JP4813315B2

JP4813315B2 - 表面実装機

Info

Publication number: JP4813315B2
Application number: JP2006271765A
Authority: JP
Inventors: 亮介中村
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-10-03
Also published as: JP2008091684A

Description

本発明は、表面実装機に関するものである。

例えば、自動機械として電子部品をプリント基板に実装する表面実装機が一般に知られている。この表面実装機は、実装作業位置に位置決めされたプリント基板に対して移動可能なヘッドユニットを備え、このヘッドユニットに搭載される複数の実装用ヘッドにより部品を吸着して搬送してプリント基板上に実装するように構成される。

従来、ヘッドユニットには、実装用ヘッドを駆動する複数のモータが搭載されるとともに、モータを制御するサーボアンプがモータ毎に搭載されており、多数の実装用ヘッドをもつヘッドユニットにおいては、多数のサーボアンプが搭載されるため機械的に大型化するという傾向があった。そこで、近年では、かかる課題に鑑み、各モータに対応するサーボアンプ（サーボ制御部および駆動回路部）を一枚の基板上に配置することによりサーボアンプを集約することが考えられている（特許文献１）。
特開２００５−２０３６８２号公報

特許文献１のような構成によると、サーボアンプをコンパクト化することができ、またサーボアンプと各モータとの間を効率良く配線することができる等、多くのメリットがある。しかし、各モータに対するサーボ制御部および駆動回路部が共通の基板上に配置されているため、サーボ制御部等の一部が故障した場合でも、基板にコネクタ接続されている全ての配線（モータ配線、信号線、動力線）を一旦取り外して基板を取り出す必要がある。この種の故障は希であるが、一旦発生すると交換や修理に手間がかかるため、この点を改善してより実用性の高いものにすることが望まれる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、表面実装機においてモータを制御するサーボアンプのコンパクト化を図りつつ、メンテナンス性を向上させることを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、部品供給部から電子部品を取り出して被実装基板上に実装する表面実装機であって、実装機本体と、第１方向に延びかつ前記実装機本体に対して前記第１方向と直交する第２方向に移動可能なヘッドユニット支持部材と、このヘッドユニット支持部材に沿って前記第１方向に移動可能に設けられ、当該第１方向への移動及び前記ヘッドユニット支持部材の前記第２方向への移動によって前記部品供給部と前記被実装基板の設置位置との間を移動するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに搭載され、電子部品を吸着するための吸着ノズルをそれぞれ有する複数の実装用ヘッドと、前記ヘッドユニットに搭載され、前記複数の実装用ヘッドに対応して設けられる複数のモータと、前記ヘッドユニットに搭載され、前記複数のモータを駆動制御するサーボアンプと、前記ヘッドユニット支持部材に沿って配置され、前記複数のモータのモータ駆動用の動力線及び信号線を前記ヘッドユニットに案内するケーブルダクトと、を備え、前記ヘッドユニットは、前記複数の実装用ヘッド及び前記複数のモータを支持するフレームと前記ヘッドユニット支持部材の上方に位置するように前記フレームの上部に設けられ、前記ケーブルダクトを支持するケーブルダクト支持部材とを含み、かつ、前記複数の実装用ヘッド及び前記複数のモータが前記第２方向について前記ヘッドユニット支持部材の一方側に位置するように当該実装用ヘッド及びモータを備えるものであり、前記サーボアップは、それぞれ一乃至複数の前記モータに対応するサーボ制御部および駆動回路部が配置された複数のサブ基板とこれらサブ基板が個別に着脱可能となるように組み付けられるベース基板とからなり、このベース基板に前記動力線及び前記信号線が接続されるとともにこれら動力線及び信号線と前記サブ基板とを結線する配線が形成されるものであって、かつ、前記ベース基板が水平な姿勢で前記ケーブルダクト支持部材に着脱可能に固定されることで前記ヘッドユニットに対して着脱可能に搭載されており、前記サブ基板は、前記ベース基板が前記ケーブルダクト支持部材に固定された状態で、前記第１方向に一列に並ぶように前記ベース基板に組み付けられているものである。

このような構成によると、サーボアンプをコンパクト化できるためヘッドユニットの小型化を進めることが可能となる。すなわち、サーボアンプは、ベース基板という共通の基板上にサブ基板を媒体として各モータに対応したサーボ制御部と駆動回路部とが配置されるため、複数のモータに対応するサーボ制御部および駆動回路部を一枚の基板上に配置するという従来のサーボアンプの構成を実質的に享受することができる。しかも、各サブ基板は、ベース基板に着脱可能に組み付けられているので、何れかのモータに対応するサーボ制御部（あるいは駆動回路部）が故障した場合には、当該モータの配線を外し、当該故障に係るサブ基板だけをベース基板から取り外せば、その他の配線を一切取り外すことなく簡単に当該サブ基板を取り外して修理、交換を行うことが可能となるためメンテナンス性も向上する。

この構成において、前記サーボアンプは、部品の実装動作を制御するために前記実装機本体に搭載される制御装置に対して前記信号線を介して接続されている。

この構成によれば、制御装置とは別に、サーボアンプだけを単独で装置に対して脱着することができる。

なお、この表面実装機においては、前記ケーブルダクト支持部材は、前記フレームの上端面に設けられており、前記サーボアンプは、作業者の立ち位置となる実装機本体の前方側、又は後方側からアクセス可能な状態で前記ベース基板を介して前記ケーブルダクト支持部材に固定されているのが好適である。

この構成によると、作業者が立ち位置側から容易にサーボアンプにアクセスし、何れのサブ基板も優劣なく簡単に脱着することが可能となる。
また、この表面実装機においては、前記サブ基板が前記ケーブルダクトよりも作業者の立ち位置となる実装機本体の前方側、又は後方側に位置するように、前記サーボアンプが前記ヘッドユニットに搭載されているのが好適である。
この構成によると、作業者が立ち位置側からケーブルダクトに邪魔されることなくサブ基板を脱着することが可能となる。

この場合、前記実装機本体の前方側および後方側が作業者の立ち位置とされ、装置前側および後側にそれぞれ前記部品供給部が設けられるとともに、前記ヘッドユニットとして、装置前側の部品供給部と被実装基板との間を移動する前側ユニットと装置後側の部品供給部と被実装基板との間を移動する後側ユニットとが設けられ、前記前側ユニットに搭載されるサーボアンプは、前記サブ基板が前記ケーブルダクトよりも実装機本体の前方側に位置するように当該前側ユニットに搭載される一方、後側ユニットに搭載されるサーボアンプは、前記サブ基板が前記ケーブルダクトよりも実装機本体の後方側に位置するように当該後側ユニットに搭載されているのが好適である。

この構成によれば、前側ユニットおよび後側ユニットの何れについても、作業者が立ち位置側から容易にサーボアンプにアクセスし、何れのサブ基板も優劣なく簡単に脱着することが可能となる。

本発明に係る表面実装機によると、特にサーボアンプに関し、複数のモータに対応するサーボ制御部および駆動回路部を一枚の基板上に配置するという従来のサーボアンプの構成を実質的に享受しつつ、故障が発生したサーボ制御部等が配置されるサブ基板だけを簡単に取り外して修理、交換を行うことができる。従って、サーボアンプのコンパクト化を図りつつメンテナンス性を向上させることが可能となる。従って、ヘッドユニットの小型化を効果的に進めることができるとともにメンテナンス性を向上させることができる。

本発明の好ましい実施形態について図面を用いて説明する。

図１及び図２は、本発明に係る表面実装機の概略を示しており、図１は平面図で、図２は正面図でそれぞれ表面実装機を示している。

これらの図に示すように表面実装機（以下、実装機と略す）１０は、図略の電子部品をプリント基板Ｐに実装する自動機械であり、実装機本体１と、この実装機本体１に対して相対的に移動可能に設けられるヘッドユニット２とを備えている。

上記実装機本体１は、基台３を有し、この基台３上には、プリント基板Ｐを搬送するための一対のコンベア４が配置され、プリント基板Ｐがこのコンベア４上を搬送されて図示の装着作業位置で停止するようになっている。

また、コンベア４の両側には、部品供給部５がそれぞれ配置され、これら部品供給部５には、多数列のテープフィーダ５ａが設けられている。各テープフィーダ５ａは、各々、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、ヘッドユニット２の後記実装用ヘッド１３により電子部品がテープフィーダ５ａから取り出されるようになっている。

上記ヘッドユニット２は、基台３の上方に、実装機本体１に対して相対的に移動可能に設けられ、Ｘ軸方向（図１における左右方向；本発明の第１方向に相当する）及びＹ軸方向（図１における上下方向；本発明の第２方向に相当する）に移動して、電子部品を部品供給部５からプリント基板Ｐに搬送することができるようになっている。

詳しく説明すると、実装機本体１の基台３には、固定レール６が設けられ、この固定レール６に沿ってヘッドユニット２の支持部材７（本発明のヘッドユニット支持部材に相当する）がＹ軸方向に移動可能に配置されており、支持部材７のＹ軸方向の移動は、ボールねじ８を介してＸ軸サーボモータ９により行なわれる。また、ヘッドユニット２は、支持部材７に配置される固定レール７ａ（図３参照）に沿ってＸ軸方向へ移動可能に支持されており、このＸ軸方向の移動は、ボールねじ１１を介してＹ軸サーボモータ１２により行なわれる。

このヘッドユニット２には複数の実装用ヘッド１３が搭載されており、当実施形態では８本の実装用ヘッド１３がＸ軸方向に列状に配置されている。

図２，図３に示すように、これら実装用ヘッド１３は、先端に吸着ノズル１３ａを有し、この吸着ノズル１３ａに供給される負圧による吸引力で電子部品を吸着し得るようになっている。また、この吸着ノズル１３ａは、ヘッドユニット２本体に対して相対的に移動可能に設けられており、ヘッドユニット２のフレーム２ａに対して昇降（Ｚ軸方向の移動）及びノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回転が可能とされ、詳しくは図示しないが、電子部品の部品供給部から電子部品を吸着する吸着姿勢と、電子部品を吸着した状態で持ち上げて保持する保持姿勢と、プリント基板Ｐに電子部品を実装する供給姿勢とのそれぞれの間で移動するように構成されている。

ヘッドユニット２には、また、複数の実装用ヘッド１３のそれぞれに対して実装用ヘッド１３を上記各姿勢の間で移動できるように駆動する複数のモータ１４、１５、すなわち、ヘッド毎に昇降駆動を行う８個のＺ軸モータ１４と、半数ずつヘッド１３を同時に回転駆動する２個のＲ軸モータ１５とが列状に配置されている。なお、これらのモータ１４、１５には、高い精度で実装用ヘッド１３を駆動することができるように、サーボモータが採用されている。

また、図３に示すように、ヘッドユニット２に搭載される実装用ヘッド１３、吸着ノズル１３ａ、Ｚ軸モータ１４及びＲ軸モータ１５等は、支持部材７に対して装置前側に配置されており、実装機１０を停止してオペレータが保守点検するのに都合が良い配置となっている。なお、装置前側とは、当該実装機１０におけるオペレータの立ち位置側、つまり実装機１０の操作パネルやモニタ等が配置される側であり、図３では左側（図１では下側）にあたる。

ここで、図２、図４および図５を参照して、複数のモータ１４、１５を制御するモータ制御装置について説明する。図４および図５は、このモータ制御装置に含まれるサーボアンプ２２（本発明に係るサーボアンプ）の概略を示すブロック図である。

まず、図２に示すように、モータ制御装置は、主コントローラ２１と、サーボアンプ２２と、通信経路２３とを有している。

主コントローラ２１は、実装機本体１側に設けられる制御回路であり、表面実装機１０全体の制御を行うメインコンピュータ部２４と、メインコンピュータ部２４の指令に基づき、複数の実装用ヘッド１３のそれぞれの単位時間ごとの目標位置を数値演算するＮＣ回路２５とを備えている。

ＮＣ回路２５は、モータ１４、１５の駆動制御に関するデータをサーボアンプ２２とやりとりするための通信部２５ｂを備えており、この通信部２５ｂを介してＮＣ回路２５は、数値演算した目標位置データをサーボアンプ２２に送信するように構成されている。

上記サーボアンプ２２は、主コントローラ２１のＮＣ回路２５により算出された実装用ヘッド１３の各目標位置に各実装用ヘッド１３を移動させるように各モータ１４、１５の駆動を制御するものであり、ヘッドユニット２に設けられている。

上記通信経路２３は、主コントローラ２１とサーボアンプ２２との間に設けられ、主コントローラ２１とサーボアンプ２２との間で相互にモータ１４、１５の駆動制御に関係するデータのやりとりを行うものである。

この通信経路２３は、シリアル通信の通信経路であり、モータ１４、１５の駆動制御に関係するデータとして目標位置データやその他のデータのやりとりを主コントローラ２１とサーボアンプ２２との間で行う。本実施形態では、この通信経路２３は、束ねられた実装機本体側ケーブル２３ａと、ヘッドユニット側ケーブル２３ｂと、その間を連結するコネクタ２３ｃとから構成されている。

また、通信経路２３と並列に動力供給経路５０が設けられる。この動力供給経路５０は、実装機本体側ケーブル２３ａに束ねられ、基台３内に設けられる直流電源からの実装機本体側動力ケーブル５０ａと、ヘッドユニット側ケーブル２３ｂに束ねられるヘッドユニット側動力ケーブル５０ｂと、その間を連結するコネクタ５０ｃとから構成されている。

ヘッドユニット側ケーブル２３ｂおよびヘッドユニット側動力ケーブル５０ｂは、同図に示すように支持部材７に沿って配索され、支持部材７とヘッドユニット２とを連結する屈曲自在のケーブルダクト５１内を通じてサーボアンプ２２に案内されている。

図４に示すように、本発明に係るサーボアンプ２２は、ベース基板２２ａと、これに対して着脱可能に組み込まれる複数のサブ基板２２ｂとから構成されている。

サブ基板２２ｂは、サーボアンプ２２の中枢部分であり、図５に示すように、１乃至複数のモータ１４、１５に対するサーボ制御部２６および駆動回路部２７等が同一基板上に配置されることにより構成されている。当実施形態では、２つのモータ１４（又は１５）に対するサーボ制御部２６等が同一基板上に配置された構成となっている。

サーボ制御部２６は、ＮＣ回路２５からの目標位置データとモータ１４、１５からのエンコーダ信号をローカルなＣＰＵにより処理する回路であり、このサーボ制御部２６の近傍には、バスデータの入出回路２８ａおよび出力回路２８ｂ等が配置されている。

また、駆動回路部２７は、サーボ制御部２６により制御された電力をモータ１４、１５に供給するモータ電流増幅回路、およびエンコーダ信号をディジタル信号に変換してサーボ制御部２６に入力するためのエンコーダ信号入力回路等からなり、直接的にモータ１４、１５の駆動を制御するとともにモータ１４、１５の回転情報をサーボ制御部２６にフィードバックするように構成されている。この駆動回路部２７には、コネクタ３０を介してモータ１４、１５からの動力線２９ａおよびエンコーダ信号線２９ｂが接続されている。

なお、コネクタは互いに嵌合する２つのコネクタからなるが（例えば、上記コネクタ３０の場合は、モータ配線側のコネクタと基板側のコネクタからなるが）、図面中では、必要な場合を除き双方のコネクタを区別することなく１つのコネクタとして図示している。

サブ基板２２ｂには、同図に示すように、１つのサーボ制御部２６と２つの駆動回路部２７とが配置されており、これにより、当実施形態では、１つのサーボ制御部２６で２つのモータ１４、１５を制御するように構成されている。

また、サブ基板２２ｂには、その縁部にバスバー配線を外部露出させた所謂カードエッジコネクタ３２が形成されており、前記ベース基板２２ａ上に実装される相手側コネクタ４２に対してこのカードエッジコネクタ３２が差し込まれることにより、サブ基板２２ｂがベース基板２２ａに着脱可能に組み付けられ、この組み付けよりサーボ制御部２６等の回路がベース基板２２ａに配置される後記バス回路３５に対して接続されている。なお、各サブ基板２２ｂは、前記コネクタ４２に対してベース基板２２ａと直交する方向から差し込まれることによりベース基板２２ａ上に互い平行に並んだ状態で組み付けられている（図６参照）。

一方、ベース基板２２ａは、各サブ基板２２ｂのパッチボード（配線盤）的な機能を担うものである。このベース基板２２ａには、図４に示すように、シリアルデータの入出力を制御するシリアル通信回路３６、電源電圧をサブ基板２２ｂ用の電圧に変換するコンバータ回路３７ａ，３７ｂ、およびモータ電源制御回路３８等が配置されている。シリアル通信回路３６には、コネクタ４０を介してヘッドユニット側ケーブル２３ｂが接続されている。また、コンバータ回路３７ａ，３７ｂおよびモータ電源制御回路３８には、コネクタ４１を介してヘッドユニット側動力ケーブル５０ｂが接続されている。

ベース基板２２ａには、さらに前記サブ基板２２ｂをこのベース基板２２ａに組み込むための複数のコネクタ４２が並べて実装され、これらコネクタ４２に対して上述の通り各サブ基板２２ｂのカードエッジコネクタ３２が差し込まれている。各コネクタ４２は、それぞれベース基板２２ａに配置されるバス回路３５を介して前記シリアル通信回路３６、コンバータ回路３７ａ，３７ｂおよびモータ電源制御回路３８等に接続されている。

また、このバス回路３５には、各種位置センサからの信号線６１、および各実装用ヘッド１３に対応して設けられる負圧センサからの信号線６２がそれぞれコネクタ４４，４５を介して接続されるとともに、実装用ヘッド１３に対する負圧供給を制御するバルブ制御ユニットからの信号線６０がコネクタ４３を介して前記バス回路３５に接続されている。

以上、図４および図５のブロック図を用いてサーボアンプ２２の概略について説明したが、ここで図３および図６を用いて、サーボアンプ２２のより具体的な構成と、ヘッドユニット２に対するサーボアンプ２２の具体的な組み付け構造について説明する。なお、図６および図７は、サーボアンプ２２に組み付けられたサーボアンプ２２を斜視図で示している。

図３および図６に示すように、サーボアンプ２２は、絶縁ボードやアルミ板からなる固定用ボード６５上にスペーサを介して前記ベース基板２２ａが固定されることにより当該固定用ボード６５に組み付けられ、このボード６５と一体にヘッドユニット上部に設けられるケーブルダクト５１の支持部材１７（本発明のケーブルダクト支持部材に相当する）に着脱可能に固定されている。より具体的には、ベース基板２２ａが水平になり、かつ各サブ基板２２ｂがＸ軸方向に一列に並んだ状態でケーブルダクト５１よりも装置前側に位置するように支持部材１７にボルト等で固定されている。

各サブ基板２２ｂは、図６に示すように、それぞれホルダ７０に組み付けられている。このホルダ７０は、ベース基板２２ａに組み付けられたサブ基板２２ｂの上側に被さるように略逆Ｕ字形の形状に構成されている。ホルダ７０の前側下端、および後側下端には、屈曲部７０ａ，７０ｂがそれぞれ形成されており、前側（図６では手前側）の屈曲部７０ａが固定用ボード６５に、後側の屈曲部７０ｂがファンカバー１８に、それぞれボルトＢ１，Ｂ２によって固定されている。なお、ファンカバー１８は、サーボアンプ２２を冷却するための図外の冷却ファン等を覆うもので前記支持部材１７に固定されている。

また、図６では一部だけ図示しているが、固定用ボード６５にはＸ軸方向に延びる補強バー７２が側板１９（図３参照）を介して固定されており、各サブ基板２２ｂのホルダ７０は、その前面部がボルトＢ３により固定金具７３に締結されることにより、この固定金具７３を介して前記補強バー７２に固定されている。つまり、このように各ベース基板２２ａがホルダ７０を介して固定用ボード６５およびファンカバー１８に固定されることによって、ヘッドユニット２が高速で駆動される間も、各サブ基板２２ｂがベース基板２２ａ（コネクタ４２）に対して確実に抜け止めされ、当該ベース基板２２ａに対するサブ基板２２ｂの組み付け状態が安定的に維持されるようになっている。

なお、図６中符号３０ａは、モータ１４、１５の動力線２９ａおよびエンコーダ信号線２９ｂのコネクタをサブ基板２２ｂに接続するためにホルダ７０に形成された開口部である。

このような上記実装機１０のモータ制御装置では、実装機本体１側に設けられた主コントローラ２１のＮＣ回路２５が、各実装用ヘッド１３のそれぞれの単位時間ごとの目標位置を実装機全体の制御として数値演算する。次に、通信経路２３を介して、ＮＣ回路２５が、サーボアンプ２２に対して目標位置データをシリアルデータとして送信する。

そして、サーボアンプ２２が、各モータ１４、１５を制御するが、この時、各サブ基板２２ｂにおいて、サーボ制御部２６が、ＮＣ回路２５からの目標位置データとモータ１４、１５からのエンコーダ信号を処理して、駆動回路部２７に指令を送り、各目標位置に各実装用ヘッド１３を移動させるようにモータ１４、１５へ供給する電流を制御する。

これにより、ヘッドユニット２において、各実装用ヘッド１３が、電子部品の部品供給部から電子部品を吸着する吸着姿勢と、電子部品を吸着した状態で持ち上げて保持する保持姿勢と、プリント基板に電子部品を実装する供給姿勢との間でそれぞれ移動することとなる。

以上のような実装機１０によると、モータ制御装置を構成するサーボアンプ２２が上記のように構成されているため、ヘッドユニット２の小型化を進める一方で、メンテナンス性を効果的に高めることができるという効果がある。

すなわち、上記サーボアンプ２２は、ベース基板２２ａという共通の基板上にサブ基板２２ｂを媒体として各モータ１４、１５に対応するサーボ制御部２６および駆動回路部２７が配置された構成となっている。そのため、複数のモータ１４、１５に対応するサーボ制御部２６等が集約されることとなり、これによりサーボアンプがコンパクト化される。

しかも、上記サーボアンプ２２は、その構成要素のうちサーボ制御部２６や駆動回路部２７といった他のデバイス等に比して故障が発生し易いと考えられる要素を、２つのモータ１４、１５毎に分割してサブ基板２２ｂに配置し、各サブ基板２２ｂをコネクタ接続によりベース基板２２ａに対して着脱可能に組み付けているので、何れかのモータ１４、１５に対応するサーボ制御部２６、又は駆動回路部２７等が故障した場合でも、当該故障に係るサブ基板２２ｂをベース基板２２ａから取り外し、このサブ基板２２ｂに接続されたモータ１４、１５の配線（動力線２９ａおよびエンコーダ信号線２９ｂ）を取り外しさえすれば、その他の配線を一切取り外すことなく簡単に当該サブ基板２２ｂを取り外して交換、あるいは修理を行うことができる。つまり、サーボアンプ２２に接続されるヘッドユニット側ケーブル２３ｂ、ヘッドユニット側動力ケーブル５０ｂ、各種信号線６０〜６２および他のモータ１４、１５の配線等は一切取り外す必要がない。そのため、一部のモータ１４、１５のサーボ制御部等が故障した場合でも、全ての配線を取り外してサーボアンプ（基板）を取り外す必要があった従来のサーボアンプに比べるとメンテナンス性が格段に向上する。

なお、サブ基板２２ｂの取り外しは、サブ基板２２ｂのホルダ７０を固定している前記ボルトＢ１〜Ｂ３を取り外し、図７に示すように、コネクタ４２からサブ基板２２ｂを引き抜くことにより簡単に行うことができる。特に、サーボアンプ２２は、ヘッドユニット２の上部に、各サブ基板２２ｂがＸ軸方向に一列に並んだ状態でケーブルダクト５１よりも装置前側に位置するように固定されているので、ケーブルダクト５１等に邪魔されることなく、また、オペレータは、何れのサブ基板２２ｂに対しても優劣なく装置前側から容易にアクセスしてその脱着作業を行うことができる。従って、この点でもメンテナンス性が良いものとなっている。

なお、上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明に係るサーボアンプや表面実装機は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、実施形態のサーボアンプ２２では、サブ基板２２ｂは、２つのモータ１４（１５）に対するサーボ制御部２６および駆動回路部２７を配置したものとなっているが、勿論、１つのモータ１４（１５）毎にサーボ制御部２６等を配置したものでもよく、逆に、３つ以上のモータ１４、１５毎にサーボ制御部２６等を配置したものであってもよい。

また、実施形態では、サブ基板２２ｂにカードエッジコネクタ３２を形成し、このカードエッジコネクタ３２をベース基板２２ａに実装されたコネクタ４２に差し込むようにサーボアンプ２２が構成されているが、コネクタの種類はこれに限定されるものではなく、サブ基板２２ｂをベース基板２２ａに対して着脱可能に組み込み得るものであれば、種々のコネクタ構造を適用可能である。

また、ベース基板２２ａに対するサブ基板２２ｂの組み付け構造は、実施形態のようにサブ基板２２ｂに設けたコネクタ３２をベース基板２２ａに設けたコネクタ４２に接続する構造に限らず、例えば、ベース基板２２ａにスロットを設けてサブ基板２２ｂを挿着し、これとは別にベース基板２２ａとサブ基板２２ｂとをコネクタをもつ中継線で別途接続するように構成してもよい。

なお、表面実装機としては、ヘッドユニット２をＸ軸方向に移動可能に保持した支持部材７をＹ軸方向に２つ並べ、互いの干渉を避けつつ装置前後の部品供給部５からそれぞれ交互に部品を吸着してコンベア４上に保持される基板Ｐへ電子部品を実装するものがある。このタイプの表面実装機においては、装置前側のヘッドユニット２（本発明に係る前側ユニットに相当する）の実装用ヘッド１３、吸着ノズル１３ａ、Ｚ軸モータ１４およびＲ軸モータ１５等を支持部材７に対して装置前側に配置し、装置後側のヘッドユニット２（本発明に係る後側ユニットに相当する）の実装用ヘッド１３等は、支持部材７に対して装置後側に配置する。そして、サーボアンプ２２は、両ヘッドユニット２のものと共通のものとし、それぞれ支持部材７上方に位置する状態でヘッドユニット２に搭載する。要するに、装置後側のヘッドユニット２については、図３，図６，図７において装置前側を括弧書で示すように装置後側に置き換えた構成とし、これにより前後のヘッドユニット２を、Ｙ軸を境に前後略対称な構成とする。そしてこの場合には、装置前側および装置後側をそれぞれ作業者の立ち位置側とする。

この構成によれば、ヘッドユニット２をＸ軸、Ｙ軸方向に個別に駆動可能とした上記のような表面実装機においても保守点検性に優れたものとなる。すなわち、２つのヘッドユニット２のうち、装置前側に位置するヘッドユニット２については、作業者の立ち位置側となる装置前側から実装用ヘッド１３、吸着ノズル１３ａ、Ｚ軸モータ１４およびＲ軸モータ１５等に加え、サブ基板２２ｂに対しても容易にアクセスして保守点検作業を行うことができ、一方、装置後側に位置するヘッドユニット２については、作業者の立ち位置側となる装置後側から、ヘッドユニット２に搭載される実装用ヘッド１３、吸着ノズル１３ａ、Ｚ軸モータ１４およびＲ軸モータ１５に加え、サブ基板２２ｂに対して容易にアクセスして保守点検作業を行うことができる。

なお、本発明に係るサーボアンプは、必ずしも上述のような電子部品をプリント基板に実装する表面実装機に適用されるものである必要はない。本発明に係るサーボアンプは、複数のモータと、各モータを制御するサーボアンプとを備えた自動機械であれば、種々の自動機械に適用が可能である。

また、実装機１０の基台３、コンベア４、部品供給部５、固定レール６、支持部材７、主コントローラ２１、通信経路２３、ＮＣ回路２５などは、必ずしも本発明に係る表面実装機を限定するものではない。本発明に係る表面実装機としては、実装機本体と、ヘッドユニットと、複数の実装用ヘッドと、複数のモータとを備えた表面実装機であれば、種々の設計変更が可能である。

本発明に係る表面実装機（本発明に係るサーボアンプが適用される表面実装機）の概略を示す平面図である。表面実装機の概略を示す正面図である。ヘッドユニットの概略を示す側面図である。モータ制御装置を構成するサーボアンプ（本発明に係るサーボアンプ）の概略を示すブロック図である。サーボアンプを構成するサブ基板の概略を示すブロック図である。サーボアンプの概略を示す斜視図である。サブ基板を取り外した状態を示すサーボアンプの斜視図である。

符号の説明

１実装機本体
２ヘッドユニット
５部品供給部
１０表面実装機
１３実装用ヘッド
１４，１５モータ
２２サーボアンプ
２２ａベース基板
２２ｂサブ基板
２６サーボ制御部
２７駆動回路部
Ｐプリント基板

Claims

部品供給部から電子部品を取り出して被実装基板上に実装する表面実装機であって、
実装機本体と、
第１方向に延びかつ前記実装機本体に対して前記第１方向と直交する第２方向に移動可能なヘッドユニット支持部材と、
このヘッドユニット支持部材に沿って前記第１方向に移動可能に設けられ、当該第１方向への移動及び前記ヘッドユニット支持部材の前記第２方向への移動によって前記部品供給部と前記被実装基板の設置位置との間を移動するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに搭載され、電子部品を吸着するための吸着ノズルをそれぞれ有する複数の実装用ヘッドと、
前記ヘッドユニットに搭載され、前記複数の実装用ヘッドに対応して設けられる複数のモータと、
前記ヘッドユニットに搭載され、前記複数のモータを駆動制御するサーボアンプと、
前記ヘッドユニット支持部材に沿って配置され、前記複数のモータのモータ駆動用の動力線及び信号線を前記ヘッドユニットに案内するケーブルダクトと、を備え、
前記ヘッドユニットは、前記複数の実装用ヘッド及び前記複数のモータを支持するフレームと前記ヘッドユニット支持部材の上方に位置するように前記フレームの上部に設けられ、前記ケーブルダクトを支持するケーブルダクト支持部材とを含み、かつ、前記複数の実装用ヘッド及び前記複数のモータが前記第２方向について前記ヘッドユニット支持部材の一方側に位置するように当該実装用ヘッド及びモータを備えるものであり、
前記サーボアップは、それぞれ一乃至複数の前記モータに対応するサーボ制御部および駆動回路部が配置された複数のサブ基板とこれらサブ基板が個別に着脱可能となるように組み付けられるベース基板とからなり、このベース基板に前記動力線及び前記信号線が接続されるとともにこれら動力線及び信号線と前記サブ基板とを結線する配線が形成されるものであって、かつ、前記ベース基板が水平な姿勢で前記ケーブルダクト支持部材に着脱可能に固定されることで前記ヘッドユニットに対して着脱可能に搭載されており、
前記サブ基板は、前記ベース基板が前記ケーブルダクト支持部材に固定された状態で、前記第１方向に一列に並ぶように前記ベース基板に組み付けられていることを特徴とする表面実装機。
請求項１に記載の表面実装機において、
前記サーボアンプは、部品の実装動作を制御するために前記実装機本体に搭載される制御装置に対して前記信号線を介して接続されていることを特徴とする表面実装機。
請求項１又は２に記載の表面実装機において、
前記ケーブルダクト支持部材は、前記フレームの上端面に設けられており、
前記サーボアンプは、作業者の立ち位置となる実装機本体の前方側、又は後方側からアクセス可能な状態で前記ベース基板を介して前記ケーブルダクト支持部材に固定されていることを特徴とする表面実装機。
請求項１乃至３の何れか一項に記載の表面実装機において、
前記サブ基板が前記ケーブルダクトよりも作業者の立ち位置となる実装機本体の前方側、又は後方側に位置するように、前記サーボアンプが前記ヘッドユニットに搭載されていることを特徴とする表面実装機。
請求項４に記載の表面実装機において、
前記実装機本体の前方側および後方側が作業者の立ち位置とされ、装置前側および後側にそれぞれ前記部品供給部が設けられるとともに、前記ヘッドユニットとして、装置前側の部品供給部と被実装基板との間を移動する前側ユニットと装置後側の部品供給部と被実装基板との間を移動する後側ユニットとが設けられ、
前記前側ユニットに搭載されるサーボアンプは、前記サブ基板が前記ケーブルダクトよりも実装機本体の前方側に位置するように当該前側ユニットに搭載される一方、
後側ユニットに搭載されるサーボアンプは、前記サブ基板が前記ケーブルダクトよりも実装機本体の後方側に位置するように当該後側ユニットに搭載されることを特徴とする表面実装機。