(57)【要約】      （修正有）【課題】基板等の部材に対して部品の実装等の作業が行われる際に、部材を安定的かつ安全に支持するための部材支持装置を提供する。【解決手段】基板を複数のサポートピン１３により支持する基板支持装置１０であって、基板の支持される面と対向する位置に設けられた複数のサポートピン１３と、複数の昇降軸１４を保持する軸保持体６と、軸保持体６を支持方向に移動させることにより複数のサポートピン１３それぞれの先端部を基板に当接させる駆動部７と、複数のサポートピン１３のうちの２以上のサポートピン１３それぞれの先端部の支持方向の位置が異なった状態で軸保持体６を支持方向に移動させることにより、２以上のサポートピン１３のそれぞれの先端部が基板に当接するタイミングを異ならせる制御部２０と、複数のサポートピン１３それぞれの先端部が基板に当接された状態で、複数のサポートピン１３の位置を固定する複数の固定部とを備える。【選択図】図１
2010114242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を複数の支持体により支持する部材支持装置であって、
前記部材の支持される面と対向する位置に設けられた複数の支持体と、
前記複数の支持体を、前記支持体が前記部材を支持する方向である支持方向に平行な双方向への移動可能に保持する保持体と、
前記保持体を前記支持方向に移動させることにより前記複数の支持体それぞれの先端部を前記部材に当接させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体のうちの２以上の支持体それぞれの先端部の前記支持方向の位置が異なった状態で前記保持体を前記支持方向に移動させることにより、前記２以上の支持体のそれぞれの先端部が前記部材に当接するタイミングを異ならせる制御手段と、
前記複数の支持体それぞれの先端部が前記部材に当接された状態で、前記複数の支持体の位置を固定する移動制限手段とを備える
部材支持装置。
【請求項２】
さらに、前記複数の支持体のそれぞれの前記先端部とは反対側の端部である後端部に当接する面であって、前記部材の支持される面との距離が一定ではない面である後端当接面を有する基台を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体の後端部と前記当接面とを当接させることにより、前記２以上の支持体それぞれの先端部の前記支持方向の位置を異ならせる
請求項１記載の部材支持装置。
【請求項３】
前記制御手段はさらに、前記基台の前記部材に対する姿勢を変化させることで、前記後端当接面を前記部材の支持される面に対して傾かせ、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体の後端部と、前記部材の支持される面に対して傾いた状態の前記後端当接面とを当接させる
請求項２記載の部材支持装置。
【請求項４】
前記２以上の支持体の前記支持方向の長さは互いに異なり、
前記部材支持装置はさらに、前記複数の支持体のそれぞれの前記先端部とは反対側の端部である後端部に当接する面であって、前記部材の支持される面との距離が一定である後端当接面を有する基台を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体の後端部と前記当接面とを当接させることにより、前記２以上の支持体それぞれの先端部の前記支持方向の位置を異ならせる
請求項１記載の部材支持装置。
【請求項５】
前記移動制限手段は、複数の固定手段を含み、
前記複数の固定手段のそれぞれは、前記複数の支持体のうちの１つの支持体の前記保持体に対する位置を固定し、
前記保持体には、複数の支持体ユニットが取り付けられており、
前記複数の支持体ユニットのそれぞれは、前記支持体を前記支持方向に平行な双方向に移動可能に保持し、前記固定手段を有し、前記固定手段により前記支持体の前記保持体に対する位置を固定する
請求項２〜４のいずれか１項に記載の部材支持装置。
【請求項６】
前記固定手段は、前記支持体の側面に配置された機能性材料と、前記機能性材料に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを含み、
前記支持体ユニットはさらに、前記機能性材料を前記支持体の側面に押し当てる付勢力を前記機能性材料に与える付勢手段を有し、
前記支持体は、前記機能性材料と接触していることにより、前記支持体ユニットに移動可能に保持されており、
前記固定手段は、前記機能性材料が前記支持体の側面に押し当てられた状態で、前記機能性材料に前記所定の電圧が印加されることにより、前記支持体の前記保持体に対する位置を固定する
請求項５記載の部材支持装置。
【請求項７】
部材を複数の支持体により支持する部材支持装置であって、
前記部材の支持される面と対向する位置に設けられた複数の支持体と、
前記複数の支持体のそれぞれを前記部材の方向に移動させることにより、前記複数の支持体それぞれの先端部を前記部材に当接させる複数の個別駆動手段と、
前記複数の個別駆動手段のうちの２以上の個別駆動手段それぞれの支持体を移動させるタイミングを異ならせることにより、前記複数の支持体のうちの２以上の支持体それぞれの先端部が前記部材に当接するタイミングを異ならせる制御手段と、
前記複数の支持体それぞれの先端部が前記部材に当接された状態で、前記複数の支持体の位置を固定する移動制限手段とを備える
部材支持装置。
【請求項８】
前記移動制限手段は、前記複数の支持体の側面に配置された機能性材料と、前記機能性材料に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記機能性材料に前記所定の電圧が印加されることにより、前記複数の支持体の位置を固定する
請求項７記載の部材支持装置。
【請求項９】
前記機能性材料は、電気粘性流体、磁気粘性流体、電気粘性ゲル、磁気粘性ゲル、または誘電体材料のいずれかである
請求項６または８に記載の部材支持装置。
【請求項１０】
部品実装基板を製造するための部品実装基板製造装置であって、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の部材支持装置と、
前記部材支持装置により支持された前記部材である基板に、半田を印刷もしくは塗布する半田印刷手段、接着剤を塗布する接着剤塗布手段、または、部品を実装する実装手段と
を備える部品実装基板製造装置。
【請求項１１】
複数の支持体により部材を支持する部材支持方法であって、
前記複数の支持体は、一つの支持体により、前記部材を支持する方向である支持方向に平行な双方向への移動可能に保持されており、
前記部材支持方法は、
前記複数の支持体が前記保持体に保持された状態で、前記複数の支持体のうちの２以上の支持体の先端部の前記支持方向の位置を異なる位置にする先端部位置決めステップと、
前記先端部位置決めステップの後に、前記保持体を上昇させて前記複数の支持体の先端部を前記部材に当接させる当接ステップと、
前記当接ステップにおいて前記複数の支持体の先端部が前記部材に当接した状態で、前記複数の支持体の位置を固定する固定ステップと
を含む部材支持方法。
【請求項１２】
複数の支持体により部材を支持する部材支持方法であって、
前記複数の支持体を前記部材の方向に移動させることで、前記複数の支持体それぞれの先端部を前記部材に当接させる当接ステップと、
前記当接ステップにおいて前記複数の支持体の先端部が前記部材に当接した状態で、前記複数の支持体の位置を固定する固定ステップとを含み、
前記当接ステップは、
前記複数の支持体のうちの１つの支持体を前記部材の方向に移動させる第一移動ステップと、
前記第一移動ステップにおける前記１つの支持体の移動のタイミングとは異なるタイミングで、前記１つの支持体以外の支持体を前記部材の方向に移動させる第二移動ステップとを含む
部材支持方法。
【請求項１３】
部品実装基板を製造するための部品実装基板製造方法であって、
請求項１１または１２に記載の部材支持方法により基板を支持する支持ステップと、
前記支持ステップにおいて支持された基板に半田を印刷もしくは塗布する半田印刷ステップ、接着剤を塗布する接着剤塗布ステップ、または、部品を実装する実装ステップと
を含む部品実装基板製造方法。
【請求項１４】
複数の支持体により部材を支持する装置を制御するプログラムであって、
前記複数の支持体は、一つの支持体により、前記部材を支持する方向である支持方向に平行な双方向への移動可能に保持されており、
前記プログラムは、
前記複数の支持体が前記保持体に保持された状態で、前記複数の支持体のうちの２以上の支持体の先端部の前記支持方向の位置を異なる位置にする先端部位置決めステップと、
前記先端部位置決めステップの後に、前記保持体を上昇させて前記複数の支持体の先端部を前記部材に当接させる当接ステップと、
前記当接ステップにおいて前記複数の支持体の先端部が前記部材に当接した状態で、前記複数の支持体の位置を固定する固定ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
複数の支持体により部材を支持する装置を制御するプログラムであって、
前記複数の支持体を前記部材の方向に移動させることで、前記複数の支持体それぞれの先端部を前記部材に当接させる当接ステップと、
前記当接ステップにおいて前記複数の支持体の先端部が前記部材に当接した状態で、前記複数の支持体の位置を固定する固定ステップとコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記当接ステップは、
前記複数の支持体のうちの１つの支持体を前記部材の方向に移動させる第一移動ステップと、
前記第一移動ステップにおける前記１つの支持体の移動のタイミングとは異なるタイミングで、前記１つの支持体以外の支持体を前記部材の方向に移動させる第二移動ステップとを含む
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業製品を構成する部材に部品の実装、半田の印刷または塗布、もしくは接着剤の塗布等の作業を行う際に部材を支持する部材支持装置および部材支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等の工業製品の製造ステップには、工業製品を構成するプリント基板（以下、単に「基板」という。）等の部材に部品の実装や液剤の塗布等を行うステップが数多く含まれている。また、このような部材は、これら作業が行われる際に支持される面に凹凸がある場合も多い。
【０００３】
そのため、これらの作業を精度よく確実に行うためには、作業対象の部材を、支持側の凹凸に対応した形態で支持する必要がある。
【０００４】
そこで、基板の裏面の形状によらず基板を支持するための基板支持装置についての技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、基板の裏面の凹凸に応じて複数の接触子を当接させる。また、これら複数の接触子は所定の付勢力が与えられた状態で基板の裏面に当接する。
【０００６】
これにより、基板の裏面に部品が実装されている場合であっても、その裏面の凹凸形状に応じて基板を支持することができる。
【特許文献１】特開２００６−２９４９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では高さ位置の揃えられた複数の接触子を保持するテーブルが基板の下方から上向きに持ち上げられる。また、使用される基板も従来の基板からフレキシブル基板のような柔軟な基板や基板の裏面にＩＣや半導体等が実装されている場合もあり、基板への衝撃を少なくして基板や裏面に実装されているＩＣ等にダメージを与える場合があった。
【０００８】
また、最近では、使用される基板もリジッド基板だけでなく、一部にフレキシブル基板を有するようなリジッドフレキ基板のようなものもあり、基板を裏面から支持する場合に、各接触子の付勢力は大きく影響をする場合があった。使用される基板もセラミック基板のように衝撃に弱い基板もあり、複数の接触子の接触により、欠け等が発生する場合もあった。
【０００９】
従って、１つの接触子に与えられる付勢力が小さなものであっても、基板に同時または略同時に当接する接触子の数が比較的多くなるため、基板に大きな衝撃力を与える可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を考慮し、基板等の部材に対して部品の実装等の作業が行われる際に、部材を安定的かつ安全に支持するための部材支持装置、部材支持方法、部品実装機および部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の部材支持装置は、部材を複数の支持体により支持する部材支持装置であって、前記部材の支持される面と対向する位置に設けられた複数の支持体と、前記複数の支持体を、前記支持体が前記部材を支持する方向である支持方向に平行な双方向への移動可能に保持する保持体と、前記保持体を前記支持方向に移動させることにより前記複数の支持体それぞれの先端部を前記部材に当接させる駆動手段と、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体のうちの２以上の支持体それぞれの先端部の前記支持方向の位置が異なった状態で前記保持体を前記支持方向に移動させることにより、前記２以上の支持体のそれぞれの先端部が前記部材に当接するタイミングを異ならせる制御手段と、前記複数の支持体それぞれの先端部が前記部材に当接された状態で、前記複数の支持体の位置を固定する移動制限手段とを備える。
【００１２】
このように、本発明の部材支持装置は、複数の支持体を一括して支持方向に移動させる。また、このとき２以上の支持体の先端部の支持方向の位置が不揃いな状態で部材に向かって移動するため、これら先端部の部材への当接タイミングはずれることになる。
【００１３】
これにより、複数の支持体が部材に与える衝撃は時系列上で分散され、当該部材は安全に支持される。また、複数の支持体それぞれの先端部が部材に当接された状態で、これら複数の支持体の位置が固定されるため、部材の支持される面の形状が平坦であっても凹凸形状であっても、当該部材は安定的に支持される。
【００１４】
また、本発明の部材支持装置はさらに、前記複数の支持体のそれぞれの前記先端部とは反対側の端部である後端部に当接する面であって、前記部材の支持される面との距離が一定ではない面である後端当接面を有する基台を備え、前記制御手段は、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体の後端部と前記当接面とを当接させることにより、前記２以上の支持体それぞれの先端部の前記支持方向の位置を異ならせるとしてもよい。
【００１５】
この構成により、後端当接面の傾きまたは形状に応じて、２以上の支持体の先端部の支持方向の位置が不揃いにされる。つまり、後端当接面の傾きまたは形状に応じて、これら先端部が部材に当接するタイミングのそれぞれが変更される。
【００１６】
また、前記制御手段はさらに、前記基台の前記部材に対する姿勢を変化させることで、前記後端当接面を前記部材の支持される面に対して傾かせ、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体の後端部と、前記部材の支持される面に対して傾いた状態の前記後端当接面とを当接させるとしてもよい。
【００１７】
この構成により、制御手段が基台の姿勢を変更することができる。従って、２以上の支持体の先端部の支持方向の位置のずれ量を制御することが可能となる。
【００１８】
また、前記２以上の支持体の前記支持方向の長さは互いに異なり、前記部材支持装置はさらに、前記複数の支持体のそれぞれの前記先端部とは反対側の端部である後端部に当接する面であって、前記部材の支持される面との距離が一定である後端当接面を有する基台を備え、前記制御手段は、前記駆動手段を制御することで、前記複数の支持体の後端部と前記当接面とを当接させることにより、前記２以上の支持体それぞれの先端部の前記支持方向の位置を異ならせるとしてもよい。
【００１９】
この構成により、２以上の支持体それぞれの長さの差を変更することで、これら２以上の支持体の先端部が部材に当接するタイミングのずれ量が変更される。
【００２０】
また、前記移動制限手段は、複数の固定手段を含み、前記複数の固定手段のそれぞれは、前記複数の支持体のうちの１つの支持体の前記保持体に対する位置を固定し、前記保持体には、複数の支持体ユニットが取り付けられており、前記複数の支持体ユニットのそれぞれは、前記支持体を前記支持方向に平行な双方向に移動可能に保持し、前記固定手段を有し、前記固定手段により前記支持体の前記保持体に対する位置を固定するとしてもよい。
【００２１】
この構成により、支持体と、当該支持体を固定する固定手段とを１つの支持体ユニットとして扱うことが出来る。これにより、例えば、当該部材支持装置が備える支持体の個数を増加または減少させる場合の作業が容易になる。
【００２２】
また、前記固定手段は、前記支持体の側面に配置された機能性材料と、前記機能性材料に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを含み、前記支持体ユニットはさらに、前記機能性材料を前記支持体の側面に押し当てる付勢力を前記機能性材料に与える付勢手段を有し、前記支持体は、前記機能性材料と接触していることにより、前記支持体ユニットに移動可能に保持されており、前記固定手段は、前記機能性材料が前記支持体の側面に押し当てられた状態で、前記機能性材料に前記所定の電圧が印加されることにより、前記支持体の前記保持体に対する位置を固定するとしてもよい。
【００２３】
これにより、固定手段が発揮する支持体に対する保持力（固定力）の変更を印加電圧の大きさの変更により行うことができる。つまり、固定手段による保持力（固定力）の制御を容易に行うことができる。
【００２４】
また、本発明の部材支持装置は、部材を複数の支持体により支持する部材支持装置であって、前記部材の支持される面と対向する位置に設けられた複数の支持体と、前記複数の支持体のそれぞれを前記部材の方向に移動させることにより、前記複数の支持体それぞれの先端部を前記部材に当接させる複数の個別駆動手段と、前記複数の個別駆動手段のうちの２以上の個別駆動手段それぞれの支持体を移動させるタイミングを異ならせることにより、前記複数の支持体のうちの２以上の支持体それぞれの先端部が前記部材に当接するタイミングを異ならせる制御手段と、前記複数の支持体それぞれの先端部が前記部材に当接された状態で、前記複数の支持体の位置を固定する移動制限手段とを備えるとしてもよい。
【００２５】
この構成により、２以上の支持体のそれぞれを独立して移動させることができる。つまり、２以上の支持体のそれぞれの移動のタイミングをずらすことで、これら支持体の先端部が部材に当接するタイミングを異ならせることができる。
【００２６】
また、前記移動制限手段は、前記複数の支持体の側面に配置された機能性材料と、前記機能性材料に所定の電圧を印加する電圧印加手段とを有し、前記機能性材料に前記所定の電圧が印加されることにより、前記複数の支持体の位置を固定するとしてもよい。
【００２７】
これにより、移動制限手段による支持体に対する保持力（固定力）の制御を容易に行うことができる。
【００２８】
また、前記機能性材料は、電気粘性流体、磁気粘性流体、電気粘性ゲル、磁気粘性ゲル、または誘電体材料のいずれかであるとしてもよい。
【００２９】
つまり、支持体の位置を固定するために利用する機能性材料は、それぞれの材料の特性または支持体に掛かる負荷等を考慮して最適なものを決定すればよい。
【００３０】
また、本発明の部材支持装置は、部品実装機および印刷機などにおいて基板を支持する装置としても機能を発揮することができる。
【００３１】
また、本発明は、基板を支持する装置として本発明の部材支持装置を備える部品実装基板製造装置として実現することもできる。
【００３２】
具体的には、このような部品実装基板製造装置として、基板に半田を印刷もしくは塗布する半田印刷手段を備える印刷機、基板に接着剤を塗布する接着剤塗布手段を備える接着剤塗布機、および、基板に部品を実装する実装手段を備える部品実装機などがある。
【００３３】
また、本発明は、本発明の部材支持装置が実行する部材を支持するための動作を含む部材支持方法として実現することもできる。
【００３４】
また、本発明は、本発明の部材支持方法により支持された基板に部品を実装する部品実装方法、本発明の部材支持方法により支持された基板に半田を印刷もしくは塗布する半田印刷方法、または、本発明の部材支持方法により支持された基板に接着剤を塗布する接着剤塗布方法として実現することもできる。
【００３５】
さらに、本発明は、本発明の部材支持方法における特徴的なステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムが格納されたＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体として実現したり、集積回路として実現することもできる。プログラムは、通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることもできる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、２以上の支持体それぞれの先端部が異なるタイミングで部材に当接するように部材支持装置が制御される。つまり、従来のように、単に複数の支持体を部材方向に移動させるだけでなく、各先端部が異なるタイミングで部材に当接するための積極的な機器制御がなされる。
【００３７】
これにより、支持体が部材に当接する際の衝撃は分散され、基板等の部材を支持する際に支持体が部材に与える影響を少なくすることができる。
【００３８】
また、複数の支持体を、一括して、または、それぞれ独立して支持方向に移動させ、それらの先端部が部材に当接された状態で、複数の支持体の位置が固定される。つまり、当該部材の支持される面の形状に応じた位置に各先端部が位置した状態で複数の支持体の位置が固定される。そのため、当該部材は安定的に支持される。
【００３９】
このように、本発明は、基板等の部材に対して部品の実装等の作業が行われる際に、部材を安定的かつ安全に支持するための部材支持装置、部材支持方法、部品実装機および部品実装方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
まず、図１〜図９を用いて、実施の形態１の基板支持装置１０の構成を説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態１の基板支持装置１０の概観を示す概観図である。
【００４３】
図１に示す基板支持装置１０は、本発明の部材支持装置の一例であり、部品実装機内に、基板を支持する装置として備えられている。基板支持装置１０は、搬送レール９０により搬送されてくる基板８０を下方から支持することができる。
【００４４】
基板支持装置１０を備える部品実装機では、基板８０が基板支持装置１０により下方から支持されることにより、基板８０の上方から部品を実装することができる。基板８０は、部品が実装されている場合はその部品も含み、本発明の部材支持装置および部材支持方法により支持される部材の一例である。
【００４５】
なお、図１に示すように、基板８０の搬送方向と平行な方向をＸ軸方向とし、昇降軸１４と平行な方向、つまり、基板８０の支持方向と平行な方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００４６】
また、以下の記載において、例えば、「サポートピン１３が基板８０に当接する」という場合、サポートピン１３の先端部が基板８０に直接当接すること、またはサポートピン１３の先端部が基板８０の裏面に実装されている部品に当接することを意味する。
【００４７】
図１に示すように、基板支持装置１０は、ピンユニット１１と、軸保持体６と、駆動部７と、基台８ａと、基台昇降部８ｂと、制御部２０とを備える。
【００４８】
ピンユニット１１は、本発明の基板支持装置における支持体ユニットの一例である。本実施の形態においては、複数のピンユニット１１が軸保持体６に着脱可能に取り付けられている。ピンユニット１１は、サポートピン１３と昇降軸１４とを有する。
【００４９】
サポートピン１３は、基板８０を支持する部材であり、ピンユニット１１に上下方向に移動可能に保持された昇降軸１４に接続されている。また、複数のサポートピン１３は、基板８０が搬送されてきた場合、基板８０の裏面と対向する位置に設けられている。
【００５０】
一組のサポートピン１３と昇降軸１４とは、本発明の部材支持装置における支持体の一例である。
【００５１】
駆動部７は、当該部品実装機の搬送レール９０の下方に固定されている。駆動部７は、制御部２０からの指示に従い、軸保持体６を移動させることで軸保持体６が保持している複数のピンユニット１１を一括して移動させる。
【００５２】
これにより、各ピンユニット１１に移動可能に保持された複数の昇降軸１４が移動し、複数のサポートピン１３の先端部を基板に当接させることができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、駆動部７としてエアシリンダが採用されている。
【００５４】
基台８ａは、複数の昇降軸１４それぞれの後端部に当接する面を有する台である。基台８ａは、４つの基台昇降部８ｂに支持されている。また、４つの基台昇降部８ｂの動作は、制御部２０により制御される。
【００５５】
この構成により、基台８ａの姿勢、つまり、基台８ａの基板８０の裏面に対する傾きは、制御部２０により制御されることになる。
【００５６】
実施の形態１の基板支持装置１０は、傾いた状態の基台８ａに２以上の昇降軸１４の後端部を当接させることにより、これら２以上の後端部の高さ位置を異ならせることができる。結果として、複数のサポートピン１３のうちの２以上の先端部の高さ位置を異ならせることができる。
【００５７】
基台８ａの傾きとサポートピン１３の先端部の高さ位置との関係については、図７等を用いて後述する。
【００５８】
なお、基台昇降部８ｂは例えばエアシリンダである。また、基台８ａの、複数の昇降軸１４の後端部が当接する面は、本発明の基板支持装置における後端当接面の一例である。
【００５９】
図２は、実施の形態１におけるピンユニット１１の外観を示す斜視図である。
【００６０】
図２に示すように、ピンユニット１１は、固定部１２と、昇降軸１４と、サポートピン１３と、ユニット側端子１５とを備える。
【００６１】
ユニット側端子１５は、ピンユニット１１と電源部とを接続するための端子である。
【００６２】
ピンユニット１１が軸保持体６に取り付けられた場合、図２に示すように、ユニット側端子１５と、電源部に接続された電源側端子１６とが接触する。これにより、ピンユニット１１に所定の電圧が供給される。
【００６３】
図３（Ａ）は、実施の形態１におけるピンユニット１１の内部構造の一例を示す図である。
【００６４】
図３（Ａ）に示すように、ピンユニット１１は、固定部１２の内側に、Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ（電気粘性：ＥＲ）ゲル１７と、電極１８と、付勢体１９と、固定板１９ａとを２組備えている。
【００６５】
一対のＥＲゲル１７のそれぞれは、付勢体１９により付勢力が与えられ、昇降軸１４の側面に押し当てられる。この付勢体１９によるＥＲゲル１７と昇降軸１４との間の摩擦力により、昇降軸１４は、ピンユニット１１に摺動可能に保持される。
【００６６】
なお、一対のＥＲゲル１７のそれぞれには、昇降軸１４が自重でピンユニット１１から抜け落ちない程度の付勢力が付勢体１９により与えられている。
【００６７】
つまり、ピンユニット１１が軸保持体６に取り付けられた状態では、当該ピンユニット１１が有する昇降軸１４は、軸保持体６に移動可能に保持されることになる。
【００６８】
また、昇降軸１４の少なくとも双方のＥＲゲル１７と接触する部分とそれら部分を接続する部分は導電性を有している。例えば、昇降軸１４の表面は導電性を有する金属で覆われている。
【００６９】
これにより、昇降軸１４は、双方のＥＲゲル１７に電圧を印加する電極としても機能する。
【００７０】
このような構成において、２つのＥＲゲル１７には、それぞれ、固定板１９ａと付勢体１９と電極１８とを介して電圧Ｖ１が印加される。これにより、昇降軸１４との間の境界面におけるせん断応力が向上する。
【００７１】
すなわち、電極１８と昇降軸１４に挟まれたＥＲゲル１７に所定の電界を印加することで、ＥＲゲル１７と接触している昇降軸１４の面との摩擦力が、前記電界の大きさにより変化するようになっている。
【００７２】
このように当該境界面におけるせん断応力が向上し、かつ、昇降軸１４が付勢体１９によりＥＲゲル１７に押し当てられていることにより、昇降軸１４とＥＲゲル１７との間には摩擦抵抗が作用し、支持方向に平行な双方向の移動が制限される。つまり、昇降軸１４の、軸保持体６に対する位置が実質的に固定される。
【００７３】
このように、昇降軸１４に作用する摩擦抵抗が、昇降軸１４に対する固定力として働き、昇降軸１４およびサポートピン１３の上下方向の移動が制限される。
【００７４】
また、ＥＲゲル１７への電圧の印加が停止されると、ＥＲゲル１７表面のせん断応力は減少し、昇降軸１４を固定する力は実質的に消滅する。これにより、昇降軸１４は軸保持体６に対して移動可能となる。
【００７５】
このように、昇降軸１４の位置の固定には、印加される電圧の増減に対する応答性が高いＥＲゲル１７が用いられる。そのため、昇降軸１４の位置の固定および固定の解除は瞬時に行われる。
【００７６】
なお、上述のような、ＥＲゲル１７におけるせん断応力の発生および消滅は、以下のように説明される。
【００７７】
すなわち、ＥＲゲル１７の表面にはゲル部分より球面が突起しているＥＲ粒子が多数存在し、電圧を印加しない状態においては、このＥＲ粒子の球面上を電極が滑ることになる。
【００７８】
これにより、電圧を印加しない状態においては、せん断応力は非常に低い値を示す。
【００７９】
またＥＲゲルに電圧を印加した場合、多軸構造を持って分極を生じた粒子は、互いに引き合うことで、表面から突起していたＥＲ粒子の球面が沈み込む。
【００８０】
また、その作用により沈み込んだ球面周囲のゲル部分が盛り上がり、ゲル部分が電極と接触するようになる。
【００８１】
ゲル部分は非常に高い濡れ特性を持つことから、ＥＲゲルの電極に対する接着性が増し、これにより、大きなせん断力を示すようになる。また、電極に接着しているゲル部分が滑りを生ずる直前に、応力の降伏現象を示すものと考えられる。
【００８２】
さらに電界強度の大きさに応じて、表面に突起したＥＲ粒子の沈み込み量が変化し、同時に、電極に対するゲル部分の接着面積が増減してせん断応力も変化するものと考えられる。
【００８３】
以上のような特性を有するＥＲゲル１７を基板支持装置１０の固定部１２に用いた場合、高い電圧を印加することで、基板の支持に十分な昇降軸１４の固定力を得ることができる。実施形態においては、電界強度としては、１ＫＶ／ｍｍになるような電圧を印加している。
【００８４】
なお、本実施の形態では、複数の固定部１２により本発明の基板支持装置における移動制限手段が実現される。
【００８５】
また、実施の形態１において、付勢体１９はつるまきバネであるが、板バネまたは導電性を有するゴム等であってもよい。
【００８６】
また、図３（Ａ）に示すピンユニット１１では、昇降軸１４が接地され、双方の電極１８にプラス電圧であるＶ１が印加される構成が採用されている。しかし、ピンユニット１１は、他の電圧印加方法を採用してもよい。例えば、二つの電極１８を用いているが、昇降軸１４の接地を行わないで、前記二つの電極の一方を接地し、他方の電極に電圧を印加するようにしてもよい。
【００８７】
図３（Ｂ）は、実施の形態１におけるピンユニット１１の内部構造の別の一例を示す図である。
【００８８】
図３（Ｂ）に示すピンユニット１１では、一方の電極１８には、プラス電圧であるＶ１が印加され、他方の電極１８には、マイナス電圧であるＶ２が印加されている。
【００８９】
この構成により、昇降軸１４の接地は不要であり、かつ、それぞれのＥＲゲル１７に所定の電圧が印加される。
【００９０】
また、図３（Ａ）および図３（Ｂ）のそれぞれに示すピンユニット１１では、ＥＲゲル１７に印加する電圧の大きさは可変である。
【００９１】
ＥＲゲル１７に印加する電圧の大きさを変化させることで、ＥＲゲル１７と昇降軸１４との境界面のせん断応力は変化する。つまり、ＥＲゲル１７による昇降軸１４に対する保持力は変化する。
【００９２】
図４は、実施の形態１における、印加電圧とＥＲゲル１７による保持力との関係を示す図である。
【００９３】
なお、図４に示すグラフにおいて、横軸は電界強度の値であり、印加電圧を電極１８と昇降軸１４に挟まれたＥＲゲル１７の厚みで除した値である。
【００９４】
ここで、本実施の形態において１つのＥＲゲル１７に着目すると、当該ＥＲゲル１７に接する電極１８および昇降軸１４の側面が電界強度を生じさせる電極として機能する。そのため、ＥＲゲル１７に与えられる電界強度は、印加電圧をＥＲゲル１７の厚みで除することで求められる。また、ＥＲゲル１７の厚みは一定である。従って、電界強度の大きさは印加電圧の大きさに比例する。
【００９５】
また、図４に示すグラフは、ＥＲゲル１７と昇降軸１４との接触面の大きさが１２ｍｍ×５４ｍｍである場合の実験値を示している。
【００９６】
図４に示すように、電界強度が１ＫＶ／ｍｍの場合、一枚のＥＲゲル１７によりおよそ１５０グラム（ｇｒ）の保持力が発揮される。この場合、１つのピンユニット１１により約３００ｇｒの保持力が発揮されることになる。
【００９７】
また、図４に示すように、電界強度の大きさと保持力の大きさとは略比例する。従って、印加電圧を制御することにより、保持力を変化させることは可能である。
【００９８】
これにより、例えば、支持対象の基板になされる部品実装作業の内容（部品搭載時に基板に加わる等）に応じて、適切な保持力（固定力）を各ピンユニット１１に発揮させることができる。
【００９９】
また、例えば、付勢体１９による付勢力のみでは、固定部１２が昇降軸１４を保持できない場合を想定する。この場合、昇降軸１４が固定部１２から抜け落ちない程度の保持力を発揮する電圧をＥＲゲル１７に印加することで、昇降軸１４を固定部１２に摺動可能に保持させてもよい。
【０１００】
図５は、実施の形態１の基板支持装置１０の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【０１０１】
図５に示すように、基板支持装置１０は、駆動部７、基台昇降部８ｂ、および固定部１２を制御する制御部２０を備えている。
【０１０２】
制御部２０は、具体的には、駆動部７に対し、軸保持体６を上昇および下降させるための制御を行う。制御部２０のこのような制御機能は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置、および情報の入出力を行うインターフェース等を有するコンピュータが、基板支持装置１０の動作を制御するためのプログラムを実行することにより実現される。
【０１０３】
また、制御部２０は、複数の固定部１２に対し、昇降軸１４の位置の固定および固定を解除するための制御を行う。
【０１０４】
また、制御部２０が有する基台制御部８ｃは、基台昇降部８ｂの動作を制御する処理部である。基台制御部８ｃは、基台昇降部８ｂの動作を制御することにより、基台８ａの姿勢を変化させる。
【０１０５】
なお、図５には、図示の簡略化のため、基台昇降部８ｂについては１つのみ記載している。
【０１０６】
次に、図６〜図８を用いて、実施の形態１の基板支持装置１０の動作について説明する。
【０１０７】
図６は、基板支持装置１０が基板を支持する際の動作の概要を示すフロー図である。
【０１０８】
図６に示すように、基板支持装置１０は、複数のサポートピン１３が異なるタイミングで基板８０に当接するように、複数のサポートピン１３を上昇させる（Ｓ１００）。
【０１０９】
具体的には、本実施の形態においては、制御部２０が有する基台制御部８ｃが少なくとも１つの基台昇降部８ｂを作動させ、基台８ａの姿勢を変化させる。これにより、基台８ａを傾かせる。さらに、制御部２０が駆動部７を作動させ、軸保持体６を、基台８ａの方向に移動させる。
【０１１０】
なお、基台制御部８ｃが４つの基台昇降部８ｂを作動させることで、基台８ａを軸保持体６の方向へ移動させて基板８０の裏面と昇降軸１４のサポートピン１３の先端部との距離を調整するようにしてもよい。
【０１１１】
いずれの場合も、各昇降軸１４の後端部は、基台８ａに当接し、各サポートピン１３の初期位置は、基台８ａの傾きに沿った位置に変更される（Ｓ１０１）。つまり、複数のサポートピン１３のうちの２以上のサポートピン１３の先端部の支持方向の位置が異なる位置にされる。
【０１１２】
図７は、実施の形態１における基台８ａの傾きと、各サポートピン１３の初期位置との関係を示す図である。なお、図７に記載された［１］〜［５］は、サポートピン１３の列番号を表している。
【０１１３】
図７に示すように、基台８ａがＸ軸に対して傾いた場合、各サポートピン１３の初期位置は［１］から［５］にかけて低くなる。
【０１１４】
この状態で、制御部２０は、駆動部７を作動させ、軸保持体６を上昇させる（Ｓ１０２）。これにより、列が異なるサポートピン１３の、基板８０に当接するタイミングはずれることになる。
【０１１５】
図８は、実施の形態１における複数のサポートピン１３の、基板８０に当接するタイミングの一例を示す図である。なお、図８では、裏面に部品が実装されていない基板８０が支持される場合を示している。
【０１１６】
図８の左上の図に示すように、複数のサポートピン１３の初期位置が列ごとに異なる場合、軸保持体６が上昇すると、まず［１］に属するサポートピン１３の先端部が基板８０に当接する。
【０１１７】
その後、軸保持体６がさらに上昇することにより、［２］〜［５］の順にサポートピン１３が基板８０に当接する。
【０１１８】
このようにして、全てのサポートピン１３が基板８０に当接した後に、制御部２０は、駆動部７を制御することで、軸保持体６の上昇を停止させる。
【０１１９】
制御部２０はさらに、各サポートピン１３が基板８０に当接した状態で、昇降軸１４の位置を固定する（Ｓ１１０）。
【０１２０】
具体的には、制御部２０は、各ピンユニット１１に電圧を印加するための電源スイッチをオンにする。これにより、各ピンユニット１１では、図３および図４を用いて説明した固定力が発生し、各昇降軸１４の位置は実質的に固定される。
【０１２１】
その後、当該基板８０への部品の実装が完了すると、制御部２０は駆動部７を制御することにより、軸保持体６を下降させる。これにより、各サポートピン１３の位置は、図８の左上の図に示す位置に戻る。
【０１２２】
基板支持装置１０は以上の動作を繰り返すことで、順次搬入されてくる基板８０を順次支持することができる。
【０１２３】
このように、実施の形態１の基板支持装置１０では、制御部２０が、駆動部７を制御することにより、複数のサポートピン１３のうちの２以上のサポートピン１３それぞれの先端部の支持方向の位置が異なった状態で軸保持体６を支持方向に移動させる。これにより、前記２以上のサポートピン１３のそれぞれの先端部が基板８０に当接するタイミングを異ならせている。
【０１２４】
具体的には、制御部２０は、駆動部７を制御することで、軸保持体６を、傾けられた基台８ａの方向へ移動させる。これにより、軸保持体６に保持された複数の昇降軸１４の後端部は基台８ａに当接し、複数の昇降軸１４の軸保持体６に対する位置がずれる。
【０１２５】
結果として、複数のサポートピン１３の初期位置は互いに異なり、これら複数のサポートピン１３が基板８０に当接するタイミングがずれることになる。
【０１２６】
このように、複数のサポートピン１３が基板８０に当接するタイミングがずれることにより、サポートピン１３が基板８０に与える衝撃は分散され、基板８０は安全に支持される。
【０１２７】
なお、図８では、基板８０の裏面に部品が実装されていない場合を示している。しかし、基板８０の裏面に部品が実装されている場合であっても、基板を支持する際の安全性は従来よりも向上する。
【０１２８】
例えば、従来であれば、基板の裏面の部品が実装されていない部分に当接する複数のサポートピンの全てが、実質的に同一のタイミングで当該裏面に当接する。
【０１２９】
しかし、実施の形態１の基板支持装置１０であれば、基板の裏面の部品が実装されていない部分に当接する複数のサポートピン１３の当接タイミングをずらすことができる。
【０１３０】
なお、仮に、図８において、基板８０の裏面の［２］のサポートピン１３に対応する位置に、［１］と［２］のサポートピン１３の初期位置の差と同じ高さの部品が存在する場合を想定する。この場合、［１］と［２］に含まれるサポートピン１３は略同時に基板８０に当接することになる。
【０１３１】
しかし、このような場合が発生する可能性はかなり低く、ほとんどの場合で、複数のサポートピン１３の基板８０に当接するタイミングは、少なくとも列ごとにずれることになる。
【０１３２】
また、基台８ａの姿勢は、制御部２０の基台制御部８ｃにより変更可能である。そのため、基板支持装置１０は、例えば、基板８０の裏面に実装されている各種部品の高さ情報を、当該部品実装機が有する部品ライブラリから取得し、それらの高さに応じて、基台８ａの姿勢を変更してもよい。
【０１３３】
つまり、基台８ａの姿勢を変更することで、複数のサポートピン１３の相互間の高さ位置のずれ量を変更し、これらずれ量とこれら部品の高さとが一致しないようにしてもよい。
【０１３４】
このように、実施の形態１の基板支持装置１０は、複数のサポートピン１３のうちの少なくとも２以上のサポートピン１３の高さ方向の初期位置を異ならせるという積極的な制御を行うことで、これら複数のサポートピン１３が基板８０に与える衝撃を従来よりも弱めることができる。
【０１３５】
また、基板支持装置１０は、基板の裏面の凹凸形状が異なる基板８０を順次支持する場合であっても、それぞれの形状に応じて的確に基板を支持することができる。
【０１３６】
また、図７および図８では、基台８ａがＸ軸方向に対してのみ傾いている例を示している。しかしながら、基台８ａの傾き方はこれに限られず、例えば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に平行でなくてもよい。
【０１３７】
図９（Ａ）は、実施の形態１における基台８ａがＸ軸方向およびＹ軸方向に平行ではない場合を示す図である。
【０１３８】
図９（Ａ）に示すように、基台８ａの下方にＸＹ平面と平行な平面を想定した場合、基台８ａの四隅と当該平面との距離はｈ１、ｈ２、ｈ３およびｈ４である。また、これらの関係は、ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４である。
【０１３９】
基台８ａをこのように傾けた場合、ほぼ全てのサポートピン１３の初期位置を異ならせることができる。
【０１４０】
また、基台８ａの、複数の昇降軸１４の後端部と当接する面は１つの平面でなくてもよい。
【０１４１】
図９（Ｂ）は、基台８ａの別の形状の第一の例を示す図であり、図９（Ｃ）は、基台８ａの別の形状の第二の例を示す図である。
【０１４２】
基台８ａが、図９（Ｂ）に示す形状であっても、図９（Ｃ）に示す形状であっても、複数のサポートピン１３の初期位置を異ならせることができる。
【０１４３】
つまり、基台８ａは、複数の昇降軸１４の後端部と当接する面であって、支持対象の部材の支持される面との距離が一定ではない面を有していればよい。
【０１４４】
また、基台８ａが、図９（Ｃ）に示す形状である場合、基板８０の中央付近から外側に向かって各サポートピン１３を順次当接させることができる。
【０１４５】
つまり、基台８ａの姿勢または基台８ａの形状を変更することにより、複数のサポートピン１３がどのような順番およびタイミングで基板８０に当接するかを変更することができる。
【０１４６】
従って、例えば、基板８０のゆがみを矯正し易いサポートピン１３の当接順および当接タイミングを求め、その結果に応じて基台８ａの姿勢または基台８ａの形状を決定してもよい。
【０１４７】
なお、実施の形態１においては、基台８ａの傾きを基台制御部８ｃにより制御した例を示した。しかし、事前に基台８ａの傾きを決定できる場合には、基台制御部８ｃを用いることなく、基台８ａを所定の傾きに固定しておいてもよい。
【０１４８】
また、実施の形態１においては、使用した昇降軸１４とサポートピン１３との合計の長さは同じか略同じであった。しかし、基台８ａの傾きを持たせることなく水平状態にして、昇降軸１４とサポートピン１３の合計の長さを互いに異なる長さにすることで、基板８０の裏面に当接するタイミングを異なるようにすることができ、実施の形態１と同じような効果を得ることができる。
【０１４９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２として、実施の形態１とは異なり、複数のサポートピン１３のそれぞれを独立して移動させることのできる基板支持装置３０について説明する。
【０１５０】
まず、図１０〜図１２を用いて、実施の形態２の基板支持装置３０の構成を説明する。
【０１５１】
図１０は、実施の形態２の基板支持装置３０の概観を示す概観図である。
【０１５２】
図１０に示す基板支持装置３０は、本発明の部材支持装置の別の一例である。基板支持装置３０は、実施の形態１の基板支持装置１０と同じく、部品実装機内に、基板を支持する装置として備えられている。
【０１５３】
基板支持装置３０は、サポートピン１３と、昇降軸１４と、固定部２１と、軸保持体６ａと、個別駆動部７ａと、基台８ｄとを備える。固定部２１は、実施の形態１の固定部１２と同じく、ＥＲゲルを有している（図１０に図示せず）。
【０１５４】
個別駆動部７ａは、サポートピン１３を支持方向に移動させてサポートピン１３を基板８０に当接させる構成部である。また、個別駆動部７ａは基台８ｄに固定されている。
【０１５５】
なお、個別駆動部７ａは、本発明の部材支持方法における当接ステップの実行を実現する構成部の一例である。また、本実施の形態では、複数の個別駆動部７ａにより本発明の部材支持装置における駆動手段が実現される。個別駆動部７ａは、具体的にはエアシリンダである。
【０１５６】
軸保持体６ａは、昇降軸１４を移動可能に保持する構成部であり、基台８ｄと所定の距離をおいて平行に基台８ｄまたは部品実装機に固定されている。
【０１５７】
また、軸保持体６ａは固定部２１を有している。昇降軸１４は、固定部２１により固定されていない間は、軸保持体６ａに対してＺ軸方向の移動が可能である。
【０１５８】
固定部２１は、サポートピン１３が基板８０に当接した状態で、昇降軸１４の位置を固定することで昇降軸１４の上下方向への移動を制限する構成部である。固定部２１の詳細については図１１を用いて後述する。
【０１５９】
なお、本実施の形態では、複数の固定部２１の一部または全部により、本発明の基板支持装置における移動制限手段が実現される。
【０１６０】
基台８ｄは、基板支持装置３０の基礎となる台である。基台８ｄは実施の形態１における基台８ａとは異なり、部品実装機に固定されており、部品実装機内での相対的な位置は一定である。
【０１６１】
図１１（Ａ）は、実施の形態２における固定部２１の構成概要を示す斜視図であり、図１１（Ｂ）は、固定部２１の構成概要を示す平面図である。
【０１６２】
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、固定部２１はＥＲゲル２２と、ＥＲゲル２２に所定の電圧を印加するための電極２３とを有している。なお、本実施の形態における上記所定の電圧をＶ１とする。
【０１６３】
固定部２１は、さらに、昇降軸１４に対しＥＲゲル２２と同じ側の上下それぞれに磁石２４を有している。
【０１６４】
具体的には、磁石２４は、励磁された昇降軸１４を引き寄せることで、昇降軸１４とＥＲゲル２２とを押し当てる機能を発揮する。なお、磁石２４は、本実施の形態においては永久磁石である。
【０１６５】
なお、磁石２４による押し当て力として、例えば、個別駆動部７ａによる昇降軸１４のスムーズな上下動を妨げない範囲における最大値が決定される。
【０１６６】
また、昇降軸１４の素材は、例えば鉄であり、磁石２４に引き寄せられる性質を有するとともに、ＥＲゲル２２に電圧Ｖ１を印加するための電極としても機能する。つまり、ＥＲゲル２２には、昇降軸１４と電極２３とを介して電圧Ｖ１が印加される。
【０１６７】
なお、本実施の形態のように磁力を利用して昇降軸１４をＥＲゲル２２に押し当てる場合は、磁石２４に引き寄せられる性質を有し、かつ、導電性のある物質であれば、昇降軸１４の素材は特定のものに限定されない。
【０１６８】
また、磁石２４に引き寄せられる性質を持つ物質と、導電性のある物質とが同一でなくてもよい。例えば、昇降軸１４が、アルミニウムの薄膜で覆われた鉄であってもよい。
【０１６９】
また、昇降軸１４は中空であってもよい。また、昇降軸１４が、例えば、プラスティック等の非金属を芯材とし、その表面が、磁石２４に引き寄せられる性質と導電性とを有する物質で覆われたものであってもよい。
【０１７０】
すなわち、少なくとも昇降軸１４は表面が導電性を有して磁石２４により引き寄せられるように構成されておればよい。
【０１７１】
また、電極２３とともに、ＥＲゲル２２に電圧Ｖ１を印加可能であれば、昇降軸１４の一部のみが導電性を有していてもよい。
【０１７２】
また、各固定部２１が有する電極２３と、各昇降軸１４とは、電源部２６に接続されており、電圧印加のオンおよびオフが可能である。
【０１７３】
具体的には、電源部２６のスイッチがオンである場合、電極２３と昇降軸１４との間に存在するＥＲゲル２２には電圧Ｖ１が印加される。
【０１７４】
また、ＥＲゲル２２に電圧を印加することにより発生するせん断応力については、図４を用いて説明した通りである。
【０１７５】
また、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、軸保持体６ａは、昇降軸１４を移動可能に保持する保持孔６ｂを有している。保持孔６ｂの内面と昇降軸１４との間にはわずかに隙間（例えば数十ミクロン）が存在する。
【０１７６】
しかし、磁石２４による引力により、昇降軸１４はＥＲゲル２２に押し当てられた状態である。そのため、電源部２６のスイッチがオンにされると、昇降軸１４と電極２３とを介してＥＲゲル２２に電圧Ｖ１が印加され、昇降軸１４の上下方向（Ｚ軸方向）の移動は制限される。
【０１７７】
また、ＥＲゲル２２に電圧Ｖ１が印加されていない場合は、昇降軸１４はＥＲゲル２２に対して移動可能となり、当該隙間の存在により、保持孔６ｂの内面が昇降軸１４の移動の妨げとなることはない。
【０１７８】
さらに、ＥＲゲル２２または昇降軸１４が磨耗した場合であっても、磁石２４の存在により、昇降軸１４とＥＲゲル２２との接触は担保される。つまり、ＥＲゲル２２による昇降軸１４の位置の固定力は担保される。
【０１７９】
図１２は、実施の形態２の基板支持装置３０の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【０１８０】
なお、図１２では、固定部２１と、サポートピン１３と、昇降軸１４と、個別駆動部７ａとの組を支持部２５と定義している。つまり、基板支持装置３０は複数の支持部２５を備えている。
【０１８１】
図１２に示すように、固定部２１のそれぞれの動作と、個別駆動部７ａのそれぞれの動作とは、制御部４０により制御される。
【０１８２】
制御部４０は、具体的には、図１１に示した電源部２６のスイッチのオンおよびオフの切り替えを制御することで、固定部２１の動作を制御する。また、エアシリンダである個別駆動部７ａと空圧源（図１２に図示せず）の間にあるバルブの開閉を制御することで、サポートピン１３の押上および降下を制御する。
【０１８３】
次に、図１３〜図１８を用いて実施の形態２の基板支持装置３０の動作について説明する。
【０１８４】
図１３は、実施の形態２の基板支持装置３０が基板を支持する際の動作の概要を示すフロー図である。
【０１８５】
図１３に示すように、基板支持装置３０は、複数のサポートピン１３が異なるタイミングで基板８０に当接するように、複数のサポートピン１３を上昇させる（Ｓ２００）。
【０１８６】
これにより、複数のサポートピン１３それぞれの先端部が基板８０に当接する。
【０１８７】
具体的には、本実施の形態においては、制御部４０が複数の個別駆動部７ａを制御することにより、複数のサポートピン１３を、１以上のサポートピン１３を含むグループごとに上昇させる。
【０１８８】
つまり、第１グループに属する１以上のサポートピン１３を上昇させ（Ｓ２０１）、次に第２グループに属する１以上のサポートピン１３を上昇させる（Ｓ２０２）。
【０１８９】
つまり、複数のサポートピン１３それぞれの先端部を基板８０に当接させる動作の中に、複数のサポートピン１３のうちの１つのサポートピン１３を基板８０の方向に移動させる第一移動ステップと、第一移動ステップにおける当該１つのサポートピン１３の移動のタイミングとは異なるタイミングで、当該１つのサポートピン１３以外のサポートピン１３を基板８０の方向に移動させる第二移動ステップとが含まれている。
【０１９０】
その後、制御部４０は、全てのサポートピン１３が基板８０に当接した状態で、各固定部２１に所定の電圧を印加するスイッチをオンにすることで、各昇降軸１４の位置を固定する（Ｓ２１０）。
【０１９１】
このように、本実施の形態の基板支持装置３０は、複数の個別駆動部７ａを制御することで、複数のサポートピン１３の上昇タイミングをずらしている。結果として、複数のサポートピン１３が基板８０に当接するタイミングはずれることになる。
【０１９２】
図１４は、実施の形態２におけるサポートピン１３の配列を説明するための図である。
【０１９３】
図１４に示すように、実施の形態２における軸保持体６ａには、昇降軸１４が摺動する保持孔６ｂが複数配置されており、これらに対応する位置に、複数のサポートピン１３が配置される。
【０１９４】
つまり、図１４に示すように、Ａ〜Ｄの行と、［１］〜［５］の列とを定義すると、各行と各列とが交差する位置に１つずつサポートピン１３が配置される。また、サポートピン１３それぞれの下方には、１つずつ個別駆動部７ａが配置される。
【０１９５】
図１５は、実施の形態２における個別駆動部７ａの配列を説明するための図である。
【０１９６】
図１５に示すように、複数の個別駆動部７ａのそれぞれを、Ａ１〜Ｄ５と定義する。なお、これらＡ１〜Ｄ５のそれぞれの名称は、行と列との組み合わせを表しており、例えばＢ行［３］列に対応する個別駆動部７ａは、“Ｂ３”と表される。
【０１９７】
これらＡ１〜Ｄ５のそれぞれに対応し、空圧源からの空圧の供給のオンおよびオフを制御するバルブ（図示せず）が存在する。また、これらバルブは制御部４０により制御される。つまり、制御部４０は、これらバルブのオンおよびオフを制御することで、Ａ１〜Ｄ５それぞれの動作を制御する。
【０１９８】
なお、バルブをオンにするとはバルブを開くことを意味し、バルブをオフにするとはバルブを閉めることを意味する。
【０１９９】
図１６は、制御部４０の制御による複数の個別駆動部７ａの動作タイミングの一例を示す図である。
【０２００】
図１６に示す例では、制御部４０は、個別駆動部７ａごとにバルブをオンにするタイミングをずらしている。
【０２０１】
具体的には、制御部４０は、Ａ行に属する個別駆動部７ａと、Ｄ行に属する個別駆動部７ａとを交互に動作させ、次に、Ｂ行に属する個別駆動部７ａと、Ｃ行に属する個別駆動部７ａとを交互に動作させている。
【０２０２】
これにより、Ａ行に属するサポートピン１３と、Ｄ行に属するサポートピン１３とが交互に上昇し、次に、Ｂ行に属するサポートピン１３と、Ｃ行に属するサポートピン１３が交互に上昇する。
【０２０３】
図１７は、制御部４０の制御による複数の個別駆動部７ａの動作タイミングの別の一例を示す図である。
【０２０４】
図１７に示す例では、制御部４０は、個別駆動部７ａが属する列ごとに、バルブをオンにするタイミングをずらしている。
【０２０５】
具体的には、制御部４０は、まず［１］列に属する個別駆動部７ａを動作させ、次に、［２］列〜［５］列に属する個別駆動部７ａを順次動作させている。
【０２０６】
図１８は、図１７に示すタイミングでそれぞれのバルブがオンになった場合の基板支持装置３０の動作を示す図である。
【０２０７】
図１７に示すタイミングで複数の個別駆動部７ａそれぞれのバルブがオンになった場合、図１８に示すように、［１］列に属するサポートピン１３から順に、［５］列に属するサポートピン１３までが時系列的にずれて上昇する。
【０２０８】
その結果、複数のサポートピン１３それぞれの基板８０に当接するタイミングはずれることになる。
【０２０９】
このように、実施の形態２の基板支持装置３０は、複数のサポートピン１３それぞれを独立して移動させる個別駆動部７ａを複数備え、さらに、これら複数の個別駆動部７ａを制御する制御部４０を備える。
【０２１０】
制御部４０は、２以上のサポートピン１３が支持方向に移動するタイミング、つまり上昇するタイミングが互いにずれるように、２以上の個別駆動部７ａを制御する。
【０２１１】
すなわち、基板支持装置３０は、制御部４０が、複数の個別駆動部７ａを制御することにより、複数のサポートピン１３が基板８０に当接するタイミングを積極的に異ならせている。
【０２１２】
このように、複数のサポートピン１３が基板８０に当接するタイミングがずれることにより、サポートピン１３が基板８０に与える衝撃は分散され、基板８０は安全に支持される。
【０２１３】
また、各サポートピン１３は、基板８０に当接すると停止する。そのため、基板８０の裏面に部品が実装されている場合でも、複数のサポートピン１３は、それら部品により形成された凹凸形状に沿った位置で停止する。また、複数のサポートピン１３は、その状態で固定部２１により固定される。
【０２１４】
このように、実施の形態２の基板支持装置３０は、実施の形態１の基板支持装置１０と同じく、基板８０を安定的かつ安全に支持することができる装置である。
【０２１５】
なお、図１８では、基板８０の裏面に部品が実装されていない場合を示している。しかし、基板８０の裏面に部品が実装されている場合であっても、基板８０を支持する際の安全性が従来よりも向上する点においては、実施の形態１と同じである。
【０２１６】
（実施の形態１および２の補足事項）
実施の形態１および２において、駆動部７および個別駆動部７ａはエアシリンダでなくてもよい。駆動部７および個別駆動部７ａは、制御部２０または４０が制御可能であり、昇降軸１４およびサポートピン１３を、サポートピン１３の上端が基板に当接するまで上昇させることができれば、例えば、油圧またはモータなどを利用する他の種類の装置であってもよい。
【０２１７】
基台昇降部８ｂについても同様に、エアシリンダではなく他の種類の装置であってもよい。
【０２１８】
また、サポートピン１３と昇降軸１４とは別体でなくてもよい。例えば、昇降軸１４の上端部分がサポートピン１３の役目をしてもよい。
【０２１９】
また、基板支持装置１０および３０は、サポートピン１３と昇降軸１４とを２０組備えている。しかし、その組数は特定のものに限定されない。
【０２２０】
また、基板支持装置１０および３０が支持する基板は、特定の種類に限定されるものではない。例えば、絶縁体基材に柔軟性のない材料を用いたリジッド基板でもよく、柔軟性のある材料を用いたフレキシブル基板でもよい。さらに、部品を搭載するリジッド部と折り曲げ可能なフレックス部を持つ多層板であるリジッドフレキ基板でもよい。
【０２２１】
基板支持装置１０および３０は、基板をばねの弾性力で押し続けるようなことがないため、このような変形し易い基板を支持する場合であっても、安全かつ正常な姿勢を保つように基板を支持することができる。
【０２２２】
また、実施の形態１および２では、部品実装機において基板を支持する基板支持装置１０および２０について説明した。
【０２２３】
図１９は、基板支持装置１０または３０を備える部品実装機１００の構成概要を示す平面図である。
【０２２４】
図１９に示す部品実装機１００は、搬送レール９０と、部品供給部１１０と、移載ヘッド１２０と、ノズルステーション１３０と、基板支持装置１０（３０）を備えている。
【０２２５】
部品実装機１００に搬入された基板８０は、搬送レール９０により所定の位置まで搬送される。所定の位置まで搬送された基板８０は基板支持装置１０（３０）により支持される。また、移載ヘッド１２０は、部品供給部１１０から供給される部品を吸着し、基板支持装置１０（３０）により支持された基板８０の上方に移動する。さらに、当該部品を基板８０に装着する。これら一連の部品の吸着および装着の動作は、基板８０への部品の装着が完了するまで行われる。
【０２２６】
基板８０への部品の装着が完了すると、搬送レール９０により基板８０は搬出され、次の基板が部品実装機１００に搬入され、上記部品実装動作を繰り返す。
【０２２７】
また、移載ヘッド１２０は、必要に応じて、ノズルステーション１３０上方まで移動し、移載ヘッド１２０に取り付けられているノズルと、ノズルステーション１３０に保持されたノズルと交換する。
【０２２８】
部品実装機１００では、このようにして、部品実装作業が行われる。
【０２２９】
このように、基板支持装置１０および３０は、部品実装機において基板を下から支持する装置として有用である。
【０２３０】
しかしながら、本発明は、その他の装置における部材の支持装置および支持方法としても適用可能である。
【０２３１】
例えば、部品実装基板を製造するための各種の部品実装基板製造装置における基板の支持装置および支持方法としても適用可能である。
【０２３２】
このような部品実装基板製造装置としては、部品実装機のほかに、基板に半田を印刷もしくは塗布する半田印刷手段を備える印刷機、基板に接着剤を塗布する接着剤塗布手段を備える接着剤塗布機などがある。
【０２３３】
例えば、基板にはんだペースト等の導電性ペーストを塗布するスクリーン印刷機において、基板に導電性ペーストが塗布される際、塗布箇所以外をマスクされた基板の上を、スキージが導電性ペーストを基板に塗りこむように移動していく。つまり、基板は上方からスキージにより力を受ける。
【０２３４】
従って、スクリーン印刷機において基板をしっかりかつ安全に支持することは重要なことである。また、基板の裏面に部品が実装されている場合、つまり、基板の裏面が凹凸形状である場合もあるため、本発明の部材支持装置および部材支持方法を、スクリーン印刷機における基板の支持方法および支持装置として用いることは有用である。
【０２３５】
また、基板にはんだペースト等の導電性ペーストをスキージにより塗布する場合だけでなく、導電性ペーストを塗布機により塗布するような場合にも使用できる。
【０２３６】
また、基板に部品を実装する前に、接着剤を塗布するような場合の基板の支持にも同様に使用すれば、本願発明の効果は得ることができる。
【０２３７】
また、本発明は、例えば、支持される面に凹凸のある金属、木材等に対する研磨、切削、および部品取り付け等の作業時に、これら金属等を支持する支持方法および支持装置としても有用である。
【０２３８】
本発明の部材支持装置および部材支持方法は、部材に何らかの作業が施される際に、部材の、作業が施される側とはおおよそ反対側からタイミングをずらして複数の支持体を当接させ、支持体が当接した状態でその支持体の位置を固定する方法および装置である。
【０２３９】
従って、本発明は、基板支持装置１０および３０のように、支持対象の部材が、裏面に部品が未実装の基板、および、裏面に１以上の部品が実装済みの基板である場合に限られず、工業製品を構成する様々な部材に対する各種作業時における部材支持装置および部材支持方法として実施できる。
【０２４０】
また、その支持方向も、基板支持装置１０および３０のように、下から上に向けての支持方向である必要はない。例えば、ある部材の右側面に力をかけながら部品を取り付ける場合、その部材を支持する方向は左から右に向けての方向になる。この場合は、部材の左側から支持体を部材に当接させ、当接した状態で支持体の位置を固定すればよい。
【０２４１】
要するに、上述のように、支持対象の部材がどのような素材であるか、作業が施される側と反対側がどのような凹凸形状である等に関わらず、また、その支持方向がどの方向であるかに関わらず、本発明の実施は可能であり、かつ、支持対象の部材を安全にかつ正常な姿勢を保つように支持することができる。
【０２４２】
具体的には、支持対象となる部材の大きさや重量、作業時に係る力の大きさ等に応じて、支持体の大きさ、形状、硬度、個数、および配置、並びに、支持体の位置を固定する際の固定力等を決定すればよい。
【０２４３】
このように、本発明は、部材の素材および支持方向等に関係なく、部材を支持する方法および装置として実施可能であり、かつ、部材を安定的かつ安全に支持することができる。
【０２４４】
また、固定部１２および固定部２１はＥＲゲルを利用して昇降軸１４の位置を固定するとした。しかしながら、別の手段で昇降軸１４の位置を固定してもよい。
【０２４５】
例えば、ＥＲ流体を利用して昇降軸１４の位置を固定してもよい。この場合、パッキン等のシール材を用いてＥＲ流体が漏れ出さないようにすればよい。
【０２４６】
また、例えば、磁場を印加することで粘度が増加するＭａｇｎｅｔｏ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ（磁気粘性：ＭＲ）流体またはＭＲ流体をゲル化したＭＲゲルを利用して昇降軸１４の位置を固定してもよい。
【０２４７】
この場合、ＭＲ流体またはＭＲゲルに磁場を印加する手段として電磁石を用い、その電磁石に、実施の形態１におけるＥＲゲル１７、または実施の形態２におけるＥＲゲル２２に電圧を印加する電源部を接続すればよい。
【０２４８】
また、例えば、誘電体材料を利用して昇降軸１４の位置を固定してもよい。
【０２４９】
例えば、昇降軸１４を挟むようにそれぞれ絶縁体で覆われた２つの電極を配置し、昇降軸を接地する。また、２つの電極に正電圧を印加する。これにより、２つの電極はプラスの電位になり、それぞれの絶縁体の昇降軸１４側にマイナスの電位が現れる。また、昇降軸１４の双方の電極側の２つの面はプラスに帯電する。
【０２５０】
これにより、昇降軸１４と２つの絶縁体との間に互いに引き合う静電気力が働き、この静電気力が、昇降軸１４を固定する力として作用する。
【０２５１】
また、機械的に昇降軸１４の位置を固定してもよく、例えば、ゴムで昇降軸を挟み込む機構により昇降軸１４の位置を固定してもよい。
【０２５２】
つまり、昇降軸１４の位置を実質的に固定できれば、昇降軸１４の位置を固定する機構または仕組みは特定のものに限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【０２５３】
本発明は、部材に作業が施される際の部材を支持する方法および装置に適用できる。特に、部品実装における半導体素子等の部品を基板に実装する部品実装機、はんだペースト等の導電性ペーストを基板に印刷する印刷機、および、接着剤を塗布する接着剤塗布機における部品支持方法および部品支持装置等として有用である。
【０２５４】
また、本発明は、上記の部品支持方法を実行する、または上記の部品支持装置を備える部品実装機およびスクリーン印刷機等としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２５５】
【図１】実施の形態１の基板支持装置の概観を示す概観図である。
【図２】実施の形態１におけるピンユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は、実施の形態１におけるピンユニットの内部構造の一例を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態１におけるピンユニットの内部構造の他の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における、印加電圧とＥＲゲルによる保持力との関係を示す図である。
【図５】実施の形態１の基板支持装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図６】実施の形態１の基板支持装置が基板を支持する際の動作の概要を示すフロー図である。
【図７】実施の形態１における基台の傾きと各サポートピンの初期位置との関係を示す図である。
【図８】実施の形態１における複数のサポートピンの基板に当接するタイミングの一例を示す図である。
【図９】（Ａ）は、実施の形態１における基台がＸ軸方向およびＹ軸方向に平行ではない場合を示す図であり、（Ｂ）は、基台の別の形状の第一の例を示す図であり、（Ｃ）は、基台の別の形状の第二の例を示す図である。
【図１０】実施の形態２の基板支持装置の概観を示す概観図である。
【図１１】（Ａ）は、実施の形態２における固定部の構成概要を示す斜視図であり、（Ｂ）は、実施の形態２における固定部の構成概要を示す平面図である。
【図１２】実施の形態２の基板支持装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】実施の形態２の基板支持装置が基板を支持する際の動作の概要を示すフロー図である。
【図１４】実施の形態２におけるサポートピンの配列を説明するための図である。
【図１５】実施の形態２における個別駆動部の配列を説明するための図である。
【図１６】実施の形態２における制御部の制御による複数の個別駆動部の動作タイミングの一例を示す図である。
【図１７】実施の形態２における制御部の制御による複数の個別駆動部の動作タイミングの別の一例を示す図である。
【図１８】図１７に示すタイミングでそれぞれのバルブがオンになった場合の基板支持装置の動作を示す図である。
【図１９】実施の形態１または２の基板支持装置を備える部品実装機の構成概要を示す平面図である。
【符号の説明】
【０２５６】
６、６ａ    軸保持体
６ｂ  保持孔
７    駆動部
７ａ  個別駆動部
８ａ、８ｄ  基台
８ｂ  基台昇降部
８ｃ  基台制御部
１０、３０    基板支持装置
１１    ピンユニット
１２、２１    固定部
１３    サポートピン
１４    昇降軸
１５    ユニット側端子
１６    電源側端子
１７、２２    ＥＲゲル
１８、２３    電極
１９    付勢体
１９ａ  固定板
２０    制御部
２４    磁石
２５    支持部
２６    電源部
４０    制御部
８０    基板
９０    搬送レール
１００    部品実装機
１１０    部品供給部
１２０    移載ヘッド
１３０    ノズルステーション
【図１】
2010114242.tif 000003
【図２】
2010114242.tif 000004
【図３】
2010114242.tif 000005
【図４】
2010114242.tif 000006
【図５】
2010114242.tif 000007
【図６】
2010114242.tif 000008
【図７】
2010114242.tif 000009
【図８】
2010114242.tif 000010
【図９】
2010114242.tif 000011
【図１０】
2010114242.tif 000012
【図１１】
2010114242.tif 000013
【図１２】
2010114242.tif 000014
【図１３】
2010114242.tif 000015
【図１４】
2010114242.tif 000016
【図１５】
2010114242.tif 000017
【図１６】
2010114242.tif 000018
【図１７】
2010114242.tif 000019
【図１８】
2010114242.tif 000020
【図１９】
2010114242.tif 000021