(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、前記固定部に対して移動可能とされた可動部と、前記固定部と前記可動部とを接続する可動ケーブルと、保護部と、検知部と、制御部と、を備える部品実装機であって、
前記固定部は、電源部を有しており、
前記可動部は、前記電源部からの電力が前記可動ケーブルを介して供給される負荷を有しており、
前記可動ケーブルは、複数のケーブルを有しており、
前記複数のケーブルのそれぞれが、その一端が前記電源部に接続されると共にその他端が前記負荷に接続されることで、前記電源部からの電力が前記複数のケーブルのそれぞれを介して前記負荷に供給されるようになっており、
前記保護部は、
前記複数のケーブルのそれぞれに設けられ、当該ケーブルを流れる電流を制限し、
当該保護部の保護対象であるケーブルに流れる電流値が設定値を超えたときに、当該ケーブルによる前記電源部と前記負荷との電気的接続を遮断し、
前記検知部は、前記複数のケーブルのそれぞれに流れる電流値を検知し、
前記制御部は、前記検知部で検知される電流値から、前記保護部が前記複数のケーブルのいずれかが前記電源部と前記負荷との電気的接続を遮断したことを検知したときに、前記電源部と前記負荷との電気的接続が遮断されたケーブルの本数に応じて、前記電源部から前記負荷に供給する電力を制限することにより、前記可動部を稼働させる、部品実装機。
【請求項２】
前記複数のケーブルのそれぞれの、前記電源部と前記負荷との電気的接続状態を表示する表示部をさらに備える、請求項１に記載の部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、部品を基板に実装する部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機は、電源からケーブル等を介して負荷（モータ等）へ電力を供給することによって、稼働する。このため、部品実装機には、電源部や、電源部からの電源を負荷に供給するためのワイヤ等の部品が備えられている。なお、特許文献１には、直流変換装置を介して負荷へ電力を供給する直流電源装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−４４３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部品実装機では、実装ヘッド等の可動部を有しており、可動部は電源部等が配設された固定部に対して移動可能となっている。このため、可動部と電源部（固定部）とを接続するケーブルには可動ケーブルが用いられ、可動ケーブルにより固定部から可動部に電力が供給されるようになっている。可動ケーブルは、湾曲した状態で可動部と固定部との間を接続し、可動部の変位に応じて湾曲形状が変化するようになっている。
可動ケーブルは、その湾曲形状の最小曲げ半径が小さくなればなるほど、耐久性が低下することが知られている。このため、耐久性を向上するためには、可動ケーブルの最小曲げ半径を大きくする必要がある。しかしながら、可動ケーブルを配置するスペースには限りがあるため、可動ケーブルの最小曲げ半径を大きくすることができない場合がある。
また、可動ケーブルに流す電流を大きくするためには、可動ケーブルの断面積（外径）を大きくする必要がある。一方、可動ケーブルの断面積が大きくなればなるほど、同一の最小曲げ半径であれば、耐久性が低下する。このため、負荷で必要とされる電流量を確保すると、可動ケーブルの断面積（外径）を大きくしなければならず、可動ケーブルの耐久性が低下することになる。
本明細書は、部品実装機の限られたスペースに配置される場合でも、可動部の負荷に必要とされる電流量を供給すると共に、その耐久性を向上することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する部品実装機は、固定部と、当該固定部に対して移動可能とされた可動部と、固定部と可動部とを接続する可動ケーブルとを備える。固定部は、電源部を有しており、可動部は、電源部からの電力が可動ケーブルを介して供給される負荷を有している。可動ケーブルは、複数のケーブルを有しており、複数のケーブルのそれぞれが、その一端が電源部に接続されると共にその他端が負荷に接続されることで、電源部からの電力が複数のケーブルのそれぞれを介して負荷に供給される。
【０００６】
上記の部品実装機では、固定部に設けられた電源部と可動部に設けられた負荷とが複数のケーブルのそれぞれで接続され、電源部からの電力が複数のケーブルのそれぞれを介して負荷に供給される。つまり、電源部から負荷へ流れる電流を、複数のケーブルに分流することができる。このため、複数のケーブルのそれぞれに流れる電流を小さくでき、一本あたりのケーブルの断面積（外径）を小さくすることができる。このため、部品実装機の限られたスペースに配置される場合であっても、可動部の負荷に必要な電流量を供給可能としながら、可動ケーブルの耐久性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施例の部品実装機の構成を模式的に示す側面図。
【図２】本実施例の部品実装機の電源部と負荷との接続を模式的に示す図。
【図３】本実施例の部品実装機において、電流制御部による電源部から負荷への電力供給を制御する処理のフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【０００９】
（特徴１）  本明細書に開示する部品実装機では、複数のケーブルのそれぞれに設けられ、当該ケーブルを流れる電流を制限する保護部をさらに有していてもよい。このような構成によると、複数のケーブルのいずれかに過電流が流れると、保護部によって当該ケーブルに流れる電流が制限される。このため、可動部の負荷に過電流が供給されることを防止することができる。
【００１０】
（特徴２）  本明細書に開示する部品実装機では、保護部は、当該保護部の保護対象であるケーブルに流れる電流値が設定値を超えたときに、当該ケーブルによる電源部と負荷との電気的接続を遮断してもよい。また、部品実装機は、複数のケーブルのそれぞれに流れる電流値を検知する検知部と、検知部で検知される電流値から、保護部が複数のケーブルのいずれかが電源部と負荷との電気的接続を遮断したことを検知したときに、電源部と負荷との電気的接続が遮断されたケーブルの本数に応じて、電源部から負荷に供給する電力を制限する制御部とを備えていてもよい。このような構成によると、複数のケーブルのいずれかで電源部と負荷との電気的接続が遮断されても、電気的接続が遮断されていない他のケーブルで電力供給量を制限して可動部を稼働することができる。
【００１１】
（特徴３）  本明細書に開示する部品実装機では、複数のケーブルのそれぞれの、電源部と負荷との電気的接続状態を表示する表示部をさらに備えていてもよい。このような構成によると、表示部によって、電源部と負荷との電気的接続が遮断されたケーブルの本数をユーザは認識することができ、可動ケーブルの交換時期を適切に判断することができる。
【実施例１】
【００１２】
以下、実施例１の部品実装機１０について説明する。部品実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装する装置である。部品実装機１０は、表面実装機やチップマウンタとも称される。通常、部品実装機１０は、はんだ印刷機、他の部品実装機及び基板検査機とともに併設され、一連の実装ラインを構成する。
【００１３】
図１に示すように、部品実装機１０は、複数の部品フィーダ１２と、フィーダ保持部１４と、実装ヘッド（可動部の一例）１６と、撮像ユニット２０と、実装ヘッド１６および撮像ユニット２０を移動させる移動装置１８と、基板コンベア２６と、操作パネル（表示部の一例）２８と、メイン制御装置（固定部の一例）３０とを備える。
【００１４】
各々の部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。部品フィーダ１２は、フィーダ保持部１４に着脱可能に取り付けられ、実装ヘッド１６へ電子部品４を供給する。部品フィーダ１２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ１２は、例えば、巻テープ上に複数の電子部品４を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品４を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の電子部品４をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。
【００１５】
移動装置１８は、部品フィーダ１２と回路基板２との間で実装ヘッド１６および撮像ユニット２０を移動させる。本実施例の移動装置１８は、移動ベース１８ａをＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹロボットである。移動装置１８は、移動ベース１８ａを案内するガイドレールや、移動ベース１８ａをガイドレールに沿って移動させる移動機構や、その移動機構を駆動するモータ等によって構成されている。移動装置１８は、部品フィーダ１２および回路基板２の上方に配置されている。移動ベース１８ａに対して実装ヘッド１６および撮像ユニット２０が取付けられている。実装ヘッド１６および撮像ユニット２０は、移動装置１８によって部品フィーダ１２の上方及び回路基板２の上方を移動する。
【００１６】
実装ヘッド１６は、電子部品４を吸着する吸着ノズル６を備えている。吸着ノズル６は、実装ヘッド１６に対して着脱可能である。吸着ノズル６は、Ｚ方向（図面上下方向）に移動可能に実装ヘッド１６に取り付けられている。吸着ノズル６は、実装ヘッド１６に収容されたアクチュエータ（図示省略；負荷の一例）によって上下方向に昇降すると共に、また、電子部品４を吸着可能に構成されている。実装ヘッド１６により電子部品４を回路基板２に実装するには、まず、部品フィーダ１２に収容された電子部品４に吸着ノズル６の下面（吸着面）が当接するまで、吸着ノズル６を下方に移動させる。次いで、吸着ノズル６に電子部品４を吸着し、吸着ノズル６を上方に移動させる。次いで、移動装置１８により実装ヘッド１６を回路基板２に対して位置決めする。次いで、吸着ノズル６を回路基板２に向かって下降させることで、回路基板２に電子部品４を実装する。
【００１７】
撮像ユニット２０は、移動ベース１８ａに取り付けられている。このため、実装ヘッド１６が移動すると、撮像ユニット２０も一体となって移動する。撮像ユニット２０は、カメラ支持部２２とカメラ２４を備えている。カメラ支持部２２は、移動ベース１８ａに取り付けられている。カメラ支持部２２には、カメラ２４が取付けられている。カメラ２４は、吸着ノズル６の側方（図面Ｙ方向）に配置されている。カメラ２４は、カメラ２４の動作を制御するカメラ制御装置（図示省略）を備えている。カメラ２４の動作は、カメラ制御装置によって制御される。
【００１８】
基板コンベア２６は、回路基板２の部品実装機１０への搬入、部品実装機１０への位置決め、及び部品実装機１０からの搬出を行う装置である。本実施例の基板コンベア２６は、例えば、一対のベルトコンベアと、ベルトコンベアに取り付けられると共に回路基板２を下方から支持する支持装置（図示省略）と、ベルトコンベアを駆動する駆動装置により構成することができる。操作パネル２８は、作業者の指示を受け付ける入力装置である。また、後述するように、操作パネル２８は、作業者に可動ケーブル７０の断線状態を報知する表示部としても機能する。
【００１９】
メイン制御装置３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたコンピュータを備えている。図示はしていないが、メイン制御装置３０には、部品フィーダ１２と、実装ヘッド１６と、移動装置１８と、操作パネル２８が通信可能に接続されている。メイン制御装置３０は、これら各部（１２，１６，１８，２８等）を制御することで、電子部品４の回路基板２への実装を行う。
【００２０】
図２に示すように、メイン制御装置３０はさらに、電源部５０と、保護部５４と、検知部５６と、電流制御部５８を備えている。メイン制御装置３０と実装ヘッド１６とは、可動ケーブル７０により接続されている。
【００２１】
電源部５０は、外部から供給される電力を所定の電力に変換し、その変換した電力を実装ヘッド１６へ供給する。電源部５０は、実装ヘッド１６へ供給する電力量を制御可能な電源回路を有している。電源部５０から供給される電力量は、電流制御部５８によって制御される。電源回路には、例えば、ＰＷＭスイッチング回路が用いられる。電源部５０と実装ヘッド１６とは、保護部５４及び検知部５６を介して可動ケーブル７０によって、電気的に接続されている。
【００２２】
可動ケーブル７０は、複数のケーブル７２から構成されている。複数のケーブル７２のそれぞれは、メイン制御装置３０と実装ヘッド１６とを接続する。すなわち、電源部５０から実装ヘッド１６へ流れる電流は、複数のケーブル７２に分流されている。各ケーブル７２は、湾曲した状態で実装ヘッド１６と電源部５０とを接続し、実装ヘッド１６の変位に応じて湾曲形状が変化するようになっている。
【００２３】
保護部５４は、複数のケーブル７２のそれぞれに設けられ、各ケーブル７２に流れる電流を制限する。すなわち、保護部５４は、当該保護部５４が設けられたケーブル７２に流れる電流値が設定値を超えたときに、当該ケーブル７２による電源部５０と実装ヘッド１６との電気的接続を遮断する。保護部５４には、例えば、サーマルリレーやヒューズが用いられる。
【００２４】
検知部５６は、複数のケーブル７２のそれぞれに設けられ、各ケーブル７２に流れる電流値を検知する。各検知部５６は、保護部５４と実装ヘッド１６との間に設けられている。各検知部５６は、電流制御部５８に接続されている。各検知部５６で検知された電流値は、電流制御部５８に入力される。検知部５６には、例えば、電流計が用いられる。
【００２５】
電流制御部５８は、電源部５０と電気的に接続されており、電源部５０から実装ヘッド１６へ供給される電力を制限する。具体的には、電流制御部５８は、各検知部５６から入力される電流値に基づいて、複数のケーブル７２のいずれかが電源部５０と実装ヘッド１６との電気的接続を遮断したか否かを判断する。すなわち、各検知部５６から入力される電流値が０となるときは、電気的接続が遮断されたと判断し、各検知部５６から入力される電流値が０でないときは、電気的接続が遮断されていないと判断する。そして、複数のケーブル７２のいずれかが電源部５０と実装ヘッド１６との電気的接続を遮断したときは、電流制御部５８は、電気的接続が遮断されたケーブル７２の本数に応じて、電源部５０から実装ヘッド１６に供給する電力を制限する。また、電流制御部５８は、電気的接続が遮断されたケーブル７２を特定して、当該ケーブル７２の本数及び位置を操作パネル２８に表示させる。なお、電気的接続の遮断は、ケーブル７２の経年劣化による断線によっても生じる。このため、電流制御部５８による電力の制限は、保護部５４により電気的接続が遮断された場合に限られず、ケーブル７２の経年劣化による断線により電気的接続が遮断された場合も行われる。
【００２６】
操作パネル２８は、電流制御部５８と電気的に接続されており、電流制御部５８から入力された情報に基づいて可動ケーブル７０の状態を表示する。具体的には、操作パネル２８は、可動ケーブル７０を構成する各ケーブル７２の状態（メイン制御装置３０と実装ヘッド１６との電気的接続状態）を表示する。図１に示すように、操作パネル２８は、部品実装機１０の正面であって、操作者から見えやすい位置に取付けられている。このため、操作者は、操作パネル２８に表示される情報に基づいて、可動ケーブル７０の状態を容易に認識することができる。
【００２７】
次に、図３を用いて、電流制御部５８が可動ケーブル７０に流れる電流を制御する処理について説明する。なお、図３に示す処理は、所定の周期で繰返し実行される。上述したように、検知部５６は、複数のケーブル７２のそれぞれに流れる電流値を検知し、その電流値を電流制御部５８に入力している。このため、まず、電流制御部５８は、検知部５６から入力される電流値のそれぞれを取得する（Ｓ２０）。
【００２８】
次に、電流制御部５８は、各検知部５６から入力された電流値に基づいて、複数のケーブル７２のいずれかが電気的接続を遮断しているか否かを判定する（Ｓ２２）。すなわち、各検知部５６から入力される電流値が０であるか否かにより判定する。検知部５６で検知された電流値が０であるケーブル７２を検出すると、電流制御部５８は、当該ケーブル７２が、メイン制御装置３０から実装ヘッド１６へ流れる電流を遮断（電気的接続を遮断）していると判定する（Ｓ２２でＹＥＳ）。なお、複数のケーブル７２のいずれもが電流を遮断していないと判定した場合（Ｓ２２でＮＯ）、当該周期における処理を終了する。
【００２９】
次に、電流制御部５８は、残りのケーブル７２（すなわち、メイン制御装置３０と実装ヘッド１６との電気的接続が遮断されていない全てのケーブル７２）で、電源部５０から実装ヘッド１６へ流れる最大電流を流すことができるか否かを判定する（Ｓ２４）。すなわち、実装ヘッド１６で必要とされる最大電流値を、電気的接続が維持されているケーブル７２で供給可能か否かを判定する。具体的には、ケーブル７２の定格電流値Ｉは既知であるため、Ｉ×ｎ（残りのケーブル７２の本数）が実装ヘッド１６で必要とされる最大電流値以上か否かを判定する。残りのケーブル７２で当該最大電流を流すことができない場合（Ｓ２４でＮＯ）、電流制御部５８は、電源部５０から実装ヘッド１６へ流れる電流を制限する（Ｓ２６）。すなわち、電流制御部５８は、メイン制御装置３０と実装ヘッド１６との電気的接続が遮断されたケーブル７２の本数に応じた負荷で電源部５０を駆動することで、電源部５０から実装ヘッド１６へ流れる電流を、残りのケーブル７２で流すことができる電流値の総計より小さい電流値に制限する。一方、残りのケーブル７２で当該最大電流を流すことができる場合（Ｓ２４でＹＥＳ）は、ステップＳ２６をスキップしてステップＳ２８へ移行する。
【００３０】
次に、電流制御部５８は、メイン制御装置３０と実装ヘッド１６との電気的接続が遮断されたケーブル７２の本数及び場所を特定して、その本数及び場所を操作パネル２８に表示させる（Ｓ２８）。これによって、操作者に、複数のケーブル７２のいずれが断線しているかを知らせることができる。
【００３１】
上記の部品実装機１０では、電源部５０から実装ヘッド１６へ流れる電流を、保護部５４を設けた複数のケーブル７２に分流している。したがって、複数のケーブル７２のそれぞれは、保護部５４で制限している電流値以上の電流を流すことができるケーブルを選定すればよい。このため、保護部５４を調整することにより、各ケーブル７２を流れる電流値の総計が、電源部５０と実装ヘッド１６との間を流す必要がある電流の最大値より大きくなるように、ケーブル７２の本数及びサイズ（外径）を選定することができる。すなわち、複数のケーブル７２のそれぞれに流れる電流を小さくでき、一本あたりのケーブルの断面積（外径）を小さくすることができる。このため、部品実装機１０の限られたスペースに配置される場合であっても、実装ヘッド１６に必要な電流量を供給可能としながら、可動ケーブル７０の耐久性を確保することができる。
【００３２】
また、上記の部品実装機１０では、複数のケーブル７２のいずれかが断線した場合、電流制御部５８によって電源部５０から実装ヘッド１６へ流れる電流を制限する。すなわち、部品実装機１０は、稼働率を下げることで、稼働を停止することなく、残りのケーブル７２を用いて稼働を継続することができる。
【００３３】
以上、本実施例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。
【００３４】
例えば、上述した実施例では、可動ケーブル７０を構成するケーブル７２の本数は、何本であってもよい。電源部５０から可動部に供給される電力や、部品実装機１０のスペースによって、適宜変更することができる。
【００３５】
また、上述した実施例では、保護部５４及び検知部５６をメイン制御装置３０（固定部）側に設けたが、このような形態に限られず、保護部及び検知部を可動部側に設けてもよい。また、保護部と検知部の一方を可動部に設け、保護部と検知部の他方を固定部に設けるようにしてもよい。
【００３６】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３７】
２：回路基板
４：電子部品
６：吸着ノズル
１０：部品実装機
１２：部品フィーダ
１４：フィーダ保持部
１６：実装ヘッド
１８：移動装置
２０：撮像ユニット
２２：カメラ支持部
２４：カメラ
２６：基板コンベア
２８：操作パネル
３０：メイン制御装置
５０：電源部
５４：保護部
５６：検知部
５８：電流制御部
７０：可動ケーブル
【図１】
0006568697.tif 000002
【図２】
0006568697.tif 000003
【図３】
0006568697.tif 000004