JPH01130600A - 基板位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、電子回路基板等の基板を加工する工程で用い
る基板位置決め装置に関する。

（ロ）従来の技術 基板加工工程、例えば電子回路基板に電子部品を装着す
るといった工程においては、ＸＹ子テーブル基板を固定
して基板め任意の位置を加工用工具（例えば電子部品装
着用真空チャック）に相対させる、という構成をとるこ
とが多い。加工終了後、ＸＹ子テーブル原点に復帰し、
基板移載用のブリッジに加工済の基板を引き渡し、ある
いはまた、未加工基板を受は取る。このような基板位置
決め装置の例は特公昭５９−１２５６５号公報、特公昭
６２−１３８３７号公報、特開昭５８−１３０５９６号
公報等に見ることができる。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点上記の゛ような
基板位置決め装置では、基板上の正しい位置に加工を行
なうため、基板をＸＹテ−プルに対し正確に位置決めし
て取り付けねばならない、ある程度以上の大きさの基板
の場合、基板に穿った透孔に位置決めピンを通して位置
決めを行なうことが多い、ＸＹ子テーブルはなくターン
テーブルにおけるものではあるが、特開昭５５−５６６
８６号公報にかかる位置決め手法の例がある。この手法
では、位置決めビンの係脱をテーブル外から操作するこ
とが比較的容易である。基板が小型化し、透孔を穿つ余
地がなくなってくると、基板の外周をもって位置決めの
基準とせざるを得なくなる。上述特公昭６２−１３８３
７号公報、特開昭５８−１３０５９６号公報に、かかる
位置決め手法が示されている。この手法では、位置決め
を行なうのに基板を少なくともＸ方向とＹ方向の２方向
から挾みつける必要があるが、その動力源はＸＹ子テー
ブル設置したエアシリンダに拠っており、激しく動き回
るＸＹ子テーブル対し、エア配管を行なわねばならない
不都合があった０本発明はこの点に鑑みなされたもので
、ＸＹ子テーブル対し動力配管を行なわなくても外周基
準の基板位置決めを行なうことのできる装置を提供する
ことを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明においては、ＸＹ子テーブル、基板の両側縁を支
持する１対のガイドレールと、前記ガイドレール間に送
り込まれた基板の行く手に出没する第１の位置決め手段
と、府記第１の位置決め手段と協働して基板を挾む第２
の位置決め手段と、前記ガイドレールの一方に基板を押
しつける第３の位置決め手段と、前記３種の位置決め手
段を基板保持状態または基板解放状態に置く運動変換手
段と、前記運動変換手段を基板保持状態側に附勢するば
ねを備えさせる。更に、原点近傍の下動部材には、運動
変換装置移動用のアクチュエータを設置する。

（ホ）　作用 ＸＹ子テーブル基板を保持して動き回り、基板に所定の
加工を受けさせる。この間の基板保持力はばねにより与
えられる。加工終了後ＸＹテーブルは原点に復帰する。

復帰完了後アクチュエータが動作して運動変換手段を基
板解放状態側へ移動させる。これにより、加工済基板を
未加工基板に入れ替えることが可能になる。入れ替え完
了後、アクチュエータが復元し、運動変換手段はばねの
力で基板保持状態の位置に戻る。同時に各位置決め手段
は基板解放状態から基板保持状態に位置を変える。

（へ）　実施例 第１図において、（１）はＸＹ子テーブル（２）はｘＹ
子テーブル１）の上面に設置された基板支持部である。

基板支持部（２）は機構部分を収容するハウジング（３
）、その上端に装着された左右一対のガイドレール（４
Ｌ）（４Ｒ）、このガイドレール（４Ｌ）（４Ｒ）の上
に重ねて固定された左右一対のトッププレート（Ｓ　Ｌ
＞（Ｓ　Ｒ＞を有する。ガイドレール（４Ｌ）（４Ｒ）
は対向して設けた肩部切欠（６Ｌ）（６Ｒ）にて基板（
Ｐ）の両側縁を支持し、トッププレート（５Ｌ）（Ｓ　
Ｒ＞は、切欠（６Ｌ）（６Ｒ）の上方に張り出した部分
にて基板（Ｓ）の水準設定を行なうものである。ハウジ
ング（３）の内部下方には門形の軸受台（７）が設置さ
れており、この軸受台（７）に、垂直な動作軸（８）が
上下可能に支持されている。動作軸（８）には、後述す
る４種類の位置決め手段に動力を伝える伝達板（９）が
固定されている。

次に、各位置決め手段につき詳述する。第１の位置決め
手段はガイドレール（４Ｌ）（４Ｒ）の間に送り込まれ
た基板（Ｓ）の行く手に出没するストッパ（１０）であ
る、ストッパ（１０）は、スライドガイド（１１）（第
３図に示す）に上下自在に支持されたスライダ（１２）
に固定されている。スライダ（１２）は、ハウジング（
３）の内部上方に固定きれた橋絡板（１３）との間に張
り渡された引張りフィルばね（１４）により上方に附勢
されていると共に、その裏面には伝達板（９）の下面に
係合する突部（１５）を有し、伝達板（９）の動きに従
ってストッパ（１０）を上げ下げする。

第２図の位置決め手段は、ストッパ（１０）に基板（Ｓ
）を押付けるクランパ（１６）である、クランパ（１６
）は、ハウジング（３）に回転自在に支持された水平軸
（１７）に取付けられており、水平軸（１７）の−端は
ハウジング（３）の外に突出し、ここにレバー（１８）
が取り付けられている。このレバー（１Ｂ）と伝達板（
９）の間にはベルクランク（１９）が設けられている。

ベルクランク（１９）は軸（２０）によりハウジング〈
３）に枢支され、一端のローラ（２１）を、ハウジング
（３）の窓（２２）から張り出した伝達板（９）の下面
に突出させ、他端のローラ（２３〉を、レバー（１８）
のローラ（２４）に下から係合きせている。レバー（１
８）は、ハウジング（３）との間に張り渡した引張コイ
ルばね（２５）により、第４図において反時計方向に附
勢きれている。今、伝達板（９）が第３図のように下降
状態になると、レバー（１８）はぼね（２５）に抗して
回動Ｃ、クランパ（１６）は斜めになる。この時、基板
（Ｓ）はクランパ（１６）の上を通過できる。伝達板（
９）が上昇すると、第５図のようにクランパ（１６）が
起上がり、ストッパ（１０）との間に基板（Ｓ）を挾み
つけるものである。

第３の位置決め手段となるのは、ガイドレール（４Ｒ）
である、ガイドレール（４Ｒ）は、ハウジング（３）に
固定されたガイドレール（４Ｌ）に対し、接近あるいは
離間できるようスライドガイド（２６）により水平方向
にスライド可能に支持きれている。ガイドレール（４Ｒ
）とハウジング（３）の間には引張コイルばね（２７）
を張り渡し、これにより、ガイドレール（４Ｒ）をガイ
ドレール（４Ｌ）に接近する方向に引いている。ガイド
レール（４Ｒ）からはカム板（２８）が垂下し、これが
、伝達板（９）のローラ（２９）に当たる、ローラ（２
９）の部分はハウジング（３）の窓（３０）から突出し
ている。伝達板（９）が降下している時は、ローラ（２
９）は第６図のようにカム板（２８）の下端に当たり、
ガイドレール（４Ｒ）を外側へ退避させる。第７図のよ
うに伝達板（９）が上昇し、ローラ（２９）がカム板（
２８）の裏面の肉盗み部に落ち込むと、ガイドレール（
４Ｒ）はガイドレール（４Ｌ）に接近し、基板（Ｓ）を
挾みつけるものである。

第４の位置決め手段は、基板（Ｓ）を所定の高さまで持
ち上げる支持体（３１Ｌ　）（３１Ｒ’）である、支持
体（３１Ｌ　’＞（３１Ｒ）は各々、橋絡板（１３）を
貫通する上下ロッド（３２）の上端に固定され、橋絡板
（１３）との間に張り渡きれた引張フィルばね（３３）
により下方に引かれている。ロッド（３２）の下端には
上下に間隔を置いてリング（３４）（３５）が取り付け
られ、その間に圧縮フィルばね（３６）とスリーブ（３
７）が嵌合している。そしてスリーブ（３７）を受は止
める如く伝達板（９）にはプラケット（３８）が形設さ
れており、伝達板（９）が上昇するとブラケット（３８
）がスリーブ（３７）を押し上げ、スリーブ（３７）は
ばね（３６）を介してロッド（３２）を押し上げ、支持
体（３１Ｌ）及び（３１Ｒ）が基板（Ｓ）を所定の高さ
まで持ち上げるものである。ばね（３６）は基板（Ｓ）
に無理な力がかからないように挿入したものであるが、
ばね（３３）よりは十分に強い。

（４０）は、動作軸（８〉もその−環をなす運動変換手
段である。運動変換手段（４０）は水平にスライドする
カム体（４１）を主な構成要素とする。カム体（４１）
は上面をカム面（４２）としており、このカム面（４２
）に、動作軸（８）から突出したローラ（４３）が乗り
上げている。カム面（４２）は途中に斜面を有し、その
斜面前後の標高差が動作軸（８）の昇降ストロークとい
うことになる。　（４４）はカム体（４１）を両側から
挾むガイドレール、　（４５）はカム体（４１）を−方
へ押す圧縮コイルばねである。圧縮フィルばね（４５）
はカム体（４１）の端のフランジ部（４６）がガイドレ
ール（４４）に当たるところまでカム体（４１）を押し
出すが、この時動作軸（８）は、最も高い位置に持ち上
げられる。動作軸（８）をカム体（４１）に応答性良く
追従きせるため、橋絡板り１３）と動作軸（８）の間に
圧縮フィルばね（４７）を挿入する。

（５０）は未加工の基板（Ｓ）を誘導する下動ブリッジ
で、その端はＸＹ子テーブル１）の動作原点に届いてい
る。　（５１）はエアシリンダ等により直線的に移動し
、下動ブリッジ（５０）からガイドレール（４Ｌ）（４
Ｒ）へ基板（Ｓ）を押し込むブツシャである。ブツシャ
（５１）には加工済の基板（Ｓ）をガイドレール（４Ｌ
）（４Ｒ）から押し出す排出部（５２）が形設され、ク
ランパ（１６）及びストッパ（１０）の上部は、排出部
（５２）が通れるよう二叉状になっている。

（６０）は下動ブリッジ（５０）の延長ライン上に、Ｘ
Ｙテーブル（１）がはまり込むだけの間隔を存して位置
する下動ブリッジである。下動ブリッジ（６０）は１対
の搬送用ベルト（６１）を備えている。

〈７０）は電子部品（Ｃ）を吸着して来て一定個所で止
まり、そこで降下して基板（Ｓ）に電子部品（Ｃ）を付
着きせる真空チャックである。電子部品＜Ｃ＞の付着力
は、電子部品（Ｃ）自体または基板（Ｓ）に塗布した接
着剤により与えられる。

（８０）は原点近傍の下動部材（実施例の場合、基板位
置決め装置全体を支持するベース）に固設された取付ブ
ラケット、（８１）はこれに装着されたアクチュエータ
である。アクチュエータ（８１）はエアシリンダからな
り゛、そのロッド（８２）は、ＸＹ子テーブル１）が原
点に戻った時、カム体〈４１）に向かい合うことになる
。

次に作用を説明する。第４図は、１枚の基板〈Ｓｌ〉に
対する電子部品（Ｃ）の装着を終え、新たな基板（Ｓ・
２）に対し部品装着を始めようとする状態を示している
。ここではＸＹ子テーブル１）が原点に復帰していてガ
イドレール（４Ｌ）（４Ｒ）の入口が下動ブリッジ（５
０）の出口に並び、またガイドレール（４Ｌ＞（４Ｒ）
の出口が下動ブリッジ（６０）の入口に並んでいる。基
板（Ｓｌ）は各位置決め手段から解放きれた状態でガイ
ドレール（４Ｌ）（４Ｒ）に支えられている。ここでブ
ツシャ（４１）が前進し一排出部（４２）で基板（Ｓｌ
）を押出すと共に、基板（Ｓ２）を基板（Ｓｌ）の跡に
据える。基板（Ｓｌ）の一端が可動ブリッジ（６０）の
搬送用ベルト（６１）にかかると搬送用ベルト（６１）
が動き出し、摩擦力により基板（Ｓｌ）を引き出し、図
示しない収納マガジンの方へ運び去る。その後ＸＹテー
ブル（１）は下動ブリッジ（５０）（６０）の間から抜
は出す。ブツシャ（４１）の方は、排出部（４２）が基
板（Ｓ２）にひっかからないよう、第４図破線矢印のよ
うに一旦降下して退避する。このようにブツシャ（４１
）の前方に排出部〈４３）を設け、これで加工済の基板
を押出すようにしたので、新しい基板をもって古い基板
を押出す構成と異なり、前後方向のサイズが小言い基板
を扱う場合でも確実に搬送用ベルト（６１）まで届かせ
ることができる。

さて、各位置決め手段が基板解放状態にあるのは、第４
図に示すように、アクチュエータ（８１）がロッド（８
２）を伸ばして圧縮フィルばね（４５）に抗してカム体
（４１）を押すことによる。この時、動作軸（８）は下
降位置にあり、ストッパ（１０）は沈み込み、クランパ
（１６）は斜めになり、ガイドレール（４Ｒ）は外側に
退避している。支持体（３１Ｌ）（３１Ｒ）ももちろん
降下している。基板（Ｓｌ）の押し出しと、基板（Ｓ２
）の送り込みを終えてブツシャ（４１）が退避し、次い
でアクチュエータ（８１）がロッド（８２）を引っ込め
ると、第５図のように圧縮コイルばね（４５）によりカ
ム体〈４１）が押し出され、動作軸（８）が上昇する。

するとまず、ストッパ（１０）が上昇して基板（Ｓ２）
の行く手に立ち本かり、このストッパ（１０）にクラン
パ（１６）が後方から基板（Ｓ２）を押付け、ガイドレ
ール（４Ｒ）がガイドレール（４Ｌ）に基板（Ｓ２）を
押付け、更に、支持体（３ＩＬ）（３１Ｒ）が基板（Ｓ
２）の両側縁をトッププレート（Ｓ　Ｌ＞（Ｓ　Ｒ）に
押付ける。基板（Ｓ２）が・トッププレート（Ｓ　Ｌ）
（Ｓ　Ｒ）に当たり、支持体（３１Ｌ）（３１Ｒ）の上
昇が止まった後も伝達板（９）は上昇し、ばね（３６）
を圧縮して強い圧力を基板（Ｓ２）に加え、基板（Ｓ２
）の反りを正す。その後ＸＹテーブル（１）が動き始め
、真空チャック（７０）の降下点に基板（Ｓ２）の所要
点を一致させて、電子部品（Ｃ）の装着を行なわせるも
のである。部品装着終了後、ＸＹ子テーブル１）は原点
に復帰し、運動変換手段（４０）もまた、基板解放状態
側へと動かきれることになるものである。

（ト）　　発明の効果 本発明では、ＸＹテーブル上において前後左右から基板
を保持するに際し、そのための特別な動力源をＸＹ子テ
ーブルは設けず、単にばねの力で保持状態を維持するも
のとしたから、その分だけＸＹ子テーブル対する動力配
管が不要となり、装置の耐久性が向丘する。そして保持
状態の解除は、原点近傍の下動部材穴設置したアクチュ
エータによることとしたから、ＸＹ子テーブル原点に復
帰し、基板入れ替え体勢が調い次第、任意のタイミング
で基板を解放することができ、基板入れ替え動作の遂行
を確実ならしめることができる。

またアクチュエータが下動部材に設置されているため、
アクチュエータへの動力供給も容易である。

４、　　ｒｙＪ面の簡単な説明 図は本発明装置の一実施例を示し、第１図は斜視図、第
２図は上面図、第３図は一方から見た側面図、第４図及
び第５図は第１及び第２の位置決め手段の動作を説明す
る機構動作Ｎ、第６図及び第７ｒ：！Ｊは第３及び第４
の位置決め手段の動作を説明する機構動作図である。

（Ｓ）−・・基板、（１）−ＸＹテーブル、（５０バＢ
Ｏ）−・・下動ブリッジ（基板移載用ブリッジ）、（４
Ｌ）（４Ｒ）・・・ガイドレール、（１０）・・・スト
ッパ（第１の位置決め手段）、＜１６）・・・クランパ
（第２の位置決め手段）、＜４Ｒ）・・・可動のガイド
レール（第３の位置決め手段）、（４０）・・・運動変
換手段、（４５）・・・ばね、（８１）・・・アクチュ
エータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加工すべき基板を任意位置に移動させると共に、加
   工終了後、基板移載用ブリッジの持ち受ける原点に復帰
   するＸＹテーブルを備えたものにおいて、 前記ＸＹテーブルには、基板の両側縁を支持する１対の
   ガイドレールと、前記ガイドレール間に送り込まれた基
   板の行く手に出没する第１の位置決め手段と、前記第１
   の位置決め手段と協動して基板を挾む第２の位置決め手
   段と、前記ガイドレールの一方に基板を押しつける第３
   の位置決め手段と、前記３種の位置決め手段を基板保持
   状態または基板解放状態に置く運動変換手段と、前記運
   動変換手段を基板保持状態側に附勢するばねを設けると
   共に、 原点近傍の下動部材には、ＸＹテーブルが原点に復帰し
   た後、前記運動変換手段を基板解放状態側へ移動させる
   動作を行なうアクチュエータを設置してなる基板位置決
   め装置。