JPH11340696A - 基板のクランプ方法およびクランプ装置 - Google Patents
基板のクランプ方法およびクランプ装置Info
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- JPH11340696A JPH11340696A JP10156807A JP15680798A JPH11340696A JP H11340696 A JPH11340696 A JP H11340696A JP 10156807 A JP10156807 A JP 10156807A JP 15680798 A JP15680798 A JP 15680798A JP H11340696 A JPH11340696 A JP H11340696A
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Abstract
共に、ガイド溝の摩耗および基板の欠けを防止すること
ができる基板のクランプ方法およびクランプ装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 両側端部をそれぞれ「コ」字状のガイド
溝44に案内させて所定の位置に導入した基板Sがガイ
ド溝44の上面に押し当てられるまで、バックアップ部
材73を上昇させて基板Sを段階的に押し上げる上下ク
ランプ工程と、この段階的な各押上げ動作毎にクランプ
部材46aを基板Sの幅方向に繰返し進退させ、基板S
を一方のガイド溝44に繰返し押し当てる基板寄せ工程
と、クランプ部材46aを基板Sの幅方向に前進させ、
最終的に基板Sを一方のガイド溝44の側面に押し当て
る左右クランプ工程とを備えたものである。
Description
などにおいて、電子部品を装着するために導入した基板
を基板導入台の所定の位置に挟持固定する基板のクラン
プ装置に関するものである。
て、特開平6−326497号公報に記載したものが知
られている。このクランプ装置は、基板を導入するガイ
ド溝を相互に内向きに対向配置した固定側基板導入台お
よび可動側基板導入台と、両基板導入台間に配設したバ
ックアップピン昇降装置とを備えている。可動側基板導
入台には、所定の位置に導入した基板をその幅方向に押
圧するクランプ部材が設けられ、クランプ部材はばねに
より付勢されている。また、バックアップピン昇降装置
にはバックアップテープルが設けられ、バックアップテ
ープルの上面には複数本のバックアップピンが着脱自在
に装着されている。基板は、その両側部を両基板導入台
のガイド溝に案内されて、両基板導入台の所定の位置に
導入され、この状態で可動側基板導入台が固定側基板導
入台に向かってわずかに移動し、クランプ部材を介して
その両ガイド溝間に基板を挟持する。次に、バックアッ
プピン昇降装置によりバックアップピンが上昇し、基板
をガイド溝の上面に押し付けて、基板を不動に位置決め
する。
のクランプ装置では、ガイド溝により基板を幅方向に挟
持した状態で、基板をガイド溝の上面に押し付けるよう
にしているため、クランプに際し、ガイド溝の溝底に相
当するガイド溝の側面に、基板の端面が擦れることにな
る。このため、ガイド溝の側面が摩耗すると共に、基板
の端面に欠けが生ずる問題があった。ガイド溝の側面の
摩耗が進むと、基板の正確な位置決めが不可能となり、
また基板の端面に欠けが生ずるとこれが基板のランドに
付着し、電子部品の装着不良を生ずる。
とができると共に、ガイド溝の摩耗および基板の欠けを
防止することができる基板のクランプ方法およびクラン
プ装置を、また基板の種別や位置決め形態によりクラン
プ方法を選択可能なクランプ装置を提供することをその
目的としている。
方法は、両側端部をそれぞれ「コ」字状のガイド溝に案
内させて所定の位置に導入した基板がガイド溝の上面に
押し当てられるまで、バックアップ部材を上昇させて基
板を段階的に押し上げる上下クランプ工程と、この段階
的な各押上げ動作毎にクランプ部材を基板の幅方向に繰
返し進退させ、基板を一方のガイド溝に繰返し押し当て
る基板寄せ工程と、クランプ部材を基板の幅方向に前進
させ、最終的に基板を一方のガイド溝の側面に押し当て
る左右クランプ工程とを備えたことを特徴とする。
基板の側端部をそれぞれ案内する「コ」字状のガイド溝
を有し、ガイド溝に案内して所定の位置に基板を導入す
る一対の基板導入台と、一方の基板導入台のガイド溝に
向かって、所定の位置に導入した基板をその幅方向に押
圧するクランプ部材と、クランプ部材を基板の幅方向に
進退させる進退手段と、所定の位置に導入した基板を下
側から押圧するバックアップ部材と、バックアップ部材
を昇降させる昇降手段と、進退手段および昇降手段の作
動を制御する制御手段とを備えた基板のクランプ装置に
おいて、制御手段は、基板がガイド溝の上面に押し当て
られるまで、バックアップ部材を段階的に上昇させると
共に、バックアップ部材の段階的な各上昇動作毎にクラ
ンプ部材を進退させ最終的に基板をガイド溝の側面に押
し当てることを特徴とする。
階的に上昇させ、基板をガイド溝の上面に段階的に近づ
けてゆく過程で、その都度クランプ部材を進退動作させ
て、基板のガイド溝への押し当て(寄せ)を行うように
しているため、基板がガイド溝の上面に近づくに従っ
て、基板の端面がガイド溝の側面になじんでゆき、最終
的に基板が、バックアップ部材によりガイド溝の上面に
押し当てられ、且つクランプ部材によりガイド溝の側面
に押し当てられた状態では、基板の端面はガイド溝の側
面に隙間無く密着して、精度良く位置決めされる。な
お、ここでいう「クランプ部材」は、自身が駆動部を有
していて基板をクランプするものであってもよいし、一
方の基板導入台の移動を利用して基板をクランプするも
のであってもよい。また、「バックアップ部材」は、い
わゆるバックアップピンであってもよいし、基板を上下
方向にクランプする専用の部材であってもよい。
の側端部をそれぞれ案内する「コ」字状のガイド溝を有
し、ガイド溝に案内して所定の位置に基板を導入する一
対の基板導入台と、一方の基板導入台のガイド溝に向か
って、所定の位置に導入した基板をその幅方向に押圧す
るクランプ部材と、クランプ部材を基板の幅方向に進退
させる進退手段と、所定の位置に導入した基板を下側か
ら押圧するバックアップ部材と、バックアップ部材を昇
降させる昇降手段と、進退手段および昇降手段の作動を
制御する制御手段とを備えた基板のクランプ装置におい
て、制御手段は、進退手段および昇降手段による3種以
上のクランプ動作を指示可能なクランプ動作指示手段
と、クランプ動作指示手段の3種以上のクランプ動作の
任意の1のクランプ動作を選択可能なクランプ動作選択
手段とを有し、クランプ動作指示手段は少なくとも、基
板がガイド溝の上面に押し当てられる手前までバックア
ップ部材を上昇させた後、クランプ部材を前進させて基
板をガイド溝の側面に押し当て、さらにバックアップ部
材を上昇させて基板をガイド溝の上面に押し当てる第1
クランプ動作モードと、クランプ部材の前進を伴わずに
バックアップ部材を上昇させて基板をガイド溝の上面に
押し当てる第2クランプ動作モードと、基板の側端部が
ガイド溝の上面に押し当てられるまで、バックアップ部
材を段階的に上昇させると共に、バックアップ部材の段
階的な各上昇動作毎にクランプ部材を進退させ最終的に
基板をガイド溝の側面に押し当てる第3クランプ動作モ
ードとを備えたことを特徴とする。
な基板にあっては、第1クランプ動作モードにより基板
のクランプを行い、基板上の位置決めマークにより基板
の位置決めを行うものにあっては、第2クランプ動作モ
ードにより基板のクランプを行い、セラミック基板など
のガイド溝を摩耗させ易い基板にあっては、第3クラン
プ動作モードにより基板のクランプを行うようにする。
これにより、基板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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
(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。
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))。
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)。
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))。
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。
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。
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。
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))。
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。
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))。
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)。
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))。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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)。
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。
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。
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。
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。
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。
法およびクランプ装置によれば、基板の幅方向のクラン
プ動作と上下方向のクランプ動作とを段階的に、且つ交
互に行うようにしているので、基板がガイド溝に十分に
なじんで状態で、最終的なクランプを行うことができ
る。したがって、基板を幅方向および高さ方向に精度良
くクランプすることができる。また、最終的なクランプ
動作において、基板の移動を極めて小さくすることがで
きるため、ガイド溝の摩耗や基板の欠けなどを極力すく
なくすることができ、装置の信頼性を高めることができ
る。
よれば、基板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るので、基板により、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、基板の種別毎に適切なクランプ形態
をとることができる。
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。
るクランプ装置の正面図である。
に係るクランプ装置の正面図である。
ーブルの平面図である。
を示す説明図である。
を示す説明図である。
を示す説明図である。
吸着されている状態を示す断面図である。
ック図である。
の制御信号の説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 両側端部をそれぞれ「コ」字状のガイド
溝に案内させて所定の位置に導入した基板が当該ガイド
溝の上面に押し当てられるまで、バックアップ部材を上
昇させて基板を段階的に押し上げる上下クランプ工程
と、 この段階的な各押上げ動作毎にクランプ部材を基板の幅
方向に繰返し進退させ、当該基板を前記一方のガイド溝
に繰返し押し当てる基板寄せ工程と、 前記クランプ部材を基板の幅方向に前進させ、最終的に
基板を当該一方のガイド溝の側面に押し当てる左右クラ
ンプ工程とを備えたことを特徴とする基板のクランプ方
法。 - 【請求項2】 基板の側端部をそれぞれ案内する「コ」
字状のガイド溝を有し、当該ガイド溝に案内して所定の
位置に基板を導入する一対の基板導入台と、前記一方の
基板導入台のガイド溝に向かって、所定の位置に導入し
た基板をその幅方向に押圧するクランプ部材と、前記ク
ランプ部材を基板の幅方向に進退させる進退手段と、所
定の位置に導入した基板を下側から押圧するバックアッ
プ部材と、前記バックアップ部材を昇降させる昇降手段
と、前記進退手段および前記昇降手段の作動を制御する
制御手段とを備えた基板のクランプ装置において、 前記制御手段は、基板が前記ガイド溝の上面に押し当て
られるまで、前記バックアップ部材を段階的に上昇させ
ると共に、前記バックアップ部材の段階的な各上昇動作
毎に前記クランプ部材を進退させ最終的に基板を前記ガ
イド溝の側面に押し当てることを特徴とする基板のクラ
ンプ装置。 - 【請求項3】 基板の側端部をそれぞれ案内する「コ」
字状のガイド溝を有し、当該ガイド溝に案内して所定の
位置に基板を導入する一対の基板導入台と、前記一方の
基板導入台のガイド溝に向かって、所定の位置に導入し
た基板をその幅方向に押圧するクランプ部材と、前記ク
ランプ部材を基板の幅方向に進退させる進退手段と、所
定の位置に導入した基板を下側から押圧するバックアッ
プ部材と、前記バックアップ部材を昇降させる昇降手段
と、前記進退手段および前記昇降手段の作動を制御する
制御手段とを備えた基板のクランプ装置において、 前記制御手段は、前記進退手段および前記昇降手段によ
る3種以上のクランプ動作を指示可能なクランプ動作指
示手段と、前記クランプ動作指示手段の3種以上のクラ
ンプ動作の任意の1のクランプ動作を選択可能なクラン
プ動作選択手段とを有し、 前記クランプ動作指示手段は少なくとも、基板がガイド
溝の上面に押し当てられる手前まで前記バックアップ部
材を上昇させた後、前記クランプ部材を前進させて基板
をガイド溝の側面に押し当て、さらに前記バックアップ
部材を上昇させて基板をガイド溝の上面に押し当てる第
1クランプ動作モードと、前記クランプ部材の前進を伴
わずに前記バックアップ部材を上昇させて基板をガイド
溝の上面に押し当てる第2クランプ動作モードと、基板
の側端部がガイド溝の上面に押し当てられるまで、前記
バックアップ部材を段階的に上昇させると共に、前記バ
ックアップ部材の段階的な各上昇動作毎に前記クランプ
部材を進退させ最終的に基板をガイド溝の側面に押し当
てる第3クランプ動作モードとを備えたことを特徴とす
る基板のクランプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15680798A JP3446879B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 基板のクランプ方法およびクランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15680798A JP3446879B2 (ja) | 1998-05-21 | 1998-05-21 | 基板のクランプ方法およびクランプ装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11340696A true JPH11340696A (ja) | 1999-12-10 |
JP3446879B2 JP3446879B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=15635764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3446879B2 (ja) |
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KR200445714Y1 (ko) | 2007-12-21 | 2009-08-27 | 주식회사 휘닉스 디지탈테크 | 스크린 인쇄장치의 인쇄회로기판 도입장치 |
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-
1998
- 1998-05-21 JP JP15680798A patent/JP3446879B2/ja not_active Expired - Fee Related
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