JP2000244198A - 基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板のサイズに関わらず、基板のエッジ全体
を密着して確実に固定できる基板搬送装置を提供する。 【解決手段】 基板を所定の箇所まで搬送し、前記基板
を、エッジの長さ方向全体に亘って固定するエッジ固定
機構１０を有し、エッジ固定機構１０は、エッジを下か
ら押さえるエッジクランプ１２と、上から押さえる基板
受け板１３と、エッジクランプ１２を上下に駆動する昇
降手段１１とを備える基板搬送装置において、昇降手段
１１は、エアー源１７と、エアー源１７から発生される
空気を一定の圧力に変換する減圧弁１８と、エッジクラ
ンプ１２を上下動するシリンダ１６、２２と、シリンダ
２２に対して、エッジがその長さ方向全体に亘って固定
されるよう、エッジの長さに応じて、シリンダ１６とは
異なる圧力の空気を供給することができる電空レギュレ
ータ２０と、制御回路２１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、矩形状の基板を
所定の箇所まで搬送し、前記所定の箇所において前記基
板のエッジを固定するエッジ固定機構を有する基板搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板上に部品等を実装すべく、該
基板を所定の箇所に搬送する、基板搬送装置が知られて
いる。このような基板搬送装置においては、基板のエッ
ジ部分を上下方向から挟み込むようにして、前記所定の
箇所に固定するエッジ固定機構が備えられる。このよう
な基板搬送装置に備えられるエッジ固定機構の従来例を
図３に示す。図３のエッジ固定機構１は、エッジクラン
プ２、基板受け板３、バックアップテーブル４、シリン
ダ６、７、電磁弁（日本工業規格（ＪＩＳ）で規定され
る記号により示す）８、エアー源９からなる。また、バ
ックアップテーブル４上には、バックアップピン５、５
…が多数立設されている。なお、エッジクランプ２、基
板受け板３はいずれも基板１００の２つの長辺のエッジ
に対応して２カ所に設けられているが、図３では側面視
により、一方のエッジクランプ２、基板受け板３のみ図
示している。

【０００３】このエッジ固定機構１では、基板１００は
次のように固定される。電磁弁８を介して、エアー源９
から供給されたエアーがシリンダ６、７に送り込まれる
と、シリンダ６、７が作動する。これによりバックアッ
プテーブル４が上昇すると、バックアップテーブル４上
の膨出部４ａ、４ａがエッジクランプ２の脚部２ａ、２
ａに当接するとともに、バックアップピン５…が基板１
００の裏面に当接する。この状態でさらに、エッジクラ
ンプ２および基板１００ごとバックアップテーブル４は
上昇し、基板１００が基板受け板３に、十分に押し付け
られたところで、バックアップテーブル４が停止し、図
４に示すように、基板１００がエッジクランプ２と基板
受け板３によって上下方向から挟まれて固定される。

【０００４】ところで、上記のような基板搬送装置で
は、搬送・固定され得る基板は各種サイズのものがあ
る。図３、図４に示した基板１００は、実装工程で用い
る最大サイズの基板であることから、エッジクランプ２
と基板受け板３の長さ方向のほぼ全体に亘って、基板１
００のエッジをはさむことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の基板搬送装置のエッジ固定機構では、シリンダー
６、７の出力が同一のため、より小さいサイズの基板を
固定する場合には、がたつきが発生し、基板への部品実
装や接着剤の塗布が安定した状態で行うことができない
という問題があった。この状態について、図５に具体的
に示した。図５には、長辺の長さが前記基板１００の半
分以下である、基板２００を固定する場合について示し
た。前述のように、エッジクランプ２と基板受け板３と
の間で基板２００を固定すべく、両シリンダ６、７が作
動して、基板２００を載せたエッジクランプ２が上昇す
る。すると、シリンダ６、７の推力が同一であるため、
基板２００が介在しない側のシリンダ７の出力軸である
ロッド７ａは他方のシリンダ６のロッド６ａより上方に
押し上げられてしまい、基板２００の端部Ｘ点を基点と
してエッジクランプ２が基板受け板３に近づき、結局、
図５に示すように、基板２００とエッジクランプ２間に
隙間Ｍが発生し、確実な固定ができない。このような隙
間は、エッジクランプ２と基板受け板３による基板を挟
み得る長さＬに対して、基板２００の長さａ値が小さい
ほど顕著になる。

【０００６】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
ので、エッジ固定機構を有する基板搬送装置において、
基板のサイズに関わらず、基板のエッジ全体を密着して
確実に固定できる基板搬送装置を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載の発明は、矩形状の基板を
所定の箇所まで搬送し、前記所定の箇所において、前記
基板のエッジを、その長さ方向全体に亘って固定するエ
ッジ固定機構を有し、前記エッジ固定機構は、前記エッ
ジの表裏両面のうちの一方の面から押さえる第１の押さ
え部材と、他方の面から押さえる第２の押さえ部材と、
前記第１の押さえ部材を前記第２の押さえ部材の方向へ
往復駆動する駆動手段とを備え、前記基板を前記第１の
押さえ部材と前記第２の押さえ部材との間に位置させた
状態で、前記駆動手段により前記第１の押さえ部材を前
記第２の押さえ部材の方向に駆動することによって前記
エッジを固定するように構成されている、基板搬送装置
において、前記駆動手段は、前記エッジがその長さ方向
全体に亘って固定されるよう、前記エッジの長さに応じ
て、前記第１の押さえ部材に対して場所によって異なる
駆動力を加えることを特徴とする。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、駆動手段
により、エッジの長さに応じて、第１の押さえ部材に対
して場所によって異なる駆動力が加えられて、基板のエ
ッジが、第１の押さえ部材と第２の押さえ部材によっ
て、エッジの長さ方向全体に亘って密着して固定され
る。たとえば、固定する基板が小さく第１の当接部材と
第２の当接部材との間に基板が介在しないエリアが生じ
た場合、第１の当接部材の前記エリアについては駆動手
段から加える駆動力を抑えることによって、従来の基板
搬送装置のように隙間が生じたりすることなく、基板の
エッジ全体を密着して確実に固定できる。

【０００９】ここで、エッジ固定機構は、基板の４つの
辺（エッジ）のうちの１つを固定するものであってもよ
いし、対向する２つのエッジを固定するものや、４辺全
てを固定するものであってもよい。複数のエッジを固定
する場合、固定される全てのエッジを１つの第１の押さ
え部材・第２の押さえ部材で押さえるようになっていて
もよいし、エッジごとにこれら部材が設けられていても
よい。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の基板搬送装置において、前記駆動手段は、圧縮空気を
発生するエアー源と、前記エアー源から発生される空気
を一定の圧力に変換する圧力変換手段と、前記圧力変換
手段を介して供給される空気により、前記第１の押さえ
部材を駆動する複数のエアーシリンダと、前記圧力変換
手段から供給される空気の圧力を変えることができる圧
力制御手段と、前記圧力制御手段を制御する制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記エッジの長さに応じて、
前記複数のエアーシリンダそれぞれに異なる圧力の空気
を供給することができるように、前記圧力変換手段を制
御することを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明によれば、制御手段
によって圧力制御手段が制御されて、エッジの長さに応
じて、第１の押さえ部材を駆動する複数のエアーシリン
ダそれぞれに異なる圧力の空気を供給することができ
る。したがって、固定する基板が小さいサイズのときに
は、第１の当接部材と第２の当接部材との間に基板が介
在しないエリアが生じるが、第１の当接部材のこのエリ
アを駆動することに最も寄与するエアーシリンダに供給
する空気の圧力を他のシリンダに供給する圧力より小さ
く抑えることによって、従来の基板搬送装置のように隙
間が生じたりすることなく、基板のエッジ全体を密着し
て確実に固定できる。

【００１２】ここで、複数のエアーシリンダは、たとえ
ば、第１の押さえ部材が細長い形状であれば、第１の押
さえ部材の両端部に対応するように離間した状態で設け
たり、第１の押さえ部材が枠状であれば４つの角に対応
するように４つ設ければよい。また、圧力変換手段は、
全てのエアーシリンダそれぞれに対応するように設けら
れていてもよいし、１つのエアーシリンダには前記圧力
変換手段からの圧力がかかり、その他のエアーシリンダ
に圧力変換手段が設けられていてもよい。これらエアー
シリンダの駆動力は、第１の押さえ部材に直接加えられ
てもよいし、エアーシリンダと第１の押さえ部材との間
に他の部材が介設され、間接的に加えられてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図１の図面を参照しながら説明する。図１には、
本発明の実施の形態の基板搬送装置に備えられるエッジ
固定機構１０を示す。また、この実施の形態の基板搬送
装置は、基板をエッジ固定機構１０が設けられている場
所まで搬送するために、所定の幅をもって対向する１組
の搬送ベルトやこれら搬送ベルトを駆動するモータ等か
ら構成される搬送機構を備えるが、これらは周知の技術
であるため、詳細な説明は省略する。

【００１４】エッジ固定機構１０は、前記搬送機構によ
り搬送されてきた基板１００をそのエッジ部分において
はさんで固定するもので、エッジクランプ１２、基板受
け板１３、バックアップテーブル１４、および昇降機構
１１とからなる。

【００１５】エッジクランプ１２は、横長の板状の部材
であり、基板１００の長辺のエッジ部分を下方から支持
する第１の押さえ部材であり、横方向の長さ（図１の左
右方向）は実装に用いられる基板のうちの最大基板の長
辺の長さ（以下、Ｌとする）とほぼ等しい。エッジクラ
ンプ１２の下部には脚部１２ａ、１２ａが設けられ、上
昇時にはこれら脚部１２ａ、１２ａを介して、バックア
ップテーブル１４の膨出部１４ａ、１４ａによって押さ
れるようになっている。また、側部には、このエッジク
ランプ１２を直線的に上下方向にガイドする、ガイド部
１２ｂ、１２ｂが設けられている。

【００１６】基板受け板１３は、下面に凹面１３ａ、１
３ａが形成された横長の板状の部材であり、基板１００
の長辺のエッジ部分を上方から押さえる第２の押さえ部
材であり、横方向の長さはエッジクランプ１２同様、最
大基板の長辺の長さＬとほぼ等しい。これらエッジクラ
ンプ１２、基板受け板１３は、図３同様、基板１００の
２辺の長辺に対応して２つずつ設けられているが、図１
では一方のみ示している。また、２組のエッジクランプ
１２および基板受け板１３の一方の組は、基板の幅（短
辺の長さ）に合わせて移動できるようになっている。さ
らに、基板は前記搬送機構によって図１の左方から２つ
のエッジクランプ１２上まで搬送されてくるが、基板の
大きさに関わらず、エッジクランプ１２の右端上に基板
の右の短辺がほぼ揃うように搬送される。

【００１７】バックアップテーブル１４は、矩形のテー
ブル状に形成されており、その４角に膨出部１４ａ、１
４ａ（２個のみ図示）が形成され、これら膨出部１４ａ
…が２つのエッジクランプ１２の脚部１２ａ…を押し上
げることで、エッジクランプ１２を上方に移動させるよ
うになっている。バックアップテーブル１４上には、バ
ックアップピン１５、１５、１５、１５が立設され、基
板１００を下面から支持する。これらバックアップピン
１５…は上から見た場合、対向する２つのエッジクラン
プ１２の内側にあり、エッジクランプ１２とは干渉しな
い位置にある。

【００１８】このエッジ固定機構１０は、エッジクラン
プ１２を上下に駆動すべく、バックアップテーブル１４
を昇降駆動するための昇降手段（駆動手段）１１を備え
る。昇降手段１１は、シリンダ（エアーシリンダ）１
６、２２、エアー源１７、減圧弁１８、電磁弁１９、お
よび電空レギュレータ２０からなる。なお、図１では、
減圧弁１８、電磁弁１９、および電空レギュレータ２０
は、ＪＩＳの規格にしたがって示している。

【００１９】シリンダ１６、２２は、空気の給排気口が
２個設けられており、空気圧によって作動する複動型の
シリンダである。上方に突出する出力軸であるロッド１
６ａ、２２ａを有し、ロッド１６ａ、２２ａが上下方向
に往復する。これらロッド１６ａ、２２ａの先端は、バ
ックアップテーブル１４の下面に取り付けられている。

【００２０】エアー源１７は、エアーコンプレッサ等か
らなり、約７ｋｇ／ｃｍ²の圧縮空気を供給するもので
ある。圧力変換手段としての減圧弁１８は、手動で操作
するタイプのもので、エアー源１７からの圧縮空気を一
定の圧力に変換し、たとえば、５ｋｇ／ｃｍ²に変換す
る。電磁弁１９は、２つの位置に切換可能な電磁式の切
換弁を有し、ポートを５つ有する、いわゆる５ポート２
位置の方向制御弁である。電磁弁１９には、２つの給排
気ライン２３、２４が接続しており、これらはそれぞれ
シリンダ１６、２２に接続されている。そして、電磁弁
１９は、後述する制御回路２１の制御の下で、減圧弁１
８から送られてきた空気を、シリンダ１６、２２の上昇
時には、給排気ライン２３に送り、シリンダ１６、２２
の下降時には給排気ライン２４に送るようになってい
る。

【００２１】電空レギュレータ２０は、電磁弁１９とシ
リンダ２２との間の給排気ライン２３の途中に設けら
れ、制御回路２１からの電圧による入力信号に応じて、
電磁弁１９から送られてきた空気の圧力を制御する、圧
力制御手段である。したがって、シリンダ１６に対して
は減圧弁１８から送り出された空気圧が電磁弁１９を介
してそのままかかり、シリンダ２２に対しては電空レギ
ュレータ２０によって減圧されればその圧力が、減圧さ
れなければ減圧弁１８から送り出された空気圧がかかる
ようになっている。

【００２２】制御回路２１は、このエッジ固定機構１０
の各種動作を制御する制御手段である。たとえば、制御
回路２１は、この基板搬送装置に備えられる図示しない
操作パネルから基板の長辺の長さ（ａ値とする）が入力
されると、このａ値と前述の長さＬを比較する。そし
て、固定する基板の横方向の長さａ値がＬの１／２より
小さい場合には、基板のエッジが長さ方向全体に亘って
固定されるよう、ａ値の大きさに応じて、電空レギュレ
ータ２０からシリンダ２２に送る空気圧を、電磁弁１９
から送られてきた空気圧より小さくする。また、ａ値が
Ｌの１／２以上であれば、電磁弁１９から送られてきた
圧力のまま、シリンダ２２に空気を送るように制御す
る。

【００２３】上記構成のエッジ固定機構１０を有する基
板搬送装置において基板を固定する動作について、説明
する。まず、前記搬送機構により基板１００がエッジク
ランプ１２上に搬送される。次に、作業者が、エッジ固
定機構１０により基板１００を固定すべく、前記操作パ
ネルを操作する。この際、基板長さも入力する。次に、
エアー源をＯＮすると、圧縮空気が送り出され、減圧弁
１８を介して一定の圧力になって、電磁弁１９に送られ
る。次に、電磁弁１９が駆動されるとともに、基板１０
０の長辺の長さに応じて電空レギュレータ２０が制御さ
れ、所定の圧力の空気がシリンダ１６、２２それぞれに
送られる。

【００２４】シリンダ１６，２２に空気が送られると、
ロッド１６ａ、２２ａが上昇し、バックアップテーブル
１４が上昇する。それにより、バックアップテーブル１
４上の膨出部１４ａ、１４ａがエッジクランプ１２の脚
部１２ａ、１２ａに当接するとともに、バックアップテ
ーブル１４のバックアップピン１５…が基板１００の裏
面に当接する。この状態でさらに、エッジクランプ１２
および基板１００ごとバックアップテーブル１４は上昇
し、基板１００が基板受け板３に十分に押し付けられた
ところで、シリンダ１６、２２の動きが停止し、基板１
００はエッジクランプ２と基板受け板３によって上下方
向から挟まれて固定される。

【００２５】次に、図２のフローチャートに基づいて、
制御回路２１によって行われるシリンダ１６、２２に供
給する空気の圧力の制御処理を説明する。まず、ステッ
プＳ１において、前記操作パネルを介して、実際に固定
する基板の長辺の長さａ値が入力される。この値を受け
て、ステップＳ２において、エッジクランプ１２と基板
受け板１３によって固定され得る最大の長さＬの２分の
１と、ａ値が比較される。Ｌ／２がａ値より小さいと判
定されれば、ステップＳ４に移行する。また、ステップ
Ｓ２において、Ｌ／２がａ値より大きいと判定されれ
ば、ステップＳ３に移行する。ステップＳ３において
は、シリンダ２２にかかる空気圧Ｆが、電磁弁１９から
送り出される空気圧Ｆ₀に対して、Ｆ＝｛ａ／（Ｌ−
ａ）｝×Ｆ₀になるよう、電空レギュレータ２０に指示
する処理を行い、ステップＳ４に移行する。ステップＳ
４では、電磁弁１９をドライブする処理が行われ、この
制御処理を終える。

【００２６】以上の基板搬送装置によれば、制御回路２
１の制御の下、基板の長さに応じて、エッジが長さ方向
全体に亘って固定されるよう、エッジクランプ１２を駆
動するシリンダ１６、２２のうちシリンダ２２につい
て、電空レギュレータ２０によりシリンダ１６とは異な
る圧力の空気を供給することができる。つまり、固定す
る基板が小さいサイズのときには、エッジクランプ１２
と基板受け板１３との間に基板が介在しないエリアが生
じるが、エッジクランプ１２のこのエリアを駆動するこ
とに最も寄与するシリンダ２２に供給する空気の圧力を
電空レギュレータ２０により小さく抑えれば、従来の基
板搬送装置のように隙間が生じたりすることなく、基板
のエッジ全体を密着して確実に固定できる。

【００２７】なお、上記実施の形態では、搬送された基
板をエッジクランプ上の一方の側に寄せて固定すること
から、図２のフロチャートのステップＳ２、あるいはス
テップＳ３の各式に基づいて判断を行うように構成した
が、基板を固定する具体的な場所等に応じて、これら式
は変更されてもよい。また、上記では、空気圧シリンダ
を挙げたが、本発明の駆動手段はこれに限定されず、油
圧シリンダや、あるいはシリンダ構造を用いない、たと
えば電気的に制御されるモータ等の駆動力を利用するも
のでもよい。さらに、上記では、操作パネルを介して基
板の長さを入力するように構成したが、ＣＣＤカメラ等
からなる長さ検出手段により自動的に基板の長さを検出
するように構成してもよい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、駆動手
段により、エッジの長さに応じて、第１の押さえ部材に
対して場所によって異なる駆動力が加えられて、基板の
エッジが、第１の押さえ部材と第２の押さえ部材によっ
て、エッジの長さ方向全体に亘って固定される。たとえ
ば、固定する基板が小さく第１の当接部材と第２の当接
部材との間に基板が介在しないエリアが生じた場合、第
１の当接部材の前記エリアについては、駆動手段から加
える駆動力を抑えることによって、従来の基板搬送装置
のように隙間が生じたりすることなく、基板のエッジ全
体を密着して確実に固定できる。

【００２９】請求項２に記載の発明によれば、制御手段
によって圧力制御手段が制御されて、エッジの長さに応
じて、第１の押さえ部材を駆動する複数のエアーシリン
ダそれぞれに異なる圧力の空気を供給することができ
る。したがって、固定する基板が小さいサイズのときに
は、第１の当接部材と第２の当接部材との間に基板が介
在しないエリアが生じるが、第１の当接部材のこのエリ
アを駆動することに最も寄与するエアーシリンダに供給
する空気の圧力を他のシリンダに供給する圧力より小さ
く抑えることによって、従来の基板搬送装置のように隙
間が生じたりすることなく、基板のエッジ全体を密着し
て確実に固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板搬送装置に備えられるエッジ固定
機構の概略を示す図である。

【図２】図１のエッジ固定機構の制御回路により行われ
る、シリンダに供給する空気の圧力の制御処理を示すフ
ローチャートである。

【図３】従来の基板搬送装置に備えられるエッジ固定機
構の概略を示す図である。

【図４】図３のエッジ固定機構において基板を固定した
状態を示す図である。

【図５】図３のエッジ固定機構により小さい基板を固定
した状態を示す図である。

【符号の説明】

１０ エッジ固定機構 １１ 昇降機構（駆動手段） １２ エッジクランプ（第１の押さえ部材） １３ 基板受け板（第２の押さえ部材） １４ バックアップテーブル １５ バックアップピン １６、２２ シリンダ（エアーシリンダ） １６ａ、２２ａ ロッド １７ エアー源 １８ 減圧弁（圧力変換手段） １９ 電磁弁 ２０ 電空レギュレータ（圧力制御手段） ２１ 制御回路（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平松 徹 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA11 CC02 CC09 DD01 DD02 DD05 DD12 DD13 FF12 FF25 FF40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形状の基板を所定の箇所まで搬送し、 前記所定の箇所において、前記基板のエッジを、その長
   さ方向全体に亘って固定するエッジ固定機構を有し、 前記エッジ固定機構は、前記エッジの表裏両面のうちの
   一方の面から押さえる第１の押さえ部材と、他方の面か
   ら押さえる第２の押さえ部材と、前記第１の押さえ部材
   を前記第２の押さえ部材の方向へ往復駆動する駆動手段
   とを備え、前記基板を前記第１の押さえ部材と前記第２
   の押さえ部材との間に位置させた状態で、前記駆動手段
   により前記第１の押さえ部材を前記第２の押さえ部材の
   方向に駆動することによって前記エッジを固定するよう
   に構成されている、基板搬送装置において、 前記駆動手段は、前記エッジがその長さ方向全体に亘っ
   て固定されるよう、前記エッジの長さに応じて、前記第
   １の押さえ部材に対して場所によって異なる駆動力を加
   えることを特徴とする基板搬送装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、 圧縮空気を発生するエアー源と、 前記エアー源から発生される空気を一定の圧力に変換す
   る圧力変換手段と、 前記圧力変換手段を介して供給される空気により、前記
   第１の押さえ部材を駆動する複数のエアーシリンダと、 前記圧力変換手段から供給される空気の圧力を変えるこ
   とができる圧力制御手段と、 前記圧力制御手段を制御する制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記エッジの長さに応じて、前記複数
   のエアーシリンダそれぞれに異なる圧力の空気を供給す
   ることができるように、前記圧力変換手段を制御するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。