JPH06188598A - 基板の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の大きさに合わせて各部を調節する等の
段取り作業が不要で、しかも基板に無理な力が作用する
ことのないようにする。 【構成】 コンベア１７により搬送されてきた基板１６
はストッパ２５に当接して停止する。すると、サーボモ
ータ３０によりねじ棒２９が回転され、このねじ棒２９
の回転に伴って押圧部材２８が矢印Ｃ方向に移動する。
押圧部材２８が基板１６に当接してガイド板１９ｂに押
し付ける。すると、荷重センサ３１により検出される押
圧力が増大し、その押圧力が設定値になると、サーボモ
ータ３０が停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の実装等のた
めに、コンベアにより搬送されてきた基板を位置決めす
るための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の位置決め装置の一例を図
１３に示す。同図において、一対のガイドレール１，２
の内側には、図示はしないが一対の幅の狭いコンベアベ
ルトが設けられており、基板３はこのコンベアベルトに
乗せられて矢印Ａ方向に搬送される。上記一対のガイド
レール１，２は搬送される基板３のガイドをなすもの
で、一方のガイドレール１はねじ機構４のハンドル５を
回すことによって矢印Ｂ方向に移動可能に構成されてお
り、これによって一対のガイドレール１，２の間隔を、
基板３の幅寸法に応じて調節できるようにしている。

【０００３】基板３がコンベアベルトによりストッパ６
に当接する位置まで搬送されると、図示しないバックア
ッププレートが上昇して基板３を受け支持すると共に、
このバックアッププレートに設けられた一対の位置決め
ピン７，７が基板３に形成された基準孔８，８に嵌入す
る。これにより、基板３の位置決めがなされ、この位置
決め状態において基板３に電子部品が装着される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の位置決め装置では、基板３を正確に位置決めす
るために、基準孔８，８に位置決めピン７，７を嵌入さ
せるには、基板３がコンベアベルトにより搬送されてき
た段階で、或る程度の位置決めがなされている必要があ
る。

【０００５】そのためには、ガイドレール１とガイドレ
ール２の間隔を基板３の幅寸法に合わせておく必要があ
る。従って、位置決めする基板の大きさが異なると、そ
の度に、一対のガイドレール１，２の間隔寸法を基板の
幅寸法に応じて調節したり、ピン７，７の間隔を基板の
基準孔の間隔に応じて調節したりする、という段取り作
業を行わねばならず、面倒である。しかも、ガイドレー
ル１，２の間隔を間違えたり、ピン７，７の間隔を間違
えたりすると、基板に無理な力が作用し、破損するおそ
れがある。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、基板の大きさに合わせて各部を調節す
るという段取り作業が不要で、しかも基板に無理な力が
作用するおそれがない基板の位置決め装置を提供するに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の基板の位置決め装置は、コンベアにより搬
送されてきた基板を、搬送方向と交差する方向に移動す
る押圧部材により位置決め基準部に押し付けて位置決め
するものにおいて、モータと、このモータの回転を前記
押圧部材の移動に変換する手段と、前記押圧部材に設け
られ当該押圧部材が基板に及ぼす押圧力を検出する荷重
センサと、この荷重センサにより検出された荷重が所定
値以上になったとき前記モータを停止させる制御手段と
を具備してなることを特徴とするものである。この場
合、荷重センサは位置決め基準部に設けても良い。

【０００８】

【作用】上記手段によれば、ピンを基板の基準孔に嵌入
して位置決めする方式ではないから、コンベアの搬送中
に基板をガイドレールにより位置規制する必要性がな
い。また、基板に対する押圧部材の押圧力が所定値以上
になると、そこでモータが停止するから、基板に無理な
力が作用するおそれがない。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を部品実装装置
に適用して図１ないし図５を参照しながら説明する。

【００１０】部品実装装置の概略構成を図４により説明
するに、同装置は、直交座標型ロボット１１に設けられ
たヘッド１２を備え、このヘッド１２により部品供給部
１３に配置された電子部品１４を把持し、この電子部品
１４を本発明に係る位置決め装置１５により位置決めさ
れた基板１６に装着する構成のものである。

【００１１】上記位置決め装置１５は、図１ないし図３
に示すように、基板１６を搬送するコンベア１７を備え
ている。このコンベア１７は部品実装装置のベース１８
に取り付けられた一対のガイド板１９ａ，１９ｂ間に設
けられ、前工程装置から送られてくる基板１６を位置決
め部分に搬入する搬入側コンベア１７Ａと、基板１６の
位置決め部分に設けられた中間コンベア１７Ｂと、電子
部品１４を実装した後の基板１６を次工程装置に送る搬
出側コンベア１７Ｃとから構成されている。

【００１２】コンベア１７のうち、搬入側コンベア１７
Ａおよび搬出側コンベア１７Ｃは共にコンベアベルト２
０，２１により構成され、このコンベアベルト２０，２
１は図示しないモータにより駆動される。また、中間コ
ンベア１７Ｂは、両端部が一対のガイド板１９ａ，１９
ｂに回転可能に支持された複数のコンベアローラ２２に
より構成されている。なお、これらコンベアローラ２２
は、図示しないモータによりベルト伝動機構等により回
転駆動されるように構成されている。

【００１３】部品実装装置のベース１８には、中間コン
ベア１７Ｂの下方に位置してフレーム２３が配設されて
いる。このフレーム２３のうち、中間コンベア１７Ｂの
搬送方向側終端部に対応する部位のガイド板１９ａ側に
は、エアシリンダ２４が取り付けられ、このエアシリン
ダ２４のロッド２４ａに、搬送されてくる基板１６を係
止するストッパ２５が取り付けられている。また、フレ
ーム２３には、ストッパ２５の近傍に位置して基板検出
センサ２６が取り付けられている。なお、基板検出セン
サ２６は例えば反射形の光センサにより構成されてい
る。

【００１４】フレーム２３には、コンベアローラ２２の
相互間に位置してガイドバー２７が複数本取り付けられ
ている。このガイドバー２７には、押圧部材２８がコン
ベア１７の搬送方向と交差する方向、例えば直交する方
向に移動可能に支持されている。また、フレーム２３に
は、複数本のねじ棒２９が各ガイドバー２７の上方に位
置するようにして回転可能に設けられていると共に、各
ねじ棒２９を正逆回転駆動するサーボモータ３０が取り
付けられている。そして、ねじ棒２９は押圧部材２８に
設けられたナット（図示せず）に螺合されており、従っ
て各押圧部材２８は、各ねじ棒２９がサーボモータ３０
により正逆回転されると、その回転方向に応じて矢印Ｃ
方向および矢印Ｃとは反対方向に移動するようになって
いる。そして、各押圧部材２８は、矢印Ｃ方向に移動さ
れると、ストッパ２５に係止された基板１６に当接する
ようになっており、この基板１６に当接する上端部に
は、例えば圧電式力センサからなる荷重センサ３１が装
着されている。

【００１５】一方、図５は制御構成を示すもので、同図
の制御手段たる制御装置３２はマイクロコンピュータを
含んで構成されており、この制御装置３２には、基板検
知センサ２６、荷重センサ３１の検出信号が入力され
る。そして、制御装置３２はこれら検出信号および予め
設定されたプログラムに基づいて各サーボモータ３０お
よびエアシリンダ２４の圧縮空気供給路の切換用電磁弁
３３を制御する。

【００１６】ここで、制御装置３２には、操作盤３５か
ら基板１６の大きさのデータを入力できるように構成さ
れている。制御装置３２は、基板１６の位置決め時にお
いては、入力された基板１６の大きさのデータに基づ
き、押圧部材２８が基板１６に接する直前の位置までは
高速移動し、その後、低速移動するようにサーボモータ
３０を制御する。そして、制御装置３２は、基板１６の
大きさのデータから押圧部材２８が基板１６に及ぼす押
圧力の最適値を設定し、押圧部材２８の低速移動時に荷
重センサ３１がその最適な押圧力（荷重）を検出したと
き、サーボモータ３０を停止させるようになっている。

【００１７】また、制御装置３２は、基板１６の大きさ
のデータに基づいて、押圧部材２８が基板１６に接する
前の位置にあると判断される場合において、荷重センサ
３１が所定値以上の荷重を検出したときには、サーボモ
ータ３０を停止させると共に、図３５に示す報知器３５
を作動させるようになっている。なお、制御装置３２
は、サーボモータ３０に設けられたロータリエンコーダ
３０ａから入力される検出信号により押圧部材２８の位
置を検知するように構成されている。

【００１８】次に上記構成の作用を説明するに、今、図
示しない前工程装置から部品実装装置に基板１６が供給
されたとすると、その基板１６は、搬入側コンベア１７
Ａのベルト２０により矢印Ｄ方向に搬送され、中間コン
ベア１７Ｂのコンベアローラ２２に移される。そして、
基板１６はコンベアローラ２２の回転によって矢印Ｄ方
向に搬送され、エアシリンダ２４により上方に移動され
た状態にあるストッパ２５に係止されて停止する。

【００１９】基板１６がストッパ２５に係止される位置
まで送られてくると、基板検知センサ２６が検出信号を
出力するため、制御装置３２が各サーボモータ３０を正
方向に高速回転させて各押圧部材２８を高速度で矢印Ｃ
方向に移動させる。押圧部材２８が基板１６の直ぐ近く
まで移動すると、制御装置３２はサーボモータ３０を低
速回転に切り替えて押圧部材２８を低速移動させる。こ
の低速移動により、押圧部材２８が基板１６に当接して
該基板１６を位置決め基準部たるガイド板１９ｂに押し
付けるようになる。基板１６がガイド板１９ｂに押し付
けられると、押圧部材２８が基板１６に及ぼす押圧力が
次第に増加するが、その押圧力（荷重）は荷重センサ３
１により検出されて制御装置３２に入力される。そし
て、荷重センサ３１の検出荷重が基板１６に最適な荷重
になると、制御装置３２がサーボモータ３０を停止させ
る。

【００２０】以上のように、コンベアローラ２２がその
搬送力により基板１６をストッパ２５に押し付けると共
に、押圧部材２８が基板１６をガイド板１９ｂに押し付
けることにより、基板１６は直交する２方向の位置決め
がなされることとなって正規の位置にセットされる。こ
の状態で、部品実装装置のヘッド１２が動作して電子部
品１４を基板１６の所定位置に装着する。

【００２１】電子部品１４の装着を終えると、制御装置
３２がサーボモータ３０を高速度で逆方向に回転させて
押圧部材２８を高速で矢印Ｃとは反対方向に移動させて
原位置に戻すと共に、電磁弁３３を切り替え動作させて
エアシリンダ２４によりストッパ２５を下降させる。こ
れにより基板１６の係止が解除されるため、基板１６が
コンベアローラ２２により矢印Ｄ方向に移動され、そし
て搬出側コンベアのベルト２１により部品実装装置から
次工程装置へと搬出される。

【００２２】このように本実施例によれば、押圧部材２
８により基板１６をガイド板１９ｂに押し付けて位置決
めする構成であるので、従来のピンを基板の基準孔に嵌
入させて位置決めを行う構成のものとは異なり、中間コ
ンベア１７Ｂに搬送されてきたときの基板１６の位置が
幅方向（図１で上下の方向）にずれていても位置決めで
きる。このため、ガイド板１９ａ，１９ｂの間隔を基板
１６の幅寸法に合わせて調節する等の段取り作業を行わ
ずとも済む。

【００２３】また、押圧部材２８により基板１６をガイ
ド板１９ｂに押し付ける際、荷重センサ３１により検出
される押圧力がその基板１６にとって最適な押圧力にな
ると、サーボモータ３０が停止し、押圧力がそれ以上増
加しないようになされるので、基板１６に無理な力が作
用して破損するというおそれがない。

【００２４】なお、上記実施例では、荷重センサ３１を
押圧部材２８に設けたが、荷重センサ３１を位置決め基
準部たるガイド板１９ｂに各押圧部材２８に一対一の関
係で設け、荷重センサ３１が所定の押圧力を検出したと
き、その押圧部材２８を駆動するサーボモータ３０を停
止させるように構成しても良い。

【００２５】図６は押圧部材に設けられる荷重センサと
して歪ゲージにより構成した本発明の第２の実施例を示
す。同図に示すように、押圧部材３６の上端部分には、
左右方向に貫通する略「エ」字形の孔３７が形成されて
いる。そして、押圧部材３６の上端部の前後両面には、
孔３７の上下両端部分に対応位置して計４個の歪ゲージ
３８が取着されている。これら歪ゲージ３８はブリッジ
接続され、押圧部材３６の変形を電圧信号として出力す
るように構成されている。このように押圧部材３６に直
接歪ゲージ３８を取着しても、基板１６に与える押圧力
を検出できるものである。

【００２６】図７ないし図９は本発明の第３の実施例を
示すもので、これら図７ないし図９に前記第１の実施例
を示す図１ないし図３と同一機能部分には同一符号を付
して詳細な説明を省略し、以下に異なる部分を説明す
る。

【００２７】この実施例では、押圧部材２８は２個のみ
設けられている。このうち左側の押圧部材２８のねじ棒
２９はストッパ２５の近傍の定位置に配設されている。
一方、右側の押圧部材２８のねじ棒２９はコンベア１７
の搬送方向に沿う方向（矢印Ｄ方向および矢印Ｄとは反
対方向）に位置変換可能に設けられており、従って右側
の押圧部材２８は搬送方向に沿う方向に位置を変換でき
るようになっている。

【００２８】ここで、右側の押圧部材２８の位置変換構
成につき説明する。すなわち、フレーム２３には、スラ
イド台３９がコンベア１７の搬送方向に沿った方向に往
復移動可能に設けられていると共に、コンベア１７の搬
送方向に沿った方向に延びるねじ棒４０が設けられてい
る。このねじ棒４０はスライド台３９に設けられた図示
しないナットに螺合され、フレーム２３に取り付けられ
たサーボモータ４１により正逆回転駆動されるようにな
っている。

【００２９】スライド台３９には、ガイドバー２７およ
びねじ棒２９が設けられており、ガイドバー２７には可
動板４２が支持されている。そして、ねじ棒２９は可動
板４２に設けられたナット（図示せず）に螺合されてお
り、従ってねじ棒２９の回転により可動板４２が移動す
る。可動板４２には、エアシリンダ４３が設けられてい
て、このエアシリンダ４３のロッド４３ａに押圧部材２
８が取り付けられている。

【００３０】このように構成した本実施例では、左側の
押圧部材２８により基板の左側を押圧し、右側の押圧部
材２８により基板の右側を押圧する。そして、基板が十
分に長い場合には、右側の押圧部材２８を図７に示す位
置にセットしておく。基板が短い場合には、その長さに
応じた量だけスライド台３９を左方に移動させて押圧部
材２８の位置を変換する。

【００３１】この位置変換を行う場合、まずエアシリン
ダ４３により押圧部材２８を下降させて、スライド台３
９の移動時に押圧部材２８がコンベアローラ２２に当た
ることのないようにする。この状態で、サーボモータ４
１によりねじ棒４０を回転させてスライド台３９を移動
させ、所定距離移動したところでサーボモータ４１を停
止させる。そして、エアシリンダ４３により押圧部材２
８を上昇させる。

【００３２】このように構成した本実施例によれば、基
板の長さが長短異なっても、２個の押圧部材２８で基板
の左右両側を押圧することができる。このため、２個の
押圧部材２８で基板の長さの長短変化に対応でき、押圧
部材２８の個数を削減することができる。

【００３３】図１０ないし図１２は本発明の第４の実施
例を示すもので、上述の第３の実施例と同一機能部分に
は同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下に異なる
部分のみ説明する。

【００３４】右側の押圧部材２８には、接触部としての
略「Ｌ」字形の接触片４４が軸４５により揺動可能に設
けられている。この接触片４４は基板の角部の互いに直
交する２辺に接触するようになっており、各接触面には
荷重センサ３１，３１が設けられている。

【００３５】また、左側の押圧部材２８は右側のコンベ
ア１７の搬送方向に沿う方向に位置変換可能に構成され
ている。この位置変換構成は右側の押圧部材２８のそれ
と同一であるので、右側の構成部品と同一部品には同一
符号を付して説明を省略する。この左側の押圧部材２８
のスライド台３９には、ストッパ２５のエアシリンダ２
４および基板検出センサ２６が設けられている。

【００３６】この構成において、右側の押圧部材２８は
前述の第３の実施例で説明したと同様にスライド台３９
の移動により基板の長さに応じた位置にセットされる。
その後の基板の位置決め時には、ねじ棒４０によりスラ
イド台３９を矢印Ｅ方向に移動させると共に、ねじ棒２
９により可動板４２を矢印Ｃ方向に移動させる。これに
より、接触片４４が基板の角部の２辺を押圧し、基板を
ガイド板１９ｂに押し付けると共に、ストッパ２５に押
し付ける。この場合、矢印Ｃ方向の押圧力を検出する荷
重センサ３１の検出圧力が設定値になるとサーボモータ
３０が停止し、矢印Ｅ方向の押圧力を検出する荷重セン
サ３１の検出圧力が設定値になると、サーボモータ４１
が停止するようになっている。

【００３７】また、図１０に示す基板４５のように切欠
部４５ａがある場合には、左側のスライド台３９を切欠
４５ａの深さ相当分だけ右方に移動させる。この場合
も、押圧部材２８、ストッパ２５がコンベアローラ２２
に当たらないようにするために、これらをエアシリンダ
２４、４３により下降させておくものである。

【００３８】このように本実施例によれば、右側の押圧
部材２８の接触片４４により基板を２方向から押圧する
ので、位置決め基準部たるストッパ２５にも所定の押圧
力で押し付けることができ、位置決め精度が良くなる。
また、切欠４５ａを有した基板４５の場合でも、その基
板４５を左側に寄り過ぎないようにすることができ、基
板４５がヘッド１２の動作範囲から外れた部位で位置決
めされるという不具合を生ずるおそれがない。なお、第
３および第４の実施例においても、荷重センサ３１は位
置決め基準部たるガイド板１９ｂおよびストッパ２５に
設けるようにしても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば次の
ような効果を得ることができる。

【００４０】請求項１記載の基板の位置決め装置では、
搬送方向と交差する方向に移動する押圧部材により基板
を位置決め基準部に押し付けて位置決めすると共に、荷
重センサにより検出された荷重が所定値以上になったと
き押圧部材を移動させるためのモータを停止させる構成
としたので、コンベアの搬送中に基板を位置規制する必
要性がなくなるので、基板の大きさに合わせてガイドレ
ールの幅を変更する等の段取り作業を省略することがで
き、また基板に無理な押圧力が作用するおそれがなく、
破損のおそれがなくなる。

【００４１】請求項２記載の基板の位置決め装置では、
押圧部材を、コンベアの搬送方向に沿う方向に位置変換
可能に構成したことにより、押圧部材の個数を少なくす
ることができる。

【００４２】請求項３記載の基板の位置決め装置では、
押圧部材に基板の角部の二辺に当接して該基板を互いに
交差する二方向に押圧する構成としたことにより、基板
の位置決め精度を高めることができる。

【００４３】請求項４記載の基板の位置決め装置では、
基板の搬送方向側の端部を係止するストッパを、コンベ
アの搬送方向と交差する方向に位置変換可能に設ける構
成としたことにより、基板に切欠が設けられていても、
通常の位置決めを行う部位から基板が大きくずれるおそ
れがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す要部の概略的な平
面図

【図２】概略的な縦断正面図

【図３】概略的な縦断側面図

【図４】部品実装装置の斜視図

【図５】制御構成を示すブロック図

【図６】本発明の第２の実施例を示すもので、（ａ）は
押圧部材の部分正面図、（ｂ）は同側面図

【図７】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】図３相当図

【図１０】本発明の第４の実施例を示す図１相当図

【図１１】図２相当図

【図１２】図３相当図

【図１３】従来例を示す図１相当図

【符号の説明】

１２はヘッド、１４は電子部品、１５は位置決め装置、
１６は基板、１７はコンベア、１８はベース、１９ｂは
ガイド板（位置決め基準部）、２２はコンベアローラ、
２５はストッパ（位置決め基準部）、２８は押圧部材、
２９はねじ棒、３０はサーボモータ、３１は荷重セン
サ、３２は制御装置（制御手段）、３６は押圧部材、３
９はスライド台、４０はねじ棒、４１はサーボモータ、
４２は可動板、４４は接触片（接触部）である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベアにより搬送されてきた基板を、
   搬送方向と交差する方向に移動する押圧部材により位置
   決め基準部に押し付けて位置決めするものにおいて、モ
   ータと、このモータの回転を前記押圧部材の移動に変換
   する手段と、前記押圧部材に設けられ当該押圧部材が基
   板に及ぼす押圧力を検出する荷重センサと、この荷重セ
   ンサにより検出された荷重が所定値以上になったとき前
   記モータを停止させる制御手段とを具備してなる基板の
   位置決め装置。
2. 【請求項２】 コンベアにより搬送されてきた基板を、
   搬送方向と交差する方向に移動する押圧部材により位置
   決め基準部に押し付けて位置決めするものにおいて、モ
   ータと、このモータの回転を前記押圧部材の移動に変換
   する手段と、前記位置決め基準部のうち前記基板が押し
   付けられる部分に設けられ当該基板が位置決め基準部に
   及ぼす押圧力を検出する荷重センサと、この荷重センサ
   により検出された荷重が所定値以上になったとき前記モ
   ータを停止させる制御手段とを具備してなる基板の位置
   決め装置。
3. 【請求項３】 押圧部材は、コンベアの搬送方向に沿う
   方向に位置変換可能であることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の基板の位置決め装置。
4. 【請求項４】 ２台のモータにより、コンベアの搬送方
   向と交差する方向、およびその搬送方向に沿う方向とに
   往復移動される押圧部材を備え、この押圧部材には、基
   板の角部の二辺に当接して該基板を互いに交差する二方
   向に押圧するための接触片が回動可能に設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の
   基板の位置決め装置。
5. 【請求項５】 基板の搬送方向側の端部を係止するスト
   ッパが、コンベアの搬送方向に沿う方向に位置変換可能
   に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれかに記載の基板の位置決め装置。