JP3919333B2 - 基板供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線に用いる基板を１枚づつ供給する基板供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線に用いる基板に導体パターンを形成したり、導体パターンを形成した基板に電子部品を取りつけたりする加工工程においては、所定の寸法に切断した基板を１枚づつ前記の加工を行う加工装置に自動供給する必要がある。基板を加工装置に自動供給する装置としては、例えば図２に示した構成に類似したラックが従来から用いられている。従来のラックは、複数の枠状部材を所定のピッチで水平に配列し、隣り合う枠状部材の間に被加工物の基板を収納している。ラックの下方には多数のローラーを有するローラーコンベアが設けられている。ローラーコンベアのローラーを回転させつつ、ラックの最も下の位置にある基板の下面に接触させると、基板はローラーにより駆動されラックから搬出されて前記加工装置に送られる。次にラックを前記の所定のピッチだけ降下させ、下から２番目の基板の下面にローラーを接触させると、前記と同様にラックから基板が搬出される。上記の動作を繰り返すことによって、基板は１枚づつ加工装置に自動供給される。
【０００３】
上記の従来の基板供給装置においては、基板の厚さが１．５ｍｍ以上の比較的厚い基板を供給する場合は、安定した動作をするが、厚さが０．１ないし０．５ｍｍの薄い基板を供給する場合には次に挙げる問題が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ラックに収納される基板の寸法は一定ではなく通常縦横とも枠状部材の寸法より大きい。ときには、枠状部材の外周から１００ないし１５０ｍｍはみ出すような大型の基板が収納される場合もある。このように大型でかつ厚さが０．１ないし０．５ｍｍの薄い基板をラックに収納すると、基板の端部が垂れ下がり、上下方向に隣接する基板が互いに接触する場合がある。隣接する基板が互いに接触した状態で、下側の基板を前記のようにローラーで駆動して搬出すると、これに接触する上側の基板も共に搬出されるおそれがある。このため薄い基板を従来のラックに収納して自動供給することはできなかった。
【０００５】
本発明は、厚さが０．１ないし０．５ｍｍの薄い基板を１枚づつ確実に供給することができる基板供給装置及び基板供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基板供給装置は、一方の端部に回転軸を有する枠状の複数個のアームを所定のピッチで配列し、前記アームを前記回転軸の回りに所定の角度だけ回転可能に構成したラック、前記複数のアームの間に挿入された基板が実質的に水平になるように、前記ラックを保持するリフタコンベア、前記複数のアームの間に挿入され、アームの移動を阻止するためのくし歯部材、前記各アームの間に前記くし歯部材が挿入された状態で、前記リフタコンベアを所定距離降下させ、前記くし歯部材により移動が阻止されたアームを前記回転軸の回りに所定角度回転させ、他のアームから離間させる駆動手段及び前記他のアームにより保持され基板をラックから搬出する基板搬送コンベアを備えている。
本発明の基板供給方法は、一方の端部に回転軸を有する枠状の複数個のアームを所定のピッチで配列するステップ、前記アームをラックにより前記回転軸の回りに所定の角度だけ回転するステップ、前記複数のアームの間に保持された基板が実質的に水平になるように、リフタコンベアにより前記ラックを保持するステップ、前記複数のアームの間にアームの移動を阻止するためのくし歯部材を挿入するステップ、くし歯部材を挿入したまま前記リフタコンベアを所定距離降下させるステップ、前記くし歯部材により移動が阻止されたアームを前記回転軸の回りに回転させて他のアームから離間させるステップ、及び前記他のアームにより保持された基板をラックから基板搬送コンベアにより搬出するステップ、を有する。
【０００７】
各アームの間にくし歯部材が挿入された状態で、リフタコンベアを所定距離降下させると、くし歯部材に接するアームは回転する。一方くし歯部材に接していないアームは回転しないので、回転するアームは回転しないアームから離れ、両者間に空間が生じる。そのため、アームからはみ出すような大きな寸法を有し厚さが薄い基板を収納した場合でも、はみ出して垂れ下がって端部が他の基板の端部と接触することはなく基板を１枚づつ確実に搬出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
《実施例》
本発明の基板供給装置の好適な実施例を図１ないし図１０を参照して説明する。図１は本発明の基板供給装置において基板を収納するラック１０の斜視図である。ラック１０に収納する基板は、例えばプリント配線用の基板であり、外形寸法は一辺が３００ｍｍないし５００ｍｍの正方形又は矩形である。また厚さは０．１ｍｍないし２．０ｍｍである。ラック１０において、ラックベース１１に枠状のアーム１２が軸１３により回転可能に支持されている。アーム１２は例えば２０個設けられており、隣り合うアーム１２の間に基板２０が収納される。
【０００９】
図２にラック１０の側面図を示す。図２において、左端のアームをアーム１２−１と表示し、右端のものを１２−２０と表示する。アーム１２−１〜１２−２０の支持部１４は、それぞれの支持部１４が直線状の側部１４Ａで接するように構成されている。ラックベース１１の左端部にはストッパ１６が設けられており、左端のアーム１２−１の支持部１４の側部１４Ａがストッパ１６に接して位置決めされる。この状態で、アーム１２−１は、ラック１０の法線に対して左に例えば１２度傾斜するようになされている。左から２番目のアーム１２−２は、その支持部１４の側部１４Ａがアーム１２−１の側部１４Ａに接した状態で左に１２度傾斜し、アーム１２−１に平行になる。同様にして、アーム１２−３ないし１２−２０もそれぞれ左に１２度傾斜する。アーム１２−１ないし１２−２０を左に傾斜させることにより、軸１３により回転可能に支持された全てのアーム１２−１ないし１２−２０が平行になる。図３はラック１０の正面図である。
【００１０】
図４は、前記のラック１０に収納された基板２０を供給する基板供給装置の全体の構成を示す側面図である。図４ないし図９を参照して基板供給の動作を以下に説明する。水平に設置された上段ストックコンベア３０に基板２０を収納したラック１０が載せられ矢印Ａの方向に運ばれ、水平になされたリフタコンベア３１に移される。
【００１１】
図５はリフタコンベア３１にラック１０が移された状態を示す斜視図である。リフタコンベア３１は、ラックガイド３２を有し、リフタコンベア３１に移されたラック１０のラックベース１１の両端部が、ラックガイド３２によって保持される。図４において、リフタコンベア３１は、図示を省略した回転手段により下部の軸３１Ａを中心に反時計方向に約７８度回され起立する。その結果、ラック１０のアーム１２−１〜１２−２０は水平になる。ラック１０に収納された基板の寸法がアーム１２−１〜１２−２０の寸法より大きく、厚さが０．１ないし０．５の薄い場合には、図６の（ａ）のラック１０の正面図及び（ｂ）の側面図に示すように、基板２０のアーム１２−１〜１２−２０からはみ出した部分が下方に垂れ下がり、隣り合う基板２０の端部が互いに接触する場合がある。端部が互いに接触した状態で、図４に示すように、基板２０を供給するために、ラック１０の下部に基板搬送コンベア３６を配置して、最も下の位置にある基板２０を図の左方に移送すると、隣接する上部の基板２０も共に移送されるおそれがある。基板供給装置においては基板２０を１枚づつ供給する必要があるので、上記のように複数の基板が同時に移送されたのでは正常な基板供給が行われない。
【００１２】
本実施例では、端部がたれ下がるような薄い基板２０を１枚づつ確実に搬送するために以下のように構成し実行する。
図７は、ラック１０を保持して起立したリフタコンベア３１の側面図である。図において、リフタコンベア３１は、リフタコンベア３１に平行して配設されたねじ軸４２によって昇降するボールネジ４１に連結されている。ねじ軸４２の回転によってリフタコンベア３１は矢印Ｎで示すように斜めに昇降する。
【００１３】
リフタコンベア３１には、リフタコンベア３１に平行に基板押出し板３３が設けられている。基板押出し板３３をエアシリンダなど図示を省略した駆動手段により、図の左方に平行移動させると、基板押し出し板３３は図５に示すリフタコンベア３１の窓３１Ａ及びラック１０の２個の窓１０Ａを貫通してアーム１２−１ないし１２−２０の間に収納された基板２０の端部を左方に押す。これにより基板２０の端部とラック１０の底部との間に約３０ｍｍのすきまを設ける。
【００１４】
図８は、図７のリフタコンベア３１を左側面から見た図である。図において、リフタコンベア３１に平行にくし歯４６が配設されている。くし歯４６はシリンダなどの図示を省略した駆動手段により、矢印４７に示す右方向に移動するようになされている。くし歯４６が右方向に移動するとき、歯４６Ａは、前記の基板押出し板３３によって基板１２−１〜１２−２０の端部を押した結果生じた、基板１２−１〜１２−２０とラック１０とのすきまに挿入される。挿入された状態のくし歯４６を一点鎖線で示す。
【００１５】
次に図７に示すねじ軸４２を回転させてリフタコンベア３１を矢印４８に示すように１０〜１５ｍｍ降下させる。このときくし歯４６は固定されている。その結果図９に示すように、アーム１２−２ないし１２−２０は歯４６Ａによって押し上げられ水平位置から約１０度時計方向に回転し、斜め上方に向く。この時計方向の回転角は、リフタコンベア３１の前記矢印４８で示す方向の降下量に依存するので、所望の回転角が得られるように降下量を選定すればよい。このときアーム１２−１のみはくし歯４６に接していないので、元の水平状態のままである。このようにして、最も下に位置するアーム１２−１と、その上に位置するアーム１２−２との間に広い空間が設けられ、アーム１２−１と１２−２の間に収納された基板２０と、アーム１２−２と１２−３の間に収納された基板２０とは引き離される。これによって端部が垂れ下がるような大型の薄い基板２０を収納した場合でも隣り合う基板２０が互いに接触することはなくなる。この状態で、多数のローラーが基板２０の下面に接するように配設され、各ローラーが反時計方向に回転する基板搬送コンベア３６を駆動すると、アーム１２−１によって保持されていた基板２０は図の左方に搬送され、ラック１０から排出される。基板搬送コンベア３６の各ローラーは、アーム１２−１〜１２−２０が昇降するときに各アーム１２と干渉しないように、アーム１２−１〜１２−２０の内部の先端領域と、外部の両側部に配置されている。
【００１６】
基板２０が排出されると、リフタコンベア３１を１０〜１５ｍｍ上昇させて元へ戻し、アーム１２−２〜１２−２０を元の位置に戻す。そしてくし歯４６を図８の矢印４７とは逆方向に移動させて、歯４６Ａをラック１０から引き離す。次にねじ軸４２を回転させて、リフタコンベア３１を、アーム１２−１〜１２−２０のピッチに等しい距離、例えば２０ｍｍ、矢印４９に示すように降下させる。その結果、下から２番目のアーム１２−２とその上方のアーム１２−３の間に収納された基板２０が基板搬送コンベア３６に接する位置にくる。この状態で再びくし歯４６を矢印４７の方向に移動させ、歯４６Ａをアーム１２−３〜１２−２０のそれぞれの間に挿入する。そして、リフタコンベア３１を１０〜１５ｍｍ降下させる。その結果アーム１２−３〜１２−２０は前記と同様に歯４６Ａに支持されて斜め上方を向き、アーム１２−２と１２−３の間が大きく開く。次に基板搬送コンベア３６を動作させると、アーム１２−２で支持されている基板２０は基板搬送コンベア３６により左方に搬送され、ラック１０から排出される。搬送が完了すると、リフタコンベア３１は１０〜１５ｍｍ上昇し、アーム１２−３〜１２−２０は元の位置に復帰し水平になる。くし歯４６が矢印４７とは逆の方向に動きラック１０から離れると、リフタコンベア３１は２０ｍｍ降下する。上記の一連の動作を図１０に示すようにアーム１２−２０に至るまで順次繰り返すことによって、ラック１０に収納された全ての基板１０が搬出され、基板２０の加工装置に供給される。
【００１７】
すべての基板２０を排出した後、リフタコンベア３１を矢印Ｄで示す図の下方へ移動させる。次にリフタコンベア３１を時計方向に７８度回転させて水平にし、基板を有しない空のラック１０を下段のストックコンベア５０によって矢印Ｃの方向に搬送する。最後に、リフタコンベア３１を矢印Ｄとは逆方向の上方へ移動させて１サイクルの工程を終了する。
【００１８】
前記の実施例では、あらかじめ基板２０が収納されたラック１０から、１枚づつ基板を取り出す基板の供給動作について説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、空のラック１０に１枚づつ基板２０を収納するための基板収納動作をさせることも可能である。
【００１９】
基板収納動作においては、図４に示す下段のストックコンベア５０から空のラック１０をリフタコンベア３１に移送する。次にリフタコンベア３１を起立させ、前記の基板供給動作と同様に、くし歯４６の移動及びリフタコンベア３１の移動によって最も上の位置のアーム１２−１９と隣接するアーム１２−２０との間を開いて大きな空間を設ける。次に基板搬送コンベア３６の各ローラーを基板供給動作時とは逆の時計方向に回転させつつ基板搬送コンベア３６の上に基板２０を、図示を省略した他の搬送装置によって移送する。基板２０は図の矢印Ｂと反対の方向へ進みラック１０内に収納される。以後は、前記基板供給動作と同様にくし歯４６及びリフタコンベア３１を動作させて、すべてのアーム１２−１ないし１２−２０の間に基板２０を収納する。基板２０が収納されたラック１０は、リフタコンベア３１の上昇と時計方向への回転、及び上段のストックコンベア３０の動作により矢印Ａの逆方向へ搬送される。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックの各アーム間に収納された基板を取り出すとき、基板のアームからはみ出した部分が垂れ下がって隣り合う基板が互いに接触する状態にあっても、くし歯を用いて上方のアームを回転させて隣り合うアーム間を大きく開き、隣り合う基板が接触しないようにする。これによって、基板を１枚づつ確実に取り出し供給することができる。また隣り合うアーム間が大きく開くことによりソリの大きな基板に対しても、ラックに基板を収納することができる。以上のように本発明の基板供給装置はラックから他の装置へ基板を供給できると共に、前記ラックへ基板を１枚づつ確実に収納することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板供給装置の実施例において用いる、基板を収納するためのラックの斜視図
【図２】前記ラックの拡大側面図
【図３】前記ラックの正面図
【図４】本実施例の基板供給装置の全体の構成を示す側面図
【図５】本実施例の、ラックとリフタコンベアと結合部を示す斜視図
【図６】（ａ）はラックに薄い基板を収納した状態を示す正面図
（ｂ）は同側面図
【図７】リフタコンベアの昇降機構を示す側面図
【図８】ラックとくし歯の構成を示す正面図
【図９】くし歯によって、最下位のアームとその上のアームとの間が開いた状態を示すラックの側面図
【図１０】くし歯によって、隣り合うアームの間が開いた状態を示す側面図
【符号の説明】
１０ ラック
１０Ａ ラック窓
１１ ラックベース
１２−１〜１２−２０ アーム
１３ 軸
１４ 支持部
１６ ストッパ
２０ 基板
３０ 上段ストックコンベア
３１ リフタコンベア
３２ ラックガイド
３３ 基板押出し板
３６ 基板搬送コンベア
４１ ボールねじ
４２ ねじ軸
４６ くし歯
４６Ａ 歯
５０ 下段ストックコンベア

Claims (4)

1. 一方の端部に回転軸を有する枠状の複数個のアームを所定のピッチで配列し、前記アームを前記回転軸の回りに所定の角度だけ回転可能に構成したラック、
   前記複数のアームの間に保持された基板が実質的に水平になるように、前記ラックを保持するリフタコンベア、
   前記複数のアームの間に挿入され、アームの移動を阻止するためのくし歯部材、
   前記各アームの間に前記くし歯部材を挿入した状態で、前記リフタコンベアを所定距離降下させ、前記くし歯部材により移動が阻止されたアームを前記回転軸の回りに回転させ、他のアームから離間させる駆動手段、及び
   前記他のアームにより保持された基板をラックから搬出する基板搬送コンベア、
   を有する基板供給装置。
2. 前記ラックを水平に保持したとき、各アームはラックの法線に対して１２度傾斜していることを特徴とする請求項１記載の基板供給装置。
3. 一方の端部に回転軸を有する枠状の複数個のアームを所定のピッチで配列するステップ、
   前記アームをラックにより前記回転軸の回りに所定の角度だけ回転するステップ、
   前記複数のアームの間に保持された基板が実質的に水平になるように、リフタコンベアにより前記ラックを保持するステップ、
   前記複数のアームの間にアームの移動を阻止するためのくし歯部材を挿入するステップ、
   くし歯部材を挿入したまま前記リフタコンベアを所定距離降下させるステップ、
   前記くし歯部材により移動が阻止されたアームを前記回転軸の回りに回転させて他のアームから離間させるステップ、及び
   前記他のアームにより保持された基板をラックから基板搬送コンベアにより搬出するステップ、
   を有する基板供給方法。
4. 前記ラックを水平に保持したとき、各アームをラックの法線に対して１２度傾斜するように保つことを特徴とする請求項３記載の基板供給方法。

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