JP4689116B2 - 基板固定装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を所定位置に固定する基板固定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば、基板上に電子部品等を装着するための電子部品実装装置は、基板を搬送経路上の所定位置まで搬送し、固定するための基板固定装置を備えている。
図6に示すように、このような基板固定装置100は、所定位置において基板101を固定するために以下のような構造を備える。なお、以下の説明において、ベルトコンベヤ103による基板101の搬送方向を左右方向とし、水平面に直交する方向を上下方向とし、水平面内で左右方向に直交する方向を前後方向とする。
【0003】
基板固定装置100は搬送経路の前後両側に配設される搬送レール102、ベルトコンベヤ103、バックアッププレート104、バックアッププレート104上面に配設される支持棒105、搬送レール102側の図示しないガイド部材によって上下方向への移動が案内される支持板106、搬送レール102の上面に配設される上昇規制部材107等を備えている。
【0004】
そして、基板101を所定位置に固定するには、まず基板101をベルトコンベヤ103の無端ベルト103aの上面に載置した状態で、この無端ベルト103aを駆動し、基板101を所定位置まで搬送する。そして、所定位置において、図示しないモータ等を駆動し、バックアッププレート104をほぼ水平状態を保ちながら上昇させる。
すると、まず、バックアッププレート104上の支持棒105が支持板106の下面に当接することで支持板106が上昇する。次に、支持板106の上面が基板101の下面に当接し、基板101自体を上方に押し上げる。
【0005】
そして、基板101上面の前後両縁部分が上昇規制部材107の下面に当接することで、基板101が上昇規制部材107と支持板106とによって上下方向から挟まれ、所定位置に固定される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、図7に示すように基板101に反りや波打ちがある場合や、基板101の前後両側縁部分で厚みが異なっている場合には、上述のように、バックアッププレート104はほぼ水平状態を保って上下動することから、支持板106も同様にほぼ水平状態を保って上下動し、基板101の前後両縁部分に上昇規制部材107及び支持板106が不均一に当接することとなり、基板101の固定が不十分な場合があった。
【0007】
本発明の課題は、上述の問題を考慮し、基板を所定位置に確実に固定できる基板固定装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1記載の基板固定装置(30)は、基板(12)の下面側に配設され、基板に対して上下動するバックアッププレート(31)と、前記バックアッププレートの上面に配設される第一の固定手段(33)と、基板の上面側に配設される第二の固定手段(34)とを備え、前記バックアッププレートの上昇により前記第一の固定手段と前記第二の固定手段とで基板を上下両側から固定する基板固定装置であって、前記バックアッププレートの下面側において上下動する駆動板(35)と、前記駆動板と前記バックアッププレートとの間に介在する複数の弾性部材(36)とを備え、前記バックアッププレートが略矩形状に形成され、前記弾性部材が前記バックアッププレートの四隅に配設されることを特徴とする。
【0009】
請求項1記載の基板固定装置によれば、駆動板とバックアッププレートとの間に複数の弾性部材が介在するので、基板に反りや波打ちがある場合や、基板の前後両側縁部分で厚さが異なる場合でも、バックアッププレート及び第一の固定手段を、基板の形状に対応して傾斜させることができ、基板を正確かつ確実に固定することができる。
また、弾性部材がバックアッププレートの四隅、即ち、バックアッププレートの四辺の中心から離れた位置に配設されるので、大きな回転モーメントを第一の固定手段に作用させることができ、基板を固定する力を大きくすることができる。
【0010】
請求項2記載の基板固定装置は、基板の下面側に配設され、基板に対して上下動するバックアッププレートと、前記バックアッププレートの上面に配設される第一の固定手段と、基板の上面側に配設される第二の固定手段とを備え、前記バックアッププレートの上昇により前記第一の固定手段と前記第二の固定手段とで基板を上下両側から固定する基板固定装置であって、前記バックアッププレートの下面側において上下動する駆動板と、前記駆動板と前記バックアッププレートとの間に介在する複数の弾性部材とを備え、前記バックアッププレートが、少なくとも二以上の板体に分割され、各板体に少なくとも一つの前記弾性部材が配設されると共に、各板体同士が分離せずに、一体性を保つように連結されていることを特徴とする。
【0011】
請求項2記載の基板固定装置によれば、駆動板とバックアッププレートとの間に複数の弾性部材が介在するので、基板に反りや波打ちがある場合や、基板の前後両側縁部分で厚さが異なる場合でも、バックアッププレート及び第一の固定手段を、基板の形状に対応して傾斜させることができ、基板を正確かつ確実に固定することができる。
また、バックアッププレートが少なくとも二以上の板体に分割され、各板体同士が分離せず、一体性を保つように連結されているので、各板体は基板の形状に対応して独立して傾斜して、より確実に基板を固定できる。
【0012】
請求項3記載の基板固定装置は、請求項1記載の基板固定装置であって、前記バックアッププレートが、少なくとも二以上の板体(31a)に分割され、各板体に少なくとも一つの前記弾性部材が配設されると共に、各板体同士が分離せずに、一体性を保つように連結されていることを特徴とする。
【0013】
請求項3記載の基板固定装置によれば、請求項1と同様の効果を得られると共に、バックアッププレートが少なくとも二以上の板体に分割され、各板体同士が分離せず、一体性を保つように連結されているので、各板体は基板の形状に対応して独立して傾斜して、より確実に基板を固定できる。
【0014】
請求項4記載の基板固定装置は、請求項2または3記載の基板固定装置であって、前記各板体同士が弾性を有する接着部材(32)により連結されていることを特徴とする。
【0015】
請求項4記載の基板固定装置によれば、請求項2または3と同様の効果を得られると共に、各板体同士が弾性を有する接着部材により連結されているので、例えば、各板体同士を金具等の連結手段を用いて連結する場合と比較して、各板体への加工作業の工数を減らすことができ、また、接着部材の弾性力により、バックアッププレートの水平状態を常時維持することが可能となるので、水平状態を維持した基板の上昇を容易に行うことができる。
【0016】
請求項5記載の基板固定装置は、請求項1〜4のいずれかひとつに記載の基板固定装置であって、前記弾性部材がばねであることを特徴とする。
【0017】
請求項5記載の基板固定装置によれば、請求項1〜4のいずれかひとつと同様の効果を得られると共に、弾性部材としてばねを用いるので、例えば、弾性部材としてシリンダ等の機械的手段を用いる場合と比較して、基板固定装置の部品点数やコストを抑えることができる。
【0018】
請求項6記載の基板固定装置は、請求項1〜4のいずれかひとつに記載の基板固定装置であって、前記弾性部材がエアシリンダであることを特徴とする。
【0019】
請求項6記載の基板固定装置によれば、請求項1〜4のいずれかひとつと同様の効果を得られると共に、弾性部材としてエアシリンダを用いるので、大きな回転モーメントを第一の固定手段に作用させることができ、基板を固定する力を大きくすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる基板固定装置を一般的な電子部品実装装置に適用した場合について説明する。
【0021】
図1に示すように、電子部品実装装置10は、電子部品などを備える電子部品供給手段11(テープフィーダ)、電子部品を真空吸着して基板12上の所定位置に装着する吸着ノズル13、基板12を搬送するための搬送手段14、搬送手段14を跨ぐようにして設けられる二本の支持梁15、左右方向へ移動自在となるように二本の支持梁15間に架け渡されるビーム16、ビーム16の長さ方向に移動自在に取り付けられ、前記吸着ノズル13を支持すると共に、吸着ノズル13を上下動及び回動させるヘッド部17、前記ビーム16の前後方向への移動や、ヘッド部17の左右方向への移動のための回転型モータ18やタイミングベルト19等からなる駆動手段20、ヘッド部17の位置を検出するための位置検出手段21、駆動手段の駆動を制御する制御手段22、搬送手段14により所定位置(吸着ノズル13により基板12への電子部品の装着が実行される位置)まで搬送された基板12を固定するための基板固定装置30(図2を参照)等から概略構成される。
なお、電子部品実装装置10による基板12への電子部品の実装動作に付いては周知であるため説明を省略し、以下、搬送手段14及び基板固定装置30についておもに説明する。
【0022】
搬送手段14は、図2に示すように、基板12を搬送するために設けられ、搬送レール14a、ベルトコンベヤ14b、回転型モータ(図示せず)等から概略構成される。
搬送レール14aは基板搬送経路の左右の側縁部に配設されており、基板12の左右側縁部分を下面側から支持するために設けられる略矩形状の支持板33bが摺動可能に取り付けられている。搬送レール14aの内側の前後両端部分にはプーリ14cが取り付けられ、これらプーリ14cに無端ベルト14d(一部を破断して図示)が掛け回されて、ベルトコンベヤ14bの一部を構成する。そして、回転型モータ(図示せず)を駆動させることにより、プーリ14cを介して無端ベルト14dが回転し、無端ベルト14dの上面に載置された基板12を搬送する構造となっている。
【0023】
基板固定装置30は、図2〜図4に示すように、バックアッププレート31、接着部材32、第一の固定手段33、第二の固定手段34、駆動板35、弾性部材36等から概略構成される。
【0024】
バックアッププレート31は、第一の固定手段33を上下動させるために使用されるものであり、基板12に対して上下動する略矩形状の板体31aである。
バックアッププレート31は搬送レール14aの内側であって、所定位置まで搬送された状態の基板12の下面側に略水平に配設される。
バックアッププレート31は略四等分、即ち、ほぼ同一形状の4つの板体31aに分割されており、各板体31a同士は、その側面部分において弾性を有する接着部材32により、互いに分離せず、一体性を保つように連結されている。ここで、弾性を有する接着部材32とは、例えば、変成シリコーン・エポキシ樹脂系接着剤等の周知の弾性接着剤や、あるいは、弾性を有するゴムに両面接着テープを張り合わせたものなどが挙げられる。
【0025】
第一の固定手段33は、基板12を下方から固定するために設けられ、支持棒33aと支持板33bとを備える。
支持棒33aは、バックアッププレート31上面の前後両側縁部分に配設される略円柱形の棒状部材であり、バックアッププレート31を構成する各板体31aに少なくともひとつ配設される。そして、各支持棒33aはバックアッププレート31と一体に上下動し、上下方向の所定位置において、上端面が支持板33bの下面に当接する構造となっている。
【0026】
支持板33bは、基板12を上下方向に固定する際に、上下方向の所定位置において基板12の下面に当接し、基板12を上方に押し上げた状態で支持するために設けられる平面視略矩形状の板体である。
支持板33bは搬送レール14aの側面それぞれに配設され、搬送レール14aに取り付けられたガイド部材(図示せず)によって、ほぼ上下方向に一定範囲内で移動可能に支持されている。
【0027】
第二の固定手段34は、基板12を上方から固定するために設けられ上昇規制部材34aを備える。
上昇規制部材34aは、基板12を固定する際に、基板12の上面に当接し、基板12の上方への移動を規制するために設けられる平面視略矩形状の板体である。
上昇規制部材34aは各搬送レール14aの上縁部分に接合しており、搬送経路側に延出した部分が、所定位置まで搬送された基板12の前後両側縁の上方を覆う構造となっている。
【0028】
駆動板35は、バックアッププレート31を上下動させるために、搬送レール14aの内側であって、バックアッププレート31の下方に略水平に配設される略矩形状の板体である。
駆動板35の下方側には駆動装置(図示せず。)が配設されており、この駆動装置により駆動板35が上下動する構造となっている。なお、駆動装置としては、例えば、エアシリンダや、あるいはラックとピニオンの組合せなど、周知の駆動装置を用いるものとする。
【0029】
弾性部材36は、駆動板35とバックアッププレート31の間に介在し、駆動板35の上下動(駆動力)をバックアッププレート31に伝達すると共に、バックアッププレート31を構成する各板体31a同士をある程度の一体性を保った状態で、一定の範囲内で独立して駆動(移動)させるための部材である。本実施の形態においては、弾性部材36としてばね(圧縮ばね)を用いている。
バックアッププレート31を構成する各板体31aには少なくともひとつのばね36が配設されており、各ばね36は、その上方側の端部において各板体31aに接合し、下方側の端部において駆動板35に接合している。本実施の形態においては、バックアッププレート31の四隅にばね36が配設されているものとする。
【0030】
次に、このような構造を備える基板固定装置30の動作について説明する。なお、基板12は搬送手段14によって所定位置まで搬送されているものとする。
まず、駆動手段を駆動することで駆動板35が上方に移動する。
そして、駆動板35の駆動力が、ばね36を介して各板体31aに伝達される。上述のように、各板体31a同士は接着部材32により一体性を保つように連結されているので、一体となった各板体31a、即ちバックアッププレート31は略水平状態を保って上方に移動する。
【0031】
そして、バックアッププレート31と一体に上下方向の所定位置まで上昇した支持棒33aの上端面が支持板33bの下面に当接する。そして、これら支持棒33aと支持板33bが一体となって上方に移動し、支持板33bの上面が基板12の下面に当接する。
そして、この状態からさらに支持板33bを上昇させることで、基板12は上方に押し上げられていき、所定の高さまで上昇した時点で基板12の上面が上昇規制部材34aの下面に当接し、基板12が固定される。
【0032】
ここで、図4に示すように、例えば、基板12の上昇規制部材34aと支持板33bに当接する部分に反りや波打ちが生じている場合について説明する。
支持板33bによって押し上げられる基板12の上面が上昇規制部材34aの下面に当接した時点では、基板12の反りや波打ち等の原因により、基板12の下面は複数箇所で支持板33bの上面に当接し、一方、基板12の上面は、一箇所、即ち、基板12が最も上方に突出した部分のみで支持板33bの上面に当接した状態となる。
【0033】
この状態では基板12が上下方向に微小範囲内で移動可能であり、基板12の固定が不完全な状態である。
そして、この状態からさらに支持板33bを上昇させていくと、上述のように、バックアッププレート31を構成する各板体31a及び各板体31aに配設された支持棒33aは、ばね36によって一定の範囲内で独立して駆動できるように支持されているので、特定の板体31a及び支持棒33aから支持板33bを介して、基板12に対して、上昇規制部材34aと当接した部分を中心として回転(傾斜)させる力が作用する。
【0034】
そして、最終的に基板12の上面が上昇規制部材34a下面の複数箇所に当接する位置まで傾斜して基板12の固定が完了する。
なお、基板12が固定された状態では、バックアッププレート31には、支持棒33aを介して伝達される基板12からの反力とばね36の反発力とが作用しており、これら2つの力がほぼ相殺されるようにバックアッププレート31を構成する各板体31aは傾斜した状態で静止することになる。
【0035】
また、基板12の上昇規制部材34aと支持板33bに当接する部分の厚さが、基板12の前後両側縁部分において異なっている場合は、バックアッププレート31を構成する4つの板体31aのうち、前側に位置する2枚の板体31aはほぼ一体に駆動し、同様に後側に位置する2枚の板体31aもほぼ一体に駆動する。そして、異なる基板12の厚さに対応すべく、これら前側の板体31aと後側の板体31aとが、それぞれ独立して傾斜することで、基板12が固定されることになる。
【0036】
本実施の形態で示した基板固定装置30によれば、基板12に反りや波打ちがある場合や、基板12の前後両側縁部分で厚さが異なる場合でも、基板12を正確かつ確実に固定することができる。
また、各ばね36がバックアッププレート31の四隅、即ち、バックアッププレート31の四辺の中心から離れた位置に配設されるので、大きな回転モーメントを支持板33bに作用させることができ、基板12を固定する力を大きくすることができる。
【0037】
また、バックアッププレート31がほぼ同一形状の4つの板体31aに分割され、各板体31a同士が、互いに分離せず、一体性を保つように連結されているので、各板体31aは基板12の形状に対応して独立して傾斜して、より確実に基板12を固定できる。
また、各板体31a同士が弾性を有する接着部材32により連結されているので、例えば、各板体31a同士を金具等の連結手段を用いて連結する場合と比較して、各板体31aへの加工作業の工数を減らすことができ、また、接着部材32の弾性力により、バックアッププレート31の水平状態を常時維持することが可能となるので、水平状態を維持した基板12の上昇が容易となる。
また、弾性部材36としてばねを用いるので、例えば、弾性部材36としてシリンダ等の機械的手段を用いる場合と比較して、基板固定装置30の部品点数やコストを抑えることができる。
【0038】
なお、本実施の形態においては、バックアッププレート31が4枚の板体31aから構成されるものとしたが、これに限らず、2枚、あるいは2枚以上の板体31aから構成されるものとしても良く、あるいは、図5に示すように、バックアッププレート31が1枚の板体から構成されるものとしても良い。この場合は、バックアッププレート31の製造工程を簡略化することができる。
また、各板体31aが弾性を有する接着部材32により連結されるものとしたが、これに限らず、例えば、ヒンジや板ばねを、隣り合う2枚の板体31aの側縁部分を覆うように配設しても良い。
【0039】
また、弾性部材36がバックアッププレート31の四隅に配設されるものとしたが、これに限らず、任意の位置に配設可能である。
また、弾性部材36としては、ばねに限らず、弾性を有するゴムやスポンジ状の部材等、あるいはエアシリンダ等の機械的手段を用いるものとしても良い。機械的手段を用いた場合は、弾性部材36としてばねを用いる場合と比較して、より大きな回転モーメントを支持板33bに作用させることができ、基板12を固定する力を大きくすることができる。
また、バックアッププレート31及び駆動板35の形状は略矩形状に限られるものではなく、また、第一の固定手段33及び第二の固定手段34を構成する部材の形状や配設位置についても任意に変更可能である。
【0040】
また、バックアッププレート31の上面に、固定された状態の基板12の下面に当接することで、基板12の下方へのたわみを防止する複数の棒状部材(バックアップピン)を配設するものとしても良い。
また、本実施の形態においては、基板固定装置30を電子部品実装装置10に適用した場合について説明したが、これに限らず、基板12に接着剤を塗布するためのディスペンサー等、基板12を所定位置に固定する必要がある装置であればどのようなものにも適用可能である。
【0041】
【発明の効果】
請求項1記載の基板固定装置によれば、駆動板とバックアッププレートとの間に複数の弾性部材が介在するので、基板に反りや波打ちがある場合や、基板の前後両側縁部分で厚さが異なる場合でも、バックアッププレート及び第一の固定手段を、基板の形状に対応して傾斜させることができ、基板を正確かつ確実に固定することができる。
また、弾性部材がバックアッププレートの四隅、即ち、バックアッププレートの四辺の中心から離れた位置に配設されるので、大きな回転モーメントを第一の固定手段に作用させることができ、基板を固定する力を大きくすることができる。
【0042】
請求項2記載の基板固定装置によれば、駆動板とバックアッププレートとの間に複数の弾性部材が介在するので、基板に反りや波打ちがある場合や、基板の前後両側縁部分で厚さが異なる場合でも、バックアッププレート及び第一の固定手段を、基板の形状に対応して傾斜させることができ、基板を正確かつ確実に固定することができる。
また、バックアッププレートが少なくとも二以上の板体に分割され、各板体同士が分離せず、一体性を保つように連結されているので、各板体は基板の形状に対応して独立して傾斜して、より確実に基板を固定できる。
【0043】
請求項3記載の基板固定装置によれば、請求項1と同様の効果を得られると共に、バックアッププレートが少なくとも二以上の板体に分割され、各板体同士が分離せず、一体性を保つように連結されているので、各板体は基板の形状に対応して独立して傾斜して、より確実に基板を固定できる。
【0044】
請求項4記載の基板固定装置によれば、請求項2または3と同様の効果を得られると共に、各板体同士が弾性を有する接着部材により連結されているので、例えば、各板体同士を金具等の連結手段を用いて連結する場合と比較して、各板体への加工作業の工数を減らすことができ、また、接着部材の弾性力により、バックアッププレートの水平状態を常時維持することが可能となるので、水平状態を維持した基板の上昇を容易に行うことができる。
【0045】
請求項5記載の基板固定装置によれば、請求項1〜4のいずれかひとつと同様の効果を得られると共に、弾性部材としてばねを用いるので、例えば、弾性部材としてシリンダ等の機械的手段を用いる場合と比較して、基板固定装置の部品点数やコストを抑えることができる。
【0046】
請求項6記載の基板固定装置によれば、請求項1〜4のいずれかひとつと同様の効果を得られると共に、弾性部材としてエアシリンダを用いるので、大きな回転モーメントを第一の固定手段に作用させることができ、基板を固定する力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかる電子部品実装装置を示す要部斜視図である。
【図2】基板固定装置の構造を示す要部斜視図である。
【図3】基板固定装置の構造を示す要部斜視図である。
【図4】基板の固定状態を示す要部正面図である。
【図5】基板の固定状態を示す要部正面図である。
【図6】従来の基板固定装置の構造を示す要部斜視図である。
【図7】基板の固定状態を示す要部正面図である。
【符号の説明】
12 基板
30 基板固定装置
31 バックアッププレート
31a 板体
32 接着部材
33 第一の固定手段
34 第二の固定手段
35 駆動板
36 弾性部材

Claims (6)

  1. 基板の下面側に配設され、基板に対して上下動するバックアッププレートと、前記バックアッププレートの上面に配設される第一の固定手段と、基板の上面側に配設される第二の固定手段とを備え、前記バックアッププレートの上昇により前記第一の固定手段と前記第二の固定手段とで基板を上下両側から固定する基板固定装置であって、
    前記バックアッププレートの下面側において上下動する駆動板と、
    前記駆動板と前記バックアッププレートとの間に介在する複数の弾性部材とを備え
    前記バックアッププレートが略矩形状に形成され、
    前記弾性部材が前記バックアッププレートの四隅に配設されることを特徴とする基板固定装置。
  2. 基板の下面側に配設され、基板に対して上下動するバックアッププレートと、前記バックアッププレートの上面に配設される第一の固定手段と、基板の上面側に配設される第二の固定手段とを備え、前記バックアッププレートの上昇により前記第一の固定手段と前記第二の固定手段とで基板を上下両側から固定する基板固定装置であって、
    前記バックアッププレートの下面側において上下動する駆動板と、
    前記駆動板と前記バックアッププレートとの間に介在する複数の弾性部材とを備え、
    前記バックアッププレートが、少なくとも二以上の板体に分割され、各板体に少なくとも一つの前記弾性部材が配設されると共に、各板体同士が分離せずに、一体性を保つように連結されていることを特徴とする基板固定装置。
  3. 請求項1記載の基板固定装置であって、
    前記バックアッププレートが、少なくとも二以上の板体に分割され、各板体に少なくとも一つの前記弾性部材が配設されると共に、各板体同士が分離せずに、一体性を保つように連結されていることを特徴とする基板固定装置。
  4. 請求項2または3記載の基板固定装置であって、
    前記各板体同士が弾性を有する接着部材により連結されていることを特徴とする基板固定装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかひとつに記載の基板固定装置であって、
    前記弾性部材がばねであることを特徴とする基板固定装置。
  6. 請求項1〜4のいずれかひとつに記載の基板固定装置であって、
    前記弾性部材がエアシリンダであることを特徴とする基板固定装置。
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