特許 6353046 給電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6353046

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】給電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20180625BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20180625BHJP

   H05K 13/02 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   H02J1/00 306D

   H02J1/00 307E

   H02J50/10

   H05K13/02 Z

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-534042(P2016-534042)

(86)(22)【出願日】2014年7月17日

(86)【国際出願番号】JP2014069027

(87)【国際公開番号】WO2016009525

(87)【国際公開日】20160121

【審査請求日】2017年6月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(74)【代理人】

【識別番号】100130188

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜一

(74)【代理人】

【識別番号】100190333

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 群司

(72)【発明者】

【氏名】瀧川 慎二

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 克

【審査官】 猪瀬 隆広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１７５５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１４／０４９８６９（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 再公表特許第２０１４／０３８０１８（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 再公表特許第２０１４／０１００５７（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 再公表特許第２０１４／０４９６８３（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０７５３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３６９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６０８４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ １／００− １／１６

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｈ０５Ｋ １３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動電圧が供給されて間欠的に動作する機構部と、前記駆動電圧よりも低い制御電圧が供給されて前記機構部の動作を制御する受電側制御部とを有する受電側装置に向けて、給電側装置から給電する給電装置であって、
前記受電側装置に設けられ、給電によって受け取る受電電圧を前記制御電圧に変換するレギュレータ部と、
前記給電側装置に設けられ、前記受電電圧を調整可能に給電する電圧調整給電部と、
前記給電側装置に設けられ、前記電圧調整給電部を制御して前記受電電圧を制御する給電側制御部と、を備え、
前記給電側制御部は、
前記機構部が動作する可能性のある機構動作時間帯を把握し、
前記機構動作時間帯には、前記受電電圧を前記駆動電圧に概ね一致させて前記機構部の動作を可能とし、
前記機構動作時間帯以外の制御動作時間帯には、前記受電側制御部が動作する前記制御電圧が供給されるように前記受電電圧を前記駆動電圧よりも低下させる、
給電装置。

【請求項2】

前記受電側制御部と前記給電側制御部との間で前記機構部の動作に関する情報を交換する制御連係部をさらに備え、
前記給電側制御部は、前記制御連係部を経由した前記受電側制御部との情報交換により前記機構動作時間帯を把握する請求項１に記載の給電装置。

【請求項3】

前記給電側制御部は、前記制御動作時間帯には前記受電電圧を前記制御電圧に概ね一致させる請求項１または２に記載の給電装置。

【請求項4】

前記電圧調整給電部に接続された非接触給電用素子と、前記レギュレータ部に接続された非接触受電用素子とをさらに備え、前記非接触給電用素子と前記非接触受電用素子とが対向配置されたときに高周波交流を用いた非接触給電を行う請求項１〜３のいずれか一項に記載の給電装置。

【請求項5】

前記電圧調整給電部は、出力端子を挟んで高圧側スイッチング素子と低圧側スイッチング素子とが直列接続されたハーフブリッジ回路を含んで構成され、前記ハーフブリッジ回路の両端に直流電源が接続され、前記出力端子が前記非接触給電用素子に接続されており、
前記給電側制御部は、前記高圧側スイッチング素子を導通させる高圧側制御信号、および前記低圧側スイッチング素子を導通させる低圧側制御信号を交互に排他的に発生し、かつ、前記高圧側制御信号および前記低圧側制御信号の発生頻度および信号継続時間の少なくとも一方を可変に制御するハーフブリッジ制御部を含む請求項４に記載の給電装置。

【請求項6】

前記ハーフブリッジ制御部は、前記信号継続時間を一定として、前記機構動作時間帯には前記発生頻度を高く制御し、前記制御動作時間帯には前記発生頻度を低く制御する請求項５に記載の給電装置。

【請求項7】

前記レギュレータ部を有する受電側装置が複数台あり、
前記電圧調整給電部は、前記受電電圧が前記駆動電圧に概ね一致するように調整された駆動電圧給電部、および前記受電電圧が前記駆動電圧よりも低下するように調整された制御電圧給電部からなり、
前記給電側制御部は、前記機構動作時間帯にあたる受電側装置に向けて前記駆動電圧給電部から給電させるとともに、前記制御動作時間帯にあたる受電側装置に向けて前記制御電圧給電部から給電させる請求項１〜４のいずれか一項に記載の給電装置。

【請求項8】

前記給電側装置は、基板に所定の作業を行う対基板作業機の本体であり、前記受電側装置は、前記対基板作業機に搭載される搭載装置である請求項１〜７のいずれか一項に記載の給電装置。

【請求項9】

前記対基板作業機の本体は、前記基板に電子部品を装着する部品実装機の本体であり、前記搭載装置は、前記部品実装機に着脱可能に搭載されて前記電子部品を供給する複数台のフィーダ装置であって、前記機構部はモータを含み、前記受電側制御部は前記モータの動作を制御する請求項８に記載の給電装置。

【請求項10】

前記部品実装機の本体に設けられた上位制御部は、前記電子部品を装着する順序および前記電子部品を供給するフィーダ装置を指定した装着シーケンスの進行状況に応じ、前記給電側制御部を経由して複数台の前記フィーダ装置の各前記モータを動作させる各指令情報を各前記受電側制御部に送出し、
前記給電側制御部は、各前記指令情報に基づいて複数台の前記フィーダ装置の各前記モータの前記機構動作時間帯を把握する請求項９に記載の給電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動電圧で間欠的に動作する機構部と、駆動電圧よりも低い制御電圧で連続的に動作する制御部とを備えた受電側装置に向けて、給電側装置から給電する給電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多数の部品が実装された基板を生産する対基板作業機として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの対基板作業機を連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備えるのが一般的である。部品供給装置の代表例として、多数の電子部品が所定ピッチで収納されたテープを繰り出す方式のフィーダ装置がある。フィーダ装置は、幅方向に薄い扁平形状とされており、部品実装機の機台上に複数台列設されるのが一般的である。

【0003】

複数台のフィーダ装置の取付構造として、直接取付構造およびパレット取付構造が用いられる。直接取付構造では、機台上に部品供給装置を直接的に取り付ける。パレット取付構造では、機台と複数台のフィーダ装置との間に、着脱可能なパレット部材を用いる。フィーダ装置は、部品を供給する機構部にモータを有し、さらに、モータの動作を制御する部品供給制御部を有する。部品供給制御部は、部品実装機の本体側の制御装置と通信などを介して連係し、指令および応答などの情報を交換する。

【0004】

部品実装機の本体からフィーダ装置へ給電するために、従来から接触給電方式の多端子コネクタが用いられてきた。しかしながら、多端子コネクタでは抜き差し操作の繰り返しによる端子の変形や折損などのおそれがある。この対策として、近年では、非接触給電方式の給電装置の利用が進められている。フィーダ装置のモータは、部品が採取されたとき新しい部品を補給するために動作するので、その動作は間欠的になる。にもかかわらず、モータが常に給電されていると、接触給電方式および非接触給電方式のどちらの構成でも、電力損失が増加して効率が低下するという問題点が生じる。また、電力損失による発熱でフィーダ装置の温度が上昇すると、部品を保持したテープに静電気が発生しやすくなる問題点や、温度上昇を抑制するためにフィーダ装置が大型化しあるいは冷却構造が必要になるなどの問題点が生じる。これらの問題点への対応策として、特許文献１および２の技術が提案されている。

【0005】

特許文献１の技術は、モータを備えた部品供給装置において、生産プログラムに基づいた部品搭載スケジュールを予め保持する記憶手段と、部品搭載スケジュールの進行に基づいて部品供給の予定が無い期間の長短を判定する判定手段と、部品供給の予定が無い期間が所定よりも長いと判定された場合にモータを省電力モード（例えば電力の供給を遮断するモード）にする制御手段と、を備えている。これによれば、装置を複雑にしなくても、電力の消費を抑えることができる、とされている。

【0006】

また、特許文献２の電子部品実装用装置は、複数の作業モジュールに個別に動力を供給する複数の動力供給回路と、特定以外の動力供給回路を断接する回路断接手段と、予め設定された動力供給制御条件にしたがって回路断接手段を制御することにより特定以外の作業モジュールへの動力の供給を停止する制御手段と、を備えている。これによれば、所定条件において特定以外の作業モジュールへの動力の供給を停止でき、待機電力やエアー漏れなどに起因する動力ロスを排除して省エネルギを推進できる、とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−９８３５５号公報

【特許文献2】特開２００６−３１３８０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、従来のフィーダ装置において一般的に、モータが動作する駆動電圧よりも、部品供給制御部が動作する制御電圧のほうが低い。このため、フィーダ装置は、駆動電圧に概ね一致する受電電圧を受け取って直接的にモータを駆動するとともに、受電電圧を制御電圧に変換して部品供給制御部を動作させている。しかしながら、電圧変換のために内蔵するレギュレータは、受電電圧と制御電圧との差が大きいほど変換効率が低下して電力損失が増加する。ここで、モータは、間欠的に動作するので常時給電される必要は無く、動作するときに給電されればよい。一方、部品供給制御部は、常時給電されて連続的に動作する必要が有る。

【0009】

上記のように、モータおよび部品供給制御部は、互いに動作電圧が異なり、かつ間欠的動作と連続的動作の違いが有る。このような２種類の電気負荷およびレギュレータを有するフィーダ装置の電力損失および発熱量を低減する技術として、特許文献１および２の技術は、必ずしも効果的とは言えない。例えば、特許文献１に開示された制御手段を用いてモータを省電力モードに制御しても、レギュレータでの電力損失は低減されない。さらに、非接触給電方式でフィーダ装置に給電する構成に対しては、特許文献１および２の技術を適用することが難しい。例えば、特許文献２に開示された制御手段によってフィーダ装置への動力の供給を停止する場合に、非接触給電を停止してしまうと部品供給制御部が動作しなくなる。

【0010】

なお、接触給電方式および非接触給電方式の給電装置の用途は、部品実装機のフィーダ装置に限定されず、他種の対基板作業機や、他の製品を生産する組立機や加工機など幅広い分野にわたっている。

【0011】

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、駆動電圧が高くて間欠的に動作する機構部および制御電圧が低くて連続的に動作する制御部を有する受電側装置に向けて給電側装置から給電するときに、受電側装置において確実な動作を維持しつつ電力損失および温度上昇を効果的に低減できる給電装置を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決する請求項１に係る給電装置の発明は、駆動電圧が供給されて間欠的に動作する機構部と、前記駆動電圧よりも低い制御電圧が供給されて前記機構部の動作を制御する受電側制御部とを有する受電側装置に向けて、給電側装置から給電する給電装置であって、前記受電側装置に設けられ、給電によって受け取る受電電圧を前記制御電圧に変換するレギュレータ部と、前記給電側装置に設けられ、前記受電電圧を調整可能に給電する電圧調整給電部と、前記給電側装置に設けられ、前記電圧調整給電部を制御して前記受電電圧を制御する給電側制御部と、を備え、前記給電側制御部は、前記機構部が動作する可能性のある機構動作時間帯を把握し、前記機構動作時間帯には、前記受電電圧を前記駆動電圧に概ね一致させて前記機構部の動作を可能とし、前記機構動作時間帯以外の制御動作時間帯には、前記受電側制御部が動作する前記制御電圧が供給されるように前記受電電圧を前記駆動電圧よりも低下させる。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に係る給電装置の発明によれば、給電側制御部は、機構動作時間帯には受電電圧を駆動電圧に概ね一致させて機構部の動作を可能とし、機構動作時間帯以外の制御動作時間帯には受電電圧を駆動電圧よりも低下させる。このため、機構部が動作する可能性のある機構動作時間帯に、受電側装置は、駆動電圧に概ね一致する高い受電電圧を受け取ることができ、機構部および受電側制御部が確実に動作する。一方、機構部が動作しない制御動作時間帯に、受電側装置は、低い受電電圧を受け取り、制御部が確実に動作する。ここで、制御動作時間帯には受電電圧と制御電圧との差が小さくなるので、レギュレータ部の変換効率が向上し、受電側装置の電力損失および温度上昇が効果的に低減される。さらに、温度上昇の効果的な低減により、放熱フィンなどの冷却構造が簡素化されて、受電側装置が小型軽量化される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態の給電装置が組み込まれる部品実装機の全体構成を示す斜視図である。

【図2】第１実施形態の給電装置の構成を示すブロック図である。

【図3】ハーフブリッジ回路を示す回路図である。

【図4】ハーフブリッジ制御部が機構動作時間帯に出力する高圧側制御信号および低圧側制御信号を示す波形図である。

【図5】ハーフブリッジ制御部が制御動作時間帯に出力する高圧側制御信号および低圧側制御信号を示す波形図である。

【図6】レギュレータ部の基本回路を示す回路図である。

【図7】レギュレータ部のスイッチング素子が遮断状態から導通状態に変化するときの素子電圧および素子電流の変化を模式的に示す図である。

【図8】第２実施形態の給電装置の構成を示すブロック図である。

【図9】第３実施形態の給電装置の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の第１実施形態の給電装置１について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、本発明の第１実施形態の給電装置１が組み込まれる部品実装機９の全体構成を示す斜視図である。図１の左奥から右手前に向かう方向が基板Ｋを搬入出するＸ軸方向、右奥から左手前に向かう方向がＹ軸方向、上下に向かう方向がＺ軸方向である。部品実装機９は、基板搬送装置９２、複数台のフィーダ装置２、パレット部材３、部品移載装置９４、部品カメラ９５、および制御装置９６（図２示）が機台９１に組み付けられて構成されている。基板搬送装置９２、フィーダ装置２、部品移載装置９４、および部品カメラ９５は、制御装置９６から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。

【0016】

基板搬送装置９２は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置９２は、第１および第２ガイドレール９２１、９２２、一対のコンベアベルト、およびクランプ装置などで構成されている。第１および第２ガイドレール９２１、９２２は、機台９１の上部中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行するように機台９１に組み付けられている。第１および第２ガイドレール９２１、９２２の向かい合う内側に、無端環状の一対のコンベアベルト（図略）が並設されている。一対のコンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Ｋの両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Ｋを機台９１の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。装着実施位置のコンベアベルトの下方には、クランプ装置（図略）が設けられている。クランプ装置は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置９４が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。

【0017】

複数台のフィーダ装置２は、それぞれ電子部品を順次供給する。フィーダ装置２は、上下方向（Ｚ軸方向）および前後方向（Ｙ軸方向）に広がり、幅方向（Ｘ軸方向）が薄い扁平形状である。複数台のフィーダ装置２は、パレット部材３の上面の幅方向（Ｘ軸方向）に並べて搭載される。各フィーダ装置２は、本体部２２と、本体部２２の後部に設けられた供給リール２３と、本体部２２の前端に設けられた部品取出部２４とを有している。供給リール２３には多数の電子部品が所定ピッチで収納された細長いテープ（図略）が巻回保持されている。このテープが機構部（図略）により所定ピッチずつ繰り出され、電子部品が収納状態を解除されて部品取出部２４に順次供給されるようになっている。フィーダ装置２は、機構部にモータ４６（図２示）を有し、さらにモータ４６の動作を制御する部品供給制御部４４（図２示）を有している。

【0018】

パレット部材３は、複数台のフィーダ装置２を搭載するための部材であり、機台９１の上面に着脱可能に保持される。パレット部材３は、部品実装機９の本体に属する部材であり、底板部３１および前板部３２からなる。底板部３１は、矩形板状であり、その幅寸法（Ｘ軸方向寸法）は、機台９１の幅寸法よりも小さめである。底板部３１の上面には、フィーダ装置２の搭載位置を規定する複数の位置決め部が設けられている。位置決め部は、フィーダ装置２の底面に設けられた係合部に係合する。位置決め部と係合部との組み合わせとして、Ｙ軸方向に刻設された溝状のスロットと、スロットに挿入される凸部との組み合わせを例示できる。前板部３２は、底板部３１の前縁から立設されている。フィーダ装置２は、パレット部材３の底板部３１および前板部３２に接して搭載される。

【0019】

部品移載装置９４は、複数のフィーダ装置２の各部品取出部２４から部品を吸着採取し、位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する。部品移載装置９４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置９４は、一対のＹ軸レール９４１、９４２、Ｙ軸スライダ９４３、ヘッド保持部９４４、および吸着ノズル９４５などで構成されている。一対のＹ軸レール９４１、９４２は、機台９１の長手方向（Ｙ軸方向）に延在して、基板搬送装置９２およびフィーダ装置２の上方に配設されている。Ｙ軸レール９４１、９４２上に、Ｙ軸スライダ９４３がＹ軸方向に移動可能に装架されている。Ｙ軸スライダ９４３には、ヘッド保持部９４４がＸ軸方向に移動可能に装架されている。ヘッド保持部９４４は、２つのサーボモータによって水平２方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に駆動される。ヘッド保持部９４４は、その下側に吸着ノズル９４５を交換可能に保持する。吸着ノズル９４５は、下端に吸着開口部をもち、負圧を利用して吸着開口部に電子部品を吸着する。

【0020】

部品カメラ９５は、基板搬送装置９２とフィーダ装置２との間の機台９１の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ９５は、吸着ノズル９４５がフィーダ装置２から基板Ｋ上に移動する途中で、吸着されている電子部品の状態を撮像して検出するものである。部品カメラ９５が電子部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどを検出すると、制御装置９６は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する。

【0021】

制御装置９６は、機台９１に設けられている。制御装置９６は、基板Ｋに電子部品を装着する順序および電子部品を供給するフィーダ装置２を指定した装着シーケンスを保持している。制御装置９６は、部品カメラ５の撮像データおよび図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスにしたがって部品装着動作を制御する。また、制御装置９６は、生産完了した基板Ｋの生産数や、電子部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動データを逐次収集して更新する。

【0022】

次に、第１実施形態の給電装置１の説明に移る。第１実施形態の給電装置１は、パレット部材３から複数台のフィーダ装置２に向けて、非接触給電方式で給電する装置である。パレット部材３は、本発明の給電側装置、対基板作業機の本体、および部品実装機９の本体に相当する。一方、フィーダ装置２は、本発明の受電側装置、搭載装置、および部品供給装置に相当する。図２は、第１実施形態の給電装置１の構成を示すブロック図である。図２には、１台のフィーダ装置２に対応する範囲が単線結線図で示されている。図２に記載された太い矢印は電力の流れを示し、細い矢印は情報および制御の流れを示している。

【0023】

フィーダ装置２は、給電装置１の構成要素として受電用コイル４１、整流部４２、レギュレータ部４３、および受電側連係部４５を有する。また、フィーダ装置２は、給電される電気負荷として部品供給制御部４４、およびモータ４６を有する。一方、パレット部材３は、給電装置１の構成要素として直流電源５１、ハーフブリッジ回路５２、給電用コイル５３、給電側制御部５４、ハーフブリッジ制御部５５、および給電側連係部５６を有する。給電用コイル５３および受電用コイル４１は、電磁結合方式の非接触給電用素子および非接触受電用素子である。給電用コイル５３および受電用コイル４１は、他の方式の素子、例えば静電結合方式の一対の電極などに代えることもできる。

【0024】

パレット部材３側の直流電源５１は、ハーフブリッジ回路５２の両端に接続されており、所定の直流電圧Ｖｄを供給する。直流電源５１として、商用周波数の交流を整流して出力する整流形電源装置を例示できる。

【0025】

図３は、ハーフブリッジ回路５２を示す回路図である。ハーフブリッジ回路５２は、出力端子５２９を挟んで高圧側スイッチング素子５２Ｈと低圧側スイッチング素子５２Ｌとが直列接続されて構成されている。詳述すると、高圧側スイッチング素子５２Ｈは、正側端子５２１が直流電源５１の正側端子５１１に接続され、負側端子５２２が出力端子５２９に接続され、制御端子５２３がハーフブリッジ制御部５５に接続されている。一方、低圧側スイッチング素子５２Ｌは、正側端子５２４が出力端子５２９に接続され、負側端子５２５が直流電源５１の負側端子５１２に接続され、制御端子５２６がハーフブリッジ制御部５５に接続されている。そして、出力端子５２９が給電用コイル５３の一方の端子５３１に接続され、低圧側スイッチング素子５２Ｌの負側端子５２５が給電用コイル５３の他方の端子５３２に接続されている。直流電源５１およびハーフブリッジ回路５２は、本発明の電圧調整給電部に相当する。

【0026】

給電用コイル５３は、Ｃ型コアやＥ型コアなどに導体が所定回数だけ巻回されて形成されている。給電用コイル５３は、公知の技術を適宜応用して構成できる。なお、給電用コイル５３に共振用コンデンサを直列接続または並列接続して、共振回路を構成するようにしてもよい。上記したコアや共振用コンデンサは必須の構成要件ではない。

【0027】

給電側制御部５４は、給電側連係部５６および受電側連係部４５を経由して部品供給制御部４４と情報を交換する。また、給電側制御部５４は、本発明の上位制御部に相当する制御装置９６と情報を交換する。給電側制御部５４は、モータ４６の動作に関する情報を交換して、各フィーダ装置２のモータ４６が動作する可能性のある機構動作時間帯を把握する。また、給電側制御部５４は、機構動作時間帯以外の時間帯を制御動作時間帯とする。

【0028】

さらに、給電側制御部５４は、機構動作時間帯と制御動作時間帯とで異なる設定電圧指令ＣＶをハーフブリッジ制御部５５に送出する。設定電圧指令ＣＶは、例えば、機構動作時間帯で「Ｈｉｇｈ」、制御動作時間帯で「Ｌｏｗ」となる２値指令とする。給電側制御部５４は、ソフトウェアで動作するＣＰＵを含んで構成することができる。

【0029】

本第１実施形態において、各フィーダ装置２のモータ４６が動作する時間帯は、主に制御装置９６によって制御される。制御装置９６は、前述した装着シーケンスを実行する進行状況に応じ、吸着ノズル９４５によって部品取出部２４から電子部品が採取されたフィーダ装置２を把握できる。それゆえ、制御装置９６は、部品取出部２４の電子部品が無くなったフィーダ装置２に対し、部品供給動作の指令情報を送出する。この指令情報は、給電側制御部５４によって取り次がれ、給電側連係部５６および受電側連係部４５を経由して、部品供給制御部４４に伝達される。部品供給制御部４４は、指令情報にしたがいモータ４６を動作させて、部品供給動作を実行する。この態様において、給電側制御部５４は、取り次いだ指令情報に基づいて、当該のフィーダ装置２の機構動作時間帯を把握できる。

【0030】

上述に限定されず、モータ４６が動作する時間帯の制御方法には、多様な別法がある。例えば、部品取出部２４の電子部品の有無を検出するセンサをフィーダ装置２に設け、電子部品が採取されて無くなったときに、部品供給制御部４４が自律的にモータ４６を動作させるようにすることができる。この態様において、給電側制御部５４は、モータ４６を動作させる情報を部品供給制御部４４から受け取ることで、当該のフィーダ装置２の機構動作時間帯を把握できる。

【0031】

また例えば、部品供給制御部４４が予め定められたタイムスケジュールにしたがってモータ４６を動作させる構成が考えられる。この態様において、給電側制御部５４は、タイムスケジュールを共有することで、当該のフィーダ装置２の機構動作時間帯を把握できる。この態様においては、給電側制御部５４と部品供給制御部４４との間の情報交換や、給電側制御部５４と制御装置９６との情報交換は必須でなくなる。

【0032】

ハーフブリッジ制御部５５は、給電側制御部５４の一部として機能する。ハーフブリッジ制御部５５は、設定電圧指令ＣＶにしたがい、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を可変に制御する。ハーフブリッジ制御部５５は、高圧側制御信号ＣＨをハーフブリッジ回路５２の高圧側スイッチング素子５２Ｈの制御端子５２３に出力する（図２示）。同様に、ハーフブリッジ制御部５５は、低圧側制御信号ＣＬをハーフブリッジ回路５２の低圧側スイッチング素子５２Ｌの制御端子５２６に出力する（図２示）。

【0033】

図４は、ハーフブリッジ制御部５５が機構動作時間帯に出力する高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬを示す波形図である。また、図５は、ハーフブリッジ制御部５５が制御動作時間帯に出力する高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬを示す波形図である。図４および図５で、横軸は、共通の時間軸ｔである。また、図４および図５で、上段は高圧側制御信号ＣＨ、中段は低圧側制御信号ＣＬ、下段はハーフブリッジ回路５２から出力されて給電用コイル５３に加えられる交流電圧Ｖａをそれぞれ示している。

【0034】

図４に示されるように、ハーフブリッジ制御部５５は、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬを交互に排他的に発生する。高圧側制御信号ＣＨが発生している信号継続時間Ｔ１の間、高圧側スイッチング素子５２Ｈの正側端子５２１と負側端子５２２の間は導通状態となる。また、信号継続時間Ｔ１の間、低圧側制御信号ＣＬは発生せず、低圧側スイッチング素子５２Ｌの正側端子５２４と負側端子５２５の間は遮断状態となる。このとき、給電用コイル５３は、端子５３１、５３２間に直流電圧Ｖｄが加えられた状態になる。

【0035】

逆に、低圧側制御信号ＣＬが発生している信号継続時間Ｔ２の間、高圧側制御信号ＣＨは発生しない。信号継続時間Ｔ２の間、高圧側スイッチング素子５２Ｈは遮断状態となり、低圧側スイッチング素子５２Ｌは導通状態となる。このとき、給電用コイル５３は、直流電源５１から切り離されて端子５３１、５３２間が短絡された無電圧状態になる。したがって、給電用コイル５３は、直流電圧Ｖｄが加えられた状態と無電圧状態とが交互に発生し、換言すれば、交流電圧Ｖａが加えられることになる。

【0036】

さらに、ハーフブリッジ制御部５５は、機構動作時間帯には設定電圧指令ＣＶとして「Ｈｉｇｈ」を受け取り、図４に示されるように、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を最も高く制御する。これにより、機構動作時間帯における給電用コイル５３の交流電圧Ｖａの平均値ＶａＭは、直流電圧Ｖｄの半分弱になる。また、ハーフブリッジ制御部５５は、制御動作時間帯には設定電圧指令ＣＶとして「Ｌｏｗ」を受け取り、図５に示されるように、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を機構動作時間帯の場合よりも低く制御する。図５の例で、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの波形は、図４の波形がひとつおきに間引かれたものとなっている。これにより、制御動作時間帯における給電用コイル５３の交流電圧Ｖａは、発生頻度が半減し、その平均値ＶａＣが機構動作時間帯における平均値ＶａＭの半分程度に減少する。

【0037】

フィーダ装置２側の受電用コイル４１は、給電用コイル５３に対向可能に配設される。つまり、給電用コイル５３がパレット部材３の前板部３２または底板部３１に配設されるのに合わせて、受電用コイル４１は、フィーダ装置２の前面または底面に配設される。受電用コイル４１は、給電用コイル５３と同様に、コアに導体が巻回されて形成されている。ただし、受電用コイル４１の巻回数は、給電用コイル５３の巻回数と異なっていてもよい。フィーダ装置２がパレット部材３の搭載位置に搭載されると、給電用コイル５３と受電用コイル４１とが対向配置される。すると、受電用コイル４１および給電用コイル５３のコア同士が接合して、良好な磁気回路が形成される。これにより、受電用コイル４１は、給電用コイル５３から非接触で高周波電力を受け取ることができるようになる。受電用コイル４１の両端は、整流部４２の入力端子４２１、４２２に接続されている。

【0038】

整流部４２は、受電用コイル４１が受け取った高周波電力を直流に整流して、レギュレータ部４３およびモータ４６に出力する。整流部４２は、例えば、４個のダイオードをブリッジ接続した全波整流回路とすることができ、平滑回路を併用してもよい。ここで、整流部４２の出力端子４２３、４２４から出力される直流電圧を受電電圧Ｖｒとする。受電電圧Ｖｒは、受電用コイル４１が受け取った高周波電力の電圧実効値に相当する。整流部４２の出力端子４２３、４２４とモータ４６との間は、直結されていてもよいし、開閉スイッチが介挿されて遮断可能とされていてもよい。一方、出力端子４２３、４２４とレギュレータ部４３との間は、直結されている。

【0039】

レギュレータ部４３は、受電電圧Ｖｒを制御電圧ＶＣに変換して出力する。図６は、レギュレータ部４３の基本回路を示す回路図である。図示されるように、レギュレータ部４３は、降圧スイッチングレギュレータ回路によって構成されている。まず、レギュレータ部４３の入出力に関する接続方法について説明する。レギュレータ部４３の正側入力端子４３１は、整流部４２の正側出力端子４２３に接続され、負側入力端子４３２は、整流部４２の負側出力端子４２４に接続されている。レギュレータ部４３の正側出力端子４３３は、部品供給制御部４４の正側端子４４１に接続され、負側出力端子４３４は、部品供給制御部４４の負側端子４４２に接続されている。

【0040】

次に、レギュレータ部４３の内部回路構成について説明する。レギュレータ部４３の正側入力端子４３１は、スイッチング素子４３５の一方端子４３６に接続されている。スイッチング素子４３５の他方端子４３７と、負側入力端子４３２との間にダイオード４３８が接続されている。ダイオード４３８は、負側入力端子４３２からスイッチング素子４３５の他方端子４３７に流れる電流を許容し、逆方向の電流を阻止する。さらに、スイッチング素子４３５の他方端子４３７と、正側出力端子４３３との間に、コイル４３９が接続されている。コイル４３９は、スイッチング素子４３５から出力される脈流を平滑する機能を有する。一方、負側入力端子４３２と負側出力端子４３４との間は、内部で直結されている。

【0041】

次に、上述のように構成された第１実施形態の給電装置１の作用、および効果について説明する。前述したように、給電側制御部５４は、部品供給動作の指令情報を取り次ぐので、各フィーダ装置２の機構動作時間帯および制御動作時間帯を把握できる。そして、機構動作時間帯に、給電側制御部５４は、設定電圧指令ＣＶとして「Ｈｉｇｈ」をハーフブリッジ制御部５５に送出する。ハーフブリッジ制御部５５は、図４に示される発生頻度が最も高い高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬをハーフブリッジ回路５２に出力する。これにより、受電電圧Ｖｒが駆動電圧ＶＭに概ね一致して、モータ４６の動作が可能になる。また、レギュレータ部４３は、受電電圧Ｖｒが高くとも、電圧変換により制御電圧ＶＣを出力するので、部品供給制御部４４は動作する。

【0042】

一方、制御動作時間帯に、給電側制御部５４は、設定電圧指令ＣＶとして「Ｌｏｗ」をハーフブリッジ制御部５５に送出する。ハーフブリッジ制御部５５は、図５に示される発生頻度が低い高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬをハーフブリッジ回路５２に出力する。これにより、受電電圧Ｖｒが駆動電圧ＶＭの半分程度に減少するため、モータ４６は動作しなくなる。また、レギュレータ部４３は、相対的に低い受電電圧Ｖｒを変換して制御電圧ＶＣを出力するので、部品供給制御部４４は動作する。このとき、当該のフィーダ装置２に対して部品供給動作の指令情報が送出されていないので、モータ４６が動作できなくとも支障は生じない。

【0043】

ここで、レギュレータ部４３のスイッチング動作時に発生する損失Ｗｔに着目する。図７は、レギュレータ部４３のスイッチング素子４３５が遮断状態から導通状態に変化するときの素子電圧Ｖｓｗおよび素子電流Ｉｓｗの変化を模式的に示す図である。図７で、開始時刻ｔ１から終了時刻ｔ２までの間がスイッチング時間Δｔである。素子電圧Ｖｓｗは、スイッチング素子４３５の一方端子４３６と他方端子４３７との間に発生する電圧であり（図６示）、素子電流Ｉｓｗは、一方端子４３６から他方端子４３７に向かって流れる電流である（図６示）。ここでは、スイッチング動作時に素子電圧Ｖｓｗおよび素子電流Ｉｓｗが線形的に変化すると簡易に模式化している。また、図７に実線で示された素子電圧Ｖｓｗは、機構動作時間帯の場合であり、破線で示された素子電圧Ｖｓｗ２は、制御動作時間帯の場合である。

【0044】

開始時刻ｔ１以前において、スイッチング素子４３５は、完全な遮断状態と見なせる。したがって、素子電圧Ｖｓｗは受電電圧Ｖｒに一致し、素子電流Ｉｓｗはゼロである。スイッチング時間Δｔの間で、スイッチング素子４３５は、抵抗値が変化すると考えることができる。すなわち、開始時刻ｔ１に抵抗値が無限大から有限値に減少すると、素子電流Ｉｓｗが流れ始めるとともに、素子電圧Ｖｓｗが減少し始める。さらに、時間の経過とともに抵抗値が減少して、素子電流Ｉｓｗが増加し、素子電圧Ｖｓｗが減少する。そして、終了時刻ｔ２において、スイッチング素子４３５は、完全な導通状態と見なせるようになる。このとき、素子電圧Ｖｓｗはゼロになり、素子電流Ｉｓｗは、部品供給制御部４４の負荷抵抗値によって定まる概ね一定の電流Ｉｏになる。したがって、素子電圧Ｖｓｗおよび素子電流Ｉｓｗの変化により発生する損失Ｗｔは、次の（式１）によって求められる。

【0045】

【数1】

【0046】

（式１）において、損失Ｗｔは、整流部４２から出力される受電電圧Ｖｒに比例している。したがって、図７の破線に示されるように受電電圧Ｖｒが低下していると、レギュレータ部４３の損失Ｗｔは比例して減少する。実際には素子電圧Ｖｓｗおよび素子電流Ｉｓｗは非線形に変化するが、定性的に考えて損失Ｗｔが減少することは確実である。したがって、制御動作時間帯におけるレギュレータ部４３の損失Ｗｔは、受電電圧Ｖｒを低下させない従来技術よりも減少する。

【0047】

なお、制御動作時間帯における高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度は、半減される制御に限定されず、発生頻度が（１／３）や（１／４）などに制御されてもよい。発生頻度を低く制御する目的は、給電用コイル５３の交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣを可変に調整して、受電電圧Ｖｒを適正化することにある。したがって、この観点に基づいて、受電電圧Ｖｒが制御電圧ＶＣに概ね一致するまで低下するように、発生頻度の適正値を設定することができる。このとき、レギュレータ部４３は昇圧機能を有さないので、受電電圧Ｖｒを制御電圧ＶＣ未満まで低下させることは好ましくない。仮に、昇圧機能を有するレギュレータ部を用いた場合でも、受電電圧Ｖｒが制御電圧ＶＣよりも小さくなると損失Ｗｔが増加する。つまり、制御動作時間帯における受電電圧Ｖｒを制御電圧ＶＣに一致させることが最良であり、損失Ｗｔを最小化できる。

【0048】

第１実施形態の給電装置１は、駆動電圧ＶＭが供給されて間欠的に動作するモータ４６（機構部）と、駆動電圧ＶＭよりも低い制御電圧ＶＣが供給されてモータ４６の動作を制御する部品供給制御部４４（受電側制御部）とを有するフィーダ装置２（受電側装置）に向けて、パレット部材３（給電側装置）から給電する給電装置１であって、フィーダ装置２に設けられ、給電によって受け取る受電電圧Ｖｒを制御電圧ＶＣに変換するレギュレータ部４３と、パレット部材３に設けられ、受電電圧Ｖｒを調整可能に給電する直流電源５１およびハーフブリッジ回路５２（電圧調整給電部）と、パレット部材３に設けられ、ハーフブリッジ回路５２を制御して受電電圧Ｖｒを制御する給電側制御部５４およびハーフブリッジ制御部５５と、を備え、給電側制御部５４は、モータ４６が動作する可能性のある機構動作時間帯を把握し、機構動作時間帯には受電電圧Ｖｒを駆動電圧ＶＭに概ね一致させてモータ４６の動作を可能とし、機構動作時間帯以外の制御動作時間帯には受電電圧Ｖｒを駆動電圧ＶＭよりも低下させる。

【0049】

これによれば、給電側制御部５４は、機構動作時間帯には受電電圧Ｖｒを駆動電圧ＶＭに概ね一致させてモータ４６の動作を可能とし、機構動作時間帯以外の制御動作時間帯には受電電圧Ｖｒを駆動電圧ＶＭよりも低下させる。このため、モータ４６が動作する可能性のある機構動作時間帯に、フィーダ装置２は、駆動電圧ＶＭに概ね一致する高い受電電圧Ｖｒを受け取ることができ、モータ４６および部品供給制御部４４が確実に動作する。一方、モータ４６が動作しない制御動作時間帯に、フィーダ装置２は、低い受電電圧Ｖｒを受け取り、部品供給制御部４４が確実に動作する。ここで、制御動作時間帯には受電電圧Ｖｒと制御電圧ＶＣとの差が小さくなるので、レギュレータ部４３の変換効率が向上し、フィーダ装置２の電力損失および温度上昇が効果的に低減される。さらに、温度上昇の効果的な低減により、放熱フィンなどの冷却構造が簡素化されて、フィーダ装置２が小型軽量化される。

【0050】

さらに、第１実施形態の給電装置１は、部品供給制御部４４と給電側制御部５４との間でモータ４６の動作に関する情報を交換する給電側連係部５６および受電側連係部４５（制御連係部）をさらに備え、給電側制御部５４は、給電側連係部５６および受電側連係部４５を経由した部品供給制御部４４との情報交換により機構動作時間帯を把握する。

【0051】

これによれば、給電側制御部５４は、モータ４６を制御する当事者となっている部品供給制御部４４との情報交換により機構動作時間帯を正確に把握できる。したがって、モータ４６が動作する瞬間に、フィーダ装置２は、必ず高い受電電圧Ｖｒを受け取ることができ、動作信頼性が極めて高い。

【0052】

さらに、第１実施形態の給電装置１において、給電側制御部５４は、制御動作時間帯には受電電圧Ｖｒを制御電圧ＶＣに概ね一致させる。

【0053】

これによれば、制御動作時間帯におけるレギュレータ部４３の損失Ｗｔを最小化でき、フィーダ装置２の電力損失および温度上昇の低減効果が顕著になる。

【0054】

さらに、第１実施形態の給電装置１は、ハーフブリッジ回路５２に接続された給電用コイル５３（非接触給電用素子）と、レギュレータ部４３に整流部４２を経由して接続された受電用コイル４１（非接触受電用素子）とをさらに備え、給電用コイル５３と受電用コイル４１とが対向配置されたときに高周波交流を用いた非接触給電を行う。

【0055】

これによれば、非接触給電方式の給電装置１によって給電されるフィーダ装置２で、電力損失および温度上昇の低減効果が顕著になる。

【0056】

さらに、第１実施形態の給電装置１において、電圧調整給電部は、出力端子５２９を挟んで高圧側スイッチング素子５２Ｈと低圧側スイッチング素子５２Ｌとが直列接続されたハーフブリッジ回路５２を含んで構成され、ハーフブリッジ回路５２の両端に直流電源５１が接続され、出力端子５２９が給電用コイル５３の一方の端子５３１に接続されており、給電側制御部５４は、ハーフブリッジ制御部５５を含む。そして、ハーフブリッジ制御部５５は、高圧側スイッチング素子５２Ｈを導通させる高圧側制御信号ＣＨ、および低圧側スイッチング素子５２Ｌを導通させる低圧側制御信号ＣＬを交互に排他的に発生し、かつ、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を可変に制御する。

【0057】

これによれば、ハーフブリッジ回路５２を用いて給電用コイル５３の交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣを可変に調整でき、最終的にフィーダ装置２が受け取る受電電圧Ｖｒを可変に調整できる。ハーフブリッジ回路５２およびハーフブリッジ制御部５５は、回路構成が簡易であり廉価であるので、パレット部材３のコスト低廉化に寄与できる。

【0058】

さらに、第１実施形態の給電装置１において、ハーフブリッジ制御部５５は、信号継続時間Ｔ１、Ｔ２を一定として、機構動作時間帯には発生頻度を高く制御し、制御動作時間帯には発生頻度を低く制御する。

【0059】

これによれば、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を低くする制御により、給電用コイル５３の交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣを可変に調整でき、最終的にフィーダ装置２が受け取る受電電圧Ｖｒを可変に調整できる。発生頻度を低くする制御は、例えば、パルス幅変調により信号継続時間Ｔ１、Ｔ２を可変に制御する方法と比較して、制御回路の構成を簡易にできる。加えて、発生頻度を（１／２）、（１／３）、（１／４）などと適正に低くすることで、受電電圧Ｖｒを制御電圧ＶＣに概ね一致させてレギュレータ部４３の損失Ｗｔを最小化できる。したがって、パレット部材３のコスト低廉化に大きき寄与でき、コストパフォーマンスに優れる。

【0060】

さらに、第１実施形態の給電装置１において、給電側装置は、基板Ｋに所定の作業を行う対基板作業機の本体であり、受電側装置は、対基板作業機に搭載される搭載装置である。加えて、対基板作業機の本体は、基板Ｋに電子部品を装着する部品実装機９の本体に属するパレット部材３であり、搭載装置は、部品実装機９に着脱可能に搭載されて電子部品を供給する複数台のフィーダ装置２であって、機構部はモータ４６を含み、受電側制御部はモータ４６の動作を制御する部品供給制御部４４である。

【0061】

これによれば、第１実施形態の給電装置１は、対基板作業機、特に部品実装機９に組み込むことにより、フィーダ装置２の電力損失および温度上昇の低減効果が顕著になる。

【0062】

さらに、第１実施形態の給電装置１において、部品実装機の本体に設けられた制御装置９６（上位制御部）は、電子部品を装着する順序および電子部品を供給するフィーダ装置２を指定した装着シーケンスを実行する進行状況に応じ、給電側制御部５４を経由して複数台のフィーダ装置２の各モータ４６を動作させる各指令情報を各部品供給制御部４４に送出し、給電側制御部５４は、各指令情報に基づいて複数台のフィーダ装置２の各モータ４６の機構動作時間帯を把握する。

【0063】

これによれば、給電側制御部５４は、取り次いだ指令情報に基づいて当該のフィーダ装置２の機構動作時間帯を正確に把握できる。したがって、モータ４６が動作する瞬間に、フィーダ装置２は、必ず高い受電電圧Ｖｒを受け取ることができ、動作信頼性が極めて高い。

【0064】

次に、接触給電方式で給電する第２実施形態の給電装置１Ａについて、図８を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態において、給電装置１Ａが組み込まれる部品実装機９の全体構成は、第１実施形態と同じである。図８は、第２実施形態の給電装置１Ａの構成を示すブロック図である。図８には、１台のフィーダ装置２Ａに対応する範囲が単線結線図で示されている。図８に記載された太い矢印は電力の流れを示し、細い矢印は情報および制御の流れを示している。

【0065】

フィーダ装置２Ａは、給電装置１Ａの構成要素としてレギュレータ部４３および受電用端子４７を有し、さらに、モータ４６および部品供給制御部４４Ａを有している。一方、パレット部材３Ａは、給電装置１Ａの構成要素として駆動電圧給電部６１、制御電圧給電部６２、給電側制御部５４Ａ、給電切替スイッチ６３、および給電用端子受け部５７を有する。

【0066】

パレット部材３Ａ側の駆動電圧給電部６１は、直流電源であり、駆動電圧ＶＭに概ね一致する直流電圧を給電切替スイッチ６３の第１入力端子６３１に供給する。制御電圧給電部６２は、直流電源であり、制御電圧ＶＣに概ね一致する直流電圧を給電切替スイッチ６３の第２入力端子６３２に供給する。駆動電圧給電部６１および制御電圧給電部６２は、本発明の電圧調整給電部を構成する。

【0067】

給電切替スイッチ６３は、給電側制御部５４Ａの一部として機能する。給電切替スイッチ６３は、第１入力端子６３１および第２入力端子６３２の一方を選択的に切り替えて出力端子６３３に接続する。出力端子６３３は、給電用端子受け部５７に接続されている。給電切替スイッチ６３の切替動作は、給電側制御部５４Ａからの制御信号ＣＳによって制御される。給電用端子受け部５７および連係用端子受け部５８は、１つのコネクタ受け部にまとめられて、パレット部材３Ａの前板部３２に配設されている。

【0068】

給電側制御部５４Ａは、連係用端子受け部５８および連係用端子４８を経由してフィーダ装置２Ａ側の部品供給制御部４４Ａと情報を交換し、本体側の制御装置９６とも情報を交換する。給電側制御部５４Ａは、第１実施形態と同様に、制御装置９６から部品供給制御部４４Ａへの部品供給動作の指令情報を取り次ぐことにより、当該のフィーダ装置２Ａの機構動作時間帯を把握する。また、給電側制御部５４Ａは、機構動作時間帯以外の時間帯を制御動作時間帯とする。

【0069】

さらに、給電側制御部５４Ａは、機構動作時間帯および制御動作時間帯の区別にしたがって、給電切替スイッチ６３に制御信号ＣＳを送出する。すなわち、給電側制御部５４Ａは、機構動作時間帯には第１入力端子６３１を出力端子６３３に接続させ、制御動作時間帯には第２入力端子６３２を出力端子６３３に接続させる。

【0070】

フィーダ装置２Ａ側の受電用端子４７および連係用端子４８は、１つの多端子コネクタにまとめられて、フィーダ装置２Ａの前面に配設されている。フィーダ装置２Ａがパレット部材３Ａの搭載位置に搭載されると、フィーダ装置２Ａの多端子コネクタがパレット部材３Ａのコネクタ受け部に嵌入する。これにより、給電用端子受け部５７と受電用端子４７とが接触して、接触給電が可能になる。ここで、受電用端子４７の受け取る電圧が受電電圧Ｖｒである。また、連係用端子受け部５８と連係用端子４８とが接触して、給電側制御部５４Ａと部品供給制御部４４Ａとの間の情報交換が可能になる。

【0071】

受電用端子４７は、レギュレータ部４３およびモータ４６に接続されている。受電用端子４７とモータ４６との間は、直結されていてもよいし、開閉スイッチが介挿されて遮断可能とされていてもよい。一方、受電用端子４７とレギュレータ部４３との間は、直結されている。レギュレータ部４３の内部回路構成は、図６に示される第１実施形態と同じである。

【0072】

次に、上述のように構成された第２実施形態の給電装置１Ａの作用、および効果について説明する。前述したように、給電側制御部５４Ａは、各フィーダ装置２Ａの機構動作時間帯および制御動作時間帯を把握して、給電切替スイッチ６３を制御する。これにより、機構動作時間帯には、給電切替スイッチ６３の第１入力端子６３１が出力端子６３３に接続され、駆動電圧給電部６１の駆動電圧ＶＭに概ね一致する直流電圧が給電用端子受け部５７から出力される。このとき、フィーダ装置２Ａは、受電電圧Ｖｒとして駆動電圧ＶＭを受け取る。また、制御動作時間帯には、給電切替スイッチ６３の第２入力端子６３２が出力端子６３３に接続され、制御電圧給電部６２の制御電圧ＶＣに概ね一致する直流電圧が給電用端子受け部５７から出力される。このとき、フィーダ装置２Ａは、受電電圧Ｖｒとして制御電圧ＶＣを受け取る。

【0073】

すると、制御動作時間帯におけるレギュレータ部４３の損失Ｗｔは、第１実施形態で説明したのと同様に、受電電圧Ｖｒを低下させない従来技術よりも低減される。つまり、接触給電方式の第２実施形態においても、非接触給電方式の第１実施形態と同様に、フィーダ装置２Ａの電力損失および温度上昇が効果的に低減される。

【0074】

次に、第３実施形態の給電装置１Ｂについて、図９を参考にして、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。第３実施形態において、給電装置１Ｂが組み込まれる部品実装機９の全体構成は、第１実施形態と同じである。図９は、第３実施形態の給電装置１Ｂの構成を示すブロック図である。図９には、パレット部材３Ｂに搭載されるｎ台のフィーダ装置２のうち３台のみが一点鎖線で示され、対応する範囲が単線結線図で示されている。図９に記載された太い矢印は電力の流れを示し、細い矢印は情報および制御の流れを示している。

【0075】

フィーダ装置２は、給電装置１Ｂの構成要素として受電用コイル４１、整流部４２、レギュレータ部４３、および受電側連係部４５を有する。フィーダ装置２の構成は第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。一方、パレット部材３Ｂは、給電装置１Ｂの構成要素として駆動電圧給電部７１、制御電圧給電部７２、給電側制御部５４Ｂ、ｎ個の給電切替スイッチ７３、ｎ個の給電用コイル５３、およびｎ個の給電側連係部５６を有する。

【0076】

パレット部材３Ｂ側の駆動電圧給電部７１は、第１実施形態で説明した直流電源５１、ハーフブリッジ回路５２、およびハーフブリッジ制御部５５からなる。ただし、ハーフブリッジ制御部５５は、設定電圧指令ＣＶを受け取らず、常に高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を最も高く制御する。これにより、駆動電圧給電部７１は、図４に示される交流電圧Ｖａの平均値ＶａＭを常に出力する。交流電圧Ｖａの平均値ＶａＭの出力先は、ｎ個全部の給電切替スイッチ７３の第１入力端子７３１にわたっている。

【0077】

一方、制御電圧給電部７２も、第１実施形態で説明した直流電源５１、ハーフブリッジ回路５２、およびハーフブリッジ制御部５５からなる。ただし、ハーフブリッジ制御部５５は、設定電圧指令ＣＶを受け取らず、常に高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を低く制御する。これにより、制御電圧給電部７２は、図５に示される交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣ（平均値ＶａＭの半分程度）を常に出力する。交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣの出力先は、ｎ個全部の給電切替スイッチ７３の第２入力端子７３２にわたっている。駆動電圧給電部７１および制御電圧給電部７２は、本発明の電圧調整給電部を構成する。

【0078】

ｎ個の給電切替スイッチ７３は、給電側制御部５４Ｂの一部として機能する。各給電切替スイッチ７３は、第１入力端子７３１および第２入力端子７３２の一方を選択的に切り替えて出力端子７３３に接続する。各出力端子７３３は、ｎ個の給電用コイル５３に１対１で接続されている。給電切替スイッチ７３の切替動作は、給電側制御部６４Ａからの制御信号ＣＲにより、個別に独立して制御される。

【0079】

給電側制御部５４Ｂは、ｎ個の給電側連係部５６をそれぞれ経由して、各フィーダ装置２側の部品供給制御部４４と、個別に独立して情報を交換する。給電側制御部５４Ｂは、本体側の制御装置９６とも情報を交換する。給電側制御部５４Ｂは、第１および第２実施形態と同様に、制御装置９６からｎ個の部品供給制御部４４への部品供給動作の指令情報を取り次ぐことにより、ｎ個のフィーダ装置２の機構動作時間帯を個別に把握する。また、給電側制御部５４Ｂは、各フィーダ装置２の機構動作時間帯以外の時間帯を制御動作時間帯とする。

【0080】

さらに、給電側制御部５４Ｂは、各フィーダ装置２の時間帯の区別にしたがい、各給電切替スイッチ７３に向けて、個別に制御信号ＣＲを送出する。すなわち、給電側制御部５４Ｂは、機構動作時間帯にあたるフィーダ装置２に向けて駆動電圧給電部７１から給電させるべく、当該の給電切替スイッチ７３の第１入力端子７３１を出力端子７３３に接続させる。また、給電側制御部５４Ｂは、制御動作時間帯にあたるフィーダ装置２に向けて制御電圧給電部７２から給電させるべく、当該の給電切替スイッチ７３の第２入力端子７３２を出力端子７３３に接続させる。

【0081】

上述のように構成された第３実施形態の給電装置１Ｂで、機構動作時間帯にあたるフィーダ装置２は、駆動電圧給電部７１から給電されて、受電電圧Ｖｒが駆動電圧ＶＭに概ね一致する。また、制御動作時間帯にあたるフィーダ装置２は、制御電圧給電部７２から給電されて、受電電圧Ｖｒが駆動電圧ＶＭよりも低下する。したがって、各フィーダ装置２の電力損失および温度上昇が効果的に低減される効果は、第１および第２実施形態と同様である。

【0082】

さらに、第３実施形態の給電装置１Ｂは、レギュレータ部４３を有するフィーダ装置２がｎ台（複数台）あり、電圧調整給電部は、受電電圧Ｖｒが駆動電圧ＶＭに概ね一致するように調整された駆動電圧給電部７１、および受電電圧Ｖｒが駆動電圧ＶＭよりも低下するように調整された制御電圧給電部７２からなり、給電側制御部５４Ｂは、機構動作時間帯にあたるフィーダ装置２に向けて駆動電圧給電部７１から給電させるとともに、制御動作時間帯にあたるフィーダ装置２に向けて制御電圧給電部７２から給電させる。

【0083】

これによれば、第１実施形態でｎ台のフィーダ装置２に対応して必要になるｎ組のハーフブリッジ回路５２およびハーフブリッジ制御部５５を１組の駆動電圧給電部７１および制御電圧給電部７２に置き換えることができる。したがって、パレット部材３側の構成が簡素になり、パレット部材３のコスト低廉化に大きく寄与できる。

【0084】

なお、第１実施形態において、フィーダ装置２側の受電電圧Ｖｒを適正化するために、高圧側制御信号ＣＨおよび低圧側制御信号ＣＬの発生頻度を低くする以外の方法を用いてもよい。例えば、高圧側制御信号ＣＨの信号継続時間Ｔ１を短くしてデューティ比を小さくする方法や、直流電源５１の直流電圧Ｖｄを低く制御する方法でも、給電用コイル５３の交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣを低下させることができる。また、ハーフブリッジ回路５２およびハーフブリッジ制御部５５と異なる回路構成によって、給電用コイル５３の交流電圧Ｖａの平均値ＶａＣを低下させてもよい。さらには、フィーダ装置２側のレギュレータ部４３の電圧変換の方式が異なっていてもよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明の給電装置は、第１〜第３実施形態で説明した部品実装機９のフィーダ装置２、２Ａ以外にも、他種の対基板作業機や、他の製品を生産する組立機や加工機などに幅広く利用できる。

【符号の説明】

【0086】

１、１Ａ、１Ｂ：給電装置
２、２Ａ：フィーダ装置（受電側装置、搭載装置）
３、３Ａ、３Ｂ：パレット部材（給電側装置、対基板作業機の本体）
４１：受電用コイル（非接触受電用素子） ４２：整流部
４３：レギュレータ部 ４３５：スイッチング素子
４４：部品供給制御部（受電側制御部）
４５：受電側連係部（制御連係部） ４６：モータ
４７：受電用端子 ４８：連係用端子
５１：直流電源 ５２：ハーフブリッジ回路
５２Ｈ：高圧側スイッチング素子
５２Ｌ：低圧側スイッチング素子
５３：給電用コイル（非接触給電用素子）
５４、５４Ａ、５４Ｂ：給電側制御部
５５：ハーフブリッジ制御部 ５６：給電側連係部（制御連係部）
５７：給電用端子受け部 ５８：連係用端子受け部
６１：駆動電圧給電部 ６２：制御電圧給電部
６３：給電切替スイッチ
７１：駆動電圧給電部 ７２：制御電圧給電部
７３：給電切替スイッチ
９：部品実装機 ９１：機台 ９２：基板搬送装置
９４：部品移載装置 ９５：部品カメラ ９６：制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】