JP6990990B2 - 基板搬送保持装置、および基板搬送保持方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を搬送するコンベア装置と、基板の両縁を１対の挟持部材により挟持するクランプ装置とを備えた基板搬送保持装置、および基板搬送保持方法に関するものである。

基板搬送保持装置では、基板がコンベア装置によって所定の位置まで搬送される。そして、その基板が、支持部材によってコンベア装置から持ち上げられ、その持ち上げられた基板が、クランプ装置によってクランプされる。下記特許文献には、そのような基板搬送保持装置の一例が記載されている。

特開２０１７－０３３９７５号公報 特開平０４－０６５９００号公報

本発明の課題は、基板の両縁を１対の挟持部材により適切に挟持することである。

上記課題を解決するために、本明細書は、基板を搬送するコンベア装置と、前記コンベア装置により所定の位置に搬送された基板を下方から支持し、前記コンベア装置から持ち上げる支持部材と、１対の挟持部材を有し、前記支持部材により前記コンベア装置から持ち上げられた基板の両縁を、前記１対の挟持部材の挟持面によって挟持することで、基板をクランプするクランプ装置とを備え、前記１対の挟持部材が、搖動可能に配設され、前記１対の挟持部材の挟持面が斜め下方を向いた状態で、前記支持部材により前記コンベア装置から持ち上げられた基板の両縁が、前記１対の挟持部材の挟持面に接触し、基板の上昇に伴って、前記１対の挟持部材が離間する方向に揺動し、前記挟持面と、その挟持面から連続する前記挟持部材の上面とのなす角度が、９０度である基板搬送保持装置を開示する。また、本明細書は、揺動可能に配設された１対の挟持部材の挟持面が斜め下方を向いた状態において、所定の位置に搬送された基板を、前記基板が搬送された高さから上昇させることにより、前記基板の両縁を前記１対の挟持部材の挟持面に接触させる工程と、前記基板を更に上昇させることにより、前記１対の挟持部材を離間する方向に揺動させる工程と、前記基板の上面と、前記挟持面から連続する前記挟持部材の上面とが同じ高さになるまで基板を上昇させる工程と、前記挟持部材の上面と前記基板の上面とが平行となるように、前記１対の挟持部材の間の距離を調整する工程と、を備えた基板搬送保持方法を開示する。

本開示によれば、１対の挟持部材が、搖動可能に配設されているため、挟持部材の搖動に伴って、基板を適切に挟持することが可能となる。

はんだ印刷機を示す側面図である。 はんだ印刷機を示す平面図である。 基板搬送保持装置を示す斜視図である。 基板搬送保持装置を示す平面図である。 図４のＡＡ線における断面図である。 図４のＢＢ線における断面図である。 回路基板をクランプした状態の基板搬送保持装置を示す図である。 制御装置を示すブロック図である。 従来の基板搬送保持装置を示す図である。 平坦な回路基板をクランプする際の従来の基板搬送保持装置を示す図である。 下反り状態の回路基板をクランプする際の従来の基板搬送保持装置を示す図である。 下反り状態の回路基板をクランプする際の第１実施例の基板搬送保持装置を示す図である。 下反り状態の回路基板をクランプする際の第２実施例の基板搬送保持装置を示す図である。 下反り状態の回路基板をクランプする際の第２実施例の基板搬送保持装置を示す図である。 下反り状態の回路基板をクランプする際の第２実施例の基板搬送保持装置を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

（Ａ）第１実施例
（ａ）はんだ印刷機の構成
図１及び図２に、本発明のはんだ印刷機１０を示す。はんだ印刷機１０は、回路基板にクリームはんだを印刷するための作業機である。はんだ印刷機１０は、基板搬送保持装置２０と、マスク保持装置２２と、撮像装置２３と、スキージ装置２４と、はんだ供給装置２６と、制御装置（図８参照）２８とを備えている。なお、図１は、はんだ印刷機１０を側方からの視点において示す図であり、図２は、はんだ印刷機１０を上方からの視点において示す図である。

基板搬送保持装置２０は、図３乃至図６に示すように、コンベア装置５０と、基板保持装置５２と、基板昇降装置５４とを有している。図３は、基板搬送保持装置２０を斜め上方からの視点において示す図であり、図４は、基板搬送保持装置２０を上方からの視点において示す図である。また、図５は、図４のＡＡ線からの視点において示す図であり、図６は、図４のＢＢ線からの視点において示す図である。

コンベア装置５０は、１対のガイドレール６０，６２と、各ガイドレール６０，６２に設けられたコンベアベルト６６を有している。１対のガイドレール６０，６２は、互いに平行に配設されており、各ガイドレール６０，６２は、１対の支持脚７０を介して昇降台７２の上面において支持されている。なお、ガイドレール６０，６２の延びる方向をＸ方向、そのＸ方向に水平に直行する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向の両方に直交する方向をＺ方向と称する。

また、各ガイドレール６０，６２の側面には２個のプーリ７４，７６がＹ方向を軸心として配設されている。それら２個のプーリ７４，７６は、各ガイドレール６０，６２の両端部に配設されている。なお、ガイドレール６０とガイドレール６２とは、互いのプーリ７４，７６の配設面が対向する状態で配設されている。そして、コンベアベルト６６が、各ガイドレール６０，６２のプーリ７４，７６に巻き掛けられており、コンベアベルト６６は、電磁モータ（図８参照）７８の駆動により周回する。

なお、コンベアベルト６６の周回方向は、図５での時計回りの方向とされている。これにより、コンベアベルト６６の上に回路基板（図６参照）８０を載置することで、回路基板８０は、プーリ７４が配設されている側からプーリ７６が配設されている側に向かって、コンベアベルト６６によって搬送される。つまり、コンベアベルト６６の上面が、コンベア装置５０の搬送面となる。また、プーリ７４が配設されている側を上流側と称し、プーリ７６が配設されている側を下流側と称する。

また、コンベア装置５０は、幅変更装置（図８参照）８１を有しており、ガイドレール６０とガイドレール６２との間の距離を変更することが可能とされている。詳しくは、ガイドレール６２を支持する１対の支持脚７０は、Ｙ方向にスライド可能とされている。そして、それら１対の支持脚７０は、電磁モータ（図８参照）８２の駆動によりＹ方向の任意の位置に移動する。この際、それら１対の支持脚７０により支持されているガイドレール６２は、ガイドレール６０と平行な状態で、ガイドレール６０に対して接近・離間する。これにより、ガイドレール６０とガイドレール６２との間の距離が変更される。このように、ガイドレール６０とガイドレール６２との間の距離が変更されることで、種々のサイズの回路基板８０を搬送することが可能となる。

また、基板保持装置５２は、支持テーブル８３と、複数の支持ピン８４と、テーブル昇降機構８５と、クランプ装置８６とを有している。支持テーブル８３は、概して矩形をなし、Ｘ方向に延びるように、１対のガイドレール６０，６２の間に配置されている。そして、複数の支持ピン８４が、３×３列に並んだ状態、つまり、Ｘ方向に３列に並び、Ｙ方向に３列に並んだ状態で、支持テーブル８３の上に立設されている。

また、支持テーブル８３は、テーブル昇降機構８５を介して、昇降台７２の上面に配設されており、テーブル昇降機構８５は、電磁モータ（図８参照）８８の駆動により支持テーブル８３を昇降させる。なお、支持テーブル８３の昇降によって、支持テーブル８３の上面に配設された複数の支持ピン８４は、コンベアベルト６６の上面より下方に位置する箇所と、コンベアベルト６６の上面より数ｍｍ上方に位置する箇所との間で昇降する。

これにより、回路基板８０が、コンベアベルト６６のＸ方向における中央の位置まで搬送された状態で、支持テーブル８３がテーブル昇降機構８５によって上昇することで、回路基板８０が、複数の支持ピン８４によって、コンベアベルト６６の上面から持ち上げられる。なお、コンベアベルト６６のＸ方向における中央の位置、つまり、回路基板８０が支持ピン８４によりコンベアベルト６６から持ち上げられる位置を、作業位置と記載する。また、支持テーブル８３がテーブル昇降機構８５によって下降することで、回路基板８０がコンベアベルト６６の上面に載置される。

また、クランプ装置８６は、１対のクランパ９０と、１対の板バネ９２とを有している。クランパ９０は、概して棒状をなし、クランパ９０の長さ寸法が、支持テーブル８３のＸ方向における長さ寸法と略同じとされている。そして、１対のクランパ９０は、それのＸ方向における両端と支持テーブル８３のＸ方向における両端とがＹ方向において一致するように、ガイドレール６０，６２の上面に配設されている。つまり、１対のクランパ９０は、上方からの視点において、支持テーブル８３を挟むように配設されている。

また、クランパ９０の断面形状は、図６に示すように、四角形状をなし、対向する２つの角部が直角とされ、残りの２つの角部の一方が鋭角とされ、他方が鈍角とされている。そして、クランパ９０の直角の角部がガイドレール６０，６２の外側の角部の上に配設され、クランパ９０の鈍角の角部がコンベアベルト６６の上方に延び出す状態で、クランパ９０がガイドレール６０，６２の上に配設されている。なお、１対のガイドレール６０，６２の一方から他方に向かう側を内側と称し、その内側と反対側を外側と称する。

このように、クランパ９０がガイドレール６０，６２の上面に配設されることで、クランパ９０の下面１００は概して水平面となる。また、クランパ９０の外側の側面１０２と、クランパ９０の下面１００との角部は直角であるため、その側面１０２は、概して鉛直面となる。また、クランパ９０の上面１０４と、クランパ９０の側面１０２との角部は鋭角であるため、上面１０４は内側に向かうほど下降する傾斜面となり、斜め上方を向いている。また、クランパ９０の内側の側面１０６とクランパ９０の上面１０４との角部は直角であるため、側面１０６は内側に向かうほど上昇する傾斜面となり、斜め下方を向いている。

また、クランパ９０の外側の側面１０２と、ガイドレール６０，６２の外側の側面とは面一とされており、板バネ９２が、Ｘ方向に延びるように、クランパ９０の外側の側面１０２の下端部と、ガイドレール６０，６２の外側の側面の上端部とに沿って配設されている。そして、板バネ９２の上端部が、クランパ９０の外側の側面１０２に固定され、板バネ９２の下端部が、ガイドレール６０，６２の外側の側面に固定されている。このような構造により、クランパ９０は、ガイドレール６０，６２の上面において、板バネ９２の下端部を中心に搖動する。

なお、１対のクランパ９０の配設高さは、作業位置に搬送された回路基板８０がテーブル昇降機構８５によってコンベアベルト６６から持ち上げられた高さと同じとされている。また、１対のクランパ９０の側面１０６の下端の間の距離が、回路基板８０のＹ方向の寸法より長くなり、１対のクランパ９０の側面１０６の上端の間の距離が、回路基板８０のＹ方向の寸法より短くなるように、１対のガイドレール６０，６２の間の距離が、幅変更装置８１によって調整されている。

このため、回路基板８０がテーブル昇降機構８５によってコンベアベルト６６から持ち上げられることで、回路基板８０のＹ方向における両縁が、クランパ９０の側面１０６に接触する。そして、回路基板８０がテーブル昇降機構８５によって、更に持ち上げられることで、クランパ９０が、回路基板８０の両縁によって、外側に向かって付勢される。この際、クランパ９０は、板バネ９２の弾性力に抗して、外側に向かって揺動する。そして、回路基板８０の上面が、クランパ９０の上面１０４と同じ高さとなるまで、回路基板８０がテーブル昇降機構８５によって上昇する。

これにより、図７に示すように、回路基板８０が、板バネ９２の弾性力により互いに接近する方向に付勢された１対のクランパ９０の側面１０６において挟持される。つまり、クランプ装置８６では、回路基板８０が、１対のクランパ９０の側面１０６において、板バネ９２の弾性力によって挟持される。このため、クランパ９０の側面１０６を、クランプ面１０６と記載する。なお、回路基板８０の両縁がクランパ９０のクランプ面１０６に接触している際に、ガイドレール６２は、幅変更装置８１の作動によって、ガイドレール６０に接近する方向に僅かにスライドする。この際、回路基板８０の上面と、クランパ９０の上面１０４とが同じ高さとなった場合に、クランパ９０の上面１０４が、回路基板８０の上面と平行とされる。つまり、クランパ９０の上面１０４と回路基板８０の上面とが平行となるように、ガイドレール６０，６２の間の距離が幅変更装置８１によって調整される。これにより、クランパ９０の上面１０４と回路基板８０の上面とが面一となる。

また、基板昇降装置５４は、図３乃至図５に示すように、上記昇降台７２と、台昇降機構９６とを有している。台昇降機構９６は、電磁モータ（図８参照）９８の駆動により昇降台７２を昇降させる。これにより、昇降台７２の上に配設されたコンベア装置５０及び基板保持装置５２が、基板昇降装置５４によって昇降する。つまり、クランプ装置８６によってクランプされた状態の回路基板８０が、基板昇降装置５４によって昇降する。

マスク保持装置２２は、図１に示すように、基板搬送保持装置２０の上方に配設されたマスク支持台１１０と、そのマスク支持台１１０の上面に配設されたマスク固定機構１１２とを有している。マスク支持台１１０の中央部には、開口部（図示省略）が形成されており、その開口部を覆うように、マスク１１６がマスク支持台１１０の上に載置される。そして、マスク支持台１１０の上に載置されたマスク１１６が、マスク固定機構１１２によって固定的に保持される。

なお、マスク支持台１１０に形成されている開口部は、基板搬送保持装置２０により搬送される回路基板８０より大きくされている。そして、クランプ装置８６によってクランプされた回路基板８０が、基板昇降装置５４によって上昇することで、マスク固定機構１１２によって保持されたマスク１１６の下面に密着する。また、クランプ装置８６によってクランプされた回路基板８０が、基板昇降装置５４によって下降することで、マスク１１６の下面から離間する。

撮像装置２３は、図１及び図２に示すように、カメラ移動装置１２０と、カメラ１２２と、ストッパ１２４とを有している。カメラ移動装置１２０は、１対のスライドレール１２６と、Ｙスライダ１２８と、Ｘスライダ１３０とを含む。１対のスライドレール１２６は、基板搬送保持装置２０とマスク保持装置２２との間において、互いに平行かつ、Ｙ軸方向に延びるように配設されている。Ｙスライダ１２８は、１対のスライドレール１２６によってスライド可能に保持されており、電磁モータ（図８参照）１３２の作動により、Ｙ方向にスライドする。Ｘスライダ１３０は、Ｙスライダ１２８の下面側にＸ方向にスライド可能に取り付けられており、電磁モータ（図８参照）１３６の作動により、Ｘ方向にスライドする。なお、スライドレール１２６は、基板搬送保持装置２０の基板昇降装置５４と上下方向において重なっておらず、Ｙスライダ１２８が、基板昇降装置５４の上方から移動することで、回路基板８０は、撮像装置２３と当接することなく、基板昇降装置５４により上昇される。

カメラ１２２は、Ｘスライダ１３０の下面側に取り付けられている。カメラ１２２は上下に視野を持つ。ストッパ１２４は、概して棒状をなし、Ｘスライダ１３０の下面側に、下方に延び出す状態で取り付けられている。これにより、カメラ１２２及びストッパ１２４は、基板搬送保持装置２０の上方において任意の位置に移動可能とされている。なお、ストッパ１２４は、ストッパ昇降装置（図８参照）１３８を有しており、Ｘスライダ１３０から下降、若しくは、Ｘスライダ１３０に向かって上昇可能とされている。

スキージ装置２４は、スキージ移動装置１５０と、１対のスキージ１５２，１５４と、スキージ昇降装置１５６とを有している。スキージ移動装置１５０は、１対のスライドレール１５８とスライダ１６０とを含む。１対のスライドレール１５８は、マスク保持装置２２の上方において、互いに平行かつ、Ｙ軸方向に延びるように配設されている。スライダ１６０は、１対のスライドレール１５８にスライド可能に取り付けられており、電磁モータ（図８参照）１６２の作動により、Ｙ方向にスライドする。また、１対のスキージ１５２，１５４の各々は、概して矩形の板状をなし、可撓性を有する素材により形成されている。１対のスキージ１５２，１５４は、互いに向かい合うとともに、Ｘ軸方向に延びるように配設され、スライダ１６０の下方において、スキージ昇降装置１５６によって保持されている。そのスキージ昇降装置１５６は、１対のスキージ１５２，１５４を個別に昇降させる。

はんだ供給装置２６は、クリームはんだを供給する装置であり、クリームはんだを吐出する吐出口１７０が、はんだ供給装置２６の下面に形成されている。また、はんだ供給装置２６は、スライダ１６０のＹ軸方向における側面の略中央部に固定されている。これにより、はんだ供給装置２６は、スキージ移動装置１５０の作動によりＹ軸方向の任意の位置に移動する。

制御装置２８は、図８に示すように、コントローラ１８０と、複数の駆動回路１８２と、画像処理装置１８６とを備えている。複数の駆動回路１８２は、上記電磁モータ７８，８２，８８，９８，１３２，１３６，１６２、ストッパ昇降装置１３８、スキージ昇降装置１５６、はんだ供給装置２６に接続されている。コントローラ１８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１８２に接続されている。これにより、基板搬送保持装置２０、スキージ装置２４等の作動が、コントローラ１８０によって制御される。また、コントローラ１８０は、画像処理装置１８６にも接続されている。画像処理装置１８６は、カメラ１２２によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１８０は、画像データから各種情報を取得する。

（ｂ）はんだ印刷機の作動
はんだ印刷機１０では、上述した構成によって、回路基板８０が作業位置まで搬送され、クランプ装置８６によってクランプされる。続いて、クランプされた回路基板８０が、基板昇降装置５４によって上昇されることで、マスク１１６の下面に密着する。なお、マスク１１６には、回路基板８０のパッド等のパターンに合わせて貫通孔(図示省略)が形成されている。そして、マスク１１６にクリームはんだが塗布されることで、マスク１１６の貫通穴を介して、クリームはんだが回路基板８０に印刷される。

具体的には、回路基板８０がはんだ印刷機１０に搬入され、コンベアベルト６６によって下流側に搬送される。また、回路基板が作業位置に搬送される前に、撮像装置２３において、Ｘスライダ１３０が、カメラ移動装置１２０によって、作業位置の下流側の上方に移動され、Ｘスライダ１３０に取り付けられているストッパ１２４が下降される。この際、ストッパ１２４は、それの先端がコンベアベルト６６の上面より下方に位置するまで、下降される。これにより、コンベアベルト６６によって搬送される回路基板８０が、ストッパ１２４の先端部に当接し、回路基板８０が作業位置に停止する。なお、ストッパ１２４への回路基板８０の当接に伴って、コンベアベルト６６の作動が停止する。

次に、回路基板８０が作業位置において停止すると、ストッパ１２４が上昇する。続いて、基板搬送保持装置２０において、支持テーブル８３が上昇し、回路基板８０がコンベアベルト６６から持ち上げられ、クランプ装置８６によってクランプされる。そして、回路基板８０がクランプ装置８６によってクランプされると、Ｘスライダ１３０に取り付けられているカメラ１２２によって、クランプ装置８６によってクランプされた回路基板８０に設けられたマークと、マスク１１６に設けられたマークとが撮像される。

そして、撮像データに基づいて、回路基板８０とマスク１１６との位置ずれを計算する。また、回路基板８０の停止位置，回路基板８０の種類等がコントローラ１８０によって分析される。その後、昇降台７２が基板昇降装置５４によって上昇される。これにより、クランプ装置８６によってクランプされた回路基板８０が、コンベア装置５０とともに上昇し、マスク１１６の下面に密着する。この際、回路基板８０の上面と、クランプ装置８６のクランパ９０の上面１０４とは面一とされているため、回路基板８０は、マスク１１６の下面に殆ど隙間の無い状態で密着する。

次に、はんだ供給装置２６によって、マスク１１６の上面にクリームはんだが供給される。次に、１対のスキージ１５２，１５４の一方が、スキージ昇降装置１５６によって下降され、その下降されたスキージの先端がマスク１１６の上面に接触する。そして、そのスキージが、スキージ移動装置１５０によってＹ方向に移動することで、クリームはんだが、スキージによって、掻き取られる。この際、クリームはんだは、マスク１１６の貫通穴の内部に充填され、回路基板８０に印刷される。これにより、回路基板８０への印刷作業が完了する。

続いて、回路基板８０への印刷作業が完了すると、昇降台７２が下降され、回路基板８０が、昇降台７２とともに下降することで、マスク１１６の下面への密着が解除される。また、昇降台７２の下降中、若しくは、昇降台７２の下降が開始するタイミングで、クランプ装置８６による回路基板８０のクランプが解除され、支持テーブル８３が下降する。これにより、クランプの解除された回路基板８０が、コンベアベルト６６の上面に載置される。そして、コンベアベルト６６が周回されることで、回路基板８０が下流側に搬送され、はんだ印刷機１０から搬出される。

（ｃ）下反り状態の回路基板のクランプ
はんだ印刷機１０の基板搬送保持装置２０では、上述したように、クランプ装置８６において、回路基板８０を挟持するクランパ９０のクランプ面１０６が斜め下方を向いており、クランパ９０は、板バネ９２の弾性力に抗して搖動可能とされている。そして、回路基板８０の上昇に伴って、回路基板８０の両縁がクランプ面１０６に接触し、クランパ９０を板バネ９２の弾性力に抗して搖動させる。これにより、回路基板８０が、１対のクランパ９０のクランプ面１０６において、板バネ９２の弾性力によって挟持される。このように、基板搬送保持装置２０では、回路基板８０がクランプされることで、反りが生じた回路基板８０であっても、適切にクランプすることが可能とされている。

具体的には、従来の基板搬送保持装置２００では、図９に示すように、クランプ装置として、固定クランパ２０２と可動クランパ２０４とが設けられている。なお、基板搬送保持装置２００は、固定クランパ２０２と可動クランパ２０４とを除いて、基板搬送保持装置２０と略同じ構成である。このため、固定クランパ２０２及び可動クランパ２０４を中心に説明し、同様の機能の構成要素については、基板搬送保持装置２０と同じ符号を用いて、説明を省略する。

固定クランパ２０２は、概して棒状をなし、Ｘ方向に延びるように、ガイドレール６０の上面に固定されている。一方、可動クランパ２０４は、概して棒状をなし、Ｘ方向に延びるように、ガイドレール６２の上面に、Ｙ方向にスライド可能な状態で配設されている。そして、可動クランパ２０４は、固定クランパ２０２から離間する方向に、コイルスプリング（図示省略）の弾性力によって付勢されている。また、可動クランパ２０４は、エアシリンダ（図示省略）の駆動により、コイルスプリングの弾性力に抗して固定クランパ２０２に接近する。なお、固定クランパ２０２及び可動クランパ２０４の断面形状は、概して長方形状とされており、固定クランパ２０２及び可動クランパ２０４のクランプ面２０６は、鉛直面とされ、上面２０８は、水平面とされている。

そして、回路基板８０が、図１０に示すように、回路基板８０の上面と、固定クランパ２０２及び可動クランパ２０４の上面２０８とが同じ高さとなるまで、回路基板８０がテーブル昇降機構８５の作動により持ち上げられる。この際、可動クランパ２０４がエアシリンダの作動によって、固定クランパ２０２に接近することで、回路基板８０が固定クランパ２０２と可動クランパ２０４とによって挟持される。

一方で、反りが生じた回路基板８０、例えば、回路基板８０の縁部が中央部より上方に突出した状態（以下、「下反り状態」と記載する場合がある）の回路基板８０について説明する。このような下反り状態の回路基板８０が、平坦な回路基板８０と同様に、テーブル昇降機構８５の作動により持ち上げられると、図１１に示すように、回路基板８０の両縁が、固定クランパ２０２及び可動クランパ２０４の上面２０８より上方に位置する。このような状態で、固定クランパ２０２が可動クランパ２０４に接近する方向にスライドしても、固定クランパ２０２と可動クランパ２０４とによって、回路基板８０をクランプすることはできない。

このため、例えば、下反り状態の回路基板８０の両縁を上方から押える押圧装置を、基板搬送保持装置２００に配設することが考えられる。押圧装置を用いれば、下反り状態の回路基板８０を平坦にすることが可能となり、固定クランパ２０２と可動クランパ２０４とによって、回路基板８０をクランプすることが可能となる。しかしながら、押圧装置の配設により、基板搬送保持装置２００の構造が複雑化し、コストが増大する。さらに言えば、押圧装置による回路基板８０の押圧工程が必要となり、タクトタイムが長くなることで生産性が低下する。

また、押圧装置の押えによって、下反り状態の回路基板８０を平坦にしても、回路基板８０をマスク１１６の下面に密着させる際に、押圧装置による回路基板の押えを解除する必要がある。この際、押圧装置の押えにより平坦な形状とされていた回路基板が、下反り状態に戻る場合がある。このような場合には、固定クランパ２０２と可動クランパ２０４とによる回路基板８０のクランプが解除され、印刷作業を行うことができなくなる。

このようなことに鑑みて、基板搬送保持装置２０では、上述したように、クランプ装置８６において、回路基板８０を挟持するクランパ９０のクランプ面１０６が斜め下方を向いており、クランパ９０は、板バネ９２の弾性力に抗して搖動可能とされている。このような構造のクランプ装置８６において、下反り状態の回路基板８０が、テーブル昇降機構８５の作動により上昇すると、図１２に示すように、回路基板８０の両縁がクランプ面１０６に接触する。そして、回路基板８０の更なる上昇に伴って、回路基板８０の両縁が、クランパ９０を外側に向かって付勢することで、クランパ９０が板バネ９２の弾性力に抗して搖動する。この際、回路基板８０の両縁に、板バネ９２の弾性力と、クランプ面１０６との摩擦力とによって、回路基板８０の上昇に抗する力が生じる。これにより、下反り状態の回路基板８０が、平坦な回路基板８０に矯正される。

また、回路基板８０の上昇時に、ガイドレール６２が、幅変更装置８１の作動によって、ガイドレール６０に接近する方向に僅かにスライドする。この際、図７に示すように、回路基板８０の上面と、クランパ９０の上面１０４とが同じ高さとなった場合に、クランパ９０の上面１０４と回路基板８０の上面とが平行となるように、ガイドレール６２がスライドし、ガイドレール６０，６２の間の距離が幅変更装置８１によって調整される。これにより、クランパ９０の上面１０４と回路基板８０の上面とが面一となった状態で、回路基板８０が１対のクランパ９０により挟持される。このため、回路基板８０の上面を、マスク１１６の下面に殆ど隙間の無い状態で密着することが可能となり、適切な印刷作業が担保される。

また、クランパ９０の上面１０４とクランプ面１０６とは直行しているため、クランプ面１０６が鉛直面となる。これにより、矯正された平坦な回路基板８０が、鉛直なクランプ面１０６によって、挟持されることで、回路基板８０に反りを生じさせることなく、回路基板８０を適切に挟持することが可能となる。

さらに言えば、回路基板８０が１対のクランパ９０により挟持されている際に、クランパ９０は、板バネ９２の弾性力によって、回路基板８０の縁を下方に向かって付勢している。つまり、下反り状態の回路基板８０を平坦に矯正する力が維持された状態で、回路基板８０は１対のクランパ９０により挟持されている。これにより、平坦に矯正された回路基板８０の下反り状態への復元を防止した状態で、回路基板８０を１対のクランパ９０により挟持することが可能となる。

このように、基板搬送保持装置２０では、押圧装置を用いることなく、下反り状態の回路基板８０が平坦な回路基板８０に矯正される。これにより、押圧装置の配設による構造の複雑化、コストの増大を防止することが可能となる。また、基板搬送保持装置２０では、回路基板８０が持ち上げられる際に、下反り状態の回路基板８０が平坦な回路基板８０に矯正される。つまり、回路基板８０を矯正する工程と、回路基板８０が持ち上げられる工程とが同時に行われる。これにより、回路基板８０を矯正する工程を単独で行う必要が無くなり、タクトタイムの短縮を図ることが可能となる。

（Ｂ）第２実施例
第１実施例の基板搬送保持装置２０では、クランパ９０が板バネ９２により搖動可能に支持されているが、第２実施例の基板搬送保持装置２１０では、図１３に示すように、クランパ２１２が支持軸２１４により搖動可能に支持されている。以下に、第２実施例の基板搬送保持装置２１０に説明する。なお、第２実施例の基板搬送保持装置２１０は、クランパ２１２及び、クランパ２１２を支持するガイドレール２１６を除いて、第１実施例の基板搬送保持装置２０と略同じ構成である。このため、クランパ２１２及びガイドレール２１６を中心に説明し、同様の機能の構成要素については、基板搬送保持装置２０と同じ符号を用いて、説明を省略する。

具体的には、ガイドレール２１６は、第１実施例のガイドレール６０，６２と略同形状とされており、支持脚７０により昇降台７２の上面において支持されている。ただし、ガイドレール２１６の上面は、ガイドレール６０，６２と異なり、段付き形状とされており、段差面２１７と、その段差面２１７から上方に突出する突出部２１８とから構成されている。段差面２１７は、ガイドレール２１６の上面の内側に形成されており、水平面とされている。また、突出部２１８は、ガイドレール２１６の外側の縁部に沿って形成されており、段差面２１７から鉛直方向に延び出している。このため、段差面２１７と突出部２１８とのなす角度は直角とされている。

クランパ２１２は、概して棒状をなし、ガイドレール２１６の段差面２１７において、Ｘ方向に延びるように配設されている。クランパ２１２の断面形状は、四角形状をなし、隣り合う２つの角部が直角とされており、残りの２つの角部の一方が鈍角とされ、他方が鋭角とされている。そして、クランパ９０は、直角の２つの角部が上方に位置した状態で、鋭角の角部において、Ｘ方向に延びる支持軸２１４によって搖動可能に支持されている。

このため、クランパ２１２の内側の側面、つまり、クランプ面２２０と、クランパ２１２の上面２２２とのなす角度および、クランパ２１２の外側の側面２２４と、クランパ２１２の上面２２２とのなす角度が、直角とされている。また、クランパ２１２のクランプ面２２０と、クランパ２１２の下面２２６とのなす角度が鈍角とされ、クランパ２１２の外側の側面２２４と、クランパ２１２の下面２２６とのなす角度が鋭角とされている。

そして、クランパ２１２が外側に向かって揺動した際に、クランパ２１２の外側の側面２２４が突出部２１８に接触することで、クランパ２１２の外側への搖動が規制される。一方、クランパ２１２が内側に向かって揺動した際に、クランパ２１２の下面２２６が段差面２１７に接触することで、クランパ２１２の内側への搖動が規制される。なお、クランパ２１２の外側の側面２２４と、ガイドレール２１６の突出部２１８との間に、圧縮コイルスプリング２２８が配設されている。これにより、クランパ２１２は、圧縮コイルスプリング２２８の弾性力によって、内側に向かって付勢されている。

また、支持軸２１４は、ガイドレール２１６の段差面２１７と突出部２１８との角部の近傍に配設されており、クランパ２１２が外側に向かって揺動し、クランパ２１２の外側の側面２２４が突出部２１８に接触した際に、側面２２４は鉛直面となる。このため、クランパ２１２の外側の側面２２４が突出部２１８に接触した際に、クランパ２１２の上面２２２は水平面となり、クランプ面２２０は鉛直面となる。なお、コンベア装置５０の搬送面、つまり、コンベアベルト６６の上面は、水平面とされている。このため、クランパ２１２の外側の側面２２４が突出部２１８に接触した際に、クランプ面２２０はコンベア装置５０の搬送面と直行し、クランパ２１２の上面２２２はコンベア装置５０の搬送面と並行となる。

また、クランパ２１２が内側に向かって揺動し、クランパ２１２の下面２２６が段差面２１７に接触した際に、段差面２１７が水平面であるため、クランパ２１２の下面２２６も水平面となる。そして、そのクランパ２１２の下面２２６とクランプ面２２０とは鈍角であるため、クランプ面２２０は、内側に向かうほど上昇する傾斜面となり、斜め下方を向いている。

このような構造の基板搬送保持装置２１０では、第１実施例の基板搬送保持装置２０と同様に、下反り状態の回路基板８０が平坦に矯正された状態で、１対のクランパ２１２によって挟持される。具体的には、下反り状態の回路基板８０が、テーブル昇降機構８５の作動により上昇すると、図１４に示すように、回路基板８０の両縁が、クランパ２１２のクランプ面２２０に接触する。そして、回路基板８０の更なる上昇に伴って、回路基板８０の両縁が、クランパ２１２を外側に向かって付勢することで、クランパ２１２が圧縮コイルスプリング２２８の弾性力に抗して搖動する。この際、回路基板８０の両縁に、圧縮コイルスプリング２２８の弾性力と、クランパ２１２のクランプ面２２０との摩擦力とによって、回路基板８０の上昇に抗する力が生じる。これにより、下反り状態の回路基板８０が、平坦な回路基板８０に矯正される。

また、回路基板８０の上昇時に、１対のガイドレール２１６の一方が、幅変更装置８１の作動によって、他方のガイドレール２１６に接近する方向に僅かにスライドする。そして、図１５に示すように、ガイドレール２１６のスライドと、クランパ２１２の外側に向かう搖動とに伴って、クランパ２１２の外側への搖動がガイドレール２１６の突出部２１８により規制される。この際、回路基板８０の上面と、クランパ２１２の上面２２２とが同じ高さとなった場合に、クランパ２１２の上面２２２と回路基板８０の上面とが平行となるように、ガイドレール２１６がスライドし、１対のガイドレール２１６の間の距離が幅変更装置８１によって調整される。これにより、クランパ２１２の上面２２２と回路基板８０の上面とが面一となった状態で、回路基板８０が１対のクランパ２１２により挟持される。

また、クランパ２１２の外側への搖動がガイドレール２１６の突出部２１８により規制された状態で、クランパ２１２のクランプ面２２０は鉛直面となる。これにより、矯正された平坦な回路基板８０が、鉛直なクランプ面２２０によって、挟持されることで、回路基板８０に反りを生じさせることなく、回路基板８０を適切に挟持することが可能となる。

さらに言えば、回路基板８０が１対のクランパ２１２により挟持されている際に、クランパ２１２は、圧縮コイルスプリング２２８の弾性力によって、回路基板８０の縁を下方に向かって付勢している。つまり、下反り状態の回路基板８０を平坦に矯正する力が維持された状態で、回路基板８０は１対のクランパ２１２により挟持されている。これにより、平坦に矯正された回路基板８０の下反り状態への復元を防止した状態で、回路基板８０を１対のクランパ２１２により挟持することが可能となる。このように、第２実施例の基板搬送保持装置２１０においても、第１実施例の基板搬送保持装置２０と同様の効果を奏することが可能となっている。

ちなみに、上記実施例において、基板搬送保持装置２０は、基板搬送保持装置の一例である。コンベア装置５０は、コンベア装置の一例である。回路基板８０は、基板の一例である。支持ピン８４は、支持部材の一例である。クランプ装置８６は、クランプ装置の一例である。クランパ９０は、挟持部材の一例である。板バネ９２は、弾性体の一例である。上面１０４は、上面の一例である。クランプ面１０６は、挟持面の一例である。基板搬送保持装置２１０は、基板搬送保持装置の一例である。クランパ２１２は、挟持部材の一例である。突出部２１８は、規制部材の一例である。クランプ面２２０は、挟持面の一例である。上面２２２は、上面の一例である。圧縮コイルスプリング２２８は、弾性体の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、はんだ印刷機１０の基板搬送保持装置２０，２１０に、本発明が適用されているが、装着作業機等の種々の対基板作業機の基板搬送保持装置に、本発明を適用することが可能である。

また、上記実施例では、クランパ９０の上面１０４とクランプ面１０６とのなす角度、および、クランパ２１２の上面２２２とクランプ面２２０とのなす角度は、９０度とされているが、９０度未満であってもよい。つまり、クランパ９０，２１２の上面１０４，２２２とクランプ面１０６，２２０とのなす角度は、９０度以下であればよい。クランパ９０，２１２の上面１０４，２２２とクランプ面１０６，２２０とのなす角度を、９０度以下にすることで、クランパ９０，２１２により回路基板８０が挟持された際に、回路基板８０の上面より上方に、クランパ９０，２１２の上面１０４，２２２は突出しない。これにより、回路基板８０の上面をマスク１１６に隙間なく、密着させることが可能となる。

２０：基板搬送保持装置 ５０：コンベア装置 ８０：回路基板 ８４：支持ピン（支持部材） ８６：クランプ装置 ９０：クランパ（挟持部材） ９２：板バネ（弾性体） １０４：上面 １０６：クランプ面（挟持面） ２１０：基板搬送保持装置 ２１２：クランパ（挟持部材） ２１８：突出部（規制部材） ２２０：クランプ面（挟持面） ２２２：上面 ２２８：圧縮コイルスプリング（弾性体）

Claims (4)

1. 基板を搬送するコンベア装置と、
   前記コンベア装置により所定の位置に搬送された基板を下方から支持し、前記コンベア装置から持ち上げる支持部材と、
   １対の挟持部材を有し、前記支持部材により前記コンベア装置から持ち上げられた基板の両縁を、前記１対の挟持部材の挟持面によって挟持することで、基板をクランプするクランプ装置と
   を備え、
   前記１対の挟持部材が、搖動可能に配設され、
   前記１対の挟持部材の挟持面が斜め下方を向いた状態で、前記支持部材により前記コンベア装置から持ち上げられた基板の両縁が、前記１対の挟持部材の挟持面に接触し、基板の上昇に伴って、前記１対の挟持部材が離間する方向に揺動し、
   前記挟持面と、その挟持面から連続する前記挟持部材の上面とのなす角度が、９０度である基板搬送保持装置。
2. 前記クランプ装置が、
   前記１対の挟持部材が搖動に伴って接近する方向に、前記１対の挟持部材に弾性力を付与する弾性体を有する請求項１に記載の基板搬送保持装置。
3. 前記基板搬送保持装置が、
   前記挟持面が前記コンベア装置の搬送面と直交する状態で前記挟持部材の搖動を規制する規制部材を備える請求項１または請求項２に記載の基板搬送保持装置。
4. 揺動可能に配設された１対の挟持部材の挟持面が斜め下方を向いた状態において、所定の位置に搬送された基板を、前記基板が搬送された高さから上昇させることにより、前記基板の両縁を前記１対の挟持部材の挟持面に接触させる工程と、
   前記基板を更に上昇させることにより、前記１対の挟持部材を離間する方向に揺動させる工程と、
   前記基板の上面と、前記挟持面から連続する前記挟持部材の上面とが同じ高さになるまで基板を上昇させる工程と、
   前記挟持部材の上面と前記基板の上面とが平行となるように、前記１対の挟持部材の間の距離を調整する工程と、
   を備えた基板搬送保持方法。

Images