(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板実装機に基板を搬入し、前記基板実装機から前記基板を搬出するための基板搬入搬出装置であって、
前記基板実装機内で前記基板を保持する実装機内基板保持手段と、
前記実装機内基板保持手段に隣接して前記基板実装機の外側に配置され基板入出移動軸線に沿って前記実装機内基板保持手段に搬入される前記基板を保持する搬入基板保持手段と、
前記実装機内基板保持手段に隣接して前記基板実装機の外側に配置され基板入出移動軸線に沿って前記実装機内基板保持手段から搬出される前記基板を保持する搬出基板保持手段と、
前記基板を基板入出移動軸線に沿って互いに反する2方向に押すことが可能であって、基板の移動方向最大寸法以上に移動方向に離間した2本のアームと、
前記2本のアームを基板入出移動軸線に沿って移動させると共に回動させるようにスプライン結合された回動可能なガイドレールと、
前記ガイドレールを回動することによって前記基板を押す位置(下降位置)と押さない位置(上昇位置)に移動するよう構成された前記2本のアーム先端にL字状に形成された爪と、
前記2本のアームをスプライン結合された前記ガイドレールに沿って移動せしめられるようにした移動手段と、
前記2本のアームの移動と前記爪の位置を制御する制御手段と、を具備し、
前記搬入基板保持手段上の前記基板を、前記2本のアーム先端の前記爪の移動方向の反対側の内側の面により押して、前記実装機内基板保持手段上に移載し、
前記基板実装機内での実装作業終了後、前記実装機内基板保持手段上の前記基板を、前記2本のアーム先端の前記爪の移動方向の側の外側の面により押して、前記搬出基板保持手段上に移載するとともに、
前記実装機内基板保持手段が前記搬入基板保持手段と前記搬出基板保持手段の間の基板入出移動軸線上に配設され、前記基板は前記2本のアーム先端の前記爪により前記実装機内基板保持手段上を移動可能にされ、前記実装機内基板保持手段が実装機内を移動可能にされていて、基板搬入時には搬入待機位置に位置せしめられ、基板搬出時は搬入待機位置に位置せしめられるようにしたことを特徴とする基板搬入搬出装置。
【請求項２】
さらに基板の移動方向の寸法を測定する基板寸法測定手段を備え、前記基板寸法測定手段により測定された前記基板の移動方向の寸法に基づいて前記2本のアームの移動を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板搬入搬出装置。
【請求項３】
前記2本のアームの一方を固定アームに他方が可動アームにし、前記搬入基板保持手段に前記基板を載置した状態において前記可動アームを前記固定アームと共働して基板を挟持するまで移動し、前記可動アームの移動量から前記基板の移動方向の寸法を測定することを特徴とする請求項２に記載の基板搬入搬出装置。
【請求項４】
前記2本のアーム先端の前記爪が基板を挟持して、前記基板を前記実装機内基板保持手段上の予め定めた所定位置に保持することを特徴とする請求項３に記載の基板搬入搬出装置。
【請求項５】
前記搬入基板保持手段が前記搬出基板保持手段を兼ねていて、同じ場所で基板の搬入と搬出がおこなわれ、搬入方向と搬出方向が逆であることを特徴とする請求項１に記載の基板搬入搬出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板実装機に基板を搬入し、基板実装機から基板を搬出する基板搬入搬出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に各種の部品を取り付ける作業は基板実装機においておこなわれるが、これは、実装機の実装ヘッドを固定し基板の方を基板実装機内の実装機内基板保持手段に載置して実装ヘッドの方へ移動しておこなう場合と、基板を基板実装機内の実装機内基板保持手段で所定位置に保持しておいて実装ヘッドの方を移動しておこなう場合とがあるが、いずれにせよ実装作業をおこなう前に実装機内基板保持手段に基板を搬入することと、実装作業をおこなった後に実装機基板保持手段から基板を搬出することが必要である。
【０００３】
搬入も搬出も、基板を押して移動しておこなわれることが多いが、これには大別して、２通りの場合がある。一方は、搬入と搬出の方向が同じ場合であって、例えば、搬入を右から左への移動でおこない、搬出も右から左への移動でおこなうものである。他方は、搬入と搬出の方向が異なる場合であって、例えば、搬入を右から左への移動でおこない、搬出を左から右への移動で搬入前の位置へ戻す場合である。
従来の基板搬入、搬出装置においては、上記の一方のみをおこなうようにされている、例えば、特開昭５５−１６２２９８号公報に記載の装置は搬入と搬出の方向が異なる場合にのみ対応するようにされていて、搬入と搬出の方向が同じ場合には対応できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題に鑑み、搬入と搬出の方向が同じ場合にも、異なる場合にも容易に対応できる適応性の広い基板搬入搬出装置を提供することを目的とする。また、基板の移動方向寸法の変更に容易に対応できる基板搬入搬出装置を提供することも本発明の目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
基板実装機に基板を搬入し、前記基板実装機から前記基板を搬出するための基板搬入搬出装置であって、前記基板実装機内で前記基板を保持する実装機内基板保持手段と、前記実装機内基板保持手段に隣接して前記基板実装機の外側に配置され基板入出移動軸線に沿って前記実装機内基板保持手段に搬入される前記基板を保持する搬入基板保持手段と、前記実装機内基板保持手段に隣接して前記基板実装機の外側に配置され基板入出移動軸線に沿って前記実装機内基板保持手段から搬出される前記基板を保持する搬出基板保持手段と、前記基板を基板入出移動軸線に沿って互いに反する2方向に押すことが可能であって、基板の移動方向最大寸法以上に移動方向に離間した2本のアームと、前記2本のアームを基板入出移動軸線に沿って移動させると共に回動させるようにスプライン結合された回動可能なガイドレールと、前記ガイドレールを回動することによって前記基板を押す位置(下降位置)と押さない位置(上昇位置)に移動するよう構成された前記2本のアーム先端にL字状に形成された爪と、前記2本のアームをスプライン結合された前記ガイドレールに沿って移動せしめられるようにした移動手段と、前記2本のアームの移動と前記爪の位置を制御する制御手段と、を具備し、前記搬入基板保持手段上の前記基板を、前記2本のアーム先端の前記爪の移動方向の反対側の内側の面により押して、前記実装機内基板保持手段上に移載し、前記基板実装機内での実装作業終了後、前記実装機内基板保持手段上の前記基板を、前記2本のアーム先端の前記爪の移動方向の側の外側の面により押して、前記搬出基板保持手段上に移載するとともに、前記実装機内基板保持手段が前記搬入基板保持手段と前記搬出基板保持手段の間の基板入出移動軸線上に配設され、前記基板は前記2本のアーム先端の前記爪により前記実装機内基板保持手段上を移動可能にされ、前記実装機内基板保持手段が実装機内を移動可能にされていて、基板搬入時には搬入待機位置に位置せしめられ、基板搬出時は搬入待機位置に位置せしめられるようにしたことを特徴とする基板搬入搬出装置を提供するものである。
【０００６】
さらに、基板の移動方向の寸法を測定する基板寸法測定手段を備え、前記基板寸法測定手段により測定された基板の移動方向の寸法に基づいて前記プッシャ装置のアームの移動開始位置、移動量、を決定するようにした前記基板搬入搬出装置が提供される。この様に構成された基板搬入搬出装置では基板寸法測定手段により基板の移動方向の寸法を測定をおこない、測定された基板の移動方向の寸法に基づいてプッシャ装置のアームの移動が制御される。
【０００７】
さらに、プッシャ装置のアームの一方を固定アームに他方が可動アームにし、搬入基板保持手段に基板を載置した状態において可動アームを固定アームと共働して基板を挟持するまで移動し、可動アームの移動量から基板の移動方向の寸法を測定するようにした基板搬入搬出装置が提供される。この様に構成された基板搬入搬出装置では、プッシャ装置のアームの一方が固定アームにされ、他方が可動アームにされ、搬入基板保持手段に基板を載置した状態において可動アームを固定アームと共働して基板を挟持するまで移動して、その時の可動アームの移動量から基板の移動方向の寸法が測定され、測定された基板の移動方向の寸法に基づいてプッシャ装置のアームの移動が制御される。
【０００９】
さらに、プッシャ装置のアームの一方が固定アームに他方が可動アームにされ、プッシャ装置が基板を挟持して、基板を実装機内基板保持手段上の予め定めた所定位置に保持するようにした基板搬入搬出装置が提供される。この様に構成された基板搬入搬出装置では、実装機内基板保持手段が搬入基板保持手段と搬出基板保持手段の間の基板入出移動軸線上に配設され、基板はプッシャ装置により実装機内基板保持手段上の移動と保持がおこなわれる。
【００１１】
さらに、搬入基板保持手段が搬出基板保持手段を兼ねていて、同じ場所で基板の搬入と搬出がおこなわれ、搬入方向と搬出方向が逆であることを特徴とする基板搬入搬出装置が提供される。この様に構成された基板搬入搬出装置では、基板は搬入基板保持手段から実装機内基板保持手段に移載され、実装作業終了後、搬入時とは逆方向の動きで実装機内基板保持手段から搬入基板保持手段に移載される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の基板搬入搬出装置の第１の実施の形態の全体の構成を概略的に示す平面図である。
図１において、１０は基板に部品を取り付ける基板実装装置の一部を成すＸＹテーブルであって、互いに直交するＸ軸レール１１とＹ軸レール１２を有している。以下、Ｘ軸レールが延伸している方向をＸ方向、Ｙ軸レールが延伸している方向をＹ方向と定義する。
【００１３】
Ｘ軸レール１１はＸＹテーブルフレーム１３に固定されていて、Ｙ軸レール１２はＸ軸レール１１上を摺動するＸ軸スライダ１４に固定され、Ｙ軸レール１２上をＹ軸スライダ１５が摺動し、Ｙ軸スライダ１５にテーブル内基板ホルダ１６が取り付けられている。なお、各スライダの駆動は、例えば、ボールネジまたはベルトをモータで駆動する等の公知の適切な方法でおこなわれる。
なお、ＸＹテーブル１０の上方には基板に各種部品を取り付けるための実装ヘッドが固定配置されているが図示省略してある。
【００１４】
テーブル内基板ホルダ１６は平行な一対のＬ型断面のレール１７ａ、１７ｂを有する。レール１７ａはＹ軸スライダ１５に固定されていて動かすことができないがレール１７ｂはレール１７ａと平行を保ちながら基板の寸法に合わせて手動で位置を調整することができるようにされている。
【００１５】
１８は基板ストッパであって、基板１００を搬入基板ホルダ２０からテーブル内基板ホルダ１６に移載したときに移載動作の完了信号を発する。なお、この基板ストッパ１８は昇降可能にされていて基板１００の移載の前に基板１００が当接する高さまで上昇され、移載の完了後はテーブル内基板ホルダ１６の移動を妨害しないように下方に降下せしめられる。
【００１６】
１９は基板係止具であって、基板ストッパ１８を利用して基板１００がテーブル内基板ホルダ１６の所定の位置に移載された後に、基板１００のテーブル内基板ホルダ１６に対する位置がずれない様にするためのものであって、基板１００に予め設けられている穴１０１に嵌合することができるピン１９ａを昇降させるものである。この、基板係止具１９はテーブル内基板ホルダ１６に取り付けられていて、基板１００のテーブル内基板ホルダ１６の所定の位置への移載が完了したことが上記のストッパ１８の信号により確認されると上昇し、後述するようにして、テーブル内基板ホルダ１６が搬出待機位置に到着すると下降する。
【００１７】
搬入基板ホルダ２０はテーブル内基板ホルダ１６と同様な平行な一対のＬ型断面のレール２１ａ、２１ｂを有する。レール２１ａはフレーム２２に固定されていて動かすことができないがレール２１ｂはレール２１ａと平行を保ちながら基板の寸法に合わせて位置を調整することができる。
そして、搬入待機位置にある時のテーブル内基板ホルダ１６のレール１７ａは搬入基板ホルダ２０のレール２１ａと同じ直線上にあり、搬入待機位置にある時のテーブル内基板ホルダ１６のレール１７ｂは搬入基板ホルダ２０のレール２１ｂと同じ直線上にあるように調整される。２３は基板載置センサであって基板が搬入基板ホルダ２０上の所定の位置に載置されたことを検出する。
【００１８】
３０は搬出基板ホルダであって、搬出基板ホルダ３０は搬入基板ホルダ２０のレール２１ａ、２１ｂにそれぞれ平行な一対のＬ型断面のレール３１ａ、３１ｂを有する。レール３１ａはフレーム３２に固定されていて動かすことができないがレール３１ｂはレール３１ａと平行を保ちながら基板の寸法に合わせて位置を調整することができる。
したがって、搬出待機位置にある時のテーブル内基板ホルダ１６のレール１７ａは搬出基板ホルダ３０のレール３１ａと同じ直線上にあり、搬出待機位置にある時のテーブル内基板ホルダ１６のレール１７ｂは搬出基板ホルダ３０のレール３１ｂと同じ直線上にある。
３３は搬入基板ホルダ２０に設けられている基板載置センサ２３と同じ構造を有する基板載置センサであって基板が搬出基板ホルダ３０上の所定の位置に載置されたことを検出する。
【００１９】
４０はプッシャ装置であって、プッシャ装置４０はＸ方向に延伸するガイドレール４１に移動自在なプッシャスライダ４２が取り付けられ、プッシャスライダ４２にプッシャアーム４３が取り付けられて成る。プッシャアーム４３は基部アーム４４と基部アーム４４から延伸する第１アーム４５と第２アーム４６から成る。
【００２０】
図２はプッシャ装置４０を軸方向から見た図であって、第１アーム４５と第２アーム４６はそれぞれ爪４７と４８を有し、プッシャスライダ４２は  ガイドレール４１にスプライン結合され、ガイドレール４１を回動することによって、爪４７と４８が基板を押す位置（下降位置）と、押さない位置（上昇位置）を選択することができる。
ガイドレール４１の回動はガイドレール４１に固定されたガイドレール４１把持部材４９をロッド４９ｂを介してエアアクチュエータ４９ａで上下させておこなう。
【００２１】
図１にもどって、５０で示されているのは、プッシャ装置４０の制御と、ＸＹテーブル１０の制御を総合的におこなう電子制御装置（以下ＥＣＵという）である。互いに接続された入力インターフェイス５１、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５２、ＲＡＭ５３、ＲＯＭ５４、出力インターフェイス５５を有するデジタルコンピュータである。ＥＣＵ５０の入力インターフェイス５１には、例えば、ストッパ１８、基板載置センサ２３、３３等からの信号が入力され、出力インターフェイス５５からは、ＸＹテーブル１０、プッシャスライダ４２、ストッパ１８、基板係止具１９、レール回動装置４９等へ制御信号が送られる。
【００２２】
図３の（Ａ）はストッパ１８の構造を示す側面図であって、図３の（Ａ）において、１８ａはシリンダであって、シリンダ１８ａ内に空気圧により上下するピストン（図示せず）が配され、ピストンにロッド１８ｂが取り付けられ、ロッド１８ｂの先端部にレバー１８ｃが支点１８ｇを中心に回動できるように装着されている。基板１００の押し込み動作が始まる前にレバー１８ｃはロッド１８ｂを介してピストンにより上昇せしめられ２点鎖線で示す状態に位置せしめられる。そこに、図中、右側より基板１００がプッシャアーム４３により押されてくるとレバー１８ｃは破線で示すような状態になる。そうすると、図３の（Ｂ）に示すようにレバー１８ｃの下側先端部が光電管式のセンサ１８ｄの発光部１８ｅと受光部１８ｆの間に入り、発光部１８ｅから出た光が受光部１８ｆに達するのを阻止する。この変化を捉えることにより基板１００が所定の位置に達したことを検出するのである。
【００２３】
図４は基板係止具１９の一例の構造を示す図であって、ソレノイド式のものであって、ソレノイド１９ｓに通電すると突出するピン１９ａが組み込んで形成されていて、基板１００が上記のストッパ１８により所定の位置に移動された事が確認されると、ソレノイド１９ｓに通電されてピン１９ａが突出して基板１００に予め設けられている位置決め穴１０１に嵌合し、基板１００がテーブル内基板ホルダ１６上でずれるのを防止する。
【００２４】
図５は搬入基板ホルダ２０に付設され、基板１００が搬入基板ホルダ２０上に載置されると信号を発する基板載置センサ２３の構造を示す図である。この基板載置センサ２３は一対の発光部２３ａと受光部２３ｂから成る光電管式センサであって、基板１００が搬入基板ホルダ２０上の所定の位置に載置されると発光部２３ａから出た光が受光部２３ａに達するのを阻止する。この変化を捉えることにより基板１００が所定の位置に達したことを検出するのである。搬出基板ホルダ３０に配設されるセンサ３３も全く同じである。
【００２５】
そして、この実施の形態においては、基板１００は図６に示すフローチャートにしたがって自動的に、搬入基板ホルダ２０上（位置Ａ）から搬入待機位置にあるテーブル内基板ホルダ１６上（位置Ｂ）へ移載され、３ヶ所での実装作業のためのＸＹテーブル１０上での移動（位置Ｃ、Ｄ、Ｅ）を経た後、搬出待機位置に達し（位置Ｆ）、そこから搬出基板ホルダ３０上（位置Ｇ）へ移載される。
図１においては、位置Ａ、Ｆにおける基板１００のみ実線で示され、他の位置では２点鎖線で示されている。
【００２６】
また、基板１００の位置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対応するテーブル内基板ホルダ１６が位置Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５で示され、またイニシャル位置がＴ０で示されているが、その内、搬入待機位置Ｔ１と搬出待機位置Ｔ５のみ実線で示され、他は２点鎖線で示されている。そして、搬入待機位置Ｔ１以外ではＹ軸スライダ１５は省略されている。
【００２７】
さらに、プッシャスライダ４２がプッシャアーム４３と共に、イニシャル位置であるＰ０、基板１００を位置Ａから位置Ｂに押す前の位置であるＰ１、基板１００を搬入基板ホルダ２０上の位置Ａから搬入待機位置Ｔ１にあるテーブル内基板ホルダ１６上の位置Ｂに押し終わった後の位置であるＰ２、基板１００を位置Ｆから位置Ｇに押す前の位置であるＰ３、基板１００を搬出待機位置Ｔ５にあるテーブル上基板ホルダ１６上の位置Ｆから搬出基板ホルダ３０上の位置Ｇに押し終わった後の位置であるＰ４で示されているが、その内、位置Ｐ１、Ｐ３のみ実線で示され、他は２点鎖線で示されている。
【００２８】
ここで、この第１の実施の形態においては、以下の項目は基板１００の寸法に基づき予め手動でセットされる。
（Ｍ１）テーブル内基板ホルダ１６の第２レール１７ｂの第１レール１７ａに対する距離。
そして、以下の項目が制御装置にプログラム入力される。
（Ｓ１）基板１００のＸ方向寸法、Ｙ方向寸法。
（Ｓ２）基板１００に各部品を実装する実装ヘッドの実装機上の配置位置。
（Ｓ３）基板１００上の各部品を実装する実装位置。
【００２９】
以上のような設定を終了した後に制御が開始される。先ず、ステップ６００でイニシャライズをおこなう。このイニシャライズによりテーブル内基板ホルダ１６と、プッシャスライダ４２はイニシャル位置に位置せしめられる。各イニシャル位置は、適切な位置に設定することができるが、この実施の形態の場合にはテーブル内基板ホルダ１６のイニシャル位置は図１でＴ０で示されている位置とされ、プッシャスライダ４２のイニシャル位置はＰ０で示される位置とされる。そして、ストッパ１８、位置決め部材１９は下降位置に位置せしめられ、プッシャアーム４３は上昇位置に位置せしめられる。
【００３０】
ステップ６０１では、基板１００を搬入基板ホルダ上の予め定めた位置に載置されたかどうかを確認する。ここで基板１００の搬入基板ホルダ２０上への載置は手動または前工程の装置によりおこなわれ、その載置の完了の判定は、基板載置センサ２３のからの信号によりおこなわれる。
そして、ステップ６０２では、プッシャスライダ４２をイニシャル位置Ｐ０から位置Ｐ１に移動せしめ、またテーブル内基板ホルダ１６をイニシャル位置Ｔ０から搬入待機位置である位置Ｔ１に移動せしめる。
Ｐ１位置は基板１００を第１アーム４５と第２アーム４６で挟むことができ、基板１００の図中右辺が第１アーム４５に略接するような位置であり、プログラム入力値に基づきＥＣＵ５Ｏが計算する。なお、ステップ６０１と６０２はどちらが先でもよい。
【００３１】
そして、ステップ６０３で、プッシャアーム４３の下降と、ストッパ１８の上昇をおこない、ステップ６０４において、プッシャスライダ４２を位置Ｐ２まで移動せしめる。その結果、基板１００はプッシャスライダ４２に取り付けられたプッシャアーム４３の内の移動方向と反対側の第１アーム４５によって押されて、搬入待機位置Ｔ１にあるテーブル内基板ホルダ１６上の所定の位置Ｂに移動される。Ｐ２の位置はプログラム入力された値に基づきＥＣＵ５０が計算する。
【００３２】
ステップ６０５では基板１００が所定位置に到達したかどうかをストッパ１８からの信号で確認し、到達が確認されたらステップ６０６に進んで基板係止具１９のピン１９ａを上昇せしめて基板１００がテーブル内基板ホルダ１６上でずれない様にする。続いて、ステップ６０７において、レール回動装置４９でガイドレール４１を回動させてプッシャ装置４０のプッシャアーム４３を上昇せしめる。
【００３３】
次いで、ステップ６０８では、基板１００が予め定めた第１の実装作業位置Ｃにくるようにテーブル内基板ホルダ１６を位置Ｔ２に移動せしめるが、この例の場合では、位置Ｔ２は搬入待機位置Ｔ１に対してＸ軸方向位置は変わらないのでＹ軸スライダ１４の作動のみで実施する。この時のＹ方向の移動距離は、制御装置が計算する。また、ステップ６０８では、プッシャスライダ４２の搬出待機位置Ｐ３への移動もおこなう。
そしてステップ６０９で第１の実装作業をおこない、ステップ６１０で第１の実装作業の終了を確認する。
【００３４】
ステップ６１０で第１の実装作業の終了が確認されるとステップ６１１に進み基板１００が予め定めた第２の実装作業位置Ｄにくるようにテーブル内基板ホルダ１６を位置Ｔ３に移動せしめるが、この例の場合では、位置Ｔ３は第１の実装作業をおこなった位置Ｔ２に対してＹ軸方向位置は変わらないのでＸ軸スライダ１４の作動のみで実施する。そしてステップ６１２で第２の実装作業をおこない、ステップ６１３で第２の実装作業の終了を確認する。
【００３５】
ステップ６１３で第２の実装作業の終了が確認されるとステップ６１４に進み基板１００が予め定めた第３の実装作業位置Ｅにくるようにテーブル内基板ホルダ１６を位置Ｔ４に移動せしめるが、この例の場合では、位置Ｔ４は第２の実装作業をおこなった位置Ｔ３に対してＹ軸方向位置は変わらないのでＸ軸スライダ１４の作動のみで実施する。そしてステップ６１５で第２の実装作業をおこない、ステップ６１６で第３の実装作業の終了を確認する。
【００３６】
ステップ６１６で第３の実装作業の終了が確認されるとステップ６１７に進みテーブル内基板ホルダ１６を搬出待機位置Ｔ５に移動せしめるが、この例の場合では、搬出待機位置Ｔ５は第３の実装作業をおこなった位置Ｔ４に対してＸ軸方向位置は変わらないのでＹ軸スライダ１５の作動のみで実施する。
【００３７】
次に、ステップ６１８で搬出待機位置Ｔ５に到着したテーブル内基板ホルダ１６内の基板係止具１９のピン１９ａを下降せしめ基板１００を移動可能状態にする、一方、前述のステップ６０８で既に搬出待機位置Ｐ３に到着していたプッシャスライダ４２に取り付けられているプッシャアーム４３を下降せしめる。
そしてステップ６１９でプッシャスライダ４２を動かしてプッシャアーム４３の第２アーム４６の外側の面で基板１００を押して、搬出基板ホルダ３０上に移載する。ステップ６２０で基板１００が搬出基板ホルダ３０上の所定の位置Ｇにあることを基板載置センサ３３で確認してステップ６２１でアームを上昇して終了する。
なお、同じ実装作業を連続して繰り返すときには、２順目以降はステップ６００のイニシャライズを省略することもできる。
【００３８】
以上のようにして、基板１００は、搬入基板ホルダ２０上の位置Ａ、搬入待機位置Ｔ１にあるテーブル内基板ホルダ１６に載置された状態での位置Ｂ、テーブル内基板ホルダ１６に載置された状態での第１の作業位置Ｃ、第２の作業位置Ｄ、第３の作業位置Ｅ、搬出待機位置Ｔ５にあるテーブル内基板ホルダ１６に載置された状態での位置Ｆを経て搬出基板ホルダ２０上の位置Ｇに移動せしめられる。作業位置Ｃ、Ｄ、Ｅは、例として示しただけであり、作業機械の位置に応じてＸＹテーブル内の任意の位置に設定することができる。
なお、実際の位置制御は前述したプログラム入力された（Ｓ１）、（Ｓ２）、（Ｓ３）の値に基づきＥＣＵ５０が計算をおこなった値にもとづいておこなわれる。
【００３９】
そして、テーブル内基板ホルダ１６が搬入待機位置Ｔ１を出て搬出待機位置５Ｔ５に到着するまでの間は基板係止具１９のピン１９ａが上昇していて基板１００はテーブル内基板ホルダ１６上でずれないようにされており、各実装作業を確実におこなうことができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態では基板１００のＸ方向の寸法を自動測定するようにされている。但し、この自動測定は搬入されてくる基板１００のすべてについて実施されるのではなく同じ寸法で、同じ作業をおこなうあるロットの最初の１個について実施される。というのは、実際の製造においては、同じ寸法の物を連続して製造する方が効率が良いからである。
しかし、異なる寸法のものをランダムに搬入する場合でも毎回自動測定をおこなうことにより対処できるのがこの第２の実施の形態の利点でもある。
【００４１】
図９は、Ｘ方向の寸法の自動測定をおこなうための第２の実施の形態におけるプッシャの可動部の構造と作動を説明する図であって、第１の実施の形態と異なり４６ａで示される第２アームは基部アーム４４上を移動できるようにされている。この移動は、この第２の実施の形態では、駆動モータ４６ｍでおこなわれるが、他の適切な方法でもよい。
【００４２】
測定前（例えば、イニシャライズ時に）に第２アーム４６ａは第１アーム４５ａ上の予め定めた原点位置に位置せしめられ、その状態で、プッシャスライダ４２が図１のＰ１位置に移動され、基板１００の両側に第１アーム４５と第２アーム４６ａが下降される。図９の（Ａ）はこの状態を示している。次に、第２アーム４６ａは第１アーム４５ａに向かって移動せしめられる。そして、第２アーム４６ａは基板１００が第１アーム４５ａに押しつけられると停止する。図９の（Ｂ）はこの状態を示している。そして、第２アーム４６ａの移動距離は適切な手段、この実施の形態の場合は第２アーム４６ａの駆動モータ４６ｍの回転量の検出で測定するようにされている。
【００４３】
ここで、第１アーム４５ａの左端と第２アーム４６ａが原点位置にある時の第２アーム４６ａの右端の間の距離をＬo とし、第２アーム４６ａが基板１００が第１アーム４５ａに押しつけて停止するまでの移動距離をＬｄとすると、基板１００のＸ方向の長さＬｘは以下の式（１）で求められる。
Ｌｘ＝Ｌo −Ｌｄ…（１）
なお、基板１００のＸ方向の寸法は以下のようにしてもとめることもできる。
それは、搬入基板ホルダ２０の上にある時の固定アーム４５の内面の位置とストッパ１８が基板１００を停止せしめた時に基板１００と当接する部分の間の距離Ｘａを予めもとめその値からプッシャスライダ４２のＰ１からＰ２への移動量ＸＰｓを減算する下記の式（２）による方法である。
Ｌｘ＝Ｘａ−ＸＰｓ…（２）
【００４４】
以下、第２の実施の形態における制御について説明するが、この第２の実施の形態では上記のように基板１００のＸ方向の寸法を自動測定するので、制御の開始に先立って基板１００のＸ方向の寸法を入力する必要がなくなる。なお、ストッパ１８は動かす必要はなく、基板係止具１９もストッパ１８に近接して設置し、基板１００の穴１０１を基板１００のＸ方向の寸法に係わらずストッパ１８に当接する辺から同じ距離に設けておけば動かす必要はない。
【００４５】
図１０は上記のように基板１００の寸法の測定をおこなう場合のルーチンのフローチャートの第１の実施の形態と異なる部分を示す図であって、第１の実施の形態のフローチャートにおけるステップ６０３の次に、プログラム選択後の１枚目の基板であるかどうかを判定するためのステップ６０３ａを追加し、さらにステップ６０３ａで肯定判定された場合に寸法測定をおこなうステップ６０３ｂが追加されている。その他の部分は第１の実施の形態と同じである。
【００４６】
ここで、ステップ６０３ａでおこなわれるサブルーチンの内容について説明する。このステップ６０３ａでは、前述した式（１）を計算してその結果を入力することの他に、搬入時のプッシャスライダ４２の位置Ｐ２、搬出待機時のプッシャスライダ４２の位置Ｐ３を計算して入力しプログラム選択後の１枚目の基板の制御のステップ６０４以降の作業に備える。
【００４７】
プッシャスライダ４２の位置Ｐ２の計算について説明する。
プッシャスライダ４２が位置Ｐ２にある時、基板１００を押しているプッシャアーム４５の内側の面の位置が、搬入待機位置Ｔ１にあるテーブル内基板ホルダ１６の所定位置にある基板１００の右端辺にあるということである。この右端辺の位置は次のようにしてもとめることができる。
【００４８】
先ず、基板係止具１９はテーブル内基板ホルダ１６上で固定された位置にあるので、予め定めた搬入待機位置における基板係止具１９の位置は予め知ることができる。基板係止具１９のピン１９ａの位置と基板１００の左端辺の位置の間の距離は前述のように一定にされているので、基板１００の左端辺の位置をもとめることができる。基板１００の左端辺の位置が求まればそこから基板１００のＸ方向の寸法を減算すれば、基板１００の右端辺の位置が求まる。
この様にして求めた基板１００の右端辺の位置からプッシャアーム４５の内側の面とプッシャスライダ４２の基準点との差を減算すれば、Ｐ２の位置が求まる。
【００４９】
すなわち、搬入待機位置における基板係止具１９のピン１９ａのある基準位置、例えば、プッシャスライダ４２の原点位置に対する位置をＸＰｉ、ピン１９ａと基板１００の左端辺の距離をＬｐ、プッシャアーム４５の内側の面とプッシャスライダ４２の基準点との差をＬａとすれば、下記の式（３）で表すことができる。
Ｐ２＝ＸＰｉ＋Ｌｐ−Ｌｘ＋Ｌａ…（３）
第１の実施の形態に比べて基板１００のＸ方向の寸法が小さい場合はより搬出側に寄った位置となり、大きい場合はより搬入側に寄った位置となる。図１１は式（２）を説明する図である。
【００５０】
Ｐ３は基板１００を押しているプッシャアーム４６ａの外側の位置が搬出待機位置にある時のテーブル内基板ホルダ１６に載置された基板１００の左端辺の位置から式（１）で計算したＬｘおよび所定の隙間を減算した位置にくるような位置である。ここで、プッシャアーム４６ａは可動であるので基準位置に固定しなければならないのでＬｘの計算終了後に原点位置に戻しておく。
【００５１】
また、テーブル内基板ホルダ１６に載置された基板１００の左端辺の位置はＰ２をもとめるのと同様な考え方によって以下の式（４）によりもとめることができる。
Ｐ３＝ＸＰｏ＋Ｌｐ−Ｌｘ＋Ｌａ…（４）
ＸＰｏは、搬出待機位置における基板係止具１９のピン１９ａのある基準位置、例えば、プッシャスライダ４２の原点位置に対する位置である。
第１の実施の形態に比べて基板１００のＸ方向の寸法が小さい場合はより搬出側に寄った位置となり、大きい場合はより搬入側に寄った位置となる。
【００５２】
図１２が以上をまとめたステップ６０３ｂのサブルーチンのフローチャートであって、ステップ１２０１で式（１）または（２）の計算をおこない、ステップ１２０２でプッシャアーム４３の上昇をおこない、ステップ１２０３で式（３）の計算をおこない、ステップ１２０４で式（４）の計算をおこなう。
【００５３】
次に、第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態に対して、基板１００の搬入と搬出を同じ場所でおこない、搬入と搬出の方向を互いに反対方向にしたものである。
図１３が第３の実施の形態の構成を示す図であって、図１に示した第１の実施の形態の構成に対して、搬出基板保持テーブル３０が除去されているのが大きな特徴である、これは搬入基板保持テーブル２０が搬出基板保持テーブル３０を兼ねているからである。図１３において６０で示されているのはストッカであって、内部には上下方向に等間隔で並べられた棚を有し、この棚全体が棚の間隔と同じストロークずつ上方、及び下方に移動できるようにされている。
【００５４】
先ず、各棚に実装作業をおこなうべき基板１００が配置される。予め定めた順番にしたがって、例えば、最上段の棚の基板１００がストッカ６０に付設されたストッカプッシャ６１により搬入基板ホルダ２０の所定の位置まで押し出される。
その後は第１の実施の形態と同じ手順を経て、第３の実装作業の終了まで行われる。その後はテーブル内基板ホルダ１６を搬入待機位置（Ｔ１）に戻す。なお、プッシャスライダ４２は、テーブル内基板ホルダ１６が搬入待機位置（Ｔ１）に戻るまでに位置Ｐ３’に到達せしめられている。この位置は、搬入待機位置（Ｔ１）に戻ったテーブル内基板ホルダ１６上の基板１００をプッシャアーム４３の第１アーム４５の外側（図中右側）の面で直ぐに押すことができる位置である。そして、プッシャスライダ４２を図中右方に位置Ｐ４’まで移動せしめ基板１００を搬入基板ホルダ２０上を通過してストッカ６０の元の棚の中に押し込んで終了する。すると、棚が１段上昇して、次の基板１００の作業が開始される。
【００５５】
ストッカ６０から搬入基板ホルダ２０への移載はストッカ６０の方の制御装置でおこなわれ、その後の制御について考えると、この第３の実施の形態における制御は、第１の実施の形態におけるフローチャートのステップ６１６までは同じである。そこで、その後のフローのみを図１４に示す。
ステップ６１７’では、テーブル内基板ホルダ１６を搬出待機のために搬入待機位置（Ｔ１）に移動せしめる、この例の場合では、搬入待機位置Ｔ１は第３の実装作業をおこなった位置Ｔ４に対してＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置の両方が異なるのでＸ軸スライダ１４、Ｙ軸スライダ１５の両方を作動して実施する。
【００５６】
次に、ステップ６１８’で搬入待機位置に到着したテーブル内基板ホルダ１６内の基板係止具１９を下降せしめ基板１００を移動可能状態にする。一方、図示は省略するが第１の実施の形態のフローチャートのステップ６０８に相当するステップ６０８’において、プッシャスライダ４２はＰ３’に移動しているので、プッシャアーム４３を下降せしめる。
そしてステップ６１９’でプッシャスライダ４２をＰ４’に移動せしめ、ステップ６２０’でプッシャアーム４３を上昇して終了する。
【００５７】
以上、本発明の３つの実施の形態について説明したが、搬入方向と搬出方向が同じ第１の実施の形態の制御プログラムを小変更することで搬入方向と搬出方向が異なる第３の実施の形態の制御をおこなうことができることがあきらかである。
また、第１の実施の形態で説明した、実装作業位置や、その数も勿論場合に応じて変更することことが可能であり、第２の実施の形態で説明したような基板寸法の測定方法をＹ方向の寸法の測定に適用することも可能であり、また、第３の実施の形態で説明したストッカ６０を第１、２の実施の形態における基板１００の搬入基板ホルダ１６への初期載置に利用することも可能である。
【００５８】
なお、図１５に本発明の基板搬入搬出装置を組み込んだ基板実装機の斜視図を示すが、図１、１３の概略図に示されたものと細部は異なるし、また、搬入基板ホルダ２０、搬出基板ホルダ３０はレールのみしか示されていないし、ストッパ１８、基板係止具１９、基板移載センサ２２、３２も省略されている。また、プッシャ装置４０については、スライダ４２に直接アーム４５、４６が取り付けられており、レール回動装置４９も省略されている。そして、スライダ４２はプーリ４２ｂ、４２ｃの間に張られたワイヤ４２ｄに連結部材４２ｅを介して取り付けられプーリ４２ｂをモータ４２ａで駆動することによりガイドレール４１上を移動せしめられる。図１６はその部分を横から見た図である。
【００５９】
以上は、基板実装機がＸＹテーブルを有し、基板１００を位置が固定された実装機械の所へ移動させて実装作業をする場合について説明してきたが本発明は逆の場合、すなわち、基板実装機内に搬入された基板１００を実装作業のために動かさない場合にも適用できる。
図１７がその場合の装置全体の概略図であって、１０’は基板実装ロボットを示しており、基板実装ロボット１０’はフレーム１３’上にＸ方向に伸びる固定されたＸ方向レール１１’を有し、Ｘ方向レール１１’にＹ方向に伸びるＹ方向アーム１２’がＸ方向移動自在に装着されている。そして、Ｙ方向アーム１２’に部品実装ヘッド１２ａ’がＹ方向移動自在に装着されている。したがって部品実装ヘッド１２ａ’はＸ、Ｙの両方向に移動することができる。
【００６０】
一方、１７ａ’、１７ｂ’は、第１の実施の形態におけるテーブル内基板ホルダ１６のレール１７ａ、１７ｂに相当するレールであるが、搬入基板ホルダ２０と搬出基板ホルダ３０の間の略全巾にわたって延伸しておりレール１７ａはフレーム１３’に固定されており、レール１７ｂ’もＸ方向の位置は変わらない。なお、図１７では１７ａ’、１７ｂ’と２１ａ、２１ｂの間、１７ａ’、１７ｂ’と３１ａ、３１ｂの間に隙間が設けられているがこの隙間をなくし、３者を一体にすることも可能である。
【００６１】
一方、プッシャアーム４３は第２の実施の形態で用いられるタイプ、すなわち、第１アーム４５は固定であるが第２アーム４６ａは駆動モータ４６ｍにより移動可能な可動式のアームとされている。そして、基板１００が搬入基板ホルダ２０上にあるときに第２アーム４６ａを動かして基板１００は図９の（Ｂ）に示すように第１アーム４５と第２アーム４６ａで挟持された状態にされる。
その後、搬入基板ホルダ２０上に載置されている基板１００はスライダ４２を位置Ｐ１からＰ２”まで動かすことにより、第１アーム４５と第２アーム４６ａで挟持されたまま位置Ａから一気に作業位置Ｂ”まで移動される。
【００６２】
基板１００が作業位置Ｂ”に到着すると、基板実装ロボット１０’の部品実装ヘッド１２ａが所定の位置に移動してきて実装作業をおこなう。この作業の間スライダ４２はＰ２”に停止して基板１００を作業位置（Ｂ”）に保持している。
実装作業が終了すると、アーム４３を上昇し、可動アーム４６ａを左端位置まで戻し、その後、スライダ４２を位置Ｐ２”からＰ３”に移動する。そして、スライダ４２を位置Ｐ４”まで動かし、プッシャアーム４３の第２アーム４６で基板１００を位置Ｇまで押し出す。
【００６３】
この第４の実施の形態に、第２の実施の形態のような寸法の測定を組み合わせることや、第３の実施の形態のように搬入基板ホルダと搬出基板ホルダを同一にして移動方向を逆転させるようにすることも勿論可能である。
また、部品実装ヘッド１２ａの様なＹ方向のみ移動可能な部品実装ヘッドがＸ方向に複数台配置されているような場合でも、プッシャスライダ４２をそれらの位置に合わせて移動、停止を繰り返すことにより、基板１００をそれぞれの部品実装ヘッドの実装作業位置に合わせることが可能である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、搬入と搬出の方向が同じ場合にも異なる場合にも容易に対応でき、複数台の基板実装機を直列に配置した場合に、隣接する実装機との間で基板搬送の方向合わせを装置の改修等を要することなく簡単におこなうことができ生産計画の変更およびそれに伴なう生産ラインの変更に低コストで対処することを可能とし結果的に基板生産コストを低減することができる。さらに、基板寸法測定手段を備えることで、寸法が異なる基板への対応に手間がかからず、いろいろに異なる寸法の基板を生産する際に生産時間が短縮され基板生産コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の構造を概略的に示す図である。
【図２】プッシャを側方から見た図である。
【図３】ストッパを説明する図であって、
（Ａ）ストッパの側面図である。
（Ｂ）図３の（Ａ）のIIIB-IIIB 線に沿って見た図である。
【図４】基板係止具の構造を示す図である。
【図５】基板載置センサの構造を示す図である。
【図６】第１の実施の形態の制御のフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態の制御のフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態の制御のフローチャートである。
【図９】第２の実施の形態における基板寸法測定部の構造と作動を説明する図であり、（Ａ）は可動の第２アーム４６ａが原点位置にある状態を示しており、
（Ｂ）は可動の第２アーム４６ａが基板を固定の第１アーム位置に押しつけている状態を示している。
【図１０】第２の実施の形態の制御のフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態におけるＰ２位置の計算を説明する図である。
【図１２】基板寸法を測定するサブルーチン（図１０のステップ６０３ｂ）のフローチャートである。
【図１３】第３の実施の形態の構造を概略的に示す図である。
【図１４】第３の実施の形態の制御のフローチャートである。
【図１５】本発明を組み込んだ基板実装機の全体の例を示す斜視図である。
【図１６】図１５の例におけるプッシャの移動装置を側面から見た図である。
【図１７】第４の実施の形態の構造を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１０…ＸＹテーブル
１４…Ｘ軸スライダ
１５…Ｙ軸スライダ
１６…テーブル内基板ホルダ
１７ａ、１７ｂ、１７ａ’、１７ｂ’…レール
１８…ストッパ
１９…基板係止具
２０…搬入基板ホルダ
２１ａ、２１ｂ…レール
２３…基板載置センサ
３０…搬出基板ホルダ
３１ａ、３１ｂ…レール
３３…基板載置センサ
４０…プッシャ装置
４１…ガイドレール
４２…プッシャスライダ
４３…プッシャアーム
４４…基部アーム
４５…第１アーム
４６…第２アーム（固定）
４６ａ…第２アーム（可動）
４６ｍ…駆動モータ
５０…ＥＣＵ
１００…基板
【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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