JP3339230B2 - プリント基板の支持装置および方法および実装装置 - Google Patents
プリント基板の支持装置および方法および実装装置Info
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Automatic Assembly (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品実装装置に適
したプリント基板の支持装置および方法および実装装置
に関するものである。
したプリント基板の支持装置および方法および実装装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりプリント基板上への電子部品の
実装方法としては大別すると２種類に分けられる。それ
は、図１に示すように所定位置に固定されたプリント基
板１に対して水平移動可能なロボット２（以後、Ｘ−Ｙ
ロボットと呼ぶ）により電子部品をプリント基板上に実
装するタイプと図２に示すように所定位置に設けられた
装着ノズルに対して水平移動可能なテーブル部３（以
後、Ｘ−Ｙテーブルと呼ぶ）によりプリント基板１を装
着位置に移動するタイプである。しかしながらプリント
基板の支持方法としては共通な方法がとられている。そ
こで、従来のプリント基板の支持方法及びその装置につ
いて、その詳細を図３〜図５に示すとともに以下にその
説明をおこなう。尚、図３は設備手前から見た斜視図、
図４は右側面図である。
実装方法としては大別すると２種類に分けられる。それ
は、図１に示すように所定位置に固定されたプリント基
板１に対して水平移動可能なロボット２（以後、Ｘ−Ｙ
ロボットと呼ぶ）により電子部品をプリント基板上に実
装するタイプと図２に示すように所定位置に設けられた
装着ノズルに対して水平移動可能なテーブル部３（以
後、Ｘ−Ｙテーブルと呼ぶ）によりプリント基板１を装
着位置に移動するタイプである。しかしながらプリント
基板の支持方法としては共通な方法がとられている。そ
こで、従来のプリント基板の支持方法及びその装置につ
いて、その詳細を図３〜図５に示すとともに以下にその
説明をおこなう。尚、図３は設備手前から見た斜視図、
図４は右側面図である。
【０００３】プリント基板には２つの基準穴があけられ
ており、２本の基準ピンを基準穴に挿入させることによ
りプリント基板の規正をおこなう。また、多様の基板サ
イズに対応するために一方の基準ピンにはピン寄せ機構
２４が備えられており任意の位置での挿入が可能となっ
ている（以下、これを第２基準ピンと呼び、他方を第１
基準ピンと呼ぶ）。このようなプリント基板に対して従
来の支持装置の動作フローを説明する。先に搬送された
プリント基板に電子部品の実装を完了すると（図５−１
０）プリント基板を搬出し（図５−１１）、次に搬送さ
れてくるプリント基板１を停止させるためのストッパー
４が上昇する（図５−１２）。搬送レール５には、搬送
ベルト６が通されておりプリント基板１はこの搬送ベル
ト６に乗せて搬送する。また、多様の基板サイズに対応
するために自動幅寄せ機構を有し、装置奥側の搬送レー
ルにこの機構を持たせる必要があるので従来よりストッ
パー４及び第１基準ピン７，第２基準ピン８は、装置手
前側の搬送レール近傍に設けられていた。搬送レール５
上を搬送されてきたプリント基板１がストッパー４に当
接し停止すると（図５−１３）、プリント基板１の下方
に設けられた第１基準ピン７，第２基準ピン８が上昇し
てプリント基板１の基準穴に挿入され、プリント基板１
を規正する。その後サポート部９が上昇してプリント基
板１と当接し、さらに持ち上げて搬送レール５と当接し
て挾持し固定する（図５−１４）。また第１基準ピン
７，第２基準ピン８はこの状態においても基準穴から抜
き取られることはなく、挿入されたまま実装が開始され
る（図５−１５）。従来より２本の基準ピンがプリント
基板の下方より基準穴に挿入されていたのは、電子部品
を装着する際に装着ノズルと基準ピンあるいはピン寄せ
機構との干渉を避けるためであり、また装着可能範囲の
縮小を避けるためである。
ており、２本の基準ピンを基準穴に挿入させることによ
りプリント基板の規正をおこなう。また、多様の基板サ
イズに対応するために一方の基準ピンにはピン寄せ機構
２４が備えられており任意の位置での挿入が可能となっ
ている（以下、これを第２基準ピンと呼び、他方を第１
基準ピンと呼ぶ）。このようなプリント基板に対して従
来の支持装置の動作フローを説明する。先に搬送された
プリント基板に電子部品の実装を完了すると（図５−１
０）プリント基板を搬出し（図５−１１）、次に搬送さ
れてくるプリント基板１を停止させるためのストッパー
４が上昇する（図５−１２）。搬送レール５には、搬送
ベルト６が通されておりプリント基板１はこの搬送ベル
ト６に乗せて搬送する。また、多様の基板サイズに対応
するために自動幅寄せ機構を有し、装置奥側の搬送レー
ルにこの機構を持たせる必要があるので従来よりストッ
パー４及び第１基準ピン７，第２基準ピン８は、装置手
前側の搬送レール近傍に設けられていた。搬送レール５
上を搬送されてきたプリント基板１がストッパー４に当
接し停止すると（図５−１３）、プリント基板１の下方
に設けられた第１基準ピン７，第２基準ピン８が上昇し
てプリント基板１の基準穴に挿入され、プリント基板１
を規正する。その後サポート部９が上昇してプリント基
板１と当接し、さらに持ち上げて搬送レール５と当接し
て挾持し固定する（図５−１４）。また第１基準ピン
７，第２基準ピン８はこの状態においても基準穴から抜
き取られることはなく、挿入されたまま実装が開始され
る（図５−１５）。従来より２本の基準ピンがプリント
基板の下方より基準穴に挿入されていたのは、電子部品
を装着する際に装着ノズルと基準ピンあるいはピン寄せ
機構との干渉を避けるためであり、また装着可能範囲の
縮小を避けるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、プリント基板１の下方に設けられた第１基準ピ
ン７及び第２基準ピン８とそのピン寄せ機構のために一
定の空間を確保する必要があり、その空間内でのプリン
ト基板のサポートが十分でないという問題が生じてい
た。また、Ｘ−Ｙテーブルの場合、重量低減が望まれる
にも関わらずピン寄せ機構が付加され、重量増や複雑な
構成配置及びコスト増につながっているなどの問題が生
じていた。
成では、プリント基板１の下方に設けられた第１基準ピ
ン７及び第２基準ピン８とそのピン寄せ機構のために一
定の空間を確保する必要があり、その空間内でのプリン
ト基板のサポートが十分でないという問題が生じてい
た。また、Ｘ−Ｙテーブルの場合、重量低減が望まれる
にも関わらずピン寄せ機構が付加され、重量増や複雑な
構成配置及びコスト増につながっているなどの問題が生
じていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に本発明のプリント基板の支持装置は、プリント基板を
保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に昇降可能
に設けられ、かつ前記プリント基板に形成された第１の
基準穴に嵌合可能な第１の基準ピンと、前記プリント基
板に形成された第２の基準穴に嵌合可能な第２の基準ピ
ンと、前記第２の基準ピンを前記第１の基準ピンに対し
て相対的に平面移動させ、かつ前記第２の基準ピンと電
子部品装着ノズルとを自動交換可能に保持するロボット
とを備えたものである。また本発明の実装装置は、プリ
ント基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段
に昇降可能に設けられ、かつ前記プリント基板に形成さ
れた第１の基準穴に嵌合可能な第１の基準ピンと、前記
プリント基板に形成された第２の基準穴に嵌合可能な第
２の基準ピンと、前記第２の基準穴に前記第２の基準ピ
ンを挿入し前記プリント基板を保持した状態で前記第２
の基準ピンを前記第２の基準穴から抜くロボットと、前
記ロボットにより移動するヘッド部とを備えたものであ
る。また本発明のプリント基板の支持方法は、第１およ
び第２の基準穴が形成されたプリント基板を所定の位置
に搬送する工程と、搬送されたプリン ト基板を所定の位
置に停止させる工程と、停止したプリント基板の第１及
び第２の基準穴に対し、それぞれ第１及び第２の基準ピ
ンを挿入する工程と、前記第１及び第２の基準ピンが挿
入された状態でこのプリント基板の両端を挾持すること
によりその姿勢を保持する工程と、前記工程に続いて少
なくとも第１もしくは第２の基準ピンを基準穴から抜く
ことを特徴とする。
に本発明のプリント基板の支持装置は、プリント基板を
保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に昇降可能
に設けられ、かつ前記プリント基板に形成された第１の
基準穴に嵌合可能な第１の基準ピンと、前記プリント基
板に形成された第２の基準穴に嵌合可能な第２の基準ピ
ンと、前記第２の基準ピンを前記第１の基準ピンに対し
て相対的に平面移動させ、かつ前記第２の基準ピンと電
子部品装着ノズルとを自動交換可能に保持するロボット
とを備えたものである。また本発明の実装装置は、プリ
ント基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段
に昇降可能に設けられ、かつ前記プリント基板に形成さ
れた第１の基準穴に嵌合可能な第１の基準ピンと、前記
プリント基板に形成された第２の基準穴に嵌合可能な第
２の基準ピンと、前記第２の基準穴に前記第２の基準ピ
ンを挿入し前記プリント基板を保持した状態で前記第２
の基準ピンを前記第２の基準穴から抜くロボットと、前
記ロボットにより移動するヘッド部とを備えたものであ
る。また本発明のプリント基板の支持方法は、第１およ
び第２の基準穴が形成されたプリント基板を所定の位置
に搬送する工程と、搬送されたプリン ト基板を所定の位
置に停止させる工程と、停止したプリント基板の第１及
び第２の基準穴に対し、それぞれ第１及び第２の基準ピ
ンを挿入する工程と、前記第１及び第２の基準ピンが挿
入された状態でこのプリント基板の両端を挾持すること
によりその姿勢を保持する工程と、前記工程に続いて少
なくとも第１もしくは第２の基準ピンを基準穴から抜く
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明のプリント基板の支持装置および方法お
よび実装装置では、第２基準ピンを第１基準ピンに対し
て相対的に平面移動させるための複雑な移動手段を必要
とすることなく自動ピン寄せ機能を付加することができ
る。
よび実装装置では、第２基準ピンを第１基準ピンに対し
て相対的に平面移動させるための複雑な移動手段を必要
とすることなく自動ピン寄せ機能を付加することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例とその動作につ
いて図を参照しながら説明する。
いて図を参照しながら説明する。
【０００８】本実施例は、図１に示す種類の実装装置へ
の適用例で、図６はＸ−Ｙロボット２の斜視図である。
Ｘ−Ｙロボット２は、吸着した電子部品を所定位置にあ
るプリント基板１に実装するための装置であり、水平か
つ直交に設けられた駆動装置を有するＸ軸１６とＹ軸１
７及びＸ軸１６上に設けられた昇降可能なヘッド部１８
から構成されており、Ｘ軸１６はＹ軸１７上を、ヘッド
部１８はＸ軸１６上をそれぞれ直線移動可能である。従
って、ヘッド部１８は各軸の可動範囲内の任意の位置に
平面移動可能である。また、ヘッド部１８には昇降可能
な第２基準ピン８が設けられている。以下その動作につ
いて説明する。搬送されてきたプリント基板１がストッ
パーと当接し停止すると、所定位置に設けられた第１基
準ピン７が上昇するとともにあらかじめ基準穴上方に待
機していたヘッド部１８に設けられた第２基準ピン８が
降下しプリント基板１を規正する。その後サポート部
（図示せず）が上昇してプリント基板１と当接し、さら
に持ち上げて搬送レール５と当接し挾持して固定する。
その後第２基準ピン８が上昇して基準穴から抜き取られ
ると、ヘッド部１８は電子部品の吸着位置まで移動し、
吸着してプリント基板１上への実装を開始する。
の適用例で、図６はＸ−Ｙロボット２の斜視図である。
Ｘ−Ｙロボット２は、吸着した電子部品を所定位置にあ
るプリント基板１に実装するための装置であり、水平か
つ直交に設けられた駆動装置を有するＸ軸１６とＹ軸１
７及びＸ軸１６上に設けられた昇降可能なヘッド部１８
から構成されており、Ｘ軸１６はＹ軸１７上を、ヘッド
部１８はＸ軸１６上をそれぞれ直線移動可能である。従
って、ヘッド部１８は各軸の可動範囲内の任意の位置に
平面移動可能である。また、ヘッド部１８には昇降可能
な第２基準ピン８が設けられている。以下その動作につ
いて説明する。搬送されてきたプリント基板１がストッ
パーと当接し停止すると、所定位置に設けられた第１基
準ピン７が上昇するとともにあらかじめ基準穴上方に待
機していたヘッド部１８に設けられた第２基準ピン８が
降下しプリント基板１を規正する。その後サポート部
（図示せず）が上昇してプリント基板１と当接し、さら
に持ち上げて搬送レール５と当接し挾持して固定する。
その後第２基準ピン８が上昇して基準穴から抜き取られ
ると、ヘッド部１８は電子部品の吸着位置まで移動し、
吸着してプリント基板１上への実装を開始する。
【０００９】また、電子部品装着ノズルの自動交換機能
を備えたＸ−Ｙロボット２に対して装着ノズルの代りに
第２基準ピン８を着脱可能に保持させ、先の実施例と同
様な動作手順でプリント基板１の規正及び挾持をおこな
うこともできる。この場合、挾持後は第２基準ピン８を
基準穴から抜き取り電子部品装着ノズルと自動交換後、
実装を開始する。図７は第２基準ピンを自動交換する動
作を図示している。プリント基板の規正後、ヘッド部１
８は第２基準ピン８の自動交換装置１９の上方まで移動
する（図７（ａ））。さらに自動交換装置１９の押さえ
部が開口するとともにヘッド部１８が降下し着脱位置で
停止する（図７（ｂ））。そして押さえ部が閉口して第
２基準ピン８を支持し、同時にヘッド部１８は上昇して
着脱を完了する（図７（ｃ））。次に電子部品装着ノズ
ル２０を格納している自動交換装置の上方へ移動し、降
下してヘッド部１８に電子部品装着ノズル２０を取り付
ける。それとともに押さえ部が開口して電子部品装着ノ
ズル２０の支持を解放する（図７（ｄ），（ｅ））。そ
の後ヘッド部１８は上昇し、押さえ部は閉口して交換を
完了する。
を備えたＸ−Ｙロボット２に対して装着ノズルの代りに
第２基準ピン８を着脱可能に保持させ、先の実施例と同
様な動作手順でプリント基板１の規正及び挾持をおこな
うこともできる。この場合、挾持後は第２基準ピン８を
基準穴から抜き取り電子部品装着ノズルと自動交換後、
実装を開始する。図７は第２基準ピンを自動交換する動
作を図示している。プリント基板の規正後、ヘッド部１
８は第２基準ピン８の自動交換装置１９の上方まで移動
する（図７（ａ））。さらに自動交換装置１９の押さえ
部が開口するとともにヘッド部１８が降下し着脱位置で
停止する（図７（ｂ））。そして押さえ部が閉口して第
２基準ピン８を支持し、同時にヘッド部１８は上昇して
着脱を完了する（図７（ｃ））。次に電子部品装着ノズ
ル２０を格納している自動交換装置の上方へ移動し、降
下してヘッド部１８に電子部品装着ノズル２０を取り付
ける。それとともに押さえ部が開口して電子部品装着ノ
ズル２０の支持を解放する（図７（ｄ），（ｅ））。そ
の後ヘッド部１８は上昇し、押さえ部は閉口して交換を
完了する。
【００１０】次に第２の実施例につき、説明する。本実
施例は図２に示す種類の実装装置への適用例で、図８は
Ｘ−Ｙテーブル３の斜視図である。Ｘ−Ｙテーブル３は
所定位置に設けられた装着ノズルに対してプリント基板
１を平面移動させるための装置であり、水平かつ直交に
設けられた駆動装置を有するＸ軸２１とＹ軸２２及びＸ
軸２１上に設けられたテーブル部２３から構成され、テ
ーブル部２３は基板搬送部５，ストッパー４（図示せ
ず），サポート部９，昇降可能な第２基準ピン８から構
成されている。以下その動作を説明する。プリント基板
１がストッパー４と当接，停止すると、テーブル部２３
はテーブル部２３外の所定位置に設けられた昇降手段を
有する第１基準ピン７がプリント基板１の基準穴上方に
位置するように移動をする。その後テーブル部２３に設
けられた昇降手段を有する第２基準ピン８を上昇させる
とともに第１基準ピン７を降下させプリント基板１の規
正をする。さらにサポート部９が上昇してプリント基板
１と当接し、さらに持ち上げて搬送レール５と当接して
挾持し固定する。挾持後、第１基準ピン７は基準穴から
抜き取られ、テーブル部２３は実装可能位置まで移動し
実装を開始する。
施例は図２に示す種類の実装装置への適用例で、図８は
Ｘ−Ｙテーブル３の斜視図である。Ｘ−Ｙテーブル３は
所定位置に設けられた装着ノズルに対してプリント基板
１を平面移動させるための装置であり、水平かつ直交に
設けられた駆動装置を有するＸ軸２１とＹ軸２２及びＸ
軸２１上に設けられたテーブル部２３から構成され、テ
ーブル部２３は基板搬送部５，ストッパー４（図示せ
ず），サポート部９，昇降可能な第２基準ピン８から構
成されている。以下その動作を説明する。プリント基板
１がストッパー４と当接，停止すると、テーブル部２３
はテーブル部２３外の所定位置に設けられた昇降手段を
有する第１基準ピン７がプリント基板１の基準穴上方に
位置するように移動をする。その後テーブル部２３に設
けられた昇降手段を有する第２基準ピン８を上昇させる
とともに第１基準ピン７を降下させプリント基板１の規
正をする。さらにサポート部９が上昇してプリント基板
１と当接し、さらに持ち上げて搬送レール５と当接して
挾持し固定する。挾持後、第１基準ピン７は基準穴から
抜き取られ、テーブル部２３は実装可能位置まで移動し
実装を開始する。
【００１１】
【発明の効果】以上のように本発明のプリント基板の支
持装置および方法および実装装置では、従来の装置で必
要としていた複雑な自動ピン寄せ機構や移動を行うため
の空間の確保が不要となるため、サポート部をプリント
基板全体に当接させることができプリント基板の支持不
足の解消による実装品質の向上を図ることができる。ま
た装着ノズルとの干渉も考慮する必要がなく従来通りの
実装可能領域を確保することができるなど限られた空間
を有効に活用できる。さらに、機構の簡素化やコスト削
減，重量削減を達成することができるなどプリント基板
の支持装置および電子部品の実装装置として有益なもの
である。
持装置および方法および実装装置では、従来の装置で必
要としていた複雑な自動ピン寄せ機構や移動を行うため
の空間の確保が不要となるため、サポート部をプリント
基板全体に当接させることができプリント基板の支持不
足の解消による実装品質の向上を図ることができる。ま
た装着ノズルとの干渉も考慮する必要がなく従来通りの
実装可能領域を確保することができるなど限られた空間
を有効に活用できる。さらに、機構の簡素化やコスト削
減，重量削減を達成することができるなどプリント基板
の支持装置および電子部品の実装装置として有益なもの
である。
【図１】第１の種類の電子部品実装装置の一部を透視し
た斜視図
た斜視図
【図２】第２の種類の電子部品実装装置の一部を透視し
た斜視図
た斜視図
【図３】従来のプリント基板の支持装置の斜視図
【図４】従来のプリント基板の支持装置の右側面図
【図５】従来のプリント基板の支持装置の動作を示した
フローチャート
フローチャート
【図６】本発明の第１の実施例におけるプリント基板の
支持装置の斜視図
支持装置の斜視図
【図７】同実施例におけるプリント基板の支持装置の自
動交換動作を示した説明図
動交換動作を示した説明図
【図８】本発明の第２の実施例におけるプリント基板の
支持装置の斜視図
支持装置の斜視図
１ プリント基板 ２ Ｘ−Ｙロボット ３ Ｘ−Ｙテーブル ４ ストッパー ５ 搬送レール ６ 搬送ベルト ７ 第１基準ピン ８ 第２基準ピン ９ サポート部 １６ Ｘ−ＹロボットのＸ軸 １７ Ｘ−ＹロボットのＹ軸 １８ ヘッド部 １９ ノズル自動交換装置 ２０ 電子部品装着ノズル ２１ Ｘ−ＹテーブルのＸ軸 ２２ Ｘ−ＹテーブルのＹ軸 ２３ テーブル部 ２４ ピン寄せ機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 本川 裕一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−236285（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214438（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−202000（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227598（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−62997（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−198995（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262700（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 13/04 B23P 19/00 302 B23Q 3/18
Claims (3)
- 【請求項１】 プリント基板を保持する基板保持手段
と、前記基板保持手段に昇降可能に設けられ、かつ前記
プリント基板に形成された第１の基準穴に嵌合可能な第
１の基準ピンと、前記プリント基板に形成された第２の
基準穴に嵌合可能な第２の基準ピンと、前記第２の基準
ピンを前記第１の基準ピンに対して相対的に平面移動さ
せ、かつ前記第２の基準ピンと電子部品装着ノズルとを
自動交換可能に保持するロボットとを備えたプリント基
板の支持装置。 - 【請求項２】 プリント基板を保持する基板保持手段
と、前記基板保持手段に昇降可能に設けられ、かつ前記
プリント基板に形成された第１の基準穴に嵌合可能な第
１の基準ピンと、前記プリント基板に形成された第２の
基準穴に嵌合可能な第２の基準ピンと、前記第２の基準
穴に前記第２の基準ピンを挿入し前記プリント基板を保
持した状態で前記第２の基準ピンを前記第２の基準穴か
ら抜くロボットと、前記ロボットにより移動するヘッド
部とを備え、前記ヘッド部により前記プリント基板に電
子部品を実装する実装装置。 - 【請求項３】 第１および第２の基準穴が形成されたプ
リント基板を所定の位置に搬送する工程と、搬送された
プリント基板を所定の位置に停止させる工程と、停止し
たプリント基板の第１及び第２の基準穴に対し、それぞ
れ第１及び第２の基準ピンを挿入する工程と、前記第１
及び第２の基準ピンが挿入された状態でこのプリント基
板の両端を挾持することによりその姿勢を保持する工程
と、前記工程に続いて少なくとも第１もしくは第２の基
準ピンを基準穴から抜くことを特徴とするプリント基板
の支持方法。
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|---|---|---|---|
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| JP00489495A JP3339230B2 (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | プリント基板の支持装置および方法および実装装置 |
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