JP3749045B2 - 基板移送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品装着装置や接着剤塗布装置などに併設される基板移送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の基板移送装置として、電子部品装着装置に併設された特開平７−４８１１号公報に記載のものが知られている。この基板移送装置は、電子部品装着装置の装着テーブル（ＸＹテーブル）を挟んで搬送方向の前後に配設された搬入搬送路および搬出搬送路と、搬入搬送路上の基板を装着テーブルに、同時に装着テーブル上の基板を搬出搬送路に移送する基板移送機構とで、構成されている。基板移送機構は、搬入搬送路と装着テーブルとの間、および装着テーブルと搬出搬送路との間で基板を後押し形式で移載する２つの移載爪を有しており、２つの移載爪は、爪移動機構により基板の搬送方向に同時に移動して基板を移送する。
一方、コンベア形式の基板移送装置も知られている。この基板移送装置は、コンベア形式で基板を搬送可能な装着テーブル（ＸＹテーブル）と、装着テーブルを挟んで搬送方向の前後にそれぞれ配設された搬入コンベアおよび搬出コンベアとで、構成されている。搬入コンベアと装着テーブルとの間、および装着テーブルと搬出コンベアとの間は近接しており、搬入コンベアで搬送されてゆく基板は自動的に装着テーブルに、装着テーブルで搬送されてゆく基板は自動的に搬出コンベアに移載されて、順送りされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の前者の基板移送装置（トランスファ方式）では、搬入位置から装着位置に、同時に装着位置から搬出位置に、２つの基板を同時に確実に移送することができるが、基板を搬送路上でスライドさせるため、搬送路に滑り性が要求されると共に、基板を所望の位置に停止させるブレーキング機構が必要であった。また、基板が搬送路でつかえた場合には、移載爪の後押しにより基板が破損するおそれがあった。
一方、後者の基板移送装置（ベルト方式）では、ブレーキング機構等は必要ないが、基板はコンベアベルトに載っているだけなので、移載の信頼性が低く、先行する基板が装着テーブルから搬出コンベアに移載されたことを検出して、後行の基板を搬入コンベアから装着テーブルに送り込む必要があり、全体として基板移送に時間がかかる問題があった。
【０００４】
本発明は、基板移送の信頼性アップとスピードアップとを同時に達成することができる基板移送装置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】
本発明の基板搬送装置は、基板を順送りで搬送可能なコンベア形式の複数の搬送機構と、隣接する搬送機構間において基板を後押し形式で移載可能な移載爪と、移載爪を搬送機構に沿って移動させる爪移動機構と、搬送機構および爪移動機構を制御し、搬送機構により搬送される基板に対し移載爪を後追い形式で移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、基板の移送に際し、コンベア形式の複数の搬送機構を備えたことにより、搬入位置から装着位置に、同時に装着位置から搬出位置に、複数の基板を同時に移送することができる。また、爪移動機構により、移載爪を搬送される基板を後追い形式で移動させることによって、何らかの要因で、基板が搬送路でつかえた場合には、基盤を搬入コンベアから装着テーブルへ、また、装着テーブルから搬出コンベアへ後押し形式で移載させることが可能となるため、確実に基板を移送することができる。
【０００７】
この場合、制御手段は、搬送機構と爪移動機構とを、同期して駆動させることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、基板を搬送する搬送機構と、移載爪を搬送機構に沿って移動させる爪移動機構との制御を簡素化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例に係る基板移送装置を電子部品装着装置に適用した場合について説明する。図１は電子部品装着装置の側面図であり、図２はその平面図である。両図に示すように、この電子部品装着装置１は、装置本体２を挟んで相互に平行に、電子部品Ａを供給する供給系３と、電子部品Ａを基板Ｂに装着する装着系４とを配して構成されている。装置本体２には、駆動系の主体を為すインデックスユニット１１と、これに連結された回転テーブル１２と、回転テーブル１２の外周部に搭載した複数個（１２個）の装着ヘッド１３とが設けられており、回転テーブル１２は、インデックスユニット１１により、装着ヘッド１３の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回転テーブル１２が間欠回転すると、各装着ヘッド１３に搭載した吸着ノズル１４が供給系３および装着系４に適宜臨み、供給系３から供給された電子部品Ａを吸着した後、装着系４に回転搬送し、装着系４に導入した基板Ｂにこれを装着する。
【００１０】
供給系３は、基板Ｂに装着する電子部品Ａの種類に応じた数のテープカセット２１を有し、テープカセット２１は、一対のガイドレール２２，２２にスライド自在に案内された供給台２３に、横並びに着脱自在に取り付けられている。供給台２３には、そのスライド方向にボールねじ２４が螺合しており、供給台２３は、ボールねじ２４の一方の端に連結した送りモータ２５の正逆回転により進退され、装着ヘッド１３の吸着位置に所望のテープカセット２１を選択的に臨ませる。各テープカセット２１には、所定のピッチで電子部品Ａが装填されたキャリアテープＣが、テープリール２６に巻き出された状態で搭載されており、電子部品Ａは、テープリール２６から巻き出されたキャリアテープＣから随時、吸着ノズル１４により吸着されてゆく。
【００１１】
装着系４は、搬送の主体を為すコンベア搬送機構３１と、搬送の補完的機能を有する爪搬送機構３２とで構成された基板移送装置３０を備えている。詳細は後述するが、コンベア搬送機構３１は、コンベア形式で基板Ｂを搬送可能なＸＹテーブル３５と、ＸＹテーブル３５の前後に配設した搬入コンベア３６および搬出コンベア３７とで構成されており、搬入コンベア３６の下流端まで送られてきた基板Ｂは、自動的にＸＹテーブル３５上に移送され、同時に電子部品Ａの装着が完了したＸＹテーブル３５上の基板Ｂは、搬出コンベア３７に移送される。また、ＸＹテーブル３５上に導入された基板Ｂは挟持固定された後、ＸＹテーブル３５によりＸＹ方向に適宜移動され、各装着ヘッド１３により次々と送られてくる電子部品Ａに対応して、その部品装着部位を装着位置に臨ませ、各吸着ノズル１４から電子部品Ａの装着を受ける。
【００１２】
装置本体２は、支持台１５上に駆動系の主体を為すインデックスユニット１１を有しており、インデックスユニット１１は、回転テーブル１２を間欠回転させると共に、回転テーブル１２の間欠周期に同期（連動）させ、装置本体２の各種の装置を作動させる。
【００１３】
回転テーブル１２は、インデックスユニット１１から垂下した鉛直軸１６に固定され、平面視時計廻りに間欠回転する。回転テーブル１２の外周部には、ブラケット１７を介して、周方向に等間隔に１２個の装着ヘッド１３が、上下動自在に取り付けられている。この場合、回転テーブル１２の間欠回転は、装着ヘッド１３の数に合わせて一回転に対して１２間欠周期となっており、この間欠回転により公転する各装着ヘッド１３は、１２箇所の停止位置にそれぞれ停止する。そして、１２箇所の停止位置には、電子部品Ａを吸着する吸着位置および装着する装着位置の他、吸着した電子部品Ａの撮像および位置補正を行う位置や、装着ヘッド１３におけるノズル切替（交換）を行う位置等が含まれている。
【００１４】
ここで、任意の一の装着ヘッド１３の動作を例に、装置本体２の一連の動作を簡単に説明する。装着位置において基板Ｂに電子部品Ａを装着した装着ヘッド１３は、間欠回転する回転テーブル１２により吸着位置に向かって公転送りされてゆき、制御指令に基づく、吸着ノズル１４の選択、吸着ノズル１４の突出・没入、突出長さ調整、および位置補正が順次行われながら、吸着位置に達する。一方、吸着系３では、装着ヘッド１３が吸着位置の一つ手前の停止位置から吸着位置に移動してくる間に、制御指令に基づき、供給台２３を進退させ、該当する電子部品用のテープカセット２１を吸着位置に臨ませる。
【００１５】
ここで電子部品Ａを吸着した装着ヘッド１３は、今度は装着位置に向かって公転送りされてゆき、制御指令に基づく、吸着ノズル１４のノズルセット位置への復帰、吸着した電子部品Ａの認識、およびこれに基づく電子部品Ａの角度補正が順次行われながら、装着位置に達する。一方、装着系４では、装着ヘッド１３が装着位置の一つ手前の停止位置から装着位置に移動してくる間に、制御指令に基づき、ＸＹテーブル３５を作動させて、基板Ｂの部品装着部位を装着位置に臨ませる。そして、装着ヘッド昇降装置１８により装着ヘッド１３が下降され、基板Ｂに電子部品Ａが装着される。
【００１６】
次に、図３ないし図５を参照して、基板移送装置３０について詳細に説明する。上述したように、基板移送装置３０は、コンベア搬送機構３１と爪搬送機構３２とで構成されている。図３に示すように、コンベア搬送機構３１のＸＹテーブル３５は、Ｘ軸テーブル４１と、Ｘ軸テーブル４１上に載置したＹ軸テーブル４２と、Ｙ軸テーブル４２の上部に組み込んだ左右一対のテーブルベルト機構４３とで構成されている。Ｘ軸テーブル４１にはＸ軸モータ４４が取り付けられ、Ｙ軸テーブル４２にはＹ軸モータ４５が取り付けられていて（図２参照）、これら両モータ４４，４５が駆動することで、テーブルベルト機構４３に載置された基板Ｂが、適宜水平面内においてＸＹ方向に移動する。
【００１７】
また、一対のテーブルベルト機構４３は、固定側テーブルベルト機構４３ａと可動側テーブルベルト機構４３ｂとから成り、固定側テーブルベルト機構４３ａに対し可動側テーブルベルト機構４３ｂを左右方向に移動調節することにより、各種の基板Ｂの基板幅に対応させ得るようになっている（図５参照）。
【００１８】
各テーブルベルト機構４３は、コンベアモータ５１と、コンベアモータ５１の主軸に固定した駆動プーリ５２と、Ｙ軸テーブル４２の送方向の端部間に配設した一対の従動プーリ５３と、駆動プーリ５２の近傍に配設した一対の中間プーリ５４と、これらプーリ間に掛け渡したコンベアベルト５５とで構成されている。図示しないが、一対のテーブルベルト機構４３には、搬送されてきた基板Ｂを所定の位置で挟持固定する機構が組み込まれており、基板Ｂは、装着ヘッド１３から電子部品Ａの装着を受けるべくＸＹ方向に移動するときには、両テーブルベルト機構４３に不動に固定され、電子部品Ａの装着が完了し搬出コンベア３７に移送されるときには、固定を解かれるようになっている。
【００１９】
搬入コンベア３６は、機台６１と、機台６１の上部に組み込まれた左右一対の搬入ベルト機構６２とで構成されている。各搬入ベルト機構６２は、上記のテーブルベルト機構４３と同様に、コンベアモータ６３と、駆動プーリ６４と、一対の従動プーリ６５と、一対の中間プーリ６６と、コンベアベルト６７とで構成されている。同様に、搬出コンベア３７は、機台７１と、機台７１の上部に組み込まれた左右一対の搬出ベルト機構７２とで構成されおり、各搬出ベルト機構７２は、コンベアモータ７３と、駆動プーリ７４と、一対の従動プーリ７５と、一対の中間プーリ７６と、コンベアベルト７７とで構成されている（いずれも図５参照）。この場合も、一対の搬入ベルト機構６２は、固定側搬入ベルト機構６２ａと可動側搬入ベルト機構６２ｂとで構成され、また搬出ベルト機構７２は、固定側搬出ベルト機構７２ａと可動側搬出ベルト機構７２ｂとで構成されている。
【００２０】
テーブルベルト機構４３、搬入ベルト機構６２および搬出ベルト機構７２の各コンベアモータ５１，６３，７３は、制御手段８０に接続されており、同時に起動し且つ停止する。通常の運転時では、ＸＹテーブル３５、搬入コンベア３６および搬出コンベア３７には、それぞれ基板Ｂが載置されており、コンベア搬送機構３１の全体が駆動すると、搬入コンベア３６の下流端まで搬送されてきた基板Ｂは、搬入コンベア３６からＸＹテーブル３５に移送され、同時に電子部品Ａの装着が完了したＸＹテーブル３５上の基板Ｂは搬出コンベア３７に移送される。搬出コンベア３７上の基板Ｂは、図外のストッカなどに送り込まれる。
【００２１】
爪搬送機構３２は、搬入コンベア３６上の基板ＢをＸＹテーブル３５に、またＸＹテーブル３５上の基板Ｂを搬出コンベア３７に後押し形式で移載可能な一対の移載爪８１と、一対の移載爪８１を搬送方向に沿って、且つ搬送されてゆく基板を後追いするように移動させる爪移動機構８２とで、構成されている。この場合基板は、上述のようにコンベア搬送機構３１により移送されるが、この移送される基板Ｂに対し、移載爪８１を後追い形式で移動させることにより、３つの基板Ｂを同時に且つ確実に移送できるようになっている。
【００２２】
爪移動機構８２は、ＸＹテーブル３５に沿って配設されており、図３および図４に示すように、先端に一対の移載爪８１を固定し搬送方向に往復動自在に構成された送込み部材８３と、送込み部材８３の往復動を案内するガイドロッド８４と、ガイドロッド８４を介して一対の移載爪８１を上下動させるシリンダ８５と、送込み部材８３を介して一対の移載爪８１を往復動させるベルト機構８６とを、有している。
【００２３】
送り込み部材８３は、部材本体８３ａと、部材本体８３ａからＸＹテーブル３５側に延設した一対の送りアーム８３ｂ，８３ｂと、部材本体８３ａの基端から下方に延設した一対の支持バー８７と、各支持バー８７の下端に固着した一対の係合リング８８と、両係合リング８８から水平に「Ｕ」字状に延びるＵ字バー８９と、Ｕ字バー８９の中間位置に設けた固定ブロック９０とで構成されている。各送りアーム８３ｂの先端部には、板状の爪片を垂下した移載爪８１が固定されている。また、固定ブロック９０は、後述するベルト機構８６のタイミングベルト９７に固定されている。
【００２４】
ガイドロッド８４は、両外端部を図外の機台に回動自在に軸支されており、周面にスプラインが形成されている。ガイドロッド８４には、上記の一対の係合リング８８がスプライン係合しており、両係合リング８８は軸方向へのスライドを許容されるが、軸線廻りの回動は規制される。また、ガイドロッド８４には回動ブロック９１が固定され、回動ブロック９１の端部には、シリンダ８５のピストンロッド９２が突き当てられている。すなわち、シリンダ８５のピストンロッド９２が突出すると、ガイドロッド８４が、回動ブロック９１を介して軸線廻りに回動する。ガイドロッド８４が回動すると、一対の係合リング８８を介して一対の送りアーム８３ｂが回動し、一対の移載爪８１を上方にリフトアップする。
【００２５】
ベルト機構８６は、ベルトモータ９３と、ベルトモータ９３の主軸に固定した駆動プーリ９４と、移載爪８１の移動距離を考慮して十分な離間距離を存して配設した一対の従動プーリ９５と、駆動プーリ９４の近傍に配設した一対の中間プーリ９６と、これらプーリ間に掛け渡したタイミングベルト９７とで構成されている。タイミングベルト９７の一部には、上記の固定ブロック９０が固定されており、ベルトモータ９３の正逆回転に伴って、タイミングベルト９７が往復走行されると、ガイドロッド８４に案内されて送り込み部材８３が往復動する。
【００２６】
ベルトモータ９３は、上記の制御手段８０に接続され、コンベアモータ５１，６３，７３と同期して駆動し、一方の移載爪８１は、搬入コンベア３６からＸＹテーブル３５に移送される基板Ｂを後方から追いかけるように移動し、他方の移載爪８１は、ＸＹテーブル３５から搬入コンベア３６に移送される基板Ｂを後方から追いかけるように移動する。このようにして基板Ｂの移動が完了すると、両移載爪８１はシリンダ８５によりリフトアップされる。ここで、こんどはベルトモータ９３が逆転し、両移載爪８１はリフトアップの状態で元の位置に移動し、且つリフトアップを解かれて水平位置に戻る。
【００２７】
次に、図５を参照して、このように構成された基板移送装置３０の動作を、順を追って説明する。なお、分かりやすくするため、コンベア搬送機構３１は、それぞれのベルト機構（テーブルベルト機構４３，搬入ベルト機構６２，搬出ベルト機構７２）のみで示すものとする。また同様に、爪移動機構３２は、移載爪８１のみで示すものとする。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、２枚の基板Ｂが、搬入ベルト機構６２およびテーブルベルト機構４３上に載置され、コンベア搬送機構３１により搬送されている。さらに、搬送されている基板Ｂに対し、爪搬送機構３２により一対の移載爪８１が後追い形式で移動している。このときコンベア搬送機構３１および爪搬送機構３２は、いずれも制御手段８０に接続され、同期して駆動される。
【００２９】
ここで、２枚の基板Ｂのうち、前方の基板Ｂが、電子部品Ａの装着位置まで搬送されると、制御手段８０により、コンベア搬送機構３１および爪搬送機構３２は一旦停止する。そして、ＸＹテーブル３５が作動し、基板Ｂの部品装着部位を装着位置に臨ませ、装着ヘッド１３が下降されて、電子部品Ａが装着される。基板Ｂに全ての電子部品Ａの装着が完了すると、再び、コンベア搬送機構３１および爪搬送機構３２が駆動し、２枚の基板Ｂは、テーブルベルト機構４３から搬出ベルト機構７２へ、後方の基板Ｂは搬入ベルト機構６２はらテーブルベルト機構４３へ移送される。同時に、これらの基板Ｂに対し、移載爪８１が後追い形式で移動する（同図（ｂ））。
【００３０】
続いて、今度は後方の基板Ｂが電子部品Ａの装着位置まで搬送されると、前述の場合と同様、コンベア搬送機構３１および爪搬送機構３２は一旦停止し、電子部品Ａの装着が完了すると、駆動を再開する（同図（ｃ））。そして、前方の搬出ベルト機構７２上の基板Ｂが、搬出ベルト機構７２から図外のストッカなどに送り込まれると、移載爪８１は、シリンダ８５によりリフトアップされ、爪搬送機構３２のベルトモータ９３が逆転する。すると、移載爪８１はリフトアップの状態のままで元の位置に移動し、且つリフトアップを解かれて水平位置に戻る（同図（ａ））。
【００３１】
ここで、何らかの理由により、一方の基板ＢがＸＹテーブル３１または搬出コンベア３３に基板Ｂがつかえた場合（移送不良）を想定する。例えば、（同図（ｂ））の状態で基板Ｂがつかえた場合は、２枚の基板Ｂは移載爪６１により後押し形式で隣接する搬送機構へ移載される。その後、この場合は、後方の基板Ｂが電子部品Ａの装着位置まで移送されると、コンベア搬送機構３１および爪搬送機構３２が一旦停止し、電子部品Ａが装着された後、テーブルベルト機構４３および搬出ベルト機構７２により移送される。また、同時に、これらの基板Ｂに対し、移載爪８１が後追い形式で移動する。なお、万が一、ここでも２枚の基板Ｂ，Ｂのうちいずれか一方がつかえてしまった場合は移載爪６１により、後方の基板Ｂが搬出コンベア３３へ確実に搬送されるまで、後押しされる。
【００３２】
以上のように本実施例によれば、基板の移送に際し、コンベア形式の複数の搬送機構を備えたことにより、搬入位置から装着位置に、同時に装着位置から搬出位置に、複数の基板を同時に移送することができる。また、爪移動機構により、搬送される基板を後追い形式で移載爪を移動させることによって、何らかの要因で、基板が搬送路でつかえた場合には、基盤を搬入位置から装着位置へ、また、装着位置から搬出位置へ後押し形式で移載させることが可能となるため、確実に基板を移送することができる。また基板を搬送する搬送機構と、移載爪を搬送機構に沿って移動させる爪移動機構とを、同期して駆動させることにより、制御を簡素化することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明の基板移送装置によれば、複数の基板を同時に且つ確実に移送可能であるため、基板移送の信頼性アップとスピードアップを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板移送装置を適用した電子部品装着装置の側面図である。
【図２】実施形態に係る基板移送装置を適用した電子部品装着装置の平面図である。
【図３】実施形態のコンベア搬送機構の斜視図である。
【図４】実施形態の爪搬送機構の斜視図である。
【図５】実施形態の基板移送装置の動作を示す動作図である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
２ 装着本体
１３ 装着ヘッド
３０ 基板移送装置
３１ コンベア搬送機構
３２ 爪搬送機構
３５ ＸＹテーブル
３６ 搬入コンベア
３７ 搬出コンベア
４３ テーブルベルト機構
６２ 搬入ベルト機構
７２ 搬出ベルト機構
８０ 制御手段
８１ 移載爪
８２ 爪移動機構

Claims (2)

1. 基板を順送りで搬送可能なコンベア形式の複数の搬送機構と、
   隣接する前記搬送機構間において基板を後押し形式で移載可能な移載爪と、
   前記移載爪を前記搬送機構に沿って移動させる爪移動機構と、
   前記搬送機構および前記爪移動機構を制御し、前記搬送機構により搬送される基板に対し前記移載爪を後追い形式で移動させる制御手段とを備えたことを特徴とする基板移送装置。
2. 前記制御手段は、前記搬送機構と前記爪移動機構とを、同期して駆動させることを特徴とする請求項１に記載の基板移送装置。

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