JP3941302B2 - 基板の供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、リードフレームなどの積層状態の基板を後工程装置に供給する基板の供給装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
リードフレームなどの薄型の基板は一般に積層状態で収納・保管され、使用時には、積層状態から1枚づつ取り出されて後工程装置に供給される。従来より、このような基板の供給装置では、マガジンなどの専用容器に積層状態で収納された状態の基板を1枚づつ順次ピックアップする方式が用いられていた。そして、基板の供給を継続して行う途中で1つのマガジンが空になると、供給装置を停止して作業者がマガジンの交換を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このマガジンの交換時には空マガジンの取り外しおよび新たなマガジンの装着に時間を要していた。このため交換の都度、供給装置を停止する必要があり、した
がって後工程装置全体の停止を余儀なくされていた。しかもこのマガジン交換は高い頻度で行う必要があることから、装置停止時間が全体の生産性の向上を阻害する要因となっていた。
【0004】
また、交換頻度を下げるために複数のマガジンをストックして自動的にマガジンを交換する方式を採用しようとすれば、占有スペースの増大・コストアップを招くことから、実用上必ずしも適当な方式とはいえないものであった。さらに、マガジンを使用する方式では、基板を押し上げ用などの付帯部品を各基板品種ごとに準備して品種切り替え毎に交換する必要があるなど、多品種対応の汎用性に欠けるという問題点があった。
【0005】
そこで本発明は、装置停止時間を最短にし、多品種対応が容易で汎用性に優れた基板の供給装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の基板の供給装置は、積層状態で収納された基板を後工程装置に供給する基板の供給装置であって、積層状態の基板が載置される昇降部と、この昇降部を昇降駆動する昇降駆動手段と、前記昇降部に載置された基板の幅方向および長手方向の位置をそれぞれ規制する幅位置規制手段および長手位置規制手段とを備えた供給部と、前記昇降部に受け渡される積層状態の基板を保持する基板保持部と、この基板保持部に保持された基板を前記昇降部に受け渡す基板受け渡し手段とを備え、前記基板保持部は、基板の長手方向の位置を支持する長手支持部材と、基板の幅方向の位置を支持する幅支持部材とを有し、また前記基板保持部は、移動手段によって水平方向に移動し基板を載置して保持する複数の棒状部材を備え、前記昇降部にこれらの棒状部材が進入可能な切り欠き部を有し、前記受け渡し手段は、前記棒状部材、移動手段、切り欠き部および前記昇降駆動手段によって構成される。
【0008】
本発明によれば、最上段より順次ピックアップされる積層状態の基板を載置する昇降部と、この昇降部を昇降駆動する昇降駆動手段と、昇降部に受け渡しされる積層状態の基板を保持する基板基板保持部と、この基板基板保持部に保持された基板を昇降部に受け渡す基板受け渡し手段とを備えることにより、基板の補給タイミングの制約がなく確実に基板の補給を行え、また部品切れ発生時には即座に基板の受け渡しを行って、装置停止時間を短縮することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の基板の供給装置の斜視図、図2は同基板の供給装置の部分平面図、図3は同基板の供給装置の部分側断面図、図4は同基板の供給装置の拡大部分断面図、図5、図6は同基板供給動作の説明図である。
【0010】
まず図1を参照して基板の供給装置の全体構造を説明する。図1において、基板の供給装置は薄型の基板であるリードフレーム2を後工程に供給する供給部3と、供給部3に補給のために受け渡されるリードフレーム2を積層状態で保持する基板保持部1より構成される。供給部3に積層状態で受け渡されたリードフレーム2は、上段から順次吸着ヘッド5によってピックアップされ、次工程装置に供給される。
【0011】
次に図1、図2を参照して基板保持部1について説明する。基板保持部1は、リードフレーム2を積層状態で載置して保持する保持プレート10を備えている。保持プレート10は水平方向に配設された細長形状の板部材であり、リードフレーム2が載置される部分
は、長手方向に棒状に切削加工されて棒状部材であるフォーク10aとなっている。
【0012】
保持プレート10の上面には、載置されたリードフレーム2の姿勢や位置を支持するために、以下に説明する支持部材が立設されている。長手支持部材13は保持プレート10の幅方向(Y方向)に配置されており、保持プレート10上に載置されたリードフレーム2の長手方向の一方側の端部に当接する。これにより、リードフレーム2の長手方向の位置や姿勢が支持される。
【0013】
長手支持部材13の底部13bは、保持プレート10の上面に当接して配置されており、ボルト16によって保持プレート10に固定される。図2に示すように、最側端(図2において下端)のフォーク10aにはボルト16が挿通し締結される長穴10bが設けられており、ボルト16の締め付け位置を長穴10bに沿って移動させることにより、長手支持部材13の保持プレート10上でのX方向の位置が調整可能となっている。
【0014】
また長手支持部材13のリードフレーム2側の側面には、細長形状の幅支持部材14が上下方向に配設されている。幅支持部材14は、長手支持部材13に水平方向に設けられた長穴13aに挿通されたボルト15によって、長手支持部材13に固定される。幅支持部材14は、保持プレート10上に載置されたリードフレーム2の幅方向の一方側の端面に当接し、リードフレーム2の幅方向の位置や姿勢を支持する。ボルト15の締結位置を長穴13aに沿って移動させることにより、長手支持部材13に固着される幅支持部材14の幅方向(Y方向)の位置が調整可能となっている。
【0015】
基板保持部1には固定ブロック17に固着されたガイドポスト18が立設されており、保持プレート10上に載置されたリードフレーム2の一方側の幅方向端面はガイドポスト18に当接する。すなわち、ガイドポスト18はリードフレーム2の幅方向の位置を支持する基準位置となっている。
【0016】
図2(a)は、長手支持部材13を左方向に移動し、幅支持部材14を拡幅方向(図2において下方向)に移動させた状態を示しており、この状態で長手支持部材13、幅支持部材14の位置は、最も大きいサイズのリードフレーム2に対応した位置に合わされている。これに対し図2(b)は、長手支持部材13を右方向に、幅支持部材14を縮幅方向(図2において上方向)に移動させて、最も小さいサイズのリードフレーム2に位置あわせした状態を示している。
【0017】
このように、長手支持部材13、幅支持部材14の位置を調整することにより、各種のサイズのリードフレームを同一の保持プレート10上に載置することができる。すなわち、多品種のリードフレームを供給対象とすることができる。また、品種対応のための調整作業は、ボルト固定される長手支持部材13、幅支持部材14の位置調整のみでよく、品種切り替え作業を容易に行える。
【0018】
図1に示すように、保持プレート10の下面に固着されたブロック11には、シリンダ12のロッド12aが結合されている。シリンダ12を駆動してロッド12aを突出させることにより、保持プレート10は水平方向に移動し、これにより保持プレート10上に載置されたリードフレーム2は供給部3に移動する。シリンダ12は保持プレート10を水平移動させる移動手段となっている。
【0019】
次に図1、図3を参照して供給部3について説明する。図1、図3において、Z軸モータ7を備えたZ軸テーブル6には、昇降部4が装着されている。昇降部4はテーブル状のブロック部材であり、昇降部4上にはリードフレーム2が積層状態で載置される。図1に示すように、昇降部4の上面には、保持プレート10のフォーク10aの位置に対応して
X方向に挿入溝4aが設けられている。
【0020】
昇降部4の高さ位置を保持プレート10に合わせた状態で、シリンダ2を駆動して保持プレート10を供給部3側へ水平移動させることにより、フォーク10aは挿入溝4a内に挿入される。挿入溝4aはフォーク10aが側方から進入可能な切り欠き部となっている。
【0021】
昇降部4には、Y方向に2つの貫通溝4bが設けられており、貫通溝4bには棒状の幅規制部材25が上下方向に貫通している。昇降部4の下方にはY軸モータ23を備えたY軸テーブル22が水平方向に配設されており、Y軸テーブル22にはブロック24が装着され、ブロック24には棒状の幅規制部材25の下端部が固着されている。Y軸テーブル22を駆動することにより、図3に示すように幅規制部材25は貫通溝4b内で水平方向に移動する。
【0022】
次に、昇降部4上でのリードフレーム2の位置をガイドする幅ガイド部材20、長手ガイド部材21について説明する。昇降部4のZ軸テーブル6と反対側の端面に沿って、上下方向に板状の幅ガイド板20が立設されている。また昇降部4の基板保持部1と反対側の端面に沿って、上下方向に板状の長手ガイド板21が立設されている。昇降部4が昇降動作する際には、昇降部4の端面はこれらの幅ガイド部材20、長手ガイド部材21の側面に沿って昇降する。
【0023】
リードフレーム2が昇降部4上に載置された状態で、Y軸テーブル22を駆動して幅規制部材25を所定位置まで移動させることにより、リードフレーム2の幅方向の端面は幅ガイド板20の側面まで移動する。これにより、リードフレーム2の幅方向の位置が規制される。すなわち、Y軸テーブル22、幅規制部材25および幅ガイド板20は昇降部4上でのリードフレーム2の幅方向の位置を規制する幅位置規制手段となっている。
【0024】
リードフレーム2を基板保持部1から昇降部3に移動させる際には、シリンダ12を駆動して保持プレート10のフォーム10aを挿入溝4a内に進入させ、これにより保持プレート10上のリードフレーム2を昇降部4上に乗り移らせる動作を行う。このとき、リードフレーム2は長手支持部材13に後端部を押される形で移動する。そしてリードフレーム2の先端部が長手ガイド板21の側面まで移動することにより、リードフレーム2の長手方向の位置が規制される。
【0025】
したがって、シリンダ12、長手支持部材13および長手ガイド板21はリードフレーム2の昇降部4上での長手方向の位置を規制する長手位置規制手段となっている。なお、この乗り移り動作時にはリードフレーム2の幅方向の端面は、ガイドポスト18によってガイドされる。
【0026】
前述のように、基板保持部1に保持されたリードフレーム2は、供給部3への補給時には昇降部4上に乗り移るが、このときの乗り移り動作について図4を参照して説明する。図4は基板保持部1のフォーク10aを昇降部4の挿入溝4a内に挿入した状態を示している。図4に示すように、フォーク10aの幅B2、深さD2はいずれも挿入溝4aの幅B1、深さD1よりも小さく設定されている。図4(a)は上面にリードフレーム2を載置した状態のフォーク10aを挿入溝4aに挿入した状態を示している。
【0027】
このとき、リードフレーム2の下面と昇降部4の上面との間にクリアランスC1を、フォーク10aの下面と挿入溝4aの底面との間にクリアランスC2を保つように昇降部4の高さ位置が調整される。このとき、D1>D2となるように寸法が設定されていることから、必ずC2>C1となっている。
【0028】
次いでリードフレーム2を昇降部4に乗り移らせるために、フォーク10aの上面とリードフレーム2の下面との間にクリアランスC3が生じるように、昇降部4をわずかに所定高さだけ上昇させる。このときD1>D2であることから、図4(b)に示すようにリードフレーム2が昇降部4の上面に載置された状態で、フォーク10aを挿入溝4a内で非接触状態、すなわちリードフレーム2の下面との間にクリアランスC4を保つように位置させることが可能となる。
【0029】
したがって、この状態で保持プレート10を後退させることにより、フォーク10aは挿入溝4aから離脱する。以上の動作により、保持プレート10上に保持されていたリードフレーム2を昇降部4に乗り移らせて受け渡すことができる。すなわちリードフレーム2が載置されるフォーク10a、フォーク10aを移動させるシリンダ12、フォーク10aが挿入される挿入溝4aおよび昇降部4を昇降させるZ軸テーブル6は、基板保持部1上のリードフレーム2を昇降部4上に受け渡す受け渡し手段を構成している。
【0030】
この基板供給装置は上記のように構成されており、次に基板供給動作について図5、図6を参照して説明する。まず図5(a)に示すように、基板保持部1のフォーク10a上に積層状態のリードフレーム2を載置する。このとき、長手支持部材13、幅支持部材14およびガイドポスト18(図1)によってリードフレーム2の姿勢・位置が支持されている。そして昇降部4は、図4(a)に示す高さ位置、すなわち受け渡し高さ位置にある。
【0031】
この状態で図5(b)に示すように、シリンダ12のロッド12aを突出させてフォーク10aを挿入溝4a内に挿入する。この動作において、ロッド12aの先端のブロック11は昇降部4の張り出し部4cの下方に入り込むため、ブロック11と昇降部4との位置的な干渉は生じない。
【0032】
この移動において、フォーク10a上のリードフレーム2は後端部を長手支持部材13に押された状態で移動し、前端部が長手ガイド板21の側面に到達する位置まで移動する。これにより、リードフレーム2の長手方向の位置が規制される。
【0033】
次いで図5(c)に示すように、昇降部4を所定高さだけ上昇させ、フォーク10a上にあったリードフレーム2を昇降部4の上面4cに乗り移らせる。このとき、フォーク10aの下面と挿入溝4aの底面との間には、クリアランスが保たれている(図4(b)に示す状態参照)。そしてこの状態で、図5(d)に示すように、シリンダ12のロッド12aを没入させてフォーク10aを後退させる。これにより、リードフレーム2の昇降部4への受け渡しが完了する。
【0034】
この後、図6(a)に示すように、Y軸テーブル22を駆動して幅規制部材25を移動させ、幅ガイド板20と幅規制部材25との間隔をリードフレーム2の幅寸法に合わせる。これにより、リードフレーム2の幅方向の位置規制が完了し、リードフレーム供給が可能な状態となり、以下に説明するリードフレーム2の後工程装置への供給が行われる。
【0035】
まず吸着ヘッド5を昇降部4のリードフレーム2に位置合わせしてリードフレーム2に対して下降させ、積層状態のリードフレーム2の最上段のリードフレーム2を吸着パッド5aによって吸着し、図6(b)に示すように吸着ヘッド5を上昇させることにより、リードフレーム2を1枚だけピックアップする。
【0036】
この後吸着ヘッド5は後工程装置側へ移動し、吸着保持したリードフレーム2を所定位置に移載する。そして同様な供給動作が繰り返される。この供給動作において、昇降部4
上に載置された積層状態のリードフレーム2の最上段の高さ位置が、常に吸着ヘッド5によるピックアップ高さに一致するように昇降部4の上昇動作が制御される。
【0037】
そして図6(c)に示すように、所定高さ位置まで昇降部4が上昇することにより、リードフレーム2の部品切れが検知される。この後、昇降部4は当初の受け渡し高さまで下降するとともに、図6(d)に示すように幅規制部材25が元位置に復帰する。これにより、基板保持部1から昇降部4への新たなリードフレーム2の受け渡しが可能な状態となる。
【0038】
基板保持部1のフォーク10a上へのリードフレーム2の補給は、図5(d)に示す保持プレート10の戻り動作以降いつでも可能であることから、図6(c)に示す部品切れ発時までには、リードフレーム補給のための十分な余裕時間が確保され、この間に作業者は確実に基板保持部1へリードフレームを補給することができる。
【0039】
したがって、供給部3における部品切れ発生時には、即座に基板保持部1から供給部3へのリードフレームの受け渡しを行うことができる。したがって、部品補給作業のための装置停止時間が短縮され、生産性を向上させることができる。
【0040】
また、多数のマガジンを装備する方式の供給装置と比較すれば、マガジン配置用のスペースを必要としないことから省スペース・コンパクトな供給装置が実現されると共に、各リードフレーム品種毎に多数の専用マガジンを用意する必要がないことから設備費用の削減が実現される。
【0041】
さらに、品種切り替え時の段取り替えにも、多数のマガジンの入れ替えや付帯部品の取り替えを必要とせず、最小限の調整作業のみでよいことから、段取り替え作業を容易に短時間で行うことができ、汎用性に優れた供給装置となっている。
【0042】
なお本実施の形態では、基板としてリードフレームの例を示したが、これに限定されずプリント基板、セラミック基板等積層状態で供給されるものであれば本発明を適用することができる。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、最上段より順次ピックアップされる積層状態の基板を載置する昇降部と、この昇降部を昇降駆動する昇降駆動手段と、昇降部上に受け渡しされる基板を保持する基板基板保持部と、この基板基板保持部に保持される基板を昇降部に受け渡す基板受け渡し手段とを備えたので、基板の補給タイミングの制約がなく確実に基板の補給を行え、また部品切れ発生時には即座に基板の受け渡しを行って、装置停止時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態の基板の供給装置の斜視図
【図2】 本発明の一実施の形態の基板の供給装置の部分平面図
【図3】 本発明の一実施の形態の基板の供給装置の部分側断面図
【図4】 本発明の一実施の形態の基板の供給装置の拡大部分断面図
【図5】 本発明の一実施の形態の基板供給動作の説明図
【図6】 本発明の一実施の形態の基板供給動作の説明図
【符号の説明】
1 基板保持部
2 リードフレーム
3 供給部
4 昇降部
4a 挿入溝
6 Z軸テーブル
10 保持プレート
10a フォーク
12 シリンダ
13 長手支持部材
14 幅支持部材
20 幅ガイド板
21 長手ガイド板
22 Y軸テーブル
25 幅規制部材
Claims (1)
- 積層状態で収納された基板を後工程装置に供給する基板の供給装置であって、積層状態の基板が載置される昇降部と、この昇降部を昇降駆動する昇降駆動手段と、前記昇降部に載置された基板の幅方向および長手方向の位置をそれぞれ規制する幅位置規制手段および長手位置規制手段とを備えた供給部と、前記昇降部に受け渡される積層状態の基板を保持する基板保持部と、この基板保持部に保持された基板を前記昇降部に受け渡す基板受け渡し手段とを備え、
前記基板保持部は、基板の長手方向の位置を支持する長手支持部材と、基板の幅方向の位置を支持する幅支持部材とを有し、また前記基板保持部は、移動手段によって水平方向に移動し基板を載置して保持する複数の棒状部材を備え、前記昇降部にこれらの棒状部材が進入可能な切り欠き部を有し、前記受け渡し手段は、前記棒状部材、移動手段、切り欠き部および前記昇降駆動手段によって構成されることを特徴とする基板の供給装置。
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