JP2021114601A - ツーリングピン配置システム - Google Patents

Abstract

【課題】ツーリングピンの自動配置を可能にする複雑ではなく費用効果の高いシステムを提供する。【解決手段】平面強磁性支持面から磁性ツーリングピンを除去する方法は、係合本体および導電性コイルを含むピン配置ツールを提供するステップと、導電性コイルに電力を供給して、ツーリングピンと支持面間の磁気引力の減少を生じさせるステップと、係合本体と係合されたツーリングピンを支持面から離すように移動させるステップとを含む。【選択図】図３B

Description

本発明は、ツーリングピン配置システム、印刷機、配置機、および平面強磁性支持面からツーリングピンを除去する方法に関する。

工業用スクリーン印刷機は、通常、角度の付いたブレードまたはスキージを使用、印刷スクリーン（マスクまたはステンシルと呼ばれることがある）の開口部のパターンを通して導電性印刷媒体を塗布することにより、はんだペーストまたは導電性インクなどの導電性印刷媒体を回路基板などの平面ワークピースに塗布する。

高品質の印刷を保証するために、印刷される表面が印刷スクリーンと平行で、ほぼ水平になるようにワークピースを支持する必要があり、ワークピース支持体は、ワークピースの正しい位置合わせを維持しながら、印刷動作中に加えられる圧力、特にスキージによって加えられる下向きの圧力に耐えることができるようになっている。最も簡単なタイプの支持は、ワークピースを配置できる平面またはプラテンを使用することである。しかし、この種の配置が不可能な状況は多くあり、特に、ワークピースの下側が以前に印刷され、部品が装備されている場合（たとえば、いわゆる「配置」動作中）、この下側は、ワークピースの上面に適用される印刷動作中に支持される必要がある。ワークの下側に部品があると、ワークが平らにならず、部品が印刷動作中に「押しつぶされる」と破損しやすくなる。ワークピースは、他のプロセス中、たとえば配置動作中も支持が必要であることが理解されよう。この目的のために、「ツーリング」と呼ばれる専門的な支持の解決策が使用される。

現在、印刷および配置動作中にプリント回路基板（ＰＣＢ）の支持を提供するための２つの一般的なツーリングオプションがある。

１）専用ツーリングブロック−これらは、たとえば機械加工によって上面が特定のＰＣＢを配置するように設計された３次元プロファイルを持つようになっているブロックである。これらは比較的高価で製品固有であり、ＰＣＢ設計が変更されると簡単に使用されなくなる可能性がある。
２）磁気ツーリングピン−これらは、使用中の基板に接触するように配置された細い柱であり、下側の部品（または他の繊細な領域や重要な領域）との接触を防ぐ。ピンは磁性を帯びている。つまり、ピンは、中に永久磁石または電磁石のいずれかを含み、鋼などの透磁性材料で都合よくできている平らな下にある支持プレートまたは「ツーリングテーブル」にピンを非永久的に取り付ける。例として、ＡＳＭは現在、各ピンの基部に１つのネオジム永久磁石を有するシンプルで低コストの成形プラスチックツーリングピンを使用している。

ツーリングピンは多種多様なワークピースに再利用できるため、専用のツーリングブロックよりも安価で便利な傾向がある。印刷機内では、通常、ツーリングピンはツーリングテーブルに手動で配置されるが（自動配置システムが導入され始めているが）、ＡＳＭによって製造された配置機などは、手動配置と自動配置の両方のオプションを提供する場合がある。手動システムでは、オペレーターがツーリングピンを一貫して必要な精度で配置することは困難で時間がかかる。自動配置システムは、ツーリングピンを正確に配置することにより、時間を節約し、欠陥を減らすことができり。このような自動配置システムの例を図１に模式的に示す。この自動配置システムは、「ピンピッカー」１０２を使用する。デバイスは、上から一度に１つまたは複数のツーリングピン１０１Ａ、１０１Ｂと係合するように動作可能であり、個々のツーリングピン１０１Ａ、１０１Ｂは、ツーリングテーブルの支持面１２３、または格納マガジン１１０のいずれかに配置される。ピンピッカー１０２は、垂直方向または「Ｚ」方向に移動してツーリングピン１０１Ａ、１０１Ｂと係合してから持ち上げることができ、直交する「Ｘ」および「Ｙ」方向に移動してツーリングピンを希望の位置に横方向に移動させることができる。ピンピッカー１０２は、それが磁気的に吸引されるツーリングテーブルの支持面１２３上にツーリングピンを下げることができる。示されているように、ピンピッカー１０２は、それが吊り下げられている支持ガントリー１２０に対してＺ方向に移動可能であり、ガントリー１２０に沿ってＸ方向に移動可能である。Ｙ移動は、ガントリー１２０をＹ方向に移動することによって提供される。図１には示されていないが、ガントリー１２０は、印刷機または配置機内で支持され得る。支持面１２３上のツーリングピン１０１Ａ、１０１Ｂの配置位置は、後で支持されるワークピース１３０に応じて手動または自動で選択される。示されているワークピース１３０は、ボードまたは半導体ウェーハなどの基板１３１を含み、この例では、ワークピース１３０の支持を妨げるいくつかの機構が下側にある。これらの機構は、当業者によって理解されるように、部品１３２、ビア１３３などを含み得る。支持面１２３上に配置されるツーリングピン１０１Ａ、１０１Ｂの位置およびタイプは、このような機構の位置に依存するであろう。示されている例では、比較的広いツーリングピン１０１Ａが、機構間のスペースが許す場合に使用され、一方、比較的薄いツーリングピン１０１Ｂは、機構間のスペースが小さい場合に使用される。

自動配置システムを印刷機に実装するのが難しい理由の１つは、印刷機内では、通常、大幅な追加コストや複雑さを伴うことなくピンピッカーを印刷機に取り付けることができる場所がカメラガントリーという１箇所であるためである。このガントリーは、印刷機とＰＣＢの位置合わせの精度を確保するために重要であるため、自動配置システムが、精度に悪影響が及ぶ可能性があるガントリーに過度の機械的ひずみを与えないことが重要である。しかし、磁気ツーリングピンを支持プレートから持ち上げると、このようなひずみが発生する可能性がある。それにもかかわらず、このような「力ずくの」アプローチが試みられており、特許文献１から知られている例では、比較的強い電磁石を使用してツーリングピンをつかみ、ピンの基部にある永久磁石によって生じるツーリングピンとテーブル間の比較的弱い力を圧倒することによってツーリングピンをテーブルから遠ざける。

ＡＳＭ配置機では、それぞれが基部に電磁石を含む特殊なツーリングピンが使用されており、このようなツーリングピン１の例は、関連するピンピッカー２とともに、図２において断面が概略的に示されている。ツーリングピン１は、基部４の上部に設置され、ピンピッカー２の内部中空シャフト５内に適合するように寸法が決められた、比較的薄いピン本体３を備える。中空シャフト６は、ツーリングピン１の高さ全体に伸びている。ピンピッカー２に設けられたボールラッチ８と機械的に係合するために、ピン本体３の上部近くに円周方向の戻り止め７が設けられている。電磁石９は基部４内に配置されているので、使用中、ツーリングピン１は、ツーリングピン１が配置されているツーリングテーブルまたは格納マガジンの透磁性支持面１２に磁気的に引き付けられる。電磁石９は、そのコイルに電流を供給するための電気的インターフェース１０を有する。電気的インターフェース１０は、ピンピッカー２の最下部に位置するバネ式接触ピン１１によって形成される対応するインターフェースと協調するように適合されている。

支持面１２上に配置されると、電磁石９は、ツーリングピン１が支持面１２にしっかりと固定されることを確実にする。ツーリングピン１を動かしたいときは、ピンピッカー２を動かしてツーリングピン１と係合させると、ピン本体３が中空シャフト５内に受け入れられ、ボールラッチ８が戻り止め７と機械的に係合する。同時に、電気的インターフェース１０と接触ピン１１との間で電気的接触が行われる。これにより、電流パルスを電磁石９のコイルに印加することが可能になり、これは、電磁石９を無効にするように作用し、したがって、ツーリングピン１と支持面１２との間の磁気引力を低減または完全に除去する。これにより、ピンピッカー２を用いてツーリングピン１を持ち上げることが容易となる、すなわち、持ち上げる力が少なくて済み、ツーリングピン１は、ボールラッチ８によってしっかりと保持される。

ツーリングピン１を再配置する場合は、電磁石９から電流が除去され、高い保持力が回復する。この高い保持力は、ボールラッチ８と戻り止め７との間の機械的結合力を超えるので、ピンピッカー２が持ち上げられると、ツーリングピン１は支持面１２に留まる。

部品の配置動作中、ＰＣＢにかかる圧力はほとんどないため、システムごとに必要なツーリングピンはわずかである。したがって、これらのツーリングピンの複雑さと、その結果としてのツーリングピンあたりのコストの上昇は許容範囲内であり、上記のＡＳＭのシステムは堅牢で人気がある。ただし、印刷動作では、多数のツーリングピンが必要になる場合があり（通常、ツーリングセットには約４０ピンが含まれる）、上記の解決策は、非常に高価になる。

英国特許出願公開第２３０６９０４号明細書

本発明は、これらの問題を克服し、特に印刷機内だけでなく、配置機、はんだペースト検査（ＳＰＩ）機械および分配または噴射機などの他の用途においても、ツーリングピンの自動配置を可能にする複雑ではなく費用効果の高いシステムを提供しようとするものである。

本発明によれば、この目的は、例えば特許文献１に記載された「力ずくの」アプローチとは逆に、各ツーリングピンの磁気保持力を低減する作動可能な手段を含み、それによってカメラガントリーなどの支持構造に過度の機械的負担をかけることなく、ピンをピックアップできるピンピッカーを含むシステムによって達成される。

このように、比較的複雑で高価な部品はすべてピンピッカー内に含まれ、ツーリングピンには比較的単純で低コストの部品のみが含まれる。

理解のために、特許文献１に記載されているような「力ずくの」アプローチは、比較的弱い力Ｆｐがピンと支持面の間に常に作用し、ピンを持ち上げるために、ピンと電磁石の間の力比較的強い力Ｆｅを有する電磁石がＦｐと反対方向に使用される。ここで｜Ｆｅ｜＞｜Ｆｐ｜である。電磁力Ｆｅは、ピンをつかむため、つまりピンをピンピッカーに引き付けるために使用される。ピンピッカーが上昇すると、｜Ｆｅ｜＞｜Ｆｐ｜であるため、ピンも持ち上げられる。

対照的に、本発明では、ピンと支持面との間の力Ｆｐは一定ではなく、代わりに、ピンを持ち上げたい場合、第２の磁場の選択的印加によって選択的に減少する（すなわち、Ｆｐ→Ｆｐ（減少））。機械的ラッチなどの別個のラッチ手段を使用して、ピンをピンピッカーに解放可能に取り付けることができる。ピンピッカーを持ち上げると、機械的ラッチが力＞Ｆｐ（減少）でピンをつかむため、ピンを持ち上げられる。

本発明の第１の態様によれば、ツーリングピン配置システムは、
使用中の上面に平坦な強磁性支持面を有するツーリングテーブルと、
ツーリングピンであって、
ピン本体であって、使用中のワークピースを支持するためのヘッドを端部に有し、ヘッドがピン本体の上部に位置するように、使用中に基部が支持面上にあるように基部を遠位端部に有する、ピン本体、および
使用中の支持面にツーリングピンを磁気的に引き付けるための関連する磁場を有するピン磁石、
を備えるツーリングピンと、
ピン配置ツールであって、
ピン配置動作中にツーリングピンと係合するための係合本体、および
導電性コイル、
を備えるピン配置ツールと、
導電性コイルに電気的に接続された電源と、
電源を制御するための制御手段と
を備え、
制御手段は、導電性コイルに電力を供給して磁場を生成するように動作可能であり、これにより、ツーリングピンと支持面との間の磁気引力が減少する。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様のツーリングピン配置システムを備える印刷機が提供される。

本発明の第３の態様によれば、第１の態様のツーリングピン配置システムを備える配置機が提供される。

本発明の第４の態様によれば、平坦な強磁性支持面からツーリングピンを除去する方法が提供され、ツーリングピンは、ツーリングピンに配置されたピン磁石によって磁気的に引き付けられ、方法は、以下のステップを含む。
ｉ）係合本体と導電性コイルを含むピン配置ツールを提供するステップ。
ｉｉ）係合本体を動かしてツーリングピンと係合させるステップ。
ｉｉｉ）導電性コイルに電力を供給して磁場を生成し、これによりツーリングピンと支持面との間の磁気引力を減少させるステップ。
ｉｖ）係合本体および係合されたツーリングピンを支持面から離すように移動させるステップ。

本発明の他の特定の態様および特徴は、添付の特許請求の範囲に記載されている。

次に、本発明は、添付の図面（原寸に比例していない）を参照して説明される。

既知の自動配置システムを断面図で概略的に示す。 配置機械で使用するための既知のツーリングピンおよびピンピッカーを断面図で概略的に示す。 半径方向永久ピン磁石を使用する、本発明の第１の実施形態によるツーリングピンおよびピン配置ツールの一部の分離状態を断面図において概略的に示す。 半径方向永久ピン磁石を使用する、本発明の第１の実施形態によるツーリングピンおよびピン配置ツールの一部の係合状態を断面図において概略的に示す。 軸方向永久ピン磁石を使用する、本発明の第２の実施形態によるツーリングピンおよびピン配置ツールの一部の分離状態を断面図において概略的に示す。 軸方向永久ピン磁石を使用する、本発明の第２の実施形態によるツーリングピンおよびピン配置ツールの一部の係合状態を断面図において概略的に示す。 磁気ラッチングシーケンス中の、本発明の第３の実施形態による、ツーリングピンおよびピン配置ツールの一部を断面図で概略的に示す。 磁気ラッチングシーケンス中の、本発明の第３の実施形態による、ツーリングピンおよびピン配置ツールの一部を断面図で概略的に示す。 磁気ラッチングシーケンス中の、本発明の第３の実施形態による、ツーリングピンおよびピン配置ツールの一部を断面図で概略的に示す。

本発明の第１の実施形態は、図３Ａおよび図３Ｂに概略的に示されており、断面図において、半径方向に磁化された永久ピン磁石２１を有するツーリングピン２０およびピン配置ツールの係合本体２２をそれぞれ分離および係合状態で示している。

図３Ａは、例えば、印刷動作中に配置され、ツーリングテーブルの支持面２３上に置かれ、支持されているツーリングピン２０を示し、支持面は、平面であり、強磁性、つまり例えば鋼などの透磁性材料から形成される。わかりやすくするために、支持面２３のごく一部のみを図３Ａおよび図３Ｂに示しているが、実際には、ワークピースのサイズの範囲の下にあり、多くのツーリングピンを収容するのに十分な大きさの領域にわたって延びることができることを理解されたい。ツーリングピン２０は、ピン本体２４を含み、ここでは、例えば、鋼などの剛性で透磁性材料から形成されている。ピン本体材料の透磁率は、任意選択で、支持面２３の透磁率とは異なる場合がある。ピン本体２４の上端には、使用中のワークピース（図示せず）を支持するためのヘッド２５があり、その下端の遠位端には、使用中に支持面２３上に載置される基部２６があり、ヘッド２５は、ピン本体２４の上部に位置している。基部２６は、平坦な端面を有し、使用時に磁気回路の磁気抵抗を最小限に抑える。ピン本体２４は、基部２６を含む下部本体セクション２７と、ヘッド２５を含む上部本体セクション２８とを含み、この実施形態では、下部本体セクション２７は、上部本体セクション２８よりも厚い。上部本体セクション２８は、以下でより詳細に説明されるように、係合本体２２と係合するための戻り止め３１を含む。下部本体セクション２７は、基部２６から下部本体セクション２７のほぼ全体の範囲を通って延びる環状凹部２９を含む。ピン本体２４は、透磁性材料から一体的またはモノリシックに形成され得るか、あるいは、複数の透磁性サブ構成要素、例えば、上部本体セクション２８および環状凹部２９の半径方向内側にある下部本体セクション２７の一部を含む中央部品、および下部本体セクション２７の上端で中央部品と結合する環状凹部２９の半径方向外側に位置する下部本体セクションの一部を形成するカラー構成要素から形成され得ることに留意されたい。環状凹部２９の上端は、対応する環状形態のピン磁石２１を収容する。ピン磁石２１は、結合されたＮｄＦｅＢグレードの材料などの半径方向に磁化された永久磁石であり、図３Aの破線で概略的に示される関連する磁場３０を有する。図３Aからわかるように、磁場３０は、ピン磁石２１から、環状凹部２９の半径方向外側のピン本体２４を通り、支持面２３の一部を通り、次に環状凹部２９の半径方向内側のピン本体２４を通り、ピン磁石２１に戻るループ経路に実質的に拘束される。これは、ツーリングピン２０と支持面２３との間に十分な磁気引力を提供して、印刷動作中にワークピースを支持している間、望ましくない動きを回避するのに役立つ。

ピン配置ツールは、ピン配置動作中にツーリングピン２０と係合するための係合本体２２であって、配置機または印刷機（図示せず）のガントリー（図示せず）、例えば印刷機のカメラガントリーから便利に支持され得る係合本体２２と、例えばコーティングされた銅から形成され、係合本体２２内に収容された導電性コイル３２と、および図３Aまたは図３Bに示されていない様々な部品とを含む。これらには、導電性コイル３２に電気的に接続された電源、およびこの電源を制御するための制御手段が含まれ、したがって、導電性コイル３２に電力を供給するように動作可能である。制御手段は、例えば、プロセッサ、マザーボード、適切にプログラムされたコンピュータなどを含むことができ、これらは、係合本体２２から離れて配置され得る。さらに、係合本体２２と支持ガントリーとの間に、係合本体２２を支持面２３に向かって、または支持面２３から離れる方向に垂直方向に移動させるための垂直駆動部を設けることができる。これは、例えば、リニア駆動部、ボールねじ配置、または空気圧駆動部を使用するなど、さまざまな異なる方法で構成することができ、これらはすべて、当技術分野でよく知られている。さらに、ピン配置ツールは、係合本体２２を支持面２３に平行な平面内で移動させるための水平駆動部（図示せず）を備える。この水平駆動部は、ガントリーに追加で設けることも、ガントリーの一部を形成することもでき、たとえば、当技術分野で知られているリニア駆動部、ボールねじ配置、または空気圧駆動部を使用してさまざまな方法で構成することができる。

示される係合本体２２は、略円筒形であり、使用中の下端から上方に延びる円形の中空シャフト３３を有し、ツーリングピン２０の上部本体セクション２８を受け入れるように寸法が決められている。係合手段、この実施形態では、機械的ラッチ、より具体的にはボールラッチ３４が、係合本体２２に設けられ、ピン配置動作中のツーリングピン２０との係合中にツーリングピン２０の戻り止め３１との係合をラッチするために、シャフト３３内に突出し、ツーリングピン２０を係合本体２２に拘束する。係合本体２２は、２ピース構造であり、上部シリンダー３５は、アルミニウム、炭素繊維などの磁気的に不活性な材料から形成され、垂直および水平駆動部、したがってガントリーに機械的に接続されている。上部シリンダー３５から下がる下部シリンダー３６は、例えば鋼などの透磁性材料から形成されている。導電性コイル３２は、この下部シリンダー３６内の半径方向内側の位置に取り付けられ、その結果、係合中にピン磁石２１に近接して垂直方向の上に配置される（図３Ｂを参照）。下部シリンダー３６の下端には、環状形態の磁束誘導要素３７があり、これは、必要に応じて磁束を方向付けるために提供され得る。図示のように、磁束誘導要素３７は、ツーリングピン２０との係合中に下部本体セクション２７の最上端の周りに適合するように寸法が決められている。この磁束誘導要素３７は任意であり、性能を向上させることができるが、本発明を達成するために必要ではないことに留意されたい。

図３Ｂは、ツーリングピン２０と係合する係合本体２２を示し、例えば、係合本体２２が水平駆動部によって動かされてツーリングピン２０を覆った後、シャフト３３がピン本体２４を受け入れるようにボールラッチ３４が戻り止め３１と係合するまで垂直駆動部によって下げられる。この係合状態では、ツーリングピン２０と係合本体２２の間のエアギャップは、最適なコイル電流対解放力の妥協点を提供するように設計されている（以下を参照）。このように係合すると、制御手段は、導電性コイル３２に電力を供給して磁場を生成するように動作し、これにより、ツーリングピン２０と支持面２３との間の磁気引力が減少する。導電性コイル３２に電力が供給されると、導電性コイル３２によって磁場が生成され（破線で示される）、これは、ピン磁石２１によって生成される磁場を少なくとも部分的に打ち消す。生成された磁場が十分に強い場合、ピン磁石２１の磁場３０を「圧倒」し、その結果、磁束は下部シリンダー３６内に効果的に拘束される。図３Ｂでは、結果として生じる磁場３８が示され、これは、結果として生じる磁束経路を非常に概略的に示している。ここで磁束の方向を変えると、基部２６と支持面２３の領域の磁束が減少し、その結果、それらの間の磁気引力がそれに応じて減少することが分かる。この磁気引力の減少は、例えば、低減された解放力または持ち上げ力で、垂直駆動部によって係合本体２２を持ち上げることによって、ツーリングピン２０を支持面２３から取り外すことができることを意味する。

本発明の第２の実施形態は、図４Aおよび図４Bに断面図において概略的に示され、軸方向に磁化された永久ピン磁石４１を有するツーリングピン４０およびピン配置ツールの係合本体４２をそれぞれ分離および係合状態で示す。この実施形態は、比較的薄い（例えば、図３Ａに示されるものと比較して）上部本体セクション４８を備えたツーリングピン４０が必要とされる場合に特に有用である。部品の多くは、一般に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して前述したものと同様であるため、ここでさらに説明する必要はないだろう。特に、わかりやすくするために、機械的なラッチ機構は示されていない。

例えば高エネルギーＮｄＦｅＢから形成することができるピン磁石４１は、ここで軸方向に磁化され、すなわち、ツーリングピン４０の垂直長さに平行であり、関連する磁場５０を生成し、磁束線はピン磁石４１を垂直に通過し、下部本体セクション４７内に拘束されて支持面２３に入り、中央ピン本体４４を通って戻る。

係合本体４２は、透磁率材料から形成された下部シリンダー５６を備え、係合中に上部本体セクション４８をぴったりと収容するために、その中に中心シャフト５３を形成する。明確にするために示されていないが、図３Aを参照して前述した他の構成要素も存在し得ることを理解されたい。導電性コイル５２は、ここでは、下部シリンダー５６の下端に設定された環状凹部内に取り付けられている。

図４Ｂに示されるように、係合本体４２およびツーリングピン４０が係合すると、導電性コイル５２は、関連する磁場５１を生成するように動作される。導電性コイル５２とピン磁石４１との間の「反対」領域５４では、磁場５１と５０が反対であり、その結果、磁場５１は、ピン磁石４１の磁場５０を少なくとも部分的に打ち消すことが分かる。言い換えると、導電性コイル５２に関連する起磁力（ｍｍｆ）は、ツーリングピン４０と係合本体４２との間の境界でピン磁石４１の起磁力（ｍｍｆ）を少なくとも部分的に打ち消す。これにより、ツーリングピン４０の基部と支持面２３との間の正味の磁場５０’が減少し、それにより、ツーリングピン４０と支持面２３との間の磁気引力が減少する。

図５Ａ〜図５Ｃは、磁気ラッチングシーケンス中の、本発明の第３の実施形態による、ピン配置ツールの一部であるツーリングピン６０および係合本体６２を断面図で概略的に示す。構成要素の多くは、一般に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して前述したものと同様であるため、ここでさらに説明する必要はないだろう。

図５Ａは、例えば、係合本体６２がツーリングピン６０との係合位置に移動されるとすぐに発生する、デフォルト状態での相互係合状態の係合本体６２およびツーリングピン６０を示す。支持面２３上に立っているツーリングピン６０は、ここでは、例えば、成形された、例えば、射出成形された静電放散性プラスチック材料から形成された略円筒形のピン本体６４を含み、これは、磁化された鋼などの軟磁石６１をその下端に収容する。図示のように、軟磁石のＳ極は、ツーリングピン６０の下端に位置し、Ｎ極は、ツーリングピン６０の上端に近い位置にあるため、ツーリングピン６０は、支持面２３に磁気的に引き付けられる。ツーリングピン６０はまた、ツーリングピン６０の最上端にある円筒形ピン本体６４内に保持される硬質または永久磁石６６を備える。示されているように、永久磁石６６は、そのＮ極が最上部に位置し、Ｓ極がその下部に位置している。

軟磁石６１と硬磁石６６が一緒になって永久磁石（ＥＰＭ）を構成していることが分かる。デフォルト状態では、ツーリングピン６０は、係合本体６２と係合しておらず、また図５Aに示すように、ツーリングピン６０は、支持面２３に比較的強く磁気的に引き付けられる。

係合本体６２は、係合中に中央シャフト内にツーリングピン６０をぴったりと受け入れるように寸法決定された透磁性材料から形成され得る略カップ形状の容器６５を備える。容器６５のシャフトは、係合中に軟磁石６１の上部を円周方向に取り囲むように配置された導電性コイル６７を備える。

電気パルスが制御手段によって導電性コイル６７に供給される場合、ＥＰＭは、図５Ｂに示される構成に切り替わり、軟磁石６１は、図５Ａに示されるデフォルト状態に対してその極性が反転する。この状態では、ツーリングピン６０の基部に配置された軟磁石６１のＮ極は、支持面２３に磁気的に引き付けられないため、ツーリングピン６０を持ち上げるのに必要な解放力または持ち上げ力は減少する。次に、ツーリングピン６０を持ち上げて、支持面２３上の任意の所望の位置に配置することができる。持ち上げを可能にするには、別個のラッチ手段（図示せず）が必要になる。ツーリングピン６０と支持面２３との間の磁気引力を回復するために、逆電流パルスが制御手段によって導電性コイル６７に印加され、その結果、軟磁石６１の極性が図５Ａのデフォルト状態に戻ることが図５Ｃに示される。

上記の実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲内の他の可能性および代替案は、当業者には明らかであろう。例えば、上記の実施形態は、ボールラッチなどの機械的ラッチを利用して、係合本体がツーリングピンを持ち上げることを可能にするが、この目的のために他の形態の機械的ラッチ、または非機械的ラッチを使用することができる。簡単な代替手段として、戻り止めをツーリングピンではなく係合本体に設け、ボールラッチをツーリングピンに設けて使用中の戻り止めと係合させることができる。代替の機械的ラッチの例として、傾斜コイルばねなどが、ツーリングピンまたは係合本体のいずれか内に設けられて、ツーリングピンおよび係合本体の他方の戻り止めと係合することができる。非機械的ラッチの例として、係合本体内に適切なコイル構成または永久磁石を提供することにより、ツーリングピンと係合本体との間にツーリングピンを持ち上げることができる十分な磁気引力があり、少なくとも一度ツーリングピンと支持面の間の磁気引力は上記のように減少される。

１ ツーリングピン
２ ピンピッカー
３ ピン本体
４ 基部
５ ピンピッカーシャフト
６ ピンシャフト
７ 戻り止め
８ ボールラッチ
９ 電磁石
１０ 電気的インターフェース
１１ 接触ピン
１２ 支持面
２０、４０、６０ ツーリングピン
２１ ピン磁石（半径方向に磁化）
２２、４２、６２ 係合本体
２３ 支持面
２４、６４ ピン本体
２５ ヘッド
２６ 基部
２７、４７ 下部本体セクション
２８、４８ 上部本体セクション
２９ 環状凹部
３０、５０ ピン磁石の磁場
３１ 戻り止め
３２、５２、６７ 導電性コイル
３３、５３ シャフト
３４ ボールラッチ
３５ 上部シリンダー
３６、５６ 下部シリンダー
３７ 磁束誘導要素
３８ 磁場（コイルが通電されている場合）
４１ ピン磁石（軸方向に磁化）
５０’ピン磁石の磁場の減少
５１ 導電性コイルの磁場
５４ 磁場反対領域
６１ 軟磁石
６５ 容器
６６ 永久磁石
１０１Ａ、１０１Ｂ ツーリングピン
１０２ ピンピッカー
１１０ 格納マガジン
１２０ ガントリー
１３０ ワークピース
１３１ 基板
１３２ 部品
１３３ ビア

Claims (14)

1. ツーリングピン配置システムであって、
   使用時に上側に平坦な強磁性の支持面を有するツーリングテーブルと、
   ツーリングピンであって、
   使用時に上にワークピースを支持するヘッドを端部に有し、かつ前記ヘッドがピン本体の上部に位置するように、使用時に前記支持面上に載置される基部を遠位端部に有するピン本体、および
   使用時に前記支持面に前記ツーリングピンを磁気的に引き付けるための関連する磁場を有するピン磁石、
   を備えるツーリングピンと、
   ピン配置ツールであって、
   ピン配置動作中に、前記ツーリングピンと係合するための係合本体、および
   導電性コイル、
   を備えるピン配置ツールと、
   前記導線性コイルに電気的に接続された電源と、
   前記電源を制御するための制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記ツーリングピンおよび前記支持面の間の磁気引力を減少させる磁場を生じるように、前記導線性コイルに電力を供給するよう作動可能である、ツーリングピン配置システム。
2. ピン配置動作中に、前記ピン磁石の磁場を少なくとも部分的に打ち消し、それにより前記ツーリングピンおよび前記支持面の間の磁気引力を減少させる磁場を生じるように、前記制御手段が前記導線性コイルに電力を供給するように作動可能である、請求項１に記載のツーリングピン配置システム。
3. 前記ピン磁石が永久磁石を備える、請求項１または２に記載のツーリングピン配置システム。
4. 前記ピン磁石が非永久磁石を備え、ピン配置動作中に、前記ピン磁石の極性を反転させ、それにより前記ツーリングピンおよび前記支持面の間の磁気引力を減少させる磁場を生じるように、前記制御手段が前記導線性コイルに電力を供給するよう作動可能である、請求項１に記載のツーリングピン配置システム。
5. 前記制御手段が電気パルスを前記導線性コイルに供給するよう作動可能であり、各パルスによって前記ピン磁石の極性の反転が引き起こされ、前記ツーリングピンは、永久磁石をさらに備え、前記ピン磁石および永久磁石が共に永久電磁石を形成し、前記ピン磁石の極性が各パルス間でラッチされる、請求項４に記載のツーリングピン配置システム。
6. 前記係合本体を前記支持面に向かって、または前記支持面から離れるように垂直方向に移動させる垂直駆動部を備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のツーリングピン配置システム。
7. 前記ピン本体が透磁性材料を含み、前記ピン磁石が前記基部から離れた前記ピン本体の領域内に位置する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のツーリングピン配置システム。
8. 前記係合本体がピン配置動作中に前記ツーリングピンと係合するとともに前記ツーリングピンを前記係合本体に拘束するための係合手段を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のツーリングピン配置システム。
9. 前記係合手段が機械的なラッチを備える、請求項８に記載のツーリングピン配置システム。
10. 前記ピン配置ツールが前記係合本体を前記支持面と平行な平面内で移動させるための水平駆動部を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載のツーリングピン配置システム。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のツーリングピン配置システムを備える、印刷機械。
12. カメラガントリーを備え、前記ピン配置ツールが前記カメラガントリーに取り付けられている、請求項１１に記載の印刷機械。
13. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載のツーリングピン配置システムを備える配置機械。
14. ツーリングピンを平坦な強磁性の支持面から除去する方法であって、前記ツーリングピンは、前記ツーリングピンに配置されたピン磁石によって前記支持面に磁気的に引き付けられ、前記方法は、
    ｉ）係合本体および導電性コイルを備えるピン配置ツールを提供するステップと、
    ｉｉ）前記係合本体を前記ツーリングピンに係合するように移動するステップと、
    ｉｉｉ）前記前記ツーリングピンおよび前記支持面の間の磁気引力を減少させるような磁場を生じるように、前記導線性コイルに電力を供給するステップと、
    ｉｖ）前記係合本体および係合されたツーリングピンを前記支持面から離れるように移動するステップと、
    を備える、方法。

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