設けてもよい。さらに、位置決めボス３６、３７および位置決め孔９４、９５の１箇所あたりに、３個以上の通信電極を設けてもよい。例えば、実施形態の通信電極７１１〜７１４、７２１〜７２４を、それぞれ半分の幅に分割すれば、通信電極の個数を倍増できる。また例えば、位置決めボス３６、３７および位置決め孔９４、９５の側面だけでなく、底面や上面に通信電極を設けてもよい。これにより、通信速度のより一層の高速化が可能になる。

さらになお、制御側通信素子および装置側通信素子は、電極７１１〜７１４、７２１〜７２４に限定されず、非接触での電磁結合を可能とするコイルであってもよい。コイルの場合でも大形化が可能であり、非接触通信を安定して行える。また、給電素子および受電素子も、電極８１１、８１２、８５１、８５２に限定されず、鉄心を備えたコイルであってもよい。給電素子および受電素子をコイルとした場合には、共振用コイル８３１、８３２に代えて、共振用コンデンサを用いることが好ましい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１：部品実装機 ２：基板搬送装置
３：部品供給装置 ３２：本体部 ３４：部品取出部
３５：被取付部 ３６：上側位置決めボス
３７：下側位置決めボス ３８：受電位置決めボス
３９：制御部 ３９１：通信インターフェース
４：部品移載装置 ５：部品カメラ
６：制御装置 ６１：通信インターフェース
７：非接触通信装置
７１１〜７１４：通信電極（装置側通信素子）
７２１〜７２４：通信電極（制御側通信素子）
８：非接触給電装置 ８１１、８１２：給電電極（給電素子）
８２：電源 ８５１、８５２：受電電極（受電素子）
８６：受電回路 ８７：電気負荷
９：機台 ９１：パレット部材 ９２：底板部
９３：取付部 ９４：上側位置決め孔
９５：下側位置決め孔 ９６：給電位置決め孔

Claims (6)

1. 取付部が配置された機台と、前記取付部に取り付けられる被取付部を有して部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を採取して基板に実装する部品移載装置と、前記機台に設けられて前記部品供給装置および前記部品移載装置を制御する制御装置とを備え、
   前記取付部および前記被取付部の一方に形成された位置決めボスを前記取付部および前記被取付部の他方に形成された位置決め孔に嵌入させて、前記部品供給装置を前記機台に位置決めする部品実装機であって、
   前記取付部に形成された前記位置決めボスまたは前記位置決め孔の内壁に設けられて前記制御装置に通信接続された制御側通信素子と、前記被取付部に形成された前記位置決め孔の前記内壁または前記位置決めボスに設けられて前記部品供給装置に通信接続された装置側通信素子とを有し、前記位置決めボスを前記位置決め孔に嵌入させたときに前記制御側通信素子と前記装置側通信素子とが対向して前記制御装置と前記部品供給装置との間で非接触通信が可能となる非接触通信装置をさらに備え、
   前記位置決めボスに設けられた前記制御側通信素子または前記装置側通信素子は、前記位置決めボスの先端から後退して配置され、
   前記位置決め孔の前記内壁に設けられた前記装置側通信素子または前記制御側通信素子は、前記位置決め孔の開口面から後退して配置され、
   前記部品実装機は、前記取付部に設けられて電源に接続された非接触での静電結合を可能とする給電電極と、前記被取付部に設けられて電気負荷に接続された非接触での静電結合を可能とする受電電極とを有し、前記位置決めボスを前記位置決め孔に嵌入させたときに前記給電電極と前記受電電極とが対向して、前記電源から前記電気負荷への非接触給電が可能となる非接触給電装置をさらに備え、
   前記給電電極は、前記位置決めボスの前記先端または前記位置決め孔の前記開口面から後退して配置され、
   前記受電電極は、前記位置決め孔の前記開口面または前記位置決めボスの前記先端から後退して配置される部品実装機。
2. 前記機台は、複数の前記部品供給装置をそれぞれ取り付ける複数の前記取付部が列設され、複数の前記部品供給装置が隣り合うように配置される請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記取付部に形成された複数の前記位置決めボスまたは前記位置決め孔の間に前記給電素子が配置され、前記被取付部に形成された複数の前記位置決め孔または前記位置決めボスの間に前記受電素子が配置されており、
   複数の前記位置決めボスを平行操作して複数の前記位置決め孔に嵌入させてゆくと、前記給電素子と前記受電素子とが当接して、前記位置決めボスの前記位置決め孔への嵌入深さが定まる請求項１または２に記載の部品実装機。
4. 前記位置決めボスおよび前記位置決め孔の前記内壁の１箇所あたりに、複数の同数個の前記制御側通信素子および前記装置側通信素子が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品実装機。
5. 前記取付部および前記被取付部の少なくとも一方は、前記位置決めボスまたは前記位置決め孔の前記内壁を含む樹脂製の一体成型品とされている請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機。
6. 前記機台は、複数の前記部品供給装置をそれぞれ取り付ける複数の前記取付部が列設されたパレット部材を着脱可能に保持する請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機。

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