JP5656446B2 - バックアップピン装置並びにバックアップピン配置方法及び配置装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装機に備えられたバックアッププレート上の複数の指示位置に夫々着脱自在に位置決め配置され、基板の上面に部品を装着する際に、基板を既に部品が実装された下面から支持するバックアップピン装置並びにバックアップピン配置方法及び配置装置に関する。

例えば、特許文献１には、磁性体で構成した基部（座部）に１本の支持ピンが立設されたバックアップピン装置（サポートピン）と、該支持ピンが並列配置されるストッカ（サポートピン供給ボックス）と、該支持ピンが搭載されるマグネットで構成したバックアッププレート（サポートフレーム）とを備えた部品実装機（表面実装機）のバックアップピン配置装置（基板バックアップ装置）が開示されている。このバックアップピン配置装置においては、部品吸着ノズルによりバックアップピン装置をストッカからバックアッププレート上に吸着移動させて自由配置するようになっている。

また、特許文献２には、複数の支持ピン（バックアップピン）が着脱可能にセットされると共に異なる識別情報がそれぞれ記録された複数の基部（小型プレート）と、複数の支持ピンを基部にセットするための外段取り装置と、複数の基部の識別情報に対応する位置情報がそれぞれ記録された複数のプレート配置部を有するバックアッププレート（マザープレート）とを備えた部品実装機のバックアップピン配置装置（バックアッププレート形成装置）が開示されている。

このバックアップピン配置装置においては、先ず、セット位置座標データに基づいて専用チャック装置により複数の支持ピンを基部上に把持移動させてセットしバックアップピン装置（支持ピンがセットされた基部）を形成する。次に、識別情報及び位置情報に基づいて専用吸着ノズルによりバックアップピン装置をバックアッププレート上のプレート配置部に吸着移動させて配置する。そして、識別情報及び位置情報を基板カメラにより確認してバックアップピン装置が正規のプレート配置部に配置されたか否かを判定するようになっている。

特開２００３−２８３１９７号公報（段落番号００１７，００２６、図１，２） 特開２００９−３２８２５号公報（段落番号００３８〜００４７、図５〜７）

近年、基板においては部品実装密度を高めるため、基板の上下両面に部品を実装するようになってきているが、基板の上面に部品を装着する際に基板の下面に既に部品が実装されている場合は、既実装部品を回避するように支持ピンを配置する必要がある。ところが、特許文献１に記載のバックアップピン配置装置では、基板の下面の既実装部品を回避したバックアッププレート上の位置に１本の支持ピンが立設されたバックアップピン装置を１つずつ配置しなければならないため工数が増大し、実装効率の低下を招いている。また、特許文献２に記載のバックアップピン配置装置では、基板の下面の既実装部品を回避した基部上の位置に支持ピンを１本ずつ配置してバックアップピン装置を形成し、さらに予め定められたバックアッププレート上のプレート配置部にバックアップピン装置を配置しなければならないため工数がさらに増大し、実装効率のより一層の低下を招いている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バックアッププレート上の指示位置に容易に配置可能なバックアップピン装置並びにバックアップピン配置方法及びバックアップピン配置装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、部品実装機に備えられたバックアッププレート上に着脱自在に配置され、基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を既に部品が実装された下面から支持するバックアップピン装置であって、前記各バックアップピン装置は、前記バックアッププレート上に着脱自在に載置される基部と、該基部に予め貼着され、上端が前記基板の下面に当接して該基板を支持する複数の支持ピンと、前記基部に設けられ前記支持ピンの高さよりも低い高さのピックアップされる支柱と、前記バックアップピン装置を前記バックアッププレート上に配置して前記基板の下面に既に実装された前記部品を回避して該基板を支持する際、前記バックアップピン装置を所定の配置方向で前記バックアッププレート上の所定の配置位置に位置決めするために、前記支柱に標記された位置マークと、を備えることである。

上述した課題を解決するために、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、部品実装機に備えられたバックアッププレート上の複数の指示位置に夫々着脱自在に位置決め配置され、基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を既に部品が実装された下面から支持するバックアップピン装置であって、前記バックアップピン装置は、複数種類設けられて、前記部品実装機に設けられたストッカにストックされ、前記複数種類の各バックアップピン装置の各々は、前記バックアッププレート上に着脱自在に載置される基部と、該基部に予め貼着され、上端が前記基板の下面に当接して該基板を支持する支持ピンと、前記基部に設けられ前記支持ピンの高さよりも低い高さのピックアップされる支柱と、該当する前記バックアップピン装置を前記バックアッププレート上の所定の位置に位置決めして前記基板の下面に既に実装された前記部品を回避して該基板を支持する際、前記該当するバックアップピン装置を前記複数種類のバックアップピン装置から選択するために、前記支柱に標記された識別マークと、を備えることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記基部は、金属材料により形成され、前記支持ピンは、可撓性材料により形成されて前記基部に貼着されていることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記位置マークは、前記支柱の上端に標記されていることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記識別マークは、前記支柱の上端に標記されていることである。

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、部品実装機により基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を下面から支持するバックアップピン装置を、前記基板の下方に配設されたバックアッププレート上に配置するバックアップピン配置方法であって、ストッカに配置されている請求項１〜５の何れか一項に記載のバックアップピン装置の前記識別マーク又は前記位置マークを撮像するステップと、部品装着する前記基板を支持するのに必要な前記バックアップピン装置の種類又は前記バックアッププレート上の配置位置に関する情報に基づいて、該当する種類の前記バックアップピン装置を前記ストッカからピックアップして前記バックアッププレート上の前記配置位置に着脱可能に配置するステップと、を含むことである。

請求項７に係る発明の構成上の特徴は、部品実装機により基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を下面から支持するバックアップピン装置を、前記基板の下方に配設されたバックアッププレート上に配置するバックアップピン配置装置であって、請求項１〜５の何れか一項に記載のバックアップピン装置と、複数種類の前記バックアップピン装置を配置可能なストッカと、該ストッカに配置されている前記バックアップピン装置の前記識別マーク又は前記位置マークを撮像可能な撮像手段と、前記ストッカに配置されている前記バックアップピン装置もしくは前記バックアッププレート上に配置されている前記バックアップピン装置をピックアップ可能なピックアップ手段と、該ピックアップ手段を前記ストッカと前記バックアッププレートとの間で移動可能な移動手段と、前記撮像手段から入力した前記マークの各画像並びに部品装着する前記基板を支持するのに必要な前記バックアップピン装置の種類又は前記バックアッププレート上の配置位置に関する情報を記憶する記憶手段と、少なくとも前記撮像手段、前記ピックアップ手段及び前記移動手段の動作を制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、前記情報に基づいて、該当する種類の前記バックアップピン装置を前記ストッカからピックアップして前記バックアッププレート上の前記配置位置に着脱可能に配置することである。

請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項７において、前記ストッカは、前記バックアッププレート上に設けられていることである。

請求項１に係る発明によれば、基部には支柱が立設されているので、バックアップピン装置は既存の部品吸着ノズルにより支柱の上端を吸着されてピックアップされる。よって、バックアップピン装置をピックアップするための専用吸着ノズルを設ける必要が無く、バックアップピン装置をピックアップして指示位置に配置するためのバックアップピン配置装置は簡易な構成となる。また、支持ピンが基板を支持したとき、支柱が基板や既実装部品に接触しないように支柱の高さを支持ピンの高さよりも低くなるように構成しているので、バックアップピン装置は基板を支柱と干渉することなく支持ピンで水平状態に支持することができる。よって、バックアップピン装置は配置の自由度が高められ、バックアップピン装置の配置作業効率を高めることができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。また、バックアップピン装置の基部に複数の支持ピンが貼着されているとともに、位置マークが設けられているので、支持ピンが基板の下面の既実装部品を回避するようにバックアップピン装置はマークに従ってバックアッププレート上の指示位置に効率良く配置される。また、基部に支持ピンが予め貼着されているので、従来のように支持ピンを基部に配置する作業を行う必要は無く、バックアップピン装置はバックアッププレート上の指示位置に効率良く配置される。よって、バックアップピン装置の配置作業工数を低減することができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、基部には支柱が立設されているので、バックアップピン装置は既存の部品吸着ノズルにより支柱の上端を吸着されてピックアップされる。よって、バックアップピン装置をピックアップするための専用吸着ノズルを設ける必要が無く、バックアップピン装置をピックアップして指示位置に配置するためのバックアップピン配置装置は簡易な構成となる。また、支持ピンが基板を支持したとき、支柱が基板や既実装部品に接触しないように支柱の高さを支持ピンの高さよりも低くなるように構成しているので、バックアップピン装置は基板を支柱と干渉することなく支持ピンで水平状態に支持することができる。よって、バックアップピン装置は配置の自由度が高められ、バックアップピン装置の配置作業効率を高めることができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。また、バックアップピン装置の基部に支持ピンが貼着されているとともに、識別マークが設けられているので、複数種類のバックアップピン装置を用意しておくことにより、支持ピンが基板の下面の既実装部品を回避可能なバックアップピン装置はマークに従って選択される。また、基部に支持ピンが予め貼着されているので、従来のように支持ピンを基部に配置する作業を行う必要は無く、該当するバックアップピン装置は予め用意された複数種類のバックアップピン装置から選択される。よって、該当するバックアップピン装置をバックアッププレート上の指示位置に迅速に配置することができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

請求項３に係る発明によれば、基部が金属材料により形成されてバックアップピン装置の重心が低くなるので、バックアップピン装置はバックアッププレート上に安定して配置される。また、支持ピンが可撓性材料により形成されているので、バックアップピン装置を基板の下面の既実装部品を回避できないバックアッププレート上の位置に配置する場合でも、支持ピンが既実装部品に圧縮されて基板の下面と既実装部品の下面との高さの差を吸収することができ、バックアップピン装置は基板を水平状態で高精度に支持することができる。そして、バックアップピン装置は配置の自由度が高められる。よって、バックアップピン装置の配置作業効率を高めることができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

請求項４に係る発明によれば、支柱の上端に位置マークが標記されているので、位置マークを撮像する際には、基部の支持ピンの根元部分に支持マークが標記されている場合と比較して支持ピンによる影響を受け難い。よって、支持マークの画像を高精度に撮像処理して支持マークを確実に認識することができ、バックアップピン装置はバックアッププレート上に正確に配置される。よって、バックアップピン装置の配置作業効率を高めることができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

請求項５に係る発明によれば、支柱の上端に識別マークが標記されているので、識別マークを撮像する際には、基部の支持ピンの根元部分に識別マークが標記されている場合と比較して支持ピンによる影響を受け難い。よって、識別マークの画像を高精度に撮像処理して識別マークを確実に認識することができ、バックアップピン装置はバックアッププレート上に正確に配置される。よって、バックアップピン装置の配置作業効率を高めることができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

請求項６に係る発明によれば、バックアップピン装置の基部に任意の数の支持ピンが立設されているとともに、識別マーク又は位置マークが標記されているので、複数種類のバックアップピン装置を用意しておくことにより、支持ピンが基板の下面の既実装部品を回避するように各マークに従ってバックアップピン装置をバックアッププレート上の指示位置に効率良く配置することができる。また、基部には支持ピンが予め立設されてバックアップピン装置を構成しているので、従来のように支持ピンを基部に配置する作業を行う必要は無く、バックアップピン装置をバックアッププレート上の指示位置に効率良く配置することができる。よって、バックアップピン装置の配置作業工数を低減することができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

請求項７に係る発明によれば、バックアップピン装置の基部に任意の数の支持ピンが立設されるとともに、識別マーク又は位置マークが標記されているので、バックアップピン配置装置は、複数種類のバックアップピン装置を配置したストッカから各マークに従ってバックアップピン装置を選択して支持ピンが基板の下面の既実装部品を回避するようにバックアッププレート上の指示位置に効率良く配置することができる。また、基部には支持ピンが予め立設されてバックアップピン装置を構成しているので、バックアップピン配置装置は、従来のように支持ピンを基部に配置する作業を行う必要は無く、バックアップピン装置をバックアッププレート上の指示位置に配置する制御を行えば良い。よって、バックアップピン配置装置を簡易な構成とすることができ、バックアップピン配置装置のコストを大幅に低減させることができる。

請求項８に係る発明によれば、ストッカがバックアッププレート上に設けられているので、バックアップピン配置装置の小型化を図ることができる。また、バックアッププレート上におけるバックアップピン装置の配置部とストッカとの距離が短いため、バックアップピン装置の配置作業効率を高めることができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

本発明に係るバックアップピン配置装置の一実施の形態を備えた部品実装機を示す斜視図である。 図１の部品実装機の部品移載装置の主要部を示す斜視図である。 図１の部品実装機の基板搬送装置及びバックアップ装置の主要部を示す側面図である。 図１の部品実装機の部品供給装置、基板搬送装置及びバックアップ装置の主要部を示す平面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態によるバックアップピン装置の平面図及び側面図である。 図１の部品実装機の制御装置を示すブロック図である。 図３に示すバックアップ装置の動作を説明するための図である。

以下、本発明に係るバックアップピン配置装置の一実施の形態を備えた部品実装機について説明する。図１に示すように、部品実装機１は、部品供給装置１０、部品移載装置２０、基板搬送装置３０、バックアップ装置４０及び制御装置５０を備えている。なお、図１においては２台の部品実装機１を１つの架台２に並べて搭載した状態を示しているが、部品装着ラインにおいては複数台の部品実装機１が並設されている。以下の説明において、２台の部品実装機１が並ぶ方向、すなわち基板の搬送方向をＸ軸方向と称し、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直角な方向をＺ軸方向と称する。

部品供給装置１０は、基枠３上に複数のフィーダ１１を並設して構成したカセットタイプのものである。フィーダ１１は、基枠３に離脱可能に取付けた本体１２と、本体１２の後部に着脱可能に装着した供給リール１３と、本体１２の先端に設けた部品供給部１４とを備えている。供給リール１３には、部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。このような構成の部品供給装置１０においては、スプロケット（図示省略）により供給リール１３からキャリアテープが所定ピッチで引き出され、封入状態を解除された部品が部品供給部１４に順次送り込まれるようになっている。

部品移載装置２０は、基枠３上部に装架されて部品供給装置１０及び基板搬送装置３０の上方に配設されたＸＹロボットタイプのものである。部品移載装置２０は、Ｙ軸サーボモータ２１ＹによりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ２２Ｙと、Ｘ軸サーボモータ２１ＸによりＸ軸方向に移動されるＸ軸スライダ２２Ｘとを備えている。このＸ軸スライダ２２Ｘは、Ｙ軸スライダ２２ＹにＸ軸方向に移動可能に案内されている。図１及び図２に示すように、Ｘ軸スライダ２２Ｘには、部品を基板に装着する部品装着ヘッド２４が取付けられている。

部品装着ヘッド２４には、ヘッド本体２５から下方に突出して設けられた第１ノズルホルダー部２６１と、該第１ノズルホルダー部２６１の下端部に設けられて部品を吸着保持する部品吸着ノズル２６と、ヘッド本体２５から下方に突出して設けられて基板位置を認識するため基板を撮像するＣＣＤ等の基板撮像カメラ２７とが取り付けられている。部品吸着ノズル２６は、部品装着ヘッド２４にサーボモータ（図示省略）によりＺ軸方向に昇降可能に且つＺ軸周りで回転可能に支承された第１ノズルホルダー部２６１の下端部に取り付けられている。そして、部品吸着ノズル２６は、ノズル先端で部品を吸引可能なように真空ポンプ（図示省略）に接続されている。また、部品供給装置１０と基板搬送装置３０の間には、部品吸着ノズル２６に吸着保持された部品の保持位置を認識するため部品を撮像するＣＣＤ等の部品撮像カメラ２８が設けられている。

部品移載装置２０においては、部品装着ヘッド２４はＹ軸スライダ２２Ｙ及びＸ軸スライダ２２Ｘにより待機状態のときは図１に示すように基枠３の後方に移動されているが、部品を基板に装着する際には基枠３の前方に移動される。そして、部品吸着ノズル２６に部品が吸着保持され、基板搬送装置３０により搬送された基板に部品が装着されるようになっている。

基板搬送装置３０は、基枠３上に搬送装置３１を２列並設し、さらに各搬送装置３１の下方の基枠３上にバックアップ装置４０を２台並設して構成した所謂ダブルコンベアタイプのものである。図１、図３及び図４に示すように、搬送装置３１は、基枠３上で互いに平行に対向させてＸ軸方向に延在するように並設した一対のガイドレール３３ａ，３３ｂと、これらガイドレール３３ａ，３３ｂの下方に並設した一対のコンベアベルト３４ａ，３４ｂとを備えている。

バックアップ装置４０は、基板搬送装置３０の下方の基枠３上にバックアッププレート４１及び昇降装置４２を上下に配設して構成したものである。このバックアップ装置４０は、基板搬送装置３０により所定位置に搬送された基板を下面から支持するバックアップピン装置６０を備えている。バックアッププレート４１には、バックアップピン装置６０が配置される矩形板状の配置部４１ａと、バックアップピン装置６０がストックされる矩形板状のストッカ４１ｂが設けられている。ストッカ４１ｂは、配置部４１ａの両側に配置部４１ａの高さよりも低い高さで一体的に形成されている。このようにストッカ４１ｂをバックアッププレート４１上に設けているので、後述するバックアップピン配置装置７０の小型化を図ることができる。なお、ストッカ４１ｂをバックアッププレート４１上に設けずに部品撮像カメラ２８の両サイドに固定配置するように構成してもよい。これにより、バックアッププレート４１のプレート面が広くなるので、より大型の基板を支持することが可能となる。昇降装置４２は、エアシリンダを備えており、バックアッププレート４１の四隅が組み付けられるロッド４２ａと、ロッド４２ａを上下に進退させるシリンダ４２ｂとからなる。

このような構成の基板搬送装置３０においては、コンベアベルト３４ａ，３４ｂにより支持された基板は、ガイドレール３３ａ、３３ｂにより案内されつつコンベアベルト３４ａ，３４ｂによりＸ軸方向に所定の実装位置（バックアッププレート４１の上方の位置）まで搬送される。そして、バックアッププレート４１が昇降装置４２により上昇され、基板がバックアッププレート４１の配置部４１ａ上に配置されたバックアップピン装置６０によりコンベアベルト３４ａ，３４ｂから押し上げられ、ガイドレール３３ａ、３３ｂの上端に内側に突設された押え部との間でクランプされ位置決め固定されるようになっている。

ここで、バックアップ装置４０においてバックアップピン装置６０をバックアッププレート４１のストッカ４１ｂから配置部４１ａに移動して配置し、あるいは配置部４１ａからストッカ４１ｂに移動してストックする際には、部品移載装置２０が用いられる。すなわち、部品移載装置２０は、部品の移動手段とバックアップピン装置６０の移動手段を兼ねている。よって、本実施形態のバックアップピン配置装置７０は、バックアップ装置４０及び部品移載装置２０により構成されている。

バックアップピン装置６０は、図３及び図５に示すように、バックアッププレート４１の配置部４１ａ上に着脱自在に載置される基部６１と、該基部６１に立設され、上端が基板の下面に当接して該基板を支持する複数（図の例では４本）の支持ピン６２とを備えている。さらに、基部６１における配置部４１ａ上への載置面に貼着された滑り止め部材６３と、基部６１に立設され、上端が吸着されてピックアップされる支柱６４とを備えている。そして、支柱６４の上端には、バックアップピン装置６０の種類を識別する識別マーク６５と、基部６１が配置部４１ａ上に配置される際の位置決めの基準となる位置マーク６６とが標記されている。なお、識別マーク６５及び位置マーク６６は、何れか一方のみを支柱６４の上端に標記するように構成してもよい。

このように、バックアップピン装置６０の基部６１に任意の数の支持ピン６２が立設されているとともに、識別マーク６５又は位置マーク６６が標記されているので、複数種類のバックアップピン装置６０を用意しておくことにより、支持ピン６２が基板の下面の既実装部品を回避するようにバックアップピン装置６０はマーク６５，６６に従ってバックアッププレート４１の配置部４１ａ上の指示位置に効率良く配置される。また、基部６１に支持ピン６２が予め立設されているので、従来のように支持ピンを基部に配置する作業を行う必要は無く、バックアップピン装置６０はバックアッププレート４１の配置部４１ａ上の指示位置に効率良く配置される。よって、バックアップピン装置６０の配置作業工数を低減することができ、基板に対する部品の実装効率を大幅に向上させることができる。

基部６１は、例えばステンレス等の金属材料により矩形板状に形成されている。これにより、バックアップピン装置６０の重心が低くなるので、バックアップピン装置６０はバックアッププレート４１の配置部４１ａ上に安定して配置される。支持ピン６２は、例えば発泡ウエレタン等の可撓性材料により尖頭円柱状に形成されて基部６１の上面に貼着されている。なお、支持ピン６２を、例えばステンレス等の金属材料により尖頭円柱状に形成してもよい。

支持ピン６２を可撓性材料で形成することにより、バックアップピン装置６０を基板の下面の既実装部品を回避できない位置に配置する場合でも、支持ピン６２が既実装部品に圧縮されて基板の下面と既実装部品の下面との高さの差を吸収することができ、バックアップピン装置６０は基板を水平状態で高精度に支持することができる。よって、金属材料でなる支持ピン６２を有するバックアップピン装置６０よりも、可撓性材料でなる支持ピン６２を有するバックアップピン装置６０の方が多種類の基板に対応することができ、該バックアップピン装置６０は配置の自由度が高められる。なお、任意の本数の支持ピン６２を基部６１の上面に立設したバックアップピン装置６０を用意しておくことにより、バックアップピン装置６０はさらに多種類の基板に対応することができる。

滑り止め部材６３は、例えばシリコン樹脂等の粘性材料により形成されて基部６１におけるバックアッププレート４１の配置部４１ａ上への載置面、すなわち基部６１の下面に貼着されている。これにより、バックアップピン装置６０を配置部４１ａ上に配置したとき、滑り止め部材６３はバックアップピン装置６０の位置ズレを防止することができ、バックアップピン装置６０の配置部４１ａ上における位置決め精度は高精度な状態に維持される。さらに、バックアッププレートの配置部４１ａ上４１にも例えばシリコン樹脂等の粘性材料でなる滑り止めシート４３を貼着しておくことにより、特に支持ピン６２が基板の下面の既実装部品に圧縮されて基部６１に水平方向の力が加わった場合でも、滑り止めシート４３はバックアップピン装置６０の位置ズレを防止することができる。なお、滑り止め部材６３及び滑り止めシート４３は何れか一方が貼着されていればよく、これによりバックアップピン装置６０の位置ズレ防止効果を得ることができる。

支柱６４は、例えばステンレス等の金属材料により支持ピン６２の高さよりも低い高さの円柱状に形成されている。そして、支柱６４は、下端部が基部６１の中央に穿設された穴６１ａに嵌着されることにより基部６１に立設されている。このように、基部６１には支柱６４が立設されているので、バックアップピン装置６０は既存の部品吸着ノズル２６により支柱６４の上端を吸着されてピックアップされる。よって、バックアップピン装置６０をピックアップするための専用吸着ノズルを設ける必要が無く、バックアップピン装置６０をピックアップして指示位置に配置するためのバックアップピン配置装置７０は簡易な構成となる。また、支柱６４は支持ピン６２の高さよりも低い高さに形成されているため、支持ピン６２が基板の下面の既実装部品に圧縮されても、支柱６４の基板及び既実装部品への接触を回避させるように構成することができる。よって、バックアップピン装置６０は基板を支柱６４と干渉することなく支持ピン６２で水平状態に支持することができる。

識別マーク６５及び位置マーク６６は、支柱６４の上端面が平坦となるように印刷や打ち込み等により形成されている。これにより、支柱６４の上端面の吸着性は損なわれることはない。識別マーク６５は、バックアップピン装置６０の種類、例えば基部６１の大きさや支持ピン６２の本数、高さ等を識別するためのものであり、例えばアルファベットや数字の組み合わせ等により標記されている。位置マーク６６は、基部６１がバックアッププレート４１の配置部４１ａ上に配置される際の位置決めの基準、例えば配置位置や配置方向（基部６１に複数本の支持ピン６２が立設されているとき）の基準となるものであり、例えば＋や−等により標記されている。配置位置はバックアッププレート４１の配置部４１ａ上のＸ，Ｙ座標で表されているので、該座標位置と＋の交点とが一致するように基部６１を配置部４１ａ上に配置することで位置決めすることができる。また、配置方向は配置位置における例えばＸ軸からの時計回りの角度で表されているので、該角度に−が向くように基部６１を配置部４１ａ上に配置することで位置決めすることができる。

このように、支柱６４の上端に識別マーク６５及び位置マーク６６が標記されているので、各マーク６５，６６を撮像する際には基部６１の支持ピン６２の根元部分に各マーク６５，６６が標記されている場合と比較して支持ピン６２による影響を受け難い。例えば支持ピン６２の影により各マーク６５，６６の画像が不鮮明となることを防止できる。よって、各マーク６５，６６の画像を高精度に撮像処理して各マーク６５，６６を確実に認識することができ、バックアップピン装置６０はバックアッププレート４１の配置部４１ａ上に正確に配置される。

図６に示すように、制御装置５０は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。この制御装置５０には、入力装置５１、通信装置５２、記憶装置５３、出力装置５４、部品供給装置１０、部品移載装置２０、基板搬送装置３０及びバックアップ装置４０が接続されている。

入力装置５１は、部品実装機１の運転を開始させる開始スイッチ、停止させる停止スイッチ等を備えている。通信装置５２は、ＬＡＮ（図示省略）を介してホストコンピュータ（図示省略）に接続されて信号を送受信する。記憶装置５３は、部品実装機１全体を制御するシステムプログラム、システムプログラム上で部品実装機１の各要素をそれぞれ個別に制御する制御プログラム、ホストコンピュータから送信された生産プログラム等を記憶する。出力装置５４は、部品実装機１の状態情報、警告等を表示する。

以上のような構成の部品実装機１において、バックアップピン配置装置７０によるバックアップピン装置６０の配置動作について説明する。なお、作業者は、事前準備としてバックアップピン装置６０を複数種類用意してバックアッププレート４１のストッカ４１ｂ上の予め決められた位置に並列配置しておくものとする。

制御装置５０は、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘを駆動制御して部品装着ヘッド２４をストッカ４１ｂ上に移動し、基板撮像カメラ２７を撮像制御してストッカ４１ｂ上の予め決められた位置に並列配置されている各バックアップピン装置６０の識別マーク６５及び位置マーク６６を撮像する。そして、制御装置５０は、撮像した識別マーク６５及び位置マーク６６の画像を処理して各バックアップピン装置６０の種類又は位置決めの基準をストッカ４１ｂ上における位置に対応させて認識する。また、制御装置５０は、部品装着する基板を支持するのに必要なバックアップピン装置６０の種類又はバックアッププレート４１の配置部４１ａ上の配置位置に関する情報をホストコンピュータから取得して記憶する。

制御装置５０は、記憶したバックアップピン装置６０の種類に関する情報と、認識したバックアップピン装置６０の識別マーク６５とに基づいて、該当するバックアップピン装置６０を認識したバックアップピン装置６０の中から選択し、選択したバックアップピン装置６０のストッカ４１ｂ上における位置を特定する。そして、制御装置５０は、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘを駆動制御して部品装着ヘッド２４をストッカ４１ｂ上における特定した位置に移動し、第１ノズルホルダー部２６１を駆動制御してＺ軸方向に下降させ、部品吸着ノズル２６を吸引制御してストッカ４１ｂから選択したバックアップピン装置６０をピックアップする。このときバックアップピン装置６０は第１ノズルホルダー部２６１のＺ軸方向の昇降のみによりピックアップされるので、バックアップピン装置６０の位置マーク６６のずれは生じない。

制御装置５０は、記憶したバックアップピン装置６０の配置位置に関する情報に基づいて、ピックアップしたバックアップピン装置６０の配置部４１ａ上における配置位置を特定する。そして、制御装置５０は、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘを駆動制御して部品装着ヘッド２４をバックアッププレート４１の配置部４１ａ上における特定した配置位置に移動し、必要があれば認識した該バックアップピン装置６０の位置マーク６６に基づいて、第１ノズルホルダー部２６１を駆動制御して部品吸着ノズル２６に吸着されているバックアップピン装置６０をＺ軸回りに所定角度回転させる。そして、制御装置５０は、第１ノズルホルダー部２６１を駆動制御してＺ軸方向に下降させ、部品吸着ノズル２６に吸着されているバックアップピン装置６０を認識した該バックアップピン装置６０の位置マーク６６と配置部４１ａ上における特定した配置位置とが合致するように配置する。以上の動作を部品装着する基板に必要な全てのバックアップピン装置６０に対して実行することにより、バックアップピン配置装置７０によるバックアップピン装置６０の配置動作が完了する。

その後、図７に示すように、制御装置５０は、搬送装置３１を駆動制御して部品装着する基板Ｐを部品実装機１の実装位置まで搬送し、昇降装置４２を駆動制御してバックアップピン装置６０が配置されたバックアッププレート４１を上昇させる。これにより、基板Ｐはバックアッププレート４１の配置部４１ａ上に配置されたバックアップピン装置６０によりコンベアベルト３４ａ，３４ｂから押し上げられ、ガイドレール３３ａ、３３ｂの上端に内側に突設された押え部との間でクランプされ位置決め固定される。このとき、バックアップピン装置６０の支持ピン６２が可撓性材料により形成されている場合は、基板Ｐの下面に既実装部品Ｄがあっても、支持ピン６２が既実装部品に圧縮されて基板Ｐの下面と既実装部品Ｄの下面との高さの差を吸収することができ、基板Ｐを水平状態で高精度に支持することができる。

制御装置５０は、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘを駆動制御して部品装着ヘッド２４をフィーダ１１の部品供給部１４上に移動し、第１ノズルホルダー部２６１を駆動制御してＺ軸方向に下降させ、部品吸着ノズル２６を吸引制御して部品をピックアップする。そして、制御装置５０は、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘを駆動制御して部品装着ヘッド２４を部品撮像カメラ２８上に移動し、部品撮像カメラ２８を撮像制御してピックアップした部品を撮像する。

そして、制御装置５０は、必要があれば撮像した部品の画像を処理して認識した部品姿勢に基づいて、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘ並びに第１ノズルホルダー部２６１を駆動制御して部品吸着ノズル２６に対する部品のＹ軸方向及びＸ軸方向並びにＺ軸回りにおけるずれを補正する。そして、制御装置５０は、Ｙ軸及びＸ軸スライダ２２Ｙ，２２Ｘを駆動制御して部品装着ヘッド２４を基板上に移動し、第１ノズルホルダー部２６１を駆動制御してＺ軸方向に下降させ、部品吸着ノズルに吸着されている部品を基板上における所定の装着位置に装着する。以上の部品の装着が全て完了したら、制御装置５０は、搬送装置３１を駆動制御して部品装着する基板を次の部品実装機１の実装位置まで搬送して部品の装着を実行する。

なお、上述の実施の形態においては、１つの部品吸着ノズル２６によりバックアップピン装置６０を吸着保持するように構成したが、複数の部品吸着ノズル２６を回転可能な円盤上に配置したロータリー式とすることにより、バックアッププレート４１の配置部４１ａ上の指示位置にさらに効率良く配置することができる。また、部品吸着ノズル２６の代わりに把持装置を別途設けて該把持装置によりバックアップピン装置６０を把持して保持するように構成してもよい。

また、上述の実施の形態においては、バックアッププレート４１には配置部４１ａとストッカ４１ｂとを段差を付けて一体で設けたが、バックアッププレート４１を平面状に形成し、このバックアッププレート４１の平面形状よりも小さい平面形状を有するブロックを配置部としてバックアッププレート４１上に載置し、バックアッププレート４１の空きスペースをストッカ４１ｂとして利用するように構成してもよい。また、バックアッププレート４１には配置部４１ａのみを設け、ストッカ４１ｂを別部材で形成して基枠３上の空きスペースに設けるようにしてもよい。

また、上述の実施の形態においては、バックアップピン装置６０の基部６１におけるバックアッププレート４１の配置部４１ａ上への載置面に滑り止め部材６３を貼着し、バックアップピン装置６０の位置ズレを粘着力により防止するように構成したが、基部６１及びバックアッププレート４１の配置部４１ａの一方を磁石又は磁性材料で形成し、他方を磁性材料又は磁石で形成することにより、バックアップピン装置６０の位置ズレを磁力により防止するように構成してもよい。

また、上述の実施の形態においては、作業者が別途用意されている保管箱に保管されているバックアップピン装置６０を保管箱から手作業により取り出してバックアッププレート４１のストッカ４１ｂ上に並列配置してストックするようにしたが、制御装置５０により部品装着ヘッド２４もしくは別途設けられた吸着ヘッドを駆動制御して保管箱に保管されているバックアップピン装置６０を保管箱から自動的に取り出してバックアッププレート４１のストッカ４１ｂ上に自動的に並列配置するよう構成してもよい。

１…部品実装機、１０…部品供給装置、２０…部品移載装置、２２…Ｙ軸スライダ、２３…Ｘ軸スライダ、２４…部品装着ヘッド、２６…部品吸着ノズル、２６１…第１ノズルホルダー部、２７…基板撮像カメラ、３０…基板搬送装置、４０…バックアップ装置、４１…バックアッププレート、４１ａ…配置部、４１ｂ…ストッカ、４２…昇降装置、４３…滑り止めシート、５０…制御装置、６０…バックアップピン装置、６１…基部、６２…支持ピン、６３…滑り止め部材、６４…支柱、６５…識別マーク、６６…位置マーク、７０…バックアップピン配置装置。

Claims (8)

1. 部品実装機に備えられたバックアッププレート上に着脱自在に配置され、基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を既に部品が実装された下面から支持するバックアップピン装置であって、
   前記各バックアップピン装置は、
   前記バックアッププレート上に着脱自在に載置される基部と、
   該基部に予め貼着され、上端が前記基板の下面に当接して該基板を支持する複数の支持ピンと、
   前記基部に設けられ前記支持ピンの高さよりも低い高さのピックアップされる支柱と、
   前記バックアップピン装置を前記バックアッププレート上に配置して前記基板の下面に既に実装された前記部品を回避して該基板を支持する際、前記バックアップピン装置を所定の配置方向で前記バックアッププレート上の所定の配置位置に位置決めするために、前記支柱に標記された位置マークと、
   を備えることを特徴とするバックアップピン装置。
2. 部品実装機に備えられたバックアッププレート上の複数の指示位置に夫々着脱自在に位置決め配置され、基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を既に部品が実装された下面から支持するバックアップピン装置であって、
   前記バックアップピン装置は、複数種類設けられて、前記部品実装機に設けられたストッカにストックされ、
   前記複数種類の各バックアップピン装置の各々は、
   前記バックアッププレート上に着脱自在に載置される基部と、
   該基部に予め貼着され、上端が前記基板の下面に当接して該基板を支持する支持ピンと、
   前記基部に設けられ前記支持ピンの高さよりも低い高さのピックアップされる支柱と、
   該当する前記バックアップピン装置を前記バックアッププレート上の所定の位置に位置決めして前記基板の下面に既に実装された前記部品を回避して該基板を支持する際、前記該当するバックアップピン装置を前記複数種類のバックアップピン装置から選択するために、前記支柱に標記された識別マークと、
   を備えることを特徴とするバックアップピン装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記基部は、金属材料により形成され、
   前記支持ピンは、可撓性材料により形成されて前記基部に貼着されている、ことを特徴とするバックアップピン装置。
4. 請求項１において、
   前記位置マークは、前記支柱の上端に標記されている、ことを特徴とするバックアップピン装置。
5. 請求項２において、
   前記識別マークは、前記支柱の上端に標記されている、ことを特徴とするバックアップピン装置。
6. 部品実装機により基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を下面から支持するバックアップピン装置を、前記基板の下方に配設されたバックアッププレート上に配置するバックアップピン配置方法であって、
   ストッカに配置されている請求項１〜５の何れか一項に記載のバックアップピン装置の前記識別マーク又は前記位置マークを撮像するステップと、
   部品装着する前記基板を支持するのに必要な前記バックアップピン装置の種類又は前記バックアッププレート上の配置位置に関する情報に基づいて、該当する種類の前記バックアップピン装置を前記ストッカからピックアップして前記バックアッププレート上の前記配置位置に着脱可能に配置するステップと、を含むことを特徴とするバックアップピン配置方法。
7. 部品実装機により基板の上面に部品を装着する際に、前記基板を下面から支持するバックアップピン装置を、前記基板の下方に配設されたバックアッププレート上に配置するバックアップピン配置装置であって、
   請求項１〜５の何れか一項に記載のバックアップピン装置と、
   複数種類の前記バックアップピン装置を配置可能なストッカと、
   該ストッカに配置されている前記バックアップピン装置の前記識別マーク又は前記位置マークを撮像可能な撮像手段と、
   前記ストッカに配置されている前記バックアップピン装置もしくは前記バックアッププレート上に配置されている前記バックアップピン装置をピックアップ可能なピックアップ手段と、
   該ピックアップ手段を前記ストッカと前記バックアッププレートとの間で移動可能な移動手段と、
   前記撮像手段から入力した前記マークの各画像並びに部品装着する前記基板を支持するのに必要な前記バックアップピン装置の種類又は前記バックアッププレート上の配置位置に関する情報を記憶する記憶手段と、
   少なくとも前記撮像手段、前記ピックアップ手段及び前記移動手段の動作を制御する制御手段と、を備え、
   該制御手段は、前記情報に基づいて、該当する種類の前記バックアップピン装置を前記ストッカからピックアップして前記バックアッププレート上の前記配置位置に着脱可能に配置する、ことを特徴とするバックアップピン配置装置。
8. 請求項７において、
   前記ストッカは、前記バックアッププレート上に設けられている、ことを特徴とするバックアップピン配置装置。

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