(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をローダユニットから部品装着位置に搬入し、部品装着を行った後、装着済みの基板をローダユニットに戻して排出するリターンバック方式の基板搬送方法において、装着位置において基板に部品を装着したとき、装着済みの基板を部品装着位置からアンローダユニットに移行させるとともに、ローダユニットより次の未装着基板を装着位置に搬入した後、アンローダユニットを装着位置の基板の上方を移動させてローダユニットに接続し、アンローダユニットに移行されている装着済み基板をローダユニットに受け渡し排出することを特徴とする基板搬送方法。
【請求項２】
部品装着位置における未装着基板の位置決めを、アンローダユニットを装着位置の基板の上方を移動させてローダユニットに接続し、アンローダユニットに移行されている装着済み基板をローダユニットに受け渡しする期間中に行う請求項１記載の基板搬送方法。
【請求項３】
基板をローダユニットから部品装着位置に搬入し、部品装着を行った後、装着済みの基板をローダユニットに戻して排出するリターンバック方式の基板搬送装置において、基板をガイドしかつ基板を搬送する駆動手段を有した一対の第１のガイドレールと前記第１のガイドレールを支持しかつ上下方向に移動させる昇降手段を有したアンローダユニットと、前記アンローダユニットを基板の移送方向に移動させる駆動部と、基板を位置決めするＸＹテーブルと、基板を搬送する駆動手段を有した一対の第２のガイドレールと前記第２のガイドレールを上下方向に移動させる昇降手段を有したローダユニットを備え、前記アンローダユニットの第１のガイドレールがＸＹテーブルの上方を通じローダユニットの第２のガイドレールと接続され、基板を受け渡すように構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板に装入または装着する電子部品実装機において、特に、部品装着前の基板をＸＹテーブルに搬入するローダユニットに、部品装着後の基板も搬出するリターンバック方式の基板搬送方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品実装機は、プリント基板の多品種少量生産及び環境改善のためバッチ生産を行うことが多く、特に１台のロボットを利用して基板ストック用ラックと電子部品実装機との間の基板搬入、搬出を行う場合が発生している。このリターンバック方式の基板搬送方法及び装置では、設置スペースが小さくて済み、また未装着基板の取り込み位置に装着済み基板が戻るので、未装着基板の取り込み及び装着済み基板の取り出しを１台のロボットで処理できる等の利点も得られる。
【０００３】
従来、リターンバック方式の基板搬送装置は、図８に示すように、基板１をガイドしかつ基板１を搬送する駆動手段を有した一対のガイドレール２と支点を軸に回転可能に前記ガイドレールを支えるリンク機構３と、前記リンク機構３を支点を軸に回転駆動させ、前記ガイドレール２を上下移動させるエアシリンダー４と、基板を位置決めするＸＹテーブル５を備えている。
【０００４】
上記構成において、ＸＹテーブル５上で部品装着された基板１は、エアシリンダ４にて下降されＸＹテーブル５のレールにドッキングしたガイドレール２に搬出され、ガイドレール２の他端に移動する。次に、装着済みの基板１がロボット等により取り出された後、未装着の基板が新たにガイドレール２上に置かれる。
【０００５】
次に未装着の基板は、ＸＹテーブル５に移送され、エアシリンダ４の駆動により、ガイドレール２が上昇し、ＸＹテーブルから離れる。以上のように基板が交換搬送される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の基板搬送装置では、ＸＹテーブル５上にて、部品実装した基板１をガイドレール２を通じて搬出した後、再びガイドレール２を通じて未装着基板を搬入するため、基板の入替えに多くの時間を必要とし、生産タクト短縮の弊害となっている。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、ＸＹテーブルへの基板の入替えが短時間で行えるリターンバック方式の基板搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願第１発明の基板搬送方法は、基板をローダユニットから部品装着位置に搬入し、部品装着を行った後、装着済みの基板をローダユニットに戻して排出するリターンバック方式の基板搬送方法において、装着位置において基板に部品を装着したとき、装着済みの基板を部品装着位置からアンローダユニットに移行させるとともに、ローダユニットより次の未装着基板を装着位置に搬入した後、アンローダユニットを装着位置の基板の上方を移動させてローダユニットに接続し、アンローダユニットに移行されている装着済み基板をローダユニットに受け渡し排出するようにしたものである。
【０００９】
上記第１の発明によれば、部品装着済みの基板を部品装着位置から一旦アンローダユニットに搬送移行しておき、次の基板がローダユニットから部品装着位置に搬入された状態で、アンローダユニットが部品装着位置を跨いでローダユニットと接続され、ローダユニットに基板が排出されるため、基板の入替えを無駄無くスムーズに行うことができる。
【００１０】
上記目的を達成するために、本願第２発明の基板搬送方法は、第１の発明において、部品装着位置における未装着基板の位置決めを、アンローダユニットを部品装着位置の基板の上方を移動させてローダユニットに接続し、アンローダユニットに移行されている装着済み基板をローダユニットに受け渡しする期間中に行うようにしたものであり、装着済の先の基板の排出工程中に次の未装着基板の位置決めを行うことができるので、生産能率の向上を図ることができる。
【００１１】
上記記目的を達成するために、本願第３発明の基板搬送装置は、基板をローダユニットから部品装着位置に搬入し、部品装着を行った後、装着済みの基板をローダユニットに戻して排出するリターンバック方式の基板搬送装置において、基板をガイドしかつ基板を搬送する駆動手段を有した一対の第１のガイドレールと前記第１のガイドレールを支持しかつ上下方向に移動する昇降手段を有したアンローダユニットと、前記アンローダユニットを基板の移送方向に移動させる駆動部と、基板を位置決めするＸＹテーブルと、基板を搬送する駆動手段を有した一対の第２のガイドレールと前記第２のガイドレールを上下方向に移動させる昇降手段を有したローダユニットを備え、前記アンローダユニットの第１のガイドレールがＸＹテーブルの上方を通じローダユニットの第２のガイドレールと接続され、基板を受け渡すように構成されたものである。
【００１２】
上記第３の発明によれば、部品装着済みの基板をＸＹテーブルから一旦アンローダユニットに搬送移行しておき、次の基板がローダユニットからＸＹテーブルに搬入された状態で、第１のガイドレールがＸＹテーブル、即ち、部品装着位置を跨いで第２のガイドレールと接続され、これらのガイドレールを通って基板が排出されるため、基板の入替えを無駄無くスムーズに行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１実施形態の基板搬送方法及び装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１〜６は、本発明の実施形態における基板搬送装置の側面図であり、順次行程を示すものである。また、図７の（Ａ）、（Ｂ）は図３、図４の対応する概略平面図である。
【００１５】
上記各図において、１２は電子部品装着を行う位置において基台６上に配設されたＸＹテーブルであり、保持部１２Ａにより基板１を脱着可能に水平に保持して水平面上での位置決めを行い、この状態で部品の装着を行うものである。ＸＹテーブル１２の両側にはアンローダユニット９とローダユニット１５が１列に配置されている。
【００１６】
アンローダユニット９には、平行４辺形リンク機構８を介して、基板１をガイドするための一対のガイドレール７が設けられ、ガイドレール７には基板１を搬送する駆動手段が備えられている。リンク機構８は、図８のリンク機構３のエアシリンダ４と同様の駆動機構を備え、これによりその支点８ａを軸に回動させることにより、ガイドレール７を水平状態を保って昇降させることができる。
【００１７】
アンローダユニット９は、基板１の搬送方向に向けて配設されたレール１１上に移動可能に載置され、エアシリンダ１０の駆動により、第１のガイドレール７と共に基板搬送方向に前後に移動させることができる。
【００１８】
１３は未装着基板１または装着済み基板１をガイドするための一対の第２のガイドレールであり、基板を搬送する駆動手段を備えている。第２のガイドレール１３は、上記リンク機構８と同様の構成を有する複数の平行４辺形リンク機構１４を介してローダユニット１５に取り付けられ、リンク機構１４をその支点を軸として回動することにより、ガイドレール１３を水平状態を保って昇降させることができる。
【００１９】
上記構成において、さらに、第１のガイドレール７と第２のガイドレール１３とは、「上昇位置」、「下降位置」の任意の一方に位置設定できるように構成されており、下降位置（図２参照）では、ＸＹテーブル１２に保持された基板１と同じ高さとなるとともに、ＸＹテーブル１２の両側に接触し、図示されていない連結機構により、ＸＹテーブル１２がガイドレール７、１３と接続され、基板を相互に受け渡しできるように構成されている。
【００２０】
また上昇位置（図１及び図３〜５参照）では、ガイドレール７とガイドレール１３とが高位置において同じ高さになるように構成されている。さらに、両ガイドレール７、１３は、同一の横断面の形状及び寸法を有すると共に、図７に示すように、一直線上に配置されている。さらにガイドレール７、１３は、両者の対向する側の端部に、互いに接続するための連結機構７ａ、１３ａを備え、両者を連結したとき一体の基板搬送路が形成され、基板を相互に受け渡しできるように構成されている。
【００２１】
１６、１７及び１８は、基板１の通過及び到着を検出するセンサーであり、例えば光反射式または光透過式等が好適であるが、これに限るものではない。
【００２２】
上記構成について、その動作及び基板搬送方法を以下に説明する。基板１の搬送工程は基本的には下記６工程からなるが、開始時には下記の予備工程を含む。
【００２３】
予備工程…基板搬送開始時には、ローダユニット１５の第２のガイドレール１３が下降位置にありＸＹテーブル１２に接続された状態で、最初の未装着基板１を１枚ガイドレール１３からＸＹテーブル１２に送り込み、引き続いて次の未装着基板１をガイドレール１３上に送り込む。その後、ガイドレール１３を上昇位置に上げると、ガイドレール１３がＸＹテーブル１２から離れ、図１の状態となり、ここで部品装着が行なれる。定常状態では、最終の第６工程の終わりの段階でこの状態になっているので、以下に説明する第１工程〜第６工程の動作を考えればよい。
【００２４】
第１工程…図１において、未装着基板１が第２のガイドレール１３上に待機している。ＸＹテーブル１２上に装着済み基板１が存在する。部品装着が完了し、ＸＹテーブル１２が定位置に戻ると、第１のガイドレール７と第２のガイドレール１３が下降し、図２に示すように、ＸＹテーブル１２のレールとドッキングし接続される。
【００２５】
第２工程…図２において、ＸＹテーブル１２上の装着済みの基板１が第１のガイドレール７に搬出されると同時に、第２のガイドレール１３上の未装着基板１がＸＹテーブル１２（部品装着位置）に搬入される。
【００２６】
第３工程…図２において、装着済み基板１がセンサー１６を通過し、未装着基板１がセンサー１８の位置を通過すると、図３に示すように、第１のガイドレール７と第２のガイドレール１３が各々のエアシリンダの駆動により上昇してＸＹテーブル１２から離れ、ＸＹテーブル１２が未装着基板１の位置決めを始め、部品実装が行われる。また、装着済み基板１は、ガイドレール７上をセンサー１７の位置まで移動して停止する。図３の側面図に対応する平面図を図７の（Ａ）に示す。
【００２７】
第４工程…図４において、アンローダユニット９に取り付けられている第１のガイドレール７は、エアシリンダ１０の駆動により、ＸＹテーブル１２の上方を跨いで図で左方向に移動し、第１のガイドレール７の一端がローダユニット１５の第２のガイドレール１３の一端と接し、連結機構７ａ、１３ａにより、互いにドッキングする。この状態の平面図を図７の（Ｂ）に示す。
【００２８】
第５工程…図５において、第１のガイドレール７上の装着済み基板１が、上記の第１、第２のガイドレール７、１３の接続部を経て第２のガイドレール１３上に搬送され、ロボット等によりガイドレール１３上から取り出される。
【００２９】
第６工程…図５において、装着済み基板１がセンサー１８の位置を通過し、第２のガイドレール１３上に搬送された段階で、図６に示すように、第１のガイドレール７はエアシリンダ１０の駆動により第２のガイドレール１３から離れる方向、即ち図で右方向に移動し、移動端で停止する。また、第２のガイドレール１３には、ロボット等により次の未装着基板１がセットされ、図で矢印で示す方向、即ちＸＹテーブル１２側に移動し、センサー１８の位置で停止する。
【００３０】
以上のように第１〜第６工程を１周期として基板搬送動作が繰り返され、基板の取り込み・取り出しが他の基板の部分装着と並行して行なわれる。
【００３１】
なお、上記説明では、３工程において、部品装着を行うこととしたが、第１工程において部品装着を行うようにしてもよい。
【００３２】
以上のように、本発明の実施形態の基板搬送方法及び装置によれば、ＸＹテーブル１２への装着済み基板と未装着済み基板の入替えを同時に行い、一旦アンローダユニット９に移行された装着済み基板６をローダユニット１５に搬送するときは、第１のガイドレール７を次の基板の置かれているＸＹテーブル１２の上方を超えて第２のガイドレール１３にドッキングさせて行うことにより、リターンバック方式の生産において、効率的な基板搬送が可能となる。
【００３３】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず種々の変形が可能である。    例えば、上記の説明では、基板の位置決めと部品装着を同一の工程中で行うこととしたが、装着を行う工程に先立って、先の装着済み基板の排出工程中等に次の未装着基板の位置決めを並行して行うこともでき、基板の位置決め時間分だけ基板交換の時間をさらに短縮できる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、次の基板がＸＹテーブル上に存在する状態で装着済みの先の基板を搬出することが可能となり、リターンバック方式の生産において、非常に効率的な基板搬送が可能となる。また、操作ロボットも１台で済み、設備費用も比較的少なくて済むことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の１実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す側面図。
【図２】図２は、本発明の１実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す側面図。
【図３】図３は、本発明の１実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す側面図。
【図４】図４は、本発明の１実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す側面図。
【図５】図５は、本発明の１実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す側面図。
【図６】図６は、本発明の１実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す側面図。
【図７】図７の（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ図３、図４に対応する実施形態の基板搬送装置の構成及び基板搬送動作を示す概略平面図である。
【図８】図８は、従来の基板搬送装置の側面図である。
【符号の説明】
１    基板
７    第１のガイドレール
８、１４    リンク機構（昇降装置）
９    アンローダユニット
１０    エアシリンダ
１２    ＸＹテーブル（部品装着位置）
１３    第２のガイドレール
１５    ローダユニット
【図１】
0003560722.tif 000002
【図２】
0003560722.tif 000003
【図３】
0003560722.tif 000004
【図４】
0003560722.tif 000005
【図５】
0003560722.tif 000006
【図６】
0003560722.tif 000007
【図７】
0003560722.tif 000008
【図８】
0003560722.tif 000009