JP5085434B2 - バックアップ装置および該バックアップ装置を備えた表面実装機 - Google Patents

Description

本発明は、バックアップ装置および該バックアップ装置を備えた表面実装機に関する。さらに詳しくは、基板をその下側からバックアップピンで支持した状態で、ＩＣなどの電子部品が基板上に移送されて実装されるバックアップ装置および該バックアップ装置を備えた表面実装機に関する。

従来、ＩＣなどの電子部品を、部品供給部から所定の位置に固定されたプリント基板上に移送し、実装するようにした表面実装機が知られている。表面実装機には、主に、部品吸着用の吸着ヘッドを含むヘッドユニットと、ヘッドユニットを移動させる直角座標ロボットとが備えられている。

この種の表面実装機では、一般的に、バックアップピンというピン状の部品によりプリント基板の下側面の特定のポイントを支えた状態で実装処理が行われる。バックアップピンによりプリント基板の下側面を支えることで、プリント基板の撓みが防止されている。

このように、バックアップピンでプリント基板を支える場合、そのポイントはプリント基板の大きさや種類に応じて異なる。そのため、プリント基板の種類の変更に応じてバックアップピンの配置位置を変更する必要がある。一般的には、バックアップピンを挿着可能な孔がマトリックス状に形成されたバックアッププレートを設置し、プリント基板の種類に応じてバックアップピンをバックアッププレートに挿脱することで、バックアップピンの配置を変更している。

たとえば、特許文献１の技術では、バックアップピンの下部を、バックアッププレートに形成された所定の深さの孔に差し込んで植立させることで、バックアップピンの容易な位置決めと、バックアップピンの姿勢の決定と、バックアップピンの姿勢の維持とを同時に達成している。したがって、バックアップピンがバックアッププレートに形成された孔に植立されない場合には、バックアップピンがバックアッププレート上に横転し、誤段取りを容易に認識することが可能である。

また、特許文献２の技術では、バックアッププレートとバックアップピンの脚部との磁気吸着のみでバックアップピンの位置決めとバックアップピンの姿勢の決定とバックアップピンの姿勢の維持とが達成されている。したがって、バックアップピンの精密な位置決めに対応可能で、バックアッププレートの厚さを薄くすることも可能である。
特許登録第２７９２９３１号公報 特開２００３−２８３１９７号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、バックアップピンを植立させるために、バックアッププレートに孔を所定の深さに形成する必要があるため、その分バックアッププレートの厚さを所定の厚さだけ確保しなければならない。

さらに、特許文献２の技術では、バックアップピンの位置決めを迅速に行うことが難しいという問題がある。しかも、バックアップピンが誤った位置に配置されたとしても、バックアップピンの姿勢は変わらないため、誤段取りを容易に認識することができない。

そこで、かかる３つの問題を合理的に解決することが望まれる。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、バックアッププレートの薄板化を図るとともに、バックアップピンの迅速かつ正確な位置決めが可能で、バックアップピンをバックアッププレート上の適正な位置でのみ直立させることができるバックアップ装置および該バックアップ装置を備えた表面実装機を提供することを目的としている。

本発明のバックアップ装置は、移動可能なヘッドにより電子部品を基板上に移送して実装する表面実装機に搭載される前記基板のバックアップ装置であって、上面に多数の凹部がマトリックス状に形成されたバックアッププレートと、該バックアッププレートの上面に配置され、前記バックアッププレートに磁気吸着により姿勢が維持された状態で、前記基板を下側から支持するバックアップピンとを有し、前記バックアップピンは、下端部に、略球状の部材により構成される曲面状の突出部を有し、前記突出部が前記凹部に嵌るように置かれたとき直立し、平坦面に置かれたとき前記バックアップピンの高さが、直立したときの高さ以下の状態になることを特徴とする。

この発明によれば、バックアッププレートに多数の凹部がマトリックス状に形成され、バックアップピンは磁気吸着によってその姿勢が維持される。これにより、所定の位置に形成された凹部目指してバックアップピンを配置すれば、バックアップピンは目指した凹部に嵌り込んで位置決めされる。また、バックアップピンをバックアッププレートに植立させる必要なく、磁気吸着でバックアップピンの姿勢を維持することができるので、バックアッププレートの厚さを所定の厚さだけ確保する必要がない。したがって、バックアッププレートの薄板化を図るとともに、バックアップピンの迅速かつ正確な位置決めが可能である。さらに、この発明によれば、バックアップピンの下端部に、バックアップピンが凹部に嵌るように置かれたとき直立し、平坦面に置かれたときバックアップピンの高さが、直立したときの高さ以下の状態になるような曲面状または尖頭状の突出部が備えられている。つまり、バックアップピンは、バックアップピンの突出部がバックアッププレートの凹部に嵌まり込んだときのみに、その姿勢が直立した状態に定まる。言い換えれば、バックアップピンは、突出部がバックアッププレートの凹部に嵌り込んでいない場合には、バックアッププレートの平坦面に沿って、バックアップピンの下端部に設けられた突出部が転がり、バックアップピンは傾いた姿勢で維持されるか、あるいは、横転し、バックアップピンの高さが、直立したときの高さ以下になる。したがって、バックアップピンをバックアッププレート上の適正な位置でのみ直立させることができる。しかも、バックアップピンがバックアッププレート上の適正な位置（凹部）に配置されていない場合には、バックアップピンの姿勢が傾くので、バックアップピンの誤段取りが容易に認識可能になる。

また、突出部が略球状というきわめて単純な形状であることで、突出部の製造が容易であることに加え、バックアップピンへ突出部を組み込む作業が容易になり、組み立て作業の効率を向上させ、製造コストを低く抑えることができる。

また、前記バックアッププレートは磁性材料を含み、かつ、前記突出部は磁石により形成されていることが好ましい。

この発明によれば、突出部が磁石により形成されていることで、突出部に、バックアップピンの姿勢を決定する機能と磁気吸着によってバックアップピンの姿勢を所定の姿勢に維持する機能とを兼用させることができる。すなわち、バックアップピンの姿勢を所定の姿勢に維持させるための磁石を別途設ける必要がない。

また、前記バックアッププレートは、プレート本体と、該プレート本体の上面に設けられ、多数の孔がマトリックス状に形成された薄板とを含み、前記プレート本体は、磁性材料により形成されていることが好ましい。

この発明によれば、多数の孔がマトリックス状に形成された薄板を、磁性材料により形成されたプレート本体上に設けてバックアッププレートが構成されているので、薄板を交換すれば、マトリックスの配置を容易に変更することが可能である。

本発明の表面実装機は、移動可能なヘッドにより電子部品を基板上に移送して実装する表面実装機であって、基台と、間隔が調整可能な一対のコンベアを含み、前記基台上の所定の位置に前記基板を搬送する基板搬送手段と、前記一対のコンベアの間に設けられ、前記基板搬送手段によって前記基台上の所定の位置に搬入された前記基板を支持する上記のバックアップ装置とを有する表面実装機。

この発明によれば、上記のバックアップ装置が備えられていることにより、バックアッププレートの薄板化を図るとともに、バックアップピンの迅速かつ正確な位置決めが可能で、バックアップピンをバックアッププレート上の適正な位置でのみ直立させることができる。また、バックアップピンには、下方に突出し、バックアップピンが平坦面に置かれたときにバックアップピンを傾けるような曲面状または尖頭状の突出部が備えられているので、バックアップピンに直接的な力が加わるとバックアップピンは転がりやすい。よって、一対のコンベアの間隔を調整したときに、コンベアがバックアップピンに衝突すると、バックアップピンは転倒する。したがって、コンベアとバックアップピンとの干渉による装置の損傷を回避することができる。

本発明によれば、バックアッププレートの薄板化を図るとともに、バックアップピンの迅速かつ正確な位置決めが可能で、バックアップピンをバックアッププレート上の適正な位置でのみ直立させることができる。

以下で、本発明のバックアップ装置および該バックアップ装置を備えた表面実装機について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、表面実装機を概略的に説明するための平面図である。

表面実装機は、図１に示されるように、主に、基台１と、基台１上でプリント基板Ｐを所定の方向に搬送するための基板搬送手段２と、プリント基板Ｐをその下側面から支持することによりプリント基板Ｐの撓みを防止した状態でプリント基板Ｐを基台１上の所定の位置に位置決めするためのバックアップ装置３と、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサなどの小片状の電子部品を収納し、順次これらの電子部品を供給するための部品供給部６と、電子部品を部品供給部６から、バックアップ装置３によって位置決め固定されたプリント基板Ｐ上に搬送するための部品搬送手段４とを備えている。

表面実装機の基台１上には、基板搬送手段２として、プリント基板Ｐの搬送用の一対のコンベア２ａが長手方向を平行な状態にして配置されている。一対のコンベア２ａは、大きさの異なるプリント基板Ｐの搬送に対応するために、その間隔を狭めたり、広めたりといった調整が可能なように構成されている。プリント基板Ｐは、コンベア２ａ上に、一対のコンベア２ａを跨ぐように載置された状態で、コンベア２ａの長手方向に沿って搬送される。そして、プリント基板Ｐが所定の装着作業位置に到達すると、コンベア２ａが停止する。以下では、プリント基板Ｐの搬送方向に平行な方向をＸ方向、Ｘ方向に垂直な方向であって水平な方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向によって形成されるＸ−Ｙ平面に垂直な方向をＺ方向として説明する。

プリント基板Ｐが停止した装着作業位置の下方には、バックアップ装置３が設けられている。図２は、図１の表面実装機に備えられたバックアップ装置を説明するための図である。

バックアップ装置３は、図２に示されるように、バックアッププレート３２と、バックアッププレート３２上に配置されるバックアップピン３１と、バックアッププレート３２を昇降させるための昇降装置３３とを含む。このうち、バックアップピン３１およびバックアッププレート３２については、後に詳細に説明する。昇降装置３３は、主に、エアシリンダなどにより上端がＺ方向に昇降する支柱３３ｂと、支柱３３ｂの上端に略水平に固定された板状の固定台３３ａとを備え、基台１上の所定の位置に設けられている。

部品供給部６は、一対のコンベア２ａの外側にそれぞれ配置されている。部品供給部６には、多数のテープフィーダ６ａが、それぞれの部品吸着位置をコンベア２ａ側へ向けた状態で配設され、固定されている。各テープフィーダ６ａは、リールに巻き付けられたテープが送り機構によって間欠的に送り出されるように構成されている。そして、テープには、テープの長手方向に所定の間隔を空けて空間が形成されており、その空間内に小片状の電子部品が収容されている。後述の吸着ヘッド４３ａ１は、順次送り出されるテープから電子部品をピックアップする。

また、基台１上のバックアップ装置３と部品供給部６との間には、ピンステーション５が設けられている。ピンステーション５は、バックアップ装置３のバックアップピン３１のうち、バックアッププレート３２上に配置する必要のないバックアップピン３１や、プリント基板Ｐの種類の変更を伴う段取り時に、バックアッププレート３２上から撤去されたバックアップピン３１を一時的に保管するための場所である。

部品搬送手段４は、基台１上を水平方向に移動し、所定の位置で各種部品を装着または吸着するために、各種部品を垂直方向に移動させるためのヘッドユニット４３と、ヘッドユニット４３をＹ方向に移動させるためのＹ方向移動手段４１と、ヘッドユニット４３をＸ方向に移動させるためのＸ方向移動手段４２とを有する。

ヘッドユニット４３は、部品供給部６で供給された電子部品を吸着により保持する吸着ヘッド４３ａと、バックアップ装置３のバックアッププレート３２上に配置されるバックアップピン３１を移送するためのピン挿脱機構４３ｂとを備えている。

本実施の形態では、８本の吸着ヘッド４３ａがＸ方向に平行に一列になるように配設されている。各吸着ヘッド４３ａの下端にはノズル４３ａ１が設けられている。部品吸着時には、図示していない負圧供給手段によってノズル４３ａ１の先端に負圧を生じさせ、この負圧の吸引力で電子部品を吸着する。また、各吸着ヘッド４３ａは、垂直方向（Ｚ軸方向）の移動およびノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回転が可能に構成されている。具体的には、Ｚ軸サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段によって吸着ヘッド４３ａの垂直方向の移動が実現され、Ｒ軸サーボモータを駆動源とする回転駆動手段によって吸着ヘッド４３ａのノズル中心軸回りの回転が実現されている。

また、ピン挿脱機構４３ｂには、開閉可能に構成された一対のアームおよびそのアームの開閉を作動させるサーボモータを含むチャック４３ｂ０と、バックアッププレート３２上に配置されたバックアップピン３１を検知するピンセンサ４３ｂ１とが備えられている。チャック４３ｂ０は、昇降可能に構成されている。バックアップピン３１を移送する際には、バックアップピン３１が配置された所定の位置で、一対のアームを離間した状態に開き、チャック４３ｂ０を下降させ、一対のアームの間にバックアップピン３１を挟みこんで、バックアップピン３１を掴持した状態で、バックアップピン３１を所定の高さに持ち上げる。ピンセンサ４３ｂ１は、光の照射部と受光部とを有する周知のビームセンサなどから構成されている。ピンセンサ４３ｂ１はバックアッププレート３２上に配置されたバックアップピン３１を上方から検知する。

ヘッドユニット４３は、Ｙ方向移動手段４１によってＹ方向に移動可能に設けられ、さらに、Ｘ方向移動手段４２によってＸ方向に移動可能に設けられている。具体的には、基台１上には、Ｘ方向移動手段４２がＹ方向移動手段４１のガイド部材４１ｄに対してＹ方向に移動可能に配置され、さらに、Ｘ方向移動手段４２のガイド部材４２ｄに対してヘッドユニット４３が、Ｘ方向に移動可能に配置されている。そして、Ｙ軸サーボモータ４１ｂが駆動するとＹ軸サーボモータ４１ｂの駆動力を受けてボールねじ４１ｃが回転し、Ｘ方向移動手段４２がＹ方向に移動する。また、Ｘ軸サーボモータ４２ｂが駆動するとＸ軸サーボモータ４１ｂの駆動力を受けてボールねじ４２ｃが回転し、ヘッドユニット４３がＸ方向に移動する。また、ヘッドユニット４３の移動量は、Ｘ軸サーボモータ４１ｂに一体に組み込まれたエンコーダ４１ａおよびＹ軸サーボモータに一体に組み込まれたエンコーダ４２ａによってそれぞれ検出される。

ここで、本実施の形態のバックアップ装置３についてさらに詳しく説明する。

図３は、バックアップ装置３のバックアッププレート３２を説明するための平面図である。

バックアップ装置３のバックアッププレート３２は、昇降装置３３の固定台３３ａ上に載置され、固定されるプレート本体３２ｂと、プレート本体３２ｂの上面に固定される薄板３２ａとを含む。

プレート本体３２ｂは、鉄などの磁性材料により形成された平板状の部材である。バックアッププレート３２上に配置されるバックアップピン３１は、バックアップピン３１に備えられた磁石（後述の球磁石３１ｃ）とこのプレート本体３２ｂとの間に作用する磁気吸着によりその姿勢が維持される。

薄板３２ａは、多数の貫通孔３２ａａがマトリックス状に打ち抜き加工された薄い板状の部材である。とくに、薄板３２ａは、厚さが薄いので、容易に貫通孔３２ａａを形成することができる。本実施の形態では、薄板３２ａとして、パンチングメタルを用いている。

薄板３２ａの材質は、とくに限定されない。たとえば、アルミニウム、鋼鉄、ステンレス、ブロンズなどの金属を用いることができる。本実施の形態では、パンチングメタル３２ａの材質として非磁性材料であるアルミニウムを用いている。

プレート本体３２ｂの上面に薄板３２ａがボルトＢなどにより固定されると、図３に示されるように、薄板３２ａに形成された多数の貫通孔３２ａａによって、バックアッププレート３２全体として、上側表面に多数の凹部ｒがマトリックス状に形成されることになる。凹部ｒは、バックアップピン３１をバックアッププレート３２上の所定の位置に迅速かつ正確に位置決めするための部分である。

このように、バックアッププレート３２を、薄板３２ａと、プレート本体３２ｂとの２層構造にすることで、薄板３２ａを交換すれば、貫通孔３２ａａのマトリックスの配置、つまり、凹部ｒの平面形状、凹部ｒの間隔、凹部ｒの内径などを容易に変更することが可能である。したがって、貫通孔３２ａａの配置が異なる多数の薄板３２ａを予め準備しておくことで、バックアップピン３１のバックアッププレート３２上での位置決めの精密な調整に柔軟に対応することもできる。

図４は、バックアップピン３１の構造を説明するための図である。

バックアップピン３１は、図４に示されるように、プリント基板Ｐの下側面を先端で直接支持する主軸３１ａと、主軸３１ａを支えるための基部３１ｂと、バックアップピン３１のバックアッププレート３２上での姿勢を決定および維持するための球磁石（突出部）３１ｃと、バックアップピン３１の配設時の球磁石３１ｃに加わる衝撃を和らげるための弾性材３１ｄとを含む。このうち、主軸３１ａおよび基部３１ｂは、ステンレスにより一体に形成されている。バックアップピン３１は、主軸３１ａの側を上方へ向けて基部３１ｂの側を下方（すなわち、バックアッププレート３２の上面）へ向けて、バックアッププレート３２上に配置される。

主軸３１ａは、細長い棒状を呈している。主軸３１ａの一方の端部には、プリント基板Ｐの下側面に当接する先端部３１ａ１が形成されている。また、他方の端部は、後述の基部３１ｂに繋がっている。

基部３１ｂは、主軸３１ａの下部に主軸３１ａと一体に設けられた略円柱状の部分である。基部３１ｂには、下端部に下方へ向けて開口した空間（以下、保持空間という）３１ｂａが形成されている。また、基部３１ｂには、下端に、保持空間３１ｂを囲うような基端部３１ｂ１と、基端部３１ｂ１の内側に下方へ向けて延出した保持部３１ｂ２とが形成されている。基端部３１ｂ１は、バックアップピン３１がバックアッププレート３２上に直立した姿勢で配置された状態において、バックアッププレート３２の上面に当接し（すなわち、基端部３１ｂ１は、バックアッププレート３２の上面に支えられ）、バックアップピン３１を直立した姿勢のままより安定させるための部分である。また、保持部３１ｂ２は球磁石３１ｃを保持するための部分であり、球磁石３１ｃの一部が保持空間３１ｂ内に収容された状態で、保持部がかしめられることで、球磁石３１ｃが基部３１ｂの所定の位置に保持される。

球磁石３１ｃは、略球状を呈した磁石である。球磁石３１ｃは、基部３１ｂの下端部にその一部が下方へ向けて突出するように設けられている。具体的には、球磁石３１ｃは、基部３１ｂに形成された保持部３１ｂ２によって保持され、保持空間３１ｂ内に一部が収容された状態であって、残る部分を基部３１ｂの下端から外方へ露出させた状態に備えられている。球磁石３１ｃの直径は、バックアッププレート３２に形成された凹部ｒの内径より大きい。これによって、球磁石３１ｃが凹部ｒに嵌り込んだときに、球磁石３１ｃの表面をバックアッププレート３２に形成された凹部ｒの縁で支持させることができる。このように、突出部としての球磁石３１ｃが、略球状という極めて単純な形状であることにより、部品の製造が容易であることに加え、バックアップピン３１の基部３１ｂへ突出部３１ｃを組み込む作業が容易になり、組み立て作業の効率を向上させ、コストを低く抑えることができる。

弾性材３１ｄは、基部３１ｂに形成された保持空間３１ｂ内に収容される。具体的には、弾性材３１ｄは、保持空間３１ｂの内部であって、基部３１ｂと球磁石３１ｃとの垂直方向の隙間に、挟み込まれるように配置される。弾性材３１ｄの材質は、とくに限定されるものではない。たとえば、ゴム製のＯリングなどを用いることができる。

ここで、バックアッププレート３２上に配置されるバックアップピン３１について説明する。図５は、バックアッププレート３２上に配置されたバックアップピン３１の姿勢を説明するための図である。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、バックアッププレート３２上に配置されたバックアップピン３１の基部３１ｂの一部の状態を説明するための拡大図であり、図６（ａ）はバックアップピン３１が適正な位置に配置された状態を示し、図６（ｂ）はバックアップピン３１が若干の位置ずれを伴って配置される状態を示し、図６（ｃ）はバックアップピン３１が不適正な位置に配置された状態を示している。

バックアップピン３１が、ヘッドユニット４３によってピンステーション５からバックアッププレート３２上に移送されると、バックアップピン３１の基部３１ｂに保持された球磁石３１ｃがバックアッププレート３２上に形成された所定の凹部ｒに向けて配置される。

このとき、球磁石３１ｃは、その形状でバックアップピン３１の姿勢を決定するように機能し、さらに、球磁石３１ｃは、その材質でバックアップピン３１の姿勢を維持するように機能する。

具体的には、バックアップピン３１に球磁石３１ｃを備えることによって、バックアップピン３１の下端部に、下に凸状の曲面が形成されることになる。そのため、バックアッププレート３２の平坦な面（すなわち、凸部）上ではバックアップピン３１が球磁石３１ｃの曲面に沿って転がるために、バックアップピン３１を直立した姿勢に定めることができない（図５の符号Ａ’によって示されたバックアップピン３１および図６（ｃ）参照）。一方、バックアップピン３１の球磁石３１ｃを平坦な面に形成された凹部ｒに嵌まり込むように配置した場合には、凹部ｒの縁および凹部ｒの底面によって球磁石３１ｃの表面が支持され、バックアップピン３１が球磁石３１ｃの曲面に沿って転がることが阻止される（図５の符号Ａによって示されたバックアップピン３１および図６（ａ）参照）。したがって、バックアップピン３１を直立した姿勢に定めることができる。また、球磁石３１ｃの素材となっている磁石と、バックアッププレート３２に含まれる磁性材料との間に作用する磁気の吸引力により、バックアップピン３１の姿勢が決定された状態で、バックアップピン３１をバックアッププレート３２上の所定の位置（すなわち、凹部ｒ）に吸着させて、バックアップピン３１の姿勢を維持することができる。

また、球磁石３１ｃを備えることによって、バックアップピン３１が若干の位置ずれを伴ってバックアッププレート３２上に配置されるような場合にも、バックアップピン３１の位置ずれを修正するように機能させることができる。具体的には、図６（ｂ）に示されるように、バックアップピン３１の軸心線Ｌ１が、凹部ｒの中心線Ｌ２から若干ずれた状態でバックアップピン３１が配置されると、球磁石３１ｃとプレート本体３２ｂとの間に作用する磁気吸引力によって、球磁石３１ｃは下方へ向けて吸引される。このとき、球磁石３１ｃは球磁石３１ｃの表面が凹部ｒの縁に沿うように（すなわち、凹部ｒの縁と球磁石３１ｃの曲面によって誘導されて）、水平方向への若干の移動を伴いながら凹部ｒの底部へ向けて下降する。そして、軸心線Ｌ１と中心線Ｌ２とが一致した状態になり、バックアップピン３１の位置ずれが修正される（図６（ａ）参照）。このような、バックアップピン３１の若干の位置ずれを修正する機能は、とくに、ヘッドユニット４３に設けられたピン挿脱機構４３ｂなどを用いて自動で段取りを行う場合に効果的に機能する。

さらに、バックアップピン３１の誤段取りが生じた場合であっても、バックアップピン３１の姿勢が傾いたり、バックアップピン３１が転倒していたりするので、目視でも簡単に誤段取りを認識することができる。また、バックアップピン３１の誤段取りが生じた場合には、バックアップピン３１の姿勢が傾いたり、バックアップピン３１が転倒したりするので、バックアップピン３１の先端部３１ａ１の位置が、バックアップピン３１を適正な位置に配置した場合より低い位置になる。つまり、バックアップピン３１がバックアッププレート３２上で傾いた姿勢にある場合のバックアッププレート３２の上面からバックアップピン３１の先端部３１ａ１までの高さｈ２は、バックアップピン３１がバックアッププレート３２上で直立した姿勢にある場合のバックアッププレート３２の上面からバックアップピン３１の先端部３１ａ１までの高さｈ１以下になる。したがって、バックアップピン３１の誤段取りを見落とすことによって、バックアップピン３１の先端部３１ａ１の高さが所定の高さより高い状態のまま作業が続行され、バックアップピン３１の先端部３１ａ１が過度にプリント基板Ｐの下側面を押圧するようなことは生じない。

また、本実施の形態では、薄板３２ａの材質として非磁性材料であるアルミニウムを用いていることにより、バックアップピン３１に備えられた球磁石３１ｃとプレート本体３２ｂとの間に作用する磁気を、貫通孔３２ａａを除く部分で弱めるような構造となっている。したがって、バックアップピン３１の誤段取りが生じた場合には、バックアップピン３１が傾いていることに加えて、球磁石３１ｃは磁気の弱い位置に位置することになる。そのため、バックアップピン３１の姿勢を維持する機能も弱まり、バックアップピン３１はより転倒しやすい状態になっている。この状態では、たとえば、プリント基板Ｐの下側面に先に実装された部品がある場合や、プリント基板Ｐの下側面に突出部がある場合も、それらにバックアップピン３１の先端部３１ａ１が軽く接触するだけでバックアップピン３１は転倒する。したがって、プリント基板Ｐの下側面から下方へ突出した部分があっても、傾いた状態のバックアップピン３１の先端部３１ａ１でそれらを押圧するようなことは生じない。

ここで、表面実装機に搬入されるプリント基板Ｐの種類を変更するときの、表面実装機の動作とバックアップピン３１との間に生ずる問題について説明する。

プリント基板Ｐの種類を変更する際には、変更前のプリント基板Ｐの種類に応じてバックアッププレート３２上に配置されているバックアップピン３１を撤去した後、基板搬送手段２の一対のコンベア２ａの間隔を調整し、その後、変更後のプリント基板Ｐに応じてバックアップピン３１を配置し直すことが行われる。このうち、基板搬送手段２の一対のコンベア２ａの間隔を狭めて調整する場合に、バックアッププレート３２上に変更前のプリント基板Ｐに応じた配置のバックアップピン３１のいくつかが撤去されずに残っていると、コンベア２ａとバックアップピン３１とが干渉し、バックアップピン３１が損傷したり、基板搬送手段２の一部が損傷したりする問題があった。

本実施の形態の表面実装機では、バックアップピン３１がバックアッププレート３２上に残った状態で、基板搬送手段２の一対のコンベア２ａの間隔を狭めて調整する場合であっても、装置の損傷といった不具合を生じさせない。具体的には、コンベア２ａによってバックアップピン３１に、球磁石３１ｃとプレート本体３２ｂとの間に作用する磁気による保持力より大きな力が加えられると、バックアップピン３１にはその姿勢を維持する機能が働かなくなり、バックアップピン３１は転倒する。とくに、本実施の形態では、バックアップピン３１は、球磁石３１ｃの形状によって姿勢が不安定に決定されているため、バックアップピン３１の姿勢を維持する機能が働かなくなると、容易に転倒し易くなる。したがって、コンベア２ａとバックアップピン３１との干渉による装置の損傷を回避することができる。

以上の実施の形態によれば、バックアッププレート３２に多数の凹部ｒがマトリックス状に形成され、バックアップピン３１は磁気吸着によってその姿勢が維持される。これにより、所定の位置に形成された凹部ｒ目指してバックアップピン３１を配置すれば、バックアップピン３１は目指した凹部ｒに嵌り込んで位置決めされる。また、バックアップピン３１をバックアッププレート３２に植立させる必要なく、磁気吸着でバックアップピン３１の姿勢を維持することができるので、バックアッププレート３２の厚さを所定の厚さだけ確保する必要がない。したがって、バックアッププレート３２の薄板化を図るとともに、バックアップピン３１の迅速かつ正確な位置決めが可能である。さらに、バックアップピン３１の下端部に、バックアッププレート３２の上面に形成された凹部ｒに嵌るように下方へ向けて一部が突出した略球状の磁石３１ｃが備えられている。つまり、バックアップピン３１は、バックアップピン３１の磁石３１ｃがバックアッププレート３２の凹部ｒに嵌まり込んだときのみに、その姿勢が直立した状態に定まる。言い換えれば、バックアップピン３１は、磁石３１ｃがバックアッププレート３２の凹部ｒに嵌り込んでいない場合には、バックアッププレート３２の表面に沿って、バックアップピン３１の下端部に設けられた略球状の磁石３１ｃが転がり、バックアップピン３１は傾いた姿勢で維持されるか、あるいは、横転する。したがって、バックアップピン３１をバックアッププレート３２上の適正な位置でのみ直立させることができる。しかも、バックアップピン３１がバックアッププレート３２上の適正な位置（凹部ｒ）に配置されていない場合には、バックアップピン３１の姿勢が傾くので、バックアップピン３１の誤段取りが容易に認識可能になる。

なお、上記実施の形態では、突出部３１ｃとして球状を呈した磁石を用いて、バックアップピンの姿勢の維持と姿勢の決定とを兼用させた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。必ずしも突出部３１ｃが磁石である必要はない。たとえば、突出部３１ｃを合成樹脂などにより形成し、姿勢の決定機能のみを突出部３１ｃに割り当て、姿勢の維持機能は基部に別途設けた磁石に割り当てる形態であってもよい。

また、上記実施の形態では、バックアップピン３１の磁石３１ｃと、バックアッププレート３２の鉄板との間に作用する磁気吸着力で、バックアップピン３１の姿勢を維持させた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。バックアッププレート３２に磁石を含ませ、バックアップピン３１の突出部３１ｃを鉄などの磁性材料により形成し、バックアップピンとバックアッププレートとの間に作用する磁気吸着力で、バックアップピン３１の姿勢を維持させる形態であってもよい。

また、上記実施の形態では、突出部（球磁石）３１ｃが略球状を呈している形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、突出部３１ｃの形状は、略円錐状、略三角錐状、略四角錐状などの各種錐体、略半球状であってもよい。

また、上記実施の形態では、バックアップ装置３が、バックアッププレート３２が磁性材料により形成されたプレート本体３２ｂとプレート本体３２ｂ上に固定されるパンチングメタル３２ａとの２層で構成された形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。バックアッププレート３２が磁性材料により形成されたプレート本体３２ｂの単層で構成された形態であってもよい。図７は、バックアップ装置３の他の形態を説明するための図である。たとえば、図７に示されるように、磁性材料により形成されたプレート本体３２ｂの表面に、断面が略円弧状の凹部ｒを形成し、凹部ｒの表面全体とバックアップピン３１に備えられた球磁石３１ｃとを磁気吸着させて、バックアップピン３１の姿勢の決定と姿勢の維持とを達成する形態であってもよい。この場合、プレート本体３２ｂの上面にパンチングメタルなどの薄板３２ａを設ける必要がないので、バックアッププレート３２の厚さをより薄くすることもできる。

表面実装機を概略的に説明するための平面図である。 図１の表面実装機に備えられたバックアップ装置を説明するための図である。 バックアップ装置のバックアッププレートを説明するための平面図である。 バックアップピンの構造を説明するための図である。 バックアッププレート上に配置されたバックアップピンの姿勢を説明するための図である。 バックアッププレート上に配置されたバックアップピンの基部を説明するための拡大図であり、（ａ）はバックアップピンが適正な位置に配置された状態を示し、（ｂ）はバックアップピンが若干の位置ずれを伴って配置される状態を示し、（ｃ）はバックアップピンが不適正な位置に配置された状態を示している。 バックアップ装置の他の形態を説明するための図である。

符号の説明

１ 基台
２ 基板搬送手段
２ａ コンベア
３ バックアップ装置
３１ バックアップピン
３１ｃ 球磁石（突出部）
３２ バックアッププレート
３２ａ 薄板
３２ａａ 貫通孔（孔）
３２ｂ プレート本体
ｒ 凹部
Ｐ プリント基板（基板）

Claims (4)

1. 移動可能なヘッドにより電子部品を基板上に移送して実装する表面実装機に搭載される前記基板のバックアップ装置であって、
   上面に多数の凹部がマトリックス状に形成されたバックアッププレートと、
   該バックアッププレートの上面に配置され、前記バックアッププレートに磁気吸着により姿勢が維持された状態で、前記基板を下側から支持するバックアップピンとを有し、
   前記バックアップピンは、下端部に、略球状の部材により構成される曲面状の突出部を有し、前記突出部が前記凹部に嵌るように置かれたとき直立し、平坦面に置かれたとき前記バックアップピンの高さが、直立したときの高さ以下の状態になることを特徴とするバックアップ装置。
2. 前記バックアッププレートは磁性材料を含み、かつ、前記突出部は磁石により形成されている請求項１記載のバックアップ装置。
3. 前記バックアッププレートは、プレート本体と、該プレート本体の上面に設けられ、多数の孔がマトリックス状に形成された薄板とを含み、
   前記プレート本体は、磁性材料により形成されている請求項１または２に記載のバックアップ装置。
4. 移動可能なヘッドにより電子部品を基板上に移送して実装する表面実装機であって、
   基台と、
   間隔が調整可能な一対のコンベアを含み、前記基台上の所定の位置に前記基板を搬送する基板搬送手段と、
   前記一対のコンベアの間に設けられ、前記基板搬送手段によって前記基台上の所定の位置に搬入された前記基板を支持する請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックアップ装置とを有する表面実装機。
   

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