WO2012105309A1

WO2012105309A1 - 基盤作業装置

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Publication number: WO2012105309A1
Application number: PCT/JP2012/050830
Authority: WO
Inventors: 鈴木　淳; 神藤　高広; 泰弘山下
Original assignee: 富士機械製造株式会社
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2012-08-09
Also published as: JP5704944B2; WO2012105309A8; CN103340030B; JP2012160676A; CN103340030A

Abstract

　簡易な構成により電力供給および信号送信が可能で、単一の電源で供給電力量を調整可能な基板作業装置を提供すること。　部品実装装置１０は、電界結合によりベース１２からモジュール１１へ電力を供給するので、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とを高精度に位置合わせしなくても、電力供給の効率は低下し難い。よって、送受電部６３，６５の高精度な位置合わせが可能な位置合わせ手段は不要で、簡易な構成により電力供給が可能な部品実装装置１０を構成できる。電界結合用送電部６３および電界結合用受電部６５は、モジュール１１の引出し方向に延在し、相互に離間して少なくとも一部が対向するようにモジュール１１に設けられている。よって、モジュール１１を引出して電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５との重なりの程度を変化させることにより、単一の電力出力部６１で供給可能な電力量を調整できる。

Description

基板作業装置

　本発明は、基板に対し所定の作業を行う基板作業装置に関し、例えば、部品実装ヘッドにより部品供給装置から部品を採取し、部品実装位置に位置決めされた基板上に装着する部品実装装置に関する。

　例えば、特許文献１には、以下の部品供給装置が記載されている。この部品供給装置は、装置本体側に電力供給用の１次コイルが設けられ、部品供給カセット側に電力供給用の２次コイルが設けられている。部品供給カセットが部品取出し位置まで移動されると、１次コイルと２次コイルとが電磁的に結合する。そして、これらのコイルを通して装置本体側から部品供給カセット側に電力が供給される。また、電力供給用のコイルとは別に、部品供給カセット側に信号送信用の１次コイルが設けられ、装置本体側に信号送信用の２次コイルが設けられている。これらのコイルを通して部品供給カセット側から装置本体側に信号が送信される。

　また、例えば、特許文献２には、以下の部品実装装置が記載されている。この部品実装装置には、一括台車側に設けられている複数のアクチュエータに対し、その種類に応じた電力量が供給可能な複数の電源が内蔵されている。そして、部品実装装置の制御装置は、一括台車側に設けられているアクチュエータの識別情報が記憶されたコネクタから電力供給対象のアクチュエータの種類を読取り、該アクチュエータに該当する電源を選択して電力を供給する。

特開平９－３０７２８３号公報（段落番号０００９，００６０、図９）特開２００７－２０７９７６号公報（段落番号００１１、図３）

　特許文献１に記載の発明では、電力供給に電磁結合方式を用いているため、１次コイルと２次コイルとの位置合わせを高精度に行わないと、電力供給の効率が著しく低下する。よって、これらのコイルの配置部分が複雑な構成となる傾向にある。また、電力供給用のコイルとは別に、信号送信用のコイルが必要であり、コイルの設置スペースを確保する必要があり、また、部品増によりコスト高となる傾向にある。また、特許文献２に記載の発明では、供給する電力量を変えるために複数の電源が必要であり、電源の設置スペースを確保する必要があり、また、部品増によりコスト高となる傾向にある。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成により電力供給および信号送信が可能であり、単一の電源で供給電力量を調整可能な基板作業装置を提供することにある。

　上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、基板に対し部品を装着する際に必要な作業を行う作業手段および該作業手段を制御する作業制御手段を有する１台以上のモジュールと、該モジュールを作業位置から水平方向に引出し可能に支持するベースと、該ベースに設けられ、少なくとも前記作業制御手段を動作させるための電力を出力する電力出力手段と、前記電力出力手段に接続され、前記モジュールの引出し方向に延在するように前記ベースに設けられた電界結合用送電部と、前記作業制御手段に接続され、前記モジュールの引出し方向に延在し、且つ前記電界結合用送電部と離間して少なくとも一部が対向するように前記モジュールに設けられた電界結合用受電部と、前記ベースに設けられ、前記電力を少なくとも前記作業制御手段に供給するために、前記電力出力手段から前記電界結合用送電部に供給される電力を前記電界結合用受電部に送電して受電させる電界結合制御手段と、を備えることである。

　請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、複数台の前記モジュールが、前記モジュールの引出し方向と直交する方向に並べて配置され、前記モジュールを前記ベースに対して引出して所定の作業を行う場合に、当該モジュールの前記電界結合用受電部および該電界結合用受電部と対向する前記電界結合用送電部とが前記電力供給が可能となるように構成されていることである。

　請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記モジュールを前記ベースに対して引出して所定の作業を行う場合の前記電力供給量は、引出す前の状態のときの前記電力供給量に比べて小さくなるように制御されることである。

　請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１～３の何れか一項において、前記モジュールおよび前記ベースには、前記電界結合用送電部および前記電界結合用受電部を介して相互に通信を行うモジュール用通信制御手段およびベース用通信制御手段が夫々設けられ、前記モジュール用通信制御手段は、少なくとも前記モジュールの識別情報を記憶するモジュール用記憶手段を備え、前記ベース用通信制御手段は、少なくとも前記モジュールの識別情報と前記モジュールの固有の特性値とが関連付けられたテーブルデータを記憶するベース用記憶手段を備え、前記モジュール用通信制御手段から前記モジュールの識別情報を取得し、該モジュールの識別情報に対応する前記モジュールの固有の特性値を特定し、該モジュールの固有の特性値に基づいて前記電力供給量を調整することである。

　請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１～４の何れか一項において、前記ベースは、少なくとも、前記モジュールを前記作業位置に位置決めするための位置決め手段を備えていることである。

　請求項１に係る発明においては、電界結合によりベースからモジュールへ電力を供給する構成としている。一般的に、電磁結合は、電磁結合用送電部と電磁結合用受電部とを高精度に位置合わせしないと、電力供給の効率が著しく低下する性質を有している。一方、電界結合は、電磁結合のように電界結合用送電部と電界結合用受電部とを高精度に位置合わせしなくても、電力供給の効率は低下し難い性質を有している。よって、送受電部の高精度な位置合わせが可能な位置合わせ手段は不要となり、簡易な構成により電力供給が可能な基板作業装置を構成することができる。

　また、電界結合用送電部は、モジュールの引出し方向に延在するようにベースに設けられている。電界結合用受電部は、モジュールの引出し方向に延在し、且つ電界結合用送電部と離間して少なくとも一部が対向するようにモジュールに設けられている。よって、モジュールを引出して作業を行うような場合に電界結合用送電部と電界結合用受電部との重なりの程度を変化させることにより、単一の電源で作業に見合った電力量を供給することが可能である。そして、単一の電源となるので、装置コストを軽減することができる。

　請求項２に係る発明においては、並べて配置されている複数台のモジュールをベースに対して引出して所定の作業を行う場合に、ベースからモジュールへ電力供給が可能となるように構成されている。複数台のモジュールが並べて配置されている場合、中間のモジュールにおいて所定の作業を行う際に、モジュールの両側に配置されているモジュールが干渉して調整作業に支障を来たすおそれがある。しかし、モジュールは、ベースに対して所定の作業を行う位置に引出し可能に構成され、さらに所定の作業を行う位置にてベースから電力供給可能に構成されているので、電力が必要な所定の作業をスムーズに行うことができる。また、送受電部を基板作業用および所定作業用の２つ設ける必要がなく、装置コストを軽減することができる。また、モジュールをベースに対して引出す場合、従来のように電源をオフにして配線を取外す作業が不要となり、所定の作業を行う際の作業負担が軽減される。

　請求項３に係る発明においては、モジュールをベースに対して引出したときのモジュールへの電力供給量は、引出す前の電力供給量に比べて小さくなるが、必要電力量も小さくなるので、その必要供給量の範囲内で電力供給ができ、供給ロスがなく省エネルギ効果を図ることができる。

　請求項４に係る発明においては、モジュールおよびベースには、相互に通信を行うモジュール用通信制御手段およびベース用通信制御手段が夫々設けられている。電界結合においては、信号の送受信が可能であることから、別の専用通信回路を設ける必要がなく、簡易な構成により信号送信が可能な基板作業装置を構成することができる。また、ベース用通信制御手段は、モジュール用通信制御手段からモジュールの識別情報を取得し、該モジュールの識別情報に対応するモジュールの固有の特性値を特定し、該モジュールの固有の特性値に基づいて電力供給量を調整する。これにより、モジュールを別のモジュールと交換等した場合に、交換等したモジュールの固有の特性値を再設定する作業が不要となり、作業工数を低減させることができる。

　請求項５に係る発明においては、ベースには、モジュールを作業位置に位置決めするための位置決め手段が設けられた構成となっている。これにより、作業者は、モジュールをベースに対して引出し、もしくは押込む動作のみで作業位置に位置決めすることができ、作業に迅速に取り掛かることができる。

本発明に係る部品実装装置の一実施の形態を示す斜視図である。図１の部品実装装置のモジュールをベースに対し引出した状態を示す斜視図である。図１の部品実装装置のベースの詳細を示す斜視図である。図１の部品実装装置のモジュールおよびベースを示す一部断面側面図である。図１の部品実装装置の電力系を示す図である。図１の部品実装装置のモジュールが実装位置および調整位置に位置決めされたときのモジュールに設けられた電界結合用受電部とベースに設けられた電界結合用送電部との位置関係を示す図である。

　本発明の実施の形態の基板作業装置として、図１に示すように、部品実装装置１０を例に説明する。部品実装装置１０は、２台のモジュール１１と、各モジュール１１を作業位置（図１に示す状態）から水平方向（Ｙ軸方向）に夫々引出し可能に支持する１台のベース１２とから構成されている。モジュール１１は、部品供給装置２０、部品装着装置３０、基板搬送装置５０および制御装置４０（本発明の「作業制御手段」に相当する）を備え、引出し方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に２台並べて配置されている。部品供給装置２０、部品装着装置３０、制御装置４０および基板搬送装置５０は、既知の構成の装置であり、以下に概略構成を説明する。

　なお、図１では２台のモジュール１１を１台のベース１２上に引出し方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に並べて配置した部品実装装置１０を示すが、本発明は、１台のモジュール１１を１台のベース１２上に配置した部品実装装置１０、もしくは複数台のモジュール１１を１台のベース１２上もしくは複数台のベース１２上に引出し方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に並べて配置した部品実装装置１０に対しても適用可能である。

　部品供給装置２０は、モジュール１１の基枠１１ａに複数のフィーダ２１を並設して構成したカセットタイプのものである。フィーダ２１は、基枠１１ａに離脱可能に取付けたフィーダ本体２２と、フィーダ本体２２の後部に着脱可能に装着した供給リール２３と、フィーダ本体２２の先端に設けた部品供給部２４とを備えている。供給リール２３には、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。このような構成の部品供給装置２０においては、スプロケット（図示省略）により供給リール２３からキャリアテープが所定ピッチで引き出され、封入状態を解除された部品が部品供給部２４に順次送り込まれる。

　部品装着装置３０は、ＸＹロボットからなり、ＸＹロボットは、モジュール１１の基台１１ｂ上に装架されて基板搬送装置５０および部品供給装置２０の上方に配設されている。ＸＹロボットは、Ｙ軸方向に移動可能なＹ軸スライド３１およびＸ軸方向に移動可能なＸ軸スライド３２を備えている。Ｘ軸スライド３２上には、図略の吸着ノズルを備えた部品装着ヘッド３３が設けられている。また、基台１１ｂ上には、部品認識用カメラ３４が固定されている。このような構成の部品装着装置３０においては、吸着ノズルに吸着された部品は、部品認識用カメラ３４により部品供給装置２０の部品供給部２４から基板Ｓ上の所定位置に移動する途中で撮像される。そして、吸着ノズルの中心に対する部品の芯ずれ等が検出され、この芯ずれ等に基づいて部品装着ヘッド３３のＸＹ方向等の移動量が補正される。

　制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースおよびそれらを接続するバスを有するコンピュータ（図示省略）を主体とするものである。入出力インターフェースには、例えば、部品供給装置２０および部品装着装置３０に備えられている駆動モータＭ（図５参照）等を駆動するモータ駆動回路４１（図５参照）等が接続されている。また、ＲＯＭには、例えば、部品実装を実行するための基本的な実装プログラム等が記憶されている。

　基板搬送装置５０は、一例として、２台の搬送装置５１を並設したダブルコンベアタイプのものである。搬送装置５１は、モジュール１１の基台１１ｂ上にそれぞれ一対のガイドレール５２を互いに平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、これらガイドレール５２によりそれぞれ案内される基板Ｓを支持して搬送する図略の一対のコンベアベルトを互いに対向させて並設して構成されている。また、基板搬送装置５０には、所定位置に搬送された基板Ｓを持ち上げてクランプする図略のクランプ装置が設けられている。このような構成の基板搬送装置５０においては、部品が実装される基板Ｓは、ガイドレール５２により案内されつつコンベアベルトによりＸ軸方向に部品実装位置まで搬送される。そして、部品実装位置に搬送された基板Ｓは、クランプ装置によって部品装着位置に位置決めクランプされる。

　次に、部品実装装置１０のモジュール１１およびベース１２の構成について説明する。図２に示すように、モジュール１１は、ベース１２に対し固定可能、且つベース１２に対し複数台のモジュール１１の並び方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に移動可能に搭載されている。すなわち、モジュール１１は、モジュール１１全体がベース１２上に載置された状態（図２の奥側のモジュール１１の状態）でベース１２に対し固定される。この固定位置は、部品の実装作業が行われる作業位置である。

　そして、モジュール１１は、実装作業位置と、モジュール１１内のメンテナンス等の作業を行う調整作業位置（図２の手前側の一点鎖線で示すモジュール１１の位置）と、モジュール１１をベース１２から取外す取外し位置（図２の手前側の実線で示すモジュール１１の位置）との間で移動可能に構成されている。モジュール１１は、取外し位置に移動されたとき、ベース１２の高さと同一高さに形成されているテーブル１３（詳細は後述）上に載置される。これにより、各モジュール１１を入替えて配置したり、複数台のモジュール１１の並び方向の配置を任意に設定することができる。

　図３に示すように、ベース１２の上面には、二対のガイドレール１２１が、モジュール１１の引出し方向（Ｙ軸方向）に平行に延在するように配置されている。一方、図４に示すように、モジュール１１の底面には、８つの車輪１１１が、引出し方向（Ｙ軸方向）に４つずつ平行に２列に並んで軸受を介して回転可能に支承されている。２列の車輪１１１の間隔は、一対のガイドレール１２１の間隔と同一に設けられ、２列の各車輪１１１は、一対のガイドレール１２１に沿って転動可能に夫々係合する。一対のガイドレール１２１は、１台のモジュール１１の引出し方向（Ｙ軸方向）の移動を案内する。

　図３に示すように、ベース１２の上面の一対のガイドレール１２１の間には、モジュール１１を実装作業位置に位置決めするための位置決め部材１２２（本発明の「位置決め手段」に相当する）と、実装作業位置に位置決めした状態を維持するため、および調整作業位置に位置決めするための位置決め装置１２３（本発明の「位置決め手段」に相当する）とが設けられている。位置決め部材１２２は、Ｘ軸方向から見た形状が逆Ｌ字状に形成され、凸部が上方を向くようにしてベース１２の上面の後端部に固定されている。位置決め装置１２３は、シリンダ装置１２４と、位置決め部材１２５とを備え、ベース１２の略中央部に内蔵されている。

　図４に示すように、シリンダ装置１２４は、シリンダ本体１２４ａの後端部がベース１２の上面の裏側に回動自在に支承され、ロッド１２４ｂの先端部に位置決め部材１２５が回動自在に支承されている。位置決め部材１２５は、Ｘ軸方向から見た形状が逆くの字状に形成され、くの字の一端部がロッド１２４ｂの先端部に回動自在に支承され、くの字の中央部がベース１２の上面の裏側に回動自在に支承されている。ロッド１２４ｂがシリンダ本体１２４ａに対し突出し、もしくは引込むことにより、位置決め部材１２５がくの字の中央部を中心に反時計回りもしくは時計回りに回動し、位置決め部材１２５のくの字の他端部がベース１２の上面に対し引込み、もしくは迫出すようになっている。

　一方、図４に示すように、モジュール１１の底面には、位置決め部材１２２および位置決め装置１２３の位置決め部材１２５と当接する当接部材１１２と、位置決め部材１２５に付勢される被付勢部材１１３とが設けられている。当接部材１１２は、直方体状に形成され、モジュール１１の底面の後端部に固定されている。被付勢部材１１３は、直方体状に形成され、モジュール１１の底面の略中央部に固定されている。

　図４に示すように、作業者が、モジュール１１を実装作業位置に移動すると、モジュール１１の当接部材１１２がベース１２の位置決め部材１２２に当接し、モジュール１１の移動が規制される。すると、ベース１２のシリンダ装置１２４が作動し、ロッド１２４ｂがシリンダ本体１２４ａに対し引込み、位置決め部材１２５がベース１２の上面から迫出し、モジュール１１の被付勢部材１１３を位置決め部材１２２側に付勢する。これにより、モジュール１１は、実装作業位置に位置決め固定される。

　モジュール１１を実装作業位置から調整作業位置に移動するときは、ベース１２のシリンダ装置１２４が作動し、ロッド１２４ｂがシリンダ本体１２４ａに対し突出し、位置決め部材１２５が被付勢部材１１３から離間してベース１２の上面から引込む。ここで、作業者は、モジュール１１の被付勢部材１１３がベース１２の位置決め部材１２５上を通り過ぎるまでモジュール１１を引出す。すると、ベース１２のシリンダ装置１２４が再度作動し、ロッド１２４ｂがシリンダ本体１２４ａに対し引込み、位置決め部材１２５がベース１２の上面から迫出す。そして、作業者は、モジュール１１の当接部材１１２がベース１２の位置決め部材１２５に当接するまでモジュール１１を引出す。これにより、モジュール１１は、調整作業位置に位置決めされる。

　モジュール１１を調整作業位置から取外し位置に移動するときは、作業者は、テーブル１３をベース１２の前方に移動しておく。ここで、図２に示すように、テーブル１３は、モジュール１１のＸ軸方向の幅よりもやや大きな幅で、モジュール１１のＹ軸方向の長さと略同じ長さで、ベース１２の上面と略同じ高さの上面を有する構成となっている。テーブル１３の上面には、一対のガイドレール１３１がベース１２のガイドレール１２１と同一の断面形状で同一の間隔で設けられている。

　また、テーブル１３の上面の一対のガイドレール１３１の間には、モジュール１１をテーブル１３の上面に位置決めするための位置決め部材１３２と、テーブル１３の上面に位置決めした状態を維持するための位置決め装置１３３とが設けられている。位置決め部材１３２および位置決め装置１３３は、ベース１２の位置決め部材１２２および位置決め装置１２３と同一構成であり、詳細な説明は省略する。また、テーブル１３の下部には、車輪１３４が設けられ、人力で容易に移動可能に構成されている。

　このような構成のテーブル１３の一対のガイドレール１３１が、ベース１２の一対のガイドレール１２１を延長した状態となるように、テーブル１３をベース１２の前方に位置決め配置する。そして、ベース１２のシリンダ装置１２４が作動し、ロッド１２４ｂがシリンダ本体１２４ａに対し突出し、位置決め部材１２５がモジュール１１の当接部材１１２から離間してベース１２の上面から引込む。ここで、作業者は、モジュール１１を引出し、ベース１２からテーブル１３に移動すると、モジュール１１の底面の手前側に設けられている図略の当接部材がテーブル１３の位置決め部材１３２に当接し、モジュール１１の移動が規制される。すると、テーブル１３の位置決め装置１３３が作動し、モジュール１１の被付勢部材１１３を位置決め部材１３２側に付勢する。これにより、モジュール１１は、テーブル１３上に位置決め固定される。

　次に、図５を参照して、部品実装装置１０の電力系について説明する。この部品実装装置１０には、電界結合によりベース１２からモジュール１１へ電力を供給する電力供給装置６０が備えられている。この電力供給装置６０は、電力出力部６１と、電界結合制御部６２と、電界結合用送電部６３と、ベース用通信制御部６４と、電界結合用受電部６５と、モジュール用通信制御部６６とを備えている。電力出力部６１は、各モジュール１１への電力供給が可能であるため、１つの電力出力部６１がベース１２に設けられている。電界結合制御部６２、電界結合用送電部６３およびベース用通信制御部６４は、各モジュール１１に対応してベース１２に夫々設けられている。電界結合用受電部６５およびモジュール用通信制御部６６は、各モジュール１１に夫々設けられている。

　電力出力部６１は、例えば、周波数５０Ｈｚ～６０Ｈｚで電圧２００Ｖの交流電源であり、１つで２台のモジュール１１に備えられている各制御装置４０のモータ駆動回路４１等を動作させるための電力を出力する。

　電界結合制御部６２は、例えば、電力出力部６１からの交流の周波数を５０Ｈｚ～６０Ｈｚから１００ｋＨｚに変換するインバータであり、電力を制御装置４０に供給するために電力出力部６１に接続され、電力出力部６１から電界結合用送電部６３に供給される電力を電界結合用受電部６５に送電して受電させる。

　電界結合用送電部６３は、帯状に形成された一対の電極であり、電界結合制御部６２に接続され、図６に示すように、モジュール１１の引出し方向に平行に延在するようにベース１２の上面に設けられている。

　電界結合用受電部６５は、帯状に形成された一対の電極であり、制御装置４０のモータ駆動回路４１等に接続され、モジュール１１の引出し方向に延在し、且つモジュール１１が実装作業位置に位置決めされた状態において電界結合用送電部６３と離間して対向するようにモジュール１１の底面に設けられている。すなわち、図６の左側のモジュール１１およびベース１２に示すように、モジュール１１がベース１２に対して実装作業位置に位置決めされているときは、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とは、Ｚ軸方向から見た場合に略全体（図示斜線部分）が重なり合っている。よって、電力供給装置６０は、電界結合によりベース１２からモジュール１１への送電量が最大となり、実装作業に必要な電力を供給することができる。

　一方、図６の右側のモジュール１１およびベース１２に示すように、モジュール１１がベース１２に対して引出されて実装作業位置から調整作業位置に移動して位置決めされているときは、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とは、Ｚ軸方向から見た場合に部分的（図示斜線部分）に重なり合っている。ここで、電界結合は、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とを高精度に位置合わせしなくても、電力供給の効率は低下し難い性質を有しており、両者の重なり度合いに比例した電力量が供給される。よって、電界結合制御部６２を調整制御しなくても、電力供給装置６０は、電界結合によりベース１２からモジュール１１へ、モジュールが実装作業位置に位置決めされたときよりは小さいが、調整作業に必要な電力を供給することができる。

　調整作業は実装作業よりも作動させる駆動モータ等の数が少ないため、調整作業に必要な電力は、実装作業に必要な電力よりも小電力でよい。電力供給装置６０は、モジュール１１が調整作業位置に位置決めされ、調整作業が行われる場合の電力供給量は、モジュール１１が実装作業位置に位置決めされ、実装作業が行われる場合の電力供給量に比べて小さくなるように制御すればよく、電界結合制御部６２の出力電力を、モジュールが実装作業位置に位置決めされている場合より小さくなるように制御してもよい。

　ベース用通信制御部６４は、シグナルジェネレータ６４１、レシーバ６４２およびベース用メモリ６４３を備えている。ベース用メモリ６４３には、モジュール１１の識別情報とモジュール１１の固有の特性値とが関連付けられたテーブルデータや、モジュール１１における作業プログラム、例えば、部品実装プログラム等のバージョンアップデータが記憶されている。ベース用通信制御部６４のシグナルジェネレータ６４１およびレシーバ６４２は、電界結合制御部６２と一方の電界結合用送電部６３との接続途中においてコンデンサカップリング６７を介して接続され、例えば、１．５Ｖ～５Ｖの電力が供給される。

　モジュール用通信制御部６６は、シグナルジェネレータ６６１、レシーバ６６２およびモジュール用メモリ６６３を備えている。モジュール用メモリ６６３には、モジュール１１の識別情報や、モジュール１１における作業プログラム、例えば、部品実装プログラム等が記憶されている。モジュール用通信制御部６６のシグナルジェネレータ６６１およびレシーバ６６２は、制御装置４０と一方の電界結合用受電部６５との接続途中においてコンデンサカップリング６８を介して接続され、例えば、１．５Ｖ～５Ｖの電力が供給される。ベース用通信制御部６４とモジュール用通信制御部６６とは、電界結合用送電部６３および電界結合用受電部６５を介して相互に通信を行う。

　次に、部品実装装置１０の動作について説明する。基板に対する部品の実装作業を行う場合、モジュール１１は実装作業位置に位置決め固定されている。この状態では、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とは、Ｚ軸方向から見た場合に略全体が重なり合っており、実装作業に必要な大きな電力は、電界結合によりベース１２からモジュール１１へ供給することができる。

　ベース用通信制御部６４は、モジュール用通信制御部６６からモジュール１１の識別情報を取得し、該モジュール１１の識別情報に対応するモジュールの固有の特性値を特定する。そして、電界結合制御部６２は、特定した特性値に基づいて電力供給量を制御する。これにより、部品供給装置２０および部品装着装置３０が作動され、部品実装が行われる。なお、ベース用通信制御部６４は、必要に応じて、例えば電源投入時にモジュール用通信制御部６６から部品実装プログラム等のバージョンアップデータを読み出して部品実装プログラム等をアップデートする。

　部品供給装置２０や部品装着装置３０のメンテナンス等の調整作業を行う場合、作業者は、モジュール１１をベース１２に対して引出し、実装作業位置から調整作業位置に移動して位置決めする。この状態では、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とは、Ｚ軸方向から見た場合に部分的に重なり合っており、調整作業に必要な小さな電力が、電界結合によりベース１２からモジュール１１へ供給することができる。これにより、作業者は、部品供給装置２０や部品装着装置３０のメンテナンス等の調整作業を行うことができる。なお、モジュール１１毎にベース１２側に電力出力部６１を設けることにより、電界結合制御部６２は、調整作業時に作動させる駆動モータ等に必要なだけの電力を供給するように制御してもよい。

　以上のように、本実施形態の部品実装装置１０によれば、電界結合によりベース１２からモジュール１１へ電力を供給する構成としているので、電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５とを高精度に位置合わせしなくても、電力供給の効率は低下し難い。よって、送受電部６３，６５の高精度な位置合わせが可能な位置合わせ手段は不要となり、簡易な構成により電力供給が可能な部品実装装置１０を構成することができる。

　また、電界結合用送電部６３は、モジュール１１の引出し方向に延在するようにベース１２に設けられ、電界結合用受電部６５は、モジュール１１の引出し方向に延在し、且つ電界結合用送電部６３と離間して少なくとも一部が対向するようにモジュール１１に設けられている。よって、モジュール１１を引出して作業を行うような場合に電界結合用送電部６３と電界結合用受電部６５との重なりの程度を変化させることにより、単一の電力出力部６１で作業に見合った電力量を供給することが可能である。そして、単一の電力出力部６１となるので、装置コストを軽減することができる。

　また、複数台のモジュール１１が並べて配置されている場合、中間のモジュール１１において調整作業を行う際に、モジュール１１の両側に配置されているモジュール１１が干渉して調整作業に支障を来たすおそれがある。しかし、モジュール１１は、ベース１２に対して調整作業を行う位置に引出し可能に構成され、さらに調整作業を行う位置にてベース１２から電力供給可能に構成されているので、電力が必要な調整作業をスムーズに行うことができる。また、送受電部を実装作業用および調整作業用の２つ設ける必要がなく、装置コストを軽減することができる。また、モジュール１１をベース１２に対して引出す場合、従来のように電源をオフにして配線を取外す作業が不要となり、調整作業を行う際の作業負担が軽減される。

　また、モジュール１１をベース１２に対して引出したときのモジュール１１への電力供給量は、引出す前の電力供給量に比べて小さくなるが、必要電力量も小さくなるので、その必要供給量の範囲内で電力供給ができ、供給ロスがなく省エネルギ効果を図ることができる。また、電界結合においては、信号の送受信が可能であることから、モジュール１１およびベース１２には、相互に通信を行うモジュール用通信制御部６６およびベース用通信制御部６４が夫々設けられている。よって、別の専用通信回路を設ける必要がなく、簡易な構成により信号送信が可能な部品実装装置１０を構成することができる。

　また、ベース用通信制御部６４は、モジュール用通信制御部６６からモジュール１１の識別情報を取得し、該モジュール１１の識別情報に対応するモジュール１１の固有の特性値を特定する。よって、電界結合制御部６２は、該モジュール１１の固有の特性値に基づいて電力供給量を調整することができる。これにより、モジュール１１を別のモジュール１１と交換等した場合に、交換等したモジュール１１の固有の特性値を再設定する作業が不要となり、作業工数を低減させることができる。また、ベース１２には、モジュール１１を実装作業位置もしくは調整作業位置に位置決めするための位置決め装置１２２，１２３が設けられているので、作業者は、モジュール１１をベース１２に対して引出し、もしくは押込む動作のみで実装作業位置もしくは調整作業位置に位置決めすることができ、実装作業もしくは調整作業に迅速に取り掛かることができる。

　なお、上述の実施形態では、基板作業装置として、部品実装装置１０を例に説明したが、基板に半田ペーストを印刷する印刷機や、基板に実装された部品の状態を検査する検査機等にも、本発明を適用することができる。

本発明は、電子部品などを基板に実装する部品実装機に利用できる。

　１０・・・部品実装装置、１１・・・モジュール、１１１・・・車輪、１１２・・・当接部材、１１３・・・被付勢部材、１２・・・ベース、１２１・・・ガイドレール、１２２・・・位置決め部材、１２３・・・位置決め装置、１２４・・・シリンダ装置、１２５・・・位置決め部材、２０・・・部品供給装置、３０・・・部品装着装置、４０・・・制御装置、５０・・・基板搬送装置、６０・・・電力供給装置、６１・・・電力出力部、６２・・・電界結合制御部、６３・・・電界結合用送電部、６４・・・ベース用通信制御部、６４１・・・シグナルジェネレータ、６４２・・・レシーバ、６４３・・・ベース用メモリ、６５・・・電界結合用受電部、６６・・・モジュール用通信制御部。

Claims

　基板に対し部品を装着する際に必要な作業を行う作業手段および該作業手段を制御する作業制御手段を有する１台以上のモジュールと、
　該モジュールを作業位置から水平方向に引出し可能に支持するベースと、
　該ベースに設けられ、少なくとも前記作業制御手段を動作させるための電力を出力する電力出力手段と、
　前記電力出力手段に接続され、前記モジュールの引出し方向に延在するように前記ベースに設けられた電界結合用送電部と、
　前記作業制御手段に接続され、前記モジュールの引出し方向に延在し、且つ前記電界結合用送電部と離間して少なくとも一部が対向するように前記モジュールに設けられた電界結合用受電部と、
　前記ベースに設けられ、前記電力を少なくとも前記作業制御手段に供給するために、前記電力出力手段から前記電界結合用送電部に供給される電力を前記電界結合用受電部に送電して受電させる電界結合制御手段と、を備えることを特徴とする基板作業装置。
　請求項１において、
　複数台の前記モジュールが、前記モジュールの引出し方向と直交する方向に並べて配置され、
　前記モジュールを前記ベースに対して引出して所定の作業を行う場合に、当該モジュールの前記電界結合用受電部および該電界結合用受電部と対向する前記電界結合用送電部とが前記電力供給が可能となるように構成されていることを特徴とする基板作業装置。
　請求項１又は２において、
　前記モジュールを前記ベースに対して引出して所定の作業を行う場合の前記電力供給量は、引出す前の状態のときの前記電力供給量に比べて小さくなるように制御されることを特徴とする基板作業装置。
　請求項１～３の何れか一項において、
　前記モジュールおよび前記ベースには、前記電界結合用送電部および前記電界結合用受電部を介して相互に通信を行うモジュール用通信制御手段およびベース用通信制御手段が夫々設けられ、
　前記モジュール用通信制御手段は、少なくとも前記モジュールの識別情報を記憶するモジュール用記憶手段を備え、
　前記ベース用通信制御手段は、少なくとも前記モジュールの識別情報と前記モジュールの固有の特性値とが関連付けられたテーブルデータを記憶するベース用記憶手段を備え、前記モジュール用通信制御手段から前記モジュールの識別情報を取得し、該モジュールの識別情報に対応する前記モジュールの固有の特性値を特定し、該モジュールの固有の特性値に基づいて前記電力供給量を調整することを特徴とする基板作業装置。
　請求項１～４の何れか一項において、
　前記ベースは、少なくとも、前記モジュールを前記作業位置に位置決めするための位置決め手段を備えていることを特徴とする基板作業装置。