(57)【要約】【課題】プリント基板の高さ方向のレベルを一定とするための複数のＺクランプ機構による作用を安定して行える作業装置における基板位置決め装置を提供すること。【解決手段】ＣＰＵ６０は選択されたプリント基板Ｐの搬送方向における長さをＲＡＭ６２から読み出して基板搬送方向におけるセンターＣＬを基準として位置規制装置３５の位置決めピン３６を移動するように制御する。即ち、駆動モータ３７を駆動させ、各プーリ４０、４１及びタイミングベルト４２を介してボールネジ３８を回動させ、ナット体４３がガイド３９に案内され、位置決めピン３６は駆動モータ３７の駆動によりプリント基板Ｐの搬送方向に移動可能となり、具体的には基板搬送方向におけるセンターＣＬを基準としてプリント基板Ｐの搬送方向の長さの半分となる距離をＣＰＵ６０は算出し、センターＣＬからその距離だけ離れた位置に移動するように制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置決め部においてプリント基板の搬送方向に間隔を存して複数の基板押さえ装置を設けて、プリント基板上に所定作業を行う作業装置における基板位置決め装置において、プリント基板の搬送方向と直交する面に当接して該プリント基板の搬送方向における位置を規制する位置規制装置を該プリント基板の搬送方向における長さに応じて移動可能に設けると共に、前記位置決め部の搬送方向におけるセンターを基準としてプリント基板の搬送方向における長さに応じて前記位置規制装置の位置を決定することを特徴とする作業装置における基板位置決め装置。
【請求項２】
位置決め部においてプリント基板の搬送方向に間隔を存して複数の基板押さえ装置を設けて、プリント基板上に所定作業を行う作業装置における基板位置決め装置において、プリント基板の搬送方向と直交する面に当接して該プリント基板の搬送方向における位置を規制するもので該プリント基板の搬送方向における長さに応じて移動可能な位置規制装置と、サイズの異なる複数種のプリント基板の搬送方向における長さを記憶する記憶装置と、複数種のプリント基板のうちから処理する当該プリント基板を選択する選択装置と、該選択装置により選択された当該プリント基板の搬送方向における長さを前記記憶装置から読み出して前記位置決め部の搬送方向におけるセンターを基準として前記位置規制装置の位置を決定して移動するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする作業装置における基板位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位置決め部においてプリント基板の搬送方向に間隔を存して複数の基板押さえ装置を設けて、プリント基板上に所定作業を行う作業装置における基板位置決め装置に関する。詳述すると、例えば、前記作業装置はプリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置や、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置などがあり、この作業装置におけるプリント基板を位置決めする基板位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、位置決め部においてプリント基板上に所定作業を行う作業装置における基板位置決め装置にあっては、プリント基板のサイズの如何を問わず、プリント基板の搬送方向と直交する面に一定の位置で位置規制装置が当接して該プリント基板の搬送方向における位置を規制していたが、基板の形状や電子部品の搭載状態に合わせた基板の位置決めを行うべく、基板の位置決めを行うストッパーの位置を所定範囲内の任意の位置に設定できる基板位置決め装置が提案されている（特許文献参照）。
【０００３】
【特許文献】
特開２００２−２９９８９２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように基板の位置決めを行うストッパーの位置を所定範囲内の任意の位置に設定できても、特に基板押させ装置としてのプリント基板の高さ方向のレベルを一定とするための複数のＺクランプ機構が、プリント基板の搬送方向における適正な位置に来るとは限らないので、プリント基板を安定して高さ方向のレベルを一定とすることができない。
【０００５】
そこで本発明は、特にプリント基板の高さ方向のレベルを一定とするための複数のＺクランプ機構による作用を安定して行える作業装置における基板位置決め装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、位置決め部においてプリント基板の搬送方向に間隔を存して複数の基板押さえ装置を設けて、プリント基板上に所定作業を行う作業装置における基板位置決め装置において、プリント基板の搬送方向と直交する面に当接して該プリント基板の搬送方向における位置を規制する位置規制装置を該プリント基板の搬送方向における長さに応じて移動可能に設けると共に、前記位置決め部の搬送方向におけるセンターを基準としてプリント基板の搬送方向における長さに応じて前記位置規制装置の位置を決定することを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、位置決め部においてプリント基板の搬送方向に間隔を存して複数の基板押さえ装置を設けて、プリント基板上に所定作業を行う作業装置における基板位置決め装置において、プリント基板の搬送方向と直交する面に当接して該プリント基板の搬送方向における位置を規制するもので該プリント基板の搬送方向における長さに応じて移動可能な位置規制装置と、サイズの異なる複数種のプリント基板の搬送方向における長さを記憶する記憶装置と、複数種のプリント基板のうちから処理する当該プリント基板を選択する選択装置と、該選択装置により選択された当該プリント基板の搬送方向における長さを前記記憶装置から読み出して前記位置決め部の搬送方向におけるセンターを基準として前記位置規制装置の位置を決定して移動するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図に基づき、作業装置としてプリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置や、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置などがあるが、電子部品装着装置を例として本発明の実施の形態を説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３が複数並設されている。対向する部品供給ユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送される。なお、供給コンベア４及び排出コンベア６については、後で詳述する。
【０００９】
８Ａ、８ＢはＸ方向に長い一対のビームであり、夫々Ｙ軸モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【００１０】
各ビーム８Ａ、８Ｂにはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ（図示せず）によりガイド（図示せず）に沿って移動する装着ヘッド７Ａ、７Ｂが夫々設けられている。各装着ヘッド７Ａ又は７Ｂには２本の吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄを上下動させるための上下軸モータ（図示せず）が２個搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ（図示せず）が２個搭載されている。したがって、２個の装着ヘッド７Ａ、７Ｂの各吸着ノズルはＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１１】
ここで、供給コンベア４及び排出コンベア６について説明するが、両者は同様な構造であるため、主として供給コンベア４について詳述する。供給コンベア４は上下動可能に設けられ、前記吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの下端レベルより高い上昇位置にあるときに上流側装置２０からプリント基板Ｐを受け取り、下降して位置決め部５と同一の搬送レベルとなって、この位置決め部５に受け渡すものである。
【００１２】
次に、前記位置決め部５について、図２乃至図６に基づき詳述すると、可動シュート２０は駆動モータ２１の駆動により回動するボールネジ２２、２２を介してガイド２３、２３に沿って固定シュート２４方向に接離可能である。即ち、駆動モータ２１の出力軸及び従動軸に設けられたプーリ２５及び２６、可動シュート２０側に設けられたプーリ２７、２８、２９及び３０にはタイミングベルト３１が張架されており、駆動モータ２１が駆動すると、各プーリ２５、２６、２７、２８、２９、３０及びタイミングベルト３１を介してボールネジ２２、２２が回動し、可動シュート２０に設けられたナット体３２、３２がボールネジ２２、２２に沿って移動し、可動シュート２０はガイド２３、２３に案内され、固定シュート２４方向に接離可能である。
【００１３】
また、固定シュート２４側にはプリント基板Ｐの搬送方向と直交する面に当接して該プリント基板Ｐの搬送方向における位置を規制する位置規制装置３５が設けられる。即ち、位置規制装置３５の位置決めピン３６は駆動モータ３７の駆動により回動するボールネジ３８を介してガイド３９に沿ってプリント基板Ｐの搬送方向に移動可能である。更に詳述すると、駆動モータ３７の出力軸及びボールネジ３８の端部に設けられたプーリ４０及び４１にはタイミングベルト４２が張架されており、駆動モータ３７が駆動すると、各プーリ４０、４１及びタイミングベルト４２を介してボールネジ３８が回動し、ナット体４３がガイド３９に案内され、ナット体４３に設けられた位置決めピン３６は駆動モータ３７の駆動によりプリント基板Ｐの搬送方向に移動可能である。
【００１４】
次に、図７に基づき、プリント基板Ｐの高さ方向のレベルを一定とするための複数の基板押さえ装置としてのＺクランプ機構４５について説明する。先ず、前記可動シュート２０及び固定シュート２４に所定間隔を存して上下動可能な断面形状がＬ字形状の複数の位置決めレバー４６が設けられ、該位置決めレバー４６には支持部４７に開設した開孔内を摺動する複数個のピン４８が固定され、該ピン４８の上端には凹所４９内を上下移動するピストン体５０が固定されている。
【００１５】
そして、エアー供給源（図示せず）に連結する開閉弁５１と前記可動シュート２０及び固定シュート２４に開設した供給孔５２を介して加圧エアーを供給し、前記ピストン体５０を押し上げて凹所４９内を上方に移動させることにより、前記ピン４８を介して前記位置決めレバー４６を上昇させ、前記可動シュート２０及び固定シュート２４に形成した係止部５３に前記プリント基板Ｐの両端部を下方から前記位置決めレバー４６が押圧する構成である。尚、前記凹所４９内に、前記ピストン体５０を下方に付勢するバネ（図示せず）を設けて、加圧エアーの供給停止後に前記ピストン体５０の戻りを円滑にすることができる。
【００１６】
尚、位置決め部５に設けられた図示しない複数の前記バックアップピンがプリント基板Ｐ裏面に当接し、また上昇した位置決めレバー４６の上端部で前記係止部５３に前記プリント基板Ｐの両端部を下方から押圧した状態で、該基板Ｐ上の任意の位置に、部品供給装置より供給された電子部品を装着手段としての吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂ又は１７Ｃ、１７Ｄが上下に移動して、該電子部品を装着するものである。
【００１７】
なお、トランスファを用いて、供給コンベア４上のプリント基板Ｐを前記位置決め部５へ、また位置決め部５上のプリント基板Ｐを排出コンベア６へ載せ換えるようにしてもよいが、本実施形態では供給コンベア４、位置決め部５、排出コンベア６に一対の搬送ベルト５５を設けて、プリント基板Ｐの前後の両端を載置しながら搬送する構成である。
【００１８】
次に、図８において、電子部品装着装置１の各要素はＣＰＵ６０が統括制御しており、制御上のプログラムを格納するＲＯＭ６１及び各種データを格納するＲＡＭ６２がバスライン６３を介して接続されている。また、ＣＰＵ６０には操作画面等を表示するＣＲＴ６４及び該ＣＲＴ６４の表示画面に形成された入力手段としてのタッチパネル６５がインターフェース６６を介して接続されている。タッチパネル６５はＣＲＴ６４の画面上に任意にスイッチを表示する。また、前記駆動モータ２１、３７等がインターフェース６６を介してＣＰＵ６０に接続されている。
【００１９】
５９はインターフェース６６を介して前記ＣＰＵ６０に接続される認識処理部で、前記部品認識カメラ１６により撮像して取込まれた画像の認識処理が前記部品ライブラリデータに基づき該認識処理部５９にて行われ、ＣＰＵ６０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ６０は、部品認識カメラ１６に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理部５９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部５９から受取るものである。
【００２０】
図９に示すような各プリント基板Ｐの種類毎に、Ｘ方向（搬送方向）のサイズやＹ方向のサイズが前記ＲＡＭ６２に格納されている。そして、プリント基板Ｐの機種の選択を、図１０に示すようなＣＲＴ６４の画面上で行うことができる。即ち、ＣＲＴ６４の基板選択画面上で、これから流すプリント基板Ｐの機種を任意のスイッチ部６４Ａを押圧して、次いで決定スイッチ６４Ｂを押圧することに選択することができる。
【００２１】
以上の構成により、以下電子部品の装着動作について説明するが、その前に図１０に示すような画面をＣＲＴ６４に表示し、これから装着運転をするプリント基板Ｐの機種を任意のスイッチ部６４Ａを押圧して、次いで決定スイッチ６４Ｂを押圧することに選択する。そして、基板に関する段取り動作を行うと、ＣＰＵ６０は選択されたプリント基板Ｐの搬送方向と直交するＹ方向における長さを前記ＲＡＭ６２から読み出して駆動モータ２１の運転を制御する。即ち、駆動モータ２１を駆動させ、各プーリ２５、２６、２７、２８、２９、３０及びタイミングベルト３１を介してボールネジ２２を回動させ、固定シュート２４に設けられたナット体３２、３２がガイド２３、２３に案内され、可動シュート２０は固定シュート２４方向に接離可能となり、プリント基板ＰのＹ方向のサイズに合わせて可動シュート２０は移動することとなる。
【００２２】
また、ＣＰＵ６０は選択されたプリント基板Ｐの搬送方向における長さを前記ＲＡＭ６２から読み出して基板搬送方向におけるセンターＣＬを基準として位置規制装置３５の位置決めピン３６を移動するように制御する。即ち、駆動モータ３７が駆動すると、各プーリ４０、４１及びタイミングベルト４２を介してボールネジ３８が回動し、ナット体４３がガイド３９に案内され、ナット体４３に設けられた位置決めピン３６は駆動モータ３７の駆動によりプリント基板Ｐの搬送方向に移動可能となり、具体的には基板搬送方向におけるセンターＣＬを基準としてプリント基板Ｐの搬送方向の長さ（Ｘ方向の長さ）の半分となる距離をＣＰＵ６０は算出し、ＣＰＵ６０は位置決めピン３６がセンターＣＬからその距離だけ離れた位置に移動するように制御する。
【００２３】
このような基板に関する段取り動作終了後に、プリント基板Ｐへの装着動作を行うことができ、以下装着運転動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが上流側装置（図示せず）より受継がれて供給コンベア４上に存在すると、供給コンベア４上のプリント基板Ｐを位置決め部５へ移動させる。
【００２４】
このとき、基板搬送方向におけるセンターＣＬを基準として位置規制装置３５の位置決めピン３６がプリント基板Ｐの搬送方向の長さ（Ｘ方向の長さ）の半分となる距離だけ離れた位置に移動しているので、供給コンベア４上のプリント基板Ｐが位置決め部５へ移動する際に、駆動モータ（図示せず）の駆動により一対の搬送ベルト５５によりプリント基板Ｐは搬送されるが、位置決めピン３６に係止して停止することとなる。
【００２５】
そして、各Ｚクランプ機構４５が作動して、プリント基板Ｐの高さ方向のレベルを一定とする。即ち、エアー供給源（図示せず）より加圧されたエアーが開閉弁５１及び可動シュート２０及び固定シュート２４に開設した供給孔５２を介して供給され、前記エアーにより位置決めレバー４６が上昇して、係止部５３に前記プリント基板Ｐの両端部を下方から押圧してプリント基板Ｐの上下方向の位置決めをすることができると共にプリント基板Ｐを固定することができる。
【００２６】
この場合、基板搬送方向におけるセンターＣＬを基準として、Ｚクランプ機構４５をこのセンターＣＬ上に配設し、またＺクランプ機構４５をこのセンターＣＬの近くに密に遠くに従って疎となるように配設することにより、Ｚクランプ機構４５の数を極力少なく抑えつつ、プリント基板ＰのＸ方向のサイズの大小に関係なく、プリント基板Ｐを安定して高さ方向のレベルを一定とすることができる。複数のＺクランプ機構４５、即ち位置決めレバー４６はセンターＣＬを中心として上流側、下流側に対称に設けることによってプリント基板Ｐを全幅に亘って一層均一に押さえることができ、プリント基板Ｐの高さレベルを安定して一定とすることができる。
【００２７】
また、バックアップテ−ブル（図示せず）の穴にバックアップピンが挿入されており、該テーブルの上昇により、このバックアップピンがプリント基板Ｐの裏面に当接し、該基板Ｐを水平に保持するように押し上げ支持する。また、下側に反りのある基板Ｐに対してもバックアップピンにより反りが押し上げられて基板Ｐは水平に支持される。
【００２８】
そして、位置決め部５に搬送されたプリント基板Ｐ上にＲＡＭ６２に格納された装着データ、即ちプリント基板Ｐ上の装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及びＦＤＲ番号（各部品供給ユニット３の配置番号）等が指定された装着データに従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出すこととなる。
【００２９】
従って、電子部品の部品種に対応したものが装着ヘッド７Ａの吸着ノズル１７Ａであれば、当該吸着ノズル１７Ａが初めに装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、前述したように、Ｙ方向はＹ軸モータ９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８Ａが移動し、Ｘ方向はＸ軸モータ（図示せず）が駆動して装着ヘッド７Ａが移動し、既に所定の供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、上下軸モータ（図示せず）が駆動して前記ノズル１７Ａが下降して電子部品を吸着して取出し、吸着ノズル１７Ｂは次に装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動して電子部品を吸着して取出す。
【００３０】
更に、部品認識カメラ１６上方に吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが移動して、吸着保持された各電子部品を撮像し、部品認識処理部５９で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム８Ａ及び装着ヘッド７Ａを移動させ、吸着ノズル１７Ａ、１７Ｂが部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。
【００３１】
このようにして、次々に電子部品を装着して、全ての電子部品がプリント基板Ｐ上に装着されると、位置決め部５から排出コンベア６にプリント基板Ｐが搬送される。
【００３２】
なお、プリント基板の搬送方向と直角な方向にて該基板を押さえる基板押さえ装置として複数のＹクランプ機構を設けた場合にも、前記搬送方向での基板位置決めと同様に、前記搬送方向における基板位置決め位置を決定すれば、Ｙクランプ機構の作用を安定化することができる。
【００３３】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、プリント基板の高さ方向のレベルを一定とするための複数のＺクランプ機構による作用を安定して行える作業装置における基板位置決め装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】位置決め部の平面図である。
【図３】位置決め部の正面図である。
【図４】位置決め部の背面図である。
【図５】位置決め部の左側面図である。
【図６】位置決め部の右側面図である。
【図７】可動シュートのセンターでの縦断面図である。
【図８】制御ブロック図である。
【図９】プリント基板のサイズデータを示す図である。
【図１０】基板機種選択画面を示す図である。
【符号の説明】
１                  電子部品装着装置
３                  部品供給ユニット
４                  供給コンベア
５                  位置決め部
６                  排出コンベア
７Ａ、Ｂ            装着ヘッド
８Ａ、Ｂ            ビーム
１７Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  吸着ノズル
２０                可動シュート
２４                固定シュート
３５                位置規制装置
３６                位置決めピン
３７                駆動モータ
６０                ＣＰＵ
６２                ＲＡＭ
ＣＬ                センター
【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】
2005026280.tif 000007
【図６】
2005026280.tif 000008
【図７】
2005026280.tif 000009
【図８】
2005026280.tif 000010
【図９】
2005026280.tif 000011
【図１０】
2005026280.tif 000012