(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給されたワークを載置するステージと、
上記ワークを上記ステージ上でスライドさせて所定の位置に移動させる位置決め爪と、を備えたワーク位置決め装置において、
上記ステージには、上記ワークが載置される載置位置と上記所定の位置とを含むエリアに多数の孔が形成されており、
上記エリアの、上記所定の位置に形成された孔と、その他の位置に形成された孔とで径を異らせており、
上記多数の孔を利用して上記ステージ上の上記ワークを吸引保持する吸引手段を備えたワーク位置決め装置。
【請求項２】
上記位置決め爪には、開口部が形成されている請求項１に記載のワーク位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セラミック発振子やフィルタ等の電子部品の位置決めを行うワーク位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリント基板（以下、単に基板と言う。）にセラミック発振子やフィルタ等の電子部品（以下、ワークと言う。）を取り付ける自動実装機では、ワークを基板にマウントする際の位置精度を確保するため、リニアフィーダ等によって本体に供給されたワークを直接基板にマウントするのではなく、プリセンタリング装置でワークの位置決めを行ってから、該ワークを基板にマウントする方式が採用されている。
【０００３】
図６に一般的な自動実装機における電子部品のマウント方式の概念を示す。一般的な自動実装機では、リニアフィーダ等によってピックアップ部２２に供給されたワーク２１をピックアップノズル２３で吸着保持し、プリセンタリング装置のステージ２４に載置する。ステージ２４におけるワーク２１の載置位置は予め設定されているものの、ピックアップ部２２に供給されたときのワーク２１の位置精度等の影響を受けて、ステージ２４に載置されるワーク２１の位置精度は約±１５０μｍであった。この位置精度±１５０μｍ以上の高精度が必要な場合は、ステージ２４にはプリセンタリング装置が設けられる。プリセンタリング装置は、ステージ２４に載置されたワーク２１を所定の位置（以下、位置決め位置と言う。）に移動させることによってワーク２１の位置決めを行う。一般的なプリセンタリング装置では約±３０μｍの精度でワーク２１の位置決めが行える。
【０００４】
ここで、プリセンタリング装置について説明する。図７は従来のプリセンタリング装置のステージ部分の斜視図であり、図８はステージ部分の平面図である。図８に示す第１の破線で囲んだ領域が上記載置位置Ａであり、同図に示す第２の破線で囲んだ領域が上記位置決め位置Ｂである。プリセンタリング装置は、位置決め爪３１を図に示すＸ、Ｙ方向に移動させることによって、載置位置Ａに載置されたワーク２１を押圧して位置決め位置Ｂに移動させることで、ワーク２１の位置決めを行うものである。このようなプリセンタリング装置は、ワーク２１を位置決め位置Ｂに対して約±３０μｍの精度で位置決めできる。そして、図６にもどってボンディングノズル２５が、位置決め位置Ｂに位置決めされたワーク２１を吸着保持して基板２６にマウントする。
【０００５】
また、従来のプリセンタリング装置にはボンディングノズル２５がワーク２１を吸着保持するときに、位置決めしたワーク２１がボンディングノズル２５との接触時の衝撃等によって移動することを抑えるため、ステージ２４の位置決め位置Ｂに多数の孔３２を形成し、図示していない吸引ポンプでワーク２１をステージ２４に吸着保持する構成が設けられていた。これにより、ボンディングノズル２５がワーク２１を吸着保持するときの衝撃によるワーク２１の移動を抑え、基板２６にマウントされるワーク２１の位置精度の低下を防止していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプリセンタリング装置はワーク２１を位置決め位置Ｂでステージ２４に吸着保持しているだけであったので、ピックアップノズル２３によって載置位置Ａに載置されたワーク２１についてはステージ２４に吸着保持していなかった。このため、載置位置Ａに載置されたワーク２１の姿勢が安定せず、該ワーク２１が横に倒れる等してプリセンタリング装置における位置決めが行えないというトラブルの発生頻度が高く、生産効率を低下させるという問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、ステージに載置されているワークの姿勢を常に安定させることで該ワークが横に倒れる等のトラブルの発生頻度を抑えて、生産効率を向上させることができるワーク位置決め装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明のワーク位置決め装置は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【０００９】
（１）外部から供給されたワークを載置するステージと、
上記ワークを上記ステージ上でスライドさせて所定の位置に移動させる位置決め爪と、を備えたワーク位置決め装置において、
上記ステージには、上記ワークが載置される載置位置と上記所定の位置とを含むエリアに多数の孔が形成されており、
上記エリアの所定の位置に形成された孔とその他の位置に形成された孔とで径を異ならせており、
上記多数の孔を利用して上記ステージ上の上記ワークを吸引保持する吸引手段を備えている。
【００１０】
この構成では、位置決め爪がステージ上に載置されたワークを所定の位置に移動させることで該ワークの位置決めを行う。ステージには、ワークが載置される載置位置と所定の位置とを含むエリアに多数の孔が形成されている。吸引手段がこの多数の孔を利用してステージ上のワークを吸引保持する。このように、載置位置に載置されているワークについてもステージに吸引保持するように構成したので、ステージ上に載置されているワークの姿勢を常に安定させることができ、ワークが横に倒れる等のトラブルの発生頻度が抑えられる。これにより、生産効率を向上させることができる。
さらに、ステージの所定の位置とその他の位置とに形成した孔の径が異なっているので、所定の位置とその他の位置とでワークを吸着保持する吸引力が異なる。ここで、所定の位置に形成した孔の径をその他の位置に形成した孔の径よりも大きくしておけば、所定の位置にワークを移動したときにステージにおける真空のリークが抑えられる。したがって、所定の位置に移動させたワークの姿勢をより安定させることができる。
なお、所定の位置とその他の位置とでワークをステージに吸着保持するための吸引手段を別々に構成すれば、所定の位置にワークが移動されたときのステージにおける真空のリークが抑えられ、所定の位置に移動させたワークの姿勢をより安定させることができる。
【００１５】
（２）上記位置決め爪には、開口部が形成されている。
【００１６】
この構成では、位置決め爪に形成した開口部が吸引されている空気の逃げとして機能する。このため、ワークを所定の位置に移動させた後に、位置決め爪を該ワークから退避するときに生じる負圧を抑えることができる。したがって、該負圧によって所定の位置に移動させたワークの移動が抑えられ、ワークの位置決め精度の低下を防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態であるプリセンタリング装置（この発明で言うワーク位置決め装置）について説明する。この実施形態のプリンセンタリング装置も、上記『従来の技術』の欄で説明した自動実装機等に適用されるものであり、ピックアップノズルによってステージに載置されたワークを所定の位置に移動させることで該ワークの位置決めを行う装置である。上述したように、ワークはリニアフィーダ等によってピックアップ部に供給され、ピックアップノズルが該ワークを吸着保持してプリセンタリング装置のステージに載置する。ステージに対してワークを載置する位置は予め設定されており、この位置がこの発明で言う載置位置に相当する。
【００１８】
図１はこの発明の実施形態であるプリセンタリング装置のステージ部分を示す斜視図であり、図２は同プリセンタリング装置のステージ部分の平面図である。図において、１は図示していないピックアップノズルによってワークが載置されるステージであり、２はステージ１に載置されたワークを所定の位置（以下、位置決め位置と言う。）に移動させる位置決め爪である。図２に示す領域Ａがピックアップノズルによってワークが載置される載置位置Ａであり、領域Ｂが載置位置Ａのワークを移動して位置決めを行う位置決め位置Ｂ（この発明で言う所定の位置）である。ステージ１には、上記ワークが載置される載置位置Ａとワークを移動させて位置決めを行う位置決め位置Ｂとを含む領域に一定のピッチで多数の孔５（５ａ、５ｂ）が形成されている。位置決め位置Ｂに形成されている孔５ａの径は、その他の位置に形成されている孔５ｂの径よりも大きい。なお、ステージ１に形成されている孔５ａの合計面積は、孔５ｂの合計面積よりも大きい。
【００１９】
位置決め爪２は、図に示すＸ、Ｙ方向に移動自在に構成されており、上記Ｘ、Ｙ方向への移動によりステージ１の載置位置Ａに載置されたワークを位置決め位置Ｂまで移動させる。また、位置決め爪２には開口部６が形成されている。さらに、孔５を利用してステージ１の上方の空気を吸引する吸引ポンプ１０が設けられている。
【００２０】
以下、この実施形態のプリセンタリング装置の動作について説明する。図示していないピックアップノズルがリニアフィーダ等によってピックアップ部に供給されたワーク１１を吸着保持してステージ１の載置位置Ａに載置する（図３（Ａ）参照）。このとき、吸引ポンプ１０がすでに吸引を開始しているので、載置位置Ａに載置されたワーク１１についてはステージ１に吸着保持される。これにより、載置位置Ａに載置されたワーク１１の姿勢を安定させることができ、該ワーク１１が横に倒れる等のトラブルの発生が抑えられる。プリセンタリング装置はステージ１の載置位置にワーク１１が載置されると位置決め爪２をＹ方向に所定量だけ移動させ（図３（Ｂ）参照）、その後さらに位置決め爪２をＸ方向に所定量だけ移動させる（図３（Ｃ）参照）。このとき、位置決め爪２がステージ１の載置位置Ａに載置されているワーク１１をＹ方向、およびＸ方向に押圧し、該ワーク１１を位置決め位置Ｂまで移動させる。
【００２１】
ステージ１に形成されている径が大きい孔５ａは、位置決め位置Ｂに移動したワーク１１によって全て塞がれる。プリセンタリング装置は図３（Ｃ）に示す状態から位置決め爪２を元の位置（図３（Ａ）に示す位置）に戻す。このとき、位置決め爪２に形成されている開口部６が吸引ポンプ１０によって吸引されているエアの逃げとして機能するので、該位置決め爪２とステージ１との間に生じる負圧を抑えることができ、該負圧によって位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１が引き戻されることがない。したがって、位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１の位置が変化せず、ワーク１１の位置決めが高精度で行える。
【００２２】
また、径の大きい孔５ａは位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１によって全て塞がれているので、吸引ポンプ１０によって吸引されているエアの逃げとして機能しない。一方、径の小さい孔５ｂについてはワーク１１によって塞がれていないので吸引ポンプ１０によって吸引されているエアの逃げとして機能するが、上述したように孔５ａの合計面積を孔５ｂの合計面積よりも大きくすることで、孔５ｂを介して抜ける空気を少なくしているので、ワーク１１を位置決め位置Ｂに移動させたときのステージ１上における真空のリークを抑え、ステージ１の位置決め位置Ｂに載置されているワーク１の姿勢を安定させることができる。
【００２３】
以上のように、この実施形態のプリセンタリング装置ではワーク１１が載置される載置位置Ａにも孔５ｂを形成し、載置位置Ａに載置されたワーク１１がステージ１に吸着保持されるようにしたので、載置位置Ａに載置されたワーク１１の姿勢を安定させることができる。これにより、載置位置Ａに載置されたワーク１１が横に倒れる等のトラブルの発生を抑えることができ、生産効率の向上が図れる。また、位置決め爪２に開口部６を設け、ワーク１１を載置位置Ａから位置決め位置Ｂに移動させた位置決め爪２を元の位置に戻すときに生じる負圧を抑えるようにしたので、このときの負圧によって位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１が引き戻されることがなく、ワーク１１の位置決め精度を低下させることもない。
【００２４】
また、上記実施形態のプリセンタリング装置を適用した自動実装機では、従来約２．５％であったトラブルの発生頻度を０．０５％に向上でき、且つ、基板に対してワーク１をマウントする位置精度も±５０μｍから±３０μｍに向上できた。但し、この結果は、孔５ａの径＝０．２ｍｍ、孔５ｂの径＝０．１ｍｍとし、
また、吸引ポンプ１０の吸引量を面積１ｍｍ2 に対して２０ｌ／ｍｉｎとしたものである。また、ワーク１１のサイズは、縦０．７ｍｍ、横３．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍである。
【００２５】
次に、この発明の別の実施形態について図４、図５を参照して説明する。図４に示すこの実施形態のプリセンタリング装置ではステージ１に形成した孔５の径を均一にし、位置決め位置Ｂに形成した孔５を利用してステージ１の上方の空気を吸引する第１の吸引ポンプ１５とその他の孔５を利用してステージ１の上方の空気を吸引する第２の吸引ポンプ１６とを設けた点で上記実施形態のものと構成が異なる。
【００２６】
この実施形態のプリセンタリング装置は、ワーク１１が図５に示すステージ１の載置位置Ａに載置されるとき、第１の吸引ポンプ１５を停止し、第２の吸引ポンプ１６のみ運転しており、載置位置Ａに載置されたワーク１１を吸着保持する。したがって、上記実施形態と同様に、載置位置Ａに載置されたワーク１１の姿勢を安定させることができ、ワーク１１が横に倒れる等のトラブルの発生が抑えられ、生産効率を向上できる。
【００２７】
また、ワーク１１を載置位置Ａから位置決め位置Ｂに移動させるときには、第１の吸引ポンプ１５の運転を開始し、位置決め位置Ｂへの該ワーク１１の移動を完了すると第２の吸引ポンプ１６を停止する。このとき、第１の吸引ポンプ１５は運転している。これにより、ワーク１１を位置決め位置Ｂに移動させた位置決め爪２を元の位置に戻すときに、該位置決め爪２とステージ１との間に生じる負圧が抑えられ、該負圧によって位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１が引き戻されることがない。したがって、位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１の位置が変化せず、ワーク１１の位置決めが高精度で行える。また、位置決め位置Ｂ以外の領域に形成されている孔５はワーク１１を吸着保持しているエア（第１の吸引ポンプ１５が吸引しているエア）の逃げとして機能しないので、位置決め位置Ｂに移動させたワーク１１の姿勢を安定させることができる。
【００２８】
このように、この実施形態のプリセンタリング装置も上記実施形態のものと同様の効果を奏する。なお、上記説明では第１の吸引ポンプ１５と第２の吸引ポンプ１６との２つの吸引ポンプを備えるとしたが、位置決め位置Ｂに形成された孔５を利用して吸引を行う配管系統と、その他の位置に形成された孔５を利用して吸引を行う配管系統とを切り換える構成を設ければ、１つの吸引ポンプでも実現できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ワークを載置する載置位置にも孔を形成し、ステージに載置されるワークを吸着保持するようにしたので、ステージ上に載置されているワークの姿勢を常に安定させることができ、ワークが横に倒れる等のトラブルの発生頻度を抑え、生産効率を向上させることができる。
【００３０】
また、ステージの所定の位置とその他の位置とに形成した孔の径を異ならせたので、所定の位置にワークを移動させたときにステージ上における真空のリークを抑えることができ、所定の位置に移動させたワークの姿勢を安定させることができる。
【００３１】
なお、所定の位置に形成されている孔を利用して吸引を行う第１の吸引手段と、その他の位置に形成されている孔を利用して吸引を行う第２の吸引手段とを設けて、ステージにおける真空のリークを抑えても、常にワークの姿勢を安定させることができる。
【００３２】
さらに、位置決め爪に吸引されている空気の逃げとして機能する開口部を形成したので、ワークを所定の位置に移動させた後、位置決め爪を該ワークから退避するときに生じる負圧を抑え、ワークの位置決め精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の斜視図である。
【図２】この発明の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の平面図である。
【図３】この発明の実施形態であるプリセンタリング装置の動作を説明する図である。
【図４】この発明の別の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の斜視図である。
【図５】この発明の別の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の平面図である。
【図６】自動実装機の動作を説明する図である。
【図７】従来のプリセンタリング装置におけるステージ部分の斜視図である。
【図８】従来のプリセンタリング装置におけるステージ部分の平面図である。
【符号の説明】
１−ステージ
２−位置決め爪
５（５ａ、５ｂ）−孔
６−開口部
１０−吸引ポンプ
１１−ワーク
１５−第１の吸引ポンプ
１６−第２の吸引ポンプ
【図１】
0003684944.tif 000002
【図２】
0003684944.tif 000003
【図３】
0003684944.tif 000004
【図４】
0003684944.tif 000005
【図５】
0003684944.tif 000006
【図６】
0003684944.tif 000007
【図７】
0003684944.tif 000008
【図８】
0003684944.tif 000009