(57)【要約】【課題】プリント基板の搬送不能状態を回避し、設備の簡素化を図る。【解決手段】基板搬送用の搬送ベルト及び該搬送ベルトの駆動用プーリを備えた固定側の第１レール１１Ａと、基板搬送用の搬送ベルト及び該搬送ベルトの駆動用プーリを備え第１レール１１Ａに対して平行に配置された可動側の第２レール１１Ｂと、第１レール１１Ａ及び第２レール１１Ｂの駆動用プーリに共通の１本のベルト駆動軸２４を有するベルト駆動機構２３と、第２レール１１Ｂを第１レール１１Ａに対して近接又は離反動作させてレール間隔を変更するレール幅変更機構１５と、レール幅変更機構１５又はベルト駆動機構２３のいずれか一方に選択的に駆動モータ２６からの回転動力を伝達する駆動力切替え部３３とを備える。【選択図】　　　図１
2004023063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配置された固定側の第１レールと可動側の第２レールとの間で、前記第１及び第２レールのそれぞれに設けた搬送ベルト上にプリント基板の端部を支持し、前記各搬送ベルトをそれぞれ駆動してプリント基板を搬送するプリント基板搬送方法であって、
前記第１レールの搬送ベルト駆動用プーリと前記第２レールの搬送ベルト駆動用プーリとを同軸で駆動することで、前記各レールの搬送ベルトを同期駆動することを特徴とするプリント基板搬送方法。
【請求項２】
互いに平行に配置された固定側の第１レールと可動側の第２レールとの間で、前記第１及び第２レールのそれぞれに設けた搬送ベルト上にプリント基板の端部を支持し、前記各搬送ベルトをそれぞれ駆動してプリント基板を搬送するプリント基板搬送方法であって、
単一の駆動源からの駆動力を、
前記第２レールを前記第１レールに対して近接又は離反動作させてレール間隔を変更するレール幅変更機構、又は、前記第１レール及び第２レールの搬送ベルトに搬送駆動力を伝達するベルト駆動機構のうち、いずれか一方へ選択的に伝達することを特徴とするプリント基板搬送方法。
【請求項３】
基板搬送用の搬送ベルト及び該搬送ベルトの駆動用プーリを備えた固定側の第１レールと、
基板搬送用の搬送ベルト及び該搬送ベルトの駆動用プーリを備え、前記第１レールに対して平行に配置された可動側の第２レールと、
前記第１レール及び第２レールの駆動用プーリの各駆動軸を同軸で連結するベルト駆動軸を有するベルト駆動機構と、
前記ベルト駆動軸を回転駆動する駆動源とを具備したことを特徴とするプリント基板搬送装置。
【請求項４】
前記第２レールを前記第１レールに対して近接又は離反動作させてレール間隔を変更するレール幅変更機構と、
前記レール幅変更機構又は前記ベルト駆動機構のいずれか一方に選択的に前記駆動源からの回転動力を伝達する駆動力切替え部とを備えたことを特徴とする請求項３記載のプリント基板搬送装置。
【請求項５】
前記レール幅変更機構及びベルト駆動機構と、前記駆動力切替え部との動力伝達部がそれぞれ歯車からなり、前記動力切替え部の歯車が前記レール幅変更機構又はベルト駆動機構の各歯車のうちいずれか一方と噛合して前記駆動源の動力を伝達することを特徴とする請求項４記載のプリント基板搬送装置。
【請求項６】
複数の部品が収容された部品供給部から所望の部品を取り出して、プリント基板上の所定の位置に実装する部品実装装置であって、
前記プリント基板を部品実装位置に移動させる基板搬送路を、請求項３〜請求項５のいずれか１項記載のプリント基板搬送装置を用いて構成したことを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板上に電子部品を実装する部品実装装置等において適用されるプリント基板搬送方法、及びその装置、並びに部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板上に電子部品を実装する部品実装装置には、プリント基板を順次搬送するためのプリント基板搬送装置が備わっている。その一例が例えば特開平７−６６５９９号公報に記載されている。以下、図面を参照しながら、従来のプリント基板搬送装置を備えた電子部品実装装置について説明する。
【０００３】
図５は電子部品実装装置の外観を示す斜視図、図６はその概略構成を示す平面図である。この電子部品実装装置１００は、主に電子部品を連続的に供給する電子部品供給部１０２と、電子部品供給部１０２の所定の部品供給位置１０４で電子部品（図示略）を吸着保持してこの部品をプリント基板２に実装するロータリヘッド１０６と、プリント基板２を順次入れ替えるプリント基板入替装置１０８と、を備えている。
【０００４】
ロータリヘッド１０６は、プリント基板２上に実装するための電子部品を吸着保持し、画像認識手段を用いて電子部品を所定の位置に移動するように構成されている。電子部品供給部１０２は、電子部品をカセットに収納し、それを順次供給するように構成されている。プリント基板入替装置１０８は、図７に示すように、実装するためのプリント基板２を作業箇所へ供給するプリント基板供給部（ローディング部）１１０と、プリント基板実装部（ＸＹテーブル部）１１２と、実装を完了したプリント基板２を搬出するプリント基板排出部（アンローディング部）１１４とを備えている。これらのプリント基板供給部１１０、プリント基板実装部１１２、プリント基板排出部１１４は、プリント基板２を順次入れ替え搬送するために、次に説明するようなプリント基板搬送装置をそれぞれ備えている。
【０００５】
図８は従来のプリント基板搬送装置の例を概略的に示す平面図である。プリント基板搬送装置は、基板搬送用の搬送ベルト（図示略）及び該搬送ベルトの駆動用プーリ（図示略）を備えた固定側の第１レール１１Ａと、基板搬送用の搬送ベルト（図示略）及び該搬送ベルトの駆動用プーリ（図示略）を備え第１レール１１Ａに対して平行に配置された可動側の第２レール１１Ｂとを具備しており、固定側の第１レール１１Ａと可動側の第２レール１１Ｂとの間で搬送ベルト上にプリント基板２の両端縁部を支持し、各搬送ベルトをそれぞれ駆動することによってプリント基板２を搬送するものである。第１レール１１Ａ、第２レール１１Ｂの各駆動用プーリの駆動軸には、それぞれ個別に駆動用のモータ１２Ａ、１２Ｂが接続され、各制御装置１４Ａ、１４Ｂによってモータ１２Ａ、１２Ｂを制御することにより、プリント基板２を適正な姿勢で搬送できるようになっている。
【０００６】
また、可動側の第２レール１１Ｂは、固定側の第１レール１１Ａに対して平行な状態を保ちながら近接又は離反動作させることができるように備えられ、ボールネジ式のレール幅変更機構１５を、レール幅変更用モータ１３で駆動することにより、第１レール１１Ａと第２レール１１Ｂの間隔を、搬送すべきプリント基板２の幅に対応させて自由に変更できるようになっている。このモータ１３も専用の制御装置１６で制御する。
【０００７】
プリント基板供給部１１０及びプリント基板排出部１１４において、プリント基板搬送装置によりプリント基板２を搬送する場合には、まず、プリント基板２の両端縁部を支持するために、プリント基板２の幅に合わせて、第１レール１１Ａと第２レール１１Ｂの幅を調節する。次にモータ１２Ａ、１２Ｂの同期を取りながら第１レール１１Ａ及び第２レール１１Ｂの搬送ベルトを駆動することによりプリント基板２を搬送する。
【０００８】
プリント基板実装部１１２でも、同様にレール幅を調節し、搬送ベルトをモータで駆動することにより、プリント基板２を搬送する。例えば、プリント基板供給部１１０からプリント基板実装部１１２にプリント基板２が搬入されると、プリント基板２は、プリント基板実装部１１２の搬送ベルトの駆動によって所定の位置まで搬送されて停止する。そして、プリント基板２が停止した後、第１、第２レール１１Ａ、１１Ｂがプリント基板２を挟み込むことにより、強制的に押圧力を発生してプリント基板２を挟持する。プリント基板２を挟持すると、ＸＹテーブルが移動し、ロータリヘッド１０６によってプリント基板２上に電子部品が実装される。プリント基板２上に電子部品が実装されると、第１、第２レール１１Ａ、１１Ｂによる挟持が解放されて、プリント基板２の搬送が可能となる。次いで、第１、第２レール１１Ａ、１１Ｂの搬送ベルトを駆動するモータが同期を取りながら搬送ベルトを動かし、それによりプリント基板搬出部１１４にプリント基板２を搬送する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のプリント基板搬送装置では、第１レール１１Ａと第２レール１１Ｂの搬送ベルトを駆動するのに、それぞれ個別のモータ１２Ａ、１２Ｂを使用しているため、双方のモータ１２Ａ、１２Ｂの同期がとれない場合には、図９に示すように、第１レール１１Ａと第２レール１１Ｂの間で搬送ベルトの速度Ｖ１、Ｖ２に差が生じて、プリント基板２が搬送途中で詰まり、搬送不能な事態になるおそれがあった。又、プリント基板２が詰まった場合、その衝撃により、実装されている電子部品の位置がずれる等の問題もあった。又、プリント基板供給部１１０及びプリント基板排出部１１４と、プリント基板実装部１０２とでは、それぞれレール幅変更用モータ１３として種類の異なるモータを採用しているため、プリント基板入替装置１０８全体で３種類、合計９個のモータ及び制御装置が必要になってしまい、設備が複雑化するという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決し、プリント基板の搬送不能状態を回避することができると共に、設備の簡素化を図ることのできるプリント基板搬送方法及び装置並びに部品実装装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のプリント基板搬送方法は、互いに平行に配置された固定側の第１レールと可動側の第２レールとの間で、前記第１及び第２レールのそれぞれに設けた搬送ベルト上にプリント基板の端部を支持し、前記各搬送ベルトをそれぞれ駆動してプリント基板を搬送するプリント基板搬送方法であって、前記第１レールの搬送ベルト駆動用プーリと前記第２レールの搬送ベルト駆動用プーリとを同軸で駆動することで、前記各レールの搬送ベルトを同期駆動することを特徴とする。
【００１２】
このプリント基板搬送方法では、第１レールの搬送ベルト駆動用プーリと第２レールの搬送ベルト駆動用プーリとを同軸で駆動することで各レールの搬送ベルトを同期駆動するので、両レールの搬送ベルトの速度差を確実に無くすことができ、同期不良による基板の詰りの発生を防止することができ、その結果、搬送不能状態や基板詰り時の衝撃によるプリント基板上の電子部品の位置ずれを防止することができる。また、同軸で駆動することによって駆動モータの数を減らすことができるので、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。
【００１３】
請求項２記載のプリント基板搬送方法は、互いに平行に配置された固定側の第１レールと可動側の第２レールとの間で、第１及び第２レールのそれぞれに設けた搬送ベルト上にプリント基板の端部を支持し、前記各搬送ベルトをそれぞれ駆動してプリント基板を搬送するプリント基板搬送方法であって、単一の駆動源からの駆動力を、前記第２レールを前記第１レールに対して近接又は離反動作させてレール間隔を変更するレール幅変更機構、又は、前記第１レール及び第２レールの搬送ベルトに搬送駆動力を伝達するベルト駆動機構のうち、いずれか一方へ選択的に伝達することを特徴とする。
【００１４】
このプリント基板搬送方法では、単一の駆動源からの駆動力を、搬送ベルトの駆動とレール幅変更のための駆動とに選択的に利用するので、駆動用モータ及び制御装置の数を減らすことができ、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。
【００１５】
請求項３記載のプリント基板搬送装置は、基板搬送用の搬送ベルト及び該搬送ベルトの駆動用プーリを備えた固定側の第１レールと、基板搬送用の搬送ベルト及び該搬送ベルトの駆動用プーリを備え、前記第１レールに対して平行に配置された可動側の第２レールと、前記第１レール及び第２レールの駆動用プーリの各駆動軸を同軸で連結するベルト駆動軸を有するベルト駆動機構と、前記ベルト駆動軸を回転駆動する駆動源とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
このプリント基板搬送装置では、第１、第２レールの搬送ベルトを共通の駆動源によって同期駆動するように構成したので、両レールの搬送ベルトの速度差を確実に無くすことができ、同期不良による基板の詰りの発生を防止することができ、その結果、搬送不能状態や基板詰り時の衝撃によるプリント基板上の電子部品の位置ずれを防止することができる。また、駆動モータの数を減らすことができるので、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。
【００１７】
請求項４記載のプリント基板搬送装置は、請求項３において、第２レールを第１レールに対して近接又は離反動作させてレール間隔を変更するレール幅変更機構と、レール幅変更機構又は前記ベルト駆動機構のいずれか一方に選択的に駆動源からの回転動力を伝達する駆動力切替え部とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
このプリント基板搬送装置では、駆動力切替え部によって、駆動源からの回転動力をレール幅変更機構又はベルト駆動機構のいずれか一方に選択的に伝達することができる。従って、駆動用モータ及び制御装置の数を減らすことができ、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。
【００１９】
請求項５記載のプリント基板搬送装置は、請求項４において、前記レール幅変更機構及びベルト駆動機構と、前記駆動力切替え部との動力伝達部がそれぞれ歯車からなり、動力切替え部の歯車がレール幅変更機構又はベルト駆動機構の各歯車のうちいずれか一方と噛合して駆動源の動力を伝達することを特徴とする。
【００２０】
このプリント基板搬送装置では、駆動源の動力を伝達する対象を、歯車の噛み合い相手を切り換えることで選択するので、簡単な構成で請求項４の発明を実現できる。
【００２１】
請求項６記載の部品実装装置は、複数の部品が収容された部品供給部から所望の部品を取り出して、プリント基板上の所定の位置に実装する部品実装装置であって、前記プリント基板を部品実装位置に移動させる基板搬送路を、請求項３〜請求項５のいずれか１項記載のプリント基板搬送装置を用いて構成したことを特徴とする。
【００２２】
この部品実装装置では、請求項３〜５のいずれかに記載のプリント基板搬送装置を使用したので、前記の作用を部品実装装置において得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は実施形態のプリント基板搬送装置の概略構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。このプリント基板搬送装置は、図５〜図７を用いて説明した部品実装装置の中のプリント基板入替装置１０８（プリント基板供給部１１０、プリント基板実装部１１２、プリント基板搬出部１１４の少なくともいずれか）に使用されるものである。
【００２４】
このプリント基板搬送装置は、基板搬送用の搬送ベルト（図示略）及び該搬送ベルトの駆動用プーリ（図示略）を備えた固定側の第１レール１１Ａと、基板搬送用の搬送ベルト（図示略）及び該搬送ベルトの駆動用プーリ（図示略）を備え第１レール１１Ａに対して平行に配置された可動側の第２レール１１Ｂとを具備しており、固定側の第１レール１１Ａと可動側の第２レール１１Ｂとの間で搬送ベルト上にプリント基板２の両端縁部を支持し、各搬送ベルトをそれぞれ駆動することによってプリント基板２を搬送するものである。
【００２５】
第１レール１１Ａ、第２レール１１Ｂに備えられた各搬送ベルトの駆動用プーリは、ベルト駆動機構２３の主要素として設けた共通な１本のベルト駆動軸２４で連結されており、ベルト駆動軸２４の端部に設けた歯車（動力伝達部）２５を回転させることにより、両レール１１Ａ、１１Ｂの搬送ベルトを同期駆動できるようになっている。なお、可動側の第２レール１１Ｂの駆動プーリとベルト駆動軸２４との連結部には、スプライン結合や角穴結合等のようなプーリがスライドしても回転力を伝達できる結合構造を採用する必要がある。
【００２６】
また、可動側の第２レール１１Ｂは、固定側の第１レール１１Ａに対して平行な状態を保ちながら近接又は離反動作させることができるようになっており、レール幅変更機構１５のボールネジ軸２１の端部に設けた歯車（動力伝達部）２２を回転させることにより、第１レール１１Ａと第２レール１１Ｂの間隔を、搬送すべきプリント基板２の幅に対応させて自由に変更できるようになっている。
【００２７】
ベルト駆動機構２３の歯車２５とレール幅変更機構１５の歯車２２は、軸線間距離を所定寸法だけ隔てて同じ面内に配置されており、これら両歯車２５、２２に選択的に噛合可能な位置にプーリ付き揺動歯車（動力伝達部）２８が配されている。このプーリ付き揺動歯車２８は、一方に揺動したときベルト駆動機構２３の歯車２５に噛合し、他方に揺動したときレール幅変更機構１５の歯車２２に噛合できるように揺動可能に支持されており、エアシリンダ２９によって揺動位置を切り替えることができるようになっている。
【００２８】
また、プーリ付き揺動歯車２８から離れた位置には、駆動モータ（駆動源）２６によって回転駆動されるプーリ３１が配置され、このプーリ３１とプーリ付き揺動歯車２８とが、両プーリに巻回した伝達ベルト３２によって駆動力伝達可能に接続されている。伝達ベルト３２は、プーリ付き揺動歯車２８がいずれに揺動した場合にも、適正な動力を伝達できるように配されている。２７は駆動モータ２６の制御装置である。ここで駆動モータ２６には、ステッピングモータやサーボモータ等が使用できる。特にステッピングモータを使用した場合は、制御装置２７を簡便に構成できる上、速度制御も簡単にできる利点がある。
【００２９】
なお、ベルト駆動機構２３の歯車２５又はレール幅変更機構１５の歯車２２に選択的に噛合できるように設けられたプーリ付き揺動歯車２８と、それを揺動させるためのエアシリンダ２９と、そのエアシリンダ２９を制御する制御装置３０とで、プリント基板搬送動作とレール幅調節動作を切り替える駆動力切替え部３３が構成されている。
【００３０】
次にプリント基板搬送方法について説明する。
プリント基板を搬送する場合には、まず、従来と同様に、プリント基板２の幅に合うように第２レール１１Ｂを平行移動し、レール幅を調節する。その場合、本装置では、図３に示すように、駆動力切替え部３３のエアシリンダ２９を動作させることによって、プーリ付き揺動歯車２８をレール幅変更機構１５の歯車２２に噛み合わせる。そしてその状態で、駆動モータ２６の回転動力をボールネジ軸２１に伝達することにより、プリント基板２の幅に合うように第２レール１１Ｂを移動させる。
【００３１】
次にプリント基板を搬送するに当たっては、図４に示すように、駆動力切替え部３３のエアシリンダ２９を反対側に動作させることによって、プーリ付き揺動歯車２８をベルト駆動機構２３の歯車２５に噛み合わせる。そしてその状態で、駆動モータ２６の回転動力をベルト駆動軸２４に伝達することにより、両搬送ベルト１１Ａ、１１Ｂを同期回転させて、プリント基板２をレール１１Ａ、１１Ｂに沿って搬送する。
【００３２】
以上の搬送制御の内容を図２のフローチャートを参照して説明する。
搬送制御がスタートすると、まず、ステップＳ１でプリント基板サイズの変更があるか否かを判断する。変更がある場合は、ステップＳ２で駆動力切替え部３３によりレール幅変更動作に切り替え、ステップＳ３でプリント基板サイズに合わせてレール幅変更動作を行う。レール幅変更動作が終了した場合、あるいは、変更がない場合はステップＳ４に進む。そして、駆動力切替え部３３により基板搬送動作に切り替え、ステップＳ５でプリント基板の搬送を行う。
【００３３】
このように、第１、第２レール１１Ａ、１１Ｂの搬送ベルトを、共通の駆動モータ２６、ベルト駆動軸２４によって同期駆動するように構成したので、両レール１１Ａ、１１Ｂの搬送ベルトの速度差を無くすことができ、同期不良による基板の詰りの発生を防止することができる。また、駆動モータや制御装置の数が減るので、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。
【００３４】
しかも、駆動力切替え部３３によって、駆動モータ２６の回転動力をレール幅変更機構１５又はベルト駆動機構２３のいずれか一方に選択的に伝達するようにしたので、駆動用モータ及び制御装置の数を減らすことができ、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１、第２レールの搬送ベルトを同軸の駆動軸によって同期駆動するようにしたので、両レールの搬送ベルトの速度差を確実に無くすことができる。従って、同期不良による基板の詰りの発生を防止することができ、その結果、搬送不能状態や基板詰り時の衝撃によるプリント基板上の電子部品の位置ずれを防止することができる。また、駆動モータや制御装置の数を減らすことができるので、設備の簡素化並びに消費電力の低減を図ることができる。また、駆動力切替え部によって、駆動源からの回転動力をレール幅変更機構又はベルト駆動機構のいずれか一方に選択的に伝達するようにした場合は、駆動用モータ及び制御装置の数を更に減らすことができ、設備の簡素化及び消費電力の低減が図れる。また、駆動モータを可動側に設ける必要がないので、可動部分の慣性質量を減らすことができ、高速搬送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のプリント基板搬送装置の概略構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】同プリント基板搬送装置の搬送制御の内容を示すフローチャートである。
【図３】同プリント基板搬送装置の駆動力切替え部を、レール幅変更機構１５側に切り替えた状態を示す構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】同プリント基板搬送装置の駆動力切替え部を、ベルト駆動機構２３側に切り替えた状態を示す構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】従来の電子部品実装装置の外観斜視図である。
【図６】同部品実装装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】同部品実装装置のプリント基板入れ替え部の構成を示す斜視図である。
【図８】同プリント基板入れ替え部に使用されている従来のプリント基板搬送装置の概略構成を示す平面図である。
【図９】従来のプリント基板搬送装置の問題点の説明に使用する平面図である。
【符号の説明】
２　プリント基板
１１Ａ　第１レール
１１Ｂ　第２レール
１５　レール幅変更機構
２１　ボールネジ軸
２２　歯車
２３　ベルト駆動機構
２４　ベルト駆動軸
２５　歯車
２６　駆動モータ（駆動源）
２８　プーリ付き揺動歯車
２９　エアシリンダ
３０　制御装置
３３　駆動力切替え部
【図１】
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【図２】
2004023063.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004023063.tif 000008
【図７】
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【図８】
2004023063.tif 000010
【図９】
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