(57)【要約】【課題】複数の電子部品実装設備を整列させるアライメント作業を高い位置精度で行うことができる電子部品実装設備用のアライメント治具を提供する。【解決手段】電子部品実装用設備に装着され当該設備において整列方向の基準となる基板搬送コンベアのガイドレールの側面に当接する当接部（ウェブ３ｂ）が設けられた本体部２に、レーザ光を照射する光源を有するレーザ照射部５をレーザ光の光軸ａを整列方向に向けた姿勢で配設し、このレーザ照射部５を整列方向と直交する水平な回転軸ｂ廻りに回転させてレーザ光を垂直面内で旋回させる構成とする。これにより床面にマーキングされたライン基準線との位置ずれを視認により高精度で確認することができ、複数の電子部品実装設備を整列させるアライメント作業を、累積誤差を排除して高い位置精度で行うことができる。【選択図】図１
2013168532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品実装ラインを構成する複数の電子部品実装用設備を所定のライン基準線に沿って直列に整列させるために用いられる電子部品実装設備用のアライメント治具であって、
前記電子部品実装用設備に装着され、当該電子部品実装用設備において整列方向の基準となる整列方向基準部に当接する当接部が設けられた本体部と、
レーザ光を照射する光源を有し前記レーザ光の光軸を前記整列方向に向けた姿勢で前記本体部に配設されたレーザ照射部と、
前記レーザ照射部を前記整列方向と直交する水平な回転軸廻りに回転させることにより前記レーザ光を垂直面内で旋回させるレーザ旋回機構とを備えたことを特徴とする電子部品実装設備用のアライメント治具。
【請求項２】
前記整列方向基準部は前記電子部品実装用設備の基板搬送コンベアに設けられたガイドレールであり、前記本体部の当接部を前記ガイドレールの側面に当接させることにより、前記光軸を前記整列方向に一致させることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装設備用のアライメント治具。
【請求項３】
前記本体部は長手方向を前記ガイドレールに沿わせて装着され、前記レーザ照射部は、前記本体部の長手方向の一端側に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装設備用のアライメント治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装ラインを構成する複数の電子部品実装用設備を直列に整列させるために用いられる電子部品実装設備用のアライメント治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインは、スクリーン印刷装置、電子部品搭載装置、検査装置などの複数の電子部品実装用設備を連結して一連の生産ラインとすることにより構成される（例えば特許文献１参照）。このような電子部品実装ラインでは、各電子部品実装用設備が備えた基板搬送機構を直列に連結して一連の基板搬送ラインが構成される。このような複数の基板搬送機構よりなる基板搬送ラインにおいて、円滑な基板搬送動作を実現するためには、各基板搬送機構を構成する搬送コンベアを直線的に高精度で整列させる必要がある。このように複数の設備を整列させるいわゆるアライメント作業は、従来より作業エリアの床面に予めマーキングされた設備基準線に重錘などを用いて手作業で設備を位置合わせすることにより行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年電子部品実装ラインの構成は、設備の汎用性、面積生産性の観点から、基板搬送方向の寸法が小さい薄型設備を多数基連結する方式が広く用いられるようになっている。ところがこのような構成の電子部品実装ラインにおけるアライメント作業に上述の従来方法を適用すると、次のような不都合が生じる。すなわち、設備から重錘を下げて手作業で位置合わせする従来の方法では、最初に設置される一基目の設備の位置合わせ時にわずかの位置誤差が存在すると、その位置誤差を延長した方向に次の設備が連結される。このため薄型設備を多数基連結する構成では位置誤差は設備数に比例して累積し、この累積誤差が許容値を超えると、やむなくアライメント作業のやり直しを強いられることとなっていた。
【０００５】
そこで本発明は、複数の電子部品実装設備を整列させるアライメント作業を高い位置精度で行うことができる電子部品実装設備用のアライメント治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品実装設備用のアライメント治具は、電子部品実装ラインを構成する複数の電子部品実装用設備を所定のライン基準線に沿って直列に整列させるために用いられる電子部品実装設備用のアライメント治具であって、前記電子部品実装用設備に装着され、当該電子部品実装用設備において整列方向の基準となる整列方向基準部に当接する当接部が設けられた本体部と、レーザ光を照射する光源を有し前記レーザ光の光軸を前記整列方向に向けた姿勢で前記本体部に配設されたレーザ照射部と、前記レーザ照射部を前記整列方向と直交する水平な回転軸廻りに回転させることにより前記レーザ光を垂直面内で旋回させるレーザ旋回機構とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電子部品実装用設備に装着され当該電子部品実装用設備において整列方向の基準となる整列方向基準部に当接する当接部が設けられた本体部に、レーザ光を照射する光源を有するレーザ照射部をレーザ光の光軸を整列方向に向けた姿勢で配設し、このレーザ照射部を整列方向と直交する水平な回転軸廻りに回転させてレーザ光を垂直面内で旋回させる構成とすることにより、複数の電子部品実装設備を整列させるアライメント作業を、累積誤差を排除して高い位置精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具の構成を示す全体斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具の構造説明図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具の側断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具の電子部品実装設備への装着状態を示す部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具の電子部品実装設備への装着状態を示す平面図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具によるアライメント作業の工程説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具によるアライメント作業の工程説明図
【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具によるアライメント作業の工程説明図
【図９】本発明の一実施の形態の電子部品実装設備用のアライメント治具によるアライメント作業の工程説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、殿試部品実装設備用のアライメント治具１の全体構成を説明する。アライメント治具１は、電子部品実装ラインを構成する複数の電子部品実装用設備（以下、単に「設備」と略記する。）を、所定のライン基準線に沿って直列に整列させるために用いられるものである。アライメント治具１は、フランジ３ａとウェブ３ｂを有する断面が逆Ｌ字形状の細長部材である２本のガイド部材３を、複数の連結部材４によってＸ方向に対して平行に連結した構成の本体部２を主体としている。Ｘ方向は、アライメント治具１を整列対象の設備に装着した状態における基板搬送方向、すなわち整列方向に相当し、使用状態においては本体部２は長手方向を設備の基板搬送コンベア１０（図９参照）のガイドレール（図５に示すガイドレール１０Ａ、１０Ｂ参照）に沿わせて装着される。
【００１０】
本体部２の長手方向の一端側（図１において左側）には、レーザ照射部５が回転部材６を介して配設されており、本体部２の他端側には、バランス用の重り８が固設されている。重り８は、アライメント治具１を設備の基板搬送コンベア１０にレーザ照射部５を突出させて片持ち状態で装着した状態において（図６参照）、アライメント治具１における重量分布をバランスさせて装着状態を安定させる機能を有している。
【００１１】
レーザ照射部５はレーザ照射孔５ａからレーザ光を光軸ａ方向に照射するレーザ光源を有しており、光軸ａを整列方向に向けた姿勢で本体部２に装着されている。したがって、アライメント治具１を整列対象の設備に装着した状態で光軸ａを作業床にマーキングされたライン基準線Ｌ（図９参照）に合わせることにより、設備の整列状態を確認することができる。またレーザ照射部５は水準器５ｂを内蔵しており、光軸ａを水平に正しく調整することが可能となっている。レーザ照射部５は側面に表示部５ｃおよび操作部（図示省略）を備えており、操作部を操作することにより、表示部５ｃ上にはレーザ光の調整など各種の操作に必要なデータが表示される。
【００１２】
次に、図２，図３を参照して、アライメント治具１の各部の詳細構造を説明する。なお図３は、図２（ｂ）におけるＡ−Ａ断面を示している。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザ照射部５は回転部材６の上面の中央に、整列方向であるＸ方向に光軸ａを一致させて固定されている。このとき、ウェブ３ｂの側面３ｃと光軸ａとが正しく平行となるように、ガイド部材３およびレーザ照射部５の位置調整が行われる。
【００１３】
回転部材６から整列方向と直交する両方向（Ｙ方向）に突設された軸支ピン６ａは、ウェブ３ｂに設けられたピン孔によって軸支されており、レーザ照射部５は回転部材６とともに軸支ピン６ａの回転軸ｂ廻りに回転自在となっている。回転部材６のＸ側面の一方側において軸支ピン６ａから隔てられた位置には、連結軸７ａを介してつまみ７が結合されている。図２（ｃ）に示すように連結軸７ａは、ウェブ３ｂに軸支ピン６ａを中心とする４分円弧形状に形成されたガイド溝３ｄを挿通しており、ウェブ３ｂの外側からつまみ７を操作することが可能となっている。
【００１４】
すなわち、つまみ７を把持してガイド溝３ｄに沿って連結軸７ａを移動させることにより、回転部材６がレーザ照射部５とともに軸支ピン６ａ廻りに回転する。つまみ７は位置固定用のねじ部（図示省略）を備えており、ねじ部を緩めることにより連結軸７ａはガイド溝３ｄに沿って移動可能となり、ねじ部を締め込むことによって連結軸７ａはガイド溝３ｄの任意位置において固定され、レーザ照射部５の回転方向の位置が固定される。
【００１５】
図３（ａ）に示すように、連結軸７ａがガイド溝３ｄの下端部に位置する状態では、回転部材６はレーザ照射部５とともに水平姿勢となり、これにより光軸ａは水平方向に指向される。またつまみ７を操作して、図３（ｂ）に示すように、連結軸７ａをガイド溝３ｄの上端部に移動させることにより、回転部材６はレーザ照射部５とともに垂直姿勢となり、これにより光軸ａは旋回して垂直下方に指向される。したがって、レーザ照射部５が固定された回転部材６、回転部材６から突設されウェブ３ｂに軸支された軸支ピン６ａ、ウェブ３ｂに設けられたガイド溝３ｄを挿通する連結軸７ａを操作するつまみ７は、レーザ照射部５を整列方向と直交する水平な回転軸ｂ廻りに回転させることにより、レーザ光を垂直面内で旋回させるレーザ旋回機構を構成する。
【００１６】
次に、図４，図５を参照して、アライメント治具１を整列対象の設備に装着する装着方法および装着時の基準方向について説明する。図４（ａ）、図５（ａ）は、整列対象の設備の基板搬送コンベア１０に、アライメント治具１を載置した状態を示している。ガイドレール１０Ａ、１０Ｂは、基板搬送コンベア１０において作業対象の基板をガイドする機能を有しており、複数の設備をライン基準線Ｌに沿って整列させるアライメント作業において整列方向の基準となる。
【００１７】
本実施の形態では、ガイドレール１０Ａ、１０Ｂを整列方向の基準となる整列方向基準部として用いており、ガイドレール１０Ａ、１０Ｂの側面１０ｂに、本体部２を構成するガイド部材３に設けられた当接部としての側面３ｃを当接させることにより、光軸ａを整列方向に一致させるようにしている。すなわち本体部２には、電子部品実装用設備に装着され、当該電子部品実装用設備において整列方向の基準となる整列方向基準部に当接する当接部が設けられている。なお、ここでは平面である側面３ｃを当接部として用いているが、基準方向が規定されるような構成であれば、平面の替わりに複数の点を当接させる構成の当接部を用いてもよく、さらにウェブ３ｂの側面３ｃの替わりに、フランジ３ａの側面を当接部として用いてもよい。
【００１８】
図４（ａ）、図５（ａ）に示す状態では、本体部２を構成するガイド部材３のフランジ３ａの下面３ｅが、ガイドレール１０Ａ、１０Ｂの上面１０ａに当接し、これによりアライメント治具１の上下位置が保持される。この状態では、図５（ａ）に示すように、レーザ照射部５から照射されるレーザ光の光軸ａは整列方向基準部であるガイドレール１０Ａ、１０Ｂの側面１０ｂによって規定される基準線ｄと平行になっておらず、正しい装着状態にはない。
【００１９】
図４（ｂ）、図５（ｂ）は、アライメント治具１がガイドレール１０Ａ、１０Ｂに正しく装着された状態を示している。すなわち、設備の基板搬送コンベア１０に設けられたレール幅寄せ機構（図示省略）によって、一方側のガイドレール１０Ａを内側方向（矢印ｃ）に移動させ、ガイドレール１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの側面１０ｂを、ガイド部材３の側面３ｃに当接させる。これにより、アライメント治具１はガイドレール１０Ａ、１０Ｂに正しく装着され、光軸ａの方向が基板搬送方向、すなわち整列方向の基準線ｄと平行に合わされるとともに、光軸ａが回転軸ｂ廻りに垂直面内で旋回する旋回面のＹ方向の位置が、予め規定された基準位置（例えば装置中心線）に一致する。
【００２０】
次に図６，図７，図８，図９を参照して、アライメント治具１を用いて行われるアライメント作業の実行例について説明する。ここでは、図９に示すように、電子部品実装ライン１２を構成する複数の設備９を、ライン基準線Ｌに沿って直列に整列させる。まず図６に示すように、１台目の設備９を、作業床１１の床面１１ａ上に予めマーキングされたライン基準線Ｌおよびマシン位置を目標として、Ｘ方向、Ｙ方向に位置合わせする。このとき、当該設備９の基板搬送コンベア１０のガイドレール１０Ａ、１０Ｂの一端側（隣接装置側）には、前述構成のアライメント治具１が、レーザ照射部５を突出させた片持ち状態で装着されている。そしてレーザ照射部５に備えられた水準器５ｂの機能により基板搬送コンベア１０の高さおよび水平度を計測し、その計測結果に基づいてアジャストボルト９ｂによって基台９ａの高さ調整を行うことにより、１台目の設備９が位置合わせされる。
【００２１】
次に設備９のライン基準線Ｌに対するＹ方向の位置合わせ結果を精密測定する。すなわち図７に示すように、アライメント治具１においてつまみ７（図１，図４参照）を操作して、レーザ照射部５を下向きに回転させ（矢印ｅ）、光軸ａを垂直下向きに旋回させてレーザ光を照射する。そして光軸ａが指向する照射点Ｐ１（図９参照）の位置を計測し、正しくライン基準線Ｌ上に位置しているか否かを確認する。ここで照射点Ｐ１がライン基準線ＬからＹ方向に位置ずれしている場合には、位置ずれ量に応じて設備９の位置調整を行う。
【００２２】
この後、設備９の整列方向についての振れの有無を確認する。すなわち、図８に示すように、アライメント治具１においてつまみ７を操作して、レーザ照射部５を上方向に徐々に回転させ（矢印ｆ）、光軸ａを上向きに旋回させながらレーザ光の照射を継続する。そして１台目の設備９から離隔した位置にて、光軸ａが指向する照射点Ｐ２（図９参照）の位置を計測し、正しくライン基準線Ｌ上に位置しているか否かを確認する。ここで照射点Ｐ２がライン基準線ＬからＹ方向に位置ずれしている場合には、位置ずれ量に応じて再度設備９の位置の微調整を行う。なお図７，図８に示す作業は、１台目の設備９についてのみ行うようにしてもよく、また順次連結される設備９について適宜選択して行うようにしてもよい。
【００２３】
このようにして、位置合わせ対象の設備９から離隔した位置にてライン基準線Ｌに対する位置精度を確認することにより、隣接して順次連結される複数の設備９を整列させるアライメント作業において、重錘などを用いて手作業によって位置合わせする従来方法で生じていた不具合を有効に解決することが可能となる。すなわち従来方法では、最初に設置される一台目の設備の位置合わせ時にわずかの位置誤差が存在すると、その位置誤差を延長した方向に次の設備が連結される結果、ライン基準線との位置誤差が累積する。
【００２４】
これに対し、本実施の形態に示すアライメント治具１においては、設備９に装着され当該設備９において整列方向の基準となるガイドレール１０Ａ，１０Ｂに当接する側面３ｃが設けられたガイド部材３を有する本体部２に、レーザ光を照射する光源を有するレーザ照射部５を光軸ａを整列方向に向けた姿勢で配設し、このレーザ照射部５を整列方向と直交する水平な回転軸ｂ廻りに回転させてレーザ光を垂直面内で旋回させる構成を用いている。これによりライン基準線Ｌとの位置ずれを視認により高精度で確認することができ、従来方法の手作業において不可避的に生じる位置誤差を確実に排除することが可能となっている。これにより、複数の設備９を整列させるアライメント作業を、累積誤差を排除して高い位置精度で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の電子部品実装設備用のアライメント治具は、複数の電子部品実装設備を整列させるアライメント作業を高い位置精度で行うことができるという効果を有し、複数の電子部品実装用設備を連結して構成された電子部品実装システムにおいて有用である。
【符号の説明】
【００２６】
１  アライメント治具
２  本体部
３  ガイド部材
３ａ  フランジ
３ｂ  ウェブ
３ｃ  側面
４  連結部材
５  レーザ照射部
５ａ  レーザ照射孔
６  回転部材
６ａ  軸支ピン
７  つまみ
８  重り
９  設備
１０  基板搬送コンベア
１０Ａ，１０Ｂ  ガイドレール
１１  作業床
１２  電子部品実装ライン
【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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