JPH0352293A - 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、〒Ｕ，子回路基板組立工程等で用いる基板位
置決め装置に関する。

（０　従来の技術 電子回路基板組立工程において、電子部品を基板の所定
の位置に装着するには、Ｘ−Ｙテーブルに基板を保持さ
せ、基板の任意の位置を加工ツール（接着剤ディスペン
サ・部品装着コレット等）に対面させる、という構成を
とることが多い。

基板の保持は、基板の互いに直角をなす２辺を基準とし
て、その２辺を位置基準となる部材に押し付けることに
より行なうことが多い。このような基板位置決め装稙の
例は特公昭６２−１３８３７号公報、特開昭５８−１３
０５９６号公報等に見ることができる。

Ｑウ　　発明が解決しようとする課題 上記特公昭６２−１３８３７号公報、特開紹５８−１３
０５９６号公報の基板位置決め装置では、基板保持のた
めの動力手段をすべてＸ−Ｙテーブルの上に配置してお
り、Ｘ−Ｙテーブルの重量が増し、軽快な動きを妨げて
いる。また、基本的に一定サイズの基板の位置決めにし
か対応できない。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、Ｘ−Ｙテー
ブルの重量負担を軽減し、様々なサイズの基板の位置決
めに速やかに対処できる基板位置決め装置を提供しよう
とするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明では、基板の両側縁を支持する一対のガイドレー
ルをＸ＝Ｙテーブルに支持させ、またガイドレールより
下に位置する如く、エレベータを同じ（Ｘ−Ｙテーブル
に支持させる。エレベータは基板の位置基準部材を支持
する。エレベータはまた、ガイドレールと平行する送り
ねじを、軸方向スライド可能且つ回動可能に支持する。

この送りねじには、位置基準部材との間で基板の挾みつ
けを行う押圧部材を支持したスライドユニットが螺合し
ている。また、この送りねじには、これを回転させて、
スライドユニットの位置を変化させるアクチュエータを
組み合わせる。送りねじを一方向に附勢するばねにより
、押圧部材には基板を圧迫する力が常に与えられる。Ｘ
−Ｙテーブルの外には、Ｘ−Ｙテーブルの原点復帰動作
時、ばねの附勢力に抗する力を送りねじに加えて基板の
挾みっけを解除する外部操作体を設ける。

（ホ）作用 上記装置において、まずＸ−Ｙテーブルを原点に置き・
ガイドレールの間に基板を送り込むと、エレベータが上
昇し、位置基準部材と押圧部材が基板搬送平面に姿を現
わす。Ｘ−Ｙテーブルが原点から離脱すると、ばねの附
勢力によりスライドユニットがスライドする。それに伴
ない押圧部材が位置基準部材に接近して基板を挾みつけ
る。Ｘ一Ｙテーブルが再び原点に復帰する時には、外部
操作体により基板の挾みっけが解除されろ。サイズの異
なる基板の位置決めを行う時には、アクチュエータによ
り送りねじを回動させ、スライドユニットの位置を変化
させて、基板のサイズに対応できるようにする。

（ヘ）実施例 第１図及び第２図に装置の構造を示す。１は基板、１０
は基板位置決め装置、１１はこれを支持するＸ−Ｙテー
ブルである。基板位置決め装置１０の頂部には一対のガ
イドレール１２、１３が設けられる。ガイドレール１２
、１３は、互いに向かい合う辺に、基板１の両側縁を支
持する段部１４、１５を有する。ガイドレール１２、１
３のうち、一方のガイドレール１２は位置基準となる固
定側レールで、支持壁１６を介して地板１７に固定され
る。他方のガイドレール１３は移動側レールで、スライ
ダ１８に支持される。１９はスライダ１８を支持するレ
ールで、ガイドレール１３と交差する位置に設けられる
。図示しない駆動源により、スライダ１８がレール１９
上をスライドし、移動側レール１３を動かして、ガイド
レール同士の間隔を広げたり、狭めたりする。２０は加
エツールの一例である真空吸着コレットで、電子部品２
１を真空吸着して、基板１に装着するものである。電子
部品２１０基板１への装着は、後述するローディングブ
リッジ、アンローディングブリッジにより構成される基
板搬送ラインから外れた位置で行なわれる。これは、ロ
ーディングブリッジ、アンローディングブリッジの間が
狭いため、Ｘ−Ｙテーブル１１が十分に動き回れないか
らである。２２は未加工の基板１を基板位置決め装置１
０へと送り出すローディングブリッジ、２３は基板位置
決め装置１０から加工済の基板１を受け取るアンローデ
ィングブリッジである。ローディングブリッジ２２は不
動であり、Ｘ−Ｙテーブル１１がこれに接近して基板位
置決め装置１０をブリッジ出口に並ばせる。アンローデ
ィングブリッジ２３は基板搬送方向に一定距離進退可能
であって、ローディングブリッジ２２に基板位置決め装
置１０が並んだ後、基板位置決め装置１０の出口側に接
近する。ローディングブリッジ２２もアンローディング
ブリッジ２３も、基板１の側縁を支える基板搬送ベルト
２４、２５を備えている。２６はローディングブリッジ
に設置されたストツパで、未加工の基板１を一時的に待
機させておくものである。３０はビン状の位置基準部材
であり、３１は同じくビン状の押圧部材である。位置基
準部材３０、押圧部材３１はエレベータ３５に支持され
る。

次にエレベータ３５の昇降機構について、第２図に基づ
き説明する。３６は地板１７の上に取り付けられる取付
ベースである。３７はシャフトで、ガイドレール１２、
１３の延在方向と平行に２本設ける（１本は図示せず）
。３８は軸受ブロックで、取付ベース３６に装着される
と共に、シャフト３７の両端を回動自在に支持する。各
々のシャフト３７には第１のレバー３９を固着する。第
１のレバー３９は、１本のシャフト３７に２個ずつ、紙
面と直角方向に所定の間隔を置いて固定される。

またシャフト３７には、第１のレバー３９と所定角度を
以って第２のレバー４０を固着し、そのほか一方のシャ
フト３７には第３のレバー４１を固着する。第１のレバ
ー３９は各々の先端にローラ４２を有する。ローラ４２
はエレベータ３５の主体をなすバックアップビンベース
４３（以下、単にベースと称す）の下面に接する。ベー
ス４３の上面には、多数の穴を格子状に形成し、そこに
バックアップビン４４を差し込む。４５は、ベース４３
の昇降動作を案内するガイドロッドで、べ一ス４３の下
面に軸ホルダ４６を介して固着される。

ガイドロッド４５の下端部は取付ベース３６にこれを貫
通して設けられた軸受４７に昇降自在に保持されろ。第
２のレバー４０は、取付ベース３６に形成された切抜部
（図示せず）を上から下へ通り抜け、先端同士はリンク
４８により連結され、同期運動を行う。４９はばねで、
取付ベース３６の下面に螺合されたボルト５０と、リン
ク４８の端部に螺合されたボルト５１に掛け渡され、第
２のレバー４０を第２図において反時計回りに附勢して
いる。このばね４９の附勢力により第２のレバー４０が
回動すると、シャフト３７を介して連結している第１の
レバー３９も回動し、ローラ４２でベース４３を押し上
げることになる。５２は、取付ベース３６の上面に載置
されたカムで、ばね４９によりベース４３が上昇した時
、第３のレバー４１の先端部のローラ５３がこのカム５
２のカム面に当接し、ベース４３の上限位置を決定する
。

カム５２は取付ベース３６に固定されたホルダ５４に保
持されている．５５は、軸受ブロック３８に形成された
長大５６内をスライドする指針ブロックである。カム５
２と指針ブロック５５は連結板５７により連結される。

指針ブロック５５を図示しないスケールの目盛に合わせ
ると、カム５２も連結板５７に押し引きされてスライド
し、これに伴いベース４３の上限位置が調整される。５
８は、・ばね４９の附勢力に抗して、ベース４３の下降
を行わせろエアシリンダである。エアシリンダ５８の端
は、取付ベース３６の底面に固着されたブロック５９に
枢支されている。２アシリンダ５８のロッド６０の先端
にはジョイント６１を固着する。ジ胃イント６１は、第
２のレバー４０と１ノンク４８の結合部に連結している
。

次に基板１の保持機構について、第２図乃至第６図及び
第１１図に基づき説明する。６５はべ一ス４３に固定さ
れた取付板で、側面に上下一対のレール６６を水平に固
定している。取付板６５の両端部には軸ホルダ６７，６
８が取り付けられる。

６９は送りねじで、送りねじ６９はねじ部７０と、その
両端部分に形成されたシャフト部７１により構成される
。シャフト部７１は軸ホルダ６７、６８にスライド自在
且つ回動自在に支持される。一方の軸ホルダ６８を突き
抜けたシャフト部７１の先端には歯車７２が固着されて
いる。７３はレール６６上をスライドするスライダで、
側面にスライドブロック７４を固着する。スライドブロ
ック７４は押圧部材３１を支持する。７５はスライドブ
ロック７４の側面に固着されたナットで、これが送りね
じ６９のねじ部７０に螺合している。これら、スライダ
７３、スライドブロック７４、ナット７５がスライドユ
ニット７６を構成する。７７はＬ字形状をしたローラホ
ルダで、一端はシャフト部７１に回動可能且つ軸方向移
動不能に連結され、他端は軸ホルダ６８に形成された溝
を通過して張り出し、その張り出し端にローラ７８を保
持する。ローラ７８は垂直面内で回転する。７９は、軸
ホルダ６８に固着されたばね受けである。

ばね受け７９は、ローラ７８と反対の方向に突出し、そ
の先端部をシャフト部７１が通り抜けている。８０は、
ローラホルダ７７と、ばね受け７９との間において、シ
ャフト部７１の外側に嵌合したばねである。ばね８０は
押圧部材３１が位ｆｉｌｌｉ準部材３０に接近する方向
、すなわち第３図において右方に送りねじ６９を附勢し
ている。８１Ｇよ、運動伝達部材であるレバーで、地板
１７の側面に固着されｔ二取付ブロック８４に植えられ
ｔこ軸８２に、垂直面内で回動できるよう支持される（
第３図）。レバー８１の先端はローラ７８に向き合う。

レバー８１が下向きに垂れ下がることのないよう、軸８
２と同心に固定された制限体８３がレ／＜−８１の回動
範囲を規制している。８５は、外部操作体であるローラ
で、取付板８６を介してローデインダブりッジ２２の端
に取り付けられる（第４図）。ローラ８５は水平面内で
回転する。８７は、送りねじ６９を回動させるアクチュ
エータとなっているモータである。モータ８７のシャフ
ト８８の先端にはブーリ８９が固着される。モータ８７
はローディングブリッジ２２の外側に取り付けられる。

９０は同じくローデイングブリッジ２２の内部シこ設け
られｔ二軸受ブロックである。軸受ブロック９０にはシ
ャフト９１が回動自在に支持される。シャフト９１の一
端には歯車９２が、他端にはブーり９３が固着されろ。

ブーリ９３と前記したブーり８９にはベルト９４が掛け
渡されている。

歯車９２は、Ｘ−Ｙテーブル１１が原点復帰した時、送
りねじ６９の歯車７２にかみ合う。

次に動作について、第３図乃至第１０図Ｃと基づき説明
する。第３図・第７図に示すよ引こ、Ｘ一Ｙテーブル冫
１１が原点から離脱して、基板１に電子部品２１を装着
している時、基板１は位置基準部材３０と押圧部材３１
により挾みつけられている。作業が終了すれば、Ｘ−Ｙ
テーブルＪ１はローディングブリッジ２２とアンローデ
イングブリッジ２３の間の原点に復帰して来る。この場
合、第７図に示すようにガイドレール１２、１３の延在
方向と直角の方向、すなわちローデイングブリッジ２２
、アンローデイングブリッジ２３の延在方向と直角の方
向から復帰させることができる。

復帰過程で、ローラ８５がレバー８ｌに干渉し、これを
基板位置決め装置１０の内側へ回動させる。

するとレバー８１がローラ７８を押圧し、ローラホルダ
７７がばね８０の附勢力に抗して送りねじ６９をスライ
ドさせる。送りねじ６９がスライドすると、スライドユ
ニット７６もスライドし、押圧部材３１は位慣基準部材
３０から離れる方向に動き、基板１の挾みっけを解除す
る（第４図、第８図）。同時にガイドレール１３もスラ
イドして基板１の拘束を解く。次に第５図のようにエレ
ベータ３５が下降して、位置基準部材３０と押圧部材３
１は基板搬送平面から姿を消し（第９図）、同時にスト
ッパ２６も姿を消す。第５図に見られるようにレバー８
１は垂直姿勢を維持しており・送りねじ６９をばね８０
に抗してスライドさせた状態のまま、ローラホルダ７７
は下方へ移動する。

ここで、アンローディングブリッジ２３が基板位置決め
装置１０に接近し、基板１の受け渡しが可能になる。図
示しない基板搬送部材により、基板位置決め装置１０か
らアンローディンダブりッジ２３へ加工済の基板１が、
またローディンダブりッジ２２から基板位置決め装置１
０へ未加工の基板１が、それぞれ送り込まれる（第１０
図）。ローディングブリッジ２２においては基板搬送ベ
ルト２４により、新たな未加工の基板１が搬送されて来
て、ストッパ２６に止められる。次に、エレベータ３５
が上昇してバックアップビン４４が基板１を下から支え
、同時に位置基準部材３０と押圧部材３１とが基板搬送
平面に姿を現わす。この状態でＸ−Ｙテーブル１１が原
点から離脱し、レバー８１がローラ７８から離れると、
送りねじ６９はばね８０による附勢方向へ再びスライド
する。

これにより、押圧部材３１が位置基準部材３０との間で
基板１を挾む。続いてガイドレール１３がガイドレール
１２に接近して基板１を挾みつける。

結局、基板１は四方から挾まれて固定される（第３図、
第７図）。以下、同様に第７図乃至第１０図の動作を繰
り返す。

次に、サイズの異なる基板１を位置決めする時の手順を
説明する。Ｘ−Ｙテーブル１１が原点に復帰すると、前
述のように歯車９２に歯車７２が噛み合う。この状態で
、モータ８７を駆動するとベルト９４を介して歯車９２
が回動する。歯車９２が回転すると、送りねじ６９も回
転し、スライドユニット７６が送りねじ６９に対し相対
移動する（第６図）。位置基準部材３０と押圧部材３１
との間隔が所定値になったところでモータ８７を停止し
、以後このように位置変化した押圧部材３１をもって基
板１の位置決めを行う。

なお、この実施例ではＸ−Ｙテーブル１１が原点復帰す
る度に歯車７２、９２が噛み合う構成にしｔ：が、歯車
９２を可動式にして、必要のある時ｔごけ噛み合わせる
ようにすることもできる。

（ト）発明の効果 本発明では、基板の挾みっけを、Ｘ−Ｙテーブルの外に
設けた外部操作体により、Ｘ−Ｙテーブルの原点復帰と
共に解除するようにしたので、Ｘ−Ｙテーブルの軽量化
を計ることができる。また、エレベータ上において、送
りねじにより押圧部材の位置調整を可能にしたので、ア
クチュエータで送りねじを回動させることにより様々な
サイズの基板の位置決めに速やかに対処できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は基板位置決め装置の概要を示す斜視図、第２図
は基板位置決め装置の部分的に破断した側面図、第３図
乃至第５図は第２図とは異なる角度から見た側面図で一
連の動作を示すもの、第６図は第３図乃至第５図と同様
の側尚図で異なる動作を説明するためのもの、第７図乃
至第１０図は一連の動作を示す平面図、第１１図は基板
の保持機構を示す斜視図である。 １・・・基板、１０・・・基板位置決め装置、１２、１
３・・・ガイドレール、３５・・・エレベータ、１１・
・・Ｘ−Ｙテーブル、３０・・・位置基準部料、６９・
・・送りねじ、７６・・・スライドユニット、８７・・
・モータ（アクチュエータ）、 ３１・・・押圧部材、 ８０・・・ばね、 ８５・・・ローラ（外部操作体）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の両側縁を支持する一対のガイドレールと、
   前記ガイドレールの下に配置されたエレベータと、前記
   ガイドレール及びエレベータを支持するＸ−Ｙテーブル
   と、前記エレベータに支持された位置基準部材と、同じ
   くエレベータに、前記ガイドレールと平行して、軸方向
   スライド可能且つ回動可能に支持された送りねじと、前
   記送りねじに螺合したスライドユニットと、送りねじを
   回転させて、送りねじ上における前記スライドユニット
   の位置を変化させるアクチュエータと、前記スライドユ
   ニットに支持された押圧部材と、前記位置基準部材と押
   圧部材との間で基板の挾みつけが行われるよう、送りね
   じを一方向に附勢するばねと、前記Ｘ−Ｙテーブルの外
   に設けられ、Ｘ−Ｙテーブルの原点復帰動作時、前記ば
   ねの附勢力に抗する力を送りねじに加えて基板の挾みつ
   けを解除する外部操作体とを備えた基板位置決め装置。
2. （２）送りねじを回転させるアクチュエータをＸ−Ｙテ
   ーブルの外に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の基板位置決め装置。