JPH10284890A - ロータリーヘッド式電子部品実装装置におけるロータリーヘッドの電気的接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速回転するロータリーヘッドの回転軸と本
体部との間で安定した信号の授受を行うことができるロ
ータリーヘッド式電子部品実装装置におけるロータリー
ヘッドの電気的接続構造を提供することを目的とする。 【解決手段】 ロータリーヘッド２は、移載ヘッド４、
アクチュエータ部１５、命令実行型アクチュエータ制御
部２１を備える。本体部側は制御部３３を備える。ロー
タリーヘッド２の回転軸３の上面の中心軸Ａの近傍に第
１の光通信素子３１ａ，３１ｂを設け、本体部の天井部
１ａには第２の光通信素子３２ａ，３２ｂを設ける。制
御部３３から命令実行型アクチュエータ制御部２１へ送
出された信号は第２の光通信素子３２ａから中心軸Ａを
中心に水平回転運動する第１の光通信素子３１ａへ光信
号として照射される。また応答信号は第１の光通信素子
３１ｂから第２の光通信素子３２ｂへ光信号として照射
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリーヘッド
式電子部品実装装置におけるロータリーヘッドの電気的
接続構造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、
これらの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。制御部とアクチュエー
タは命令信号や応答信号の授受を行うために電気的に接
続されるが、ロータリーヘッドの回転軸は本体部（これ
は固定されている）に対して高速度でインデックス回転
することから、従来、本体部とロータリーヘッド側の電
気的接続にはスリップリング方式が用いられている。ス
リップリング方式は、ロータリーヘッドの回転軸の周面
にアクチュエータとリード線により電気的に接続された
スリップリングを装着し、本体部側にこのスリップリン
グの周面に接触するブラシを設けたものであり、このブ
ラシとスリップリングを介して、制御部とアクチュエー
タ間の信号の授受を行うものである。

【０００４】

【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、信号の授受にと
ぎれを生じてアクチュエータの駆動に狂いを生じやすい
という問題点があった。

【０００５】したがって本発明は、高速回転するロータ
リーヘッドの回転軸と本体部との間で安定した信号の授
受を行うことができるロータリーヘッド式電子部品実装
装置におけるロータリーヘッドの電気的接続構造を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】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、電子部品供給部に備えられた電子部品を移載ヘッ
ドの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ようにしたロータ
リーヘッド式電子部品実装装置において、ロータリーヘ
ッドの回転軸の中心軸上または中心軸の近傍に第１の光
通信素子を設けるとともに、ロータリーヘッドを保持す
る本体部側に前記第１の光通信素子と光信号の授受を行
う第２の光通信素子を設け、かつ前記第１の光通信素子
を移載ヘッドの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に接続するとともに、第２の光通
信素子を前記命令実行型アクチュエータ制御部に命令信
号を送出する制御部に接続したものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、ロー
タリーヘッドの回転軸が高速度で回転しても、第１の光
通信素子と第２の光通信素子の間で確実に信号の授受を
行うことができる。

【０００８】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１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である。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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から電力が給電される。この
電力により、アクチュエータ部１５などが駆動する。２
７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。

【００１５】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。

【００１６】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Ｌ１を確保してい
る。

【００１７】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。

【００１８】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こと
が生じ、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。

【００１９】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２のロータリーヘッド式電子部品実装装置の電気接
続部の構造図である。なお図３に示す構成以外の構成
は、実施の形態１と同じである。回転軸３の上面の中心
軸Ａ上には、第１のミラー３５ａが配設されており、ま
た天井部１ａの下面には第１のミラー３５ａに対向する
第２のミラー３５ｂが配設されている。また回転軸３の
上面には、第１のミラー３５ａに対向する第１の光通信
素子３１が設けられており、天井部１ａの下面には第２
のミラー３５ｂに対向する第２の光通信素子３２が設け
られている。

【００２０】制御部３３から命令実行型アクチュエータ
制御部２１へ送出された電気信号は、第２の光通信素子
３２で光信号に変換される。そして光信号は第２のミラ
ー３５ｂへ照射されて第１のミラー３５ａへ反射され、
第１のミラー３５ａは第１の光通信素子３１へ反射す
る。第１の光通信素子３１はこの光信号を電気信号に変
え、命令実行型アクチュエータ制御部２１へ送信する。
応答信号についても、同様にして信号授受が行われる。

【００２１】回転軸３は中心軸Ａを中心に回転するが、
第１のミラー３５ａは回転軸３が回転しても位置変動の
ない中心軸Ａ上に設けられているので、光拡散のための
距離は必要でなく、したがって回転軸３の上面と天井部
１ａの距離Ｌ２を実施の形態１の場合の距離Ｌ１よりも
短くでき、それだけ全高を小さくしてコンパクトに構成
できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、本体部側とロータリーヘッド
側の信号の授受を、ロータリーヘッドの回転軸の中心線
上またはその近傍に設けられた第１の光通信素子と本体
部側の第２の光通信素子の間で行うようにしているの
で、電子部品の実装速度をあげるためにロータリーヘッ
ドの回転軸が高速度で回転しても、第１の光通信素子と
第２の光通信素子の間で確実に信号の授受を行って、移
載ヘッドのアクチュエータ部を信号のとぎれなく所定の
タイミングで確実に動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のロータリーヘッド式電
子部品実装装置の斜視図

【図２】本発明の実施の形態１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】本発明の実施の形態２のロータリーヘッド式電
子部品実装装置の電気接続部の構造図

【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 ３１，３１ａ，３１ｂ 第１の光通信素子 ３２，３２ａ，３２ｂ 第２の光通信素子 ３３ 制御部 ３５ａ 第１のミラー ３５ｂ 第２のミラー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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
   搭載するようにしたロータリーヘッド式電子部品実装装
   置において、ロータリーヘッドの回転軸の中心軸上また
   は中心軸の近傍に第１の光通信素子を設けるとともに、
   ロータリーヘッドを保持する本体部側に前記第１の光通
   信素子と光信号の授受を行う第２の光通信素子を設け、
   かつ前記第１の光通信素子を移載ヘッドのアクチュエー
   タ部を制御する命令実行型アクチュエータ制御部に接続
   するとともに、第２の光通信素子を前記命令実行型アク
   チュエータ制御部に命令信号を送出する制御部に接続し
   たことを特徴とするロータリーヘッド式電子部品実装装
   置におけるロータリーヘッドの電気的接続構造。