CN105027697A - 支撑销及支撑销自动更换系统 - Google Patents

Abstract

对于在元件安装机的元件安装台上安装元件的电路基板从下方进行支撑的支撑销(11、12)由下部侧的支架部(13)和上部侧的销部(14、15)构成，上述上部侧的销部(14、15)以能够更换的方式保持于该支架部(13)。销部(14、15)形成为不同的材质及/或不同的形状，一方的销部(14)是由金属、塑料等硬质材料形成为多级的带阶梯的圆柱状的硬销部，另一方的销部(15)是由聚氨酯、橡胶等软质弹性材料形成的软销部。支架部(13)由金属、塑料等硬质材料形成，在其上部侧形成有用于与销部(14或15)的下部侧嵌合而将该销部(14或15)向上地保持的横截面圆形的嵌合孔(16)。

Description

支撑销及支撑销自动更换系统

技术领域

本发明是涉及对在元件安装机的元件安装台上安装元件的电路基板从下方进行支撑的支撑销及支撑销自动更换系统的发明。

背景技术

近年来的元件安装基板由于薄型化发展而变得容易弯曲，因此在通过元件安装机对电路基板安装元件的情况下，通过支撑销从下方支撑电路基板来防止电路基板的弯曲。另外，为了满足近年来的高密度安装化、小型化的要求，在电路基板的两面上安装有元件的双面安装基板的需要也较多。在通过元件安装机生产该双面安装基板的情况下，首先对基板的一面安装了元件之后，将该基板反过来而再次投入元件安装机，对基板的剩余的一面安装元件。

当对基板的剩余的一面安装元件时，从下方支撑基板的支撑销抵碰于基板下表面的料端轧尖元件时，有可能损伤该料端轧尖元件或顶起基板，因此如专利文献1(日本特开2004-335973号公报)记载那样，通过聚氨酯等软质弹性材料形成支撑销，销前端部当抵碰于料端轧尖元件时，产生弹性变形而防止料端轧尖元件的损伤或基板的顶起。一般，这种能够弹性变形的支撑销被称为“软销”，不进行弹性变形的支撑销被称为“硬销”。

在使用软销来生产双面安装基板的情况下，使用在基底板上呈矩阵状地一体形成有多个软销的销块，对于生产的各基板种类，操作者根据料端轧尖元件的配置而从销块中摘取不需要的软销。或者如专利文献1记载那样，在支撑板(销支持板)上呈矩阵状地形成很多安装孔，并且在软销的下端形成与安装孔嵌合的嵌合凸部，对于生产的各基板种类，操作者根据料端轧尖元件的配置，选择与软销下端的嵌合凸部进行嵌合的安装孔而将软销安装于支撑板。

另一方面，在生产仅对基板一面安装元件的单面安装基板时使用的硬销的情况下，如专利文献2(日本专利第2792931号公报)记载那样，在支撑板上呈矩阵状地形成很多安装孔，操作者根据生产的基板种类，选择与硬销下端的嵌合凸部进行嵌合的安装孔而将硬销安装于支撑板。

专利文献1：日本特开2004-335973号公报

专利文献2：日本专利第2792931号公报

发明内容

但是，在上述现有技术中，必须对硬销与软销分别准备并管理，支撑销的管理麻烦，存在管理成本升高这样的缺点。

因此，本申请发明要解决的课题在于提供一种支撑销的管理容易且能够减少管理成本的支撑销及支撑销自动更换系统。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的支撑销由下部侧的支架部和上部侧的销部构成，上述上部侧的销部以能够更换的方式保持于该支架部，将从材质及/或形状不同的多种销部之中选择的销部保持于上述支架部而使用。这样一来，在材质、形状不同的多种支撑销之间能够实现支架部的共用化，因此支撑销的管理容易，能够降低管理成本。

在该情况下，能够保持于支架部的销部只要包含由软质弹性材料形成的软销部或者由硬质材料形成的硬销部即可，另外，可以包含相同材质而仅形状不同的多种软销部或硬销部，另外，也可以包含软质弹性材料(弹性系数)不同的多种软销部。

另外，在本发明的支撑销的支架部可以形成有用于通过夹盘进行夹持的夹持部，上述夹盘保持于元件安装机的安装头。这样一来，能够通过元件安装机的安装头的夹盘可靠地夹持支撑销，将该支撑销自动地配置在任意位置。

将本发明的支撑销安装于支撑板的结构也可以如专利文献1、2那样在支撑板上呈矩阵状地形成很多安装孔，并在支撑销的支架部形成与该安装孔嵌合的嵌合凸部，根据生产的基板种类，选择与支架部的嵌合凸部嵌合的安装孔而将支撑销安装于支撑板。

但是，在该安装结构中，支撑板上的支撑销的配置被安装孔的位置限定，无法自由地配置支撑销的位置。

因此，可以通过磁性材料形成支撑板，并在支撑销的支架部上设有通过磁力将该支架部保持在该支撑板上的磁体。这样一来，能够在支撑板上的任意位置通过磁体的磁力安装支撑销，因此能够在支撑板上自由地配置支撑销的位置。

另外，可以具备：储备器，收纳本发明的支撑销；支撑板，载放该支撑销；夹盘，保持于上述元件安装机的安装头；及控制单元，对安装头的移动动作和该夹盘的开闭动作进行控制，在上述储备器收纳有保持有不同种类的销部的多根支撑销，上述控制单元对如下动作进行控制：通过上述夹盘夹持上述支撑板上的支撑销而收纳于上述储备器的动作、通过上述夹盘从收纳于上述储备器的多根支撑销之中夹持预先决定的支撑销而载放于上述支撑板上的预定位置的动作。这样一来，能够使选择储备器内收纳的支撑销并载放于支撑板上的作业的自动化。

在该情况下，储备器可以配置在搬运电路基板的输送机的外侧，但是当在输送机的外侧配置储备器时，通过元件安装机的安装头的夹盘夹持储备器内的支撑销向支撑板上载放时，必须使安装头跨输送机的轨道地移动，安装头的移动距离变长，支撑销的换载作业花费时间。另一方面，当将储备器配置在输送机的内侧时，在储备器的上方有可能存在电路基板，因此收纳于储备器的支撑销可能会与电路基板的料端轧尖元件发生干扰。

为了解决上述课题，储备器可以以低于该支撑板的方式设置在位于输送机的内侧的支撑板的侧缘部。这样一来，即使将储备器设置在位于输送机的内侧的支撑板的侧缘部，也能够防止收纳于储备器的支撑销与电路基板的料端轧尖元件发生干扰。而且，当将储备器设置在位于输送机的内侧的支撑板的侧缘部时，无需使安装头跨输送机的轨道地移动，安装头的移动距离缩短，能够缩短支撑销的换载作业时间。

在该情况下，在将输送机的两侧的轨道的一方侧设为位置固定的基准轨道、将另一方侧设为对应于电路基板的宽度而沿其宽度方向移动的可动轨道的元件安装机中，可以将储备器设置在基准轨道侧。电路基板由基准轨道支撑，因此在支撑板中的基准轨道的附近无需配置支撑销。因此，若将储备器设置在基准轨道侧，则能够实质上对支撑板上的支撑销的配置没有限制地在支撑板上设置储备器。

另外，在具备从上方拍摄摄像对象物的摄像装置的元件安装机中，可以通过该摄像装置拍摄收纳于储备器的支撑销而进行图像处理，由此识别该支撑销的种类。这样一来，能够可靠地防止弄错支撑销的种类而载放于支撑板上的错误。

附图说明

图1是对本发明的一实施例的两种销部与支架部的组合进行说明的立体图。

图2是表示元件安装机的元件安装台的立体图。

图3(a)是表示基板松开时的状态的储备器的周边部分的纵剖视图，图3(b)是表示基板夹紧时的状态的储备器的周边部分的纵剖视图。

图4是表示储备器的配置的立体图。

具体实施方式

以下，对将用于实施本发明的方式具体化的一实施例进行说明。

首先，使用图1对两种支撑销11、12的结构进行说明。

支撑销11、12由下部侧的支架部13和上部侧的销部14、15构成，上述上部侧的销部14、15以能够更换的方式保持于该支架部13。销部14、15形成为不同的材质及/或不同的形状。在本实施例中，一方的销部14是通过金属、塑料等硬质材料形成为多级的带阶梯的圆柱状的硬销部，另一方的销部15是通过聚氨酯、橡胶等软质弹性材料形成的软销部，并形成为越靠上部侧越成为小径的锥状，其上端部形成为具有圆角的形状(圆顶形状)。上述硬/软的各销部14、15形成为下部侧的最大外径尺寸相同。

另一方面，支架部13通过金属、塑料等硬质材料形成，在其上部侧形成有横截面为圆形的嵌合孔16，嵌合孔16用于对销部14或15的下部侧进行嵌合而向上地保持该销部14或15。将硬/软两种销部14、15中的任一方的下部侧嵌合于支架部13的嵌合孔16而将该销部14或15向上地保持于支架部13，由此来组装支撑销11或12。在以下的说明中，有时将保持有硬销部14的支撑销11简称为“硬销”，将保持有软销部15的支撑销12简称为“软销”。硬销11可以使用于对较厚(刚性高)的电路基板进行支撑的情况。软销12可以使用于对想要进行振动抑制的电路基板进行支撑的情况。另外，软销12可以使用于对料端轧尖元件进行支撑时。也可以将硬销11与软销12混在一起使用。

另外，在支架部13的外周部形成有用于通过夹盘(未图示)进行夹持的环状凹槽状的夹持部17，上述夹盘保持于元件安装机的安装头。在支架部13的下部设有通过磁力将该支架部13保持在后述支撑板30上的磁体18。

接下来，使用图2至图4对元件安装机的元件安装台22的结构进行说明。元件安装台22是通过元件安装机的安装头(未图示)对由输送机23、24搬入的电路基板25安装元件的场所。输送机23、24与该电路基板25的搬运方向平行地配置，以承载电路基板25的左右两边部而进行搬运，对右侧的输送机23进行保持的轨道27是位置固定的基准轨道，对左侧的输送机24进行保持的轨道28是对应于电路基板25的宽度而沿其宽度方向移动的可动轨道。

在元件安装台22上水平地设有承载支撑销11、12的支撑板30。该支撑板30由铁等磁性材料形成，支撑销11、12通过该支架部13的磁体18而吸附保持在支撑板30上。如图3所示，支撑板30构成为通过升降机构31而升降，下降动作时的下限位置为图3(a)所示的基板松开位置，上升动作时的上限位置为图3(b)所示的基板夹紧位置。

如图3(a)所示，在支撑板30下降到基板松开位置的状态下，支撑板30上的支撑销11、12的上端处于比输送机23、24上的电路基板25的下表面低的位置，并且在输送机23、24上的电路基板25的下表面安装有料端轧尖元件32的情况下，支撑板30上的软销12的上端设定得比该电路基板25的下表面的料端轧尖元件32的下端低。

另一方面，如图3(b)所示，在支撑板30上升到基板夹紧位置的状态下，支撑板30上的支撑销11、12的上端抵接于输送机23、24上的电路基板25的下表面，从下方支撑该电路基板25而防止该电路基板25的弯曲。在支撑板30上升到基板夹紧位置时，位于输送机23、24的内侧的夹紧部件33上升，在设于各轨道27、28的上端内侧的法兰部27a、28a与夹紧部件32之间夹入电路基板25的左右两边部而进行夹紧。

如图2至图4所示，在支撑板30的侧缘部中的基准轨道27的内侧附近形成缺口部30a，在该缺口部30a的缘部经由安装用具35(参照图3)来安装收纳多根支撑销11、12的储备器34。储备器34形成为能够沿着基准轨道27的内侧将多根支撑销11、12排列载置成一列。在储备器34的上表面上呈一列地形成有多个收纳凹部36(参照图3)，多个收纳凹部36与多根支撑销11、12的支架部13逐个地嵌合而进行收纳，收纳于各收纳凹部36的支撑销11、12从支撑板30的缺口部30a向上方露出。

在本实施例中，在基准轨道27的内侧附近的两个部位设置储备器34，在一方的储备器34中收纳硬销11，在另一方的储备器34中收纳软销12。另外，在仅使用硬销11的单面安装基板的生产中，在两个部位的储备器34中仅收纳硬销11，在仅使用软销12的双面安装基板的生产中，在两个部位的储备器34中仅收纳软销12即可。

然而，由于储备器34安装于支撑板30，因此如图3(b)所示，当支撑板30上升到基板夹紧位置时，储备器34也上升。因此，需要避免载放于储备器34上的支撑销11、12与输送机23、24上的电路基板25的料端轧尖元件32发生干扰。作为其对策，在本实施例中，储备器34设置在比支撑板30的下表面低料端轧尖元件32的高度以上的位置。

接下来，对使用保持于元件安装机的安装头的夹盘，对支撑板30上的支撑销11或12进行换载的动作进行说明。

安装头的移动动作和夹盘的开闭动作由元件安装机的控制装置(控制单元)控制。对支撑板30上的支撑销11或12进行换载的动作在电路基板25不存在于支撑板30的上方的状态下进行。此时，可以使支撑板30向基板夹紧位置上升，也可以不使其上升而在基板松开位置处进行对支撑销11或12进行换载的动作。

在拆下支撑板30上的支撑销11或12而收纳于储备器34的情况下，使安装头向支撑板30上的成为拆卸的对象的支撑销11或12的上方移动，通过该安装头的夹盘夹持该支撑销11或12的支架部13的夹持部17，将该支撑销11或12从支撑板30剥下之后，使该支撑销11或12向储备器34的空的收纳凹部36的上方移动，而收纳在该收纳凹部36内。

另外，在使载放于支撑板30上的支撑销11或12的位置移换成该支撑板30上的不同的位置的情况下，通过夹盘夹持成为移换的对象的支撑销11或12，在将该支撑销11或12从支撑板30剥下之后，使该支撑销11或12向成为支撑板30的目标的换载位置的上方移动，使该支撑销11或12下降而载放于支撑板30上。由此，支撑销11或12通过该支架部13的磁体18的磁力而被吸附保持于支撑板30上的成为目标的换载位置。

另一方面，在将收纳于储备器34的支撑销11或12载放于支撑板30上的成为目标的销载置位置的情况下，通过元件安装机的摄像装置(未图示)拍摄收纳于储备器34的支撑销11或12而进行图像处理，由此识别该支撑销11或12的种类、位置。在通过摄像装置进行拍摄时，从上方进行照明，由此通过该照明光的反射而硬销部14的上端面、支架部13的圆环状的上端面发光而被拍摄，因此只要通过支架部13的上端面(圆环状的发光的面)的中心是否存在发光的面识别硬销11和软销12即可。

通过这样的发光的面的图像处理判定来识别支撑销11或12的种类、位置，从收纳于储备器34的多根支撑销11或12之中，选择载放于支撑板30上的支撑销11或12，通过夹盘夹持该支撑销11或12的支架部13的夹持部17而从储备器34拉起之后，使该支撑销11或12向支撑板30的作为目标的销载置位置的上方移动，使该支撑销11或12下降而载放于支撑板30上。由此，支撑销11或12通过该支架部13的磁体18的磁力而被吸附保持于支撑板30上的作为目标的销载置位置。

以上所说明的本实施例的支撑销11、12由下部侧的支架部13和以能够更换的方式保持于该支架部13的上部侧的销部14、15构成，将从材质、形状不同的两种销部14、15之中选择的销部14或15保持于支架部13来使用，因此在材质、形状不同的两种支撑销11、12之间能够实现支架部13的共用化，支撑销11、12的管理容易，能够降低管理成本。

本发明不限定于将以能够更换的方式保持于支架部13的上部侧的销部14、15设为硬/软这两种的情况，可以包含相同材质而仅形状不同的多种软销部、硬销部，另外，也可以包含软质弹性材料(弹性系数)不同的多种软销部。

另外，在本实施例的支撑销11、12的支架部13上形成有用于由元件安装机的安装头的夹盘夹持的夹持部17，因此能够通过元件安装机的安装头的夹盘可靠地夹持支撑销11、12，并将该支撑销11、12自动地配置在支撑板30上的任意位置。

另外，在本实施例中，构成为在支撑销11、12的支架部13设置通过磁力将该支架部30保持于支撑板30上的磁体18，通过该支架部13的磁体18将支撑销11、12吸附保持在支撑板30上，但是也可以如上述专利文献1、2那样，在支撑板上呈矩阵状地形成很多安装孔，并且在支撑销的支架部上形成与该安装孔嵌合的嵌合凸部，根据生产的基板种类，选择与支架部的嵌合凸部嵌合的安装孔而将支撑销安装于支撑板。

但是，在该安装结构中，支撑板上的支撑销的配置被安装孔的位置限定，无法自由地配置支撑销的位置。

关于这一点，如本实施例那样，构成为通过该支架部13的磁体18将支撑销11、12吸附保持在支撑板30上，则能够通过磁体18的磁力将支撑销11、12安装在支撑板30上的任意位置，在支撑板30上能够自由地配置支撑销11、12的位置。

另外，在本实施例中，将收纳支撑销11、12的储备器34设置在位于输送机23、24的内侧的支撑板30的侧缘部，但也可以设为在输送机23、24的外侧配置储备器34的结构。

但是，当在输送机23、24的外侧配置储备器34时，在通过元件安装机的安装头的夹盘夹持储备器34内的支撑销11或12而载放于支撑板30上时，必须使安装头跨输送机23(或24)的轨道27(或28)地移动，安装头的移动距离变长，支撑销11、12的换载作业花费时间。另一方面，当将储备器30配置于输送机23、24的内侧时，储备器34的上方有可能存在电路基板25，因此收纳于储备器34的支撑销11、12可能会与电路基板25的料端轧尖元件32发生干扰。

为了解决上述课题，在本实施例中，将储备器34以低于该支撑板30的方式设置在位于输送机23、24的内侧的支撑板30的侧缘部，因此即使将储备器34设置在位于输送机23、24的内侧的支撑板30的侧缘部，也能够防止收纳于储备器34的支撑销11、12与电路基板25的料端轧尖元件32发生干扰。而且，当将储备器34设置在位于输送机23、24的内侧的支撑板30的侧缘部时，无需使安装头跨输送机23(或24)的轨道27(或28)地移动，安装头的移动距离缩短，能够缩短支撑销11、12的换载作业时间。

此外，在本实施例中，电路基板25由基准轨道27支撑，因此着眼于在支撑板30中的基准轨道27的附近无需配置支撑销的情况，将储备器34设置在基准轨道27侧，因此能够实质上对支撑板30上的支撑销11、12的配置没有限制地在支撑板30上设置储备器34。

另外，在本实施例中，通过元件安装机的摄像装置拍摄收纳于储备器34的支撑销11、12而进行图像处理，由此识别该支撑销11、12的种类，因此能够可靠地防止弄错支撑销11、12的种类而载放于支撑板30上的错误。

另外，本发明不限定于上述实施例，例如，可以将储备器34设置在支撑板30的侧缘部中的电路基板25的搬运方向或其相反方向的侧缘部，或者在支撑板30以外的部分设置储备器34，另外，可以不进行通过元件安装机的摄像装置拍摄收纳于储备器34的支撑销11、12而进行图像处理的处理，另外，可以适当变更在支架部13保持销部14、15的结构等，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更来实施。

附图标记说明

11、12…支撑销，13…支架部，14…硬销部(销部)，15…软销部(销部)，16…嵌合孔，17…夹持部，18…磁体，22…元件安装台，23、24…输送机，25…电路基板，27…基准轨道，28…可动轨道，30…支撑板，30a…缺口部，31…升降机构，32…料端轧尖元件，33…夹紧部件，34…储备器，35…缺口部，36…收纳凹部。

Claims (8)

1.一种支撑销，对于在元件安装机的元件安装台上安装元件的电路基板从下方进行支撑，所述支撑销的特征在于，

所述支撑销由下部侧的支架部和上部侧的销部构成，所述上部侧的销部以能够更换的方式保持于所述支架部，将从材质及/或形状不同的多种销部之中选择的销部保持于所述支架部来使用。

2.根据权利要求1所述的支撑销，其特征在于，

能够保持于所述支架部的销部是由软质弹性材料形成的软销部或由硬质材料形成的硬销部。

3.根据权利要求1或2所述的支撑销，其特征在于，

在所述支架部形成有用于通过夹盘进行夹持的夹持部，所述夹盘保持于所述元件安装机的安装头。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的支撑销，其特征在于，

所述支撑销适用于元件安装机，所述元件安装机在所述元件安装台上设有载放所述支撑销的磁性材料制的支撑板，

在所述支架部上设有通过磁力将所述支架部保持在所述支撑板上的磁体。

5.一种支撑销自动更换系统，其特征在于，具备：

储备器，收纳权利要求1～4中任一项所述的支撑销；

支撑板，载放所述支撑销；

夹盘，保持于所述元件安装机的安装头；及

控制单元，对所述安装头的移动动作和所述夹盘的开闭动作进行控制，

在所述储备器中收纳有保持有不同种类的销部的多根支撑销，

所述控制单元对如下动作进行控制：通过所述夹盘夹持所述支撑板上的支撑销而收纳于所述储备器的动作、通过所述夹盘从收纳于所述储备器的多根支撑销之中夹持预先决定的支撑销而载放于所述支撑板上的预定位置的动作。

6.根据权利要求5所述的支撑销自动更换系统，其特征在于，

所述储备器以低于所述支撑板的方式设置于所述支撑板的侧缘部。

7.根据权利要求6所述的支撑销自动更换系统，其特征在于，

所述支撑销自动更换系统适用于将对电路基板进行搬运的输送机的两侧轨道中的一侧轨道设为位置固定的基准轨道、且将另一侧轨道设为对应电路基板的宽度而沿该电路基板的宽度方向移动的可动轨道的元件安装机，

所述储备器设于所述基准轨道侧。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的支撑销自动更换系统，其特征在于，

所述支撑销自动更换系统适用于具备从上方对摄像对象物进行拍摄的摄像装置的元件安装机，

所述控制单元通过所述摄像装置对收纳于所述储备器的支撑销进行拍摄并进行图像处理，由此识别所述支撑销的种类。