JP3803613B2 - ワーク支持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のロッドにより板状のワークを支持するワーク支持装置に関し、たとえば、ＩＣなどの部品が搭載されるプリント基板などを支持するために適用して有用なワーク支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板ないし実装基板にクリームハンダを塗布する際には、ハンダが塗布されるパターンが形成されたマスキング板材を実装基板に取り付けた状態でクリームハンダを塗布するようにしている。
【０００３】
また、プリント基板などの実装基板に対してＩＣ，ＬＳＩ、コンデンサおよび抵抗体などの部品を搭載する場合には、実装基板をコンベアなどにより搭載ステージにまで搬送し、その搭載ステージにおいて搭載装置などにより自動的に種々の部品を実装基板に搭載するようにしている。搭載ステージにおいては、実装基板を所定の位置に位置決めした後に、チップマウンタとも言われる搭載装置の搬送ヘッドによって部品収容部から部品を掴んで搭載したり、部品を真空吸着して実装基板まで搬送して搭載するようにしている。
【０００４】
このようなハンダ塗布ステージや搭載ステージには実装基板を支持するために、ワーク支持装置が設けられている。従来のワーク支持装置はそれぞれ同時に上下動する複数本の棒材を有し、実装基板をその下面で棒材により支持して所定の位置に位置決めしている。位置決めされた状態のもとでハンダ塗布ステージではクリームハンダが塗布され、搭載ステージでは実装基板の上面に部品が搭載されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品が搭載される実装基板には種々のタイプがあり、実装基板の上面のみならず、上下両面に電子部品が搭載される場合がある。上下両面に電子部品が搭載される場合には、下面に部品が搭載された実装基板面の上面にさらに部品を搭載することになる。また、ハンダ塗布ステージでは下面に電子部品が搭載された状態で上面にクリームハンダが塗布されることになる。そのような場合には、実装基板をその下面で支持する際に、既に下面に搭載された部品の部分に支持棒材が当たることになると、既に搭載された部品に支持棒材が接触して部品を破損させるおそれがある。
【０００６】
したがって、従来では、実装基板の種類に応じて支持装置の種類を複数用意する必要があり、１つの搭載ステージやハンダ塗布ステージに多種類の実装基板に対して部品の搭載を行うためには、用意する支持装置の種類も多種となり、実装基板の種類に応じて支持装置を交換したり、その都度実装基板に応じて、棒材の位置を差し替えたりする必要がある。このため、部品の組立工程が複雑となり、効率的に組立を行うことができないという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、複数種類のワークを１台のワーク支持装置によって簡単に短時間で支持し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のワーク支持装置は、それぞれワークに接触するピストンロッドが設けられたピストンを往復動自在に収容するシリンダ室が複数形成された支持台と、前記シリンダ室のうち前記ピストンの後端面側の前進用空気圧室に連通する前進用流路と、前記シリンダ室のうち前記ピストンの前端面側の後退用空気圧室に連通する後退用流路と、前記ピストンが前進限位置となったときに前記後退用空気圧室を閉じ、前記ピストンが所定のストローク後退移動したときに前記後退用空気圧室と前記後退用流路とを連通させる開閉部材と、前記ピストンが前進限位置となったときに前記開閉部材と前記ピストンとの間から漏れる空気を外部に漏出する漏出路を、前記ピストンが所定のストローク後退移動したときに閉じるシール部材と、前記ピストンに前進方向の推力を加える前進用空気圧を制御する前進用空気圧制御部と、前記ピストンに後退方向の推力を加える後退用空気圧を制御する後退用空気圧制御部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、ピストンロッドが前進限位置となっているときに、後退用流路に供給されている空気がピストンと開閉部材との間から漏れても漏出路を介して外部に空気が排気されるので、後退用空気圧室には後退用流路からの空気圧が作用しなくなり、所定のストロークだけピストンが後退移動すると、シール部材によって漏出路は閉塞されて、後退用空気圧室に確実に圧力が加わることになる。これにより、部品の加工精度のバラツキや作動によるシール部材の磨耗により不用意にピストンロッドが後退移動することを防止できる。
【００１０】
前記開閉部材を前記ピストンが前進限位置となったときに前記ピストンの前端面に接触する弾性変形自在のシール材により形成しても良く、前記ピストンに接触するストッパ面を有し前記支持台に取り付けられるストッパと、前記支持台に軸方向に移動自在に装着され前記ピストンが前進限位置から所定のストローク後退移動するまで前記ピストンに接触する弁部材とにより形成しても良い。また、前記ピストンに接触するストッパ面と、前記ピストンに設けられたシール部材に前記ピストンが前進限位置から所定のストローク後退移動するまで接触するシール面とを有するストッパにより前記開閉部材を形成しても良い。
【００１１】
本発明のワーク支持装置は、前記ピストンが後退限位置になると前記前進用空気圧室と前記前進用流路とを遮断する流路開閉部材と、前記後退用空気圧室の圧力を低下させると前記前進用空気圧室と前記前進用流路とを連通させる位置まで前記ピストンを移動させるばね部材とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、ピストンが後退限位置となったときには、流路開閉部材によって前進用空気圧室には前進用流路からの空気が流入しないようにすると、前進限位置となっているピストンロッドと後退限位置となっているピストンロッドとが混在した状態で前進限位置となっているピストンに対して前進方向に高い圧力を供給することができる。これにより、前進限位置となってワークを支持しているピストンロッドを強く固定させることができる。
【００１３】
また、ワーク支持装置は、前記支持台に形成され前記ピストンロッドの突出側開口部に外部からの異物の侵入を阻止するスクレーパーを前記支持台に設けたことを特徴とする。本発明にあっては、ワーク支持台から外部に突出するピストンロッドと支持台側の開口部との間から異物が侵入することを防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図１におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１５】
図１に示すように、このワーク支持装置は、直方体形状の支持ブロック１０ａとこれの上面に複数のねじ部材１１により締結されるカバー材１０ｂとにより形成される支持台１０を有している。支持ブロック１０ａには、図３に示すように、上下方向に１２個のシリンダ室１２が形成されており、シリンダ室１２は、４行３列となってマトリックス状に形成されている。ただし、シリンダ室１２の数は１２個に限られず、ワークのサイズに応じて、行数と列数とを、たとえば、それぞれ２０〜３０程度にするなど任意の数に設定することができる。
【００１６】
それぞれのシリンダ室１２には、図２に示されるように、ピストン１３が上下方向に往復動自在に収容され、それぞれのピストン１３にはピストンロッド１４が設けられており、それぞれのピストンロッド１４はカバー部材１０ｂを貫通して上方に突出している。それぞれのシリンダ室１２は、ピストン１３によってピストン１３の後端面１５側の前進用空気圧室１６と、前端面１７側の後退用空気圧室１８とに区画形成されており、両方の空気圧室１６，１８はピストン１３に装着されたシール材１３ａによりシールされている。それぞれのピストン１３およびピストンロッド１４は、支持台１０から突出する移動方向が前進方向であり、逆の方向が後退方向となっている。
【００１７】
支持台１０には図１および図３に示すように給排ポート２１が形成され、この給排ポート２１に連通して支持台１０に形成された主流路２２ａは分岐流路２２ｂによりそれぞれの前進用空気圧室１６に連通しており、これらの主流路２２ａと分岐流路２２ｂとによって前進用流路２２が形成されている。さらに、支持台１０には給排ポート２３が形成され、この給排ポート２３に連通して支持台１０に形成された主流路２４ａは分岐流路２４ｂによりそれぞれの後退用空気圧室１８に連通するようになっており、これらの主流路２４ａと分岐流路２４ｂとによって後退用流路２４が形成されている。
【００１８】
それぞれのピストン１３は、図２に示されるように、その後端面１５がシリンダ室１２の底面であるストッパ面２５ａに当接する後退限位置と、前端面１７がカバー材１０ｂの内面に形成されたストッパ面２５ｂに当接する前進限位置との間を往復動するようになっている。支持台１０のカバー材１０ｂには、図２に示すように、ピストン１３の前端面１７の外周縁部に対応させて開閉部材としてゴムなどからなり弾性変形自在の断面矩形のシール部材２６が取り付けられている。このシール部材２６はピストン１３が前進限位置となったときに後退用空気圧室１８を閉じ、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬよりも後退移動したらピストン１３と接触しなくなって後退用空気圧室１８と後退用流路２４とを連通させる。
【００１９】
図４は後退用流路２４を介してそれぞれの後退用空気圧室１８に圧縮空気を供給し、前進用流路２２を介してそれぞれの前進用空気圧室１６に圧縮空気を供給するための空気圧回路を示す図である。給排ポート２１には、前進用空気圧制御部２７が流路を介して接続され、給排ポート２３には後退用空気圧制御部２８が流路を介して接続されている。それぞれの空気圧制御部２７，２８は、コンプレッサなどの空気圧源からの圧宿空気を所定の圧力に調圧する圧力調整弁や流路開閉弁などを有しており、給排ポート２１には、Ｐ1〜Ｐ2の範囲の任意の圧力に設定された圧縮空気が供給される。
【００２０】
給排ポート２１に供給される圧力は、たとえば、Ｐ1＝0.1MpaからＰ2＝0.4Mpaの範囲の圧力に調圧される。一方、給排ポート２３に供給される圧力は、圧力Ｐ3の空気圧と圧力Ｐ0の空気圧が切り換えられて供給されるようになっている。この圧力としては、たとえば、Ｐ3＝0.5Mpaの圧力とＰ0＝０Mpaの圧力に切り換えることができる。
【００２１】
したがって、後退用流路２４に対する供給圧をゲージ圧０Mpaとし、前進用流路２２に対して、たとえば、0.1Mpa以上の圧力を供給すると、図４に示すように、ピストン１３は前進方向に移動して、全てのピストンロッド１４が前進限位置となる。図１に示すように、ワーク支持台１０に１２本のピストンロッド１４が設けられていれば、１２本のピストンロッド１４は全て前進限位置となる。
【００２２】
この状態のもとでは、ピストン１３が前進限位置となってこれの前端面１７が開閉部材としてのシール部材２６に接触して後退用空気圧室１８と後退用流路２４との連通が遮断される。したがって、前進用流路２２に対して供給される空気圧をＰ2、たとえば、0.4Mpaに設定し、後退用流路２４に対してＰ2よりも高い圧力Ｐ3、たとえば、0.5Mpaの空気圧を供給しても、ピストンロッド１４は後退移動することがない。
【００２３】
このようにして、ピストンロッド１４が図４に示すように前進限位置となった状態のもとで、いずれかのピストンロッド１４に後退移動方向の推力が加えられて、そのピストンロッド１４が所定のストローク、つまり図２に示すストロークＬ以上後退移動すると、シール部材２６がピストン１３の前端面１７から離れて後退用流路２４に供給されている空気圧が後退用空気圧室１８内に流入する。流入する圧力Ｐ3と前端面１７の受圧面積との積によりピストン１３に後退方向に加えられる推力は、前進用空気圧室１６に供給される圧力Ｐ2と後端面１５の受圧面積との積によりピストン１３に前進方向に加えられる推力よりも大きく設定されているので、ピストン１３は後退限位置まで後退移動する。図１および図２において符号▲１▼，▲２▼を付した２本のピストンロッド１４は前進限位置となっており、符号▲３▼を付したピストンロッド１４は後退限位置となっており、図１に示される他のピストンロッド１４は全て後退限位置となって示されている。
【００２４】
このように、ピストンロッド１４が前進限位置となっているときに、後退用流路２４に圧縮空気が供給されている状態となっていると、もしも、シール部材２６とピストン１３の前端面１７との間に異物が入り込んだり、シール部材２６に傷が発生すると、後退用流路２４に供給されている圧縮空気がピストン１３の前端面１７側に入り込むことになる。もしも空気が入り込むと、その空気はピストン１３の前端面１７側に入り込むことになって、ピストン１３には後退方向の空気圧が加わってピストン１３は後退限位置まで移動することになる。
【００２５】
ところで、ピストンロッド１４とカバー材１０ｂとの間には、ピストンロッド１４が円滑に軸方向に摺動するように僅かな隙間３１が形成されている。この隙間３１によって、前述したようにピストン１３が前進限位置となっているときにピストン１３とシール部材２６との間からもしも空気が漏れた場合には、その空気を外部に漏出させる漏出路となっている。これにより、漏れが発生したとしても後退用空気圧室１８には圧力が発生しないので、前進限位置から不用意にピストンロッド１４が後退移動することは回避される。
【００２６】
しかし、前進限位置のピストン１３が所定のストロークＬ以上後退移動したときには、後退用空気圧室１８が漏出路を介して外部に連通しないように、ピストン１３が所定のストロークＬ以上後退移動したときには漏出路を閉じるためのシール部材３２が支持台１０に設けられている。このシール部材３２としては、たとえばＯリングが使用されている。ピストンロッド１４には、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬ以上後退移動するまでは隙間を介して確実に漏出空気を外部に排出させるために、くびれ部３３が形成されている。このくびれ部３３がシール部材３２に対応する位置となっているときには、ピストンロッド１４とシール部材３２との間には十分な隙間が形成されることになる。一方、ピストン１３が後退移動すると、シール部材３２はピストンロッド１４の外周面に接触して空気の漏れが確実に防止される。これにより、開閉部材としてのシール部材２６に傷が発生し、後退用流路２４に供給されている空気が前進限位置のピストン１３の前端面１７側に漏入することを回避することができ、ワーク支持装置の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
図５は前述したワーク支持装置を使用してワークである実装基板を支持する手順を示す工程図である。図５（Ａ）は図示しない搬送装置によって実装基板Ｗがワーク支持装置の真上にまで搬送された状態を示す。この実装基板Ｗの下面には予めＩＣやＬＳＩなどの部品Ｗａが搭載されている。この状態のもとで、図５（Ｂ）に示すように、実装基板Ｗがワーク支持装置に向けて接近移動すると、いずれかのピストンロッド１４と干渉する部品Ｗａは、ピストンロッド１４に接触することになる。
【００２８】
図５（Ｂ）にあっては、図示された４本のピストンロッド１４のうち中央の２本のピストンロッド１４が部品Ｗａに接触して僅かに後退移動した状態を示す。引き続き実装基板Ｗをワーク支持装置に向けて接近移動させて他のピストンロッド１４の先端面が実装基板Ｗに直接接触する状態となると、部品Ｗａに接触したピストンロッド１４が所定のストロークＬ以上後退移動することになる。これにより、前述したように、後退用流路２４に供給されている圧縮空気が後退用空気圧室１８内に供給されるので、そのピストンロッド１４は、図５（Ｃ）に示すように、後退限位置まで移動する。
【００２９】
したがって、図５（Ｃ）に示すように、実装基板Ｗのうち部品Ｗａが搭載されていない部分に他のピストンロッド１４が接触して実装基板Ｗを支持することになる。この状態のもとで、クリームハンダを塗布する操作をしたり、実装基板Ｗの上面に他の部品の搭載を行うことができ、上面への作業を行う際には下面に予め搭載されている部品Ｗａには負荷が加わることを防止できる。
【００３０】
なお、実装基板Ｗをワーク支持装置に接近させる際には、実装基板Ｗを図５において下降移動させるようにしても良く、逆に、ワーク支持装置を上昇移動させるようにしても良い。また、部品Ｗａと干渉することになるピストンロッド１４を後退限位置まで下降移動させる際には、それぞれのピストンロッド１４に対する前進方向の推力が、図５（Ｃ）に示すように上面への作業を行なうときよりも小さい推力となるように、前進用空気圧制御部２７によって前進用空気圧室１６に供給される圧力を調整するようにしても良い。
【００３１】
図６は他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図であり、図６には前進限位置と後退限位置の２本のピストンロッド１４が示されている。このワーク支持装置にあっては、支持ブロック１０ａに形成された大径収容孔３５内に開閉部材を構成する円筒形状のストッパ３６が組み込まれている。
【００３２】
図７は開閉部材を示す一部切り欠き斜視図であり、ストッパ３６にはシール部材３２を収容する環状溝３７が内周面に形成されており、このシール部材３２は図２に示されたシール部材と相違してＶ字形状となっている。ストッパ３６の図６における下端部には大径部３８ａと小径部３８ｂとにより環状の収容溝３９が形成されており、小径部３８ｂの端面はストッパ面２５ｂとなっている。収容溝３９内には、ゴムなどの弾性部材からなる弁部材４１が軸方向に移動自在に装着されている。弁部材４１は端板部４１ａと、これにそれぞれ一体となった小径筒部４１ｂおよび大径筒部４１ｃとを有し、小径筒部４１ｂと大径筒部４１ｃとの間には環状溝部４１ｄが形成されている。
【００３３】
弁部材４１に対してピストン１３に向かうばね力を加えるために圧縮コイルばね４２が収容溝３９内に装着され、圧縮コイルばね４２の一端部は環状溝部４１ｄ内に入り込んでいる。これにより、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬだけ後退移動するまでは、弁部材４１はピストン１３の前端面１７に接触しながら、圧縮コイルばね４２のばね力を受けて収容溝３９内を移動し、所定のストロークＬ以上ピストン１３が後退移動すると、弁部材４１は段差面に当接してピストン１３は弁部材４１から離れることになり、後退用空気圧室１８と後退用流路２４とが連通状態となる。このように弁部材４１が軸方向に移動することによって、図６および図７に示す場合には、ピストン１３が前進限位置となったときにおける弁部材４１の弾性収縮量は、図２に示したシール部材２６の収縮量よりも少なくなる。
【００３４】
図８は他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図であり、図６と同様の部分が示されている。このワーク支持装置にあっては、支持ブロック１０ａに形成された大径収容孔３５内に組み込まれて開閉部材を構成する円筒形状のストッパ３６には、図６に示した場合と同様に、シール部材３２を収容する環状溝３７が内周面に形成されている。このストッパ３６にはピストン１３が前進限位置となると当接するストッパ面２５ｂが形成されるとともに、ピストン１３の一部が嵌合する嵌合筒部４３が設けられている。この嵌合筒部４３には、その内周面と後退用流路２４とを連通させる連通孔４４が形成されるとともに、ピストン１３に設けられたシール部材１３ｂに接触するシール面４５が形成されている。したがって、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬだけ移動するまでは、シール部材１３ｂが嵌合筒部４３のシール面４５に接触して後退用空気圧室１８と後退用流路２４は遮断され、所定のストローク以上後退移動すると後退用流路２４は後退用空気圧室１８と連通状態となる。
【００３５】
図８に示すように、支持台１０にはピストン１３の後退限位置に対応させて円筒形状のストッパ４７が取り付けられ、このストッパ４７の外側にはばね受け４８が取り付けられており、ストッパ４７およびばね受け４８は流路開閉部材を構成している。ストッパ４７は端板部４７ａとこれと一体となった円筒部４７ｂとを有し、端板部４７ａには貫通孔４９が形成されている。ばね受け４８は端板部４８ａとこれと一体となった円筒部４８ｂとを有し、端板部４８ａにはブリード孔５１が形成され、ストッパ４７の端板部４７ａとばね受け４８の端板部４８ａとの間には、弁部材５２が組み込まれるとともに、この弁部材５２に対して貫通孔４９を閉じる方向にばね力を加えるために圧縮コイルばね５３が組み込まれている。
【００３６】
ストッパ４７の円筒部４７ｂには前進用流路２２と前進用空気圧室１６とを連通させる連通孔５４が形成され、連通孔５４を介して前進用空気圧室１６内に圧縮空気が供給されているときには、弁部材５２によって貫通孔４９は閉じられている。ストッパ４７の円筒部４７ｂの内周面には、ピストン１３に設けられたシール部材１３ｃに接触するシール面５５が形成され、ピストン１３の後端面には後方に突出する作動ロッド５６が設けられており、ピストン１３が後退用空気圧室１８に供給される圧縮空気によって後退限位置まで移動すると、作動ロッド５６によって弁部材５２は貫通孔４９を開放するが、シール部材１３ｃによって前進用流路２２と貫通孔４９との連通は遮断される。さらに、作動ロッド５６が弁部材５２を介して圧縮コイルばね５３を収縮することから、ピストン１３には前進方向のばね力が加えられることになる。
【００３７】
このように、ピストン１３が後退限位置まで移動すると、前進用流路２２と前進用空気圧室１６との連通が遮断されるので、前進限位置のピストンロッド１４を大きな力で前進限位置に留めるために、前進用流路２２に対して高い圧力を供給しても、後退限位置のピストン１３が前進移動することを防止できる。これにより、前進限位置となってワークを支持しているピストンロッド１４を強く固定することができ、ワークＷを作業時に強く押し付けてもピストンロッド１４が後退移動することを防止できる。後退限位置となっているピストンロッド１４を前進移動させる際には、後退用空気圧室１８に供給されている圧力を低下させたり、大気開放すると、後退限位置のピストン１３は圧縮コイルばね５３のばね力で前進用流路２２と前進用空気圧室１６とが連通する位置まで前進移動した後に、前進用流路２２からの圧縮空気によって前進限位置まで移動する。
【００３８】
図８に示す流路開閉部材は、図２および図６に示すタイプのワーク支持装置に組み込むようにしても良い。
【００３９】
支持台１０を構成するカバー材１０ｂはピストンロッド１４の突出側開口部となっており、カバー材１０ｂに取り付けられたホルダー５７には、断面Ｖ字形状のシール部材からなるスクレーパー５８が保持されている。このスクレーパー５８は常にピストンロッド１４の外周面に接触しており、ピストンロッド１４の軸方向の往復動によって外部から異物が侵入するのを阻止する。この場合には、シール部材１３ｂとシール面４５との間からの漏れた空気はスクレーパー５８とピストンロッド１４との間から外部に漏出することができないので、漏出した空気を外部に排出するために空気抜き通路５９が支持台１０に形成されている。
【００４０】
このスクレーパー５８は、ワーク支持装置が使用される環境によっては、用いないようにしても良く、図２および図６に示すワーク支持装置にも使用するようにしても良い。なお、図６〜図８においては、図１〜図５に示した実施の形態における部材と共通する部材には同一の符号が付されている。
【００４１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図１に示すワーク支持装置は、ワークである実装基板Ｗを支持するために、１２本のピストンロッド１４を有しているが、ワークのサイズによっては任意の本数のピストンロッドを設けることができる。また、ピストンロッドは、図示するように、マトリックス状に配置することなく、ランダムに配置するようにしても良い。さらに、図示するワーク支持装置にあっては、ピストンロッドが上下方向に移動するようにしているが、水平方向でも傾斜方向でも任意の方向に前進後退移動させて使用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のピストンロッドのうち任意のピストンロッドを所定のストローク後退移動させると、そのピストンロッドは後退限位置まで移動することになるので、複数のピストンロッドにより支持するようにしたワークの支持面に部品などが突出している面があると、その面に対応するピストンロッドは後退移動し、所定の支持面にのみピストンロッドが当接してワークを支持することができる。したがって、１台のワーク支持装置によって複数種類のワークを支持することができる。
【００４３】
ピストンロッドが前進限位置となっているときに、後退用流路に供給されている空気がピストンと開閉部材との間から漏れても漏出路を介して外部に空気が排気されるので、後退用空気圧室には後退用流路からの空気圧が作用しなくなり、所定のストロークだけピストンが後退移動すると、シール部材によって漏出路は閉塞されて、後退用空気圧室に確実に圧力が加わることになる。これにより、不用意にピストンロッドが後退移動することを防止できる。
【００４４】
さらに、ピストンが後退限位置となったときには、流路開閉部材によって前進用空気圧室には前進用流路からの空気が流入しないようにすると、前進限位置となっているピストンロッドと後退限位置となっているピストンロッドとが混在した状態で前進限位置となっているピストンに対して前進方向に高い圧力を供給することができる。これにより、前進限位置となってワークを支持しているピストンロッドを強く固定させることができる。
【００４５】
また、支持台にスクレーパーを設けることにより、ワーク支持台から外部に突出するピストンロッドと支持台側の開口部との間から異物が侵入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】ワーク支持装置の空気圧回路を示す回路図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれワークの支持手順を示す工程図である。
【図６】他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図である。
【図７】図６に示された開閉部材を示す一部切り欠き斜視図である。
【図８】他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ ワーク支持台
１１ ねじ部材
１２ シリンダ室
１３ ピストン
１３ａ シール部材
１４ ピストンロッド
１５ 後端面
１６ 前進用空気圧室
１７ 前端面
１８ 後退用空気圧室
２１ 給排ポート
２２ 前進用流路
２３ 給排ポート
２４ 後退用流路
２５ａ，２５ｂ ストッパ面
２６ シール部材（開閉部材）
２７，２８ 空気圧制御部
３１ 隙間（漏出路）
３２ シール部材
３３ くびれ部
３５ 大径収容孔
３６ ストッパ
３７ 環状溝
３８ａ 大径部
３８ｂ 小径部
３９ 収容溝
４１ 弁部材
４２ 圧縮コイルばね
４３ 嵌合筒部
４４ 連通孔
４５ シール面
４７ ストッパ
４８ ばね受け
４９ 貫通孔
５１ ブリード孔
５２ 弁部材
５３ 圧縮コイルばね
５４ 連通孔
５５ シール面
５６ 作動ロッド
５７ ホルダー
５８ スクレーパー
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のロッドにより板状のワークを支持するワーク支持装置に関し、たとえば、ＩＣなどの部品が搭載されるプリント基板などを支持するために適用して有用なワーク支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板ないし実装基板にクリームハンダを塗布する際には、ハンダが塗布されるパターンが形成されたマスキング板材を実装基板に取り付けた状態でクリームハンダを塗布するようにしている。
【０００３】
また、プリント基板などの実装基板に対してＩＣ，ＬＳＩ、コンデンサおよび抵抗体などの部品を搭載する場合には、実装基板をコンベアなどにより搭載ステージにまで搬送し、その搭載ステージにおいて搭載装置などにより自動的に種々の部品を実装基板に搭載するようにしている。搭載ステージにおいては、実装基板を所定の位置に位置決めした後に、チップマウンタとも言われる搭載装置の搬送ヘッドによって部品収容部から部品を掴んで搭載したり、部品を真空吸着して実装基板まで搬送して搭載するようにしている。
【０００４】
このようなハンダ塗布ステージや搭載ステージには実装基板を支持するために、ワーク支持装置が設けられている。従来のワーク支持装置はそれぞれ同時に上下動する複数本の棒材を有し、実装基板をその下面で棒材により支持して所定の位置に位置決めしている。位置決めされた状態のもとでハンダ塗布ステージではクリームハンダが塗布され、搭載ステージでは実装基板の上面に部品が搭載されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品が搭載される実装基板には種々のタイプがあり、実装基板の上面のみならず、上下両面に電子部品が搭載される場合がある。上下両面に電子部品が搭載される場合には、下面に部品が搭載された実装基板面の上面にさらに部品を搭載することになる。また、ハンダ塗布ステージでは下面に電子部品が搭載された状態で上面にクリームハンダが塗布されることになる。そのような場合には、実装基板をその下面で支持する際に、既に下面に搭載された部品の部分に支持棒材が当たることになると、既に搭載された部品に支持棒材が接触して部品を破損させるおそれがある。
【０００６】
したがって、従来では、実装基板の種類に応じて支持装置の種類を複数用意する必要があり、１つの搭載ステージやハンダ塗布ステージに多種類の実装基板に対して部品の搭載を行うためには、用意する支持装置の種類も多種となり、実装基板の種類に応じて支持装置を交換したり、その都度実装基板に応じて、棒材の位置を差し替えたりする必要がある。このため、部品の組立工程が複雑となり、効率的に組立を行うことができないという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、複数種類のワークを１台のワーク支持装置によって簡単に短時間で支持し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のワーク支持装置は、それぞれワークに接触するピストンロッドが設けられたピストンを往復動自在に収容するシリンダ室が複数形成された支持台と、前記シリンダ室のうち前記ピストンの後端面側の前進用空気圧室に連通する前進用流路と、前記シリンダ室のうち前記ピストンの前端面側の後退用空気圧室に連通する後退用流路と、前記ピストンが前進限位置となったときに前記後退用空気圧室を閉じ、前記ピストンが所定のストローク後退移動したときに前記後退用空気圧室と前記後退用流路とを連通させる開閉部材と、前記ピストンが前進限位置となったときに前記開閉部材と前記ピストンとの間から漏れる空気を外部に漏出する漏出路を、前記ピストンが所定のストローク後退移動したときに閉じるシール部材と、前記ピストンに前進方向の推力を加える前進用空気圧を制御する前進用空気圧制御部と、前記ピストンに後退方向の推力を加える後退用空気圧を制御する後退用空気圧制御部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、ピストンロッドが前進限位置となっているときに、後退用流路に供給されている空気がピストンと開閉部材との間から漏れても漏出路を介して外部に空気が排気されるので、後退用空気圧室には後退用流路からの空気圧が作用しなくなり、所定のストロークだけピストンが後退移動すると、シール部材によって漏出路は閉塞されて、後退用空気圧室に確実に圧力が加わることになる。これにより、部品の加工精度のバラツキや作動によるシール部材の磨耗により不用意にピストンロッドが後退移動することを防止できる。
【００１０】
前記開閉部材を前記ピストンが前進限位置となったときに前記ピストンの前端面に接触する弾性変形自在のシール材により形成しても良く、前記ピストンに接触するストッパ面を有し前記支持台に取り付けられるストッパと、前記支持台に軸方向に移動自在に装着され前記ピストンが前進限位置から所定のストローク後退移動するまで前記ピストンに接触する弁部材とにより形成しても良い。また、前記ピストンに接触するストッパ面と、前記ピストンに設けられたシール部材に前記ピストンが前進限位置から所定のストローク後退移動するまで接触するシール面とを有するストッパにより前記開閉部材を形成しても良い。
【００１１】
本発明のワーク支持装置は、前記ピストンが後退限位置になると前記前進用空気圧室と前記前進用流路とを遮断する流路開閉部材と、前記後退用空気圧室の圧力を低下させると前記前進用空気圧室と前記前進用流路とを連通させる位置まで前記ピストンを移動させるばね部材とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、ピストンが後退限位置となったときには、流路開閉部材によって前進用空気圧室には前進用流路からの空気が流入しないようにすると、前進限位置となっているピストンロッドと後退限位置となっているピストンロッドとが混在した状態で前進限位置となっているピストンに対して前進方向に高い圧力を供給することができる。これにより、前進限位置となってワークを支持しているピストンロッドを強く固定させることができる。
【００１３】
また、ワーク支持装置は、前記支持台に形成され前記ピストンロッドの突出側開口部に外部からの異物の侵入を阻止するスクレーパーを前記支持台に設けたことを特徴とする。本発明にあっては、ワーク支持台から外部に突出するピストンロッドと支持台側の開口部との間から異物が侵入することを防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３は図１におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００１５】
図１に示すように、このワーク支持装置は、直方体形状の支持ブロック１０ａとこれの上面に複数のねじ部材１１により締結されるカバー材１０ｂとにより形成される支持台１０を有している。支持ブロック１０ａには、図３に示すように、上下方向に１２個のシリンダ室１２が形成されており、シリンダ室１２は、４行３列となってマトリックス状に形成されている。ただし、シリンダ室１２の数は１２個に限られず、ワークのサイズに応じて、行数と列数とを、たとえば、それぞれ２０〜３０程度にするなど任意の数に設定することができる。
【００１６】
それぞれのシリンダ室１２には、図２に示されるように、ピストン１３が上下方向に往復動自在に収容され、それぞれのピストン１３にはピストンロッド１４が設けられており、それぞれのピストンロッド１４はカバー部材１０ｂを貫通して上方に突出している。それぞれのシリンダ室１２は、ピストン１３によってピストン１３の後端面１５側の前進用空気圧室１６と、前端面１７側の後退用空気圧室１８とに区画形成されており、両方の空気圧室１６，１８はピストン１３に装着されたシール材１３ａによりシールされている。それぞれのピストン１３およびピストンロッド１４は、支持台１０から突出する移動方向が前進方向であり、逆の方向が後退方向となっている。
【００１７】
支持台１０には図１および図３に示すように給排ポート２１が形成され、この給排ポート２１に連通して支持台１０に形成された主流路２２ａは分岐流路２２ｂによりそれぞれの前進用空気圧室１６に連通しており、これらの主流路２２ａと分岐流路２２ｂとによって前進用流路２２が形成されている。さらに、支持台１０には給排ポート２３が形成され、この給排ポート２３に連通して支持台１０に形成された主流路２４ａは分岐流路２４ｂによりそれぞれの後退用空気圧室１８に連通するようになっており、これらの主流路２４ａと分岐流路２４ｂとによって後退用流路２４が形成されている。
【００１８】
それぞれのピストン１３は、図２に示されるように、その後端面１５がシリンダ室１２の底面であるストッパ面２５ａに当接する後退限位置と、前端面１７がカバー材１０ｂの内面に形成されたストッパ面２５ｂに当接する前進限位置との間を往復動するようになっている。支持台１０のカバー材１０ｂには、図２に示すように、ピストン１３の前端面１７の外周縁部に対応させて開閉部材としてゴムなどからなり弾性変形自在の断面矩形のシール部材２６が取り付けられている。このシール部材２６はピストン１３が前進限位置となったときに後退用空気圧室１８を閉じ、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬよりも後退移動したらピストン１３と接触しなくなって後退用空気圧室１８と後退用流路２４とを連通させる。
【００１９】
図４は後退用流路２４を介してそれぞれの後退用空気圧室１８に圧縮空気を供給し、前進用流路２２を介してそれぞれの前進用空気圧室１６に圧縮空気を供給するための空気圧回路を示す図である。給排ポート２１には、前進用空気圧制御部２７が流路を介して接続され、給排ポート２３には後退用空気圧制御部２８が流路を介して接続されている。それぞれの空気圧制御部２７，２８は、コンプレッサなどの空気圧源からの圧宿空気を所定の圧力に調圧する圧力調整弁や流路開閉弁などを有しており、給排ポート２１には、Ｐ1〜Ｐ2の範囲の任意の圧力に設定された圧縮空気が供給される。
【００２０】
給排ポート２１に供給される圧力は、たとえば、Ｐ1＝0.1MpaからＰ2＝0.4Mpaの範囲の圧力に調圧される。一方、給排ポート２３に供給される圧力は、圧力Ｐ3の空気圧と圧力Ｐ0の空気圧が切り換えられて供給されるようになっている。この圧力としては、たとえば、Ｐ3＝0.5Mpaの圧力とＰ0＝０Mpaの圧力に切り換えることができる。
【００２１】
したがって、後退用流路２４に対する供給圧をゲージ圧０Mpaとし、前進用流路２２に対して、たとえば、0.1Mpa以上の圧力を供給すると、図４に示すように、ピストン１３は前進方向に移動して、全てのピストンロッド１４が前進限位置となる。図１に示すように、ワーク支持台１０に１２本のピストンロッド１４が設けられていれば、１２本のピストンロッド１４は全て前進限位置となる。
【００２２】
この状態のもとでは、ピストン１３が前進限位置となってこれの前端面１７が開閉部材としてのシール部材２６に接触して後退用空気圧室１８と後退用流路２４との連通が遮断される。したがって、前進用流路２２に対して供給される空気圧をＰ2、たとえば、0.4Mpaに設定し、後退用流路２４に対してＰ2よりも高い圧力Ｐ3、たとえば、0.5Mpaの空気圧を供給しても、ピストンロッド１４は後退移動することがない。
【００２３】
このようにして、ピストンロッド１４が図４に示すように前進限位置となった状態のもとで、いずれかのピストンロッド１４に後退移動方向の推力が加えられて、そのピストンロッド１４が所定のストローク、つまり図２に示すストロークＬ以上後退移動すると、シール部材２６がピストン１３の前端面１７から離れて後退用流路２４に供給されている空気圧が後退用空気圧室１８内に流入する。流入する圧力Ｐ3と前端面１７の受圧面積との積によりピストン１３に後退方向に加えられる推力は、前進用空気圧室１６に供給される圧力Ｐ2と後端面１５の受圧面積との積によりピストン１３に前進方向に加えられる推力よりも大きく設定されているので、ピストン１３は後退限位置まで後退移動する。図１および図２において符号▲１▼，▲２▼を付した２本のピストンロッド１４は前進限位置となっており、符号▲３▼を付したピストンロッド１４は後退限位置となっており、図１に示される他のピストンロッド１４は全て後退限位置となって示されている。
【００２４】
このように、ピストンロッド１４が前進限位置となっているときに、後退用流路２４に圧縮空気が供給されている状態となっていると、もしも、シール部材２６とピストン１３の前端面１７との間に異物が入り込んだり、シール部材２６に傷が発生すると、後退用流路２４に供給されている圧縮空気がピストン１３の前端面１７側に入り込むことになる。もしも空気が入り込むと、その空気はピストン１３の前端面１７側に入り込むことになって、ピストン１３には後退方向の空気圧が加わってピストン１３は後退限位置まで移動することになる。
【００２５】
ところで、ピストンロッド１４とカバー材１０ｂとの間には、ピストンロッド１４が円滑に軸方向に摺動するように僅かな隙間３１が形成されている。この隙間３１によって、前述したようにピストン１３が前進限位置となっているときにピストン１３とシール部材２６との間からもしも空気が漏れた場合には、その空気を外部に漏出させる漏出路となっている。これにより、漏れが発生したとしても後退用空気圧室１８には圧力が発生しないので、前進限位置から不用意にピストンロッド１４が後退移動することは回避される。
【００２６】
しかし、前進限位置のピストン１３が所定のストロークＬ以上後退移動したときには、後退用空気圧室１８が漏出路を介して外部に連通しないように、ピストン１３が所定のストロークＬ以上後退移動したときには漏出路を閉じるためのシール部材３２が支持台１０に設けられている。このシール部材３２としては、たとえばＯリングが使用されている。ピストンロッド１４には、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬ以上後退移動するまでは隙間を介して確実に漏出空気を外部に排出させるために、くびれ部３３が形成されている。このくびれ部３３がシール部材３２に対応する位置となっているときには、ピストンロッド１４とシール部材３２との間には十分な隙間が形成されることになる。一方、ピストン１３が後退移動すると、シール部材３２はピストンロッド１４の外周面に接触して空気の漏れが確実に防止される。これにより、開閉部材としてのシール部材２６に傷が発生し、後退用流路２４に供給されている空気が前進限位置のピストン１３の前端面１７側に漏入することを回避することができ、ワーク支持装置の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
図５は前述したワーク支持装置を使用してワークである実装基板を支持する手順を示す工程図である。図５（Ａ）は図示しない搬送装置によって実装基板Ｗがワーク支持装置の真上にまで搬送された状態を示す。この実装基板Ｗの下面には予めＩＣやＬＳＩなどの部品Ｗａが搭載されている。この状態のもとで、図５（Ｂ）に示すように、実装基板Ｗがワーク支持装置に向けて接近移動すると、いずれかのピストンロッド１４と干渉する部品Ｗａは、ピストンロッド１４に接触することになる。
【００２８】
図５（Ｂ）にあっては、図示された４本のピストンロッド１４のうち中央の２本のピストンロッド１４が部品Ｗａに接触して僅かに後退移動した状態を示す。引き続き実装基板Ｗをワーク支持装置に向けて接近移動させて他のピストンロッド１４の先端面が実装基板Ｗに直接接触する状態となると、部品Ｗａに接触したピストンロッド１４が所定のストロークＬ以上後退移動することになる。これにより、前述したように、後退用流路２４に供給されている圧縮空気が後退用空気圧室１８内に供給されるので、そのピストンロッド１４は、図５（Ｃ）に示すように、後退限位置まで移動する。
【００２９】
したがって、図５（Ｃ）に示すように、実装基板Ｗのうち部品Ｗａが搭載されていない部分に他のピストンロッド１４が接触して実装基板Ｗを支持することになる。この状態のもとで、クリームハンダを塗布する操作をしたり、実装基板Ｗの上面に他の部品の搭載を行うことができ、上面への作業を行う際には下面に予め搭載されている部品Ｗａには負荷が加わることを防止できる。
【００３０】
なお、実装基板Ｗをワーク支持装置に接近させる際には、実装基板Ｗを図５において下降移動させるようにしても良く、逆に、ワーク支持装置を上昇移動させるようにしても良い。また、部品Ｗａと干渉することになるピストンロッド１４を後退限位置まで下降移動させる際には、それぞれのピストンロッド１４に対する前進方向の推力が、図５（Ｃ）に示すように上面への作業を行なうときよりも小さい推力となるように、前進用空気圧制御部２７によって前進用空気圧室１６に供給される圧力を調整するようにしても良い。
【００３１】
図６は他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図であり、図６には前進限位置と後退限位置の２本のピストンロッド１４が示されている。このワーク支持装置にあっては、支持ブロック１０ａに形成された大径収容孔３５内に開閉部材を構成する円筒形状のストッパ３６が組み込まれている。
【００３２】
図７は開閉部材を示す一部切り欠き斜視図であり、ストッパ３６にはシール部材３２を収容する環状溝３７が内周面に形成されており、このシール部材３２は図２に示されたシール部材と相違してＶ字形状となっている。ストッパ３６の図６における下端部には大径部３８ａと小径部３８ｂとにより環状の収容溝３９が形成されており、小径部３８ｂの端面はストッパ面２５ｂとなっている。収容溝３９内には、ゴムなどの弾性部材からなる弁部材４１が軸方向に移動自在に装着されている。弁部材４１は端板部４１ａと、これにそれぞれ一体となった小径筒部４１ｂおよび大径筒部４１ｃとを有し、小径筒部４１ｂと大径筒部４１ｃとの間には環状溝部４１ｄが形成されている。
【００３３】
弁部材４１に対してピストン１３に向かうばね力を加えるために圧縮コイルばね４２が収容溝３９内に装着され、圧縮コイルばね４２の一端部は環状溝部４１ｄ内に入り込んでいる。これにより、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬだけ後退移動するまでは、弁部材４１はピストン１３の前端面１７に接触しながら、圧縮コイルばね４２のばね力を受けて収容溝３９内を移動し、所定のストロークＬ以上ピストン１３が後退移動すると、弁部材４１は段差面に当接してピストン１３は弁部材４１から離れることになり、後退用空気圧室１８と後退用流路２４とが連通状態となる。このように弁部材４１が軸方向に移動することによって、図６および図７に示す場合には、ピストン１３が前進限位置となったときにおける弁部材４１の弾性収縮量は、図２に示したシール部材２６の収縮量よりも少なくなる。
【００３４】
図８は他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図であり、図６と同様の部分が示されている。このワーク支持装置にあっては、支持ブロック１０ａに形成された大径収容孔３５内に組み込まれて開閉部材を構成する円筒形状のストッパ３６には、図６に示した場合と同様に、シール部材３２を収容する環状溝３７が内周面に形成されている。このストッパ３６にはピストン１３が前進限位置となると当接するストッパ面２５ｂが形成されるとともに、ピストン１３の一部が嵌合する嵌合筒部４３が設けられている。この嵌合筒部４３には、その内周面と後退用流路２４とを連通させる連通孔４４が形成されるとともに、ピストン１３に設けられたシール部材１３ｂに接触するシール面４５が形成されている。したがって、ピストン１３が前進限位置から所定のストロークＬだけ移動するまでは、シール部材１３ｂが嵌合筒部４３のシール面４５に接触して後退用空気圧室１８と後退用流路２４は遮断され、所定のストローク以上後退移動すると後退用流路２４は後退用空気圧室１８と連通状態となる。
【００３５】
図８に示すように、支持台１０にはピストン１３の後退限位置に対応させて円筒形状のストッパ４７が取り付けられ、このストッパ４７の外側にはばね受け４８が取り付けられており、ストッパ４７およびばね受け４８は流路開閉部材を構成している。ストッパ４７は端板部４７ａとこれと一体となった円筒部４７ｂとを有し、端板部４７ａには貫通孔４９が形成されている。ばね受け４８は端板部４８ａとこれと一体となった円筒部４８ｂとを有し、端板部４８ａにはブリード孔５１が形成され、ストッパ４７の端板部４７ａとばね受け４８の端板部４８ａとの間には、弁部材５２が組み込まれるとともに、この弁部材５２に対して貫通孔４９を閉じる方向にばね力を加えるために圧縮コイルばね５３が組み込まれている。
【００３６】
ストッパ４７の円筒部４７ｂには前進用流路２２と前進用空気圧室１６とを連通させる連通孔５４が形成され、連通孔５４を介して前進用空気圧室１６内に圧縮空気が供給されているときには、弁部材５２によって貫通孔４９は閉じられている。ストッパ４７の円筒部４７ｂの内周面には、ピストン１３に設けられたシール部材１３ｃに接触するシール面５５が形成され、ピストン１３の後端面には後方に突出する作動ロッド５６が設けられており、ピストン１３が後退用空気圧室１８に供給される圧縮空気によって後退限位置まで移動すると、作動ロッド５６によって弁部材５２は貫通孔４９を開放するが、シール部材１３ｃによって前進用流路２２と貫通孔４９との連通は遮断される。さらに、作動ロッド５６が弁部材５２を介して圧縮コイルばね５３を収縮することから、ピストン１３には前進方向のばね力が加えられることになる。
【００３７】
このように、ピストン１３が後退限位置まで移動すると、前進用流路２２と前進用空気圧室１６との連通が遮断されるので、前進限位置のピストンロッド１４を大きな力で前進限位置に留めるために、前進用流路２２に対して高い圧力を供給しても、後退限位置のピストン１３が前進移動することを防止できる。これにより、前進限位置となってワークを支持しているピストンロッド１４を強く固定することができ、ワークＷを作業時に強く押し付けてもピストンロッド１４が後退移動することを防止できる。後退限位置となっているピストンロッド１４を前進移動させる際には、後退用空気圧室１８に供給されている圧力を低下させたり、大気開放すると、後退限位置のピストン１３は圧縮コイルばね５３のばね力で前進用流路２２と前進用空気圧室１６とが連通する位置まで前進移動した後に、前進用流路２２からの圧縮空気によって前進限位置まで移動する。
【００３８】
図８に示す流路開閉部材は、図２および図６に示すタイプのワーク支持装置に組み込むようにしても良い。
【００３９】
支持台１０を構成するカバー材１０ｂはピストンロッド１４の突出側開口部となっており、カバー材１０ｂに取り付けられたホルダー５７には、断面Ｖ字形状のシール部材からなるスクレーパー５８が保持されている。このスクレーパー５８は常にピストンロッド１４の外周面に接触しており、ピストンロッド１４の軸方向の往復動によって外部から異物が侵入するのを阻止する。この場合には、シール部材１３ｂとシール面４５との間からの漏れた空気はスクレーパー５８とピストンロッド１４との間から外部に漏出することができないので、漏出した空気を外部に排出するために空気抜き通路５９が支持台１０に形成されている。
【００４０】
このスクレーパー５８は、ワーク支持装置が使用される環境によっては、用いないようにしても良く、図２および図６に示すワーク支持装置にも使用するようにしても良い。なお、図６〜図８においては、図１〜図５に示した実施の形態における部材と共通する部材には同一の符号が付されている。
【００４１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、図１に示すワーク支持装置は、ワークである実装基板Ｗを支持するために、１２本のピストンロッド１４を有しているが、ワークのサイズによっては任意の本数のピストンロッドを設けることができる。また、ピストンロッドは、図示するように、マトリックス状に配置することなく、ランダムに配置するようにしても良い。さらに、図示するワーク支持装置にあっては、ピストンロッドが上下方向に移動するようにしているが、水平方向でも傾斜方向でも任意の方向に前進後退移動させて使用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のピストンロッドのうち任意のピストンロッドを所定のストローク後退移動させると、そのピストンロッドは後退限位置まで移動することになるので、複数のピストンロッドにより支持するようにしたワークの支持面に部品などが突出している面があると、その面に対応するピストンロッドは後退移動し、所定の支持面にのみピストンロッドが当接してワークを支持することができる。したがって、１台のワーク支持装置によって複数種類のワークを支持することができる。
【００４３】
ピストンロッドが前進限位置となっているときに、後退用流路に供給されている空気がピストンと開閉部材との間から漏れても漏出路を介して外部に空気が排気されるので、後退用空気圧室には後退用流路からの空気圧が作用しなくなり、所定のストロークだけピストンが後退移動すると、シール部材によって漏出路は閉塞されて、後退用空気圧室に確実に圧力が加わることになる。これにより、不用意にピストンロッドが後退移動することを防止できる。
【００４４】
さらに、ピストンが後退限位置となったときには、流路開閉部材によって前進用空気圧室には前進用流路からの空気が流入しないようにすると、前進限位置となっているピストンロッドと後退限位置となっているピストンロッドとが混在した状態で前進限位置となっているピストンに対して前進方向に高い圧力を供給することができる。これにより、前進限位置となってワークを支持しているピストンロッドを強く固定させることができる。
【００４５】
また、支持台にスクレーパーを設けることにより、ワーク支持台から外部に突出するピストンロッドと支持台側の開口部との間から異物が侵入することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】ワーク支持装置の空気圧回路を示す回路図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれワークの支持手順を示す工程図である。
【図６】他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図である。
【図７】図６に示された開閉部材を示す一部切り欠き斜視図である。
【図８】他のタイプの開閉部材を有するワーク支持装置の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ ワーク支持台
１１ ねじ部材
１２ シリンダ室
１３ ピストン
１３ａ シール部材
１４ ピストンロッド
１５ 後端面
１６ 前進用空気圧室
１７ 前端面
１８ 後退用空気圧室
２１ 給排ポート
２２ 前進用流路
２３ 給排ポート
２４ 後退用流路
２５ａ，２５ｂ ストッパ面
２６ シール部材（開閉部材）
２７，２８ 空気圧制御部
３１ 隙間（漏出路）
３２ シール部材
３３ くびれ部
３５ 大径収容孔
３６ ストッパ
３７ 環状溝
３８ａ 大径部
３８ｂ 小径部
３９ 収容溝
４１ 弁部材
４２ 圧縮コイルばね
４３ 嵌合筒部
４４ 連通孔
４５ シール面
４７ ストッパ
４８ ばね受け
４９ 貫通孔
５１ ブリード孔
５２ 弁部材
５３ 圧縮コイルばね
５４ 連通孔
５５ シール面
５６ 作動ロッド
５７ ホルダー
５８ スクレーパー
Claims (6)
- それぞれワークに接触するピストンロッドが設けられたピストンを往復動自在に収容するシリンダ室が複数形成された支持台と、
前記シリンダ室のうち前記ピストンの後端面側の前進用空気圧室に連通する前進用流路と、
前記シリンダ室のうち前記ピストンの前端面側の後退用空気圧室に連通する後退用流路と、
前記ピストンが前進限位置となったときに前記後退用空気圧室を閉じ、前記ピストンが所定のストローク後退移動したときに前記後退用空気圧室と前記後退用流路とを連通させる開閉部材と、
前記ピストンが前進限位置となったときに前記開閉部材と前記ピストンとの間から漏れる空気を外部に漏出する漏出路を、前記ピストンが所定のストローク後退移動したときに閉じるシール部材と、
前記ピストンに前進方向の推力を加える前進用空気圧を制御する前進用空気圧制御部と、
前記ピストンに後退方向の推力を加える後退用空気圧を制御する後退用空気圧制御部とを有すことを特徴とするワーク支持装置。 - 請求項１記載のワーク支持装置において、前記開閉部材を前記ピストンが前進限位置となったときに前記ピストンの前端面に接触する弾性変形自在のシール材により形成したことを特徴とするワーク支持装置。
- 請求項１記載のワーク支持装置において、前記ピストンに接触するストッパ面を有し前記支持台に取り付けられるストッパと、前記支持台に軸方向に移動自在に装着され前記ピストンが前進限位置から所定のストローク後退移動するまで前記ピストンに接触する弁部材とにより前記開閉部材を形成したこと特徴とするワーク支持装置。
- 請求項１記載のワーク支持装置において、前記ピストンに接触するストッパ面と、前記ピストンに設けられたシール部材に前記ピストンが前進限位置から所定のストローク後退移動するまで接触するシール面とを有するストッパにより前記開閉部材を形成したことを特徴とするワーク支持装置。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、前記ピストンが後退限位置になると前記前進用空気圧室と前記前進用流路とを遮断する流路開閉部材と、前記後退用空気圧室の圧力を低下させると前記前進用空気圧室と前記前進用流路とを連通させる位置まで前記ピストンを移動させるばね部材とを有することを特徴とするワーク支持装置。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、前記支持台に形成され前記ピストンロッドの突出側開口部に外部からの異物の侵入を阻止するスクレーパーを前記支持台に設けたことを特徴とするワーク支持装置。
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