JP7516287B2 - Parts placement unit - Google Patents
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Description
本発明は、所定位置から部品を移動させ、当該部品を基板に載置する部品載置ユニットに関する。 The present invention relates to a component placement unit that moves a component from a predetermined position and places the component on a board.
例えば、電子部品を基板に実装する部品実装装置(部品載置ユニットの一例)は、部品の吸着ノズルを有する実装ヘッド等を含むヘッドユニットと、このヘッドユニットの動作を制御するコントローラと、商用電圧を装置動作用の電圧に変圧する電源トランスを含む電源ユニットとを備える。前記コントローラや前記電源ユニットは、動作時に発熱する。このため、部品実装装置には、機内の熱を機外へ放散するための複数の冷却ファンが備えられている(例えば、特許文献1)。 For example, a component mounting device (an example of a component placement unit) that mounts electronic components on a board includes a head unit including a mounting head with component suction nozzles, a controller that controls the operation of the head unit, and a power supply unit including a power transformer that transforms commercial voltage into a voltage for operating the device. The controller and the power supply unit generate heat during operation. For this reason, the component mounting device is equipped with multiple cooling fans to dissipate heat from within the device to the outside (for example, Patent Document 1).
一般に、上記冷却ファンに対しては、機内温度に応じたON-OFF制御や、回転速度制御は行われない。多くの部品実装装置では、装置電源がONとされたことに連動して冷却ファンもONとなり、常時回転する状態となる。 Generally, the cooling fans are not controlled to turn on or off in response to the temperature inside the device, nor are their rotation speeds controlled. In many component mounting devices, the cooling fans are turned on when the device power is turned on, and are in a constant rotating state.
装置電源がON状態のとき常時冷却ファンを動作させた場合、消費電力が大きくなる、騒音が大きくなるといった問題が生じる。近年の部品実装装置では、高性能化に伴って発熱要素が多くなり、冷却ファンの個数も増加傾向にある。一つの冷却ファンの消費電力が数W程度であるとしても、ファン個数が増えると消費電力が大きくなる。また、冷却ファンは不可避的に回転騒音を発生するため、ファン個数の増加に伴い騒音も大きくなる。この騒音は、作業者のストレス要因になり得る。さらに、冷却ファンは、装置内の具備された直流電源にて駆動される。多数の冷却ファンの突入電力を確保するには、前記直流電源の大容量化が必要となる問題も生じる。 If the cooling fan is operated at all times while the device power is ON, problems such as high power consumption and loud noise occur. In recent years, component mounting devices have become more powerful as the number of heat-generating elements increases, and the number of cooling fans also tends to increase. Even if the power consumption of one cooling fan is only a few watts, the power consumption increases as the number of fans increases. In addition, since the cooling fans inevitably generate rotational noise, the noise increases as the number of fans increases. This noise can be a stressor for workers. Furthermore, the cooling fans are driven by a DC power supply provided inside the device. In order to ensure the inrush power of a large number of cooling fans, the problem of needing to increase the capacity of the DC power supply also occurs.
本発明は、装置冷却用のファンを備えた部品載置ユニットにおいて、消費電力及び騒音を抑制することを目的とする。 The present invention aims to reduce power consumption and noise in a component mounting unit equipped with a fan for cooling the device.
本発明の一局面に係る部品載置ユニットは、所定位置から部品を移動させ、当該部品を基板に載置する部品載置ユニットであって、収容部を有する基台と、前記基台に組付けられ、前記所定位置において部品を保持すると共に移動させ、前記基板に部品を載置する動作を行うヘッドユニットと、前記収容部に収容され、前記ヘッドユニットの動作を制御する制御部を含む発熱体と、前記発熱体と熱的に接続される第1面を有するペルチェ素子と、前記ペルチェ素子から供給される電力により駆動され、前記収容部内の熱を前記基台の外部に放出する気流を発生するファンと、を備えることを特徴とする。 A component placement unit according to one aspect of the present invention is a component placement unit that moves a component from a predetermined position and places the component on a substrate, and is characterized by comprising: a base having a storage section; a head unit that is attached to the base and holds and moves the component at the predetermined position and places the component on the substrate; a heating element that is stored in the storage section and includes a control unit that controls the operation of the head unit; a Peltier element that has a first surface that is thermally connected to the heating element; and a fan that is driven by power supplied from the Peltier element and generates an airflow that dissipates heat in the storage section to the outside of the base.
この部品載置ユニットによれば、自身のユニットに含まれる発熱体が発生する熱を利用してペルチェ素子が電力を生成し、その電力にてファンが駆動される。つまり、部品載置ユニットの排熱を回収し、その排熱エネルギーで電力を起こし、冷却用のファンを動作させる。従って、消費電力を低減させることができる。また、前記発熱体が相応に高温化しないと前記ペルチェ素子は十分な起電力を発生しないので、前記ファンも動作しない。すなわち、収容部内が低温であるときには前記ファンは通常の動作を行わないので、当該ファンの動作騒音を抑制することができる。さらに、部品載置ユニットの冷却に必要なファンの少なくとも一部を前記ペルチェ素子の起電力で駆動させることで、ファン駆動用の直流電源の容量を抑制することができる。このことは、部品載置ユニットの小型化や発熱量の低減に貢献する。 According to this component placement unit, the Peltier element generates electricity using heat generated by the heat generating element contained in the unit itself, and the fan is driven by the electricity. In other words, the exhaust heat of the component placement unit is recovered, and the exhaust heat energy is used to generate electricity and operate the cooling fan. This reduces power consumption. Furthermore, unless the heat generating element is heated to a suitable temperature, the Peltier element does not generate sufficient electromotive force, and the fan does not operate. In other words, when the temperature inside the storage unit is low, the fan does not operate normally, and the operating noise of the fan can be suppressed. Furthermore, by driving at least a portion of the fan required for cooling the component placement unit with the electromotive force of the Peltier element, the capacity of the DC power supply for driving the fan can be suppressed. This contributes to the miniaturization of the component placement unit and the reduction of the amount of heat generated.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記ペルチェ素子は、前記発熱体とは熱的に接続されない第2面を有することが望ましい。 In the above component mounting unit, it is preferable that the Peltier element has a second surface that is not thermally connected to the heating element.
この部品載置ユニットによれば、ペルチェ素子の第1面と第2面との温度差を大きくすることができる。従って、前記ペルチェ素子が発生する起電力を大きくすることが可能となり、前記ファンによる冷却効率を高めることができる。 This component mounting unit can increase the temperature difference between the first and second surfaces of the Peltier element. This makes it possible to increase the electromotive force generated by the Peltier element, thereby improving the cooling efficiency of the fan.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記第2面に取り付けられるヒートシンクをさらに備えることが望ましい。 It is preferable that the component mounting unit further includes a heat sink attached to the second surface.
この部品載置ユニットによれば、第2面の熱をヒートシンクにて積極的に放熱させることができる。従って、ペルチェ素子の第1面と第2面との温度差を大きし、発生する電力を大きくすることが可能となる。 This component mounting unit allows the heat on the second surface to be actively dissipated by the heat sink. This makes it possible to increase the temperature difference between the first and second surfaces of the Peltier element and increase the amount of power generated.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記ペルチェ素子は、前記発熱体よりも所定温度だけ低温の冷熱体と熱的に接続される第2面を有することが望ましい。この場合、前記冷熱体が保有する冷熱を前記第2面へ伝達する熱伝導部材をさらに備えることが望ましい。 In the above-mentioned component mounting unit, it is preferable that the Peltier element has a second surface that is thermally connected to a cold body that is a predetermined temperature lower than the heat source. In this case, it is preferable that the Peltier element further includes a heat conductive member that transfers the cold heat held by the cold body to the second surface.
これらの構成によっても、ペルチェ素子の第1面と第2面との温度差を大きくすることができる。なお、前記冷熱体は、部品載置ユニットが備える筐体やフレームでも良いし、部品載置ユニット以外の他の冷熱部材であっても良い。 These configurations also allow the temperature difference between the first and second surfaces of the Peltier element to be increased. The cooling body may be a housing or frame provided on the component placement unit, or may be a cooling member other than the component placement unit.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記発熱体は、熱を放散する発熱面を備え、前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記発熱面に直接取り付けられるよう配置されていることが望ましい。 In the above component mounting unit, it is preferable that the heating element has a heating surface that dissipates heat, and the Peltier element is arranged so that the first surface is directly attached to the heating surface.
この部品載置ユニットによれば、発熱体の発熱面からペルチェ素子の第1面に熱が直接的に授受される。従って、発熱体の発生熱を前記第1面へ効率的に伝熱させ、前記ペルチェ素子の発電効率を高めることができる。 With this component mounting unit, heat is directly transferred from the heat generating surface of the heat generating element to the first surface of the Peltier element. Therefore, the heat generated by the heat generating element can be efficiently transferred to the first surface, and the power generation efficiency of the Peltier element can be improved.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記発熱体として、鉄心が露出したトランスを含み、前記発熱面が前記鉄心の表面であることが望ましい。 In the above-mentioned component mounting unit, it is preferable that the heating element includes a transformer with an exposed iron core, and that the heating surface is the surface of the iron core.
トランスの鉄心は高熱化し易い。このような鉄心に前記第1面を直接取り付けることにより、前記第1面を効率良く高温化させることができる。 The iron core of a transformer easily becomes hot. By directly attaching the first surface to such an iron core, the first surface can be efficiently heated to a high temperature.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記発熱体が発生する熱を輸送する輸送手段をさらに備え、前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記輸送手段によって輸送された熱を受熱する位置に配置されている構成とすることができる。 The component mounting unit may further include a transport means for transporting heat generated by the heat generating element, and the Peltier element may be configured such that the first surface is positioned to receive the heat transported by the transport means.
この部品載置ユニットによれば、輸送手段によって発熱体の発生熱をペルチェ素子の第1面に伝熱させることができる。このため、例えば前記発熱体から直接熱を取り出すことが困難な場合や、前記ペルチェ素子を前記発熱体の近傍に配置することが難しいような場合であっても、前記ペルチェ素子を動作させることができる。 With this component mounting unit, the heat generated by the heating element can be transferred to the first surface of the Peltier element by the transport means. Therefore, the Peltier element can be operated even in cases where it is difficult to extract heat directly from the heating element or where it is difficult to place the Peltier element in the vicinity of the heating element.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記制御部は、発熱部が実装された基板と、この基板を収納する収納ボックスとを含み、前記収容ボックスは、外方に向けて開口する開口部と、前記発熱部が発生する熱を含む前記収容ボックス内の空気を、前記開口部を通して排出する輸送気流を生成する気流発生装置と、を備え、前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記開口部の近傍に位置するように配置されていることが望ましい。 In the above-mentioned component mounting unit, the control unit includes a substrate on which a heat generating portion is mounted and a storage box for storing the substrate, the storage box has an opening that opens outward and an airflow generating device that generates a transport airflow that exhausts the air in the storage box containing the heat generated by the heat generating portion through the opening, and it is preferable that the Peltier element is arranged so that the first surface is located near the opening.
この部品載置ユニットによれば、制御部がボックス構造を備える場合において、前記収容ボックス内の熱を気流で移送し、収容ボックスの開口部近傍に配置されたペルチェ素子の第1面へ供給することができる。 When the control unit has a box structure, this component mounting unit allows the heat in the storage box to be transported by airflow and supplied to the first surface of the Peltier element located near the opening of the storage box.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記輸送手段は、前記発熱体が保有する熱を前記第1面へ伝達する熱伝導部材を含むことが望ましい。この構成によれば、熱伝導部材を通して前記第1面へ熱を効率良く供給することができる。 In the above-mentioned component mounting unit, it is preferable that the transport means includes a heat-conducting member that transfers heat held by the heat generating element to the first surface. With this configuration, heat can be efficiently supplied to the first surface through the heat-conducting member.
上記の部品載置ユニットにおいて、前記収容部は、前記制御部を収容する第1収容部と、トランスを収容する第2収容部とを含み、前記ファンは、前記第1収容部内の熱を外部に放出する気流を発生する第1ファンと、前記第2収容部内の熱を外部に放出する気流を発生する第2ファンとを含むことが望ましい。 In the above-mentioned component mounting unit, it is preferable that the housing section includes a first housing section that houses the control section and a second housing section that houses a transformer, and that the fan includes a first fan that generates an airflow that releases heat in the first housing section to the outside, and a second fan that generates an airflow that releases heat in the second housing section to the outside.
この部品載置ユニットによれば、制御部が発熱して第1収容部内が高温化したときに第1ファンを動作させて当該第1収容部を冷却し、また、トランスが発熱して第2収容部内が高温化したときに第2ファンを動作させて当該第2収容部を冷却するという運用が可能となる。このため、前記制御部又は前記トランスの一方が発熱して第1又は第2収容部が高温化したとき、他方の収容部にその熱が伝わり難くすることができる。従って、実際に発熱している収容部のファンだけを動作させれば足りることとなり、騒音を抑制できる。 This component mounting unit makes it possible to operate the unit such that when the control unit generates heat and the temperature inside the first storage unit increases, the first fan is operated to cool the first storage unit, and when the transformer generates heat and the temperature inside the second storage unit increases, the second fan is operated to cool the second storage unit. Therefore, when either the control unit or the transformer generates heat and the first or second storage unit increases in temperature, it is possible to make it difficult for that heat to be transferred to the other storage unit. Therefore, it is sufficient to operate only the fan of the storage unit that is actually generating heat, which helps to reduce noise.
本発明によれば、装置冷却用のファンを備えた部品載置ユニットにおいて、消費電力及び騒音を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce power consumption and noise in a component mounting unit equipped with a fan for cooling the device.
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では、本発明に係る部品載置ユニットが、各種の電子部品を基板に実装する表面実装機に適用される例を示す。表面実装機に限らず、本発明の部品載置ユニットは、所定位置から部品を移動させ、当該部品を基板に載置する機構を備える各種装置に適用することができる。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In this embodiment, an example is shown in which the component placement unit of the present invention is applied to a surface mounter that mounts various electronic components on a board. The component placement unit of the present invention can be applied not only to surface mounters but also to various devices that have a mechanism for moving a component from a predetermined position and placing the component on a board.
[表面実装機の全体構造]
図1は、表面実装機1(部品載置ユニット)の外観を示す側面図、図2は、表面実装機1の概略構成を示す上面図、図3は、表面実装機1の実装ユニット40部分の概略構成を示す側面図である。表面実装機1は、各種の電子部品を基板Pに実装してなる実装基板を生産する装置である。図1~図3おいて、XYZの方向表示が付されている。以下の説明において、X方向を基板Pの移動方向である左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向という場合がある。
[Overall structure of surface mounter]
Fig. 1 is a side view showing the appearance of a surface mounter 1 (component mounting unit), Fig. 2 is a top view showing the schematic configuration of the surface mounter 1, and Fig. 3 is a side view showing the schematic configuration of a mounting unit 40 portion of the surface mounter 1. The surface mounter 1 is a device that produces mounted boards by mounting various electronic components on a board P. In Figs. 1 to 3, directions XYZ are indicated. In the following description, the X direction may be referred to as the left-right direction that is the movement direction of the board P, the Y direction as the front-rear direction, and the Z direction as the up-down direction.
表面実装機1は、ベース部10(基台)と、このベース部10上に配置された実装ユニット40とを含む。ベース部10は、剛性を有するフレーム部材の組立体からなる。ベース部10の上面には、基板搬送部2及び部品供給部3が組付けられている。実装ユニット40は、複数本のヘッド4Hを有するヘッドユニット4と、ヘッドユニット4に固定された基板認識カメラ5とを含む。 The surface mounter 1 includes a base 10 (base) and a mounting unit 40 arranged on the base 10. The base 10 is made of an assembly of rigid frame members. A board transport unit 2 and a component supply unit 3 are assembled on the upper surface of the base 10. The mounting unit 40 includes a head unit 4 having multiple heads 4H, and a board recognition camera 5 fixed to the head unit 4.
図1に示すように、ベース部10及び実装ユニット40の周囲は、表面実装機1のケーシングであるエンクロージャ1Aで覆われている。但し、エンクロージャ1Aの左右の側部には、基板搬送部2による基板Pの搬入・搬出のための開口が設けられている。エンクロージャ1Aの上部には、表面実装機1に関する各種の表示を行うモニタ12と、表面実装機1の状態を示す表示灯13が取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the periphery of the base section 10 and the mounting unit 40 is covered by an enclosure 1A, which is the casing of the surface mounter 1. However, openings are provided on the left and right sides of the enclosure 1A for the board P to be loaded and unloaded by the board transport section 2. A monitor 12 that displays various information related to the surface mounter 1 and an indicator light 13 that shows the status of the surface mounter 1 are attached to the top of the enclosure 1A.
基板搬送部2は、電子部品が実装される基板Pを搬送する。基板搬送部2は、ベース部10上において、基板Pを左右方向へ搬送する一対のコンベア21、22を有している。コンベア21、22は、基板Pを右側からエンクロージャ1Aの内側に搬入し、所定の作業位置(図1に示す基板Pの位置)まで左方へ搬送して一旦停止させる。この作業位置において、電子部品が基板Pに実装される。実装作業後、コンベア21、22は基板Pを左側へ搬送し、エンクロージャ1Aの外側へ搬出する。 The board transport unit 2 transports the board P on which electronic components are mounted. The board transport unit 2 has a pair of conveyors 21, 22 that transport the board P in the left-right direction on the base unit 10. The conveyors 21, 22 transport the board P from the right side into the inside of the enclosure 1A, transport it to the left to a specified work position (the position of the board P shown in Figure 1) and stop it temporarily. At this work position, the electronic components are mounted on the board P. After the mounting work, the conveyors 21, 22 transport the board P to the left and out to the outside of the enclosure 1A.
部品供給部3は、基板Pへ実装される電子部品を供給する。部品供給部3は、基板搬送部2の前後方向に各々配置されている。各部品供給部3は、左右方向に配列された複数のテープフィーダ31を備えている。各テープフィーダ31は、各種の電子部品を所定間隔で収容するテープが巻回されたリールを保持している。テープフィーダ31は、前記リールからテープを間欠的に繰り出し、フィーダ先端の部品供給位置に電子部品を供給する。 The component supply units 3 supply electronic components to be mounted on the board P. The component supply units 3 are arranged in the front-to-rear direction of the board transport unit 2. Each component supply unit 3 has a plurality of tape feeders 31 arranged in the left-to-right direction. Each tape feeder 31 holds a reel around which a tape is wound that contains various electronic components at predetermined intervals. The tape feeder 31 intermittently pays out tape from the reel, and supplies electronic components to the component supply position at the tip of the feeder.
ヘッドユニット4は、所定位置において部品を保持する共に移動させ、基板Pに当該部品を載置する動作を行う。ヘッドユニット4は、ベース部10の上方に位置し、前記部品供給位置においてテープフィーダ31から電子部品を取り出すと共に、前記作業位置において前記電子部品を基板Pの所定位置に実装する。 The head unit 4 holds the component at a predetermined position and moves it to place the component on the substrate P. The head unit 4 is located above the base portion 10, and removes electronic components from the tape feeder 31 at the component supply position and mounts the electronic components at a predetermined position on the substrate P at the work position.
図3に示すように、ベース部10の上面には、Y方向に延びる2つのY軸固定レール25が架設されている。表面実装機1においては、これら2つのY軸固定レール25にX方向に延びる支持ビーム23が支持され、その支持ビーム23にX軸固定レール24が固定された構造をしている。ヘッドユニット4は、支持ビーム23に固定されたX軸固定レール24に支持されている。 As shown in FIG. 3, two Y-axis fixed rails 25 extending in the Y direction are installed on the upper surface of the base portion 10. In the surface mounter 1, a support beam 23 extending in the X direction is supported by these two Y-axis fixed rails 25, and an X-axis fixed rail 24 is fixed to the support beam 23. The head unit 4 is supported by the X-axis fixed rail 24 fixed to the support beam 23.
Y軸固定レール25に対して、Y軸サーボモータ28及びボールねじ軸29が取り付けられている。X軸固定レール24が固定された支持ビーム23は、Y軸固定レール25に沿ってY方向に移動可能である。X軸固定レール24に対して、X軸サーボモータ26及びボールねじ軸27が取り付けられている。よって、ヘッドユニット4は、X軸サーボモータ26によるボールねじ軸27の回転駆動によってX方向に移動し、Y軸サーボモータ28によるボールねじ軸29の回転駆動によってY方向に移動する。言い換えると、ヘッドユニット4は、X軸固定レール24及びY軸固定レール25を介して、XY方向に移動自在である。 A Y-axis servo motor 28 and a ball screw shaft 29 are attached to the Y-axis fixed rail 25. The support beam 23 to which the X-axis fixed rail 24 is fixed can move in the Y direction along the Y-axis fixed rail 25. An X-axis servo motor 26 and a ball screw shaft 27 are attached to the X-axis fixed rail 24. Thus, the head unit 4 moves in the X direction by the rotational drive of the ball screw shaft 27 by the X-axis servo motor 26, and moves in the Y direction by the rotational drive of the ball screw shaft 29 by the Y-axis servo motor 28. In other words, the head unit 4 is freely movable in the X and Y directions via the X-axis fixed rail 24 and the Y-axis fixed rail 25.
ヘッドユニット4には、部品を保持して搬送するための複数の実装用ヘッド4Hが搭載されている。各ヘッド4Hは、Z方向に延びるシャフト41と、該シャフト41の下端に装着された吸着ノズル42とを含む。シャフト41は、ヘッドユニット4に対して昇降及びノズル中心軸(R軸)回りの回転が可能とされている。吸着ノズル42は、電子部品を吸着して保持し、これを基板Pの表面に搭載することが可能である。 The head unit 4 is equipped with multiple mounting heads 4H for holding and transporting components. Each head 4H includes a shaft 41 extending in the Z direction and a suction nozzle 42 attached to the lower end of the shaft 41. The shaft 41 can be raised and lowered relative to the head unit 4 and rotated around the nozzle central axis (R axis). The suction nozzle 42 is capable of suctioning and holding electronic components and mounting them on the surface of the substrate P.
ベース部10にはマルチカメラ11が組み込まれている。マルチカメラ11は、ベース部10の上方を撮像視野とするカメラである。マルチカメラ11の主たる役目は、吸着ノズル42による当該電子部品の吸着状態を画像認識するために、吸着ノズル42に吸着された電子部品を下面側から撮像することにある。 The base unit 10 is equipped with a multi-camera 11. The multi-camera 11 is a camera whose imaging field of view is above the base unit 10. The main role of the multi-camera 11 is to capture an image of the electronic component adsorbed by the suction nozzle 42 from the underside in order to image-recognize the state of suction of the electronic component by the suction nozzle 42.
基板認識カメラ5は、ヘッドユニット4の左側に固定されている。基板認識カメラ5は、コンベア21、22により前記作業位置に搬入された基板Pの表面に付設されている各種マークを撮像する。図2では、前記マークの一例として、矩形の基板Pの対角線上に付設された一対のフィデューシャルマークFMを示している。フィデューシャルマークFMは、搬入された基板Pの前記作業位置の原点座標に対する位置ズレ量を検知するためのマークである。 The board recognition camera 5 is fixed to the left side of the head unit 4. The board recognition camera 5 captures images of various marks attached to the surface of the board P brought into the work position by the conveyors 21, 22. In FIG. 2, a pair of fiducial marks FM attached diagonally to a rectangular board P are shown as an example of such marks. The fiducial marks FM are marks for detecting the amount of positional deviation of the brought-in board P from the origin coordinates of the work position.
図3に示すように、ベース部10には、コントローラ14(制御部)、インターフェース基板15、電源トランス16及びDC電源17が内蔵されている。コントローラ14は、制御用電子部品が搭載された基板を含む。コントローラ14は、ヘッドユニット4の動作制御をはじめ、表面実装機1の各部の動作を制御するコントローラである。インターフェース基板15は、表面実装機1と他の機械装置、パーソナルコンピュータ等の制御装置若しくは携帯端末とのデータ通信を可能とする制御基板である。電源トランス16は、商用電圧を表面実装機1の動作電圧に変圧する機器である。DC電源17は、表面実装機1に装備されている直流動作機器に直流電圧を供給する。 As shown in FIG. 3, the base unit 10 incorporates a controller 14 (control unit), an interface board 15, a power transformer 16, and a DC power supply 17. The controller 14 includes a board on which electronic control components are mounted. The controller 14 is a controller that controls the operation of each part of the surface mounter 1, including the operation control of the head unit 4. The interface board 15 is a control board that enables data communication between the surface mounter 1 and other machines, control devices such as personal computers, or mobile terminals. The power transformer 16 is a device that transforms commercial voltage into the operating voltage of the surface mounter 1. The DC power supply 17 supplies DC voltage to DC-operated devices equipped in the surface mounter 1.
ベース部10に内蔵される機器のうち、コントローラ14、電源トランス16及びDC電源17は動作時に大きな熱を発生する発熱性の機器である。また、コントローラ14、インターフェース基板15及びDC電源17は、耐熱性が比較的低い。このため、これらの機器は冷却を要する。前記冷却には、一般的に空冷用のファンが用いられる。本実施形態では、表面実装機1に、熱電素子として汎用されているペルチェ素子が組み込まれる。前記発熱性の機器が発する熱を利用して前記ペルチェ素子に起電力を発生させ、その発生電力にて前記空冷用のファンを駆動する。以下、ペルチェ素子を組み込んだ表面実装機1の具体例を示す。 Of the devices built into the base unit 10, the controller 14, power transformer 16, and DC power supply 17 are heat-generating devices that generate a large amount of heat during operation. In addition, the controller 14, interface board 15, and DC power supply 17 have relatively low heat resistance. For this reason, these devices require cooling. For the cooling, an air-cooling fan is generally used. In this embodiment, a Peltier element, which is widely used as a thermoelectric element, is incorporated into the surface mounter 1. The heat generated by the heat-generating devices is used to generate an electromotive force in the Peltier element, and the generated power drives the air-cooling fan. Below, a specific example of a surface mounter 1 incorporating a Peltier element is shown.
[第1実施形態]
図4は、ペルチェ素子7、70が組み込まれた第1実施形態に係る表面実装機1の概略断面図である。ベース部10には、制御ユニットや電源ユニット等の電気機器を収容する収容部18が備えられている。収容部18は、塵埃などの侵入を防止するため、略密閉された空間である。図4では、収容部18に発熱体HRが収容されている状態を模式的に示している。この発熱体HRは、例えば上述のコントローラ14、電源トランス16及びDC電源17の一部又は全部である。
[First embodiment]
Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of the surface mounter 1 according to the first embodiment incorporating the Peltier elements 7 and 70. The base portion 10 is provided with a housing portion 18 for housing electrical devices such as a control unit and a power supply unit. The housing portion 18 is a substantially sealed space to prevent the intrusion of dust and the like. Fig. 4 shows a schematic diagram of a heating element HR housed in the housing portion 18. The heating element HR is, for example, part or all of the above-mentioned controller 14, power supply transformer 16, and DC power supply 17.
収容部18には、空冷用のファン6が取り付けられている。ファン6は、収容部18内の熱をベース部10の外部に放出する気流を発生する。図4では、ベース部10のさらに外側の、エンクロージャ1Aの外部に熱を放出するファン6を例示している。エンクロージャ1Aには、実装ユニット40の収容空間の熱を外部に放出する気流を発生するエンクロージャファン60が取り付けられている。 A cooling fan 6 is attached to the housing 18. The fan 6 generates an air current that releases heat inside the housing 18 to the outside of the base 10. Figure 4 shows an example of a fan 6 that releases heat to the outside of the enclosure 1A, which is further outside the base 10. An enclosure fan 60 is attached to the enclosure 1A, which generates an air current that releases heat from the housing space of the mounting unit 40 to the outside.
発熱体HRに対して、ヒートシンクHSが付設されたペルチェ素子7が熱的に接続されている。ペルチェ素子7は、ファン6を動作させる電力を発生する。すなわち、ファン6は、ペルチェ素子7から供給される電力により駆動される。エンクロージャ1Aの内面にも、ヒートシンクHSが付設されたペルチェ素子70が熱的に接続されている。ペルチェ素子70は、エンクロージャファン60を動作させる電力を発生する。 A Peltier element 7 with a heat sink HS attached is thermally connected to the heating element HR. The Peltier element 7 generates power to operate the fan 6. In other words, the fan 6 is driven by the power supplied from the Peltier element 7. A Peltier element 70 with a heat sink HS attached is also thermally connected to the inner surface of the enclosure 1A. The Peltier element 70 generates power to operate the enclosure fan 60.
上述のペルチェ素子7、70の取り付けの態様について、図5(A)~(C)を参照して説明する。図5(A)は、収容部18内に配置されるペルチェ素子7の、発熱体HRへの取り付けの態様を模式的に示す図である。ペルチェ素子7は、平板状の半導体ユニット71と、当該半導体ユニット71を挟み込むように配置される吸熱板72及び放熱板73とを含む。半導体ユニット71は、P型半導体とN型半導体とを接合した単位素子が複数個直列に接続されてなり、ゼーベック効果に基づき起電力を発生するユニットである。吸熱板72は半導体ユニット71の高温側に、放熱板73は半導体ユニット71の低温側に各々取り付けられる、セラミックプレート等の絶縁体プレートである。 The manner in which the Peltier elements 7 and 70 are attached will be described with reference to Figs. 5(A) to (C). Fig. 5(A) is a schematic diagram showing the manner in which the Peltier element 7 arranged in the housing portion 18 is attached to the heating element HR. The Peltier element 7 includes a flat semiconductor unit 71, and a heat absorption plate 72 and a heat dissipation plate 73 arranged to sandwich the semiconductor unit 71. The semiconductor unit 71 is a unit that generates an electromotive force based on the Seebeck effect, and is made up of multiple unit elements in which a P-type semiconductor and an N-type semiconductor are joined, connected in series. The heat absorption plate 72 is an insulating plate such as a ceramic plate attached to the high temperature side of the semiconductor unit 71, and the heat dissipation plate 73 is attached to the low temperature side of the semiconductor unit 71.
吸熱板72の表面は、発熱体HRと熱的に接続される高温側の面(第1面)である。一方、放熱板73の表面は、発熱体HRと熱的に接続されない低温側の面(第2面)である。発熱体HRは、熱を外部に放散する発熱面を備える。図5(A)の例では、発熱体HRの上面が前記発熱面であるとする。ペルチェ素子7は、吸熱板72が前記発熱面に直接取り付けられるように配置されている。吸熱板72は、発熱体HRの発熱面から吸熱する。放熱板73には、ヒートシンクHSが取り付けられている。ヒートシンクHSは、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属からなり、熱放散を行う多数枚のフィンを備える。放熱板73は、ヒートシンクHSを介して熱を放散する。 The surface of the heat absorbing plate 72 is the high temperature side (first surface) that is thermally connected to the heating element HR. On the other hand, the surface of the heat dissipating plate 73 is the low temperature side (second surface) that is not thermally connected to the heating element HR. The heating element HR has a heat generating surface that dissipates heat to the outside. In the example of FIG. 5(A), the upper surface of the heating element HR is the heat generating surface. The Peltier element 7 is arranged so that the heat absorbing plate 72 is directly attached to the heat generating surface. The heat absorbing plate 72 absorbs heat from the heat generating surface of the heating element HR. A heat sink HS is attached to the heat dissipating plate 73. The heat sink HS is made of a metal with excellent thermal conductivity such as aluminum, and has many fins that dissipate heat. The heat dissipating plate 73 dissipates heat via the heat sink HS.
ここで、吸熱板72が発熱体HRと「熱的に接続される」とは、発熱体HR側から吸熱板72へ熱の授受が可能な各種の態様を含む。端的な態様は、図5(A)の例のように、吸熱板72が直接的に発熱体HRの発熱面に取り付けられる態様である。この他、発熱体HR側から吸熱板72へ間接的に熱伝達が為される態様であっても良い。例えば、発熱体HRの熱を、ファンや対流が生成する空気流、金属板やヒートパイプ等の熱伝達部材などを利用して、吸熱板72へ熱輸送する態様を例示することができる。前記空気流を利用する場合、吸熱板72へ当該空気流を直接吹き当てても良いし、吸熱板72に付設されたヒートシンク等の吸熱部材に吹き当てるようにしても良い。 Here, the heat absorption plate 72 being "thermally connected" to the heat generating element HR includes various modes in which heat can be transferred from the heat generating element HR to the heat absorption plate 72. The most obvious mode is a mode in which the heat absorption plate 72 is directly attached to the heat generating surface of the heat generating element HR, as in the example of FIG. 5(A). In addition, the heat may be transferred indirectly from the heat generating element HR to the heat absorption plate 72. For example, the heat of the heat generating element HR may be transported to the heat absorption plate 72 using an air flow generated by a fan or convection, or a heat transfer member such as a metal plate or a heat pipe. When using the air flow, the air flow may be blown directly onto the heat absorption plate 72, or may be blown onto a heat absorbing member such as a heat sink attached to the heat absorption plate 72.
半導体ユニット71は、吸熱板72と放熱板73とに温度差が生じたときに直流の起電力を発生する。もちろん、前記温度差が大きいほど、起電力は大きくなる。半導体ユニット71からは、正極リード線74P及び負極リード線74Nが引き出され、ファン6を回転駆動するモータMに電気的に接続されている。従って、半導体ユニット71が起電力を発生すると、ファン6は回転駆動され、排気流を発生する。この排気流により、発熱体HRの発熱によって高温化した収容部18内の熱が、エンクロージャ1Aの外部に逃がされる。 The semiconductor unit 71 generates a DC electromotive force when a temperature difference occurs between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73. Naturally, the greater the temperature difference, the greater the electromotive force. A positive lead wire 74P and a negative lead wire 74N are drawn out from the semiconductor unit 71 and are electrically connected to a motor M that rotates and drives the fan 6. Therefore, when the semiconductor unit 71 generates an electromotive force, the fan 6 is rotated and generates an exhaust flow. This exhaust flow allows the heat inside the storage section 18, which has become hot due to the heat generated by the heating element HR, to escape to the outside of the enclosure 1A.
図5(A)に示す態様によれば、ペルチェ素子7の吸熱板72が発熱体HRの発熱面に直接取り付けられるので、前記発熱面から吸熱板72に熱が直接的に授受される。従って、発熱体HRの発生熱を前記第1面へ効率的に伝熱させることができる。また、放熱板73は、発熱体とは熱的に接続されていないだけでなく、ヒートシンクHSにて積極的に放熱させることができる構成である。従って、吸熱板72と放熱板73との温度差を大きくして発電効率を高め、ペルチェ素子7(半導体ユニット71)が発生する電力を大きくすることができる。 According to the embodiment shown in FIG. 5(A), the heat absorption plate 72 of the Peltier element 7 is attached directly to the heat generating surface of the heat generating element HR, so that heat is directly transferred from the heat generating surface to the heat absorption plate 72. Therefore, the heat generated by the heat generating element HR can be efficiently transferred to the first surface. In addition, the heat dissipation plate 73 is not only not thermally connected to the heat generating element, but is also configured to actively dissipate heat using the heat sink HS. Therefore, the temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73 can be increased to increase the power generation efficiency and increase the power generated by the Peltier element 7 (semiconductor unit 71).
図5(B)は、図5(A)に示すペルチェ素子7の取り付け態様の変形例である。この変形例も、吸熱板72が発熱体HRと熱的に接続される面である一方、放熱板73が発熱体HRと熱的に接続されない面である。変形例が図5(A)の態様と相違する点は、放熱板73にヒートシンクHSが取り付けられていない点である。表面実装機1の動作時に、吸熱板72と放熱板73とに十分な温度差が生じると想定される場合は、この変形例のように、ヒートシンクHSを省くことができる。 Figure 5 (B) is a modified example of the mounting mode of the Peltier element 7 shown in Figure 5 (A). In this modified example, too, the heat absorption plate 72 is the surface that is thermally connected to the heating element HR, while the heat dissipation plate 73 is the surface that is not thermally connected to the heating element HR. This modified example differs from the mode in Figure 5 (A) in that a heat sink HS is not attached to the heat dissipation plate 73. If it is expected that a sufficient temperature difference will occur between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73 when the surface mounter 1 is in operation, the heat sink HS can be omitted, as in this modified example.
図5(C)は、エンクロージャ1Aに配置されるペルチェ素子70の取り付けの態様を模式的に示す図である。ペルチェ素子70の構造は、上述のペルチェ素子7と同様であって、半導体ユニット71、吸熱板72及び放熱板73を含む。吸熱板72と放熱板73との温度差に基づき半導体ユニット71が発生する直流電力は、正極リード線74P及び負極リード線74Nを通して、エンクロージャファン60を回転駆動するモータMに供給される。 Figure 5 (C) is a schematic diagram showing the mounting state of the Peltier element 70 arranged in the enclosure 1A. The structure of the Peltier element 70 is similar to that of the Peltier element 7 described above, and includes a semiconductor unit 71, a heat absorption plate 72, and a heat dissipation plate 73. The DC power generated by the semiconductor unit 71 based on the temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73 is supplied to the motor M that rotates the enclosure fan 60 through the positive lead wire 74P and the negative lead wire 74N.
ペルチェ素子70の吸熱板72及び放熱板73に取り付けられる部材は、先のペルチェ素子7とは異なる。高温側の吸熱板72には、ヒートシンクHSが取り付けられている。一方、放熱板73はエンクロージャ1A(冷熱体の一例)に直接取り付けられている。エンクロージャ1Aの内部空間は、ベース部10から輻射される熱や、実装ユニット40の動作に伴う熱により高温化することがある。ヒートシンクHSは、エンクロージャ1Aの内部空間と熱交換を行い、その熱を吸熱板72に伝熱する。一方、エンクロージャ1A自体は、その外側面が外気と接していることから、熱的には冷熱体と扱うことができる。放熱板73は、このようなエンクロージャ1Aと熱的に接続されている。 The members attached to the heat absorption plate 72 and heat dissipation plate 73 of the Peltier element 70 are different from those of the previous Peltier element 7. A heat sink HS is attached to the heat absorption plate 72 on the high temperature side. Meanwhile, the heat dissipation plate 73 is directly attached to the enclosure 1A (an example of a cold body). The internal space of the enclosure 1A may become hot due to heat radiated from the base part 10 or heat accompanying the operation of the mounting unit 40. The heat sink HS exchanges heat with the internal space of the enclosure 1A and transfers the heat to the heat absorption plate 72. Meanwhile, the enclosure 1A itself can be treated as a cold body in terms of heat, since its outer surface is in contact with the outside air. The heat dissipation plate 73 is thermally connected to such an enclosure 1A.
エンクロージャ1Aの内部空間が高温化すると、ヒートシンクHSを介して吸熱板72に伝熱される熱も高温化する。他方、放熱板73は、エンクロージャ1Aを通しての放熱により室温に近い状態を維持できる。従って、吸熱板72と放熱板73との温度差が大きくなり、ペルチェ素子70はエンクロージャファン60のモータMを駆動させる直流電力を発生することができる。エンクロージャファン60の回転駆動により排気流が発生され、エンクロージャ1A内の熱気は外部に逃がされる。なお、放熱板73は、エンクロージャ1Aではなく、表面実装機1が備えるフレーム部材や板金部材等の他の冷熱体に熱的に接続しても良い。 When the temperature inside the enclosure 1A rises, the heat transferred to the heat absorption plate 72 via the heat sink HS also rises. On the other hand, the heat dissipation plate 73 can be maintained at a temperature close to room temperature by dissipating heat through the enclosure 1A. As a result, the temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73 increases, and the Peltier element 70 can generate DC power to drive the motor M of the enclosure fan 60. An exhaust flow is generated by the rotational drive of the enclosure fan 60, and the hot air inside the enclosure 1A is released to the outside. Note that the heat dissipation plate 73 may be thermally connected to another cold body such as a frame member or sheet metal member provided in the surface mounter 1, instead of the enclosure 1A.
[第2実施形態]
図6(A)、(B)は、ペルチェ素子を組み込んだ第2実施形態に係る表面実装機1のベース部10を示す図である。図6(B)はベース部10の側面図、図6(A)は図6(B)のVIA-VIA線断面図である。ベース部10は、パラレルに並ぶ第1収容部181及び第2収容部182(収容部)と、気流の流動方向における両収容部181、182の上流側に位置する上流通気室183と、下流側に位置する下流通気室184との4つに区画されている。
[Second embodiment]
6A and 6B are diagrams showing the base portion 10 of the surface mounter 1 according to the second embodiment incorporating a Peltier element. Fig. 6B is a side view of the base portion 10, and Fig. 6A is a cross-sectional view along the VIA-VIA line in Fig. 6B. The base portion 10 is divided into four parts: a first housing portion 181 and a second housing portion 182 (housing portions) arranged in parallel, an upstream air chamber 183 located upstream of both housing portions 181 and 182 in the air flow direction, and a downstream air chamber 184 located downstream.
ベース部10には、図3で例示した発熱性の機器が収容されている。具体的には、第1収容部181にはコントローラ14が収容されている。第2収容部182には、インターフェース基板15、電源トランス16及びDC電源17が収容されている。これら発熱性の機器のうち、コントローラ14に対して第1ペルチェ素子7Aが熱的に接続され、電源トランス16に対して第2ペルチェ素子7Bが熱的に接続されている。 The base unit 10 houses the heat-generating devices shown in FIG. 3. Specifically, the first housing section 181 houses the controller 14. The second housing section 182 houses the interface board 15, the power transformer 16, and the DC power supply 17. Of these heat-generating devices, the first Peltier element 7A is thermally connected to the controller 14, and the second Peltier element 7B is thermally connected to the power transformer 16.
第1収容部181を形成する壁には、当該第1収容部181内の熱を外部に放出する気流を発生する第1ファン6Aが取り付けられている。第2収容部182を形成する壁には、当該第2収容部182内の熱を外部に放出する気流を発生する第2ファン6Bが取り付けられている。第1ファン6Aは、第1ペルチェ素子7Aが発生する直流電力を駆動電力とするファンである。第2ファン6Bは、第2ペルチェ素子7Bが発生する直流電力を駆動電力とするファンである。 A first fan 6A is attached to the wall forming the first storage section 181, generating an air current that releases heat from within the first storage section 181 to the outside. A second fan 6B is attached to the wall forming the second storage section 182, generating an air current that releases heat from within the second storage section 182 to the outside. The first fan 6A is a fan driven by DC power generated by the first Peltier element 7A. The second fan 6B is a fan driven by DC power generated by the second Peltier element 7B.
第1収容部181を形成する他の壁であって、第1ファン6Aが取り付けられる壁と対向する壁には、第3ファン63が配置されている。第2収容部182を形成する他の壁であって、第2ファン6Bが取り付けられる壁と対向する壁には、第4ファン64が配置されている。上流通気室183の吸気開口には、吸気ファン61が配置されている。下流通気室184の排気開口には、排気ファン62が配置されている。 A third fan 63 is arranged on the other wall forming the first storage section 181, which faces the wall on which the first fan 6A is attached. A fourth fan 64 is arranged on the other wall forming the second storage section 182, which faces the wall on which the second fan 6B is attached. An intake fan 61 is arranged in the intake opening of the upper flow air chamber 183. An exhaust fan 62 is arranged in the exhaust opening of the lower flow air chamber 184.
上流通気室183は、第1ファン6Aの取り付け開口を通して第1収容部181と連通し、第2ファン6Bの取り付け開口を通して第2収容部182と連通している。下流通気室184は、第3ファン63の取り付け開口を通して第1収容部181と連通し、第4ファン64の取り付け開口を通して第2収容部182と連通している。 The upstream air chamber 183 communicates with the first storage section 181 through the mounting opening of the first fan 6A, and with the second storage section 182 through the mounting opening of the second fan 6B. The downstream air chamber 184 communicates with the first storage section 181 through the mounting opening of the third fan 63, and with the second storage section 182 through the mounting opening of the fourth fan 64.
吸気ファン61、排気ファン62、第3ファン63及び第4ファン64は、DC電源17から供給される直流電力を駆動電力とするファンであり、表面実装機1が動作中には常時駆動されるファンである。これらファンの動作によって、図6で矢印にて示すように、上流通気室183から第1収容部181及び第2収容部182を通過し、下流通気室184から外部へ向かう排気流が、第1ファン6A及び第2ファン6Bの動作の有無に拘わらず常時形成される。当該排気流により、第1収容部181及び第2収容部182は空冷される。 The intake fan 61, exhaust fan 62, third fan 63, and fourth fan 64 are fans that are driven by DC power supplied from the DC power source 17, and are constantly driven while the surface mounter 1 is in operation. As a result of the operation of these fans, as shown by the arrows in FIG. 6, an exhaust flow is constantly formed from the upper air chamber 183 through the first housing section 181 and the second housing section 182, and from the lower air chamber 184 to the outside, regardless of whether the first fan 6A and the second fan 6B are in operation. The first housing section 181 and the second housing section 182 are air-cooled by this exhaust flow.
第1ファン6Aは、コントローラ14の高温化に伴い、第1ペルチェ素子7Aが発電することによって駆動される。第2ファン6Bは、電源トランス16の高温化に伴い、第2ペルチェ素子7Bが発電することによって駆動される。第1ファン6A、第2ファン6Bの駆動により、第1収容部181、第2収容部182にはより積極的な排気流が各々形成され、第1収容部181及び第2収容部182の空冷が促進される。 The first fan 6A is driven by the first Peltier element 7A generating electricity as the controller 14 heats up. The second fan 6B is driven by the second Peltier element 7B generating electricity as the power transformer 16 heats up. By driving the first fan 6A and the second fan 6B, more active exhaust flows are formed in the first housing section 181 and the second housing section 182, respectively, promoting air cooling of the first housing section 181 and the second housing section 182.
つまり、表面実装機1が動作中は、最小限のファンで第1収容部181及び第2収容部182を空冷することを基本としながら、コントローラ14及び/又は電源トランス16が高温化したときには、第1ファン6A及び/又は第2ファン6Bを追加駆動して空冷力をアップさせる。しかも、前記追加駆動の電源は、その熱を利用して第1ペルチェ素子7A及び第2ペルチェ素子7Bが発生する起電力である。従って、表面実装機1が発するファンの動作騒音を抑制することができると共に、消費電力を抑制することができる。また、DC電源17の電力供給先から第1ファン6A及び第2ファン6Bを除外できるので、DC電源17の容量を抑制し、小型化を図ることができる。 In other words, while the surface mounter 1 is operating, the first housing section 181 and the second housing section 182 are basically cooled with a minimum number of fans, but when the controller 14 and/or the power transformer 16 become hot, the first fan 6A and/or the second fan 6B are additionally driven to increase the cooling power. Moreover, the power source for the additional drive is the electromotive force generated by the first Peltier element 7A and the second Peltier element 7B using the heat. Therefore, the operating noise of the fans generated by the surface mounter 1 can be suppressed, and power consumption can be suppressed. In addition, since the first fan 6A and the second fan 6B can be excluded from the power supply destination of the DC power supply 17, the capacity of the DC power supply 17 can be suppressed, and it can be made smaller.
また、図6の実施形態では、ベース部10において発熱性の機器を収容する収容部が、第1収容部181と第2収容部182とに区分されている。そして、コントローラ14が発熱して第1収容部181内が高温化したときに第1ファン6Aを動作させて当該第1収容部181を冷却し、また、電源トランス16が発熱して第2収容部182内が高温化したときに第2ファン6Bを動作させて当該第2収容部182を冷却するというように、各収容部別に空冷が行われ得る。このため、コントローラ14又は電源トランス16の一方が発熱して第1収容部181又は第2収容部182が高温化したとき、その高温化した一方の収容部の空冷が、第1ファン6A又は第2ファン6Bの駆動により促進される。これにより、高温化した一方の収容部の熱を他方の収容部に伝わり難くし、当該他方の収容部の高温化を抑制できる。結果として、実際に発熱している収容部181、182のファン6A、6Bのいずれかだけが動作する状況も期待できる。このことは、ファン騒音の抑制にも繋がる。 In the embodiment of FIG. 6, the housing that houses the heat-generating device in the base unit 10 is divided into a first housing unit 181 and a second housing unit 182. When the controller 14 generates heat and the temperature inside the first housing unit 181 increases, the first fan 6A is operated to cool the first housing unit 181, and when the power transformer 16 generates heat and the temperature inside the second housing unit 182 increases, the second fan 6B is operated to cool the second housing unit 182, and air cooling can be performed separately for each housing unit. Therefore, when either the controller 14 or the power transformer 16 generates heat and the first housing unit 181 or the second housing unit 182 increases in temperature, air cooling of the one housing unit that has increased in temperature is promoted by driving the first fan 6A or the second fan 6B. This makes it difficult for the heat from one housing unit that has increased in temperature to be transmitted to the other housing unit, and the other housing unit can be prevented from increasing in temperature. As a result, it is possible to expect a situation in which only the fans 6A and 6B of the storage sections 181 and 182 that are actually generating heat will operate. This also leads to the suppression of fan noise.
続いて、第1ペルチェ素子7A及び第2ペルチェ素子7Bの具体的な取り付け態様について説明する。図7(A)及び(B)は、電源トランス16の第2ペルチェ素子7Bへの取り付け例を示す模式図である。電源トランス16は、Eコア162とIコア163との組み合わせで形成されている鉄心161と、鉄心161に巻回された一次コイル164及び二次コイル165とを含む。Iコア163の上面(鉄心161の表面)は、第2収容部182内において露出した面であり、発熱面であるとする。 Next, a specific mounting mode of the first Peltier element 7A and the second Peltier element 7B will be described. Figures 7(A) and (B) are schematic diagrams showing an example of mounting the power transformer 16 to the second Peltier element 7B. The power transformer 16 includes an iron core 161 formed by combining an E core 162 and an I core 163, and a primary coil 164 and a secondary coil 165 wound around the iron core 161. The upper surface of the I core 163 (the surface of the iron core 161) is the surface exposed in the second housing portion 182 and is the heat generating surface.
図7(A)に示す第2ペルチェ素子7Bは、吸熱板72が鉄心161の表面に直接取り付けられる態様で、電源トランス16に対して配置されている。鉄心161の表面はフラットな面を含んでいる場合が多く、吸熱板72の直接取り付けが比較的容易である。また、鉄心161は高熱化し易い。従って、吸熱板72を効率良く高温化させることができる。放熱板73にはヒートシンクHSが付設されている。電源トランス16の変圧動作により鉄心161は高熱を帯び、吸熱板72は加熱される。一方、放熱板73は、ヒートシンクHSを介して常時放熱する。吸熱板72と放熱板73との温度差に基づき半導体ユニット71は起電力を発生し、第2ファン6Bを駆動する。 The second Peltier element 7B shown in FIG. 7(A) is arranged with respect to the power transformer 16 in such a manner that the heat absorption plate 72 is directly attached to the surface of the iron core 161. The surface of the iron core 161 often includes a flat surface, so that it is relatively easy to directly attach the heat absorption plate 72. The iron core 161 also heats up easily. Therefore, the heat absorption plate 72 can be efficiently heated to a high temperature. A heat sink HS is attached to the heat dissipation plate 73. The iron core 161 becomes highly heated by the voltage transformation operation of the power transformer 16, and the heat absorption plate 72 is heated. Meanwhile, the heat dissipation plate 73 constantly dissipates heat through the heat sink HS. The semiconductor unit 71 generates an electromotive force based on the temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73, and drives the second fan 6B.
図7(B)は、第2ペルチェ素子7Bの他の取り付け態様を示す図である。図7(A)の例と相違する点は、放熱板73に冷熱体CRが保有する熱を積極的に与える構成とされている点である。冷熱体CRは、動作中の電源トランス16(発熱体)よりも所定温度だけ低温の部材である。冷熱体CRとしては、例えばエンクロージャ1A、表面実装機1が具備するフレーム部材、或いは表面実装機1が据え付けられる床面等を利用することができる。 Figure 7 (B) is a diagram showing another mounting form of the second Peltier element 7B. The difference from the example in Figure 7 (A) is that the heat held by the cold body CR is actively transferred to the heat sink 73. The cold body CR is a member that is a predetermined temperature lower than the power transformer 16 (heat generating body) during operation. The cold body CR can be, for example, the enclosure 1A, a frame member of the surface mounter 1, or the floor surface on which the surface mounter 1 is installed.
放熱板73と冷熱体CRとは、熱伝導部材75及び均熱板76にて熱的に接続されている。熱伝導部材75は、例えば、銅やアルミニウム等の良熱伝導性の伝熱板、或いは熱輸送を行うヒートパイプである。均熱板76は、放熱板73と略同サイズの良熱伝導性の金属板である。熱伝導部材75は、冷熱体CRが保有する冷熱を放熱板73に向けて伝達する部材であって、均熱板76に熱接続される一端751と、冷熱体CRに熱接続される他端752とを有する。均熱板76は、一端751に伝達された冷熱が、放熱板73の全面に均等に伝熱させる部材である。 The heat sink 73 and the cold body CR are thermally connected by a heat conducting member 75 and a heat equalizing plate 76. The heat conducting member 75 is, for example, a heat transfer plate with good thermal conductivity such as copper or aluminum, or a heat pipe that transports heat. The heat equalizing plate 76 is a metal plate with good thermal conductivity and approximately the same size as the heat sink 73. The heat conducting member 75 is a member that transfers the cold held by the cold body CR to the heat sink 73, and has one end 751 that is thermally connected to the heat equalizing plate 76 and the other end 752 that is thermally connected to the cold body CR. The heat equalizing plate 76 is a member that transfers the cold transferred to the one end 751 evenly to the entire surface of the heat sink 73.
電源トランス16の鉄心161が高熱化すると、吸熱板72は加熱される。一方、放熱板73は、熱伝導部材75及び均熱板76を介して冷熱体CRの冷熱が常時供給される。このため、吸熱板72と放熱板73との温度差を大きくし易い。従って、半導体ユニット71に大きな起電力を発生させ易くすることができる。 When the iron core 161 of the power transformer 16 becomes hot, the heat absorption plate 72 is heated. On the other hand, the heat dissipation plate 73 is constantly supplied with cold heat from the cold body CR via the thermal conductive member 75 and the heat equalization plate 76. This makes it easier to increase the temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73. This makes it easier to generate a large electromotive force in the semiconductor unit 71.
図8(A)~(C)は、コントローラ14への第1ペルチェ素子7Aの取り付け例を示す模式図である。コントローラ14は、基板141と、この基板141に実装された発熱部品142とを含む。発熱部品142は、例えばモータ制御用トランジスタ、サイリスタ等の電力用半導体素子である。 Figures 8 (A) to (C) are schematic diagrams showing examples of mounting the first Peltier element 7A to the controller 14. The controller 14 includes a substrate 141 and a heat-generating component 142 mounted on the substrate 141. The heat-generating component 142 is, for example, a power semiconductor element such as a motor control transistor or a thyristor.
図8(A)に示す第1ペルチェ素子7Aは、吸熱板72が基板141の片面に直接取り付けられる態様で、コントローラ14に対して配置されている。発熱部品142が実装されている基板141の裏面は、発熱面となる。この発熱面に吸熱板72が接触するように、第1ペルチェ素子7Aがコントローラ14に取り付けられている。コントローラ14の動作により、基板141は高熱を帯び、吸熱板72は加熱される。一方、放熱板73は、前記発熱面とは熱的に接続されない面である。従って、吸熱板72と放熱板73とに温度差が生じ、半導体ユニット71は起電力を発生する。この起電力により、第1ファン6Aは駆動される。 The first Peltier element 7A shown in FIG. 8(A) is arranged relative to the controller 14 in such a manner that the heat absorption plate 72 is directly attached to one side of the substrate 141. The back side of the substrate 141 on which the heat generating component 142 is mounted is the heat generating surface. The first Peltier element 7A is attached to the controller 14 so that the heat absorption plate 72 comes into contact with this heat generating surface. When the controller 14 operates, the substrate 141 becomes highly heated, and the heat absorption plate 72 is heated. On the other hand, the heat dissipation plate 73 is not thermally connected to the heat generating surface. Therefore, a temperature difference occurs between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73, and the semiconductor unit 71 generates an electromotive force. This electromotive force drives the first fan 6A.
コントローラ14に第1ペルチェ素子7Aを直付けすることが可能であれば、図8(A)に示す第1ペルチェ素子7Aの取り付け態様が採用できる。しかし、一般にコントローラ14は、ボックス化され、メンテナンスの際にベース部10から引き出されたり、基板141の交換が為されたりすることがある。また、コントローラ14に第1ペルチェ素子7Aを直付けできる箇所が乏しい場合もある。これらの理由で、コントローラ14に第1ペルチェ素子7Aを直付けすることが困難な場合が多い。そこで、コントローラ14が発生する熱を輸送手段で輸送し、輸送された熱を受熱する位置に第1ペルチェ素子7Aを配置する構成を、図8(B)及び(C)に例示する。 If it is possible to directly attach the first Peltier element 7A to the controller 14, the attachment mode of the first Peltier element 7A shown in FIG. 8(A) can be adopted. However, the controller 14 is generally boxed, and may be pulled out from the base part 10 during maintenance, or the board 141 may be replaced. Also, there may be few places on the controller 14 where the first Peltier element 7A can be directly attached. For these reasons, it is often difficult to directly attach the first Peltier element 7A to the controller 14. Therefore, FIGS. 8(B) and (C) show examples of configurations in which the heat generated by the controller 14 is transported by a transport means, and the first Peltier element 7A is placed at a position where it can receive the transported heat.
図8(B)は、第1ペルチェ素子7Aの他の取り付け態様を示す図である。この例では、前記輸送手段として、送気ファン65が用いられている。基板141の裏面には、第1ヒートシンクHS1が取り付けられている。第1ペルチェ素子7Aの吸熱板72には、第2ヒートシンクHS2が取り付けられている。第1ヒートシンクHS1は、コントローラ14は発生する熱の放散を促進する。第2ヒートシンクHS2は、吸熱板72の吸熱性を高める。 Figure 8 (B) shows another mounting method for the first Peltier element 7A. In this example, an air supply fan 65 is used as the transport means. A first heat sink HS1 is attached to the rear surface of the substrate 141. A second heat sink HS2 is attached to the heat absorption plate 72 of the first Peltier element 7A. The first heat sink HS1 promotes the dissipation of heat generated by the controller 14. The second heat sink HS2 enhances the heat absorption of the heat absorption plate 72.
送気ファン65は、コントローラ14から第1ペルチェ素子7Aへ向かう気流Fを発生し、コントローラ14の発生熱を第1ペルチェ素子7Aの吸熱板72に伝熱させる。具体的には送気ファン65は、第1ヒートシンクHS1が放散する熱を含む空気を、第2ヒートシンクHS2へ向かわせる気流Fを生成する。気流Fで移送された熱は、第2ヒートシンクHS2を介して吸熱板72に与えられる。これにより、吸熱板72と放熱板73とに温度差が生じ、半導体ユニット71は起電力を発生する。この実施形態によれば、コントローラ14から直接熱を取り出すことが困難な場合であっても、第1ペルチェ素子7Aを動作させることができる。 The air supply fan 65 generates an air flow F from the controller 14 toward the first Peltier element 7A, and transfers the heat generated by the controller 14 to the heat absorption plate 72 of the first Peltier element 7A. Specifically, the air supply fan 65 generates an air flow F that directs the air containing the heat dissipated by the first heat sink HS1 toward the second heat sink HS2. The heat transferred by the air flow F is applied to the heat absorption plate 72 via the second heat sink HS2. This creates a temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73, and the semiconductor unit 71 generates an electromotive force. According to this embodiment, even if it is difficult to extract heat directly from the controller 14, the first Peltier element 7A can be operated.
図8(C)は、第1ペルチェ素子7Aのさらに他の取り付け態様を示す図である。この例では、前記輸送手段として、熱伝導部材75Aが用いられている。熱伝導部材75Aとしては、例えば銅やアルミニウム等の良熱伝導性の伝熱板、ヒートパイプ等を用いることができる。 Figure 8 (C) is a diagram showing yet another mounting mode of the first Peltier element 7A. In this example, a heat conductive member 75A is used as the transport means. As the heat conductive member 75A, for example, a heat transfer plate or a heat pipe made of a material with good thermal conductivity such as copper or aluminum can be used.
熱伝導部材75Aは、発生熱を第1ペルチェ素子7Aの吸熱板72に伝熱する部材であり、基板141の裏面に取り付けられる一端751と、吸熱板72に取り付けられる他端752とを備える。熱伝導部材75Aで移送された熱は吸熱板72に伝熱される。これにより、吸熱板72と放熱板73とに温度差が生じ、半導体ユニット71は起電力を発生する。この実施形態によれば、熱伝導部材75Aを通して吸熱板72へ熱を効率良く供給することができる。 The heat conducting member 75A is a member that transfers the generated heat to the heat absorbing plate 72 of the first Peltier element 7A, and has one end 751 attached to the back surface of the substrate 141 and the other end 752 attached to the heat absorbing plate 72. The heat transferred by the heat conducting member 75A is transferred to the heat absorbing plate 72. This creates a temperature difference between the heat absorbing plate 72 and the heat dissipating plate 73, and the semiconductor unit 71 generates an electromotive force. According to this embodiment, heat can be efficiently supplied to the heat absorbing plate 72 through the heat conducting member 75A.
[第3実施形態]
次に、コントローラ14がボックス構造を備えている場合の適用例を示す。図9は、ペルチェ素子を組み込んだ第3実施形態に係る表面実装機1の収容部18の模式図である。コントローラ14は、基板141と、この基板141を収納する収納ボックス143とを含む。基板141は、放熱部14H(発熱部)を含む。放熱部14Hは、例えば上述の発熱部品142が発する熱を放熱するヒートシンクである。収納ボックス143は、基板141を収容する収容空間14Aと、収容空間14Aの下方に設けられた通気室144と、通気室144に設けられた入気開口145と、収容空間14Aの上端付近に設けられた排気開口146(開口部)と、送気ファン66(気流発生装置)とを備えている。
[Third embodiment]
Next, an application example in which the controller 14 has a box structure will be described. FIG. 9 is a schematic diagram of the accommodation section 18 of the surface mounter 1 according to the third embodiment incorporating a Peltier element. The controller 14 includes a substrate 141 and a storage box 143 that accommodates the substrate 141. The substrate 141 includes a heat dissipation section 14H (heat generating section). The heat dissipation section 14H is, for example, a heat sink that dissipates heat generated by the above-mentioned heat generating component 142. The storage box 143 includes an accommodation space 14A that accommodates the substrate 141, an air vent 144 provided below the accommodation space 14A, an air inlet opening 145 provided in the air vent 144, an exhaust opening 146 (opening) provided near the upper end of the accommodation space 14A, and an air supply fan 66 (airflow generating device).
送気ファン66は、回転駆動されることにより、通気室144及び収容空間14Aを経由するよう入気開口145から排気開口146へ向かう、図中に矢印で示す輸送気流Fを発生させる。送気ファン66は、表面実装機1の動作時に常に駆動状態となるファンである。排気開口146は、収納ボックス143の外方に向けて開口している。収納ボックス143の外部であって排気開口146に対向する位置に、ペルチェ素子7が配置されている。ペルチェ素子7は、ヒートシンクHSが付設された吸熱板72が排気開口146の近傍に位置するように配置されている。 When the air supply fan 66 is driven to rotate, it generates a transport air flow F, indicated by an arrow in the figure, which flows from the air intake opening 145 to the exhaust opening 146 via the ventilation chamber 144 and the storage space 14A. The air supply fan 66 is a fan that is always in an operating state when the surface mounter 1 is in operation. The exhaust opening 146 opens toward the outside of the storage box 143. A Peltier element 7 is disposed outside the storage box 143, facing the exhaust opening 146. The Peltier element 7 is disposed so that a heat absorption plate 72 to which a heat sink HS is attached is located near the exhaust opening 146.
ペルチェ素子7の放熱板73は、熱伝導部材75Bに取り付けられている。熱伝導部材75Bは、例えば銅やアルミニウム等の金属板又はヒートパイプ等である。熱伝導部材75Bは、放熱板73と熱的に接続される一端751と、ベース部10の適所と熱的に接続される他端752とを備えている。 The heat sink 73 of the Peltier element 7 is attached to a heat conducting member 75B. The heat conducting member 75B is, for example, a metal plate such as copper or aluminum, or a heat pipe. The heat conducting member 75B has one end 751 that is thermally connected to the heat sink 73, and the other end 752 that is thermally connected to an appropriate position on the base portion 10.
コントローラ14の動作により放熱部14Hが熱を発生すると、その熱を含む収容空間14A内の空気は、送気ファン66が生成する輸送気流Fによって排気開口146へ向かう。ペルチェ素子7に付設されているヒートシンクHSには、気流Fが吹きつけられる。これにより、ヒートシンクHSは排気開口146から排出される熱を帯びた空気と熱交換し、吸熱板72に熱を与える。一方、放熱板73にはエンクロージャ1Aの冷熱が与えられている。これにより、吸熱板72と放熱板73とに温度差が生じ、半導体ユニット71は起電力を発生する。この起電力を利用して、適所に配置された図略のファンが駆動される。 When the heat dissipation section 14H generates heat due to the operation of the controller 14, the air in the storage space 14A containing that heat is directed toward the exhaust opening 146 by the transport airflow F generated by the air supply fan 66. The airflow F is blown onto the heat sink HS attached to the Peltier element 7. As a result, the heat sink HS exchanges heat with the heated air exhausted from the exhaust opening 146, and provides heat to the heat absorption plate 72. Meanwhile, the heat dissipation plate 73 is provided with cold heat from the enclosure 1A. This creates a temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73, and the semiconductor unit 71 generates an electromotive force. This electromotive force is used to drive a fan (not shown) placed in an appropriate position.
[第4実施形態]
図10は、コントローラ14がボックス構造を備えている場合の他の実施形態を示す模式図である。この実施形態では、対流を利用する例を示す。コントローラ14は、基板141及び収納ボックス143を備え、基板141は放熱部14Hを含んでいる。収納ボックス143の天壁には、ダクト77が取り付けられている。ダクト77は、放熱部14Hの真上に位置し、下方に開口している。収納ボックス143の側壁には、当該収納ボックス143内の熱を外部へ放出する気流を発生する送気ファン67が装備されている。
[Fourth embodiment]
10 is a schematic diagram showing another embodiment in which the controller 14 has a box structure. In this embodiment, an example is shown in which convection is utilized. The controller 14 has a board 141 and a storage box 143, and the board 141 includes a heat dissipation section 14H. A duct 77 is attached to the top wall of the storage box 143. The duct 77 is located directly above the heat dissipation section 14H and opens downward. A ventilation fan 67 is provided on the side wall of the storage box 143 to generate an air current that dissipates heat inside the storage box 143 to the outside.
ダクト77の取り付け位置に、ヒートシンクHSを備えたペルチェ素子7が配置されている。ヒートシンクHSは、ペルチェ素子7の吸熱板72に取り付けられ、ダクト77にフィン部分が露呈している。ダクト77は、下方に向かうに連れ、開口面積が大きくなるテーパ形状を有している。 A Peltier element 7 equipped with a heat sink HS is placed at the attachment position of the duct 77. The heat sink HS is attached to the heat absorption plate 72 of the Peltier element 7, and the fin portion is exposed to the duct 77. The duct 77 has a tapered shape with an opening area that increases toward the bottom.
コントローラ14の動作により放熱部14Hが熱を発生すると、収納ボックス143内では対流が生じる。放熱部14Hで熱せられた熱気Hは上昇気流を形成し、ダクト77内に進入する。ペルチェ素子7に付設されているヒートシンクHSは、熱気Hと熱交換し、吸熱板72に熱を与える。一方、放熱板73は収納ボックス143の外に配置されているため、熱気Hの影響を受けない。これにより、吸熱板72と放熱板73とに温度差が生じ、半導体ユニット71は起電力を発生する。この起電力により送気ファン67が駆動され、収納ボックス143内が空冷される。 When the heat dissipation section 14H generates heat due to the operation of the controller 14, convection occurs within the storage box 143. The hot air H heated by the heat dissipation section 14H forms an ascending air current and enters the duct 77. The heat sink HS attached to the Peltier element 7 exchanges heat with the hot air H and provides heat to the heat absorption plate 72. On the other hand, the heat dissipation plate 73 is located outside the storage box 143, so it is not affected by the hot air H. This creates a temperature difference between the heat absorption plate 72 and the heat dissipation plate 73, and the semiconductor unit 71 generates an electromotive force. This electromotive force drives the air supply fan 67, which cools the inside of the storage box 143.
上記の対流を利用する態様は、上掲の第2実施形態にも適用が可能である。例えば、図7(A)に示した電源トランス16と第2ペルチェ素子7Bとの熱的な接続の態様として、鉄心161の表面から離間した上方位置に、ダクト77及びヒートシンクHSを備えたペルチェ素子7を配置する態様を採用しても良い。 The above-mentioned aspect of using convection can also be applied to the second embodiment described above. For example, as an aspect of the thermal connection between the power transformer 16 and the second Peltier element 7B shown in FIG. 7(A), a Peltier element 7 equipped with a duct 77 and a heat sink HS may be placed at an upper position spaced apart from the surface of the iron core 161.
以上説明した上記の各実施形態に係る表面実装機1によれば、自身が具備している発熱性の機器、上記実施形態ではコントローラ14及び電源トランス16、が発生する熱を利用してペルチェ素子7(7A、7B)が電力を生成し、その電力にてファン6(6A、6B)が駆動される。つまり、表面実装機1の排熱を回収し、その排熱エネルギーで電力を起こという動作をペルチェ素子7な担い、その電力で冷却用のファン6を動作させる。従って、消費電力を低減させることができる。 According to the surface mounter 1 according to each of the above-described embodiments, the Peltier element 7 (7A, 7B) generates electricity using heat generated by the heat-generating devices it contains (in the above-described embodiment, the controller 14 and the power transformer 16), and the fan 6 (6A, 6B) is driven by the electricity. In other words, the Peltier element 7 recovers the exhaust heat of the surface mounter 1, and generates electricity using the exhaust heat energy, which then operates the cooling fan 6. This makes it possible to reduce power consumption.
また、前記発熱性の機器が相応に高温化しないとペルチェ素子7は十分な起電力を発生しないので、ファン6も動作しない。すなわち、収容部18内が低温であるときにはファン6は通常の気流発生動作を行わないので、当該ファン6の動作騒音を抑制することができる。 In addition, unless the heat-generating device reaches a suitable temperature, the Peltier element 7 does not generate sufficient electromotive force, and the fan 6 does not operate. In other words, when the temperature inside the storage section 18 is low, the fan 6 does not perform its normal airflow generating operation, so the operating noise of the fan 6 can be suppressed.
さらに、表面実装機1の冷却に必要なファンの少なくとも一部をペルチェ素子7が発生する電力で駆動させることで、ファン駆動用の直流電源(DC電源17)が駆動するファンの数を減らすことができる。一般にファンは、回転開始時において通常回転時に必要な電力の数倍に当たる突入電力の供給を必要とする。当然、ファンの数が多くなると前記突入電力も大きくなり、その突入電力の確保のためのDC電源17の大容量化も必要となる。しかし、上記実施形態によれば、DC電源17の駆動対象のファン数が減るので、DC電源17の大容量化を抑制することができ、ひいては表面実装機1の小型化並びにコストダウンを図ることができる。 Furthermore, by driving at least some of the fans required for cooling the surface mounter 1 with the power generated by the Peltier element 7, the number of fans driven by the direct current power source (DC power source 17) for driving the fans can be reduced. Generally, when a fan starts to rotate, it requires the supply of inrush power that is several times the power required during normal rotation. Naturally, as the number of fans increases, the inrush power also increases, and the capacity of the DC power source 17 must be increased to ensure that inrush power is available. However, according to the above embodiment, the number of fans to be driven by the DC power source 17 is reduced, so that the capacity of the DC power source 17 can be suppressed, and the surface mounter 1 can be made smaller and less expensive.
また、上記の各実施形態では、基板認識カメラ5がヘッドユニット4の側面に1つだけ固定されている例について説明した。しかしながら、表面実装機1は基板認識カメラ5を複数(例えば2つ)有していてもよい。表面実装機1が基板認識カメラ5を2つ有する場合、それらの基板認識カメラ5は、一方がヘッドユニット4の左側の側面に固定され、他方がヘッドユニット4の右側の側面に固定される。これにより、基板を撮像する際のヘッドユニット4の移動時間を短縮することができる。 In addition, in each of the above embodiments, an example has been described in which only one board recognition camera 5 is fixed to the side of the head unit 4. However, the surface mounter 1 may have multiple board recognition cameras 5 (for example, two). When the surface mounter 1 has two board recognition cameras 5, one of the board recognition cameras 5 is fixed to the left side of the head unit 4, and the other is fixed to the right side of the head unit 4. This makes it possible to shorten the movement time of the head unit 4 when capturing an image of the board.
更に、第2実施形態に係る表面実装機では、第3ファン63及び第4ファン64が、DC電源17から供給される直流電力を駆動電力とするファンである例について説明した。しかしながら、本発明の表面実装機は、第3ファン63と電気的に接続された第3ペルチェ素子が第1収容部181に設けられており、その第3ペルチェ素子から給電された電力により第3ファン63が回転する構成をしていてもよい。この時、第3ファン63は、第1収容部181の空気を外部に放出するように、平面透視において第1ファン6Aの回転方向とは逆側に回転する。言うまでもないが、表面実装機は、第4ファン64と電気的に接続された第4ペルチェ素子が第2収容部182にも設けられており、その第4ペルチェ素子から給電された電力により第4ファン64が回転する構成をしていてもよい。第4ファン64の回転方向の説明については、第3ファン63の回転方向の説明を援用できる。また、第1ペルチェ素子7Aの発生電力で第1ファン6A及び第3ファン63の双方を、第2ペルチェ素子7Bの発生電力で第2ファン6B及び第4ファン64の双方を、それぞれ駆動させても良い。 Furthermore, in the surface mounter according to the second embodiment, an example has been described in which the third fan 63 and the fourth fan 64 are fans driven by DC power supplied from the DC power source 17. However, the surface mounter of the present invention may be configured such that a third Peltier element electrically connected to the third fan 63 is provided in the first housing portion 181, and the third fan 63 rotates by the power supplied from the third Peltier element. At this time, the third fan 63 rotates in the opposite direction to the rotation direction of the first fan 6A in plan view so as to discharge the air in the first housing portion 181 to the outside. Needless to say, the surface mounter may be configured such that a fourth Peltier element electrically connected to the fourth fan 64 is also provided in the second housing portion 182, and the fourth fan 64 rotates by the power supplied from the fourth Peltier element. The explanation of the rotation direction of the fourth fan 64 can be used to refer to the explanation of the rotation direction of the third fan 63. In addition, both the first fan 6A and the third fan 63 may be driven by the power generated by the first Peltier element 7A, and both the second fan 6B and the fourth fan 64 may be driven by the power generated by the second Peltier element 7B.
1 表面実装機(部品載置ユニット)
1A エンクロージャ(冷熱体)
10 ベース部(基台)
14 コントローラ(制御部/発熱体)
15 インターフェース基板(発熱体)
16 電源トランス(トランス/発熱体)
161 鉄心
17 DC電源(発熱体)
18 収容部
181 第1収容部
182 第2収容部
187 排気開口(開口部)
4 ヘッドユニット
6 ファン
6A 第1ファン
6B 第2ファン
65 送気ファン(輸送手段)
66 送気ファン(輸送手段/気流発生装置)
7、70 ペルチェ素子
7A 第1ペルチェ素子
7B 第2ペルチェ素子
72 吸熱板(第1面)
73 放熱板(第2面)
75、75A、75B 熱伝導部材
CR 冷熱体
F 気流
HR 発熱体
HS ヒートシンク
1. Surface mount machine (component placement unit)
1A Enclosure (cold body)
10 Base part (base)
14 Controller (control unit/heating element)
15 Interface board (heating element)
16 Power transformer (transformer/heating element)
161 Iron core 17 DC power supply (heating element)
18 Storage section 181 First storage section 182 Second storage section 187 Exhaust opening (opening)
4 Head unit 6 Fan 6A First fan 6B Second fan 65 Air supply fan (vehicle)
66 Air supply fan (vehicle/airflow generating device)
7, 70 Peltier element 7A First Peltier element 7B Second Peltier element 72 Heat absorption plate (first surface)
73 Heat sink (second side)
75, 75A, 75B Thermal conductive member CR Cooling element F Air flow HR Heating element HS Heat sink
Claims (8)
収容部を有する基台と、
前記基台に組付けられ、前記所定位置において部品を保持すると共に移動させ、前記基板に部品を載置する動作を行うヘッドユニットと、
前記収容部に収容され、前記ヘッドユニットの動作を制御する制御部を含む発熱体と、
前記発熱体と熱的に接続される第1面を有するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子から供給される電力により駆動され、前記収容部内の熱を前記基台の外部に放出する気流を発生するファンと、
を備える部品載置ユニットにおいて、
前記ペルチェ素子は、前記発熱体よりも所定温度だけ低温の冷熱体と熱的に接続される第2面を有する、部品載置ユニット。 A component placement unit that moves a component from a predetermined position and places the component on a board,
A base having a storage portion;
a head unit that is attached to the base and that holds and moves a component at the predetermined position and places the component on the board;
A heating element that is accommodated in the accommodation portion and includes a control portion that controls the operation of the head unit;
a Peltier element having a first surface thermally connected to the heating element;
a fan that is driven by power supplied from the Peltier element and generates an air current that dissipates heat in the housing portion to the outside of the base;
In a component mounting unit comprising:
The Peltier element has a second surface that is thermally connected to a cold body that is a predetermined temperature lower than that of the heat source.
前記冷熱体が保有する冷熱を前記第2面へ伝達する熱伝導部材をさらに備える、部品載置ユニット。 2. The component mounting unit according to claim 1 ,
The component mounting unit further comprises a heat conductive member that transfers the cold heat held by the cooling body to the second surface.
前記発熱体は、熱を放散する発熱面を備え、
前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記発熱面に直接取り付けられるよう配置されている、部品載置ユニット。 3. The component mounting unit according to claim 1 ,
The heating element has a heating surface that dissipates heat,
The Peltier element is arranged such that the first surface is directly attached to the heat generating surface.
収容部を有する基台と、
前記基台に組付けられ、前記所定位置において部品を保持すると共に移動させ、前記基板に部品を載置する動作を行うヘッドユニットと、
前記収容部に収容され、前記ヘッドユニットの動作を制御する制御部を含む発熱体と、
前記発熱体と熱的に接続される第1面を有するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子から供給される電力により駆動され、前記収容部内の熱を前記基台の外部に放出する気流を発生するファンと、を備える部品載置ユニットにおいて、
前記発熱体は、熱を放散する発熱面を備え、
前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記発熱面に直接取り付けられるよう配置され、
前記発熱体として、鉄心が露出したトランスを含み、
前記発熱面が前記鉄心の表面である、部品載置ユニット。 A component placement unit that moves a component from a predetermined position and places the component on a board,
A base having a storage portion;
a head unit that is attached to the base and that holds and moves a component at the predetermined position and places the component on the board;
A heating element that is accommodated in the accommodation portion and includes a control portion that controls the operation of the head unit;
a Peltier element having a first surface thermally connected to the heating element;
a fan driven by power supplied from the Peltier element and generating an air current for dissipating heat in the housing portion to the outside of the base,
The heating element has a heating surface that dissipates heat,
The Peltier element is disposed such that the first surface is directly attached to the heat generating surface;
The heating element includes a transformer with an exposed iron core,
The component mounting unit, wherein the heat generating surface is a surface of the iron core.
前記発熱体が発生する熱を輸送する輸送手段をさらに備え、
前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記輸送手段によって輸送された熱を受熱する位置に配置されている、部品載置ユニット。 3. The component mounting unit according to claim 1 ,
The heating element further includes a transport means for transporting heat generated by the heating element,
The Peltier element is disposed at a position where the first surface receives the heat transported by the transport means.
収容部を有する基台と、
前記基台に組付けられ、前記所定位置において部品を保持すると共に移動させ、前記基板に部品を載置する動作を行うヘッドユニットと、
前記収容部に収容され、前記ヘッドユニットの動作を制御する制御部を含む発熱体と、
前記発熱体と熱的に接続される第1面を有するペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子から供給される電力により駆動され、前記収容部内の熱を前記基台の外部に放出する気流を発生するファンと、を備える部品載置ユニットにおいて、
前記制御部は、発熱部が実装された基板と、この基板を収納する収納ボックスとを含み、
前記収納ボックスは、外方に向けて開口する開口部と、前記発熱部が発生する熱を含む前記収納ボックス内の空気を、前記開口部を通して排出する輸送気流を生成する気流発生装置と、を備え、
前記ペルチェ素子は、前記第1面が前記開口部の近傍に位置するように配置されている、部品載置ユニット。 A component placement unit that moves a component from a predetermined position and places the component on a board,
A base having a storage portion;
a head unit that is attached to the base and that holds and moves a component at the predetermined position and places the component on the board;
A heating element that is accommodated in the accommodation portion and includes a control portion that controls the operation of the head unit;
a Peltier element having a first surface thermally connected to the heating element;
a fan driven by power supplied from the Peltier element and generating an air current for dissipating heat in the housing portion to the outside of the base,
The control unit includes a substrate on which a heat generating unit is mounted, and a storage box for storing the substrate,
the storage box includes an opening that opens outward, and an airflow generating device that generates a transport airflow that discharges air in the storage box, including heat generated by the heat generating portion, through the opening;
The Peltier element is disposed such that the first surface is located near the opening.
前記輸送手段は、前記発熱体が保有する熱を前記第1面へ伝達する熱伝導部材を含む、部品載置ユニット。 6. The component mounting unit according to claim 5 ,
The transport means includes a heat conductive member that transfers heat contained in the heat generating element to the first surface of the component mounting unit.
前記収容部は、前記制御部を収容する第1収容部と、トランスを収容する第2収容部とを含み、
前記ファンは、前記第1収容部内の熱を外部に放出する気流を発生する第1ファンと、前記第2収容部内の熱を外部に放出する気流を発生する第2ファンとを含む、部品載置ユニット。 The component mounting unit according to any one of claims 1 to 7 ,
the housing includes a first housing portion that houses the control unit and a second housing portion that houses a transformer,
The fan includes a first fan that generates an airflow to radiate heat in the first accommodating portion to the outside, and a second fan that generates an airflow to radiate heat in the second accommodating portion to the outside.
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