送料器信息通信用天线和具备该天线的表面安装机的制作方法
专利名称：送料器信息通信用天线和具备该天线的表面安装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在将元件装载在印刷电路板等基板上的表面安装机上，与用于供给元件的送料器之间进行通信的送料器信息通信用天线，和具备该天线的表面安装机。
背景技术：
近来，已开发出一种技术，在安装机主体上装卸可能地装备有用于供给元件的送料器的表面安装机，使送料器本身具有送料器及该送料器所收容的元件等的相关信息，在送料器被安装到安装机主体上时，将上述信息赋予安装机主体。
众所周知，例如专利文献日本专利公开公报特开平11-317595号所示的表面安装机，在送料器上设置用来存储送料器ID及元件信息等的存储装置和使存储于该存储装置中的信息的收发成为可能的连接终端部，同时在安装机主体上设置有与上述连接终端部对应的终端和与该终端结合的控制器(计算机)，当送料器被安装到安装机主体上时，送料器的连接终端部与安装机主体的终端接触，在此状态下上述控制器可与送料器的存储部直接通信。此外，上述专利文献还公开了一种表面安装机，在送料器和安装机主体上设置通过电磁感应等不接触即可进行信息收发的相互对应的信息收发电路，以此来取代由上述连接终端部和上述终端构成的接触式通信装置。
而作为可进行无线通信的存储信息装置，众所周的有RFID(radiofrequency identification)等，当使用该RFID等发送信息时，在接收侧装备有由LC共振电路构成的天线。以往，作为这种天线，如图5所示，通过将卷绕在芯子124上的线圈123和电容器125安装在天线基板122上而予以构成的天线121。
将图5所示结构的天线121，作为送料器信息通信用装置而装备在表面安装机上时，会产生如下问题。
即，应用于表面安装机时，一方面在安装机主体的送料器安装部上组装上述天线121，另一方面在送料器上设置用于发送送料器信息的RFID等通信装置，当将送料器安装到送料器安装部上时，必须使上述通信装置和天线121的线圈123对应保持在通信可能的一定的位置关系，但由于在上述天线121中，线圈123向天线基板122的上方突出，因而难以使送料器与天线121紧密结合，上述通信装置与线圈123的位置关系容易产生偏差。此外，由于上述线圈123是安装元件，安装时有可能产生位置偏差或倾斜。这些因素可能会给上述通信装置和天线的通信性能带来较大的影响。
发明内容
本发明，鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种送料器信息通信用天线，在将送料器安装到安装机主体上时，能良好地进行从送料器获取信息的通信，从而使通信性能稳定，另外还提供包括该天线的表面安装机。
为达成此目的，本发明的送料器信息通信用天线，设置于表面安装机的送料器安装部，与用于供给元件的供料器所设置的通信装置之间进行通信，其包括固定于上述送料器安装部上的天线基板和设置于该天线基板上的LC共振电路，其中上述LC共振电路的线圈，通过印刷配线模式而形成在天线基板的表面。
此外，本发明的具备天线的表面安装机，包括安装机主体和装卸可能地安装在该安装机主体的送料器安装部上的送料器，上述送料器，作为通信装置，设置有可进行无线通信的存储部，用来存储至少与送料器和该送料器所收容的元件的其中一方相关的信息，另一方面安装机主体的送料器安装部设置有上述天线。
图1是本发明一实施例的表面安装机的整体概略俯视图。
图2是主要表示用于信号处理及控制的电气系统的说明图。
图3是天线的立体图。
图4是天线的其他实施例的示意图，(a)透视地表示天线基板的元件面和焊接面的线圈，(b)表示元件面的线圈模式，(c)表示焊接面的线圈模式。
图5是以往的天线的立体图。
具体实施例方式
参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1是本发明一实施例的表面安装机的概略示意图。在图1中，安装机主体1的基台，配置有搬送印刷电路板用的搬送带2，印刷电路板P在上述搬送带2上被搬送，并停止在指定的安装作业位置上。
在上述搬送带2的前后(在图1中为左右)两侧，分别设有送料器设置区域3，在这些送料器设置区域3中，设有与上述搬送带2平行的送料器安装板4(送料器安装部)。而且，这些送料器安装板4，装卸可能地安装有多个用于供给安装元件的送料器，在图示的例子中，多个带式送料器5，以并列且各自被定位的状态装卸可能地予以安装。
此外，在送料器设置区域3中的一部分，装备有整体交换台车6，在图示的例子中，前侧(图1中的右侧)的送料器设置区域3的一半，装备有整体交换台车6。该整体交换台车6，具有装卸可能地保持处于并列配置状态的多个带式送料器5的送料器安装板4，同时在下端部位具有车轮(未图示)，各台车在装载了多个带式送料器的状态下可相对于安装机主体1予以装卸。另外，在送料器设置区域3中的其他部分，送料器安装板4被固定设置，带式送料器5被直接安装。
上述基台的上方，装备有头部单元(head unit)8，该头部单元8可沿X轴方向(与搬送带2平行的方向)及Y轴方向(图1中与搬送带2直交的方向)移动。
即，在安装机主体1的基台上，头部单元8的支撑部件10，移动可能地配置于沿Y轴方向延伸的固定导轨11上，头部单元8，沿着沿X轴方向延伸的引导部件(未图示)移动可能地支撑于支撑部件10上。而且，头部单元支撑部件10，通过Y轴伺服马达12经滚珠丝杠(ball screw)13而进行Y轴方向的移动，同时头部单元8，通过X轴伺服马达14经滚珠丝杠15进行X轴方向的移动。
上述头部单元8，装载有多个元件安装用头部16，在本实施例中，8个头部16，沿X轴方向呈一列并排设置。这些头部16，顶端具有吸嘴(无图示)，可通过提供至该吸嘴的负压所产生的吸引力来吸取元件。
在如上所述的概略结构的表面安装机中，上述各带式送料器5，设有可发送送料器信息(带式送料器及该带式送料器所收容的元件的相关信息)的通信装置，作为该通信装置，在本实施例中设有电子标签20。该电子标签20，即称为RFID(radio frequency identification)的装置，可将信息重写可能地存储在IC上，并可进行无线通信。
上述电子标签20，写有送料器的种类、固有编号(送料器的识别符号)、该送料器所收容的元件种类、余量等。此外，亦可存储有关该送料器的履历信息(例如，已供给了几个元件，何种错误发生了几次等信息)。另外，电子标签20所存储的信息可仅为送料器识别符号，或仅为送料器所收容的元件的识别符号。此时，可以在后述的控制基板31等所设置的存储器中，对应送料器或元件的识别符号而写入元件的种类、余量等，以进行对照。
另一方面，在安装机主体1的送料器设置区域3中，还配设有天线21，作为接收来自电子标签20的信息的接收装置。并且，在安装机主体1中还设有用来处理由天线21获得的信号的电路等。
图2是表示用于信号处理及控制的一例电气系统的概略俯视图。在该图所示的例子中，安装机主体1的送料器设置区域3被划分为多个区域，相对于各区域，分别设置一块控制基板31，用来读取由天线21接收到的信息，并进行判别和存储。
在图示的实施例中，送料器设置区域3，被划分为前侧和后侧各两个，共4个区域3a～3d(一部分的区域3b被整体交换台车6所占据)，在各个区域3a～3d中，区域内所设置的对应于带式送料器5的数目的指定数目(例如25个)的天线21，对应于各带式送料器5的电子标签20而予以设置，并对应于各区域3a～3d设有4块控制基板31。
而且，在各区域3a～3d中，指定数目的天线21与各控制基板31电连接，而各控制基板31又与执行安装机的各种控制的1个控制器32电连接。
这样，来自上述各区域3a～3d的指定数目的带式送料器5的送料器信息，通过天线21而被控制基板31读取，由于各控制基板31对信息的读取为并行处理，因此与使用1个控制器直接读取所有送料器信息的情况相比，可缩短处理时间，同时可减轻控制器32的负担。
图3表示上述天线21的具体结构。如该图所示，天线21具有由印刷电路板构成的天线基板22、设于该天线基板22上的LC共振电路的线圈23及电容器25。特别是，上述LC共振电路的线圈23，由铜箔的印刷配线模式构成，形成于天线基板22的表面。此外，电容器25安装于天线基板22上。
该天线21，由线圈23，从送料器安装板4的上表面朝向上方的状态，嵌入送料器安装板4中而予以构成。而且，当送料器5被安装到送料器安装板4上时，送料器与天线基板22紧密连接，且送料器5上所设置的电子标签20与上述线圈23相对应。
根据上述实施例的天线21，由于线圈23由薄铜箔模式形成，线圈23从天线基板22表面突出的量仅为模式的厚度(17μm～35μm左右)，因此在送料器5被安装至送料器安装板4上的状态下，可使送料器5上所设置的电子标签20和天线21紧密结合。由此，可提高通信性能，并使其稳定。
此外，由于线圈23由铜箔模式形成，因此与以往的将线圈安装在基板上的情况相比，位置精确度被提高，通信性能的稳定性也由此而得以提高。
此外，通过用铜箔模式形成线圈23，使电感值的设计自由度提高，从而使得最佳共振频率的设计成为可能。
另外，在图3所示的例子中，是在天线基板22的单面上形成了1圈的线圈23，但亦可如图4(a)(b)(c)所示，跨天线基板22的两面形成线圈23a、23b。亦即，图4(a)透视地表示了天线基板22的元件面22a(上表面)和焊接面22b(下表面)的线圈23a、23b，图4(b)表示元件面22a的线圈23a的模式，图4(c)表示焊接面22b的线圈23b的模式，如这些图所示，在元件面22a和焊接面22b上，通过印刷配线模式分别形成1圈的线圈23a、23b。而且，上述两面22a、22b的线圈23a、23b，通过设于贯通天线基板22的通孔24中的导电部分而予以连接。
这样，通过印刷配线模式形成2圈线圈，从而通信性能得以提高。
此外，在图3所示的例子中，是在天线基板22的元件面上形成线圈23同时还安装有电容器25，但电容器25亦可安装在焊接面一侧，这样天线基板的元件面可大致完全地处于平面状态，因此更有利于将送料器安装到嵌有上述天线的送料器安装板上。
此外，如图1、图2所示，当送料器安装板4上配设有多个天线21时，各天线可单独予以形成，但也可以在1块天线基板上一体形成多个天线部分(LC共振电路)。
产业上的利用可能性如上所述，本发明，非常有利于在将元件装载在印刷电路板等基板上的表面安装机中，与用于供给元件的送料器之间进行通信，并适于提高该通信的通信性能，并可使该通信的通信性能趋于稳定。
权利要求
1.一种送料器信息通信用天线，设置于表面安装机的送料器安装部，与用于供给元件的供料器所设置的通信装置之间进行通信，其特征在于包括固定于上述送料器安装部上的天线基板；和设置于该天线基板上的LC共振电路；上述LC共振电路的线圈，通过印刷配线模式而形成在上述天线基板的表面。
2.根据权利要求1所述的送料器信息通信用天线，其特征在于上述天线基板的元件面和焊接面都形成有线圈，且该两面所形成的线圈经通孔而予以连接。
3.一种表面安装机，其特征在于包括权利要求1或2所述的天线；安装机主体；和装卸可能地安装在所述安装机主体的送料器安装部上的送料器；所述送料器，作为通信装置，设置有可进行无线通信的存储部，用来存储至少与所述送料器和该送料器所收容的元件的其中一方相关的信息，另一方面，所述安装机主体的送料器安装部，设置有所述天线。
全文摘要
本发明的天线(21)，设置在表面安装机的送料器安装部、与用于供给元件的送料器所设置的电子标签(20)之间进行通信，其包括固定于安装机主体的送料器安装板上的天线基板(22)和设置于该天线基板(22)上的LC共振电路。LC共振电路的线圈(23)，通过印刷配线模式而形成在天线基板(22)的表面上。
文档编号H01Q1/38GK1806366SQ20048001629
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月11日
发明者丝贺信行, 铃木康弘, 米光正典 申请人:雅马哈发动机株式会社
技术领域：
本发明涉及一种设置在将元件装载在印刷电路板等基板上的表面安装机上，与用于供给元件的送料器之间进行通信的送料器信息通信用天线，和具备该天线的表面安装机。
背景技术：
近来，已开发出一种技术，在安装机主体上装卸可能地装备有用于供给元件的送料器的表面安装机，使送料器本身具有送料器及该送料器所收容的元件等的相关信息，在送料器被安装到安装机主体上时，将上述信息赋予安装机主体。
众所周知，例如专利文献日本专利公开公报特开平11-317595号所示的表面安装机，在送料器上设置用来存储送料器ID及元件信息等的存储装置和使存储于该存储装置中的信息的收发成为可能的连接终端部，同时在安装机主体上设置有与上述连接终端部对应的终端和与该终端结合的控制器(计算机)，当送料器被安装到安装机主体上时，送料器的连接终端部与安装机主体的终端接触，在此状态下上述控制器可与送料器的存储部直接通信。此外，上述专利文献还公开了一种表面安装机，在送料器和安装机主体上设置通过电磁感应等不接触即可进行信息收发的相互对应的信息收发电路，以此来取代由上述连接终端部和上述终端构成的接触式通信装置。
而作为可进行无线通信的存储信息装置，众所周的有RFID(radiofrequency identification)等，当使用该RFID等发送信息时，在接收侧装备有由LC共振电路构成的天线。以往，作为这种天线，如图5所示，通过将卷绕在芯子124上的线圈123和电容器125安装在天线基板122上而予以构成的天线121。
将图5所示结构的天线121，作为送料器信息通信用装置而装备在表面安装机上时，会产生如下问题。
即，应用于表面安装机时，一方面在安装机主体的送料器安装部上组装上述天线121，另一方面在送料器上设置用于发送送料器信息的RFID等通信装置，当将送料器安装到送料器安装部上时，必须使上述通信装置和天线121的线圈123对应保持在通信可能的一定的位置关系，但由于在上述天线121中，线圈123向天线基板122的上方突出，因而难以使送料器与天线121紧密结合，上述通信装置与线圈123的位置关系容易产生偏差。此外，由于上述线圈123是安装元件，安装时有可能产生位置偏差或倾斜。这些因素可能会给上述通信装置和天线的通信性能带来较大的影响。
发明内容
本发明，鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种送料器信息通信用天线，在将送料器安装到安装机主体上时，能良好地进行从送料器获取信息的通信，从而使通信性能稳定，另外还提供包括该天线的表面安装机。
为达成此目的，本发明的送料器信息通信用天线，设置于表面安装机的送料器安装部，与用于供给元件的供料器所设置的通信装置之间进行通信，其包括固定于上述送料器安装部上的天线基板和设置于该天线基板上的LC共振电路，其中上述LC共振电路的线圈，通过印刷配线模式而形成在天线基板的表面。
此外，本发明的具备天线的表面安装机，包括安装机主体和装卸可能地安装在该安装机主体的送料器安装部上的送料器，上述送料器，作为通信装置，设置有可进行无线通信的存储部，用来存储至少与送料器和该送料器所收容的元件的其中一方相关的信息，另一方面安装机主体的送料器安装部设置有上述天线。
图1是本发明一实施例的表面安装机的整体概略俯视图。
图2是主要表示用于信号处理及控制的电气系统的说明图。
图3是天线的立体图。
图4是天线的其他实施例的示意图，(a)透视地表示天线基板的元件面和焊接面的线圈，(b)表示元件面的线圈模式，(c)表示焊接面的线圈模式。
图5是以往的天线的立体图。
具体实施例方式
参照附图对本发明的实施例进行说明。
图1是本发明一实施例的表面安装机的概略示意图。在图1中，安装机主体1的基台，配置有搬送印刷电路板用的搬送带2，印刷电路板P在上述搬送带2上被搬送，并停止在指定的安装作业位置上。
在上述搬送带2的前后(在图1中为左右)两侧，分别设有送料器设置区域3，在这些送料器设置区域3中，设有与上述搬送带2平行的送料器安装板4(送料器安装部)。而且，这些送料器安装板4，装卸可能地安装有多个用于供给安装元件的送料器，在图示的例子中，多个带式送料器5，以并列且各自被定位的状态装卸可能地予以安装。
此外，在送料器设置区域3中的一部分，装备有整体交换台车6，在图示的例子中，前侧(图1中的右侧)的送料器设置区域3的一半，装备有整体交换台车6。该整体交换台车6，具有装卸可能地保持处于并列配置状态的多个带式送料器5的送料器安装板4，同时在下端部位具有车轮(未图示)，各台车在装载了多个带式送料器的状态下可相对于安装机主体1予以装卸。另外，在送料器设置区域3中的其他部分，送料器安装板4被固定设置，带式送料器5被直接安装。
上述基台的上方，装备有头部单元(head unit)8，该头部单元8可沿X轴方向(与搬送带2平行的方向)及Y轴方向(图1中与搬送带2直交的方向)移动。
即，在安装机主体1的基台上，头部单元8的支撑部件10，移动可能地配置于沿Y轴方向延伸的固定导轨11上，头部单元8，沿着沿X轴方向延伸的引导部件(未图示)移动可能地支撑于支撑部件10上。而且，头部单元支撑部件10，通过Y轴伺服马达12经滚珠丝杠(ball screw)13而进行Y轴方向的移动，同时头部单元8，通过X轴伺服马达14经滚珠丝杠15进行X轴方向的移动。
上述头部单元8，装载有多个元件安装用头部16，在本实施例中，8个头部16，沿X轴方向呈一列并排设置。这些头部16，顶端具有吸嘴(无图示)，可通过提供至该吸嘴的负压所产生的吸引力来吸取元件。
在如上所述的概略结构的表面安装机中，上述各带式送料器5，设有可发送送料器信息(带式送料器及该带式送料器所收容的元件的相关信息)的通信装置，作为该通信装置，在本实施例中设有电子标签20。该电子标签20，即称为RFID(radio frequency identification)的装置，可将信息重写可能地存储在IC上，并可进行无线通信。
上述电子标签20，写有送料器的种类、固有编号(送料器的识别符号)、该送料器所收容的元件种类、余量等。此外，亦可存储有关该送料器的履历信息(例如，已供给了几个元件，何种错误发生了几次等信息)。另外，电子标签20所存储的信息可仅为送料器识别符号，或仅为送料器所收容的元件的识别符号。此时，可以在后述的控制基板31等所设置的存储器中，对应送料器或元件的识别符号而写入元件的种类、余量等，以进行对照。
另一方面，在安装机主体1的送料器设置区域3中，还配设有天线21，作为接收来自电子标签20的信息的接收装置。并且，在安装机主体1中还设有用来处理由天线21获得的信号的电路等。
图2是表示用于信号处理及控制的一例电气系统的概略俯视图。在该图所示的例子中，安装机主体1的送料器设置区域3被划分为多个区域，相对于各区域，分别设置一块控制基板31，用来读取由天线21接收到的信息，并进行判别和存储。
在图示的实施例中，送料器设置区域3，被划分为前侧和后侧各两个，共4个区域3a～3d(一部分的区域3b被整体交换台车6所占据)，在各个区域3a～3d中，区域内所设置的对应于带式送料器5的数目的指定数目(例如25个)的天线21，对应于各带式送料器5的电子标签20而予以设置，并对应于各区域3a～3d设有4块控制基板31。
而且，在各区域3a～3d中，指定数目的天线21与各控制基板31电连接，而各控制基板31又与执行安装机的各种控制的1个控制器32电连接。
这样，来自上述各区域3a～3d的指定数目的带式送料器5的送料器信息，通过天线21而被控制基板31读取，由于各控制基板31对信息的读取为并行处理，因此与使用1个控制器直接读取所有送料器信息的情况相比，可缩短处理时间，同时可减轻控制器32的负担。
图3表示上述天线21的具体结构。如该图所示，天线21具有由印刷电路板构成的天线基板22、设于该天线基板22上的LC共振电路的线圈23及电容器25。特别是，上述LC共振电路的线圈23，由铜箔的印刷配线模式构成，形成于天线基板22的表面。此外，电容器25安装于天线基板22上。
该天线21，由线圈23，从送料器安装板4的上表面朝向上方的状态，嵌入送料器安装板4中而予以构成。而且，当送料器5被安装到送料器安装板4上时，送料器与天线基板22紧密连接，且送料器5上所设置的电子标签20与上述线圈23相对应。
根据上述实施例的天线21，由于线圈23由薄铜箔模式形成，线圈23从天线基板22表面突出的量仅为模式的厚度(17μm～35μm左右)，因此在送料器5被安装至送料器安装板4上的状态下，可使送料器5上所设置的电子标签20和天线21紧密结合。由此，可提高通信性能，并使其稳定。
此外，由于线圈23由铜箔模式形成，因此与以往的将线圈安装在基板上的情况相比，位置精确度被提高，通信性能的稳定性也由此而得以提高。
此外，通过用铜箔模式形成线圈23，使电感值的设计自由度提高，从而使得最佳共振频率的设计成为可能。
另外，在图3所示的例子中，是在天线基板22的单面上形成了1圈的线圈23，但亦可如图4(a)(b)(c)所示，跨天线基板22的两面形成线圈23a、23b。亦即，图4(a)透视地表示了天线基板22的元件面22a(上表面)和焊接面22b(下表面)的线圈23a、23b，图4(b)表示元件面22a的线圈23a的模式，图4(c)表示焊接面22b的线圈23b的模式，如这些图所示，在元件面22a和焊接面22b上，通过印刷配线模式分别形成1圈的线圈23a、23b。而且，上述两面22a、22b的线圈23a、23b，通过设于贯通天线基板22的通孔24中的导电部分而予以连接。
这样，通过印刷配线模式形成2圈线圈，从而通信性能得以提高。
此外，在图3所示的例子中，是在天线基板22的元件面上形成线圈23同时还安装有电容器25，但电容器25亦可安装在焊接面一侧，这样天线基板的元件面可大致完全地处于平面状态，因此更有利于将送料器安装到嵌有上述天线的送料器安装板上。
此外，如图1、图2所示，当送料器安装板4上配设有多个天线21时，各天线可单独予以形成，但也可以在1块天线基板上一体形成多个天线部分(LC共振电路)。
产业上的利用可能性如上所述，本发明，非常有利于在将元件装载在印刷电路板等基板上的表面安装机中，与用于供给元件的送料器之间进行通信，并适于提高该通信的通信性能，并可使该通信的通信性能趋于稳定。
权利要求
1.一种送料器信息通信用天线，设置于表面安装机的送料器安装部，与用于供给元件的供料器所设置的通信装置之间进行通信，其特征在于包括固定于上述送料器安装部上的天线基板；和设置于该天线基板上的LC共振电路；上述LC共振电路的线圈，通过印刷配线模式而形成在上述天线基板的表面。
2.根据权利要求1所述的送料器信息通信用天线，其特征在于上述天线基板的元件面和焊接面都形成有线圈，且该两面所形成的线圈经通孔而予以连接。
3.一种表面安装机，其特征在于包括权利要求1或2所述的天线；安装机主体；和装卸可能地安装在所述安装机主体的送料器安装部上的送料器；所述送料器，作为通信装置，设置有可进行无线通信的存储部，用来存储至少与所述送料器和该送料器所收容的元件的其中一方相关的信息，另一方面，所述安装机主体的送料器安装部，设置有所述天线。
全文摘要
本发明的天线(21)，设置在表面安装机的送料器安装部、与用于供给元件的送料器所设置的电子标签(20)之间进行通信，其包括固定于安装机主体的送料器安装板上的天线基板(22)和设置于该天线基板(22)上的LC共振电路。LC共振电路的线圈(23)，通过印刷配线模式而形成在天线基板(22)的表面上。
文档编号H01Q1/38GK1806366SQ20048001629
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月11日
发明者丝贺信行, 铃木康弘, 米光正典 申请人:雅马哈发动机株式会社
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