JPH10284889A - ロータリーヘッド式電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータリーヘッド式電子部品実装装置は、ロ
ータリーヘッドの回転軸に装着されたスリップリングを
介して電力供給部の電力を移載ヘッドのアクチュエータ
に供給するが、ブラシがスリップリングから離れること
により給電が瞬間的にとぎれ、アクチュエータ部が瞬間
的に動作停止することがある。したがって電力供給部か
らの給電の瞬間的なとぎれによるアクチュエータの瞬間
的な動作停止を解消できるロータリーヘッド式電子部品
実装装置を提供すること。 【解決手段】 電力供給部２５の電力は、ブラシ２４お
よびスリップリング２３を介してロータリーヘッド２の
回転軸３に供給され、移載ヘッド４を駆動するアクチュ
エータ部１５に給電される。スリップリング２３とアク
チュエータ部１５の間に電力安定化回路２２を設け、ア
クチュエータ部１５への給電がとぎれた場合には、電力
安定化回路２２から給電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移載ヘッドをロー
タリーヘッドの円周方向にインデックス回転させながら
電子部品を基板に実装するロータリーヘッド式電子部品
実装装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高速実装機として知られるロータリーヘ
ッド式電子部品実装装置は、移載ヘッドをロータリーヘ
ッドの円周方向にインデックス回転させながら、電子部
品供給部に備えられた電子部品を移載ヘッドのノズルで
ピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移
送搭載するようになっている。

【０００３】ロータリーヘッド側には、移載ヘッドのノ
ズルに真空吸着動作を行わせるためのバルブの切替え用
アクチュエータや、ノズルにθ回転を行わせるためのア
クチュエータなどの様々なアクチュエータが備えられて
いる。またロータリーヘッドを保持する本体部側には、
アクチュエータに給電するための給電系や、アクチュエ
ータを制御するための命令信号を送出する制御部が設け
られている。

【０００４】ロータリーヘッドの回転軸にはスリップリ
ングが装着されており、電力供給部の電力は、スリップ
リングに接触するブラシを介してアクチュエータに給電
される。また制御部から送出された制御信号も、ブラシ
を介して回転軸に装着されたスリップリングへ伝達さ
れ、スリップリングから各々のアクチュエータに送信さ
れるようになっている。以上のように従来のロータリー
ヘッド式電子部品実装装置は、電力供給や制御信号など
の信号の授受は、いずれもスリップリングとブラシを介
して行われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ロータリーヘッド式電
子部品実装装置は電子部品の実装能率を上げるために益
々高速化しており、これにともないロータリーヘッドの
回転軸の回転速度も益々高速化している。このためブラ
シがスリップリングから瞬間的に離れて電力供給部から
アクチュエータへの給電がとぎれ、アクチュエータが正
常に動作しなくなりやすいという問題点があった。

【０００６】またロータリーヘッド式電子部品実装装置
の移載ヘッドの個数は、実装能率をあげるために多数化
しており、これにともなって移載ヘッドのアクチュエー
タの個数も益々多くなってきている。このため、本体部
側の制御部とアクチュエータ側の間で命令信号や応答信
号の授受を行うためのスリップリングの個数も多くなっ
てきている。しかしながら回転軸に装着されるスリップ
リングの個数が多くなると、回転軸をそれだけ長大化せ
ざるを得ず、その結果装置の全高がきわめて高くなって
装置が大型化し、また回転軸が長大化することによりロ
ータリーヘッド側の重量が増大して移載ヘッドのインデ
ックス回転の高速化に不利となり、さらにはスリップリ
ングの個数が増加することにより部品点数が増加してコ
ストアップになるなど、多くの問題点があった。

【０００７】したがって本発明は、電力供給部からの給
電の瞬間的なとぎれによるアクチュエータの瞬間的な動
作停止を解消できるロータリーヘッド式電子部品実装装
置を提供することを目的とする。

【０００８】また本発明は、信号授受用のスリップリン
グの個数を削減し、あるいはなくすことができるロータ
リーヘッド式電子部品実装装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
本体部と、本体部に保持されたロータリーヘッドと、ロ
ータリーヘッドの回転軸を中心にロータリーヘッドの円
周方向にインデックス回転しながら電子部品供給部に備
えられた電子部品をノズルに真空吸着してピックアップ
し位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する移載
ヘッドとを備えたロータリーヘッド式電子部品実装装置
であって、前記回転軸に電力供給部から電力が供給され
る電気的接続部を設けるとともに、前記ロータリーヘッ
ド側に前記移載ヘッドを駆動するアクチュエータ部を設
け、かつ前記電気的接続部と前記アクチュエータ部の間
に電力安定化回路を接続することにより、前記電力供給
部から供給される電力のとぎれによる前記アクチュエー
タ部の動作停止を解消する。

【００１０】請求項２記載の発明は、前記アクチュエー
タ部に命令信号を送出する制御部を前記本体部側に設け
るとともに、前記ロータリーヘッド側に前記命令信号を
受信して前記アクチュエータ部を制御する命令実行型ア
クチュエータ制御部を設けた。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明によれば、電
力供給部から電気的接続部を介してアクチュエータ部に
供給される電力の一部を電力安定化回路に蓄電しておく
ことにより、ロータリーヘッドの回転軸の高速回転時な
どに電力供給部からの給電がとぎれたときには、電力安
定化回路からアクチュエータ部に給電することにより、
アクチュエータ部の動作停止を解消できる。

【００１２】また請求項２記載の発明によれば、命令実
行型アクチュエータ制御部をロータリーヘッド側に備え
ることにより、移載ヘッドの個数にかかわらず、制御部
と回転軸は命令信号授受用と応答信号授受用の２つの回
線で電気的に接続すればよいこととなり、したがってス
リップリングなどの電気的接続部の個数を削減し、ある
いはなくすこともできる。

【００１３】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の一実施の形態のロータリ
ーヘッド式電子部品実装装置の斜視図、図２は同ロータ
リーヘッドの構造図、図３は同電力安定化回路図であ
る。

【００１４】まず、図１を参照してロータリーヘッド式
電子部品実装装置の全体構造を説明する。図１におい
て、１は本体部であり、その前部の天井部１ａの下方に
はロータリーヘッド２が保持されている。本体部１の内
部にはロータリーヘッド２を駆動するための駆動部が内
蔵されている。３はロータリーヘッド２の回転軸であ
る。ロータリーヘッド２の周囲には移載ヘッド４が多数
設けられている。

【００１５】６はロータリーヘッド２の背後に設けられ
た電子部品供給部であって、移動テーブル７上にテーブ
ル８を載置し、テーブル８上にパーツフィーダ９を多数
個並設して構成されている。移動テーブル７に備えられ
た送りねじにより、テーブル８は移動テーブル７の長手
方向へ移動する。またロータリーヘッド２の前部には位
置決め部１０が設けられており、その上には基板１１が
載置されている。位置決め部１０は可動テーブルから成
り、基板１１をＸ方向やＹ方向へ水平移動させて所定の
位置に位置決めする。移載ヘッド４はロータリーヘッド
２の円周方向にインデックス回転しながら、パーツフィ
ーダ９に備えられた電子部品１２をノズル５の下端部に
真空吸着してピックアップし、基板１１に移送搭載す
る。

【００１６】次に、図２を参照してロータリーヘッド２
および電気系の構造を説明する。ロータリーヘッド２の
周囲にはブラケット１３が設けられている。ブラケット
１３には垂直なシャフト１４が保持されており、シャフ
ト１４の下端部に移載ヘッド４が保持されている。シャ
フト１４の上端部にはアクチュエータ部１５が設けられ
ている。アクチュエータ部１５には、移載ヘッド４をシ
ャフト１４を中心にθ回転させるモータや、ノズル５が
電子部品を真空吸着するための吸引路に設けられた電磁
バルブの切替え用アクチュエータなどの様々なアクチュ
エータが備えられている。

【００１７】ブラケット１３の上端部にはローラ１６が
装着されている。ローラ１６は断面コの字形の金具１７
に嵌合している。金具１７は昇降ロッド１８に結合され
ている。図外の駆動系に駆動されて昇降ロッド１８が昇
降すると、ブラケット１３も昇降し、これによりノズル
４は上下動作を行う。ノズル４は上下動作を行うことに
よりパーツフィーダ９の電子部品１２をその下端部に真
空吸着してピックアップし、また電子部品１２を基板１
１に搭載する。

【００１８】アクチュエータ部１５は、命令実行型アク
チュエータ制御部２１に接続されている。命令実行型ア
クチュエータ制御部２１は、プリント基板にモータ制御
回路（モータドライバ）や電磁バルブ制御回路などのア
クチュエータ制御回路を配線して構成されている。命令
実行型アクチュエータ制御部２１は電力安定化回路２２
に接続されており、電力安定化回路２２は回転軸３の上
部に装着されたスリップリング２３にリード線２４を介
して接続されている。図３は電力安定化回路の一例を示
すものであって、抵抗ＲとコンデンサＣから成ってい
る。

【００１９】スリップリング２３にはブラシ２５が接触
しており、電力供給部２６から電力が供給され、この電
力によりアクチュエータ部１５などが駆動する。スリッ
プリング２３とブラシ２５は、電気的接続部となってい
る。２７はスリップリング２３のホルダである。回転軸
３にはベルト２８が調帯されている。ベルト２８はモー
タ２９に駆動されるプーリ３０に調帯されており、モー
タ２９が駆動すると、回転軸３はその中心軸Ａを中心に
インデックス回転し、これにより移載ヘッド４はロータ
リーヘッド２の円周方向へインデックス回転する。１ｂ
は、本体部１側の下部フレームである。

【００２０】回転軸３の上面には、第１の光通信素子３
１ａ，３１ｂが２個設けられている。第１の光通信素子
３１ａ，３１ｂは、回転軸３の中心軸Ａをはさむように
して中心軸Ａの近傍に設けられている。また本体部１の
天井部１ａの下面には、第２の光通信素子３２ａ，３２
ｂが設けられている。第２の光通信素子３２ａ，３２ｂ
は第１の光通信素子３１ａ，３１ｂに対向するように設
けられている。第２の光通信素子３２ａ，３２ｂは制御
部３３に接続されている。制御部３３は、命令実行型ア
クチュエータ制御部２１に対して命令信号を送出し、ま
たこれから応答信号を受け取る。この命令信号は、デジ
タル信号で命令実行型アクチュエータ制御部２１に送ら
れるものであり、アクチュエータ部１５のモータの回転
方向もしくは回転角度に関する情報や電磁バルブの開閉
に関する情報を含む。命令実行型アクチュエータ２１
は、アクチュエータ部１５の各アクチュエータ（モータ
や電磁バルブ）を作動させるために必要な電力を命令信
号に基づいて供給して制御する。第１の光通信素子３１
ｂと第２の光通信素子３２ａは、電気信号を光信号に変
えて光信号を発信する。また第１の光通信素子３１ａと
第２の光通信素子３２ｂは、受信した光信号を電気信号
に変える。

【００２１】第１の光通信素子３１ａ，３１ｂは、リー
ド線３４を介して命令実行型アクチュエータ制御部２１
に接続されている。回転軸３がインデックス回転するこ
とにより、第１の光通信素子３１ａ，３１ｂは第２の光
通信素子３２ａ，３２ｂ（これは固定されている）に対
して中心軸Ａを中心に水平回転運動を行う。このよう
に、第１の光通信素子３１ａ，３１ｂは回転運動を行う
ことにより第２の光通信素子３２ａ，３２ｂに対してそ
の位置が変化するが、このように位置が変化しても第１
の光通信素子３１ｂと第２の光通信素子３２ｂから照射
された光はそれぞれ第２の光通信素子３２ｂと第１の光
通信素子３１ａに入射する必要があり、このため光が拡
散（拡散角α）するための両者の距離Ｌを確保してい
る。

【００２２】このロータリーヘッド式電子部品実装装置
は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。図
１において、移載ヘッド４はロータリーヘッド２の円周
方向へインデックス回転しながら、パーツフィーダ９の
電子部品１２をノズル５の下端部に真空吸着してピック
アップし、基板１１に次々に搭載する。この実装作業に
おいては、ノズル５はθ回転してその下端部に真空吸着
された電子部品１２の水平回転方向の向きを補正する動
作や、電子部品１２を真空吸着したり、真空吸着を解除
する動作を所定のタイミングで行う必要があり、そのた
め制御部３３から命令実行型アクチュエータ制御部２１
へその旨の命令信号が送信され、また命令実行型アクチ
ュエータ制御部２１から制御部３３へ応答信号が送信さ
れる。

【００２３】このような信号の授受は、第１の光通信素
子３１ａ，３１ｂと第２の光通信素子３２ａ，３２ｂの
間で光信号を授受することにより行われる。この場合、
これらの光通信素子３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは
回転軸３の中心軸Ａの近傍にあって、光の拡散範囲内に
配置されているので、確実に信号の授受が行われ、これ
によりアクチュエータ部１５を正確に駆動してノズル５
に確実に所定のタイミングで所定の動作を行わせること
ができる。なお従来は、制御部とアクチュエータ部は上
記スリップリング２３やブラシ２４を介して信号の授受
を行っていたため、回転軸３が高速度で回転すると、ブ
ラシ２４がスリップリング２３から瞬間的に離れるなど
し、これにより信号のとぎれが生じてノズル５が正常に
動作しないことが発生していたものである。

【００２４】また回転軸３が高速回転すると、ブラシ２
４はスリップリング２３から瞬間的に離れ、電力供給部
２５からの給電がとぎれるが、このときは電力安定化回
路２２からアクチュエータ部１５へ給電されるので、ア
クチュエータ部１５は動作停止することはなく、正常に
駆動を行う。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、電力供給
部からスリップリングなどの電気的接続部を介してアク
チュエータ部に供給される電力の一部を電力安定化回路
に蓄電しておくことにより、ロータリーヘッドの回転軸
の高速回転時などにブラシがスリップリングから離れる
などして電力供給部からの給電がとぎれたときには、電
力安定化回路からアクチュエータ部に給電することによ
り、アクチュエータ部の動作停止を解消できる。

【００２６】また請求項２記載の発明によれば、命令実
行型アクチュエータ制御部をロータリーヘッド側に備え
ることにより、移載ヘッドの個数にかかわらず、制御部
と回転軸は命令信号授受用と応答信号授受用の２つの回
線で電気的に接続すればよいこととなり、したがってス
リップリングなどの電気的接続部の個数を削減し、ある
いはなくすこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のロータリーヘッド式電
子部品実装装置の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態のロータリーヘッド式電
子部品実装装置のロータリーヘッドの構造図

【図３】本発明の一実施の形態のロータリーヘッド式電
子部品実装装置の電力安定化回路図

【符号の説明】

１ 本体部 ２ ロータリーヘッド ３ 回転軸 ４ 移載ヘッド ５ ノズル ６ 電子部品供給部 １０ 基板の位置決め部 １１ 基板 １２ 電子部品 １５ アクチュエータ部 ２１ 命令実行型アクチュエータ制御部 ２２ 電力安定化回路 ３１ａ，３１ｂ 第１の光通信素子 ３２ａ，３２ｂ 第２の光通信素子 ３３ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緒方 雄二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体部と、本体部に保持されたロータリー
   ヘッドと、ロータリーヘッドの回転軸を中心にロータリ
   ーヘッドの円周方向にインデックス回転しながら電子部
   品供給部に備えられた電子部品をノズルに真空吸着して
   ピックアップし位置決め部に位置決めされた基板に移送
   搭載する移載ヘッドとを備えたロータリーヘッド式電子
   部品実装装置であって、前記回転軸に電力供給部から電
   力が供給される電気的接続部を設けるとともに、前記ロ
   ータリーヘッド側に前記移載ヘッドを駆動するアクチュ
   エータ部を設け、かつ前記電気的接続部と前記アクチュ
   エータ部の間に電力安定化回路を接続することにより、
   前記電力供給部から供給される電力のとぎれによる前記
   アクチュエータ部の動作停止を解消することを特徴とす
   るロータリーヘッド式電子部品実装装置。
2. 【請求項２】前記アクチュエータ部に命令信号を送出す
   る制御部を前記本体部側に設けるとともに、前記ロータ
   リーヘッド側に前記命令信号を受信して前記アクチュエ
   ータ部を制御する命令実行型アクチュエータ制御部を設
   けたことを特徴とする請求項１記載のロータリーヘッド
   式電子部品実装装置。