JP3348756B2 - 基板位置決め用吸着ピンユニット - Google Patents
基板位置決め用吸着ピンユニットInfo
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Hooks, Suction Cups, And Attachment By Adhesive Means (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Description
入されてくるプリント基板を吸着して位置固定する基板
位置決め用吸着ピンユニットに関する。
置、その供給された基板上の所定位置にペースト状の半
田クリーム等を添付又は塗布するディスペンサ、その半
田クリーム等が添付又は塗布された基板に電子部品を搭
載する部品搭載装置、その搭載された電子部品を基板上
に固定するリフロー炉、搭載部品が固定されて完成した
基板を収納する基板収納装置等からなる基板部品製造ラ
インがある。
品搭載装置は、プリント基板上にIC、抵抗、コンデン
サ等の多数のチップ状電子部品を自動搭載する。この部
品搭載装置は、上下及び平面をたてよこに、3次元にわ
たり自在に移動可能に支持された部品搭載ヘッドによ
り、チップ状の電子部品を、収納パレット又はロールカ
ートリッジ等からピックアップして、自動搬入されたプ
リント基板上に自動的かつ迅速に搭載する。このとき、
部品搭載ヘッドが正確にチップ搭載位置を決めても、プ
リント基板の位置が正確に固定されていないと電子部品
を正しい位置に搭載することができない。
きたプリント基板を位置決めするために、先ずプリント
基板を両側からレールで挟んで左右の位置決めを行い、
さらに前後から戻しストッパと基準ストッパで挟んで前
後の位置決めを行ない、次にプリント基板を下方からバ
ックアップピンで押し上げ、天板との間に挟んで上下の
位置決めを行っている。
機器が小型化するにつれて、これに組込まれる電子部品
も、外部に張り出す配線端子を持たないリードレス型の
微小電子部品が多くなっており、また、これら微小電子
部品が搭載されるプリント基板には可撓性のある柔軟な
基板が用いられることが多くなっている。
ト基板には、凸型の反りがしばし発生する。しかし、上
述したようにプリント基板をバックアップピンによって
下方から突き上げる方式とか、あるいは前後左右から挟
み込む方式では、プリント基板に発生している凸型の反
りを矯正ができないため、微小な電子部品を正しい位置
に搭載することが出来ないという問題があった。
て、バキュームテーブル方式が知られている。これらは
プリント基板の下面を吸着してプリント基板を平らに位
置決めするものである。しかしながら、それらの方式
は、いずれの場合も、プリント基板の機種毎に対応して
複数のバキュームテーブルを備える必要があるために、
このことがコスト上昇の要因となるという問題があっ
た。また、そればかりでなく、機種切り換えに対応して
バキュームテーブルを交換する作業に多大の時間を要し
て作業能率の向上を阻害するという問題もあった。
複数のバキュームテーブルの備えを不用とし、機種切り
換えにも短時間で対応できる基板位置決め用吸着ピンユ
ニットを提供することである。
基板位置決め用吸着ピンユニットの構成を述べる。本発
明の基板位置決め用吸着ピンユニットは、チップ状電子
部品を自動装着されるべく部品自動搭載装置内に搬入さ
れてくるプリント基板の両側面を案内し位置決めする二
本の案内レールの下方に位置して昇降自在なテーブル
と、該テーブルに形成された複数のピン保持孔と、該複
数のピン保持孔の中の上記プリント基板に対応する所定
の位置に位置する上記ピン保持孔に増設又は移設によっ
て着脱可能に立設されて保持され位置固定される吸着ピ
ンと、該吸着ピンに常時連結されている減圧チューブ
と、を備えた基板位置決め用吸着ピンユニットであっ
て、上記吸着ピンは、吸着口と、該吸着口内に配設され
た吸着パッドと、上記吸着口の側壁に形成され吸着口の
内部と外部とを連通させる少なくも1個の孔と、上記吸
着口から減圧ポンプに至る連通路内に設けら該連通路内
の圧力を監視する圧力センサと、上記吸着ピンが上記プ
リント基板を吸着開始したにも拘わらず上記圧力センサ
の出力が上記連通路内の圧力が所定の圧力に減圧されな
いことを示したとき上記吸着ピンと上記基板の位置関係
が正しくない又は上記吸着ピンと上記基板の関係におい
て正常な状態でないと判断する制御部と、を備えて構成
される。
基板に密着していないときは、吸着口とプリント基板間
の隙間、又は吸着口の内部と外部を連通する孔を介して
外気が吸入されて減圧チューブの減圧を不具合とし、こ
の不具合により吸着位置の不正又は吸着ピンの不正を検
出する。
説明する。図1(a) は、一実施例に係わる基板位置決め
用吸着ピンユニットが配設されたプリント基板(以下、
単に基板という)の位置固定装置の平面図であり、同図
(b) はその基板搬送方向から見た側面図である。これら
位置固定装置の構成は、部品(電子部品)搭載装置又は
ディスペンサの内部構成の一部となるものであるが、そ
の部品搭載装置(又はディスペンサ)の全体構成は図示
を省略している。
定装置は、2本の案内レール1a、1bと、これらの下
方に在る支持プレート2と、その支持プレート2に差し
込まれた複数のバックアップピン(支持ピン)3及び複
数の吸着ピン4と、支持プレート2を保持する昇降機5
等からなっている。
ル1aは部品搭載装置の不図示の基台に固定されてお
り、他方の案内レール1bは上記固定側の案内レール1
aに接離する方向に移動可能に配設され、処理する基板
6の機種に合わせて予め移動を行って間隔が設定され
る。案内レール1a、1bは、基板6を部品の搭載位置
まで案内して基板6の左右の位置を固定する。
1を備え、昇降機5に固定されて支持されている。上記
ピン挿入孔2−1には、作業開始前に予め基板6に対応
する適宜の位置に複数の支持ピン3及び複数の吸着ピン
4が差込まれて立設されている。
2を保持し、本体側部には、部品搭載装置の基台に固定
されているスライド溝7に滑動自在に嵌合するスライド
レール5−1を備え、本体下部は、これも部品搭載装置
の基台に固定された油圧シリンダ8のピストン8−1に
連結されている。
8−1がシリンダから進出すれば昇降機5が降下し、油
圧シリンダ8の油圧が減圧してピストン8−1がシリン
ダに退入すれば昇降機5が上昇する。
しており、基板6が部品搭載位置に搬入されて左右前後
の位置が固定されるに応じて、同図(b) に示す位置決め
完了位置まで矢印Aで示すように上昇する。
プレート2の複数の支持ピン3が、天板9との間に基板
6を挟持して下方から支持して基板6の沈下を防止し、
吸着ピン4が基板6を下方に吸着して図の破線6−1で
示す基板6の浮き上がり(凸状の反り)を防止する。
は支持プレート2上に平均に配置され、電子部品を裏面
に搭載済みの基板6を支持する場合は、それらの電子部
品に当接しない位置に選択的に配設される。
1によって接続チューブ12が連結されている。この接
続チューブ12の他端は、固定側の案内レール1aを支
持する支持台10の下部の要所要所に配設された自在継
ぎ手13に連結されている。自在継ぎ手13は、減圧チ
ューブ14によって不図示の減圧ポンプに接続されてい
る。上記の自在継ぎ手11及び13はチューブの連結を
解除すると自動的に通気が閉鎖され、チューブを連結す
ると自動的に通気が導通する。
側面図であり、同図(b) はその断面図である。同図(b)
は、上に平面図も示している。同図(a),(b) に示すよう
に、吸着ピン4は、下方の差込み部4−1の周面の切り
込み溝にゴム製のOリング16を備えている。これによ
って、吸着ピン4の差込み部4−1を支持プレート2の
ピン挿入孔2−1に挿入するだけで、吸着ピン4が支持
プレート2に強固に固定される。
有する空洞部4−2が形成されている。この空洞部4−
2は、一番内径の小さな下方の空洞部4−2aに、上述
した継ぎ手11を介して接続チューブ12が連結されて
いる。この空洞部4−2aの下端にはメス螺子が切られ
ており、この下端は、上述の差込み部4−1上部に形成
されているオス螺子との螺合により封止されている。空
洞部4−2の中央から上方へは内径が中位の段差を有す
る空洞部4−2bが形成され、これに続く最上部は一番
大きな内径の空洞部4−2cが形成され、上方に開口し
て吸着ピン4の開口部4−3を形成している。上記最上
部の空洞部4−2c内にはゴム又は軟質合成樹脂等から
なる蛇腹チューブで形成されたパッド17が収納されて
いる。
め具18によって、空洞部4−2bと4−2cとの境界
の段差部に固着されている。そして、パッド17の上部
は、吸着ピン4の開口部4−3の周縁よりもやや上方へ
競り出して開口している。この開口は、上記中空のビス
状止め具18、中段の空洞部4−2b、下段の空洞部4
−2c、継ぎ手11及び接続チューブ12を介して図外
の減圧ポンプに連通する。
周壁に4個の外気導入孔19が穿設されている。この外
気導入孔19については詳しくは後述する。図3(a),
(b) は、上記構成の吸着ピン4における動作状態図(そ
の1)である。同図(a) は、図2(b) に示した断面図上
部の拡大図であり、支持プレート2に配設されて、基板
6を未吸着の状態を示している。図3(b) は、部品搭載
装置内に搬入されてきた基板6を吸着した状態を示して
いる。いずれも正常に動作している状態を示している。
この図3(a) に示す正常な状態における基板6を未吸着
の状態のパッド17の上部は、前述したように吸着ピン
4の開口部4−3の周縁よりもやや上方へ競り出して開
口するように設定されているから、同図(b) に示すよう
に、基板6が案内レール1a、1bによって(図1(a),
(b) 参照)案内されて支持プレート2上方の所定の位置
に搬入され、前後左右を位置固定された基板6に対し、
吸着ピン4が支持プレート2によって下方から上昇して
その先端が基板6の裏面に当接するとき、上記吸着ピン
4の開口部4−3の周縁よりもやや上方に競り出してい
るパッド17の開口が最初に基板6の裏面に当接する。
このとき図外の減圧ポンプに連通するパッド17の開口
は減圧ポンプの減圧により外気を開口内に吸入してい
る。この外気吸入により基板6の裏面がパッド17の開
口に吸着されて、パッド17の開口と基板6の裏面とが
密着する。そして、この密着によりパッド17の内部が
減圧され、この減圧により蛇腹チューブ製のパッド17
が基板6裏面を吸着したまま下方向に収縮し、吸着ピン
4の開口部4−3の周縁と同一の高さに基板6裏面を位
置決めする。
の動作状態図(その2)であり、いずれも非正常な動作
状態を示している。先ず、吸着ピン4の支持プレート2
への配設位置が正しくない場合は、例えば同図(a) に示
すように、基板6の裏面に搭載済みの部品21aが吸着
ピン4の開口部4−3の周縁に当接する。これによっ
て、基板6の裏面が吸着ピン4の開口部4−3周縁に対
し、パッド17の競り出し位置よりも上方に浮いて非吸
着状態になる。このため基板6の裏面とパッド17の開
口との間に間隙22が生じて、この間隙22から外気が
パッド17内に吸入される。即ち減圧ポンプによる減圧
にも拘らず、パッド17の開口から減圧ポンプまでに至
る上述した連通路内は所定の圧力に減圧されないままの
状態に維持される。上記連通路内には、特には図示しな
いが、適宜の位置に圧力センサが配設されており、連通
路内の圧力を監視している。この圧力センサの出力が、
上記吸着ピン4が上昇して所定の基板位置決め位置で停
止した後も、所定時間が経過して尚連通路内の気圧が所
定値以下にならないときは、不図示の制御部において吸
着ピン4と基板6との位置関係が正しくないと判断され
る。
6の裏面に搭載済みの部品21bが吸着ピン4の開口部
4−3の周縁に当接しない場合でも、部品21bが上記
の開口部4−3内に入り込んだ状態では、部品21bが
パッド17の上縁に当接してその当接した部分の、蛇腹
による柔構造をなすパッド17の上縁を押し下げること
になり、この場合も、基板6の裏面とパッド17の開口
との間に間隙が生じる。この場合、基板6の裏面と吸着
ピン4の開口部4−3との間には間隙はないが、開口部
4−3を形成する空洞部4−2cの周壁には前述した4
個の外気導入孔19が設けられており、この外気導入孔
19から外気が流入して基板6裏面とパッド17の開口
間に形成された間隙からパッド17内に吸入される。こ
れにより、この場合も、パッド17の開口から減圧ポン
プまでに至る連通路内が所定の圧力に減圧されないまま
の状態に維持され、このため、上記制御部において吸着
ピン4と基板6との位置関係が正しくないと判断され
る。
て不正な位置に配設されていた場合、又は基板6が正し
い位置に停止していない場合は、或いは基板の材種が異
なる場合の位置関係の不正を検出する動作状態である
が、同図(c) は、吸着ピン4と基板6の位置関係は正し
いが、パッド17が経時変化により劣化して正常に動作
しなくなった場合の例を示している。同図(c) に示すよ
うに、パッド17が劣化して、へたりを生じ、外部から
当接等の力が加えられていないにも拘らず、下方に縮ん
でその開口と正常位置にある基板6の裏面との間に間隙
を形成している。この場合も、基板6の裏面と吸着ピン
4の開口部4−3との間に間隙がなくても、空洞部4−
2cの周壁の外気導入孔19から外気が流入して、その
外気が基板6裏面とパッド17の開口間に形成された間
隙からパッド17内に吸入される。これにより、パッド
17の開口から減圧ポンプまでに至る連通路内が所定の
圧力に減圧されないままの状態に維持されて、上記制御
部において吸着ピン4と基板6との関係において正常な
状態ではないと判断される。
置交換の直後であれば配設位置の異常又は経時変化と判
断され、吸着ピン4による位置決めが少なくとも1回は
実行された後、2回目以降に生じた異常であれば、経時
変化又は基板の機種が異常であると判断される。
造は、内部が広ければ減圧ポンプからの減圧力の伝導が
緩やかであり、内部が狭ければ速やかである。これらの
ことを勘案して上記の3段構造が決定される。
れば、通常に配置されているバックアッププレートを用
いて吸着ピンを所望の位置に配設し、バックアッププレ
ート上に立設された吸着ピンの吸着口を硬軟異なる材質
による二重構造にしてその外壁に外気導入孔を設け、吸
着口から減圧ポンプに至る連通路内に圧力センサを設け
ているので、基板と吸着ピンの位置関係の異常や吸着ピ
ンの経時変化による状態不良による吸着不良を容易に検
知して、吸着ピンによる基板への吸着不良に迅速に対処
することができて機種切り替え時における段取り作業の
能率が向上する。
(b) はその基板搬送方向から見た側面図である。
の断面図である。
は正常な基板未吸着状態を示す図、(b) は正常な基板吸
着状態を示す図である。
2)であり、いずれも非正常な動作状態を示す図であ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 チップ状電子部品を自動装着されるべく
部品自動搭載装置内に搬入されてくるプリント基板の両
側面を案内し位置決めする二本の案内レールの下方に位
置して昇降自在なテーブルと、該テーブルに形成された
複数のピン保持孔と、該複数のピン保持孔の中の前記プ
リント基板に対応する所定の位置に位置する前記ピン保
持孔に増設又は移設によって着脱可能に立設されて保持
され位置固定される吸着ピンと、該吸着ピンに常時連結
されている減圧チューブと、を備えた基板位置決め用吸
着ピンユニットであって、 前記吸着ピンは、 吸着口と、 該吸着口内に配設された吸着パッドと、 前記吸着口の側壁に形成され吸着口の内部と外部とを連
通させる少なくも1個の孔と、 前記吸着口から減圧ポンプに至る連通路内に設けら該連
通路内の圧力を監視する圧力センサと、 前記吸着ピンが前記プリント基板を吸着開始したにも拘
わらず前記圧力センサの出力が前記連通路内の圧力が所
定の圧力に減圧されないことを示したとき前記吸着ピン
と前記基板の位置関係が正しくない又は前記吸着ピンと
前記基板の関係において正常な状態でないと判断する制
御部と、 を備えることを特徴とする基板位置決め用吸着ピンユニ
ット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14639495A JP3348756B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 基板位置決め用吸着ピンユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14639495A JP3348756B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 基板位置決め用吸着ピンユニット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08340198A JPH08340198A (ja) | 1996-12-24 |
JP3348756B2 true JP3348756B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=15406715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14639495A Expired - Fee Related JP3348756B2 (ja) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 基板位置決め用吸着ピンユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3348756B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH11297789A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
JP2008004856A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部材支持方法 |
CN106378790A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-08 | 广州数控设备有限公司 | 一种机器人吸盘装置 |
-
1995
- 1995-06-13 JP JP14639495A patent/JP3348756B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08340198A (ja) | 1996-12-24 |
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