JPH11340693A

JPH11340693A - 電子部品装着装置のバックアップピン認識装置

Info

Publication number: JPH11340693A
Application number: JP10156808A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Fukushima; 吉晴福島; Katsuyuki Seto; 勝幸瀬戸; Shigeru Kurihara; 繁栗原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】該当する基板に対し、複数本のバックアップ
ピンが適切に配置されているか否かを簡単に検出するこ
とができる電子部品装着装置のバックアップピン認識装
置を提供することを目的とする。【解決手段】基板に下側から支持するように臨む複数
本のバックアップピン３４の配置を認識するバックアッ
プピン認識装置において、各バックアップピン３４の正
しい配置を記憶するピン位置記憶手段１２１と、各バッ
クアップピン３４の実際の配置を認識する認識カメラ９
と、ピン位置記憶手段１２１に記憶された各バックアッ
プピン３４の配置と、認識カメラ９で認識した各バック
アップピン３４の配置とを比較してこれらが合致するか
否かを判別するピン比較手段１０１と、ピン比較手段１
０１により合致しないと判断された場合に、これを報知
する報知手段１１０とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランプ位置に導
入した基板に下側から支持するように臨む複数本のバッ
クアップピンの水平面内の配置を認識する電子部品装着
装置のバックアップピン認識装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品装着装置における複数本のバッ
クアップピンは、基板に電子部品を装着する際に、基板
を裏側から支持するものであり、基板の大きさや厚みや
基板の裏側に先付け部品があるか否かなどにより、その
配置が異なる。このため、従来の電子部品装着装置で
は、基板の段取り替えの際に複数のバックアップピンを
抜き差しして適切な配置になるように並び替えている。
この並び替えは、作業者が手動で行う場合と自動で行う
場合（例えば特開平成３−１０８８００号公報）とがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように複数本のバ
ックアップピンを手動で並び替えると、バックアップピ
ンを誤って配置してしまうことがあり、かかる場合に
は、電子部品を装着する際に基板の支持が不安定になっ
たり、バックアップピンと先付け部品とが干渉するなど
の問題が生ずる。また、バックアップピンを自動で並び
替える場合には、バックアップピンの差込みミス（ピン
の倒れ）などが生じ、この場合も基板の支持が不安定に
なる問題が生ずる。

【０００４】本発明は、該当する基板に対し、複数本の
バックアップピンが適切に配置されているか否かを簡単
に検出することができる電子部品装着装置のバックアッ
プピン認識装置を提供することをその目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のバックアップピ
ン認識装置は、所定の位置に導入した基板に下側から支
持するように臨む複数本のバックアップピンの配置を認
識する電子部品装着装置のバックアップピン認識装置に
おいて、各バックアップピンの正しい配置を記憶するピ
ン位置記憶手段と、各バックアップピンの先端を撮像す
ることで各バックアップピンの実際の配置を認識する認
識カメラと、ピン位置記憶手段に記憶された各バックア
ップピンの配置と、認識カメラで認識した各バックアッ
プピンの配置とを比較してこれらが合致するか否かを判
別するピン比較手段と、ピン比較手段により各バックア
ップピン相互の配置が合致しないと判断された場合に、
これを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】この構成によれば、実際に配置した１のバ
ックアップピンに認識カメラが臨んでこれを認識する
と、ピン比較手段は、ピン位置記憶手段から読み出した
対応するバックアップピンの位置とこの認識したバック
アップピンの位置とを比較して、両者の配置が合致する
か否かを判別する。そして、この動作を全てのバックア
ップピンについて行う。判別の結果、少なくとも１のバ
ックアップピン相互間の配置が合致していなければ、報
知手段はこれを報知して作業者の注意を喚起する。これ
により、各バックアップピンの配置が適切か否かが検出
される。なお、報知手段による報知は、画面表示や警報
音で行うことが好ましく、且つ画面表示では、合致して
いないバックアップピンを明示することが好ましい。

【０００７】この場合、認識カメラは、装着装置本体に
備えた基板認識カメラであることが、好ましい。

【０００８】この構成によれば、本来的に装着装置本体
に搭載されている基板認識カメラを活用して、各バック
アップピンの配置が適切か否かを検出することができ、
検出のためのハード面の装置を省略することができる。

【０００９】これらの場合、ピン位置記憶手段の前記各
バックアップピンの配置データは、各種基板毎のＮＣデ
ータの一部に含まれていることが、好ましい。

【００１０】この構成によれば、装着装置本体側にＮＣ
データを読み込ませることで、ピン位置記憶手段の記憶
データと、基板の種別との整合性を図ることができ、導
入した基板における各バックアップピンの設計上の配置
に対し、ピン位置記憶手段に記憶した各バックアップピ
ンの配置が異なるなどのミスを、有効に防止することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係る基板のクランプ方法およびクラン
プ装置を、電子部品装着装置（マウンタ）の基板供給部
に適用した場合について説明する。この電子部品装着装
置は、いわゆる多機能チップマウンタであり、チップコ
ンデンサやチップ抵抗などの表面実装部品、およびフラ
ットパックＩＣなどの多リード部品などの各種の電子部
品を、各種の基板に実装可能に構成されている。図１は
電子部品装着装置の平面図であり、同図に示すように、
電子部品装着装置１は、機台２と、機台２の中央部に左
右方向に延在する基板供給部３と、機台２の前部（図示
の下側）に配設した第１部品供給部４ａと、機台２の後
部（図示の上側）に配設した第２部品供給部４ｂと、機
台２の前部に移動自在に配設した第１ＸＹステージ５ａ
と、機台２の後部に移動自在に配設した第２ＸＹステー
ジ５ｂとを備えている。

【００１２】第１ＸＹステージ５ａには、電子部品を吸
着および装置するための第１ヘッドユニット６ａが、同
様に第２ＸＹステージ５ｂには、第２ヘッドユニット６
ｂがそれぞれ搭載されている。各ヘッドユニット６ａ，
６ｂには、吸着ノズル７を装着した２台の装着ヘッド
８，８が搭載されている他、２台の装着ヘッド８，８の
間に基板認識カメラ９が搭載されている。また、機台２
上には、基板供給部３を挟んで、各一対２組の部品認識
カメラ１０，１０，１０，１０と、２台のノズルストッ
カ１１，１１とが、それぞれ配設されている。この場
合、前部に位置する両部品認識カメラ１０，１０および
ノズルストッカ１１は第１ヘッドユニット６ａに対応
し、後部に位置する両部品認識カメラ１０，１０および
ノズルストッカ１１は第２ヘッドユニット６ｂに対応し
ている。

【００１３】この電子部品装着装置１では、表面実装部
品などの小さい電子部品は、第１部品供給部４ａおよび
第２部品供給部４ｂから供給され、多リード部品など大
きい電子部品は、図示しないトレイ形式の部品供給部か
ら供給される。また、基板は、基板供給部３により左方
から供給されて機台２中央に不動にセットされ、右方に
排出される。例えば、第１ＸＹステージ５ａを用いる電
子部品の実装では、第１ＸＹステージ５ａにより、第１
ヘッドユニット６ａを第１部品供給部（他の部品供給部
でも可）４ａに臨ませ、所望の電子部品を吸着し、次に
この電子部品を部品認識カメラ１０に臨ませて位置認識
し、更に第１ヘッドユニット６ａを基板の所定の位置ま
で移動させて、基板認識カメラ９で基板位置を認識した
後、電子部品を基板に装着する。なお、通常、第１ＸＹ
ステージ５ａと第２ＸＹステージ５ｂとは交互運転とな
る。

【００１４】第１部品供給部４ａおよび第２部品供給部
４ｂは、いずれも多数のテープカセット１２を横並びに
配設したものである。各テープカセット１２には、キャ
リアテープ（図示では省略）に装填された状態で電子部
品が収容され、電子部品はテープカセット１２の先端か
ら１つずつ供給される。通常の運転において、第１ヘッ
ドユニット６ａが装着動作している場合には、第２部品
供給部４ｂでテープカセット１２の交換作業が行われ、
第２ヘッドユニット６ｂが装着動作している場合には、
第１部品供給部４ａでテープカセット１２の交換作業が
行われる。

【００１５】第１ＸＹステージ５ａおよび第２ＸＹステ
ージ５ｂは、機台２の左右両端部に配設した一対のＹ軸
ガイドレール１４，１４に案内されて、前後方向（Ｙ軸
方向）に移動するＹ動ビーム１５，１５を、それぞれ有
している。第１ＸＹステージ５ａのＹ動ビーム１５は、
左部のボールねじおよびこれを回転させるＹ軸モータ
（いずれも図示省略）により、Ｙ軸方向（前後方向）に
進退する。同様に、第２ＸＹステージ５ｂのＹ動ビーム
１５は、右部のボールねじおよびこれを回転させるＹ軸
モータ（いずれも図示省略）により、Ｙ軸方向に進退す
る。

【００１６】一方、両Ｙ動ビーム１５，１５は全く同一
のものであり、それぞれＸ軸ガイドレール１６を有し、
上記の駆動系と同様に、ボールねじおよびＸ軸モータ
（いずれも図示省略）の構成で、上記の各ヘッドユニッ
ト６ａ，６ｂをＸ軸方向（左右方向）に進退させる。こ
のように、各ヘッドユニット６ａ，６ｂは、Ｘ軸方向お
よびＹ軸方向、すなわち水平面内において移動自在とな
っている。また、図示しないが各ヘッドユニット６ａ，
６ｂには、各装着ヘッド８を昇降させる（Ｚ軸方向）と
共に回転させる（θ方向）機構が組み込まれている。

【００１７】基板供給部３は、中央に配設したクランプ
装置２１と、クランプ装置２１の図示左側に連なる基板
搬入機構２２と、クランプ装置５の図示右側に連なる基
板搬出機構２３とを有している。基板は、基板搬入機構
２２からクランプ装置２１に供給され、クランプ装置２
１で電子部品の装着を受けるべく不動にかつ所定の高さ
にセットされる。そして、電子部品の装着が完了した基
板は、クランプ装置２１から基板搬出機構２３を介して
排出される。この場合、基板搬入機構２２には供給待機
状態の基板が有り、また基板搬出機構２３には排出待機
状態の基板が有り（図示では省略）、これら基板は順送
りで搬送される。

【００１８】ここで、図２ないし図１１を参照して、ク
ランプ装置２１について更に詳細に説明する。なお、以
降のクランプ装置２１の説明では、基板の搬送方向（長
手方向）を前後（電子部品装着装置１全体としては左
右）とし、基板の幅方向を左右（電子部品装着装置１全
体としては前後）として説明を進めることとする。

【００１９】クランプ装置２１は、基板Ｓの左右両側端
部をそれぞれ支持する固定側基板導入台３１ａおよび可
動側基板導入台３１ｂと、導入する基板Ｓの幅に合わせ
て可動側基板導入台３１ｂを左右方向に進退させる導入
台移動装置（図１０参照）３２と、基板Ｓを基板搬入機
構２２から受け取って両基板導入台３１ａ，３１ｂの所
定のクランプ位置まで搬送すると共に、電子部品の装着
が完了した基板Ｓをクランプ位置から基板搬出機構２３
まで搬送するコンベア形式の基板移送装置３３とを備え
ている。

【００２０】また、クランプ装置２１は、クランプ位置
にセットされた基板Ｓに下側から臨みこれを支持する複
数本のバックアップピン３４と、複数本のバックアップ
ピン３４が立設されたバックアップテーブル３５と、バ
ックアップテーブル３５を介してバックアップピン３４
を昇降させるバックアップピン昇降装置３６とを備えて
いる。

【００２１】さらに、クランプ装置２１は、これら導入
台移動装置３２や基板移送装置３３やバックアップピン
昇降装置３６などを制御する制御装置３７を備えている
（図１０参照）。そして、固定側基板導入台３１ａと可
動側基板導入台３１ｂとは、対向するように配設され、
またバックアップテーブル３５とバックアップピン昇降
装置３６とは、両基板導入台３１ａ，３１ｂ間の下方に
配設されている。

【００２２】図２に示すように、固定側基板導入台３１
ａは、内側に基板移送装置３３の多数のコンベアローラ
３３ａを取り付けた導入台本体４１と、内側で基板Ｓの
側端面を案内する中間プレート４２と、中間プレート４
２の上側に設けたトッププレート４３とを備えており、
このコンベアローラ３３ａ、中間プレート４２およびト
ッププレート４３の内側の部位に、基板Ｓの側端部を案
内する断面「コ」字状のガイド溝４４が形成されてい
る。

【００２３】同様に、可動側基板導入台３１ｂは、内側
に基板移送装置３３の多数のコンベアローラ３３ａを取
り付けた導入台本体４１と、内側で基板Ｓの側端面を案
内する中間プレート４２と、中間プレート４２の上側に
設けたトッププレート４３とを備えており、このコンベ
アローラ３３ａ、中間プレート４２およびトッププレー
ト４３の内側の部位に、基板Ｓの側端部を案内する断面
「コ」字状のガイド溝４４が形成されている。

【００２４】また、中間プレート４２は長手方向に不連
続に配設され、その不連続部分は複数箇所の水平貫通孔
４５となっている。そして、この水平貫通孔４５には、
それぞれエアーシリンダ４６が臨んでおり、基板Ｓを複
数箇所に亘って、固定側基板導入台３１ａに押圧できる
ようになっている。

【００２５】基板Ｓは、コンベアローラ３３ａに掛け渡
した左右のコンベアベルト（図示省略）により、両ガイ
ド溝４４，４４に案内されて、クランプ装置２１のクラ
ンプ位置に導入される。クランプ位置に導入された基板
Ｓは、その両側端部において、両ガイド溝４４，４４の
上面（各トッププレート４３の内側下面）との間に所定
のクリアランスを有し、且つ両ガイド溝４４，４４の側
面（各中間プレート４２の内側端面）との間にも所定の
クリアランスを有している。

【００２６】そこで、基板Ｓを不動に位置決め（クラン
プ）すべく左右方向においては、上記のエアーシリンダ
４６のピストンロッド４６ａを前進させて基板Ｓを押圧
し、固定側基板導入台３１ａのガイド溝（の側面）４４
に押し当てる。

【００２７】また、上下方向においては、バックアップ
ピン昇降装置３６により、バックアップピン３４と共に
後述するクランププレート７３を上昇させ、基板Ｓを押
し上げて両基板導入台３１ａ，３１ｂの各ガイド溝（の
上面）４４に押し当てる。なお、図中の符号４７は、可
動側基板導入台３１ｂを、後述するバックアップテーブ
ル３５の可動台７５に係合する連結バーである。

【００２８】なお、詳細は後述するが、このエアーシリ
ンダ４６のピストンロッド４６ａとクランププレート７
３とによる基板Ｓのクランプ方法には、それぞれの作動
量や作動タイミングにより３種類の方法が用意されてお
り、この３種類のクランプ方法は、制御装置３７のモー
ド切替によりその任意の１のクランプ方法を選択できる
ようになっている。

【００２９】図２ないし図４に示すように、バックアッ
プテーブル３５は、上記の両基板導入台３１ａ，３１ｂ
の長さおよび両基板導入台３１ａ，３１ｂの最大離間幅
に対応して、平面視略方形に形成されており、４本のシ
ャフト５１，５１，５１，５１に支持されたテーブルベ
ース７１と、テーブルベース７１の上側に載置したバッ
クアップピン３４を立設するためのピンセットプレート
７２と、テーブルベース７１の幅方向の両端部に配設し
た各複数枚のクランププレート７３とを有している。

【００３０】固定基板導入台３１ａ側に配設した複数枚
のクランププレート７３は、固定台７４に横並びに取り
付けられており、固定台７４はテーブルベース７１の左
右方向の一方の端部に固定されている。また、可動基板
導入台３１ｂ側に配設した複数枚のクランププレート７
３は、可動台７５に横並びに取り付けられており、可動
台７５はテーブルベース７１の前後方向の両端部に配設
した一対のレール７６，７６に摺動自在に取り付けられ
ている（図４参照）。

【００３１】可動台７５の前後両端部は、可動基板導入
台３１ｂから下方に延びる上記の前後一対の連結バー４
７，４７に係合しており、可動台７５は、上記の導入台
移動装置３２により進退する可動基板導入台３１ｂと共
に、基板Ｓの幅に合わせてレール７６上を移動する。

【００３２】また、可動基板導入台３１ｂに対する可動
台７５の上下方向の移動を許容すべく、可動台７５に設
けた一対のローラ７７，７７により連結バー４７を左右
方向に挟持するようにして、可動台７５が連結バー４７
に係合している。これにより、可動台７５に取り付けた
クランププレート７３および固定台７４に取り付けたク
ランププレート７３は、テーブルベース７１の上昇に従
って基板Ｓの側端部にそれぞれ当接し、これを両基板導
入台３１ａ，３１ｂとの間に上下方向において挟持す
る。

【００３３】また、各クランププレート７３は、ばね
（図示省略）により上方に付勢された状態で、固定台７
４または可動台７５に長孔を介してそれぞれ支持されて
おり、バックアップピン３４に優先して基板Ｓを下側か
ら突き上げ、且つばね力を利用してこれを各基板導入台
３１ａ，３１ｂに押圧する。

【００３４】なお、バックアップテーブル３５の上昇端
位置は、バックアップピン３４の先端（上端）が微小間
隙を存して基板Ｓの下面に対峙する位置となっており、
この状態でクランププレート７３は、下側から基板Ｓの
各側端部を各基板導入台３１ａ，３１ｂに押し付ける。

【００３５】一方、ピンセットプレート７２には、図５
に示すように、複数のバックアップピン３４を立設する
ための多数のセット孔７８が形成されている。多数のセ
ット孔７８は、ピンセットプレート７２の全域に分布し
ているが、広狭幅の異なる基板Ｓに対応させるべく、固
定基板導入台３１ａ側は細かいピッチで且つ可動基板導
入台３１ｂは荒いピッチで配設されている。

【００３６】また、固定基板導入台３１ａ側のセット孔
７８は、搬送方向の前端を位置決めする基板Ｓおよび後
端を位置決めする基板Ｓがあることを考慮して、前部お
よび後部に細かいピッチの領域を広くとっている。

【００３７】この場合、多数のセット孔７８の総数は数
百単位であり、複数のバックアップピン３４の総数は数
十単位であり、複数のバックアップピン３４は、基板Ｓ
の大きさに合わせ、且つ基板Ｓの裏面に先付け部品があ
る場合にはこれを逃げて、適宜セット孔７８に差し込ま
れるようにしてセット（装着）される。

【００３８】そして、各種基板Ｓに対するこの複数のバ
ックアップピン３４の装着は、手動で行われる場合と自
動で行われる場合とがある。なお、図５中の符号７９，
７９は、それぞれ基板の前後位置を位置決めするための
ストッパであり、基板によりいずれかストッパ７９を使
用する。

【００３９】各バックアップピン３４は、上下両端部を
それぞれテーパー形状としたピン本体８１と、ピン本体
８１の上部に形成した上フランジ部８２と、ピン本体８
１の下部に形成した下フランジ部８３とで構成されてい
る。下フランジ部８３は、セット孔７８に差し込まれる
バックアップピン３４の差込み深さを規制するものであ
り、下フランジ部８３がピンセットプレート７２の上面
に当接する完全なセット状態では、複数のバックアップ
ピン３４が全て同じ高さにセットされる。

【００４０】上フランジ部８２は、図９に示すように、
バックアップピン３４を自動で装着する場合のセットノ
ズル（吸着ノズル）１７への差込み深さを規制すると共
に、セットノズル１７のエアー漏れを抑制する。このバ
ックアップピン３４の自動装着は、上記の装着ヘッド８
を利用して行うことが好ましい。

【００４１】かかる場合には、基板毎のＮＣデータに、
対応する複数のバックアップピン３４の装着パターンデ
ータを付加して後述のＮＣデータ領域１２１（図１０参
照）内に記憶しておくと共に、装着ヘッド８の把持機構
１８にバックアップピン交換用のセットノズル（ノズル
ストッカに備えておく）１７を把持し、このセットノズ
ル１７に各バックアップピン３４を吸着し、上記の装着
パターンデータに基づいて、複数本のバックアップピン
３４の装着を行うようにする。

【００４２】図２ないし図４に示すように、バックアッ
プピン昇降装置３６は、バックアップテーブル３５を支
持する４本のシャフト５１，５１，５１，５１と、４本
のシャフト５１，５１，５１，５１を支持すると共に機
台２上に載置固定した支持フレーム５２と、４本のシャ
フト５１，５１，５１，５１を同時に昇降させる昇降モ
ータ５３を有している。

【００４３】各シャフト５１は、ボールねじスプライン
シャフトで構成されており、支持フレーム５２側に設け
たガイドブロック５４により昇降を案内されると共に、
回転ブロック５５の正逆回転により昇降する。

【００４４】昇降モータ５３の主軸には駆動プーリ５６
が固定され、且つ各回転ブロック５５の上端には各シャ
フト５１と同軸上に配設した状態で従動プーリ５７が固
定されている。また、支持フレーム５２の上面には中間
プーリ５８が回転自在に支持され、これら駆動プーリ５
６、従動プーリ５７および中間プーリ５８には、ベルト
（例えばタイミングベルト）５９が掛け渡されている。

【００４５】各回転ブロック５５は、軸受６０を介して
支持フレーム５２に回転自在に支持されており、昇降モ
ータ５３が正逆回転すると、各従動プーリ５７を介して
各回転ブロック５５が正逆回転し、４本のシャフト５
１，５１，５１，５１が同時に昇降する。そして、４本
のシャフト５１，５１，５１，５１が同時に昇降するこ
とで、バックアップピン３４を立設したバックアップテ
ーブル３５が昇降する。

【００４６】またその際、バックアップテーブル３５の
昇降位置（レベル）は、光センサ６１により検出され
る。光センサ６１は、支持フレーム５２に取り付けたセ
ンサ本体６２と、バックアップテーブル３５の下面に垂
設した遮光板６３とを有し、センサ本体６２は制御装置
３７に接続されている（図１０参照）。

【００４７】この場合、光センサ６１は、バックアップ
テーブル３５の下降端位置、クランプのための待機位
置、クランプ途中位置および上昇端位置（クランプ位
置）などを検出し、この検出結果に基づいて制御装置３
７は、昇降モータ５３を適宜停止或いは回転を制御す
る。

【００４８】例えば、下降端位置および待機位置間で
は、バックアップテーブル３５を高速で上昇および下降
させ、待機位置、クランプ途中位置および上昇端位置の
相互間では、バックアップテーブル３５を低速で上昇お
よび下降させる。なお、図６を例に説明すると、下降端
位置は同図（ａ）に、クランプ途中位置は同図（ｂ）
（ｃ）に、上昇端位置は同図（ｄ）に相当し、待機位置
は省略されている。

【００４９】次に、図１０は、クランプ装置２１の制御
系の概略構成のブロック図を示している。同図に示すよ
うに、制御装置３７は、制御部本体１００、タッチパネ
ル（タッチスクリーン）１１０、ハードディスクや光磁
気ディスク等の外部記憶装置（以下「ハードディスク」
で代表する）１２０を備えている。この他、タッチパネ
ル１１０の表示や各種データ等を印刷するためのプリン
タやプロッタ等の印刷装置（図示では「プリンタ」で代
表する）１３０等を備えても良い。

【００５０】タッチパネル１１０は、ユーザとのインタ
フェースのために、いわばブラウン管や液晶等のディス
プレイ１１１、キーボード１１２、マウスやディジタイ
ザやタブレット等のポインティングディバイス（以下
「マウス」で代表する）１１３の機能を兼ねたものであ
り、現場での作業性から指によるタッチのみで入力・表
示等を全て行えるいわゆるタッチスクリーンを有してい
る。

【００５１】なお、設備や操作性等に都合により、制御
装置３７の操作部を、このタッチパネル１１０の代わり
に、ディスプレイ１１１、キーボード１１２、マウス１
１３等で構成しても良いことは言うまでもない。また、
このタッチパネル１１０を電子部品装着装置１の操作パ
ネルとして兼用しても良い。もちろん、電子部品装着装
置１全体の制御部の一部または全部を兼用して、制御装
置３７を構成することもできる。

【００５２】ハードディスク１２０は、後述の処理のた
めのクランプ制御データや装着パターンデータを含むＮ
Ｃデータ等を記憶するＮＣデータ領域１２１の他、図示
のシステムを制御装置３７として機能させるための種々
のプログラム、それらを作動させるオペレーティングシ
ステム（ＯＳ）用のプログラム、種々のフォントファイ
ルなどを記憶するその他の領域１２２を有している。

【００５３】制御部本体１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯ
Ｍ１０２、ＲＡＭ１０３、Ｉ／Ｏコントローラ（ＩＯ
Ｃ）１０４、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０５
を備え、互いに内部バス１０６により接続されている。

【００５４】ＲＯＭ１０２は、画面表示処理や後述のク
ランプ制御処理、バックアップピン認識処理を含む種々
の制御プログラムやＯＳその他のプログラムをハードデ
ィスク１２０からロードしてＣＰＵ２０に供給するため
の、装置（システム）立ち上げ用のプログラム等を内蔵
している。また、ＲＡＭ１０３は、制御部本体２の内部
記憶手段として各種の作業エリアやバッファ等に使用さ
れる。

【００５５】なお、ハードディスク１２０内の各種プロ
グラムやデータをＲＯＭ２１およびＲＡＭ１０３に全て
記憶させることができる場合には、ＨＤＤ１０５やハー
ドディスク１２０を省略しても良い。また、ＲＡＭ１０
３内のデータを電源オフ時にも記憶しておくように、デ
ータバックアップ用のバッテリ等を備えることもでき
る。

【００５６】ＩＯＣ１０４は、前述の動側基板導入台３
１ｂを進退させる導入台移動装置３２、基板Ｓを搬送す
るコンベア形式の基板移送装置３３、バックアップピン
３４が装着されクランプピン７３が配設されたバックア
ップテーブル３５の昇降を制御するバックアップ昇降装
置３６、ピストンロッド４６ａを前進させて基板Ｓを押
圧し固定側基板導入台３１ａのガイド溝（の側面）４４
に押し当てる動作（以下、単に「基盤Ｓの幅寄せ」とい
う）を行うエアーシリンダ４６、および、ヘッドユニッ
ト６ａ、６ｂに搭載され後述のバックアップピン認識処
理に用いられる基板認識カメラ９等の周辺装置と接続さ
れている。

【００５７】ＩＯＣ１０４は、この接続により、ＣＰＵ
１０１からの指令に従い、それらの周辺装置と制御部本
体１００との間の各種制御信号および各種データの入出
力を制御する。

【００５８】ＨＤＤ１０５は、ＣＰＵ１０１からの指令
に従い、ハードディスク１２０を制御・駆動して、ハー
ドディスク１２０と制御部本体１００との間の各種制御
信号および各種データの入出力を制御する。

【００５９】ＣＰＵ１０１は、上記の構成により、ＲＯ
Ｍ１０２の内蔵プログラムやそれによりハードディスク
１２０から供給される制御プログラム等に従って、ＲＡ
Ｍ１０３の作業エリアやハードディスク１２０の退避エ
リア等を使用してデータの各種処理を行い、ＩＯＣ１０
４やＨＤＤ１０５を介して、クランプ装置２１全体の制
御を行う。

【００６０】ところで、前述のように、エアーシリンダ
４６のピストンロッド４６ａとクランププレート７３と
による基板Ｓのクランプ方法には、それぞれの作動量や
作動タイミングにより３種類の方法が用意されており、
この３種類のクランプ方法は、制御装置３７のモード切
替によりその任意の１のクランプ方法を選択できるよう
になっている。そこで、以下、クランプ制御処理および
それによるクランプ動作について説明する。

【００６１】初期状態では、タッチパネル１１０の表示
画面上には、ＮＣデータを含む操作データ（オペレーシ
ョンデータ）を編集（または入力）したり、クランプ動
作その他の動作を指示するためのオペレーションデータ
編集画面が表示されているので、まず、クランプ動作モ
ード選択を指示（表示画面上に表示されたクランプ動作
モードの選択を指示するタッチメニュー（パネルキー）
にタッチ）すると、クランプ動作モード選択画面が表示
される（オペレーションデータ編集画面からクランプ動
作モード選択画面に画面遷移する）。

【００６２】このクランプ動作モード選択画面では、そ
の表示画面上に、クランプ動作モードとして、第１〜第
５のクランプ動作モードに相当するモード１〜５のいず
れかを指示するためのパネルキーが表示されているの
で、そのうちの任意の１を指示（該当パネルキーにタッ
チ）すると、そのクランプ動作モードが選択されて設定
された後、再度、オペレーションデータ編集画面が表示
される（クランプ動作モード選択画面からオペレーショ
ンデータ編集画面に画面遷移して戻る）。

【００６３】そして、この状態で、クランプ動作を指示
（クランプ動作を指示するパネルキーにタッチ）する
と、選択されたクランプ動作モードに対応するクランプ
制御処理のプログラムが起動され、そのクランプ動作が
開始される。なお、上記のモード１〜５のうち、モード
１〜３が本発明に関係するので、以下では、モード１〜
３についてのみ説明する。

【００６４】モード１（第１のクランプ動作モード）
は、従来の動作モードに相当し、樹脂基板などの一般的
な基板Ｓをクランプするためのものであり、図６に示す
ように、基板Ｓをガイド溝４４の上面に近づけておいて
から（同図（ａ）（ｂ））ガイド溝４４の側面に押し当
て（同図（ｃ））、続いてガイド溝４４の上面に完全に
押し当てるように動作させるものである（同図
（ｄ））。

【００６５】このため、モード１が選択され、そのクラ
ンプ動作が開始されると、制御装置３７は、前述のクラ
ンプ制御データに従って、図１１（ａ）に示すように、
バックアップ昇降装置３６の昇降モータ５３に対して、
バックアップテーブル３５（すなわちクランププレート
７３）の上昇を指示するバックアップ上昇パルス信号
（以下「バックアップパルス」）ＢＰを出力し、その上
昇位置を光センサ６１からの検出信号により監視する
（図１０参照）とともに、そのバックアップパルスＢＰ
とタイミングを合わせて、エアーシリンダ４６に対し
て、前述の基盤Ｓの幅寄せを指示するシリンダ押圧幅寄
せパルス信号（以下「幅寄せシリンダパルス」）ＣＰを
出力する（図１０参照）。

【００６６】この場合、まず、図１１（ａ）に示すよう
に、タイミングｔ１において、昇降モータ５３を駆動し
て（例えば図６（ａ）、図１１（ａ）のタイミングｔ
１：以下、タイミングｔｘを単にｔｘで表現し、図示す
る。この場合、ｔ１、図６（ａ））、クランププレート
７３により基板Ｓをガイド溝４４の上面に近づけてから
（ｔ２、図６（ｂ））、ピストンロッド４６ａによりガ
イド溝４４の側面に押し当て（ｔ３〜ｔ４、図６
（ｃ））、その状態を維持したまま、続いてクランププ
レート７３によりガイド溝４４の上面に完全に押し当て
るように動作させる（ｔ４〜ｔ５、図６（ｄ））。

【００６７】上述のように、このクランプ装置２１で
は、従来の動作モードに相当するモード１（第１のクラ
ンプ動作モード）を選択でき、それにより基盤Ｓをクラ
ンプできるので、従来の機能を完全にカバーできる。そ
して、本実施形態のクランプ装置２１では、樹脂基板な
どの標準的な基板Ｓを対象として、このモード１（第１
クランプ動作モード）によりクランプを行う。

【００６８】次に、モード２（第２のクランプ動作モー
ド）は、基板Ｓ上のマークにより位置決めされる基板Ｓ
をクランプするためのものであり、図７に示すように、
単純に基板Ｓをガイド溝４４の上面に押し当てるように
動作させるものである。

【００６９】このため、モード２が選択され、そのクラ
ンプ動作が開始されると、制御装置３７は、前述のクラ
ンプ制御データに従って、図１１（ｂ）に示すように、
昇降モータ５３に対して、バックアップパルスＢＰを出
力し、その上昇位置を光センサ６１からの検出信号によ
り監視する（図１０参照）が、幅寄せシリンダパルスＣ
Ｐは出力しない。

【００７０】この場合、図１１（ｂ）に示すように、昇
降モータ５３を駆動して（ｔ６、例えば図７（ａ））、
クランププレート７３により単純に基板Ｓをガイド溝４
４の上面に押し当てるように動作させる（ｔ７、図７
（ｂ））。

【００７１】すなわち、基板Ｓ上のマークにより位置決
めされる基板Ｓでは、その幅寄せは特に必要としないの
で、このクランプ装置２１では、モード２（第２のクラ
ンプ動作モード）を選択できることにより、クランプ制
御を省略でき、その処理や動作に要する時間を短縮でき
る。

【００７２】次に、モード３（第３のクランプ動作モー
ド）は、硬くて欠けが生じやすいセラミック基板や、高
精度の位置決め（端面の位置決め）が要求される基板Ｓ
をクランプするためのものであり、図８に示すように、
基板Ｓをガイド溝４４の上面に近づけておいてから（同
図（ａ）（ｂ））ガイド溝４４の側面に向かって突くよ
うにして（進退）寄せ（同図（ｃ））、一旦それを解除
してから（同図（ｄ））、続いてガイド溝４４の上面に
完全に押し当て（同図（ｅ））、再度、さらにガイド溝
４４の側面に完全に押し当てるように動作させるもので
ある（同図（ｆ））。

【００７３】このため、モード３が選択され、そのクラ
ンプ動作が開始されると、制御装置３７は、前述のクラ
ンプ制御データに従って、図１１（ｃ）に示すように、
昇降モータ５３に対して、バックアップパルスＢＰを出
力し、その上昇位置を光センサ６１からの検出信号によ
り監視する（図１０参照）とともに、そのバックアップ
パルスＢＰとタイミングを合わせて、エアーシリンダ４
６に対して、幅寄せシリンダパルスＣＰを出力する（図
１０参照）。

【００７４】この場合、図１１（ｃ）に示すように、昇
降モータ５３を駆動して（ｔ８、例えば図８（ａ））、
クランププレート７３により基板Ｓをガイド溝４４の上
面に近づけてから（ｔ９、図８（ｂ））、ピストンロッ
ド４６ａによりガイド溝４４の側面に向かって突くよう
にして寄せ（ｔ１０、同図（ｃ））、一旦それを解除し
てから（ｔ１１、同図（ｄ））、続いてクランププレー
ト７３によりガイド溝４４の上面に完全に押し当て（ｔ
１２〜ｔ１３、同図（ｅ））、再度、ピストンロッド４
６ａによりさらにガイド溝４４の側面に完全に押し当て
るように動作させる（ｔ１４〜ｔ１５、同図（ｆ））。

【００７５】なお、上述の例では、モード３によるクラ
ンプ動作を２段階（ｔ８〜ｔ１１とｔ１２〜ｔ１５）に
分けたが、さらに細かく３段階以上にしても良い。

【００７６】上述のように、このクランプ装置２１で
は、モード３（第３のクランプ動作モード）を選択で
き、そのモード３では、クランププレート（バックアッ
プ部材）７３を段階的に上昇させ、基板Ｓをガイド溝４
４の上面に段階的に近づけてゆく過程で、その都度ピス
トンロッド（クランプ部材）４６ａを進退動作させて、
基板Ｓのガイド溝４４への押し当て（寄せ）を行うよう
にしている。

【００７７】このため、モード３におけるクランプ動作
では、基板Ｓがガイド溝４４の上面に近づくに従って、
基板Ｓの端面がガイド溝４４の側面になじんでゆき、最
終的に基板Ｓが、クランププレート（バックアップ部
材）７３によりガイド溝４４の上面に押し当てられ、且
つピストンロッド（クランプ部材）４６ａによりガイド
溝４４の側面に押し当てられた状態では、基板Ｓの端面
はガイド溝４４の側面に隙間無く密着して、精度良く位
置決めされる。

【００７８】すなわち、従来のクランプでは、ガイド溝
の溝底に相当するガイド溝の側面に基板の端面が擦れ
て、ガイド溝の側面が摩耗しまた基板の端面に欠けが生
じると共に、基板の正確な位置決めが不可能となり、基
板の端面の欠けがランドに付着して、電子部品の装着不
良を生ずるなどの問題があったが、上記のモード３のク
ランプでは、段階的に基板Ｓの上昇と寄せを行うため、
そのような問題の発生を防止でき、また、精度良く位置
決めできる。

【００７９】このため、本実施形態のクランプ装置２１
では、セラミック基板などのガイド溝４４を摩耗させ易
いまたは欠け易い基板Ｓや、高精度の位置決め（端面の
位置決め）が要求される基板Ｓを対象として、このモー
ド３（第３クランプ動作モード）によりクランプを行
う。

【００８０】上述のように、このクランプ装置２１で
は、モード１〜３（第１〜３のクランプ動作モード）の
うちの任意の１を選択・指示できるので、樹脂基板など
の標準的な基板にあっては、モード１（第１クランプ動
作モード）により基板Ｓのクランプを行い、基板Ｓ上の
位置決めマークにより基板Ｓの位置決めを行うものにあ
っては、モード２（第２クランプ動作モード）により基
板Ｓのクランプを行い、セラミック基板などのガイド溝
を摩耗させ易い基板Ｓ等にあっては、モード３（第３ク
ランプ動作モード）により基板Ｓのクランプを行う。

【００８１】すなわち、このクランプ装置２１では、基
板Ｓの材質や位置決め方法に応じて、クランプ方法を選
択することができ、基板Ｓにより、位置決め精度を優先
したり、クランプに要する時間を短縮したりすることが
できる。

【００８２】なお、本実施形態では、クランプ部材とし
て、エアーシリンダ４６のピストンロッド４６ａをして
いる。すなわち、自身が駆動部を有していて基板Ｓをク
ランプするものであるが、ここでいう「クランプ部材」
としては、一方の基板導入台（例えば可動側基板導入台
３１ｂ）の移動を利用して基板Ｓをクランプするもので
あってもよい。

【００８３】また、本実施形態では、バックアップ部材
として、バックアップテーブル３５に配設されたクラン
ププレート７３を使用している。すなわち、基板Ｓを上
下方向にクランプする専用の部材を使用しているが、こ
こでいう「バックアップ部材」としては、いわゆるバッ
クアップピン（例えばバックアップピン３４）を使用し
ても良い。

【００８４】ところで、本実施形態の電子部品装着装置
１のクランプ装置２１には、上記の制御装置３７を兼用
して、バックアップピン３４の手動装着および自動装着
に拘らず、前述の複数本のバックアップピン３４が、該
当する基板Ｓに対し正しく装着されているか否かを認識
するバックアップピン認識装置３８としての機能が組み
込まれている。

【００８５】このため、このクランプ装置２１（バック
アップピン認識装置３８）では、手動装着においては、
主としてバックアップピン３４の誤装着が認識でき、自
動装着においては、主としてバックアップピン３４の倒
れなどの装着ミスが認識できる。そこで、以下、バック
アップピン認識処理およびそのための構成について説明
する。

【００８６】図１０で前述のように、ハードディスク１
２０は、ＮＣデータ領域（ピン位置記憶部）１２１内
に、装着パターンデータを記憶している。この場合、装
着パターンデータとしては、複数本のバックアップピン
３４の位置（装着パターン）データとバックアップピン
認識のための移動経路データを記憶している。また、こ
の装着パターンデータは、基板Ｓ毎のＮＣデータに付加
して提供される。

【００８７】また、バックアップテーブル３５に立設
（装着）したバックアップピン３４の先端（上端）を撮
像してバックアップピン３４を認識するために、前述の
ヘッドユニット６ａ、６ｂに搭載された基板認識カメラ
９が接続されている（図１、図２、図３、図５および図
１０参照）。

【００８８】そこで、このクランプ装置２１では、バッ
クアップピン認識処理が起動されると、ＮＣデータとし
て記憶された移動経路データが示す例えば図５の矢印の
移動経路に従って、基板認識カメラ９を移動させる。

【００８９】この場合、基板認識カメラ９は、同図の各
セット孔７８の位置で停止してバックアップピン３４の
位置（結果的にはその有無）を認識し、認識結果を制御
装置３７に報告（出力）する。制御装置３７は、その認
識結果を上述の装着パターンデータに対する比較（照
合）対象のパターンデータ（認識パターンデータ）とし
て、ＮＣデータ領域１２１内に装着パターンデータと対
応させて記憶する。

【００９０】基板認識カメラ９による認識が終了する
と、制御装置３７では（ＣＰＵ１０１（ピン比較部）に
より）、装着パターンデータと認識パターンデータとを
照合し、相互にパターン（ピン位置）が合致していない
と判断したときには、タッチパネル（報知部）１１０の
表示画面上に、その旨を表示（報知）する。

【００９１】これにより、ユーザは、手動装着において
は、主としてバックアップピン３４の誤装着が認識で
き、自動装着においては、主としてバックアップピン３
４の倒れなどの装着ミスが認識できる。

【００９２】なお、ユーザインタフェースとしてブザー
やアラーム等のビープ機能を備え、そのビープ音によ
り、またはタッチパネル１１０による表示と共に、上記
のパターン（ピン位置）が合致していない旨の報知をす
るようにしても良い。また、バックアップピン３４の先
端には、基板認識カメラ９による撮像（認識）を確実な
ものとするため、認識マークを付すことが好ましい。

【００９３】

【発明の効果】以上のように本発明のバックアップピン
認識装置によれば、該当する基板に対し、複数本のバッ
クアップピンが適切に配置されているか否かを認識する
ことができるので、バックアップピンを手動で装着する
場合の誤装着や、手動で装着する場合の装着ミスを、予
め発見し対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るクランプ方法および
クランプ装置を適用した電子部品装着装置の平面図であ
る。

【図２】実施形態に係るクランプ装置の側面図である．

【図３】バックアップピンの状態を表した実施形態に係
るクランプ装置の正面図である。

【図４】バックアッププレートの状態を表した実施形態
に係るクランプ装置の正面図である。

【図５】実施形態に係るクランプ装置のバックアップテ
ーブルの平面図である。

【図６】第１クランプ動作モードにおけるクランプ動作
を示す説明図である。

【図７】第２クランプ動作モードにおけるクランプ動作
を示す説明図である。

【図８】第３クランプ動作モードにおけるクランプ動作
を示す説明図である。

【図９】装着ヘッドの吸着ノズルにバックアップピンが
吸着されている状態を示す断面図である。

【図１０】実施形態に係るクランプ装置の制御系のブロ
ック図である。

【図１１】第１、第２および第３クランプ動作モード別
の制御信号の説明図である。

【符号の説明】

１電子部品装着装置９基板認識カメラ２１クランプ装置３１ｂ可動側基板導入台３４バックアップピン３５バックアップテーブル３６バックアップ昇降装置３７制御装置４４ガイド溝４６エアーシリンダ７８セット孔１００制御部本体１０１ＣＰＵ１１０タッチパネル１２０ハードディスク１２１ＮＣデータ領域Ｓ基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の位置に導入した基板に下側から支
持するように臨む複数本のバックアップピンの配置を認
識する電子部品装着装置のバックアップピン認識装置に
おいて、前記各バックアップピンの正しい配置を記憶するピン位
置記憶手段と、前記各バックアップピンの先端を撮像することで当該各
バックアップピンの実際の配置を認識する認識カメラ
と、前記ピン位置記憶手段に記憶された前記各バックアップ
ピンの配置と、前記認識カメラで認識した前記各バック
アップピンの配置とを比較してこれらが合致するか否か
を判別するピン比較手段と、前記ピン比較手段により前記各バックアップピン相互の
配置が合致しないと判断された場合に、これを報知する
報知手段とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置
のバックアップピン認識装置。
【請求項２】前記認識カメラは、装着装置本体に備え
た基板認識カメラであ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のバックアップピン認識装置。
【請求項３】前記ピン位置記憶手段の前記各バックア
ップピンの配置データは、各種基板毎のＮＣデータの一
部に含まれていることを特徴とする請求項１または２に
記載の電子部品装着装置のバックアップピン認識装置。