JP2003273591A - 基板固定方法及び基板固定装置、並びにこれを用いた部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送されてくる基板の停止時に、基板に回転
ずれを起こさせない基板固定方法及び基板固定装置、並
びにこれを用いた部品実装装置を提供し、部品実装動作
の効率化を図る。 【解決手段】 固定側レール３９ａ及び移動側レール３
９ｂからなるレール幅の変更可能な一対の搬送レール３
９上に基板４１を載置しつつ搬送し、所定の基板停止位
置に搬送されてきた基板４１を固定側レール３９ａ近傍
に設けた第１の基板ストッパ６３によって停止させ、こ
の基板停止位置で基板４１を挟持して固定する基板固定
方法であって、移動側レール３９ｂの基板停止位置近傍
に第２の基板ストッパ６９を設け、第１の基板ストッパ
６３及び第２の基板ストッパ６９が協働して、搬送され
てくる基板４１を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送レール上を搬
送され基板を所定の部品実装位置で固定する基板固定方
法及び基板固定装置、並びにこれを用いた部品実装装置
に関し、さらに詳しくは、基板搬送停止時に慣性によっ
て生じる基板の回転ずれ（傾き）をなくす改良技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子回路基板は、モバイル関連の
小型基板から電話交換機用の５００ｍｍを越える大型基
板まで幅広く存在する。殆ど全ての電子回路基板には、
電子部品を正確に実装するために装着位置の基準を示す
フィデューシャルマークが備えられており、実装機はこ
のフィデューシャルマークを最初に読み取ってから実装
を開始する。ところで、このような電子部品を電子回路
基板へ実装する生産は、従来、専業のセットメーカが同
サイズの基板のみを生産していたが、今日では基板実装
作業のみを専業とする業種（ＥＭＳ）の躍進によって、
一台の設備で全ての異種サイズの基板を生産することが
広く行われるようになった。

【０００３】以下、従来の電子部品実装装置の一例につ
いて説明する。図１６に示すように、電子回路基板１
は、搬送レール３から搬送レール５に移動し、搬送レー
ル５に備えた基板ストッパ７に当接して停止しする。次
に、ＸＹロボット（図示せず）により自由に移動可能と
なった装着ヘッドに搭載した基板カメラ（図示せず）
で、電子回路基板１のフィデューシャルマーク９を読み
取り、電子回路基板１がＸＹロボットに対してどのよう
に傾き、どの位置に保持されているかを計算する。図１
７（ａ）に示すように、基板カメラの視野１１に対して
フィデューシャルマーク９は視野１１の中に収まってい
る。

【０００４】その後、ＸＹロボットは部品供給部に移動
し、電子部品を吸着ピックアップした後、部品認識カメ
ラで吸着姿勢を確認し、どのように吸着されているかを
計算し、再び電子回路基板１上に移動し、電子部品を実
装する。実装完了後、基板ストッパ７は下降し、電子回
路基板１は搬送レール１３に送り出されて、次工程に移
動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子部品実装に
求められる装着精度が上がるに従って、基板カメラの分
解能も上昇し１０μｍ／画素に達し、その結果視野は相
対的に狭くなってきている。一般的に、上記した基板ス
トッパは搬送レールの近傍に設置される。これは、約５
０ミリ程度の小型基板にも対応できるようにレール幅が
変更になっても、基板ストッパと搬送レールとが干渉し
ないようにするためである。ここで、基板ストッパを、
一方の搬送レールの近傍に設置しているため、図１６に
示すように、基板がストッパに当接した際に、慣性によ
って基板がどうしても垂直軸まわりに回転し、傾いてし
まう。その結果、図１７（ｂ）に示すように、基板カメ
ラの視野１１からフィデューシャルマーク９が外れ、装
置が異常を検出して停止してしまう不具合があった。こ
れを解決するために、例えば図１８に示すように、基板
ストッパ７を搬送レール５ａ、５ｂ間の中央部に設けた
構成とすると、基板サイズの変更に伴って基板ストッパ
の位置を、搬送レール５ａ、５ｂ間の中央部に変更せざ
るを得なくなり、作業工数の増加する不利があった。ま
た、基板ストッパは基板の搬送に伴って、昇降する機構
を備えなければならないため、基板面と平行な方向に移
動可能な構成とした場合には装置が複雑となる問題があ
った。このことは、移動側レールとなる例えば搬送レー
ル５ａに、この種の基板ストッパを設けた場合において
も同様のことが言えた。本発明は上記状況に鑑みてなさ
れたもので、搬送されてくる基板の停止時に、基板に回
転ずれを起こさせない基板固定方法及び基板固定装置、
並びにこれを用いた部品実装装置を提供し、以て、部品
実装動作の効率化を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る請求項１記載の基板固定方法は、固定側
レール及び移動側レールからなるレール幅の変更可能な
一対の搬送レール上に基板を載置しつつ搬送し、所定の
基板停止位置に搬送されてきた基板を固定側レール近傍
に設けた第１の基板ストッパによって停止させ、この基
板停止位置で基板を挟持して固定する基板固定方法であ
って、前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に第２
の基板ストッパを設け、前記第１の基板ストッパ及び第
２の基板ストッパが協働して、搬送されてくる基板を停
止させることを特徴とする。

【０００７】この基板固定方法では、所定の基板停止位
置に搬送されてきた基板が、固定側レール近傍に設けた
第１の基板ストッパと、移動側レール近傍に設けた第２
の基板ストッパとによって停止される。即ち、第１の基
板ストッパ及び第２の基板ストッパが協働して、搬送さ
れてくる基板を停止させることになる。したがって、搬
送レール両側のストッパにより基板が停止され、従来、
基板停止時に、片側のストッパのみに当接させていたた
めに生じていた慣性による基板の回転ずれが生じなくな
る。また、移動側レールに第２の基板ストッパが設けら
れているので、基板サイズが変更されても移動側レール
と共に第２の基板ストッパが移動して、第２の基板スト
ッパのみを移動する必要がない。

【０００８】請求項２記載の基板固定方法は、固定側レ
ール及び移動側レールからなるレール幅の変更可能な一
対の搬送レール上に基板を載置しつつ搬送し、所定の基
板停止位置に搬送されてきた基板を固定側レール近傍に
設けた第１の基板ストッパによって停止させ、この基板
停止位置で基板を挟持して固定する基板固定方法であっ
て、前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に、基板
搬送方向逆向きに基板を押し戻す押し戻し機構を有する
第２の基板ストッパを設け、前記搬送レール上で搬送さ
れてくる基板を前記第１の基板ストッパにより停止させ
た後、前記第２の基板ストッパにより押し戻して基板の
搬送方向に対する傾きを補正し、該補正の完了後に前記
基板を挟持して固定することを特徴とする。

【０００９】この基板固定方法では、所定の基板停止位
置に搬送されてきた基板が、固定側レール近傍に設けた
第１の基板ストッパと、移動側レール近傍に設けた第２
の基板ストッパとによって停止される。その際、第２の
基板ストッパには基板搬送方向逆向きに基板を押し戻す
押し戻し機構が設けられているので、搬送レール上で搬
送されてくる基板が第１の基板ストッパにより停止され
た後、慣性によって回転ずれが生じても、第２の基板ス
トッパにより押し戻されて、基板の搬送方向に対する回
転ずれ（傾き）が補正される。

【００１０】請求項３記載の部品実装方法は、搬送レー
ル上を搬送され所定の部品実装位置で固定される基板に
対し、該基板上の所定位置に部品を実装する部品実装方
法であって、請求項１又は請求項２記載の基板固定方法
に基づいて前記基板を搬送レールに固定することを特徴
とする。

【００１１】この部品実装方法では、請求項１又は請求
項２記載の基板固定方法に基づいて基板が搬送レールに
固定され、回転ずれの生じない基板、若しくは回転ずれ
の補正された基板上の所定位置に部品が実装される。し
たがって、基板カメラの撮像範囲にフィデューシャルマ
ークの収まらない事態が生じなくなり、高効率な部品実
装が可能となる。

【００１２】請求項４記載の基板固定装置は、固定側レ
ール及び移動側レールからなるレール幅の変更可能な一
対の搬送レールと、前記固定側レールの基板停止位置近
傍に設けた第１の基板ストッパと、前記各搬送レールの
基板搬送面より下方に昇降自在に配置され、基板を下方
向から支持するサポート台と、前記各搬送レールの上方
で所定間隔を隔てて対峙され、前記サポート台の上昇時
に前記基板が押し当てられて挟持される上面ストッパ
と、前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に前記第
１の基板ストッパと協働して基板を停止させる第２の基
板ストッパとを備え、前記基板停止位置に搬送された基
板を、第１の基板ストッパ及び第２の基板ストッパが協
働して停止させ、該基板停止位置の基板下方から前記サ
ポート台を上昇させて前記基板を押し上げると共に、前
記基板の端部を前記上面ストッパにより挟持させて、該
基板を固定することを特徴とする。

【００１３】この基板固定装置では、一対の搬送レール
によって基板停止位置に搬送された基板が、第１の基板
ストッパ及び第２の基板ストッパに当接して停止され
る。次いで、この基板停止位置の基板下方からサポート
台が上昇され、基板がこのサポート台によって押し上げ
られる。押し上げられた基板は、端部が上面ストッパに
当接して停止し、この上面ストッパとサポート台とによ
り挟持されて固定される。したがって、基板は、従来、
基板停止時に、片側のストッパのみに当接させていたた
めに生じていた慣性による回転ずれが生じることなく、
固定される。

【００１４】請求項５記載の基板固定装置は、固定側レ
ール及び移動側レールからなるレール幅が変更可能な一
対の搬送レールと、前記固定側レールの基板停止位置近
傍に設けた第１の基板ストッパと、前記各搬送レールの
基板搬送面より下方に昇降自在に配置され、基板を下方
向から支持するサポート台と、前記各搬送レールの上方
で所定間隔を隔てて対峙され、前記サポート台の上昇時
に前記基板が押し当てられる上面ストッパと、前記移動
側レールの前記基板停止位置近傍に設けられ、前記基板
を基板搬送方向逆向きに押し戻す押し戻し機構を有する
第２の基板ストッパとを備え、前記基板停止位置に搬送
された基板を、前記第１の基板ストッパにより停止させ
た後、前記第２の基板ストッパにより基板を押し戻し
て、基板の搬送方向に対する傾きを補正し、該補正の完
了後に前記基板を挟持して固定することを特徴とする。

【００１５】この基板固定装置では、一対の搬送レール
によって基板停止位置に搬送された基板が、第１の基板
ストッパに当接して停止される。その際、慣性によって
基板に回転ずれが生じていると、基板が第２の基板スト
ッパの押し戻し機構によって基板搬送方向逆向きに押し
戻され、基板の搬送方向に対する回転ずれ（傾き）が補
正される。回転ずれが補正された基板は、サポート台の
上昇によって押し上げられる。押し上げられた基板は、
端部が上面ストッパに当接して停止し、この上面ストッ
パとサポート台とにより挟持されて、固定される。した
がって、基板は、従来、基板停止時に、片側のストッパ
のみに当接させていたために生じていた慣性による回転
ずれが生じることなく固定される。

【００１６】請求項６記載の基板固定装置は、前記押し
戻し機構が、開口孔を有し、前記サポート台の昇降動作
に従動する移動プレートと、前記移動プレートの上部に
揺動自在に軸支され、一端部に前記基板の端面に当接さ
せるための基板当接面、他端部に前記移動プレートの開
口孔に挿入するカム軸、及び前記移動プレートとの間で
前記基板当接面を押し戻し方向とは逆向きに付勢する弾
性付勢部を有するレバー部材と、前記搬送レールに固定
され前記移動プレートを昇降自在に支持すると共に、前
記移動プレートのカム軸に上方から当接する当接面及び
前記サポート台に当接して従動する固定具側係止部を有
するストッパ固定具とを備え、前記サポート台の上昇動
作に従動して前記移動プレートが上昇し、前記ストッパ
固定具の当接面に前記レバー部材のカム軸が当接してか
ら、前記サポート台がストッパ固定具の固定具側係止部
に当接するまでの間、前記レバー部材が揺動して前記基
板を基板搬送方向逆向きに押し戻すことを特徴とする。

【００１７】この基板固定装置では、移動プレートがサ
ポート台の上昇に従動して上昇すると、移動プレートに
揺動自在に設けられたレバー部材のカム軸がストッパ固
定具の当接面に当接する。さらに、サポート台が上昇す
ると、移動プレートも上昇し、レバー部材もまた移動プ
レートと一体となって上昇する。移動プレートが上昇
し、サポート台がストッパ固定具の固定具側係止部に当
接するまでの間、レバー部材は、カム軸がストッパ固定
具の当接面から反力を受けて、サポート台の上昇動作に
従動して揺動する。この揺動により、基板が基板搬送方
向逆向きに押し戻され、第１の基板ストッパに当接する
ことで生じていた慣性による回転ずれが補正される。即
ち、押し戻し機構は、サポート台の上昇に従動して機械
的に動作する。そして、駆動源がサポート台のみなの
で、制御が簡単となり、単にサポート台を上昇させるこ
とで、基板の回転ずれが自動的に補正される。

【００１８】請求項７記載の部品実装装置は、搬送レー
ル上を搬送され所定の部品実装位置で固定される基板に
対し、該基板上の所定位置に部品を実装する部品実装装
置であって、複数の部品を供給する部品供給部と請求項
４〜請求項６のいずれか１項記載の基板固定装置と、前
記基板平面上を移動自在に支持され、前記部品供給部か
ら取り出した部品を前記基板固定装置により固定された
基板へ実装する装着ヘッドとを備えたことを特徴とす
る。

【００１９】この部品実装装置では、請求項４〜請求項
６のいずれか１項記載の基板固定装置が備えられ、搬送
レール上を搬送されてきた基板が、この基板固定装置に
よって、回転ずれのない状態で所定の部品実装位置に固
定される。したがって、基板カメラの撮像範囲にフィデ
ューシャルマークの収まらない事態が生じなくなり、装
着ヘッドによって部品供給部から取り出された部品が、
高効率に基板に実装可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基板固定方法
及び基板固定装置、並びにこれを用いた部品実装装置の
好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図
１は本発明に係る部品実装装置の第１の実施の形態の概
略構成を表す外観斜視図、図２は図１に示した部品実装
装置のサポート台近傍部の概略構成を表す外観斜視図、
図３は図２に示したサポート台の下降時の状態を
（ａ）、上昇時の状態を（ｂ）で表したサポート台近傍
部の断面図、図４は図２に示したサポート台部における
基板搬入状態を（ａ）、基板停止状態を（ｂ）に表した
平面図である。

【００２１】図１に示すように、部品実装装置２１の基
台上にはローダ部３３、基板保持部３５、アンローダ部
３７に渡って、固定側レール３９ａ、移動側レール３９
ｂからなる搬送レール３９が設けられている。この搬送
レール３９に備えられた搬送ベルトの同期駆動によっ
て、回路基板４１は一端側のローダ部３３から基板保持
部３５、他端側のアンローダ部３７に搬送される。

【００２２】基台上にはＹ軸ロボット４３、４３が設け
られ、これら２つのＹ軸ロボッ４３、４３の間にはＸ軸
ロボット４５が懸架されて、Ｙ軸ロボット４３、４３の
駆動によりＸ軸ロボット４５がＹ軸方向に進退可能とな
っている。また、Ｘ軸ロボット４５には装着ヘッド４７
が取り付けられて、装着ヘッド４７がＸ軸方向に進退可
能となっており、これにより、装着ヘッド４７をＸ−Ｙ
平面内で移動可能にしている。

【００２３】Ｘ軸ロボット４５、Ｙ軸ロボット４３、４
３からなるＸＹロボット４９上に載置され、Ｘ−Ｙ平面
上を自在移動する装着ヘッド４７は、例えば抵抗チップ
やチップコンデンサ等の電子部品が供給される部品供給
部５９から、所望の電子部品を、装着ヘッド４７に取り
付けたノズル５２を介して吸着し、回路基板４１の部品
装着位置に装着できるように構成されている。このよう
な電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラ
ムに基づいて制御される。

【００２４】装着ヘッド４７には基板カメラ５３を搭載
してあり、基板カメラ５３は回路基板４１のフィデュー
シャルマークを読み取る。この読み取り情報によって、
回路基板４１がＸＹロボット４９に対してどのように傾
き、どの位置に保持されているかを計算する。

【００２５】また、固定側レール３９ａの側方には、装
着ヘッド４７に吸着された電子部品の二次元的な位置ず
れ（吸着姿勢）を検出して、この位置ずれをキャンセル
するように装着ヘッド４７側で補正させたり、電子部品
の良否（例えばリードの曲がり等の不良）を判定するた
めの部品認識センサ５７が設けられている。部品認識セ
ンサ５７は、ヘッド移動経路の下部に配置され、装着ヘ
ッド４７を停止することなく、部品供給部５９から実装
位置までの高速移動中に、装着ヘッド４７にて吸着保持
された複数個の電子部品を一度に撮像する。

【００２６】装着ヘッド４７は、複数個の吸着ヘッドを
横並びに連結した多連式ヘッドとして構成されている。
また、装着ヘッド４７は、装着ノズル５２を交換可能に
保持している。装着ヘッド４７のノズル交換は、移動側
レール３９ｂの側方に設けられたノズルチェンジ部６０
にて行われる。装着ヘッド４７はアクチュエータである
例えばエアシリンダによって吸着ヘッドを上下動させ、
ノズルチェンジ部６０において、装着ノズル５２の交換
を行う。

【００２７】ローダ部３３から搬入された回路基板４１
が所定の基板停止位置に搬送されると、装着ヘッド４７
はＸＹロボット４９によりＸＹ平面内で移動して、部品
供給部５９から所望の電子部品を吸着し、部品認識セン
サ５７上に移動して電子部品の吸着状態を確認して良否
判定及び補正動作を行う。その後、回路基板４１の所定
位置に電子部品を装着する。

【００２８】このようにして、部品実装装置２１は、電
子部品の吸着、回路基板４１への装着動作の繰り返しに
より、回路基板４１に対する電子部品の装着を完了させ
る。部品実装装置２１は、装着が完了した回路基板４１
を装着位置からアンローダ部３７へ搬出する一方、新た
な回路基板４１をローダ部３３に搬入し、上記動作を繰
り返す。

【００２９】ここで、ローダ部３３から搬入された回路
基板４１は、基板保持部３５の所定の基板停止位置で停
止され、さらに図２に示す基板固定装置６１によって固
定された後、電子部品の実装が施される。基板固定装置
６１は、固定側レール３９ａ及び移動側レール３９ｂか
らなるレール幅の変更可能な一対の搬送レール３９と、
固定側レール３９ａの基板停止位置近傍に設けた第１の
基板ストッパ６３と、搬送レール３９の基板搬送面より
下方に昇降自在に配置され、回路基板４１を下方向から
支持するサポート台６５と、搬送レール３９の上方で所
定間隔を隔てて対峙され、サポート台６５の上昇時に回
路基板４１が押し当てられて挟持される図３に示す上面
ストッパ６７と、移動側レール３９ｂの基板停止位置近
傍に第１の基板ストッパ６３と協働して回路基板４１を
停止させる第２の基板ストッパ６９とを備えてなる。な
お、図２中、６８は移動側レール３９ｂを固定側レール
３９ａに対して接近離反方向へ移動させるためのネジ機
構、７０はこのネジ機構を駆動する電動モータである。

【００３０】図３に示す固定プレート７１には一対のレ
ール保持板７３を固設している。このレール保持板７３
のそれぞれには、スライドレール７５が、上下方向に昇
降自在に取り付けられている。スライドレール７５は、
外側に向かって突出する突出部７７を下端に有する。レ
ール保持板７３は、内側に向かって突出する凸部７９を
有する。スライドレール７５の突出部７７は、上面スト
ッパ６７と凸部７９の間で上下方向の移動が可能となっ
ている。スライドレール７５のスライド量は搬送される
回路基板４１が通過できる量が必要なので約５ｍｍ程度
となっている。スライドレール７５の下方向には回路基
板４１を下方向から支えるピン８１を備えたサポート台
６５が設けられ、サポート台６５がシリンダ８５によっ
て上昇することで、図３（ｂ）に示すように、ピン８１
が回路基板４１を下方向から支えるようになっている。

【００３１】つまり、回路基板４１は、上下方向には移
動せず、昇降自在となったサポート台６５が上下方向に
移動して、接近離反するようになっている。固定側レー
ル３９ａには昇降機能を持った上記の第１の基板ストッ
パ６３が設けられている。また、移動側レール３９ｂに
も同じく昇降機能を持った上記の第２の基板ストッパ６
９が設けられている。

【００３２】第１の基板ストッパ６３及び第２の基板ス
トッパ６９は、基板保持部３５への回路基板４１の未搬
入時には、上端部８７が基板搬送面より下方に配置され
ている。一方、回路基板４１が基板保持部３５へ搬入さ
れ、回路基板４１を基板停止位置にて停止させる際に
は、双方の上端部８７を同時に上昇させて基板搬送面上
に突出させることで、回路基板４１の搬送方向先端縁部
を当接させ、回路基板４１を所定の停止位置で停止させ
るように働く。これら第１の基板ストッパ６３及び２の
基板ストッパ６９は、例えばエアシリンダによって昇降
駆動される。この他、油圧シリンダ、電動モータ、電磁
プランジャ等によって昇降駆動されるものであってもよ
い。

【００３３】このようにして回転ずれが生じることなく
所定の基板停止位置で停止された回路基板４１は、サポ
ート台６５が上昇し、これに従動してスライドレール７
５が上昇することで、図３（ｂ）に示すように、スライ
ドレール７５の上端と上面ストッパ６７との間で両縁が
挟持されて、基板保持部３５の所定位置で正確に保持固
定されることとなる。

【００３４】このように構成された基板固定装置６１を
用いての基板固定方法では、移動側レール３９ｂの基板
停止位置近傍に第２の基板ストッパ６９を設け、第１の
基板ストッパ６３及び第２の基板ストッパ６９が協働し
て、搬送されてくる回路基板４１を停止させる。即ち、
アンローダ部３７から搬送されてきた回路基板４１が、
図４（ａ）に示すように、基板保持部３５の所定の基板
停止位置に搬送されると、固定側レール３９ａに設けた
第１の基板ストッパ６３と、移側レール近傍に設けた第
２の基板ストッパ６９との上端部が基板搬送面上に突出
し、図４（ｂ）に示すように、回路基板４１の前縁の左
右両端がこの上端部８７に当接して移動が停止される。
したがって、搬送レール３９両側のストッパ６３、６９
により回路基板４１が停止され、従来、基板停止時に、
片側のストッパのみに当接させていたために生じていた
慣性による回路基板４１の回転ずれが生じなくなる。ま
た、移動側レール３９ｂに第２の基板ストッパ６９が設
けられているので、基板サイズが変更されても、移動側
レール３９ｂと共に第２の基板ストッパ６９が移動し
て、第２の基板ストッパ６９のみを移動する必要がなく
なる。

【００３５】また、基板固定装置６１を備えた部品実装
装置２１によれば、搬送レール３９上を搬送されてきた
回路基板４１が、この基板固定装置６１によって、回転
ずれのない状態で所定の部品実装位置に固定される。し
たがって、基板カメラ５３の撮像範囲にフィデューシャ
ルマーク９の収まらない事態が生じなくなり、装着ヘッ
ド４７によって部品供給部５９から取り出された電子部
品が、高効率に回路基板４１に実装可能となる。

【００３６】次に、本発明に係る基板固定方法及び基板
固定装置、並びにこれを用いた部品実装装置の第２の実
施の形態を説明する。なお、図１〜図４に示した部材と
同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略
するものとする。図５は本発明に係る部品実装装置の第
２の実施の形態のサポート台近傍部の概略構成を表す外
観斜視図、図６は図５に示した第２の基板ストッパを第
１の基板ストッパ側から見た側面視を（ａ）、搬送基板
側から見た正面視を（ｂ）に表した要部拡大説明図、図
７は図６に示した第２の基板ストッパの移動プレートの
上昇過程を（ａ）〜（ｂ）で示した斜視図、図８は図７
を反対側の側面から見た斜視図である。

【００３７】この実施の形態に係る部品実装装置の基板
固定装置９１は、図５に示す固定側レール３９ａ及び移
動側レール３９ｂからなるレール幅が変更可能な一対の
搬送レール３９と、固定側レール３９ａの基板停止位置
近傍に設けた第１の基板ストッパ６３と、搬送レール３
９の基板搬送面より下方に昇降自在に配置され、回路基
板４１を下方向から支持するサポート台６５と、搬送レ
ール３９の上方で所定間隔を隔てて対峙され、サポート
台６５の上昇時に回路基板４１が押し当てられる図３に
示す上面ストッパ６７と、移動側レール３９ｂの基板停
止位置近傍に設けられ、回路基板４１を基板搬送方向逆
向きに押し戻す後述の押し戻し機構を有する第２の基板
ストッパ９５とを備えてなる。ここで、第２の基板スト
ッパ９５は、エアシリンダによる駆動力を必要とする上
記の第２の基板ストッパ６９と異なり、何ら専用の駆動
源を必要とせず、サポート台６５の上下動に伴って駆動
（従動）されるようになっている。

【００３８】第２の基板ストッパ９５は、図６〜図８に
示すように、押し戻し機構９３が、開口孔９７を有し、
サポート台６５の昇降動作に従動する移動プレート９９
と、移動プレート９９の上部に支持軸１０１を介して揺
動自在に軸支され、一端部に回路基板４１の前端面に当
接する基板当接面１０３、他端部に移動プレート９９の
開口孔９７に挿入するカム軸１０５、及び移動プレート
９９との間で基板当接面１０３を押し戻し方向とは逆向
きに付勢する弾性付勢部１０７を有するレバー部材１０
９と、搬送レール３９に固定され移動プレート９９を昇
降自在に支持すると共に、移動プレート９９のカム軸１
０５に上方から当接する当接面１１１及びサポート台６
５に当接して従動する固定具側係止部１１３を有するス
トッパ固定具１１５とを備えてなる。

【００３９】上面ストッパ６７には回路基板４１の搬送
を行うベルト１１７、第２の基板ストッパ９５を備えた
スライドレール７５が上下方向にスライドできるように
取り付けられている。この場合のスライド量も上記の第
１の実施の形態の場合と同様に搬送される回路基板４１
の通過できる量が必要なので約５ｍｍ程度となってい
る。ストッパ固定具１１５には上記の固定具側係止部１
１３を固設してあり、固定具側係止部１１３は上昇する
サポート台６５と当接するようになっている。即ち、サ
ポート台６５が上昇すると、所定位置でサポート台６５
が固定具側係止部１１３に当接し、サポート台６５の上
昇と共にスライドレール７５が上昇する。これにより、
上面ストッパ６７とスライドレール７５の上端との間
に、回路基板４１が挟み込まれるようになっている。

【００４０】第２の基板ストッパ９５は、ストッパ固定
具１１５を介してスライドレール７５に固定される。ス
トッパ固定具１１５には、一対の係合ピン１２１によっ
て移動プレート９９が上下動自在に連結されている。レ
バー部材１０９は、支持軸１０１を介して移動プレート
９９に対して揺動自在となっている。レバー部材１０９
は、ストッパ固定具１１５の当接面１１１に、カム軸１
０５を転動させることで揺動位置が規制される。つま
り、移動プレート９９がストッパ固定具１１５に対して
上方向に移動することで、カム軸１０５が当接面１１１
によって押し下げられ、レバー部材１０９が弾性付勢部
１０７の付勢力に抗して図６（ａ）の時計回りに回転す
るようになっている。

【００４１】レバー部材１０９は、通常時（サポート台
６５の下降時）、弾性付勢部１０７で図６（ａ）の反時
計回りに回転するように付勢され、回路基板４１の位置
規制動作が開始されるまでの間、回路基板４１に当接し
ないようになっている。また、レバー部材１０９は、回
路基板４１を位置規制する際、板厚方向にぶれないよう
に、ガイド１２５で支特されている。移動プレート９９
は、上下方向略中央に形成した切欠部１２７がサポート
台６５の縁部に係合して、サポート台６５の上下動に同
期して昇降するようになっている。

【００４２】以上のような基板固定装置９１を備えた部
品実装装置の動作を説明する。図９は第２の実施の形態
における基板固定手順の動作説明図、図１０は 図６に
示した第２の基板ストッパの移動プレート上昇開始時の
状態を表す動作説明図、図１１は図６に示した第２の基
板ストッパのレバー部材揺動状態を表す動作説明図、図
１２は図６に示した第２の基板ストッパの基板挟持状態
を表す動作説明図、図１３はレバー部材による基板の押
し戻し状態を（ａ）〜（ｃ）で表した動作説明図、図１
４はサポート台の上昇開始から基板の傾斜補正完了まで
の動作過程を表したタイムチャート、図１５は図６に示
したサポート台部における基板搬入状態を（ａ）、基板
傾斜補正完了状態を（ｂ）に表した平面図である。

【００４３】回路基板４１がローダ部３３から基板保持
部３５に搬入された際、サポート台６５は下限位置にあ
る（ｓｔ１）。このとき、ピン８１は、回路基板４１に
対して十分な距離にあり、回路基板４１の裏面に実装さ
れている部品と干渉することがない。これにより、回路
基板４１がサポート台６５と干渉することなく、基板保
持部３５に搬入される。なお、ピン８１は、回路基板４
１の裏面のうち、部品を実装していない部分と当接して
回路基板４１を支持する。

【００４４】次いで、第１の基板ストッパ６３が上昇さ
れ（ｓｔ３）、そこに回路基板４１がベルト１１７で搬
入されてくる（ｓｔ５）。固定側レール３９ａ、移動側
レール３９ｂの幅は、回路基板４１がスムーズに搬送さ
れるように若干の余裕をもって配置される。このことか
ら、回路基板４１は、図１５（ａ）に示すように、第１
の基板ストッパ６３と当接した時の衝撃で傾いてしま
う。搬送レール３９はＸＹロボット４９に対して平行に
設置されており、このときに回路基板４１が傾いてしま
うと、これ以降のフィデューシャルマーク９の読み取り
が正しく行えなくなる。特に、回路基板４１の幅が搬送
方向に縦長である場合には、一層傾斜の危険性が高まる
ことになる。

【００４５】ここまでの状態は、図１４に示すタイムチ
ャートにおいて、ｔ０の位置にある。次いで、図１０に
示すように、サポート台６５が上昇を開始すると（ｓｔ
７）、サポート台６５の上昇に伴って移動プレート９９
が上昇を開始する。即ち、図１４に示すタイムチャート
において、ｔ１の位置となる。ｔ１に到るまでに、サポ
ート台６５は上昇し、第２の基板ストッパ９５が回路基
板４１より上の位置まで上昇する。ここまでのサポート
台６５上昇分は、回路基板４１の裏面に実装された電子
部品等がピン８１に干渉しない量となる。

【００４６】第２の基板ストッパ９５の移動プレート９
９はサポート台６５の上昇に伴って上昇する。このと
き、レバー部材１０９は、弾性付勢部１０７で付勢され
回路基板４１とは接触しない位置のまま上昇する。移動
プレート９９は、ストッパ固定具１１５に対して相対的
に上昇するので、移動プレート９９に揺動自在に設けら
れたレバー部材１０９のカム軸１０５が、ストッパ固定
具１１５の開口孔９７によって押し下げられることにな
る（ｓｔ９）。これにより、レバー部材１０９は、図１
０（ａ）の時計回りに揺動する。（ｓｔ１１）

【００４７】このレバー部材１０９の揺動により、レバ
ー部材１０９の基板当接面１０３が回路基板４１の前端
面４１ａに当接し、さらにレバー部材１０９が揺動する
ことで、傾いた回路基板４１が押し戻し機構９３によっ
て基板搬送方向と逆方向に押し戻され、回路基板４１が
水平方向に移動量ｓ（図１４参照）だけ移動し、正規の
停止位置に補正される。即ち、サポート台６５の上昇動
作に従動して移動プレート９９が上昇し、ストッパ固定
具１１５の当接面１１１にレバー部材１０９のカム軸１
０５が当接してから、サポート台６５がストッパ固定具
１１５の固定具側係止部１１３に当接するまでの間、レ
バー部材１０９が揺動して、回路基板４１を基板搬送方
向逆向きに押し戻す。

【００４８】ここで、移動プレート９９は、ストッパ固
定具１１５に対して上方向へスライドする。図１１の状
態でサポート台６５と固定具側係止部１１３とは当接
し、その後、サポート台６５の上昇と共に固定具側係止
部１１３は上昇する。したがって、これ以降、移動プレ
ート９９とストッパ固定具１１５との相対位置は変化し
ない。即ち、レバー部材１０９の揺動は発生しない。こ
の際、図１３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、レバー部
材１０９の基板当接面１０３は、回路基板４１の下部エ
ッジ部４１ｂにのみ接し続けることになる。つまり、基
板当接面１０３と回路基板４１とには、摺動による擦れ
が生じないようになっている。

【００４９】回路基板４１の回転ずれが補正された状
態、即ち、図１４のｔ２の状態からさらにサポート台が
上昇すると、図１１に示すように、サポート台６５が固
定具側係止部１１３と接触し（ｓｔ１３）、ストッパ固
定具１１５と共にスライドレール７５が上昇される。こ
れにより、回路基板４１は、正規の位置に位置決めされ
たまま、図１２に示すように、上面ストッパ６７とスラ
イドレール７５とによって挟み込まれ、図７に示すｔ３
の状態でサポート台６５の移動量ｈ（図１４参照）の上
昇が停止する。なお、搬入される回路基板４１の厚みに
よって図７に示したｔ１、ｔ２、ｔ３の時間は変化す
る。

【００５０】以上の動作によって回路基板４１は基板保
持部３５に搬入され、正規の位置にセットされる。次
に、部品実装装置では、ＸＹロボット４９により自由に
移動できる装着ヘッド４７が、基板カメラ５３で回路基
板４１のフィデューシャルマーク９を読み取り、回路基
板４１がＸＹロボット４９に対してどのように傾き、ど
の位置に保持されているかを計算する。この時、回路基
板４１はＸＹロボット４９に対し平行で正しい位置にセ
ットされているため、フィデューシャルマーク９の読み
取りが正しく行える。

【００５１】その後、ＸＹロボット４９は部品供給部５
９に移動し、電子部品を吸着ピックアップした後、部品
認識カメラで吸着姿勢を確認し、どのように吸着されて
いるかを計算し、再び回路基板４１上に移動し、電子部
品を装着する。実装完了後、第１の基板ストッパ６３は
下降し、サポート台６５の下降と共に第２の基板ストッ
パ９５も下降し、回路基板４１はアンローダ部３７に移
動し次工程に移動することとなる。

【００５２】この基板固定装置９１によれば、一対の搬
送レール３９によって基板停止位置に搬送された回路基
板４１が、第１の基板ストッパ６３に当接して停止され
る。その際、慣性によって回路基板４１に回転ずれが生
じていると、回路基板４１が第２の基板ストッパ９５の
押し戻し機構９３によって基板搬送方向逆向きに押し戻
され、回路基板４１の搬送方向に対する回転ずれ（傾
き）が補正される。回転ずれが補正された回路基板４１
は、サポート台６５の上昇によって押し上げられる。押
し上げられた回路基板４１は、端部が上面ストッパ６７
に当接して停止し、この上面ストッパ６７とスライドレ
ール７５とにより挟持されて固定される。したがって、
回路基板４１は、従来、基板停止時に、片側のストッパ
のみに当接させていたために生じていた慣性による回転
ずれが生じることなく固定される。

【００５３】さらに、基板固定装置９１によれば、移動
プレート９９がサポート台６５の上昇に従動して上昇す
ると、移動プレート９９に揺動自在に設けられたレバー
部材１０９のカム軸１０５がストッパ固定具１１５の当
接面１１１に当接する。さらに、サポート台６５が上昇
すると、移動プレート９９も上昇し、レバー部材１０９
もまた移動プレート９９と一体となって上昇する。移動
プレート９９が上昇し、サポート台６５がストッパ固定
具１１５の固定具側係止部１１３に当接するまでの間、
レバー部材１０９は、カム軸１０５がストッパ固定具１
１５の当接面１１１から反力を受けて、サポート台６５
の上昇動作に従動して揺動する。この揺動により、回路
基板４１が搬送方向逆向きに押し戻され、第１の基板ス
トッパ６３に当接することで生じていた慣性による回転
ずれが補正される。即ち、押し戻し機構９３は、サポー
ト台６５の上昇に従動して機械的に動作する。そして、
駆動源がサポート台６５のみなので、制御が簡単とな
り、単にサポート台６５を上昇させることで、回路基板
４１の回転ずれが自動的に補正される。

【００５４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る請求項１記載の基板固定方法によれば、所定の基板停
止位置に搬送されてきた基板を、固定側レール近傍に設
けた第１の基板ストッパと、移動側レール近傍に設けた
第２の基板ストッパとによって停止させ、第１の基板ス
トッパ及び第２の基板ストッパが協働して、搬送されて
くる基板を停止させるので、搬送レール両側のストッパ
により基板が停止し、従来片側のストッパのみに当接さ
せていたために生じていた基板停止時の慣性による基板
の回転ずれを防止することができる。また、移動側レー
ルに第２の基板ストッパを設けているので、基板サイズ
が変更されても移動側レールと共に第２の基板ストッパ
が移動し、第２の基板ストッパのみを移動する必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部品実装装置の第１の実施の形態
の概略構成を表す外観斜視図である。

【図２】図１に示した部品実装装置のサポート台近傍部
の概略構成を表す外観斜視図である。

【図３】図２に示したサポート台の下降時の状態を
（ａ）、上昇時の状態を（ｂ）で表したサポート台近傍
部の断面図である。

【図４】図２に示したサポート台部における基板搬入状
態を（ａ）、基板停止状態を（ｂ）に表した平面図であ
る。

【図５】本発明に係る部品実装装置の第２の実施の形態
のサポート台近傍部の概略構成を表す外観斜視図であ
る。

【図６】図５に示した第２の基板ストッパを第１の基板
ストッパ側から見た側面視を（ａ）、搬送基板側から見
た正面視を（ｂ）に表した要部拡大説明図である。

【図７】図６に示した第２の基板ストッパの移動プレー
トの上昇過程を（ａ）〜（ｂ）で示した斜視図である。

【図８】図７を反対側の側面から見た斜視図である。

【図９】第２の実施の形態における基板固定手順の動作
説明図である。

【図１０】図６に示した第２の基板ストッパの移動プレ
ート上昇開始時の状態を表す動作説明図である。

【図１１】図６に示した第２の基板ストッパのレバー部
材揺動状態を表す動作説明図である。

【図１２】図６に示した第２の基板ストッパの基板挟持
状態を表す動作説明図である。

【図１３】レバー部材による基板の押し戻し状態を
（ａ）〜（ｃ）で表した動作説明図である。

【図１４】サポート台の上昇開始から基板の傾斜補正完
了までの動作過程を表したタイムチャートである。

【図１５】図６に示したサポート台部における基板搬入
状態を（ａ）、基板傾斜補正完了状態を（ｂ）に表した
平面図である。

【図１６】従来のサポート台近傍部における基板停止状
況を表した平面図である。

【図１７】基板カメラによるフィデューシャルマークの
認識状態を（ａ）（ｂ）で表した基板認識状況説明図で
ある。

【図１８】基板ストッパを搬送レール間の中央部に設け
た場合の従来構成の変形例を表す平面図である。

【符号の説明】

２１…部品実装装置 ３９…搬送レール ３９ａ…固定側レール ３９ｂ…移動側レール ４１…回路基板 ４７…装着ヘッド ５９…部品供給部 ６１，９１…基板固定装置 ６３…第１の基板ストッパ ６５…サポート台 ６７…上面ストッパ ６９、９５…第２の基板ストッパ ９３…押し戻し機構 ９７…開口孔 ９９…移動プレート １０３…基板当接面 １０５…カム軸 １０７…弾性付勢部 １０９…レバー部材 １１１…基板当接面 １１３…固定具側係止部 １１５…ストッパ固定具

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Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側レール及び移動側レールからなる
   レール幅の変更可能な一対の搬送レール上に基板を載置
   しつつ搬送し、所定の基板停止位置に搬送されてきた基
   板を固定側レール近傍に設けた第１の基板ストッパによ
   って停止させ、この基板停止位置で基板を挟持して固定
   する基板固定方法であって、 前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に第２の基板
   ストッパを設け、前記第１の基板ストッパ及び第２の基
   板ストッパが協働して、搬送されてくる基板を停止させ
   ることを特徴とする基板固定方法。
2. 【請求項２】 固定側レール及び移動側レールからなる
   レール幅の変更可能な一対の搬送レール上に基板を載置
   しつつ搬送し、所定の基板停止位置に搬送されてきた基
   板を固定側レール近傍に設けた第１の基板ストッパによ
   って停止させ、この基板停止位置で基板を挟持して固定
   する基板固定方法であって、 前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に、基板搬送
   方向逆向きに基板を押し戻す押し戻し機構を有する第２
   の基板ストッパを設け、前記搬送レール上で搬送されて
   くる基板を前記第１の基板ストッパにより停止させた
   後、前記第２の基板ストッパにより押し戻して基板の搬
   送方向に対する傾きを補正し、該補正の完了後に前記基
   板を挟持して固定することを特徴とする基板固定方法。
3. 【請求項３】 搬送レール上を搬送され所定の部品実装
   位置で固定される基板に対し、該基板上の所定位置に部
   品を実装する部品実装方法であって、 請求項１又は請求項２記載の基板固定方法に基づいて前
   記基板を搬送レールに固定することを特徴とする部品実
   装方法。
4. 【請求項４】 固定側レール及び移動側レールからなる
   レール幅の変更可能な一対の搬送レールと、 前記固定側レールの基板停止位置近傍に設けた第１の基
   板ストッパと、 前記各搬送レールの基板搬送面より下方に昇降自在に配
   置され、基板を下方向から支持するサポート台と、 前記各搬送レールの上方で所定間隔を隔てて対峙され、
   前記サポート台の上昇時に前記基板が押し当てられて挟
   持される上面ストッパと、 前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に前記第１の
   基板ストッパと協働して基板を停止させる第２の基板ス
   トッパとを備え、 前記基板停止位置に搬送された基板を、第１の基板スト
   ッパ及び第２の基板ストッパが協働して停止させ、該基
   板停止位置の基板下方から前記サポート台を上昇させて
   前記基板を押し上げると共に、前記基板の端部を前記上
   面ストッパにより挟持させて、該基板を固定することを
   特徴とする基板固定装置。
5. 【請求項５】 固定側レール及び移動側レールからなる
   レール幅が変更可能な一対の搬送レールと、 前記固定側レールの基板停止位置近傍に設けた第１の基
   板ストッパと、 前記各搬送レールの基板搬送面より下方に昇降自在に配
   置され、基板を下方向から支持するサポート台と、 前記各搬送レールの上方で所定間隔を隔てて対峙され、
   前記サポート台の上昇時に前記基板が押し当てられる上
   面ストッパと、 前記移動側レールの前記基板停止位置近傍に設けられ、
   前記基板を基板搬送方向逆向きに押し戻す押し戻し機構
   を有する第２の基板ストッパとを備え、 前記基板停止位置に搬送された基板を、前記第１の基板
   ストッパにより停止させた後、前記第２の基板ストッパ
   により基板を押し戻して、基板の搬送方向に対する傾き
   を補正し、該補正の完了後に前記基板を挟持して固定す
   ることを特徴とする基板固定装置。
6. 【請求項６】 前記押し戻し機構が、 開口孔を有し、前記サポート台の昇降動作に従動する移
   動プレートと、 前記移動プレートの上部に揺動自在に軸支され、一端部
   に前記基板の端面に当接させるための基板当接面、他端
   部に前記移動プレートの開口孔に挿入するカム軸、及び
   前記移動プレートとの間で前記基板当接面を押し戻し方
   向とは逆向きに付勢する弾性付勢部を有するレバー部材
   と、 前記搬送レールに固定され前記移動プレートを昇降自在
   に支持すると共に、前記移動プレートのカム軸に上方か
   ら当接する当接面及び前記サポート台に当接して従動す
   る固定具側係止部を有するストッパ固定具とを備え、 前記サポート台の上昇動作に従動して前記移動プレート
   が上昇し、前記ストッパ固定具の当接面に前記レバー部
   材のカム軸が当接してから、前記サポート台がストッパ
   固定具の固定具側係止部に当接するまでの間、前記レバ
   ー部材が揺動して前記基板を基板搬送方向逆向きに押し
   戻すことを特徴とする請求項５記載の基板固定装置。
7. 【請求項７】 搬送レール上を搬送され所定の部品実装
   位置で固定される基板に対し、該基板上の所定位置に部
   品を実装する部品実装装置であって、 複数の部品を供給する部品供給部と請求項４〜請求項６
   のいずれか１項記載の基板固定装置と、前記基板平面上
   を移動自在に支持され、前記部品供給部から取り出した
   部品を前記基板固定装置により固定された基板へ実装す
   る装着ヘッドとを備えたことを特徴とする部品実装装
   置。