JP4451999B2 - Printed circuit board holding device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板保持装置に関するものであり、特に、負圧によりプリント配線板を吸着して支持する装置に関するものである。なお、プリント配線板は、電気部品が装着されれば、厳密にはプリント回路板となるが、本明細書では、煩雑さを避けるために、電気部品が装着されてもされなくてもプリント配線板と称することとする。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板の多くは、合成樹脂等の電気部品絶縁体から成る比較的薄い基板に導電材料から成る回路パターンが形成されたものであり、可撓性を有する。したがって、このようなプリント配線板に電気部品（電子部品を含む）を装着する場合や、電気部品装着のために接着剤，クリーム状半田を塗布する場合等にはプリント配線板を裏側の相当多数の点で支持しなければ、精度良く平面を保って支持することができない。
【０００３】
そのため、従来、例えば、特開平７−１５１８９号公報に記載されているように、負圧によりプリント配線板を吸着し、支持することが知られている。この公報に記載のプリント配線板保持装置は、台板と、複数のバックアップピンとを備えている。台板には、その上面に開口する複数の負圧供給穴が形成されるとともに、台板内に設けられた通路等を経て負圧源に接続されている。バックアップピンは、長手形状のピン部と、容器状の台座部とを備え、ピン部には軸方向に貫通する通路が形成されるとともに、台座部内の空間に連通させられている。バックアップピンは、台座部の下端面において、負圧供給穴の開口周辺に密着する状態で台板の上面に取り付けられ、その状態では、ピン部内の通路が台座部内の空間を経て負圧供給穴に連通させられ、負圧が供給されることにより、プリント配線板を吸着し、下方から支持する。
【０００４】
バックアップピンは、プリント配線板を、その電気部品の装着等が行われる作業面ないし表面とは反対側の裏面において、プリント配線板自体の凹凸や装着された電気部品等を避けて保持する。したがって、プリント配線板の裏面のうち、バックアップピンによって保持し得る領域は限られ、保持可能領域の位置に応じて、台板へのバックアップピンの設置位置が制限され、台板に設けられた複数の負圧供給穴のうち、選択された負圧供給穴にバックアップピンが取り付けられる。そのため、バックアップピンが取り付けられない負圧供給穴には、キャップが被せられ、負圧の漏れが防止されるようにされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
しかしながら、バックアップピンが取り付けられない負圧供給穴にキャップを被せることは面倒であり、台板にバックアップピンが取り付けられ、プリント配線板を負圧により吸着して支持するプリント配線板保持装置を得るのに時間がかかる。
本発明は、以上の事情を背景とし、保持台に取り付けられた保持部材により、プリント配線板を負圧によって吸着して保持するプリント配線板保持装置を容易にかつ短時間で得ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、(a)平板状の上面に複数の負圧供給穴が開口させられた保持台と、(b)それら複数の負圧供給穴の開口周辺に下端面において密着する状態で保持台の上面に取り付けられ、内部を貫通して上端面に開口する負圧通路が形成された少なくとも１個の保持部材と、(c)前記複数の負圧供給穴の各々に対して設けられ、前記保持部材が取り付けられない状態では閉じているが、保持部材の前記保持台への取付けに応じて開き、負圧供給穴と前記負圧通路とを連通させる開閉弁とを含み、保持部材の上端面においてプリント配線板を支持するとともに、負圧通路を経て負圧供給穴から供給される負圧によりプリント配線板を吸着するプリント配線板保持装置であって、前記開閉弁が、(i)前記負圧供給穴の前記開口の側の端部に、上向きの弁座を備えて形成された弁穴と、(ii)その弁穴内に配設され、前記弁座に着座した状態では負圧供給穴を遮断する弁子と、(iii)その弁子の弁穴からの離脱を防止する離脱防止部とを含むとともに、前記保持台の前記負圧供給穴の少なくとも前記弁座の周辺部が非磁性材料により形成され、かつ、前記保持部材の前記下端面の近傍部と前記弁子との一方が永久磁石とされ、他方が強磁性材料により形成されたプリント配線板保持装置が得られる。
このプリント配線板保持装置においては、保持台に設けられた複数の負圧供給穴のうちから選定された負圧供給穴に対応する位置にのみ保持部材が取り付けられる。その取付けに応じて開閉弁が開かれ、負圧供給穴が保持部材内の負圧通路と連通させられて、負圧通路に負圧が供給される状態となる。保持部材がその上端面においてプリント配線板を下方から支持するためプリント配線板が下がらず、負圧によりプリント配線板を吸着するため、プリント配線板が上がることがなく、プリント配線板の所望の箇所を、保持台に接近する方向あるいは離れる方向の反りを生ずることなく、保持し得る。保持部材が取り付けられない負圧供給穴は開閉弁が閉じたままであり、従来のように、保持部材が取り付けられない負圧供給穴をプラグやキャップを用いて塞がなくても、負圧が漏れることはなく、プリント配線板の所望の箇所を保持台から所望の距離の位置に保持し得るプリント配線板保持装置を容易にかつ短時間で得ることができる。
負圧供給穴の少なくとも弁座周辺部を形成する部分が非磁性材料から成るものとされているため、弁子が永久磁石から成っていても、強磁性材料から成っていても、保持部材が保持台に取り付けられない状態では、弁子は自重により弁座に着座し、開閉弁が閉じられている。保持部材が保持台に取り付けられれば、弁子と保持部材とのうち、強磁性材料から成るものが磁化され、磁力により弁子が保持部材に吸引されて弁座から離れ、開閉弁が開かれる。弁穴には離脱防止部が設けられているため、弁子が弁穴から離脱することはなく、保持部材が保持台から取り外されれば、弁子は自重によって弁座に着座した状態に戻り、開閉弁が閉じられる。保持部材が取り付けられない負圧供給穴に対して設けられた開閉弁の弁子は、弁座に着座したままであり、負圧供給穴に負圧が供給される状態では、負圧により吸引され、弁座に着座し、開閉弁は閉じた状態に保たれ、負圧の漏れが良好に防止される。
本発明によって、また、下記各態様のプリント配線板保持装置が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
下記の各項の中には補正により特許請求の範囲に記載の発明ではなくなったものもあるが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。
（１）平板状の上面に複数の負圧供給穴が開口させられた保持台と、
それら複数の負圧供給穴の開口周辺に下端面において密着する状態で保持台の上面に取り付けられ、内部を貫通して上端面に開口する負圧通路が形成された少なくとも１個の保持部材と
を含み、保持部材の上端面においてプリント配線板を支持するとともに、負圧通路を経て負圧供給穴から供給される負圧によりプリント配線板を吸着するプリント配線板保持装置において、
前記複数の負圧供給穴の各々に対して、前記保持部材が取り付けられない状態では閉じているが、保持部材の前記保持台への取付けに応じて開き、負圧供給穴と前記負圧通路とを連通させる開閉弁を設けたプリント配線板保持装置。
（２）前記開閉弁が、
前記負圧供給穴の前記開口側端部に、上向きの弁座を備えて形成された弁穴と、
その弁穴内に配設され、前記弁座に着座した状態では負圧供給穴を遮断する弁子と、
その弁子の弁穴からの離脱を防止する離脱防止部と
を含み、前記保持台の前記負圧供給穴の少なくとも弁座周辺部を形成する部分が非磁性材料から成り、かつ、前記保持部材の前記下端面近傍部と前記弁子との一方が永久磁石から成り、他方が強磁性材料から成る (1)項に記載のプリント配線板保持装置。
弁子は、球体，半球体，円錐体，円錐台体，一端部が半球状を成す円柱体あるい一端部が円錐台体を成し、他端部が円柱体をなす形状等、種々の形状が採用可能である。
弁子を半球体，円錐体，円錐台体，一端部が半球状を成す円柱体あるい一端部が円錐台体を成し、他端部が円柱体をなす部材とする場合、その一端部に、弁子の軸線に直角な一平面状の被吸着面が設けられ、弁子は被吸着面が離脱防止部側に位置する姿勢で弁穴内に配設される。そのため、弁子の保持部材の下端面近傍部によって吸着される被吸着面の面積が広く、強い吸着力で吸着される。
弁子を半球体等、方向性を有する形状とする場合、すなわち弁子の弁座に着座する部分と、離脱防止部に当接する部分とが決まっている場合、弁子が弁座からの離間と着座とを繰り返しても、弁子の予め定められた部分が傾くことなく、弁座に平らに着座することが望ましく、弁子の傾きを規制する手段を設けることが望ましい。例えば、弁子の被吸着面と離脱防止部との間の距離を短くすれば、両者の係合によって弁子の傾きが規制され、弁子が傾くことなく弁座に着座し、開閉弁が良好に閉じられる。この場合、弁子の被吸着面および離脱防止部の被吸着面に当接する部分が傾き規制手段を構成する。あるいは弁子の外周面と弁穴の内周面との間の隙間を小さくし、両者の係合によって弁子の傾きが規制されるようにしてもよい。この場合、弁子の外周面および弁穴の内周面が傾き規制手段を構成する。
あるいは弁子を円錐体，円錐台体あるいは円錐台体および円柱体を含む部材とする場合、その弁座に着座する部分と、離脱防止部側とは反対側の端部との軸方向の距離は、弁座に着座する部分と離脱防止部側の端部との軸方向の距離に比較して長くすることが望ましい。このようにすれば、弁子が弁座に着座するとき、弁子が弁座にぶら下がる状態となり、弁子が傾くことなく、平らな状態で弁座に着座し易い。この場合、弁子の弁座に着座する部分と、離脱防止部側とは反対側の端部との間の部分が傾き規制手段を構成する。
（３）前記保持部材の前記下端面近傍部が永久磁石から成り、前記弁子が強磁性材料から成る (2)項に記載のプリント配線板保持装置。
保持部材の下端面近傍部の方が弁子より大きいことが多く、本態様によれば、大きい永久磁石により大きい磁力が得られ、弁子が弁座から確実に離間させられる。
また、弁子を強磁性材料製とすれば、離脱防止部を強磁性材料から成るものとすることができ、保持部材の永久磁石により磁化された離脱防止部に強磁性材料製の弁子が吸引されて、確実に弁座から離間させられる。特に、後述するように、非磁性材料製の保持台本体に、強磁性材料製の離脱防止板が固定され、その離脱防止板の弁穴に対応する部分が離脱防止部として機能するようにされる場合には、保持部材の下端面近傍部を構成する永久磁石によって離脱防止板が磁化されることにより、保持部材が離脱防止板に磁力によって十分大きな力で固定されるとともに、磁化された離脱防止板に弁子が吸引され、開閉弁が開かれる。
さらに、弁子の形状の自由度が高くなる。弁子を永久磁石製とすれば、弁子が弁座からの離間と着座とを繰り返しても磁極の向きが変わらないようにしなければならないのに対し、強磁性材料製であれば方向性が問われず、弁子が弁座からの離間，着座を繰り返す毎に位相が変わってもよく、形状の自由度が高いのである。なお、弁子を永久磁石製とするのであれば、例えば、弁子の方向を一定に保ち、磁極の向きが変わることを防止する方向維持手段を設ければよいが、弁子が、例えば、一端部に半球状部を有する円柱体等、方向性を有する形状であれば、
(2)項において説明したように、傾き規制手段を設けることにより、弁子の傾きが防止されるとともに回転が防止され、磁極の向きが変わることが防止される。傾き規制手段とは別に、あるいはそれと共に方向維持手段を設けてもよい。
（４）前記弁子が球体である (3)項に記載のプリント配線板保持装置。
弁子を球体とすれば、弁座に着座し易く、開閉弁が確実に閉じられる。また、市販の鋼球を弁子として使用することが可能となり、開閉弁を安価に製造することができる。
（５）前記離脱防止部が、前記弁穴の開口を覆い、前記弁子と当接して弁子が弁穴から離脱することを防止するとともに、弁子が当接した状態においても弁子により閉塞されず、前記負圧供給穴と前記負圧通路とを連通状態に保つ連通穴を備えた離脱防止部材を含む (2)項ないし (4)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
連通穴は一つ設けてもよく、複数設けてもよい。連通穴の形状は、種々の形状が採用可能であり、例えば、円形としてもよく、扇形としてもよい。
負圧は、負圧供給穴から連通穴を経て負圧通路に供給される。
（６）前記保持部材の前記下端面近傍部が永久磁石から成り、前記離脱防止部材が強磁性材料から成る (5)項に記載のプリント配線板保持装置。
保持部材が保持台に載置されれば、弁子および離脱防止部材が磁化され、弁子が離脱防止部に吸引されるとともに、保持部材も弁子および離脱防止部材に吸引され、保持台に固定される。強磁性材製の離脱防止部材および弁子と保持部材の永久磁石により構成された部分とが固定装置を構成するのである。保持部材は、例えば、ボルト等の固定装置によって保持台に固定してもよい。しかし、保持台への取付け，取外し作業が面倒であるのに対し、磁力により固定するのであれば、保持部材を保持台上に載せるだけでよく、保持部材の保持台への取付け，取外しを容易に短時間で行うことができる。
なお、保持部材がプリント配線板を保持した状態では、保持部材が負圧により保持台に吸着され、強固に固定される。保持部材の下端が負圧供給穴の開口周辺に密着させられ、負圧通路に供給される負圧によってプリント配線板が吸着されるのと同時に、保持部材が負圧によって保持台に吸着されるのである。この吸着機能を、保持部材がプリント配線板を保持しない状態においても積極的に利用するためには、保持部材内部を貫通する負圧通路に絞りを設ければよい。保持部材がプリント配線板を保持していない状態においては、保持部材の上端開口から負圧通路に空気が流入するが、絞りを設ければこの流入量を抑制することができ、保持部材の負圧供給穴の開口周辺に密着させられた下端の内側に十分な負圧が得られるのである。
（７）前記離脱防止部材の下面に、前記弁子の少なくとも一部を収容して、その弁子の前記弁穴の半径方向に関する位置決めを行う位置決め凹部が形成された (5)項または (6)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
本態様によれば、弁子が離脱防止部材によって離脱を防止された状態における弁子と連通穴との、弁穴の半径方向における位置が決められ、連通穴が弁子によって塞がれることがなく、負圧供給穴と負圧通路とを連通させる状態が確実に得られる。
（８）前記離脱防止部材が、前記複数の負圧供給穴の少なくとも一部のものに対応する複数の弁穴を覆う大きさを有し、前記保持台の上面に固定された離脱防止板である (5)項ないし (7)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
離脱防止板は、複数の負圧供給穴の全部に対応する複数の弁穴を覆う大きさを有するものとしてもよく、一部の負圧供給穴に対応する複数の弁穴を覆う大きさを有するものとしてもよい。
本項においては、離脱防止板の弁穴に対応する部分が離脱防止部として機能し、保持部材の下端面近傍部が永久磁石から成り、弁子が強磁性材料から成り、離脱防止部板が強磁性材料から成るのであれば、保持部材は、強磁性材料製の離脱防止板によって十分な大きさの磁力で保持台に固定される。
一つの離脱防止板によって複数の弁穴を覆うことができ、離脱防止部材の保持台への取付けを容易に行うことができる。
（９）前記開閉弁が、
前記負圧供給穴の前記開口端部に、負圧供給穴より大きな直径で形成された弁穴と、
その弁穴の開口を覆う状態で前記保持台に対して固定的に設けられ、貫通穴とその貫通穴の周辺に形成された弁座とを有する弁座部材と、
前記弁穴内に、前記弁座に着座する閉位置と弁座から離れた開位置とに移動可能に設けられた弁子と、
その弁子を、前記弁座に向かって付勢するばね部材と、
前記保持部材と前記弁子との一方から突出し、前記保持部材が前記負圧供給穴の周辺に密着させられた状態では、保持部材と弁子との他方に当接し、前記ばね部材の付勢力に抗して弁子を前記弁座から離間させ、保持部材が負圧供給穴の周辺に密着させられない状態では、弁子がばね部材の付勢力により弁座に着座することを許容する開弁突起と
を含む (1)項に記載のプリント配線板保持装置。
本態様のプリント配線板保持装置においては、保持部材が保持台に取り付けられた状態では、開弁突起が、保持部材と弁子との他方に当接することにより、弁子が弁座から離れ、負圧通路と負圧供給穴とが連通させられる。保持部材が保持台から取り外された状態では、弁子が弁座に着座して開閉弁が閉じられた状態に保たれるため、保持部材が取り付けられない負圧供給穴を閉塞部材によって塞ぐ必要がなく、プリント配線板の所望の箇所を保持台から所望の距離の位置に保持し得るプリント配線板保持装置を容易にかつ短時間で得ることができる。
（１０）前記開弁突起が、前記弁子から突出し、弁子が前記弁座に着座した状態では、前記貫通穴を貫通して外部まで突出するものである (9)項に記載のプリント配線板保持装置。
（１１）前記開弁突起が、前記保持部材に、その保持部材の下端面より下方に突出した状態で設けられ、保持部材が前記保持台に取り付けられた状態では前記貫通穴を貫通して前記弁穴内に突入し、前記弁子を前記弁座から前記ばね部材の付勢力に抗して押し離すものである (9)項に記載のプリント配線板保持装置。
開弁突起が貫通穴に嵌入している限り、保持台の負圧供給穴と保持部材の負圧通路との連通が保証されるようにすることができ、開弁突起が連通保証突起を兼ねることとなる。
（１２）前記開閉弁が、前記弁子が前記弁座に着座した状態において弁子と弁座との間からの負圧の漏れを防止するシール部材を含む (2)項ないし(11)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
（１３）前記シール部材が、前記弁座より柔らかい材料から成り、弁座を覆うパッドを含む(12)項に記載のプリント配線板保持装置。
パッドは、例えば、合成樹脂製あるいはゴム製とされる。
保持部材が保持台から取り外され、弁子が弁座に着座するとき、弁子はパッドを介して弁座に着座する。そのため、 (2)〜 (8)項に記載の開閉弁においては、負圧供給穴に負圧が供給される状態では、負圧により弁子が吸引されてパッドに押し付けられ、パッドが変形させられて隙間なく弁子に密着し、負圧の漏れがより確実に防止される。また、 (9)〜(11)項に記載の開閉弁においては、弁子がばね部材の付勢によりパッドに押し付けられて負圧の漏れがより確実に防止される。なお、弁座をパッドにより覆うとともに、弁子をパッドにより覆ってもよく、あるいは弁子のみをパッドにより覆ってもよい。
（１４）前記シール部材がＯリングを含む(12)項に記載のプリント配線板保持装置。
Ｏリングは、弁座とは別に設けてもよく、弁座として機能するように設けてもよい。また、Ｏリングは弁子に設けてもよく、弁穴に設けてもよい。
Ｏリングを弁座とは別に設ける場合、弁子が弁穴に設けられた弁座に着座して開閉弁が閉じられるとともに、Ｏリングに接触する。負圧の供給による弁子の吸引あるいはばね部材の付勢により弁子がＯリングに押し付けられ、Ｏリングが弾性変形させられて弁子に密着し、負圧の漏れを確実に防止する。弁子の弁座への着座によってＯリングの弾性変形限度が規定され、Ｏリングが過剰に弾性変形させられてシール機能が低下することが回避される。
Ｏリングを弁座として機能させる場合、Ｏリングが弁穴の内周面と弁子とに接触し、負圧の供給による弁子の吸引あるいはばね部材の付勢により、弁子がＯリングを弾性変形させつつ着座し、開閉弁が閉じられるとともに、Ｏリングにより負圧の漏れが防止される。
（１５）前記シール部材と弁子との少なくとも一方の少なくとも表面が固着防止材料により形成された(12)項ないし(14)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
シール部材と弁子との少なくとも一方の少なくとも表面を固着防止材料により形成すれば、シール部材と弁子とが接触したままの状態となり、開閉弁が開かれず、プリント配線板が吸引されない事態の発生が回避される。固着防止材料としては、例えば、通常シール部材の材料とされるゴムおよびその類似物より化学的に安定な化学的安定材料、あるいは、ゴムおよびその類似物より摩擦係数が小さい低摩擦係数材料が好適である。前者は、シール部材と弁子とが長時間接触状態に保たれた場合の固着防止に特に有効であり、後者は頻繁に接触離間が繰り返される際の固着（離間不良）防止に有効である。シール部材や弁子の表面のみが固着防止材料により形成される場合には、母材表面に固着防止層が形成されることとなり、この固着防止層は母材より化学的に安定な材料、あるいは摩擦係数の低い材料とされる。固着防止材料としては、例えば、ポリテトラフルオルエチレンが好適である。ポリテトラフルオルエチレンは化学的に安定であり、低摩擦係数の材料でもある。
（１６）前記複数の負圧供給穴が、前記保持台の前記上面に、ほぼ均一にかつ規則的に並んで開口させられた (1)項ないし(15)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
プリント配線板の保持部材によって保持可能な部分の分布が不規則であっても、負圧供給穴がほぼ均一にかつ規則的に並んで設けられていれば、いずれかの負圧供給穴に対応する位置に保持部材を取り付けることによって、プリント配線板を保持させることができる。
（１７）前記保持部材が棒状部を有し、その棒状部の上端面においてプリント配線板を支持するとともに、その棒状部の上端部に、その棒状部の上端面の周囲においてプリント配線板に密着するゴムまたはその類似物から成る吸着カップが取り付けられた (1)項ないし(16)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
吸着カップにより、保持部材とプリント配線板との間からの負圧の漏れが防止され、プリント配線板がより確実に保持部材によって保持される。
（１８）前記保持部材が、下端部に取付座を有し、その取付座の下面に、前記負圧供給穴の開口の面積の２倍以上の開口面積を有する接続凹部が形成された (1)項ないし(17)項のいずれか一つに記載のプリント配線板保持装置。
保持部材のプリント配線板を保持する部分は、取付座の中央に設けてもよく、中央から外れた位置に設けてもよい。
接続凹部が負圧供給穴の開口から外れない範囲において、保持部材を保持台上の任意の位置に取り付けることができる。１つの負圧供給穴に対して取り付けられた保持部材のプリント配線板保持位置を変えることができるのであり、保持台のプリント配線板の保持可能な部分に丁度対応する位置に負圧供給穴がなくても、プリント配線板を保持することができ、負圧供給穴の数を少なくすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電気部品装着システムのプリント配線板保持装置に適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において１０は配線板作業システムの一種である電気部品装着システムとしての電気部品装着システム１２の本体フレームたるベースであり、ベース１０上には、作業装置の一種である電気部品装着装置としての電子部品装着装置１６，電気部品供給装置たる電子部品供給装置１８およびプリント配線板支持搬送装置２０等が設けられている。プリント配線板支持搬送装置２０は、Ｘ軸方向（図１においては左右方向）に配設された配線板コンベア２２を有し、プリント配線板２４は配線板コンベア２２により搬送されるとともに、図示を省略する停止装置たるストッパにより、予め定められた電子部品装着位置において停止させられて位置決めされ、支持される。このプリント配線板支持搬送装置２０については後に詳しく説明する。配線板コンベア２２の一側には電子部品供給装置１８が設けられている。この電子部品供給装置１８については、本発明と直接関連がないため、説明を省略する。
【０００７】
本実施形態の電子部品装着装置１６は、特許第２８２４３７８号公報に記載の電子部品装着装置と同様に構成されており、簡単に説明する。
電子部品装着装置１６は、作業ヘッドたる部品装着ヘッド３０が互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に直線移動して、電気部品の一種である電子部品３２を搬送し、装着するものとされている。そのため、ベース１０の配線板コンベア２２のＹ軸方向における両側にはそれぞれ、ボールねじ３４がＸ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｘ軸テーブル３６に設けられた図示しない２個のナットの各々に螺合されており、これらボールねじ３４がそれぞれ、Ｘ軸テーブル駆動用モータ３８によって回転させられることにより、Ｘ軸テーブル３６がＸ軸方向に移動させられる。なお、ベース１０上には、２つのボールねじ３４の下側にそれぞれ図示を省略する案内部材たるガイドレールが設けられており、Ｘ軸テーブル３６は図示を省略する被案内部材たるガイドブロックにおいてガイドレールに摺動可能に嵌合され、移動が案内される。
【０００８】
Ｘ軸テーブル３６上には、ボールねじ４０（図２参照）がＹ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｙ軸テーブル４２が図示しないナットにおいて螺合されている。このボールねじ４０がＹ軸テーブル駆動用モータ４４（図１参照）によって回転させられることにより、Ｙ軸テーブル４２は案内部材たる一対のガイドレール４６に案内されてＹ軸方向に移動させられる。以上、ナット，ボールねじ３４，Ｘ軸テーブル３６およびＸ軸テーブル駆動用モータ３８、およびナット，ボールねじ４０，Ｙ軸テーブル４２およびＹ軸テーブル駆動用モータ４４等がＸＹロボット４８を構成し、部品装着ヘッド３０はＸＹロボット４８により、プリント配線板２４の表面に平行な方向に移動させられる。プリント配線板２４は水平に搬送され、位置決め支持され、部品装着ヘッド３０は、ＸＹロボット４８により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。
【０００９】
Ｘ軸テーブル３６にはまた、Ｙ軸テーブル４２より下側であって、Ｙ軸方向において電子部品供給装置１８とプリント配線板保持装置２０との間の位置に、電子部品３２の保持姿勢を撮像する撮像装置としてのＣＣＤカメラが設けられている。このＣＣＤカメラについても、本発明と直接関連がないため、説明を省略する。Ｙ軸テーブル４２の垂直な側面５０には、図２に示すように、部品装着ヘッド３０が昇降可能かつ回転可能に取り付けられるとともに、部品装着ヘッド３０を昇降させる昇降装置５２，部品装着ヘッド３０を中心線まわりに回転させる回転装置５４，プリント配線板２４に設けられた基準マークを撮像する撮像装置としてのＣＣＤカメラ５６（図１参照。図２においては、ＣＣＤカメラ５６の図示は省略されている。）が設けられている。
【００１０】
部品装着ヘッド３０は、図２に示すように、電子部品３２を吸着する部品保持の一種である吸着ノズル６０と、その吸着ノズル６０を着脱可能に保持するホルダ６２とを有し、ホルダ６２はＸＹロボット４８により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。本実施形態では、吸着ノズル６０は、ホルダ６２に負圧により吸着されて保持される。そのため、ホルダ６２は、空気通路６４，回転バルブ６６，電磁方向切換弁６８を経て負圧源７０および大気に接続されており、電磁方向切換弁６８の切換えにより、ホルダ６２が負圧源７０と大気とに択一的に連通させられて、吸着ノズル６０を保持，開放する。また、吸着ノズル６０は、空気通路７４，回転バルブ７６，電磁方向切換弁７８，８０を経て負圧源７０，正圧源８２および大気に接続されており、電磁方向切換弁７８，８０の切換えにより、吸着ノズル６０が負圧源７０，正圧源８２および大気に択一的に連通させられる。吸着ノズル６０は負圧により電子部品３２を吸着し、正圧の供給により電子部品３２を開放する。負圧源７０は負圧供給装置ないし空気吸引装置であり、正圧源８２は、正圧のエアを供給するエア供給装置である。電磁方向切換弁６８，７８，８０は、本実施形態ではＹ軸テーブル４２に搭載されており、電磁方向切換弁６８，８０は、Ｙ軸テーブル４２に設けられた図示しないコネクタによって負圧源７０，正圧源８２に接続されている。
【００１１】
プリント配線板支持搬送装置２０は、図３に示すように、配線板昇降装置１７０，配線板クランプ装置１７２およびプリント配線板保持装置１７４を備えている。配線板昇降装置１７０は、配線板リフタ１７６を有している。配線板リフタ１７６の下面からは一対のガイドロッド１７８が延び出させられ、ベース１０に固定の案内筒１８０に昇降可能に嵌合されている。配線板リフタ１７６の下面にはまた、ボールねじ１８２が固定され、ベース１０に垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたナット１８４に螺合されており、ナット１８４が昇降用モータ１８６（図１２参照）によって回転させられることによりボールねじ１８２が上下方向に移動し、配線板リフタ１７６が昇降させられる。
【００１２】
配線板クランプ装置１７２は、図１に示すように、配線板搬送方向（Ｘ軸方向）に平行に設けられた固定ガイド１８８と可動ガイド１９０とを有している。これら固定ガイド１８８および可動ガイド１９０の互いに対向する面に前述の配線板コンベア２２が設けられ、プリント配線板２４を搬送するようにされている。固定ガイド１８８および可動ガイド１９０の上端面にはそれぞれ、図３に可動ガイド１９０について示すように、内側に僅かに突出する配線板押さえ部１９４が一体的に設けられており、これら配線板押さえ部１９４は、配線板コンベア２２を構成する搬送部材たる搬送ベルト１９６上に載せられたプリント配線板２４の上面との間に僅かな隙間を隔てて設けられている。
【００１３】
固定ガイド１８８および可動ガイド１９０の互いに対向する面にはまた、図示は省略するが、上記配線板押さえ部１９４と共同してプリント配線板２４をクランプする可動クランプ部材たるクランププレートが設けられている。これらクランププレートは、固定ガイド１８８，可動ガイド１９０の長手方向に平行な長手形状を成し、それぞれ、常には、付勢手段としての複数のスプリングの付勢により、配線板押さえ部１９４から離間して、搬送ベルト１９６より下方に位置するアンクランプ位置に保持されている。プリント配線板２４のクランプ時には、クランププレートは複数の駆動装置たるクランプシリンダにより配線板押さえ部１９４に接近させられ、配線板押さえ部１９４と共同してプリント配線板２４の縁部を挟んでクランプする。本実施形態では、これら配線板押さえ部１９４，クランププレート，スプリング，クランプシリンダ等が配線板クランプ装置１７２を構成している。
【００１４】
可動ガイド１９０は、ベース１０により配線板搬送方向と直交する方向に移動可能に支持されている。図３に示すように、ベース１０に固定の支持ブロック１９８の上端面には、水平面内において配線板搬送方向と直交する方向に延びる案内部材たるガイドレール２００が設けられており、可動ガイド１９０はその下面に固定の被案内部材たるガイドブロック２０２においてガイドレール２００に移動可能に嵌合されている。可動ガイド１９０はガイドレール２００に案内されて、図示しない送りねじ，ナットおよび駆動源たる搬送幅変更用モータを含む移動装置ないしコンベア幅変更装置により移動させられ、固定ガイド１８８に対して接近，離間させられて、搬送コンベア２２によるプリント配線板２４の搬送幅が自動的に変更される。搬送幅の変更はオペレータによって手動で行われるようにしてもよい。
【００１５】
プリント配線板保持装置１７４は、配線板リフタ１７６上に設けられており、配線板昇降装置１７０により昇降させられる。プリント配線板保持装置１７４は、図４に示すように、保持台２１０と、保持台２１０に取り付けられた保持部材の一種である保持ピンたる複数のバックアップピン２１２とを備えており、プリント配線板２４の裏面２１５（図２参照）を吸着して支持する。保持台２１０は、互いに重ねられた離脱防止板２１６，ベース２１８，スペーサ２２０，カバー２２２を含む。保持台２１０の本体部材としてのベース２１８は平板状を成し、非磁性材料、例えばアルミニウムにより作られている。ベース２１８には、複数の負圧供給穴２２４が厚さ方向に貫通し、ベース２１８の上下両面に開口して形成されている。負圧供給穴２２４は段付状を成し、スペーサ２２０が重ねられる側が小径とされ、離脱防止板２１６が重ねられる側が大径とされ、大径部が弁穴２２６を構成している。これら複数の負圧供給穴２２４は、図６に示すように、千鳥状の配置で設けられている。
【００１６】
スペーサ２２０は薄い平板状を成し、複数の負圧供給穴２２４に対応する部分に、厚さ方向に貫通する連絡通路形成用開口２３２が形成されている。カバー２２２も平板状を成し、ベース２１８と共同してスペーサ２２０を挟み、それにより連絡通路形成用開口２３２が両側で塞がれて連絡通路２３４が形成されている。
【００１７】
カバー２２２には、図示は省略するが、厚さ方向に貫通し、連絡通路２３４と連通する連通孔（図示省略）が形成されている。保持台２１０は、配線板リフタ１７６上に、図示しない固定装置によって固定されており、その状態では、カバー２２２に形成された連通孔が、配線板リフタ１７６内に形成された図示しない通路に接続され、その通路等によって負圧源７０に接続された状態となる。この通路と負圧源７０との間には、図示は省略するが、切換弁装置が設けられており、切換弁装置の切換えにより、負圧供給穴２２４が負圧源７０と大気とに選択的に連通させられる。
【００１８】
離脱防止板２１６は、本実施形態では強磁性材料、例えば鋼によって作られており、薄い板状を成し、ベース２１８の上面に重ねられている。離脱防止板２１６は、本実施形態では、ベース２１８とほぼ同じ大きさであって、全部の弁穴２２６を覆う大きさを有し、離脱防止板２１６，ベース２１８，スペーサ２２０，カバー２２２は、前記連絡通路２３４から外れた部分の外周部において、ボルト等、図示しない固定手段によって互いに固定されており、固定後は、一体の保持台２１０として機能する。
【００１９】
離脱防止板２１６の複数の弁穴２２６のそれぞれに対応する部分であって、弁穴２２６の中心から外れた部分には、連通穴２４０が複数ずつ形成されている。これら連通穴２４０は、図５に示すように、断面形状が円形を成し、直径は弁穴２２６の直径より小さく、弁穴２２６の中心を中心とする一円周上に等角度間隔に形成されている。図１４に示すように、保持台５８０の非磁性材料製のベース５８２に強磁性材料製の支持板５８４を固定し、支持板５８４の複数の弁穴２２６に対応する部分にそれぞれ、貫通穴５８６を設けるとともに、離脱防止部材たる離脱防止板であり、強磁性材料製の蓋体５８８であって、連通穴２４０と同様の複数の連通穴５９０が形成された蓋体５８８を嵌合して弁穴２２６を覆うようにすることもでき、本実施形態の離脱防止板２１６は、支持板５８４および複数の蓋体５８８が一体に設けられたものと同じである。したがって、貫通穴５８６は弁穴２２６の開口端部を構成し、弁穴２２６は支持板５８４の上面により構成される保持台５８０の上面５９２に開口しており、保持台２１０についても、弁穴２２６は、離脱防止板２１６の上面により構成される保持台２１０の上面２４４に開口し、負圧供給穴２２４は保持台２１０の上面２４４に開口させられていると言うことができる。
【００２０】
なお、上記ベース２１８，スペーサ２２０，カバー２２２は、特開平７−１５１８９号公報に記載のプリント配線板保持装置におけると同様に、平面度高く形成されている。離脱防止板２１６も同様に平面度高く形成されており、保持台２１０の上面２４４には高い平面度が得られる。前記配線板リフタ１７６のプリント配線板保持装置１７６が固定される面は、本実施形態では水平とされており、保持台２１０は図示しない固定手段により、配線板リフタ１７６に水平な姿勢で着脱可能に固定され、上面２４４は水平となる。
【００２１】
図４に示すように、複数の負圧供給穴２２４の各々に対して開閉弁２６０が設けられている。前記弁穴２２６の底部であって、弁穴２２６と負圧供給穴２２４の小径部との間の部分には、小径穴部側ほど、すなわち下方ほど直径が漸減するテーパ面が形成され、上向きの弁座２６２が設けられている。ベース２１８に設けられた弁座２６２は非磁性材料たるアルミニウム製であり、弁座２６２は、アルミニウム製の弁座２６２より柔らかい材料の一種である合成樹脂製のパッド２６６によって覆われており、弁穴２２６内に弁子たる球体であるボール２６８が配設されている。ボール２６８の直径は弁穴２２６の直径より小さく、弁穴２２６内において移動可能であり、ボール２６８は、本実施形態では、強磁性材料、例えば鋼により形成されている。また、離脱防止板２１６の下面２７０（弁穴２２６側の面）には、弁穴２２６に対応する部分であって、複数の連通穴２４０より内側の部分に位置決め凹部２７２が形成されている。位置決め凹部２７２の内面は、ボール２６８の外周面に対応する球面の一部である部分球面状を成す。
【００２２】
バックアップピン２１２を説明する。
バックアップピン２１２は、図４に示すように、棒状部たるピン部２８０，カップ部２８２および取付座部２８４を有する。ピン部２８０を構成するピン２８６は、断面形状が円形を成し、先端（上端）ほど直径が小さくされ、先端面である上端面が支持面２８８を構成している。ピン２８６の下面２９０の中央には、円形段面の突起２９２が設けられ、ピン２８６内には、軸方向に貫通し、支持面２８８と、突起２９２の突出端面とに開口する通路２９６が設けられている。ピン２８６の上端近傍には、被把持部材たる首部材２９９がろう付等、適宜の固定手段によって固定され、被把持部たる首部３００を構成している。首部３００は、図９に示すように、断面形状の外形が円形を成し、軸線方向の中間部に円環状溝３０２が形成されている。円環状溝３０２は、図４に示すように、軸線に平行な断面形状が台形状を成し、１対の溝側面３０４は、首部３００の外周側ほど互いに離間する向きに傾斜させられている。
【００２３】
ピン部２８０の上端部に吸着カップ３１０が着脱可能にかつ抜出し不能に嵌められてカップ部２８２を構成している。吸着カップ３１０は、本実施形態ではゴムによって作られており、支持面２８８より直径が大きく、その上部は支持面２８８から上方へ突出させられており、上面は支持面２８８より大径の円環状を成し、支持面２８８の周囲に位置し、平面状の上向きの密着面３１２とされている。
【００２４】
ピン２８６の下端部であって、直径が最大の部分に取付座たる台座３２０が固定され、取付座部２８４を構成している。台座３２０は、図４および図１３に示すように、長手形状の容器状を成し、内側の空間の幅は、弁穴２２６の直径よりやや大きく、長さは幅の複数倍とされている。台座３２０の先端面ないし下面が環状の座面３２９を構成し、台座３２０内の空間が、弁穴２２６の２倍以上の開口面積を有する接続凹部を構成している。ピン２８６は突起２９２において、台座３２０の底壁３２２の長手方向の中間部に外側から、座面３２９に直角に嵌合され、ろう付等、適宜の固定手段によって固定されている。台座３２０はピン２８６とは反対側に開口させられているのであり、ピン部２８０内に設けられた通路２９６は、台座３２０内の空間に連通させられている。台座３２０内には、２個の永久磁石３２８が、通路２９６が開口する部分の両側にそれぞれ固定されている。バックアップピン２１２の下端面近傍部が永久磁石から成るのである。通路２９６は、台座３２０内の空間の中央に連通させられているのである。永久磁石３２８は直方体を成し、厚さは、台座３２０の深さよりやや小さく、座面３２９より内側へ引っ込んでいる。また、永久磁石３２８の幅も台座３２０の内側の幅よりやや小さく、永久磁石３２８と台座３２０との間に隙間がある。本実施形態においては、ピン２８６内に形成された通路２９６および台座３２０内の永久磁石３２８との間の隙間が、バックアップピン２１２の座面３２９により構成されるバックアップピン２１２の底面から反対側の支持面２８８まで延び、バックアップピン２１２の内部を貫通する負圧通路３２６を構成している。
【００２５】
図１に示すように、プリント配線板保持装置１７４に隣接して保持部材収納装置たるバックアップピン収納装置３４０（以下、収納装置３４０と略称する）が設けられている。収納装置３４０は、図示は省略するが、バックアップピン２１２を支持して収納する支持台ないし収納台を備えており、支持台の、少なくとも表面であって、バックアップピン２１２を支持する部分は、本実施形態においては強磁性材料の一種である鋼によって形成されている。そのため、バックアップピン２１２が支持台上に載置されれば、支持台が磁化され、バックアップピン２１２が磁力によって支持台に固定されて収納される。
【００２６】
収納装置３４０には、複数のバックアップピン２１２が垂直かつ上向きの姿勢で保持されるとともに、収納装置３４０のバックアップピン２１２を下方から支持する支持面の高さが、下降端位置に位置するプリント配線板保持装置１７４の保持台２１０の上面２４４と同じ高さとされている。そのため、収納装置３４０に収納されたバックアップピン２１２と、下降端位置に位置する保持台２１０に取り付けられたバックアップピン２１２とは、高さが同じになる。なお、本実施形態においてプリント配線板２４の厚さは一定であり、複数のバックアップピン２１２の高さ（座面３２９と支持面２８８との距離）は同じであるとする。また、収納装置３４０は固定ガイド１８８側（電子部品供給装置１８側）に設けられ、幅（Ｙ軸方向に平行な方向の寸法）は、固定ガイド１８８，可動ガイド１９０の最小間隔よりやや小さくされて、可動ガイド１９０と干渉しないようにされている。
【００２７】
バックアップピン２１２の保持台２１０への取付け、取外しは、本実施形態では自動で行われ、電子部品装着装置１６のＸＹロボット４８を利用して行われる。そのため、図２に示すように、Ｙ軸テーブル４２には、保持ユニット３６０が設けられている。保持ユニット３６０は、保持ヘッド３６２，保持ヘッド３６２を、保持台２１０の上面２４４に直角な軸線である垂直軸線まわりに回転させる回転装置３６４および昇降させる昇降装置３６６を備えている。保持ヘッド３６２は、保持部材保持具たるピン保持具３６８と、ピン保持具３６８を構成する１対の把持爪３７０を開閉させる爪駆動装置３７２（図７参照）とを備えている。保持ヘッド３６０は、ＸＹロボット４８により、保持台２１０に対して、保持台２１０の表面である水平な上面２４４に平行な方向に移動させられ、ＸＹロボット４８と共に、自動段取替え装置の機械機構部を構成し、後述する制御装置の機械機構部を制御する部分，収納装置３４０等と共に、保持部材取付装置たるバックアップピン取付装置ないしプリント配線板保持装置１７４の自動段取替え装置を構成している。
【００２８】
Ｙ軸テーブル４２の垂直な側面５０には、図２および図１０に示すように、案内部材たる１対のガイドレール３７６が垂直に設けられ、昇降テーブル３７８が、昇降テーブル３７８に設けられた被案内部材たる複数のガイドブロック３８０において移動可能に嵌合されている。Ｙ軸テーブル４２には、駆動源たる流体圧アクチュエータの一種である空気圧アクチュエータたるエアシリンダ３８２が下向きに設けられるとともに、図２および図１１に示すように、ピストンロッド３８４が昇降テーブル３７８に係合させられている。エアシリンダ３８２の２つのエア室は、制御弁たる電磁方向切換弁３８６の切換えにより、正圧源８２と大気とに選択的に連通させられ、ピストンロッド３８４が伸縮させられて昇降テーブル３７８が昇降させられる。エアシリンダ３８２等が昇降装置３６６を構成している。電磁方向切換弁３８６は、本実施形態においてはＹ軸テーブル４２に搭載されており、Ｙ軸テーブル４２に設けられた前記コネクタによって正圧源８２に接続されている。
【００２９】
昇降テーブル３７８には、図７および図１０に示すように、エアシリンダ３９４が軸受３９６を介して垂直軸線まわりに相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に保持されている。エアシリンダ３９４のシリンダハウジング３９８内には、ピストン４００が液密かつ軸方向に相対移動可能に嵌合されるとともに、ピストン４００と一体的に設けられたピストンロッド４０２は、ピストン４００から下方へ延び出させられ、シリンダハウジング３９８を液密かつ相対移動可能に貫通してシリンダハウジング３９８の外へ延び出させられている。
【００３０】
シリンダハウジング３９８内には、ピストン４００が嵌合されることにより、ピストン４００の上側と下側とにそれぞれエア室４０４，４０６が設けられ、それぞれ、シリンダハウジング３９８に設けられたポート４０８，４１０および昇降テーブル３７８に設けられた円環状通路４１２，４１４，通路４１６，４１８（図１０参照）および電磁方向切換弁４１９を経て前記正圧源８２に接続されている。電磁方向切換弁４１９は、前記コネクタに接続されて正圧源８２に接続されており、２つのエア室４０４，４０６は、電磁方向切換弁４１９の切換えにより、正圧源８２と大気とに択一的に連通させられ、ピストン４００が移動させられてピストンロッド４０２が伸縮させられる。
【００３１】
本実施形態においては、前記電磁方向切換弁６８を始めとする各種電磁方向切換弁がＹ軸テーブル４２に搭載され、部品装着ヘッド３０等、Ｙ軸テーブル４２に搭載されて正圧，負圧の供給を必要とする各種装置への正圧，負圧の供給の切換えがＹ軸テーブル４２上で行われるため、各電磁方向切換弁と、正圧のエアあるいは負圧の供給によって作動する装置との距離が短く、それら装置に高い作動応答性が得られる。
【００３２】
ピストンロッド４０２の下端部には、図７に示すように、１対のリンク４３０がピン４３２により水平軸線まわりに回動可能に取り付けられている。１対のリンク４３０の各自由端部にはそれぞれ、前記把持爪３７０がピン４３４によって水平軸線まわりに回動可能に連結されている。１対の把持爪３７０はそれぞれ、図７および図８に示すように、リンク４３０に連結された側に近い部分に設けられた耳部４３６において、シリンダハウジング３９８と一体的に設けられたブラケット４３８に支持されたピン４４０に回動可能に支持されている。
【００３３】
１対の把持爪３７０の下端部はそれぞれ、互いに接近する向きに直角に曲げられて爪部４４４が設けられている。これら爪部４４４の先端部にはそれぞれ、図９に示すように、Ｖ字形断面の切欠４４６が設けられている。また、爪部４４４の上面と下面とはそれぞれ、図７に示すように、前記バックアップピン２１２の首部３００に設けられた円環状溝３０２の一対の溝側面３０４に対応する傾斜の傾斜面４４８とされている。１対の把持爪３７０は、各爪部４４４が首部３００の円環状溝３０２に嵌入してバックアップピン２１２を把持するが、本実施形態では、両爪部４４４は、各１対ずつの傾斜面４４８が円環状溝３０２の溝側面３０４に係合し、バックアップピン２１２を傾くことなく把持する。切欠４４６により画定されるＶ字形の面は、傾斜面４４８の溝側面３０４への係合を妨げることなく、首部３００に係合するか、あるい首部３００との間に僅かに隙間を有する状態でバックアップピン２１２を把持するように設けられている。
【００３４】
１対の把持爪３７０は、ピストンロッド４０２の伸長により、二点鎖線で示すように、各爪部４４４が互いに離れる向きに回動させられてバックアップピン２１２を解放し、ピストンロッド４０２の収縮により、実線で示すように、爪部４４４が互いに接近する向きに回動させられ、バックアップピン２１２をピン保持具３６８の軸線であるエアシリンダ３９４の軸線と同心状に把持する。ピストンロッド４０２，リンク４３０，把持爪３７０，ブラケット４３８は、一対の把持爪３７０がトグル機構によってバックアップピン２１２を把持するように連結されており、バックアップピン２１２はピン保持具３６８によって強固に把持される。本実施形態においては、ブラケット４３８が保持具本体を構成し、リンク４３０および１対の把持爪３７０と共にピン保持具３６８を構成している。回転装置３６４は、ピン保持具３６８等と共に昇降させられてピン保持具３６８を回転させる。また、エアシリンダ３９４等が爪駆動装置３７２を構成している。
【００３５】
シリンダハウジング３９８の上面には、図７に示すように、被駆動ギヤ４６０が同心かつ相対回転不能に設けられている。被駆動ギヤ４６０は、図１１に示すように、駆動ギヤ４６２に噛み合わされており、駆動ギヤ４６２が回転駆動モータ４６４によって回転させられることにより、エアシリンダ３９４が垂直軸線まわりに回転させられ、ピン保持具３６８がエアシリンダ３９４の垂直な軸線まわりに回転させられる。回転駆動モータ４６４は昇降テーブル３７８上に設けられ、駆動ギヤ４６２，被駆動ギヤ４６０等と共に回転装置３６４を構成しており、回転装置３６４は、ピン保持具３６８等と共に昇降させられる。エアシリンダ３９４のエア室４０４，４０６には円環状通路４１２，４１４によってエアが供給されるようにされており、エアシリンダ３９４が回転させられてもエアが供給される状態に保たれる。
【００３６】
本電子部品装着システム１２は、図１２に示す制御装置５００により制御される。制御装置５００は、ＰＵ５０２，ＲＯＭ５０４，ＲＡＭ５０６およびそれらを接続するバスを有するコンピュータ５１０を主体とするものであり、バスに接続された入出力インタフェース５１２には、駆動回路５１８を介してＸ軸テーブル駆動用モータ３８、Ｙ軸テーブル駆動用モータ４４、配線板リフタ１７６の昇降用モータ１８６等、各種アクチュエータが接続されるとともに、制御回路５２０を介してＣＣＤカメラ５６が接続されている。ＣＣＤカメラ５６の撮像により得られる画像データは、コンピュータ５１０に入力される。なお、Ｘ軸テーブル駆動用モータ３８等、各モータは駆動源たる電動モータの一種であるサーボモータであるが、回転角度を制御可能なモータであれば採用可能であり、ステップモータ等を用いることもできる。これらモータの回転角度はそれぞれ、図示は省略するが、回転検出装置たるエンコーダにより検出される。
【００３７】
制御装置５００のＲＡＭ５０６には、ピン設置データメモリ等が設けられており、ピン設置データメモリには、プリント配線板２４の種類毎に、バックアップピン２１２を設置するための設置データが記憶されている。設置データには、バックアップピン２１２の、保持台２１０の水平な上面２４４に平行な方向の位置である水平位置を規定する水平位置データおよびバックアップピン２１２のピン２８６の軸線まわりの位置を規定する回転位置データが含まれる。バックアップピン２１２の水平位置はピン２８６の軸線について設定され、Ｘ，Ｙ座標値で規定され、回転位置は、例えば、バックアップピン２１２を支持面２８８側から見た場合において時計方向への回転方向を正方向、反時計方向への回転方向を負方向とし、台座３２０の長手方向がＸ軸方向に平行となる位置を基準（角度０）として設定されている。また、ＲＯＭ５０４には、プリント配線板２４に電子部品３２を装着するためのプログラム、保持台２１０にバックアップピン２１２を取り付けるためのプログラム等、種々のプログラムが記憶されており、ＰＵ５０２はＲＡＭ５０６を使用しつつ、これらプログラムを実行する。
【００３８】
本実施形態においては、保持台２１０に複数のバックアップピン２１２が取り付けられてプリント配線板２４を下方から吸着して支持し、段取り替え時に保持台２１０に対して取付け、取外しされる。以下、まず、バックアップピン２１２が保持台２１０に取り付けられてプリント配線板２４を支持する状態を説明する。
【００３９】
プリント配線板２４の裏面２１５、すなわち電子部品３２が装着される表面とは反対側の面には、既に電子部品３２が取り付けられ、あるいは凹凸があり、全部の面を支持し得るわけではない。また、保持台２１０は、電子部品３２が装着される複数種類のプリント配線板２４に共通に用いられ、最大のプリント配線板２４より大きいものとされている。そのため、全部の負圧供給穴２２４にバックアップピン２１２が取り付けられるわけではなく、図１３に二点鎖線で囲んで示すように、プリント配線板２４が保持台２１０より小さく、プリント配線板２４から外れるためにバックアップピン２１２が取り付けられない領域と、プリント配線板２４から外れてはいないが、バックアップピン２１２が取り付けられる部分と取り付けられない部分との両方を含む領域がある。
【００４０】
バックアップピン２１２が取り付けられない負圧供給穴２２４については、図４の右側に示すように、ボール２６８が自重により弁座２６２に着座し、開閉弁２６０が閉じられている。バックアップピン２１２が取り付けられる負圧供給穴２２４については、バックアップピン２１２は、台座３２０の下面である座面３２９が保持台２１０の上面２４４に、負圧供給穴２２４の開口周辺に密着する状態で取り付けられる。バックアップピン２１２は上面２４４に、負圧供給穴２２４の弁穴２２６に対応する部分に設けられた複数の連通穴２４０の外側に密着する状態で取り付けられるのであり、連通穴２４０は台座３２０によって覆われる。台座３２０には永久磁石３２８が固定されており、離脱防止板２１６は強磁性材料たる鋼により形成されているため、離脱防止板２１６が磁化され、バックアップピン２１２が磁力により保持台２１０に吸着されて固定される。本実施形態において離脱防止板２１６はベース２１８とほぼ同じ大きさを有し、全部の弁穴２２６を覆う大きさを有していて大きく、バックアップピン２１２が保持台２１０上に載置されたとき、永久磁石３２８および離脱防止板２１６によって大きな磁力が得られ、バックアップピン２１２は保持台２１０に十分大きな力で固定される。永久磁石３２８は台座３２０の座面３２９より内側に引っ込んでいるため、座面３２９が上面２４４に密着させられ、負圧の漏れが防止される。複数のバックアップピン２１２の大きさは同じであり、保持台２１０に取り付けられた状態において複数のバックアップピン２１２の各支持面２８８の高さは同じであって、一平面（本実施形態では水平面）内に位置する。
【００４１】
そして、開閉弁２６０の弁子たるボール２６８が強磁性材料たる鋼により形成され、弁座２６２が設けられたベース２１８が非磁性材料たるアルミニウムによって形成されているため、永久磁石３２８によってボール２６８は磁化されるが弁座２６２は磁化されず、ボール２６８が磁力によって離脱防止板２１６に吸引され、弁座２６２から離間させられて開閉弁２６０が開かれる。この際、ボール２６８は離脱防止板２１６に当接し、弁穴２２６からの離脱は、離脱防止板２１６により防止される。ボール２６８が直接当たる部材である離脱防止板２１６が強磁性材料により形成されて磁化されるため、ボール２６８に作用する磁力が大きく、容易に弁座２６２から離間させられる。また、ボール２６８は、その一部が離脱防止板２１６に形成された位置決め凹部２７２に収容され、連通穴２４０に対して、弁座２６２への接近，離間方向と交差する方向において位置決めされる。それにより、連通穴２４０がボール２６８によって塞がれることがなく、負圧通路３２６と負圧供給穴２２４とを連通させる状態に保たれる。この状態では、負圧供給穴２２４は、弁穴２２６，離脱防止板２１６に形成された連通穴２４０等を経て負圧通路３２６に連通させられ、負圧通路３２６に負圧が供給される状態となる。
【００４２】
プリント配線板２４への電子部品３２の装着時には、プリント配線板２４が配線板コンベア２２により搬入される。この際、プリント配線板保持装置１７４は配線板昇降装置１７０によって下降端位置へ下降させられており、プリント配線板２４がプリント配線板保持装置１７４上に搬入され、図示しないストッパに当接し、停止させられた後、プリント配線板保持装置１７４が配線板昇降装置１７０により上昇端位置へ上昇させられる。配線板リフタ１７６の上昇時には、図示しない電磁方向切換弁の切換えにより負圧供給穴２２４が負圧源７０に連通させられ、バックアップピン２１２に負圧が供給される。そのため、バックアップピン２１２はプリント配線板２４を負圧により吸着しつつ上昇し、配線板コンベア２２の搬送ベルト１９６から持ち上げて配線板押さえ部１９４に押し付ける。プリント配線板保持装置１７４の上昇距離は、本実施形態においては、下降端位置に位置する状態におけるバックアップピン２１２の支持面２８８と、配線板押さえ部１９４との間の距離からプリント配線板２４の厚さを引いた大きさに設定されており、吸着カップ３１０はプリント配線板２４を吸着しつつ弾性変形させられ、プリント配線板保持装置１７４が上昇端位置へ移動させられた状態では、支持面２８８がプリント配線板２４に当接し、押さえ部材１９４との間にプリント配線板２４を挟んで下方から支持する。吸着カップ３１０の密着面３１２は、支持面２８８の周囲においてプリント配線板２４に密着し、負圧の漏れを防止する。プリント配線板２４に上方に凸の撓みがあっても、バックアップピン２１２により吸着されて支持面２８８に当接させられ、下方に凸の撓みがあっても支持面２８８により下方から持ち上げられて一平面状に矯正されるのであり、プリント配線板２４はプリント配線板保持装置１７４により水平な姿勢で保持される。
【００４３】
プリント配線板保持装置１７４の上昇後、固定ガイド１８８，可動ガイド１９０に設けられた前記クランププレートがクランプシリンダにより上昇させられ、配線板押さえ部１９４との間にプリント配線板２４の縁部を挟んで保持する。
【００４４】
プリント配線板２４への電子部品３２の装着中は、バックアップピン２１２に負圧が供給されたままの状態とされる。それにより、プリント配線板２４がバックアップピン２１２により吸着され、水平な状態に保たれるとともに、バックアップピン２１２が取り付けられない負圧供給穴２２４の開閉弁２６０においては、ボール２６８が自重によって弁座２６２に着座させられるとともに、負圧による吸引力によって弁座２６２に押し付けられる。特に、弁座２６２はパッド２６６によって覆われており、パッド２６６が変形させられてボール２６８に密着し、負圧供給穴２２４が遮断された状態に保たれ、より確実に負圧の漏れが防止される。
【００４５】
このようにしてプリント配線板２４がプリント配線板保持装置１７４によって保持された後、ＸＹロボット４８によりＣＣＤカメラ５６がプリント配線板２４に設けられた配線板基準マークに対向する位置まで移動させられ、配線板基準マークが撮像される。その取得された配線板基準マークの像に基づいてプリント配線板２４の保持位置誤差が検出され、コンピュータ５１０のＲＡＭ５０６に格納される。その後、部品装着ヘッド３０が電子部品供給装置１８から電子部品３２を取り出し、部品装着位置へ搬送するのであるが、その途中において電子部品撮像用ＣＣＤカメラにより電子部品３２の保持姿勢が撮像され、保持位置誤差が検出され、既に撮像されているプリント配線板２４の保持位置誤差と、この電子部品３２の保持位置誤差とに基づいて、電子部品３２の移動距離が修正されるとともに、回転装置５４により電子部品３２が回転させられ、保持位置誤差が修正される。また、回転位置誤差の修正による電子部品３２の中心位置ずれも、電子部品３２の移動距離の修正により修正される。電子部品３２は、その修正後にプリント配線板２４に装着されるため、正確な部品装着位置に正規の姿勢で装着される。
【００４６】
プリント配線板２４への電子部品３２の装着後、クランププレートによるプリント配線板２４のクランプが解除され、プリント配線板保持装置１７４が下降端位置へ下降させられる。この際、負圧供給穴２２４への負圧の供給は遮断され、バックアップピン２１２はプリント配線板２４を吸着せず、プリント配線板２４が搬送ベルト１９６により下方から支持される状態になった後、バックアップピン２１２はプリント配線板２４から離れる。そして、プリント配線板２４が配線板コンベア２２によって搬出され、次に電子部品３２が装着されるプリント配線板２４が搬入される。
【００４７】
電子部品３２が装着されるべき全部のプリント配線板２４への電子部品３２の装着が終了すれば、段取り替えが行われる。段取り替え時には、例えば、電子部品供給装置１８により供給される電子部品の交換，プリント配線板２４を搬送する搬送コンベア２２の幅の変更等が行われるとともに、プリント配線板保持装置１７４において、保持台２１０に取り付けられたバックアップピン２１２の回収および設置が行われる。吸着ノズル６０の交換等は、本発明と直接関係がないため、説明を省略し、プリント配線板保持装置１７４の段取替えを説明する。
【００４８】
バックアップピン２１２の回収および設置は、予め設定されたプログラムおよびバックアップピン２１２の設置データに従って自動で行われる。プリント配線板保持装置１７４の段取替えが自動で行われるのである。バックアップピン２１２の設置データには、前述のように、バックアップピン２１２の水平位置および回転位置をそれぞれ規定するデータが含まれ、これら位置は、本実施形態においては、プリント配線板２４について設定される保持条件と、プリント配線板保持装置１７４について設定される保持条件との両方を満たす位置に決定される。プリント配線板２４について設定される保持条件は、電子部品３２が装着されておらず、凹凸がなく、かつ、吸着カップ３１０が電子部品３２等と干渉することなく、密着し得るスペースがあることである。プリント配線板２４の裏面における電子部品３２の装着位置および凹凸の位置は、プリント配線板２４の設計データにより得られる。
【００４９】
プリント配線板保持装置１７４について設定される保持条件は、台座３２０が他のバックアップピン２１２の台座３２０と干渉しないこと、台座３２０が負圧供給穴２２４の開口周辺に密着して負圧供給穴２２４の全部を覆い、負圧供給穴２２４の一部のみを覆う状態にはならないことである。台座３２０が負圧供給穴２２４の一部のみを覆った状態でも、開閉弁２６０が開かれることがあり、負圧供給穴２２４の一部が開いていれば、負圧が漏れる事態が生ずるからである。バックアップピン２１２の台座３２０は長手形状を成し、ピン２８６は台座３２０の長手方向の中間部に固定されているため、バックアップピン２１２は保持台２１０に、ピン２８６の軸心と負圧供給穴２２４の中心との距離を半径とし、負圧供給穴２２４の中心を中心とする円内の任意の位置にピン２８６を位置させることができる。ピン２８６の軸心と負圧供給穴２２４の中心との距離は、負圧供給穴２２４と台座３２０の一端部とが合致した状態で最大になり、ピン２８６は上記最大距離を半径とする円内の任意の位置に位置決め可能であることになる。本実施形態では、複数の負圧供給穴２２４の各々に設定されるこの位置決め可能領域を重ねれば、保持台２１０の上面２４４のほぼ全体を覆い得るようにされており、ピン２８６は保持台２１０の上面２４４の任意の位置に位置決め可能なのであるが、複数のバックアップピン２１２が保持台２１０上に設置される場合には、それら複数のバックアップピン２１２の台座３２０同士が干渉しないようにする必要があり、ピン２８６の位置はこの点から制限を受けることとなる。このようにプリント配線板２４について設定される条件と、プリント配線板保持装置１７４側に設定される条件との両方を満たすべく、作業者によって、あるいは自動でバックアップピン２１２の水平位置，回転位置が決定される。搬送コンベア２２による搬送をストッパにより停止させられたプリント配線板２４は、上記のように決定される位置に従って保持台２１０に設置されたバックアップピン２１２により、プリント配線板２４とプリント配線板保持装置１７４とについてそれぞれ設定される条件を満たしつつ保持される。
【００５０】
プリント配線板保持装置１７４の段取替えは、プリント配線板２４が配線板コンベア２２により搬出され、プリント配線板保持装置１７４上から退避させられ、プリント配線板保持装置１７４が下降端位置に位置し、その上方の空間が開放された状態で行われる。また、段取替え時には、可動ガイド１９０が移動させられて、固定ガイド１８８との距離が最大とされる。その状態でＸＹロボット４８によって保持ユニット３６０が移動させられ、現に保持台２１０に取り付けられているバックアップピン２１２を保持台２１０から外し、収納装置３４０へ戻す。保持台２１０に取り付けられた全部のバックアップピン２１２が収納装置３４０へ戻されたならば、次に電子部品３２が装着されるプリント配線板２４を保持すべく、保持台２１０にバックアップピン２１２が取り付けられる。バックアップピン２１２の回収は、それらバックアップピン２１２を保持台２１０に取り付けるために用いられた設置データに基づいて行われ、バックアップピン２１２の保持台２１０への設置は、次にプリント配線板２４を保持するプリント配線板保持装置１７４を得るためのバックアップピン２１２の設置データに基づいて行われる。
【００５１】
保持台２１０に設置された複数のバックアップピン２１２は、本実施形態では、保持台２１０への設置順とは逆の順で保持台２１０から取り外され、収納装置３４０からの取出し順とは逆の順で収納装置３４０に戻される。本実施形態において設置順は、保持台２１０の収納装置３４０から遠い設置位置から先にバックアップピン２１２を設置する順とされており、収納装置３４０からの取出し順は、収納装置３４０の保持台２１０に近い収納位置に収納されたバックアップピン２１２から先に取り出して保持台２１０に設置する順とされている。したがって、バックアップピン２１２の回収は、保持台２１０に設置された複数のバックアップピン２１２のうち、収納装置３４０に近いバックアップピン２１２から順に為され、収納装置３４０へは、保持台２１０から遠い収納位置から先に収納される。
【００５２】
バックアップピン２１２の回収時には、まず、保持ユニット３６０は、バックアップピン２１２の設置位置データに従って取り外すべきバックアップピン２１２のピン２８６上へ移動させられる。この移動の間に保持ヘッド３６２が回転装置３６４により回転させられ、ピン保持具３６８の回転位置（１対の把持爪３７０が並ぶ方向）が、バックアップピン２１２を把持する回転位置とされる。この回転位置は、１対の把持爪３７０が並ぶ方向が台座３２０の長手方向と平行となる位置である。１対の把持爪３７０が、台座３２０およびピン２８６を含み、保持台２１０に直角な一平面内で開閉させられ、バックアップピン２１２を把持したとき、バックアップピン２１２の幅方向に平行な方向において台座３２０からはみ出さず、隣接するバックアップピン２１２と干渉しないようにされるのである。バックアップピン２１２は保持台２１０に予め設定された回転位置で取り付けられており、この位置に応じてピン保持具３６８が回転させられ、１対の把持爪３７０がバックアップピン２１２を把持する回転位置に位置させられる。
【００５３】
移動後、保持ヘッド３６２は昇降装置３６６により下降させられ、ピン保持具３６８がバックアップピン２１２を把持する。下降時には１対の把持爪３７０は開かれており、ピン保持具３６８が下降させられた状態では、図７に二点鎖線で示すように、バックアップピン２１２の首部３００の外側に位置し、その後、１対の把持爪３７０が閉じられ、図７および図９に示すように、爪部４４４が円環状溝３０２に嵌入し、傾斜面４４８が溝側面３０４に係合する状態となり、バックアップピン２１２を把持する。
【００５４】
１対の把持爪３７０がバックアップピン２１２を把持した後、昇降テーブル３７８が上昇させられてピン保持具３６８が上昇させられ、バックアップピン２１２が磁力に抗して保持台２１０から離間させられる。１対の把持爪３７０の各爪部４４４が円環状溝３０２に嵌入し、傾斜面４４８が溝側面３０４に係合しており、長手形状を成すバックアップピン２１２は、保持台２１０から離間させられた状態において傾くことなく把持され、保持台２１０から持ち上げられる。そして、保持ユニット３６０がＸＹロボット４８により、収納装置３４０へ移動させられる。この移動の間に保持ヘッド３６２が回転させられ、バックアップピン２１２の回転位置が収納装置３４０に収納される位置、例えば、台座３２０の長手方向がＸ軸方向と平行となる位置とされる。なお、本実施形態では、収納装置３４０のあいている収納位置であって、バックアップピン２１２を収納する位置は、コンピュータ５１０が管理しており、バックアップピン２１２が前述のように取出し順とは逆の順で収納装置３４０に戻されるようにピン保持具３６８が移動させられる。
【００５５】
ピン保持具３６８は、移動後、下降させられ、バックアップピン２１２が収納装置３４０に収納される。収納装置３４０のバックアップピン２１２を下方から支持する支持面の高さと、下降端位置に位置する状態におけるプリント配線板保持装置１７４の保持台２１０の上面２４４の高さとは同じにされており、ピン保持具３６８の下降によって、バックアップピン２１２が収納装置３４０に下方から支持される状態で収納される。バックアップピン２１２の回収は、設置順とは逆の順で行われ、収納装置３４０のプリント配線板保持装置１７４から遠い側の収納位置から順にバックアップピン２１２が収納される。下降後、１対の把持爪３７０が開かれてバックアップピン２１２を開放する。次いでピン保持具３６８が上昇させられて次に保持台２１０から取り外すバックアップピン２１２へ移動させられる。
【００５６】
保持台２１０に取り付けられた全部のバックアップピン２１２が収納装置３４０へ戻されたならば、次に電子部品３２が取り付けられるプリント配線板２４を保持させるべく、保持台２１０にバックアップピン２１２が取り付けられる。保持ヘッド３６２がＸＹロボット４８によって移動させられ、収納装置３４０からバックアップピン２１２を取り出し、保持台２１０へ搬送して設置する。この際、コンピュータ５１０によりピン保持具３６８の移動位置が制御され、前述のように、収納装置３４０の保持台２１０に近い側の収納位置から順にバックアップピン２１２が取り出されるようにされる。ピン保持具３６８は、取り出すべきバックアップピン２１２上へ移動させられる間に回転させられ、１対の把持爪３７０がバックアップピン２１２を把持する回転位置に位置させられる。この把持回転位置は、一対の把持爪３７０が並ぶ方向であって、それら把持爪３７０を含む把持爪３７０の開閉面が、収納装置３４０に収納されたバックアップピン２１２の台座３２０の長手方向と平行となる位置であって、本実施形態においてはＸ軸方向に平行となる位置である。移動後、ピン保持具３６８が下降させられ、下降後、１対の把持爪３７０が閉じられてバックアップピン２１２を把持する。把持後、ピン保持具３６８が上昇させられ、バックアップピン２１２が収納装置３４０から取り出される。
【００５７】
バックアップピン２１２は、設置位置データに従って保持台２１０上の予め設定された設置位置へ移動させられる。この移動の間にピン保持具３６８が、回転位置データに従って回転させられ、バックアップピン２１２の回転位置が予め設定された保持台２１０への取付時の位置とされる。移動後、ピン保持具３６８が下降させられ、保持台２１０上に載置される。この際、台座３２０の座面３２９が、保持台２１０の上面２４４の、複数の連通穴２４０の外側の部分に密着させられる。負圧供給穴２２４の開口周辺、すなわち弁穴２２６の開口周辺に密着させられるのである。載置後、１対の把持爪３７０が開かれてバックアップピン２１２を解放する。
【００５８】
保持台２１０上に載置されたバックアップピン２１２は、前述のように、磁力によって保持台２１０に吸着されて固定されるとともに、ボール２６８が磁力により弁座２６２から離間させられて開閉弁２６０が開かれる。永久磁石３２８は長手形状とされており、バックアップピン２１２が、ピン２８６が負圧供給穴２２４から外れた位置に位置する状態で保持台２１０に取り付けられても、ボール２６８に対応する位置に永久磁石３２８が位置する状態が得られ、ボール２６８が磁力によってバックアップピン２１２側へ吸引され、弁座２６２から離間させられる。バックアップピン２１２の解放後、ピン保持具３６８は収納装置３４０へ移動させられ、次に保持台２１０に取り付けるバックアップピン２１０を取り出す。
【００５９】
このように保持台２１０に設けられた複数の負圧供給穴２２４のうち、バックアップピン２１２が取り付けられた負圧供給穴２２４については、その取付けにより開閉弁２６０が開かれ、バックアップピン２１２が取り付けられない負圧供給穴２２４については開閉弁２６０が閉じられたままである。そのため、キャップ等を用いて負圧供給穴２２４を塞がなくても負圧が漏れることがなく、プリント配線板２４の所望の箇所を保持台２１０から所望の距離の位置に保持し得るプリント配線板保持装置１７４が容易にかつ短時間で得られ、段取替えに要する時間が短くて済み、電子部品装着システム１２の稼働率を向上させることができる。特に、本実施形態では、バックアップピン２１２の保持台２１０への取付け、取外しが自動的に行われるため、作業者を煩わすことがなく、段取替えに要する時間が短くて済むとともに、電子部品装着システム１２全体の段取り替えの自動化を妨げない。また、自動段取替え装置は電子部品装着装置１６とＸＹロボット４８を共用しており、安価に構成し得るとともに、電子部品装着システム１２の構成を簡易にすることができる。ＸＹロボット４８は、昇降装置３６６と共に、保持ヘッド３６２を、保持台２１０および収納装置３４０に対して相対移動させる相対移動装置を構成し、この相対移動装置，電子部品装着装置１６，電子部品供給装置１８，収納装置３４０，保持ヘッド３６２，プリント配線板保持装置１７４を含むプリント配線板支持搬送装置２０，ベース１０，制御装置５００等が、プリント配線板保持装置１７４の段取替えが自動で行われる電子部品装着システム１２を構成している。
【００６０】
上記実施形態においては、開閉弁２６０の弁子であるボール２６８が強磁性材料により形成され、台座３２０が永久磁石により形成されていたが、逆でもよい。その例を図１５ないし図１７に基づいて説明する。なお、上記実施形態の構成要素と同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。図１８以下に示す実施形態についても同様であり、各実施形態の前に説明された実施形態の構成要素と同じ作用を為す構成要素については、同じ符号を付して示す。
【００６１】
本実施形態のプリント配線板保持装置５９６において保持台５９８に設けられた開閉弁６００の弁子６０２は、弁穴２２６の直径より小径の概して円柱状を成し、永久磁石により形成されており、軸方向の両端部の各磁極が互いに異なる。弁子６０２の軸方向の一端部は半球状を成し、弁子６０２は弁穴２２６内に、半球状部６０４が弁座６０６側となる向きに配設され、弁座６０６に着座して負圧供給穴２２４を遮断する。このように弁穴２２６内に配設された弁子６０２の外周面６０８と、弁穴２２６の内周面６１０との間には隙間があるが、その半径方向の大きさは小さく、外周面６０８と内周面６１０との係合により、弁子６０２が弁穴２２６内において傾くことが規制され、弁子６０２が弁座６０６に傾くことなく平らに着座することができるとともに、回転して磁極の向きが変わることが防止される。本実施形態においては、外周面６０８および内周面６１０が傾き規制手段および方向維持手段を構成している。
【００６２】
離脱防止板６１２は、ベース２１８と同様に、非磁性材料、例えばアルミニウムによって形成され、ベース２１８等と共に一体的に固定されている。離脱防止板６１２の弁穴２２６に対応する部分には、前記連通穴２４０と同様の複数の連通穴６１４が形成されるとともに、それら連通穴６１４より内側の部分の下面は平坦な平面とされている。また、バックアップピン６２０の台座３２０内には強磁性材料たる鋼製のブロック６２２が固定されている。ブロック６２２は直方体状を成し、図１５および図１６に示すように、台座３２０内部の深さおよび幅よりやや小さい厚さおよび幅を有し、ピン２８６内に設けられた通路２９６に連通する連通路６２４が形成されている。連通路６２４はブロック６２２の幅方向に平行に設けられ、ブロック６２２と台座３２０との間の空間に開口させられて連通穴６１４に連通させられている。これら通路２９６，連通路６２４，ブロック６２２と台座３２０との間の空間が負圧通路６２６を構成している。
【００６３】
バックアップピン６２０が保持台５９８に取り付けられていない状態では、図１７に示すように、弁子６０２が自重により弁座６０６に着座し、開閉弁６００が閉じられている。バックアップピン６２０が保持台５９８に取り付けられれば、図１５に示すように、ブロック６２２が弁子６０２により磁化され、磁力によって弁子６０２がブロック６２２に吸引され、弁座６０６から離間させられて開閉弁６００が開かれる。また、この磁力によってバックアップピン６２０が保持台５９８に吸引され、固定される。ブロック６２２と弁子６０２との間には、非磁性材料たるアルミニウム製の離脱防止板６１２があり、その分、磁力が小さくなることは否めないが、それでもバックアップピン６２０を保持台５９８に固定するには十分な磁力が得られる強さで、ブロック６２２が磁化されている。本実施形態においては、離脱防止板６１２の上面６２８が保持台５９８の上面であって、バックアップピン６２０が離脱防止板６１２の上面６２８に固定されると考えることもでき、ベース２１８の上面６３０が保持台５９８の上面であって、バックアップピン６２０が非磁性材たるアルミニウム製の離脱防止板６１２を介して保持台５９８に固定されると考えることもできる。後者の場合、離脱防止板６１２の弁穴２２６を覆う部分は、ベース２１８等と共に保持台５９８を構成すると解すればよい。
【００６４】
上記のように弁子を永久磁石製とし、バックアップピンの下端部を強磁性材製とする場合、図１８に示すプリント配線板保持装置６４８におけるように、バックアップピン６５０の負圧通路６２６を構成する通路２９６内に絞りの一種であるオリフィス６５２を設けることが望ましい。前述のように、プリント配線板保持装置１７４の上昇時には、負圧供給穴２２４が負圧源７０に連通させられ、バックアップピン６５０に負圧が供給されるため、バックアップピン６５０がプリント配線板２４を保持しない状態においては、オリフィス６５２によって空気の流れが絞られ、通路２９６のオリフィス６５２より負圧源７２側、すなわち台座３２０側の負圧の方が大きくなる。そのため、バックアップピン６５０が磁力によって保持台５９８に固定されるとともに、負圧により保持台５９８に吸着されて固定されることとなる。
【００６５】
そして、保持台５９８が負圧により台座３２０を吸着する力は、バックアップピン６５０がプリント配線板２４を保持する状態になったとき、一層強くなる。この状態においては、通路２９６がプリント配線板２４により閉塞されることによって、台座３２０と保持台５９８との間の負圧が強くなるからである。そのため、電子部品３２のプリント配線板２４への装着時に、もし、バックアップピン６５０にそれを保持台５９８に対して移動させようとする力が働いた場合でも、バックアップピン６５０の移動が良好に防止される。
【００６６】
一方、プリント配線板保持装置が下降端位置へ移動させられた状態では負圧が供給されないため、バックアップピン６５０は磁力のみによって保持台５９８に固定され、保持台５９８からの取外しが容易である。
本実施形態におけるオリフィス６５２は、弁子を強磁性材料製とし、バックアップピンの下端部を永久磁石とする実施形態においても採用可能である。
【００６７】
上記各実施形態において開閉弁２６０等は、磁力によって弁子が弁座から離間させられ、開閉弁２６０等が開かれるようにされていたが、磁力によらず、機械的に開閉するようにしてもよい。その例を図１９および図２０に基づいて説明する。
【００６８】
本実施形態のプリント配線板保持装置６９８の保持台７００は、ベース７０２，スペーサ７０４，カバー７０６および弁座部材たる弁座板７０８を備えている。弁座板７０８は、ベース７０２とほぼ同じ大きさの板状を成し、ベース７０２，スペーサ７０４，カバー７０６および弁座板７０８は互いに重ねられ、連絡通路２３４から外れた部分の外周部において図示しない固定装置によって互いに固定されている。ベース７０２内には、複数の負圧供給穴７１２が形成されるとともに、各負圧供給穴７１２の弁座板７０８側の開口端部に、スペーサ７０４側より大径の弁穴７１４が形成されている。
【００６９】
弁座板７０８は強磁性材料、例えば鋼によって作られており、複数の弁穴７１４を覆うとともに、各弁穴７１４に対応する部分にそれぞれ、弁穴７１４より直径が小さい貫通穴７２０が弁穴７１４と同心に形成されている。貫通穴７２０の弁穴７１４側の部分は、弁穴７１４側ほど直径が増大するテーパ穴とされ、弁座７２２が形成されている。弁座板７０８は複数の弁座７２２を形成する部材が一体に設けられたものであり、弁座７２２の最大直径は弁穴７１４の直径よりは小さく、弁座板７０８は弁座７２２が形成されるとともに、弁穴７１４を覆っている。
【００７０】
弁穴７１４内には弁子たるボール７３０が移動可能に収容され、ばね部材たる圧縮コイルスプリング（以下、スプリングと略称する）７３２により、弁座７２２に向かって付勢されている。ボール７３０の弁座７２２側の部分には、円形断面の開弁突起７３４が突設されている。開弁突起７３４の直径は貫通穴７２０より小さく、ボール７３０が弁座７２２に着座することを許容する。開弁突起７３４は、図２０に示すように、ボール７３０が弁座７２２に着座した閉位置に位置する状態では、貫通穴７２０を貫通し、保持台７００の上面７３６を超えて外部まで突出する長さを有する。上面７３６は、弁座板７０８の上面により構成されている。また、開弁突起７３４の突出端部は半球状とされている。本実施形態では、弁穴７１４，弁座７２２，ボール７３０，スプリング７３２，開弁突起７３４を含んで開閉弁７３８が構成されている。
【００７１】
バックアップピン７４０の台座７４２内には、永久磁石７４４が固定されている。永久磁石７４４は直方体のブロック状を成し、台座７４２内部の深さおよび幅よりやや小さい厚さおよび幅を有する。永久磁石７４４には、通路２９６に連通し、幅方向に平行に延びる連通路７４６が形成されている。これら通路２９６，連通路７４６，永久磁石７４４と台座７４２との間の隙間が負圧通路７４８を構成している。
【００７２】
バックアップピン７４０が保持台７００に取り付けられない状態では、図２０に示すように、ボール７３０がスプリング７３２の付勢により弁座７２２に着座させられて閉位置に位置し、開閉弁７３８が閉じられるとともに、開弁突起７３４が保持台７００の上面７３６から上方へ突出させられ、ボール７３０が弁座７２２に着座することを許容する。そのため、バックアップピン７４０が保持台７００に取り付けられるとき、永久磁石７４４が開弁突起７３４に当接し、スプリング７３２の付勢力に抗してボール７３０を弁座７２２から離間する向きに移動させる。台座７４２が保持台７００に当接させられ、負圧供給穴７１２の弁穴７１４の開口周辺に着座させられた状態では、開弁突起７３４がバックアップピン７４０の永久磁石７４４に当接し、ボール７３０は弁座７２２から離れた開位置に位置する状態に保たれ、開閉弁７３８が開かれる。それにより、負圧通路７４８が負圧供給穴７１２に連通させられ、負圧が供給される。そして、永久磁石７４４により強磁性材料たる鋼製の弁座板７０８が磁化され、それにより得られる磁力によってバックアップピン７４０が保持台７００に吸引され、固定される。本実施形態においては、強磁性材料製の弁座板７０８およびバックアップピン７４０の永久磁石７４４が、バックアップピン７４０を保持台７００に固定する固定装置を構成している。
【００７３】
開弁突起は、バックアップピンに設けてもよい。その例を図２１および図２２に基づいて説明する。
本実施形態のプリント配線板保持装置７９８の開閉弁８００は、弁子として、開弁突起が設けられていないボール８０２を有する。バックアップピン８１０の取付座部８１２を構成する台座８１４は、ピン２８６の下端部および貫通穴７２０より大きい容器状を成し、内部に永久磁石８１６が固定されている。台座８１４は、例えば、断面形状が円形を成す。永久磁石８１６は台座８１４の内側寸法よりやや小さく、永久磁石８１６には、通路２９６に連通し、通路２９６と直角に延びる連通路８１８が形成され、通路２９６，連通路８１８，永久磁石８１６と台座８１４との間の隙間が負圧通路８１９を構成するとともに、永久磁石８１６の下面に開弁突起８２０が突設されている。開弁突起８２０の直径は貫通穴７２０より小さく、台座８１４の下面である座面８２２より下方に突出した状態で設けられ、バックアップピン８１０が保持台７００に取り付けられたとき、ボール８０２を弁座７２２から離間させるのに十分な長さを有する。
【００７４】
バックアップピン８１０が保持台７００から取り外された状態では、図２２に示すように、ボール８０２が弁座７２２に着座して閉位置に位置し、開閉弁８００が閉じられている。バックアップピン８１０が保持台８１２に取り付けられるとき、開弁突起８２０が貫通穴７２０を貫通して弁穴７１４に突入し、ボール８０２に当接する。その状態から開弁突起８２０はボール８０２をスプリング７３２の付勢力に抗して弁座７２２から押し離し、ボール８０２の開位置への移動により開閉弁８００が開かれ、負圧供給穴７１２が開かれて負圧通路８１９に連通させられる。また、台座８１４の座面８２２は貫通穴７２０の開口周辺に密着させられ、負圧の漏れを防止するとともに、バックアップピン８１０が磁力によって保持台７００に固定される。バックアップピン８１０は、開弁突起８２０が貫通穴７２０内において移動し得る範囲において保持台７００に対して移動可能であり、移動範囲が小さく、バックアップピン８１０は磁力によって保持台７００に固定されるが、永久磁石８１６は小さいものとされている。
【００７５】
磁力によって弁子を移動させ、弁座から離間させて開閉弁を開く場合、台座が長手形状を有するものとされ、一つのバックアップピンによるプリント配線板の保持範囲が広くされていたが、バックアップピンを、その軸線が負圧供給穴の中心に位置する状態で保持台に取り付け、プリント配線板を保持させるようにしてもよい。その例を図２３に基づいて説明する。
【００７６】
本実施形態のプリント配線板保持装置８４８のバックアップピン８５０の取付座部８５２を構成する台座８５４は、円形断面の容器状を成す。台座８５４は、その内径が、弁穴２２６の直径よりやや大きくされ、内部に永久磁石８５６が固定されている。永久磁石８５６は円柱状を成し、その直径は台座８５４の内径よりやや小さく、通路２９６に連通する連通路８５８が形成されている。連通路８５８は永久磁石８５６を直径方向に貫通して形成され、これら通路２９６，連通路８５８，永久磁石８５６と台座８５４との間の隙間が負圧通路８６０を構成している。バックアップピン８５０は磁力によって保持台２１０に固定されるとともに、ボール２６８が永久磁石８５６および離脱防止板２１６により吸引されて弁座２６２から離間し、負圧供給穴２２４から連通路２４０を通って負圧通路８６０に負圧が供給される。
【００７７】
バックアップピン８５０の取付位置は、吸着カップ３１０がプリント配線板２４を吸着し、ピン２８６の軸線が負圧供給穴２２４の中心と一致する位置とされる。台座８５４の内径は、弁穴２２６の直径よりやや大きくされているため、その分、バックアップピン８５０の位置を負圧供給穴２２４に対してずらすことができるが、この許容される位置の差の範囲は、台座を長手形状とする場合に比較して小さい。そのため、プリント配線板の保持可能部分と、バックアップピン８５０の取り付けが可能な位置とが一致する確率を増すために、負圧供給穴２２４が、台座を長手形状とする場合に比較して多く設けられている。しかし、複数の負圧供給穴２２４の各々について設けられた開閉弁２６０は、バックアップピン８５０の取付けによって開かれ、バックアップピン８５０が取り付けられない状態では閉じており、バックアップピン８５０が取り付けられない負圧供給穴２２４をキャップ等を用いて塞ぐ必要がないため、負圧供給穴２２４を多数設けても、それによってバックアップピン８５０の保持台２１０への取付作業時間が長くなることはない。
【００７８】
また、台座が長手形状を成す場合のように、隣接するバックアップピンの台座同士が干渉することがなく、ピン設置データの作成が容易である。さらに、台座８５４を円形とすれば、バックアップピンを保持台に取り付ける際の回転位置が問われず、バックアップピンを保持するピン保持具を回転させる回転装置が不要となる。なお、台座は円形とすることが望ましいが、正方形としてもよい。
【００７９】
図１ないし図１８，図２３に示す各実施形態においては、離脱防止板２１６等の弁穴２２６に対応する部分に連通穴２４０等が設けられ、負圧供給穴２２４と負圧通路３２６等とが連通させられるようにされていたが、強磁性材料により形成されて保持台の上面を構成する保持板の複数の弁穴の各々に対応する部分に貫通穴を設けるとともに、その貫通穴を、負圧供給穴と負圧通路とを連通させることが可能な蓋体ないし離脱防止板によって覆い、弁子の弁穴からの抜け出しを防止するようにしてもよい。その例を図２４に基づいて説明する。なお、図１ないし図１４に示す実施形態と同じ作用を成す構成要素には、同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。
【００８０】
本実施形態のプリント配線板保持装置８９８においては、保持台９００を構成するベース２１８の上面に強磁性材料たる鋼製の保持板９０４が固定されるとともに、その保持板９０４の複数の弁穴２２６の各々に対応する部分にそれぞれ貫通穴９０６が設けられている。これら貫通穴９０６はそれぞれ、保持板９０４の上面により構成される保持台９００の上面９０８とは反対側の部分が大径の段付状を成し、大径穴部９１０に離脱防止板９１４が嵌合され、固定されている。本実施形態において離脱防止板９１４は金網によって形成されている。離脱防止板９１４は磁性材料によって作られることが望ましく、本実施形態において金網９１４は磁性材料製とされている。したがって、前記バックアップピン２１２と同様のバックアップピンが保持板９０４上に弁穴２２６の開口を覆う状態で取り付けられ、二点鎖線で示すように、ボール２６８が磁力によって吸引されて弁座２６２から離間させられれば、開閉弁２６０が開かれるが、その際、ボール２６８の弁穴２２６からの抜け出しが離脱防止板９１４によって防止されるとともに、離脱防止板９１４の網目により負圧通路３２６が負圧供給穴２２４に連通させられ、負圧が供給される。
【００８１】
なお、図２４に示す実施形態において離脱防止板は、金網に代えて、厚さ方向に貫通する多数の穴が形成された鉄板により形成してもよい。
【００８２】
上記各実施形態において開閉弁２６０，６００の弁座２６２，６０６にはパッド２６６が設けられ、ボール２６８，弁子６０２がパッド２６６を介して弁座２６２，６０６に着座させられ、負圧の漏れがより確実に防止されるようにされていたが、パッドに代えてＯリングを設けてもよい。その実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態は、パッドに代えてＯリングを設けたこと以外は、図１〜図１４に示す実施形態と同様に構成されており、詳細な説明は省略する。
【００８３】
本実施形態のプリント配線板保持装置９５０においては、図２５に示すように、保持台９５２に設けられた複数の負圧供給穴９５４の各々に対して開閉弁９５６が設けられている。負圧供給穴９５４の開口側端部に設けられた弁穴９５８の底部には、ゴム製のＯリング９６２が固定して設けられている。Ｏリング９６２の表面には、図２６に示すように、固着防止材料の一種であるポリテトラフルオルエチレンがコーティングされて固着防止層９６４が設けられている。なお、図２６においては、理解を容易にするために、固着防止層９６４は厚さが誇張して図示されている。
【００８４】
バックアップピン２１２が取り付けられない負圧供給穴９５４については、図２５の右側に示すように、弁穴９５８内に移動可能に配設された弁子たるボール９６６が自重によりＯリング９６２に着座し、Ｏリング９６２が弁穴９５８の内周面とボール９６６とに接触している。この際、ボール９６６は弁穴９５８の内周面には接触せず、ボール９６６のＯリング９６２への着座により開閉弁９５６が閉じられる。Ｏリング９６２が弁座として機能するのである。プリント配線板を保持すべく、負圧供給穴９５４に負圧が供給された状態では、ボール９６６は負圧によりＯリング９６２に押し付けられてＯリング９６２を弾性変形させ、Ｏリング９６２により負圧の漏れが確実に防止される。
【００８５】
バックアップピン２１２が取り付けられた負圧供給穴９５４については、図２５の左側に示すように、強磁性材料製のボール９６６が磁力によって離脱防止板２１６に吸引され、Ｏリング９６２から離間させられて開閉弁９５６が開かれ、バックアップピン２１２の負圧通路３２６に負圧が供給される状態となる。Ｏリング９６２の表面にポリテトラフルオルエチレン製の固着防止層９６４が形成されているため、Ｏリング９６２とボール９６６とが長時間接触状態に保たれても、頻繁に接触，離間が繰り返されても、ボール９６６とＯリング９６２とが固着し、ボール９６６がＯリング９６２に接触したままの状態となることがなく、バックアップピン２１２が保持台２１０に取り付けられれば、開閉弁９５６が開かれて負圧供給状態が得られ、プリント配線板が負圧により吸引されて保持される。
【００８６】
図２７に示すように、ボール９６６の表面に固着防止層９８０を形成してもよい。固着防止層９８０は、例えば、ボール９６６の表面にポリテトラフルオルエチレンがコーティングされることにより形成される。図２７においても、固着防止層９８０は、厚さが誇張して図示されている。Ｏリング９６２とボール９６６との両方に固着防止層を設けてもよい。
【００８７】
なお、バックアップピンを台座を長手形状を有するものとする場合、ピンは、台座の長手形状の一端部に設けてもよい。
【００８８】
また、図２１および図２２に示す実施形態におけるように、開弁突起をバックアップピンに設ける場合、開弁突起と貫通穴の内周面との係合により、バックアップピンの負圧供給穴に対する移動範囲が限定され、台座は断面形状が円形を成し、負圧供給穴の開口周辺に密着可能な大きさを有するものとされていたが、台座は長手形状を有するものとしてもよい。
【００８９】
さらに、上記各実施形態において保持ユニット３６０等はＹ軸テーブル４２に搭載され、プリント配線板２４への電子部品３２の装着時に吸着ノズル６０と共に移動するようにされていたが、保持ユニット３６０は、バックアップピンの保持台への取付け，取外し時にのみ、ＸＹロボット４８により移動させられ、電子部品３２の装着時には待機位置ないし退避位置において待機させ、退避させるようにしてもよい。例えば、部品装着ヘッド３０，回転装置５０，昇降装置５２等と、保持ユニット３６０とをそれぞれ別体のテーブルに設け、各テーブルに連結部を設けて連結し、切り離すようにする。２つのテーブルにはまた、昇降装置３６６等に正圧のエアを供給するためのエア供給接続部が設けられ、２つのテーブルが連結部によって連結されるのと同時にエア供給接続部が互いに接続されるようにする。
【００９０】
吸着ノズル６０等が設けられたテーブルは、常時、Ｘ軸テーブル３６上にあって、Ｙ軸テーブル４２として機能し、保持ユニット３６０が設けられたテーブルは、電子部品３２の装着時には、Ｘ軸テーブル３６から降ろされ、待機位置において待機させられる。待機位置は、例えば、Ｘ軸テーブル３６が原位置に位置する状態において、Ｘ軸テーブル３６に、Ｙ軸方向において隣接する位置に設けられ、段取り替え時にＸ軸テーブル３６が原位置へ戻った状態において、保持ユニット３６０が搭載されたテーブルが、部品装着ヘッド３０等が搭載されたテーブルに連結され、ＸＹロボット４８によって移動させられるようにされる。そして、バックアップピンの保持台への取付け後、Ｘ軸テーブル３６が原位置へ移動させられ、保持ユニット３６０が搭載されたテーブルが、部品装着ヘッド３０等が搭載されたテーブルから切り離され、待機位置において待機させられる。このようにすれば、電子部品装着時におけるＹ軸テーブルの重量が大きくなることが回避される。
【００９１】
また、上記各実施形態において、段取り替え時にバックアップピンを交換する際には、現に保持台に取り付けられている全部のバックアップピンを外した後、次に電子部品が装着されるプリント配線板を保持するバックアップピンを取り付けるようにされていたが、現に保持台に取り付けられているバックアップピンと、次のプリント配線板の保持に用いられるバックアップピンとに位置および位相が共通のバックアップピンがあれば、共通のバックアップピンはそのまま残し、共通ではないバックアップピンを外し、次のプリント配線板の保持に使用されるバックアップピンのうち、共通のバックアップピン以外のバックアップピンを保持台に取り付けるようにしてもよい。
【００９２】
さらに、上記各実施形態においては、Ｙ軸テーブル４２に電磁方向切換弁６８を始めとする各種切換弁が搭載されていたが、電磁方向切換弁は、ベース１０側に設けてもよい。それによりＹ軸テーブル４２が軽くなり、例えば、移動加速度を高くすることが可能となる。
【００９３】
また、上記各実施形態においてバックアップピンの保持台に対する設置，回収は、自動的に行われていたが、作業者が手によって行うようにしてもよい。作業者が行っても、保持部材が取り付けられない負圧供給穴を、キャップ等を用いて塞がなくてもよく、保持台の所定の位置に保持部材が設置されたプリント配線板保持装置を迅速に得ることができ、電子部品装着システムにおけるプリント配線板保持装置の段取替えに要する時間が短くて済む。
【００９４】
さらに、上記幾つかの実施形態において、開閉弁の弁子を強磁性材料によって形成される場合、弁子として鋼製のボールが用いられ、弁子全体が強磁性材料製とされていたが、弁子の本体を非磁性材料により形成し、その表面を強磁性材料によってコーティングするようにしてもよい。
【００９５】
また、自動段取替え装置は、電子部品装着装置１６と構成要素を共用することなく、電子部品装着装置１６とは別に設けてもよい。
【００９６】
さらに、保持部材の下端面近傍部が強磁性材料から形成される場合、収納装置の支持台の少なくとも保持部材を支持する部分を永久磁石により形成し、保持部材が磁力によって固定されるようにすればよい。
【００９７】
また、上記各実施形態において配線板クランプ装置１７２は、固定ガイド１８８，可動ガイド１９０に移動可能に設けられたクランププレートをクランプシリンダにより移動させ、配線板押さえ部１９４と共にプリント配線板２４の縁部を挟むものとされていたが、クランププレートを、プリント配線板保持装置の上昇時に保持台に係合させ、保持台の上昇に伴って、スプリングの付勢に抗して配線板押さえ部に向かって移動させ、プリント配線板２４をクランプさせるようにしてもよい。
あるいはプリント配線板保持装置の保持台をプリント配線板の大きさに応じた大きさのものとし、段取替え時に、プリント配線板の大きさに応じて保持台を交換するのであれば、保持台にクランププレートを設けてもよい。例えば、保持台の配線板搬送方向に平行な両縁部にそれぞれ、クランププレートを立設する。保持部材は上端面がクランププレートの上端面と同一平面内に位置する高さを有するものとされる。プリント配線板保持装置の上昇時に保持部材がプリント配線板を吸着し、保持するとともに、クランププレートがプリント配線板を下方から支持し、プリント配線板の縁部を配線板押さえ部との間に挟んでクランプする。
【００９８】
さらに、配線板昇降装置は、流体圧アクチュエータたるエアシリンダを駆動源とするものとしてもよい。
【００９９】
また、本発明は、部品装着ヘッドが、プリント配線板の表面に平行な移動平面内において互いに直交する２方向の成分を有する方向に移動させられて電気部品をプリント配線板に装着する電気部品装着システムのプリント配線板保持装置に限らず、部品装着ヘッドが装着ヘッド移動装置により、プリント配線板の表面に平行な移動平面内において一方向へ移動させられるとともに、プリント配線板がプリント配線板保持装置移動装置により、上記移動平面内において部品装着ヘッドの移動方向と直交する方向に移動させられる電気部品装着システムのプリント配線板保持装置、複数の部品装着ヘッドが、一軸線まわりに回転させられる回転体に設けられ、回転体の回転により、回転体の回転軸線である旋回軸線まわりに旋回させられ、部品受取位置，部品装着位置等、複数の作業位置ないし停止位置へ順次、移動させられて電気部品を電気部品供給装置から取り出し、プリント配線板に装着する電気部品システムのプリント配線板保持装置等に適用することができる。部品装着ヘッドが装着ヘッド旋回装置によって旋回させられる場合、プリント配線板保持装置はプリント配線板保持装置移動装置により、プリント配線板の板面に平行な方向に移動させられ、プリント配線板の電気部品が装着される被装着位置が、部品装着ヘッドの部品装着位置に対応する位置に位置決めされる。また、電気部品供給装置は電気部品供給装置により移動させられて電気部品を供給する。部品装着ヘッドを回転体に設ける場合、例えば、複数の作業位置の一つにピン収納装置を設け、部品装着位置において保持台にバックアップピンを取り付けるようにすればよい。回転体は間欠回転装置によって間欠回転させられる間欠回転体としてもよく、回転装置によって任意の角度回転させられる回転体としてもよい。また、回転軸線は、プリント配線板の表面に直角でもよく、プリント配線板の表面に直角な平面に対して傾斜した軸線でもよい。さらに、回転体を回転装置によって回転させるとともに移動装置により移動させ、位置を固定して支持されたプリント配線板の表面に平行な移動平面内の任意の位置へ移動させるようにしてもよい。上記部品装着ヘッド等を移動させる移動装置等は、部品装着ヘッドと電気部品供給装置とプリント配線板保持装置とを相対移動させる相対移動装置である。部品装着ヘッドは、吸着ノズル等の部品保持具を含むと考えてもよく、部品保持具を着脱可能に保持するホルダまでが部品装着ヘッドであると考えてもよい。
【０１００】
さらに、本発明は、電気部品装着システムにおけるプリント配線板の支持のみならず、プリント配線板の表面に形成された回路を検査する回路検査装置，プリント配線板の表面にクリーム状半田をスクリーン印刷するスクリーン印刷装置，プリント配線板の表面に接着剤等の高粘性流体を１点または複数点ずる順次塗布する高粘性流体塗布装置等の作業装置におけるプリント配線板の支持等、他の目的のためのプリント配線板保持装置にも適用可能である。また、本発明は、上記各実施形態の組合わせを変えて実行することが可能である。
【０１０１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるプリント配線板保持装置を備えた電子部品装着システムを概略的に示す平面図である。
【図２】上記電子部品装着システムの電子部品装着装置の部品装着ヘッドルおよび保持ユニット等がＹ軸テーブルに搭載された状態を示す側面図である。
【図３】上記プリント配線板保持装置を含むプリント配線板支持搬送装置を示す正面図（一部断面）である。
【図４】上記プリント配線板保持装置の一部を示す正面断面図である。
【図５】上記プリント配線板保持装置の離脱防止板に設けられた連通穴を示す平面図である。
【図６】上記プリント配線板保持装置の保持台を構成するベースを示す平面図である。
【図７】上記プリント配線板保持装置を構成するバックアップピンを保持台に取り付ける自動段取替え装置の保持ヘッドを示す側面図（一部断面）である。
【図８】図７におけるVIII-VIII 断面図である。
【図９】図７におけるIX-IX 断面図である。
【図１０】上記保持ヘッドを備えた保持ユニットを示す背面図（一部断面）である。
【図１１】上記取付装置の機械的機構部を示す平面図である。
【図１２】上記電子部品装着システムを制御する制御装置を概略的に示すブロック図である。
【図１３】プリント配線板保持装置を構成する保持台へのバックアップピンの取付けを説明する図である。
【図１４】プリント配線板保持装置の離脱防止部材の別の態様を示す正面断面図である。
【図１５】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置であって、保持台にバックアップピンが取り付けられた部分を示す正面断面図である。
【図１６】図１５に示すプリント配線板保持装置の側面断面図である。
【図１７】図１５に示すプリント配線板保持装置において、保持台のバックアップピンが取り付けられていない状態を示す正面断面図である。
【図１８】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置であって、保持台にバックアップピンが取り付けられた状態を示す正面断面図である。
【図１９】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置であって、保持台にバックアップピンが取り付けられた状態を示す正面断面図である。
【図２０】図１９に示すプリント配線板保持装置において、保持台のバックアップピンが取り付けられていない状態を示す正面断面図である。
【図２１】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置であって、保持台にバックアップピンが取り付けられた状態を示す正面断面図である。
【図２２】図２１に示すプリント配線板保持装置において、保持台のバックアップピンが取り付けられていない状態を示す正面断面図である。
【図２３】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置であって、保持台にバックアップピンが取り付けられた状態を示す正面断面図である。
【図２４】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置の開閉弁を示す正面断面図である。
【図２５】本発明の別の実施形態であるプリント配線板保持装置の開閉弁を示す正面断面図である。
【図２６】図２５に示すプリント配線板保持装置の開閉弁を構成するＯリングを示す正面断面図である。
【図２７】プリント配線板保持装置のＯリングを備えた開閉弁においてボールに固着防止層を設けた実施形態を示す正面断面図である。
【符号の説明】
２４：プリント配線板 ４８：ＸＹロボット １７４：プリント配線板保持装置 ２１０：保持台 ２１２：バックアップピン ２１６：離脱防止板 ２２４：負圧供給穴 ２２６：弁穴 ２４４：上面 ２６０：開閉弁 ２６２：弁座 ２６６：パッド ２６８：ボール ２７２：位置決め凹部 ２８６：ピン ３１０：吸着カップ ３２０：台座 ３２６：負圧通路 ３２８：永久磁石 ５００：制御装置 ５９８：プリント配線板保持装置 ５９８：保持台 ６００：開閉弁 ６０２：弁子 ６０６：弁座 ６１２：離脱防止板 ６２０：バックアップピン ６２６：負圧通路 ６４８：プリント配線板保持装置 ６５０：バックアップピン ６９８：プリント配線板保持装置 ７００：保持台 ７０８：弁座板 ７１２：負圧供給穴 ７１４：弁穴 ７２２：弁座 ７３０：ボール ７３２：スプリング ７３４：開弁突起 ７３６：上面 ７３８：開閉弁 ７４０：バックアップピン ７４２：台座 ７４４：永久磁石 ７９８：プリント配線板保持装置 ８００：開閉弁 ８０２：ボール ８１０：バックアップピン ８１４：台座 ８２０：開弁突起 ８４８：プリント配線板保持装置 ８５０：バックアップピン ８５４：台座 ８５６：永久磁石 ８９８：プリント配線板保持装置 ９００：保持台 ９１４：離脱防止板 ９５０：プリント配線板保持装置 ９６２：保持台 ９５４：負圧供給穴 ９５６：開閉弁 ９５８：弁穴 ９６２：Ｏリング ９６４：固着防止層 ９６６：ボール ９８０：固着防止層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board holding device, and more particularly to a device for adsorbing and supporting a printed wiring board by negative pressure. Strictly speaking, a printed wiring board becomes a printed circuit board when an electrical component is mounted, but in this specification, in order to avoid complication, the printed wiring board may or may not be mounted. It will be called a plate.
[0002]
[Prior art]
Many printed wiring boards have a circuit pattern made of a conductive material formed on a relatively thin substrate made of an electrical component insulator such as synthetic resin, and have flexibility. Therefore, when mounting electrical components (including electronic components) on such printed wiring boards, or when applying adhesive or cream solder for mounting electrical components, a considerable number of printed wiring boards are installed on the back side. If it is not supported at this point, it cannot be supported while maintaining a precise plane.
[0003]
Therefore, conventionally, for example, as described in JP-A-7-15189, it is known to adsorb and support a printed wiring board with a negative pressure. The printed wiring board holding device described in this publication includes a base plate and a plurality of backup pins. The base plate is formed with a plurality of negative pressure supply holes opened on the upper surface thereof, and is connected to a negative pressure source through a passage provided in the base plate. The backup pin includes a longitudinal pin portion and a container-like pedestal portion. A passage that penetrates in the axial direction is formed in the pin portion, and is communicated with a space in the pedestal portion. The backup pin is attached to the upper surface of the base plate in close contact with the periphery of the opening of the negative pressure supply hole at the lower end surface of the pedestal portion. In this state, the passage in the pin portion passes through the space in the pedestal portion, and the negative pressure supply hole. When the negative pressure is supplied, the printed wiring board is adsorbed and supported from below.
[0004]
The backup pin holds the printed wiring board on the work surface where the electrical component is mounted or the like or on the back surface opposite to the front surface, avoiding unevenness of the printed wiring board itself, the mounted electrical component, or the like. Therefore, the area that can be held by the backup pin on the back surface of the printed wiring board is limited, and the installation position of the backup pin on the base plate is limited according to the position of the holdable region, and a plurality of the base plates are provided. The backup pin is attached to the selected negative pressure supply hole among the negative pressure supply holes. Therefore, the negative pressure supply hole to which the backup pin is not attached is covered with a cap to prevent negative pressure leakage.
[0005]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
However, it is troublesome to put a cap on the negative pressure supply hole to which the backup pin cannot be attached, and the backup pin is attached to the base plate to obtain a printed wiring board holding device that adsorbs and supports the printed wiring board by negative pressure. It takes time.
With the above circumstances as the background, the present invention has an object to easily and quickly obtain a printed wiring board holding device that holds and holds a printed wiring board by negative pressure with a holding member attached to a holding stand. And according to the present invention,(a) A holding base having a plurality of negative pressure supply holes opened on a flat upper surface, and (b) attached to the upper surface of the holding base in close contact with the periphery of the openings of the plurality of negative pressure supply holes at the lower end surface. And at least one holding member formed with a negative pressure passage that penetrates the inside and opens to the upper end surface; and (c) the holding member is attached to each of the plurality of negative pressure supply holes. The holding member is opened when the holding member is attached to the holding base, and includes an on-off valve that communicates the negative pressure supply hole and the negative pressure passage. A printed wiring board holding device that supports a board and adsorbs a printed wiring board by negative pressure supplied from a negative pressure supply hole through a negative pressure passage, wherein the on-off valve includes (i) the negative pressure supply hole Formed at the end of the opening side with an upward valve seat And (ii) a valve element disposed in the valve hole and blocking the negative pressure supply hole when seated on the valve seat; and (iii) preventing the valve element from being removed from the valve hole. A separation preventing portion, at least a peripheral portion of the valve seat of the negative pressure supply hole of the holding base is formed of a nonmagnetic material, and a vicinity of the lower end surface of the holding member and the valve element, A printed wiring board holding device in which one of the permanent magnets is a permanent magnet and the other is made of a ferromagnetic material is obtained.
In this printed wiring board holding device, the holding member is attached only at a position corresponding to the negative pressure supply hole selected from the plurality of negative pressure supply holes provided in the holding table. In response to the attachment, the on-off valve is opened, the negative pressure supply hole is communicated with the negative pressure passage in the holding member, and a negative pressure is supplied to the negative pressure passage. Since the holding member supports the printed wiring board from below at its upper end surface, the printed wiring board is not lowered, and the printed wiring board is adsorbed by negative pressure. Can be held without causing warpage in a direction toward or away from the holding table. The open / close valve remains closed in the negative pressure supply hole where the holding member cannot be attached, and even if the negative pressure supply hole where the holding member is not attached is plugged with a plug or cap, the negative pressure is not There is no leakage, and a printed wiring board holding device that can hold a desired portion of the printed wiring board at a desired distance from the holding base can be obtained easily and in a short time.
Since at least the portion of the negative pressure supply hole that forms the periphery of the valve seat is made of a non-magnetic material, the holding member can be made of either a permanent magnet or a ferromagnetic material. In a state where it is not attached to the holding table, the valve element is seated on the valve seat by its own weight, and the on-off valve is closed. If the holding member is attached to the holding stand, the valve member and the holding member made of a ferromagnetic material are magnetized, and the valve member is attracted to the holding member by the magnetic force and separated from the valve seat, and the on-off valve is opened. . Since the valve hole is provided with a detachment prevention part, the valve element does not come off from the valve hole, and if the holding member is removed from the holding table, the valve element returns to the state of being seated on the valve seat by its own weight, The on-off valve is closed. The valve element of the on-off valve provided for the negative pressure supply hole to which the holding member is not attached remains seated on the valve seat, and suction is performed by negative pressure when negative pressure is supplied to the negative pressure supply hole. Thus, the valve is seated on the valve seat, and the on-off valve is kept closed, so that negative pressure leakage is well prevented.
According to the present invention,The printed wiring board holding device of each aspect described below is obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
Some of the following paragraphs are no longer claimed in the claims due to amendments, but they remain as they are because they contain useful information for understanding the claimed invention. I will do it.
(1) a holding table having a plurality of negative pressure supply holes opened on a flat upper surface;
At least one holding member that is attached to the upper surface of the holding base in close contact with the periphery of the openings of the plurality of negative pressure supply holes at the lower end surface, and has a negative pressure passage that penetrates the inside and opens to the upper end surface;
In the printed wiring board holding device that supports the printed wiring board on the upper end surface of the holding member and sucks the printed wiring board by the negative pressure supplied from the negative pressure supply hole through the negative pressure passage,
Each of the plurality of negative pressure supply holes is closed in a state where the holding member is not attached, but opens in response to the attachment of the holding member to the holding base, and the negative pressure supply hole and the negative pressure passage Printed circuit board holding device with an open / close valve to communicate withPlace.
(2) The on-off valve
A valve hole formed with an upward valve seat at the opening side end of the negative pressure supply hole;
A valve element that is disposed in the valve hole and shuts off the negative pressure supply hole when seated on the valve seat;
A detachment prevention part for preventing the valve element from detaching from the valve hole;
A portion of the holding base that forms at least the periphery of the valve seat is made of a non-magnetic material, and one of the vicinity of the lower end surface of the holding member and the valve element is a permanent magnet. And the other is made of a ferromagnetic material.Place.
There are various types of valves such as spheres, hemispheres, cones, frustoconical bodies, cylinders with one end forming a hemisphere or shapes with one end forming a truncated cone and the other end forming a cylinder. The shape can be adopted.
When the valve element is a hemisphere, a cone, a truncated cone, a cylindrical body whose one end is a hemisphere, or one end of which forms a truncated cone and the other end is a member that forms a cylindrical body, its one end Further, a flat surface to be attracted that is perpendicular to the axis of the valve element is provided, and the valve element is disposed in the valve hole in such a posture that the attracted surface is positioned on the side of the separation preventing portion. For this reason, the area of the attracted surface adsorbed by the vicinity of the lower end surface of the holding member of the valve element is large and is attracted with a strong attracting force.
When the valve element has a directional shape, such as a hemisphere, that is, when the part of the valve element that is seated on the valve seat and the part that contacts the release prevention part are determined, the valve element is separated from the valve seat. It is desirable to sit flat on the valve seat without tilting a predetermined portion of the valve element even if the seating and the seating are repeated, and it is desirable to provide means for regulating the inclination of the valve element. For example, if the distance between the adsorbed surface of the valve element and the separation preventing portion is shortened, the inclination of the valve element is regulated by the engagement of both, and the valve element is seated on the valve seat without being inclined, and the on-off valve is Closes well. In this case, the portion that contacts the attracted surface of the valve element and the attracted surface of the detachment preventing portion constitutes an inclination regulating means. Or the clearance gap between the outer peripheral surface of a valve element and the inner peripheral surface of a valve hole may be made small, and the inclination of a valve element may be controlled by engagement of both. In this case, the outer peripheral surface of the valve element and the inner peripheral surface of the valve hole constitute an inclination regulating means.
Alternatively, when the valve element is a cone, a truncated cone, or a member including a truncated cone and a cylinder, the axial distance between the portion seated on the valve seat and the end opposite to the separation preventing portion side Is preferably longer than the axial distance between the portion seated on the valve seat and the end on the side of the separation preventing portion. If it does in this way, when a valve element seats on a valve seat, it will be in the state where a valve element hangs to a valve seat, and it is easy to sit on a valve seat in a flat state, without a valve element tilting. In this case, the portion between the portion of the valve element seated on the valve seat and the end portion on the opposite side to the separation preventing portion side constitutes the tilt regulating means.
(3) The printed wiring board holding device according to (2), wherein the lower end surface vicinity of the holding member is made of a permanent magnet, and the valve is made of a ferromagnetic material.Place.
The vicinity of the lower end surface of the holding member is often larger than the valve element. According to this embodiment, a larger magnetic force is obtained in the large permanent magnet, and the valve element is reliably separated from the valve seat.
Further, if the valve element is made of a ferromagnetic material, the separation preventing part can be made of a ferromagnetic material, and the valve element made of a ferromagnetic material is provided on the separation preventing part magnetized by the permanent magnet of the holding member. Suctioned to ensure separation from the valve seat. In particular, as will be described later, a separation prevention plate made of a ferromagnetic material is fixed to a holding base body made of a non-magnetic material, and a portion corresponding to the valve hole of the separation prevention plate functions as a separation prevention portion. In this case, the separation preventing plate is magnetized by the permanent magnet constituting the vicinity of the lower end surface of the holding member, so that the holding member is fixed to the separation preventing plate with a sufficiently large force by the magnetic force, and the magnetized separation is performed. The valve element is sucked into the prevention plate, and the on-off valve is opened.
Furthermore, the degree of freedom of the shape of the valve is increased. If the valve element is made of a permanent magnet, the direction of the magnetic pole must be kept unchanged even if the valve element is repeatedly separated from the valve seat and seated, whereas if it is made of a ferromagnetic material, the directionality is good. Regardless, the phase may change each time the valve element repeats separation and seating from the valve seat, and the degree of freedom in shape is high. If the valve element is made of a permanent magnet, for example, the direction of the valve element may be kept constant, and a direction maintaining means for preventing the direction of the magnetic pole from changing may be provided. If it is a shape having directionality, such as a cylindrical body having a hemispherical portion at one end,
As described in the section (2), by providing the tilt regulating means, the tilt of the valve element is prevented, the rotation is prevented, and the direction of the magnetic pole is prevented from changing. A direction maintaining means may be provided separately from or together with the inclination regulating means.
(4) The printed wiring board holding device according to (3), wherein the valve element is a sphere.
If the valve element is a sphere, it is easy to sit on the valve seat, and the on-off valve is securely closed. Moreover, it becomes possible to use a commercially available steel ball as a valve, and an on-off valve can be manufactured at low cost.
(5) The detachment preventing portion covers the opening of the valve hole and prevents the valve element from being detached from the valve hole by contacting the valve element, and even when the valve element is in contact with the valve element, The printed wiring board according to any one of (2) to (4), further including a separation preventing member provided with a communication hole that is not closed and that maintains the negative pressure supply hole and the negative pressure passage in communication with each other. Holding device.
One communication hole may be provided, or a plurality of communication holes may be provided. Various shapes can be adopted as the shape of the communication hole. For example, the shape may be a circle or a sector.
The negative pressure is supplied from the negative pressure supply hole to the negative pressure passage through the communication hole.
(6) The printed wiring board holding device according to item (5), wherein the vicinity of the lower end surface of the holding member is made of a permanent magnet, and the separation preventing member is made of a ferromagnetic material.
When the holding member is placed on the holding table, the valve element and the separation preventing member are magnetized, the valve element is attracted to the separation preventing part, and the holding member is also attracted to the valve element and the separation preventing member, Fixed. The separation preventing member made of a ferromagnetic material, the valve element, and the portion formed by the permanent magnet of the holding member constitute a fixing device. For example, the holding member may be fixed to the holding table by a fixing device such as a bolt. However, the mounting and dismounting work on the holding table is troublesome, but if it is fixed by magnetic force, it is only necessary to place the holding member on the holding table, and it is easy to mount and remove the holding member on the holding table. Can be done in a short time.
In the state where the holding member holds the printed wiring board, the holding member is attracted to the holding table by negative pressure and is firmly fixed. The lower end of the holding member is brought into close contact with the periphery of the opening of the negative pressure supply hole, and the printed wiring board is adsorbed by the negative pressure supplied to the negative pressure passage, and at the same time, the holding member is adsorbed to the holding table by the negative pressure It is. In order to positively use this suction function even when the holding member does not hold the printed wiring board, a throttle may be provided in the negative pressure passage that penetrates the holding member. In a state where the holding member does not hold the printed wiring board, air flows into the negative pressure passage from the upper end opening of the holding member. A sufficient negative pressure can be obtained inside the lower end that is brought into close contact with the periphery of the opening of the pressure supply hole.
(7) A positioning recess that accommodates at least a part of the valve element and positions the valve hole in the radial direction is formed on the lower surface of the separation preventing member. ) A printed wiring board holding device according to any one of the above items.
According to this aspect, the position in the radial direction of the valve hole between the valve element and the communication hole in a state where the valve element is prevented from being detached by the separation preventing member is determined, and the communication hole is blocked by the valve element. In addition, a state in which the negative pressure supply hole and the negative pressure passage are communicated with each other can be reliably obtained.
(8) The separation preventing member has a size that covers a plurality of valve holes corresponding to at least some of the plurality of negative pressure supply holes, and is a separation prevention plate fixed to the upper surface of the holding table. The printed wiring board holding device according to any one of (5) to (7)Place.
The separation prevention plate may have a size that covers a plurality of valve holes corresponding to all of the plurality of negative pressure supply holes, and a size that covers a plurality of valve holes corresponding to some of the negative pressure supply holes. It may be included.
In this section, the portion corresponding to the valve hole of the separation prevention plate functions as a separation prevention portion, the vicinity of the lower end surface of the holding member is composed of a permanent magnet, the valve element is composed of a ferromagnetic material, and the separation prevention portion plate is If it is made of a ferromagnetic material, the holding member is fixed to the holding table with a sufficiently large magnetic force by a separation preventing plate made of a ferromagnetic material.
A plurality of valve holes can be covered by one detachment prevention plate, and the detachment prevention member can be easily attached to the holding base.
(9) The on-off valve
A valve hole formed at a diameter larger than the negative pressure supply hole at the opening end of the negative pressure supply hole;
A valve seat member fixedly provided to the holding base in a state of covering the opening of the valve hole, and having a through hole and a valve seat formed around the through hole;
A valve element provided in the valve hole so as to be movable between a closed position for sitting on the valve seat and an open position away from the valve seat;
A spring member for biasing the valve element toward the valve seat;
In a state where the holding member protrudes from one of the valve and the holding member is in close contact with the periphery of the negative pressure supply hole, the holding member and the valve are in contact with each other, and the biasing force of the spring member In the state where the valve element is separated from the valve seat against this and the holding member is not brought into close contact with the periphery of the negative pressure supply hole, the valve element is allowed to be seated on the valve seat by the biasing force of the spring member. With valve protrusion
The printed wiring board holding device according to item (1).
In the printed wiring board holding device of this aspect, in a state where the holding member is attached to the holding base, the valve opening protrusion comes into contact with the other of the holding member and the valve element, so that the valve element is separated from the valve seat, The negative pressure passage communicates with the negative pressure supply hole. When the holding member is removed from the holding base, the valve element is seated on the valve seat and the open / close valve is kept closed, so the negative pressure supply hole to which the holding member is not attached needs to be blocked by the closing member. Therefore, a printed wiring board holding device that can hold a desired portion of the printed wiring board at a desired distance from the holding base can be obtained easily and in a short time.
(10) The printed wiring according to item (9), wherein the valve-opening protrusion protrudes from the valve element and protrudes to the outside through the through hole when the valve element is seated on the valve seat. Board holding device.
(11) The valve-opening protrusion is provided on the holding member in a state of projecting downward from a lower end surface of the holding member, and the holding member is attached to the holding base and penetrates the through hole to The printed wiring board holding device according to item (9), wherein the printed circuit board is inserted into a valve hole and pushes the valve element away from the valve seat against the biasing force of the spring member.
As long as the valve opening protrusion is fitted in the through hole, the communication between the negative pressure supply hole of the holding base and the negative pressure passage of the holding member can be guaranteed, and the valve opening protrusion also serves as the communication guarantee protrusion. It will be.
(12) The on-off valve includes a seal member that prevents leakage of negative pressure from between the valve element and the valve seat in a state where the valve element is seated on the valve seat (2) to (11) The printed wiring board holding device according to any one of the above.
(13) The printed wiring board holding device according to (12), wherein the seal member is made of a material softer than the valve seat and includes a pad that covers the valve seat.
For example, the pad is made of synthetic resin or rubber.
When the holding member is removed from the holding base and the valve element is seated on the valve seat, the valve element is seated on the valve seat via the pad. Therefore, in the on-off valve described in the items (2) to (8), in a state where negative pressure is supplied to the negative pressure supply hole, the valve element is sucked and pressed against the pad by the negative pressure, and the pad is deformed. Thus, it adheres closely to the valve element with no gap, and the negative pressure leakage is more reliably prevented. Further, in the on-off valve described in the items (9) to (11), the valve element is pressed against the pad by the urging of the spring member, and the negative pressure leakage is more reliably prevented. The valve seat may be covered with a pad and the valve element may be covered with a pad, or only the valve element may be covered with a pad.
(14) The printed wiring board holding device according to item (12), wherein the seal member includes an O-ring.
The O-ring may be provided separately from the valve seat or may be provided so as to function as a valve seat. Further, the O-ring may be provided on the valve element or on the valve hole.
When the O-ring is provided separately from the valve seat, the valve element is seated on the valve seat provided in the valve hole to close the on-off valve and to contact the O-ring. The valve element is pressed against the O-ring by suction of the valve element by the supply of negative pressure or the urging of the spring member, and the O-ring is elastically deformed to be in close contact with the valve element, thereby reliably preventing negative pressure leakage. The elastic deformation limit of the O-ring is defined by the seating of the valve element on the valve seat, and it is avoided that the O-ring is excessively elastically deformed to deteriorate the sealing function.
When the O-ring is made to function as a valve seat, the O-ring contacts the inner peripheral surface of the valve hole and the valve element, and the valve element pulls the O-ring by suction of the valve element or biasing of the spring member by supplying negative pressure. Sitting while elastically deforming, the on-off valve is closed, and leakage of negative pressure is prevented by the O-ring.
(15) The printed wiring board holding device according to any one of (12) to (14), wherein at least a surface of at least one of the seal member and the valve element is formed of a sticking prevention material.
If at least the surface of at least one of the seal member and the valve element is formed of an anti-adhesive material, the seal member and the valve element remain in contact with each other, and the on-off valve is not opened and the printed wiring board is not sucked. Is avoided. As the anti-adhesion material, for example, a chemically stable material that is chemically more stable than rubber or the like, which is usually used as a seal member material, or a low friction coefficient material having a smaller friction coefficient than rubber or the like is suitable. It is. The former is particularly effective for preventing sticking when the seal member and the valve are kept in contact with each other for a long time, and the latter is effective for preventing sticking (separation failure) when contact and separation are frequently repeated. When only the surface of the seal member or the valve element is formed of an anti-adhesion material, an anti-adhesion layer is formed on the surface of the base material, and this anti-adhesion layer is a material that is chemically more stable than the base material, or The material has a low coefficient of friction. For example, polytetrafluoroethylene is suitable as the anti-adhesion material. Polytetrafluoroethylene is chemically stable and also has a low coefficient of friction.
(16) The plurality of negative pressure supply holes may be opened on the upper surface of the holding table so as to be arranged substantially uniformly and regularly, according to any one of (1) to (15) Printed circuit board holding device.
Even if the distribution of the portion that can be held by the printed wiring board holding member is irregular, if the negative pressure supply holes are arranged almost uniformly and regularly, it corresponds to one of the negative pressure supply holes The printed wiring board can be held by attaching the holding member to the position to be printed.
(17) The holding member has a rod-shaped portion, and supports the printed wiring board at the upper end surface of the rod-shaped portion, and closely contacts the printed wiring board at the upper end portion of the rod-shaped portion around the upper end surface of the rod-shaped portion. A printed wiring board holding device according to any one of (1) to (16), wherein a suction cup made of rubber or the like is attached.
The suction cup prevents leakage of negative pressure from between the holding member and the printed wiring board, and the printed wiring board is more reliably held by the holding member.
(18) The holding member has a mounting seat at a lower end portion, and a connection concave portion having an opening area more than twice the opening area of the negative pressure supply hole is formed on the lower surface of the mounting seat. The printed wiring board holding device according to any one of items 1) to (17).
The portion of the holding member that holds the printed wiring board may be provided at the center of the mounting seat, or may be provided at a position off the center.
The holding member can be attached to an arbitrary position on the holding table within a range in which the connection recess does not come off from the opening of the negative pressure supply hole. The printed wiring board holding position of the holding member attached to one negative pressure supply hole can be changed, and the negative pressure supply hole is located at a position corresponding to the portion of the holding base where the printed wiring board can be held. Even if not, the printed wiring board can be held, and the number of negative pressure supply holes can be reduced.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a printed wiring board holding device of an electrical component mounting system will be described in detail based on the drawings.
In FIG. 1,
[0007]
The electronic
In the electronic
[0008]
On the X-axis table 36, a ball screw 40 (see FIG. 2) is provided in parallel with the Y-axis direction, and the Y-axis table 42 is screwed with a nut (not shown). When the
[0009]
The X-axis table 36 also images the holding posture of the
[0010]
As shown in FIG. 2, the
[0011]
As shown in FIG. 3, the printed wiring board support /
[0012]
As shown in FIG. 1, the wiring
[0013]
Although not shown in the drawing, clamp plates that are movable clamp members that clamp the printed
[0014]
The
[0015]
The printed wiring
[0016]
The
[0017]
Although not shown, the
[0018]
In this embodiment, the
[0019]
A plurality of
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 4, an open /
[0022]
The
As shown in FIG. 4, the
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
As shown in FIG. 1, a backup pin storage device 340 (hereinafter referred to as storage device 340) that is a holding member storage device is provided adjacent to the printed wiring
[0026]
The
[0027]
Attachment and removal of the
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 10, a pair of
[0029]
As shown in FIGS. 7 and 10, an
[0030]
By fitting the
[0031]
In the present embodiment, various electromagnetic direction switching valves such as the electromagnetic
[0032]
As shown in FIG. 7, a pair of
[0033]
The lower ends of the pair of
[0034]
The pair of
[0035]
On the upper surface of the
[0036]
The electronic
[0037]
The
[0038]
In the present embodiment, a plurality of
[0039]
The
[0040]
As for the negative
[0041]
Since the
[0042]
When the
[0043]
After the printed wiring
[0044]
While the
[0045]
After the printed
[0046]
After the
[0047]
When the mounting of the
[0048]
Collection and installation of the
[0049]
The holding conditions set for the printed wiring
[0050]
The change of the setup of the printed wiring
[0051]
In the present embodiment, the plurality of
[0052]
When collecting the
[0053]
After the movement, the holding
[0054]
After the pair of
[0055]
The
[0056]
When all the
[0057]
The
[0058]
As described above, the
[0059]
As described above, among the plurality of negative pressure supply holes 224 provided in the holding
[0060]
In the above embodiment, the
[0061]
In the printed wiring
[0062]
Similar to the
[0063]
In a state where the
[0064]
When the valve element is made of a permanent magnet and the lower end portion of the backup pin is made of a ferromagnetic material as described above, the
[0065]
The force with which the holding table 598 adsorbs the
[0066]
On the other hand, since the negative pressure is not supplied in the state where the printed wiring board holding device is moved to the lowered end position, the
The
[0067]
In each of the above-described embodiments, the on-off
[0068]
The holding
[0069]
The
[0070]
A
[0071]
A
[0072]
In a state in which the
[0073]
The valve opening protrusion may be provided on the backup pin. The example is demonstrated based on FIG. 21 and FIG.
The on-off
[0074]
In a state where the
[0075]
When opening the on-off valve by moving the valve element away from the valve seat by magnetic force, the pedestal has a long shape, and the holding range of the printed wiring board by one backup pin was widened, but the backup pin May be attached to the holding base in a state where its axis is located at the center of the negative pressure supply hole to hold the printed wiring board. An example of this will be described with reference to FIG.
[0076]
The
[0077]
The
[0078]
Further, as in the case where the pedestal has a longitudinal shape, the pedestals of adjacent backup pins do not interfere with each other, and pin installation data can be easily created. Furthermore, if the
[0079]
In each embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 18 and FIG. 23, a
[0080]
In the printed wiring
[0081]
In the embodiment shown in FIG. 24, the separation preventing plate may be formed of an iron plate in which a large number of holes penetrating in the thickness direction are formed instead of the wire mesh.
[0082]
In each of the above embodiments, the valve seats 262 and 606 of the on-off
[0083]
In the printed wiring
[0084]
As for the negative
[0085]
With respect to the negative
[0086]
As shown in FIG. 27, an
[0087]
When the backup pin has a pedestal having a longitudinal shape, the pin may be provided at one end of the pedestal in the longitudinal shape.
[0088]
When the valve-opening protrusion is provided on the backup pin as in the embodiment shown in FIGS. 21 and 22, the back-up pin moves relative to the negative pressure supply hole by engagement between the valve-opening protrusion and the inner peripheral surface of the through hole. Although the range is limited and the pedestal has a circular cross-sectional shape and has a size capable of being in close contact with the periphery of the opening of the negative pressure supply hole, the pedestal may have a longitudinal shape.
[0089]
Further, in each of the above embodiments, the holding
[0090]
The table provided with the
[0091]
In each of the above embodiments, when replacing the backup pins at the time of setup change, after removing all the backup pins that are actually attached to the holding base, the printed wiring board on which the electronic components are to be mounted next is held. If there is a backup pin with a common position and phase between the backup pin currently attached to the holding base and the backup pin used to hold the next printed wiring board, The backup pins may be left as they are, the backup pins that are not common are removed, and backup pins other than the common backup pins among the backup pins used for holding the next printed wiring board may be attached to the holding base.
[0092]
Further, in each of the above embodiments, various switching valves including the electromagnetic
[0093]
In each of the above embodiments, the installation and recovery of the backup pin with respect to the holding table are automatically performed, but may be performed manually by an operator. The printed circuit board holding device in which the holding member is installed at a predetermined position of the holding stand may be closed by using a cap or the like, even if the operator performs the negative pressure supply hole to which the holding member cannot be attached. It can be obtained quickly, and the time required for the changeover of the printed wiring board holding device in the electronic component mounting system can be shortened.
[0094]
Furthermore, in some embodiments described above, when the valve element of the on-off valve is formed of a ferromagnetic material, a steel ball is used as the valve element, and the entire valve element is made of a ferromagnetic material. The valve body may be formed of a nonmagnetic material and the surface thereof may be coated with a ferromagnetic material.
[0095]
Further, the automatic setup changing device may be provided separately from the electronic
[0096]
Further, when the vicinity of the lower end surface of the holding member is formed of a ferromagnetic material, at least a portion of the support base of the storage device that supports the holding member is formed by a permanent magnet so that the holding member is fixed by a magnetic force. That's fine.
[0097]
Further, in each of the above embodiments, the wiring
Alternatively, if the holding base of the printed wiring board holding device is sized according to the size of the printed wiring board and the holding base is replaced according to the size of the printed wiring board at the time of setup change, A clamp plate may be provided. For example, clamp plates are erected on both edges of the holding base parallel to the wiring board conveyance direction. The holding member has a height such that the upper end surface is located in the same plane as the upper end surface of the clamp plate. When the printed wiring board holding device is raised, the holding member adsorbs and holds the printed wiring board, and the clamp plate supports the printed wiring board from below, and the edge of the printed wiring board is sandwiched between the wiring board holding part. Clamp with
[0098]
Furthermore, the wiring board lifting / lowering device may use an air cylinder as a fluid pressure actuator as a drive source.
[0099]
The present invention also provides an electrical component mounting in which the component mounting head is moved in a direction having components in two directions orthogonal to each other in a moving plane parallel to the surface of the printed wiring board to mount the electrical component on the printed wiring board. Not only the printed wiring board holding device of the system, but also the component mounting head is moved in one direction within a moving plane parallel to the surface of the printed wiring board by the mounting head moving device, and the printed wiring board is a printed wiring board holding device. The printed circuit board holding device of the electrical component mounting system that is moved by the moving device in a direction orthogonal to the moving direction of the component mounting head in the moving plane, and a rotating body that rotates a plurality of component mounting heads around one axis Is rotated around the turning axis that is the rotation axis of the rotating body by rotating the rotating body. This is applied to a printed wiring board holding device or the like of an electric component system in which an electric component is taken out from an electric component supply device and sequentially mounted to a plurality of work positions or stop positions such as a position and a component mounting position. be able to. When the component mounting head is swung by the mounting head turning device, the printed wiring board holding device is moved in a direction parallel to the board surface of the printed wiring board by the printed wiring board holding device moving device. Is mounted at a position corresponding to the component mounting position of the component mounting head. The electric component supply device is moved by the electric component supply device to supply the electric components. When the component mounting head is provided on the rotating body, for example, a pin storage device may be provided at one of a plurality of work positions, and a backup pin may be attached to the holding base at the component mounting position. The rotating body may be an intermittent rotating body that is intermittently rotated by an intermittent rotating device, or a rotating body that is rotated by an arbitrary angle by the rotating device. Further, the rotation axis may be perpendicular to the surface of the printed wiring board or may be an axis inclined with respect to a plane perpendicular to the surface of the printed wiring board. Further, the rotating body may be rotated by a rotating device and moved by a moving device, and may be moved to an arbitrary position in a moving plane parallel to the surface of the printed wiring board supported with a fixed position. The moving device or the like that moves the component mounting head or the like is a relative moving device that relatively moves the component mounting head, the electrical component supply device, and the printed wiring board holding device. The component mounting head may be considered to include a component holder such as a suction nozzle, and the component mounting head may be considered to be a holder that detachably holds the component holder.
[0100]
Furthermore, the present invention provides not only support for a printed wiring board in an electrical component mounting system, but also a circuit inspection apparatus for inspecting a circuit formed on the surface of the printed wiring board, and screen-printing cream solder on the surface of the printed wiring board. For other purposes such as support of printed wiring boards in screen printing devices, working devices such as high-viscosity fluid application devices that sequentially apply one or more high-viscosity fluids such as adhesives to the surface of printed wiring boards The present invention can also be applied to a printed wiring board holding device. Further, the present invention can be executed by changing the combination of the above embodiments.
[0101]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and this invention was described in the above-mentioned section of [the subject which invention intends to solve, a problem-solving means, and an effect]. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing an electronic component mounting system including a printed wiring board holding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a state in which a component mounting head, a holding unit, and the like of an electronic component mounting apparatus of the electronic component mounting system are mounted on a Y-axis table.
FIG. 3 is a front view (partially cross-sectional view) showing a printed wiring board supporting and conveying device including the printed wiring board holding device.
FIG. 4 is a front sectional view showing a part of the printed wiring board holding device.
FIG. 5 is a plan view showing a communication hole provided in a separation preventing plate of the printed wiring board holding device.
FIG. 6 is a plan view showing a base constituting a holding base of the printed wiring board holding device.
FIG. 7 is a side view (partially cross-sectional view) showing a holding head of an automatic setup changer that attaches a backup pin constituting the printed wiring board holding device to a holding table.
8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a rear view (partial cross section) showing a holding unit including the holding head.
FIG. 11 is a plan view showing a mechanical mechanism portion of the attachment device.
FIG. 12 is a block diagram schematically showing a control device for controlling the electronic component mounting system.
FIG. 13 is a view for explaining attachment of a backup pin to a holding base constituting the printed wiring board holding device.
FIG. 14 is a front sectional view showing another aspect of the separation preventing member of the printed wiring board holding device.
FIG. 15 is a front cross-sectional view illustrating a printed wiring board holding device according to another embodiment of the present invention, in which a backup pin is attached to a holding base.
16 is a side cross-sectional view of the printed wiring board holding device shown in FIG.
17 is a front sectional view showing a state in which the backup pin of the holding base is not attached in the printed wiring board holding device shown in FIG.
FIG. 18 is a front cross-sectional view illustrating a printed wiring board holding device according to another embodiment of the present invention, with a backup pin attached to a holding base.
FIG. 19 is a printed wiring board holding device according to another embodiment of the present invention, and is a front sectional view showing a state in which a backup pin is attached to a holding base.
20 is a front sectional view showing a state in which the backup pin of the holding base is not attached in the printed wiring board holding device shown in FIG.
FIG. 21 is a front cross-sectional view illustrating a printed wiring board holding device according to another embodiment of the present invention, with a backup pin attached to a holding base.
22 is a front sectional view showing a state in which the backup pin of the holding base is not attached in the printed wiring board holding device shown in FIG. 21. FIG.
FIG. 23 is a front cross-sectional view illustrating a printed wiring board holding device according to another embodiment of the present invention, with a backup pin attached to a holding base.
FIG. 24 is a front sectional view showing an on-off valve of a printed wiring board holding apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a front sectional view showing an on-off valve of a printed wiring board holding device according to another embodiment of the present invention.
26 is a front sectional view showing an O-ring that constitutes an on-off valve of the printed wiring board holding device shown in FIG. 25. FIG.
FIG. 27 is a front cross-sectional view showing an embodiment in which a sticking prevention layer is provided on a ball in an on-off valve having an O-ring of a printed wiring board holding device.
[Explanation of symbols]
24: Printed wiring board 48: XY robot 174: Printed wiring board holding device 210: Holding stand 212: Backup pin 216: Detachment prevention plate 224: Negative pressure supply hole 226: Valve hole 244: Upper surface 260: On-off valve 262: Valve seat 266: Pad 268: Ball 272: Positioning recess 286: Pin 310: Suction cup 320: Base 326: Negative pressure passage 328: Permanent magnet 500: Controller 598: Printed wiring board holding device 598: Holding table 600: On-off valve 602: Valve 606: Valve seat 612: Detachment prevention plate 620: Backup pin 626: Negative pressure passage 648: Printed wiring board holding device 650: Backup pin 698: Printed wiring board holding device 700: Holding stand 708: Valve seat 712: Negative pressure supply hole 714: Valve hole 722: Valve seat 730: Ball 732: Spring 734: Valve opening protrusion 736: Upper surface 738: Open / close valve 740: Backup pin 742: Base 744: Permanent magnet 798: Printed wiring board holding device 800: On-off valve 802: Ball 810: Backup pin 814: Base 820: Valve opening protrusion 848: Printed wiring board holding device 850: Backup pin 854: Base 856: Permanent magnet 898: Printed wiring board holding device 900: Holding base 914: Detachment prevention plate 950: Printed wiring board holding device 962: Holding stand 954: Negative pressure supply hole 956: Open / close valve 958: Valve hole 962: O-ring 964: Adhesion prevention layer 966: Ball 980: Adhesion prevention layer
Claims (6)
それら複数の負圧供給穴の開口周辺に下端面において密着する状態で保持台の上面に取り付けられ、内部を貫通して上端面に開口する負圧通路が形成された少なくとも１個の保持部材と、
前記複数の負圧供給穴の各々に対して設けられ、前記保持部材が取り付けられない状態では閉じているが、前記保持部材の前記保持台への取付けに応じて開き、前記負圧供給穴と前記負圧通路とを連通させる開閉弁と
を含み、保持部材の上端面においてプリント配線板を支持するとともに、負圧通路を経て負圧供給穴から供給される負圧によりプリント配線板を吸着するプリント配線板保持装置において、前記開閉弁を、
前記負圧供給穴の前記開口の側の端部に、上向きの弁座を備えて形成された弁穴と、
その弁穴内に配設され、前記弁座に着座した状態では負圧供給穴を遮断する弁子と、
その弁子の弁穴からの離脱を防止する離脱防止部と
を含むものとするとともに、前記保持台の前記負圧供給穴の少なくとも前記弁座の周辺部を非磁性材料により形成し、かつ、前記保持部材の前記下端面の近傍部と前記弁子との一方を永久磁石とし、他方を強磁性材料により形成したことを特徴とするプリント配線板保持装置。A holding base having a plurality of negative pressure supply holes opened on a flat upper surface;
At least one holding member that is attached to the upper surface of the holding table in close contact with the periphery of the openings of the plurality of negative pressure supply holes at the lower end surface, and has a negative pressure passage that penetrates the inside and opens to the upper end surface; ,
It is provided for each of the plurality of negative pressure supply holes, and is closed when the holding member is not attached, but opens according to the attachment of the holding member to the holding base, and the negative pressure supply hole An open / close valve that communicates with the negative pressure passage, supports the printed wiring board on the upper end surface of the holding member, and adsorbs the printed wiring board by the negative pressure supplied from the negative pressure supply hole through the negative pressure passage. In the printed wiring board holding device, the on- off valve is
A valve hole formed with an upward valve seat at the end of the negative pressure supply hole on the opening side;
A valve element that is disposed in the valve hole and shuts off the negative pressure supply hole when seated on the valve seat;
A detachment prevention part for preventing the valve element from detaching from the valve hole;
And at least the periphery of the valve seat of the negative pressure supply hole of the holding base is formed of a nonmagnetic material, and one of the vicinity of the lower end surface of the holding member and the valve element is formed. A printed wiring board holding device , wherein a permanent magnet is used and the other is made of a ferromagnetic material .
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