JP3724478B2 - バックアッププレート昇降装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は，バックアッププレート昇降装置に係るもので、より詳しくはバックアッププレートが揺れることなく平行を維持した状態で昇降するようにしたバックアッププレート昇降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷回路基板には、多数の電子部品が電気的に連結されるように、その表面に実装される。電子部品は表面実装装置により実装されるが、電子部品の実装方法は印刷回路基板（以下“基板”と称す）を供給する工程、供給された基板を移送する工程、基板に電子部品を実装する工程、そして電子部品が実装された基板を搬出する工程とを有する。
【０００３】
図６に示されたように、従来技術による電子部品実装装置は、一列に配列され基板（Ｐ）を移送する多数のコンベヤー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）と、多数のコンベヤー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）のうち、電子部品が実装されるコンベヤー（Ｃ２）の少なくとも一側に設置され電子部品が搭載される電子部品供給部（１）と、 電子部品供給部（１）から電子部品をピッキング(picking)して基板（Ｐ）に実装する実装ヘッド（３）と、からなる。
【０００４】
コンベヤー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）はその一側に一定の間隔を隔てて設置されるベルト（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を具備する。
上記コンベヤー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）のうち、一側の第１コンベヤー（Ｃ１）は基板が搬入される搬入バッファーコンベヤーであり、他側の第３コンベヤー（Ｃ３）は電子部品が実装された基板を搬出する搬出バッファーコンベヤーであり、第１と第３コンベヤーの間に設けた第２コンベヤー（Ｃ２）は電子部品が実装される実装コンベヤーである。それぞれのコンベヤー（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）は一つのフレーム（４ａ）に設置される一方、各々駆動手段によって独立的に作動する。
【０００５】
実装ヘッド（３）は、Ｘ、Ｙ軸ガントリー(gantry)によりＸ、Ｙ軸へ移動しながら電子部品供給部（１）から電子部品を吸着して基板に実装する。
一方、基板（Ｐ）はその両側のみがベルトに支持されその中央部が下側に反る反り変形が生じて、電子部品が実装される際に加わる荷重により中央部が下側に反り電子部品が設定位置からずれる可能性がある。
【０００６】
このような現象を防止するために、電子部品実装領域の下側から実装領域へ移送された基板（Ｐ）を下側で支持する支持手段が設けられる。
【０００７】
基板支持手段は、バックアッププレート（４）と、バックアッププレート（４）の上面に立てられて基板（Ｐ）の底面に接触されながら基板（Ｐ）を支持する複数個のバックアップピン（５）と、バックアッププレート（４）の下側に設置されバックアッププレート（４）を昇降させる昇降手段（図示せず）とからなる。
【０００８】
昇降手段は、図７に示されたように、バックアッププレート（４）の下側に設置され一方向に上向いた傾斜面（６ａ）が具備された昇降ガイド（６）と、昇降ガイド（６）の傾斜面（６ａ）にスライド移動可能に設置される昇降ローラー（７）からなる。即ち、昇降ローラー（７）が傾斜面（６ａ）に沿って移動すると傾斜面（６ａ）の高さの変化によって昇降ローラー（７）の高さが変化しながらバックアッププレート（４）を昇降させる。
【０００９】
このように構成された従来技術による電子部品実装装置の作用は次のようなものである。
即ち、第１コンベヤー（Ｃ１）により搬入された基板は実装領域である第２コンベヤー（Ｃ２）に移送され、基板が第２コンベヤー（Ｃ２）に移送されるとストッパー（図示せず）により基板（Ｐ）の移送が一時停止され、基板下側の基板支持手段が作動される。
【００１０】
昇降ローラー（７）は昇降ガイド（６）の傾斜面（６ａ）に沿ってスライド移動しながら上昇して、これによりバックアッププレート（４）が上昇しバックアップピン（５）が基板を下側で支持する。
【００１１】
基板が支持された状態で実装ヘッド（３）がＸ、Ｙ軸方向に移動しながら電子部品を基板に実装する。
【００１２】
実装が完了すると基板の進行を止めているストッパーが下降して、同時に、昇降ローラー（７）が傾斜面（６ａ）に沿って下降しバックアップピン（５）が基板（Ｐ）の底面から離れる。
【００１３】
そして、第３コンベヤー（Ｃ３）によって電子部品が実装された基板が搬出されて、第２コンベヤー（Ｃ２）には新しい基板が移送される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来技術による電子部品実装装置のバックアッププレート昇降装置は次のような問題点がある。
即ち、バックアッププレート（４）を昇降させる昇降ローラー（７）が部分的に摩耗されて、また、傾斜面（６ａ）の加工の際にその表面がでこぼこする可能性があるのでバックアッププレート（４）が円滑に昇降できなくて揺れる問題点がある。また、昇降ガイド（６）の傾斜面（６ａ）によってパックアッププレート（４）の昇降程度が決まり、この傾斜面（６ａ）の加工が難しい短所もある。
【００１５】
そこで，本発明は、前記のような問題点を解決するために発明されたもので、印刷回路基板を下側で支持するバックアッププレートが円滑に昇降するようにしたバックアッププレート昇降装置を提供することにその目的がある。
本発明の他の目的は、印刷回路基板の微細調整及び部品の揺れることなく印刷回路基板を支持できるバックアッププレート昇降装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明によるバックアッププレート昇降装置は、固定ブロックの一側にガイドブロックを設置すると共に固定ブロックの所定部位に各々回転リンクを設置して、一側の回転リンク（５０）（５１）同士の間にはロッドを介在し連結部材を設置して、他側の回転リンク（５０）（５１）同士の間にはロッドを介在してその両側に複数個のホルダーを設置して、ホルダーの間には少なくとも一つ以上のセンサーを設置したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は本発明によるバックアッププレート昇降装置の斜視図であり、図２は本発明によるバックアッププレート昇降装置にバックアッププレートが搭載された状態の斜視図であり、図３ａ乃至図４ｂはそれぞれ本発明によるバックアッププレート昇降装置の作動を示した側面図である。図６と図７で使用された符号と同一な符号は同一要素を示す。
【００１８】
本発明によるバックアッププレート昇降装置は、ベースプレート（１０）と、ベースプレート（１０）の上面に立設される第１駆動シリンダー（２０）と、 第１駆動シリンダー（２０）によって昇降しその自体の駆動力によってバックアッププレート（４）を昇降させる２次昇降手段を含んで構成される。
【００１９】
第１駆動シリンダー（２０）と２次昇降手段は一つのセットとなりベースプレート（１０）の両側にそれぞれ設置される。
第１駆動シリンダー（２０）は油圧、空圧シリンダーなどが使用できる。
【００２０】
２次昇降手段は、ベースプレート（１０）の上側に水平に配置されて、第１昇降シリンダー（２０）のロッド（２１）上端に固定されて内部のロッド（４１）が両側へ引出し/挿入される第２駆動シリンダー（４０）と、第２駆動シリンダー（４０）を中心とするロッド（４１）の両側にそれぞれ設置された連結部材（４３ａ）（４４ａ）と他側ロッド（４１）の両側にそれぞれ設置された連結部材（４３ｂ）（４４ｂ）を媒介にしてそれぞれ回転可能に結合される回転リンク（５０）（５１）を含んで構成される。
【００２１】
バックアッププレート（４）が歪みなく昇降できるように互いに対向される回転リンク（５０）（５１）は回転軸（５２）（５３）の両端部にそれぞれ固定され、回転軸（５２）（５３）と共に回転する。回転軸（５２）（５３）はその両端部が固定ブロック（５４）（５５）に挿設され回動可能に構成される。
【００２２】
回転軸（５２）（５３）の両端部と回転リンク（５０）（５１）の継ぎ手部には回転軸（５２）（５３）がアイドルされないようにすると共にクランピングするキー（５２ａ）（５３ａ）がそれぞれ設置される。
【００２３】
第２駆動シリンダー（４０）と対向されるように位置されたロッド（４１）にはバックアッププレート（４）を固定するホルダー（４５）（４６）が摺動可能に結合される。
【００２４】
ベースプレート（１０）の上面前後、左右の４個所にはバックアッププレート（４）の垂直方向運動をガイドするガイドブロック（６０）（６１）が各々設置される。ガイドブロック（６０）（６１）の内側にはボールブッシュ（６０ａ）（６１ａ）と、前記ボールブッシュ（６０ａ）（６１ａ）の内側に挿設されるロッド（６２）（６３）が設置される。
【００２５】
ガイドブロック（６０）（６１）とホルダー（４５）（４６）の間には緩衝スプリング（６４）（６５）が介在される。
【００２６】
図２に示すように、バックアッププレート（４）の一側端部には第１および第２センサー（Ｓ１）（Ｓ２）が設置されて、これに対応するロッド（４１）には、バックアッププレート（４）の上昇／下降状態を感知するセンサードッグ（ＳＤ）が設置される。
【００２７】
このように構成された本発明によるバックアッププレート上昇装置の作用は次の通りである。
電子部品の実装領域に基板が移送される以前には、図３ａと図３ｂに示したように、バックアップピン（５）が基板の移送を干渉しないようにバックアッププレート（４）が下降されている。
【００２８】
図４ａと図４ｂに示すように、基板（Ｐ）が電子部品実装領域にベルト（Ｂ）により移送されると、バックアップピン（５）が基板（Ｐ）の底面に接触しながら基板（Ｐ）を支持するようにバックアッププレート（４）が上昇する。
【００２９】
本発明によるバックアッププレートの上昇装置によると、図４ａと図４ｂのように第１駆動シリンダー（２０）が一定高さまで作動して、第２駆動シリンダー（４０）によりバックアッププレート（４）の上昇が続きながら微細調節される。
【００３０】
第２駆動シリンダー（４０）によりその内部のロッド（４１）が一方向に移動して、ロッド（４１）により回転リンク（５０）（５１）がそれぞれ回転軸（５２）（５３）と共にそれぞれ回転する。
【００３１】
ロッド（４１）が上昇するに従って、ホルダー（４５）（４６）を媒介にし連結されたバックアッププレート（４）も上昇する。ホルダー（４５）（４６）はロッド（４１）にスライディング可能に設置されるのでロッド（４１）が上昇しながら水平移動するとホルダー（４５）（４６）は現位置から上昇しバックアッププレート（４）を水平位置の変化なく垂直で上昇させる。
【００３２】
図４ｂに示されたように、ガイドブロック（６０）（６１）内部のボールブッシュ（６０ａ）（６１ａ）を通じて連結されたロッド（６２）（６３）が徐々に引出されバックアッププレート（４）が徐々に上昇する。これによってバックアッププレート（４）の上昇の際に騒音が生じなくて、バックアップピン（５）が基板（Ｐ）の底面に一瞬間にぶつかることもなくなる。
【００３３】
バックアッププレート（４）が上昇するに従ってロッド（４１）が移動しセンサードッグ（ＳＤ）が第１センサー（Ｓ１）に接近して第２センサー（Ｓ２）から離れるに従って第１、２センサー（Ｓ１）（Ｓ２）から互いに異なる値が得られる。これに基づいてバックアッププレート（４）の上昇を感知して、この際、バックアップピン（５）が基板（Ｐ）を支持すると、第１駆動シリンダー（２０）の作動が停止されバックアッププレート（４）の上昇が停止される。
【００３４】
一方、電子部品の実装作業が終了すると、基板（Ｐ）の移送の際バックアップピンが干渉されないようにバックアッププレート（４）が下降する。バックアッププレート（４）の下降のために駆動シリンダー（２０）が作動するとロッド（２１）が第１駆動シリンダー（２０）内部に挿入されてロッド（２１）と共に第２駆動シリンダー（４０）が下降する。
【００３５】
第２駆動シリンダー（４０）が下降すると、その内部のロッド（４１）が上昇の際とは反対方向に水平移動して、回転リンク（５０）（５１）が回転軸（５２）（５３）と共に回転する。両側の回転リンク（５０）（５１）は回転軸（５２）（５３）を通じて互いに連結され回転の程度が同一であるのでバックアッププレート（４）は歪みなく下降する。
【００３６】
図３ｂに示されたように、バックアッププレート（４）はガイドブロック（６０）（６１）の内部にボールブッシュを媒介に連結されたロッド（６２）（６３）と緩衝スプリング（６４）（６５）により徐々に下降する。これによってバックアッププレート（４）の下降際に騒音が生じなくて、また、下側の構造物とぶつからない。
【００３７】
図５は本発明によるバックアッププレート昇降装置の第２の実施例を示した側面図である。回転リンク（５０）（５１）と連結されたロッド（４１）を昇降させるために回転軸（５２）（５３）にカップリング（７２）を連結して、前記カップリング（７２）にステッピングモータ（７０）を連結して、前記ステッピングモータ（７０）の一側にはストッパー（７４）が設置されている。
【００３８】
前記ステッピングモータ（７０）を駆動すると回転リンク（５０）（５１）が回動しバックアッププレート（４）が上昇して、この際ストッパー（７４）によりステッピングモータ（７０）の駆動を停止してバックアッププレート（４）の高さを調整することができる。
【００３９】
一方、前記ストッパー（７４）を適用しなくてステッピングモータ（７０）のオーバーロード際にステッピングモータ（７０）を停止するように制御してバックアッププレート（４）の高さを調整することもできる。
【００４０】
バックアッププレート（４）の上昇／下降の構成及び動作は前記第１の実施例と同様であるので説明を省略する。
以上より、第１駆動シリンダー（２０）を適用しなくてもステッピングモータ（７０）を適用してバックアッププレート（４）を昇降させることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるバックアッププレート昇降装置によると、バックアッププレートが平行に維持され、揺れることなく昇降して作動騒音がなく、昇降装置の信頼性が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバックアッププレート昇降装置の斜視図である。
【図２】本発明によるバックアッププレート昇降装置にバックアッププレートが搭載された状態の斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明によるバックアッププレート昇降装置の作動状態図であり、バックアッププレートが下降された状態図、（ｂ）はバックアッププレートが下降された状態図である。
【図４】（ａ）は本発明によるバックアッププレート昇降装置 の作動状態図であり、バックアッププレートが上昇された状態図、（ｂ）はバックアッププレートが上昇された状態図である。
【図５】本発明によるバックアッププレート昇降装置に適用された駆動源の他の例を示す図である。
【図６】従来技術による電子部品実装装置の構成図である。
【図７】従来技術によるバックアッププレート昇降装置の側面図である。
【符号の説明】
４：バックアッププレート
１０：ベースプレート
２０：第１駆動シリンダー
２１、４１、６２、６３：ロッド
４０：第２駆動シリンダー
４３ａ、４３ｂ、４４ａ、４４ｂ：連結部材
４５、４６：ホルダー
５０、５１：回転リンク
５２、５３：回転軸
５４、５５：固定ブロック
６０、６１：ガイドブロック
６４、６５：緩衝スプリング

Claims (6)

1. 基板を支持するバックアッププレート（４）の昇降装置であって、
   ベースプレート（１０）と、
   前記ベースプレート上に所定の間隔を隔てて設置され、前記バックアッププレートの垂直方向運動をガイドする複数個のガイドブロック（６０，６０，６１，６１）と、
   前記ベースプレートの両側に所定の間隔を隔てて設置される固定ブロック（５４，５４，５５，５５）と、
   前記固定ブロックに両端部が挿設されて、回動可能に構成される一対の回転軸（５２，５３）と、
   前記回転軸の両端部にそれぞれ固定され、前記回転軸と共に回転する回転リンク（５０，５０，５１，５１）と、
   前記ベースプレートの一側の回転リンク（５０，５１）どうしの間に、連結部材（４３ａ，４４ａ）を介して連結され、前記回転軸が回転したときに、水平方向に移動するロッド（４１）と、
   前記ベースプレートの他側の回転リンク（５０，５１）どうしの間に、連結部材（４３ｂ，４４ｂ）を介して連結され、前記回転軸が回転したときに、水平方向に移動するロッド（４１）と、
   一方のロッドに摺動可能に結合され、前記バックアッププレートを固定する複数個のホルダー（４５，４６）と、を備え、
   前記ホルダーは、前記一方のロッドが上昇しながら水平移動するときに、現位置から上昇して、前記バックアッププレートを水平位置の変化なく垂直に上昇させるようになっていることを特徴とするバックアッププレート昇降装置。
2. 前記ガイドブロックはその内側にボールブッシュ（６０ａ，６１ａ）と、前記ボールブッシュの内側に挿設されるロッド（６２，６３）と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載のバックアッププレート昇降装置。
3. 前記回転リンクには、前記回転軸のアイドル防止用のキー（５２ａ，５３ａ）が設置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プレート昇降装置。
4. 前記バックアッププレートの一側端部には第１および第２センサー（Ｓ１，Ｓ２）が設置されて、これに対応する前記一方のロッドには、前記第１および第２センサーの位置を感知することにより、前記バックアッププレートの上昇／下降状態を感知するセンサードッグ（Sensor dog）が設置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プレート昇降装置。
5. 前記バックアッププレート昇降装置は、ガイドブロック同士の間に設置される第１駆動手段（２０）と、連結部材にロッドを介在し連結される第２駆動手段（４０）を含むことを特徴とする請求項１に記載のバックアッププレート昇降装置。
6. 前記第１及び第２駆動手段は空気圧シリンダーであることを特徴とする請求項５に記載のバックアッププレート昇降装置。

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