(57)【要約】【課題】電磁誘導結合用トランスＭのギャップｇの変動による伝達効率の変動を抑え、小形のトランスの採用を可能としながら、安定した部品供給を実現する。【解決手段】第１磁気コアＦ１と第２磁気コアＦ２との対向面間に所定のギャップｇを形成する。発振ドライブ手段ＯＣのドライブ信号の周波数を、トランスＭのギャップｇによるリーケージインダクタンスＬｒと１次コイルに直列のコンデンサＣ１とにより構成されるＬＣ共振回路の共振周波数ｆ０に応じて設定し、リーケージインダクタンスＬｒを共振回路の構成に積極的に有効利用して、共振状態でのトランスＭの一次コイル側に最大電流を流し、トランスＭによる電磁誘導結合作用に基づく伝達時のエネルギ−ロスを低減する。【選択図】  図６
2009182116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装機本体側に設けられた給電部と、実装機の部品供給装置側に設けられた受電部とが、電磁誘導結合用トランスを介して分離可能に結合されている電力供給装置により電力を供給される部品供給装置において、
前記給電部は、
所定の周波数によるドライブ信号を発生する発振ドライブ手段と、
前記発振ドライブ手段のドライブ信号の周波数に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作して所定周波数の電圧を前記トランスにおける第１磁気コアに巻回された１次コイルに印加するスイッチング手段と、
前記トランスの１次コイルの接地端に直列接続されたコンデンサと、を備え、
前記受電部は、
前記トランスの第２磁気コアに巻回された２次コイルに誘起する交流電圧を整流して所定の直流電圧を出力する直流化手段を備え、
前記トランスにおける第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間には、実装機本体に部品供給装置が装着された状態で、所定のギャップが形成され、
前記発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数は、前記トランスの前記ギャップによるリーケージインダクタンスと前記コンデンサとにより構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて設定されることを特徴とする電力供給装置により電力を供給される部品供給装置。
【請求項２】
部品供給装置の実装機本体に対する装着位置を、前記第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間に所定のギャップが形成されるように位置決めする位置決め手段を備えた請求項１に記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記直流化手段の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力に応じた検知信号を前記発振ドライブ手段に送出するフィードバック手段と、を備え、
前記発振ドライブ手段は、部品供給用駆動負荷が小さくなって前記直流化手段の出力電圧が所定電圧よりも上昇した際には、前記フィードバック手段からの検知信号を受けて前記共振周波数よりも高位側にシフトした周波数のドライブ信号を出力するように設定されている請求項１または２に記載の部品供給装置。
【請求項４】
実装機本体側に設けられた給電部と、部品供給装置側に設けられた受電部とが、電磁誘導結合用トランスを介して分離可能に結合されている電力供給装置を備えた実装機であって、
前記給電部は、
所定の周波数によるドライブ信号を発生する発振ドライブ手段と、
前記発振ドライブ手段のドライブ信号の周波数に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作して所定周波数の電圧を前記トランスにおける第１磁気コアに巻回された１次コイルに印加するスイッチング手段と、
前記トランスの１次コイルの接地端に直列接続されたコンデンサと、を備え、
前記受電部は、
前記トランスの第２磁気コアに巻回された２次コイルに誘起する交流電圧を整流して所定の直流電圧を出力する直流化手段を備え、
前記トランスにおける第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間には、所定のギャップが形成され、
前記発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数は、前記トランスの前記ギャップによるリーケージインダクタンスと前記コンデンサとにより構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて設定されることを特徴とする実装機。
【請求項５】
実装機本体側に設けられた給電部と、実装機の部品供給装置側に設けられた受電部とが、電磁誘導結合用トランスを介して分離可能に結合されている実装機において、部品供給装置に給電する電力供給方法であって、
前記給電部における発振ドライブ手段により発生するドライブ信号の周波数に応じてスイッチング手段をＯＮ／ＯＦＦ動作させて、所定周波数の電圧を前記トランスの１次コイルに印加し、前記受電部において、前記トランスの２次コイルに誘起した交流電圧を整流・平滑化して所定の直流電圧を出力させるとともに、
実装機本体に部品供給装置が装着された状態で、前記トランスにおける第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間に形成された所定のギャップによるリーケージインダクタンスと、前記トランスの１次コイルの接地端に直列接続されたコンデンサとによって構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて、前記発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数が設定されることを特徴とする部品供給装置の電力供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板に部品を供給する実装機に適用される電力供給装置により電力を供給される部品供給装置および電力供給方法ならびに実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に電子部品を実装する実装機では、テープフィーダ等の部品供給装置によって電子部品を自動的に供給するようになっている。
【０００３】
このよう部品供給装置に対して実装機本体側から駆動電力を供給する方法として、コネクタ等の接続手段に代えて、最近では給電部側と受電部側とを電磁誘導結合用トランスを使って非接触構造で結合する技術が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
また、このような電磁誘導結合用トランスにおいては、１次コイルが巻回された第１磁気コアと２次コイルが巻回された第２磁気コアとの間のギャップによる漏洩磁束から生じる電磁誘導結合上のエネルギーロスを抑制するため、両コア間のギャップをできるだけ小さくする構成も提案されている（下記特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−３０７２８３号公報
【特許文献２】特開２００６−１９１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、第１磁気コアと第２磁気コアとの間のギャップを、部品供給装置が実装機本体に装着されるたびに高い再現性をもって確保することは困難であり、小さいギャップを前提としていると、僅かなギャップの変動によって給電部側から受電部側への高い伝達効率が保証できないおそれがある。
【０００６】
このため、ギャップの変動で伝達効率が低下しても必要な給電量を確保するため、電磁誘導結合用トランスとして、大形のものを導入するのを余儀なくされることになる。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ギャップの変動による伝達効率の変動を抑えることで、小形の電磁誘導結合用トランスの採用を可能としながら、安定した部品供給を実現することができる部品供給装置および実装機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段によって解決される。
【０００９】
［１］実装機本体側に設けられた給電部と、実装機の部品供給装置側に設けられ、部品供給用駆動負荷に電力供給するための受電部とが、電磁誘導結合用トランスを介して分離可能に結合されている電力供給装置により電力を供給される部品供給装置において、
前記給電部は、
所定の周波数によるドライブ信号を発生する発振ドライブ手段と、
前記発振ドライブ手段のドライブ信号の周波数に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作して所定周波数の電圧を前記トランスにおける第１磁気コアに巻回された１次コイルに印加するスイッチング手段と、
前記トランスの１次コイルの接地端に直列接続されたコンデンサと、を備え、
前記受電部は、
前記トランスの第２磁気コアに巻回された２次コイルに誘起する交流電圧を整流して所定の直流電圧を出力する直流化手段を備え、
前記トランスにおける第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間には、実装機本体に部品供給装置が装着された状態で、所定のギャップが形成され、
前記発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数は、前記トランスの前記ギャップによるリーケージインダクタンスと前記コンデンサとにより構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて設定されることを特徴とする部品供給装置。
【００１０】
［２］部品供給装置の実装機本体に対する装着位置を、前記第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間に所定のギャップが形成されるように位置決めする位置決め手段を備えた前項１に記載の部品供給装置。
【００１１】
［３］前記直流化手段の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の出力に応じた検知信号を前記発振ドライブ手段に送出するフィードバック手段と、を備え、
前記発振ドライブ手段は、部品供給用駆動負荷が小さくなって前記直流化手段の出力電圧が所定電圧よりも上昇した際には、前記フィードバック手段からの検知信号を受けて前記共振周波数よりも高位側にシフトした周波数のドライブ信号を出力するように設定されている前項１または２に記載の部品供給装置。
【００１２】
［４］実装機本体側に設けられた給電部と、部品供給装置側に設けられ、部品供給用駆動負荷に電力供給するための受電部とが、電磁誘導結合用トランスを介して分離可能に結合されている電力供給装置を備えた実装機であって、
前記給電部は、
所定の周波数によるドライブ信号を発生する発振ドライブ手段と、
前記発振ドライブ手段のドライブ信号の周波数に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作して所定周波数の電圧を前記トランスにおける第１磁気コアに巻回された１次コイルに印加するスイッチング手段と、
前記トランスの１次コイルの接地端に直列接続されたコンデンサと、を備え、
前記受電部は、
前記トランスの第２磁気コアに巻回された２次コイルに誘起する交流電圧を整流して所定の直流電圧を出力する直流化手段を備え、
前記トランスにおける第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間には、所定のギャップが形成され、
前記発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数は、前記トランスの前記ギャップによるリーケージインダクタンスと前記コンデンサとにより構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて設定されることを特徴とする実装機。
【００１３】
［５］実装機本体側に設けられた給電部と、実装機の部品供給装置側に設けられ、部品供給用駆動負荷に電力供給するための受電部とが、電磁誘導結合用トランスを介して分離可能に結合されている実装機において、部品供給装置に給電する電力供給方法であって、
前記給電部における発振ドライブ手段により発生するドライブ信号の周波数に応じてスイッチング手段をＯＮ／ＯＦＦ動作させて、所定周波数の電圧を前記トランスの１次コイルに印加し、前記受電部において、前記トランスの２次コイルに誘起した交流電圧を整流・平滑化して所定の直流電圧を出力させるとともに、
実装機本体に部品供給装置が装着された状態で、前記トランスにおける第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間に形成された所定のギャップによるリーケージインダクタンスと、前記トランスの１次コイルの接地端に直列接続されたコンデンサとによって構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて、前記発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数が設定されることを特徴とする部品供給装置の電力供給方法。
【発明の効果】
【００１４】
前項［１］、［４］、［５］に記載の発明によれば、実装機本体側から部品供給装置へ電力を伝達する電磁誘導結合用トランスにおいて、第１磁気コアと第２磁気コアとの各対向面間には、実装機本体に部品供給装置が装着された状態で、所定のギャップが形成され、発振ドライブ手段によるドライブ信号の周波数は、トランスの前記ギャップによるリーケージインダクタンスとコンデンサとにより構成されるＬＣ共振回路の共振周波数に応じて設定されるため、トランスの一次コイル側に現れるリーケージインダクタンスとコンデンサの容量とを共振回路の構成に積極的に有効利用して、共振状態でのトランスの一次コイル側に最大電流を流し、トランスによる電磁誘導結合作用に基づく伝達時のエネルギ−ロスを低減して、高い給電効率を実現することができる。
【００１５】
また、トランスのコア間の所定のギャップの存在を利用するものであるから、ギャップの変動による伝達効率の変動を抑えることができ、ギャップを極力小さくするための手段を別途導入する必要もなく、小形の電磁誘導結合用トランスの採用を可能としながら、安定した部品供給を実現することができる。
【００１６】
前項［２］に記載の発明によれば、部品供給装置の実装機本体に対する装着位置を位置決めする位置決め手段を備えたため、トランスにおける所定のギャップを容易かつ安定して形成することができる。
【００１７】
前項［３］に記載の発明によれば、発振ドライブ手段は、部品供給装置における駆動負荷が小さくなって直流化手段の出力電圧が所定電圧よりも上昇した際には、フィードバック手段からの検知信号を受けて共振周波数よりも高位側にシフトした周波数のドライブ信号を出力するように設定されているため、
部品供給装置における駆動負荷が小さいときにはトランスの１次コイルに流れる電流を最大電流よりも低下させ、無効電流を低減されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、この発明の第１実施形態にかかる電力供給装置により電力を供給される部品供給装置が適用された実装機を示す平面図である。
【００２０】
図１において、この実装機１０は、基台１１に設けられ、かつプリント基板Ｗを搬送するコンベア２と、コンベア２の両側に設けられて、供給装置装着部を構成する部品供給部３と、コンベア２の上方に設けられたヘッドユニット４とを備えている。
【００２１】
前記部品供給部３には、部品供給装置としての複数のテープフィーダ３１…が並列配置で着脱自在に装着されている。後述するように、テープフィーダ３１には、電子部品が所定間隔おきに格納された部品収納テープ（リールテープ）が巻回されてセットされており、その部品収納テープに収納された電子部品が吸着位置（部品供給位置３０）に順次供給されるようになっている。
【００２２】
前記テープフィーダ３１が部品供給位置３０に供給される電子部品は、後述するようにヘッドユニット４によってピックアップできるようになっている。
【００２３】
なお、この発明においては、部品供給部３には、部品供給装置として、パレット等の部品供給容器から部品を供給するように構成されたトレイフィーダも設置することができる。
【００２４】
前記ヘッドユニット４は、テープフィーダ３１から部品供給位置３０に供給された部品をピックアップしてプリント基板Ｗ上に搭載できるように、部品供給位置３０とプリント基板Ｗ上の実装位置との間にわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４は、Ｘ軸方向（コンベア２の搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材１４２にＸ軸方向に移動可能に支持されている。
【００２５】
ヘッドユニット支持部材１４２は、その両端部においてＹ軸方向（Ｘ軸方向に水平面内で直交する方向）に延びるガイドレール１４３，１４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そして、ヘッドユニット４は、Ｘ軸モータ１４４によりボールねじ１４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材１４２は、Ｙ軸モータ１４６によりボールねじ１４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。
【００２６】
ヘッドユニット４には、部品搭載用の複数のヘッド４１…がＸ軸方向に並んで配置されている。
【００２７】
各ヘッド４１…は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。
【００２８】
各ヘッド４１…には、電子部品を吸引吸着（ピックアップ）してプリント基板Ｗに装着するための吸着ノズル（図示省略）がそれぞれ設けられている。
【００２９】
ヘッドユニット４には、下向きの基板撮像カメラ１３が設けられている。基板撮像カメラ１３は、ＣＣＤカメラ等によって構成され、この基板撮像カメラ１３によってプリント基板Ｗや部品供給位置３０の部品等を上側から認識できるようになっている。
【００３０】
また、コンベア２と、両側の部品供給部３との各間には、上向きに部品撮像カメラ１２が設けられている。部品撮像カメラ１２は、ラインセンサカメラ等によって構成され、この部品撮像カメラ１２によって、ヘッドユニット４のヘッド４１に吸着された部品を下側から認識できるようになっている。
【００３１】
前記テープフィーダ３１は、図２に示すように、フィーダ本体３２と、そのフィーダ本体３２の後端に設けられたトップテープ回収ボックス３３と、電装ボックス６とを備えている。
【００３２】
フィーダ本体３２には、後端部から前端上部にかけてテープ供給経路３２１が設けられそのテープ供給経路３２１に沿って、リールテープとしての部品収納テープＴが連続して供給されるようになっている。
【００３３】
図３に示すように、この実施形態において採用される部品収納テープＴは、ベーステープＴ１と、そのベーステープＴ１の上面に貼着されたトップテープ（カバーテープ）Ｔ２とを備えている。
【００３４】
ベーステープＴ１には、所定の間隔おきに多数の凹所（キャビティ）が設けられ、各キャビティ内に、小形の実装用電子部品として、ＩＣやトランジスタ等が収納された状態で、ベーステープＴ１のトップテープＴ２が貼り付けられて、各キャビティ内で部品が密閉される。なお、ベーステープＴ１としては、キャビティとしての打ち抜き貫通孔が設けられたテープボディの下面に、ボトムテープが貼り付けられたものを好適に用いることができる。
【００３５】
前記フィーダ本体３２におけるテープ供給経路３２１の前端部には、テープ送り機構３４が設けられる。テープ送り機構３４は、所定量ずつ回転するスプロケット３４１を備え、スプロケット３４１が所定量ずつ回転することによって、テープ供給経路３２１上に配置された部品収納テープＴが、所定のピッチで間欠的に前方へ送り出されるようになっている。このスプロケット３４１を回転駆動するスプロケットモータ３４２は、実装機本体側から給電を受けて動作するものであり、テープフィーダ（部品供給装置）３１における部品供給用駆動負荷となっている。
【００３６】
フィーダ本体３２におけるテープ供給経路３２１の前部には、部品収納テープＴが設置されるテープ設置走行面３２２が設けられており、このテープ設置走行面３２２に対応してテープガイド（テープ押え部材）３５が設けられている。そしてこのテープガイド３５によって、テープ設置走行面３２２上の部品収納テープＴ１がテープ設置走行面３２２に押え付けられることにより、安定した状態に支持されるようになっている。
【００３７】
テープガイド３５には、テープ剥離部３５１が設けられており、このテープ剥離部３５１において、部品収納テープＴが繰り出される毎に、ベーステープＴ１からトップテープＴ２が所定量ずつ剥離されるようになっている。
【００３８】
そして、トップテープＴ２が剥離されて上面が開放されたベーステープＴ１のキャビティ部分（部品収納部）は、テープ供給経路３２１によって前方へ繰り出されて、部品供給位置３０に送り出されるようになっている。こうして部品供給位置３０に供給された部品は、上記したようにヘッド４１によってピックアップされるようになっている。
【００３９】
一方、部品が取り出されたベーステープＴ１は、テープ送り機構３４による繰り出し操作に伴って、さらに前方へ送り出されるようになっている。
【００４０】
フィーダ本体３２におけるトップテープ回収ボックス３３の前方には、テープ引き込み機構３７が設けられている。テープ引き込み機構３７は、巻取ローラ３７１と、押えローラ３７２とを備え、べーステープＴ１から剥離されたトップテープＴ２が後方へ折り返されて、両ローラ３７１，３７２によって挟持された状態で配置されている。そして、巻取ローラ３７１が回転することによって、ベーステープＴ１から剥離されたトップテープＴ２が後方へ引き込まれるようになっている。この巻き取りローラ３７１を回転駆動する巻き取りモータ３７３は、実装機本体側から給電を受けて動作するものであり、テープフィーダ（部品供給装置）３１における部品供給用駆動負荷となっている。
【００４１】
さらに、テープ引き込み機構３７によって引き込まれたトップテープＴ２は、トップテープ回収ボックス３３に回収されるようになっている。
【００４２】
なお、トップテープ回収ボックス３３の後端面には、開口部が設けられるとともに、この開口部に開閉自在に開閉蓋３３１が設けられている。そして、トップテープ回収ボックス３３が、トップテープＴ２で満杯になった際には、開閉蓋３３１を開放して、トップテープ回収ボックス３３内のトップテープＴ２を後端開口部から取り出して処分できるようになっている。
【００４３】
また、フィーダ本体３１の下部に設けられる電装ボックス６は、その外周壁がケーシング６１として構成されている。
【００４４】
図４に示すように、電装ボックス６のケーシング６１内には、内部基板６５が設けられている。
【００４５】
この内部基板６５は、実装機１０の制御装置（コントローラ）からの情報に基づいて、テープフィーダ３１の各駆動部、例えばテープ送り機構３４やテープ引き込み機構３７の駆動を制御する制御基板によって構成されている。
【００４６】
前記電装ボックス６内には、前記テープ送り機構３４等の駆動モータ（フィーダモータ）に電力供給するために、実装機本体１０Ａ側の給電部１００から電力を電磁誘導結合用トランスＭを介して非接触で受電する受電部２００が設けられている（図６参照）。
【００４７】
このトランスＭは、図５に示すように、樹脂製のボビンＢ１に１次コイルＮ１が巻回される第１磁気コアＦ１と、樹脂製のボビンＢ２に２次コイルＮ２が巻回される第２磁気コアＦ２とを備え、第１磁気コアＦ１は実装機本体１０Ａ側に、第２磁気コアＦ２はテープフィーダ（部品供給装置）３１側に設けられている。
【００４８】
このトランスＭは、テープフィーダ（部品供給装置）３１が実装機本体１０Ａに対して着脱されることにより、１次コイルＮ１が巻回される第１磁気コアＦ１と、２次コイルＮ２が巻回される第２磁気コアＦ２とが分離可能になっている。
【００４９】
そして、テープフィーダ（部品供給装置）３１が実装機本体１０Ａに装着されたとき、第１磁気コアＦ１と第２磁気コアＦ２とは電磁的に結合するが、両コアＦ１，Ｆ２の対向面間には、所定の微小なギャップｇが形成されるようになっている。
【００５０】
この実施形態では、テープフィーダ３１の端面が、実装機本体１０Ａの端面と当接して部品供給装置３１が実装機本体１０Ａに対して位置決めされることにより、常に所定のギャップｇが再現されるようになっている。この実施形態では、テープフィーダ３１の端面と実装機本体１０Ａの端面とが当接する構造がテープフィーダ（部品供給装置）３１の位置決め手段を構成している。
【００５１】
図６は、第１実施形態における電力供給装置により電力を供給される部品供給装置の構成を示す電気回路図である。
【００５２】
図６において、この電力供給装置は、実装機本体１０Ａ側の給電部１００と、テープフィーダ３１側の受電部２００とを備えている。
【００５３】
前記給電部１００は、電磁誘導結合用トランスＭにおける第１磁気コアＦ１の他に、発振ドライブ回路（発振ドライブ手段）ＯＣと、前記トランスＭにおける第１磁気コアＦ１に巻回された１次コイルＮ１に電圧を印加するスイッチング回路（スイッチング手段）ＳＣと、前記トランスＭにおける第１磁気コアＦ１に巻回された１次コイルＮ１の接地端に対して直列に接続されたコンデンサＣ１とを備えている。
【００５４】
前記発振ドライブ回路ＯＣは、所定の周波数により発振するドライブ信号を生成して前記スイッチング回路ＳＣに送出するものである。
【００５５】
前記スイッチング回路ＳＣは、発振ドライブ回路ＯＣのドライブ信号の周波数に応じてＯＮ／ＯＦＦ動作して、それによって生起した所定周波数の電圧を前記第１磁気コアＦ１に巻回された１次コイルＮ１に印加するものであり、例えば、互いに直列接続された一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の直列体と、一対のダンパダイオードＤ１，Ｄ２の直列体とからなり、一方のスイッチング素子Ｑ１のドレイン・ソースに一方のダンパダイオードＤ１のカソード・アノードがそれぞれ接続され、また、他方にスイッチング素子Ｑ２のドレイン・ソースに他方のダンパダイオードＤ１のカソード・アノードがそれぞれ接続されている。
【００５６】
なお、一方のスイッチング素子Ｑ１のドレインが実装機本体１０Ａ側の直流電源ＶＣＣに接続され、他方のスイッチング素子Ｑ２のソースが接地されている。
【００５７】
さらに、前記一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の各ゲートが前記発振ドライブ回路ＯＣの出力端に接続されており、一対のダンパダイオードＤ１，Ｄ２のアノード・カソード接続点が前記第１磁気コアＦ１に巻回された１次コイルＮ１の高電位端に接続されている。
【００５８】
なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２としては、例えば、Ｎチャネル形の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が使用されているが、Ｐチャネル形を使ったり、他のスイッチング素子を使う等、この実施形態の構成に限られるものではない。
【００５９】
前記コンデンサＣ１は、前記スイッチング回路ＳＣの出力端と前記トランスＭにおける１次コイルＮ１の高電位端との間に現れるリーケージインダクタンスＬｒとでＬＣ共振回路を構成するようになっている。
【００６０】
そして、前記発振ドライブ回路ＯＣによるドライブ信号の周波数は、このＬＣ共振回路の共振周波数となるように設定されている。
【００６１】
前記受電部２００は、前記電磁誘導結合用トランスＭにおける第２磁気コアＦ２の他に、前記トランスＭの２次コイルＮ２に誘起する交流電圧を整流して所定の直流電圧を出力する直流化回路ＶＣを備えている。
【００６２】
この直流化回路（直流化手段）ＶＣは、例えば、前記トランスＭの２次コイルＮ２に誘起した交流電圧を整流する整流回路ＲＣと、平滑回路ＥＣとからなる。
【００６３】
整流回路ＲＣは、例えば、４つの整流用ダイオードＤ３〜Ｄ６からなるブリッジ整流回路で構成されている。
【００６４】
また、平滑回路ＥＣは、整流出力の脈動を除去して平滑化するものであり、例えば、前記整流回路ＲＣの出力端と接地との間に介挿された平滑コンデンサＣ２から構成されている。勿論、この平滑回路ＥＣは、この例のようなコンデンサ入力形に限らず、チョークコイルも使用するチョーク入力形を採用してもよい。
【００６５】
つぎに、上記構成による電力供給装置の動作について説明する。
【００６６】
まず、前記電磁誘導結合用トランスＭにおける第１磁気コアＦ１と第２磁気コアＦ２の各対向面間に微小なギャップｇが形成されていることから、前記前記スイッチング回路ＳＣの出力端と前記トランスＭにおける１次コイルＮ１の高電位端との間に等価的にリーケージインダクタンスＬｒが現れる。
【００６７】
このリーケージインダクタンスＬｒと前記コンデンサＣ１の容量とでＬＣ共振回路が構成されるように素子定数を設定しておき、前記発振ドライブ回路ＯＣの発振動作によるドライブ信号の周波数を、そのＬＣ共振回路の共振周波数に設定する。
【００６８】
実装機１０の駆動開始に伴って前記発振ドライブ回路ＯＣが発振動作して、前記共振周波数でのドライブ信号がスイッチング回路ＳＣに印加される。つまり、前記ドライブ信号が一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電圧としてゲートに印加される。
【００６９】
このドライブ信号の印加によって、一対のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２がトリガされ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ドライブ信号の周波数（ＬＣ共振周波数）に応じたスイッチング周波数に従って交互にＯＮ・ＯＦＦ動作を繰り返す。これによるスイッチング出力が前記電磁誘導結合用トランスＭにおける１次コイルＮ１に印加されると、前記リーケージインダクタンスＬｒとコンデンサＣ１の容量とによる共振回路で共振が起こる。
【００７０】
スイッチング出力がトランスＭの１次コイルＮ１に印加されることにより、電磁誘導結合用トランスＭにおける２次コイルＮ２の両端には、前記１次コイルＮ１の巻線数と２次コイルＮ２の巻線数との比に従った大きさの交流電圧が誘起される。
【００７１】
このトランスＭにおける２次コイルＮ２の両端に誘起された交流出力が前記直流化回路ＶＣにおける整流回路ＲＣで全波整流された後、整流電圧が平滑コンデンサＣ２で平滑化される。
【００７２】
つまり、前記交流出力の一方の半周期に、整流用ダイオードＤ３，Ｄ４の組が導通して平滑コンデンサＣ２に対して整流電流を充電する動作が得られ、また、交流出力の他方の半周期に、整流用ダイオードＤ５，Ｄ６の組が導通して平滑コンデンサＣ２に対して充電する動作が得られる。交流出力の一方の半周期に平滑コンデンサＣ２に充電された充電電流が交流出力の他方の半周期に放電される一方、交流出力の他方の半周期に平滑コンデンサＣ２に充電された充電電流が交流出力の一方の半周期に放電されることが繰り返される。これにより、直流化回路ＶＣにおいて、交流出力が整流・平滑された所定の直流電圧（ＤＣ  ＯＵＴ）がフィーダ駆動系に対する電力として供給される。
【００７３】
このようにして、実装機本体１０Ａの給電部１００側からフィーダ本体３１側の受電部２００に対してコネクタのような接続手段を介在することなく、電磁誘導結合用トランスＭの導入により非接触状態での給電を行うことができる。このため、コネクタのような機械的接続構造を採用するものに比べて、接触不良などが起きるおそれもなくなり、多品種少量生産下で部品供給装置を頻繁に交換するような状況であっても、より確実に部品供給装置に給電することができる。
【００７４】
そして、トランスＭの１次コイルＮ１側に現れるリーケージインダクタンスＬｒと、コンデンサＣ１の容量とで共振回路が構成され、発振ドライブ回路ＯＣにおいて、その共振周波数でのドライブ信号を生起させるようにしたから、前記１次コイルＮ１に流れる電流が最大となる。このため、電磁誘導結合作用に基づく伝達時のエネルギ−ロスを低減して、高い給電効率を実現することができる。
【００７５】
また、トランスＭのコアＦ１，Ｆ２間の所定のギャップｇの存在を利用するものであるから、ギャップｇの変動による伝達効率の変動を抑えることができ、ギャップｇを極力小さくするための手段を別途導入する必要もなく、小形の電磁誘導結合用トランスの採用を可能としながら、安定した部品供給を実現することができる。
【００７６】
さらに、前記ギャップｇを積極的に設けてあるから、ギャップｇを極力無くすように構成するもの比較して、ギャップｇの微小な変動に対して第１および第２磁気コアＦ１，Ｆ２の磁気飽和が起きにくくなり、小形のコアを導入しやすい。
【００７７】
さらにまた、負荷変動に対して安定に動作する電流共振を採用することにより、安定した電力供給が達成可能となる。
【００７８】
また、１次および２次コイルＮ１，Ｎ２の結合係数を大きく確保する必要がないため、前記第１および第２磁気コアＦ１，Ｆ２の形状の自由度が増し、例えばＥ形コアに限らず、Ｕ形のコアを採用してトランスＭの一層の小形化を図ることが可能となる。
【００７９】
図７は、１つのテープフィーダ３１から１吸着サイクルで６個の部品を吸着する場合の時間に対するフィーダ負荷電流（消費電流）の波形図を示す。
【００８０】
図７に示すように、フィーダ負荷であるモータ等が動作している時は、消費電流がピーク値となり、フィーダ静止の時は、制御回路に対して一定の直流電圧が供給されているのみとなり、消費電流は小さい。このように、フィーダの負荷電流は時間経過に対して常に一定ではなく大きく変動し、電力の供給は、一番消費電流が大きいときにあわせて供給されなければならない。
【００８１】
図８で示すように、共振周波数ｆ０において、前記リーケージインダクタンスＬｒと前記コンデンサＣ１とによる共振回路が構成されてエネルギーロスが最小となり、最大電流が流れる。従って、ドライブ信号の周波数をＬＣ共振回路の共振周波数となるように設定することで、フィーダに効率良く電力供給できるため、トランスＭを小型化することが可能である。
【００８２】
図９は、この発明の第２実施形態の電力供給装置の構成を示す電気回路図であり、第１実施例である図６と同一もしくは相当部所には、同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００８３】
図９において、この電力供給装置は、前記直流化回路ＶＣの出力電圧を検出する電圧検出回路ＶＤと、電圧検出回路ＶＤの出力に応じた検知信号を前記発振ドライブ回路ＯＣにフィードバックするフィードバック回路ＦＢとを備えている。
【００８４】
電圧検出回路ＶＤは、例えば電圧基準値設定部や比較器などから構成される。
【００８５】
フィードバック回路ＦＢは、例えば受電部２００側に配置されて、電圧検出回路ＶＤから検出出力に応じて光の強度が変化する発光ダイオードＤ７と、受電部２００側に配置されて、発光素子としての発光ダイオードＤ７の光を受光して光の強度に応じた信号を前記発振ライブ回路ＯＣにフィードバックさせる受光素子としてのフォトトランジスタＱ３とを備えている。
【００８６】
この例では、発光ダイオードＤ７とフォトトランジスタＱ３との間に、図１０に示すように、部品供給装置側（受電部２００側）に配置された第１導光体Ｐ１と、実装機本体１０Ａ側（給電部１００側）に配置されて、第１導光体Ｐ１からの光をフォトトランジスタＱ３に導く第２導光体Ｐ２とが介在されている。
【００８７】
これら第１導光体Ｐ１と第２導光体Ｐ２とは、テープフィーダ（部品供給装置）３１が実装機本体１０Ａに装着されたとき、それぞれの端面が対向する位置に配置され、光学的に結合した状態となるように構成されている。
【００８８】
そして、前記フィーダ用モータ等の駆動負荷が軽くなって前記直流化回路ＶＣの出力電圧が所定電圧よりも上昇した際には、前記電圧検出回路ＶＤがその出力電圧の上昇を検知し、それに応じたフィードバック回路ＦＢからの検知信号が発振ドライブ回路ＯＣに伝達される。そしてこの検知信号を受けた発振ドライブ回路ＯＣが、ドライブ信号の周波数を共振周波数ｆ０よりも高く設定するようになっている。
【００８９】
このように、フィーダ駆動負荷が軽くなって前記直流化回路ＶＣの出力電圧が所定電圧よりも上昇した場合には、ドライブ信号の周波数が共振周波数ｆ０よりも高くなるように構成したから、トランスＭの１次コイルＮ１に流れる電流が最大電流よりも小さくなり、無効電流を低減して、直流化回路ＶＣの出力電圧（ＤＣ  ＯＵＴ）が所定電圧より高くなるのが抑制される。従って、トランスＭの２次コイルＮ２に過剰に電流が流れることがないため、コイルＮ２をさらに小型化しても発熱するなどの問題が発生することなく信頼性が高く安定した電力を供給することができる。
【００９０】
なお、フィードバックする信号の形態としては、前記電圧検出回路ＶＤから電圧検出力に応じて発光ダイオードＤ７の発光時間が変化するような構成としてもよい。あるいはまた、マイクロ波など光以外の媒体によって信号伝達するようにしてもよい。
【００９１】
図１１（Ａ）（Ｂ）は、前述のようなフィードバック回路ＦＢを設けた場合に、負荷の大小の応じて、電磁誘導結合用トランスＭの一次コイルＮ１側に流れる電流と電圧との関係を示す波形図である。
【００９２】
図１２は、ドライブ信号の発振周波数ｆとトランスＭの一次コイルＮ１側に流れる電流Ｉとの関係を示している。
【００９３】
図１２に示すように、この実施形態では、ドライブ信号の周波数を共振周波数ｆ０に近いｆｍｉｎから、共振周波数ｆ０から離れたｆｍａｘまでの範囲で制御するようになっている。
【００９４】
そして、負荷が最大の時には、ドライブ信号の周波数が共振周波数ｆ０に近いｆｍｉｎとなり、図１１（Ｂ）に示すように、矩形波の電圧と正弦波の電流の位相はほぼ同じとなって、電流の振幅が最大となっている。
【００９５】
一方、負荷が最小の場合には、ドライブ信号の周波数が共振周波数ｆ０から離れたｆｍａｘ側に変移し、図１１（Ａ）に示すように、波形が三角波となった電流の位相は電圧に対して遅れ、電流の振幅は前述のフィードバックをかけない場合に比して小さくなっている。
【００９６】
なお、ドライブ信号の周波数を共振周波数ｆ０より高周波側で制御しているのは、共振周波数ｆ０よりも低周波側にドライブ信号の周波数を変化させると、スイッチング動作時に大電流が流れ、効率が悪く、ノイズも増加してしまう傾向にあり、目的とする電流量制御に不適となりうるためである。
【００９７】
また、ドライブ信号の制御範囲の下限ｆｍｉｎを共振周波数ｆ０よりも少しだけ高周波側に設定しているのは、共振周波数ｆ０は部品のバラツキやトランスＭの両コアＦ１，Ｆ２間のギャップｇの大きさなどに影響されて必ずしも一定値とは限らないため、制御範囲の下限ｆｍｉｎが共振周波数ｆ０より低くなって、ｆｍｉｎから周波数を高周波側に変化させても電流量が増加してしまい、制御不能になるという事態を未然に防止するためである。
【００９８】
また、このような共振周波数ｆ０は、５０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ程度に設定し、最大発振周波数ｆｍａｘは１ＭＨｚ以下とするのが実際的である。
【００９９】
ところで、前記直流化回路ＶＣにおける整流回路ＲＣは、上述したブリッジ整流回路に限られるものではなく、例えば、図１３に示すように、一対の整流用ダイオードＤ１０，Ｄ１１による両波整流回路で構成してもよい。
【０１００】
図１４は、この発明の第３実施態様における電力供給装置により電力を供給される部品供給装置の構成を示す電気回路図であり、第２実施例である図９と同一もしくは相当部所には、同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【０１０１】
図１４において、前記電磁誘導結合用トランスＭとして、第２磁気コアＦ２に２次コイルＮ２に加えてさらに別の２次コイルＮ３も巻回されている。
【０１０２】
２次コイルＮ２の両端には第１の直流化回路ＶＣ１が、２次コイルＮ３の両端には、第２の直流化回路ＶＣ２が接続されており、この第１の直流化回路ＶＣ１の出力電圧ＤＣ  ＯＵＴ１をフィードモータ等の電力として駆動電圧に対応した電圧で供給し、第２の直流化回路ＶＣ２の出力電圧ＤＣ  ＯＵＴ２をフィードモータ等の駆動負荷に対する制御部６５の電力として駆動電圧に対応した電圧で供給するようになっている。このように、第２磁気コアＦ２に複数の２次コイルを巻回し、所望の出力電圧を得られるようにすることで、別途電圧変換回路を設けなくてもよい。
【０１０３】
前述の電圧検出回路ＶＤは、この第２の直流化回路ＶＣ２の出力端に接続されており、前記実施形態と同様に、第２の直流化回路ＶＣ２の出力電圧ＤＣ  ＯＵＴ２を検出するようになっている。
【０１０４】
そして、フィードバック回路ＦＢは、この電圧検出回路ＶＤの検出出力に応じた検知信号を前記発振ドライブ回路ＯＣにフィードバックするようになっている。
【０１０５】
前記第２の直流化回路ＶＣ２は、前記実施形態のものと同様に構成されている。具体的には、この第２の直流化回路ＶＣ２は、例えば２次コイルＮ３に誘起した交流電圧を整流する整流回路ＲＣ２と、平滑回路ＥＣ２とからなり、整流回路ＲＣ２は、例えば４つの整流用ダイオードＤ３０，４０，５０，６０からなるブリッジ整流回路で構成されている。
【０１０６】
また、平滑回路ＥＣ２は、整流出力の脈動を除去して平滑化するものであり、例えば、前記ブリッジ整流回路ＲＣ２の出力端と接地との間に介挿された平滑コンデンサＣ２０から構成されている。勿論、この平滑回路ＥＣ２も、この例のようなコンデンサ入力形に限らず、チョークコイルも使用するチョーク入力形を採用してもよい。
【０１０７】
また、前記第２直流化回路ＶＣ２も、整流回路ＲＣ２と平滑回路ＥＣ２との組み合わせに限ることなく、例えば定電圧回路などを付加することも可能である。
【０１０８】
この実施形態では、電磁誘導結合用トランスＭにおける２次コイルＮ２と別の２次コイルＮ３が同じ第２磁気コアＦ２に巻回されていることから、フィードモータ等の負荷変動に伴う消費電流の変化は、前記直流化回路ＶＣ２の出力からも検出できるので、負荷が小さくなった場合には、前記実施形態と同様に、ドライブ信号の周波数を大きくして、２次コイルＮ２に流れる電流を少なくさせることができる。
【０１０９】
さらに、制御部６５には、モータ等の駆動部と比較してより精度の高い一定電圧が供給が求められているから、その制御部６５の専用の第２直流化回路ＶＣ２からの高精度の出力電圧を検出してフィードバック制御したことにより、直流出力を負荷変動に大きく左右されることなく、一層正確に安定化させることできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】この発明の第１実施形態にかかる電力供給装置により電力を供給される部品供給装置が適用された実装機を示す平面図である。
【図２】第１実施形態の部品供給装置としてのテープフィーダを示す側面断面図である。
【図３】第１実施形態におけるテープフィーダのテープガイド周辺を示す側面断面図である。
【図４】第１実施形態におけるテープフィーダと実装機本体側との結合構造の説明図である。
【図５】第１実施形態の電力供給装置に適用された電磁誘導結合用トランス周辺を示す側面断面図である。
【図６】第１実施形態における電力供給装置により電力を供給される部品供給装置の構成を示す電気回路図である。
【図７】第１実施形態の電力供給装置において、１つのテープフィーダから１吸着サイクルで６個の部品を吸着する場合のフィーダ負荷電流（消費電流）の波形図である。
【図８】第１実施形態の部品供給装置において、共振時の消費電流の波形図である。
【図９】この発明の第２実施形態における電力供給装置により電力を供給される部品供給装置の構成を示す電気回路図である。
【図１０】第２実施形態におけるテープフィーダと実装機本体側との結合構造の説明図である。
【図１１（Ａ）】第２実施形態において、負荷が最小の場合の電磁誘導結合用トランスの１次コイル側に流れる電流と電圧との関係を示す波形図である。
【図１１（Ｂ）】第２実施形態において、負荷が最大の場合の電磁誘導結合用トランスの１次コイル側に流れる電流と電圧との関係を示す波形図である。
【図１２】第２実施形態の電力供給装置において、共振時の周波数よりも高位側にシフトして出力電圧を制御する場合の説明図である。
【図１３】この発明の電力供給装置において、整流回路の変形例を示す電気回路図である。
【図１４】この発明の第３実施形態における電力供給装置により電力を供給される部品供給装置の構成を示す電気回路図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  実装機
１０Ａ  実装機本体
３１  部品供給装置（テープフィーダ）
１００  給電部
２００  受電部
Ｃ１  コンデンサ
Ｆ１  第１磁気コア
Ｆ２  第２磁気コア
ＦＢ  フィードバック回路（フィードバック手段）
ｆ０  共振周波数
ｇ  ギャップ
Ｎ１  １次コイル
Ｎ２  ２次コイル
Ｌｒ  リ−ケ−ジインダクタンス
Ｍ  電磁誘導結合用トランス
ＯＣ  発振ドライブ回路（発振ドライブ手段）
ＳＣ  スイッチング回路（発振ドライブ手段）
ＶＣ，ＶＣ２  直流化回路（直流化手段）
ＶＤ  電圧検出回路（電圧検出手段）
【図１】
2009182116.tif 000003
【図２】
2009182116.tif 000004
【図３】
2009182116.tif 000005
【図４】
2009182116.tif 000006
【図５】
2009182116.tif 000007
【図６】
2009182116.tif 000008
【図７】
2009182116.tif 000009
【図８】
2009182116.tif 000010
【図９】
2009182116.tif 000011
【図１０】
2009182116.tif 000012
【図１１（Ａ）】
2009182116.tif 000013
【図１１（Ｂ）】
2009182116.tif 000014
【図１２】
2009182116.tif 000015
【図１３】
2009182116.tif 000016
【図１４】
2009182116.tif 000017