トップ :: H 電気 :: H05 他に分類されない電気技術




【発明の名称】 電子部品装着装置のスリップリングユニット
【発明者】 【氏名】狩野 良則

【氏名】永田 隆裕

【氏名】竹村 郁夫
【要約】 【課題】スリップリングと回転テーブルの回転検出手段とをユニット化して、部品点数の削減と省スペース化とを達成することができる電子部品装着装置のスリップリングユニットを提供することを目的とする。

【解決手段】複数の装着ヘッド１３を搭載した回転テーブル１２の可動側回路４２と外部の固定側回路４３とを電気的に接続する電子部品装着装置１のスリップリングユニット４４において、回転テーブル１２に対し同軸上に固定した可動側回路４２に連なる回転導体６１および回転導体６１に摺接する固定回路４３に連なるブラシ体６２とを有するスリップリング部５１と、回転導体６１に対し同軸上に固定した回転体８３と、回転体８３に設けた被検出子と、回転体８３に臨んで被検出子を検出する検出器８４とを備えたものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の装着ヘッドを搭載した回転テーブルの可動側回路と外部の固定側回路とを電気的に接続する電子部品装着装置のスリップリングユニットにおいて、前記回転テーブルに対し同軸上に固定した前記可動側回路に連なる回転導体および当該回転導体に摺接する前記固定側回路に連なるブラシ体とを有するスリップリング部と、前記回転導体に対し同軸上に固定した回転体と、前記回転体に設けた被検出子と、前記回転体に臨んで前記被検出子を検出する検出器とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置のスリップリングユニット。
【請求項２】 前記回転体および前記検出器を覆うハウジングを、更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置のスリップリングユニット。
【請求項３】 前記回転導体と同軸上に、前記可動側回路と前記固定側回路との間で光通信可能な光カプラが配設されており、前記固定側回路から前記可動側回路への駆動電力の供給は、前記ブラシ体と前記回転導体とを介して行われ、前記固定側回路から前記可動側回路への制御信号の伝達は、前記光カプラを介して行われることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品装着装置のスリップリングユニット。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品装着装置（高速マウンタ）の可動側の主体を為す回転テーブルと、固定側の外部回路とを電気的且つ連続的に接続する電子部品装着装置のスリップリングユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】特開平６−３７４８８号公報に記載の高速マウンタでは、回転テーブルの回転軸の上端部に、複数枚のスリット円板が設けられると共にスリット円板に臨む複数のフォトインタラプタが設けられ、回転テーブルに搭載した複数の装着ヘッドの個々の位置を検出する検出手段が構成されている。一方、回転テーブルの周面には、間欠回転する回転テーブルの１回転の間欠数に応じた数の装着ヘッドが等間隔に取り付けられており、また、回転テーブルの周囲には、間欠回転停止状態の装着ヘッドが臨む、間欠数に応じた数（電子部品の吸着および装着を含む）の作業ステーションが構成されている。上記の検出手段は、ヘッド番号を付した複数の装着ヘッドのうち、どの装着ヘッドがどの作業ステーションに臨んでいるかを検出し、各装着ヘッドにおける回転や昇降などの個々の制御を可能にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の各装着ヘッドには、これを回転および昇降させるモータが搭載され、その駆動電力の供給および制御信号の入力（入出力）は、回転テーブルの回転軸に取り付けたスリップリングを介して行われる。このため、従来の高速マウンタでは、回転テーブルの回転軸には、スリップリングと上記の検出手段とが、別々に取り付けられることになり、これらのために広い設置スペースが必要になると共に、部品点数や組付け工数が増大する問題があった。
【０００４】本発明は、スリップリングと回転テーブルの回転検出手段とをユニット化して、部品点数の削減と省スペース化とを達成することができる電子部品装着装置のスリップリングユニットを提供することをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のスリップリングユニットは、複数の装着ヘッドを搭載した回転テーブルの可動側回路と外部の固定側回路とを電気的に接続する電子部品装着装置のスリップリングユニットにおいて、回転テーブルに対し同軸上に固定した可動側回路に連なる回転導体および回転導体に摺接する固定側回路に連なるブラシ体とを有するスリップリング部と、回転導体に対し同軸上に固定した回転体と、回転体に設けた被検出子と、回転体に臨んで被検出子を検出する検出器とを備えたことを特徴とする。
【０００６】この構成によれば、スリップリング部に加え、被検出子を有する回転体と検出器とを備えることにより、回転体を介して回転テーブルの回転角度や複数の装着ヘッドのそれぞれの位置などを検出することができる。また、このように回転検出手段とスリップリングとをユニット化することで、部品点数の削減や省スペース化を達成することができる。なお、回転テーブルに関する検出対象が複数種に及ぶ場合には、回転体および検出器を複数組設けることが、好ましい。
【０００７】この場合、回転体および前記検出器を覆うハウジングを、更に備えることが好ましい。
【０００８】この構成によれば、回転体および検出器をハウジング内に隠蔽することができ、飛散する潤滑油や浮遊するゴミなどの外部環境による誤検出を防止することができる。
【０００９】これらの場合、回転導体と同軸上に、可動側回路と固定側回路との間で光通信可能な光カプラが配設されており、固定側回路から可動側回路への駆動電力の供給は、ブラシ体と回転導体とを介して行われ、固定側回路から可動側回路への制御信号の伝達は、光カプラを介して行われることが、好ましい。
【００１０】この構成によれば、スリップリング部をコンパクトに構成することができると共に、ブラシ体を用いる場合に比して、制御信号の入出力の信頼性を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るスリップリングユニットを搭載した電子部品装着装置（高速マウンタ）について説明する。図１は電子部品装着装置の側面図であり、図２はその平面図である。両図に示すように、この電子部品装着装置１は、装置本体２を挟んで相互に平行に、電子部品Ａを供給する供給系３と、電子部品Ａを基板Ｂに装着する装着系４とを配して構成されている。
【００１２】装置本体２には、駆動系の主体を為すインデックスユニット１１と、これに連結された回転テーブル１２と、回転テーブル１２の外周部に搭載した複数個（１２個）の装着ヘッド１３とが設けられており、回転テーブル１２は、インデックスユニット１１により、装着ヘッド１３の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回転テーブル１２が間欠回転すると、各装着ヘッド１３に搭載した吸着ノズル１４が供給系３および装着系４に適宜臨み、供給系３から供給された電子部品Ａを吸着した後、装着系４に回転搬送し、装着系４に導入した基板Ｂにこれを装着する。
【００１３】供給系３は、基板Ｂに装着する電子部品Ａの種類に応じた数のテープカセット２１を有し、テープカセット２１は、一対のガイドレール２２，２２にスライド自在に案内された供給台２３に、横並びに着脱自在に取り付けられている。供給台２３には、そのスライド方向にボールねじ２４が螺合しており、供給台２３は、ボールねじ２４の一方の端に連結した送りモータ２５の正逆回転により進退され、装着ヘッド１３の吸着位置に所望のテープカセット２１を選択的に臨ませる。各テープカセット２１には、所定のピッチで電子部品Ａが装填されたキャリアテープＣが、テープリール２６に巻回された状態で搭載されており、電子部品Ａは、テープリール２６から繰り出されたキャリアテープＣから随時、吸着ノズル１４により吸着されてゆく。
【００１４】装着系４は、載置した基板ＢをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるＸＹテーブル３１と、ＸＹテーブル３１の前後に配設した搬入搬送路３２および搬出搬送路３３と、搬入搬送路３２上の基板ＢをＸＹテーブル３１に、同時にＸＹテーブル３１上の基板Ｂを搬出搬送路３３に移送する基板移送装置３４とで、構成されている。搬入搬送路３２の下流端まで送られてきた基板Ｂは、基板移送装置３４により、ＸＹテーブル３１上に移送され、同時に電子部品Ａの装着が完了したＸＹテーブル３１上の基板Ｂは、この基板移送装置３４により、搬出搬送路３３に移送される。ＸＹテーブル３１上に導入された基板Ｂは、ＸＹテーブル３１により適宜移動され、各装着ヘッド１３により次々と送られてくる電子部品Ａに対応して、その部品装着部位を装着位置に臨ませ、各吸着ノズル１４から電子部品Ａの装着を受ける。
【００１５】装置本体２は、支持台１５上に駆動系の主体を為すインデックスユニット１１を有しており、インデックスユニット１１は、回転テーブル１２を間欠回転させると共に、回転テーブル１２の間欠周期に同期（連動）させ、装置本体２の各種の装置を作動させる。
【００１６】回転テーブル１２は、インデックスユニット１１から垂下した鉛直軸１６に固定され、平面視時計廻りに間欠回転する。回転テーブル１２の外周部には、ブラケット１７を介して、周方向に等間隔に１２個の装着ヘッド１３が、上下動自在に取り付けられている。この場合、回転テーブル１２の間欠回転は、装着ヘッド１３の数に合わせて一回転に対して１２間欠周期となっており、この間欠回転により公転する各装着ヘッド１３は、１２箇所の停止位置（作業ステーション）にそれぞれ停止する。そして、１２箇所の停止位置には、電子部品Ａを吸着する吸着位置および装着する装着位置の他、吸着した電子部品Ａの撮像および位置補正を行う位置や、装着ヘッド１３におけるノズル切替（交換）を行う位置等が含まれている。
【００１７】一方、各装着ヘッド１３は、周方向に等間隔に配設した複数本（５本程度）の吸着ノズル１４をそれぞれ出没自在に有しており、また装着ヘッド１３には、複数本の吸着ノズル１４を軸線廻りに公転させるステッピングモータが、組み込まれている。さらに、吸着位置や装着位置などには、これに臨んだ装着ヘッド１３に係合して装着ヘッド１３を昇降させる昇降機構が組み込まれている。そして、詳細は後述するが、これらステッピングモータをはじめとする各種のモータ４１は、インデックスユニット１１の上側に配設したモータドライバ４２により駆動され、且つ電源回路（図示省略）からのこれら駆動源への電力の供給、および後述するホストコンピュータ４３からの制御信号の入出力は、インデックスユニット１１の上側に配設したスリップリングユニット４４を介して行われる。すなわち、電源回路およびホストコンピュータ４３により固定側回路が構成され、モータドライバ４２により可動側回路が構成されている。
【００１８】図３に示すように、スリップリングユニット４４は、下部のスリップリング部５１と、上部の検出・通信部５２と、これらを覆うケーシング５３とで構成されている。ケーシング５３は、蓋体を有する上ケーシング５３ａと、筒状の下ケーシング５３ｂとで構成され、上ケーシング５３ａには検出・通信部５２が収容され、下ケーシング５３ｂにはスリップリング部５１が収容されている。なおこの場合、上下両ケーシング５３ａ，５３ｂを、ユニット全体を覆う単一のケーシングとしてもよい。
【００１９】スリップリング部５１は、下端を回転テーブル１２と同軸上に位置し且つその主軸５４に連結した回転導体６１と、回転導体６１に摺接する複数本のブラシ体６２とを有している。回転導体６１の上端部は、検出・通信部５２まで延びており、その上下の２箇所でベアリング６３，６３を介して上下の支持部材６４，６４に回転自在に軸支されている。回転導体６１の外周面には、上記の各ブラシ体６２が摺接する複数の電極６５が形成されており、各電極６５には、回転導体６１の内部を通って上記各種のモータ４１に接続される二次側電源ケーブル６６が接続されている。
【００２０】上下の支持部材６４，６４間には下ケーシング５３ｂが取り付けられ、回転導体６１および複数本のブラシ体６２を内包している。各ブラシ体６２は、基部を下ケーシング５３ｂの内周面に固定され、先端部で回転導体６１の外周面（電極６５）に摺接している。また、各ブラシ体６２の基部には、下ケーシング５３ｂを貫通して、一次側電源ケーブル６７が接続されている。図外の電源回路（外部回路）から供給される各種のモータ４１用の電力（電源電力）は、一次側電源ケーブル６７、ブラシ体６２、回転導体６１および二次側電源ケーブル６６を経て、各種のモータ４１に供給される。
【００２１】次に、検出・通信部５２を説明する前に、これに関連する制御系について説明する。
【００２２】図４はスリップリングユニット４４に関する制御系のブロック図であり、同図に示すように、この制御系は、電子部品装着装置１の全体を統括制御するホストコンピュータ４３と、スリップリングユニット４４の検出・通信部５２と、前述したステッピングモータをはじめとする各種モータ（モータ（１）、モータ（２）、……）４１と、各モータ４１を駆動するモータドライバ４２とから構成される。ホストコンピュータ４３は、ＣＰＵ７１と、各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ７２と、各種データ処理のための作業領域となるＲＡＭ７３と、入出力制御回路（ＩＯＣ）７４とを備え、内部バス７５により接続されている。ＩＯＣ７４には、ＣＰＵ７１の機能を補うとともに電子部品装着装置１の各部とのインタフェース信号を取り扱うための回路が組み込まれている。このため、ここでは、特に検出・通信部５２と接続され、ＣＰＵ７１と連動して、検出・通信部５２と間の入出力を制御している。ＣＰＵ７１は、上記の構成により、ＲＯＭ７２内の制御プログラムに従って、ＲＡＭ７３内の各種データを処理し、ＩＯＣ７４を介して電子部品装着装置１の各部を制御している。
【００２３】図３および図４の両図に示すように、検出・通信部５２は、ホストコンピュータ４３との間で制御信号を入出力する光通信部（光通信手段）８１と、回転テーブル１２の回転位置などを検出する回転検出部（回転検出手段）８２とを有している。回転検出部８２は、回転導体６１の上端面に固着したスリット円板（回転体）８３と、このスリット円板８３の周縁部に臨む複数個のフォトインタラプタ（検出器）８４とで構成されており、各フォトインタラプタ８４は、検出ライン８５を介してそれぞれホストコンピュータ４３に接続されている。この場合、例えばスリット円板８３に多数のスリット（被検出子）を等間隔に形成し、このスリットをフォトインタラプタ（１つでも可）８４で光検出することで、回転テーブル１２の回転角度を検出することが可能になる（ロータリエンコーダ）。また、複数のスリットまたは複数のフォトインタラプタ８４を不等間隔に配置することで、例えば吸着位置にいずれの装着ヘッド１３が停止しているかを、検出することも可能である。
【００２４】もちろん、回転テーブル１２の回転状態に関する各種の検出を行うべく、スリット円板８３を同軸上に複数枚配設するようにしてもよい。また、回転検出手段８２を、回転円板に設けたマグネットとこれに臨むホールＩＣとの組み合わせにより、磁気検出の形態をとるようにしてもよい。さらに、回転体を、円板に代えて筒体で構成してもよい。
【００２５】一方、光通信部８１は、光カプラ８７と光電変換回路７６とを備え、光カプラ８７は、上記のスリット円板８３の軸心上に対面させた、上下一対の受発光素子８８，８９により構成されている。上ケーシング５３ａの内側には、スリット円板８３に平行に回路基板９０が垂設されており、回路基板（光電変換回路７６）９０の下面に上側の受発光素子８８が取り付けられている。また、スリット円板８３は回路基板を兼ねており、スリット円板８３の上面に下側の受発光素子８９が取り付けられている。そして、ホストコンピュータ４３に接続された一次側制御ライン９１は、回路基板９０を介して上側の受発光素子８８に接続され、各モータドライバ４２に接続された二次側制御ライン９２は、スリット円板８３を介して下側の受発光素子８９に接続されている。なお、この実施形態では、双方向通信を行う構成になっているが、ホストコンピュータ４３側からモータドライバ４２側への一方向通信の構成にしてもよい。
【００２６】これにより、ホストコンピュータ４３からの制御信号は、光カプラ８７により光通信の形態をとってモータドライバ４２に入力する。各モータドライバ４２にはワンチップのマイクロコンピュータ（Ｍ／Ｃ）７７が組み込まれており、このＭ／Ｃ７７からの制御処理開始信号などは、光カプラ８７を介してホストコンピュータ４２に出力される。このように、制御系を光カプラ８７を用いて、光通信で行うようにしているため、制御信号の入出力の信頼性を担保することができる。また、光カプラ８７を上ケーシング５３ａに収容しているため、受発光素子８８，８９へのゴミの付着などによる物理的な通信不良も防止することができる。
【００２７】以上のように本実施形態によれば、回転テーブル１２側の各種モータ４１に駆動電力を供給するスリップリング部５１と、制御信号を入出力すると共に回転テーブル１２の回転状態を検出する検出・通信部５２とをユニット化するようにしているため、スリップリングと回転検出手段とを別体で構成する従来のものに比して、部品点数や部品の組付け工数を削減することができると共に、これらを設置する設置スペースもコンパクト化することができる。
【００２８】なお、本実施形態では、スリップリングユニットを回転テーブルの主軸の上端側に配設したが、下端側、すなわち回転テーブルの下側に配設してもよい。また、スリップリング部と検出・通信部との上下の位置関係も任意である。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明の電子部品装着装置のスリップリングユニットによれば、被検出子を有する回転体と検出器とを備えることにより、回転体を介して回転テーブルの回転の状態を検出することができる。また、このように回転検出手段とスリップリングとをユニット化することで、部品点数の削減や省スペース化を達成することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【出願日】 平成１１年５月３１日（１９９９．５．３１）
【代理人】 【識別番号】１０００９３９６４
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 稔
【公開番号】 特開２０００−３４０９９７（Ｐ２０００−３４０９９７Ａ）
【公開日】 平成１２年１２月８日（２０００．１２．８）
【出願番号】 特願平１１−１５２８０２