JPH1187994A - 基板保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく、全体の高さを低くするこ
とができる基板保持装置を提供する。 【解決手段】 基板搬送位置Ｉから基板保持位置ＩＩに
向けて、まず、基板搬送装置６を下降させ、次いで、基
板搬送装置とともに基板支持装置３１を下降させて、基
板保持位置で基板搬送装置で支持された基板１の裏面に
基板支持装置の基板支持部材３３が当接して基板の裏面
を支持する一方、基板保持位置から基板搬送装置に向け
て、まず、基板搬送装置と基板支持装置とを一体的に上
昇させ、次いで、基板の裏面から基板支持装置の基板支
持部材の支持を解除したのち、基板支持装置の上昇を停
止させ、基板搬送装置はさらに上昇して基板搬送位置ま
で上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば部品を実装
すべき基板を所定位置に保持する基板保持装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の基板保持装置は種々の構
造のものが知られている。例えば、一般に、基板保持装
置は、基板を搬入するローダと、基板を搬出するアンロ
ーダとの間に配置されており、基板に部品などを実装す
るとき、基板の搬送方向であるＸ方向と該Ｘ方向と直交
するＹ方向とに基板を移動させる必要がある。よって、
基板搬送方向であるＸ方向に基板が移動できるようにす
るため、ローダ及びアンローダの基板搬入又は搬出用の
レールの高さと、基板保持装置での基板保持位置とを異
ならせるようにして、基板保持装置で基板をＸ方向に移
動させるとき、ローダ及びアンローダのレールによって
妨げられないようにしている。このため、例えば、基板
保持装置での基板の保持位置に対して、ローダの基板搬
入レールと、アンローダの基板搬出レールが高い場合、
基板搬入又は搬出時に、これらのレールが基板保持装置
の基板保持位置と大略同一高さになるまで、平行リンク
などの機構により上記レールを下降させることにより、
基板搬入又は搬出用のレールの高さと基板保持装置での
基板保持高さとを大略一致させて、基板の受け渡しが行
えるようにしている。しかしながら、このような構造の
ものでは、レールの上下動作時にローダ又はアンローダ
のレール上の基板に、基板の搬送方向沿いに加速度が付
加されてしまい、基板上の電子部品が位置ずれを起こし
易くなるといった欠点があった。これに対して、ローダ
及びアンローダのレールを上下動させずに、基板保持装
置において、基板搬入又は搬出時にのみ、基板保持装置
の基板を載置させるレールフレームをローダ及びアンロ
ーダのレールと大略同一高さまで上昇させる一方、実装
時にはレールフレームを下降させて、ローダ及びアンロ
ーダのレールにより基板のＸ方向の移動が妨げられない
ようにしたものがある。上記基板保持装置のレールフレ
ームの昇降駆動機構は例えば以下のように構成されてい
る。基板保持装置の大略矩形のレールフレームのコーナ
部分に対応する４カ所にナット部材を固定し、各ナット
部材を基板保持装置に上下方向沿いに設けられたねじ軸
に螺合させ、４本のねじ軸の一端に固定したプーリにタ
イミングベルトを掛け回し、このベルトを１つの駆動モ
ータで正逆回転させることにより、各ねじ軸を同一方向
に正逆回転させて、レールフレームを昇降させるように
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造のものでは、４個のナット部材、４本のねじ軸、タイ
ミングベルト、４個のプーリ、駆動モータにより構成さ
れており、部品点数が多く、かつ、ねじ軸を上下方向沿
いに立設しているため、レールフレーム昇降機構全体の
高さが高くなるといった問題があった。従って、本発明
の目的は、上記問題を解決することにあって、部品点数
が少なく、全体の高さを低くすることができる基板保持
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段及びその作用効果】上記目
的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、基板の裏面を支持する基板
支持部材を有し、上記基板が上記基板支持部材の支持が
解除される上記基板の基板搬送位置と、該基板搬送位置
より下方であってかつ上記基板の裏面を上記支持部材で
支持して所定位置に保持する上記基板の基板保持位置と
の間で固定台に対して大略上下方向と直交する方向沿い
には移動せず大略上下方向沿いに昇降する基板支持装置
と、上記固定台に対して大略上下方向と直交する方向沿
いには移動せず大略上下方向沿いに昇降するとともに、
上記基板の幅方向の両端部を保持する一対の基板搬送部
材を有し、かつ、上記基板の上記基板搬送位置で上記基
板支持部材から支持解除された上記基板を上記基板搬送
部材で所定方向に搬送する一方、上記基板の上記基板保
持位置で上記基板搬送部材で支持された上記基板の裏面
が上記基板支持部材により支持されるようにする基板搬
送装置と、上記固定台に備えられ、上記基板搬送位置か
ら上記基板保持位置に向けて、まず、上記基板搬送装置
を下降させ、次いで、上記基板搬送装置とともに上記基
板支持装置を下降させて、上記基板保持位置で上記基板
搬送装置で支持された上記基板の裏面に上記基板支持装
置の上記基板支持部材が当接して上記基板の裏面を支持
する一方、上記基板保持位置から上記基板搬送装置に向
けて、まず、上記基板搬送装置と上記基板支持装置とを
一体的に上昇させ、次いで、上記基板の裏面から上記基
板支持装置の上記基板支持部材の支持を解除したのち、
上記基板支持装置の上昇を停止させ、上記基板搬送装置
はさらに上昇して上記基板搬送位置まで上昇させる昇降
駆動装置と、を備えるようにしたことを特徴とする基板
保持装置を提供する。

【０００５】本発明の第２態様によれば、上記基板が矩
形であるとき、該矩形基板の対向する２辺に対応してそ
れぞれ上記基板支持装置と上記固定台との間を連結する
ように配置されて上記基板支持装置を大略上下方向沿い
に案内するリンク機構と、上記固定台に設けられて上記
基板搬送装置の昇降方向に延びる昇降案内用シャフト
と、上記固定台に対して上記基板搬送装置とともに上記
昇降案内用シャフト沿いに移動する移動リングと、上記
移動リングを上記固定台に対して上記基板搬送装置側に
付勢する付勢部材とを有して、上記固定台に対して上記
基板搬送装置の移動を、上記大略上下方向と直交する方
向沿いには移動せず上記昇降方向沿いにのみ案内して上
記基板を大略平行移動させるように案内する昇降案内部
材とをさらに備えるようにした第１態様に記載の基板保
持装置を提供する。

【０００６】本発明の第３態様によれば、上記昇降案内
用シャフトは、上記基板搬送装置の昇降を案内する上
に、上記基板支持装置の大略上下方向沿いの昇降をも案
内するようにした第２態様に記載の基板保持装置を提供
する。

【０００７】本発明の第４態様によれば、上記基板搬送
装置の各基板搬送部材は、上記基板が矩形であるとき、
該矩形基板の対向する２辺の端部のそれぞれを基板厚み
方向沿いに上下に対向する一対の挟持部で挟持又は挟持
解放するとともに、下側の挟持部は上記基板を搬送する
搬送ベルトを有している挟持部材を備えるとともに、上
記矩形基板の各辺に対向して配置された上記基板搬送部
材の一方の基板搬送部材の上記挟持部材の一方の挟持部
内に付勢部材を備え、上記基板搬送位置の近傍から上記
基板保持位置までの間に上記付勢部材の付勢力により上
記一方の挟持部を他方の挟持部に押し付けるようにし
て、上記基板を上記付勢力を利用して挟持するようにし
た第１〜３態様のいずれかに記載の基板保持装置を提供
する。

【０００８】本発明の第５態様によれば、上記一対の基
板搬送部材のうちの一方の基板搬送部材を、基板幅方向
沿いに配置した一対のねじ軸に螺合させ、上記ねじ軸に
ギアを固定し、上記基板搬送位置で上記基板搬送装置が
基板搬送通路以外に基板幅方向に所定距離移動したとき
上記ギアに螺合する外部ギアを有して、該外部ギアを駆
動して上記ねじ軸を回転させて、他方の基板搬送部材に
対して上記一方の基板搬送部材を上記基板幅方向沿いに
移動させて、上記基板の幅寸法に応じて上記一方の上記
基板搬送部材の位置を調整する基板搬送部材幅寄せ用駆
動部をさらに備えるようにした第１〜４態様のいずれか
に記載の基板保持装置を提供する。

【０００９】本発明の第６態様によれば、上記基板支持
装置は、上記基板の基準穴に挿入されて上記基板の位置
決めを行う基準ピンと、該基準ピンを保持するラック
と、該ラックに噛み合うピニオンと、該ピニオンを回転
駆動して、上記ピニオンに噛み合った上記ラックを上下
動させて上記基準ピンを昇降させる回転駆動機構とを備
えるようにした第１〜５態様のいずれかに記載の基板保
持装置を提供する。

【００１０】本発明の第７態様によれば、上記基準ピン
は一対備えられて、上記基板の一対の基準穴に挿入され
て上記基板の位置決めを行い、上記一対の基準ピンのう
ちの一方の基準ピンは、基板搬送方向沿いに配置された
基準ピン駆動用ねじ軸に螺合させ、上記基準ピン駆動用
ねじ軸に基準ピン幅寄せ用ギアを固定し、上記基板搬送
位置で上記基板搬送装置が基板搬送通路以外に基板幅方
向に所定距離移動したとき上記基準ピン幅寄せ用ギアに
螺合する外部ギアを有して、該外部ギアを駆動して上記
基準ピン駆動用ねじ軸を回転させて、他方の基準ピンに
対して上記一方の基準ピンを上記基板搬送方向沿いに移
動させて、上記基板の搬送方向沿いの長さ寸法に応じて
上記一方の上記基準ピンの位置を調整する基準ピン幅寄
せ用駆動部をさらに備えるようにした第６態様に記載の
基板保持装置を提供する。

【００１１】本発明の第８態様によれば、上記基板搬送
装置に配置されたローラフォロワーと、上記固定台側に
移動可能に配置され上記ローラフォロワーに係合するク
サビ板と、上記固定台側に配置された上記クサビ板の駆
動部材とを備えて、上記基板搬送装置が上記基板保持位
置に位置したとき、上記駆動部材の駆動により上記クサ
ビ板が上記ローラフォロワーに係合して上記基板搬送装
置を上記基板保持位置に保持可能とする一方、上記駆動
部材の駆動により上記クサビ板と上記ローラフォロワー
との係合を解除することにより、上記基板搬送装置が上
記基板保持位置から上記基板搬送位置に移動可能とする
ようにした第１〜７態様のいずれかに記載の基板保持装
置を提供する。

【００１２】上記構成によれば、以下の作用効果を奏す
ることができる。本発明の第１態様によれば、上記昇降
駆動装置により、上記基板搬送位置から上記基板保持位
置に向けて、まず、上記基板搬送装置を下降させ、次い
で、上記基板搬送装置とともに上記基板支持装置を下降
させて、上記基板保持位置で上記基板搬送装置で支持さ
れた上記基板の裏面に上記基板支持装置の上記基板支持
部材が当接して上記基板の裏面を支持する一方、上記基
板保持位置から上記基板搬送装置に向けて、まず、上記
基板搬送装置と上記基板支持装置とを一体的に上昇さ
せ、次いで、上記基板の裏面から上記基板支持装置の上
記基板支持部材の支持を解除したのち、上記基板支持装
置の上昇を停止させ、上記基板搬送装置はさらに上昇し
て上記基板搬送位置まで上昇させるようにしている。従
って、基板を昇降させるためには、上記昇降駆動装置例
えばシリンダなどにより上記基板搬送装置及び基板支持
装置を昇降させればよく、従来のように、４個のナット
部材、４本のねじ軸、１本のタイミングベルト、４個の
プーリ、１個の駆動モータにより昇降装置を構成したも
のと比較して、部品点数が少なくなり、昇降機構を簡単
なものにすることができるとともに、全体の高さを低く
することができる。

【００１３】また、本発明の第２態様によれば、基板搬
送装置の昇降案内部材の付勢部材により常時上向きに付
勢力が作用されるとともに、リンク機構により、基板支
持装置の水平度を保ちながら基板支持装置よって基板を
昇降させることができる。また、本発明の第２態様によ
れば、基板搬送装置の搬送部材の一方の挟持部に付勢部
材を備えたことにより、基板搬送装置が昇降動作中、付
勢部材の付勢力により一対の挟持部で基板の一端部を固
定でき、基準ピンを不要とすることもできる。また、基
準ピンを備えていても、より安定して、基板を昇降させ
ることができる。また、平行リンク機構の昇降動作によ
り基板に基板搬送方向沿いの加速度が作用していた従来
技術と比較して、本発明の上記第２態様においては、基
板支持装置及び基板搬送装置は平行リンク機構による昇
降ではなく、昇降案内部材の案内により、大略上下方向
沿いに基板搬送位置と基板保持位置との間で昇降するた
め、基板支持装置に支持した基板には、基板搬送方向の
加速度がかからないため、基板上の電子部品がずれにく
い。よって、基板を高速で搬送することができる。

【００１４】また、本発明の第３態様によれば、基板搬
送装置の昇降案内用軸と基板支持装置の昇降案内用軸の
両方の機能を昇降案内部材のシャフトで兼用することに
より、昇降案内機構を簡単なものとすることができる。

【００１５】また、本発明の第５，７態様によれば、基
板搬送通路の外部に基板搬送部材幅寄せ駆動部及び基準
ピン幅寄せ駆動部を備え、基板搬送装置が、基板搬送位
置に位置しかつ上記基板搬送通路以外に基板幅方向に所
定距離移動しとき、基板搬送装置側の各幅寄せ用のギア
と各駆動部のギアとが噛み合うようにしたので、基板保
持装置の構造自体を簡単なものとすることができるとと
もに、基板保持装置側の各ギアと各駆動部とが常時噛み
合っていないため、ギアの歯が擦り減ることがない。

【００１６】本発明の第６，７態様によれば、基準ピン
昇降機構において、ラックとピニオンによる機構を用い
たため、長ストロークのわりには機構がコンパクトで、
駆動用の配線が不要とすることができる。すなわち、基
準ピンを上下させるために、上記したようなラック・ア
ンド・ピニオン機構を用いると次のような利点がある。
コンパクトな機構でもって、基準ピンの各ストロークを
大きくすることができる。ここで、部品を実装する基板
の裏面には、高さの高い（例えば約３０ｍｍの高さの）
部品が既に実装されている場合がある。そのような部品
と基準ピンとが干渉しないようにするためには、各基準
ピンのストロークが３０ｍｍ以上必要となる。このよう
な要望に対して、本発明のラック・アンド・ピニオン機
構を使用することにより、各基準ピンのストロークを容
易に３０ｍｍ以上にすることができる。

【００１７】また、本発明の第７態様によれば、一対の
基準ピンのうち一方の基準ピンが基板搬送方向沿いに移
動させるとき、基準ピンの移動機構にはシリンダが無
く、シリンダ駆動のための配線や配管を必要としないた
め、コンパクトな機構にすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態及び実施例】以下に、本発明にかか
る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明
の第１の実施形態にかかる基板保持装置は、図１，図１
６に示すように、ＸＹテーブル４の上に、基板１の裏面
に接触して支持する基板支持部材の一例としての多数の
サポートピン３３，…，３３を表面の穴３０ａ，…，３
０ａに立設した基板支持装置の一例としてのサポートフ
レーム３１と、サポートフレーム３１の搬送方向の両側
に配置された基板搬送装置の一例としてのレールフレー
ム６とを独立してそれぞれ昇降可能に載置している。上
記ＸＹテーブル４は、図１，図２，図８に示すように、
固定台２に固定された一対のレール１７ａ，１７ａ上を
ＡＣサーボーモータ１７の駆動によりＹテーブル７が進
退移動可能に載置されている。このＹテーブル７上の一
対のレール１５ａ，１５ａ上には、ＡＣサーボーモータ
１５の駆動によりＸテーブル５が進退移動可能に載置さ
れている。Ｘテーブル５上にはレールフレーム６が昇降
可能に載置される。Ｘテーブル５の隅部分の近傍の４カ
所には、昇降案内部材９０，…，９０を取り付けて、こ
れら４個の昇降案内部材９０，…，９０の案内により、
レールフレーム６を水平状態に保持したまま、Ｘテーブ
ル５に対してＸ方向沿いには移動することなく垂直方向
にのみ昇降可能に支持している。

【００１９】各昇降案内部材９０は、図１９〜図２２に
示すように、以下のような構成となっている。Ｘテーブ
ル５上に、Ｘテーブル５に立設したシャフト８９により
貫通されるようにシャフト８９と同軸で支持ブロック８
３を固定し、該支持ブロック８３上に、シャフト８９が
同様に貫通した状態でかつシャフト８９と同軸に、上向
きに凸筒状の下リング８４を固定している。下リング８
４の外周部に、筒状の上リング８８を上側から被せると
ともに、上リング８８の外周部にバネ８５を配置してい
る。バネ８５は、上リング８８の上端鍔部と下リング８
４の下端鍔部との間に配置されている。上リング８８
は、ネジ８８ｂ，…，８８ｂにより、サポートフレーム
３１に固定されおり、上リング８８の溝８８ａ内には、
下リング８４に一端が固定されたストッパ８１の他端が
遊嵌されて、上リング８８が下リング８４から抜け出す
のを防止している。上リング８８の内周面と下リング８
４の外周面との間には、多数のボール８０，…，８０が
配置されて、下リング８４に対して上リング８８がバネ
８５の付勢力により常時円滑に上向きに付勢されるよう
になっている。また、各下リング８４の空洞部分には、
図２１，図２２に示すようにレールフレーム６が上昇し
たときにその一部６ｇ，…，６ｇが入り込むようになっ
ている。

【００２０】また、ローダ１１から搬送方向に搬送され
てきた基板１を受け取り、該基板１をサポートテーブル
３０の所定位置に固定保持するレールフレーム６は、基
板搬送方向に対して左右に配置されたレールユニット６
ａ，６ａを備えるように構成されている。図１４，１５
は一対のレールユニット６ａ，６ａの断面図である。右
側（図１，２などでの奥側）のレールユニット６ａは、
図１０に示すように、１個のレール６９と１個のメイン
レール７８８とをボルトで結合して一体的に固定すると
ともに、１個のレール７０と３個のブロック７５，７
５，７５をボルトで結合して一体的に固定している。各
ブロック７５は横向きにＴ字型に形成されているので、
各ブロック７５のＴ字型の突出部分をメインレール７８
８の各穴７８８ａに通したのちレール７０に固定するこ
とにより、各ブロック７５とレール７０が、メインレー
ル７８８に対して、上下方向に移動可能な状態で、レー
ル６９とメインレール７８８とに取り付けられている。
図１４の左側（図１，２などでの手前の）レールユニッ
ト６ａも、上記奥側のレールユニット６ａと大略同様の
構成であるが、異なる点は、圧縮バネ７６が、ブロック
７５内に組み込まれ、それらの付勢力により、３個のブ
ロック７５，７５，７５とレール７０を上向きに付勢し
ていることである。

【００２１】各レールユニット６ａの奥側のメインレー
ル７８８は、ＸＹテーブル４の前後に移動可能に配置さ
れている可動ブロック２４，２４の上部に固定されて、
後述するように、可動ブロック２４，２４とレールユニ
ット６ａが一体的に移動可能となっている。一方、各レ
ールユニット６ａの手前側のメインレール７８８は、Ｘ
Ｙテーブル４の前後に移動可能に配置されている固定ブ
ロック３２，３２の上部に固定されてＸＹテーブル４に
対して固定されている。各レール７０の後端側には、ブ
ラケット７６３を介して大プーリー２８を回転可能に取
り付けている。さらに、各レール７０には、先端側に小
プーリー７１２、後端側のブラケット７６３の近傍の先
端側に一対の小プーリー７１２，７１２をそれぞれ回転
可能に取り付け、これらのプーリー７１２，７１２，７
１２，２８の間に基板搬送用の平ベルト７３５を張設
し、大プーリー２８をレール駆動モータ７２９により回
転駆動して平ベルト７３５を移動させるようになってい
る。

【００２２】レールユニット６ａ，６ａの動作は、次の
通りである。生産する（部品を実装すべき）基板１を基
板搬送位置ＩでＸＹテーブル４に対して搬出入するとき
は、各レール７０と３個のブロック７５，７５，７５と
ブロック７６３とレール駆動モータ７２９と大プーリー
２８と小プーリー７１２，７１２，７１２と平ベルト７
３５が、図１５の上昇位置から図１４に示す下降位置ま
で、各レール６９と各メインレール７８８に対して下が
り、図１４の隙間Ｇが生じる。この下降位置において、
一対のレールユニット６ａ，６ａのレール駆動モータ７
２９，７２９を同期して駆動することにより、平ベルト
７３５，７３５を同時に移動させ、平ベルト７３５，７
３５に載置する基板１を基板搬送方向に搬送できる。一
方、基板１の基板保持位置ＩＩでは、基板生産時（基板
１に部品を実装するとき）には、所定位置に位置決めさ
れた基板１を平ベルト７３５，７３５上に保持した状態
で、各レール７０と３個のブロック７５，７５，７５と
ブロック７６３とレール駆動モータ７２９と大プーリー
２８と小プーリー７１２，７１２，７１２と平ベルト７
３５が、図１４の下降位置から図１５に示す上昇位置ま
で、各レール６９と各メインレール７８８に対して上昇
し、図１４の隙間Ｇが無くなり、レール６９，６９と平
ベルト７３５，７３５との間に基板１の両端がそれぞれ
挟み込まれて、レールユニット６ａ，６ａに固定され
る。

【００２３】次に、基板１の幅に応じて、基板１を搬送
する一対のレールユニット６ａ，６ａの幅を調整するこ
とができるレールユニット６ａ，６ａの幅寄せ機構につ
いて説明する。図９，図１１に示すように、手前側のレ
ールユニット６ａは、図９のＸＹテーブル４の手前側の
前端と後端にそれぞれ固定された固定ブロック３２に固
定されている。前端側（図９では左側）の固定ブロック
３２にはギア４０とプーリー４１とが一体的に回転可能
に取り付けられているとともに、後端側（図９では右
側）の固定ブロック３２にはプーリー４４が回転可能に
取り付けられている。プーリー４１と４４との間にはタ
イミングベルト６２３が張設されている。一方、奥側の
レールユニット６ａはＸＹテーブル４に対して基板搬送
方向に対して直交する幅方向に移動可能に配置されてい
る。すなわち、奥側のレールユニット６ａのメインレー
ル７８８は、図９，図１１の可動ブロック２４，２４に
固定されている。各可動ブロック２４は、各ねじ軸６３
２に螺合したナット６３２ａに固定されているととも
に、ドグ３５によりねじ軸６３２の回転に伴って回転し
ないように規制されつつ、可動ブロック２４の下端は、
ＬＭガイド６２１により幅方向に円滑に案内されるよう
になっている。各ねじ軸６３２は、その各一端が固定ブ
ロック３２に回転自在に支持されるとともに、各他端が
ＸＹテーブル４に固定された各ブラケット５４に回転自
在に支持されている。また、各ねじ軸６３２の固定ブロ
ック３２から外側に突出した一端には上記ギア４０が固
定されている。

【００２４】よって、ギア４０が外部の後述するギア３
０４と噛み合うことによって回転駆動されると、ギア４
０とプーリー４１とが一体的に時計方向又は反時計方向
のいずれかの方向に回転し、タイミングベルト６２３の
駆動によりプーリー４４も同期して一体的に同一方向に
回転するようにしている。この結果、２本のねじ軸６３
２，６３２が一体的に同一方向に回転して、２つの可動
ブロック２４，２４が幅方向において同一方向に移動
し、奥側のレールユニット６ａが一体的に幅方向に移動
して幅寄せ動作を行うことができ、基板１の幅に応じ
て、奥側のレールユニット６ａの位置を調整することが
できる。よって、レールフレーム６を種々の幅の基板１
に対応して使用することができる。なお、奥側のレール
ユニット６ａの位置を固定してレール幅を固定するに
は、図７，図１１，図１３，図３５，図３６に示すよう
に、ツメ例えばラチェット３４をギア４０に噛ませれば
よい。すなわち、図１３に示すように、ブラケット３６
においてバネ３７で常時ギア４０に噛み込む方向にラチ
ェット３４が付勢されており、ラチェット３４が付勢力
に抗して回動しない限りギア４０に噛み合って、ギア４
０が付与いに回転して奥側のレールユニット６ａが移動
してレール幅が変わらないようにしている。

【００２５】よって、奥側のレールユニット６ａを移動
させてレール幅を調整したい場合には、本実施形態で
は、以下のように実施される。図１２，図１３に示すよ
うに、ギア４０を回転する動力は、図３，図４のレール
駆動用モータ３０３である。レール幅寄せを行う場合
は、図１，図２の位置より、Ｙテーブル７が手前へ例え
ば１５ｍｍ移動し、シリンダ４７，４７がレールフレー
ム６を基板搬送位置Ｉの高さまで上昇させる。この結
果、図３５の２点鎖線が、レール幅寄せ駆動部３１０と
ＸＹテーブル４とが噛み合った状態を示している。すな
わち、図２７，図３５に示すように、レールフレーム６
がシリンダ４７，４７の駆動により基板搬送位置Ｉまで
上昇することにより、ラチェット３４と、レール幅寄せ
駆動部３１０に備えられたラチェット駆動用ボルト３１
１が当り、ラチェット３４が回動されてギア４０に対す
る噛み込みが解除されて、ギア４０が解放される。同時
的に、レール幅寄せ駆動部３１０の駆動用モータ３０３
のギア３０４とギア４０が噛み合い、ギア４０が時計方
向又は反時計方向に回転させられることにより、奥側の
レールユニット６ａが幅寄せされる。このレール幅寄せ
動作をするときのみ、Ｙテーブル７が、図２において手
前側へ例えば１５mm移動し、ギア４０と３０４が噛み合
うので、Ｙテーブル７が移動しない通常の基板生産時に
は、ギア４０と３０４とは噛み合わず、歯の摩耗が防げ
る。

【００２６】また、部品を実装すべき基板１をローダ１
１から受け取る一方、部品実装後の基板１をアンローダ
１０に搬送するための基板搬送位置Ｉから、基板１に部
品を実装する基板保持位置ＩＩまで基板１を下降させる
ため、基板１を支持するサポートフレーム３１と上リン
グ８８，…，８８が上下に昇降するとき、サポートフレ
ーム３１の水平度を保つため、４組のリンク８７，９
３；…；８７，９３と、それら４組を連結するシャフト
８２，８２と、プレート７９とが設けられている。すな
わち、図１７，図１８に示すように、Ｘテーブル５の前
部及び後部それぞれの両側に固定された一対のブラケッ
ト９４，９４間に回転自在にシャフト８２が支持され、
シャフト８２の両端部に下リンク８７の下端をそれぞれ
固定して、両下リンク８７，８７がシャフト８２と一体
的に回動するように取り付ける。各下リンク８７の上端
は、各上リンク９３の下端に回動自在に連結するととも
に、各上リンク９３の上端はサポートフレーム３１に回
動自在に取り付けられている。また、サポートフレーム
３１の前部と後部のそれぞれの各上リンク９３と各下リ
ンク８７との連結部分は、一枚のプレート７９で互いに
連結している。よって、前後両側の合計４個のリンク機
構８７，９３；…；８７，９３が、シャフト８２，８２
とプレート７９により一体的に同一方向に回動する、言
い換えれば、上リンク９３と下リンク８７との間で屈曲
するようにしている。よって、４個の昇降案内部材９
０，…，９０のバネ８５，…，８５により上方に常時付
勢されたサポートフレーム３１が、基板１がサポートフ
レーム３１に載置されるなどして下向きの力Ｆをサポー
トフレーム３１の前後に配置されたプレート８６とプレ
ート５０に受けると、リンク９３，８７，７９等により
水平を保ちながら、サポートフレーム昇降用駆動シリン
ダ４７，４７の駆動によりサポートフレーム３１が上下
に移動可能となる。この上下移動時において、サポート
フレーム３１に固定されている各上リング８８は、ボー
ル８０，…，８０を介して各下リング８４の外周面によ
って上下方向に案内されるようにしている。

【００２７】基板１をサポートフレーム３１の所定位置
に位置決めする際には、基板１の手前側の前後端部に貫
通して設けられた基板１の位置決め用基準穴１ｂ，１ｂ
（図２４，図２９参照）に基準ピン５０７，５０７をそ
れぞれ挿入するようにしている。この基準ピン５０７，
５０７の構成は、下記の通りである。図２３（Ａ），
（Ｂ），図２４，図２５，図２６，図２７、特に図２４
に良く示すように、基準ピン５０７は２本あり、それぞ
れブラケット５０８，５０９にそれらの各上部から上方
に突出するように固定されている。ブラケット５０８，
５０９は、ラック５０６，５１０にそれぞれ固定されて
いる。各側面に上下方向沿いに歯部を有するラック５０
６，５１０は、上下方向沿いに設けられたＬＭガイド５
５１，５５０により上下方向に精度良く直進移動可能と
なっている。ブラケット５０８，５０９はブロック５１
８，５１９にそれぞれ固定されている。ブロック５１
８，５１９には、スプラインシャフト５０１とボールス
クリューシャフト５０２とが貫通しており、スプライン
シャフト５０１とボールスクリューシャフト５０２はレ
ールフレーム６に対して回転可能に支持されている。

【００２８】図２３（Ａ），（Ｂ）は、図２４のＢ−Ｂ
線断面図であり、基準ピン５０７の上下動を示す図であ
る。前記ラック５０６，５１０には、上下方向沿いに歯
部が形成されており、この歯部がピニオン５１１，５１
２と噛み合うようになっている。ピニオン５１１，５１
２は、スプラインシャフト５０１を割り締めしており、
スプラインシャフト５０１が正逆回転すると、図２３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、ラックとピニオンの関係
で、基準ピン５０７，５０７が上下移動するようになっ
ている。図２５に示すように、ＬＭガイド５５１，５５
０は、ブロック５１８,５１９に固定され、図２６に示
すスプラインシャフト５０１の２個のナット５２７，５
２７は、図２８に示すように、それぞれ、Ｃリング５２
８とピニオン５１１，５１２との間に挟まれた状態で、
ブロック５１８，５１９の内部に回転可能にかつスプラ
インシャフト軸方向には相対的に移動不可に固定されて
いる。また、ボールスクリューシャフト５０１には１個
のナット５２５が螺合されており、このナット５２５
は、基板搬送方向において下流側（後端側）のブロック
５１９内にネジ５２６により相対的に回転不可にかつボ
ールスクリューシャフト軸方向には相対的に移動不可に
固定されている。他のブロック５１８内にはナットは設
けられてはおらず、単に、ブロック５１８内をボールス
クリューシャフト５０１が回転可能に貫通しているだけ
である。よって、スプラインシャフト５０１が回転する
ときには、ナット５２７，５２７はそれぞれスプライン
シャフト５０１と一体的に回転するが、ブロック５１
８，５１９には回転力も伝達されず、かつ、スプライン
シャフト軸方向への移動力も作用しない。一方、ボール
スクリューシャフト５０２が回転するときには、ブロッ
ク５１８は何等回転力も軸方向の移動力も受けないが、
ブロック５１９には、ナット５２５が相対的に回転不可
に固定されているので、ボールスクリューシャフト５０
２の回転とともに回転はしないが、ナット５２５がボー
ルスクリューシャフト軸方向に移動することに伴い、ブ
ロック５１９がボールスクリューシャフト軸方向沿いに
移動し、後述する幅寄せ動作を行えるようにする。ブロ
ック５１９がボールスクリューシャフト軸方向に移動す
るとき、該軸方向沿いにスプラインシャフト５０１によ
り案内されることになる。

【００２９】スプラインシャフト５０１を回転する機構
は、図２５，図２７に示すように、以下のようになって
いる。すなわち、シリンダ５２１がレールフレーム６の
前端に幅方向沿いに固定されており、シリンダ５２１の
ピストンロッド５２２の先端には、レールフレーム６に
下端がＡ点で回動自在に支持されたレバー５０５が回動
自在に連結されている。レバー５０５の内側には軸方向
沿いに溝が形成されており、この溝内では、カムフォロ
ワー５２３がレバー５０５の軸方向沿いに回転しながら
移動可能に嵌め込まれており、カムフォロワー５２３は
レバー５０４の先端に回転自在に取り付けられている。
レバー５０４の下端は、スプラインシャフト５０１に固
定されている。よって、シリンダ５２１が駆動されてそ
のピストンロッド５２２が直進運動すると、レバー５０
５がＡ点を中心に振れ、レバー５０５の溝に沿って、レ
バー５０４のカムフォロア５２３が動き、レバー５０４
が、スプラインシャフト５０１の軸芯を中心に回転し
て、スプラインシャフト５０１を回転させる。このスプ
ラインシャフト５０１の回転力により、スプラインシャ
フト５０１に固定されたピニオン５１１，５１２が回転
し、ピニオン５１１，５１２に噛み合ったラック５０
６，５１０を上下動させて、基準ピン５０７，５０７を
昇降させるようにしている。よって、基板１がサポート
フレーム３１の基板搬送位置Ｉで所定の位置に位置した
とき、基板１をＸＹテーブル４に対して位置決め保持す
るため、シリンダ５２１の駆動により基準ピン５０７，
５０７が上昇して基板１の２つの基準穴１ｂ，１ｂ内に
それぞれ嵌合して基板１の位置決めを行う。一方、上記
基板搬送位置Ｉで基板１を搬送するため、基板１の位置
決めを解除する場合には、シリンダ５２１の上記とは逆
方向の駆動により基準ピン５０７，５０７が下降して基
板１の２つの基準穴１ｂ，１ｂ内からそれぞれ抜け出し
て基板１の位置決め解除を行う。

【００３０】次に、基板１の幅に応じて、上記基準ピン
５０７，５０７を幅寄せをする（基板搬送方向沿いの位
置を調整する）場合の構成について説明する。基板１を
搬送する方向が図２５において右から左である場合、基
準ピン５０７，５０７のブロック５１８，５１９のう
ち、下流側（前端側）のブロック５１８は、ブラケット
５２０により図９，図１１の固定ブロック３２に固定さ
れているので移動しない。図２９に実線から２点鎖線で
示すように基板１の幅が大きくなった場合には、上流側
（後端側）のブロック５１９が図２９の右側に移動し
て、右側の基準ピン５０７が大きくなった基板１の右側
の角部の基準穴１ｂに嵌合するために移動する。この幅
寄せ動作は、図２５に示すように、ブロック５１９の内
部に、ボールスクリューシャフト５０２のナット５２５
を固定し、ボールスクリューシャフト５０２が回転する
ことにより、ブロック５１９はボールスクリューシャフ
ト軸方向沿いに移動することにより、幅寄せが行われ
る。

【００３１】ボールスクリューシャフト５０２は、以下
のように、外部の動力により回転駆動される。ボールス
クリューシャフト５０２の後端部には傘歯車５７８ａが
固定され、この傘歯車５７８ａに噛み合いかつ回転軸が
大略９０度異なる傘歯車５７８ｂをレールフレーム６に
回転自在に支持する。傘歯車５７８ｂは回転軸５７７に
固定され、回転軸５７７の外側端部には、ドグ５７９と
ギア５８０とが固定されている。よって、図１２，図１
３，図３０，図３１に示すように、ギア５８０を外部の
動力で回転するとならば、傘歯車５７８ｂが回転し、該
傘歯車５７８ｂに噛み合った傘歯車５７８ａがボールス
クリューシャフト５０２と一体的に回転する。基準ピン
５０７，５０７の位置を固定するには、ツメ例えばラチ
ェット５７３をギア５８０に噛ませればよい。

【００３２】よって、基準ピン５０７，５０７を移動さ
せて基準ピン幅を調整したい場合には、本実施形態で
は、以下のように実施される。図１２，図１３に示すよ
うに、ギア５８０を回転する動力は、図３，図４の基準
ピン駆動用モータ６０３である。基準ピン幅寄せを行う
場合は、図１，図２の位置より、Ｙテーブル７が手前へ
例えば１５ｍｍ移動し、シリンダ４７，４７がレールフ
レーム６を基板搬送位置Ｉの高さまで上昇させる。この
結果、図３０の２点鎖線が、基準ピン幅寄せ動部６１０
とＸＹテーブル４とが噛み合った状態を示している。す
なわち、図３０に示すように、レールフレーム６がシリ
ンダ４７，４７の駆動により基板搬送位置Ｉまで上昇す
ることにより、ラチェット５７３と、基準ピン幅寄せ駆
動部６１０に備えられたラチェット駆動用ボルト６１１
が当り、ラチェット５７３が回動されてギア５８０に対
する噛み込みが解除されて、ギア５８０が解放される。
同時的に、基準ピン幅寄せ駆動部６１０の駆動用モータ
６０３のギア６０２とギア５８０が噛み合い、ギア５８
０が時計方向又は反時計方向に回転させられることによ
り、基準ピン５０７，５０７が幅寄せされる。この基準
ピン幅寄せ動作をするときのみ、Ｙテーブル７が図２に
おいて、手前側へ例えば１５ｍｍ移動し、ギア５８０と
６０２が噛み合うので、Ｙテーブル７が移動しない通常
の基板生産時には、ギア５８０と６０２とは噛み合わ
ず、歯の摩耗が防げる。

【００３３】次に、レールフレーム６が上下する機構に
ついて説明する。図１１に示すレールフレーム６にレー
ルユニット６ａ，６ａが取り付けられたレールフレーム
６は、図１，図２，図１９に示すように、４個の昇降案
内部材９０，…，９０の４本のシャフト８９，…，８９
によって上下動をガイドされる。その断面図を図２１に
示す。各下リング８４の外側には各上リング８８が嵌め
込まれ、各下リング８４の内側は空洞でシャフト８９の
片端を支えている。各下リング８４の空洞部分には、図
２１．図２２に示すようにレールフレーム６が上昇した
ときにその一部６ｇ，…，６ｇが入り込むようになって
いる。レールフレーム６を上昇させる動力は、図１，図
２，図７に示すシリンダ４７，４７である。図７は、シ
リンダ４７，４７によってレールフレーム６が、基板搬
送高さまで上昇した図を示す。

【００３４】次に、レールフレーム６が、下降した後の
基板挟み込み機構について説明する。図５，図６に示す
ように、Ｘテーブル５には、シリンダ４７，４７、クサ
ビ板６４，６４、及び、ＬＭガイド４８，４８が取り付
けられている一方、レールフレーム６には、ローラフォ
ロワー４６が回転自在に取り付けられている。図５は、
基板搬送時にレールフレーム６が基板搬送位置Ｉまで上
昇している状態を示す。このとき、シリンダ４７，４７
がクサビ板６４，６４を引き戻しているため、クサビ板
６４，６４とローラフォロワー４６，４６との係合が解
除されており、ローラフォロワー４６，４６は、レール
フレーム６とともに昇降案内部材９０，…，９０のバネ
８５，…，８５の付勢力により上昇している。図６は、
基板１へ部品を実装するときにレールフレーム６が下降
して基板保持位置ＩＩに位置している状態を示す。この
とき、シリンダ４７，４７が駆動されてクサビ板６４，
６４が押し出されて、各クサビ板６４の斜面６４ａが各
ローラフォロワー４６を下へ押し付けている。また、図
７，図８，図１９に示すように、当て面４３，…，４３
が、Ｘテーブル５の上面に４枚、レールフレーム６の下
面に４枚取り付けてあり、各クサビ板６４が各ローラフ
ォロワー４６を下へ押し付けるとき、Ｘテーブル５上面
の４個の当て面４３，…，４３とレールフレーム６下面
の４個の当て面４３，…，４３がそれぞれ当接して、常
に基板１の上面高さが一定になるようにしている。ま
た、このとき、各レールユニット６ａが基板１を挟み込
む動作をする。すなわち、図５の基板搬送時には、図１
４の各レール７０が自重で下がっている。ただし、正確
には手前レール７０は、バネ７６により上側に付勢され
ているので、自重では下がらない。ローダ１１及びアン
ローダ１０の各レールに取り付けられたネジ４５，４５
（図２参照）により押し下げられている。従って、基板
１の上面とレール６９との間に図１４に示す隙間Ｇが生
じ、平ベルト７３５が回転して基板１をＸＹテーブル４
に対して搬出又は搬入することができる。

【００３５】基板１の搬出入が終了すると、図７のシリ
ンダ４７，４７のピストンロッド先端部４７ａが下り、
レールフレーム６が下降する。図５で、各レール７０に
取り付けられたブラケット５１，５１が、サポートフレ
ーム３１の前後端部に取り付けられたプレート８６及び
プレート５０にそれぞれ当接する。さらに、レールフレ
ーム６が下降すると、図１４の隙間Ｇが無くなり、基板
１が各レール７０と各レール６９に挟まれて固定され
る。上述したように、サポートフレーム３１の下の昇降
案内部材９０，…，９０のバネ８５，…，８５を強力に
しているため、レールフレーム６は、ブラケット５１，
５１とレール７０，７０、基板１、レール６９，６９、
メインレール７８８，７８８（図１４参照）、可動ブロ
ック２４，２４、ＬＭガイド６２１，６２１を通してサ
ポートフレーム３１に載った状態になる。このとき、図
５のローラフォロワー４６，４６とクサビ板６４，６４
は、図３２（Ａ），（Ｂ）に示すように、互いに前後方
向沿い（基板搬送方向沿い）に対向した位置関係とな
り、図３２（Ａ），（Ｂ）に示すように、シリンダ４
７，４７を駆動してクサビ板６４，６４がローラフォロ
ワー側に移動してそれらの斜面６４ａ，６４ａによりロ
ーラフォロワー４６，４６を下へ押し下げる。このと
き、レールフレーム６の下方のバネ８５，…，８５も、
基板１を挟み込む力を発生しながら縮み、Ｘテーブル５
とレールフレーム６の当て面４３，…，４３が当接して
レールフレーム６の下降が止まり、図６及び図３４
（Ａ），（Ｂ）の電子部品実装可能な基板保持位置ＩＩ
に位置した状態になる。生産する（実装すべき）基板１
の厚みが厚い場合は、その分だけサポートフレーム３１
の下のバネ８５，…，８５が縮み、基板１の厚さの変化
に対応することができる。

【００３６】本実施形態にかかる上記基板保持装置にお
いて、各機能を果たすときの各部分の動作について次に
説明する。基板搬送方向を図１〜図４において右から左
とし、サポートフレーム３１が上記したように基準ピン
５０７，５０７を備えている場合には、以下のように動
作する。 図１，図２に示すように、ＸＹテーブル４が原点位置
に位置する。なお、連続実装中においてＸＹテーブル４
上に基板１が支持されている場合には、その基板１への
部品の実装が終了したのち、ＸＹテーブル４が原点位置
に戻る。ローダ１１のレール１１ａ，１１ａ上には、Ｘ
Ｙテーブル４へ搬入して部品実装を行う次の基板１が待
機している。 基板１を基板保持位置ＩＩから基板搬送位置Ｉまで上
昇させるために、まず、図Ｆ３２（Ａ），（Ｂ）に示す
ように、図６のクサビ板６４，６４がシリンダ６３，６
３によって引かれ、ローラフォロワー４６，４６との係
合を解除する。このとき、昇降案内部材９０，…，９０
のバネ８５，…，８５の付勢力により、サポートフレー
ム３１、プレート５０，８６、レール７０，７０、基板
１、レールフレーム６、ローラフォロワー４６，４６が
上方へ付勢されて少し上昇する。このとき、基板１は、
レール７０，７０とレール６９，６９との間で挟み込ま
れている。この挟み力はレールフレーム６の自重分であ
る。 その後、図５，図７，図３３（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、シリンダ４７，４７が駆動されることにより、レ
ールフレーム６が押し上げられ、レール７０，７０がロ
ーダ１１及びアンローダ１０の各レールと同じ高さ（基
板搬送位置Ｉ）まで上昇して停止する。このレールフレ
ーム６の上昇動作中、シリンダ５２１が駆動されてスプ
ラインシャフト５０１が回転されて、基準ピン５０７，
５０７を下げて、基板１のサポートフレーム３１に対す
る位置決めを解除する。

【００３７】前述したように、図１４の奥側のレール７
０は自重で下降してレール７０とレール６９との間に隙
間Ｇができて、奥側のレール７０とレール６９との間で
挟み込んで固定していた基板１の奥側の端部を解放する
が、手前側のレール７０はバネ７６，７６，７６により
上向きに付勢されているため下降しないので、手前側の
レール７０とレール６９との間では基板１の手前側の端
部は挟み込まれたままとなってしまう。そこで、図１，
図２のローダ１１とアンローダ１０の手前側のレール１
１ａ．１０ａの端部にそれぞれ備えられたネジ４５，４
５と、上昇してきた手前側のレール７０の両端部がそれ
ぞれ当接し、当接した後も、それ以上にレールフレーム
６が上昇するので、バネ７６，７６，７６が縮んで手前
側レール７０にも隙間Ｇができて、手前側のレール７０
とレール６９との間での基板１の端部の挟み込みが解除
される。なお、図１４において、７４は基板１がレール
７０から解放されるとき、レール７０に貼り付いたまま
とならないようにするため、レール７０の端面から基板
１を下方に付勢して分離させる板バネである。

【００３８】次いで、基板１が基板搬送位置Ｉに位置
したのち、ローダ１１のベルト１１ａ，１１ａを回転す
るモータ１１ｂ，１１ｂ（図１〜図４参照）、ＸＹテー
ブル４の平ベルト７３５，７３５を回転するモータ７２
９，７２９、アンローダ１０のベルト１０ａ，１０ａを
回転するモータ１０ｂ，１０ｂ（図１〜図４参照）が図
３９の制御装置７００により同期して回転させられ、基
板１の搬入及び搬出を行う。 ＸＹテーブル４の平ベルト７３５，７３５を回転する
モータ７２９，７２９は、ＡＣサーボモータであって、
基板搬送速度を制御できるものとするのが好ましい。ロ
ーダ１１のレール１１ａ，１１ａ上の基板１をＸＹテー
ブル４内に搬入するときは、モータ７２９，７２９が例
えば最高速度で回転し、図３，図４のレール駆動部３１
０に備えたセンサ１１４の下を基板１が通過すると、制
御装置７００の制御によりモータ７２９，７２９は減速
する。ＸＹテーブル４内にあった基板１が搬出されたこ
とを図３，図４のレール駆動部３１０に備えたセンサ１
１０が確認後、制御装置７００の制御により、図３５，
図３６に示すように、直ちに、レール幅寄せ駆動部３１
０のシリンダ１０７のピストンロッドが下方に下降す
る。そして、その先端に取り付けたストッパ３２０が、
搬入されて来た基板１の左辺に当り、基板１とモータ７
２９，７２９とが共に停止する。実際には、基板１がセ
ンサ１１０を通過後、数秒でモータ７２９，７２９が停
止するようにしている。 このように停止した基板１の基準穴内に基準ピン５０
７，５０７（図３５参照）が入り、基板１の正確な位置
が位置決めされる。

【００３９】一方、ＸＹテーブル４からアンローダ１
０に搬出された基板１が、アンローダ１０のセンサ１０
２（図３，図４参照）を通過する一方、上記で基準ピ
ン５０７，５０７が基板１の基準穴内に入ったことを確
認後、制御装置７００の制御の元にシリンダ４７，４７
（図７）が下降する。この結果、図３２（Ａ），（Ｂ）
の基板保持位置ＩＩに基板１が下降する。 以降の逆動作を行い、基板１に対して部品実装可能
状態とする。すなわち、図３２（Ａ），（Ｂ）及び図３
４（Ａ），（Ｂ）に示すように、シリンダ６３，６３に
より押されてクサビ板６４，６４がローラフォロワー４
６，４６側に移動して、それらの斜面６４ａ，６４ａに
よりローラフォロワー４６，４６を介してレールフレー
ム６を押し下げる。この結果、レールフレーム６の下面
がＸテーブル４の上面に当て面４３，…，４３を介して
押し付けられてレールフレーム６の下降が停止する。

【００４０】レールフレーム６が下降開始したとき、レ
ールフレーム６の手前側のレール７０の両端部から、図
１，図２のローダ１１とアンローダ１０の手前側のレー
ル１１ａ．１０ａの端部にそれぞれ備えられたネジ４
５，４５が離れることになる。よって、バネ７６，７
６，７６の付勢力により手前側レール７０と基板１との
間の隙間Ｇがなくなり、手前側のレール７０とレール６
９との間で基板１の端部を挟み込むことになる。よっ
て、レールフレーム６が下降を開始した直後に、すぐに
レール７０，６９により基板１の一方の端部が保持され
るのでより安定して下降させることができる。その後、
シリンダ４７，４７の駆動により、レールフレーム６を
介して、基板１、レール７０，７０、レール６９，６
９、プレート５０，８６、サポートフレーム３１が下降
させられ、昇降案内部材９０，…，９０のバネ８５，
…，８５の付勢力が作用し始めると、サポートフレーム
３１、プレート５０，８６、レール７０，７０、レール
６９，６９を介して、基板１の両端部が、レール７０，
７０とレール６９，６９との間で挟み込まれた状態とな
り、レールフレーム６の下面がＸテーブル４の上面に当
て面４３，…，４３を介して押し付けられてレールフレ
ーム６の下降が停止する基板保持位置ＩＩまで下降す
る。基板保持位置ＩＩでは、ＸＹテーブル４によりＸ方
向及び／又はＹ方向に基板１を移動させながら所定位置
にそれぞれ部品を図示しない部品実装機で実装する。実
装後、基板１を基板搬送位置Ｉまで上昇させてＸＹテー
ブル４からアンローダ１０に搬送する手順は、上記以
降の手順である。

【００４１】上記実施形態によれば、以下の作用効果を
奏することができる。 （１）サポートフレーム３１の大略四隅の近傍に配置さ
れた４個の昇降案内部材９０，…，９０のバネ８５，
…，８５により常時上向きに付勢力が作用されるととも
に、上下リンク９３，８７からなる４組のリンク機構に
より、サポートフレーム３１の水平度を保ちながらサポ
ートフレーム３１よって基板１を昇降させることができ
る。 （２）レールフレーム６の手前側のレール７０にバネ７
６，７６，７６を備えたことにより、レールフレーム６
が昇降動作中、バネ７６，７６，７６の付勢力によりレ
ール７０，６９で基板１の一端部を固定でき、基準ピン
を不要とすることもできる。また、基準ピン５０７，５
０７を備えていても、より安定して、基板１を昇降させ
ることができる。 （３）レールフレーム昇降案内用軸とサポートフレーム
昇降案内用軸の両方の機能を昇降案内部材９０，…，９
０のシャフト８９，…，８９で兼用することにより、昇
降案内機構を簡単なものとすることができる。

【００４２】（４）基準ピン昇降機構において、ラック
とピニオンによる機構を用いたため、長ストロークのわ
りには機構がコンパクトで、駆動用の配線が不要とする
ことができる。すなわち、基準ピン５０７，５０７を上
下させるために、上記したようなラック・アンド・ピニ
オン機構を用いると次のような利点がある。図２３
（Ａ），（Ｂ）に示すように、コンパクトな機構でもっ
て、基準ピン５０７，５０７の各ストロークを大きくす
ることができる。ここで、部品を実装する基板１の裏面
には、高さの高い（例えば約３０ｍｍの高さの）部品が
既に実装されている場合がある。そのような部品と基準
ピン５０７，５０７とが干渉しないようにするために
は、各基準ピン５０７のストロークが３０ｍｍ以上必要
となる。このような要望に対して、本実施形態のラック
・アンド・ピニオン機構を使用することにより、各基準
ピン５０７のストロークを容易に３０ｍｍ以上にするこ
とができる。また、基準ピン用のブロック５１９，５１
８のうち一方のブロック５１９が基板搬送方向沿いに移
動しても、ブロック５１９の移動機構にはシリンダが無
く、シリンダ駆動のための配線や配管を必要としないた
め、コンパクトな機構にすることができる。 （５）平行リンク機構の昇降動作により基板に基板搬送
方向沿いの加速度が作用していた従来技術と比較して、
本実施形態においては、サポートテーブル３１及びレー
ルフレーム６は平行リンク機構による昇降ではなく、昇
降案内部材９０，…，９０の案内により、大略上下方向
沿いに基板搬送位置Ｉと基板保持位置ＩＩとの間で昇降
するため、サポートテーブル３１に支持した基板１に
は、ＸＹテーブル４のＸ方向（基板搬送方向）の加速度
がかからないため、基板上の電子部品がずれにくい。よ
って、基板１を高速で搬送することができる。

【００４３】（６）ＸＹテーブル４の外部にレール幅寄
せ駆動部３１０及び基準ピン幅寄せ駆動部６１０を固定
し、Ｙテーブル７が、例えば１５ｍｍ手前側に移動し、
かつ、レールフレーム６が、基板搬送位置Ｉまで上昇し
たときのみ、レールフレーム６側のギア４０とレール幅
寄せ駆動部３１０のギア３０４とが噛み合うとともに、
レールフレーム６側の基準ピン幅寄せ用ギア５８０と基
準ピン幅寄せ駆動部６１０のギア６０２とが噛み合うよ
うにしたので、ＸＹテーブル４の構造を簡単なものとす
ることができるとともに、ＸＹテーブル４側の各駆動ギ
アと各駆動部の各ギアとが常時噛み合っていないため、
ギアの歯が擦り減ることがない。 （７）上記実施形態では、手前側を基準とする生産ライ
ンを想定し、手前側のレールユニット６ａは固定とし、
奥側のレールユニット６ａが幅方向に移動するとともに
基準ピン５０７，５０７が手前側のみに配置されている
ようにしているが、以下のようにすれば、奥側を基準と
する生産ラインにも本発明を適用することができる。す
なわち、上記基板保持装置で使用する最大の基板１の中
心とサポートフレーム３１の中心とを大略一致させ、か
つ、Ｙ方向の長さが同じになるように設計すれば、Ｙテ
ーブル７上のＸテーブル５から上側の機構を上記中心回
りに１８０°回転してＹテーブル７に取り付けるように
すれば、手前側が基準ではなく、奥側が基準のラインに
容易に対応することができる。このように配置変更すれ
ば、奥側のレールユニット６ａが固定となり、手前側の
レールユニット６ａが幅方向に移動可能となり、かつ、
基準ピン５０７，５０７が奥側にのみ配置されるように
することができる。

【００４４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の態様で実施できる。例え
ば、基準ピン５０７，５０７を備えなくてもよい。この
場合の動作手順は、上記実施形態のの手順における基
準ピンの動作との動作以外の動作は上記実施形態と同
様である。ただし、の動作において、シリンダ４７，
４７が下降し、レールフレーム６が下がるとき、基準ピ
ンが基板１に入っていないため、基板１がずれる可能性
がある。この対策として、上記したように手前側のレー
ル７０がバネ７６，７６，７６により上方向へ付勢され
ており、レールフレーム６が下降する間、手前側のレー
ル７０と６９が、基板１を挟み基板１の位置ずれを防止
するようにしている。また、基準ピンが無いため、ロー
ダ１１からＸＹテーブル４に基板１が搬入されたとき、
ＸＹテーブル４において基板１の初期位置が定まらず、
結果的に、電子部品の実装位置がずれてしまうことにな
る。この対策としてで、図３７に示すように、基板１
上の認識マーク１ｃ，１ｃを認識カメラ９００で読み、
ＸＹテーブル４に対する基板１のずれ及び傾きを制御装
置７００中の演算装置で算出し、基板１の正確な位置決
めを行うのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態にかかる基板保持装置と
その前後にローダ及びアンローダを配置した平面図であ
る。

【図２】 図１の状態での各装置の正面図である。

【図３】 上記基板保持装置に使用するレール幅寄せ駆
動部及び基準ピン幅寄せ駆動部と上記ローダ及び上記ア
ンローダの平面図である。

【図４】 図３の状態での正面図である。

【図５】 上記基板保持装置の基板搬送位置での正面図
である。

【図６】 上記基板保持装置の基板保持位置での正面図
である。

【図７】 上記基板保持装置の基板搬送位置での左側面
図である。

【図８】 上記基板保持装置のＸＹテーブルの斜視図で
ある。

【図９】 上記基板保持装置の基板搬送装置の斜視図で
ある。

【図１０】 上記基板搬送装置のレールユニットの分解
斜視図である。

【図１１】 上記基板保持装置のレールユニットの幅寄
せ機構の分解斜視図である。

【図１２】 上記基板保持装置のレール幅寄せ機構及び
基準ピン幅寄せ機構の一部の拡大平面図である。

【図１３】 図１２の状態での正面図である。

【図１４】 上記基板保持装置の上記基板搬送装置にお
いて上記基板を挟持する前の状態での断面側面図であ
る。

【図１５】 上記基板保持装置の上記基板搬送装置にお
いて上記基板を挟持した状態での断面側面図である。

【図１６】 上記基板保持装置の基板支持装置の斜視図
である。

【図１７】 上記基板保持装置の昇降機構を説明するた
めの概略正面図である。

【図１８】 上記基板保持装置のリンク機構の分解斜視
図である。

【図１９】 上記基板保持装置の昇降案内部材の斜視図
である。

【図２０】 上記昇降案内部材の分解斜視図である。

【図２１】 上記昇降案内部材の付勢部材が縮ませられ
ている状態での上記昇降案内部材の断面側面図である。

【図２２】 上記昇降案内部材の上記付勢部材が図２１
に比べて伸びている状態での上記昇降案内部材の断面側
面図である。

【図２３】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、上記基板保持
装置の基準ピンの昇降機構の基準ピンの下降位置及び上
昇位置での側面図である。

【図２４】 図２３の基準ピン昇降機構の正面図であ
る。

【図２５】 図２３の基準ピン昇降機構の分解斜視図で
ある。

【図２６】 上記基板保持装置の上記レール幅寄せ機構
及び基準ピン幅寄せ機構の分解斜視図である。

【図２７】 上記基準ピン昇降機構の一部の拡大側面図
である。

【図２８】 上記基板保持装置のレール幅寄せ機構と基
準ピン幅寄せ機構の駆動用シャフトの一部の拡大断面図
である。

【図２９】 上記基板保持装置の基準ピン幅寄せ機構と
基板との関係を示す説明図である。

【図３０】 上記基準ピン幅寄せ機構の駆動部と上記機
構との関係を示す説明図である。

【図３１】 図３０の基準ピン幅寄せ駆動部の斜視図で
ある。

【図３２】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ上記基板保持装
置の動作を示す概略正面図及び一部側面図である。

【図３３】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ上記基板保持装
置の上記基板搬送位置での状態を示す概略正面図及び一
部側面図である。

【図３４】 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ上記基板保持装
置の上記基板保持位置での状態を示す概略正面図及び一
部側面図である。

【図３５】 上記レール幅寄せ機構の駆動部と上記機構
との関係を示す説明図である。

【図３６】 図３５のレール幅寄せ駆動部の斜視図であ
る。

【図３７】 上記基板保持装置で基準ピンを備えない場
合の基板の認識マークと認識カメラを示す説明図であ
る。

【図３８】 上記基板保持装置のレール幅寄せ機構の斜
視図である。

【図３９】 上記基板保持装置の各駆動部材と制御装置
との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１…基板、１ｂ…基準穴、１ｃ…認識マーク、２…固定
台、４…ＸＹテーブル、５…Ｘテーブル、６…レールフ
レーム、６ａ…レールユニット、７…Ｙテーブル、１０
…アンローダ、１０ｂ…アンローダ駆動用モータ、１１
…ローダ、１１ｂ…ローダ駆動用モータ、１５…Ｘテー
ブル駆動用ＡＣサーボモータ、１５ａ…レール、１７…
Ｙテーブル駆動用ＡＣサーボモータ、１７ａ…レール、
２４…可動ブロック、２８…大プーリー、３０…サポー
トプレート、３１…サポートフレーム、３２…固定ブロ
ック、３３…サポートピン、３４…ラチェット、３５…
ドグ、３６…ブラケット、３７…バネ、４０…レール幅
寄せ用ギア、４１…プーリ、４３…当て面、４４…プー
リ、４６…ローラフォロワ、４７…基板保持装置昇降駆
動用シリンダ、４８…ＬＭガイド、５０…プレート、５
１…ブラケット、５４…固定ブロック、６３…クサビ板
駆動用シリンダ、６４…クサビ板、６４ａ…斜面、６
９，７０…レール、７６…バネ、７９…プレート、８０
…ボール、８１…ストッパ、８２…シャフト、８３…支
持ブロック、８４…下リング、８５…バネ、８６…プレ
ート、８７…下リンク、８８…上リング、８９…シャフ
ト、９０…昇降案内部材、９３…上リンク、９４…ブラ
ケット、１０２，１１０，１１４…センサ、１０７…ス
トッパ駆動用シリンダ、３０４…ギア、３０３…レール
幅寄せ駆動用モータ、３１０…レート幅寄せ駆動部、３
１１…ボルト、３２０…ストッパ、５０１…スプライン
シャフト、５０２…ボールスクリューシャフト、５０
４，５０５…レバー、５０６…ラック、５０７…基準ピ
ン、５０８，５０９…ブラケット、５１０…ラック、５
１１，５１２…ピニオン、５１８，５１９…ブロック、
５２０…ブラケット、５２１…基準ピン昇降用シリン
ダ、５２２…ピストンロッド、５２３…カムフォロワ
ー、５２５…ナット、５２６…ネジ、５２７…ナット、
５２８…ネジ、５５０，５５１…ＬＭガイド、５７３…
ラチェット、５７７…回転軸、５７８ａ，５７８ｂ…傘
歯車、６０２…ギア、６０３…基準ピン幅寄せ駆動用モ
ータ、６１０…基準ピン幅寄せ駆動部、６１１…ボル
ト、６２１…ＬＭガイド、６２３…タイミングベルト、
６３２…ねじ軸、７００…制御装置、７１２…小プーリ
ー、７３５…平ベルト、７２９…レール駆動モータ、７
６３…ブロック、７８８…メインレール、Ｉ…基板搬送
位置、ＩＩ…基板保持位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安永 耕一 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 (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板（１）の裏面を支持する基板支持部
   材（３３）を有し、上記基板が上記基板支持部材の支持
   が解除される上記基板の基板搬送位置（Ｉ）と、該基板
   搬送位置より下方であってかつ上記基板の裏面を上記支
   持部材で支持して所定位置に保持する上記基板の基板保
   持位置（ＩＩ）との間で固定台（２）に対して大略上下
   方向と直交する方向沿いには移動せず大略上下方向沿い
   に昇降する基板支持装置（３１）と、 上記固定台に対して大略上下方向と直交する方向沿いに
   は移動せず大略上下方向沿いに昇降するとともに、上記
   基板の幅方向の両端部を保持する一対の基板搬送部材
   （６ａ）を有し、かつ、上記基板の上記基板搬送位置で
   上記基板支持部材から支持解除された上記基板を上記基
   板搬送部材で所定方向に搬送する一方、上記基板の上記
   基板保持位置で上記基板搬送部材で支持された上記基板
   の裏面が上記基板支持部材により支持されるようにする
   基板搬送装置（６）と、 上記固定台に備えられ、上記基板搬送位置から上記基板
   保持位置に向けて、まず、上記基板搬送装置を下降さ
   せ、次いで、上記基板搬送装置とともに上記基板支持装
   置を下降させて、上記基板保持位置で上記基板搬送装置
   で支持された上記基板の裏面に上記基板支持装置の上記
   基板支持部材が当接して上記基板の裏面を支持する一
   方、上記基板保持位置から上記基板搬送装置に向けて、
   まず、上記基板搬送装置と上記基板支持装置とを一体的
   に上昇させ、次いで、上記基板の裏面から上記基板支持
   装置の上記基板支持部材の支持を解除したのち、上記基
   板支持装置の上昇を停止させ、上記基板搬送装置はさら
   に上昇して上記基板搬送位置まで上昇させる昇降駆動装
   置（４７）と、を備えるようにしたことを特徴とする基
   板保持装置。
2. 【請求項２】 上記基板が矩形であるとき、該矩形基板
   の対向する２辺に対応してそれぞれ上記基板支持装置と
   上記固定台との間を連結するように配置されて上記基板
   支持装置を大略上下方向沿いに案内するリンク機構（８
   ７，９３）と、上記固定台に設けられて上記基板搬送装
   置の昇降方向に延びる昇降案内用シャフト（８９）と、
   上記固定台に対して上記基板搬送装置とともに上記昇降
   案内用シャフト沿いに移動する移動リング（８８）と、
   上記移動リングを上記固定台に対して上記基板搬送装置
   側に付勢する付勢部材（８５）とを有して、上記固定台
   に対して上記基板搬送装置の移動を、上記大略上下方向
   と直交する方向沿いには移動せず上記昇降方向沿いにの
   み案内して上記基板を大略平行移動させるように案内す
   る昇降案内部材（９０）とをさらに備えるようにした請
   求項１に記載の基板保持装置。
3. 【請求項３】 上記昇降案内用シャフトは、上記基板搬
   送装置の昇降を案内する上に、上記基板支持装置の大略
   上下方向沿いの昇降をも案内するようにした請求項２に
   記載の基板保持装置。
4. 【請求項４】 上記基板搬送装置の各基板搬送部材（６
   ａ）は、上記基板が矩形であるとき、該矩形基板の対向
   する２辺の端部のそれぞれを基板厚み方向沿いに上下に
   対向する一対の挟持部で挟持又は挟持解放するととも
   に、下側の挟持部は上記基板を搬送する搬送ベルト（７
   ３５）を有している挟持部材（６９，７０）を備えると
   ともに、上記矩形基板の各辺に対向して配置された上記
   基板搬送部材の一方の基板搬送部材の上記挟持部材の一
   方の挟持部内に付勢部材（７６）を備え、上記基板搬送
   位置の近傍から上記基板保持位置までの間に上記付勢部
   材の付勢力により上記一方の挟持部を他方の挟持部に押
   し付けるようにして、上記基板を上記付勢力を利用して
   挟持するようにした請求項１〜３のいずれかに記載の基
   板保持装置。
5. 【請求項５】 上記一対の基板搬送部材のうちの一方の
   基板搬送部材を、基板幅方向沿いに配置した一対のねじ
   軸（６３２）に螺合させ、上記ねじ軸にギア（４０）を
   固定し、 上記基板搬送位置で上記基板搬送装置が基板搬送通路以
   外に基板幅方向に所定距離移動したとき上記ギアに螺合
   する外部ギア（３０４）を有して、該外部ギアを駆動し
   て上記ねじ軸を回転させて、他方の基板搬送部材に対し
   て上記一方の基板搬送部材を上記基板幅方向沿いに移動
   させて、上記基板の幅寸法に応じて上記一方の上記基板
   搬送部材の位置を調整する基板搬送部材幅寄せ用駆動部
   （３１０）をさらに備えるようにした請求項１〜４のい
   ずれかに記載の基板保持装置。
6. 【請求項６】 上記基板支持装置は、上記基板の基準穴
   （１ｂ）に挿入されて上記基板の位置決めを行う基準ピ
   ン（５０７）と、該基準ピンを保持するラック（５０
   ６，５１０）と、該ラックに噛み合うピニオン（５１
   １，５１２）と、該ピニオンを回転駆動して、上記ピニ
   オンに噛み合った上記ラックを上下動させて上記基準ピ
   ンを昇降させる回転駆動機構（５０１，５０４，５２
   ３，５０５，５２２，５２１）とを備えるようにした請
   求項１〜５のいずれかに記載の基板保持装置。
7. 【請求項７】 上記基準ピンは一対備えられて、上記基
   板の一対の基準穴に挿入されて上記基板の位置決めを行
   い、 上記一対の基準ピンのうちの一方の基準ピンは、基板搬
   送方向沿いに配置された基準ピン駆動用ねじ軸（５０
   ２）に螺合させ、上記基準ピン駆動用ねじ軸に基準ピン
   幅寄せ用ギア（５８０）を固定し、 上記基板搬送位置で上記基板搬送装置が基板搬送通路以
   外に基板幅方向に所定距離移動したとき上記基準ピン幅
   寄せ用ギアに螺合する外部ギア（６０２）を有して、該
   外部ギアを駆動して上記基準ピン駆動用ねじ軸を回転さ
   せて、他方の基準ピンに対して上記一方の基準ピンを上
   記基板搬送方向沿いに移動させて、上記基板の搬送方向
   沿いの長さ寸法に応じて上記一方の上記基準ピンの位置
   を調整する基準ピン幅寄せ用駆動部（６１０）をさらに
   備えるようにした請求項６に記載の基板保持装置。
8. 【請求項８】 上記基板搬送装置に配置されたローラフ
   ォロワー（４６）と、上記固定台側に移動可能に配置さ
   れ上記ローラフォロワーに係合するクサビ板（６４）
   と、上記固定台側に配置された上記クサビ板の駆動部材
   （６３）とを備えて、上記基板搬送装置が上記基板保持
   位置に位置したとき、上記駆動部材の駆動により上記ク
   サビ板が上記ローラフォロワーに係合して上記基板搬送
   装置を上記基板保持位置に保持可能とする一方、上記駆
   動部材の駆動により上記クサビ板と上記ローラフォロワ
   ーとの係合を解除することにより、上記基板搬送装置が
   上記基板保持位置から上記基板搬送位置に移動可能とす
   るようにした請求項１〜７のいずれかに記載の基板保持
   装置。