(57)【要約】【課題】発電機を備えた実装ヘッドをスライド移動させる際のモータの負荷を低減する。【解決手段】電子部品を保持した実装ヘッド２２をモータ２８、２９により一軸方向にスライド移動させ、位置決めされている基板上に該電子部品を搭載する電子部品実装装置において、前記実装ヘッドに固定された、入力軸を回転させて発電する発電機３０と、前記発電機により発電した電力を充電するコンデンサと、前記発電機の入力軸に固定された回転子３２と、該回転子に係合され、前記実装ヘッドのスライド移動に伴って前記回転子を回転させる、前記一軸に沿って配設された長尺状固定子３３とを有する直線・回転駆動変換手段とを備えていると共に、前記実装ヘッドをスライド移動させ、前記回転子を介して入力軸を回転させて発電機により発生した電力の前記コンデンサへの充電を、少なくとも該実装ヘッドの加速時には停止させる制御を行なう制御手段を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を保持した実装ヘッドをモータにより一軸方向にスライド移動させ、位置決めされている基板上に該電子部品を搭載する電子部品実装装置において、
前記実装ヘッドに固定された、入力軸を回転させて発電する発電機と、
前記発電機により発電した電力を充電するコンデンサと、
前記発電機の入力軸に固定された回転子と、該回転子に係合され、前記実装ヘッドのスライド移動に伴って前記回転子を回転させる、前記一軸に沿って配設された長尺状固定子とを有する直線・回転駆動変換手段とを備えていると共に、
前記実装ヘッドをスライド移動させ、前記回転子を介して入力軸を回転させて発電機により発生した電力の前記コンデンサへの充電を、少なくとも該実装ヘッドの加速時には停止させる制御を行なう制御手段を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記コンデンサへの充電の停止を、該コンデンサを含む給電用回路に設けられたスイッチで行なうことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
電子部品を保持した実装ヘッドをモータにより一軸方向にスライド移動させ、位置決めされている基板上に該電子部品を搭載する電子部品実装装置において、
前記実装ヘッドに固定された、入力軸を回転させて発電する発電機と、
前記発電機により発電した電力を充電するコンデンサと、
前記発電機の入力軸に固定された回転子と、該回転子に係合され、前記実装ヘッドのスライド移動に伴って前記回転子を回転させる、前記一軸に沿って配設された長尺状固定子とを有する直線・回転駆動変換手段とを備えていると共に、
前記実装ヘッドをスライド移動させ、前記回転子を介して入力軸を回転させて行なう発電機による発電を、少なくとも該実装ヘッドの加速時には停止させる制御を行なう制御手段を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項４】
前記発電機による発電の停止を、前記入力軸に介設されたクラッチで行なうことを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
前記直線・回転駆動変換手段が、ラックからなる長尺状固定子と、該ラックに噛合する歯車からなる回転子とを含む接触式であることを特徴とする請求項１又は３に記載の電子部品実装装置。
【請求項６】
前記直線・回転駆動変換手段が、回転子が長尺状固定子との間の磁気結合により回転される非接触式であることを特徴とする請求項１又は３に記載の電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装装置、特に実装ヘッドをスライド移動させ、保持している電子部品を基板上に実装する際に適用して好適な電子部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１には、特許文献１に開示されている従来の電子部品実装装置の要部構成を示す。この従来の電子部品実装装置においては、送りねじ５の回転運動により実装ヘッド１１がスライド移動される。
【０００３】
この実装ヘッド１１上には、送りねじ５の回転に連動して回転駆動される発電機９が設置されており、モータ１４により送りねじ５を回転させて実装ヘッド１１をスライド移動させることにより該発電機９が駆動される。この発電機の駆動により発生した電力は実装ヘッド１１の消費電力の一部を補っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３５７３２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、前記従来の電子部品実装装置では、実装ヘッド１１がスライド移動している間、常に発電と充電を行なっているため、それを行なわない実装装置に比べて該実装ヘッド１１をスライド移動させるモータ１４の負荷が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来の問題点を解決するためのもので、発電機を備えた実装ヘッドをスライド移動させる際のモータの負荷を低減することができる電子部品実装装置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】
【０００７】
請求項１の発明は、電子部品を保持した実装ヘッドをモータにより一軸方向にスライド移動させ、位置決めされている基板上に該電子部品を搭載する電子部品実装装置において、前記実装ヘッドに固定された、入力軸を回転させて発電する発電機と、前記発電機により発電した電力を充電するコンデンサと、前記発電機の入力軸に固定された回転子と、該回転子に係合され、前記実装ヘッドのスライド移動に伴って前記回転子を回転させる、前記一軸に沿って配設された長尺状固定子とを有する直線・回転駆動変換手段とを備えていると共に、前記実装ヘッドをスライド移動させ、前記回転子を介して入力軸を回転させて発電機により発生した電力の前記コンデンサへの充電を、少なくとも該実装ヘッドの加速時には停止させる制御を行なう制御手段を備えたことにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
その際、前記コンデンサへの充電の停止を、該コンデンサを含む給電用回路に設けられたスイッチで行なうようにしてもよい。
【０００９】
請求項３の発明は、電子部品を保持した実装ヘッドをモータにより一軸方向にスライド移動させ、位置決めされている基板上に該電子部品を搭載する電子部品実装装置において、前記実装ヘッドに固定された、入力軸を回転させて発電する発電機と、前記発電機により発電した電力を充電するコンデンサと、前記発電機の入力軸に固定された回転子と、該回転子に係合され、前記実装ヘッドのスライド移動に伴って前記回転子を回転させる、前記一軸に沿って配設された長尺状固定子とを有する直線・回転駆動変換手段とを備えていると共に、前記実装ヘッドをスライド移動させ、前記回転子を介して入力軸を回転させて行なう発電機による発電を、少なくとも該実装ヘッドの加速時には停止させる制御を行なう制御手段を備えたことにより、同様に前記課題を解決したものである。
【００１０】
その際、前記発電機による発電の停止を、前記入力軸に介設されたクラッチで行なうようにしてもよい。
【００１１】
本発明においては、前記直線・回転駆動変換手段が、ラックからなる長尺状固定子と、該ラックに噛合する歯車からなる回転子とを含む接触式であるとしても、又は、前記直線・回転駆動変換手段が、回転子が長尺状固定子との間の磁気結合により回転される非接触式であるとしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、実装ヘッドを加速する時には、実装ヘッドのスライド移動に連動して発電した電力の充電又は発電自体を行なわないようにしたので、該実装ヘッドをスライド移動させる際のモータの負荷を確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図２は、本発明に係る一実施形態の電子部品実装装置の要部を示す概略斜視図である。
【００１５】
本実施形態の電子部品実装装置は、電子回路基板を搬入・搬出する搬送部２１と、搬入位置決めされた図示しない基板上に電子部品を搭載する実装ヘッド２２と、該実装ヘッド２２をＸ軸方向（一軸方向）にスライド移動させるＸ軸駆動ベルト２３と、該Ｘ軸駆動ベルト２３等と一体で実装ヘッド２２をＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動ベルト２４、２５とを備えている。又、これらＹ軸駆動ベルト２４、２５をプーリ（図示せず）を回転させてそれぞれ駆動するＹ軸モータ２６、２７と、Ｘ軸駆動ベルト２３をＸ軸の両端側でプーリ（図示せず）をそれぞれ回転させて駆動するＸ軸モータ２８、２９とを備えている。
【００１６】
本実施形態では、前記実装ヘッド２２の上部に発電機３０と補助バッテリー３１がそれぞれ固定され、該発電機３０はその入力軸に固定された歯車（回転子：ピニオン）３２が回転されると発電することが可能になっている。
【００１７】
そして、実装ヘッド２２の近傍には、上記歯車３２が噛合するラック（長尺状固定子）３３がＸ軸方向に沿って配設され、該両者３２、３３により接触式の直線・回転駆動手段が構成されており、該実装ヘッド２２がＸ軸方向にスライド移動することにより入力軸が回転され、発電機３０が発電することが可能になっている。なお、発電機３０には交流発電機又は直流発電機が使用できる。
【００１８】
又、本実施形態では前記発電機３０の周辺に、図３に示すように該発電機３０により発電された交流電流又はヘッドの移動方向によって発生する正・負の直流電流を整流する整流ブリッジ４１と、充電制御部４２により、整流ブリッジ４１からの電流をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ４３と、該スイッチ４３がＯＮの時に充電するコンデンサ４４と、該コンデンサ４４に充電された電力で実装ヘッド２２の駆動系に相当する負荷４５に電力を供給して駆動する電力供給制御部４６等からなる、図中 “発電機周辺回路”で示す給電用回路（制御手段）が構成されている。
【００１９】
そして、実装装置の本体制御部（図示せず）に含まれるヘッド駆動モータコントローラ４７から入力される充電開始・停止のタイミング信号に基づいて、前記充電制御部４２がスイッチ４３をＯＮ／ＯＦＦする制御を行なうようになっている。
【００２０】
以上の構成からなる電子部品実装装置における実装ヘッド２２のスライド移動動作の一例を、図４のタイムチャートと図５の充電制御部の動作を示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２１】
本実施形態の電子部品実装装置は、実装動作手順が記録されている生産プログラムに基づいて、図示しない本体制御部で、加速、一定速及び減速からなる駆動パターンを予め演算しているので、加速区間に入るタイミングは、その演算終了時点には分かっている。そこで、図３に示したモータコントローラ４７は、実装ヘッド２２が図４に示す加速区間に入るタイミングで充電を停止させる信号を出力する。その信号を受け取った充電制御部４２はスイッチ４３をＯＦＦにし、充電を停止させることにより負荷を軽くする（ステップ１、２）。
【００２２】
次いで、図４の一定速区間に到達したタイミングでもスイッチ４３をＯＦＦにしたまま充電を行なわず、負荷が軽くなった状態を維持する。
【００２３】
その後の減速区間に入るタイミングも、予め駆動パターン生成のための演算終了時点で分かっているので、図４の減速区間に入るタイミングでモータコントローラ４７が充電を開始させる信号を出力する。その信号を受け取った充電制御部４２がスイッチ４３をＯＮにし、コンデンサ４４への充電を開始する（ステップ３、４）。
【００２４】
このようにして充電された電力は、実装ヘッド２２における吸着ノズルを上下動やθ回転させるＺ軸モータやθ軸モータ等の駆動系の負荷４５の駆動制御に用いられる。なお、コンデンサ４４に充電される電力は、常に一定であるとは限らないので、電力が不足している場合には前記電力供給源制御部４６が、電力供給源をコンデンサ４４から補助バッテリー３１に切り替えることもできるようになっている。
【００２５】
なお、一定速区間で常に充電を行なわないのではなく、その区間でも充電の開始と停止を適宜繰り返す制御を行なうことで充電量を調整することも可能である。
【００２６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
【００２７】
（１）加速時にはコンデンサ４４への充電を行なっていないので、搭載ヘッド２２をスライド移動させるモータ２８、２９の負荷が軽くなることから、該搭載ヘッド２２の加速を妨げない。
【００２８】
（２）減速時にコンデンサ４４への充電を行なうことにより、ブレーキが効いた状態にできることから、一段と減速し易くなる。
【００２９】
（３）歯車の回転時間を短縮できるため、該歯車の摩擦により塵の発生を抑えることが可能となる。
【００３０】
図６には、本発明に係る第２実施形態の電子部品実装装置の要部を示す。
【００３１】
本実施形態は、前記第１実施形態と基本的な構成は同一であるが、発電機３０と歯車３２の間の入力軸に電磁クラッチ５１を介設したものである。このように電磁クラッチ５１を使用することにより、該電磁クラッチ５１へ通電している時にはクラッチ板が接しているために発電機３０と歯車３２が連結され、該歯車３２の回転により発電機３０の入力軸が回転して発電が可能となる。
【００３２】
逆に、非通電時には発電機３０と歯車３２が切り離され、該歯車３２が回転しても発電機３０の入力軸が回転しない状態となり、その間はモータへの負荷を減らすことができる。
【００３３】
図７には、本発明に係る第３実施形態の電子部品実装装置の要部を示す。
【００３４】
本実施形態は前記図２に示した発電機３０の入力軸に固定されている歯車３２とラック３３からなる接触式の直線・回転駆動変換手段の代わりに、Ｎ極とＳ極からなる磁気回転子と、Ｎ極とＳ極が交互に配列されている長尺状の磁気固定子に変更し、磁気結合により動力を伝達できるようにした、非接触式の直線・回転駆動変換手段に変更したものに相当する。
【００３５】
このように、非接触式の動力変換手段にすることにより、同様に負荷を減らすことができると共に、摩擦による塵の発生を完全に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の電子部品実装装置の要部を示す概略斜視図
【図２】本発明に係る実施形態の電子部品実装装置の要部を示す概略斜視図
【図３】第１実施形態に適用される給電用回路の概要を示す回路ブロック図
【図４】実装ヘッドをスライド移動させる駆動パターンの一例を示すタイミングチャート
【図５】第１実施形態に適用される充電制御部の動作を示すフローチャート
【図６】第２実施形態に適用される発電機と歯車の関係を示す拡大側面図
【図７】第３実施形態に適用される非接触式の直線・回転駆動変換手段を示す説明図
【符号の説明】
【００３７】
２２…実装ヘッド
２３…Ｘ軸駆動ベルト
２４、２５…Ｙ軸駆動ベルト
２６、２７…Ｙ軸モータ
２８、２９…Ｘ軸モータ
３０…発電機
３１…補助バッテリー
３２…歯車（回転子）
３３…ラック（長尺状固定子）
４１…整流ブリッジ
４２…充電制御部
４３…スイッチ
４４…コンデンサ
４５…負荷
４６…電力供給源制御部
４７…ヘッド駆動モータコントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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