(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ばねと、この板ばねを挟持して長手方向に進退させその先端部が進出する都度、対向している押動対象物を押動させる駆動手段と、進退される板ばねの尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ進退方向を転換させる方向転換部と、板ばねの方向転換部を境にした先端部側と尾端部側とを進退方向に案内するガイド手段と、を備え、板ばねは幅方向に湾曲した形状であり、また先端部側および尾端部側の各ガイド手段は、板ばねの幅方向の湾曲形状に適合する凹ローラと凸ローラを組み合わせた非円筒ローラ対を少なくとも１組有していることを特徴とするプッシャ。
【請求項２】
駆動手段は、板ばねを挟持したローラ対により板ばねを進退させるものであって、駆動手段のローラ対である駆動ローラおよびこれに圧接する加圧ローラの双方が円筒形状をなし、駆動ローラが板ばねの進退方向を転換させるガイドローラを兼ねる請求項１に記載のプッシャ。
【請求項３】
盤状部材を側方から出し入れできるように多段に収納した収納カセットを昇降させる昇降部と、昇降部に載置された収納カセット内の盤状部材を所定の高さ位置で押し出し、盤状部材を取り扱う取り扱い部に供給する押出し部とを備え、押出し部は、板ばねと、この板ばねを挟持して長手方向に進退させその先端部が押出し部から突出して収納カセット内に進入する都度、対向している盤状部材を収納カセットから押し出させる駆動手段と、進退される板ばねの尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ進退方向を転換させる方向転換部と、板ばねの方向転換部を境にした先端部側と尾端部側とを進退方向に案内するガイド手段とを備え、板ばねは幅方向に湾曲した形状であり、また先端部側および尾端部側の各ガイド手段は、板ばねの幅方向の湾曲形状に適合する凹ローラと凸ローラを組み合わせた非円筒ローラ対を少なくとも１組有しているたことを特徴とするローダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プッシャおよびローダに関するもので、例えば回路基板に半導体素子を装着して電子回路基板を製造する作業での回路基板の取り扱いに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、電子回路基板は電子機器の多機能化、電子部品の多部品化が進むなか、大小のコネクタ、電子部品など多種類の部品が多数装着されるようになっている。これに伴い、電子部品の超小型化、高密度装着の技術が進む一方で、大型の電子回路基板も用いられている。
【０００３】
例えば、図３３に示すような電子回路基板ａを製造する部品実装機ｂにおいて、回路基板ｃをその収納カセットｆから押し出して部品実装機ｂに供給するローダｄ、および部品実装機ｂで回路基板ｃに電子部品ｅを実装して製造された電子回路基板ａを収納カセットｆに引き込み収納するアンローダｇが用いられている。
【０００４】
ローダｄおよびアンローダｇのいずれも、図３４、図３５に示すようにねじ軸ｈやタイミングベルトｉなどの直線往復移動するアクチュエータによって、押動子ｊや引き動かし片ｋを往復直線移動させることにより、部品実装機ｂに対し回路基板ｃをローディングし、また電子回路基板ａをアンローディングするようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回路基板ｃが押し出されるローダｄでの収納カセットｆ、および電子回路基板ａが引き込まれるアンローダｇでの収納カセットｆはいずれも、多段部で回路基板ｃの押出しや電子回路基板ａの引き込みが順次に行われるように、収納カセットｆの各段部が所定高さに順次位置するよう図示しない昇降機構によって間欠的に昇降される。
【０００６】
したがって、ローダｄの押動子ｊは図１５（ａ）に示すように、収納カセットｆの昇降域ｍから外れた退避位置から収納カセットｆ内に進入してそれに収納されている回路基板ｃを押動し、収納カセットｆの昇降域ｍから外れた向こう側の位置まで押出す必要がある。また、アンローダｇの引き動かし片ｋは図１６（ａ）に示すように、収納カセットｆの昇降域ｍから外れた退避位置にある電子回路基板ａを昇降域ｍに位置する収納カセットｆ内に引き込む必要がある。
【０００７】
これらのため、ローダｄおよびアンローダｇは収納カセットｆの昇降域ｍに対し、回路基板ｃおよび電子回路基板ａの押出し方向および引き動かし方向の寸法ｓに、干渉防止の安全スペースや押動子ｊ、引き動かし片ｋの支持スペースなどの補助スペースαを加算した寸法ｔだけ図１５（ａ）、図１６（ａ）、図３４、図３５に示すように部分的に大きく張り出す。
【０００８】
このように可動部が部分的に大きく張り出すと、作業員やまわりのものの邪魔になりやすく問題となる。また、このように大きな張り出しにより、ローダｄやアンローダｇの寸法は取り扱う回路基板ｃや電子回路基板ａの寸法の２．５倍程度にもなり、２００ｍｍの大きさの基板に対しローダｄやアンローダｇの寸法は５００ｍｍ程度にもなり、これらを部品実装機ｂと組み合わせて配置するための占有スペースが大きくなってしまい、今日の省スペース化の要求に応えられない。
【０００９】
特に、部品実装機ｂがフリップチップの半導体素子を取り扱い実装するような場合、半導体ウエハ上の電極に設けられたバンプを回路基板ｃ上の電極に直接接合して実装するなどして、半導体素子と回路基板との間の接合構造および作業の簡略化、接合距離の短縮化が図れるものの、クリーンルームでの実装作業となり、クリーンルームは一例として６００ｍ2の広さで月単位の光熱に必要なランニングコストが３０００万円にも及ぶ。このため、上記のようなローダｄ、アンローダｇでの大きな張り出しは特に問題である。
【００１０】
本発明の目的は、押動、引き動かし方向での押動機構および引き動かし機構の張り出し量を押動、引き動かし量よりも小さく抑えられる省スペースに好適なプッシャおよびローダを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のプッシャは、板ばねと、この板ばねをローラ対で挟持して長手方向に進退させその先端部が進出する都度、対向している押動対象物を押動させる駆動手段と、進退される板ばねの尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ進退方向を転換させる方向転換部と、板ばねの方向転換部を境にした先端部側と尾端部側とを進退方向に案内するガイド手段と、を備え、板ばねは幅方向に湾曲した形状であり、また先端部側および尾端部側の各ガイド手段は、板ばねの幅方向の湾曲形状に適合する凹ローラと凸ローラを組み合わせた非円筒ローラ対を少なくとも１組有しているたことを主たる特徴としている。
【００１２】
このような構成では、板ばねは厚みや幅方向での厚みの分布、幅方向の湾曲、屈曲の形状などにより高い曲げ剛性を示すもので直進性に優れ、駆動手段による進退駆動が直接、またはガイド手段や方向転換部などを介し先端部まで効率よく及び、進出駆動時に先端部側のガイド手段から先端部が突出する解放状態でも対向している押動対象物を逃げなく押動するので、押動初期位置の直前までガイドする条件にてその先の押動対象物を所定量確実に押動することができる。同時に、板ばねはその途中の方向転換部により尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ進退方向を転換させられているので、板ばねの尾端部側およびそのガイド手段などが押動方向後方に局部的に張り出すのを防止することができ、局部的な張り出しによる問題が解消するし、方向転換部から前記押動初期位置の直前までは先端部側のガイド手段が、単独で、または方向転換部と協働して板ばねの先端部を直進させるためのガイド機能を満足するだけの範囲に設定されるだけでよくなり、先端部による押動対象物の押動量に関係なくそれよりも十分に小さな設置寸法として省スペース化を図ることができる。しかも、板ばねの尾端部側における進退方向転換のための折り曲げ向きは設置域に余裕のある側に選択することにより、他の邪魔になったり、設置域が他の方向ではかえって増大する結果になったりする問題が生じるようなことはない。
【００３４】
本発明のローダは、盤状部材を側方から出し入れできるように多段に収納した収納カセットを昇降させる昇降部と、昇降部に載置された収納カセット内の盤状部材を所定の高さ位置で押し出し、盤状部材を取り扱う取り扱い部に供給する押出し部とを備え、押出し部は、板ばねと、この板ばねを挟持して長手方向に進退させその先端部が押出し部から突出して収納カセット内に進入する都度、対向している盤状部材を収納カセットから押し出させる駆動手段と、進退される板ばねの尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ進退方向を転換させる方向転換部と、板ばねの方向転換部を境にした先端部側と尾端部側とを進退方向に案内するガイド手段とを備え、板ばねは幅方向に湾曲した形状であり、また先端部側および尾端部側の各ガイド手段は、板ばねの幅方向の湾曲形状に適合する凹ローラと凸ローラを組み合わせた非円筒ローラ対を少なくとも１組有しているたことを主たる特徴としている。
【００３５】
このような構成では、昇降部が載置される収納カセットを昇降させることにより、各段部に収納されている盤状部材を所定の高さに順次に位置させて押し出し部による押し出しに供することができ、押出し部では、板ばねの厚みや幅方向での厚みの分布、幅方向の湾曲、屈曲の形状などによる高い直進剛性にて、駆動手段による進退駆動を直接、またはガイド手段や方向転換部などを介し先端部まで効率よく受けて、ガイド手段なしに収納ケース内に進入していき、対向している盤状部材を逃げなく押動して確実に押し出し他での取り扱いに供することを、収納カセットの昇降域直前までのガイド手段の設置条件にて満足し、同時に、板ばねがその途中の方向転換部にて尾端部側を先端部側に対し押動方向から折り曲げ進退方向を転換させられて、板ばねの尾端部側およびそのガイド手段などが昇降部から局部的に大きく張り出して問題となるのを解消するし、方向転換部から前記昇降域直前までは先端部側のガイド手段が、単独で、または方向転換部と協働して板ばねの先端部を直進させるためのガイド範囲を満足するだけでよくなり、先端部による盤状部材の押動量に関係なくそれよりも十分に小さな設置寸法として省スペース化を図ることができる。しかも、板ばねの尾端部側の折り曲げ向きは設置域に余裕のある側に選択することにより、他の邪魔になったり、設置域が他の方向ではかえって増大する結果になったりする問題が生じるようなことはない。
【００３６】
この場合も、駆動手段のローラ対である駆動ローラおよびこれに圧接する加圧ローラの双方が円筒形状をなし、駆動ローラが板ばねの進退方向を転換させるガイドローラを兼ね、また、先端部側および尾端部側の各ガイド手段が、板ばねの幅方向の湾曲などの形状に適合する凹ローラと凸ローラなどを組み合わせた非円筒ローラ対を少なくとも１組有し、また、先端部側の非円筒ローラ対が、押出し部での板ばねの突出位置直前となる昇降域直前に設けられているのがそれぞれ好適である。
【００５２】
本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りそれ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の幾つかの実施の形態に係るプッシャ、プーラとそれによるローダ、アンローダおよび作業装置につき、図１〜図３２を参照してその実施例とともに詳細に説明し、本発明の理解に供する。
【００５４】
（実施の形態１）
図１〜図１７に示す本実施の形態１は、主として図１に示すような電子回路基板１を製造する部品実装機２において、回路基板３をその収納カセット４から押し出して実装機２に供給するローダ５、および実装機２で回路基板３に電子部品６を実装して製造された電子回路基板１を空の収納カセット４に引き入れ収納するアンローダ７を組み合わせ用いた作業装置の場合の一例である。
【００５５】
しかし、本発明の作業装置はこれに限られることはなく、種々な盤状のものを取り扱い、加工や印刷、その他各種の作業を行う場合を含むあらゆる作業装置に適用して有効である。また、ローダ５、アンローダ７は実装機２などの各種作業を行う作業機に限らず、盤状部材の供給、取出しが必要な各種機器との間で盤状部材を授受する場合一般に適用して有効である。さらに、ローダ５は盤状部材の一例である回路基板３を収納カセット４から押出し実装機２に供給するのに、図２に示すような板ばね１２を用いたプッシャ１３を採用し、アンローダ７は実装機２で製造した盤状部材の一例である電子回路基板１を取出し空の収納カセット４に収納するのに、図１２に示すような板ばね８２を用いたプーラ１５を採用しているが、これらプッシャ１３、プーラ１５は盤状部材に限らず、各種のものを押し動かし、また引き動かす場合一般に適用して有効である。また、具体的構成も図に示すものに限られることはない。
【００５６】
プッシャ１３は、図４、図６、図７に示すように幅方向に湾曲した板ばね１２と、この板ばね１２を図１、図２、図４、図７に示すように駆動ローラ対２１で挟持して長手方向に進退させその先端部１２ａが進出する都度、対向している押動対象物の一例である回路基板３を押動させる駆動手段２２と、進退される板ばね１２の尾端部１２ｂを先端部１２ａ側に対し押動方向Ｘ−ＸからＹ−Ｙ方向に例えばほぼ直角に折り曲げて進退方向を転換させる方向転換部２３と、板ばね１２の方向転換部２３を境にした先端部１２ａ側と尾端部１２ｂ側とを進退方向に案内するガイド手段２４とを図１〜図３、図７に示す基板３９上に設けて構成している。
【００５７】
板ばね１２はその全長が幅方向に湾曲していることにより長手方向の曲げ剛性が高く直進性に優れる。このため、駆動手段２２による板ばね１２の進退駆動は直接、またはガイド手段２４や方向転換部２３などを介し先端部１２ａまで効率よく及び、進出駆動時に駆動ローラ対２１を境にした先端部１２ａ側のガイド手段２４ａから先端部１２ａが図４に示すように突出する解放状態でも、図１、図２に示すように対向している回路基板３を逃げなく押動することができる。従って、板ばね１２をガイド手段２４ａにより図１、図３、図１５（ｂ）に示すように押動初期位置の直前までガイドする条件にてその先の回路基板３を所定量確実に押動することができる。先端部１２ａには回路基板３を押動するのに適した形状および大きさを持った合成樹脂製の押動子２０がねじ止めなどして設けられている。
【００５８】
板ばね１２はその途中の方向転換部２３により尾端部１２ｂ側を先端部１２ａ側に対し押動方向Ｘ−Ｘから折り曲げ進退方向をＹ−Ｙ方向に転換させられているので、板ばね１２の尾端部１２ｂ側およびそのガイド手段２４ｂなどが押動方向Ｘ−Ｘの後方に局部的に大きく張り出すのを防止することができ、局部的な張り出しによる問題が解消する。
【００５９】
方向転換部２３から前記押動初期位置の直前までは、先端部１２ａ側のガイド手段２４ａが単独または方向転換部２３と協働して板ばね１２の先端部１２ａを直進させるためのガイド機能を満足するだけの長さ範囲に設定されるだけでよくなり、先端部１２ａによる回路基板３の押動量に関係なくそれよりも十分に小さな設置寸法として省スペース化を図ることができ、板ばね１２の尾端部１２ｂ側における進退方向転換のための折り曲げ向きはプッシャ１３が用いられるローダ５などにおける設置域に余裕のある側に選択することにより、他の邪魔になったり、設置域が他の方向ではかえって増大する結果になったりする問題が生じるようなことはない。
【００６０】
板ばね１２が図示する実施例のようにＸ−Ｘ方向からＹ−Ｙ方向にほぼ直角に進退方向を転換されていると、尾端部１２ｂ側の突出が最小でしかもローダ５のケーシング５ａの形状に沿わせやすく省スペース上好適である。
【００６１】
図１、図２、図４、図５に示す駆動手段２２のローラ対２１である駆動ローラ２１ａおよびこれに圧接する加圧ローラ２１ｂの双方が図４、図５に示すように円筒形状をなし、駆動ローラ２１ａが板ばね１２の進退方向を転換させる方向転換部２３をなすガイドローラを兼ねるようにしている。このように板ばね１２の進退方向の転換と、進退駆動とを１箇所の同一手段にて場所を取らない簡単な構造で達成し省スペース化を図ることができ、駆動ローラ対２１は板ばね１２に対し摺動摩擦なしにしかも十分な接触範囲を確保して方向の転換を伴い無理なく進退駆動することができる。板ばね１２をストレス少なく滑りなく確実に駆動するには、駆動ローラ対２１の駆動ローラ２１ａ、加圧ローラ２１ｂの一方をウレタンゴムなどの弾性体とし他方を金属ローラとするのが好適であり、図に示す実施例では駆動ローラ２１ａを金属製の心材の表面にウレタンゴムの層を設けた弾性ローラとしてある。方向転換部２３をなす駆動ローラ２１ａは径が大きいほど板ばね１２に与えるストレスを小さくすることができ、直径２５ｍｍ程度以上の範囲が良好である。
【００６２】
特に、加圧ローラ２１ｂが図４に示すように、板ばね１２の先端部１２ａ側と尾端部１２ｂ側との駆動ローラ２１ａの中心Ｏを通るほぼ２等分線Ｌ上で、駆動ローラ２１ａに圧接していると、幅方向に湾曲した板ばね１２を駆動ローラ２１ａの円筒形状に沿わせて折り曲げ進退方向を転換するのに、板ばね１２が駆動ローラ２１ａに沿って最も平坦になる部分に加圧ローラ２１ｂが働くことになり、このような位置を外れて加圧ローラ２１ｂが働き、板ばね１２が平坦にならない部分を駆動ローラ２１ａとの間で加圧して強制的に平坦にし、板ばね１２に強いストレスが生じるようなことを防止することができ、板ばね１２の寿命が延びる。図示の場合Ｘ−Ｘ方向とＹ−Ｙ方向とは９０度であるので前記２等分線Ｌはそれらの方向に対し４５度をなしている。
【００６３】
駆動ローラ２１ａと加圧ローラ２１ｂとは図５に示すように、板ばね１２の幅よりも小さな幅で、板ばね１２の側縁部１２ｃに駆動ローラ２１ａおよび加圧ローラ２１ｂが接触しないようにされている。これにより、駆動ローラ２１ａおよび加圧ローラ２１ｂによる挟持圧が、板ばね１２の方向転換および方向転換解除に伴う変形量が最も大きく損傷しやすい両側縁部１２ｃ、１２ｃにまで及んで機械的な外力が働くのを防止し、板ばね１２の寿命をより延ばすことができる。同時に、駆動ローラ２１ａおよび加圧ローラ２１ｂの双方はエッジ部にアールの面取り加工を施し、板ばね１２にエッジによるストレスや傷を与えないようにしており、これによっても板ばね１２の寿命を延ばせる。
【００６４】
ガイド手段２４ａはどのように構成されてもよいが図１、図２、図４、図７に示す実施例では、板ばね１２の先端部１２ａによる押動開始位置直前に位置するガイドローラ対２５と、このガイドローラ対２５と駆動ローラ対２１との間で板ばね１２をその外側から案内しガイドローラ対２５の側に直進させる固定ガイド２６との組み合わせとしてあり、先端部１２ａがガイドローラ対２５から手前に外れるようなことがあっても安全に使用できる。固定ガイド２６は仮想線で示すように駆動ローラ対２１の直前まで設けると、駆動ローラ対２１から送り出される板ばね１２の先端部１２ａをガイドローラ対２５に達するように案内することができ、駆動手段２２およびガイド手段２４が既設された状態で尾端部１２ｂ側のガイド手段２４ｂの側からガイドローラ対２５まで挿入して使用状態にセットすることができ、板ばね１２を交換するような場合に好適である。
【００６５】
ガイド手段２４ｂもどのように構成されてもよいが図１、図２、図４、図７に示す実施例では、駆動ローラ対２１の近傍に位置するガイドローラ対２７と、このガイドローラ対２７と駆動ローラ対２１との間に位置してガイドローラ対２７から出た板ばね１２の先端部１２ａを駆動ローラ対２１に噛み込まれるように外側から案内する固定ガイド２８と、ガイドローラ対２７の手前に位置し板ばね１２をガイドローラ対２７に向け案内しそのたわみを防止するための直進ガイド２９とで構成している。
【００６６】
先端部１２ａ側および尾端部１２ｂ側の各ガイド手段２４ａ、２４ｂにおいて、板ばね１２の幅方向の湾曲形状に適合する図４、図６に示す実施例のような凸ローラ２５ａ、２７ａと凹ローラ２５ｂ、２７ｂを組み合わせた非円筒ローラ対となるガイドローラ対２５、２７を有していると、幅方向に湾曲した板ばね１２の形状をそのままに、板ばね１２の直進剛性が高いことと相まって、方向転換部２３と協働して板ばね１２をガイド手段２４ａ、２４ｂでの変形による機械的なストレスなく安定に進退させることができる。このような非円筒ローラ対は各ガイド手段２４ａ、２４ｂにおいて方向転換部２３の近傍に少なくとも１組配置すれば足りる。
【００６７】
ガイド手段２４ｂの直進ガイド２９は図２〜図４、図７に示すようなＣ型の溝ガイドとしてあり、幅方向に湾曲した板ばね１２をそのままの形状で若干の遊びを持って外力によるストレスを及ぼすことなく溝２９ａ内に抱き込み直進できるように案内する。溝２９ａは図７に示すように直進ガイド２９を縦通しており板ばね１２の抜き差しが自由である。溝２９ａはレール基材２９ｂとその上下にねじ止めなどしたＬ型ガイド板２９ｃ、２９ｃとで形成している。しかし、そのような具体的構造は適宜設計することができる。
【００６８】
板ばね１２の方向転換面が図１〜図７に示すように重力方向に垂直な水平面であることにより、板ばね１２の変形しにくい幅方向が重力方向に向くので、先端部１２ａがガイド手段２４ａから突出したときの重力による垂れ下がりを防止して、回路基板３の安定な押動を保証することができ、このようなプッシャ１３をローダ５のケーシング５ａにおける実装機２側に設けられた収納カセット４を昇降させる昇降部３１ａに隣接した押動部３１ｂの天上部空間に基板３９が沿うようにして設け、図８に示すスタンド４１により支持してある。
【００６９】
この状態で板ばね１２は基板３９上からその先端部１２ａ側が前記昇降部３１ａに向け直角方向に進退され、尾端部１２ｂ側がケーシング５ａの実装機２と反対側の外側面に沿って進退され、先端部１２ａが進出される都度収納カセット４内の対応する高さにある段に収納されている回路基板３を押動して収納カセット４から押出し、実装機２にローディングするようにしている。
【００７０】
ここで、板ばね１２の硬度を４３０〜４８９Ｈｖ程度に設定すると、押動特性を損なわずに進退方向の転換によるストレスを低減して板ばね１２の寿命を長くすることができ、板ばね１２の材質をＳＵＳ３０１ーＨに選定してこれを満足することができた。しかし、他の材質のものを採用することもできる。また、硬度もこれに限られることはなく各種条件により種々に設定することができる。
【００７１】
板ばね１２の側縁部１２ｃを２５ｓ以下の面粗さに設定すると、進退方向転換のための折り曲げなど大きな変形によっても割れや破損をもたらすような大きさの凹凸がほとんどなく寿命が延び、６．３ｓ以下にてさらに寿命が安定して延びる。また、板ばね１２の図６に示す幅方向の曲率半径Ｒが３０から５０ｍｍ程度であると、直進性を損なわずに進退方向の転換による変形量を少なくしてストレスを抑えられ寿命が延びる。
【００７２】
さらに板ばね１２は生地の延伸方向に直角な向きに長手方向を設定して裁断したものを用いる。これにより、ばね生地の延伸時に延伸方向に直角な向きに生じているローラの圧痕による筋目が板ばね１２の長手方向に残って、板ばね１２の進退方向転換時の屈伸がローラの筋目に交差してなされ、変形時の筋目による応力集中や機械的なストレスが低減し、板ばね１２が早期に損傷するようなことを防止することができる。本発明者等の実験では、上記の条件を満足した板ばね１２の厚みを０．１５ｍｍ、移動速度８０ｍｍ／ｓｅｃ、往復移動時間各４．５ｓｅｃとして、６０万回の進退テストに耐えることができた。上記のような配慮がないとＳＵＳ材料を選定しても２万回程度の寿命になることがある。
【００７３】
基板３９はスタンド４１上にねじ込み固定した左右一対の支持棒４２に対し、ねじ４３と長孔４４とによって収納カセット４内の回路基板３のＸ−Ｘ方向に向く幅方向に位置調節できるように支持され、回路基板４を押動する縁の幅サイズに応じて位置調節することによりその幅方向の中央位置を安定して押動できるようにする。この位置調節のために一方の支持棒４２の位置と基板３９との位置関係を示す目盛り４６と指標４７とが基板３９と支持棒４２とに設けられている。
【００７４】
支持棒４２によって形成される基板３９とスタンド４１との間の空間を利用して、基板３９の下面に前記駆動ローラ２１ａを駆動するサーボモータ４８が取付けられ、駆動ローラ２１ａを直接駆動するようにしてある。加圧ローラ２１ｂは図３に示すように一端を基板３９にブロック４９により固定された板ばね５１の先端に支持して駆動ローラ２１ａに圧接させるようにしてあり、圧接力はブロック４９のねじ５２による取付け位置を調節して調整できるようにしている。しかし、加圧ローラ２１ｂをレバー部材で支持しこのレバー部材に働かせたコイルばねなどにより駆動ローラ２１ａに圧接させるようにすると、位置設定に個人差など少しの違いがあっても付勢力にバラツキが生じないようにしやすい利点がある。
【００７５】
板ばね１２の尾端部１２ｂには図７に示すようなフラップ５３を設け、これを所定位置に設けたフォトセンサなどのセンサ５４、５５により検出し、板ばね１２のサーボモータ４８による進退駆動時の、板ばね１２の進出位置および後退位置を制御し、回路基板３を押出しローディングするのに必要な押動量を満足するようにしてある。押動量は回路基板３の押動方向のサイズによって異なり、これに対応するため、センサ５４、５５は図７に示す基板３９上に固定したＣ型のガイドレール５６に対しねじ５８により溝５６ａに沿って位置調節できるように取り付けられ、板ばね１２の進出位置、後退位置を調整し、また、その少なくともその一方の調整によって進退ストロークすなわち押動量を調節することができる。ここで、サーボモータ４８に代わってＤＣモータなどの他のモータを用いても構わない。
【００７６】
昇降部３１ａは、盤状部材の一例である回路基板３を両側方から出し入れできるように多段に収納した収納カセット４を昇降させて、各段部をプッシャ１３による前記押動位置に順次に位置させ、プッシャ１３による押動に供する。このため、昇降部３１ａは図９に示すような昇降台３２を、図８に示すようなスタンド４１に設けた昇降ガイド３３に沿って昇降されるように支持して設け、サーボモータ３４によりタイミングベルト３５を介し上下駆動して昇降させる。昇降台３２の上限位置および下限位置はフラップ３０を利用したフォトカプラなどの位置センサ３６、３７により検出してそれらを超えた昇降動作を阻止して安全を図る。収納カセット４の各段がプッシャ１３により押動を受ける所定高さに順次下動または上動させるのに、サーボモータ３４に連結したエンコーダ機構３８によりその時々のモータ回転位置を検出し、収納カセット４の各段の配列ピッチずつ間欠駆動するようにしている。しかし、タイミングベルト３５に代えてボールねじなど他のものを用いることができるし、サーボモータ３４も他のものに代えることができる。
【００７７】
昇降台３２上には図９に示すようなスライド基板６１が、板ばね１２による押動方向Ｘ−Ｘに直角な向きのＹ−Ｙ方向に向く直進ガイド６２に沿って移動できるように支持され、昇降台３２の下面に取り付けられたサーボモータ６３によりタイミングベルト６４を介し往復移動され、図１、図２、図１０に示すように２つ並べて支持した収納カセット４のいずれをも板ばね１２による押動位置に対応させられるようにしている。これにより、昇降台３２上の２つの収納カセット４は一方が回路基板３のローディングに供している間に他方の収納カセット４が空になっている場合それを空でないものと交換することができ、収納カセット４の一方から他方に替わって回路基板３の供給をするときの、収納カセット４の切り替わりに必要な時間を極く短く抑えることができる。以上のような構造にてローダ５の押動方向Ｘ−Ｘにおけるサイズが、回路基板３の同方向のサイズ２００ｍｍに対し３００ｍｍとなり、従来必要であった５００ｍｍに対し大幅に縮小することができた。
【００７８】
収納カセット４を切り換え使用するための２つの移動位置は、フラップ６５を利用したセンサ６６、６７による位置検出に基づきサーボモータ６３を制御して得るようにしている。また、過剰な移動はストッパ６８、６９により阻止するようにしてある。なお、ローダ５は実装機２の制御装置が上位制御装置となって駆動開始から駆動終了までの動作を行い、図１０に示すようにその動作状態などを表示する表示パネル７１と、緊急時に単独で停止し、あるいは実装機２やアンローダ７を伴い停止する停止キー７２を有している。
【００７９】
以上において、プッシャ１３の板ばね１２につき、幅方向に湾曲する場合だけ述べたが、必要な直進性を満足する曲げ剛性を得るには、板ばね１２の材料、厚み、幅方向の厚みの分布、前記幅方向に湾曲するほか屈曲した形状など、種々な方法を採用することができ、図１７（ａ）に示すような平板形状の板ばね１２でも本発明は有効である。また、図１７（ｃ）に示すような両側縁に屈曲片１２ｄを形成した形態、図１７（ｄ）に示すような幅方向の湾曲と屈曲片１２ｄとを併用した形態、図１７（ｅ）に示すように板ばね１２の両側縁に厚肉部１２ｅを設けた形態、図１７（ｆ）に示すように幅方向の湾曲と厚肉部１２ｅとを併用した形態、図１７（ｇ）（ｈ）に示すように幅方向に適数の波形形状が連続するようにした形態などがある。
【００８０】
要するに板ばね１２の直進性を満足する曲げ剛性が得られれば基本的に板ばね１２の形態は特に問わない。もっとも、直進性に加え方向を転換して進退できる特性が必要である。これらを満足すれば材料は金属以外でも既に知られこれから開発される種々のものを適用することができる。また、プッシャ１３において板ばね１２が直進性を必要とするのは、最終の案内手段であるガイドローラ対２５などから突出してフリーになる部分より少し長い目に設定した図１７（ｂ）に示す範囲Ｓについてだけ、プッシャ１３に必要な直進性を満足すればよいので、この範囲Ｓの部分につき図示するように幅方向に湾曲させたり、図１７（ａ）、（ｃ）〜（ｈ）に示すような条件設定をすれば十分である。
【００８１】
また、方向転換部２２を構成するローラ対２１はガイド対やローラとガイドとの組み合わせで代替することができる。これは他のローラ対でも同じことがいえる。また、ローラでもガイドでも板ばね１２の表面形状に一致する形状にて接面することが好適であり、図１７（ｃ）〜（ｆ）に示すような剛性が特に高くなる両側縁は案内しないようにするのが好適である。
【００８２】
また、駆動手段を構成する駆動ローラ対２１はローラ以外の手段で代替することができる。例えば、板ばねを挟持する手段が板ばねの進退方向に往復移動するものでも構わないし、板ばねを進退方向に移動できるものであればよい。
【００８３】
アンローダ７は図１、図１４に示すように、盤状部材の一例である電子回路基板１を両側方から出し入れできるように多段に収納できる収納カセット４を昇降させる昇降部８１ａと、電子回路基板１を取り扱う取り扱い部としての実装機２で所定の電子部品６の実装作業を終えた作業済みの電子回路基板１を実装機２から引き出し、昇降部８１ａに載置された収納カセット４の所定高さにある段部に電子回路基板１を引き込む引き込み部８１ｂとを備えている。引き込み部８１ｂには図１、図１１〜図１４、および図１６（ｂ）に示すようなプーラ１５が採用されている。このプーラ１５は、平坦な板ばね８２と、この板ばね８２を駆動ローラ対８３で挟持して長手方向に進退させてその先端部８２ａが後退する都度、先端部８２ａの引っ掛かり片８２ｂと引っ掛かり合う引き動かし対象物としての電子回路基板１を引き動かさせる駆動手段８４と、進退される板ばね８２の尾端部８２ｃ側を先端部８２ａ側に対し引き動かし方向から折り曲げ進退方向を転換させる少なくとも１つの方向転換部８５と、板ばね８２の方向転換部８５を境にした先端部８２ａ側と尾端部８２ｃ側とを進退方向に案内するガイド手段８０とを図１１、図１３に示す一対の側板１１１、１１２間に備えている。一対の側板１１１、１１２はスペーサ１１０を介し複数箇所連結されている。引っ掛かり片８２ｂは電子回路基板１を引き動かすのに適した形状および大きさを持った合成樹脂製のもので、先端部８２ａにねじ止めなどしてある。
【００８４】
板ばね８２は平板でも曲げ剛性が高く駆動手段８４の進退駆動が先端部８２ａにまでよく及ぶ上、伸び剛性が特に高く駆動手段８４からの後退駆動による引っ張りが直接、またはガイド手段８０や方向転換部８５などを介し先端部８２ａに効率よく及ぶ。これにより、図１６（ｂ）に示す引き動かし初期位置にある電子回路基板１を、遊びやロスなしに確実に引き動かすことができる。
【００８５】
また、前記引き動かしの終了位置から方向転換部８５までは、引き動かし初期の位置から引き動かし終了位置までの引き動かし量に関係なく、方向転換部８５を設け得ることを必要最小限として前記引き動かし量よりも小さく設定することができるし、板ばね８２の先端部８２ａの引っ掛かり片８２ｂ自体が、引き動かし初期位置から引き動かし終了位置までの間電子回路基板１に引っ掛かりさえすればよいので、駆動ローラ対８３を境にした先端部８２ａ側のガイド手段８０ａを引き動かし初期位置まで設けるにしても、板ばね８２の最大進出量をほぼ引き動かし量程度に抑えることができ、引き動かし量に応じた最小限の張り出し寸法として省スペース化を図ることができる。
【００８６】
しかも、板ばね８２の駆動ローラ対８３を境にした尾端部８２ｃ側の折り曲げ向きはアンローダ７などでの設置域に余裕のある側に選択することにより、他の邪魔になったり、設置域が他の方向ではかえって増大する結果になったりする問題が生じるようなことはない。
【００８７】
駆動ローラ対８３は駆動ローラ８３ａとこれに圧接する加圧ローラ８３ｂとで構成し、プッシャ１３の駆動ローラ対２１と同じ理由で一方の加圧ローラ８３ｂをウレタンよりなる弾性ローラとし、他方の駆動ローラ８３ａを金属ローラとしてあるが、板ばね８２が平板形状であることによりそれ以上の配慮はしていないし、滑りが生じにくいので板ばね８２の直進部を駆動するようにしている。方向転換部８５は図１２に示すように、ガイドローラ８６、８７による第１と第２の２箇所と巻き取り機構８８による第３との合計３ヶ所設けてあり、板ばね８２にストレスを掛けない程度のコの字状の曲がり経路で進退駆動され、巻き取り機構８８から巻き取りばね８９の付勢に抗し繰り出されて進出したり、後退して余剰となる尾端部８２ｃ側を巻き取り機構８８の巻き取りドラム８８ａに巻き取られて邪魔にならないようにされる。
【００８８】
図１１、図１３に示すように板ばね８２の方向転換面が垂直面であると、垂直面でのアンローダ７におけるケーシング７ａ内のデッドスペースの広がりを利用して必要構成部材を配置して、平面スペースの広がりを抑えることができ、図示するように方向転換部８５が３ヶ所あると、必要構成部材の配置スペースをさらに小さくしやすく、アンローダ７における引き込み部８１ｂが板ばね８２の先端部８２ａによる引き動かし量に応じて必要とする昇降部８１ａからの突出範囲内でも、小さな高さおよび奥行き範囲に収めやすい。
【００８９】
駆動ローラ対８３は第２のガイドローラ８７と巻き取り機構８８との間に設けられ、第１、第２のガイドローラ８６、８７間には板ばね８２の外側への膨れを防止するガイドローラ９１が内側の振れ止め用のガイドローラ９０と対で設けられている。
【００９０】
ガイド手段８０ａは図１２、図１３に示すように、ガイドローラ８６、８７に加えこれらに対向して板ばね８２の外側を案内するように設けた固定ガイド１０１、１０２、ガイドローラ９１、９０、駆動ローラ８３ａとガイドローラ８７との間で板ばね８２の内側を案内する振れ止め用の固定ガイド１０３、板ばね８２のガイドローラ８６および固定ガイド１０１から先端部８２ａ側を案内する直進ガイド１０４を備えている。直進ガイド１０４は側板１１１、１１２の内面にねじ止めなどした上下一対のレール部材１１１ａ、１１１ｂの組と、上下一対のレール部材１１２ａ、１１２ｂよりなり、それらがなす図１２に示す溝１１１ｃ、１１２ｃによって板ばね８２の両側縁を案内する。なお、固定ガイド１０２は固定ガイド１０３とも対向する大きさを有している。図１３に示す実施例では上側のレール部材１１１ａ、１１２ａと固定ガイド１０１とは別部材で構成した場合を示しているが、図１２に示すように双方を一体化して継ぎ目なしにすると板ばね８２との間の摺動摩擦や引っ掛かりを軽減することができ、板ばね８２の耐久性を向上することができる。
【００９１】
また、ガイド手段８０ｂは図１２、図１３に示すように、駆動ローラ８３ａと巻き取り機構８８との間で板ばね８２を内側から案内する振れ止め用の固定ガイド１０５、および巻き取り機構８８を備えており、固定ガイド１０５に対向して板ばね８２を外側から案内する振れ止め用の固定ガイド１０６を仮想線のように設けてもよい。固定ガイド１０１〜１０３、１０５、１０６は板ばね８２との摺接面にテフロンのコーティング層１１４が設けられ、板ばね８２との摺動摩擦を軽減している。しかし、ローラ化すればそのような配慮は不要となる。固定ガイドのローラ化の利点はプッシャ１３の場合も変わらない。
【００９２】
以上のようなガイド手段８０ａ、８０ｂはプッシャ１３の場合と同様に、巻き取り機構８８から繰り出した板ばね８２をその先端部８２ａ側から抜き差しできる案内機能も満足しており、板ばね８２を差し替えやすくしている。また、振れ止め用のガイド構造がプッシャ１３に比し複雑なのは、板ばね８２が平板であって振れやすいことに対応したものであるが、プッシャ１３の板ばね１２のように幅方向に湾曲した板ばねを採用するとそのような配慮を軽減したり不要となったりする。
【００９３】
駆動ローラ８３ａは側板１１１の外面にねじ止めなどしたＤＣモータ１１３により直接駆動されるようにし、図示しないセンサ機構による位置検出のものとに、板ばね８２の進退駆動を制御し、必要な引き込みストロークを得るようにする。しかし、ＤＣモータ以外のモータを適宜用いることもできる。
【００９４】
駆動ローラ対８３の加圧ローラ８３ｂは、図１２に示すように軸９２を中心に回動できるレバー部材９３の先端に支持し、ねじ止めなどしたばね受け９４との間に働かせたコイルばね９５の付勢によって駆動ローラ８３ａに圧接させてあり、加圧力の設定に個人差などが生じにくい構造としてある。しかし、駆動ローラ対８３を方向転換部８５に共用することもできるし、その位置も特に問わない。また、板ばね８２の延びが問題になるようなときは先端部８２ａ側に近い方が有利である。また、そうすることにより板ばね８２の必要長さを短くすることができる。
【００９５】
また、方向転換部８５がガイドローラ８６、８７であることにより、ガイドローラ８６、８７が板ばね８２に供回りすることにより、板ばね８２との間の摺動摩擦が解消でき、板ばね８２の方向転換を伴う進退駆動が無理なく達成される。また、ガイドローラ９１は固定ガイドに比し板ばね８２との供回りにより板ばね８２の表面の汚れを掻きとって蓄積するようなことはない。しかし、それでもガイドローラ９１に汚れが付着し堆積するようなことがあると、図示するようにクリーニングローラ１９３や図示しない巻き取り式のクリーニングウエブを接触させて自動的にクリーニングが行われるようにすればよい。
【００９６】
上記のように板ばね８２の尾端部８２ｃ側を巻き取り機構８８に接続して巻き取る分だけ、板ばね８２の長さに対する取り扱いに必要なスペースを小さくすることができる。また、図示する方向転換部８５の第２のガイドローラ８７を巻き取り機構８８で代替し、第１のガイドローラ８６を駆動ローラ対８３で代替するなどして、方向転換部８５を巻き取り機構８８が兼ねるようにすると、構造が最も簡略化し、さらなる小型化および低コスト化が図れる。
【００９７】
ここで、板ばね８２の硬度が板ばね１２の場合よりもやや低い３７０〜４２９Ｈｖ程度であると、方向転換部８５が２つあったり、巻き取り機構８８に巻き取られたりするのに、ストレスが生じにくく、寿命の長大化が図れる。このような条件は板ばね８２の材質をＳＵＳ３０１−３／４Ｈとして満足でき、ＳＵＳ３０１−Ｈでもよい。しかし、これに限られることはなくそれ以外の材料を用いることもできるし、硬度も各種条件によって前記以外の硬度に設定することもできる。またこの場合も、板ばね８２は、側縁が２５ｓ以下の粗さであるのが上記プッシャ１３の場合と同じ理由で好適であるし、板ばね８２が、その幅方向の曲率半径が２０から５０ｍｍ程度であると、ガイド手段８０なしでの引き動かしに必要な直進剛性が耐久性の低下なく満足することができ、しかも、２０ｍｍ程度に近づくに従いガイド手段８０ａを短くできる割合が高くなり、その分固定設置スペースを小さくしていくことができる。本発明者等の実験によれば他の条件をプッシャ１３の場合と同様にして板ばね８２の耐久性は板ばね１２の場合とほぼ同等であった。
【００９８】
ガイド手段８０ａ、具体的には図１２に示すように直進ガイド１０４は、板ばね８２の図１２に仮想線で示す進出位置よりも短く、板ばね８２の進出時にガイド手段８０ａから突出する先端部８２ａ側を、この突出される範囲を上回る長さ範囲Ｓで、幅方向に湾曲する湾曲部８２ｄとしてある。これにより、板ばね８２の先端部８２ａ側がガイド手段８０ａから突出されても、この先端部８２ａ側はガイド手段８０ａにより案内される部分から突出端である先端部８２ａまでは前記幅方向に湾曲した曲げ剛性の高い湾曲部８２ｄであって直進性に優れることにより、ガイド手段８０ａなしで電子回路基板１に逃げなく確実に引っ掛かり、引き動かすことができ、ガイド手段８０ａが板ばね８２の進出位置よりも短くした分だけ、ガイド手段８０ａによる固定張り出し量を前記引き動かし量よりも小さくすることができる。
【００９９】
アンローダ７はそのケーシング７ａの実装機２と反対の側に昇降部８１ａにローダ５と同様の昇降機構を有し、この昇降部８１ａの実装機２の側の引き込み部８１ｂにプーラ１５のＤＣモータ１１３を設置している基部を収納してケーシング７ａを直方体形状に保ち、板ばね８２の先端部８２ａが位置する先端側がケーシング７ａから局部的に張り出した筒カバー１２１内に、左右一対の受け入れレール１２２とともにカバーされるようにしてあり、以上のような構造にてケーシング７ａの引き込み方向の寸法が、電子回路基板１の同方向の寸法２００ｍｍに対し３００ｍｍとなって従来のそれよりも縮小するし、筒カバー１２１のケーシング７ａからの張り出し量も電子回路基板１のサイズ２００ｍｍよりも十分に短くすることができる。
【０１００】
なお、アンローダ７は実装機２の制御装置が上位制御装置となって駆動開始から駆動終了までの動作を行い、図１４に示すようにその動作状態などを表示する表示パネル１２３と、緊急時に単独で停止し、あるいは実装機２やローダ５を伴い停止する停止キー１２４を有している。
【０１０１】
以上において、プーラ１５の板ばね８２は上記したようにプッシャ１３の板ばね１２のように全長が幅方向に湾曲する形態もあるが、この場合も、必要な直進性を満足する曲げ剛性を得るのに、板ばね８２の材料、厚み、幅方向の厚みの分布、前記幅方向に湾曲するほか屈曲した形状など、種々な方法を採用して達成することができ、図１７（ａ）、（ｃ）〜（ｈ）に示す板ばね１２と同様な形態のものを採用することができ、しかもこれを適用する範囲は全長でなくて図１２、図１３に示す範囲Ｓに限って十分である。
【０１０２】
要するに板ばね１２の直進性を満足する曲げ剛性が得られれば基本的に板ばね１２の形態は特に問わない。もっとも、直進性に加え方向を転換して進退できる特性が必要である。これらを満足すれば材料は金属以外でも既に知られこれから開発される種々のものを適用することができる。
【０１０３】
また、方向転換部２２を構成するローラ対２１はガイド対やローラとガイドとの組み合わせで代替することができる。これは他のローラ対でも同じことがいえる。また、駆動手段を構成する駆動ローラ対８３は、ローラ対以外の手段で代替することができる。例えば、板ばねを挟持する手段が板ばねの進退方向に往復移動すつものでも構わない。また、ローラでもガイドでも板ばね１２の表面形状に一致する形状にて接面することが好適であり、図１７（ｃ）〜（ｆ）に示すような剛性が特に高くなる両側縁は案内しないようにするのが好適である。
【０１０４】
上記実装機２はクリーンルームでの取り扱いとなるフリップチップなどの半導体素子を電子部品６として取り扱うもので、図１に示すようにローダ５およびアンローダ７と組み合わせて作業装置を構成している。実装機２はその搬入部１３１にローダ５によって収納カセット４から押し出される回路基板３をローディングされ、これを位置決め部１３２に送り込んで位置決めして電子部品６の実装に供し、電子部品６の実装を終えて製造された電子回路基板１は搬出部１３３に送り出してアンローダ７の受け入れレール１２２上に搬出する。受け入れレール１２２上に搬出された電子回路基板１はアンローダ７により収納カセット４内に引き込み収納される。以上によって、上記の特徴あるローダ５およびアンローダ７を用いて、それらによる全体の省スペース化を図りながら、収納カセット４に多段に収納された回路基板３を実装機２で取り扱って電子部品６の実装作業を行い、実装済みの電子回路基板１を収納カセット４に多段に収納することが自動的に繰り返し達成することができる。
【０１０５】
この実装作業のために、実装機２は種々な半導体素子を電子部品６として種類ごとに担持した多数の担持体１３４を多種類収納した部品収納カセット１３５を用いてその都度必要とする電子部品６を供給する部品供給部１３６と、部品供給部１３６から必要に応じて供給される電子部品６を吸着ノズルなどの部品取り扱いツール１３７によってピックアップし、それを前記位置決めされた回路基板３の所定位置に対向させて超音波振動を与え、双方の金属バンプなど金属接合部どうしを摩擦接合して実装する実装ヘッド１３８とを備え、実装ヘッド１３８はＸ軸テーブル１４１とＹ軸テーブル１４２とにより直行するＸＹ２方向に移動されて、部品供給部１３６で供給される電子部品６の必要なものを選択してピックアプし、またピックアップした電子部品６を位置決めされた回路基板３上の必要な位置を選択して実装できるようにしている。実装機２の前部には操作パネル１４３があり、上部にはメインのモニタ１４４および操作に関する案内や異常時のメッセージなどを表示するサブのモニタ３３４、正常や各種の異常を色別に表示する警報灯３３５などがある。もっとも、実装機２の電子部品６の実装方式や装着方式は特に問わないし、他の種々な作業や取り扱いを行うものでもよい。
【０１０６】
（実施の形態２）
図１８〜図３２に示す本実施の形態２は、プッシャ１３とプーラ１５との一部を除き機構の共通化を図った点で先の実施の形態と異なっている。
【０１０７】
プッシャ１３は、図１８、図１９、図２０に示すように、実施の形態１の場合とほぼ同じ構成を有しているので、共通する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略し、異なる点につき以下説明する。駆動ローラ対２１の駆動ローラ２１ａに直結されたモータ４８のモータ軸４８ａを基板３９の上面にボルト２０３により固定した支持板２０４にベアリング２０５を介して軸受してあり、駆動ローラ２１ａがより振れることなく回転抵抗少なく安定に回転して板ばね１２を安定に方向転換させながら加圧ローラ２１ｂとの間で確実に進退させられるようにしている。加圧ローラ２１ｂも複数のベアリング２０６を並べて構成することで回転抵抗を極小さくして板ばね１２が軽快に進退されるようにしている。また、加圧ローラ２１ｂは固定ガイド２６にヒンジピン２０７により回動できるように支持したレバー２０８の先端に軸支し、レバー２０８と固定ガイド２６との間に働かせたコイルばね２０９により加圧ローラ２１ｂを駆動ローラ２１ａに圧接させるようにしてある。
【０１０８】
ガイドローラ対２５、２７における一方のローラ２５ａ、２７ａを図２１に示すようにベアリング２０１で支持した鍔付きの円筒なローラ、他方のローラ２５ｂ、２７ｂを複数のベアリング２０２を並べた円筒でローラ２５ａ、２７ａの鍔の間に遊びを持って嵌る長さを有したローラとしてある。これにより、ガイドローラ対２５、２７はそれらが作るコの字型の隙間内に板ばね１２を収容して脱落や位置ずれなく案内しながら回転抵抗を極小さくして板ばね１２が軽快に進退されるようにすることができる。
【０１０９】
プーラ１５は、図２２〜２４に示すように、実施の形態１の場合と一部共通しながら、一部異なっている。そこで共通する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略し、異なる点について以下説明する。方向転換部８５をなすガイドローラ対８６の直ぐ後ろに駆動ローラ対８３を設け、それより後方の尾端側のガイド手段８０ａとして実施の形態１の尾端側のガイド手段２４ｂと同じく板ばね８２のたわみを防止するための直進ガイド２９を採用している。
【０１１０】
先端側のガイド手段８０ｂをなす一方のレール部材１１１ａ、１１２ａは、ガイドローラ対８６の外側に沿って駆動ローラ対８３の加圧ローラ８３ｂの直前まで延び、他方のレール部材１１１ｂ、１１２ｂは、ガイドローラ対８６の部分で途切れるが、ガイドローラ対８６と駆動ローラ８３ａとの間にも位置することにより、レール部材１１１ａ、１１２ａと、レール部材１１１ｂ、１１２ｂとによって、板ばね８２を直線性よく進退させながら、ガイドローラ対８６とレール部材１１１ａ、１１２ａとの間で板ばね８２を遊びなく、従って、滑りや膨らみなどなくガイドローラ対８６に沿って安定して確実に方向を転換させながら進退させられるようにしている。
【０１１１】
ガイドローラ対８６はレール部材１１１ａ、１１２ａ、１１１ｂ、１１２ｂのレール幅と同じ幅の鍔を持つように溝８６ａが設けられている。これにより、板ばね８２の両縁部だけを拘束して上記方向転換が図れるので、板ばね８２に対して、特に幅方向に湾曲した板ばね８２に対してもダメージを与えにくい利点がある。また、板ばね８２の往復移動位置もセンサ２１１、２１２により検出するようにしてある。
【０１１２】
なお、駆動ローラ対８３はモータ軸１１３ａをベアリングで軸受けしていない点を除いて、本実施の形態２のプッシャ１３の駆動ローラ対２１と共通している。従って、本実施の形態２では、尾端側のガイド手段２４ｂ、８０ｂどうし、駆動ローラ対２１、８３どうしが共通の構成となって互いに同じ部品を用いることができ、製品コストを低減することができる。また、プーラ１５のガイドローラ対８６の位置に駆動ローラ対８３の駆動ローラ８３ａを配して方向転換部８５を共用し、ガイドローラ８６を省略することもできる。
【０１１３】
これらのプッシャ１３やプーラ１５は、実施の形態１におけるローダ５、アンローダ７、および実装機２などにおけるプッシャ１３やプーラ１５と代替してそれらを構成し、用いることができる。
【０１１４】
ところで、これら実装機２、ローダ５、アンローダ７、プッシャ１３、およびプーラ１５において、板ばね１２が図２５に示すように回路基板３を収納カセット４から搬送レール２２１へ押し出す際に、５０μｍといった薄い回路基板３が曲がっていたり曲がることによって搬送レール２２１に突き当たったりすることがあるし、板ばね８２が図２６に示すように、受け入れレール１２２上の電子部品２２２を実装した後の電子回路基板１を収納カセット４に引入れる際に、電子回路基板１や電子部品２２２が電子回路基板１の前記のような曲がりのために収納カセット４に突き当たったりすることがある。
【０１１５】
このような当たり異常は板ばね１２や８２にダメージを受けやすく折損したり寿命が早期に低下したりする。また、回路基板３や電子回路基板１は極度に曲げられて割れたり、電子部品２２２が突き当たっている場合は電子回路基板１から外れたりして、回路基板３や電子回路基板１が不良品化する。
【０１１６】
一方、板ばね１２、８２は繰り返し使用されている間に徐々に疲労し寿命に達する。モータ４８、１１３も同様に寿命がある。これらが寿命に達していく段階で、板ばね１２、８２の進退に動作不良が発生して、回路基板３の押し出しの不良や電子回路基板１の引き込みの不良の原因になり、回路基板３が押出し途中であったり、電子回路基板１が引き込み途中であったりする状態で、カセット４が昇降してしまい、回路基板３や電子回路基板１が破損したりするし、カセット４やその昇降機構に損傷や故障をもたらしかねない。
【０１１７】
この当たり異常に対応するのに本実施の形態２では、図１９、図２４、図２７に示すようにモータ４８、１１３にヒストルクコントローラとして機能するクラッチ２３１を持ったものとしてある。これにより、板ばね１２、８２に所定以上の外力が加わるとクラッチ２３１の滑りによってモータ４８、１１３による駆動力が板ばね１２、８２に伝達されなくする。従って、板ばね１２、８２や回路基板３、電子回路基板１が破損したり損傷したり、ダメージを受けたりすることが回避される。
【０１１８】
また、クラッチ２３１が滑るとモータ４８が駆動されつづけているのに板ばね１２、８２が進退せず、センサ５４、５５のいずれかが板ばね１２を検出し続けるか、いずれもがいつまでも板ばね１２を検出しない状態や、センサ２１１、２１２のいずれかが板ばね８２を検出し続けるか、いずれも板ばね８２を検出し続けない状態が生じるので、そのような条件の有無を図１９、図２２に示す当たり異常検出手段２３２、２３３により判定して当たり異常を検出し、当たり異常があるとモータ４８、１１３の対応するものを停止させる。併せて、実施の形態１における図１に示すモニタ３３４にメッセージを表示したり、警報灯３３５を点灯させたりして異常の発生や異常の種類を作業者に知らせる。
【０１１９】
もっとも、当たり異常検出手段２３２、２３３はモータ４８、１１３にクラッチ２３１が滑る一定以上の過負荷が掛かったときの駆動電流の上昇をモニタすることでも当たり異常を検出することができ、この方式で当たり異常を検出してから動作制御にてモータ４８、１１３を停止してもよく。この場合、ブレーキ付きモータを用いると即時停止ができるので、上記クラッチ２３１のような安全手段は特に要らない。
【０１２０】
このようなモータの駆動電流による当たり異常の検出は、図２８に示す駆動電流とモータの値からとの関係を利用したものであるが、実際にはモータの駆動電流は脈動しているので、図２９に示すように平常時のピーク値に対し所定値Δａ以上の電流増があるとき当たり異常として検出すればよく、現存機器では２００ｇ程度以上の負荷上昇を伴う当たり異常に対応することができる。
【０１２１】
また、モータ４８、１１３が駆動中で過負荷に対応する駆動電流の増加がないのに、一定時間以上板ばね１２、８２の動きや所定位置への到達がセンサ５４、５５、２１１、２１２によって検出されない場合、板ばね１２、８２の折損、へたりなどによる途中での弛みや折れ曲がり、駆動の滑り、モータ４８、１１３の寿命などによる、当たり異常によらない動作異常であることが判明する。また、板ばね１２、８２が進退するときの移動量を正常なときの移動量である基準移動量と比較して、基準移動量に達していない場合に異常であると判定することもできる。また、駆動信号があるのにモータ４８、１１３の回転がエンコーダなどによって検出されないときはモータ４８、１１３の異常であることが判明する。板ばね１２、８２の２箇所以上の複数箇所の移動量、移動速度、移動時間などを比較して相違があり、当たり異常がなければ、比較した区間での板ばね１２、８２の折損や弛み折れ曲がりなどであることを検出することができ、前記移動の差が比較区間の広がりを示すとき板ばね１２、８２の折損であり、縮みを示すときは板ばね１２、８２の比較区間での弛みや折れ曲がりであることを検出することができる。また、板ばね１２、８２の往動時の移動量と復動時の移動量に差があっても何らかの動作異常と判定することができる。また、上記のような検出から板ばね１２、８２、モータ４８、１１３などの劣化や機能低下で異常な状態に近づいていく様子をモニタし、異常の発生を予測することができるので、これを作業者に告知していきながら最終段階で動作停止や警報を行なうようにすることができる。
【０１２２】
図２５には反射型や透過型のフォトセンサ２４１〜２４４によって板ばね１２の先端の移動位置を検出し、板ばね１２の先端部の進出位置や後退位置、進出時の移動速度、移動時間などの情報を得、駆動信号や駆動電流、モータ４８の回転信号などとともに当たり異常を含む動作異常を検出するようにした異常検出手段２４５を設けた例を示してある。このような板ばね１２の位置検出センサを尾端部にも対応して設けて、先端部と尾端部との検出結果を比較することにより、前記のようにより多くの異常を判別することができる。
【０１２３】
図２６には板ばね８２に対し図２５のフォトセンサ２４１〜２４４に代えて近接センサ２５１〜２５４を設けて同様な動作異常の検出が行なえるようにしてある。フォトセンサ２４１〜２４４や近接センサ２５１〜２５４の数は必要な検出状態によって任意に選択できるし、板ばね１２などの位置を検出できればどのような種類のセンサを用いることもできる。
【０１２４】
板ばね１２、８２の途中の進出位置や後退位置、移動量、移動時間を検出するには、図３０に示すように板ばね１２、８２に長手方向に等間隔に並ぶマーク２６１を設け、これの移動状態を反射型のフォトセンサ２６２により検出して図３１に示すような電気信号に変換してモニタすればよい。フォトセンサ２６２が検出するマーク２６１に対応した図３１に示すパルス２６３の幅、間隔は板ばね１２、８２の移動速度によって変化するし、パルス２６３のカウント数は板ばね１２、８２の移動量に比例する。また、パルス２６３のカウント数にマーク２６１の配列ピッチを乗じることによって、フォトセンサ２６２との対向位置がどの位置まで進出し、あるいは後退したかを検出することができる。従って、板ばね１２、８２の途中部分の動きを他と比較したい場合に好適である。
【０１２５】
また、パルス２６３が発生しているにも関わらず、徐々にパルス幅Ｔやパルス間隔が増大してきているときは、駆動系特にモータ４８、１１３の回転やトルクが低下してきていると判定することができる。また、モータ４８、１１３が高速過ぎると回路基板３や電子回路基板１を取り扱うのに不適切な場合がある。そこで、モータ４８、１１３は検出されるパルス幅Ｔが下限幅Ｔａと上限幅Ｔｂとに対して、Ｔａ＜Ｔ＜Ｔｂを満足するときに適正として作業に供し、それ以降Ｔａ＞Ｔとなったときにモータ４８、１１３が寿命に達したと判定するようにする。
【０１２６】
同時に、一定時間内のパルス２６３のカウント数Ｎについても同様のことが成立し、下限値Ｎａと上限値Ｎｂとに対しＮａ＜Ｎ＜Ｎｂが成立すると正常として作業に供し、それ以降Ｎａ＞Ｎが成立するとモータ４８、１１３が寿命に達したと判定する。
【０１２７】
いずれの場合もモータ４８、１１３が寿命に達する過程をモニタし寿命に達す時点を予測し告知することができる。
【０１２８】
上記のようなマーク２６１の具体的なパターンは適宜選択することができ、その設け方も、穴、印刷、シールの貼り付け、彫り込みやエッチングなどどのような手法によってもよい。
【０１２９】
また、板ばね１２、８２の長手方向にそれぞれの位置信号を持った例えば図３２に示すようなマーク２６４を設けて光学読み取り手段により認識し、各部の位置検出、移動量、移動速度を検出することもできる。図３２（ａ）は数字、図３２（ｂ）は穴またはドットの数、図３２（ｃ）はドットの色、図３２（ｄ）はバーコードの各場合を示している。これらは全長に亘って設けてもよいが、無駄のないように必要な位置に必要な範囲で設けるのが好適である。
【０１３０】
最後に、図２５に示すプッシャ１３および図２６に示すプーラ１５において、大きなサイズの回路基板３や電子回路基板１と小さなサイズの回路基板３や電子回路基板１とを押し出し、引入れるストローク、すなわり基準移動量が同一となるように、プッシャ１３では電子回路基板１の押動開始位置に大小のカセット４の前縁が一致するように設置し、プーラ１５では電子回路基板１の引き入れ終了位置に大小のカセット４の前縁が一致するように設置している。
【０１３１】
しかし、このようにすると、大小のカセット４にて設置の中心位置がずれるので、回路基板３や電子回路基板１の取扱い基準が変化し取扱い上調整がひつようになる。また、小さな回路基板３や電子回路基板１を押し出したり、引き入れたりするのに無駄なストロークが徒に大きくなる問題がある。
【０１３２】
そこで、回路基板３や電子回路基板１にある種類を示す図２５や図２６に例示するマーク２７１〜２７４を光学的に読み取り、読取ったマーク２７１〜２７４に対応して検出されたサイズに見合う基準移動量から原点位置を設定し、その原点位置から基準移動量を押出し、引き込むようにすると、上記のような問題を解消することができる。
【０１３３】
【発明の効果】
本発明によれば、上記の説明で明らかなように、板ばねのそのままあるいは幅方向に湾曲しての高い曲げ剛性を利用した進退駆動の効率のよい伝達性により、簡単かつかさ張らない構造で押動対象物を押動し、また引き動かし対象物を引き動かすことを確実に達成しながら、板ばねの尾端部側を先端部の押動方向ないしは引き動かし方向に対し折り曲げ進退方向を転換させるので、尾端部側が前記押動方向ないし引き動かし方向の後方に押動量ないし引き動かし量を上回って局部的に張り出すようなことを防止することができ、プッシャ、プーラそのものにおいて、また、これを利用したローダ、アンローダ、これらを作業機に組み合わせ構成した作業装置いずれにおいても省スペース化が図れる。
【０１３４】
また、プッシャとプーラで一部部品を共通化してコストの低減を図ることができる。
【０１３５】
また、板ばねの当たり異常を含む動作異常を自動的に検出して対応することができ、取扱う対象物や装置の安全を図るとともに異常の発生によって時間をロスするようなことを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る１つの実施例を示す電子回路基板を製造する作業装置の全体構成図である。
【図２】図１の装置のローダを示す斜視図である。
【図３】図２のローダに採用したプッシャの構成を示す斜視図である。
【図４】図３のプッシャの主要部分を示す平面図である。
【図５】図３のプッシャにおける駆動ローラ対の部分を示す断面図である。
【図６】図３のプッシャにおけるガイドローラ対の部分を示す断面図である。
【図７】図３のプッシャの分解斜視図である。
【図８】図２のローダの内部構造を示す斜視図である。
【図９】図８のローダの昇降部における昇降台の斜視図である。
【図１０】図１の装置のローダを示す外観斜視図である。
【図１１】図１の装置のアンローダに採用したプーラの斜視図である。
【図１２】図１１のプーラの内部機構を示す断面図である。
【図１３】図１１のプーラの分解斜視図である。
【図１４】図１１のプーラの外観斜視図である。
【図１５】プッシャの動作比較図で、その（ａ）は従来の動作状態を示し、その（ｂ）は本実施の形態の場合を示している。
【図１６】プーラの動作比較図で、その（ａ）は従来の動作状態を示し、その（ｂ）は本実施の形態の場合を示している。
【図１７】プッシャの板ばねの変形例を（ａ）〜（ｈ）に分けて示す説明図である。
【図１８】本発明の実施の形態２に係るプッシャを示す平面図である。
【図１９】図１８のプッシャの主要部の側面図である。
【図２０】図１９の駆動ローラ対の断面図である。
【図２１】図１９のガイドローラ対の断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態２に係るプーラの断面図である。
【図２３】図２２のプーラの平面図である。
【図２４】図２２のプーラの主要部の断面図である。
【図２５】プッシャの動作異常検出状態を示す平面図である。
【図２６】プーラの動作異常検出状態を示す平面図である。
【図２７】ヒストルクコントローラのクラッチを持ったモータと駆動ローラ対を示す側面図である。
【図２８】モータの力と電流の関係を示すグラフである。
【図２９】正常時と過負荷時の電流の変化を示すグラフである。
【図３０】異常検出の状態例を示す板ばねの斜視図である。
【図３１】図３０の検出で得られるパルス信号例を示すグラフである。
【図３２】異常検出のために板ばねに施す位置信号を持ったマーク例を（ａ）〜（ｄ）まで４例示してある。
【図３３】従来の作業装置を示す斜視図である。
【図３４】図３３の装置のローダを示す斜視図である。
【図３５】図３３の装置のアンローダを示す斜視図である。
【符号の説明】
１  電子回路基板
２  実装機
３  回路基板
４  収納カセット
５  ローダ
６、２２２  電子部品
７  アンローダ
１２、８２  板ばね
１２ａ、８２ａ  先端部
１２ｂ、８２ｃ  尾端部
８２ｄ  湾曲部
１３  プッシャ
１５  プーラ
２１、８３  駆動ローラ対
２１ａ、８３ａ  駆動ローラ
２１ｂ、８３ｂ  加圧ローラ
２２、８４  駆動手段
２３、８５  方向転換部
２４、２４ａ、２４ｂ、８０、８０ａ、８０ｂ  ガイド手段
２５、２７、８６、８７  ガイドローラ対
２５ａ、２７ａ  凸ローラ
２５ｂ、２７ｂ  凹ローラ
２９  直進ガイド
５４、５５、２１１、２１２  センサ
４８、１１３  モータ
１３１  搬入部
１３２  位置決め部
１３３  搬出部
１３６  部品供給部
１３７  部品取り扱いツール
１３８  実装ヘッド
１４１  Ｘ軸テーブル
１４２  Ｙ軸テーブル
２３２、２３３  当たり異常検出手段
２４１〜２４４  センサ
２４５  異常検出手段
２５１〜２５４  近接スイッチ
２６１、２６４  マーク
２６２  フォトセンサ
２６３  パルス
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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