(57)【要約】【課題】電子部品が実装される基板の振動を抑制し得る部品実装装置を提供する。【解決手段】本発明の部品実装装置１は、電子部品６が実装される基板５２が、その両端部が支持されて搬送される搬送レール５１と、基板５２が、その下方から支持される複数のバックアップ部８とを備え、バックアップ部８は、伸縮自在に押圧されて基板５２に下方から接触するコンタクト部９と、コンタクト部９の下方向への変位量を限定するストッパ部１１とを有している。  好ましくは、コンタクト部９は、変位範囲の下限で基板５２の下方への変形を停止させる状態で基板５２と接触するとよい。  好ましくは、バックアップ部８は、コンタクト部９の伸縮運動を減衰させるダンパ部１２を有するとよい。【選択図】図３
2014011247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装される基板が、その両端部が支持されて搬送される搬送レールと、
前記基板が、その下方から支持される複数のバックアップ部とを備え、
前記バックアップ部は、
伸縮自在に押圧されて前記基板に下方から接触するコンタクト部と、当該コンタクト部の下方向への変位量を限定するストッパ部とを有する
ことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記コンタクト部は、変位範囲の下限で前記基板の下方への変形を停止させるように当該基板と接触する
ことを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記バックアップ部は、前記コンタクト部の伸縮運動を減衰させるダンパ部を有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記コンタクト部は、コイルバネで伸縮自在に押圧されて前記基板に接触し、
前記バックアップ部は、前記コンタクト部の伸縮運動を減衰させるオイルダンパを有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記コンタクト部は、コイルバネで伸縮自在に押圧されて前記基板に接触し、
前記バックアップ部は、前記コンタクト部の伸縮運動を減衰させるエアダンパを有する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項６】
前記ストッパ部は、前記変位量が調整できる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に押圧して搭載する部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に電子部品を自動的に搭載する装置は、通称、チップマウンタ(部品実装装置)と呼称される。チップマウンタにおいての回路基板の支持は、従来、以下のように行われている。
図１３は、従来の部品実装装置における基板の支持構成を搬送レールの延在方向から目視した前面図である。図１３では、部品実装装置１００の搬送レール１５１、基板１５２より上の構成要素を省略して示している。
【０００３】
部品実装装置１００において基板１５２を搬送する搬送レール１５１は、基板１５２をその両端部で支持している。搬送レール１５１には搬送ベルト１０１が備えられており、搬送ベルト１０１により、基板１５２の移動(図１３の紙面手前方向または奧方向への移動)が行われる。
【０００４】
基板１５２の下方には複数のバックアップピン１０２が備えられ、バックアップピン１０２は、基板１５２の下面に当接して支持する。
具体的には、バックアップピン１０２は台座１０３に配置される金属もしくは樹脂で形成される棒状部材である。台座１０３は、上下動される上下動装置１０４に取り付けられ、上下動装置１０４は土台１０５に設置される。本構成により、バックアップピン１０２は上下動装置１０４と台座１０３により、基板１５２に接触させられ基板１５２の支持が行われる。
【０００５】
このようにして、基板１５２は、搬送レール１５１で両端を支持されるとともに、複数のバックアップピン１０２で央部が支持される。
バックアップピン１０２は、次々に供給される基板１５２と高頻度に接触を繰り返すため、通常、耐摩耗性に優れる比較的硬度の大きい材料、例えば細径のステンレス鋼棒が選定される。
【０００６】
一般的に電子部品の基板１５２への実装は、基板１５２上に印刷された不図示のソルダーペーストの所定の位置に、不図示の部品吸着装着装置が電子部品を吸着した状態で押し付けた後、電子部品の吸着を解除することで電子部品が基板１５２上に搭載される。
基板１５２を複数のバックアップピン１０２で支持するのは、部品吸着装着装置により電子部品を基板１５２に押圧する際、基板１５２が下方に変形し、下側方向に過度に変位し電子部品の実装位置がずれて、実装不良となることを抑制するためである。
【０００７】
図１４は、従来の部品実装装置において基板の支持構成における基板の変位を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図である。
部品吸着装着装置１５４が電子部品１０６を、基板１５２上に印刷された不図示のソルダーペーストに押しつけた状態では、基板１５２は、部品吸着装着装置１５４を中心として下方向に突出する(下方向に凸形状となる)局所的変形を生じる。
続いて、部品吸着装着装置１５４が、電子部品１０６を押圧した箇所から次の電子部品１０６を吸着するために移動すると、基板１５２はその弾性力(復元力)により弾けて上方向に突出する(上方向に凸形状となる)ように変形する(図１４の二点鎖線参照)。
その後は、基板１５２は下方向への弾性力(復元力)によりバックアップピン１０２に叩きつけられるような状態となり、バックアップピン１０２上でバウンドし、振動状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３―１７９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、生産性の観点からは電子部品の実装に要する時間は短いほどよく、昨今では実装に要する時間は数十ｍｓであり、更に高速化の傾向にある。しかし、電子部品の実装を高速で繰り返した場合、先の電子部品を実装した際に発生した基板の振動が収束(減衰)する前に、次の電子部品が実装されることになる。このような状態は電子部品の破壊や、実装位置精度の不良の起因となるため、解決すべき課題となっている。 
【００１０】
このような課題の解決に、バックアップピンの本数を増加し、バックアップピンの間隔を狭くすることは、基板の局所的変形を抑制できるために効果がある。しかし、電子部品が基板の両面に実装される場合、基板下面に電子部品が実装されている部位には、電子部品の破壊防止の目的でバックアップピンの配置が許容されない部位が存在する。
また、図１４に示すバックアップピン１０２の台座１０３への設置は作業員が手作業で行っているため、数を増やし過ぎると作業時間が増大するという問題がある。
【００１１】
この問題を解決する手段として、例えば特許文献１に記載の構成がある。
図１５(ａ)は、特許文献１の部品実装装置における基板の支持構成を搬送レールの延在方向から目視した前面図であり、図１５(ｂ)は、図１５(ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。なお、図１５(ａ)では、部品実装装置２００の搬送レール２５１、基板２５２より上の構成要素を省略して示している。
【００１２】
特許文献１には、図１５に示すように、バックアップピン２０２の先端に、ドーナツ状の制振ゴム２０７を備える部品実装装置２００の構成が記載されている。
特許文献１の部品実装装置２００は、バックアップピン２０２の先端に備えたドーナツ状の制振ゴム２０７を基板２５２の下面に吸盤のように吸着する構成を採用している。この構成において、部品吸着装着装置２００が電子部品を基板２５２に押しつけた状態を図１６に示す。
【００１３】
図１７に、特許文献１の部品吸着装着装置２５４の押圧状態から部品吸着装着装置２５４が移動した状態を示す。
特許文献１の構成では、図１７に示すように、上方向に凸形状に基板２５２が変形しても、制振ゴム２０７は基板２５２への吸着状態を維持し、吸着により伸張された状態となるため、制振ゴム２０７の弾性により基板２５２が復元する力が加わり基板２５２の振動抑制の効果が得られる。
【００１４】
しかし、図１６に示すように、部品吸着装着装置２５４が電子部品２０６を基板２５２に押し付け、下方向に凸形状に基板２５２に変形した状態では、制振ゴム２０７が、圧縮された状態となり、圧縮された分、従来の図１４に示す構成に比較し、制振ゴム２０７の変形が基板２５２の変形に重畳され、基板２５２の下方向への変位量が増大するという解決すべき課題がある。加えて、制振ゴム２０７は摩耗し易く、経年劣化が進行し易いという問題もある。
【００１５】
本発明は上記実状に鑑み、電子部品が実装される基板の振動を抑制し得る部品実装装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成すべく、本発明に関わる部品実装装置は、電子部品が実装される基板が、その両端部が支持されて搬送される搬送レールと、前記基板が、その下方から支持される複数のバックアップ部とを備え、前記バックアップ部は、伸縮自在に押圧されて前記基板に下方から接触するコンタクト部と、当該コンタクト部の下方向への変位量を限定するストッパ部とを有している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電子部品が実装される基板の振動を抑制し得る部品実装装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る実施形態の部品実装装置の構造を表す上面図。
【図２】(ａ)は部品供給装置のカートリッジの巻回を解いた状態を示す斜視図、(ｂ)は巻回を解いたカートリッジのカバーテープを一部剥離した状態を示す斜視図。
【図３】部品実装装置を搬送レールの延在方向の斜め下から上方を目視した斜視図。
【図４】(ａ)はバックアップ部の外観図であり、(ｂ)は(ａ)のＡ−Ａ線断面図。
【図５】(ａ)はコンタクト部が下死点まで収縮した状態を示すバックアップ部の図４(ａ)のＡ−Ａ線断面図、(ｂ)はコンタクト部が上死点まで伸張した状態を示すバックアップ部の図４(ａ)のＡ−Ａ線断面図。
【図６】(ａ)は変形例のバックアップ部の外観図、(ｂ)は(ａ)のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】部品実装装置において基板に電子部品を搭載していない状態(初期状態)の搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図８】部品実装装置において基板に電子部品を部品吸着装着装置で搭載している状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図９】部品実装装置において電子部品を基板に搭載後に基板が上方に変形している状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図１０】部品実装装置において電子部品を基板に搭載後に上方に変形してから中立位置に復帰する途中の状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図１１】部品実装装置において電子部品を基板に搭載後に上方に変形してから中立位置に復帰した状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図１２】実施形態の基板支持を行った場合の上下方向変位と特許文献１の基板支持を行った場合の上下方向変位、及び、従来の基板支持を行った場合の上下方向変位を経過時間で示す各上下方向変位の経時変化の関係を示すグラフ。
【図１３】従来の部品実装装置における基板の支持構成を搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図１４】従来の部品実装装置において基板の支持構成における基板の変位を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図１５】(ａ)は従来の特許文献１の部品実装装置における基板の支持構成を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図であり、(ｂ)は(ａ)のＣ−Ｃ線断面図。
【図１６】特許文献１の部品吸着装着装置が電子部品を基板に押圧した状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【図１７】特許文献１の部品吸着装着装置の押圧状態から部品吸着装着装置が移動した状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１に本発明に係る実施形態の部品実装装置の構造を表す上面図を示す。
実施形態の部品実装装置１は、電子部品が実装された回路基板を製造する際に、基板５２に電子部品６(図２参照)を搭載する装置である。
具体的には、部品実装装置１は、搬送レール５１によって連続的に搬送される基板５２の所定位置(クリーム半田が塗布された箇所)に電子部品６を自動的に搭載(装着)する。エポキシ樹脂などの基板５２上には、銅箔などの回路パターンがエッチング、印刷等で形成されている。
【００２０】
クリーム半田上に電子部品６が搭載された基板５２は、炉内で加熱され電子部品６が基板５２に半田付けされ、電子部品６が実装された回路基板が製造される。
図１に示す部品実装装置１の基台上には、図示しない種々の電子部品を各電子部品の取り出し位置（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給装置５３が、一対の搬送レール５１(図１の紙面左右方向に延在)を挟装する態様で、着脱可能に複数個並んで設置され固定されている。
【００２１】
電子部品を基板５２に搭載するに際して、基板５２を搬送する搬送レール５１は基板５２の両端部(図１に示す基板５２の上・下端部)を支持している。
搬送レール５１内の下部には搬送ベルト５０(図３参照)が備えられている。搬送ベルト５０により、基板５２の搬送(図１の矢印α１方向から矢印α２方向への移動)が行われる。
図２(ａ)に部品供給装置のカートリッジの巻回を解いた状態を示し、図２(ｂ)に巻回を解いたカートリッジのカバーテープを一部剥離した状態を示す。
【００２２】
部品供給装置５３のカートリッジは、図２(ａ)に示すキャリアＣａが巻回されている。
キャリアＣａは、キャリアテープｃ１の各エンボスｃ２内に電子部品６が収納されており、各エンボスｃ２は透明または半透明のカバーテープｏ１がキャリアテープｃ１に貼着され上方が覆われている。なお、キャリアテープｃ１の一側部には、長手方向に沿って多数の搬送力伝達穴ｃ３が穿孔されている。
【００２３】
初期の状態では、カートリッジのキャリアＣａは、前記した如く、巻回されている。カートリッジのキャリアＣａは、稼働状態に移行すると、搬送力伝達穴ｃ３を用いて、図２(ａ)に示すように巻回が解かれた後、電子部品６の取り出し位置に搬送されるとともに、図２(ｂ)に示すように、キャリアテープｃ１に貼着されたカバーテープｏ１が間欠的にキャリアテープｃ１から剥離(脱離)される。
【００２４】
その後、キャリアテープｃ１のエンボスｃ２内の電子部品６が、部品吸着装着装置５４の不図示のノズル(図１の部品吸着装着装置５４の下部に配設される)によって真空吸着され取り出される。
部品供給装置５３は、ほとんど隙間なく（１ｍｍ以下程度の隙間）隣接して並置されている。
【００２５】
図１の上下に示す対向する１対の部品供給装置５３群(図１では、１対の部品供給装置５３群が２つ有る場合を示す)の間には、前記したように、基板５２を搬送する搬送レール５１が基板５２の搬送方向(図１の矢印α１方向から矢印α２方向)に延設されている。搬送レール５１は、矢印α１方向(図１左参照)から搬送されてくる基板５２を所定の位置に位置決めして、基板５２の所定位置(クリーム半田上)に電子部品６が搭載(装着)された後、矢印α２方向(図１右参照)に搬送する。
【００２６】
基板５２が搬送される方向(図１の矢印α１、α２方向)に沿って延在するＸビーム５５が一対、搬送レール５１の上(図１の紙面手前側)外方に配設されている。
Ｘビーム５５の両端部には不図示のアクチュエータ（例えば、リニアモータなど）が取り付けられている。該アクチュエータによりＸビーム５５は、基板５２が搬送される方向(図１の矢印α１、α２方向：図１のｘ方向)に直交する方向(図１の紙面上下方向：図１のｙ方向)に、Ｙビーム５７に沿って移動可能に支持されている。これにより、Ｘビーム５５が、部品供給装置５３と基板５２との間を往復動(行き来)することができる。
【００２７】
Ｘビーム５５には、不図示のアクチュエータ（例えば、リニアモータなど）により、Ｘビーム５５の長手方向(延在方向)(図１のｘ方向)に沿って移動する部品吸着装着装置５４が設置されている。部品吸着装着装置５４の先端(図１に示す部品吸着装着装置５４の図１の紙面奥側)には、前記したように、キャリアテープｃ１のエンボスｃ２内の電子部品６を真空吸着するための不図示のノズルが設けられている。
部品吸着装着装置５４は、更に、前記したＸビーム５５の駆動系によりＹビーム５７の延在方向(図１のｙ方向)に沿って駆動される。
【００２８】
以上のように、水平方向(図１の紙面方向：図１のｘｙ方向)に駆動される部品吸着装着装置５４のノズルにより、部品供給装置５３内の図２(ｂ)に示す電子部品６が真空吸着された後、水平方向(図１に示すｘ方向および／またはｙ方向)を移動し実装対象の基板５２上の電子部品６の実装位置まで搬送される。
【００２９】
そして、実装対象の基板５２上の所定位置(クリーム半田が塗布された箇所)に部品吸着装着装置５４により電子部品６が押圧され真空が解かれることで、当該電子部品６が基板５２に搭載(装着)される。
部品供給装置５３と搬送レール５１との間には、認識カメラ５６とノズル保管部５８が配置されている。
【００３０】
認識カメラ５６はＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラなどであり、部品供給装置５３において部品吸着装着装置５４に吸着した電子部品６の位置ずれ情報を取得する。
認識カメラ５６は、電子部品６が基板搬送方向(図１のｘ方向、図１のα１、α２方向)および基板搬送方向と直交する方向(図１のｙ方向)にどれだけ位置ずれしているか、また回転角度はどの程度かを、部品吸着装着装置５４に吸着された電子部品６を撮影することにより確認する。論ずるまでもなく、認識カメラ５６が撮影を行うことにより、部品吸着装着装置５４に電子部品６が吸着されているか否かを確認することもできる。
【００３１】
部品吸着装着装置５４が、部品供給装置５３から、Ｘビーム５５の延在方向(図１のｘ方向)やＹビーム５７の延在方向(図１のｙ方向)に、基板５２上を移動する際に、部品吸着装着装置５４は認識カメラ５６上を通過し、認識カメラ５６が電子部品６の位置ずれ情報などを取得する。
ノズル保管部５８には、種々の電子部品６を吸着および装着(搭載)するために必要な部品吸着装着装置５４に取り付けられる不図示の複数の部品吸着装着装置用のノズルを保管している。
【００３２】
＜部品実装装置１の基板支持構造＞
図３に、部品実装装置を搬送レールの延在方向の斜め下から上方を目視した斜視図を示す。なお、図３では、基板５２に電子部品６が搭載(装着)される前の(初期)状態を示している。図３では、部品実装装置１の搬送レール５１、基板５２より上の構成要素を省略して示している。
基板５２の支持について説明する。
【００３３】
図３に示す基板５２の下面には、既に電子部品６ａが実装されている。
部品実装装置１において所定位置に搬送された基板５２の下方には、基板５２を下方から支持する複数のバックアップ部８が備えられている。
バックアップ部８は、電子部品６を搭載(装着)する際の基板５２の振動を抑制(減衰)させる部材である。
【００３４】
バックアップ部８のコンタクト部９が、基板５２の下面に当接して基板５２を下方から支持する。ここで、コンタクト部９は、基板５２の下面の電子部品６ａを避けた位置で基板５２の下面に当接して支持する。図３では、バックアップ部８のコンタクト部９は、下方に移動する限界の位置である下死点の位置にある。
【００３５】
こうして、基板５２の支持は、その両端部を支持する搬送レール５１と、基板５２下側に配置されるバックアップ部８で実施される。
バックアップ部８は、作業者により台座３の任意の場所に取り付けられる。台座３は、上下動される上下動装置４に取り付けられ、上下動装置４は土台５に設置される。
【００３６】
作業者は、基板５２の下面の状態に合わせ、例えば基板５２の下面に電子部品６ａが搭載されている部位等を避けてバックアップ部８を取り付ける。そのため、図示はしないが、バックアップ部８を磁石の磁力により台座３に取り付ける等の方法が採られる。台座３に取り付けられたバックアップ部８は、台座３を上下動させる上下動装置４により、基板５２の方向(上方)に押し上げられることでコンタクト部９が基板５２の下面に接触し支持する。
【００３７】
説明した構成により、バックアップ部８は上下動装置４と台座３により、基板５２に接触させられ基板５２の支持が行われる。
このようにして、基    板５２は、搬送レール５１で両端を支持されるとともに、複数のバックアップ部８で央部が支持される。
【００３８】
＜バックアップ部８の構造＞
バックアップ部８の構造を説明する。図４(ａ)は、バックアップ部の外観図であり、図４(ｂ)は、図４(ａ)のＡ−Ａ線断面図である。
バックアップ部８は、前記したコンタクト部９を具え、コンタクト部９は、基板５２に接触する上端が広がった形状の接触部９ａと、ロッド部９ｒと、ピストン９ｐとを有している。
【００３９】
コンタクト部９のロッド部９ｒの廻りには、コイルスプリング１０が囲繞するように設けられている。コイルスプリング１０は、例えばバネ鋼鋼材で製造される圧縮コイルバネである。コイルスプリング１０は、弾性がある部材であれば、スプリング以外の他の部材を使用してもよい。
そして、ロッド部９ｒ、コイルスプリング１０を外側から円筒状のストッパ部１１が囲繞している。
【００４０】
ストッパ部１１の下部にはオイル１３を封入したシリンダ状のダンパ１２が設けられる。
コンタクト部９の下端には、オイル１３を封入したダンパ１２内に挿入された状態で、オイル１３の粘性によりダンピング(減衰)効果を得られるように、オイル１３が満たされた空間より若干小さめの外径をもつピストン９ｐを有している。ダンパ１２において、オイル１３の粘性により、ピストン９ｐを有するコンタクト部９に、コンタクト部９の変位速度(変位の時間微分値)と減衰係数とを乗じた粘性減衰力を付与することができる。
【００４１】
コイルスプリング１０は、その下端をダンパ１２の上部の細径の箇所に固定または当接させる一方、その上端はコンタクト部９の上端の広がった形状の接触部９ａの下部に固定または当接させる。これにより、コイルスプリング１０を収縮変形させることで、その変形変位とバネ定数の積で表されるコンタクト部９を上方に押し上げる弾性力を発生する。
【００４２】
図５は、バックアップ部８の図４(ａ)のＡ−Ａ線断面図であり、コンタクト部９の伸縮状態が異なる２つの状態を示している。図５(ａ)に、コンタクト部９が下死点まで収縮した状態を示し、図５(ｂ)に、コンタクト部９が上死点まで伸張した状態を示す。すなわち、コンタクト部９の伸量(伸びの変位量)は図５(ａ）の下死点の状態＜（ｂ）の上死点の状態である。
【００４３】
図５(ａ)は、コンタクト部９上端の広がった形状の接触部９ａがストッパ部１１の上端縁に当接したコンタクト部９の下死点（下方向への変位量の限界）の状態であり、下死点はストッパ部１１の高さ(長さ)により調整されている。ストッパ部１１に関しては、例えば、後記の図６に示す高さ(長さ)調整可能な構成がある。
【００４４】
一方、図５(ｂ)は、コンタクト部９のピストン９ｐがダンパ１２のオイル１３が満たされた空間を形成する上部に当接したコンタクト部９の上死点（上方向への変位量の限界）の状態である。
【００４５】
図６(ａ)に、変形例のバックアップ部の外観図を示し、図６(ｂ)に、図６(ａ)のＢ−Ｂ線断面図を示す。
変形例のバックアップ部２８は、円筒状のストッパ部２１の下部外面に雄ネジ２５を螺刻する一方、円筒状のダンパ２２の上部内面に、雄ネジ２５と噛みあう雌ネジ２６を螺刻している。バックアップ部２８のその他の構成は、図４、図５に示すバックアップ部８と同様な構成なので、同様な構成要素には２０番台の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。
【００４６】
これにより、ストッパ部２１をダンパ２２に対して回動させてストッパ部２１の位置を変え、ダンパ２２に対してストッパ部２１の上下方向の位置を自在に調整することが可能である。
【００４７】
＜部品実装装置１の基板５２の支持動作およびその効果＞
以下、部品実装装置１における基板５２の支持動作およびその効果について説明する。
図７は、部品実装装置において、基板に電子部品を搭載していない状態の搬送レールの延在方向から目視した前面図である。図７では、部品実装装置１の搬送レール５１、基板５２より上の構成要素を省略して示している。
部品実装装置１において、基板５２は、その両端部を搬送レール５１で支持されるとともに、央部をバックアップ部８で支持される(図３参照)。
【００４８】
図７に示す基板５２に電子部品６を搭載していない状態(初期状態)では、基板５２は凹凸がない平面状を呈している。この場合、コンタクト部９は、下死点にあって基板５２の下面に接触して、基板５２を支持している。
図８は、部品実装装置において、電子部品を部品吸着装着装置で基板に搭載している状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図である。
【００４９】
図７に示す基板５２の状態から、図８に示すように、部品吸着装着装置５４がノズルで真空吸着した電子部品６を基板５２の所定位置(塗布されたクリーム半田の箇所)に押圧しつつ搭載(装着)する。この際、基板５２は、バックアップ部８のコンタクト部９が下死点で剛的(リジッド)に支持されている。そのため、基板５２の下方向への変位量を減少することができる。
【００５０】
これに対し、特許文献１に記載の構成の図１６に示す制振ゴム２０７をもつバックアップピン２０２により基板２５２を弾性的または柔軟に支持する構成は、本実施形態と異なり、基板２５２が直接的に制振ゴム２０７と当接するので、電子部品２０６の搭載(装着)時に制振ゴム２０７が変形し、基板２５２の変形が過大となる。
【００５１】
図９は、部品実装装置において、電子部品を基板に搭載後に基板が上方に変形している状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図である。
電子部品６の搭載(装着)後、部品吸着装着装置５４が基板５２から離間するよう移動すると、図９に示すように、基板５２は、図８に示す曲げ変形に起因する弾性力によって上方向に凸形状に変形する(図９の白抜き矢印α１参照)。この場合、上方向に凸形状の基板５２にコンタクト部９が接触を続ける。
【００５２】
図１０は、部品実装装置において、電子部品を基板に搭載後に上方に変形してから中立位置に復帰する途中の状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図である。
基板５２が上方向に凸形状の最大になった後、基板５２は、図１０に示すように、凸形状の変形が平面形状に復元する(図１０の白抜き矢印α２参照)が、この際、バックアップ部８は、ダンパ１２を有するので、基板５２の振動(変形)に対して減衰力を付与する。
【００５３】
図１１は、部品実装装置において、電子部品を基板に搭載後に上方に変形してから中立位置に復帰した状態を示す搬送レールの延在方向から目視した前面図である。
基板５２が図１１に示す平面状態に復元すると、バックアップ部８のコンタクト部９が下死点で剛的(リジッド)に支持し、基板５２の下方への変形を阻止する(停止させる)。
これにより、従来の図１４の基板１５２の支持、および、特許文献１の図１５〜図１７の基板２５２の支持のように、バックアップピン１０２、制振ゴム２０７をもつバックアップピン２０２上でバウンドすることを抑制し、基板５２の振動をより低減することができる。
【００５４】
図１２は、実施形態の基板支持を行った場合の上下方向変位５２ａ(図１２の実線で示す)と、特許文献１に記される基板支持を行った場合の上下方向変位２５２ａ(図１２の破線で示す)、及び、従来の基板支持を行った場合の上下方向変位１５２ａ(図１２の二点鎖線で示す)を経過時間で表した各上下方向変位の経時変化の関係を示すグラフである。
図１２のグラフでは、部品吸着装着装置５４および特許文献１の部品吸着装着２５４、従来の部品吸着装着１５４が、それぞれ電子部品６、２０６、１０６を、基板５２、２５２、１５２に押圧した瞬間を経過時刻ｔ０としている。
【００５５】
状態Ｘ(経過時刻ｔ１)は、部品吸着装着装置５４、２５４、１５４の押圧が行われている時である。
経過時刻ｔ０〜ｔ１間では、本実施形態の基板支持を行った場合(実線５２ａ)と従来の基板支持を行った場合(二点鎖線１５２ａ)とは、基板５２、１５２がそれぞれ支持部材（バックアップ部８もしくはバックアップピン１０２）により中立位置において剛的(リジッド)に支持される。
【００５６】
そのため、基板５２、１５２は、その下面の支持部材（バックアップ部８もしくはバックアップピン１０２）が基板５２、１５２の中立位置(基板５２、１５２の変形がない状態)より下方に圧縮されることがないので、特許文献１に記載の図１５〜図１７の制振ゴム２０７をもつバックアップピン２０２で、基板２５２の支持を行った場合(破線２５２ａ)と比較し、基板５２、１５２の変位を小さくすることができる。
【００５７】
状態Ｘ(経過時刻ｔ１)以後の経過時刻ｔ２は、基板５２、１５２、２５２が下方凸状の変形から変形がない状態(中立位置)に復帰した時刻である。
経過時刻ｔ３は、基板５２、１５２、２５２が上方に凸形状に、変形した状態である。
経過時刻ｔ４は、基板５２、１５２、２５２が上方の変形から変形がない状態(中立位置)に復帰した時刻であり、経過時刻ｔ５は、基板５２、１５２、２５２が下方に凸形状に、変形した状態である。
【００５８】
経過時刻ｔ６は、基板５２、１５２、２５２が下方凸状の変形から変形がない状態(中立位置)に復帰した時刻である。
状態Ｘ(経過時刻ｔ１)以降では、従来の基板支持を行った場合１５２ａ(図１３、図１４参照)は振動減衰ができないため変位が大きい状態が続く。
【００５９】
一方、本実施形態の基板支持を行った場合(実線５２ａ)と特許文献１に記される基板支持を行った場合(破線２５２ａ)(図１５〜図１７参照)は、経過時刻ｔ４〜ｔ６間で、どちらも振動減衰により変位を縮小できる。
【００６０】
経過時刻ｔ４〜ｔ６では、特許文献１の基板２５２が制振ゴム２０７をもつバックアップピン２０２の制振ゴム２０７の効果により、特許文献１の基板２５２変位(破線２５２ａ)が、従来のバックアップピン１０２で支持する基板１５２の変位(二点鎖線１５２ａ)よりも、変位が小さくなる。
【００６１】
さらに、本実施形態は、経過時刻ｔ４〜ｔ６で、図４〜図６に示すバックアップ部８のダンパ１２、２２のオイルの粘性減衰力により、および、状態Ｘ(経過時刻ｔ１)の変位量が小さい分、本実施形態の基板支持を行った場合(実線５２ａ)は、基板５２の振動を特許文献１の基板２５２の振動(破線２５２ａ)より早く収束できる。
【００６２】
上記構成によれば、基板５２に電子部品６を装着(搭載)する部品実装装置１において、基板５２は、その両端を搬送レールで支持され、下方から複数のバックアップ部８で支持される。
バックアップ部８は、伸縮自在で基板５２の方向に押圧されて接触するコンタクト部９と、コンタクト部９の下方向への変位量を限定するストッパ部１１と、コンタクト部９の伸縮振動を減衰させるダンパ１２(２２)とを有することを特徴とする。
【００６３】
コンタクト部９は変位範囲の下限値(下死点)で基板５２と接触し支持するように配置することで、部品吸着装着装置５４が電子部品６を基板５２に押圧し、基板５２が下方向に凸形状となっても、特許文献１に示す構成(図１６参照)のように、基板２５２の変形に加え制振ゴム２０７が圧縮された分の変形量が重畳されることがない。
【００６４】
また、基板５２が上に凸状の変形状態においても、コンタクト部９が上方に伸び基板５２の下面と接触を保ち、再び中立位置に復帰する際にダンパ１２(２２)のオイル１３による粘性減衰力(変位速度に比例する減衰力)を付与するので、従来、特許文献１の基板支持のように基板１５２、２５２がバックアップピン１０２、２０２上でバウンドすることが抑制され、基板の振動を低減することができる。
以上説明したバックアップ部８を備えることで、本実施形態では、電子部品６の実装時の電子部品６の破壊や、実装位置精度の不良を抑制し、信頼性が高い部品実装装置１を実現することができる。
【００６５】
＜＜その他の実施形態＞＞
以上、説明したバックアップ部８のダンパ１２はオイルを用いたものであるが、本発明は、該オイルと図４〜図６に示した形状に限定されるものではなく、また、図を用いた説明は行わないが、ダンパ１２、２２をオイル式に代替してエア式とすることも可能である。エア式のダンパ１２、２２によっても、基板５２の振動に対して空気の粘性による粘性減衰力を付与し振動を減衰させることができる。
ダンパ１２、２２は基板５２の基板振動の早期減衰のためには設けることが望ましいが、存在しない場合でも基板５２が打ちつけられる際の変位速度または変位加速度を、コイルスプリング１０の弾性による弾性エネルギ、内部摩擦などで消費して低減し、基板５２が激しくバウンドする状態を回避できるので一定の効果が見込める。
【００６６】
なお、前記実施形態では、ダンパ１２、２２でコンタクト部９にその変位速度に比例する粘性減衰力を付与する場合を例示したが、減衰力は摩擦減衰、内部摩擦などの粘性減衰力以外の減衰力を付与することとしてもよい。
また、前記実施形態では、バックアップ部８が４つの場合(図３参照)を例示したが、バックアップ部８の数は任意に選択可能であることは勿論である。
【００６７】
以上、本発明の種々の実施形態を述べたが、その説明は典型的であることを意図している。
つまり、本発明は、前記した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものでない。
【００６８】
また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。
このように、本発明の範囲内で様々な修正と変更が可能である。すなわち、本発明は発明の趣旨を変更しない範囲において適宜、任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１      部品実装装置
６      電子部品
８      バックアップ部
９      コンタクト部
１０    コイルスプリング(コイルバネ)
１１    ストッパ部
１２    ダンパ(ダンパ部、オイルダンパ)
２１    ストッパ部(変位量が調整できるストッパ部)
５１    搬送レール
５２    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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