WO2019224904A1 - 作業ヘッドの取り付け構造 - Google Patents

作業ヘッドの取り付け構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2019224904A1
WO2019224904A1 PCT/JP2018/019629 JP2018019629W WO2019224904A1 WO 2019224904 A1 WO2019224904 A1 WO 2019224904A1 JP 2018019629 W JP2018019629 W JP 2018019629W WO 2019224904 A1 WO2019224904 A1 WO 2019224904A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
head
side connector
electrical connection
positioning
machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/019629
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢三 石川
仁哉 井村
伊藤　秀俊
真人 山際
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｆｕｊｉ filed Critical 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority to CN201880093588.6A priority Critical patent/CN112136376B/zh
Priority to EP18919810.4A priority patent/EP3799551A4/en
Priority to JP2020520897A priority patent/JP7080315B2/ja
Priority to PCT/JP2018/019629 priority patent/WO2019224904A1/ja
Publication of WO2019224904A1 publication Critical patent/WO2019224904A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404—Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/44—Means for preventing access to live contacts
    • H01R13/447—Shutter or cover plate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/62933—Comprising exclusively pivoting lever
    • H01R13/62938—Pivoting lever comprising own camming means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639—Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2105/00—Three poles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/005—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure requiring successive relative motions to complete the coupling, e.g. bayonet type

Definitions

  • This specification relates to a mounting structure of a work head that is detachably attached to a substrate working machine.
  • the substrate work machine disclosed in Patent Document 1 includes a detachable work head, and performs a preset work on a circuit board by operating the attached work head. According to this, since the work head is detachable, it is said that the convenience of the substrate working machine can be improved, such as easy maintenance.
  • Patent Document 1 When a work head is attached, in addition to mechanical positioning, it is necessary to fit a connector for electrically connecting a power line, a control line, and the like.
  • the connectors In the configuration in which mechanical positioning and electrical connection are performed at the same time, if there is an error in the connector position with respect to the positioning portion, the connectors cannot be fitted satisfactorily, and the positioning operation may be hindered. Furthermore, if the positioning operation is performed forcibly, there is a risk of damaging the connector. Moreover, a certain amount of pressing operation force is required for fitting the connector, which hinders the positioning operation. Furthermore, the mounting operation itself is complicated and difficult because it is necessary to proceed while paying attention to a plurality of locations.
  • the worker replaces the work head according to a predetermined replacement procedure.
  • the replacement operation is performed after confirming the power-off state. After the replacement, it is confirmed that the electrical connection state is normal, and then the supply of power is started.
  • the work head can be physically replaced without taking into account the defined replacement procedure. For this reason, there is a possibility that the power supply line and the control line are inserted and removed in a live line state.
  • the present specification provides a positioning seat provided on a moving table driven by a head drive mechanism of a substrate working machine, and a working seat provided on the working head, and the working head is fitted to the positioning seat with respect to the moving table.
  • a positioning unit for positioning at a set position; a main unit side connector provided on the moving table for electrical connection; a head side connector provided on the work head for electrical connection; and the work head Disclosed is a work head mounting structure comprising: an electrical connection portion that slides and fits the head side connector in the insertion direction relative to the machine side connector in a state of being positioned at the set position. .
  • the work head positioning operation is performed first, and the electrical connection operation is performed later.
  • the electrical connection operation is a simple operation in which the head-side connector is slid with respect to the main unit-side connector. That is, the mounting operation can be simplified and separately performed by positioning operation and electrical connection operation, and the connector or the like does not hang down and does not hinder the positioning operation. Therefore, the operator can easily and reliably perform the mounting operation.
  • FIG. 12 is a side sectional view showing a fitting state of the head side connector and the main unit side connector at the time of FIG. 11. It is a side view which shows the situation where the electrical connection part slid to the front end position and electrical connection operation was complete
  • FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a main part of a component mounting machine 1 which is an example of a substrate working machine to which a work head mounting structure 7 of an embodiment is applied.
  • the direction from the upper left to the lower right in FIG. 1 is the X axis direction for transporting the substrate K
  • the direction from the lower left (rear side) to the upper right (front side) is the Y axis direction
  • the vertical direction is the Z axis direction.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the component mounting machine 1.
  • the component mounting machine 1 repeatedly performs the component mounting operation.
  • the component mounting machine 1 includes a substrate transfer device 2, a component supply device 3, a component transfer device 4, a component camera 5, a control unit 6 (see FIG. 2), a machine base 10, and the like.
  • the substrate transfer device 2 includes a first guide rail 21 and a second guide rail 22, a pair of conveyor belts, a clamp device, and the like.
  • the first guide rail 21 and the second guide rail 22 are assembled to the machine base 10 so as to extend in the X axis direction across the upper center of the machine base 10 and to be parallel to each other.
  • a pair of conveyor belts arranged in parallel with each other are arranged directly below the first guide rail 21 and the second guide rail 22.
  • the pair of conveyor belts rotate in a state where the substrate K is placed on the conveyor conveyance surface, and carry the substrate K to and from the mounting position set at the center of the machine base 10.
  • a clamping device is provided below the conveyor belt in the center of the machine base 10. The clamp device pushes up the substrate K with a plurality of push-up pins, clamps it in a horizontal posture, and positions it at the mounting position.
  • the component supply device 3 is detachably mounted on the rear side of the component mounting machine 1.
  • the component supply device 3 is configured by arranging a plurality of feeder devices 31 on a device pallet 35.
  • the feeder device 31 includes a main body 32, a supply reel 33 provided on the front side of the main body 32, and a component take-out unit 34 provided on the upper rear end of the main body 32.
  • On the supply reel 33 a carrier tape in which a large number of components are enclosed at a predetermined pitch is wound and held. When the carrier tape is sent out at a predetermined pitch, the components are released from the encapsulated state and are sequentially fed into the component pick-up unit 34.
  • the component transfer device 4 includes a pair of Y-axis rails 41, a Y-axis moving table 42, a Y-axis motor 43, an X-axis moving table 44, an X-axis motor 45, a mounting head 46, an in-head control unit 4A, and the like.
  • the pair of Y-axis rails 41 are arranged from the rear part of the machine base 10 to the upper part of the front part supply device 3.
  • the Y-axis moving table 42 is loaded on a pair of Y-axis rails 41.
  • the Y-axis moving table 42 is driven from the Y-axis motor 43 via a ball screw mechanism and moves in the Y-axis direction.
  • the X axis moving table 44 is loaded on the Y axis moving table 42.
  • the X-axis moving table 44 is driven from the X-axis motor 45 via a ball screw mechanism and moves in the X-axis direction.
  • the mounting head 46 is detachably attached to the rear side of the X-axis moving table 44.
  • the mounting head 46 corresponds to the work head of the substrate working machine.
  • the Y-axis rail 41, the Y-axis moving table 42, the Y-axis motor 43, and the X-axis motor 45 constitute a head driving mechanism 40 that drives the mounting head 46 together with the X-axis moving table 44.
  • the mounting head 46 has a rotary tool 47 on the lower side. Although omitted in FIG. 1, a plurality of suction nozzles are annularly arranged below the rotary tool 47.
  • the suction nozzle set at the operating position by the rotation of the rotary tool 47 is driven by the Z-axis motor 48 to move up and down.
  • the suction nozzle sucks a component from the component take-out unit 34 by supplying a negative pressure, and mounts the component on the substrate K by supplying a positive pressure.
  • the mark camera 49 is provided below the mounting head 46 and is arranged side by side with the rotary tool 47.
  • the mark camera 49 images a position mark attached to the positioned substrate K, and detects an accurate mounting position of the substrate K.
  • the in-head control unit 4A is provided in the mounting head 46.
  • the in-head control unit 4A controls the rotation of the rotary tool 47, and further controls the Z-axis motor 48 and the mark camera 49.
  • the drive unit such as the Z-axis motor 48 provided on the mounting head 46 operates with a drive power supply.
  • the in-head control unit 4A, the mark camera 49, and the sensors provided in the mounting head 46 operate with a control power source.
  • the drive power is supplied from the X-axis moving table 44 through a drive power line.
  • the control power is supplied from the X-axis moving table 44 through a control power line.
  • the intra-head control unit 4A is connected to the control unit 6 via the X-axis moving table 44 using a control line.
  • the component camera 5 is provided upward on the upper surface of the machine base 10 between the substrate transfer device 2 and the component supply device 3.
  • the component camera 5 shoots a state in which the plurality of suction nozzles of the mounting head 46 pick up the component at the component pickup unit 34 and move to the substrate K. Thereby, the component camera 5 can collectively image the components respectively held by the plurality of suction nozzles.
  • the acquired image data is subjected to image processing to confirm the suction state of the component, the vertical and horizontal dimensions of the component, the arrangement of connection electrodes, and the like.
  • the control unit 6 holds job data for each type of substrate K and controls the mounting operation.
  • the job data is data describing the detailed procedure and method of the mounting work.
  • the control unit 6 transmits various commands to the substrate transport device 2, the component supply device 3, the head drive mechanism 40 and the in-head control unit 4 ⁇ / b> A of the component transfer device 4, and the component camera 5.
  • the control unit 6 receives information regarding the operation status from these devices.
  • the control unit 6 may be configured by a single computer device or may be configured by distributing functions to a plurality of computer devices.
  • the control unit 6 includes a function of a power supply control unit 61 described in detail later.
  • FIG. 3 is a side view of the working head mounting structure 7 of the embodiment.
  • FIG. 3 shows a situation immediately before the attaching operation for attaching the mounting head 46 to the X-axis moving table 44.
  • the work head mounting structure 7 includes a member provided on the X-axis moving table 44, a member provided on the mounting head 46, and a power supply control unit 61.
  • the X-axis moving table 44 is provided with a first positioning seat 81, a second positioning seat 82, an electrical connection arm 84, a machine-side connector 85, and a protective cover 86.
  • the first positioning seat 81 is disposed at the lower part of the rear surface of the X-axis moving table 44.
  • the first positioning seat 81 is formed in a groove shape that opens upward in a V shape.
  • the second positioning seat 82 is disposed at a position slightly higher than the intermediate height of the rear surface of the X-axis moving table 44.
  • the second positioning seat 82 is formed in the shape of a rectangular window.
  • the rear surface of the X-axis moving table 44 is a set position 83 where the mounting head 46 is set.
  • the electrical connection arm 84 extends horizontally rearward from the upper part of the rear surface of the X-axis moving table 44.
  • the machine-side connector 85 is disposed at the rear portion of the electrical connection arm 84.
  • the machine-side connector 85 is responsible for electrical connection.
  • FIG. 4 is a side sectional view showing the arrangement of contacts of the main unit side connector 85 and the head side connector 95 (described later). In FIG. 4, the contacts are shown with hatched hatching for convenience. FIG. 4 shows a state in the middle of the electrical connection operation.
  • the main unit side connector 85 incorporates a control contact 851, a drive power contact 852, and a control power contact 853 from the upper side to the lower side.
  • the control contact 851 is responsible for connection of control lines.
  • the drive power supply contact 852 is responsible for connection of the drive power supply line.
  • the control power contact 853 is responsible for connection of the control power line.
  • the control contact 851 is disposed on the front side of the drive power contact 852 and the control power contact 853.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the protective cover 86 and the electrical connection portion 93 (described later).
  • FIG. 5 shows a state immediately before starting the electrical connection operation in a state where the mounting head 46 is positioned at the set position 83 of the X-axis moving table 44.
  • the protective cover 86 includes a cover portion 861 and left and right side portions 862.
  • the cover portion 861 is spanned between the left and right side surface portions 862 and is formed in a curved surface along the rear edge from the upper edge of the side surface portion 862.
  • a swing shaft portion 863 that is swingably supported by the machine-side connector 85 is provided.
  • An operation groove 864 that opens downward is formed on the rear side of the swinging shaft portion 863 of the side surface portion 862. Due to the groove shape of the operation groove 864, the connecting operation of the electrical connecting portion 93 and the closing operation of the protective cover 86 are interlocked with each other.
  • the front surface 865 of the operation groove 864 is formed in a convex shape whose intermediate height swells rearward.
  • the rear surface 866 of the operation groove 864 is formed in a convex shape whose middle height swells forward, and concave shapes are formed above and below the convex shape, respectively (see FIG. 9).
  • the mounting head 46 is provided with a first positioning portion 91, a second positioning portion 92, an electrical connection portion 93, and a head-side connector 95.
  • the first positioning portion 91 is disposed at the lower part of the front surface of the mounting head 46.
  • the first positioning portion 91 is formed in the shape of a ridge that protrudes downward in a wedge shape, and can be fitted to the first positioning seat 81.
  • the second positioning portion 92 is disposed at a position slightly higher than the intermediate height of the front surface of the mounting head 46.
  • the second positioning portion 92 is formed in a rectangular convex shape and can be fitted to the second positioning seat 82. The fitting state between the second positioning portion 92 and the second positioning seat 82 is maintained using a lock mechanism (not shown).
  • the mounting head 46 is positioned at the set position 83 of the X-axis moving table 44 by fitting the first positioning portion 91 and the first positioning seat 81 and fitting the second positioning portion 92 and the second positioning seat 82. .
  • Details of the structure for determining the position of the mounting head 46 in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction, and details of the lock mechanism are disclosed in Patent Document 1.
  • the electrical connection portion 93 is disposed at a position on the rear portion of the upper surface of the mounting head 46 so as to be slidable in the front-rear direction.
  • Two long holes 931 extending in the front-rear direction are formed in the left and right side surfaces of the electrical connection portion 93.
  • a retaining boss 932 of the mounting head 46 is loosely fitted in each of the long holes 931.
  • Operation pins 94 are erected on the left and right sides of the upper surface of the electrical connection portion 93, respectively.
  • the upper cross section of the operation pin 94 has a circular shape that is larger than the cross section of the other part of the operation pin 94.
  • the operation pin 94 can be loosely fitted in the operation groove 864 of the protective cover 86.
  • the operation pin 94 comes into contact with the front surface 865 or the rear surface 866 of the operation groove 864 to realize the interlocking operation of the electrical connection portion 93 and the protective cover 86.
  • the worker pushes the electrical connection portion 93 and slides it forward. While the electrical connection portion 93 slides forward, the operation pin 94 pushes the front surface 865 of the operation groove 864, so that the protective cover 86 closes in conjunction. Further, the operator may perform the closing operation of the protective cover 86 after sliding the electrical connection portion 93 halfway. In this case, since the rear surface 866 of the operation groove 864 pushes the operation pin 94 forward, the electrical connection portion 93 slides forward in conjunction with the operation pin 94.
  • the electrical connection portion 93 has a head-side connector 95 between the two operation pins 94 on the upper surface. Therefore, when the electrical connecting portion 93 slides forward, the head-side connector 95 also slides forward. As a result, the head-side connector 95 approaches the machine-side connector 85 and is finally fitted.
  • the head side connector 95 incorporates a control contact 951, a drive power source contact 952, and a control power source contact 953 from the upper side to the lower side.
  • the control contact 951 contacts the control contact 851 of the machine-side connector 85 and connects the control lines.
  • the drive power contact 952 is in contact with the drive power contact 852 and connects the drive power line.
  • the control power supply contact 953 is in contact with the control power supply contact 853 and connects the control power supply line.
  • Control contact 951 is arranged behind drive power supply contact 952 and control power supply contact 953.
  • FIG. 6 is a plan sectional view schematically showing the configuration of the error absorbing portion 97 included in the electrical connecting portion 93.
  • the error absorbing unit 97 includes a sliding plate 971 and a wave washer 972.
  • the sliding plate 971 is attached to both side surfaces of the mounting head 46.
  • the sliding plate 971 maintains a sliding resistance at an appropriate value when the other member moves in contact with it.
  • the wave washer 972 is disposed inside the left and right side plates 935 of the electrical connection portion 93.
  • the wave washer 972 has a waveform shape and elasticity that changes the height of the waveform. When the electrical connecting portion 93 slides relative to the mounting head 46, the wave washer 972 slides on the sliding plate 971.
  • the waveform of one wave washer 972 can be increased, and the waveform of the other wave washer 972 can be decreased.
  • the position of the electrical connecting portion 93 in the width direction can be adjusted with respect to the mounting head 46. Therefore, even if there is a relative position error when the head-side connector 95 is fitted to the machine-side connector 85 due to a position error between the X-axis moving table 44 and the mounting head 46,
  • the error absorbing unit 97 can absorb the error.
  • the head-side connector 95 on the upper surface of the electrical connection portion 93 is displaced in the width direction so as to face the machine-side connector 85 and can be fitted well.
  • the error absorbing portion 97 has an action of reducing and stabilizing the required operating force when the electrical connecting portion 93 is slid.
  • FIG. 3 shows a situation when the positioning operation is started.
  • FIG. 7 is a side view of the work head mounting structure 7 showing a situation during the positioning operation.
  • FIG. 8 is a side view of the work head mounting structure 7 showing a situation where the positioning operation is completed.
  • the worker holds the mounting head 46 with the lower portion tilted forward, and fits the first positioning portion 91 to the first positioning seat 81 (see arrow M ⁇ b> 1 in FIG. 3). Then, the situation shown in FIG. 7 is obtained. Next, the worker pushes the upper part of the rear side of the mounting head 46 forward. As a result, the mounting head 46 swings clockwise in FIG. 7 around the first positioning portion 91 already fitted (see arrow M2 in FIG. 7). The second positioning portion 92 is fitted close to the second positioning seat 82 while drawing an arc-shaped locus. Then, the end state of the positioning operation shown in FIG. 8 is reached. As described above, the positioning operation is extremely easy.
  • FIG. 9 is a side view showing a situation around the electrical connection portion 93 immediately before starting the electrical connection operation.
  • FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 10 is a side view showing a state in which the electrical connecting portion 93 has slid to the front until approximately the middle of the total slide amount.
  • FIG. 4 mentioned above shows the fitting state of the head side connector 95 and the main unit side connector 85 at the time of FIG.
  • FIG. 11 is a side view showing a state in which the electrical connecting portion 93 is slid and moved to near the front end position.
  • FIG. 12 is a side sectional view showing a fitting state of the head side connector 95 and the main unit side connector 85 at the time of FIG.
  • FIG. 13 is a side view showing a situation where the electrical connection operation is completed by sliding the electrical connection portion 93 to the front end position.
  • the electrical connection portion 93 is at the rear end position where the front edge of the long hole 931 is in contact with the retaining boss 932. At this time, the head-side connector 95 faces the machine-side connector 85 at a distance.
  • the protective cover 86 is open. The operator pushes the electrical connecting portion 93 forward (see arrow M3 in FIG. 9). Then, the electrical connecting portion 93 slides forward until the operation pin 94 comes into contact with the front surface 865 of the operation groove 864 of the protective cover 86.
  • the electrical connection portion 93 moves forward to approximately the middle of the total slide amount, and the state shown in FIG. 10 is obtained.
  • the drive power contact 952 and the drive power contact 852 are already in contact
  • the control power contact 953 and the control power contact 853 are already in contact.
  • the power supply control unit 61 controls the supply of power using the power supply line based on the connection state of the control line. Specifically, the power supply control unit 61 allows the power supply after the control line is connected, and the head side connector 95 is disconnected from the machine side connector 85 after the power supply is stopped. Allow. Therefore, at the present time when the control contact 951 and the control contact 851 are not in contact, the power supply control unit 61 prohibits the supply of power even if the drive power supply line and the control power supply line are connected.
  • the control contact 951 and the control contact 851 come into contact. Therefore, the power supply control unit 61 allows supply of drive power and control power. As a result, supply of drive power through the drive power supply line and supply of control power through the control power supply line are started. Further, the in-head control unit 4A is started and communication via the control line is started. Thus, since the power is supplied after confirming the connection of the control power line connected after the drive power line and the control power line, the insertion operation of the head-side connector 95 in the live line state does not occur. .
  • the electrical connection portion 93 is in a front end position where the rear edge of the long hole 931 is in contact with the retaining boss 932.
  • the head side connector 95 and the main unit side connector 85 are fitted well. Further, the contacts are in good contact with each other while securing a sufficient contact area. Supplementally, in consideration of the case where a fitting error in the front-rear direction occurs between the connectors, the contacts have a tolerance of the contact position in the front-rear direction.
  • the electrical connecting portion 93 is fitted by sliding the head side connector 95 relative to the machine side connector 85 in the insertion direction with the mounting head 46 positioned at the set position 83. Combine.
  • the operator may further push the electrical connecting portion 93 forward (see the broken line arrow M9 in FIG. 10).
  • the operation pin 94 pushes the front surface 865 of the operation groove 864 while the electrical connection portion 93 slides forward.
  • the protective cover 86 closes in conjunction with it.
  • the electric connecting operation is completed by the interlocking operation. Therefore, the electrical connection operation is extremely easy and no mistakes occur.
  • the detaching operation for removing the mounting head 46 from the X-axis moving table 44 is performed by a two-stage operation including an electrical connection releasing operation and a positioning releasing operation.
  • the electrical connection portion 93 and the protective cover 86 are not interlocked. For this reason, the operator first opens the protective cover 86, then slides the electrical connection portion 93 backward, and pulls out the head-side connector 95.
  • the power supply control unit 61 allows the head side connector 95 to be detached from the main unit side connector 85 after the supply of power is stopped.
  • an electrical locking mechanism that locks the electrical connecting portion 93 at the front end position is provided, and this locking mechanism is driven from the control power line. Then, when the supply of the control power is stopped, the lock mechanism is automatically released, and the rearward movement of the electrical connection portion 93 (the operation of removing the head side connector 95) can be performed.
  • the operation of removing the head-side connector 95 is permitted after the supply of power is stopped, the operation of removing in the live line state does not occur.
  • the positioning operation of the mounting head 46 is performed first, and the electrical connection operation is performed later.
  • the electrical connection operation is a simple operation in which the head-side connector 95 is slid and moved with respect to the machine-side connector 85. That is, the mounting operation can be simplified and separately performed by positioning operation and electrical connection operation, and the connector or the like does not hang down and does not hinder the positioning operation. Therefore, the operator can easily and reliably perform the mounting operation.
  • Embodiments Even if the X-axis moving base 44 has the electrical connection portion 93 and the machine-side connector 85 slides and the mounting head 46 has the protective cover 86, it is the same as the embodiment. An effect occurs.
  • the error absorbing unit 97 described in the embodiment absorbs errors in the width direction, but can also be configured to absorb errors in the vertical direction.
  • the work head mounting structure 7 can also be implemented by a substrate work machine other than the component mounting machine 1, such as a board inspection machine.
  • the present embodiment can be variously applied and modified in addition to the above.
  • Component mounting machine 2 Board transfer device 3: Component supply device 4: Component transfer device 40: Head drive mechanism 44: X-axis moving table 46: Mounting head 5: Component camera 6: Control unit 61: Power supply control unit 7 : Work head mounting structure 81: First positioning seat 82: Second positioning seat 83: Set position 85: Machine side connector 86: Protective cover 91: First positioning portion 92: Second positioning portion 93: Electrical connection portion 95 : Head side connector 97: Error absorbing part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

作業ヘッドの取り付け構造は、対基板作業機のヘッド駆動機構によって駆動される移動台に設けられる位置決め座と、作業ヘッドに設けられ、前記位置決め座に嵌合して前記作業ヘッドを前記移動台に対してセット位置に位置決めする位置決め部と、前記移動台に設けられて電気的な接続を担う本機側コネクタと、前記作業ヘッドに設けられて電気的な接続を担うヘッド側コネクタと、前記作業ヘッドが前記セット位置に位置決めされた状態で、前記本機側コネクタに対し前記ヘッド側コネクタを挿入方向に相対的にスライド移動させて嵌合させる電気接続部と、を備える。

Description

作業ヘッドの取り付け構造
　本明細書は、対基板作業機に着脱可能に取り付けられる作業ヘッドの取り付け構造に関する。
　プリント配線が施された基板に対基板作業を実施して、回路基板を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機の代表例として、部品の装着作業を実施する部品装着機や、基板の検査作業を実施する基板検査機などがある。多くの部品装着機では、保持している部品装着具の種類や個数などが相違する複数の装着ヘッドが準備され、交換されて使用される。また、基板検査機でも、保持している検査用カメラの仕様などが相違する複数の検査ヘッドが準備され、交換されて使用される場合がある。この種の作業ヘッド（装着ヘッド、検査ヘッド）の取り付け構造に関連する一技術例が特許文献１に開示されている。
　特許文献１に開示された対基板作業機は、着脱可能な作業ヘッドを含み、装着された作業ヘッドを作動させることによって、回路基板に対して予め設定された作業を行う。これによれば、作業ヘッドが着脱可能であるので、メンテナンスが容易に行える等、対基板作業機の利便性を向上できる、とされている。
特開２００４－２２１５１８号公報
　ところで、特許文献１に限らず一般的に、作業ヘッドの取り付けに際しては、機械的な位置決めに加え、電源線や制御線などを電気的に接続するコネクタの嵌合が必要となる。ここで、機械的な位置決めと電気的な接続を同時に行う構成では、位置決め部に対するコネクタ位置の誤差が有ると、コネクタ同士が良好に嵌合できず、位置決め操作を阻害するおそれがある。さらに、無理して位置決め操作を行うと、コネクタを破損するリスクが生じる。また、コネクタの嵌合には或る程度の押し付け操作力が必要であり、位置決め操作の妨げとなる。さらに、取り付け操作自体も、複数箇所に気を配りながら進める必要があって煩雑であり、かつ難しい。
　一方、電源線や制御線などに大幅な自由度（長さの遊びなど）を設け、機械的な位置決めが終了してからコネクタを嵌合させる構成もある。この構成では、コネクタや電源線、制御線が垂れ下がり、位置決め操作の妨げとなる場合がある。つまり、機械的な位置決めを行うときにコネクタや電源線、制御線に気を配る必要があり、やはり取り付け操作が煩雑であり、かつ難しい。
　また、作業者は、予め定められた交換手順にしたがって作業ヘッドを交換する。一般的には、電源断の状態を確認してから交換作業を進め、交換後に電気的な接続状態が正常であることを確認してから電源の供給を開始する。しかしながら、定められた交換手順を踏まえなくとも、作業ヘッドの交換は物理的に可能となっている。このため、電源線や制御線を活線状態で挿抜するおそれがある。
　本明細書では、対基板作業機において、取り付け操作を容易にかつ確実に行える作業ヘッドの取り付け構造を提供することを解決すべき課題とする。
　本明細書は、対基板作業機のヘッド駆動機構によって駆動される移動台に設けられる位置決め座と、作業ヘッドに設けられ、前記位置決め座に嵌合して前記作業ヘッドを前記移動台に対してセット位置に位置決めする位置決め部と、前記移動台に設けられて電気的な接続を担う本機側コネクタと、前記作業ヘッドに設けられて電気的な接続を担うヘッド側コネクタと、前記作業ヘッドが前記セット位置に位置決めされた状態で、前記本機側コネクタに対し前記ヘッド側コネクタを挿入方向に相対的にスライド移動させて嵌合させる電気接続部と、を備える作業ヘッドの取り付け構造を開示する。
　本明細書で開示する作業ヘッドの取り付け構造では、作業ヘッドの位置決め操作が先に行われ、電気接続操作が後から行われる。かつ、電気接続操作は、本機側コネクタに対しヘッド側コネクタをスライド移動させるという簡単な操作となっている。つまり、取り付け操作を位置決め操作および電気接続操作に分けて単純化し別々に行うことができ、かつ、コネクタ等は垂れ下がらず位置決め操作を妨げない。したがって、作業者は、取り付け操作を容易にかつ確実に行える。
実施形態の作業ヘッドの取り付け構造を適用した対基板作業機の一例である部品装着機の主要部の構造を示す斜視図である。 部品装着機の制御の構成を示すブロック図である。 実施形態の作業ヘッドの取り付け構造の側面図である。 本機側コネクタおよびヘッド側コネクタのコンタクトの配置を示す側面断面図である。 保護カバーおよび電気接続部の構造を示す斜視図である。 電気接続部が有する誤差吸収部の構成を模式的に示す平面断面図である。 位置決め操作の途中の状況を示す作業ヘッドの取り付け構造の側面図である。 位置決め操作が終了した状況を示す作業ヘッドの取り付け構造の側面図である。 電気接続操作を開始する直前の電気接続部の周りの状況を示す側面図である。 電気接続部が全スライド量の概ね半ばまで前側にスライド移動した状況を示す側面図である。 電気接続部が前端位置の近くまでスライド移動した状況を示す側面図である。 図１１の時点におけるヘッド側コネクタと本機側コネクタの嵌合状況を示す側面断面図である。 電気接続部が前端位置までスライド移動して電気接続操作が終了した状況を示す側面図である。
　１．対基板作業機（部品装着機１）の構造
　まず、対基板作業機の一例である部品装着機１について、図１および図２を参考にして説明する。図１は、実施形態の作業ヘッドの取り付け構造７を適用した対基板作業機の一例である部品装着機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、左下（後側）から右上（前側）に向かう方向がＹ軸方向、鉛直方向がＺ軸方向である。また、図２は、部品装着機１の制御の構成を示すブロック図である。部品装着機１は、部品の装着作業を繰り返して実施する。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、制御部６（図２参照）、および機台１０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１０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１０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１０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１０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を複数の押し上げピンで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の後側に着脱可能に装備される。部品供給装置３は、デバイスパレット３５上に複数のフィーダ装置３１が列設されて構成される。フィーダ装置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が所定ピッチで送り出されると、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、およびヘッド内制御部４Ａなどで構成される。一対のＹ軸レール４１は、機台１０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の後側に、着脱可能に取り付けられる。装着ヘッド４６は、対基板作業機の作業ヘッドに相当する。Ｙ軸レール４１、Ｙ軸移動台４２、Ｙ軸モータ４３、およびＸ軸モータ４５は、Ｘ軸移動台４４と一緒に装着ヘッド４６を駆動するヘッド駆動機構４０を構成する。
　装着ヘッド４６は、ロータリツール４７を下側に有する。図１には省略されているが、ロータリツール４７の下側に、複数本の吸着ノズルが環状に配置されている。ロータリツール４７の回転によって動作位置にセットされた吸着ノズルは、Ｚ軸モータ４８に駆動されて昇降する。吸着ノズルは、負圧の供給によって部品取り出し部３４から部品を吸着し、正圧の供給によって部品を基板Ｋに装着する。
　マークカメラ４９は、装着ヘッド４６の下側に設けられ、ロータリツール４７に並んで配置される。マークカメラ４９は、位置決めされた基板Ｋに付設された位置マークを撮像して、基板Ｋの正確な装着実施位置を検出する。ヘッド内制御部４Ａは、装着ヘッド４６内に設けられる。ヘッド内制御部４Ａは、ロータリツール４７の回転を制御し、さらには、Ｚ軸モータ４８やマークカメラ４９を制御する。
　装着ヘッド４６に設けられたＺ軸モータ４８などの駆動部は、駆動電源で動作する。装着ヘッド４６に設けられたヘッド内制御部４Ａやマークカメラ４９およびセンサ類は、制御電源で動作する。駆動電源は、駆動用電源線によってＸ軸移動台４４から供給される。制御電源は、制御用電源線によってＸ軸移動台４４から供給される。また、ヘッド内制御部４Ａは、制御線を用い、Ｘ軸移動台４４を経由して制御部６に通信接続される。
　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１０の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ５は、装着ヘッド４６の複数本の吸着ノズルが部品取り出し部３４で部品を吸着して基板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、複数本の吸着ノズルにそれぞれ保持された部品を一括して撮像できる。取得された画像データは、画像処理されて、部品の吸着状態や部品の縦寸法および横寸法、接続電極の配置などが確認される。
　制御部６は、基板Ｋの種類ごとのジョブデータを保持して、装着作業を制御する。ジョブデータは、装着作業の詳細な手順や方法などを記述したデータである。制御部６は、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４のヘッド駆動機構４０およびヘッド内制御部４Ａ、ならびに部品カメラ５に各種の指令を送信する。また、制御部６は、これらの装置から動作状況に関する情報を受信する。制御部６は、単一のコンピュータ装置で構成されてもよく、複数のコンピュータ装置に機能分散されて構成されてもよい。制御部６は、後で詳述する給電制御部６１の機能を含む。
　２．実施形態の作業ヘッドの取り付け構造７
　実施形態の作業ヘッドの取り付け構造７の説明に移る。図３は、実施形態の作業ヘッドの取り付け構造７の側面図である。図３は、Ｘ軸移動台４４に装着ヘッド４６を取り付ける取り付け操作の直前の状況を示している。作業ヘッドの取り付け構造７は、Ｘ軸移動台４４に設けられる部材、装着ヘッド４６に設けられる部材、および給電制御部６１からなる。
　Ｘ軸移動台４４には、第１位置決め座８１、第２位置決め座８２、電気接続用アーム８４、本機側コネクタ８５、および保護カバー８６が設けられる。第１位置決め座８１は、Ｘ軸移動台４４の後面の下部に配置される。第１位置決め座８１は、上方に向かってＶ字状に開口する溝形状に形成される。第２位置決め座８２は、Ｘ軸移動台４４の後面の中間高さよりも少し高い位置に配置される。第２位置決め座８２は、矩形窓の形状に形成される。Ｘ軸移動台４４の後面は、装着ヘッド４６をセットするセット位置８３になっている。
　電気接続用アーム８４は、Ｘ軸移動台４４の後面の上部から水平後方に延設される。本機側コネクタ８５は、電気接続用アーム８４の後部に配置される。本機側コネクタ８５は、電気的な接続を担う。図４は、本機側コネクタ８５およびヘッド側コネクタ９５（後述）のコンタクトの配置を示す側面断面図である。図４において、コンタクトは、便宜的に斜線のハッチング付して示される。図４は、電気接続操作の途中の状態を示している。
　図４に示されるように、本機側コネクタ８５は、制御コンタクト８５１、駆動電源コンタクト８５２、および制御電源コンタクト８５３を上側から下側へと内蔵する。制御コンタクト８５１は、制御線の接続を担う。駆動電源コンタクト８５２は、駆動用電源線の接続を担う。制御電源コンタクト８５３は、制御用電源線の接続を担う。制御コンタクト８５１は、駆動電源コンタクト８５２および制御電源コンタクト８５３よりも前側に配置される。
　保護カバー８６は、本機側コネクタ８５の後上方位置に、揺動可能に配置される。保護カバー８６は、閉止動作して本機側コネクタ８５およびヘッド側コネクタ９５を保護する。図５は、保護カバー８６および電気接続部９３（後述）の構造を示す斜視図である。図５は、装着ヘッド４６がＸ軸移動台４４のセット位置８３に位置決めされた状態で電気接続操作を開始する直前の状態を示している。保護カバー８６は、カバー部８６１および左右の側面部８６２からなる。カバー部８６１は、左右の側面部８６２に架け渡され、かつ、側面部８６２の上縁から後縁に沿う曲面に形成される。
　左右の側面部８６２の前寄りには、本機側コネクタ８５に揺動可能に支承される揺動軸部８６３が設けられる。側面部８６２の揺動軸部８６３よりも後側に、下向きに開口する操作溝８６４が形成される。操作溝８６４の溝形状により、電気接続部９３の接続動作と、保護カバー８６の閉止動作とが相互に連動されるようになっている。操作溝８６４の前面８６５は、中間高さが後方に膨らむ凸形状に形成されている。一方、操作溝８６４の後面８６６は、中間高さが前方に膨らむ凸形状に形成され、この凸形状の上下にそれぞれ凹形状が形成されている（図９参照）。
　一方、装着ヘッド４６には、第１位置決め部９１、第２位置決め部９２、電気接続部９３、およびヘッド側コネクタ９５が設けられる。第１位置決め部９１は、装着ヘッド４６の前面の下部に配置される。第１位置決め部９１は、下方に向かって楔状に突出する突条の形状に形成され、第１位置決め座８１に嵌合可能となっている。第２位置決め部９２は、装着ヘッド４６の前面の中間高さよりも少し高い位置に配置される。第２位置決め部９２は、矩形の凸形状に形成され、第２位置決め座８２に嵌合可能となっている。第２位置決め部９２と第２位置決め座８２の嵌合状態は、図略のロック機構を用いて維持される。
　第１位置決め部９１と第１位置決め座８１の嵌合、および第２位置決め部９２と第２位置決め座８２の嵌合により、装着ヘッド４６は、Ｘ軸移動台４４のセット位置８３に位置決めされる。なお、装着ヘッド４６の前後方向、左右方向、および上下方向の位置を決める構造の詳細、ならびにロック機構の詳細は、特許文献１に開示されている。
　電気接続部９３は、装着ヘッド４６の上面の後部の位置に、前後方向にスライド移動可能に配置される。電気接続部９３の左右の側面には、前後方向に延びる長孔９３１が２個ずつ穿設されている。それぞれの長孔９３１には、装着ヘッド４６の留めボス９３２が遊嵌される。電気接続部９３の上面の左右に、それぞれ操作ピン９４が立設される。操作ピン９４の上部の断面は、操作ピン９４の他の部分の断面よりも膨らんだ円形になっている。操作ピン９４は、保護カバー８６の操作溝８６４に遊嵌可能である。操作ピン９４は、操作溝８６４の前面８６５または後面８６６に接触して、電気接続部９３と保護カバー８６の連動動作を実現する。
　上記した構成において、作業者は、電気接続部９３を押動して前側にスライド移動させる。電気接続部９３が前側にスライド移動する途中で、操作ピン９４が操作溝８６４の前面８６５を押動するので、保護カバー８６は、連動して閉止動作する。また、作業者は、電気接続部９３を途中までスライド移動させた後に、保護カバー８６を閉止操作してもよい。この場合、操作溝８６４の後面８６６が操作ピン９４を前側に押動するので、電気接続部９３は、連動して前側にスライド移動する。これらの操作および動作については、後で詳述する。
　電気接続部９３は、上面の２本の操作ピン９４の間にヘッド側コネクタ９５を有する。したがって、電気接続部９３が前側にスライド移動すると、ヘッド側コネクタ９５も前側にスライド移動する。これにより、ヘッド側コネクタ９５は、本機側コネクタ８５に接近し、最終的に嵌合する。
　図４に示されるように、ヘッド側コネクタ９５は、制御コンタクト９５１、駆動電源コンタクト９５２、および制御電源コンタクト９５３を上側から下側へと内蔵する。制御コンタクト９５１は、本機側コネクタ８５の制御コンタクト８５１と相互に接触して、制御線を接続する。駆動電源コンタクト９５２は、駆動電源コンタクト８５２と相互に接触して、駆動用電源線を接続する。制御電源コンタクト９５３は、制御電源コンタクト８５３と相互に接触して、制御用電源線を接続する。制御コンタクト９５１は、駆動電源コンタクト９５２および制御電源コンタクト９５３よりも後側に配置される。
　図６は、電気接続部９３が有する誤差吸収部９７の構成を模式的に示す平面断面図である。図示されるように、誤差吸収部９７は、滑りプレート９７１およびウェーブワッシャ９７２で構成される。滑りプレート９７１は、装着ヘッド４６の両方の側面に貼設される。滑りプレート９７１は、他の部材が接触して移動するときの摺動抵抗を適正値に保つ。一方、ウェーブワッシャ９７２は、電気接続部９３の左右の側板９３５の内側に配設される。ウェーブワッシャ９７２は、波形の形状を有するとともに、波形の高低を変化させる弾性をもつ。装着ヘッド４６に対して電気接続部９３がスライド移動するとき、ウェーブワッシャ９７２は、滑りプレート９７１に摺動する。
　これによれば、一方のウェーブワッシャ９７２の波形が高くなり、他方のウェーブワッシャ９７２の波形が低くなることが可能になる。換言すると、装着ヘッド４６に対して、電気接続部９３の幅方向の位置が調整可能となる。したがって、Ｘ軸移動台４４と装着ヘッド４６の間の位置の誤差などに起因して、ヘッド側コネクタ９５が本機側コネクタ８５に嵌合するときに相対的な位置の誤差があっても、誤差吸収部９７は、その誤差を吸収できる。つまり、電気接続部９３の上面のヘッド側コネクタ９５は、幅方向に変位して本機側コネクタ８５に正対し、良好に嵌合することができる。さらに、誤差吸収部９７は、電気接続部９３をスライド移動させるときの所要操作力を軽減化および安定化させる作用を兼ね備える。
　３．実施形態おける取り付け操作の手順、および作用
　次に、実施形態の作業ヘッドの取り付け構造７における取り付け操作の手順、および作用について説明する。装着ヘッド４６の取り付け操作は、位置決め操作および電気接続操作の二段階操作によって行われる。まず、位置決め操作について説明する。前出の図３は、位置決め操作を開始するときの状況を示している。図７は、位置決め操作の途中の状況を示す作業ヘッドの取り付け構造７の側面図である。図８は、位置決め操作が終了した状況を示す作業ヘッドの取り付け構造７の側面図である。
　作業者は、図３に示されるように、装着ヘッド４６の下部を前にして傾けて持ち、第１位置決め部９１を第１位置決め座８１に嵌合させる（図３の矢印Ｍ１参照）。すると、図７に示された状況となる。次に、作業者は、装着ヘッド４６の後側の上部寄りを前側に押動する。これにより、装着ヘッド４６は、既に嵌合している第１位置決め部９１を中心にして、図７の時計回りに揺動する（図７の矢印Ｍ２参照）。第２位置決め部９２は、円弧状の軌跡を描きながら第２位置決め座８２に接近して嵌合する。すると、図８に示された位置決め操作の終了状況となる。以上説明したように、位置決め操作は、すこぶる容易である。
　次に、電気接続操作について説明する。図９は、電気接続操作を開始する直前の電気接続部９３の周りの状況を示す側面図である。図９は、図８の部分拡大図となっている。図１０は、電気接続部９３が全スライド量の概ね半ばまで前側にスライド移動した状況を示す側面図である。前出の図４は、図１０の時点におけるヘッド側コネクタ９５と本機側コネクタ８５の嵌合状況を示している。図１１は、電気接続部９３が前端位置の近くまでスライド移動した状況を示す側面図である。図１２は、図１１の時点におけるヘッド側コネクタ９５と本機側コネクタ８５の嵌合状況を示す側面断面図である。図１３は、電気接続部９３が前端位置までスライド移動して電気接続操作が終了した状況を示す側面図である。
　図９において、電気接続部９３は、長孔の９３１の前縁が留めボス９３２に接する後端位置にある。この時点で、ヘッド側コネクタ９５は、本機側コネクタ８５に離隔して対向している。また、保護カバー８６は開いている。作業者は、電気接続部９３を前側へ押動操作する（図９の矢印Ｍ３参照）。すると、電気接続部９３は、操作ピン９４が保護カバー８６の操作溝８６４の前面８６５に接するまで、前側にスライド移動する。
　電気接続部９３は、全スライド量の概ね半ばまで前進して、図１０に示された状況となる。この時点で、図４に示されるように、駆動電源コンタクト９５２と駆動電源コンタクト８５２が既に接触し、制御電源コンタクト９５３と制御電源コンタクト８５３が既に接触する。しかしながら、制御コンタクト９５１と制御コンタクト８５１の間には未だ間隙があり、この両者は接触していない。
　ここで、給電制御部６１は、制御線の接続状態に基づいて、電源線を用いた電源の供給を制御する。詳細には、給電制御部６１は、制御線が接続されてから電源の供給を許容し、かつ、電源の供給が停止されてから、ヘッド側コネクタ９５が本機側コネクタ８５から離脱することを許容する。したがって、制御コンタクト９５１と制御コンタクト８５１が接触していない現時点において、給電制御部６１は、駆動用電源線および制御用電源線が接続されていても、電源の供給を禁止する。
　図１０に示された状況で、作業者は、保護カバー８６のカバー部８６１を下方に押動して閉止操作する（図１０の矢印Ｍ４参照）。保護カバー８６は、揺動軸部８６３を中心にして、図１０の反時計回りに揺動して閉止動作する。保護カバー８６の揺動に伴い、操作溝８６４の後面８６６が操作ピン９４を前側に押動する。これにより、電気接続部９３は、連動して前側にスライド移動し（図１１の矢印Ｍ５参照）、図１１に示された状況となる。
　この時点で、図１２に示されるように、制御コンタクト９５１と制御コンタクト８５１が接触する。したがって、給電制御部６１は、駆動電源および制御電源の供給を許容する。これにより、駆動用電源線による駆動電源の供給、および、制御用電源線による制御電源の供給が開始される。さらに、ヘッド内制御部４Ａが始動して、制御線を経由する通信が開始される。このように、駆動用電源線および制御用電源線よりも後に接続される制御線の接続を確認してから電源が供給されるので、活線状態でのヘッド側コネクタ９５の挿し操作が発生しない。
　保護カバー８６が閉止動作を終了すると、図１３に示された電気接続操作の終了状況となる。電気接続部９３は、長孔の９３１の後縁が留めボス９３２に接する前端位置にある。ヘッド側コネクタ９５および本機側コネクタ８５は、良好に嵌合している。また、コンタクト同士は、十分な接触面積を確保して良好に接触する。補足すると、コネクタ間に前後方向の嵌合誤差が生じる場合を考慮して、コンタクト同士は、前後方向に接触位置の裕度をもっている。上述した操作および動作により、電気接続部９３は、装着ヘッド４６がセット位置８３に位置決めされた状態で、本機側コネクタ８５に対しヘッド側コネクタ９５を挿入方向に相対的にスライド移動させて嵌合させる。
　なお、図１０に示された状況で、作業者は、さらに電気接続部９３を前側へ押動操作してもよい（図１０の破線矢印Ｍ９参照）。この場合、電気接続部９３が前側にスライド移動する途中で、操作ピン９４が操作溝８６４の前面８６５を押動する。これにより、保護カバー８６は、連動して閉止動作する。このように、保護カバー８６を閉止操作しても、電気接続部９３を押動操作しても、連動動作によって電気接続操作が終了する。したがって、電気接続操作は、すこぶる容易であり、かつ間違いが生じない。
　また、Ｘ軸移動台４４から装着ヘッド４６を取り外す取り外し操作は、電気接続の解除操作および位置決めの解除操作の二段階操作によって行われる。電気接続の解除操作では、電気接続部９３および保護カバー８６は連動しない。このため、作業者は、まず保護カバー８６を開放操作し、次に電気接続部９３を後方へスライド移動させて、ヘッド側コネクタ９５を抜き操作する。
　また、給電制御部６１は、電源の供給が停止されてから、ヘッド側コネクタ９５が本機側コネクタ８５から離脱することを許容する。これを実現するために、例えば、電気接続部９３を前端位置にロックする電気的なロック機構を設け、このロック機構を制御用電源線から駆動する。すると、制御電源の供給が停止されたときに、ロック機構が自動的に解除され、電気接続部９３の後側へのスライド移動（ヘッド側コネクタ９５の抜き操作）が行えるようになる。このように、電源の供給が停止されてから、ヘッド側コネクタ９５の抜き操作を許容するので、活線状態での抜き操作が発生しない。
　実施形態の作業ヘッドの取り付け構造７では、装着ヘッド４６の位置決め操作が先に行われ、電気接続操作が後から行われる。かつ、電気接続操作は、本機側コネクタ８５に対しヘッド側コネクタ９５をスライド移動させるという簡単な操作となっている。つまり、取り付け操作を位置決め操作および電気接続操作に分けて単純化し別々に行うことができ、かつ、コネクタ等は垂れ下がらず位置決め操作を妨げない。したがって、作業者は、取り付け操作を容易にかつ確実に行える。
　４．実施形態の応用および変形
　なお、Ｘ軸移動台４４が電気接続部９３を有して本機側コネクタ８５がスライド移動し、装着ヘッド４６が保護カバー８６を有しても、実施形態と同等の作用が生じる。また、実施形態で説明した誤差吸収部９７は、幅方向の誤差を吸収するが、上下方向の誤差をも吸収するように構成することができる。さらに、作業ヘッドの取り付け構造７は、部品装着機１以外の対基板作業機、例えば基板検査機でも実施することができる。本実施形態は、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　　２：基板搬送装置　　３：部品供給装置　　４：部品移載装置　　４０：ヘッド駆動機構　　４４：Ｘ軸移動台　　４６：装着ヘッド　　５：部品カメラ　　６：制御部　　６１：給電制御部　　７：作業ヘッドの取り付け構造　　８１：第１位置決め座　　８２：第２位置決め座　　８３：セット位置　　８５：本機側コネクタ　　８６：保護カバー　　９１：第１位置決め部　　９２：第２位置決め部　　９３：電気接続部　　９５：ヘッド側コネクタ　　９７：誤差吸収部

Claims (6)

  1. 　対基板作業機のヘッド駆動機構によって駆動される移動台に設けられる位置決め座と、
    　作業ヘッドに設けられ、前記位置決め座に嵌合して前記作業ヘッドを前記移動台に対してセット位置に位置決めする位置決め部と、
    　前記移動台に設けられて電気的な接続を担う本機側コネクタと、
    　前記作業ヘッドに設けられて電気的な接続を担うヘッド側コネクタと、
    　前記作業ヘッドが前記セット位置に位置決めされた状態で、前記本機側コネクタに対し前記ヘッド側コネクタを挿入方向に相対的にスライド移動させて嵌合させる電気接続部と、
    　を備える作業ヘッドの取り付け構造。
  2. 　前記電気接続部は、前記ヘッド側コネクタが前記本機側コネクタに嵌合するときの相対的な位置の誤差を吸収する誤差吸収部を有する、請求項１に記載の作業ヘッドの取り付け構造。
  3. 　前記位置決め座は、第１位置決め座および第２位置決め座を含み、
    　前記位置決め部は、前記第１位置決め座に嵌合する第１位置決め部、および、前記第１位置決め部が前記第１位置決め座に嵌合した状態において円弧状の軌跡を描きながら前記第２位置決め座に接近して嵌合する第２位置決め部を含む、
    　請求項１または２に記載の作業ヘッドの取り付け構造。
  4. 　前記電気接続部が前記ヘッド側コネクタを前記挿入方向に相対的にスライド移動させる接続動作と、前記本機側コネクタおよび前記ヘッド側コネクタを保護する保護カバーが閉じる閉止動作とが連動する、請求項１～３のいずれか一項に記載の作業ヘッドの取り付け構造。
  5. 　前記本機側コネクタおよび前記ヘッド側コネクタは、相互に接触して電源線を接続する電源コンタクト、および、前記ヘッド側コネクタが前記本機側コネクタに嵌合するときに前記電源コンタクトよりも後から相互に接触して制御線を接続する制御コンタクトを有し、
    　前記制御線の接続状態に基づいて、前記電源線を用いた電源の供給を制御する給電制御部をさらに備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の作業ヘッドの取り付け構造。
  6. 　前記給電制御部は、
    　前記ヘッド側コネクタが前記本機側コネクタに嵌合するときに、前記制御線が接続されてから前記電源の供給を許容し、かつ、
    　前記電源の供給が停止されてから、前記ヘッド側コネクタが前記本機側コネクタから離脱することを許容する、
    　請求項５に記載の作業ヘッドの取り付け構造。
PCT/JP2018/019629 2018-05-22 2018-05-22 作業ヘッドの取り付け構造 WO2019224904A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880093588.6A CN112136376B (zh) 2018-05-22 2018-05-22 作业头的安装构造
EP18919810.4A EP3799551A4 (en) 2018-05-22 2018-05-22 WORK HEAD MOUNTING STRUCTURE
JP2020520897A JP7080315B2 (ja) 2018-05-22 2018-05-22 作業ヘッドの取り付け構造
PCT/JP2018/019629 WO2019224904A1 (ja) 2018-05-22 2018-05-22 作業ヘッドの取り付け構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/019629 WO2019224904A1 (ja) 2018-05-22 2018-05-22 作業ヘッドの取り付け構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019224904A1 true WO2019224904A1 (ja) 2019-11-28

Family

ID=68616821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/019629 WO2019224904A1 (ja) 2018-05-22 2018-05-22 作業ヘッドの取り付け構造

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3799551A4 (ja)
JP (1) JP7080315B2 (ja)
CN (1) CN112136376B (ja)
WO (1) WO2019224904A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146117A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Yazaki Corp 電気接続箱のコネクタ構造
JP2004221518A (ja) 2002-11-21 2004-08-05 Fuji Mach Mfg Co Ltd 対基板作業機、対基板作業機用作業ヘッド、対基板作業システムおよび対基板作業機用作業ヘッド使用準備処理プログラム
JP2008193033A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装装置及び作業ヘッドの取り付け方法
JP2015073026A (ja) * 2013-10-03 2015-04-16 Ｊｕｋｉオートメーションシステムズ株式会社 実装システム、キャリブレーション方法及びプログラム
WO2018087919A1 (ja) * 2016-11-14 2018-05-17 株式会社Ｆｕｊｉ ヘッド取付装置及び対基板作業装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6735856B1 (en) * 1998-11-09 2004-05-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for component placement
TW443641U (en) * 2000-02-02 2001-06-23 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Electrical connector
JP3960054B2 (ja) * 2002-01-21 2007-08-15 松下電器産業株式会社 電子部品実装装置および電子部品の実装ヘッドユニット
JP4109978B2 (ja) * 2002-12-13 2008-07-02 日本圧着端子製造株式会社 Ｆｐｃ用コネクタおよびこれを用いた携帯電話機
CN2684406Y (zh) * 2004-03-13 2005-03-09 富港电子（东莞）有限公司 掀盖式电连接器
JP4138689B2 (ja) * 2004-03-30 2008-08-27 株式会社東芝 インターフェイスモジュール付ｌｓｉパッケージ及びｌｓｉパッケージ
CN1885622A (zh) * 2005-06-23 2006-12-27 赖光治 集成电路连接座
JP4613179B2 (ja) * 2007-02-09 2011-01-12 日本航空電子工業株式会社 カードエッジコネクタ
SG148876A1 (en) * 2007-06-08 2009-01-29 J S T Mfg Co Ltd Card connector
EP2105247B1 (en) * 2008-03-25 2017-11-29 Mycronic AB Positioning system
CN101662088B (zh) * 2008-08-25 2011-02-09 胜华科技股份有限公司 具有定位装置的连接器
US8166638B2 (en) * 2009-06-11 2012-05-01 Asm Assembly Automation Ltd Rotary clip bonder
TWM418437U (en) * 2011-08-16 2011-12-11 Acron Prec Ind Co Ltd Electrical connector
CN104663017B (zh) * 2012-09-20 2017-06-13 富士机械制造株式会社 电子电路元件安装机
TWI465176B (zh) * 2013-01-30 2014-12-11 Wistron Corp 蓋板開合模組
CN107611694B (zh) * 2017-09-08 2018-11-13 广州安飞诺电子有限公司 一种连接器的cpa锁定装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146117A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Yazaki Corp 電気接続箱のコネクタ構造
JP2004221518A (ja) 2002-11-21 2004-08-05 Fuji Mach Mfg Co Ltd 対基板作業機、対基板作業機用作業ヘッド、対基板作業システムおよび対基板作業機用作業ヘッド使用準備処理プログラム
JP2008193033A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装装置及び作業ヘッドの取り付け方法
JP2015073026A (ja) * 2013-10-03 2015-04-16 Ｊｕｋｉオートメーションシステムズ株式会社 実装システム、キャリブレーション方法及びプログラム
WO2018087919A1 (ja) * 2016-11-14 2018-05-17 株式会社Ｆｕｊｉ ヘッド取付装置及び対基板作業装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3799551A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN112136376B (zh) 2022-01-28
EP3799551A4 (en) 2021-05-26
JP7080315B2 (ja) 2022-06-03
CN112136376A (zh) 2020-12-25
JPWO2019224904A1 (ja) 2021-02-25
EP3799551A1 (en) 2021-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6326551B2 (ja) 部品実装機、部品実装機の制御方法、部品実装機の制御プログラム、記録媒体、部品実装システム
JP7375070B2 (ja) 交換装置
JP6554440B2 (ja) 部品供給装置、部品供給方法および表面実装機
JP6442039B2 (ja) 部品供給装置、および装着機
JP6726684B2 (ja) リール保持装置
WO2013179532A1 (ja) フィーダ装着用のアタッチメントおよびフィーダ装着方法
WO2014192168A1 (ja) 電子回路部品実装システム
JP2021170676A (ja) 対基板作業機
WO2019224904A1 (ja) 作業ヘッドの取り付け構造
CN109565952B (zh) 对基板作业机
CN110741745A (zh) 电子元件安装机
JP6731068B2 (ja) ヘッド取付装置及び対基板作業装置
JP6974609B2 (ja) 交換装置
JP7229405B2 (ja) 部品装着システム
JP2004071760A (ja) 電子部品装着装置
JP7260343B2 (ja) パーツフィーダ
JP4047608B2 (ja) 実装機
WO2023007658A1 (ja) 部品装着機
JP7429701B2 (ja) 作業機、および部品装着方法
WO2022219715A1 (ja) フィーダ及び部品実装機
CN117837285A (zh) 元件装配机
CN114765940A (zh) 引脚元件供料器、对基板作业机及将引脚元件装配于电路基板的方法
JP2021077792A (ja) 部品装着機
JP2023053305A (ja) 部品装着システム
JP2020120139A (ja) 散在部品のピッキング装置、および散在部品のピッキング方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18919810

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020520897

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018919810

Country of ref document: EP

Effective date: 20201222