JP6761358B2

JP6761358B2 - 部品装着機

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Publication number: JP6761358B2
Application number: JP2017010452A
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Inventors: 寿人澤浪
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Priority date: 2017-01-24
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Publication date: 2020-09-23
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Description

本発明は、昇降する部品装着具を備えた部品装着機に関する。

多数の電子部品（以下、「部品」と称する）が実装された基板を生産する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品装着機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備える。部品移載装置は、昇降する部品装着具を用いて部品供給装置から部品を採取し、基板搬送装置によって搬入された基板に装着する。

一般的に、部品装着具の昇降駆動は、モータなどの電動駆動部によって行われる。さらに、多くの場合、電動ブレーキ部を併用して、部品装着具の停止高さを正確に制御し、あるいは部品装着具を安全に停止させる。部品装着機の部品装着具に類似する産業用機械の可動部の停止制御に関する技術例が、特許文献１および２に開示されている。

特許文献１に開示されたロボットの絶対位置検出装置は、通電時にモータの回転位置情報を求める情報取得手段（制御部）と、元電源が遮断されたときにモータの回転が停止した後まで情報取得手段を機能させる電断遅延手段とを備える。さらに、実施形態には、電源ユニットで検出した元電源の遮断を制御部に通知し、電断遅延手段によって駆動される制御部がモータのブレーキ回路を起動する態様が示されている。これによれば、モータ停止後まで情報取得手段が機能するので、モータ回転位置の検出精度を向上できる、とされている。

また、特許文献２の産業用ロボットは、コントローラーの元電源のＯＦＦ時にツール取付軸の落下を防止するブレーキと、コントローラーの状態に関係なくブレーキを解除可能なスイッチと、ブレーキを解除した際にツール取付軸が所定範囲を越えて下降したことを検知する手段と、ツール取付軸が下降した際に駆動源を非励磁状態に保つ手段とを備える。これによれば、作業者が不注意でブレーキを解除したままロボットを作動させることを防止できる、とされている。

特開２００１−２６９８９２号公報特開平５−１１６０９３号公報

ところで、特許文献１の技術例では、元電源が遮断されたときに、モータやブレーキ回路よりも後まで制御部を機能させることにより、モータ回転位置の検出精度を向上できる。しかしながら、モータやブレーキ回路の駆動対象が特許文献２のツール取付軸に例示される昇降部材であると、元電源が遮断されたときに、昇降部材が自重によって落下するおそれがある。特に、元電源から別々の電源系統でモータおよびブレーキ回路に電源供給する構成では、電源の無くなるタイミングがばらばらになる。仮に、モータの電源が無くなった時点で、ブレーキ回路がフリーの状態であると、モータに駆動される昇降部材は、自重によって落下し始める。

さらに、モータやブレーキ回路を制御する制御部が第３の電源系統とされた構成では、昇降部材の落下の問題点は一層複雑化する。昇降部材が落下すると、様々な弊害が発生し得る。例えば、部品装着機の部品装着具が落下すると、部品装着具自身や機内の他の部分を自損したり、基板に損傷を与えたりするおそれが発生する。

この問題点に対して、特許文献２の技術は、ツール取付軸が所定範囲を越えて下降（落下）したことを検出する事後検出技術である。一方、部品装着機において、部品装着具は、基板の至近高さまで下降し、昇降ストロークの余裕が殆どない。このため、部品装着機に対して、特許文献２の事後検出技術を用いることはできず、部品装着具の落下を未然に防止する技術が必要となる。

本明細書では、予期せぬ元電源の遮断時または電圧低下時に、機内各部の電源が無くなる順序に関係なく、部品装着具の落下を未然に防止できる部品装着機を提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、部品供給装置から部品を採取して基板に装着する部品装着具を昇降駆動する電動駆動部と、少なくとも電源が供給されなくなったときに前記部品装着具の昇降動作を規制する電動ブレーキ部と、元電源から第１電圧を生成して前記電動駆動部に供給する第１電源部と、前記元電源から第２電圧を生成して前記電動ブレーキ部に供給する第２電源部と、前記元電源の電圧低下を検出したとき、前記第２電源部が前記第２電圧を生成しているか否かに関係なく前記電動ブレーキ部に前記部品装着具の前記昇降動作を規制させるブレーキ制御部と、を備え、前記ブレーキ制御部は、前記第１電源部が正常に動作する最低の入力電圧である動作保証電圧よりも高く、かつ前記第１電源部の定格入力電圧よりも低い閾電圧値を保持し、前記元電源が前記閾電圧値まで低下したときに前記電圧低下と判定する、部品装着機を開示する。

本明細書で開示する部品装着機において、電動駆動部および電動ブレーキ部は、元電源から第１電源部または第２電源部を経由する別々の系統で電源供給される。このため、予期せぬ元電源の遮断時または電圧低下時に、どちらの電源が先に無くなるか不明となる。それでも、ブレーキ制御部は、元電源の電圧低下を検出したとき、第２電源部の状態に関係なく電動ブレーキ部に部品装着具の昇降動作を規制させる。すると、電動駆動部の電源が先に無くなり、部品装着具がフリー状態になって落下のおそれが生じても、電動ブレーキ部の規制の作用が働くため、部品装着具は実際には落下しない。また、電動ブレーキ部の電源が先に無くなって規制の作用が働く場合に、電動駆動部の電源が後で無くなっても部品装着具に落下のおそれは生じない。したがって、電動駆動部および電動ブレーキ部の電源が無くなる順序に関係なく、部品装着具の落下を未然に防止できる。

第１実施形態の部品装着機の主要部の構造を示す斜視図である。第１実施形態の部品装着機の電源部の構成および制御部の構成を示した図である。比較例の部品装着機の電源部の構成および制御部の構成を示した図である。比較例の構成において、元電源が遮断されたときに部品装着具の落下が発生しない第１パターンのタイムチャートの図である。比較例の構成において、元電源が遮断されたときに部品装着具の落下が発生する第２パターンのタイムチャートの図である。第１実施形態において、元電源が遮断されたときのタイムチャートの図である。第２実施形態の部品装着機の電源部の構成および制御部の構成を示した図である。

１．第１実施形態の部品装着機１の構造
第１実施形態の部品装着機１について、図１〜図６を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の部品装着機１の主要部の構造を示す斜視図である。図１の左上から右下に向かう方向が基板Ｋを搬送するＸ軸方向であり、右上から左下に向かう方向が部品装着機１の前後方向となるＹ軸方向である。部品装着機１は、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、部品カメラ５、図１では省略された電源部および制御部、機台９などで構成されている。

基板搬送装置２は、第１ガイドレール２１および第２ガイドレール２２、一対のコンベアベルト、ならびにクランプ装置などで構成される。第１ガイドレール２１および第２ガイドレール２２は、機台９の上部中央を横断してＸ軸方向に延在し、かつ互いに平行するように機台９に組み付けられる。第１ガイドレール２１および第２ガイドレール２２の直下に、互いに平行に配置された一対のコンベアベルトが並設される。一対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。また、機台９の中央部のコンベアベルトの下方にクランプ装置が設けられる。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。

部品供給装置３は、部品装着機１の前側に設けられている。部品供給装置３は、着脱可能な多数のカセット式フィーダ３１により構成される。カセット式フィーダ３１は、本体３２と、本体３２の前側に設けられた供給リール３３と、本体３２の後端上部に設けられた部品取り出し部３４とを備える。供給リール３３には、多数の部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。このキャリアテープは、図略のテープ送り機構により所定ピッチで送り出される。これにより、部品は、封入状態を解除されて部品取り出し部３４に順次送り込まれる。

部品移載装置４は、一対のＹ軸レール４１、Ｙ軸移動台４２、Ｙ軸モータ４３、Ｘ軸移動台４４、Ｘ軸モータ４５、装着ヘッド４６、部品装着具４７、および電動駆動部４８などで構成される。一対のＹ軸レール４１は、機台９の後部から前部の部品供給装置３の上方にかけて配設される。Ｙ軸移動台４２は、一対のＹ軸レール４１に装荷されている。Ｙ軸移動台４２は、Ｙ軸モータ４３からボールねじ機構を介して駆動され、Ｙ軸方向に移動する。Ｘ軸移動台４４は、Ｙ軸移動台４２に装荷されている。Ｘ軸移動台４４は、Ｘ軸モータ４５からボールねじ機構を介して駆動され、Ｘ軸方向に移動する。

装着ヘッド４６は、Ｘ軸移動台４４の前側に配設されている。装着ヘッド４６は、部品装着具４７を下側に有する。第１実施形態において、部品装着具４７は、負圧を利用して部品を吸着する吸着ノズルとされている。これに限定されず、部品装着具４７は、部品を挟持する挟持式保持具などであってもよい。部品装着具４７は、電動駆動部４８であるＺ軸モータに駆動されて昇降する。

電動駆動部４８として、電磁ブレーキを付属したサーボモータを例示できる。電磁ブレーキは、電動ブレーキ部４９（図２参照）に相当する。これに限定されず、電動駆動部４８および電動ブレーキ部４９の組合せは、適宜変更できる。部品装着機１の停止操作を行うと、電動駆動部４８は部品装着具４７を安全な所定高さに移動し、その後に、電動ブレーキ部４９は制動力を発生した状態となる。通常の停止操作によれば、部品装着具４７が落下するおそれは発生しない。

また、装着ヘッド４６は、部品装着具４７を回転駆動する図略のＲ軸モータを有する。さらに、装着ヘッド４６は、基板カメラ４Ａを下側に有する。基板カメラ４Ａ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る。これにより、基板Ｋの位置決め誤差が検出されて、部品装着具４７が装着動作を行うときの位置制御に反映される。

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、部品装着具４７が部品取り出し部３４で部品を採取して基板Ｋに移動する途中の状態を撮影する。これにより、部品カメラ５は、部品装着具４７および保持された部品を一緒に撮像できる。取得された撮像データは画像処理され、部品の吸着状態が確認される。部品の吸着位置や回転角のずれ、リードの曲がりなどが確認されると、必要に応じて装着動作が微調整され、装着が困難な部品は廃棄される。

２．第１実施形態の部品装着機１の電源部および制御部
次に、第１実施形態の部品装着機１の電源部および制御部について説明する。図２は、第１実施形態の部品装着機１の電源部の構成および制御部の構成を示した図である。部品装着機１は、元電源６１から電源が供給される。元電源６１には、図略の電源ブレーカや電源スイッチが適宜組み込まれている。元電源６１の電源電圧として商用周波数の２００Ｖが用いられ、これに限定されない。

部品装着機１は、電源部としてサーボアンプ６２、第２電源部６６、および第３電源部６７を備える。サーボアンプ６２、第２電源部６６、および第３電源部６７は、機台９に配設され、元電源６１に接続される。サーボアンプ６２、第２電源部６６、および第３電源部６７の定格入力電圧は、元電源６１の定格電源電圧に一致している。サーボアンプ６２、第２電源部６６、および第３電源部６７は、元電源６１の瞬間的な停電および電圧低下に対応する図略の電源補償部を有する。電源補償部として、負荷に見合った静電容量を有するコンデンサを例示できる。

また、部品装着機１は、制御部としてＣＰＵ基板７１、サーボ基板７２、およびヘッド基板７３を備える。ＣＰＵ基板７１およびサーボ基板７２は、機台９に配設され、ヘッド基板７３は、装着ヘッド４６に配設される。

サーボアンプ６２は、Ｘ軸アンプ６３、Ｙ軸アンプ６４、および第１電源部６５からなる。Ｘ軸アンプ６３は、元電源６１の電源電圧の通電時間帯または通電位相範囲を調整して、Ｙ軸移動台４２に配設されたＸ軸モータ４５に供給する。Ｙ軸アンプ６４は、元電源６１の電源電圧の通電時間帯または通電位相範囲を調整して、機台９に配設されたＹ軸モータ４３に供給する。第１電源部６５は、元電源６１から第１電圧Ｖ１を生成して、装着ヘッド４６に配設された電動駆動部４８に供給する。また、第１電源部６５は、第１電圧Ｖ１の通電時間帯を調整する機能を有する。第１電圧Ｖ１として直流４８Ｖを例示でき、第１電源部６５として交直変換機能を有する電源装置を例示できる。

第２電源部６６は、元電源６１から第２電圧Ｖ２を生成して、ヘッド基板７３に供給する。ヘッド基板７３は、第２電圧Ｖ２で駆動され、かつ第２電圧Ｖ２を電動ブレーキ部４９に遮断可能に供給する。第２電圧Ｖ２として直流２４Ｖを例示でき、第２電源部６６として交直変換機能を有する電源装置を例示できる。

第３電源部６７は、元電源６１から第３電圧Ｖ３を生成し、ＣＰＵ基板７１およびサーボ基板７２に供給する。第３電圧Ｖ３として直流２４Ｖを例示でき、第３電源部６７として交直変換機能を有する電源装置を例示できる。

ＣＰＵ基板７１は、装着ヘッド４６に現時点で必要とされる水平二方向の目標移動速度、および、部品装着具４７に現時点で必要とされる目標昇降速度を逐次演算する。詳述すると、ＣＰＵ基板７１は、制御の履歴などに基づいて装着ヘッド４６の現在位置、および部品装着具４７の現在高さを把握できる。また、ＣＰＵ基板７１は、装着動作の詳細仕様を記述した装着ジョブデータを保持し、または、装着ジョブデータにアクセスできるようになっている。したがって、ＣＰＵ基板７１は、装着ジョブデータの詳細仕様を満足するように、目標移動速度および目標昇降速度を演算することができる。ＣＰＵ基板７１は、演算結果に基づいてサーボ指令Ｃｓを作成し、サーボ基板７２に指令する。

サーボ基板７２は、サーボ指令Ｃｓに基づいてサーボ制御信号Ｓｓを作成し、サーボアンプ６２に出力する。Ｘ軸アンプ６３およびＹ軸アンプ６４は、サーボ制御信号Ｓｓに基づいて、通電時間帯または通電位相範囲を調整する。これにより、装着ヘッド４６の実際の移動速度が、目標移動速度に調整される。また、第１電源部６５は、サーボ制御信号Ｓｓに基づいて、第１電圧Ｖ１の通電時間帯を調整する。これにより、部品装着具４７の実際の昇降速度が、目標昇降速度に調整される。

また、ＣＰＵ基板７１は、部品装着具４７を昇降させるときにブレーキ解除信号Ｓｂをヘッド基板７３に指令し、部品装着具４７を停止させるときにブレーキ解除信号Ｓｂを無くす。なお、ＣＰＵ基板７１は、第３電圧Ｖ３が供給されなくなると停止し、このとき、ブレーキ解除信号Ｓｂは自動的に無くなる。ヘッド基板７３は、ブレーキ解除信号Ｓｂを受け取っている間、第２電圧Ｖ２を電動ブレーキ部４９に供給する。ヘッド基板７３は、ブレーキ解除信号Ｓｂが無くなると、第２電圧Ｖ２の電動ブレーキ部４９への供給を停止する。

電動ブレーキ部４９は、第２電圧Ｖ２が供給されたときに、電動駆動部４８を制動せず、部品装着具４７の昇降動作を許容する。電動ブレーキ部４９は、第２電圧Ｖ２が供給されないときに、電動駆動部４８を制動して、部品装着具４７の昇降動作を規制する。電動ブレーキ部４９は、第２電圧Ｖ２の供給が停止されてから制動が完了するまでに、概ね一定の制動動作時間Ｔｂ（図４〜図６参照）を要する。

さらに、ＣＰＵ基板７１は、ブレーキ制御部７４の機能を含む。ブレーキ制御部７４は、元電源６１の電圧低下を検出したとき、第２電源部６６が第２電圧Ｖ２を生成しているか否かに関係なく電動ブレーキ部４９に部品装着具４７の昇降動作を規制させる。

詳述すると、ブレーキ制御部７４には、元電源６１の電圧情報が入力されている。また、ブレーキ制御部７４は、元電源６１の電圧低下を判定する閾電圧値を保持している。閾電圧値は、第１電源部６５が正常に動作する最低の入力電圧である動作保証電圧よりも高く、かつ第１電源部６５の定格入力電圧よりも低く設定される。第１電源部６５の定格入力電圧が元電源６１の定格電源電圧に等しい２００Ｖで、動作保証電圧が１００Ｖである場合に、閾電圧値は、例えば１２０Ｖに設定される。

この例の場合、第１電源部６５は、元電源６１の電源電圧が１００Ｖに低下するまで正常に動作して、正規の第１電圧Ｖ１を電動駆動部４８に供給する。ブレーキ制御部７４は、元電源６１の電源電圧が１２０Ｖ以下まで低下すると、ブレーキ解除信号Ｓｂを強制的に遮断する。つまり、ブレーキ制御部７４は、電動駆動部４８が普通に動作している時点で、早めに電圧低下を検出する。ヘッド基板７３は、ブレーキ解除信号Ｓｂが無くなったときに、第２電圧Ｖ２の電動ブレーキ部４９への供給を停止する。これにより、電動ブレーキ部４９は、電動駆動部４８を制動して、部品装着具４７の昇降動作を規制する。

なお、ブレーキ制御部７４は、ブレーキ解除信号Ｓｂを強制的に遮断することに代え、第２電源部６６を停止する第２方法を用いてもよいし、第２電源部６６とヘッド基板７３との間の電源線を遮断する第３方法を用いてもよい。第２方法および第３方法において、第２電圧Ｖ２は、ヘッド基板７３に供給されず、したがって、電動ブレーキ部４９にも供給されない。

また、機台９とＹ軸移動台４２、および機台９と装着ヘッド４６を結ぶ電源線および制御信号線は、平型ケーブルにまとめられている。平型ケーブルは、複数の電線を一列に帯状に並べたものであり、可撓性を有している。Ｙ軸移動台４２が移動する際に、平型ケーブルは追従して変形するので大きな操作力は不要である。これにより、Ｙ軸移動台４２のスムーズな移動が可能となる。

３．第１実施形態の部品装着機１の動作および作用
次に、第１実施形態の部品装着機１の動作および作用について、比較例と比較しながら説明する。図３は、比較例の部品装着機１Ｕの電源部の構成および制御部の構成を示した図である。比較例の部品装着機１Ｕは、ブレーキ制御部７４を有さず、その他の部分の構成が第１実施形態と同じになっている。

図４は、比較例の構成において、元電源６１が遮断されたときに部品装着具４７の落下が発生しない第１パターンのタイムチャートの図である。また、図５は、比較例の構成において、元電源６１が遮断されたときに部品装着具４７の落下が発生する第２パターンのタイムチャートの図である。図４および図５において、横軸は時間の経過を表し、波形は上から順番に元電源６１の電圧波形Ｖｓ、第１電圧Ｖ１の波形、第３電圧Ｖ３の波形、および電動ブレーキ部４９の制動力Ｆｂを表す。

一方、図６は、第１実施形態において、元電源６１が遮断されたときのタイムチャートの図である。図６において、横軸は時間の経過を表し、波形は上から順番に元電源６１の電圧波形Ｖｓ、第１電圧Ｖ１の波形、第３電圧Ｖ３の波形、ブレーキ解除信号Ｓｂの状態、および電動ブレーキ部４９の制動力Ｆｂを表す。図４、図５、および図６に記載された時刻ｔ１〜時刻ｔ４は、同一の時間経過を表している。

第１実施形態および比較例において、通常の停止操作以外により、予期せぬ元電源６１の遮断または電圧低下が発生し得る。例えば、部品装着機１の稼働中に停電が発生したり、誤って電源ブレーカが遮断操作されたりする場合がある。これらの場合、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、および第３電圧Ｖ３が無くなるタイミングやその順番は、部品装着機１の稼働状況に応じて変化する。第２電圧Ｖ２が先に無くなる場合には、電動駆動部４８の動作中に電動ブレーキ部４９の制動動作が始まるので、部品装着具４７の落下は未然に防止される。このため、以降では、第２電圧Ｖ２が遅れて無くなる場合を想定する。

図４に示される比較例の第１パターンで、時刻ｔ１以前に部品装着機１は普通に動作しており、時刻ｔ１に元電源６１が遮断された。時刻ｔ１の後、電源補償部の作用により、わずかな時間だけ第１電圧Ｖ１および第３電圧Ｖ３が維持される。時刻ｔ２に、第３電圧Ｖ３が無くなってＣＰＵ基板７１が停止する。すると、ブレーキ解除信号Ｓｂが無くなって、第２電圧Ｖ２の電動ブレーキ部４９への供給が停止される。

電動ブレーキ部４９は、時刻ｔ２に制動動作を開始し、以降、制動力Ｆｂが徐々に増加する。そして、時刻ｔ２から制動動作時間Ｔｂが経過した時刻ｔ４に、電動ブレーキ部４９の制動力Ｆｂが最大となって制動が完了する。その後の時刻ｔ５に、第１電圧Ｖ１が無くなる。このとき、部品装着具４７がフリー状態になって落下のおそれが生じても、既に電動ブレーキ部４９の制動が完了しているので、部品装着具４７は実際には落下しない。

これに対して、図５に示される比較例の第２パターンでは、時刻ｔ４に制動が完了する以前の時刻ｔ３に、第１電圧Ｖ１が無くなる。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間、部品装着具４７は、フリー状態となり、自重によって落下する。また、第３電圧Ｖ３の無くなる時刻ｔ２が遅れる場合、部品装着具４７が落下する時間幅は、さらに長くなる。これにより、部品装着具４７自身や機内の他の部分を自損したり、基板Ｋに損傷を与えたりするおそれが発生する。

一方、図６に示される第１実施形態では、元電源６１が遮断された時刻ｔ１のすぐ後の時刻ｔ１１に、ブレーキ制御部７４が元電源６１の電圧低下を検出する。ブレーキ制御部７４は、直ちにブレーキ解除信号Ｓｂを強制的に遮断する。このため、電動ブレーキ部４９は、図４および図５の時刻ｔ２よりも早い時刻ｔ１１に制動動作を開始し、制動力Ｆｂが増加し始める。そして、時刻ｔ１１から制動動作時間Ｔｂが経過した時刻ｔ１２に、電動ブレーキ部４９の制動が完了する。この時刻ｔ１２は、第１電圧Ｖ１が無くなる図５および図６の時刻ｔ３よりも早い。

なお、ブレーキ解除信号Ｓｂが遮断される時刻ｔ１１は、第３電圧Ｖ３が無くなる時刻ｔ２に依存しない。ただし、時刻ｔ２が極端に早い場合に、ブレーキ制御部７４は、動作の途中で停止する。この場合、ＣＰＵ基板７１の全体が停止するので、ブレーキ解除信号Ｓｂは自動的に無くなる。この場合にも、電動ブレーキ部４９は、概ね時刻ｔ１１に制動動作を開始する。

したがって、第１実施形態によれば、第２電圧Ｖ２が先に無くなる場合には、電動駆動部４８の動作中に電動ブレーキ部４９の制動動作が働く。また、第２電圧Ｖ２が無くなる以前に、第１電圧Ｖ１の無くなる時刻（ｔ３、ｔ５）が変動しても、ブレーキ制御部７４の働きにより、それ以前に電動ブレーキ部４９の制動が完了する。このため、部品装着具４７が落下するおそれは発生しない。

４．第１実施形態の部品装着機１の態様および効果
第１実施形態の部品装着機１は、部品供給装置３から部品を採取して基板Ｋに装着する部品装着具４７を昇降駆動する電動駆動部４８と、少なくとも電源が供給されなくなったときに部品装着具４７の昇降動作を規制する電動ブレーキ部４９と、元電源６１から第１電圧Ｖ１を生成して電動駆動部４８に供給する第１電源部６５と、元電源６１から第２電圧Ｖ２を生成して電動ブレーキ部４９に供給する第２電源部６６と、元電源６１の電圧低下を検出したとき、第２電源部６６が第２電圧Ｖ２を生成しているか否かに関係なく電動ブレーキ部４９に部品装着具４７の昇降動作を規制させるブレーキ制御部７４と、を備える。

これによれば、電動駆動部４８および電動ブレーキ部４９は、元電源６１から第１電源部６５または第２電源部６６を経由する別々の系統で電源供給される。このため、予期せぬ元電源６１の遮断時または電圧低下時に、どちらの電源が先に無くなるか不明となる。それでも、ブレーキ制御部７４は、元電源６１の電圧低下を検出したとき、第２電源部６６の状態に関係なく電動ブレーキ部４９に部品装着具４７の昇降動作を規制させる。すると、電動駆動部４８の電源が先に無くなり、部品装着具４７がフリー状態になって落下のおそれが生じても、電動ブレーキ部４９の規制の作用が働くため、部品装着具４７は実際には落下しない。また、電動ブレーキ部４９の電源が先に無くなって規制の作用が働く場合に、電動駆動部４８の電源が後で無くなっても部品装着具４７に落下のおそれは生じない。したがって、電動駆動部４８および電動ブレーキ部４９の電源が無くなる順序に関係なく、部品装着具４７の落下を未然に防止できる。これにより、部品装着具４７自身や機内の他の部分を自損したり、基板Ｋに損傷を与えたりするおそれが回避される。

さらに、電動ブレーキ部４９は、第２電圧Ｖ２が供給されないときに部品装着具４７の昇降動作を規制し、第２電圧Ｖ２が供給されたときに部品装着具４７の昇降動作を許容し、ブレーキ制御部７４は、元電源６１の電圧低下を検出したときに、第２電圧Ｖ２の電動ブレーキ部４９への供給を停止する。これによれば、電動ブレーキ部４９の電源を遮断することにより制動力Ｆｂを確保して、部品装着具４７の落下を確実に未然に防止できる。

さらに、ブレーキ制御部７４は、電源が供給されなくなったときに、第２電圧Ｖ２の電動ブレーキ部４９への供給を自動的に停止する。これによれば、ブレーキ制御部７４が第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２と異なる第３電圧Ｖ３で駆動され、第３電圧Ｖ３が最初に無くなっても問題が発生しない。換言すると、電動駆動部４８、電動ブレーキ部４９、およびブレーキ制御部７４の電源が無くなる順序に関係なく、部品装着具４７の落下を未然に防止できる。

さらに、ブレーキ制御部７４は、第１電源部６５が正常に動作する最低の入力電圧である動作保証電圧（１００Ｖ）よりも高く、かつ第１電源部６５の定格入力電圧（２００Ｖ）よりも低い閾電圧値（１２０Ｖ）を保持し、元電源６１が閾電圧値まで低下したときに電圧低下と判定する。これによれば、第１電源部６５が正常に動作し、電動駆動部４８が普通に動作している電圧低下の初期の段階で、電動ブレーキ部４９の制動動作を開始できるので、部品装着具４７の落下をさらに一層確実に未然に防止できる。

また、第１実施形態の部品装着機１は、部品装着具４７を昇降可能に保持するとともに、機台９に対して移動可能な装着ヘッド４６をさらに備え、ブレーキ制御部７４は、機台９に設けられる。これによれば、装着ヘッド４６の移動制御や部品装着具４７の昇降制御を行うＣＰＵ基板７１と一体的にブレーキ制御部７４を設けることができる。したがって、部材点数の増加やコストの上昇が抑制される。

５．第２実施形態の部品装着機１Ａ
次に、第２実施形態の部品装着機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、第２実施形態の部品装着機１Ａの電源部の構成および制御部の構成を示した図である。第２実施形態において、ブレーキ制御部７７の機能は、ＣＰＵ基板７１でなくヘッド基板７６に含まれる。ブレーキ制御部７７には、元電源６１の電圧情報が入力されている。元電源６１の電圧情報は、第１実施形態で説明した平型ケーブルを経由して入力される。

ブレーキ制御部７７は、元電源６１の電源電圧が閾電圧値まで低下すると、第２電圧Ｖ２の電動ブレーキ部４９への供給を停止する。これにより、図５を用いて説明した第１実施形態と同様の動作および作用が発生する。第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、部品装着具４７の落下を未然に防止する効果が生じる。

また、第２実施形態の部品装着機１Ａは、部品装着具４７を昇降可能に保持するとともに、機台９に対して移動可能な装着ヘッド４６をさらに備え、ブレーキ制御部７７は、装着ヘッド４６に設けられる。これによれば、ヘッド基板７６と一体的にブレーキ制御部７７を設けることができる。したがって、部材点数の増加やコストの上昇が抑制される。

６．実施形態の応用および変形
なお、第１および第２実施形態で説明した電源部の構成および制御部の構成は一例であって、様々な変形が可能である。例えば、センサなどの小さな電気負荷に電源を供給する別の電源装置をさらに備えてもよい。また、例えば、ＣＰＵ基板７１およびサーボ基板７２は一体に構成することも可能である。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１：部品装着機１Ａ：部品装着機１Ｕ：比較例の部品装着機２：基板搬送装置３：部品供給装置４：部品移載装置４６：装着ヘッド４７：部品装着具４８：電動駆動部４９：電動ブレーキ部６１：元電源６２：サーボアンプ６５：第１電源部６６：第２電源部６７：第３電源部７１：ＣＰＵ基板７４：ブレーキ制御部７６：ヘッド基板７７：ブレーキ制御部９：機台Ｖ１：第１電圧Ｖ２：第２電圧Ｖ３：第３電圧Ｖｓ：元電源の電圧波形Ｆｂ：制動力Ｔｂ：制動動作時間

Claims

部品供給装置から部品を採取して基板に装着する部品装着具を昇降駆動する電動駆動部と、
少なくとも電源が供給されなくなったときに前記部品装着具の昇降動作を規制する電動ブレーキ部と、
元電源から第１電圧を生成して前記電動駆動部に供給する第１電源部と、
前記元電源から第２電圧を生成して前記電動ブレーキ部に供給する第２電源部と、
前記元電源の電圧低下を検出したとき、前記第２電源部が前記第２電圧を生成しているか否かに関係なく前記電動ブレーキ部に前記部品装着具の前記昇降動作を規制させるブレーキ制御部と、を備え、
前記ブレーキ制御部は、
前記第１電源部が正常に動作する最低の入力電圧である動作保証電圧よりも高く、かつ前記第１電源部の定格入力電圧よりも低い閾電圧値を保持し、
前記元電源が前記閾電圧値まで低下したときに前記電圧低下と判定する、
部品装着機。
前記電動ブレーキ部は、前記第２電圧が供給されないときに前記部品装着具の前記昇降動作を規制し、前記第２電圧が供給されたときに前記部品装着具の前記昇降動作を許容し、
前記ブレーキ制御部は、前記元電源の前記電圧低下を検出したときに、前記第２電圧の前記電動ブレーキ部への供給を停止する請求項１に記載の部品装着機。
前記ブレーキ制御部は、電源が供給されなくなったときに、前記第２電圧の前記電動ブレーキ部への供給を自動的に停止する請求項２に記載の部品装着機。
前記部品装着具を昇降可能に保持するとともに、機台に対して移動可能な装着ヘッドをさらに備え、
前記ブレーキ制御部は、前記機台または前記装着ヘッドに設けられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品装着機。