JP3446880B2 - バックアップピンセット治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を支持するマ
ウンタのバックアップピンに関連するものであり装置外
において、多数のバックアップピンを基板に対応させた
配置でバックアップピンプレート上に立設するためのバ
ックアップピンセット治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マウンタにおける多数のバックアップピ
ンは、基板に電子部品を装着する際に、基板の撓みを防
止すべくこれを裏側から支持するものであり、基板の大
きさや厚み、基板の裏側に先付け部品があるか否かなど
により、その配置が異なる。このため、従来のマウンタ
では、基板の段取り替えの際に多数のバックアップピン
を抜き差しして、新たな基板に対し適切な配置になるよ
うに並び替えている。この並び替えは、作業者が手動で
行う場合と自動で行う場合（例えば特開平成３−１０８
８００号公報）とがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、手動、自動
を問わずバックアップピンの並替え作業は、相当な時間
がかかるため、基板の段取り替え時間がこの並替えの作
業時間で左右されるおそれがある。かかる不具合を根本
的に解消するものとして、例えばバックアップピンの並
替え作業（配置替え作業）を装置外で行っておいて、段
取り替えの際に、バックアップピンをこれを装着したバ
ックアップピンプレートと共に、装置内に搬入しセット
することが考えられる。かかる場合には、装置の構成部
品が邪魔にならないため、並替え作業が行い易い利点も
生ずる。しかし、単純に装置外でバックアップピンプレ
ート上にバックアップピンをセット（並替え）すると、
装置内と異なり基板（基板セット基準位置）との位置関
係を確認するものがないため、装置内にセットしたとき
に、バックアップピンの配置パターンは合っていても、
全体として基板との位置関係がずれしまうなどの不具合
が想定される。

【０００４】本発明は、装置外において、基板に対する
多数のバックアップピンを適切に配置することができる
バックアップピンセット治具を提供することをその目的
としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のバックアップピ
ンセット治具は、基板に下側からこれを支持するように
臨む多数のバックアップピンを、基板に対応させた配置
でバックアップピンプレート上に立設するためのバック
アップピンセット治具であって、バックアップピンプレ
ートが載置される載置台と、載置台上に突設され、前後
・左右の位置決め面を相互に直交する方向に配設したＸ
軸位置決め部材およびＹ軸位置決め部材と、バックアッ
プピンプレートを載置台上に位置決めするピンプレート
位置決め手段とを備え、ピンプレート位置決め手段は、
両位置決め面の交点位置とバックアップピンプレートと
の位置関係が、装置上における基板セット基準位置と装
置上におけるバックアップピンプレートとの位置関係と
同一になるように、バックアップピンプレートを位置決
めすることを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、載置台上における、両
位置決め面の交点位置とバックアップピンプレートとの
位置関係が、装置上における基板セット基準位置とバッ
クアップピンプレートとの位置関係と同一となるため、
バックアップピンをセットする場合に、両位置決め面の
交点位置を基準に装置内と同一の条件でバックアップピ
ンをセットすることができる。また、Ｘ軸位置決め部材
およびＹ軸位置決め部材のそれぞれの位置決め面を利用
して、載置台上におけるバックアップピンをセットした
バックアップピンプレートに、実際の基板やダミープレ
ートなどを当てがうことで、バックアップピンのセット
の誤りを、事前に発見することができる。

【０００７】この場合、ピンプレート位置決め手段は、
載置台の上面とバックアップピンプレートの下面のいず
れか一方に、相互に離間させて設けられた一対の位置決
め突起と、他方に、相互に離間させて設けられ一対の位
置決め突起が嵌合する一対の位置決め孔とで構成されて
いることが、好ましい。

【０００８】この構成によれば、ピンプレート位置決め
手段が、一対の位置決め突起とこれが嵌合する一対の位
置決め孔とで構成されているため、バックアップピンプ
レートを精度良く位置決めすることができると共に、ピ
ンプレート位置決め手段を簡単に構成することができ
る。

【０００９】この場合、Ｘ軸位置決め部材の上部および
Ｙ軸位置決め部材の上部には、各位置決め面に連なると
共に外向きに傾斜した傾斜面が、それぞれ形成されてい
ることが、好ましい。

【００１０】この構成によれば、バックアップピンをセ
ットしたバックアップピンプレートに、実際の基板やダ
ミープレートなどを当てがうときに、傾斜面を利用する
ことで、実際の基板やダミープレートをＸ軸位置決め部
材（の位置決め面）およびＹ軸位置決め部材（の位置決
め面）に、簡単に位置合わせすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係るバックアップピンセット治具につ
いて説明する。バックアップピンセット治具は、該当す
る基板に対応させたパターンで、バックアップピンプレ
ート上に多数のバックアップピンを装着するときに用い
る治具である。また、バックアップピンを装着したバッ
クアップピンプレートは、基板バックアップユニットと
して、ユニットキャリアに搭載されてマウンタ内に搬入
され、且つセットされる。そこで、以降の説明を分かり
易くするため、先にマウンタについて説明すると共に、
基板バックアップユニットの搬入方法について説明し、
後にバックアップピンセット治具について、詳細に説明
する。

【００１２】図１はマウンタの平面図であり、同図に示
すように、マウンタ１は、機台２と、機台２の中央部に
左右方向に延在する基板供給部３と、機台２の前部（図
示の下側）に配設した第１部品供給部４ａと、機台２の
後部（図示の上側）に配設した第２部品供給部４ｂと、
機台２の前部に移動自在に配設した第１ＸＹステージ５
ａと、機台２の後部に移動自在に配設した第２ＸＹステ
ージ５ｂとを備えている。

【００１３】第１ＸＹステージ５ａには、電子部品を吸
着および装置するための第１ヘッドユニット６ａが、同
様に第２ＸＹステージ５ｂには、第２ヘッドユニット６
ｂがそれぞれ搭載されている。各ヘッドユニット６ａ，
６ｂには、吸着ノズル７を装着した２台の装着ヘッド
８，８が搭載されている他、２台の装着ヘッド８，８の
間に基板認識カメラ９が搭載されている。また、機台２
上には、基板供給部３を挟んで、各一対２組の部品認識
カメラ１０，１０，１０，１０と、２台のノズルストッ
カ１１，１１とが、それぞれ配設されている。この場
合、前部に位置する両部品認識カメラ１０，１０および
ノズルストッカ１１は第１ヘッドユニット６ａに対応
し、後部に位置する両部品認識カメラ１０，１０および
ノズルストッカ１１は第２ヘッドユニット６ｂに対応し
ている。

【００１４】このマウンタ１では、表面実装部品などの
小さい電子部品は、主に第１部品供給部４ａおよび第２
部品供給部４ｂから供給され、多リード部品など大きい
電子部品は、主に図示しないトレイ形式の部品供給部か
ら供給される。また、基板は、基板供給部３により左方
から供給されて機台２の中央に不動にセットされ、右方
に排出される。例えば、第１ＸＹステージ５ａを用いる
電子部品の実装では、第１ＸＹステージ５ａにより、第
１ヘッドユニット６ａを第１部品供給部（他の部品供給
部でも可）４ａに臨ませ、所望の電子部品を吸着し、次
にこの電子部品を部品認識カメラ１０に臨ませて位置認
識し、更に第１ヘッドユニット６ａを基板の所定の位置
まで移動させて、基板認識カメラ９で基板位置を認識し
た後、電子部品を基板に装着する。なお、通常、第１Ｘ
Ｙステージ５ａと第２ＸＹステージ５ｂとは交互運転と
なる。

【００１５】第１部品供給部４ａおよび第２部品供給部
４ｂは、いずれも多数のテープカセット１２を横並びに
配設したものである。各テープカセット１２には、キャ
リアテープ（図示では省略）に装填された状態で電子部
品が収容され、電子部品はテープカセット１２の先端か
ら１つずつ供給される。通常の運転において、第１ヘッ
ドユニット６ａが装着動作している場合には、第２部品
供給部４ｂでテープカセット１２の交換作業が行われ、
第２ヘッドユニット６ｂが装着動作している場合には、
第１部品供給部４ａでテープカセット１２の交換作業が
行われる。

【００１６】第１ＸＹステージ５ａおよび第２ＸＹステ
ージ５ｂは、機台２の左右両端部に配設した一対のＹ軸
ガイドレール１４，１４に案内されて、前後方向（Ｙ軸
方向）に移動するＹ動ビーム１５，１５を、それぞれ有
している。第１ＸＹステージ５ａのＹ動ビーム１５は、
左部のボールねじおよびこれを回転させるＹ軸モータ
（いずれも図示省略）により、Ｙ軸方向（前後方向）に
進退する。同様に、第２ＸＹステージ５ｂのＹ動ビーム
１５は、右部のボールねじおよびこれを回転させるＹ軸
モータ（いずれも図示省略）により、Ｙ軸方向に進退す
る。

【００１７】一方、両Ｙ動ビーム１５，１５は全く同一
のものであり、それぞれＸ軸ガイドレール１６を有し、
上記の駆動系と同様に、ボールねじおよびＸ軸モータ
（いずれも図示省略）の構成で、上記の各ヘッドユニッ
ト６ａ，６ｂをＸ軸方向（左右方向）に進退させる。こ
のように、各ヘッドユニット６ａ，６ｂは、Ｘ軸方向お
よびＹ軸方向、すなわち水平面内において移動自在とな
っている。

【００１８】基板供給部３は、中央に配設したクランプ
装置２１と、クランプ装置２１の図示左側に連なる基板
搬入機構２２と、クランプ装置５の図示右側に連なる基
板搬出機構２３とを有している。基板は、基板搬入機構
２２により、装置外からクランプ装置２１に搬入され、
クランプ装置２１で電子部品の装着を受けるべく不動に
セットされ、且つ部品装着の際に撓まないように下側か
ら支持される。そして、電子部品の装着が完了した基板
は、クランプ装置２１から基板搬出機構２３を介して装
置外に搬出される。この場合、基板搬入機構２２には供
給待機状態の基板が有り、また基板搬出機構２３には排
出待機状態の基板が有り（図示では省略）、これら基板
は順送りで搬送される。

【００１９】図２は、基板バックアップユニット２５を
搭載したユニットキャリア２６が、クランプ装置２１に
導入された状態を示している。同図に示すように、クラ
ンプ装置２１は、基板の搬入・搬出をガイドする固定側
基板導入台３１ａおよび可動側基板導入台３１ｂと、基
板を基板搬入機構２２から受け取って部品実装位置まで
搬送すると共に、電子部品の装着が完了した基板を基板
搬出機構２３に受け渡すコンベアローラ３２を有してい
る（同図（ｂ）参照）。

【００２０】また、クランプ装置２１は、一対のマグネ
ット３３，３３を介してユニットキャリア２６から基板
バックアップユニット２５を受け取るバックアップテー
ブル３４と、バックアップテーブル３４を介して基板バ
ックアップユニット２５を昇降させるバックアップピン
昇降装置３５とを備えている。なお、図中の符号３６，
３６はストッパであり、両コンベアローラ３２により搬
送されたきた基板およびユニットキャリア２６は、いず
れか一方のストッパ３６５に突き当てられて部品実装位
置に位置決めされる。すなわち、基板（ユニットキャリ
ア２６）がストッパ３６に突き当たった状態で、且つ可
動側基板導入台３１ｂを固定側基板導入台３１ａ側に寄
せて基板を固定した状態で基板は位置決めされる。すな
わち、基板（ユニットキャリア２６）のストッパ３６側
（いずれか一方）の角部が基板セット基準位置Ｑにな
る。

【００２１】一方、基板バックアップユニット２５は、
多数のセット孔４２を有するバックアップピンプレート
４１と、これに装着される多数のバックアップピン（樹
脂製）４２とで構成されている。ただし、バックアップ
ピンプレート４１はサイズの異なる数種類のものが用意
されている。なお、バックアップピンプレート４１の長
辺方向の２箇所には、上記のセット孔４２とは別に、ユ
ニットキャリア２６に位置決めするための一対の貫通孔
４４，４４が形成されている（図３参照）。

【００２２】一方、ユニットキャリア２６は、基板と同
様の方形板状のキャリアプレート５１と、キャリアプレ
ート５１の下面の左右に取り付けた固定支持プレート５
２ａおよび可動支持プレート７５２ｂ、キャリアプレー
ト５１の上面に取り付けた前後一対の取っ手５３とを有
している。固定支持プレート５２ａおよび可動支持プレ
ート５２ｂは、抱え込むようにして、基板バックアップ
ユニット２５を支持（載置）する。また、可動支持プレ
ート５２ｂは、前後一対のねじ付きのレバー５４によ
り、固定位置を左右方向に可変できるようになってい
る。なお、図中の符号５５は、位置決め用のスペーサブ
ロックであり、ユニットキャリア２６は、このスペーサ
ブロック５５を介してストッパ３６に位置決めされる。

【００２３】次に、図３および図４を参照して、基板バ
ックアップユニット２５の導入手順について説明する。
先ず、装置外において、バックアップピンセット治具２
７にバックアップピンプレート４１をセットし（図３
（ａ））、バックアップピンプレート４１上に基板に対
応させて多数のバックアップピン４３を装着する（配置
替え）（図３（ｂ））。次に、この基板バックアップユ
ニット２５をユニットキャリア２６に乗せ（セット
し）、この状態で基板搬入機構２２にセットする（図３
（ｃ））。ここで、基板供給部３を駆動させる。

【００２４】これにより、先ず基板搬入機構２２および
クランプ装置２１のコンベアローラ３２が駆動して、ユ
ニットキャリア２６を、基板と同様に部品実装位置に搬
入し、且つこれを固定する（図４（ａ））。次に、バッ
クアップピン昇降装置３５が駆動してバックアップテー
ブル３４を上昇させる。バックアップテーブル３４が上
昇すると、マグネット３３がバックアップピンプレート
４１に突き当たってこれを吸着すると共に、ユニットキ
ャリア２６から浮き上がらせる（図４（ｂ））。

【００２５】続いて、コンベアローラ３２および基板搬
出機構２３が駆動して、空のユニットキャリア２６を先
方に搬送し、これを装置外に搬出する（図４（ｃ））。
また、ユニットキャリア２６が部品実装位置から搬出さ
れると同時に、バックアップピン昇降装置３５が駆動し
て、基板バックアップユニット２５を載置したバックア
ップテーブル３４が下降させ、待機位置に戻る。以降、
基板を導入して通常の実装動作に移る。

【００２６】一方、段取り替えに際し、新たな基板バッ
クアップユニット２５を導入する場合には、その導入に
先立ち、先ずバックアップテーブル３４を介して、基板
バックアップユニット２５を受渡し位置まで上昇させ
る。次に、基板搬入機構２２を介して、空のユニットキ
ャリア２６を部品実装位置に搬入する（図４（ｄ））。
この際、ユニットキャリア２６は、その両支持プレート
５２ａ，５２ｂが、基板バックアップユニット２５の下
側に潜り込むように導入される。ここで、バックアップ
テーブル３４を下降させて、基板バックアップユニット
２５をユニットキャリア２６に受け渡す（図４
（ｅ））。そして、基板バックアップユニット２５を搭
載したユニットキャリア２６を、基板搬出機構２３を介
して装置外に搬出する。

【００２７】次に、図５ないし図７を参照して、バック
アップピンセット治具２７について詳細に説明する。バ
ックアップピンセット治具２７は、バックアップピンプ
レート４１が載置される載置台６１と、載置台６１の後
部を支持する左右一対の支脚６２，６２および前部を支
持する支脚板６３と、載置台６１の後端に立設したＸ軸
位置決め部材６４と、載置台６１の側端（右側端）に立
設したＹ軸位置決め部材６５と、を備えている。載置台
６１、支脚板６３およびＸ軸位置決め部材６４は、ステ
ンレス板を折曲げて形成されており、前端部において下
方に折曲げた部分で支脚板６３が形成され、後端部にお
いて上方に折曲げた部分でＸ軸位置決め部材６４が形成
されている。このように、載置台６１、支脚板６３およ
びＸ軸位置決め部材６４がステンレス板を折曲げて形成
されているため、これらを簡単に形成することができる
と共に、載置台６１の剛性を高め得るようになってい
る。なお、図中の符号６８は、バックアップピンプレー
ト４１を載置台６１から外すときに利用される開口であ
る。

【００２８】各支脚６２は、ボルトおよびナットで構成
され、載置台６１に対し高さ調節可能にねじ止めされて
いる。Ｙ軸位置決め部材６５はステンレス板で構成さ
れ、載置台６１の右側に位置する下垂片６６ａにねじ止
めされている。この場合、載置台６１には左側にも下垂
片６６ｂが形成されており、Ｙ軸位置決め部材６５はこ
の下垂片６６ｂにもねじ止め可能に構成されている。詳
細は後述するが、Ｙ軸位置決め部材６５は、上記のスト
ッパ３６を仮想したものであり、搬送方向の先側のスト
ッパ３６を使用して基板を位置決めする場合には右側の
下垂片６６ａに固定され、後側のストッパ３６を使用し
て基板を位置決めする場合には左側の下垂片６６ｂに固
定される。

【００２９】Ｙ軸位置決め部材６５は、その内側の面が
基板Ｓを位置合わせするための（詳細は後述する）位置
決め面６５ａとなっており、また上端部が外側に折曲げ
られて、位置決め面６５ａに連なる傾斜面６５ｂとなっ
ている。同様に、Ｘ軸位置決め部材６４は、その内側の
面が基板Ｓを位置合わせするための（詳細は後述する）
位置決め面６４ａとなっており、また上端部が外側に折
曲げられて、位置決め面６４ａに連なる傾斜面６４ｂと
なっている（図７参照）。そして、両傾斜面６４ｂ，６
５ｂは、基板Ｓを上側から位置合わせするときのガイド
面となる。

【００３０】一方、上述したように、バックアップピン
プレート４１の長手方向の２箇所には、位置決め用に一
対の貫通孔４４，４４が形成されており、上記のユニッ
トキャリア２６と同様に、載置台６１の上面にも、この
貫通孔４４に嵌合する左右一対の嵌合突起６７，６７が
設けられている。すなわち、貫通孔（位置決め孔）４４
と嵌合突起（位置決め突起）６７とによりピンプレート
位置決め手段が構成されており、一対の嵌合突起６７，
６７が一対の貫通孔４４，４４に嵌合させるようにし
て、載置台６１にバックアップピンプレート４１を載置
することで、載置台６１に対しバックアップピンプレー
ト４１が位置決めされる。

【００３１】より具体的には、クランプ装置２１のスト
ッパ（の先端）３６とＹ軸位置決め部材（位置決め面６
５ａ）６５とが対応し、クランプ装置２１の固定側基板
導入台（の基板突当て面）３１ａとＸ軸位置決め部材
（位置決め面６４ａ）６４とが対応しており、両位置決
め部材６４，６５の位置決め面６４ａ，６５ａの交点位
置Ｐが、クランプ装置２１における上記の基板セット基
準位置Ｑに対応している。そして、載置台６１に位置決
めされたバックアップピンプレート４１と交点位置Ｐと
の位置関係が、装置内でバックアップテーブル３４に受
け取られたバックアップピンプレート４１と基板セット
基準位置Ｑとの位置関係と同一になるようになってい
る。

【００３２】このため、載置台６１にセットしたバック
アップピンプレート４１に対し、Ｘ軸位置決め部材６４
およびＹ軸位置決め部材６５に位置合わせして基板Ｓを
当てがうと、両者の位置関係は、クランプ装置２１に導
入したバックアップピンプレート４１に対する基板Ｓと
全く同一の位置関係となる。したがって、基板Ｓに合わ
せて多数のバックアップピン４３をセットした載置台６
１上のバックアップピンプレート４１に対し、実際に電
子部品を装着した基板Ｓを当てがうことで、バックアッ
プピン４３の配置が正しいか否かを確認することができ
る（図７参照）。

【００３３】特に、このバックアップピンセット治具２
７では、従来の装置内でバックアップピンをセットする
場合と異なり、側方からバックアップピン４３を視認す
ることができるため、バックアップピン４３の配置の誤
りが、どの部分に生じているが具体的に確認することが
でき、セットの誤りを迅速に解消することができる。な
お、バックアップピンプレート４１は、ユニットキャリ
ア２６に搭載されてクランプ装置２１に導入されるた
め、上記と同様にユニットキャリア２６に対しても位置
決めされる（貫通孔４４を用いて）ことは、いうまでも
ない。

【００３４】なお、バックアップピンの配置の確認に
は、電子部品を装着した実際の基板の他、テンプレート
のようなダミープレートを用いてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明のバックアップピン
セット治具によれば、載置台上における、両位置決め面
の交点位置とバックアップピンプレートとの位置関係
が、装置上における基板セット基準位置とバックアップ
ピンプレートとの位置関係と同一となるため、装置内と
同一の条件でバックアップピンをセットすることができ
る。このため、実際の基板などでバックアップピンのセ
ットの誤りを確認することができ、装置外において、基
板に対する多数のバックアップピンを誤り無く配置する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るバックアップピンセ
ット治具によりバックアップピンがセットされた基板バ
ックアップユニットを導入するマウンタの平面図であ
る。

【図２】マウンタのクランプ装置に基板バックアップユ
ニット導入した状態を示す平面図および正面図である。

【図３】バックアップピンの切替方法（１）を示す説明
図である。

【図４】バックアップピンの切替方法（２）を示す説明
図である。

【図５】実施形態に係るバックアップピンセット治具の
平面図である。

【図６】実施形態に係るバックアップピンセット治具の
正面図である。

【図７】実施形態に係るバックアップピンセット治具の
側面図である。

【符号の説明】

１ マウンタ ３ 基板供給部 ２１ クランプ装置 ２５ 基板バックアップユニット ２６ ユニットキャリア ２７ バックアップピンセット治具 ４１ バックアップピンプレート ４３ バックアップピン ４４ 貫通孔 ６１ 載置台 ６４ Ｘ軸位置決め部材 ６４ａ 位置決め面 ６４ｂ 傾斜面 ６５ Ｙ軸位置決め部材 ６５ａ 位置決め面 ６５ｂ 傾斜面 ６７ 嵌合突起 Ｐ 交点位置 Ｑ 基板セット基準位置 Ｓ 基板

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−289198（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に下側からこれを支持するように臨
   む多数のバックアップピンを、基板に対応させた配置で
   バックアップピンプレート上に立設するためのバックア
   ップピンセット治具であって、 前記バックアップピンプレートが載置される載置台と、 前記載置台上に突設され、前後・左右の位置決め面を相
   互に直交する方向に配設したＸ軸位置決め部材およびＹ
   軸位置決め部材と、 前記バックアップピンプレートを前記載置台上に位置決
   めするピンプレート位置決め手段とを備え、 前記ピンプレート位置決め手段は、前記両位置決め面の
   交点位置と前記バックアップピンプレートとの位置関係
   が、装置上における基板セット基準位置と装置上におけ
   るバックアップピンプレートとの位置関係と同一になる
   ように、前記バックアップピンプレートを位置決めする
   ことを特徴とするバックアップピンセット治具。
2. 【請求項２】 前記ピンプレート位置決め手段は、前記
   載置台の上面と前記バックアップピンプレートの下面の
   いずれか一方に、相互に離間させて設けられた一対の位
   置決め突起と、他方に、相互に離間させて設けられ一対
   の位置決め突起が嵌合する一対の位置決め孔とで構成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載のバックアッ
   プピンセット治具。
3. 【請求項３】 前記Ｘ軸位置決め部材の上部および前記
   Ｙ軸位置決め部材の上部には、前記各位置決め面に連な
   ると共に外向きに傾斜した傾斜面が、それぞれ形成され
   ていることを特徴とする請求項１または２に記載のバッ
   クアップピンセット治具。