JPH09148796A - 回路基板保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板の反りと振動を低減して、回路基板
上に電子部品を安定して装着できる回路基板保持装置を
実現する。 【解決手段】 可動ガイド８ｂが押上部１６によって保
持板９の上昇と連動して上昇し、固定ガイド８ａと可動
ガイド８ｂによって回路基板３の端部を挟持すると同時
に、保持板９の複数のバックアップピン１０により回路
基板３の下面を支持する構成とすることにより、回路基
板３の反りを矯正し、電子部品装着時やＸＹ移動時の振
動を低減し、安定した電子部品装着を実現することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クリーム半田や接
着剤があらかじめ印刷あるいは塗布された回路基板上に
その回路パターンに合わせてチップ形電子部品（以下電
子部品と呼ぶ）を装着する際に使用される回路基板保持
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、図５および６を用いて、従来の回
路基板保持装置について説明する。

【０００３】図５は従来の回路基板保持装置と装着ユニ
ットを示す斜視図であり、図６は同じく従来の回路基板
保持装置と装着ユニットを示す正面図である。

【０００４】図５および図６において、１は電子部品７
を電子部品供給装置（図示せず）から取出して、回路基
板保持装置５１に保持された回路基板３上に装着する装
着ユニットである。この装着ユニット１は、ノズルヘッ
ド４に複数の装着ノズル６を保持し、電子部品７の取出
しや装着の際に、電子部品７の種類に合わせて複数の装
着ノズル６の内１つを選択して使用し、その下端で電子
部品７を吸着保持するものである。また、装着ユニット
１は、その上部で上下レバー５と係合し、この上下レバ
ー５を介して図示しない駆動源により上下動するもので
ある。

【０００５】なお、電子部品７の取出し動作や装着ノズ
ル６の選択動作、上下レバー５を介しての上下動作につ
いては、本発明とは直接関係しないものであるので、そ
の詳細な説明は省略する。

【０００６】回路基板保持装置５１は、一対の対向する
回路基板保持部５２と、その下部に配置された保持板５
３から構成されて図示しないＸＹテーブル上に載置さ
れ、このＸＹテーブルの移動により図５に示すようにＸ
Ｙ方向に自在に移動するものである。

【０００７】回路基板保持部５２は、回路基板３の板厚
よりも広い溝を有しており、この溝部で回路基板３の端
部を保持するようになっている。

【０００８】保持板５３は、底板５３ａとピンガイド板
５３ｂと底板５３ａに埋設されピンガイド板５３ｂにガ
イドされた複数のバックアップピン５４とで構成され、
底板５３ａに係合したエアシリンダ５５により上下動す
る。

【０００９】以上のように構成された従来の回路基板保
持装置５１と装着ユニット１の動作について以下に説明
する。

【００１０】まず、保持板５３が下降した状態で、前工
程であらかじめクリーム半田や接着剤が印刷あるいは塗
布された回路基板３が、回路基板保持装置５１に図示し
ない手段により供給される。このとき、図５および図６
に示すように、回路基板３はその端部が一対の回路基板
保持部５２の溝部内にある。この溝部は、回路基板３の
供給が円滑に行えるように回路基板３の板厚よりも広く
なっている。

【００１１】次に、エアシリンダ５５によって保持板５
３が上昇し、図６に示すようにこの保持板５３に埋設さ
れた複数のバックアップピン５４により、回路基板３は
上方に付勢され、回路基板３の端部上面は回路基板保持
部５２の溝部の上面に当接し、回路基板３の下面は複数
のバックアップピン５４によって支持され、この回路基
板３の上面は一定の高さに保持される。

【００１２】そして、図示しないＸＹテーブルの移動に
より、電子部品７が装着される回路基板３の回路パター
ンが、装着ユニット１の下部に位置するように回路基板
保持装置５１がＸＹ移動し、続いて装着ユニット１が距
離Ｘだけ下降し、回路基板３上に電子部品７を装着し、
その後、装着ユニット１は上昇し、次に装着する電子部
品７を取出す動作に移る。

【００１３】回路基板３上には、回路パターンに合わせ
て、あらかじめクリーム半田や接着剤が印刷あるいは塗
布されているので、回路基板３上に装着された電子部品
７は、このクリーム半田や接着剤によって固定される。

【００１４】このようにして、回路基板保持装置５１の
ＸＹ移動と、装着ユニット１による電子部品７の取出し
および装着が順次行われ、回路基板３上に複数の電子部
品７が装着される。

【００１５】なお、装着ユニット１は、電子部品７の厚
さが変わるときにはそれに対応して下降距離Ｘを変化さ
せて下降するようにプログラムされている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の回路基板保持装置では、以下に述
べるような課題があった。

【００１７】回路基板３は、その厚さが増々薄くなり、
また一部に切欠きを有するなど複雑な形状のものが増
え、剛性が小さくなってきており、反りが発生しやすく
なっている。

【００１８】反りのある回路基板３を従来の回路基板保
持装置５１で保持した場合、図７に示すように、装着ノ
ズル６に吸着保持された電子部品７の下面が装着ユニッ
ト１の下降距離Ｘだけ下降した高さＣに対して、回路基
板３には、その上面が高さＣよりも低い高さＬである部
分や、逆に高さＣよりも高い高さＵである部分が存在す
ることになる。

【００１９】回路基板３の上面高さＬの部分に電子部品
７を装着する場合、装着ユニット１（装着ノズル６）が
距離Ｘだけ下降しても、電子部品７が回路基板３の上面
には充分には接触しなかったり、あるいは全く接触せ
ず、安定した装着ができなかった。

【００２０】逆に、回路基板３の上面高さＵの部分に電
子部品７を装着する場合、装着ユニット１（装着ノズル
６）の下降途中で電子部品７が回路基板３に当り、その
後も装着ユニット１（装着ノズル６）が下降しようとす
るため、電子部品７が回路基板３に大きな力を加える形
となり、電子部品７の破損を生じたり、回路基板３の表
面が傷つけられたり、また、材質がアルミナのような脆
い回路基板では割れが生じたりしていた。

【００２１】この問題は、回路基板３の保持が、その端
部上面は回路基板保持部５２の溝部の上面に当接してい
るが、その下面はバックアップピン５４に支持されてい
るだけで、その端部下面はフリーの状態になっており、
回路基板３の端部が充分に固定されておらず、反りの矯
正が不充分なものとなっているため、ますます大きなも
のとなっていた。

【００２２】また、同様の理由で、装着ノズル６による
電子部品７の装着時やＸＹテーブル（図示せず）の移動
時に、回路基板３が振動しやすくなり、この振動によ
り、電子部品７の装着が安定しなかったり、既に回路基
板３上に装着されクリーム半田や接着剤によって固定さ
れていた電子部品７が、その固定がはずれたり、装着位
置がずれたりしていた。

【００２３】また、装着ノズル６の下面（装着ノズル６
に吸着保持された電子部品７の下面）と、回路基板３上
面の距離を一定にして、上述した回路基板３の反りの影
響を少しでも増大させることがないように、回路基板保
持部５２、保持板５３やバックアップピン５４をＸＹテ
ーブル（図示せず）上面と平行に取付けるため、それぞ
れの部品加工を高精度に行い、かつ組立取付けにおいて
も高精度に行う必要があり、コストが高くなってしまう
という課題を有したものであった。

【００２４】本発明はこのような従来の課題を解決し、
回路基板上に電子部品を安定して装着し、電子部品や回
路基板の損傷を防ぐことができる、低コストの回路基板
保持装置を提供することを目的とするものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の回路基板保持装置は、回路基板端部の上面を
当接して位置決めする固定ガイドと回路基板端部の下面
に当接して位置決めする昇降自在な可動ガイドにより形
成され、対向して一対で配置された回路基板保持部と、
この一対の回路基板保持部の下部に昇降自在に配置され
回路基板を下面から支持する複数のバックアップピンを
埋設した保持板からなる構成としたものである。

【００２６】この本発明によれば、電子部品装着の際
に、回路基板上に電子部品を安定して装着し、電子部品
や回路基板の損傷を防ぐことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、回路基板端部の上面を当接して位置決めする固定ガ
イドと回路基板端部の下面に当接して位置決めする昇降
自在な可動ガイドにより形成され、対向して一対で配置
された回路基板保持部と、この一対の回路基板保持部の
下部に昇降自在に配置され回路基板を下面から支持する
複数のバックアップピンを埋設した保持板からなる構成
としたものであり、回路基板端部を固定ガイドと可動ガ
イドで挟持すると共に、回路基板下面を保持板に埋設し
た複数のバックアップピンによって支持することによ
り、回路基板の反りを矯正しつつ、電子部品装着時やＸ
Ｙ移動時の回路基板の振動を低減できるという作用を有
する。

【００２８】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、回路基板保持部と保持板の間に前記保持
板の昇降に連動して可動ガイドを昇降させる押上部を配
置し、前記押上部の一端が、可動ガイドに係止または当
接し、他端が保持板に係止または当接する構成としたも
のであり、回路基板端部を固定ガイドと可動ガイドで挟
持すると共に、回路基板下面を保持板に埋設した複数の
バックアップピンによって支持することにより、回路基
板の反りを矯正しつつ、電子部品装着時やＸＹ移動時の
回路基板の振動を低減でき、さらに、押上部で可動ガイ
ドの昇降動作を保持板の昇降動作に連動させて行うた
め、保持板を昇降させる駆動源で可動ガイドの昇降動作
をも行うことができるという作用を有する。

【００２９】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、押上部が、一端で保持板と当接し他端で
可動ガイドと当接して揺動する揺動レバーと、この揺動
レバーを下方に付勢してその一端を保持板に当接させる
第１の付勢体と、第１の付勢体による付勢力よりも弱い
付勢力で可動ガイドを上方に付勢する第２の付勢体とか
らなり、保持板の下降時にはその動作と連動して、前記
第１の付勢体の付勢力により前記揺動レバーを下方に揺
動させると同時にこの揺動レバーの他端で前記可動ガイ
ドを下降させ、保持板の上昇時にはその動作と連動し
て、第１の付勢体による付勢力に抗して前記揺動レバー
を上方向に揺動させて、この揺動レバーの他端と前記可
動ガイドとの当接を解放し前記第２の付勢体の付勢力に
よってこの可動ガイドを上昇させる構成としたものであ
り、回路基板端部を固定ガイドと可動ガイドで挟持する
と共に、回路基板下面を保持板に埋設した複数のバック
アップピンによって支持することにより、回路基板の反
りを矯正しつつ、電子部品装着時やＸＹ移動時の回路基
板の振動を低減でき、さらに、押上部で可動ガイドの昇
降動作を保持板の昇降動作に連動させて行うため、保持
板を昇降させる駆動源で可動ガイドの昇降動作をも行う
ことができ、また、さらに、押上部を構成する揺動レバ
ーが第１の付勢体によって一端を保持板に当接され、可
動ガイドがこの保持板との当接から解放され、第２の付
勢体の上方への付勢力により上昇することにより、揺動
レバーと可動ガイドが滑らかに動作し、かつ、固定ガイ
ドと可動ガイドによる回路基板端部の挟持力が過大にな
らず適正な力で挟持できるという作用を有する。

【００３０】以下、本発明の一実施の形態について、図
１、図２および図３を用いて説明する。

【００３１】図１は同実施の形態による回路基板保持装
置と装着ユニットを示す正面図であり、図２は同回路基
板保持装置の要部を示す要部正面図であり、図３は同回
路基板保持装置による回路基板保持状態を示す要部斜視
図である。

【００３２】なお、図１、図２および図３において、ノ
ズルヘッド４、装着ノズル６などからなる装着ユニット
１と、電子部品７および回路基板３は、従来のものと同
様であるので同一の番号を付し、その構成と動作につい
て詳細な説明は省略する。

【００３３】また、図１、図２および図３において、回
路基板保持装置２を構成する保持板９、底板９ａ、ピン
ガイド板９ｂ、バックアップピン１０と、底板９ａに係
合したエアシリンダ１５は、従来の回路基板保持装置の
同部品と同様のものであり、その構成と動作について詳
細な説明は省略し、異なる部分についてのみ詳細な説明
を行う。

【００３４】図１および図２において、１は従来と同様
にノズルヘッド４と下端で電子部品７を吸着保持する装
着ノズル６を有する装着ユニットであり、２は回路基板
３を保持する回路基板保持装置である。

【００３５】回路基板保持装置２は、回路基板３の端部
を挟持して保持する一対の対向した回路基板保持部８
と、従来と同様に底板９ａとピンガイド板９ｂと底板９
ａに埋設されピンガイド板９ｂにガイドされた複数のバ
ックアップピン１０を有する保持板９と、保持板９の上
下動に連動して可動ガイド８ｂを上下動させる押上部１
６とから構成されている。

【００３６】回路基板保持部８は、固定ガイド８ａと、
この固定ガイド８ａ内に昇降自在に組み込まれた可動ガ
イド８ｂを有し、この可動ガイド８ｂは、固定ガイド８
ａ内に配置された第２の付勢体であるスプリング８ｃに
よって常に上方に付勢されている。

【００３７】また、可動ガイド８ｂは、その一部に押上
部１６の揺動レバー１１の端部と当接するローラー８ｄ
を有している。

【００３８】保持板９は、従来と同様に、底板９ａとピ
ンガイド板９ｂと底板９ａに埋設されピンガイド板９ｂ
にガイドされた複数のバックアップピン１０を有し、底
板９ａに係合されたエアシリンダ１５により上下動す
る。また、同じく従来と同様に図示しないＸＹテーブル
上に載置されＸＹ移動するものである。

【００３９】押上部１６は、一端に設けたローラー１４
で保持板９の底板９ａと当接し他端で可動ガイド８ｂの
ローラー８ｄと当接して支点ピン１３を中心に揺動する
揺動レバー１１と、固定ガイド８ａ内に配置され揺動レ
バー１１を下方に付勢する第１の付勢体であるスプリン
グ１２と、同じく固定ガイド８ａ内に配置され可動ガイ
ド８ｂを上方に付勢する第２の付勢体であるスプリング
８ｃとから構成されている。

【００４０】以上のように構成された本発明の回路基板
保持装置の動作について以下に説明する。

【００４１】なお、装着ユニット１による電子部品７の
装着動作、回路基板保持装置２のＸＹ移動動作等につい
ては従来と同様であるので、その詳細な説明は省略し、
回路基板３の保持動作についてのみ詳細な説明を行うも
のとする。

【００４２】まず、保持板９が下降した状態では、図２
に示すように、揺動レバー１１は第１の付勢体であるス
プリング１２により下方に付勢され、その一端はローラ
ー１４を介して保持板９の底板９ａに当接し、またその
他端で可動ガイド８ｂのローラー８ｄと当接して、第２
の付勢体であるスプリング８ｃの付勢力に抗して可動ガ
イド８ｂを下降させる。

【００４３】なお、この第２の付勢体であるスプリング
８ｃの上方への付勢力は、第１の付勢体であるスプリン
グ１２の下方への付勢力よりも小さくしてある。

【００４４】固定ガイド８ａと可動ガイド８ｂは、図２
に示すように、その一部で、回路基板３を保持する溝部
を形成しており、この可動ガイド８ｂが下降した状態
で、溝部は回路基板３の板厚よりも広くなっており、こ
の状態で、回路基板３が、その端部が前記溝部内に配置
されるように、円滑に供給される。

【００４５】次に、エアシリンダ１５により保持板９が
上昇し、図１に示すように、揺動レバー１１はローラー
１４を介して保持板９の上昇と連動して、第１の付勢体
であるスプリング１２の付勢力に抗して上方に揺動す
る。

【００４６】揺動レバー１１の上方への揺動に伴い、揺
動レバー１１の他端とローラー８ｄの当接により下降し
ていた可動ガイド８ｂは、その当接が解放されて、第２
の付勢体であるスプリング８ｃの付勢力によって上昇す
る。

【００４７】そして、可動ガイド８ｂが上昇することに
より、回路基板３はその端部が、固定ガイド８ａと可動
ガイド８ｂによって挟持され、同時に、回路基板３の下
面は、上昇した保持板９のバックアップピン１０により
支持される。

【００４８】このように、回路基板３の端部を固定ガイ
ド８ａと可動ガイド８ｂで第２の付勢体であるスプリン
グ８ｃの力によって挟持すると共に、回路基板３の下面
を複数のバックアップピン１０によって支持して回路基
板３を保持する構成としたため、図３に示すように、回
路基板３は反りを矯正して保持され、電子部品装着時や
ＸＹ移動時の振動が低減され、かつ回路基板３や電子部
品７に損傷を与えることがなく、安定した装着を実現で
きる。

【００４９】また、回路基板３の反りの影響を抑えるこ
とにより、回路基板保持装置２の部品加工や組立取付け
を高精度に行う必要がなくなり、コストを低減できる。

【００５０】さらに、押上部１６で、エアシリンダ１５
による保持板９の上下動に連動して可動ガイド８ｂを上
下動させているので、可動ガイド８ｂの上下動のためだ
けの駆動源を必要としない。

【００５１】また、押上部１６の揺動レバー１１の揺動
動作と、可動ガイド８ｂの上下動がそれぞれスプリング
の力によって行われるため、その動作が滑らかであり、
かつ、回路基板３の板厚が変化しても固定ガイド８ａと
可動ガイド８ｂによる回路基板３端部の挟持が過大にな
らず、適正な力で行うことができる。

【００５２】さらにまた、第１の付勢体であるスプリン
グ１２、第２の付勢体であるスプリング８ｃおよび可動
ガイド８ｂを固定ガイド８ａに設ける構成としたこと
で、回路基板保持装置２をコンパクトにできる。

【００５３】なお、本発明の実施の形態では、押上部１
６を揺動レバー１１と第１，第２の付勢体であるスプリ
ング８ｃ，１２で構成し、揺動レバー１１の一端が保持
板９と当接し他端が可動ガイド８ｂに当接する構造とし
ているが、揺動レバー１１の両端部を、あるいは一方だ
けでも係止する構造としてもよい。

【００５４】また、可動ガイド８ｂを昇降させる押上部
１６を、保持板９の昇降に連動するものとしたが、押上
部１６の駆動源を独立させ、たとえば独立したエアシリ
ンダで昇降させてもよい。

【００５５】さらに、図４に示すように、可動ガイド８
ｂの回路基板３と第１と第２の当接する部分にゴム等の
弾性体１７を設けてもよい。こうすることによって、脆
い材質の回路基板３を保持する際にその損傷を一層少な
くできる。

【００５６】さらにまた、本発明の実施の形態では、バ
ックアップピン１０が保持板９に埋設されたものとして
説明したが、ピンガイド板９ｂの穴に単純に差し込まれ
て底板９ａで下端が支持される構成としてもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回路基板
上に電子部品を安定して装着し、電子部品や回路基板の
損傷を防ぐことのできる、低コストの回路基板保持装置
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による回路基板保持装置
と装着ユニットを示す正面図

【図２】同回路基板保持装置の要部を示す要部正面図

【図３】同回路基板保持装置による回路基板保持状態を
示す要部斜視図

【図４】同回路基板保持装置の要部を示す要部正面図

【図５】従来の回路基板保持装置と装着ユニットを示す
一部切欠斜視図

【図６】同回路基板保持装置と装着ユニットを示す正面
図

【図７】（ａ）同回路基板保持装置による回路基板保持
状態を示す要部斜視図 （ｂ）（ａ）のＡ矢視図

【符号の説明】

１ 装着ユニット ２ 回路基板保持装置 ３ 回路基板 ４ ノズルヘッド ６ 装着ノズル ７ 電子部品 ８ 回路基板保持部 ８ａ 固定ガイド ８ｂ 可動ガイド ８ｃ 第２の付勢体であるスプリング ８ｄ ローラー ９ 保持板 ９ａ 底板 ９ｂ ピンガイド板 １０ バックアップピン １１ 揺動レバー １２ 第１の付勢体であるスプリング １３ 支点ピン １４ ローラー １５ エアシリンダ １６ 押上部 １７ 弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 洋一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板端部の上面に当接して位置決め
   保持する固定ガイドと、回路基板端部の下面に当接して
   位置決め保持する昇降自在な可動ガイドにより形成さ
   れ、対向して一対で配置された回路基板保持部と、この
   一対の回路基板保持部の下部に昇降自在に配置され回路
   基板を下面から支持する複数のバックアップピンを埋設
   した保持板からなる回路基板保持装置。
2. 【請求項２】 回路基板保持部と保持板の間に前記保持
   板の昇降に連動して可動ガイドを昇降させる押上部を配
   置し、前記押上部の一端が、可動ガイドに係止または当
   接し、他端が保持板に係止または当接する構成とした請
   求項１記載の回路基板保持装置。
3. 【請求項３】 押上部が、一端で保持板と当接し他端で
   可動ガイドと当接して揺動する揺動レバーと、この揺動
   レバーを下方に付勢してその一端を保持板に当接させる
   第１の付勢体と、第１の付勢体による付勢力よりも弱い
   付勢力で可動ガイドを上方に付勢する第２の付勢体とか
   らなり、保持板の下降時にはその動作と連動して、前記
   第１の付勢体の付勢力により前記揺動レバーを下方に揺
   動させると同時にこの揺動レバーの他端で前記可動ガイ
   ドを下降させ、保持板の上昇時にはその動作と連動し
   て、第１の付勢体による付勢力に抗して前記揺動レバー
   を上方向に揺動させて、この揺動レバーの他端と前記可
   動ガイドとの当接を解放し前記第２の付勢体の付勢力に
   よってこの可動ガイドを上昇させる構成とした請求項２
   記載の回路基板保持装置。
4. 【請求項４】 可動ガイドの回路基板当接部に弾性体を
   配設した請求項２または３記載の回路基板保持装置。