JPH0364988A - 基板バックアップ装置 - 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、例えば抵抗器、コンデンサあるいはトランジ
スタ等のチップ化した電子部品（以下、これをチップ部
品という）をプリント基板の所定位置に装着する電子部
品自動装着機などに組み込まれてチップ部品実装前のプ
リント基板を水平保持する基板バックアップ装置の改良
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の電子部品の自動装着機においては１例え
ば特開昭５９−２９４９２号公報等に開示されているよ
うな構成を有する基板バックアップ装置が公知である。

このような従来の基板バックアップ装置にあっては、Ｘ
−Ｙ方向に移動制御されるＸ−Ｙテーブル上に基板支持
テーブルを昇降制御自在に設け、この基板支持テーブル
上に互いに対向させて設置された左右一対の基板搬送シ
ュート間に、基板送り機構から搬送されたプリント基板
の幅方向の両端を支持させるとともに、この°一対の基
板搬送シュート間に相当する前記基板支持テーブル上に
複数本のバックアップピンを取外し交換可能に植設し、
これらのバックアップピンを前記プリント基板の裏面に
当接させてバックアップすることにより、プリント基板
の反りを防止して水平に位置決め保持し得るような構成
となっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した従来の基板バックアップ装置で
は、単にバックアップピンをプリント基板の裏面に当接
させることによりバックアップしていることから、プリ
ント基板自体に上反りがあると、プリント基板が上反り
状態のまま位置決め保持されて、プリント基板を水平に
保持することが困難である。

このため、特にプリント基板が上反り状態のままバック
アップビンこの間に隙間を持たせて位置決め保持されて
いると１例えばチップ部品を仮固定するための接着剤を
プリント基板上の所定位置に塗布ノズルで塗布する場合
、塗布ノズルの下降に伴いプリント基板が押圧変形され
て、接着剤塗布後の塗布ノズルの上昇で元の上反り状態
を維持するように弾発的に跳ね返ることから、・塗布さ
れた接着剤が飛び散ったり、塗布ノズルの移動と共にプ
リント基板が移動して接着剤の糸引き現象が生じたり、
あるいはプリント基板の裏面に先付は部品が装着されて
いると、この先付は部品が脱落し易いといった問題があ
った。

［発明の目的］ 本発明は、上記の事情のもとになされたもので。

プリント基板を確実に水平保持することができるように
した基板バックアップ装置を提供することを目的とした
ものである。

［課題を解決するための手段］ 上記した目的を遠戚するために、本発明は、Ｘ−Ｙ方向
に移動制御されるＸ−Ｙテーブルと、このＸ−Ｙテーブ
ル上に昇降制御可能に設置された基板支持テーブルと、
この基板支持テーブル上に互いに対向させて設置されか
つそれらの間にプリント基板が搬送支持される左右一対
の基板搬送シュートと、この左右一対の基板搬送シュー
ト間に相当する基板支持テーブル上に設置されかつ前記
左右一対の基板搬送シュート間に搬送支持された前記プ
リント基板の裏面を真空吸着してバックアップする複数
本のバックアップピンが上面に着脱可能に植設されたバ
ックアップベースと、このバックアップベースのバック
アップビンに前記プリント基板を押圧可能とする上下動
部材とから構成したものである。

［作　　用］ すなわち、本発明は、プリント基板に上反りがあっても
、左右一対の基板搬送シュート間に相当する基板支持テ
ーブル上のバックアップビンにプリント基板の凸状に反
った上面を、上下動部材である、例えばプリント基板上
の所定位置に接着剤を塗布する塗布ノズル等で押し下げ
ることにより、各々のバックアップビンの吸着作用でプ
リント基板の上反りが吸収される。

［実　施　例］ 以下、本発明を図示の実施例を参照しながら詳細に説明
する。

第１図及び第２図に示すように、図中（１）はプリント
基板（Ｐ）上の所定の位置に図示しないチップ部品を仮
固定するための接着剤が塗布される自動接着剤塗布機本
体、（２）はこの自動接着剤塗布機本体（１）の上部に
配置された塗布ヘッドである。

この塗布ヘッド（２）は、ホルダ（３）と、このホルダ
（３）に支持された図示しない加圧供給源により加圧さ
れる接着剤収納容器（４）と、この接着剤収納容器（４
）の先端部に形成した上下動部材である塗布ノズル（５
）と、前記ホルダ（３）を上下方向のＺ方向に案内する
ガイド軸（６）と、このガイド軸（６）に案内されたホ
ルダ（３）を昇降移動させる送りネジ軸（７）と、この
送りネジ軸（７）をプーリ（８ａ）（８ａ）及びベルト
（８ｂ）を介して正逆回転駆動させて前記塗布ノズル（
５）を上下動させるサーボモータ（９）とからなってい
る。

また、図中（１０）は前記塗布ヘッド（２）の下部に配
置された基板位置決め装置である。この基板位置決め装
置（１０）は、基台（１１）と。

この基台（工１）上に第１のガイドレール（１２）とス
ライダ（１３）及びサーボモータ（工４）を介してＸ方
向に移動可能に載置されたＸ方向移動テーブル（１５）
と、このＸ方向移動テーブル（１５）上に第２のガイド
レール（１６）とスライダ（１７）及びサーボモータ（
１８）を介してＹ方向に移動可能に載置されたＹ方向移
動テーブル（１９）とでＸ−Ｙテーブル（２０）を構成
している。

前記Ｘ−Ｙテーブル（２０）上には、基板支持テーブル
（２１）が設置され、この基板支持テーブル（２１）は
、ガイド軸（２２）を介して第１の昇降装置ｉ！（２３
）により上下方向に昇降制御可能になっていて、この第
１の昇降装置！（２３）は。

支軸（２４）を回動中心として上下方向に回動する圧接
レバー（２５）と二この圧接レバー（２５）を上下方向
に押し上げ回動させる駆動用シリンダ（２６）と、前記
圧接レバー（２５）の自由端部に設けられかつ前記基板
支持テーブル（２１）の下部に圧接させてなる圧接軸（
２７）とで構成されている。

さらに１図中（２８）　　（２８）は前記基板支持テー
ブル（２１）上に互いに対向させて設置された左右一対
の基板搬送シュートで、それらの上端部には、搬送ベル
ト（２９）（２９）が組み込まれた基板支持用搬送路（
３０）　　（３０）が形成され、これら搬送路（３０）
（３０）間には、第１図実線矢印で示すように、上流側
シュート（４０）（４０）から搬送ベルト（４１）を介
して搬送されるプリント基板（Ｐ）が搬送支持されるよ
うになっている。なお１図中（４２）　　（４２）は前
記搬送路（３０）（３０）の下流側に設置した下流側シ
ュートで、前記搬送路（３０）　　（３０）から搬送ベ
ルト（２９）　　（２９）を介して搬送される接着剤塗
布後のプリント基板（Ｐ）を搬送ベルト（４３）を介し
て次の図示しないチップ部品の自動装着機側に搬送する
ようになっているものである。

そして、図中（５０）は前記左右一対の基板搬送シュー
ト（２８）（２８）間に相当する基板支持テーブル（２
１）上に設置された基板バックアップ装置である。

この基板バックアップ装置！（５０）は、第３図に示す
ように、中空部（５２）からなるバックアップベース（
５１）と、このバックアップベース（５１）の上面に前
記中空部（５２）に連通させて開口形成した複数個の取
付孔（５３）・・・と。

これら各々の取付孔（５３）・・・にそれぞれネジ込み
等により着脱交換可能に植設された複数本のバックアッ
プビン（５４）　　（５６）　　・・・とからなってい
るとともに、これら各々のバックアップビン（５４）（
５６）は、前記バックアップベース（５１）の中空部（
５２）に連通ずる貫通通路（５５）が形成された後述す
る吸着機能を持たせたプリント基板（Ｐ）を吸着保持す
る吸着用バックアップビン（５４）と、単なるプリント
基板（Ｐ）を支持する支持用バックアップピン（５６）
とを必要に応じて適宜混在させてなり、これらの組合せ
本数を調整することによって、プリント基板（Ｐ）への
吸着力の調整を図るようになっているもので、前記バッ
クアップビン（５４）（５６）が植設されない取付孔（
５３）には、栓体（５７）が脱着可能に密栓されるよう
になっている。

すなわち、前記バックアップベース（５１）の上面に植
設された各々の吸着用のバックアップビン（５４）は、
前記バックアップベース（５１）の中空部（５２）を、
図示しない真空駆動源に接続することにより、その真空
吸引作用で吸着機能を持たせてなる構成を有するもので
ある。

また１図中（６０）は前記基板バックアップ装置（５０
）を上下方向のＺ方向に自動的に昇降させる第２の昇降
装置で、前記バックアップベース（５１）を上下方向の
２方向に案内するガイド軸（６１）と、このガイド軸（
６１）を介して前記バックアップベース（５１）を昇降
させる送りネジ軸（６２）と、この送りネジ軸（６２）
をプーリ（６３）（６３）及びベルト（６４）を介して
正逆回転駆動させるサーボモータ（６５）とからなって
いる。

この第２の昇降装置ｆ（６０）は、第４図に示すように
、前記バックアップベース（５１）を上昇させることに
より、前記吸着用のバックアップピン（５４）及び支持
用のバックアップビン（５６）をプリント基板（Ｐ）の
底面の任意の個所に当接させ、かつ前記吸着用のバック
アップビン（５４）で真空吸着保持してバックアップし
、これによって、プリント基板（Ｐ）の下反りを吸収可
能にしてなる一方、前記バックアップベース（５１）を
プリント基板（Ｐ）の厚さに応じて昇降調整することに
より、前記基板支持テーブル（２１）上の基板搬送シュ
ート（２ｓ）　　（２８）に搬送支持されたプリント基
板（Ｐ）の上面基準レベルを位置決めし、従来のような
プリント基板（Ｐ）の厚さ毎のバックアップビンの交換
を不要にしている。

また、図中（７０）は前記基板支持テーブル（２１）の
上部に設置した反射型の基板検出センサで、前記基板支
持テーブル（２１）上の基板搬送シュート（２８）　　
（２８）に搬送支持されたプリント基板（Ｐ）の上面基
準レベルを検出してセット完了状態を検出してなるもの
である。

すなわち、前記第１の昇降装置！（２３）は、第５図に
示すように、その下降動作により、前記基板支持テーブ
ル（２１）を所定の基準レベル位置に調整し、この位置
でＸ−Ｙテーブル（２０）の移動を可能にして、第６図
に示すように、自動接着剤塗布機本体（１）の上部に配
置された塗布ヘッド（２）によりプリント基板（Ｐ）へ
の接着剤の塗布が行なわれるようになっている。

ところで、前記吸着用バックアップピン（５４）の貫通
通路（５５）の開口端部であるバックアツプ面（５５ａ
）は、第７図（イ）（ロ）に示すように皿座グリしたり
、第８図（イ）（ロ）に示すように深座グリしたり、あ
るいは、第９図（イ）（ロ）に示すように、その開口端
部にゴム等の弾性体などの開口径の異なるキャップ（５
８）を着脱交換可能に取付けるなどすることにより、プ
リント基板（Ｐ）への吸着面積を増大させて吸着力を増
すようにすることも可能である。

なお、上記の実施例においては、前記基板バックアップ
装置！（５０）を昇降させる第２の昇降装ｆｉｌ（６０
）を自動化したが、この第２の昇降装置（６０）を自動
制御するサーボモータ（６５）に代えて、第１０図に示
すように、ハンドル（６６）の操作により手動で行なう
ようにしても良い。

次に、この発明に係る接着剤塗布装置等に組み込まれる
基板位置決め装！！（１０）の動作を、第１１図から第
１５図に基づいて説明する。

第１１図は前記基板位置決め装置（１０）の制御ブロッ
クを示すものであり、各種のデータ及び情報に基づいて
制御を行なう中央処理装置であるＣＰＵ　（１００）に
は、制御プログラムなどが予め記憶されているＲＯＭ　
（２００）、設定情報を記憶するＲＡＭ　（３００）　
、インターフェイス（４００）、入力操作部（５００）
及びモニターテレビ（６００）がそれぞれ接続され、前
記入力操作部（５００）には、数字キー（５０１）、カ
ーソル指示キー（５０２）、セットキー（５０３）、前
記モニターテレビ（６００）の第１及び第２の画面選択
キー（５０４）　　（５０５）及びスタートキー（５０
６）などの各種操作キーから構成されている。

そして、前記インターフェイス（４００）には、Ｘ−Ｙ
テーブル（２０）のサーボ−１−−１（１４）及び（１
８）をそれぞれ駆動制御するＸ−Ｙテーブル駆動部（４
０１）、前記基板支持テーブル（２工）を昇降させる第
１の昇降装置（２３）の駆動シリンダ（２６）を駆動制
御するヘッド駆動部（４０２）及び基板バックアップ装
置（５０）のバックアップベース（５１）を昇降させる
第２の昇降装置（６０）のサーボモータ（６５）を駆動
制御するバックアップベース駆動部（４０３）、さらに
はタイマー（４０４）、基板検出センサ（７０）　、前
記吸着用バックアップビン（５４）による基板吸着状態
を検知する真空検出スイッチ（４０５）、前記バックア
ップベース（５１）の中空部（５２）を真空にする真空
源に接続された真空ソレノイドバルブ（４０６）及び異
常警報器（４０７）等がそれぞれ接続されている。

すなわち、前記基板位置決め装置（１０）を動作させる
には、第１の画面選択キー（５０４）を操作することに
より、モニターテレビ（６００）に、第１２図に示すよ
うな画面を呼出し、カーソル指示キー（５０２）で任意
の表示位置を指定し、数字キー（５０１）を用いてデー
タの設定を行なう。

このようにして、塗布動作の順序を示すステップ毎にＸ
座標データ、Ｙ座標データ及び角度データが数値的に表
された接着剤の塗布位置の塗布データと、基板のバック
アップ位置の基板バックアップデータであるＮＧデータ
（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ＣｏｎｔｒｏｌＤａｔａ）が、
プリント基板（Ｐ）の種類毎に設定され、ＲＡＭ　（３
００）に格納される。

そして、第２の画面選択キー（５０５）を操作して、第
１３図に示すような扱うべきプリント基板（Ｐ）の種類
毎（Ｎｏ、１〜Ｎ）の厚さデータ（ＰＣＢＩ〜Ｎ）をモ
ニターテレビ（６００）に表示させ、再びカーソル指示
キー（５０２）及び数字キー（５０１）を用いて各プリ
ント基板（Ｐ）の厚さを種類毎に設定してＲＡＭ　（３
００）に格納する。

また、カーソル指示キー（５０２）でｒＮｏ、Ｊを指定
して、セットキー（５０３）を押すことにより、基板を
選択する。

この状態で、スタートキー（５０６）を押すと。

運転が開始され、まず、前記基板位置決め装置（１０）
の基板支持テーブル（２１）上の基板搬送シュート（２
８）　　（２８）にプリント基板（Ｐ）を上流側シュー
ト（４０）（４０）を介して搬送し、所定の位置に支持
し、基板検出センサ（７ｏ）でセット完了状態が検出さ
れる。

第１５図は前記基板位置決め装置（１０）の動作制御を
示すフローチャートで、前記基板検出センサ（７０）で
セット完了状態が検出されると。

ＣＰＵ　（１００）はＲＡＭ　（３００）に格納されて
いるＰＣＢデータの中の基板厚みデータを読み込み、こ
の基板厚みデータからＺ方向の移動距離データを算出す
る。

この移動距離データは、バックアップベース（５１）の
待機位置（下限位置）におけるバックアップビン（５４
）（５６）　　・・・の先端から搬送シュート（３０）
　　（３０）の当接面（３０ａ）（３０ａ）までの距離
から基板厚み及び一定の距離を引いた値である。

そして、このように算出した２方向の移動距離データに
基づいて、移動指令をインターフェイス（４００）を介
してバックアップベース駆動部（４０３）へ出力し、こ
のバックアップベース駆動部（４０３）の駆動により、
基板バックアップ装置ｆ（５０）のバックアップベース
（５１）を。

第２図に示す状態から第４図に示す状態に移動させ、前
記基板支持テーブル（２１）上の左右一対の基板搬送シ
ュート（２８）　　（２８）間に支持されたプリント基
板（Ｐ）の裏面に、各々のバックアップビン（５４）　
　（５６）を当接させてバックアップする。

このように、プリント基板（Ｐ）が各々のバックアップ
ビン（５４）（５６）でバックアップされると、第１の
昇降装置（２３〉の駆動で、第５図に示すように、前記
基板支持テーブル（２１）が下降して、左右一対の基板
搬送シュート（２８）（２８）間に支持されたプリント
基板（Ｐ）を下降させるとともに、Ｘ−Ｙテーブル（２
０）の移動を可能にする。

この状態で、ＣＰＵ　（１００）は、基板バックアップ
データのステップ番号を読み込み、次いで、ステップＭ
１０４のＸ、Ｙ座標データを読み込んで、Ｘ−Ｙテーブ
ル駆動部（４０１）に指令を出力り、Ｘ−Ｙテーブル（
２０）を、第１４図に示す基板上のＭ２Ｏ３の位置に移
動させる。

Ｘ−Ｙテーブル（２０）がＭ２Ｏ３の位置に移動して停
止すると、ヘッド駆動部（４０２）に基板吸着のための
下降指令が出力されて、サーボモ−タ（９）により塗布
ヘッド（２）を下降させてプリント基板（Ｐ）を押圧さ
せ、また、真空用ソレノイドバルブ（４０６）をＯＮさ
せて開弁させることにより、吸着用バックアップピン（
５４）による吸着動作が開始される。このとき、タイマ
ー（４０４）が１秒間にセットされており、タイムアツ
プ後、前記ヘッド駆動部（４０２）へ上昇指令を出力し
て、前記塗布ヘッド（２）を上昇させる。この基板押圧
時においては、前記接着剤収納容器（４）には加圧源に
より加圧しないものとする。

このような移動及び押下げ動作を、他の基板バックアッ
プ位置でも行なうべくステップＭ１０５、Ｍ２Ｏ３及び
Ｍ２Ｏ３において同様に繰返し行なって、ＣＰＵ　（１
００）が、第１２図に示すコントロールコマンドｒＢ」
を検出した後、真空検出スイッチ（４０５）がＯＮ状態
、すなわちバックアップビン（５４）によるプリント基
板（Ｐ）の吸着状態が維持されていると、第６図に示す
ように、塗布ヘッド（２）が下降動作し、加圧源によす
加圧される塗布ノズル（５）を介してプリント基板（Ｐ
）上の所定の塗布位［Ｍ１〜１０３への接着剤の塗布動
作が開始される。この場合、真空検出スイッチ（４０５
）がＯＦＦ状態、すなわちバックアップピン（５４）に
よるプリント基板（Ｐ）の吸着状態が不良であると、異
常警報器（４０７）が作動して運転が停止し、動作を終
了させる。

このようにして、プリント基板（Ｐ）への接着剤の塗布
動作が終了して、ＣＰＵ　（１００）がステップＭ１０
３のコントロールコマンド「Ｅ」を検出すると、真空用
ソレノイドバルブ（４０６）がＯＦＦになって閉弁し、
基板への吸着動作が開放され、第１の昇降装置（２３）
が駆動して、前記基板位置決め装置（１０）を、第２図
に示すような初期の原点位置に上昇させ、接着剤塗布後
のプリント基板（Ｐ）の下流側シュート（４２）（４２
）側への排出搬送が行なわれるようになっているもので
ある。

すなわち、この発明は、前記各々のバックアップビン（
５４）に真空吸着機能を施してなるために、プリント基
板（Ｐ）に下反りがある場合には、バックアップベース
（２１）を、プリント基板が支持された左右一対の基板
搬送シュート（２８）（２８）間の一定の基準レベルま
で上昇させることにより、前記各々のバックアップビン
（５４）（５６）でプリント基板を凹状に反った裏面を
押し上げ、その吸着作用と共にプリント基板の下反りの
吸収が可能になる。

また、プリント基板（Ｐ）に上反りがある場合には、バ
ックアップベース（２１）を、プリント基板（Ｐ）が支
持された左右一対の基板搬送シュート（２８）（２８）
間の一定の基準レベルまで上昇させるとともに、プリン
ト基板（Ｐ）の凸状に反った上面を、例えばプリント基
板上の所定位置に接着剤を塗布する塗布ノズル（５）で
押し下げ、かつ各々のバックアップビン（５４）（５６
）による支持及びバックアップビン（５４）の吸着作用
でプリント基板の上反りの吸収が可能になる。

なお、上記したこの発明の実施例では、接着剤塗布装置
を例として挙げ、塗布ノズル（５）を上下動部材として
、その下降によりプリント基板（Ｐ）の押圧動作を行な
ったが、これに限定されるものではなく、他の上下動部
材を設けて行なっても良い。

さらに、この発明の実施例では、接着剤塗布装置を例と
したが、電子部品装着装置にも応用でき、この場合、プ
リント基板への抑圧動作を、接着剤塗布装置における塗
布ノズルに代わり１部品吸着ノズルその他の上下動部材
で行なうことが可能である。

また、前記塗布ノズル（５）によるプリント基板（Ｐ）
への押圧は、４点を例にして説明したが、プリント基板
（Ｐ）の大小に応じて任意の押圧位置及び押圧点数とす
ることができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、プリント
基板に上反りがあっても、左右一対の基板搬送シュート
間に相当する基板支持テーブル上のバックアップピンに
、プリント基板の凸状に反った上面を、上下動部材であ
る、例えばプリント基板上の所定位置に接着剤を塗布す
る塗布ノズル等で押し下げることにより、各々のバック
アップピンの吸着作用でプリント基板の上反りを吸収す
ることができるというすぐれた効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る基板バックアップ装置の一実施例
を示す斜視図、 第２図は同じく要部縦断面にして示す説明図、第３図は
同じくバックアップピンの植設状態を示す要部断面図、 第４図から第６図は基板バックアップ動作状態を示す説
明図、 第７図（イ）（ロ）から第９図（イ）（ロ）はバックア
ップピン開口端面の形態を平面及び縦断側面でそれぞれ
示す説明図、 第１０図は同じく基板バックアップ装置の他の実施例を
要部縦断面にして示す説明図、第１１図は同じく基板バ
ックアップ制御動作の制御ブロック図 第１２図は同じくモニターテレビに画面表示される基板
バックアップ制御動作におけるＮＣデータの説明図、 第１３図は同じくモニターテレビに画面表示されるＰＣ
Ｂデータを示す説明図、 第１４図は同じく基板バックアップ制御動作におけるＮ
Ｃデータに基づくプリント基板上の接着剤の塗布位置及
び基板バックアップ位置の設定状態を示す説明図。 第１５図は同じく基板バックアップ制御動作を示すフロ
ーチャート である。 （１）自動接着剤塗布機本体、 （２）塗布ヘッド、 （５）上下動部材（塗布ノズル）、 （１０）基板位置決め装置。 （２０）Ｘ−Ｙテーブル。 （２１）基板支持テーブル、 （２３）第１の昇降装置、 （２８）　　（２８）基板搬送シュート、（５０）基板
バックアップ装置、 （５１）バックアップベース。 （５２）中空部、　　　　　（５３）取付孔。 （５４）吸着用バックアップビン、 （５５）貫通通路、 （５６）支持用バックアップビン。 （６０）第２の昇降装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）　Ｘ−Ｙ方向に移動制御されるＸ−Ｙテーブル
   と、このＸ−Ｙテーブル上に昇降制御可能に設置された
   基板支持テーブルと、この基板支持テーブル上に互いに
   対向させて設置されかつそれらの間にプリント基板が搬
   送支持される左右一対の基板搬送シュートと、この左右
   一対の基板搬送シュート間に相当する基板支持テーブル
   上に設置されかつ前記左右一対の基板搬送シュート間に
   搬送支持された前記プリント基板の裏面を真空吸着して
   バックアップする複数本のバックアップピンが上面に着
   脱可能に植設されたバックアップベースと、このバック
   アップベースのバックアップピンに前記プリント基板を
   押圧可能とする上下動部材とからなることを特徴とする
   基板バックアップ装置。