JPH0330496A - 電子部品装着装置 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は回路基板上に電子部品を装着するための電子部
品装着装置に関する。

「従来の技術Ｊ 回路基板上に所定の電子部品を装着するための電子部品
装着装置として、電子部品を搬送する部品搬送装置（例
えば電子部品を保持したテープを送り出すテープフィー
ダ等）と、この部品搬送装置を載置する部品搬送装置支
持手段と、該部品搬送装置支持手段上の所定のビックポ
イント（吸着位置）において前記電子部品を吸着して回
路基板上の所定位置へ装着する吸着手段と、を有する装
置は知られている（例えば特願平１−３４８４９）。

然してこれまでの装置では、吸着手段は、ＸＹ左方向移
動可能なヘッドに取付けられ、ヘッド自体は回路基板上
の部品搭載位置情報及びピックポイントの位置情報を記
憶する記憶手段からの情報に基づいて駆動されている。

また回路基板は、基板搬送装置上に設けられたガイド上
に載置されている。しかしてこのガイドは一般には部品
搬送装置支持手段側にある可動ガイドと、その反対側に
ある固定ガイドと、から成り、両ガイド間に回路基板を
載置している。基板サイズが大きくなるときには可動ガ
イドをＹ方向に移動し、固定ガイドとの幅を拡大してい
る。更に、基板の位置決めは、ガイドの片側に設けたス
トッパ機構により行っている。

またこれまでの装置では、電子部品を基板へ装着する際
に、または基板を所定位置へ位置決めした際に、基板が
下向きにたわまないように、該基板を下面から支承する
ために、搬送可能最大基板面積とほぼ同じ大きさのテー
ブル上に設けた多数の孔の所定部分にビンを差込み、基
板面積に対応したレイアウトを施こし又はテーブルに取
付けなアーム上に固定ビンを立上げて、それらのビンに
よって基板下面を支承していた。

「発明が解決しようとする課題」 かかる従来公知の装置では次のような課題があった。

（１）両ガイド間に供給された基板の位置決めはガイド
の片側に設けたストッパ機構により行われていたので、
しばしば基板に片当りして基板の位置に偏倚が生じるこ
とがあり、そのため電子部品の正確な位置決めを欠くこ
とがあった。

（２）特に大型基板の場合、基板全体を下面からバック
アップし該基板の平坦さを維持する必要があるが、該下
面を支承するビンの位置を獲得するためにテーブルが大
型化し、大きいスベースが必要となる。

（３）テーブルに取１寸けられたアーム上の支承ビンは
、アーム可動範囲内にてのみ移動出来、ビンの自由なか
つ最適位置へのレイアウトは困難である。特に下面にも
電子部品を装着した基板の場合には特に問題が大きい。

（４）基板の自重によるたわみに加え、ヘッドユニット
が電子チップ部品を基板へ装置する際該ユニットが基板
を押圧するため、チップ部品の取付位置が僅かにずれな
り又はその取付状態が不完全となることがあった。

本発明はこれらの欠点を解消するものである。

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するために、本発明では、ガイドの片側
に取付けていたストッパ機構を両ガイドの中間に位置す
け、これにより常時ストッパが両ガイドの中央に位置し
、基板の片当りによって発生する基板の斜きを防止して
該基板への電子部品の正確な位置決めを達成するように
した。

またテーブル上に一軸周りに枢動可能な細いアームを複
数個設け、このアーム上にそのアームの長手方向に移動
自在に基板バックアップビンを取着した。このため該ア
ームが、基板幅に応じて基板中央部で該アームを互いに
拡げてバックアップビン位置を調整することにより基板
の広範囲なサポートが可能となり、テーブルの大型化が
防止出来、スベースの節約が図られている。

更に基板バックアップビンが、極めて容易にかつ円滑に
調節でき、これによってビンの自由がっ迅速に最適位置
へレイアウトできる。

「作用」 基板が一対のレール間を供給される。一対の１７−ルは
少なくとも一方を基板幅方向に移動調整可能としている
。これらの一対のレール間にはストッパビンユニットが
設けである。該ユニットは一対のレールの少なくとも一
方の移動に応答して、該ユニットは常に両レール間の中
央部に位置する。

基板がレール間のセンタリングステーションに至るとス
トッパビンが該基板の前進を阻止すると同時に基板バッ
クアップピンユニットが基板下面側に上昇して基板バッ
クアップビンが基板下面に衝接し、当該基板の下面をバ
ックアップする。

該ビンユニットはバックアップピンサポートガイドアー
ムに支持されている。当該ガイドアームは一軸周りに回
動自在となっており、広範囲にわたる基板のサポート領
域を形成している。

「実施例」 第１図は本発明装置の全体斜視図であり、この装置１０
は、床面へ固定又は、キャスタ等を介して床面を移動可
能となっているベース１２と、該ベース１２上を長手方
向（Ｘ軸方向）に伸長している装着機構部１４と、該装
着機構部１４の両側にあり被装着電子チップ部品供給ユ
ニット１６を上面に載置しているフィーダーキャリア１
８を支承しているフィーダバンク２０と、前記ユニット
１６内の電子チップ（図示なし）を装着機構部１４へ運
ぶ把持供給機構部即ちヘッドユニット１２０と、から成
っている。

装着機構部１４は、系外から供給される所定の基板４２
に公知の把持供給機構手段即ちヘッドユニット１２０に
よって電子チップを装着する作用をしている。この装着
機構部１４は、ベース１２上へ支持板２２を介して固定
されたフロントレール２４と、該フロントレール２４に
対置しがっ該フロントレール２４に対しハンドル２６を
操作することによりＹ軸方向く基板幅方向）に移動ｙ４
！１可能となっているリヤレール２８と、を含んでいる
。これらのレール２４．２８は第１図で左側より夫々イ
ンプットステーション３０、センタリングステーション
３２及びアウトプットステーション３４に区分され、各
ステーションの夫々のレールの内側に固定されたインプ
ットベルトガイド３７、センタリングベルトガイド３９
、アウトプットベルトガイド４１により案内される夫々
インプットベルト３６、センタリングベルト３８、アウ
トプットベルト４０が夫々独立の駆動源により駆動可能
に設けである。そして、これ等で基板の搬送手段を形成
している。

各Ｉ／−ル２４，２８の各ベルト３６，３８゜４０上に
は、第２図に示すように基板４２の下面の両端縁を載置
しかつ基板４２を搬送する構造となっている。

装着機構部１４において、少なくとも一対のリニアガイ
ドレール４４がベース１２上に固定されている。このガ
イドレール４４にはバックアップビンスライドテーブル
４６がＹ軸方向にスライド自在に載！されている。該テ
ーブル４６のＹ軸方向スライドは、ハンドル２６の操作
によりリヤレール２８のＹ軸方向運動と連動するもので
あるが、歯車比又はねじのリード比又はピッチ比等によ
り、ハンドル２６を操作した場合に該テーブル４６はリ
ヤレール２８の移動量の１７２だけ移動するようにして
いる。

好ましくは該テーブル４６には、バックアップビン上下
駆動シリンダ４８が取付けである。該シリンダ４８の上
部には、バックアップピンサポートガイドアーム５０の
一端を枢着しているアーム取付板５２が取着されている
。該取付板５２は、シリンダ４８の両側に設けられ該シ
リンダ４８と連動して上下動する支持体５４によって、
常に水平位置を保持するようになっている。

一端をアーム取付板５２へ枢支されそこから夫々右方又
は左方へ伸長しているバックアップピンサポートガイド
アーム５０（第１図では４本だけ示すが、これ以上多く
ても少なくてもよい）には基板バックアップピンユニッ
ト５６が載置されている。このユニット５６は、第２図
に示すように前記アーム５０を両側から挟持するように
してアーム５０上へ載置されているコ字形断面を有する
ユニット本体５８と、該本体のコ字形断面の凹部へ配置
した永久磁石６０と、該ユニット本体５８から真直上方
へ伸長している基板バックアップビン６２と、から成っ
ている。

更にバックアップビンスライドテーブル４６には、し形
状サポート体６４が固定され、このサポート体６４の上
部にはストッパビンユニット６６が取着されている。こ
のユニット６６には例えば電磁弁と空気シリンダなどに
よって直立位！及び横臥位置に作動するストッパビン６
８が取付けである。

フロントレール２４の両端をベース１２へ固着している
一対の支持板２２間にあるフィーダーバンク２０上には
一対のフィーダーキャリア１８が滑動自在に載置されて
おり、このキャリア１８上に所定の電子チップ部品供給
ユニット１６が配置されている。このユニット１６はテ
ープフィーダ、ステックフィーダ、トレイホールダ等種
々の形態を取りうるちのである。

またハンドル２６を回動することによりＹ軸方向に移動
可能なりャレール２８には同様の電子チップ部品供給ユ
ニット１６が同期移動するように載置されている。

装着ａ構部１４の両側にある電子チップ部品供給ユニッ
ト１６は、それ自体公知の部品把持供給手段１２０によ
り把持され基板の所定位地へ供給装着される。この手段
は、一対のＹ軸支柱７０により支持されたＹ軸ユニット
７２と、該ユニツＩ・７２及び一対のＹ軸サポートブラ
ケット７４により支持されたＹ軸サポートレール７６に
より支持されたＸ軸ユニツト７８と、から成るＸＹユニ
ットによって、Ｘ軸及びＹ軸の双方に移動自在となって
いる。

本発明装置の生動について説明する。

初めに基板に装着するための電子チップ部品を搭載した
被装着電子部品供給ユニット１６を装着ａｔＩＩ部１４
の両側のフィーダキャリア１８上へ配置する。この際フ
ィーダキャリア１８を移動することにより供給ユニット
１６のユニット交換が容易に行うことができる。

次に装着機構部１４へ供給する基板４２のＹ軸方向寸法
即ち幅方向寸法に応じて、予かしめハンドル２６を操作
し、リヤレール２８をフロン１−レール２４から引き離
す。即ちハンドル２６を回転するとバックアップビンス
ライドテーブル駆動スクリュウシャフト８０が回軸する
。このテーブル用シャフト８０の回転力は従動部材８２
を介してバックアップビンスライドテーブル４６へ伝え
られると同時に歯車（図示なし）等を介してリヤレール
駆動スクリュウシャフト８４へ伝えられる。

このリヤレール用シャフト８４の回転力は従動部材８６
を介して当該リヤレール２８へ伝えられ、これを移動す
る。前述の如く、リヤレール２８の移動量はバックアッ
プビンスライドテーブル４６の移動量の２倍となってお
り、これにより、該テーブル４６の位置は、常にフロン
トレール２４とリヤレール２８との間の中間位置に位置
するようになっている。

基板幅に応じてリヤレール２８をフロントレール２４か
ら所定距離だけ引き離した後、図示していないスイッチ
を入れ、インプットベルト３６のための駆動モータ８８
、該駆動モータ８８の下部にあるセンタリングベルト３
８のための駆動モータ、及びアウトプットベルト４０の
ための駆動ベルトモータ９０を駆動して、夫々インプッ
トベルト駆動スプラインシャフト９２、センタリングベ
ルト駆動スプラインシャフト９４及びアウトプットベル
ト駆動スプラインシャフト９６を介してインプットベル
ト３６、センタリングベルト３８及びアウトプットベル
ト４０を夫々矢印９８１００．１０２方向に回動する。

次に公知の供給装置により、インプットベルト３６の上
走行部に基板４２を供給Ｌ　（第３図）、当該基板４２
を矢印１０８方向に供給する。

公知のように所定のリミットスイッチ等によって間欠駆
動するこれらのベルトにより基板４２はインプットベル
ト３６からセンタリングベルト３８へ移送される。

センタリングベルト３８によって基板４２が所定位置ま
で走行してきたことをスイッチ等が検知すると、該ベル
ト３８の走行速度を減速すると同時に、ストッパビンユ
ニット６６の例えば電磁弁等が作動し、ストッパビン６
８を横臥位置から立上位置へ起立させる（第１図参照）
。基板４２の移送がストッパビン６８により阻止され該
基板がそこに停止され、ベルト３６．３８の走行が一時
的に停止するとストッパビン６８は横臥位置となる（第
１図で右方へ倒れる）。基板４２が停止した後に、例え
ば基板の両側の所定位置に設けた夫々通常２ｇの基準孔
へ一対のレール２４．２８ｆｌｌｊの図示しないンレノ
イドと空気シリンダにより直立位置に作動する位置決め
ビンが入り込む。その後に、センタリングステーション
３２の一対のレール２４．２８側に設けた図示しない基
板クランプ機構くレール２４（則に２個、レール２８（
則に１１固）が作動し基板４２をクランプする。Ｏａち
、第４図（ａ＞は基板クランプ機構作動前を示しく基板
４２はエアシリンダ２７のロッドで支持されるベルトサ
ポート２９を介してセンタリングベルト３８上に載置さ
れているから、一対のレール２４．２８に固定した逆り
字形のレールクランプ２５の基板４２に対向する突起面
に対してフリーである）、第４図（ｂ）は基板４２のク
ランプ状態を示す（エアシリンダ２７が矢印方向に作動
するから、基板４２はレールクランプ２５とベルトサポ
ート２つ上のベルト３８の間でクランプされる）。これ
により基板４２の位置決めが達成するとともにバックア
ップビンスライドテーブル４６上のバックアップビン上
下駆動シリンダ４８が空気又は油圧又は電磁作動等によ
り伸長する。前記シリンダ４８の伸長により、基板の形
態により予がしめ当該基板の支持位置にセットした基板
バックアップビン６２を具備したアーム取付［５２が隆
起する。この隆起はビン６２が基板４２の下面を支承す
る位置まで立上ったところで停止する。これにより、基
板４２下面はビンにより完全に支持される。次ニ公知の
へッドユニツ）−１２０がＸＹユニツ１−７２．７８に
基づいて、フロントフィーダーパン、ン ク２０又はリアフィーダーハＩり上に載置した電子チッ
プ部品供給ユニット１６から所定のチップ部品を公知の
手段で把持しこれを基板４２上の所定位置へ装着する。

ヘッドユニットが電子チップ部品を該供給ユニット１６
から取りあげる手順又は基板４２へ装着する手順等につ
いてはへラドユニラドの作動プログラムにより適宜調整
できる。

所定の装着が完了すると、バックアップビン上下駆動シ
リンダ４８が縮小して基板バックアップビン６２が解除
するとともに１位置決めビン及び基板クランプ状態横も
解除する０次いでベルト３６゜３８が回動を開始する。

これにより今や所定の電子チップ部品が装着された基板
４２はセンタリングステーション３２からアウトプット
ステーション３４へ送給され次いで系外へ搬送される。

第５及び６図はセンタリングステーション３２の上面図
である。この図から理解されるように、電子チップ部品
が装着されるべき基板４２の大きさ又は形態に従ってバ
ックアップすべき基板の底面位置に応じた位置ヘガイド
アーム５０及びビンユニット５６を調整することができ
る。特にバックアツプ面にすでに電子チップ部品が装着
され、バックアップ可能部所が制限されている場合には
特にかかる調節が有用である。なお第５図は本発明がバ
ックアップ出来る基板の最小幅を画定しているものであ
る。またガイドアーム５０やビンユニット５６の除去又
は追加も可能である（第５及び６図参照）。また、上記
実施例では、フロントレール２４をベース１２に固定し
リヤレール２８を可動として説明したが、リヤレール２
８をベース１２に固定しフロントレール２４を可動とし
ても良く、さらにストッパビンがフロントレール２４と
リヤレール２８との中間位置にあってフロントレール２
４及びリヤレール２８を夫々可動に駆動手段を構成し、
かつレール２４．２８の移動に同期して供給ユニット１
６を移動しても同様の効果を有する。

「発明の効果」 ヘッドユニット１２０が電子チップ部品を基板４２へ装
着する際に該基板４２を押圧するが、本発明においては
基板バックアップピンユニット５６が当該基板４２を下
面から完全にバックアップしているのでヘッドユニット
が基板４２を押圧しても基板がたわみ変形を発生せずこ
れによって電子チップ部品の装着位置に変動を生じたり
、装着状態が不完全となるような事故は完全に防止でき
る。

ストッパービンが常にフロントレールとリャレ−ルとの
中間位置にあるので、基板がこれまでのように片当りす
ることがなく基板の傾きを発生することがない。

ガイドアーム及び該ガイドアームに沿って移動するビン
ユニットの位置を適切に調整することにより、基板のバ
ックアップ位置を自在にレイアウト出来るので非常に小
型のテーブル使用にも拘わらず、小さい基板から大きい
基板まで多種の基板を広範囲にわたりサポートすること
が可能である。

一対のレールの基板幅方向の移動に同期して被装着電子
チップ部品供給ユニットも移動するので、基板に最短距
離で電子部品を搭載できるため装着時間の短縮化が図ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品装着装置の上方全体斜視
図、第２図は第１図の■−■矢視図、第３図は第１図の
■−■矢視図、第４図（ａ）及び（ｂ）はセンタリング
ステーションにおける基板クランプ機構の作動前及び作
動状態を示す説明図、第５図及び第６図は本発明のセン
タリングステーションの上面図であって夫々固定のフロ
ントレールに対し可動のリヤレールを引き離した状態及
び接近した状態を示す図である。 符号の説明 １０；装置、１２：ベース、１４：装着機構部、１６：
被装着電子チップ部品供給ユニット、２４：フロントレ
ール、２６：ハンドル、２８：リヤレール、３０；イン
プットステーション、３２センタリングステーシヨン、
３４；アウトプットステーション、３６：インプットベ
ルト、３８：センタリングベルト、４０ニアウドプツト
ベルト、４２：基板、４８：バックアップビン上下駆動
シリンダ、５２：アーム取付板、５６；基板バックアッ
プピンユニット、５８：ユニット本体、６０：永久磁石
、６２：基板バックアップビン、８０：バックアップビ
ンスライドテーブル駆動スクリュウシャフト、８４：リ
ヤレール駆動スクリュウシャフト、１２０：ヘッドユニ
ット。 纂２図 粂４ 凹（α） 尾４ １（ｂ） 地３図 Δ２ 奉５ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．基板に電子部品を装着する装置であって、ベースと
   、該ベースの中心部分にある装着機構部と、 該ベース上であって装着機構部の側方にある被装着電子
   チップ部品供給ユニットと、 当該ユニットから所定の電子チップを取上げ基板の所定
   位置へ装着する装置と、 から成り、 前記装着機構部が基板を載置しこれを一方向に供給する
   搬送手段を支持し、少なくとも一方を基板幅方向に移動
   調整可能とした一対のレールと、前記装着機構部にあり
   基板の下面に接近自在なアーム取付板と、 該アーム取付板に枢動自在に取着されたバックアップピ
   ンサポートガイドアームと、 基板下面を支持し該アームに沿って滑動自在な基板バッ
   クアップ部材と、 前記装着機構部にあり基板前縁に衝接して該基板の供給
   を所定位置で停止するストッパピンユニットと、 該ストッパピンユニット及び前記アーム取付板を支持し
   、レールの移動方向に対して常に一対のレールの中間部
   に位置するスライドテーブルと、を含んでいることを特
   徴とする電子部品装着装置。
2. ２．基板バックアップピンユニットが、ガイドアームを
   またいでいるユニット本体と、該本体とガイドアームと
   の間に挟持された永久磁石と、ユニット本体から上方に
   伸長しているバックアップピンと、から成ることを特徴
   とする請求項１に記載の電子部品装着装置。