JP2009146945A - Board supporting method, board supporting device, backup pin drawing-out tool, component mounting device, coating device, and board inspecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品実装基板を生産するための部品実装装置等の製造装置に適用されるもので、特に、作業中の基板をバックアップピンにより下面側から支持する技術に関連するものである。 The present invention is applied to a manufacturing apparatus such as a component mounting apparatus for producing a component mounting board, and particularly relates to a technique of supporting a working board from the lower surface side by a backup pin.
従来から、部品吸着用の移動可能なヘッドを駆動することにより、部品供給部から電子部品を吸着して作業位置に位置決めされたプリント基板(PWB)等(以下、「基板」という)に実装する部品実装装置が知られている。この種の装置には、作業中の基板の撓み等を防止するために基板支持装置が搭載されている。 Conventionally, by driving a movable head for picking up components, electronic components are picked up from a component supply unit and mounted on a printed circuit board (PWB) or the like (hereinafter referred to as “substrate”) positioned at a work position. A component mounting apparatus is known. In this type of apparatus, a substrate support device is mounted in order to prevent the substrate from being bent during operation.
基板支持装置は、基台上にバックアップピンと称するピン部材を備えたもので、実装作業位置に位置決めされた基板の所定箇所をこのバックアップピンで支持するように構成されている。基台上には複数のピン支持孔が例えばマトリクス状に穿設されており、これらピン支持孔にバックアップピンを選択的に挿着することにより、サイズや種類等に応じた基板の最適箇所を支持し得るように構成されている。 The substrate support device includes a pin member called a backup pin on a base, and is configured to support a predetermined portion of the substrate positioned at the mounting work position with the backup pin. A plurality of pin support holes are drilled in a matrix, for example, on the base. By selectively inserting backup pins into these pin support holes, the optimum location of the board according to the size, type, etc. It is comprised so that it can support.
なお、最適なバックアップピンの配置は、上記の通り基板のサイズや種類等により異なるため、生産ロットの切換時などには、バックアップピンの配置変え作業、つまり段取り作業が必要となる。この作業は従来から、作業者がバックアップピンを一本ずつ基台に対して抜き差しすることにより行われてきたが、当該作業は煩雑なため、近年、この作業の自動化が図られている。例えば、特許文献1には、バックアップピンに磁石を内蔵した台座を一体に設け、バックアップピンを基台上に磁力によって固定するように構成する一方で、バックアップピンを把持する把持爪を備えたバックアップピンの保持ユニットを前記ヘッドと一体に移動可能に設け、段取り作業時には、保持ユニットによりバックアップピンを把持して移動させることにより、当該作業を全自動で行えるようにしたものが開示されている。なお、この文献1の装置では、バックアップピンは中空構造を有しており、実装作業中は、基台およびピン内部を通じてバックアップピンの先端に負圧を供給することにより、バックアップピンにより基板を支持すると共にその下面を吸引し、これによって基板の反りや撓みを矯正して基板を水平状態に安定的に支持し得るように構成されている。
特許文献1に開示される従来装置では、バックアップピンの段取り作業が自動化されているため作業者の負担を軽減することが可能となる。
In the conventional apparatus disclosed in
しかしながら、保持ユニットによりバックアップピンを把持して移動(搬送)させるため、移動中にバックアップピンが脱落し、あるいは把持爪からずれる等してバックアップピンの段取り作業に影響が出ることも考えられる。また、バックアップピンを装着する基台とは別に、未使用のバックアップピンを保管しておく保管スペースも必要となり、省スペース化の上で難点がある。さらに、バックアップピンを保持ユニットで一本ずつ移動させる点では作業者による作業と変わりがなく、従って、バックアップピンの段取り時間を含めた基板生産時間を短縮する上では未だ改良の余地がある。 However, since the backup pin is gripped and moved (conveyed) by the holding unit, the backup pin may be dropped during the movement or may be displaced from the gripping claw, thereby affecting the setup operation of the backup pin. In addition, a storage space for storing unused backup pins is required separately from the base on which the backup pins are mounted, and there is a difficulty in saving space. Furthermore, the point that the backup pins are moved one by one by the holding unit is the same as the work by the operator. Therefore, there is still room for improvement in reducing the board production time including the setup time of the backup pins.
加えて、この従来装置は、バックアップピンで基板を吸引しながら支持する構成であるが、基台上のピン装着箇所のうちピン非装着箇所における負圧のリークを防止すべく各ピン装着箇所にはそれぞれ開閉弁が組み込まれている。従って、ピン装着箇所に対応した多数の開閉弁が必要となり、コスト的にも不利である。 In addition, this conventional device is configured to support the substrate while sucking it with a backup pin, but at each pin mounting location in order to prevent negative pressure leakage at the non-pin mounting location among the pin mounting locations on the base. Each has a built-in on-off valve. Therefore, a large number of on-off valves corresponding to the pin mounting locations are required, which is disadvantageous in terms of cost.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、第1の目的は、より確実、かつ正確にバックアップピンの段取り作業を行えるようにすること、また、第2の目的は、バックアップピンの段取り作業の所要時間を短縮することによって基板の生産性を向上させること、また、第3の目的は、基板支持装置や当該装置が組み込まれる部品実装装置等の省スペース化や低廉化を図ることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the first object is to enable a backup pin setup operation more reliably and accurately, and the second object is to Improving board productivity by shortening the time required for backup pin setup work, and a third object is to save space and reduce the cost of board support equipment and component mounting equipment in which the equipment is incorporated. It aims to plan.
上記課題を解決するために、本発明は、所定の作業位置に搬入された基板をバックアップピンにより支持する方法であって、前記作業位置の下方領域に、予め複数のバックアップピンを所定の配列で、かつ前記作業位置側に引出し自在に保持部材により保持させておき、前記複数のバックアップピンのうちから前記基板の支持に適したバックアップピンを選定し、当該バックアップピンを保持部材から引出すと共に所定の係止手段により当該引出し位置に係止し、前記作業位置への基板の搬入後、前記保持部材と基板とを相対的に上下方向に変位させることにより、前記引出し位置に係止したバックアップピンにより前記基板を支持するようにしたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a method for supporting a substrate carried into a predetermined work position by a backup pin, and a plurality of backup pins are previously arranged in a predetermined arrangement in a region below the work position. And a holding member that can be pulled out to the working position side, and a backup pin suitable for supporting the substrate is selected from the plurality of backup pins, the backup pin is pulled out from the holding member, and a predetermined The back-up pin locked to the pull-out position by locking the pull-out position by the locking means and displacing the holding member and the substrate relative to each other in the vertical direction after carrying the substrate into the working position. The substrate is supported.
この方法では、作業位置の下方領域に、予め複数のバックアップピンが配置されており、生産基板に適した位置のバックアップピンだけを引出して使用する。そのため、バックアップピンを抜き差しして保管場所との間でピン搬送を行う従来の方法のように、搬送中にバックアップピンが脱落する等のトラブルが生じる余地がない。また、作業位置の下方領域以外に、未使用のバックアップピンを保管するためのスペースを別途設ける必要も無くなる。 In this method, a plurality of backup pins are arranged in advance in the region below the work position, and only the backup pins at positions suitable for the production substrate are drawn out and used. Therefore, there is no room for troubles such as the backup pin falling off during transportation as in the conventional method in which the backup pin is inserted and removed and the pin is transported to and from the storage location. Further, it is not necessary to separately provide a space for storing unused backup pins other than the area below the work position.
上記方法においては、バックアップピンを1本ずつ引出して係止手段により係止するようにしてもよいが、前記保持部材からバックアップピンを引出し可能な治具部材を用い、この治具部材を前記作業位置に配置し、前記基板の支持に適したバックアップピンを前記治具部材により一括して引出すと共に当該バックアップピンを前記係止手段により一括して係止するようにするのが好適である。 In the above method, the backup pins may be pulled out one by one and locked by the locking means. However, a jig member capable of pulling out the backup pins from the holding member is used, and the jig member is used as the work. It is preferable to place the backup pins suitable for supporting the substrate together with the jig member and to lock the backup pins together with the locking means.
この方法によれば、基板の支持に適したバックアップピンの引出し及びその係止を一括して行うので、所謂バックアップピンの段取り作業を迅速に行うことができる。従って、バックアップピンを所定位置に一本ずつ挿着する従来方法に比べると、バックアップピンの段取り作業に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。 According to this method, since the backup pins suitable for supporting the substrate are pulled out and locked together, so-called backup pin setup work can be performed quickly. Therefore, as compared with the conventional method in which the backup pins are inserted into the predetermined positions one by one, it is possible to greatly reduce the time required for the backup pin setup work.
なお、治具部材を用いる場合、バックアップピンを引上げるような機構を用いた方法を採用してもよいが、バックアップピンを磁気吸着力により前記保持部材から一括して引き出すようにすれば、治具部材による保持部材からのバックアップピンの引出し、及び引出し後のバックアップピンと治具部材との切離しを速やかに、かつ円滑に行うことが可能となり、バックアップピンの段取り作業を効率化する上で好適である。 When using a jig member, a method using a mechanism that pulls up the backup pin may be adopted. However, if the backup pin is pulled out from the holding member by a magnetic attraction force, the jig is used. It is possible to quickly and smoothly pull out the backup pin from the holding member by the tool member and to separate the backup pin and the jig member after the drawing, which is suitable for improving the efficiency of the backup pin setup work. is there.
また、上記のような基板支持方法においては、基板の下面を単にバックアップピンで支持するようにしてもよいが、基板をより適切に支持する上では、各バックアップピンの内部を通じてその先端に負圧を供給することにより、当該バックアップピンにより前記基板を吸着した状態で支持するのが好適である。 In the substrate support method as described above, the lower surface of the substrate may be simply supported by the backup pins. However, in order to support the substrate more appropriately, a negative pressure is applied to the tip through each backup pin. It is preferable to support the substrate in a state where the substrate is adsorbed by the backup pin.
この方法によれば、基板の撓みや反りを矯正して基板をより水平状態で支持することが可能となる。 According to this method, the substrate can be supported in a more horizontal state by correcting the bending and warping of the substrate.
なお、上記のような基板支持方法は、以下のような基板支持装置やバックアップピン引出し治具を用いることにより、容易に実施することが可能となる。 The substrate support method as described above can be easily implemented by using the following substrate support device or backup pin drawing jig.
すなわち、本発明に係る基板支持装置は、基板に所定の作業を施す作業位置の下方領域に配置され、前記作業位置に搬入された基板をバックアップピンにより支持する基板支持装置であって、複数本の前記バックアップピンを有し、これらバックアップピンを所定の配列で保持すると共に前記作業位置側に各々引出し自在に保持する保持部材と、この保持部材から引出されたバックアップピンを当該引出し位置に係止する係止手段と、前記作業位置に配置された基板と前記保持部材とを相対的に上下方向に変位させる移動手段と、を備えているものである。 That is, the substrate support device according to the present invention is a substrate support device that is disposed in a lower region of a work position where a predetermined work is performed on the substrate, and supports the substrate carried into the work position with a backup pin. The backup pins, holding the backup pins in a predetermined arrangement and holding the backup pins at the working position side so that they can be pulled out freely, and locking the backup pins drawn out from the holding members at the drawing position And a moving means for relatively displacing the substrate and the holding member disposed at the working position in the vertical direction.
この装置によれば、基板に対する作業前に、保持部材に保持されているバックアップピンのうちから予め基板の支持に適したバックアップピンを引出して係止手段により係止しておけば、その後、基板を作業位置に搬入した段階で、移動手段により基板と保持部材とを相対変位させることで、前記バックアップピンにより基板を支持することができる。従って、上記のような基板支持方法を良好に実施することが可能となる。 According to this apparatus, if the backup pin suitable for supporting the substrate is previously pulled out of the backup pins held by the holding member and locked by the locking means before the operation on the substrate, The substrate can be supported by the backup pin by relatively displacing the substrate and the holding member by the moving means at the stage where the substrate is carried into the working position. Therefore, it is possible to satisfactorily implement the above substrate support method.
前記係止手段は、引出されたバックアップピンを前記引出し位置に一括して係止すると共に、当該係止状態を一括して解除し得るように構成されているのが好適である。 It is preferable that the locking means is configured to collectively lock the pulled-out backup pin at the pulled-out position and to release the locked state at once.
この構成によれば、引出したバックアップピンを一括して係止し、またその係止状態を一括して解除できるため、バックアップピンの段取り作業の効率化を図ることができる。 According to this configuration, since the pulled-out backup pins can be locked together and the locked state can be released collectively, it is possible to improve the efficiency of the backup pin setup work.
なお、上記装置においては、前記バックアップピンの内部に、ピン先端部分に開口する内部通路が形成され、前記内部通路に負圧を供給する負圧供給手段をさらに備えているのが好適である。 In the above-mentioned device, it is preferable that an internal passage opening at the tip of the pin is formed inside the backup pin, and further provided with a negative pressure supply means for supplying a negative pressure to the internal passage.
この構成によれば、基板の撓みや反りを矯正して基板をより水平状態に支持することが可能となる。 According to this configuration, the substrate can be supported in a more horizontal state by correcting the bending and warping of the substrate.
その場合、例えば、前記保持部材は、各バックアップピンを各々ピン支持孔に引出し自在に収容するように構成され、前記負圧供給手段は、前記各ピン支持孔に負圧を供給する負圧通路を有し、前記バックアップピン及びピン支持孔は、バックアップピンの位置に応じて前記内部通路と前記負圧通路との連通状態を切替える切替え構造を有し、この切替え構造は、前記バックアップピンがピン支持孔内に収容された状態では前記内部通路を負圧通路から遮断する一方、それ以外の状態では前記内部通路を負圧通路に連通させるものであるのが好適である。 In this case, for example, the holding member is configured to accommodate each backup pin in a pin support hole so that the backup pin can be pulled out, and the negative pressure supply means supplies a negative pressure to each pin support hole. The backup pin and the pin support hole have a switching structure that switches the communication state between the internal passage and the negative pressure passage according to the position of the backup pin. It is preferable that the internal passage is blocked from the negative pressure passage in the state accommodated in the support hole, while the internal passage is communicated with the negative pressure passage in other states.
この構成によれば、別途、専用の開閉弁を設けることなく、バックアップピン(内部通路)の負圧導入口と負圧通路との連通状態をバックアップピンの位置に応じて自動的に切替えることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to automatically switch the communication state between the negative pressure inlet of the backup pin (internal passage) and the negative pressure passage according to the position of the backup pin without providing a dedicated on-off valve. It becomes possible.
なお、上記装置において、前記バックアップピンは、磁性体を有する所定の治具が前記作業位置に配置されると、この治具部材との間に磁気的吸着力が生じ、当該吸引力により前記保持部材から引出されるように構成されているのが好適である。 In the above apparatus, when a predetermined jig having a magnetic material is arranged at the working position, the backup pin generates a magnetic attraction force between the backup pin and the holding pin by the attraction force. It is suitable that it is configured to be pulled out from the member.
この構成によれば、保持部材からのバックアップピンの引出しを速やかに、かつ円滑に行うことが可能となり、バックアップピンの段取り作業を効率化する上で有利になる。 According to this configuration, it is possible to quickly and smoothly pull out the backup pin from the holding member, which is advantageous in improving the efficiency of the backup pin setup work.
一方、バックアップピン引出し治具は、上記のような基板支持装置と共に用いられ、前記作業位置に配置されることにより前記基板支持装置に収容されている前記バックアップピンを引出す治具であって、本体部分と、この本体部分に装着される引出し用部材とを含み、前記本体部分には、前記引出し用部材を着脱可能な装着部が、前記基板支持装置におけるバックアップピンと同配置で設けられ、前記引出し用部材は、磁性体から構成される部分を含み、前記本体部分に装着されて当該本体部分と共に前記作業位置に配置されることにより、前記バックアップピンとの間に前記磁気的吸着力を生じさせて当該吸引力により前記バックアップピンを前記基板支持装置から引出すように構成されているものである。 On the other hand, a backup pin drawing jig is a jig that is used together with the substrate support device as described above and pulls out the backup pin accommodated in the substrate support device by being arranged at the working position, And a drawer member attached to the main body portion, and the main body portion is provided with a mounting portion on which the drawer member can be attached and detached in the same arrangement as a backup pin in the substrate support device. The member for use includes a portion made of a magnetic body, and is attached to the main body portion and arranged at the working position together with the main body portion, thereby generating the magnetic attraction force between the backup pin and the main body portion. The backup pin is configured to be pulled out from the substrate support device by the suction force.
この治具によれば、治具本体の装着部と基板支持装置のバックアップピンの配置とが対応しているため、基板の支持位置に対応した装着部に予め引出し用部材を装着し、当該治具を作業位置に配置すれば、引出し用部材とバックアップピンとの間に磁気的吸着力が生じ、所望のバックアップピンだけが一括して引出される。従って、バックアップピンの引出し作業を速やかに行うことができる。また、引出し用部材の装着位置を変更することにより、共通の治具で、複数品種の基板に対応することができる。 According to this jig, since the mounting portion of the jig main body and the arrangement of the backup pins of the substrate support device correspond to each other, the drawer member is mounted in advance on the mounting portion corresponding to the support position of the substrate, and the jig If the tool is arranged at the working position, a magnetic attraction force is generated between the drawing member and the backup pin, and only the desired backup pin is drawn at a time. Therefore, the backup pin can be pulled out quickly. Also, by changing the mounting position of the drawer member, it is possible to deal with a plurality of types of substrates with a common jig.
一方、本発明に係る部品実装装置は、所定の作業位置に搬入された基板を、前記作業位置の下方領域に配置される基板支持装置により支持した状態で、前記基板の上面に部品を実装する部品実装装置において、基板支持装置として上述したような基板支持装置を備えているものである。 On the other hand, the component mounting apparatus according to the present invention mounts a component on the upper surface of the substrate in a state where the substrate carried into the predetermined work position is supported by the substrate support device disposed in the lower region of the work position. In the component mounting apparatus, the board support apparatus as described above is provided as the board support apparatus.
また、本発明に係る塗布装置は、所定の作業位置に搬入された基板を、前記作業位置の下方領域に配置される基板支持装置により支持した状態で、前記基板の上面に半田等のペーストを塗布する塗布装置において、基板支持装置として上述したような基板支持装置を備えているものである。 Further, the coating apparatus according to the present invention provides a paste such as solder on the upper surface of the substrate in a state where the substrate carried into the predetermined working position is supported by the substrate supporting device disposed in the lower region of the working position. A coating apparatus for coating includes the above-described substrate support device as the substrate support device.
また、本発明に係る基板検査装置は、所定の作業位置に搬入された基板を、前記作業位置の下方領域に配置される基板支持装置により支持した状態で、前記基板における半田等のペーストの塗布状態又は部品の実装状態の少なくとも一方を検査する基板検査装置において、基板支持装置として上述したような基板支持装置を備えているものである。 Further, the substrate inspection apparatus according to the present invention applies a paste such as solder on the substrate in a state where the substrate carried into a predetermined work position is supported by a substrate support device disposed in a lower region of the work position. A substrate inspection apparatus that inspects at least one of a state or a component mounting state includes the above-described substrate support device as a substrate support device.
これらの装置によれば、上記のような基板支持装置を備えているので、各装置においてバックアップピンの段取り作業を正確、かつ確実に行うことができ、また、バックアップピンの段取り作業時間を短縮することができ、また、省スペース化や低廉化の要請にも応えることが可能となる。 According to these apparatuses, since the substrate support apparatus as described above is provided, the backup pin setup work can be accurately and reliably performed in each apparatus, and the backup pin setup work time can be shortened. It is also possible to meet demands for space saving and cost reduction.
本発明によれば、作業位置の下方領域に、予めバックアップピンを配置し、基板に適した所望位置のバックアップピンだけを引出して使用するようにしたため、バックアップピンを抜き差しして保管場所との間でピン搬送を行う従来方法(装置)のように、搬送中にバックアップピンが脱落する等のトラブルが生じる余地がない。また、作業位置の下方領域以外に、未使用のバックアップピンを保管するためのスペースを別途設ける必要も無くなる。従って、バックアップピンの段取り作業を正確、かつ確実に行うことができ、また、基板支持装置や当該装置が組み込まれる部品実装装置等の省スペース化を図ることができる。しかも、従来のようにバックアップピンを保管場所との間で搬送する必要がないため、段取り作業時間を短縮することが可能であり、特に、治具部材を使用してバックアップピンを一括して引出し、さらに引出したバックアップピンを係止手段により一括して係止する方法(構成)によれば、段取り作業時間を大幅に短縮して、基板の生産性を向上させることができる。 According to the present invention, the backup pin is arranged in advance in the lower area of the work position, and only the backup pin at the desired position suitable for the substrate is pulled out and used. There is no room for troubles such as the backup pin falling off during the transport, unlike the conventional method (apparatus) for transporting the pin. Further, it is not necessary to separately provide a space for storing unused backup pins other than the area below the work position. Therefore, the setup operation of the backup pin can be performed accurately and reliably, and space saving can be achieved for the substrate support device and the component mounting device in which the device is incorporated. Moreover, since it is not necessary to transport the backup pins to and from the storage location as in the past, it is possible to shorten the setup work time. In particular, the backup pins are pulled out in a batch using a jig member. Further, according to the method (configuration) in which the pulled-out backup pins are collectively locked by the locking means, the setup work time can be greatly shortened and the productivity of the substrate can be improved.
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1及び図2は、本発明に係る部品実装装置(本発明に係る基板支持装置が搭載された部品実装装置:本発明に係る基板支持方法が使用される部品実装装置)を概略的に示しており、図1は平面図で、図2は正面図で部品実装装置をそれぞれ示している。 1 and 2 schematically show a component mounting apparatus according to the present invention (a component mounting apparatus on which a substrate supporting apparatus according to the present invention is mounted: a component mounting apparatus in which the substrate supporting method according to the present invention is used). FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is a front view showing a component mounting apparatus.
これらの図に示すように、部品実装装置の基台10上には、プリント基板搬送用のコンベア12が配置され、プリント基板P(以下、単に基板Pという)が搬送されて所定の作業位置で停止されようになっている。作業位置の下方領域には、実装作業中に基板Pをバックアップピン56により支持する基板支持装置11が配置されている。なお、コンベア12及び基板支持装置11の詳細については後に説明する。
As shown in these drawings, a printed
コンベア12の両側(図1では上下両側)にはそれぞれフィーダ設置領域13が設けられており、これらフィーダ設置領域13には、例えばテープフィーダ14等の部品供給装置が前記コンベア12に沿って並列に配置されている。
上記基台の上方には部品実装用のヘッドユニット15が設けられている。このヘッドユニット15は、前記テープフィーダ14から部品を吸着して作業位置の基板P上に実装し得るように、一定の領域内でコンベア12に沿った方向(X軸方向)およびこれと直交する方向(Y軸方向)にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、前記基台には、ヘッドユニット15の支持部材18がY軸方向の固定レール17に沿って移動可能に配置され、この支持部材18上にヘッドユニット15がX軸方向のガイド部材19に沿って移動可能に支持されている。そして、Y軸サーボモータ22により駆動されるボールねじ軸23に支持部材18が螺合装着されることにより、支持部材18のY軸方向の移動が行われる一方、X軸サーボモータ20により駆動されるボールねじ軸21にヘッドユニット15が螺合装着されることにより、ヘッドユニット15のX軸方向の移動が行われるように構成されている。
A component mounting
前記ヘッドユニット15には複数の部品吸着用のヘッド16が搭載されており、当実施形態ではX軸方向に並んだ状態で8本のヘッド16が搭載されている。各ヘッド16は、それぞれヘッドユニット15に対して昇降(Z軸方向の移動)およびノズル軸(R軸)回りの回転が可能とされ、Z軸サーボモータ27(図8に示す)を駆動源とする昇降駆動手段およびR軸サーボモータ27(図8に示す)を駆動源とする回転駆動手段によりそれぞれ駆動されるようになっている。また、各ヘッド16には、その先端(下端)に部品吸着用のノズル16aが装着されており、このノズル16aの先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。
The
ヘッドユニット15には、さらに第1撮像ユニット24が設けられている。この第1撮像ユニット24は、CCDカメラおよび照明装置等からなり、作業位置に搬入された基板Pのフィデューシャルマークや後述する治具基板120のIDマーク等の各種マークを撮像可能となっている。
The
一方、前記基台10上には、ヘッドユニット15による吸着部品を画像認識するための第2撮像ユニット25が設けられている。この第2撮像ユニット25も、前記第1撮像ユニット24と同様にCCDカメラおよび照明装置等からなり、部品吸着後、ヘッドユニット15が第2撮像ユニット25上方に配置されることにより、各ノズル16aよる吸着部品をその下側から撮像可能となっている。
On the other hand, on the
図3は、図1におけるIII−III線に沿った断面図であって、上記コンベア12および基板支持装置11の構成を概略的に示している。なお、図1中では下方(図3中では左方)が部品実装装置の前側となる。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and schematically shows configurations of the
同図に示すように、コンベア12は、Y軸方向に間隔を隔てて配置される前後一対の支持体30A,30Bを有している。各支持体30A,30Bの対向面には、各々、上端部分に沿ってX軸方向に所定間隔で一列に並ぶ複数の従動ローラ32と、この従動ローラ32の下方に支持される駆動ローラ33と、これらローラ32,33に亘って掛け渡される無端状の搬送ベルト34と、当該搬送ベルト34を張設する図外のテンション機構等とが組み付けられており、駆動ローラ33が回転駆動されることにより各搬送ベルト34が従動ローラ32に沿ってそれぞれ周回移動するように上記コンベア12が構成されている。従って、基板Pの前後両端部を各搬送ベルト34上に載せ、当該コンベア12を駆動すると基板PがX軸方向に搬送されることとなる。
As shown in the figure, the
駆動ローラ33の駆動機構は、Y軸方向に延びて両駆動ローラ33を貫通する駆動軸35と、前側支持体30Aに固定される駆動モータ36と、この駆動モータ36の回転駆動力を前記駆動軸35に伝達するプーリ37,38及び駆動ベルト39等から構成されている。なお、後側支持体30BはY軸方向に変位可能に構成され、これにより基板Pのサイズに応じてコンベア幅が調整可能となっている。従って、前記駆動軸35は、後側の駆動ローラ33に対して軸方向の相対変位が可能で、かつ一体回転が可能となるようにスプライン結合されている。
The drive mechanism of the
前記各支持体30A,30Bの上端部にはそれぞれ、さらに搬送中の基板Pの位置を前後方向に規制するためのガイドレール41と、互いに内向きに張り出して同基板Pの前後両端部をその上方から被う押さえ片42と、基板Pをコンベア12から上方に押し上げてその前後両端部を前記押さえ片42に押し当てることにより当該基板Pをクランプするクランプ装置43(図8に示す)とが設けられている。押さえ片42及びクランプ装置43は、支持体30A,30Bのうち上記作業位置に対応する箇所に設けられており、図3は、当該クランプ装置43により基板Pをクランプした状態を示している。クランプ装置43の詳細構成については図示を省略しているが、例えば昇降可能なクランプ片とこのクランプ片を昇降駆動するエアシリンダ等のアクチュエータ等とを含み、前記クランプ片により基板Pを押し上げるように構成されている。
At the upper end of each of the
一方、基板支持装置11は、概略的には、基板Pを支持するためのバックアップピン56を保持するピンホルダベース50と、同ベース50を支持する水平テーブル76と、同テーブルを昇降させる昇降機構78等とから構成されている。
On the other hand, the
図4及び図5に示すように、ピンホルダベース50は、ベース本体51及びシャッタ52等から構成されている。ベース本体51は、Y軸方向にやや細長い平面視矩形のブロック状の形状を有しており、このベース本体51には、X軸およびY軸方向に一定間隔で複数のピン支持孔54がマトリクス状に穿設されている。各ピン支持孔54は、Z軸方向に延び、かつ上向きに開口する有底孔であって、これらのピン支持孔54には、それぞれバックアップピン56(以下、BP56という)が出没可能に、かつ抜き出し不能に挿入されている。詳しくは、図6に示すように、各ピン支持孔54は、細孔部54aと太孔部54bとが軸方向上下に並ぶ段付き構造を有しており、BP56が細孔部54aの部分に支持され、かつ軸方向に変位可能な状態で前記ピン支持孔54に挿入されている。そして、BP56の下端近傍には、その外周面に鍔部57が形成されており、BP56を所定寸法だけベース本体51から上方に引き出すと、この鍔部57がピン支持孔54の段部に係合して、ピン支持孔54からのBP56の抜き出しが阻止される構成となっている。これによって各BP56が、ピン支持孔54の段部に鍔部57が係合する所定の引出し位置と、ピン先端がピン支持孔54から僅かに上方に突出する収容位置とに亘ってそれぞれ引出し自在に設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
シャッタ52は、ベース本体51に保持されているBP56のうち上記引出し位置に引き出されたものを当該引出し位置に係止するプレート状の部材である。このシャッタ52は、前記ピン支持孔54の途中部分を横断するように、具体的にはピン支持孔54のうち前記太孔部54bの上端よりやや下側の部分を水平方向に横断するようにX軸方向にスライド可能な状態で前記ベース本体51に組み込まれている。
The
図4〜図7に示すように、シャッタ52には、上下方向に貫通し、かつX軸方向に延びる複数本のスリット状の開口部70がY軸方向に一定の間隔で穿設されている。各開口部70は、上記ピン支持孔54のうちX軸方向に並ぶものに対応して設けられており、各BP56は、これら開口部70を貫通した状態で各ピン支持孔54に挿入されている。各開口部70には、BP56のうち鍔部57以外の部分だけの通過を許容する狭幅部71と、鍔部57の部分を含めてBP56の通過を許容する広幅部72とが長手方向(Y軸方向)に交互に、かつ各広幅部72のピッチがY軸方向における各ピン支持孔54の配列ピッチと等しくなるように形成されている。
As shown in FIGS. 4 to 7, the
前記シャッタ52は、ベース本体51に組み付けられたエアシリンダ74のシリンダロッドに継手75を介して連結されており、シャッタ切換えバルブ73(図8に示す)の切換え操作に基づくエアシリンダ74へのエアの給排切換え応じて、ピン支持孔54にそれぞれ各広幅部72が合致する係止解除位置と、各ピン支持孔54に対して各広幅部72が一定量ずれた係止位置とに亘ってスライド変位するように構成されている。そして、シャッタ52が係止解除位置にセットされた状態では、図7(a)に示すように、広幅部72とピン支持孔54とが合致し、引出し位置と収容位置とに亘ってBP56の自由な出し入れが許容される一方、上記引出し位置にBP56を引き出した状態でシャッタ52が係止位置にセットされると、図7(b)の右図に示すように、狭幅部71の周縁部がBP56の鍔部57に対してその下側から被さり、これによってBP56が前記引出し位置に係止されるように構成されている。
The
なお、この実施形態では、上記ベース本体51が本発明に係る保持部材に相当し、シャッタ52及びエアシリンダ74等が本発明に係る係止手段に相当する。
In this embodiment, the
各BP56は、全体が磁性体(当例では鉄)により構成されている。また、各BP56は、軸方向に貫通する内部通路56aを有した中空構造を有しており、基板Pの下面を先端で支持すると共に、当該下面を、内部通路56aを通じてピン先端に供給される負圧により吸着し得るように構成されている。従って、各ベース本体51には、前記内部通路56aに負圧を供給するための負圧通路64等の負圧供給手段がさらに設けられている。詳しく説明すると、ベース本体51内部であってその底面部の近傍には、X軸方向に直線的に延び、かつY軸方向に一定間隔で並ぶ複数本の負圧通路64が形成されている。各負圧通路64は、図5〜図7に示すように、マトリクス状に穿設された上記ピン支持孔54のうちX軸方向に並ぶものに亘って貫通するように設けられ、各々ベース本体51の後側端面に接続される負圧供給管65を介して負圧発生装置66に連通接続されている。これによって各ピン支持孔54に負圧が供給可能となっている。また、各BP56の下端部には、上記鍔部57とは別の一対の鍔部58a,58bからなるシール部材装着部58が形成され、この装着部58に、BP56の外周面とピン支持孔54(太孔部54b)の内周面との間をシールするYパッキン60が外嵌されている。さらに、各ピン支持孔54の内底部には凹部55が形成され、ここにBP56の下端部とピン支持孔54の内底部との間をシールするOリング62が内嵌されている。この構造(本発明に係る切替え構造に相当する)により、BP56の位置に応じて内部通路56aと負圧通路64との連通状態が自ずと切替えられ、複数のBP56のうち引出し位置に係止されているBP56にのみ負圧が供給されるようになっている。すなわち、図6の右図に示すように、BP56が引出し位置に係止されている状態では、前記内部通路56aのうちBP56下端部側の開口がピン支持孔54を介して負圧通路64に連通しており、これにより内部通路56aを通じてBP56の先端に負圧が供給される。これに対して、BP56が収容位置にある状態では、図6の左図に示すように、BP56の下端面とピン支持孔54の内底部との間がOリング62によりシールされ、BP56の内部通路56aと負圧通路64とが遮断され、これにより当該BP56への負圧の供給が遮断される。
Each
なお、図6の左図に示すようにBP56が収容位置にある状態でも、BP56の下端部外周(Yパッキン60によるシール部分よりも下側部分の外周)とピン支持孔54の内周面との間には微小隙間が形成されている。従って、Y軸方向に並ぶ複数のBP56のうち例えば中間部分のBP56が収容位置にある場合でも、当該BP56より前側に位置するBP56への負圧の供給が滞ることはない。
As shown in the left diagram of FIG. 6, even when the
水平テーブル76は、図3に示すように、前記ピンホルダベース50を設置するための載置テーブルであって、本実施形態のものは上段テーブル76aと下段テーブル76bの上下2段構成となっている。上段テーブル76a及び下段テーブル76bは、詳しく図示していないが、複数箇所に設けられる高さ調整機構77を介して上下に連結されており、従って、上段テーブル76a面内の高さを各高さ調整機構77によって微調整することにより上段テーブル76aの水平度、つまりピンホルダベース50の水平度をより適切に確保し得るように構成されている。
As shown in FIG. 3, the horizontal table 76 is a mounting table for installing the
上記昇降機構78は、水平テーブル76を支持するボールねじ軸80およびスライド支柱89を有している。ボールねじ軸80は、基台10上に設けられた軸受け部材82に上下方向に変位可能に支持されると共に、当該軸受け部材82に回転自在に支持される図外のナット部材に螺合挿入されており、その先端(上端)は水平テーブル76(下段テーブル76b)の下面に固定されている。前記ナット部材には駆動プーリ84が外嵌されており、この駆動プーリ84と、前記基台10に固定されたテーブル(TB)駆動モータ85に装着されるプーリ86とに亘って駆動ベルト88が装着されている。つまり、テーブル駆動モータ85により駆動ベルト88等を介して前記ナット部材を回転駆動することによりボールねじ軸80を上下方向に変位させ、この変位により水平テーブル76と一体に上記ピンホルダベース50を昇降させるように昇降機構78が構成されている。なお、スライド支柱89は、水平テーブル76の安定性を保つもので、水平テーブル76の上下動に追従して伸縮するように構成されている。
The
図8は、上述した部品実装装置の制御系をブロック図で概略的に示している。この図に示すように、部品実装装置は、部品の実装動作を統括的に制御するコントローラ100を有している。
FIG. 8 schematically shows a control system of the above-described component mounting apparatus in a block diagram. As shown in this figure, the component mounting apparatus has a
コントローラ100は、CPU等により構成される演算処理部102を備える他、プログラム記憶手段104、搬送系データ記憶手段106、モータ制御部108、外部入出力部110及び画像処理部112等の機能構成を備えている。
The
プログラム記憶手段104は、ヘッドユニット15等により一連の実装動作を実行するための実装プログラムや、その前段階のBP56の段取り動作を実行するための段取りプログラム等を格納するものであり、搬送系データ記憶手段106は、基板Pのサイズや後述する治具基板120に対応したコンベア12の間隔等、搬送系の段取りに関する各種データを格納するものである。
The
モータ制御部108は、上記プログラムに従って上記モータ20,22等の駆動を制御するものであり、外部入出力部110は、コントローラ100と外部機器との間で各種信号の入出力を制御するものであり、この外部入出力部110には、前記クランプ装置43、負圧発生装置66、シャッタ切換えバルブ73及び各種センサ類が接続されている。
The
画像処理部112は、前記撮像ユニット24,25から出力される画像データに所定の処理を施すもので、上記演算処理部102は、この画像データに基づき基板P上のフィデューシャルマークや後記治具基板120のIDマークの認識等を行うように構成されている。
The
なお、コントローラ100には、液晶表示パネル等の表示ユニット114が接続されており、部品の実装作業に伴う各種情報がこの表示ユニット114を介して作業者に報知されるように構成されている。
Note that a
以上の構成により、コントローラ100は、状況に応じて各種プログラムやデータを上記記憶手段104,106から読み出して所定の動作を実行する。すなわち、実装動作中であれば、実装プログラムに基づきX軸、Y軸の各サーボモータ20,22等を駆動制御して基板P上に部品を実装させ、また、基板Pの品種やサイズに変更が生じた場合には、以下に説明するように、段取りプログラムに基づき前記駆動モータ85を駆動制御し、あるいはシャッタ切換えバルブ73を切換制御することによりBP56の段取り(替え)動作を実行するようになっている。
With the above configuration, the
以下、上記コントローラ100の制御に基づくBP56の段取り作業動作について、図9のフローチャートに従って説明する。
Hereinafter, the setup work operation of the
この処理では、まず、段取りプログラムや段取りに必要な各種データが前記プログラム記憶手段104,106から読み出され、コンベア12の幅等が治具基板120に対応した幅に自動設定される(ステップS1)。この段階では、基板支持装置11のピンホルダベース50は下降端位置に配置され、シャッタ52は係止解除位置にセットされているものとする。従って、全てのBP56は自重で下降し、前記収容位置にセットされた状態にある。
In this process, first, the setup program and various data necessary for the setup are read from the program storage means 104 and 106, and the width of the
そして、作業者によって治具基板120がコンベア12上に載置され、所定の入力操作が行われると、コンベア12が作動し、治具基板120が上記作業位置に搬入される(ステップS3)。
Then, when the operator places the
ここで、治具基板120は、基板支持装置11に収容されているBP56を前記引出し位置に引き出すための治具(本発明に係るバックアップピン引出し治具に相当する)であって、図10に概略的に示すように、例えばアルミニウムや樹脂ボード等からなる基板本体121(本体部分に相当)と、この基板本体121に着脱可能に挿着されるピン部材124(引出し用部材に相当する)とから構成されている。基板本体121には、その厚み方向に貫通する複数のピン孔122(装着部に相当する)が形成されている。これらのピン孔122は、前記ピンホルダベース50のピン支持孔54と同配置とされており、従って、所定の条件に従って治具基板120(基板本体121)を上記作業位置に位置決めすると、各ピン孔122とピンホルダベース50の各ピン支持孔54とが上下に対応するように構成されている。
Here, the
ピン部材124は、先端に永久磁石126が組み付けられた金属製のピンで、後端には鍔状の抜け止め125が設けられている。そして、同図に示すように、治具基板120の上方からピン孔122に挿入され、磁石126側を治具基板120の下方に突出させた状態で基板本体121に挿着されるようになっている。
The
ステップS3では、治具基板120として、予め被生産基板Pに適したBP56の配置と同配置となるように基板本体121に対してピン部材124を挿着したものがコンベア12に投入され、図11に示すように、当該治具基板120が作業位置に搬入される。
In step S3, the
治具基板120が作業位置に搬入されると、ヘッドユニット15が移動し、前記第1撮像ユニット24により治具基板120上に記されるIDマークが撮像され、当該治具基板120のID認識が行われる(ステップS5)、そして、そのIDに基づき治具基板120の適否、つまり当該部品実装装置で使用する治具か否かの判定が行われる(ステップS7)。ここで、NOと判定した場合には、ステップS17に移行されて治具基板120がコンベア12により搬出される。
When the
一方、ステップS7でYESと判定した場合には、基板支持装置11のピンホルダベース50に収納されているBP56の引出しが行われる。具体的には、駆動モータ85の作動により水平テーブル76が昇降し、これに伴いピンホルダベース50が所定の高さ位置、すなわち治具基板120に挿着されているピン部材124の先端にBP56の先端が当接、又は近接する高さ位置に配置された後、直ちに下降して所定のシャッタ作動高さ位置に配置される(ステップS9,S11)。このようにピンホルダベース50が昇降すると、図12及び図13に示すように、ピンホルダベース50に収納されているBP56のうち治具基板120のピン部材124に対向するもの、つまり被生産基板Pに適したBP56のみが磁石126の磁力によりピン部材124に吸着され、ピンホルダベース50の下降に伴い当該BP56が一括してピン支持孔54から引き出されることとなる。なお、シャッタ作動高さ位置とは、引き出されるBP56の鍔部57とピン支持孔54の上記段部とが互いに当接する高さ位置である。
On the other hand, when it determines with YES by step S7, BP56 accommodated in the
ピンホルダベース50がシャッタ作動高さ位置に配置されると、エアシリンダ74に対するエアの給排切換えによりシャッタ52が係止解除位置から係止位置に変位する。これによって引き出されたBP56が当該引出し位置に一括して係止されることとなる(ステップS13)。
When the
次いで、駆動モータ85の作動により水平テーブル76が下降し、ピンホルダベース50が下降端位置に配置される(ステップS15)。この下降に伴い、図15に示すように治具基板120(ピン部材124)からBP56が切り離される。そしてその後、コンベア12が作動して治具基板120が作業位置から搬出されることにより(ステップS17)、被生産基板Pに対応するBP56の引出し、つまり一連の段取り作業が終了することとなる。
Next, the horizontal table 76 is lowered by the operation of the
なお、ここでは、BP56の引出し動作について説明したが、例えば実装作業終了後は、エアシリンダ74に対するエアの給排切換えによりシャッタ52の位置が係止位置から係止解除位置に切り替えられる。シャッタ52が係止解除位置に切替えられると、前記開口部70の広幅部72とピン支持孔54とが合致し、これにより引出し位置にセットされていたBP56が自重で下降し、BP56が一括して収容位置にリセットされることとなる。
Although the drawing operation of the
上記のようにしてBP56の段取り作業が完了すると、当該基板Pに対する部品の実装作業が開始される。以下、上記コントローラ100の制御に基づく実装作業の動作について簡単に説明する。
When the setup work of the
まず、コンベア12の作動により被生産基板Pが作業位置に搬入されると共に、当該基板Pがクランプ装置43の作動により作業位置に固定される。具体的には、クランプ装置43の作動により、基板Pがコンベア12から持ち上げられ、押さえ片42に対して基板Pが下側から押し付けられる。
First, the production substrate P is carried into the work position by the operation of the
その後、基板支持装置11が作動し、これにより基板PがBP56により支持される。具体的には、駆動モータ85の作動により水平テーブル76が上昇し、これに伴いピンホルダベース50が所定の支持高さ位置に配置される。すなわち、図3に示すように、引出されているBP56の先端が、作業位置に固定された前記基板Pの下面に当接する高さ位置に配置される。これによって基板Pの所定箇所がその下面側からBP56により支持される。
Thereafter, the
また、ピンホルダベース50が前記支持高さ位置に配置されると、負圧供給管65を通じて負圧発生装置66から各負圧通路64に負圧が供給され、引出し位置に係止されたBP56の先端に負圧が供給される。これにより基板Pの下面が当該BP56により吸着される。このように基板Pが吸着されることにより当該基板Pの反りや撓みが矯正され、基板Pが水平状態で支持される。
When the
なお、上記のように各負圧通路64に負圧が供給されると、図6に示すように、BP56のうち引出し位置に係止されたBP56(図中右側のBP56)については、BP56の内部通路56aと負圧通路64とが連通しており、従って、負圧通路64、ピン支持孔54及び内部通路56aを通じてBP56の先端に負圧が供給される。他方、その他のBP56(収容位置にあるBP56:図中左側のBP56)については、BP56の下端面がOリング62に当接することにより前記内部通路56aが負圧通路64から遮断され、また、当該BP56に外嵌されたYパッキン60によりピン支持孔54(細孔部54a)が負圧通路64から遮断されている。従って、引出し位置に係止されたBP56の先端にのみ負圧が供給され、他のBP56やそれが収容されるピン支持孔54から負圧がリークすることが防止される。
When negative pressure is supplied to each
こうして基板Pが基板支持装置11により支持されると、ヘッドユニット15がフィーダ設置領域13に移動して各ヘッド16による部品の吸着が行われる。具体的には、テープフィーダ14の上方にヘッド16が配置され、当該ヘッド16の昇降動作に伴いテープ内の部品がノズル16aにより吸着して取出される。この際、可能な場合には、複数のヘッド16により複数のテープフィーダ14から同時に部品の取り出しが行われる。
When the substrate P is thus supported by the
部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット15がフィーダ設置領域13から作業位置の基板P上へ移動する。この移動途中、ヘッドユニット15が第2撮像ユニット25上を通過することにより各ヘッド16に吸着された部品がそれぞれ撮像され、その画像データに基づいて各ヘッド16による部品の吸着状態(吸着ずれ)が調べられるとともに、この吸着ずれに基づいて目標位置(ヘッドユニット15の移動目標)の補正が行われる。そして、ヘッドユニット15が基板P上に到達すると、ヘッド16の昇降に伴い最初の部品が基板P上に実装され、以後、ヘッドユニット15が間欠的に実装ポイントに移動しながら順次残りの吸着部品が基板P上に実装されることとなる。この際、上記のように基板PがBP56によって水平状態に支持されている結果、ヘッド16に吸着された部品が基板P上の被実装面に対して適切な高さ位置に配置される。従って、基板Pとの衝突による部品等の損傷や基板P上方で部品の吸着状態が解除されることによる実装不良等の発生が有効に防止され、部品の実装作業が適切に進められることとなる。
When the suction of the components is completed, the
以上のように、この部品実装装置(基板支持方法)では、作業位置の下方領域に、複数のBP56を引出し可能に収容した基板支持装置11を配置し、これらBP56のうち被生産基板Pの支持に適したBP56だけを引出し位置に引き出して使用するようにしているため、バックアップピンを抜き差しして保管場所との間でピン搬送を行う従来の装置(方法)のように、搬送中にバックアップピンが脱落する等のトラブルが生じる余地がない。しかも、従来装置(方法)のように、作業位置の下方領域以外に、未使用のバックアップピンを保管するためのスペースを別途設ける必要も無い。従って、この部品実装装置(基板支持方法)によれば、BP56の段取り作業を正確、かつ確実に行うことができると共に、基板支持装置11や部品実装装置の省スペース化を図ることができる。
As described above, in this component mounting apparatus (board support method), the
また、上記の部品実装装置(基板支持方法)では、BP56の段取り作業において治具基板120を用いることによって被生産基板Pに対応したBP56を一括して引出し、さらにシャッタ52の作動により当該BP56を一括して引出し位置に係止するようにしている。また、基板Pの生産終了時には、シャッタ52を係止位置から係止解除位置にリセットすることにより、引出し位置に係止されている複数のBP56を一括して収容位置にリセットする。従って、バックアップピンを抜き差しして保管場所との間で一本ずつピン搬送を行う従来装置(方法)に比べると、BP56の段取り作業時間を大幅に短縮することが可能となる。従って、この部品実装装置(基板支持方法)によれば、基板の生産性を向上させることができるという利点もある。
In the above component mounting apparatus (board support method), the
しかも、治具基板120については、上記のように治具基板120とBP56との間に磁気的吸着力を生じさてBP56を引出すようにしているので、治具基板120によるBP56の引出し、及び引出し後のBP56と治具基板120との切離しを非常に速やかに、かつ円滑に行うことができるという利点もある。その上、治具基板120は、BP56の配置と同配置でピン孔122が形成された基板本体121と、前記ピン孔122に脱着可能に挿着されるピン部材124とからなり、基板Pに応じて、前記ピン孔122に対して選択的にピン部材124を挿着する構成となっているので、複数サイズ、或いは品種の基板Pに対して治具基板120を共通化することができるという利点もある。
Moreover, with respect to the
また、上記の基板支持装置11では、引出し位置に形成したBP56の先端に負圧を供給して基板Pを吸着することにより、当該基板Pの反りや撓みを矯正した状態で基板Pを支持するが、この基板支持装置11では、上記の通り、負圧通路64を通じて各ピン支持孔54に負圧を供給するようにした上で、BP56が引出し位置に係止された状態では、自ずとBP56の内部通路56aと負圧通路64とが連通する一方、BP56が収容位置に収容された状態では、BP56の下端部がOリング62に当接して自ずと内部通路56aが負圧通路64から遮断される構造となっている。つまり、BP56自体が、BP56先端への負圧の供給と遮断を切換える開閉弁として機能する構造となっている。従って、ピン支持孔毎に専用の開閉弁を設けて各バックアップピンへの負圧の供給と遮断を切換える従来装置に比べると、ピン支持孔54毎に専用の開閉弁を設ける必要がない分、基板支持装置11やこれが搭載される部品実装装置を安価に、かつコンパクトに構成することができるという利点もある。
Further, in the
ところで、上述した部品実装装置(基板支持方法)は、本発明に係る部品実装装置(本発明に係る基板支持装置を搭載した部品実装装置)の好ましい実施形態の一例であって、部品実装装置や基板支持装置11の具体的な構成や、基板Pの具体的な支持方法は本発明の要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。
By the way, the above-described component mounting apparatus (substrate support method) is an example of a preferred embodiment of the component mounting apparatus according to the present invention (component mounting apparatus mounting the substrate support apparatus according to the present invention). The specific configuration of the
例えば、上記実施形態では、BP56の段取り作業(図9参照)において、治具基板120によるBP56の引出し後、水平テーブル76を下降させることにより治具基板120(ピン部材124)とBP56との切り離しを行うようにしているが(ステップS15)、クランプ装置43の作動により当該切り離しを行うようにしてもよい。具体的には、図16のフローチャートに示すように、シャッタ52を係止解除位置から係止位置に変位させた後(ステップS13)、図17に示すように、クランプ装置43により治具基板120をコンベア12から持ち上げてクランプし(ステップS16)、これにより治具基板120(ピン部材124)とBP56とを切り離した後、当該クランプを解除してコンベア12をコンベア12上に戻す(ステップS16′)ようにしてもよい。この場合、BP56の鍔部57下面とシャッタ52上面との間にはクリアランス(遊び)があり、治具基板120を持ち上げてBP56を切り離すと、そのクリアランス分だけBP56は自重で下降する。従って、再度治具基板120をコンベア12上に戻しても治具基板120に再度BP56が吸着することはない。このような手順によって治具基板120(ピン部材124)とBP56との切り離しを行うようにしてもよい。なお、図16中、ステップS1〜ステップS13及びステップS17の処理動作は、基本的に図9の処理動作と同じである。
For example, in the above embodiment, after the
また、上記実施形態では、治具基板120に関し、ピン部材124に磁石126を設け、この磁石126の磁力によりBP56を引出すが、勿論、ピン部材124に磁石126を設ける代わりにBP56側に磁石を設けるようにしてもよい。要は、治具基板120は、BP56との間に磁気的吸着力を生じさせて所望のBP56を引出すことができればよい。なお、治具基板120は、このようにBP56との間に磁気吸着力を生じさせてBP56を引出すもの以外に、例えば、BP56を摘んで引上げるような機構を備えたものであってもよい。
In the above embodiment, the
また、実施形態では、基板支持装置11(本発明に係る基板支持装置)の搭載例として、部品実装装置に基板支持装置11を搭載した場合について説明したが、上記基板支持装置11は、クリーム半田等の各種ペーストを基板P上に塗布する印刷装置やディスペンサ等の各種塗布装置、および基板P上の部品の実装状態や前記ペーストの塗布状態を検査する基板検査装置についても同様に適用可能である。
In the embodiment, as an example of mounting the substrate support device 11 (the substrate support device according to the present invention), a case where the
図18は、この種の塗布装置の一つであるスクリーン印刷装置を概略的に示している。同図において、符号210は基台で、符号212は基板搬送用のコンベアである。コンベア212の搬送経路の下方領域には、上記部品実装装置と同様の基板支持装置11が配置されている。
FIG. 18 schematically shows a screen printing apparatus which is one of such coating apparatuses. In the figure,
一方、コンベア212の上方には、所定パターンの開口をもつマスク214がマスク支持枠216により保持されている。マスク支持枠216は、基台210に一体化された図外のフレームに固定されている。また、図中符号218は、スキージヘッドで、符号220は、前記スキージヘッド218に固定されたスキージである。このスキージヘッド218は、移動機構によりY軸方向に移動するように構成されている。
On the other hand, a
このスクリーン印刷装置においては、以下のようにして基板Pに対してクリーム半田の印刷(塗布)が行われる。 In this screen printing apparatus, cream solder is printed (applied) on the substrate P as follows.
この装置においても基板Pのサイズや品種に応じてBP56の段取りが必要であり、従って、部品実装装置の場合と同様に、まずコンベア212に治具基板120が投入され、所望のBP56がピンホルダベース50から引出される。そして、BP56の段取りが完了すると、コンベア212により基板Pが基板支持装置11上方の作業位置に搬入される共に、当該基板Pが前記BP56により支持された状態でコンベア212から持ち上げられて前記マスク214に重装される。この際、基板Pの下面がBP56により吸着支持されることにより、基板Pの反りや撓みが矯正された状態で基板Pが隙間なく適切にマスク214に重装されることとなる。その後、マスク214上にクリーム半田が供給され、このクリーム半田が前記スキージの作動によりマスク上で拡張されつつマスク開口部を通じて基板P上に塗布されることとなる。そして、クリーム半田の塗布後は、上記と逆の手順で基板Pがコンベア212上に戻され、当該コンベア212の作動により搬出される。
In this apparatus as well, it is necessary to set up the
このようなクリーム半田印刷装置においても、基板Pを支持する装置として上記基板支持装置11を適用している点で部品実装装置と同様であり、従って、当該部品実装装置と同様の作用効果を享受することができる。
Such a cream solder printing apparatus is also the same as the component mounting apparatus in that the
なお、ディスペンサや基板検査装置については図示を省略するが、これらの装置は、部品実装装置に類似した構成を有している。すなわち、基板をコンベアにより所定の作業位置に搬入し、当該作業位置においてバックアップピンにより基板を支持した状態で、移動可能なヘッドにより当該基板に所定の処理を施すように構成されている。具体的には、上記ディスペンサは、前記ヘッドとしてペースト塗布用のノズルを具備したディスペンスヘッドを備え、このディスペンサヘッドにより基板上の所定位置に各種ペーストをスポット的に塗布する。一方、基板検査装置は、前記ヘッドとして撮像ユニットを備え、この撮像ユニットにより基板上を撮像し、その画像データに基づき部品の実装状態やペーストの塗布状態等、所定の検査を実行する。従って、このようなディスペンサや基板検査装置においても、基板を支持する装置として上記基板支持装置11を適用することにより、上記部品実装装置と同様の作用効果を享受することができる。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted about a dispenser and a board | substrate inspection apparatus, these apparatuses have the structure similar to the component mounting apparatus. That is, the substrate is carried into a predetermined working position by a conveyor, and the substrate is subjected to predetermined processing by a movable head in a state where the substrate is supported by the backup pin at the working position. Specifically, the dispenser includes a dispensing head having a paste coating nozzle as the head, and various pastes are spot-coated at predetermined positions on the substrate by the dispenser head. On the other hand, the board inspection apparatus includes an imaging unit as the head, images the substrate by the imaging unit, and executes predetermined inspections such as a component mounting state and a paste application state based on the image data. Therefore, even in such a dispenser and board inspection apparatus, the same effects as those of the component mounting apparatus can be obtained by applying the
11 基板支持装置
12 コンベア
14 テープフィーダ
15 ヘッドユニット
16 ヘッド
50 ピンホルダベース
51 ベース本体
52 シャッタ
54 ピン支持孔
56 バックアップピン(BP)
76 水平テーブル
78 昇降機構
P プリント基板
DESCRIPTION OF
76 Horizontal table 78 Elevating mechanism P Printed circuit board
Claims (13)
前記作業位置の下方領域に、予め複数のバックアップピンを所定の配列で、かつ前記作業位置側に引出し自在に保持部材により保持させておき、前記複数のバックアップピンのうちから前記基板の支持に適したバックアップピンを選定し、当該バックアップピンを保持部材から引出すと共に所定の係止手段により当該引出し位置に係止し、前記作業位置への基板の搬入後、前記保持部材と基板とを相対的に上下方向に変位させることにより、前記引出し位置に係止したバックアップピンにより前記基板を支持することを特徴とする基板支持方法。 A method of supporting a substrate carried into a predetermined work position with a backup pin,
A plurality of backup pins are preliminarily arranged in a region below the working position in a predetermined arrangement and are held by a holding member so as to be able to be pulled out toward the working position, and are suitable for supporting the substrate from among the plurality of backup pins. The backup pin is selected, and the backup pin is pulled out from the holding member and locked at the pull-out position by a predetermined locking means. After carrying the substrate into the working position, the holding member and the substrate are relatively moved. A substrate support method, wherein the substrate is supported by a backup pin locked at the drawing position by being displaced vertically.
前記保持部材からバックアップピンを引出し可能な治具部材を用い、この治具部材を前記作業位置に配置し、前記基板の支持に適したバックアップピンを前記治具部材により一括して引出すと共に当該バックアップピンを前記係止手段により一括して係止することを特徴とする基板支持方法。 The substrate support method according to claim 1,
A jig member capable of pulling out a backup pin from the holding member is used, the jig member is disposed at the working position, and backup pins suitable for supporting the substrate are collectively pulled out by the jig member and the backup is performed. A substrate supporting method, wherein the pins are collectively locked by the locking means.
前記バックアップピンを磁気的吸着力により前記保持部材から一括して引き出すことを特徴とする基板支持方法。 The substrate support method according to claim 2,
A substrate support method, wherein the backup pins are pulled out from the holding member in a lump by a magnetic attractive force.
各バックアップピンの内部を通じてその先端に負圧を供給することにより、当該バックアップピンにより前記基板を吸着した状態で支持することを特徴とする基板支持方法。 The substrate supporting method according to any one of claims 1 to 3,
A substrate supporting method, wherein a negative pressure is supplied to the tip of each backup pin through the inside thereof to support the substrate in a state of being sucked by the backup pin.
複数本の前記バックアップピンを有し、これらバックアップピンを所定の配列で保持すると共に前記作業位置側に各々引出し自在に保持する保持部材と、
この保持部材から引出されたバックアップピンを当該引出し位置に係止する係止手段と、
前記作業位置に配置された基板と前記保持部材とを相対的に上下方向に変位させる移動手段と、を備えていることを特徴とする基板支持装置。 A substrate support device that is disposed in a lower region of a work position for performing a predetermined work on the substrate and supports the substrate carried into the work position by a backup pin,
A plurality of the backup pins, holding members that hold the backup pins in a predetermined arrangement and that can be pulled out to the working position side;
Locking means for locking the backup pin pulled out from the holding member to the pull-out position;
A substrate support apparatus, comprising: a moving unit that relatively displaces the substrate disposed at the working position and the holding member in a vertical direction.
前記係止手段は、引出されたバックアップピンを前記引出し位置に一括して係止すると共に、当該係止状態を一括して解除し得るように構成されていることを特徴とする基板支持装置。 The substrate support apparatus according to claim 5,
The substrate supporting device is characterized in that the locking means is configured to collectively lock the pulled-out backup pins at the pulled-out position and to release the locked state at once.
前記バックアップピンの内部に、ピン先端部分に開口する内部通路が形成され、前記内部通路に負圧を供給する負圧供給手段をさらに備えていることを特徴とする基板支持装置。 The substrate support apparatus according to claim 5 or 6,
An internal passage that opens to the tip end portion of the pin is formed inside the backup pin, and further includes negative pressure supply means for supplying a negative pressure to the internal passage.
前記保持部材は、各バックアップピンを各々ピン支持孔に引出し自在に収容するように構成され、前記負圧供給手段は、前記各ピン支持孔に負圧を供給する負圧通路を有し、前記バックアップピン及びピン支持孔は、バックアップピンの位置に応じて前記内部通路と前記負圧通路との連通状態を切替える切替え構造を有し、この切替え構造は、前記バックアップピンがピン支持孔内に収容された状態では前記内部通路を負圧通路から遮断する一方、それ以外の状態では前記内部通路を負圧通路に連通させることを特徴とする基板支持装置。 The substrate support apparatus according to claim 7, wherein
The holding member is configured to house each backup pin in a pin support hole so as to be freely drawn out, and the negative pressure supply means includes a negative pressure passage for supplying a negative pressure to each pin support hole, The backup pin and the pin support hole have a switching structure for switching the communication state between the internal passage and the negative pressure passage according to the position of the backup pin, and the switching pin is accommodated in the pin support hole. The substrate support apparatus is characterized in that the internal passage is blocked from the negative pressure passage in a state where the internal passage is provided, and the internal passage is communicated with the negative pressure passage in other states.
前記バックアップピンは、磁性体を有する所定の治具が前記作業位置に配置されると、この治具部材との間に磁気的吸着力が生じ、当該吸引力により前記保持部材から引出されるように構成されていることを特徴とする基板支持装置。 The substrate support apparatus according to any one of claims 4 to 8,
When a predetermined jig having a magnetic material is disposed at the working position, the backup pin generates a magnetic attracting force with the jig member, and is pulled out of the holding member by the attraction force. It is comprised in the board support apparatus characterized by the above-mentioned.
本体部分と、この本体部分に装着される引出し用部材とを含み、前記本体部分には、前記引出し用部材を着脱可能な装着部が、前記基板支持装置におけるバックアップピンと同配置で設けられ、前記引出し用部材は、磁性体から構成される部分を含み、前記本体部分に装着されて当該本体部分と共に前記作業位置に配置されることにより、前記バックアップピンとの間に前記磁気的吸着力を生じさせて当該吸引力により前記バックアップピンを前記基板支持装置から引出すように構成されていることを特徴とするバックアップピン引出し治具。 A jig that is used together with the substrate support device according to claim 9 and that pulls out the backup pin accommodated in the substrate support device by being disposed at the work position,
A main body portion and a drawer member attached to the main body portion, and the main body portion is provided with a mounting portion on which the drawer member can be attached and detached in the same arrangement as a backup pin in the substrate support device, The drawing member includes a portion made of a magnetic material, and is attached to the main body portion and disposed at the working position together with the main body portion, thereby generating the magnetic attraction force with the backup pin. The backup pin pulling jig is configured to pull out the backup pin from the substrate support device by the suction force.
前記基板支持装置として請求項5乃至8の何れか一項に記載の基板支持装置を備えていることを特徴とする部品実装装置。 In a component mounting apparatus that mounts a component on the upper surface of the board in a state where the board carried into a predetermined work position is supported by a board support device disposed in a lower region of the work position.
A component mounting apparatus comprising the board support apparatus according to claim 5 as the board support apparatus.
前記基板支持装置として請求項5乃至8の何れか一項に記載の基板支持装置を備えていることを特徴とする塗布装置。 In a coating apparatus for applying a paste such as solder on the upper surface of the substrate in a state where the substrate carried into a predetermined working position is supported by a substrate supporting device disposed in a lower region of the working position,
A coating apparatus comprising the substrate support device according to claim 5 as the substrate support device.
前記基板支持装置として請求項5乃至8の何れか一項に記載の基板支持装置を備えていることを特徴とする基板検査装置。 Inspecting at least one of a paste application state such as solder or a component mounting state on the substrate while the substrate carried into a predetermined operation position is supported by a substrate support device disposed in a region below the operation position. In board inspection equipment
9. A substrate inspection apparatus comprising the substrate support device according to claim 5 as the substrate support device.
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