(57)【要約】【課題】複数種類のワークを支持するワーク支持装置において、複数の支持ロッドのうちワークに直接接触させてワークを支持するための支持ロッドのみを振り分ける作業を簡易に行うことができるようにする。【解決手段】電子部実装機の電子部品装着ノズルを用いて、支持ロッドによる支持箇所が予め設定された支持ロッドを押し込むことにより、ワークを支持する支持ロッドと支持しない支持ロッドとの振分操作を行う。振分られた状態のもとで、支持ロッド移動用バルブ２０を給排気位置▲１▼に切り換えると、前進用空気圧室１２には前進用流路１６から隙間２８を介して圧縮空気が供給され、ピストン７をロッドカバー３０に接触する前進限位置まで前進駆動させるとともに、マウント作業中その位置を保持する。【選択図】    図２
2004165231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ前進限位置、後進限位置およびこれらの中間の待機位置に移動する支持ロッドがそれぞれ設けられた複数のピストンを往復動自在に収容する複数のシリンダ孔が形成された支持台と、
前記支持台に形成され、前記ピストンの前端面側の後進用空気圧室に連通する後進用流路と、
前記支持台に形成され、前記ピストンの後端面側の前進用空気圧室に連通する前進用流路と、
それぞれの前記ピストンに対向して前記シリンダ孔に軸方向に往復動自在に装着され、前記支持ロッドを前記待機位置に設定する振分準備位置と前記支持ロッドの後進移動により設定される振分完了位置とに移動する振分スプールと、
前記支持台に形成され、前記振分スプールの後端部側の振分用空気圧室に連通する振分用流路と、
それぞれの前記振分スプールに設けられ、前記振分スプールが前記振分完了位置となったときに前記前進用流路と前記前進用空気圧室とを連通させる一方、前記振分スプールが前記振分準備位置となったときに前記前進用流路と前記前進用空気圧室との連通を遮断するシール部材とを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項２】
請求項１記載のワーク支持装置において、前記シール部材は前記振分スプールが前記振分準備位置となった状態のもとで、前記振分準備位置を保持するしめしろを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のワーク支持装置において、前記振分用流路に対して圧縮空気を供給し、全ての前記支持ロッドが待機位置に設定された状態のもとで前記振分用流路に対する圧縮空気の供給を停止する振分用バルブを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、前記振分スプールが前記振分完了位置となったときに前記前進用流路を介して前記前進用空気圧室に圧縮空気を供給し、前記支持ロッドを後進限位置に移動する際に前記後進用空気圧室に圧縮空気を供給するロッド移動用バルブを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、それぞれの前記支持ロッドが前記待機位置となった状態のもとで、ワークを支持する支持ロッドのみを前記後進限位置に移動させる電子部品装着ノズルを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、それぞれの前記支持ロッドが前記待機位置となった状態のもとで、ワークを支持する支持ロッドのみを前記後進限位置に移動させるロボットを有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のワーク支持装置において、前記支持台をワーク支持位置と待避位置との間に移動する移動部材を有することを特徴とするワーク支持装置。
【請求項８】
それぞれ前進限位置、後進限位置およびこれらの中間の待機位置に移動する支持ロッドがそれぞれ設けられた複数のピストンを往復動自在に収容する複数のシリンダ孔が形成された支持台と、それぞれの前記ピストンに対向して前記シリンダ孔に軸方向に往復動自在に装着され、前記支持ロッドを前記待機位置に設定する振分準備位置と前記支持ロッドの後進限位置により設定される振分完了位置とに移動する振分スプールとを有するワーク支持方法であって、
前記ピストンの前端面側の後進用空気圧室に連通する後進用流路からそれぞれの後進用空気圧室に圧縮空気を供給してそれぞれの前記支持ロッドを後進限位置に移動させるリセット工程と、
前記振分スプールの後端部側の振分用空気圧室に連通する振分用流路からそれぞれの振分用空気圧室に圧縮空気を供給してそれぞれの前記振分スプールを前記振分準備位置に移動させるとともに前記支持ロッドを前記待機位置に移動させる待機工程と、
ワークを支持する支持ロッドを前記後進限位置まで移動させるとともに対応する前記振分スプールを前記振分完了位置に移動させる振分工程と、
振分完了位置の前記振分スプールを介して前記前進用空気圧室に圧縮空気を供給してワークを支持する前記支持ロッドを前記前進限位置に移動させるマウント工程とを有することを特徴するワーク支持方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のロッドにより板状のワークを支持するワーク支持装置およびワーク支持方法に関し、例えばＩＣなどの部品が搭載されるプリント基板などを支持するために適用して有用なワーク支持に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板ないし実装基板にクリームハンダを塗布する際には、ハンダの塗布パターンが形成されたマスキング板材がそのプリント基板などの所定の位置に位置決めされ、そのプリント基板がハンダ塗布ステージにまで搬送されて所定の位置に位置決めしてからクリームハンダを塗布するようにしている。また、プリント基板に対してＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサおよび抵抗体などの部品を搭載する場合には、プリント基板をコンベアなどにより搭載ステージにまで搬送し所定の位置に位置決めした後に、チップマウンタとも言われる搭載装置の装着ヘッドによって部品収容部から部品を掴んで搭載したり、部品を真空吸着してプリント基板まで搬送して搭載するようにしている。
【０００３】
このようなハンダ塗布ステージや搭載ステージには、プリント基板や実装基板を支持するためにワーク支持装置が設けられている。従来のワーク支持装置としては、それぞれ同時に上下動する複数本の棒材を有するものがあり、プリント基板などをその下面で棒材により支持して所定の位置に位置決めするようにしている。
【０００４】
しかしながら、ハンダ塗布ステージではプリント基板などの下面に電子部品が搭載された状態で上面にクリームハンダを塗布することがある。また、搭載ステージでもプリント基板などの種類によっては下面に電子部品が搭載された状態で、更に上面にも電子部品が搭載されることがある。そのような場合には、プリント基板などの下面をワーク支持装置の複数の支持棒材（バックアップピン）で支持する際に、既に下面に搭載された部品に支持棒材が接触して部品を破損させることのないようにする必要がある。
【０００５】
従来では、プリント基板等のワークを支持するバックアップピンに関して、予めプログラムされたピン支持位置に対応する各バルブの開閉操作により選択的にピンの昇降を行いワークの電子部品非実装部を支持する装置として、例えば特許文献１に示す構成が知られている。また、予めプログラムされたピン支持位置にピンをロボット等により配置することによりワークの電子部品非実装部を支持する装置として、例えば特許文献１および２に示すものが知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１７６８９８号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−１１４７９３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されるワーク支持装置では、１つ１つのピンに備えられたバルブを開閉制御してエアコンプレッサーから送り込まれる空気によりピンを上下に駆動させるようにしたので、コストの上昇やスペースの増大といった問題がある。また、特許文献２に開示されるワーク支持装置では、永久磁石を取り付けたピンを強磁性体のテーブル上で磁力吸着させ、ピンをテーブル上の任意の位置に固定保持するようにしたので、専用のピンマウント作業用ロボットやピンフィーダー等を備え、ピンを差し替える作業が必要となるだけでなく、装置の製造コストが増大するといった問題がある。
【０００９】
本発明の目的は予め組み込まれた複数本の支持ロッドのうちワークの支持に使用される支持ロッドのみをワークを支持する位置に前進させるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のワーク支持装置は、それぞれ前進限位置、後進限位置およびこれらの中間の待機位置に移動する支持ロッドがそれぞれ設けられた複数のピストンを往復動自在に収容する複数のシリンダ孔が形成された支持台と、前記支持台に形成され、前記ピストンの前端面側の後進用空気圧室に連通する後進用流路と、前記支持台に形成され、前記ピストンの後端面側の前進用空気圧室に連通する前進用流路と、それぞれの前記ピストンに対向して前記シリンダ孔に軸方向に往復動自在に装着され、前記支持ロッドを前記待機位置に設定する振分準備位置と前記支持ロッドの後進移動により設定される振分完了位置とに移動する振分スプールと、前記支持台に形成され、前記振分スプールの後端部側の振分用空気圧室に連通する振分用流路と、それぞれの前記振分スプールに設けられ、前記振分スプールが前記振分完了位置となったときに前記前進用流路と前記前進用空気圧室とを連通させる一方、前記振分スプールが前記振分準備位置となったときに前記前進用流路と前記前進用空気圧室との連通を遮断するシール部材とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のワーク支持装置は、前記シール部材は前記振分スプールが前記振分準備位置となった状態のもとで、前記振分準備位置を保持するしめしろを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のワーク支持装置は、前記振分用流路に対して圧縮空気を供給し、全ての前記支持ロッドが待機位置に設定された状態のもとで前記振分用流路に対する圧縮空気の供給を停止する振分用バルブを有することを特徴とし、前記振分スプールが前記振分完了位置となったときに前記前進用流路を介して前記前進用空気圧室に圧縮空気を供給し、前記支持ロッドを後進限位置に移動する際に前記後進用空気圧室に圧縮空気を供給する支持ロッド移動用バルブを有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明のワーク支持装置は、それぞれの前記支持ロッドが前記待機位置となった状態のもとで、ワークを支持する支持ロッドのみを前記後進限位置に移動させる電子部品装着ノズルを有することを特徴とし、それぞれの前記支持ロッドが前記待機位置となった状態のもとで、ワークを支持する支持ロッドのみを前記後進限位置に移動させるロボットを有することを特徴とし、前記支持台をワーク支持位置と待避位置との間に移動する移動部材を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明のワーク支持方法は、それぞれ前進限位置、後進限位置およびこれらの中間の待機位置に移動する支持ロッドがそれぞれ設けられた複数のピストンを往復動自在に収容する複数のシリンダ孔が形成された支持台と、それぞれの前記ピストンに対向して前記シリンダ孔に軸方向に往復動自在に装着され、前記支持ロッドを前記待機位置に設定する振分準備位置と前記支持ロッドの後進限位置により設定される振分完了位置とに移動する振分スプールとを有するワーク支持方法であって、前記ピストンの前端面側の後進用空気圧室に連通する後進用流路からそれぞれの後進用空気圧室に圧縮空気を供給してそれぞれの前記支持ロッドを後進限位置に移動させるリセット工程と、前記振分スプールの後端部側の振分用空気圧室に連通する振分用流路からそれぞれの振分用空気圧室に圧縮空気を供給してそれぞれの前記振分スプールを前記振分準備位置に移動させるとともに前記支持ロッドを前記待機位置に移動させる待機工程と、ワークを支持する支持ロッドを前記後進限位置まで移動させるとともに対応する前記振分スプールを前記振分完了位置に移動させる振分工程と、振分完了位置の前記振分スプールを介して前記前進用空気圧室に圧縮空気を供給してワークを支持する前記支持ロッドを前記前進限位置に移動させるマウント工程とを有することを特徴する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図であり、図２はワーク支持装置の一部を示す拡大断面図であり、図３（Ａ）は図１における３Ａ−３Ａ線に沿う拡大断面図であり、図３（Ｂ）は図１における３Ｂ‐３Ｂ線に沿う拡大断面図であり、図３（Ｃ）は図１における３Ｃ−３Ｃ線に沿う拡大断面図であり、図３（Ｄ）は図１における３Ｄ−３Ｄ線に沿う拡大断面図であり、図４は図１における４−４線に沿って概略的に示した拡大断面図である。
【００１７】
図１に示すように、このワーク支持装置は、基台プレート１の上に固定された直方体形状の支持ブロック２を有し、この支持ブロック２にはカバー部材３が設けられている。支持ブロック２とカバー部材３は複数本のねじ部材４により基台プレート１に固定され、これらの部材により支持台５が形成されている。図示するワーク支持装置の支持台５には、図１においてＸ方向に一行となって１１個のシリンダ孔６が形成され、Ｙ方向に一列となって１１個のシリンダ孔６が形成されており、シリンダ孔６は１１行１１列となってマトリックス状に形成されている。ただし、シリンダ孔６の数は１１行１１列の１２１個に限られることなく、任意の数に設定することができる。また、それぞれのシリンダ孔６は、Ｘ、Ｙ両方向に一定のピッチで形成されているが、シリンダ孔６の相互間の間隔も任意に設定することができる。
【００１８】
それぞれのシリンダ孔６内には、図２に示されるように、それぞれピストン７が図において上下方向に往復動自在に収容されており、それぞれのピストン７にはワーク支持ロッドつまり支持ロッド９が固定されている。それぞれの支持ロッド９はカバー部材３を貫通して上方に突出可能となっており、図４に符号９ａ，９ｂで示す後進限位置と、符号９ｇで示す前進限位置と、これらの中間の符号９ｃ，９ｄで示す待機位置とに移動する。
【００１９】
図１においては、最も右側の１列の支持ロッド９が前進限位置となって示されており、図４においては、図１に示された多数の支持ロッド９のうち符合９ａ〜９ｊが付された１０本の支持ロッド９が示されており、これらの１０本の支持ロッド９を、ワーク支持装置の作動状態を説明するために、それぞれ支持ロッド９を異なった状態として説明している。
【００２０】
シリンダ孔６内にはピストン７の後端面に対向しピストン７にほぼ同心上となって振分スプール８が往復動自在に収容されている。それぞれの振分スプール８は階段状に外径が変化した中空の筒体であり、振分スプール８の内周面はガイド部材１１により軸方向に往復動自在に嵌合されている。それぞれのシリンダ孔６は、ピストン７と振分スプール８によってピストン下端面７ｂ側の前進用空気圧室１２と、ピストン上端面７ｃ側の後進用空気圧室１３と、振分スプール下端面８ｈ側の振分用空気圧室１４とに区画形成されている。それぞれのピストン７には、前進用空気圧室１２または後進用空気圧室１３に流入した圧縮空気が互いに流入するのを防止するためにシール部材７ａが取り付けられている。
【００２１】
支持台５には、図３（Ａ）に示すように、Ｘ方向に延びる共通の後進用流路１５が形成されており、この後進用流路１５はＹ方向に延びて支持台５に形成された複数の分岐流路１５ａに連通し、分岐流路１５ａを介して共通の後進用流路１５はそれぞれの後進用空気圧室１３に連通するようになっている。支持台５には、図３（Ｂ）に示すように、Ｘ方向に延びて共通の前進用流路１６が形成されており、この前進用流路１６はＹ方向に延びて支持台５に形成された複数の分岐流路１６ａに連通し、分岐流路１６ａを介して共通の前進用流路１６はそれぞれの前進用空気圧室１２に連通するようになっている。支持台５には、図３（Ｃ）に示すように、Ｘ方向に延びて共通の息付き孔流路１７が形成されており、この息付き孔流路１７はＹ方向に延びて支持台５に形成された複数の分岐流路１７ａに連通し、分岐流路１７ａを介して共通の息付き孔流路１７はそれぞれの息付き孔２６に連通するようになっている。支持台５には、図３（Ｄ）に示すように、Ｘ方向に延びて共通の振分用流路１８が形成されており、この振分用流路１８はＹ方向に延びて支持台５に形成された複数の分岐流路１８ａに連通し、分岐流路１８ａを介して共通の振分用流路１８はそれぞれの振分用空気圧室１４に連通するようになっている。
【００２２】
共通の後進用流路１５の一端部には、図１および図３（Ａ）に示すように、給排ポート１５ｂが形成され、共通の前進用流路１６の一端部には、図１および図３（Ｂ）に示すように、給排ポート１６ｂが形成され、共通の振分用流路１８の一端部には、図１および図３（Ｄ）に示すように、給排ポート１８ｂが形成されており、それぞれの流路１５，１６，１８の他端部はボールなどからなる図示しない閉塞部材により閉塞されている。また、それぞれの分岐流路１５ａ，１６ａ，１８ａの両端部は、図３に示されるように、ボールなどからなる閉塞部材１５ｃ，１６ｃ，１８ｃにより閉塞されている。
【００２３】
図２に示すように、支持用空気圧源１９と前進用流路１６および後進用流路１５との間には、支持ロッド移動用バルブ２０が設けられており、この支持ロッド移動用バルブ２０は前進用流路１６を空気圧源１９に連通させる給排気位置▲１▼と、空気圧源１９との連通を遮断して前進用流路１６と後進用流路１５を共に大気に開放させる排気位置▲２▼と、後進用流路１５を空気圧源１９に連通させる給排気位置▲３▼との３位置に作動する。また振分用空気圧源２１と振分用流路１８との間には、振分用バルブ２２が設けられており、この振分用バルブ２２は振分用流路１８を空気圧源２１に連通させる給気位置▲１▼と、この連通を遮断して振分用流路１８を大気に開放させる排気位置▲２▼との２位置に作動する。
【００２４】
図２に示すように、支持台５の下部にはそれぞれの前進用空気圧室１２に連通して前進用空気圧室１２の内径よりも大径のスプール取付孔２３が形成され、この取付孔２３にはスプール保持筒体２４と固定部材２４ａとが組み込まれており、固定部材２４ａにはガイド部材１１がねじ止めされている。それぞれのスプール保持筒体２４には、その一端部に内部と前進用流路１６とを連通させる前進用開口２５が、その軸方向中央部にブリードポートつまり息付き孔２６が、その他端部に内部と振分用流路１８とを連通させる振分用開口２７が、それぞれ形成されている。それぞれの息付き孔２６は共通の息付き孔流路１７を介して支持台５の外部に連通している。また、スプール保持筒体２４のうち前進用開口２５が設けられた部分の内径はスプール保持筒体２４の上端部の内径よりも大径であり、振分用開口２７が設けられた部分の内径は前進用開口２５が設けられた部分の内径よりも大径であり、このようにスプール保持筒体２４の内径は階段状に変化している。また、スプール保持筒体２４の肉厚はほぼ均等に形成されており、その外径も階段状に変化している。ただし、スプール保持筒体２４の外径は、肉厚は均等にならないが、必ずしも階段状に変化させる必要はない。
【００２５】
スプール保持筒体２４とガイド部材１１の間で軸方向に往復動自在に摺動する振分スプール８には、スプール保持筒体２４に形成される息付き孔２６と連通する開口８ａが形成されている。また、それぞれの振分スプール８は、図６に示すように支持ロッド９を待機位置に設定する振分準備位置と、図７に示すように支持ロッド９の後進移動により設定される振分完了位置との間を往復動する。振分スプール８には支持ロッド９が後進限位置になって振分スプール８が振分位置となると前進用流路１６と前進用空気圧室１２とを連通状態とし、振分スプール８が振分準備位置となると前進用流路１６と前進用空気圧室１２との連通を遮断するための第１のシール部材８ｂが取り付けられるとともに、第１のシール部材８ｂより所定の距離だけ離して、前進用空気圧室１２に流入した空気が息付き孔２６を介して漏出するのを常時防止するための第２のシール部材８ｃが設けられている。さらに、振分用空気圧室１４に流入した空気が息付き孔２６を介して外部に漏出するのを常時防止するために第３のシール部材８ｄが振分スプール８に取り付けられている。
【００２６】
振分スプール８はスプール保持筒体２４の内径と一定の嵌め合い公差をもって嵌合するように、振分スプール保持筒体２４の内径に沿って階段状に変化した外径を有している。さらに、振分スプール８が振分準備位置、即ち振分スプール８のステップ部８ｅがスプール保持筒体２４の内壁のステップ部２４ｂに接触したときに振分スプールシール部材８ｂ，８ｃ，８ｄがしめしろをもって挿入される接触面２４ｃがスプール保持筒体２４の内周面に形成されている。したがって、振分スプール８のステップ部８ｅがスプール保持筒体２４の内壁のステップ部２４ｂに接触すると、振分スプールシール部材８ｂ，８ｃ，８ｄが接触面２４ｃにしめしろをもって嵌合することから、振分スプール８はピストン７に対してその位置（振分準備位置）を保持する保持力が加えられる。
【００２７】
全ての支持ロッド９が初期状態のもとで、図６に示すように振分用バルブ２２を給気位置▲１▼に設定すると、振分用流路１８に供給される圧縮空気が受圧部８ｆを加圧し、振分スプール８はステップ部２４ｂに接触する振分準備位置まで前進駆動される。このとき、支持ロッド９が初期状態のもとで振分スプール８の上端面８ｇと接触するピストン７の下端面７ｂは振分スプール８の移動量だけ上方に移動し、ピストン７に固定された支持ロッド９はその移動量に対応してカバー部材３上面から突出することになる。このときには、振分スプール８が振分準備位置を保持するために、シール部材８ｂ，  ８ｃ，  ８ｄが接触面２４ｃにしめしろをもって嵌合することにより、振分用バルブ２２が排気位置に戻され、振分用空気圧室１４が大気圧状態になってもピストン７は待機位置に保持される。なお、振分スプール８の上端面８ｇにはスリット８ｉが形成されている。また、振分用空気圧室１４に流入した圧縮空気が振分スプール８を押し上げる際、振分スプール８とガイド部材１１の接触面が体積増加により真空状態となって押し上げ力に対する抵抗となるのを抑制するため、振分スプール８を中空に形成して、開口８ａおよび息付き孔２６を介して負圧を逃がすことにより体積膨張にともなう負圧状態を緩和している。
【００２８】
また、振分準備位置にある振分スプール８において、第１のシール部材８ｂは上述した位置に取り付けられていることから、前進用流路１６を介して供給される圧縮空気を前進用空気圧室１２に流入させることはない。一方、振分スプール８が支持ロッド９により振分完了位置に設定されると、振分スプール８の第１のシール部材８ｂは前進用空気圧室１２を形成するシリンダ内周面と接触しなくなり、第１のシール部材８ｂとシリンダ孔６との間に隙間２８が形成されて、隙間２８と前進用空気圧室１２との間にある振分スプール８とスプール保持筒体２４の隙間を介して前進用流路１６と前進用空気圧室１２が連通する。
【００２９】
図２に示すように、支持台５の上部には、それぞれの後進用流路１５に連通する後進用空気圧室１３の内径よりも大径の取付孔２９が形成され、この取付孔２９にはロッドカバー３０が組み込まれている。それぞれのロッドカバー３０はカバー部材３により覆われている。ロッドカバー３０には、後進用空気圧室１３に流入した圧縮空気が外部へ漏出するのを防ぐために、外側シール部材３０ａと内側シール部材３０ｂが取り付けられている。それぞれのロッドカバー３０には、その内部と後進用流路１５とを連通させる後進用開口３１が形成されている。
【００３０】
このようなワーク支持装置によりワークを支持する手順について、図５〜図９を参照しつつ説明する。図５はいずれの空気圧室にも圧縮空気を供給することなく、支持ロッド９を後進限位置に設定した初期状態を示し、図６は振分スプール８により支持ロッド９を待機位置に駆動した状態を示す。さらに、図７は全ての支持ロッド９が待機位置となった状態のもとでワークを支持するための支持ロッド９を後進限位置に戻した振分動作完了時を示し、図８は後進限位置に戻された支持ロッド９を前進限位置まで駆動したマウント状態を示し、図９は全ての支持ロッド９を後進限位置まで戻したリセット状態を示す。
【００３１】
まず、振分用バルブ２２を排気位置▲２▼に設定し、後進用流路１５を介して後進用空気圧室１３に圧縮空気を供給すると、その圧縮空気がピストン７の上端面７ｃを加圧し、ピストン７には後進駆動力が働く。この状態のもとで、支持ロッド移動用バルブ２０を排気位置▲２▼に設定すると、図５に示すように、ワーク支持装置は初期状態となる。このときには、前進用流路１６と後進用流路１５および振分用流路１８は大気に開放されている。
【００３２】
この状態のもとで、図６に示すように、振分用バルブ２２を給気位置▲１▼に設定すると、振分用流路１８には空気圧源２１からの圧縮空気が振分用空気圧室１４内に流入する。これにより、振分スプール８の受圧部８ｆに加わる空気圧によって振分スプール８は、振分スプール８のステップ部８ｅがスプール保持筒体２４のステップ部２４ｂに接する振分準備位置まで上方に駆動される。したがって、振分スプール８の上端面８ｇと接触するピストン７の下端部は、振分スプール８の移動量だけ上方に移動し、ピストン７に固定された支持ロッド９はその移動量に対応してカバー部材３上面から突出することになり、支持ロッド９は待機位置となる。
【００３３】
この状態のもとで振分用バルブ２２を排気位置▲２▼に設定して振分用空気圧室１４内の圧縮空気を排気しても、振分スプールシール部材８ｂ，８ｃ，８ｄが接触面２４ｃにしめしろをもって嵌合されているので、ピストン７を振分位置で保持することができる。図６においては振分用空気圧室１４に圧縮空気が入り込んだ様子を点を付して表わしている。
【００３４】
振分用空気圧室１４内の空気が排気された状態のもとで、図７に示すように、電子部品装着ノズル３２を操作してワークであるプリント基板や実装基板を支持するための支持ロッド９をまず後進限位置まで振分移動させる。この電子部品装着ノズル３２はプリント基板に電子部品を実装する際に、電子部品実装機のＸ−Ｙ−Ｚプログラム機能により電子部品を実装するために使用されるものであり、そのプログラム機能を利用して、ワークを支持するための支持ロッドを予め後進限位置まで振分移動させる。このときには、図６に示す支持ロッドの待機状態では既に振分用バルブ２２を排気位置▲２▼に設定してあるので、振分用空気圧室１４内の圧縮空気の抵抗力を受けることなく支持ロッドをシリンダ孔６に容易に押し込むことができる。
【００３５】
図４において符合９ａ，９ｃ，９ｅ，９ｇが付されたロッドがワーク支持用の支持ロッドを示す。このように、ワークを支持する支持ロッド９ｃを電子部品装着ノズル３２で押し込むことにより、ワークを支持するロッドの第１のシール部材８ｂは前進用流路１６と前進用空気圧室１２とを連通させる位置になり、ワークを支持しないロッドの第１のシール部材８ｂは前進用流路１６と前進用空気圧室１２との連通を遮断する位置になり、振分操作が行われる。
【００３６】
振分操作が行われた状態のもとで、支持ロッド移動用バルブ２０を給排気位置▲１▼に切り換えると、ワークを支持するロッドの前進用空気圧室１２には前進用流路１６から隙間２８を介して圧縮空気が供給され、ピストン７の下端面７ｂを加圧することで、後進限位置となっているピストン７をロッドカバー３０に接触する前進限位置まで前進駆動させる。これにより、図８に示すように支持ロッド９はマウント状態となる。このときには、前進用空気圧室１２が圧縮空気で満たされている限り、支持ロッド９には前進方向の推力が加えられることになるので、実装基板３３をその下面で直接支持している支持ロッド９ｇに対して実装基板３３から強い押し付け力が加えられても支持ロッド９ｇは確実に前進限位置を保持することができる。一方、ワークを支持しない支持ロッド９ｈの第１のシール部材８ｂは前進用流路１６と前進用空気圧室１２とを非連通状態とする位置に配置されるので、前進用空気圧室１２に圧縮空気が流入することなく、支持ロッド９が前進駆動することはない。図８においては前進用空気圧室１２に圧縮空気が入り込んだ様子を点を付して表わしている。
【００３７】
図８に示すように特定の支持ロッド９ｇにより実装基板３３を支持した状態のもとで電子部品のマウント作業やハンダの塗布作業などが行われる。これらの作業が終了した後に、異なった種類の実装基板に対するマウント作業などを行う際には、支持ロッド移動用バルブ２０を給排気位置▲３▼に切り換える。これにより、後進用流路１５を介して後進用空気圧室１３に圧縮空気が流入し、図９に示すように、前進限位置または振分位置にある支持ロッドはともに後進限位置に戻されてリセットされることになる。その後、センサにより全ての支持ロッドが初期位置つまり後進限位置になったことを検出したり、タイマーによって所定時間が経過したことを検出したら、支持ロッド移動用バルブ２０を排気位置▲２▼に切り換える。これにより、後進用空気圧室１３内の圧縮空気は後進用流路１５を逆流して開放され、ピストン室内の空気圧は大気圧とほぼ等しくなり、全ての支持ロッドは後進限位置に戻ることでワーク支持装置を初期状態つまりリセット状態に戻すことができる。図９においては後進用空気圧室１３に圧縮空気が入り込んだ様子を点を付して表わしている。
【００３８】
このように、このワーク支持装置によるワークの支持は、全ての支持ロッド９を後進限位置つまり初期位置に戻すリセット工程と、全ての振分スプール８を振分準備位置に移動させる待機工程と、全ての支持ロッド９のうちワークを支持する支持ロッドのみを後進限位置に移動させるとともに振分スプール８を振分完了位置に移動させる振分工程と、振分移動された支持ロッドのみを前進限位置に移動させるマウント工程とを有している。振分工程においては、前述したように、電子部品を実装基板などに装着するための電子部品装着ノズルを用いてワークを支持する支持ロッドを後進限位置まで移動させるようにしているが、電子部品装着ノズルを共用することなく、３軸方向に移動される専用治具ないしロボットにより後進限位置に振分操作するようにしても良い。その専用治具ないしロボットは、電子部品装着ノズル３２と同様にワークを支持するロッドのみを振分動作するプログラム機能を有している。
【００３９】
支持台５には図１に示すように、空気圧シリンダなどの駆動手段により駆動される移動部材３４が取り付けられており、支持台５はこの移動部材３４によりワークを支持するワーク支持位置とこれよりも後退した待機位置との間を往復動自在となっている。ただし、支持台５を固定して使用するようにしても良い。
【００４０】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。たとえば、図１に示すワーク支持装置は、ワークである実装基板３３を支持してその上面に電子部品を搭載する場合を示すが、実装基板３３の上面にクリームハンダを塗布する際などにも本発明のワーク支持装置を使用することができる。また、支持ロッド９は、図１に示すようにマトリックス状に配置することなく、千鳥状に配置したり、任意に配置することができる。加えて、図示するワーク支持装置にあっては、支持ロッド９が上下方向に移動するようにしているが、水平方向でも傾斜方向でも任意の方向に前進後進移動させて使用することができる。各ピストン７への印加圧力、即ち支持用空気圧源１９の供給圧力は、実装基板３３にかかる押し付け力を検出して可変とするのが好適である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、全ての支持ロッドを待機位置とした状態のもとで実装基板などのワークの種類に応じてワークを支持するための支持ロッドのみを後進限位置まで戻し、次いで前進用空気圧室に圧縮空気を供給することにより、ワークを支持する支持ロッドのみを前進限位置に移動させることができる。したがって、ロボットや電子部品を実装する際に作成した電子部品装着ノズルを使用して、ワークを支持するための支持ロッドのみを振分操作することにより、特定の支持ロッドのみを支持位置まで前進させることができる。これにより、特別な振分装置を要せずしてロッドの振分操作を行うことができる。
【００４２】
ピストンロッドの本数に関係なく、昇降操作に要するバルブの数は２個であることからエアー回路が簡素化され給排気制御が容易であり、結果としてコスト、スペース等の有効利用ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるワーク支持装置を示す斜視図である。
【図２】ワーク支持装置の一部を示す拡大断面図である。
【図３】（Ａ）は図１における３Ａ−３Ａ線に沿う拡大断面図であり、（Ｂ）は図１における３Ｂ‐３Ｂ線に沿う拡大断面図であり、（Ｃ）は図１における３Ｃ−３Ｃ線に沿う拡大断面図であり、（Ｄ）は図１における３Ｄ−３Ｄ線に沿う拡大断面図である。
【図４】図１における４−４線に沿って概略的に示した拡大断面図である。
【図５】いずれの空気圧室にも圧縮空気を供給することなく、支持ロッドを後進限位置に設定した初期状態を示す拡大断面図である。
【図６】振分スプールにより支持ロッドを待機位置に駆動した状態を示す拡大断面図である。
【図７】全ての支持ロッドが待機位置となった状態のもとでワークを支持するための支持ロッドを後進限位置に戻した振分動作完了時を示す拡大断面図である。
【図８】後進限位置に戻された支持ロッドを前進限位置まで駆動したマウント状態を示す拡大断面図である。
【図９】全ての支持ロッドを後進限位置まで戻したリセット状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１          基台プレート
２          支持ブロック
３          カバー部材
４          ねじ部材
５          支持台
６          シリンダ孔
７          ピストン
７ａ        シール部材
７ｂ        下端面
７ｃ        上端面
８          振分スプール
８ａ        開口
８ｂ        第１のシール部材
８ｃ        第２のシール部材
８ｄ        第３のシール部材
８ｅ        ステップ部
８ｆ        受圧部
８ｇ        上端面
８ｈ        下端面
８ｉ        スリット
９          支持ロッド
１１        ガイド部材
１２        前進用空気圧室
１３        後進用空気圧室
１４        振分用空気圧室
１５        後進用流路
１５ａ      後進用分岐流路
１５ｂ      後進用給排ポート
１５ｃ      後進用閉塞部材
１６        前進用流路
１６ａ      前進用分岐流路
１６ｂ      前進用給排ポート
１６ｃ      前進用閉塞部材
１７        息付き孔流路
１７ａ      息付き孔用分岐流路
１７ｂ      息付き孔用排気ポート
１８        振分用流路
１８ａ      振分用分岐流路
１８ｂ      振分用給排ポート
１８ｃ      振分用閉塞部材
１９        支持用空気圧源
２０        支持ロッド移動用バルブ
２１        振分用空気圧源
２２        振分用バルブ
２３        スプール取付孔
２４        スプール保持筒体
２４ａ      固定部材
２４ｂ      ステップ部
２４ｃ      接触面
２５        前進用開口
２６        息付き孔
２７        振分用開口
２８        隙間
２９        取付孔
３０        ロッドカバー
３０ａ      外側シール部材
３０ｂ      内側シール部材
３１        後進用開口
３２        電子部品装着ノズル
３３        実装基板
３４        移動部材
【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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