JP2003069213A - 基板反転旋回装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は基板の表裏面の両方に電子部品を実装
する際に、基板を１８０゜反転するとともに、基板の搬
送方向を変更する基板反転旋回装置に関する。 【解決手段】基板１００の表基板に電子部品を装着する
ための工程から、搬送挟持手段（フレーム部２０）にて
前記基板の左右側縁部を支持しながら該基板を搬入し、
そして前記搬送挟持手段に挟持されながら基板が反転す
るように支持手段（基板反転部Ａ）を設ける。そして、
前記支持手段を旋回自在に支持する土台２００を設け、
前記支持手段を旋回させることにより、前記搬送挟持手
段による基板の搬送方向を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は基板の表裏面の両方
に電子部品を実装する際に、基板を１８０゜反転すると
ともに、基板の搬送方向を変更する基板反転旋回装置に
関する。 【０００２】 【従来の技術】回路基板に電子部品を装着する電子部品
実装は、レール上もしくはベルトコンベア上に回路基板
を載せて搬送する回路基板搬送装置が用いられていた。
このような実装ラインでは、回路基板上にクリーム半田
を印刷し、回路部品の搭載位置に接着剤を塗布し、リフ
ロー炉で半田を溶かして電子部品の実装を行なう。この
場合において、回路基板の両面に電子部品を実装する場
合は、まず一方の面（例えば表面）に電子部品を実装し
た後に、回路基板を反転し、続いてもう一方の面（例え
ば裏面）に電子部品を実装することが行われる。そのた
めに実装ラインの途中に回路基板を反転するための回路
基板反転装置が必要である。 【０００３】また、上記のように回路基板の表面と裏面
とに部品を装着する場合、電子部品実装ラインが長いも
のとなり、工場内のスペースによっては、実装ラインを
直線的に配置することが困難になり、回路基板の裏面に
部品を装着する工程を各工場の作業スペースに合わせ
て、実装ラインを途中で屈曲させて設ける必要があっ
た。そのため、上記で説明した回路基板を反転するため
の基板反転装置と併設して回路基板の搬送方向を変更す
ることにより基板旋回装置にて基板の搬送方向を曲げる
ことで、実装ラインの配置を工場の作業スペースに対応
させていた。したがって、基板反転装置とともに基板旋
回装置を導入しなければならず、導入コストが高くなる
という問題があった。 【発明が解決しようとする課題】 【０００４】しかし、上記の方法では、基板反転装置と
基板旋回装置との両方を設けることにより、実装ライン
の占有床面積が大きくなる欠点と、また、元々実装ライ
ンの設置スペースが狭いのをカバーするために、基板旋
回装置により、実装ラインを曲げているのに、基板旋回
装置のために、実装ラインの設置スペースが増えるとい
う問題があった。また、基板の表裏面の両方に、電子部
品を実装するラインは、元々占有床面積が大きく、狭い
工場では設置が困難な場合が多く、省スペース化が望ま
れていた。 【０００５】さらに、基板反転装置のコンベヤのコンベ
ヤ位置と、併設された基板旋回装置のコンベヤ位置との
調整不良や剛性不足による振動によって基板がずれて、
基板反転装置から基板旋回装置に搬送された場合に基板
搬入部で基板が引っかかり、流れが停止してしまうとい
う課題があった。また、このような状態で基板に無理な
力がかかると、厚みの薄い基板や切り欠きのある基板で
は基板を破損してしまう場合もあった。 【０００６】本発明は以上の問題を鑑み、工場内での空
間スペースの省略化と、装置の製作費用削減のため、基
板反転装置と基板旋回装置を一台の装置に一体化するこ
とを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】基板１００に電子部品を
装着するための複数の工程を有する電子部品実装設備の
基板搬送経路において、基板を反転するととも搬送方向
を変更する基板反転旋回装置１であって、前記基板の左
右側縁部を支持して該基板を搬入及び搬出するととも
に、基板の左右側縁部を挟持する搬送挟持手段（フレー
ム部２０）と、前記搬送挟持手段に挟持された基板が反
転するように前記搬送挟持手段を回転自在に支持する支
持手段（基板反転部Ａ）と、前記搬送挟持手段を回転さ
せて基板を反転させる反転手段３０と、前記支持手段を
旋回自在に支持する底部４００と、前記支持手段を旋回
させることにより、前記搬送挟持手段による基板の搬送
方向を変更する旋回手段（旋回部Ｂ）とを備えることを
特徴とする。 【０００８】請求項１記載の発明によれば、基板反転装
置と基板旋回装置を一体にして設けたので、設置スペー
スの削減を図ることができる。また、基板の反転と旋回
を同時に行なうことで、実装工程全体の時間の短縮化が
でき、反転と旋回を同時に行わなくとも、反転と旋回と
を行なった際に、基板の搬入と搬出が１回で可能で時間
の短縮化が可能である。さらに、基板の反転と旋回に際
し、基板の搬出と搬入を行なう搬送手段が一つですむた
めコストダウンを図ることが可能となる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、 本発明による基板反転旋
回装置１について図面を参照しながら説明する。なお、
以下に説明する上下方向とは回路基板搬送面に対して垂
直に直交する方向を指し、左右方向とは回路基板搬送面
に対して平行な平面内で、回路基板搬送方向に直交する
方向を指し、前後方向とは基板搬送方向を指す。本発明
に係る基板反転旋回装置１は、基板１００の表基板面１
００ａの実装工程を終了後、次工程である裏基板面１０
０ｂに実装を行うために、基板１００を１８０度反転さ
せ、さらに生産ラインを途中で屈曲させて次の実装ライ
ンに基板１００を搬送するために旋回を行なうものであ
る。 【００１０】図１及び図２に示すように、基板反転旋回
装置１は、基板１００の表基板面１００ａを実装する実
装ラインから搬送されてきた基板１００を次工程に所定
の角度だけ旋回させて送り出すための旋回部Ｂと、該旋
回部Ｂの上部に設けられ、基板１００を１８０度反転さ
せるための基板反転部Ａとからなる。図１に示すよう
に、旋回部Ｂは箱型の土台２００と、土台２００の上面
に設置される周知のインデキサ３００とからなる。この
インデキサ３００内には駆動モーターが内蔵されてお
り、水平方向に予め設定された所定の角度だけ旋回可能
である。なお、インデキサ３００ではない、シリンダ装
置や回転シリンダ装置、また他のアクチュエータ等を用
いても良い。また、前記土台２００の制御ボックス２０
０ａ内には図示しない制御盤が設けられ、インデキサの
回転を制御することができる。 【００１１】図１に示すように、基板反転部Ａは、側面
がほぼ開口された形状の箱型の形状を有する支持体２を
備え、該支持体２は旋回部Ｂのインデキサ３００の上面
に固定される底部４００と、 該底部４００に対向する
上部の天井板５００とからなり、底部４００と天井板５
００はそれぞれの四隅の支柱６００により固定されてい
る。支持体２の内部には、基板１００を搬送するための
基板搬送装置１０と、該基板搬送装置１０を左右から挟
んで、摺動自在に取り付けられているフレーム部２０
と、フレーム部２０のほぼ中央部に取り付けられ、前記
基板搬送装置１０の反転のための反転シリンダ２５や反
転ベルト２６等からなる反転手段、基板１００のヘッド
部の位置を検出するための図示しない位置検出手段、基
板搬送装置１０の反転時に基板１００の落下を防止する
ための基板ストッパー１５等から構成される。 【００１２】また図１に示すように底部４００の左側に
は長方形状の側板６０が設けられ、側板６０にはほぼ中
央部に１箇所の貫通孔６１が、また該貫通孔６１の前後
にそれぞれ１箇所ずつの貫通孔６２、６３が設けられ、
図示しない右側の側板にも左右対称な位置に貫通孔が設
けられる。側板６０の中央部に設けた貫通孔６１には左
右方向に棒状の反転軸８０が回転可能に架け渡されてい
る。また、中央部に設けた貫通孔６１の前後に設けた貫
通孔６２、６３には左右方向に棒状のネジ軸８０ａ、８
０ｂが架け渡される。このネジ軸８０ａ、８０ｂには所
定の区間にネジ８１ａ、８１ｂが形成されている。そし
て、ネジ軸８０ａ、８０ｂは台形ネジとなっている。ま
た、ナットとの摩擦を小さくするために通常ボールネジ
を用いても良い。 【００１３】前記の側板６０に設けたそれぞれの貫通孔
６１、６２、６３に軸受板６１ａ、６２ａ、６３ａを設
置し、前記ネジ軸８０ａ、８０ｂの両端が側板上の軸受
板６１ａ、６２ａ、６３ａへ各々回動自在に軸支して固
定され、前記ネジ軸８０ａ、８０ｂの先端部分は側板６
０から突出した状態に設けられ、 前後のネジ軸８０
ａ、８０ｂの計４箇所の先端部分は例えば六角形状に形
成されている。さらに、それぞれのネジ軸８０ａ、８０
ｂの側板６０近傍にはネジ軸８０ａ、８０ｂ回りにスプ
ロケットが設けられており、前後の２つのネジ軸８０
ａ、８０ｂ間のスプロケットの歯にチェーン９０を巻き
掛けている。 【００１４】前記底部４００の左右側には、前記側板６
０を補強するための補強板６５、６６が設けられる。こ
の補強板６５、６６は断面形状L字型を有し、前記底部
４００と側板６０に垂直に当接されて固定される。上部
の天井板５００の左右には、下端部が下方に向かってほ
ぼＬ字状に折曲された係止片５１、５２が、前後に２箇
所ずつ形成されている。また、前記の天井板５００に設
けた係止片５１、５２には、前後に２本のガイド軸４
１、４２が左右方向に架け渡され、 前記ガイド軸４
１、４２の両端部が係止片５１、５２に固定される。前
記底部４００の左右に設けた側板６０には前記の上部に
設けたガイド軸４１、４２と上下対称な位置に、前後に
２本のガイド軸４３、４４が左右方向に架け渡される。
前記底部４００に設けたガイド軸４１、４２の両端部は
側板６０に固定される。 【００１５】図１に示すように、後述する基板搬送装置
１０を挟む状態に左右対称にフレーム部２０が設けられ
ている。図１に示すように前記フレーム部２０は、長尺
状の板体からなり、前後に対向する位置に設けられる一
対の支持プレート２８、２９と、前記の前後の支持プレ
ート２８、２９間に、基板搬送装置１０を支持及び反転
させる反転手段３０を備えた支持梁１３が前記底部４０
０と平行に該支持プレート２８、２９間に架け渡され
る。また、前記の各支持プレート２８、２９の上下の両
端部分には後述する直方体状の摺動部材１１ａ、１１
ｂ、１２ａ、１２ｂが固定される。 【００１６】前記支持プレート２８、２９の下部に設け
られる摺動部材１２ａ、１２ｂは、前記支持プレート２
８、２９の下端部を挟むような状態に前後に取り付けら
れ、それぞれの摺動部材１２ａ、１２ｂは２つの貫通孔
を有し、摺動部材１２ａ、１２ｂの片側の貫通孔には直
径が前記ガイド軸４１、４２の直径よりやや大きく設け
られ、また内部の表面は平滑な状態で、内部にガイド軸
４１、４２が挿通されている。また、他方の貫通孔の内
部にはネジが切られており、この貫通孔には、前記のネ
ジ軸８０ａ、８０ｂが挿通され、この状態で前記のフレ
ーム部２０がネジ軸８０ａ、８０ｂ及びガイド軸４１、
４２に沿って左右方向に移動できるようになっている。
また、上部の天井部５００に設けられる摺動部材１１
ａ、１１ｂは、支持プレート２８、２９の上端部の片側
に設けられるもので、貫通孔を有し内部の表面は平滑な
状態で、内部にガイド軸４３、４４が挿通される。 【００１７】前記支持梁１３の中間部には、後述する基
板搬送装置１０を支持及び反転させるための反転手段３
０が設けられる。この反転手段３０は左側にも左右対称
な位置に設けられる。図３に示すように、反転手段３０
は前記支持梁１３上に形成した断面形状Ｌ字型をした支
柱２３が形成され、回転軸２１が支持梁１３の上面に結
合された支柱２３の上端の軸受部に回転可能に結合され
ており、一方の端部が反転シリンダ２５に連結された構
成となっている。また、回転軸２１の他方の端部は内部
にリニアベアリングが組み込まれている矩形状のコンベ
アブラケット２４を介して後述するコンベアフレーム３
５に固定されている。 【００１８】また、前記回転軸２１の先端の取り付けた
反転シリンダ２５と前記支柱２３のほぼ中間位置には第
１プーリ２２が取り付けられ、また、第１プーリ２２か
ら垂直下方位置には、反転軸８０に第２プーリ２７が取
り付けられる。そして第１プーリ２２には反転ベルト２
６が掛けられ、下部の反転軸８０に設けた第２プーリ２
７に掛けられる。また、前記第２プーリ２７と反転軸８
０は完全に固定せず、前記反転軸８０に粗目状の凹凸部
を設けて第２プーリ２７が左右方向に摺動自在に設けら
れている。反転ベルト２６は、タイミングベルトを用い
ても良い。 【００１９】また、前記支持プレート２８、２９の支持
梁１３からやや下方に離れた位置に、長尺状の補助プレ
ート４１を前後の支持プレート２８、２９に挟まれる位
置に設ける。そして、前記補助プレート４１には、前記
反転ベルト２６が撓まないように、テンションプーリ４
１ａが回動自在かつ反転ベルト２６に嵌合するように備
えられている。 【００２０】基板搬送装置１０は図１に示すように、前
記反転手段３０の回転軸２１に断面コ字状の溝部が前後
に渡って形成されるコンベアフレーム３５が固定され
る。このコンベアフレーム３５の前端部には基板搬送モ
ータ３６が取付けられており、基板搬送モータ３６に回
転軸が取り付けられ、駆動ギア３７を介して、前記コン
ベアフレーム３５の前端部の上下に設けた駆動プーリ３
８に噛み合っている。また、コンベアフレーム３５の溝
部を挟んだ上下には、前後方向に複数個の回転可能なプ
ーリ３９が適宜な間隔を開けて取り付けられており、プ
ーリ３９には２本のベルト４０が上下に基板１００が通
過できる隙間を設けて向かい合うようにかけられてい
る。 【００２１】また、この基板搬送装置１０の基板１００
の搬入側端部および搬出側端部には基板１００の搬入及
び搬出を検知する検知手段としての図示しない搬入検知
センサと図示しない搬出検知センサとが設けられてい
る。基板１００の進行方向に対し基板搬送装置１０の出
口側には基板ストッパー１５が取り付けられている。
前記の基板ストッパー１５はL字型をした金属棒からな
り、基板ストッパー１５の基部が回転シリンダ１６と接
続されている。 【００２２】基板１００の左右方向の幅に合わせ、左右
のコンベアフレーム３５の幅の変更が可能である。上記
で説明したように、搬送方向左側のフレーム部２０は、
支持プレート２８、２９、支持梁１３、反転手段３０、
コンベアフレーム３５等を一体として上下に設けた摺動
部材にて固定されている。そして、前記フレーム部２０
を搬送方向の左右に移動させることで、左右のコンベア
フレーム３５間の変更が可能となる。この場合、上述し
たように前記反転軸８０に設けた第２プーリ２７は左右
方向に摺動可能であるため、前記フレーム部２０の移動
距離に合わせて、第１プーリ２２の鉛直下に位置するよ
うに移動させる。 【００２３】また前記フレーム部２０を左右方向に移動
させるには、前後２本の回転軸８０ａ、８０ｂのうち一
方の回転軸８０ａの片端部に形成された六角軸手動ハン
ドル８５を嵌め、回転（例えば時計回り）させることに
より回転軸８０ａ、８０ｂが回転する。この際、前後の
回転軸８０ａ、８０ｂはチェーン９０にて繋がれてお
り、一方の回転軸８０ａが回転すると同時に前記チェー
ン９０を介して他方の回転軸８０ｂが回転する。そし
て、回転によってフレーム部２０が例えば底部４００の
左端部方向に向かって移動する。前記フレーム部２０
は、手動ハンドル８５の回転量に応じて移動量を自在に
変更可能である。 【００２４】また手動ハンドル８５を逆方向に回転（例
えば反時計回り）させれば、一方の回転軸８０ａが上記
で説明した回転方向と反対方向（反時計回り）に回転
し、フレーム部２０が右側端部方向に移動する。上記で
説明したように構成されているので、基板幅に合わせ
て、基板搬送装置１０をこれら摺動部材が移動すること
によりフレーム部２０が底部４００の端部方向に移動可
能となっている。 【００２５】以上のように構成された本実施例による基
板反転装置及び旋回装置１について、以下その動作を説
明する。基板１００の表面を実装する工程より送られて
きた基板１００は、基板搬送モータ３６の駆動により、
フレーム部２０に設けられた、コンベアフレーム３５の
上下のベルト４０に、基板１００の左右の両端部が挟持
され搬送される。 【００２６】そして、前工程より送られてきた基板１０
０の先端を、コンベヤフレーム３５の入口に取り付けた
センサーが検知すると、基板搬送モータ３６が回転を始
め、ベルト４０に挟まれながら基板１００は搬入され、
センサーが基板１００の終端部の位置を検知すると基板
搬送モータ３６が停止し、同時にベルト４０の移動が停
止する。次に上記で説明したように、基板搬送装置１０
の出口側の反転シリンダ１６が駆動し、基板ストッパー
１５の先端部分が搬送方向に平行な位置の状態から、搬
送方向に垂直な方向に起立する。 【００２７】前記の基板ストッパー１５が完全に搬送方
向と垂直な方向に回転後、次いで、反転手段３０のコン
ベアフレーム３５がＸ方向に回転し始める。反転手段３
０の反転シリンダ２５の駆動により回転軸２１が１８０
度回転すると、それにともない第１プーリ２２が１８０
度回転し、反転ベルト２６を介して鉛直下に設けた第２
プーリ２７が１８０度回転する。また、前記反転手段３
０は下部の反転軸８０の、右側に設けた図示しない第２
プーリを介して連動されるので、上記の動作により、反
転手段３０に接合されたコンベアフレーム３５が左右一
体となり反転する。 【００２８】コンベアフレーム３５の回転の際、基板１
００は基板ストッパー１５の先端部分とコンベアフレー
ム３５に設けた上下の２本のベルト４０で挟まれている
ので、Ｘ方向に回転した場合、基板ストッパー１５の先
端部分で、基板１００の先端部を支える状態になるの
で、落下や位置ずれを防止することができる。反転が終
了したら基板搬送装置１０の出口側の反転シリンダ１６
が駆動し、基板ストッパー１５の先端部分が搬送方向に
垂直な位置の状態から、搬送方向に平行な方向に戻る。 【００２９】コンベアフレーム３５が１８０度反転した
後、次いで旋回部Ｂにて上部の基板反転部Ａを水平方向
の所定の位置に旋回する。そして、コンベアフレーム３
５が次工程のコンベアと直線方向に達すると、旋回が停
止する。そして、基板搬送装置１０の基板搬送モータ３
６が上記で説明した回転方向と逆方向に回転し、これと
ともにベルト４０も逆方向に移動する。 【００３０】なお、反転部Ａと旋回部Ｂとを同時に動作
させ、基板１００の反転と基板の搬送方向の変換を同時
に行なっても良い。 【００３１】 【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、基板反転
装置と基板旋回装置を一体にして設けたので、設置スペ
ースの削減を図ることができる。また、基板の反転と旋
回を同時に行なうことで、実装工程全体の時間の短縮化
ができ、反転と旋回を同時に行わなくとも、反転と旋回
とを行なった際に、基板の搬入と搬出が１回で可能で時
間の短縮化が可能である。さらに、基板の反転と旋回に
際し、基板の搬出と搬入を行なう搬送手段が一つですむ
ためコストダウンを図ることが可能となる。 【００３２】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係る基板反転旋回装置における斜視図
である。 【図２】本発明に係る基板反転旋回装置における垂直断
面図である。 【図３】上記における反転手段の拡大図である。 【符号の説明】 １ 基板反転旋回装置 Ａ 基板反転部（支持手
段） Ｂ 旋回部（旋回手段） １０ 基板搬送装置（搬送
挟持手段） １５ 基板ストッパー ２０ フレーム部 ２５ 反転シリンダ ２６ 反転ベルト ３０ 反転手段 ３５ コンベアフレーム ４０ ベルト ８０ 反転軸 １００ 基板 ２００ 支持体 ３００ インデキサ ４００ 底部 ５００ 天井板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】基板に電子部品を装着するための複数の工
   程を有する電子部品実装設備の基板搬送経路において、
   基板を反転するととも搬送方向を変更する基板反転旋回
   装置であって、 前記基板の左右側縁部を支持して該基板を搬入及び搬出
   するとともに、基板の左右側縁部を挟持する搬送挟持手
   段と、 前記搬送挟持手段に挟持された基板が反転するように前
   記搬送挟持手段を回転自在に支持する支持手段と、 前記搬送挟持手段を回転させて基板を反転させる反転手
   段と、 前記支持手段を旋回自在に支持する底部と、 前記支持手段を旋回させることにより、前記搬送手段に
   よる基板の搬送方向を変更する旋回手段とを備えること
   を特徴とする基板反転旋回装置。