JP2003264397A - 電子部品実装装置の基板バックアップピン自動入替え機構及びそれを用いた基板バックアップ自動入替え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、バックアップピン２９の交換作業を
自動化することにより、バックアップピン２９の交換作
業の効率化と省力化を図ることを目的とする。 【解決手段】基板バックアップピン自動入替え機構２
は、保管ベース３２に立設されたバックアップピン２９
をシリンダＢ３３にて上昇させるとともにシリンダＡで
チャックＡ６４を降下させ、チャックＡ６４でバックア
ップピン２９の軸先端２９ａを把持し、次に、チャック
Ａ６４を上昇させ、バックアップピン２９を保管ベース
３２から抜き取り、チャックＡ６４に把持されたバック
アップピン２９をＸ軸方向駆動部３９及びＹ軸方向駆動
部４０でバックアップベース１５上に相対移動させ、シ
リンダＡ７０でチャックＡ６４を降下させ、バックアッ
プピン２９をバックアップベース１５の所定穴位置に挿
入させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に電子部品
を実装する表面実装装置等に装備される基板バックアッ
プピン自動入替え機構及び基板バックアップピン自動入
替え方法に関するもので、さらに詳しくは、バックアッ
プピンをその保管場所からバックアップベースに自動的
に移送し、挿入する。また、バックアップベース上のバ
ックアップピンをその保管場所へ移送し、収納する基板
バックアップピン自動入替え機構及び基板バックアップ
ピン自動入替え方法に関するものである。

【従来の技術】従来、プリント基板上にクリーム半田を
塗布するスクリーン印刷機や電子部品を基板上に実装す
るチップマウンタ等の電子部品実装装置においては、、
供給コンベアから送られてきた基板は、実装装置内の基
板支持テーブル上に停止され、基板支持テーブル上の所
定位置にクランプ位置決めされる。その際、処理中の基
板の歪みや反りを防止するために、基板の下方に配設さ
れたバックアップベースに穿設された複数の穴部にバッ
クアップピンと呼ばれる段状のピンを要所々に立設させ
て、このバックアップピンの先端面で基板裏面を下方か
ら支えている。従来では、このバックアップピンは必要
に応じて作業者が、基板の近傍に配設されたバックアッ
プピンの保管場所からバックアップピンを一本づつ抜き
取り、バックアップベースの所定穴位置に一本々手作業
で挿入していた。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法では、作業者の目視や感にたよっているた
め、非常に手間と時間がかかり、挿入後に誤挿入が無い
かどうかバックアップ挿入位置を再確認する必要があっ
た。また、段取り替えの際に、基板の種類が変わってバ
ックアップピンの位置を変更する場合には、再度、バッ
クアップピンの位置決めを一からやり直さなければなら
なかった。また、特開２０００−１３００９号公報に
は、基板のパターンや電子部品等の位置が実寸大で表示
された透明または半透明のシートを基台の上方にバック
アップピンの長さ以上離して配置し、バックアップピン
を基台とシートの間に位置させ、シートの上方からバッ
クアップピンの位置を透視しながらバックアップピンを
手作業でバックアップベース上に挿入する方法が開示さ
れている。この方法では、シートを作成するのに手間が
かかるとともに、段取り替え毎に基板の種類に応じた絵
柄のシートを何枚も容易する必要があり、シートの整理
や管理の煩雑さとともに、一方の手でシートを所定位置
に保持して、もう一方の手でバックアップピンを保管場
所から抜き取り、バックアップベースに挿入する作業は
非常に手間と労力を要するものであった。また、バック
アップベースに付された目盛を頼りにバックアップピン
を挿入する方法も行われていた。いずれにしても、バッ
クアップピンの位置決めには非常な手間と労力がかかっ
ていた。本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、バックアップピンを、保管収納
場所からバックアップベースに自動的に移送することに
より、バックアップピンの交換作業の効率化と省力化を
図ることができる基板バックアップピン自動入替え機構
及び基板バックアップピン自動入替え方法を提供するこ
とにある。

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明に係る基板バックアップピン自動入替え
装置は、搬入路から機内に搬入された基板と、機内の所
定位置に停止した基板の端面を支持する基板支持手段
と、前記基板の下方に配設したバックアップベースと、
該バックアップベースに穿設された穴部と、前記穴部に
挿入され、上端面が基板裏面に当設するように立設され
たバックアップピンと、前記バックアップベースを前記
基板に対して相対移動させ、基板の裏面にバックアップ
ピンの上端面を当接させるバックアップベース移動手段
と、前記バックアップベースの近傍に配設され、穴部を
有し、該穴部に前記バックアップピンを立設して保管す
る保管手段を備えた電子部品実装装置において、前記バ
ックアップピンを把持する把持手段と、該把持手段をＺ
軸方向に移動させる第１把持移動手段と、前記把持手段
をＸ軸方向に移動させる第２把持移動手段と、前記把持
手段をＹ軸方向に移動させる第３把持移動手段と、前記
保管手段をＺ軸方向に移動させる保管移動手段と、前記
把持手段と保管手段を制御移動させる対して相対移動さ
せる第１把持移動手段と、前記把持手段を前記バックア
ップベースに対して相対移動させる第２把持移動手段
と、前記把持手段、保管手段及び前記各移動手段を制御
する制御装置とを備えたことを特徴とする。また、本発
明に係る基板バックアップピン自動入替え方法は、前記
記載のバックアップピン自動入替え機構を用いた基板バ
ックアップピン自動入替え機構を用いた基板バックアッ
プピン自動入替え方法であって、把持手段を前記保管手
段に対して相対移動させ、保管手段に保管されたバック
アップピンを把持するステップと、把持手段がバックア
ップピンを把持しやすい最適位置まで保管手段を移動さ
せるステップと、バックアップピンを把持した把持手段
をバックアップベースに対して相対移動させ、前記バッ
クアップピンをバックアップベースの所定の穴部に挿入
させるステップと、把持手段がバックアップピンをバッ
クアップベースの所定の穴位置に挿入するために最適な
位置までバックアップベースを移動させるステップと、
を含むことを特徴とする。また、本発明に係る基板バッ
クアップピン自動入替え方法は、前記記載のバックアッ
プピン自動入替え機構を用いた基板バックアップピン自
動入替え方法であって、把持手段をバックアップベース
に対して相対移動させ、バックアップベースのバックア
ップピンを把持するステップと、バックアップピンを把
持した把持手段を前記保管手段に対して相対移動させ、
バックアップピンを前記保管手段の所定の穴位置に挿入
させるステップと、把持手段がバックアップピンを保管
手段の所定穴位置に挿入するために最適な位置まで保管
手段を移動させるステップと、を含むことを特徴とす
る。また、本発明に係る基板バックアップピン自動入替
え装置の他の形態は、前記把持手段は撮像手段と一体に
されたことを特徴とする。また、本発明に係る基板バッ
クアップピン自動入替え装置の他の形態は、前記撮像手
段にて保管手段及びバックアップベースのバックアップ
ピン挿入位置のテーチングデータを生成することを特徴
とする。また、本発明に係る基板バックアップピン入替
え方法の他の形態は、前記他の形態のバックアップピン
自動入替え機構を用いた基板バックアップピン自動入替
え方法であって、前記撮像手段にて保管手段及びバック
アップベースのバックアップピン挿入位置のテーチング
データを生成するステップと、このテーチングデータに
基づいて前記把持手段を保管手段に対して相対移動さ
せ、保管手段のバックアップピンを把持するステップ
と、把持手段がバックアップピンを把持しやすい最適位
置まで保管手段を移動させるステップと、バックアップ
ピンを把持した把持手段を、テーチングデータに基づい
てバックアップベースに対して相対移動させ、バックア
ップピンをバックアップベースの所定の穴位置に挿入さ
せるステップと、把持されたバックアップピンが前記バ
ックアップベースの穴位置に挿入するために最適な位置
までバックアップベースを移動させるステップと、を含
むことを特徴とする。また、本発明に係る基板バックア
ップピン入替え方法の他の形態は、前記他の形態のバッ
クアップピン自動入替え機構を用いた基板バックアップ
ピン自動入替え方法であって、テーチングデータに基づ
いて前記把持手段を前記バックアップベースに対して相
対移動させ、バックアップベースのバックアップピンを
把持するステップと、バックアップピンを把持した把持
手段を前記保管手段に対して相対移動させ、バックアッ
プピンを保管手段の所定の穴位置に挿入させるステップ
と、把持されたバックアップピンが前記保管手段の穴位
置に挿入するために最適な位置まで保管手段を移動させ
るステップと、を含むことを特徴とする。

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
形態である基板バックアップピン自動入替え機構が搭載
されたスクリーン印刷機の概略構成を示す正面図、図２
は、スクリーン印刷機における基板バックアップピン自
動入替え機構の概略構成を示す斜視図、図３は、基板バ
ックアップピン自動入替え機構のバックアップピン把持
機構部の概略構成を示す斜視図、図４は、基板バックア
ップピン自動入替え機構の基板支持テーブル及びバック
アップピン保管機構部の概略構成を示す斜視図、図５
は、基板バックアップピン自動入替え機構のＫ−Ｋ’断
面図、図６は、基板支持テーブルの概略構成を示すＬ−
Ｌ’断面図、図７は、基板バックアップピン自動入替え
機構の概略構成を示す上面図、図８は、バックアップピ
ン把持機構部の概略構成を示す斜視図、図９は、バック
アップピン保管機構部の概略構成を示す斜視図、図１０
は、バックアップベース及びバックアップピンを示す斜
視図、図１１は、本発明の一実施例におけるスクリーン
印刷機の基板バックアップピン自動入替え機構の動作を
説明する動作説明図、図１２は、基板バックアップ自動
入替え機構の各部の動作タイミングを説明する動作タイ
ミングチャート図である。また、以下、詳細な技術説明
中に出てくるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向について説明する。
まず、図１、図５において、Ｘ軸方向は、図面の左右方
向、Ｙ軸方向は、紙面を貫通する方向、Ｚ軸方向は図面
の上下方向である。また、図６において、Ｘ軸方向は、
紙面を垂直に貫通する方向、Ｙ軸方向は、図面の左右方
向、Ｚ軸方向は、図面の上下方向である。また、図７に
おいて、Ｘ軸方向は、図面の左右方向、Ｙ軸方向は図面
の上下方向、Ｚ軸方向は、図面を垂直に貫通する方向で
ある。また、図１１においては、Ｘ軸方向は、図面の左
右方向、Ｙ軸方向は、図面を垂直に貫通する方向、Ｚ軸
方向は図面の上下方向である。次に、図１に示すよう
に、スクリーン印刷機１は、基板Ｐ上に電子部品を実装
する電子部品実装装置の一例を示すもので、基板Ｐ上に
電子部品を半田付けするためのクリーム半田のパターン
を基板Ｐの表面に印刷するための装置である。本実施形
態の基板バックアップピン自動入替え機構２は、このス
クリーン印刷機に搭載されている。まず、このスクリー
ン印刷機１の概略構成について説明する。このスクリー
ン印刷機１は、図１乃至図７に示すように、スクリーン
印刷機本体３と、このスクリーン印刷機本体３上に設置
された基板支持テーブル４と、この基板支持テーブル４
の上方に配されたスクリーン支持手段５と、このスクリ
ーン支持手段５によって支持されたスクリーン６の上方
に配されたスキージヘッド７と、基板支持テーブル４と
スクリーン支持手段５の略中間に配設されたバックアッ
プピン把持機構部７と、基板支持テーブル４がスクリー
ン印刷機本体３に固定された後述するガイド部材８の連
結箇所に取り付けられたバックアップピン保管機構部９
と、基板Ｐを機内に搬送する供給コンベア１０と、処理
済み基板Ｐを機外へ搬送する排出コンベア１１とを備え
ており、それらがパーソナルコンピュータから成る制御
装置（不図示）によって駆動制御されるようになってい
る。図４及び図６に示すように、基板支持テーブル４
は、水平方向に延びるＸ軸方向に移動するためのＸ軸ベ
ース１２と、このＸ軸ベース１２上に設けられたＺ軸方
向に移動するＺ軸ベース１３と、このＺ軸ベース１３上
に設けられた水平面内で回転する基板支持ベース１４
と、この基板支持ベース１４上に設けられたＺ軸方向に
移動するバックアップベース１５と、基板支持ベース１
４上に設けられた基板クランプ機構１６とを備えてい
る。図６に示すように、Ｘ軸ベース１２は、一対のガイ
ド部材８を介してスクリーン印刷機本体３に支持されて
おり、略水平方向に延びるＸ軸の方向に移動可能となっ
ており、図示しない駆動機構により同方向に往復移動す
る。基板支持ベース１４は略水平に配置され、その中心
部から垂下した中心軸が軸受け１７によりＺ軸ベース１
３の略中心部に軸支されている。軸受け１７は、自動調
芯玉軸受けにより構成されており、これによって、基板
支持ベース１４が、略水平な平面内で回転可能かつ傾動
可能に軸支されている。図６に示すように、Ｚ軸ベース
１３には、複数個のボールナット１８が取り付けられて
おり、これらはそれぞれ回転軸の外周部に設けられたボ
ールネジ１９に螺合している。各回転軸は、Ｚ軸ベース
１３に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動
しないように取り付けられており、Ｘ軸ベース１２を貫
通して下方に延びている。各プーリ２０は、ベルト２１
を介してモータ２２に連結されており、このモータ２２
を駆動すると、各回転軸が回転してＺ軸ベース１３及び
その上方の部分がＸ軸ベース１２に対して上下動する。
図６に示すように、基板支持ベース１４には複数本のボ
ールナット２３が取り付けられ、これらはそれぞれ回転
軸の外周部に設けられたボールネジ２４に螺合してい
る。各回転軸は、基板支持ベース１４に対して、軸線回
りに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けら
れていて、Ｚ軸ベース１３を貫通しており、Ｚ軸ベース
１３の略上面に取り付けられている。各ボールネジ２４
の上端はバックアップベース１５の下面に回転可能に固
定されている。これらのプーリ２５は、基板支持ベース
１４の下面に取り付けられたモータ２６にベルト２７を
介して連結されており、モータ２６を駆動すると回転軸
２４が回転してバックアップベース１５が基板支持ベー
ス１４に対し上下動する。図７及び図１０に示すよう
に、バックアップベース１５上面には、複数個の穴２８
が貫通して穿設され、これらの穴部２８には、バックア
ップピン２９の軸下部２９が垂直に挿入されている。こ
れらのバックアップピン２９の軸上部２９ａ端面で基板
Ｐの下面を支持することができる。なお、バックアップ
ピン２９はバックアップベース１５の穴部２８に着脱自
在に固定されるようになっており、バックアップベース
１５の任意の位置に立設することができる。図４乃至図
５に示すように、基板クランプ機構１６は、供給コンベ
ア１０により図１のＸ軸方向から搬送されてくる基板Ｐ
を図１のＹ軸方向に挟み込んで基板Ｐをクランプする。
次に、本発明の基板バックアップピン自動入替え機構２
の構成について説明する。図２に示すように、基板バッ
クアップピン自動入替え機構２は、バックアップピン保
管機構部９と、バックアップピン把持機構部７とから構
成されている。バックアップピン保管機構部９は、図
４、図５及び図７に示すように、基板支持テーブル４の
Ｘ軸ベース１２を支える一対のガイド部材８を連結する
連結板３０上面に載置されている。また、バックアップ
ピン把持機構部７は、図３、図５及び図７に示すよう
に、基板支持テーブル４の近傍に配され、スクリーン印
刷機本体３上に配設されている。まず、バックアップピ
ン保管機構部９は、複数本のバックアップピン２９と、
バックアップピン２９を立設させるための穴部３１が穿
設された保管ベース３２と、保管ベース３２をＺ軸方向
に移動させるシリンダＢ３３と、シリンダＢ３３のピス
トンロッド３４と保管ベース３２を結合する連結板３５
と、シリンダＢ３３の側面に固定され、このシリンダＢ
３３を支えるブラケット３６とから構成されている。こ
のバックアップピン保管機構部９は、シリンダＢ３３の
ピストンロッド３４がＺ方向に移動することにより、保
管ベース３２に立設したバックアップピン２９がＺ方向
に移動する。また、バックアップピン把持機構部７は、
把持ヘッド部３７と、把持ヘッド本体３８と、把持ヘッ
ド部３７をＸ軸方向へ移動させるＸ軸方向駆動部３９
と、把持ヘッド本体４０をＹ軸方向へ移動させるＹ軸方
向駆動部４０とから構成されている。把持ヘッド部３７
は、バックアップピン２９を把持するチャック部４１
と、基板Ｐ上の認識マークを撮像するカメラ部４２とか
ら構成されている。チャック部４１とカメラ部４２は、
一体で把持ヘッド本体３８上をＸ軸方向駆動部３９によ
りＸ軸方向に移動する。把持ヘッド本体３８はＹ軸移動
機構部４０によりＹ軸方向に移動する。把持ヘッド本体
３８は、奥に向かって開放したコ字形状を成しており、
前面及び左右の周縁に上方向に延びる枠リブ４３を形成
している。把持ヘッド本体３８の左右のコ字形状部４４
下面にはＹ軸方向に延びるリニアガイド４５が固定され
ている。このリニアガイド４５は、スクリーン印刷機本
体３上に平行に設けられたＹ軸方向に延びる一対のガイ
ドレール４６に摺動自在に係合しており、これによって
把持ヘッド本体３８は、基板支持テーブル４上をＹ軸方
向に往復移動する。また、把持ヘッド本体３８の前面枠
リブの前側面４３ａにはＸ軸方向に延びるガイドレール
４７が固定されている。このガイドレール４７には、前
記カメラ部４２とチャック部４１が一体でＸ軸方向に摺
動するためのリニアガイド４８が取り付けられている。
また、把持ヘッド本体３８の前側リブ４３の前面４３ａ
の略右端にはボールナット４９が固定されている。この
ボールナット４９にはＹ軸方向に延びるボールネジ５０
が螺合しており、その前端部はスクリーン印刷機本体３
上に固定された軸受け５１に回転自在に支持され、ボー
ルネジ５０の後端部はスクリーン印刷機本体３に固定さ
れた、内部にカップリング５２を有する軸受け５３に回
転自在に支持され、この軸受け５３の後端に固定された
パルスモータ５４の軸部と軸受け５３内部でカップリン
グ５２により連結されている。また、把持ヘッド本体３
８の前側枠リブ４３の前面４３ａ上のリニアガイド４８
には、ボールナット５５が固定されている。このボール
ナット５５にはＸ軸方向に延びるボールネジ５６が螺合
しており、その右端部は前側リブ４３の前面４３ａの略
右端に固定された軸受け５７に回転自在に支持され、ボ
ールネジ５６の左端部は前側リブ４３の前面４３ａに固
定された内部にカップリング５８を有する軸受け５９に
回転自在に支持され、この軸受け５９の左端に固定され
たパルスモータ６０の軸部と軸受け５９内部でカップリ
ング５８により連結されている。前記ボールナット５５
の前面には、ブラケット６１が取り付けられている。こ
のブラケット６１の前面にはカメラ部４２とチャック部
４１が取り付けられている。また、カメラ部４２は、カ
メラ６２と、カメラ６２を保持するカメラホルダー６３
より構成されている。カメラ６２は、下方向にレンズ開
口口６２ａを向け、カメラホルダー６３に固定され、カ
メラホルダー６３は、前記ブラケット６１内に取り付け
られ、このブラケット６１は前記ボールナット５５前面
に固定されている。また、チャック部４１は、図８に示
すように、シリンダによりチャックが開閉する機構を有
するチャックＡ６４と、チャックＡ６４を取り付ける固
定金具６６と、固定金具６６の背面側に固定されたＺ軸
方向に延びるガイドレール６７と、このガイドレール６
７上を摺動するリニアガイド６８と、このリニアガイド
６８に端面が固定された固定金具６９、固定金具６９に
取り付けられたチャックＡ６４をＺ方向に摺動させるシ
リンダＡ７０とから構成されている。チャックＡ６４
は、把持部７１を下方向に向けて、固定金具６６に固定
されている。固定金具６６の上部には、奥に向かって垂
直に平面６６ａが形成されており、この平面６６ａには
シリンダＡ７０のピストンロッド７０ａが連結されてい
る。固定金具６６の背面にはＺ軸方向に延びるガイドレ
ール６７と、このガイドレール６７上を摺動するリニア
ガイド６８が固定され、このリニアガイド６８には固定
金具６９の端面が摺動自在に固定されている。固定金具
６９の右側面には、シリンダＡ７０がピストンロッド７
０ａを上向きにして取り付けられている。シリンダＡ７
０のピストンロッド７０ａの先端は、前記固定金具６６
の平面６８ａに固定されている。このような機構のチャ
ック部４１は、シリンダＡ７０が駆動すると、ピストン
ロッド７０ａに連結された固定金具６６の平面６８ａが
Ｚ軸方向に移動し、固定金具６６に固定されたチャック
Ａ６４が前記固定金具６６に対してＺ軸方向に摺動す
る。チャック部４１は、固定金具６９が前記ブラケット
６１の右側面に固定され、カメラ部４４と一体となる。
尚、スクリーン支持手段５、スキージヘッド７、供給コ
ンベア１０及び排出コンベア１１は、本発明の構成とは
直接関係がないゆえ、詳細な説明は、割愛する。次に、
本発明の基板バックアップ自動入替え機構２の動作を説
明する。バックアップピン２９をバックアップピン保管
機構部９からバックアップベース１５に移送する場合、
または、その逆方向に移送する場合を説明する。図１１
及び図１２に従って説明すると、 （１）まず、シリンダＡ７０を駆動して、チャックＡ６
４を（ｃ点）まで降下させる。それと同時に、シリンダ
Ｂ３２を駆動して、保管ベース３２のバックアップピン
２９を（ｃ点）まで上昇させる。チャックＡ６４を駆動
してチャック７１を開き、バックアップピン２９の軸先
端２９ａを把持する。また、別途バックアップベース１
５を原点位置（ｈ点）からバックアップピン２７挿入位
置（ｇ点）まで上昇させる。 （２）次に、シリンダＡ７０を駆動して、（ｄ点）チャ
ックＡ６４を（ｄ点）まで上昇させ、チャックＡ６４の
チャック７１で把持したバックアップピン２９を（ｄ
点）まで上昇させる。 （３）次に、Ｘ軸（Ｘ軸方向駆動部３９）及びＹ軸（Ｙ
軸方向駆動部４０）を駆動させて、チャックＡ６４のチ
ャック７１に把持されたバックアップピン２９をバック
アップベース１５上の（ｅ点）まで移動させる。 （４）次に、シリンダＡ７０を駆動してチャックＡ６４
をバックアップベース１５上（ｆ点）まで降下させ、バ
ックアップベース１５の所定穴位置にバックアップピン
２９の軸後端２９ｂを挿入させる。 （５）次に、チャックＡ６４を駆動してチャック７１を
開き、バックアップピン２９を開放する。そして、シリ
ンダＡ７０を駆動してチャックＡ６４を上昇させる。 （６）次に、Ｘ軸（Ｘ軸方向駆動部３９）及びＹ軸（Ｙ
軸方向駆動部４０）を駆動させて、チャックＡ６４を元
の位置（の位置）に復帰させる。 （７）シリンダＢ３３を駆動して、保管ベース３２を降
下させ、元の位置に戻す。 以上の工程を繰り返して、バックアップピン保管機構部
２の全てのバックアップピン２９をバックアップベース
１５に挿入する。基板Ｐが基板クランプ機構１６にクラ
ンプされると、更にバックアップベースを上昇させ、バ
ックアップピンを基板の裏面に圧設させる。次に、バッ
クアップピン２９をバックアップベース１５から抜き去
り、バックアップピン保管機構部９に収納する工程は、
上記工程の逆工程を行う。 （１）まず、Ｘ軸（Ｘ軸方向駆動部３９）及びＹ軸（Ｙ
軸方向駆動部４０）を駆動させて、チャックＡ６４を所
定バックアップピン２９上に移動させ、チャックＡ６４
を駆動して、チャック７１を開き、シリンダＡ７０を駆
動してチャックＡ６４を降下させ、チャックＡ６４を駆
動してチャック７１を閉じ、バックアップピン２９の軸
先端２９ａを把持する。 （２）次に、シリンダＡ７０を駆動してチャックＡ６４
を上昇させ、Ｘ軸（Ｘ軸方向駆動部３９）及びＹ軸（Ｙ
軸方向駆動部４０）を駆動させて、チャックＡ６４をバ
ックアップピン保管機構部９の保管ベース３２上まで移
動させる。 （３）次に、シリンダＡ７０を駆動してバックアップピ
ン２９を把持したチャックＡ６４を降下させるとともに
シリンダＢ３３を駆動して、バックアップピン保管機構
部９の保管ベース３２を上昇させ、チャックＡ６４に把
持されたバックアップピン２９を保管ベース３２の所定
穴位置に挿入させる。 （４）次に、チャックＡ６４のチャック７１を開放し
て、シリンダＡ７０を駆動して、チャックＡ６４をの
位置に上昇させるとともにバックアップピン保管機構部
９の保管ベース３２を元の位置に戻す。 次に、前述したスクリーン印刷機１によって印刷を行う
に先だって、バックアップピン２９の位置決めを行う工
程を説明する。まず、生基板Ｐ（電子部品が全く装着さ
れていない基板）の場合を説明する。最初に基板Ｐの一
方の面を上に向けて基板Ｐを基板クランプ機構１６によ
ってクランプする。次いで、カメラ６２を基板Ｐの一方
の面の一つのコーナ部の上方に移動させ、コーナ部に付
された位置合わせマーク（不図示）を撮像すると、位置
合わせマークの中心点の座標が制御装置に入力される。
この座標に基づいて、基板クランプ位置に対する基板Ｐ
の位置ずれ量が算出され、基板Ｐの位置補正が行われ
る。また、この座標を原点とする仮想のＸ−Ｙ平面が設
定される。上記基板Ｐのデータに基づいて、バックアッ
プベース１５の一方側から順に、前述した基板バックア
ップピン自動入替え機構２により、バックアップピン２
９を挿入する。次に、既に一方の面に電子部品が実装さ
れた基板Ｐに対してバックアップピン２９の位置決めを
行う場合を説明する。最初に、一方の面に電子部品が実
装されるかあるいは電子部品の輪郭を表すパターンが印
刷された基板Ｐの一方の面を上に向けて基板Ｐを基板ク
ランプ機構１６によってクランプする。次いでカメラを
基板Ｐの一方の面の一つのコーナ部の上方に移動させ、
このコーナ部に付された位置合わせ用マーク（不図示）
を撮像すると、位置合わせ用マークの中心点の座標が制
御装置に入力される。この座標に基づいて、基板クラン
プ位置に対する基板Ｐの位置ズレ量が算出され、基板Ｐ
の位置補正が行われる。また、この座標を原点とする仮
想のＸ−Ｙ平面が設定される。次に、基板Ｐの一方の面
に存在する複数個のバックアップ可能な部位の指定入力
を行う。画像表示装置（不図示）の画面にカーソルが表
示されるので、基板Ｐ上に存在する複数個のバックアッ
プ可能な部位の上にカメラを移動させて、順次各部位の
指定入力を行う。そして基板Ｐ上の全てのバックアップ
可能な部位の中心座標を検出し、この座標を制御装置
（不図示）のパーソナルコンピュータに記憶する。この
ようにして、基板Ｐの一方の面の全てのバックアップ可
能な部位について座標の取得（テーチングデータの生
成）する。次に、基板クランプ機構１６にクランプされ
た基板Ｐが取り外される。そして、上記テーチングされ
たバックアップピン２９の挿入可能な座標データに基づ
き、前述した基板バックアップピン自動入替え機構２に
より、バックアップピン２９をバックアップベース１５
に挿入する。次に、スクリーン印刷機１の印刷工程につ
いて説明する。まず、基板Ｐが基板クランプ機構１６に
搬送されてきて、基板クランプ機構１６によってクラン
プされる。そして、カメラ２６が基板Ｐに付された位置
合わせ用マークを撮像し、カメラ（不図示）が印刷スク
リーンに付された位置合わせ用マークを撮像する。制御
装置は、これらのマークの位置情報に基づいて、基板Ｐ
と印刷スクリーン６の位置ズレ量を算出し、Ｘ軸ベース
１２をＸ軸方向、印刷スクリーン６をＹ軸方向、基板支
持ベース１４をθ方向にそれぞれ駆動して基板Ｐと印刷
スクリーン６の位置ズレを補正する。そして、カメラ２
６が基板Ｐの上方の空間から側方に退避し、バックアッ
プベース１５が基板支持ベース１４に対して上昇して、
各バックアップピン２９の軸上部２９ａ端面が基板Ｐの
下面に当設するさらに基板支持ベース１４がＺ軸ベース
１３に対して上昇し、基板Ｐの上面が印刷スクリーン６
の下面に押し付けられる。次いで、スキージ７が印刷ス
クリーン６の上面に向かって降下して先端部が印刷スク
リーン６の上面に接した状態となるとともに、印刷スク
リーン６上にクリーム半田が供給される。そして、この
状態でスキージ７がＹ軸方向に移動して基板Ｐ上にパタ
ーンを印刷する。また、本発明のバックアップピン把持
機構部７は、把持部３７とカメラ部４１が一体に配設さ
れているため、保管ベース３２あるいはバックアップベ
ース１５のバックアップピン２９の挿入位置をテーチン
グする際には、カメラ部４１にて撮像した挿入位置を画
像認識して座標位置を求め、その座標データを、把持部
３７とカメラ部４１の位置ズレ量で座標変換するだけ
で、バックアップピン２９の挿入位置のテーチングデー
タを容易に生成することができる。

【発明の効果】本発明は上述したような構成であるか
ら、バックアップピンの交換の自動化が容易に実現する
ことができ、バックアップピンの交換作業の手間と労力
が省け、バックアップピン位置決め作業の効率化と省力
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるスクリーン印刷機の正
面図である。

【図２】同じく、基板バックアップ自動入替え機構の斜
視図である。

【図３】同じく、バックアップピン把持機構部の斜視図
である。

【図４】同じく、基板支持テーブル及びバックアップピ
ン保管機構の斜視図である。

【図５】同じく、図２の基板バックアップ自動入替え機
構のＫ−Ｋ’断面図である。

【図６】同じく、図４の基板支持テーブルのＬ−Ｌ’断
面図である。

【図７】同じく、基板バックアップ自動入替え機構の上
面図である。

【図８】同じく、基板バックアップピン把持機構部のチ
ャック部の斜視図である。

【図９】同じく、バックアップピン保管機構部の斜視図
である。

【図１０】同じく、バックアップベースの斜視図であ
る。

【図１１】本発明の一実施例における基板バックアップ
ピン自動入替え機構の動作説明図である。

【図１２】同じく、基板バックアップピン自動入替え機
構の動作タイミングチャート図である。

【符号の説明】

１０ 供給コンベア（搬入路） １ スクリーン印刷機（機内） Ｐ 基板 ４ 基板支持テーブル（基板支持手段） １５ バックアップベース ２８ 穴部 ２９ｂ 軸下部 ２９ バックアップピン ２３、２４、２６、２７ バックアップベー
ス移動手段 ３１ 穴部 ３２ 保管ベース（保管手段） ６４ チャックＡ（把持手段） ７０ シリンダＡ（第１把持移動手段） ３９ Ｘ軸方向駆動部（第２把持移動手段） ４０ Ｙ軸方向駆動部（第３把持移動手段） ３３ シリンダＢ（保管移動手段） ２９ａ 軸上部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 猛 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA11 EE50 FG10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬入路から機内に搬入された基板と、機内
   の所定位置に停止した基板の端面を支持する基板支持手
   段と、前記基板の下方に配設したバックアップベース
   と、該バックアップベースに穿設された穴部と、前記穴
   部に挿入され、上端面が基板裏面に当設するように立設
   されたバックアップピンと、前記バックアップベースを
   前記基板に対して相対移動させ、基板の裏面にバックア
   ップピンの上端面を当接させるバックアップベース移動
   手段と、前記バックアップベースの近傍に配設され、穴
   部を有し、該穴部に前記バックアップピンを立設して保
   管する保管手段を備えた電子部品実装装置において、 前記バックアップピンを把持する把持手段と、該把持手
   段をＺ軸方向に移動させる第１把持移動手段と、前記把
   持手段をＸ軸方向に移動させる第２把持移動手段と、前
   記把持手段をＹ軸方向に移動させる第３把持移動手段
   と、前記保管手段をＺ軸方向に移動させる保管移動手段
   と、前記把持手段と保管手段を制御移動させる対して相
   対移動させる第１把持移動手段と、前記把持手段を前記
   バックアップベースに対して相対移動させる第２把持移
   動手段と、前記把持手段、保管手段及び前記各移動手段
   を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電子部
   品実装装置の基板バックアップピン自動入替え機構。
2. 【請求項２】請求項１に記載のバックアップピン自動入
   替え機構を用いた基板バックアップピン自動入替え方法
   であって、 前記把持手段を前記保管手段に対して相対移動させ、保
   管手段に保管されたバックアップピンを把持するステッ
   プと、 前記把持手段がバックアップピンを把持しやすい最適位
   置まで前記保管手段を移動させるステップと、 前記バックアップピンを把持した把持手段をバックアッ
   プベースに対して相対移動させ、前記バックアップピン
   をバックアップベースの所定の穴部に挿入させるステッ
   プと、 前記把持手段がバックアップピンを前記バックアップベ
   ースの所定の穴位置に挿入するために最適な位置までバ
   ックアップベースを移動させるステップと、 を含むことを特徴とする基板のバックアップピン自動入
   替え方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載のバックアップピン自動入
   替え機構を用いた基板バックアップピン自動入替え方法
   であって、 前記把持手段をバックアップベースに対して相対移動さ
   せ、バックアップベースのバックアップピンを把持する
   ステップと、 前記バックアップピンを把持した把持手段を前記保管手
   段に対して相対移動させ、バックアップピンを前記保管
   手段の所定の穴位置に挿入させるステップと、 前記把持手段がバックアップピンを前記保管手段の所定
   穴位置に挿入するために最適な位置まで保管手段を移動
   させるステップと、 を含むことを特徴とする基板のバックアップピン自動入
   替え方法。
4. 【請求項４】前記把持手段は撮像手段と一体にされたこ
   とを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置の基板
   バックアップピン自動入替え機構。
5. 【請求項５】前記撮像手段にて保管手段及びバックアッ
   プベースのバックアップピン挿入位置のテーチングデー
   タを生成することを特徴とする請求項４記載の電子部品
   実装装置の基板バックアップピン自動入替え機構。
6. 【請求項６】請求項４または請求項５に記載のバックア
   ップピン自動入替え機構を用いた基板バックアップピン
   自動入替え方法であって、 前記撮像手段にて保管手段及びバックアップベースのバ
   ックアップピン挿入位置のテーチングデータを生成する
   ステップと、 前記テーチングデータに基づいて前記把持手段を保管手
   段に対して相対移動させ、前記保管手段のバックアップ
   ピンを把持するステップと、 前記把持手段がバックアップピンを把持しやすい最適位
   置まで前記保管手段を移動させるステップと、 前記バックアップピンを把持した把持手段を、前記テー
   チングデータに基づいてバックアップベースに対して相
   対移動させ、前記バックアップピンをバックアップベー
   スの所定の穴位置に挿入させるステップと、 前記把持されたバックアップピンが前記バックアップベ
   ースの穴位置に挿入するために最適な位置までバックア
   ップベースを移動させるステップと、 を含むことを特徴とする基板のバックアップピン自動入
   替え方法。
7. 【請求項７】請求項５または請求項６に記載のバックア
   ップピン自動入替え機構を用いた基板バックアップピン
   自動入替え方法であって、 前記テーチングデータに基づいて前記把持手段を前記バ
   ックアップベースに対して相対移動させ、前記バックア
   ップベースのバックアップピンを把持するステップと、 前記バックアップピンを把持した把持手段を前記保管手
   段に対して相対移動させ、前記バックアップピンを保管
   手段の所定の穴位置に挿入させるステップと、 前記把持されたバックアップピンが前記保管手段の穴位
   置に挿入するために最適な位置まで前記保管手段を移動
   させるステップと、 を含むことを特徴とする基板のバックアップピン自動入
   替え方法。