JP6634882B2 - シート昇降機構、シート昇降機構を備える装置、シート分離供給装置及びシート回収装置 - Google Patents

シート昇降機構、シート昇降機構を備える装置、シート分離供給装置及びシート回収装置 Download PDF

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Description

本発明は、シート昇降機構、シート昇降機構を備える装置、シート分離供給装置及びシート回収装置に関する。
特許文献1には、プリプレグを検査し、検査結果によりプリプレグを区分けして搬送して区分けに基づいて2つのスタック部に良品とリジェクト品とに分別してストックする方法が開示されている。
また、検査装置において振り分けを行い、ストックケースに板状部材(カード)が所定数ないし所定高さ収納されたことが検出されると、自動的に昇降体が移動し、空のストックケースを搬送部から板状部材を受け取る構成が提案されている(特許文献2)。
特許文献1には、区分けしたスタック部は昇降せず、検査後のプリプレグをスタック部から手動により取り出す必要があるため、取り出し時にプリプレグに傷がつくおそれがあった。例えば、プリプレグは回路基板用シートとして用いられ、傷がついた回路基板用シートを用いて製作された回路基板は、抵抗値等の特性に不具合が生じてしまうため、プリプレグの傷つきは回避することが望まれている。
また、特許文献2では、搬送対象が軽量かつ傷に強いカードであるため、ストックケースの昇降はカードの受け取りの高速化のために用いられ、カードの傷については考慮されていなかった。また、カードの面積はプリプレグよりも小さいため、昇降機も小型であり、メンテナンスの際に保守員等が潜りこむことは前提としていなかった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、メンテナンスの際の安全を確保できる、回路基板用シートのためのシート昇降機構を提供する。
上記課題を解決するため、本発明の一態様では、回路基板用シートを積載し昇降可能な昇降アームと;前記昇降アームを昇降させる駆動軸と;前記駆動軸を回転駆動させる駆動源と;前記駆動軸を支持する昇降支持体と;前記昇降アームが昇降する昇降空間を規定する、複数の垂直支柱及び上部梁を備える、枠体と;前記複数の垂直支柱のうち隣接する2本の垂直支柱の間を横断する水平棒と;前記水平棒と前記上部梁との間に接続され、垂直に延在する係止支柱と;前記係止支柱によって水平方向に回転可能に支持され、前記昇降アームを保持可能な係止アームと;を備えるシート昇降機構を提供する。
本発明の一態様によれば、回路基板用シートのためのシート昇降機構において、メンテナンスの際の安全を確保できる。
本発明の実施形態に係る、シート検査・仕分けシステムの概略構成図である。 プリプレグ検査・仕分けシステムに台車をセットした状態の概略構成図である。 プリプレグ供給装置又はプリプレグ合格品回収装置に搭載される昇降機構の説明図である。 図3の昇降機構の昇降動作を説明する、(a)上面模式図、及び(b)側面模式図である。 図3の昇降機構のロック動作を説明する(a)上面模式図、及び(b)側面模式図である。 積載台に積載されたプリプレグを台車から昇降フレームへ移行するときの説明図であって、(a)は昇降アームの上面図、(b)はプリプレグが積載された積載台の側面図、(c)は台車の補強プレートの説明図を示す。 移動時の台車の説明図であって、(a)は側面図、(b)は上面図を示す。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。
<システム>
本発明を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る、シート検査・仕分けシステム100の概略構成図である。図1に示す、システム100は、シート分離供給装置110、検査装置120、中継搬送装置130、振り分け装置140、及び合格品回収装置150を有する。
シート分離供給装置110のシート分離供給機構10は、回路基板用シートPを1枚ずつ供給する。シート分離供給装置110は、供給シートスタック13、吸着搬送機構11、及び分離機構12を含む。また、上記供給シートスタック13の下方には、本発明の特徴部である供給用シート昇降機構70が設けられている。
ここで、回路基板用シートPは、例えば、プリプレグ等の電子回路基板用シートである。回路基板用シートには、公知の全ての回路基板に用いられるシートが含まれる。例えば、炭素繊維やガラスクロスのような繊維状補強材に、硬化剤、着色剤などの添加物を混合した熱硬化性樹脂等を含浸させ、加熱又は乾燥して半硬化状態にしたシート状の強化プラスチック成形材料(プリプレグ)が含まれる。また、プリプレグや樹脂シートなどに銅箔や金箔等の処理を施したものも含まれる。
傷がついた回路基板用シートを用いて製作された回路基板は、抵抗値等の特性に不具合が生じてしまうため、回路基板用シートを搬送する際には傷をつけないよう注意が必要となる。
シート分離供給装置110において、分離機構12は、回路基板用シートPを浮上させて保持搬送することで分離搬送する。回路基板用シートP(単にシートともいう)を浮上保持搬送させる分離機構12は、例えば、駆動ローラ、従動ローラ、搬送ベルト、負圧エアーチャンバ等を備えている。負圧エアーチャンバは、外部から吸引されて負圧状態を保ち、搬送ベルトに設けられ吸引孔で、供給シートスタック13内の最上位に位置する回路基板用シートPを吸引する。このように、回路基板用シートPを浮上させて保持することで、回路基板用シートPを一枚ずつ分離搬送する。
供給された回路基板用シートPは検査装置120で表裏から異物の混入等を検査される。詳しくは、検査装置120は、検査対象の回路基板用シートPを搬送する複数の搬送ベルト21、及び異物等の欠点、樹脂の含有量、樹脂の硬化度の検査を行う表面検査部22、裏面検査部23等を備える。
本システム100では、検査結果により、回路基板用シートPの検査項目が規定通りである合格品の回路基板用シートPaと、それ以外の、検査で弾かれた品質に傷や汚れがある、リジェクト品(リサイクル可能品)の回路基板用シートPbとを判別する。リジェクト品には、作業員が手直し修正を行ったりして、使用可能となる可能性があるものを含み、例えば、表面に付着した異物等を手作業で修正できる場合も含みうる。
回路基板用シートPは、検査装置120を通過後、中継搬送装置130を搬送中に合否が判定される。なお、中継搬送装置は設けなくてもよく、図2に示すような、検査装置120の後に振り分け装置140−1を設けてもよい。
回路基板用シートPの判定が合格であれば、振り分け装置140において、A方向に搬送され、合格品回収装置150の合格品スタック(積載トレイ)51にスタックされる。
なお、図1の例では、合格品スタック51は振り分け装置140と同一線上に設けられているが、図2に示すように、合格品スタック52を、振り分け装置140−1よりも上方に設けてもよい。あるいは、図1のリジェクト品スタック41に示されるように、合格品スタックを振り分け装置の下側に設けてもよい。
回路基板用シートPが検査装置120で不良と判定された場合、振り分け装置140において、送方向が斜め下方向(B方向)になるように回転移動(枢動)され、斜め下方向(矢印B方向)に回路基板用シートPが搬送されリジェクト品スタック(積載トレイ)41に積載される。
なお、図1の例では、リジェクト品スタック41は振り分け装置の下側に設けられているが、図2に示すように、リジェクト品スタック42を振り分け装置140−1と同一線上に設けて、独立したリジェクト品回収装置170としてもよい。あるいは、図2の合格品スタック52に示されるように、リジェクト品スタックを、振り分け装置の搬送路の上方に設けてもよい。
合格品回収装置150の合格品スタック51へ積載された回路基板用シートPは、回路基板用シートとして、回路基板の製造工程に用いられる。
リジェクト品を積載するリジェクト品スタック42(図2)、又は/及び合格品を積載する合格品スタック51(図1)の下方には、本発明の特徴部である回収用シート昇降機構80が設けられている。
このようなシステムにより回路基板用シートPを分離・供給して、回路基板用シートPの表裏から異物等が混入しているかを検査した結果、合格品とリジェクト品とを仕分けして途中から別経路で搬送して、リジェクト品スタック42又は合格品スタック50へ積載させる。以上がシート検査・仕分けシステム100の全体動作概略である。
なお、合格品回収装置150の直前に、回路基板用シートを複数枚積載する途中で、任意の枚数ごとに合紙をする合紙フィーダ161を備える合紙手段160を設けてもよい。なお、図1では合紙手段160は上方に示しているが、シート検査・仕分けシステム100内のいずれかの装置と並ぶように側方に設けられていてもよい。あるいは、合紙手段160を配置する段階は、遅くとも合格品回収装置150の上流であればよく、より上流側に設けてもよい。
図2は、プリプレグ検査・仕分けシステムに台車をセットした概略構成図である。図1及び図2に示すように、シート分離供給装置110及びシート回収装置150、170には、台車90を取り付けることができる。
本発明のシート昇降機構70、80を設けることで、装置110、150、170内で、回路基板用シートPを昇降させ、各スタック13、42、51と台車90との、回路基板用シートPの供給、回収のやりとりをスムーズに行うことが可能になる。
図3は、回路基板用シート供給装置(プリプレグ供給装置)又はシート回収装置(プリプレグ合格品回収装置)に搭載される昇降機構の説明図である。図3では、シート分離供給装置110に備えられた供給用シート昇降機構70について説明する。なお、このシート昇降機構70は、シート回収装置150,170へも適用でき、その際も図2に示すように配置が線対称であって、その他構成は略同一であるため、合格品回収装置150又はリジェクト品回収装置170に設けられる回収用シート昇降機構80についての詳細説明は割愛する。
図3に示すように、シート昇降機構70は、昇降アーム71と、駆動軸72と、駆動源72Mと、昇降支持体73と、枠体74,75と、水平棒76と、係止支柱77と、係止アーム78と、台車位置規制手段79とを備えている。
昇降アーム71は、回路基板用シートを積載し、昇降(上下動)可能である。昇降アーム71が昇降する昇降空間は、枠体74,75によって規定される。枠体74,75は、4本の垂直支柱74a,74b、74c,74d及び少なくとも手前側及び奥側の上部梁75a,75bによって構成されている。
昇降アーム71は、駆動軸72が回転することによって、昇降動作が行われる。駆動軸72は、昇降支持体73によって支持される。昇降支持体73は、枠体74,75によって規定される昇降空間に隣接して設けられる。昇降支持体73の上部には、駆動軸72を回転駆動させる駆動源72Mが設けられている。
本実施形態の昇降装置により昇降される回路基板用シートは、炭素繊維やガラスクロスのような繊維状補強材に、硬化剤、着色剤などの添加物を混合した熱硬化性樹脂等を含浸させ、加熱又は乾燥して半硬化状態にしたシート状の強化プラスチック成形材料(プリプレグ)や、銅箔や金箔等の処理を施したものである。そのため、通常の紙やプラスチックシートと比べると比重が大きいため、昇降機が積載された回路基板用シートの重量に耐えられず、駆動源72Mの破損や異常等が発生し、突発的に昇降アームが降下してしまうという課題がある。
そこで、本発明の実施形態に係る構成では、シート昇降機構70の手前方向に設けられ、隣接する2本の垂直支柱74a,74bの間を横断する水平棒76が設けられている。また、水平棒76と手前側の上部梁75aを接続するように、係止支柱77が垂直に延在している。係止アーム78は、係止支柱77によって水平方向に回転可能に支持されている。係止アーム78は、メンテナンス動作の際に、昇降アーム71を保持可能である。
この構成により、駆動源72Mの状態に依らず、係止アーム78は昇降アーム71を保持可能であるので、メンテナンス動作の際に、昇降アーム71の突発的な降下を防ぐことができる。
位置規制手段79は、図2のように台車90を取り付ける際に台車90の位置を規制する。位置規制手段79は、水平棒が設けられていない面である枠体の支柱74b,74から昇降空間の外側に突出するように設けられている。位置規制手段79では、シート昇降機構70の手前側及び奥側から、台車90を挟みこんで、位置を規制できるような、板状部材79a,79bが設けられている。
また、シート昇降機構70が設けられる、シート分離供給装置は、箱状の筐体111で覆われており、筐体111の一辺が開閉ドア112となっている。開閉ドア112は、水平棒76等が設けられた面と同じ側の面に設けられている。開閉ドア112は、端部を軸113として手前側に、昇降空間に対して外側に、回転することにより開閉可能である。
また、筐体111の側面において、開閉ドア112と接触する部分には、開閉ドア112が閉鎖した際に自動で開閉ドア112を内側からロックするインターロックスイッチ114が設けられている。
図4は、シート昇降機構の昇降動作を説明する、(a)上面模式図、及び(b)側面模式図である。図5は、シート昇降機構の保持動作を説明する(a)上面模式図、及び(b)側面模式図である。
図4のように、昇降動作状態の場合、駆動源72Mが回転駆動することで、駆動軸72が回転することに伴って、昇降アーム71が、昇降空間内を上下移動する。このとき、係止アーム78は、水平棒76の上に重なって位置することで、昇降アーム71が昇降可能な状態となっている。
駆動源(モータ)72Mの駆動力により駆動軸72を回転させ昇降アーム71を上下させる。駆動源72Mと駆動軸72の駆動伝達手段はベルト、チェーン、カップリング等を用いる。
また、シート昇降機構70のメンテナンスを行う際、オペレータや保守員等が、昇降アームの下に潜る。この際、図5に示す様にロックアームを回動させ、昇降アームの下に先端を潜らせて、係止め(係止アーム78の回転)を行う。係止アーム78が昇降アーム71の駆動軸72と離れた部分の下面と接触することで、昇降アーム71を保持して降下不能にする係止状態となる。
このように係止をすることで、駆動源72Mの破損や異常等により、昇降アームの下に身体を潜らせている際に、突発的に発生する昇降アームの降下を防止する。
さらに、図5に示すように、係止アームを係止め状態にセットした際には、係止アーム78は、昇降アーム71の下面に接触する部分と、反対側の突起にて、シート分離供給装置110に設けられている開閉ドア112に干渉させる。即ち、係止アーム78が昇降アーム71を保持状態(係止状態)の際、開閉ドア112と接触することで、開閉ドア112が完全に閉鎖しないようにする。
この干渉により開閉ドア112は規定の位置(閉状態)にセットできない状態となり、インターロックスイッチ114がOFFの状態のままで電源遮断の状態を作り出す事ができる。よって、インターロックスイッチ114による開閉ドア112の内側からのロックを作動させない。
なお、開閉扉ではなく、係止アームに直接インターロックスイッチを設けた構成と比べると上記の係止アーム78の構成により、昇降アーム71の降下を防ぐとともに、さらに扉が閉められないことで、最悪閉じ込められる危険をも回避できるという効果を奏する。
よって、メンテナンスを開始する際に、オペレータや保守員等は、(1)昇降アームを持ち上げる(作業空間の確保)、(2)係止アームを係止位置まで回転させる、の動作のみで、簡単に安全を確保できる。また、メンテナンスを終了する際には、反対に、メンテナンスを開始する際に、オペレータや保守員等は、(1)係止アームを収納位置まで回転させ、(2)昇降アームを下げる、の動作のみでよい。
図6は、積載台に積載されたプリプレグを台車90から昇降フレームへ移行するときの説明図であって、(a)は昇降アームの上面図、(b)はプリプレグが積載された積載台の側面図を示す。
図6(a)に示すように、昇降アーム71は、駆動軸72と連結されるアームフレーム71Aと、該アームフレーム71Aに対して水平方向に移動可能でアームフレーム71Aから着脱可能である積載台71Bとで構成されているアームフレーム71Aから着脱可能な積載台71Bは、台車90に対して着脱可能である。
図7は、移動時の台車の説明図であって、(a)は側面図で、(b)は上面図を示す。台車90は、台車取手91、荷台92、キャスター93を備える。台車取手91には、図7(c)に示すように補強プレート91Pが設けられている。また、台車90には、回転コロ95が設けられたリフトアーム94、固定部材96、L字ブラケット97、留め具98が取り付けられている。
図7に示すように、シートPを台車90で運ぶ際、シートがずれないように、L字ブラケット97で取手91から離れた部分が囲われて留め具98でL字ブラケット97が固定される。
ここで、シート分離供給装置110に設けられたシート昇降機構70に回路基板用シートPを補充する際の手順について説明する。
(1)シート昇降機構70の昇降アーム71を、供給位置から台車90に載せた積載台71Bと揃う位置まで、昇降アーム71を降下させる。そして、シート昇降機構70の昇降アーム71のアームフレーム71Aに嵌めこまれている空の積載台71Bを回収する。
(2)台車位置規制手段79に、シートPが載置された積載台71Bを載せた台車をセットする(図2、図3参照)。
(3)上記1と並行して、台車90がシート昇降機構70の台車位置規制手段79に完全にはめ込まれる前に、留め具98及びL字ブラケット97を外す(図7参照)。
(4)台車90の補強プレート91Pと積載台71Bの突起部71BHとを連結していた固定部材96を取り外す(図7参照)。
(5)積載台71Bごと、昇降アーム71のアームフレーム71Aへ押し込む。完全に押し込んで、アームフレーム71Aと積載台71Bを係合させる(図6参照)。この際、リフトアーム94の上面に設けられた回転コロ95が回転することにより、スムーズな移動が可能となる。
(6)昇降アーム71を上昇させて供給位置(供給シートスタック13と接続する位置)まで戻す(図4参照)。
(7)台車90を位置規制手段79から遠ざける。
他方、シート回収装置(合格品回収装置150、又はリジェクト品回収装置170)に設けられた回収用シート昇降機構80から回路基板用シートPを回収する際の手順について説明する。
(1)台車位置規制手段89に、積載台が乗っていない台車90をセットする(図2、図3参照)。
(2)シート昇降機構80の昇降アーム81を、排出位置から、台車90のリフトアーム94とそろう位置まで、昇降アーム81を降下させる。
(3)昇降アーム71において、アームフレーム81Aと積載台81Bとの係合を解除し、積載台81Bを台車90のリフトアーム94へ押し込む。この際、リフトアーム94の上面に設けられた回転コロ95が回転することにより、スムーズな移動が可能となる。
(4)台車90に乗った積載台81B及びプリプレグにL字ブラケット97を取り付ける留め具98で留止する。
(5)台車90の取手91の補強プレート91Pと、積載台81Bの突起部81BHとを連結する固定部材96を取り付ける。
(6)台車90を位置規制手段89から遠ざける。
(7)昇降アーム81に空の積載台81Bをセットし、昇降アーム81を上昇させて排出位置(合格品スタック51又はリジェクト品スタック42と接続する位置)まで戻す。
なお、上記手順において、いずれかの工程の順序を入れ替えて実施してもよい。
上記のように、回路基板用シートPに触れることなく、回路基板用シートPが上に積載される積載台71B,81Bの状態のまま、アームフレーム71A,81Aから、及び台車90のリフトアーム94から、着脱可能である。
そのため、シート分離供給装置110及びシート回収装置150,170では、回路基板用シートPを傷つけることなく、回路基板用シートPを台車90から昇降機構へセットすることができる。あるいは、回路基板用シートPを傷つけることなく、検査後のシートを回収スタック41、51(42,52)から台車90へ移動することができる。
本発明の搬送対象物であるプリプレグには、基材に樹脂組成物を含浸した後に、含浸した樹脂組成物中の樹脂を乾燥機で加熱して半硬化させたものあってもよい。基材は、例えば、ガラス織布やガラスマットやガラスペーパーなどのガラス基材、ポリエステル繊維やアラミド繊維などの織布や不織布で形成される合成樹脂基材、リンター紙やクラフト紙などの紙基材等を用いることができる。含浸させる樹脂組成物として用いられる樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等従来からプリプレグの製造に用いられる樹脂を用いることができる。
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
100 シート検査・仕分けシステム
110 シート分離供給装置
10 シート分離供給機構
13 供給シートスタック
120 検査装置
130 中継搬送装置
140,140−1 振り分け装置
150 合格品回収装置(シート回収装置)
51,52 合格品スタック
160 合紙装置
170 リジェクト品回収装置(シート回収装置)
41,42 リジェクト品スタック
70 供給用シート昇降機構(シート昇降機構)
71 昇降アーム
71A アームフレーム
71B 積載台
71BH 積載台取手
72 駆動軸
72M 駆動源
73 昇降支持体
74(74a,74b,74c、74d) 垂直支柱(枠体)
75 上部梁(枠体)
76 水平棒
77 係止支柱
78 係止アーム
79 位置規制手段
80 回収用シート昇降機構(シート昇降機構)
81 昇降アーム
81A アームフレーム
81B 積載台
89 位置規制手段
90 台車
91 台車取手
91P 補強プレート
92 荷台
93 キャスター
94 リフトアーム
95 回転コロ
96 固定部材
97 L字ブラケット
98 留め具
P 回路基板用シート(プリプレグ)
特開2002−233827号公報 特開2012−250152号公報

Claims (9)

  1. 回路基板用シートを積載し昇降可能な昇降アームと、
    前記昇降アームを昇降させる駆動軸と、
    前記駆動軸を回転駆動させる駆動源と、
    前記駆動軸を支持する昇降支持体と、
    前記昇降アームが昇降する昇降空間を規定する、複数の垂直支柱及び上部梁を備える、枠体と、
    前記複数の垂直支柱のうち隣接する2本の垂直支柱の間を横断する水平棒と、
    前記水平棒と前記上部梁との間に接続され、垂直に延在する係止支柱と、
    前記係止支柱によって水平方向に回転可能に支持され、前記昇降アームを保持可能な係止アームと、を備える、
    シート昇降機構。
  2. 前記昇降アームが前記係止アームによって保持される位置は、前記昇降アームの昇降可能な範囲の最も上部である、
    請求項1に記載のシート昇降機構。
  3. 当該シート昇降機構のメンテナンス動作を行う際、前記昇降アームが前記係止アームによって保持される、
    請求項1又は2に記載のシート昇降機構。
  4. 当該シート昇降機構は、移動可能な台車を取り付け可能であり、
    前記枠体の前記水平棒が設けられていない面から前記昇降空間の外側に突出する、前記台車を取り付ける際の位置を規制する位置規制手段を備える、
    請求項1に記載のシート昇降機構。
  5. 前記昇降アームは、前記駆動軸と連結されるアームフレームと、該アームフレームに対して水平方向に移動可能であって着脱可能である積載台とを備え、
    前記積載台は、前記台車の上にも移動可能である、
    請求項4に記載のシート昇降機構。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のシート昇降機構を備える装置であって、
    前記水平棒が設けられた面と同じ側の面に設けられる開閉ドアを備え、
    前記開閉ドアは、端部を軸として前記昇降空間に対して外側に回転することにより開閉可能であり、
    前記係止アームが前記昇降アームを保持している際、前記係止アームが前記開閉ドアと接触することで、前記開閉ドアが完全に閉じないようにする、
    シート昇降機構を備える装置。
  7. 前記開閉ドアが閉鎖した際に自動で前記開閉ドアを内側からロックするインターロックスイッチを備え、
    前記係止アームが前記昇降アームを保持している際、前記開閉ドアの内側からのロックを作動させない、
    請求項6に記載のシート昇降機構を備える装置。
  8. 請求項6又は7に記載のシート昇降機構を備える装置は、積載された回路基板用シートを一枚ずつ分離搬送する、シート分離供給装置である、
    シート分離供給装置。
  9. 請求項6又は7に記載のシート昇降機構を備える装置は、検査後の回路基板用シートが積載される、シート回収装置である、
    シート回収装置。
JP2016036455A 2016-02-26 2016-02-26 シート昇降機構、シート昇降機構を備える装置、シート分離供給装置及びシート回収装置 Expired - Fee Related JP6634882B2 (ja)

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