(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を複数の支持体により支持する部材支持装置であって、
磁石の磁力により、前記複数の支持体を支持方向に平行な双方向に摺動可能に保持する保持体と、
前記保持体を前記支持方向に移動させることにより、前記複数の支持体それぞれの端部を前記部材に当接させる駆動手段と、
前記駆動手段により、前記複数の支持体それぞれの端部が前記部材に当接し、前記部材の支持される面の凹凸に従った位置にある状態で、前記複数の支持体の位置を固定することで、前記複数の支持体の前記支持方向に平行な双方向への移動を制限する固定手段と、
前記複数の支持体それぞれの一部と接する電気粘性流体に所定の電圧を印加することで前記複数の支持体それぞれの一部と前記電気粘性流体との間の摩擦抵抗を生じさせる電圧印加手段とを備え、
前記固定手段は、前記電気粘性流体を有し、前記摩擦抵抗により前記複数の支持体の位置を固定し、
前記駆動手段は、前記保持体を前記支持方向に移動させることで前記複数の支持体を同時に移動させ、前記複数の支持体それぞれの端部が前記部材に当接した状態で、前記保持体の移動を停止し、
前記複数の支持体のそれぞれは、自身の端部が前記部材に当接し、前記保持体が前記支持方向に移動している間は、前記保持体に対して前記支持方向と反対方向に摺動しながら前記保持体に保持され、
前記固定手段は、前記駆動手段により前記部材に当接された前記複数の支持体が前記保持体に対して静止している状態で、前記複数の支持体それぞれの前記保持体に対する位置を固定し、
さらに、前記保持体と前記駆動手段を介して連結された基台を備え、
前記駆動手段は、前記保持体を前記基台から遠ざける方向に移動させることで、前記複数の支持体それぞれの端部を前記部材に当接させ、
前記固定手段は、前記基台に設けられており、前記複数の支持体それぞれの前記保持体から前記基台側に突出した部分に前記支持方向と平行ではない方向の力を与えることにより前記複数の支持体の位置を固定し、
さらに、
前記部材の大きさに関する情報を取得する取得手段と、
取得された前記部材の大きさに関する情報に基づき、複数の支持体の中から、前記部材の支持される面と対向する位置に設けられた複数の支持体を選択する選択手段とを備え、
前記固定手段はさらに、前記駆動手段による前記保持体の移動の前に、前記選択手段により選択されなかった１以上の支持体の位置を固定し、
前記駆動手段は、前記固定手段により位置を固定された１以上の支持体を前記保持体に対して摺動させながら、前記選択手段により選択された複数の支持体を前記支持方向に移動させる
部材支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部材支持装置を備え、前記部材である基板に部品を実装する部品実装機であって、
前記固定手段により前記複数の支持体の位置が固定された状態で、前記基板を挟んで前記複数の支持体とは反対側から前記基板に部品を実装する実装手段を備える
部品実装機。
【請求項３】
請求項１に記載の部材支持装置を備え、前記部材である基板に導電性ペーストを印刷する印刷機であって、
前記固定手段により前記複数の支持体の位置が固定された状態で、前記基板を挟んで前
記複数の支持体とは反対側から前記基板に前記導電性ペーストを印刷する印刷手段を備える
印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業製品を構成する部材に部品の実装等の作業を行う際に部材を支持する部材支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器等の工業製品の製造工程には、工業製品を構成するプリント基板（以下、単に「基板」という。）等の部材に部品の実装や液剤の塗布等を行う工程が数多く含まれている。また、このような部材は、これら作業が行われる際に支持される面に凹凸がある場合も多い。
【０００３】
そのため、これらの作業を精度よく確実に行うためには、作業対象の部材を、支持側の凹凸に対応した形態で支持する必要がある。
【０００４】
例えば、部品を基板に実装する部品実装機においては、様々な形状および大きさの基板に精度よく確実に部品を実装することが求められている。
【０００５】
また、部品実装の対象となる基板は、平面形状および大きさがそれぞれ異なるだけではなく、部品を実装する面の裏面に既に部品が実装されている場合がある。このような場合、単なる平面で基板を下から支持することができない。
【０００６】
そのため、このように基板の支持される面、つまり裏面に部品が実装されていることなどにより、裏面の凹凸形状の異なる各種基板に対応して基板を安定的に支持するための方法および装置に関する技術も開示されている。
【０００７】
以下、図面を参照しながら、裏面の凹凸形状の異なる各種基板に対応して基板を支持するための従来の技術について説明する。
【０００８】
図３８は、従来の第１の基板支持装置の概要を示す図である。
【０００９】
図３８に示す基板支持装置は、搬送レール２５により搬送されてくる基板２０を直接支持するサポートピン３０と、サポートピン３０を上下に駆動させるアクチュエータ３１とを備えている。サポートピン３０およびアクチュエータ３１が設置された台は上下駆動部３２により上下に駆動される。
【００１０】
また、サポートピンデータ３４ａが記憶された記憶装置３４を備えている。サポートピンデータ３４ａとは、基板２０の形状や基板２０の裏面の部品２０ａの有無に応じて上昇させるべきサポートピン３０を特定する情報である。
【００１１】
アクチュエータ切替コントローラ３３は、サポートピンデータ３４ａに基づく指示をアクチュエータ３１に与えることで、基板２０の直下かつ上方に部品２０ａが存在しない位置のサポートピン３０のみを一定の高さまで上昇させることができる。
【００１２】
図３８において、“１”が付されたアクチュエータ３１はオンの状態であり、“０”が付されたアクチュエータ３１はオフの状態であることを示している。
【００１３】
つまり、従来の第１の基板支持装置は、図３８に示すように、真上に部品２０ａが存在しないアクチュエータ３１のみをオンにし、そのアクチュエータ３１上のサポートピン３０を上昇させる構成になっている。
【００１４】
これにより、基板の裏面に部品が実装されている場合であっても、当該基板を支持することができる。
【００１５】
また、ばねの弾性を利用して基板を支持する装置についての技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１６】
図３９は、従来の第２の基板支持装置の概要を示す図である。
【００１７】
図３９に示す基板支持装置は、基板２０を支持するピストン４０と、ピストン４０に上方向の付勢力を与えるばね４１と、ピストン４０の移動に対するダンパーの役目を果たす粘性流体４３が充填されたシリンダ４２とを備えている。
【００１８】
また、これらピストン４０等は、基板２０を支持する際、図３９の右図に示すように、上下駆動部４４により上に上昇される。これにより、部品２０ａに当接する右側のピストン４０はばね４１が縮むことにより沈み込み、部品２０ａを介して基板２０を支持する。また、部品２０ａが存在しない部分に位置する左側のピストン４０は、基板２０に直接当接し支持することになる。
【００１９】
このように、３０に示す基板支持装置は、ばね４１の弾性を利用し、基板の裏面に部品が実装されている場合であっても、その部品の下から基板を支持することができる。
【００２０】
また、電圧の印加によって粘性をミリ秒単位で可逆的に変化させられる流体である電気粘性流体を利用して基板を支持する装置についての技術も開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００２１】
図４０は、従来の第３の基板支持装置の概要を示す図である。
【００２２】
図４０に示す基板支持装置は、弾性膜５１に覆われた電気粘性流体５２により基板２０を下から支持する装置である。弾性膜５１に覆われた電気粘性流体５２は容器５０に収められている。また、弾性膜５１内には２つの電極が設置され、電源部５４により電気粘性流体５２に電圧が印加される構成になっている。
【００２３】
基板２０に上から部品が実装される際、図４０の右図に示すように、容器５０は上下駆動部５５によって上昇される。また、弾性膜５１が基板２０の裏面の凹凸形状に応じて変形した状態で、電源部５４のスイッチがオンにされ、電気粘性流体５２に所定の電圧が印加される。電気粘性流体５２は所定の電圧が印加されることで、半固体状態に変質する。
【００２４】
これにより、基板の裏面に部品が実装されている場合であっても、その裏面の凹凸形状に応じて基板を支持することができる。
【特許文献１】特許第２７６９３６８号公報
【特許文献２】特開平７−１８３７００号公報
【特許文献３】特開２００３−０６９２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、上記従来の第１の基板支持装置により基板を支持する場合、裏面に実装された部品の大きさおよび位置等により異なる基板の種類ごとに、上昇させるべきサポートピン３０を特定する情報をサポートピンデータ３４ａとして記憶させる必要がある。
【００２６】
つまり、扱う基板の種類が増加するに従い、サポートピンデータ３４ａのサイズも大きくなり、その管理が煩雑になるという問題がある。
【００２７】
また、上昇されるサポートピン３０の移動距離はすべて同じである。そのため、本来は平面状態であるべき基板が、環境等の原因で歪んでいる場合、基板に当接するサポートピン３０のみが、基板を支えることになる。また、基板の裏面に多くの部品が実装されている場合も、少数のサポートピン３０で基板を支持することになる。
【００２８】
これらの場合、基板の安定を損なうだけでなく、接触しているサポートピン３０に大きな負荷がかかるという問題を有している。
【００２９】
さらに、サポートピン３０の磨耗が進んだ場合であっても、上昇されるサポートピン３０の上端の、磨耗による到達位置の低下は補正できないという問題がある。これによっても、基板の安定が損なわれ、また、各サポートピン３０に掛かる負荷に偏りが生じることとなる。
【００３０】
また、上記従来の第２の基板支持装置により基板を支持する場合、ピストン４０が、ばね４１による付勢力で基板を押し続けることになり、基板が変形する可能性がある。そこで、弾性係数の低いばね、つまり、反発力の弱いばねを使用することも考えられるが、この場合、基板の支持力が低下することになる。つまり、基板の上方からの部品実装による力に抗する支持力を基板に与えるという本来の目的を達成し得ない状態になる。
【００３１】
また、図３９に示すように、基板２０の裏面に部品２０ａが実装されている場合、部品２０ａの下に位置する右側のピストン４０のばね４１は、基板と直接接している左側のピストン４０のばね４１よりも縮められることとなる。つまり、右側のピストン４０の方が左側のピストン４０よりも大きな力で基板を押すこととなる。
【００３２】
従って、基板の裏面から上方に向けて働く複数の力の大きさが、大きく異なる場合もある。そのため、基板が歪んでしまうことや、部品の実装中に基板が所定の位置からずれてしまうということも考えられる。
【００３３】
また、基板の裏面に部品が存在しない場合であっても、基板の厚さが厚くなると、基板を押す力が大きくなり、基板が薄くなると、基板を押す力が小さくなることになる。つまり、基板の厚みにより、基板に対する支持力が異なるという問題もある。
【００３４】
また、上記従来の第３の基板支持装置により基板を支持する場合、支持対象の基板の裏面の部品の有無により、電極間のギャップ長が変わることになる。これにより、印加電圧が一定でも電気粘性流体の粘度が変わってしまうこととなる。つまり、基板の裏面の部品の有無により基板を支える力が変わるという問題がある。
【００３５】
また、基板に切り欠き部や裏面に部品が存在することによる凹凸がある場合、図４０に示すように、その外形に合わせて電気粘性流体５２を内包する弾性膜５１が変形する。また、その状態で、電気粘性流体５２に電圧が印加され電気粘性流体５２が半固体化される。
【００３６】
つまり、基板の裏面に実装されている部品に色々な方向から均一ではない力が掛かることになり、例えば、基板の変形や部品の位置ずれ等が発生する可能性がある。
【００３７】
このように、これら上記従来の基板支持装置においては、基板の裏面に部品が実装されている場合など、支持対象の部材の支持側に凹凸がある場合、安定的に支持できない場合が存在する。また、基板に不要な力を与えることにより、基板および基板に実装済みの部品に対して損傷を与える可能性がある。
【００３８】
本発明は、これらの上記従来の課題を考慮し、基板等の部材に対して部品の実装等の作業が行われる際、部材の支持される面の凹凸形状に依存することなく、これら作業を精度よく確実に行わせるための部材支持装置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】
【００３９】
上記目的を達成するために、本発明の部材支持装置は、部材を複数の支持体により支持する部材支持装置であって、磁石の磁力により、前記複数の支持体を支持方向に平行な双方向に摺動可能に保持する保持体と、前記保持体を前記支持方向に移動させることにより、前記複数の支持体それぞれの端部を前記部材に当接させる駆動手段と、前記駆動手段により、前記複数の支持体それぞれの端部が前記部材に当接し、前記部材の支持される面の凹凸に従った位置にある状態で、前記複数の支持体の位置を固定することで、前記複数の支持体の前記支持方向に平行な双方向への移動を制限する固定手段と、前記複数の支持体それぞれの一部と接する電気粘性流体に所定の電圧を印加することで前記複数の支持体それぞれの一部と前記電気粘性流体との間の摩擦抵抗を生じさせる電圧印加手段とを備え、前記固定手段は、前記電気粘性流体を有し、前記摩擦抵抗により前記複数の支持体の位置を固定する。
【００４０】
このように、本発明の部材支持装置は、摺動が可能であるような保持力を有する磁力により保持している保持体を部材の方向に移動させる。さらに、それぞれの支持体の端部が部材の凹凸に沿って当接している状態で固定する。この固定により、支持体は支持方向に平行な双方向への移動を制限される。
【００４１】
例えば、部材の支持される面に凹凸がある場合とない場合、または凹凸形状が異なる場合では、それぞれの支持体が部材を支持するための支持方向の位置は異なることになる。
【００４２】
このような場合であっても、本発明の部材支持装置によれば、支持体が部材に当接したときの支持体の支持方向における位置に関係なく、支持側と反対側から部材に加えられる力に抗して部材を支持することができる。また、弾性体の反発力によって支持する従来の方法とは異なり、部材に不要な力を与えることなく支持することができる。
【００４３】
従って、本発明の部材支持装置によれば、支持対象の部材の大小および形状に関係なく、部材を安定的に正しい姿勢を保つように支持することができる。
【００４４】
また、各支持体の保持に磁石を用いるため、例えば、磁力源として永久磁石を使用する場合、その種類、大きさ、形状、数、および磁力線の向き等を変更することで、支持体に対する保持力の調整が可能である。つまり支持対象の部材の強度および支持体の質量等に応じた、部材の安全な保持に最適な保持力を容易に作り出すことができる。
また、電気粘性流体を利用して支持体の位置を固定する方法を採用することにより、例えば固定手段をコンパクトなものとすることができる。
なお、上記の「電気粘性流体」には、ゲル化された電気粘性流体であるゲル構造電気粘性流体も含まれる。
【００４５】
このように、本発明は、部材の支持される面の凹凸形状に依存することなく、部材に対する作業を精度よくかつ確実に行わせるための部材支持装置を提供することができる。
【００４６】
また、前記駆動手段は、前記保持体を前記支持方向に移動させることで前記複数の支持体を同時に移動させ、前記複数の支持体それぞれの端部が前記部材に当接した状態で、前記保持体の移動を停止し、前記複数の支持体のそれぞれは、自身の端部が前記部材に当接し、前記保持体が前記支持方向に移動している間は、前記保持体に対して前記支持方向と反対方向に摺動しながら前記保持体に保持され、前記固定手段は、前記駆動手段により前記部材に当接された前記複数の支持体が前記保持体に対して静止している状態で、前記複数の支持体それぞれの前記保持体に対する位置を固定するとしてもよい。
【００４７】
このようなタイミングで、それぞれの動作を行うことで、例えば部材をより確実にまたより安全に支持することができる。
【００４８】
また、前記固定手段は、前記保持体に備えられており、前記複数の支持体それぞれの側面に前記支持方向と平行ではない方向の力を与えることにより前記複数の支持体の位置を固定するとしてもよい。
【００４９】
この場合、例えば本発明の部材支持装置の構造を簡素なものとすることができる。
【００５０】
また、前記保持体は、前記複数の支持体が、前記固定手段を備える固定体を貫通した状態で、前記複数の支持体を前記磁力により保持し、前記駆動手段は、前記保持体とともに前記固定体を移動させ、または、前記複数の支持体を前記固定体に対して摺動させながら前記保持体を移動させ、前記固定手段は、前記複数の支持体それぞれの側面に前記支持方向と平行ではない方向の力を与えることにより前記複数の支持体の位置を固定するとしてもよい。
【００５１】
この場合、例えば、複数の固定手段を一括して管理および交換することができる。
【００５２】
また、さらに、前記保持体と前記駆動手段を介して連結された基台を備え、前記駆動手段は、前記保持体を前記基台から遠ざける方向に移動させることで、前記複数の支持体それぞれの端部を前記部材に当接させ、前記固定手段は、前記基台に設けられており、前記複数の支持体それぞれの前記保持体から前記基台側に突出した部分に前記支持方向と平行ではない方向の力を与えることにより前記複数の支持体の位置を固定するとしてもよい。
【００５３】
この場合、例えば、固定手段は支持方向へ移動しないため、移動による振動等の問題が固定手段に発生しない。
【００５４】
また、固定手段が固定体または基台に備えられている場合の部材支持装置は、さらに、前記部材の大きさに関する情報を取得する取得手段と、取得された前記部材の大きさに関する情報に基づき、複数の支持体の中から、前記部材の支持される面と対向する位置に設けられた複数の支持体を選択する選択手段とを備え、前記固定手段はさらに、前記駆動手段による前記保持体の移動の前に、前記選択手段により選択されなかった１以上の支持体の位置を固定し、前記駆動手段は、前記固定手段により位置を固定された１以上の支持体を前記保持体に対して摺動させながら、前記選択手段により選択された複数の支持体を前記支持方向に移動させるとしてもよい。
【００５５】
また、前記部材は、搬送レールにより、前記保持体と対向する位置に搬送されてくるものであり、前記取得手段は、前記部材の大きさに関する情報として、前記搬送レールの幅に関する幅情報を取得するとしてもよい。
【００５６】
このように、部材の支持に不要な支持体を移動させず、支持に必要な支持体のみを支持方向に移動させることができる。これにより、本発明の部材支持装置を、部品実装機等の装置に備えた場合、例えば、当該装置の構成部に支持体が接触することを防ぐことができる。
【００５７】
また、固定手段が固定体または基台に備えられている場合の部材支持装置は、さらに、前記部材の支持される面の強度に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された情報に基づき、複数の支持体の中から、前記部材の支持される面の所定の強度以下の強度である部分と対向する位置に設けられた１以上の支持体を選択する選択手段とを備え、前記固定手段はさらに、前記駆動手段による前記保持体の移動の前に、前記選択手段により選択された１以上の支持体の位置を固定し、前記駆動手段は、前記固定手段により位置を固定された１以上の支持体を前記保持体に対して摺動させながら、前記選択ステップにおいて選択されなかった複数の支持体を前記支持方向に移動させるとしてもよい。
【００５８】
これにより、例えば、強度の低い部品が裏面に実装された基板を支持する際に、当該部品を傷めることがない。
【００５９】
また、さらに、前記固定手段に所定の電圧を印加して前記複数の支持体を帯電させることで、前記固定手段と前記複数の支持体それぞれとの間に互いに引き合う静電気力を発生させる電圧印加手段を備え、前記固定手段は、前記静電気力により前記複数の支持体の位置を固定するとしてもよい。
【００６０】
これにより固定手段に対する電圧印加の有無または印加する電圧の大きさを制御することで、各支持体の固定および固定の解除を自在に制御することができる。
【００６１】
また、前記所定の電圧は直流電圧であり、前記部材支持装置はさらに、前記前記複数の支持体それぞれの位置が固定された後に、前記所定の電圧とは正負が逆である所定の直流電圧、または、所定の交流電圧を前記固定手段に印加して前記複数の支持体の帯電を中和することで、前記複数の支持体それぞれの位置の固定を解除する除電手段を備えるとしてもよい。
【００６２】
これにより、支持体の除電を確実に行うことができる。また、交流電圧を用いて除電する場合、電圧印加期間を厳密に管理する必要がなく実施が容易である。
【００６６】
また、本発明の部品実装方法は、本発明の部材支持装置により支持されている基板に部品を実装する方法として実現される。また、本発明の印刷方法は、本発明の部材支持装置により支持されている基板に導電性ペーストを印刷する方法として実現される。
【００６７】
これら、部品実装方法および印刷方法は、本発明の部材支持装置を採用しているため、作業対象の基板の裏面に部品が実装されている場合など、基板の裏面に凹凸がある場合であっても、基板を安定的に支持することができる。そのため、基板に対して部品の実装または導電性ペーストの印刷を精度よくかつ効率的に行うことができる。
【００６８】
本発明の部品実装方法および印刷方法において、前記基板は、フレキシブル基板またはリジッドフレキ基板であるとしてもよい。
【００６９】
つまり、本発明は、柔軟性のある材料を用いたフレキシブル基板、および、部品を搭載するリジッド部と折り曲げ可能なフレックス部を持つ多層板であるリジッドフレキ基板を支持対象とすることができる。
【００７０】
このような、全部または一部に柔軟性を有する基板を支持する際、不用意に基板に力を与えると基板および基板に実装されている部品に損傷を与え易い。しかしながら、本発明の部材支持装置は、基板に支持体を当接させた後、支持体の移動を制限する。つまり、支持体は基板に付勢力を与えず、かつ、基板対する部品実装等の作業の際に基板に掛けられる力に抗することができる。
【００７１】
また、本発明は、本発明の部材支持装置の特徴的な構成部によって実行される処理ステップを含む部材支持方法として実現することができる。また、本発明の部材支持装置を備える部品実装機および印刷機として実現することができる。
【００７２】
さらに、本発明は、本発明の部材支持方法における特徴的なステップを含むプログラムとして実現したり、そのプログラムが格納されたＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体として実現したり、集積回路として実現することもできる。プログラムは、通信ネットワーク等の伝送媒体を介して流通させることもできる。
【発明の効果】
【００７３】
本発明の部材支持装置によれば、部品の実装や液剤の塗布などの作業の対象となる部材を支持する際、不要な力を与えることなく、安定的に支持することができる。
【００７４】
従って、本発明は、基板等の部材に対して部品の実装等の作業が行われる際、部材の支持される面の凹凸形状に依存することなく、これら作業を精度よく確実に行わせるための部材支持装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００７６】
（実施の形態１）
まず、図１〜図８を用いて、実施の形態１の基板支持装置１の構成を説明する。
【００７７】
図１は、実施の形態１の基板支持装置１の概観を示す概観図である。
【００７８】
図１に示す基板支持装置１は、本発明の部材支持装置の一例であり、部品実装機内に、基板を支持する装置として備えられている。基板支持装置１は、幅が可変である搬送レール２５により搬送されてくる基板２０を下方から支持することができる。
【００７９】
基板支持装置１を備える部品実装機では、基板２０が基板支持装置１により下方から支持されることにより、基板２０の上方から部品を実装することができる。基板２０は、裏面に部品が実装されている場合はその部品も含み、本発明の部材支持装置における部材の一例である。
【００８０】
なお、図１に示すように、基板２０の搬送方向と平行な方向をＸ軸方向とし、昇降軸４と平行な方向、Ｚ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００８１】
つまり、サポートピン３が基板を支持する方向である支持方向は、図１において、Ｚ軸に平行かつ上向きの方向である。
【００８２】
基板支持装置１は、サポートピン３と、昇降軸４と、軸保持体６と、保持部５と、固定部１２と、駆動部７と、基台８とを備える。
【００８３】
サポートピン３は、基板２０を、直接、または、基板２０の裏面に実装されている部品を介して支持する構成部である。
【００８４】
昇降軸４はサポートピン３と接続された棒体である。具体的には、昇降軸４は、磁石に吸着する磁性体で作製されており、例えば鉄製である。また、サポートピン３と昇降軸４とにより、本発明の部材支持装置における支持体が実現される。
【００８５】
軸保持体６は、昇降軸４を支持方向に平行な双方向に摺動可能に保持する構成部である。軸保持体６は駆動部７と連結されており、基台８と所定の距離をおいて平行に設けられている。
【００８６】
また、具体的には、軸保持体６には複数の保持部５が備えられており、それら保持部５が有する磁力により複数の昇降軸４を摺動可能に保持している。保持部５の詳細については、図３〜図５を用いて後述する。
【００８７】
駆動部７は、軸保持体６を昇降させる構成部である。軸保持体６が昇降することで、軸保持体６に保持されている複数の昇降軸４は同時に昇降する。
【００８８】
なお、駆動部７は、本発明の部材支持方法における当接ステップの実行を実現する構成部の一例である。
【００８９】
固定部１２は、昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定する構成部である。具体的には、各サポートピン３が、基板２０の支持される面の凹凸に従った位置にある状態で、昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定する。
【００９０】
これにより、昇降軸４およびサポートピン３の軸保持体６に対する位置が固定される。
【００９１】
なお、上記の「基板２０の支持される面の凹凸」は、基板２０の支持される面、つまり基板２０の裏面とその裏面に装着された部品により形成されている場合がある。また、基板２０自体の裏面の一部または全部がＸＹ平面に平行ではないことにより形成されている場合などもある。
【００９２】
また、本実施の形態において固定部１２はエアシリンダである。固定部１２については、図６および図７を用いて後述する。
【００９３】
各昇降軸４がこのような状態で軸保持体６に対する位置が固定されることにより、基板２０は複数のサポートピン３に安定的に保持される。
【００９４】
なお、本実施の形態において、サポートピン３と昇降軸４とは２０組存在し、また、各組に対応して２０個の固定部１２が存在している。また、２０組のサポートピン３と昇降軸４の一部または全部の組は、基板２０が搬送されてきた場合、基板２０の裏面と対向する位置に設けられている。
【００９５】
なお、本実施の形態における固定部１２および後述する固定部１２ｂ等の固定部のそれぞれは本発明の部材支持装置における固定手段の一例である。これら固定部１２等のそれぞれまたは全体が１つの固定手段として機能する。
【００９６】
基台８は、基板支持装置１の基礎となる台である。基台８は部品実装機に固定されており、部品実装機内での相対的な位置は一定である。
【００９７】
図２は、基板支持装置１をＹ軸方向から見た場合の側面図である。
【００９８】
図２に示すように、基台８と軸保持体６とは平行であり、各昇降軸４は基台８と軸保持体６とに垂直に存在している。
【００９９】
また、固定部１２は、昇降軸４をＸ軸方向に押圧することで昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定することができる。
【０１００】
図３は、保持部５の構成概要を示す図である。
【０１０１】
図３（Ａ）は、保持部５をＹ軸方向から見た場合の断面図であり、図３（Ｂ）は、保持部５をＺ軸方向から見た場合の断面図である。
【０１０２】
なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）および後述する図５において、固定部１２の図示は省略している。
【０１０３】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、保持部５は全体としてドーナツ形状をしており、永久磁石である磁石５ａと樹脂製の磁石カバー５ｂとで構成されている。
【０１０４】
また、磁石５ａによる最大保持力（Ｚ軸に平行な方向に昇降軸４を移動させるために必要な力）をＦ0、昇降軸４とサポートピン３との合計質量をｍ、および重力加速度をｇとした場合、以下の（式１）が成り立つ。
【０１０５】
Ｆ0＞ｍｇ                                                    （式１）
【０１０６】
また、駆動部７による軸保持体６に対する押上げ力（１つの昇降軸４あたり）をＦ1とすると、サポートピン３が基板または部品に当接した場合に、昇降軸４が軸保持体６に対して下向きに摺動する必要があることから、以下の（式２）が成り立つ。
【０１０７】
Ｆ1＞Ｆ0−ｍｇ                                              （式２）
【０１０８】
つまり、（式１）および（式２）が成立するように、磁石５ａの種類、磁石５ａの厚みｔ、磁石カバー５ｂの昇降軸４側の厚みｗ、および昇降軸４とサポートピン３との合計質量ｍ、押上げ力Ｆ1が決定される。
【０１０９】
具体的には、保持部５の最大保持力Ｆ0が、昇降軸４およびサポートピン３が自重で軸保持体６から抜け落ちない程度の大きさになるように、磁石５ａの種類および磁石カバー５ｂの厚みｔ等が決定される。
【０１１０】
また、これら各種の変数の決定に際し、例えば、基板支持装置１の支持対象の基板の種類が考慮される。
【０１１１】
例えば、支持対象の基板が、柔軟性のある材料を用いたフレキシブル基板である場合、押上げ力Ｆ1および合計質量ｍを比較的小さくするとともに、保持部５の最大保持力Ｆ0を小さくするように、磁石５ａの種類、磁石５ａの厚みｔ等が決定される。
【０１１２】
つまり、支持する基板に不要な力を与えないように、理論値、実験値および経験則等から、押上げ力Ｆ1および磁石５ａの種類等が決定される。
【０１１３】
このように、適切に押上げ力Ｆ1および磁石５ａの種類等を決定することで、押上げ力Ｆ1により基板および基板の裏面に実装されている部品を傷めることはない。また、基板を正しい姿勢で正確に支持することが可能である。
【０１１４】
図４は、磁石５ａおよび磁石カバー５ｂの例を示す図である。
【０１１５】
図４（Ａ）に示すように、例えば、上下でＮ極とＳ極に分極している永久磁石が磁石５ａとして採用される。また、図４（Ｂ）に示すように、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並んだ永久磁石を採用してもよい。
【０１１６】
つまり、磁性体である昇降軸４を摺動させかつ保持できるだけの吸引力を発揮できれば、磁石５ａの種類等は特定のものに限定されることはない。
【０１１７】
図４（Ｃ）は、磁石カバー５ｂの切断図である。
【０１１８】
図４（Ｃ）に示すように、磁石カバー５ｂは内周面に開口部５ｃを有していてもよい。これにより、主として開口部５ｃにおいて昇降軸４に対する保持力が発揮される。また、開口部５ｃ以外の内周面においては、昇降軸４と保持部５とのすべりのよさが確保され、かつ、昇降軸４の磁化が抑制される。
【０１１９】
このように構成される保持部５の磁力により、昇降軸４は軸保持体６に摺動可能に保持される。
【０１２０】
図５は、昇降軸４が軸保持体６に対し摺動する様子を表す図である。
【０１２１】
図５に示すように、昇降軸４は、軸保持体６が上昇することにより上昇する。また、端部のサポートピン３が基板２０または部品に当接した状態で軸保持体６が上昇すると、昇降軸４は軸保持体６に対して摺動する。
【０１２２】
その後、全てのサポートピン３が、基板２０または部品に当接した状態で、軸保持体６は停止する。軸保持体６が停止すると、各固定部１２は、それぞれに対応する昇降軸４の位置を固定する。
【０１２３】
図６は、固定部１２が昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定する様子を示す図である。なお、図６および以降の図において空圧源９ａから伸びる点線は空圧の経路を示している。
【０１２４】
図６に示すように、固定部１２には電磁弁９を介し空圧源９ａから空圧が供給される。これにより、固定部１２のプランジャが突出し、昇降軸４の側面を押圧することで軸保持体６に固定する。また、電磁弁９は、固定部１２の排気をすることで、突出したプランジャを初期位置に戻すことができる。これにより、昇降軸４は固定から解除される。
【０１２５】
また、電磁弁９は制御部１ａにより制御されており、制御部１ａは、電磁弁９を制御することで、固定部１２による昇降軸４の固定およびその解除を制御する。
【０１２６】
なお、本実施の形態の基板支持装置１は、図１に示すように複数の固定部１２を備えており、それぞれの固定部１２は、図６に示す構成により制御部１ａの制御の下で動作する。
【０１２７】
図７は、複数の昇降軸４を固定する際の複数の固定部１２の動作を示す模式図である。
【０１２８】
図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、本実施の形態において、固定部１２と電磁弁９とは１対１で対応しており、複数の電磁弁９は１つの制御部１ａに制御される。
【０１２９】
具体的には、図７（Ａ）に示すように、制御部１ａにより各電磁弁９がオフにされた場合、各固定部１２は昇降軸４には関与しない。
【０１３０】
この状態では、各昇降軸４は、保持部５の磁力により軸保持体６に摺動可能に保持されているのみである。つまり、各昇降軸４はＺ軸方向に移動可能である。
【０１３１】
また、図７（Ｂ）に示すように、制御部１ａにより各電磁弁９がオンにされた場合、各固定部１２のプランジャが突出することにより、各昇降軸４の位置が固定される。この状態では、各昇降軸４はＺ軸方向、つまり支持方向の移動が制限される。
【０１３２】
図８は、実施の形態１の基板支持装置１の機能的な構成を示すブロック図である。
【０１３３】
図８に示すように、各固定部１２は、それぞれに接続された電磁弁９を介して制御部１ａに制御される。また、軸保持体６を昇降させる駆動部７も制御部１ａに制御される。
【０１３４】
なお、制御部１ａは、中央演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置、および情報の入出力を行うインターフェース等を有するコンピュータにより実現することができる。
【０１３５】
次に、図９〜図１１を用いて実施の形態１の基板支持装置１の動作について説明する。
【０１３６】
図９は、実施の形態１の基板支持装置１により実行される基板支持方法の流れを示すフロー図である。
【０１３７】
なお、以下の説明において「固定部がオン（オフ）になる」とは、当該固定部に接続された電磁弁９がオンになり、当該固定部が昇降軸４を固定（解除）するように動作することを意味する。
【０１３８】
図９のフロー図に示すように、軸保持体６が全ての昇降軸４を磁力で保持する（Ｓ１）。この状態で軸保持体６が移動する（Ｓ２）。
【０１３９】
具体的には、制御部１ａが駆動部７を作動させ、軸保持体６を基板２０の方向に上昇させる。これにより、全ての昇降軸４およびサポートピン３が上昇する。
【０１４０】
全てのサポートピン３が上昇し、それぞれの上端が基板２０に当接した状態で各固定部１２が各昇降軸４の位置を固定する（Ｓ３）。
【０１４１】
具体的には、全てのサポートピン３の上端が基板２０または部品に当接した状態で、制御部１ａが各電磁弁９をオンにする。これにより、全ての固定部１２がオンになりプランジャが突出し、全ての昇降軸４が軸保持体６に固定される。
【０１４２】
なお、制御部１ａが各電磁弁９をオンにするタイミングは、本実施の形態においては、駆動部７を作動させてから２秒前後である。つまり、この時間の間に、全てのサポートピン３の上端が基板２０または基板２０の裏面に実装されている部品に当接している状態になり、軸保持体６の移動が停止していることを意味する。
【０１４３】
また、全てのサポートピン３の上端が基板２０に当接したか否かについては、軸保持体６の位置または上昇距離により判断してもよい。
【０１４４】
また、制御部１ａが、駆動部７が押し上げ動作を終えたこと、またはすべての昇降軸４の上昇が止まったことを検出して、各固定部１２をオンにしてもよい。
【０１４５】
つまり、全てのサポートピン３の上端が基板または基板の裏面に実装されている部品に当接し、かつ、軸保持体６の移動が停止した状態で、各昇降軸４の位置を固定するのであれば、その固定は、所定の時間の経過を契機として行ってもよく、また、構成要素の状態の変化を契機として行ってもよい。
【０１４６】
その後、当該基板への部品の実装が終了すると、制御部１ａの制御により全ての固定部１２はオフにされ、一旦、軸保持体６は初期位置に戻される。さらに、基板支持装置１上に次の基板２０が搬送されると、軸保持体６の上昇（Ｓ２）および昇降軸４の固定（Ｓ３）が行われる。
【０１４７】
基板支持装置１は、このような動作を行うことで、基板２０のサポートピン３に支持される面の形状がどのような形状であっても、適切に支持することができる。
【０１４８】
なお、順次支持していく基板の裏面の凹凸形状が同一である場合など、各サポートピン３の高さ位置の変更が不要である場合、各固定部１２をオンのまま、つまり、各昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定したまま、例えば基台８ごと昇降することで、複数の基板を順次支持していくこともできる。
【０１４９】
この場合、例えば、制御部１ａが、後続の基板の支持される面の凹凸形状が先行の基板の凹凸形状と異なるか否かよって、各サポートピン３の位置変更が必要か否かを判断すればよい。
【０１５０】
また、支持される面の凹凸形状が同一の基板を連続して支持する場合であっても、支持回数を重ねるごとに各サポートピン３の位置がわずかながらずれていくことも考えられる。そこで、このようなずれを正すために、制御部２ａが、支持した基板の数が所定の数以上であるか否かを判断してもよい。
【０１５１】
制御部１ａは、このような判断結果に基づいて、各固定部１２による昇降軸４の固定およびその解除、ならびに基台８の昇降を制御すればよい。
【０１５２】
図１０は、基板支持装置１が基板を支持している状態を示す図である。図１０（Ａ）は、裏面に部品が実装されていない基板を支持している状態を示す図であり、図１０（Ｂ）は、裏面に部品が実装されている基板を支持している状態を示す図である。
【０１５３】
図１０（Ａ）に示すように、基板支持装置１が、裏面に部品が実装されていない基板２０を支持している場合、複数のサポートピン３の上端は、基板２０の裏面の平面に従った位置にあり、基板２０をＸＹ平面に平行に保つことができる。
【０１５４】
また、図１０（Ｂ）に示すように、基板支持装置１が裏面に部品２０ａが実装されている基板２０を支持している場合であっても、複数のサポートピン３の上端は、基板２０の裏面の凹凸に従った位置にあり、基板２０をＸＹ平面に平行に保つことができる。
【０１５５】
ここで、図１０（Ｂ）に示すように、基板２０の裏面に部品２０ａが実装されている場合、それぞれのサポートピン３が基板２０または部品２０ａに当接するタイミングは同一ではない。そのため、駆動部７は、あるサポートピン３が部品２０ａに当接しても、他のサポートピン３が基板２０または他の部品に当接するまで、軸保持体６を上昇させる必要がある。
【０１５６】
このような場合であっても、昇降軸４は、軸保持体６に摺動可能に保持されているため部品２０ａに当接しているサポートピン３の下の昇降軸４は、軸保持体６に対して支持方向とは反対方向に摺動することができる。すなわち、基板支持装置１における相対位置を維持しつつ、軸保持体６との相対位置を変化させることができる。
【０１５７】
また、軸保持体６と昇降軸４との間に働く摩擦抵抗は、昇降軸４およびサポートピン３が自重で軸保持体６から抜け落ちない程度の力である。
【０１５８】
そのため、あるサポートピン３の上端が部品２０ａに当接した状態で、軸保持体６の上昇が継続された場合であっても、そのサポートピン３が部品２０ａに過大な力を掛けることはない。
【０１５９】
つまり基板支持装置１は、基板２０の裏面がどのような形状であっても、基板２０および部品２０ａを傷めることなく、かつ、基板２０が正常な姿勢を保つように基板２０を支持することができる。
【０１６０】
なお、本実施の形態において、複数の固定部１２のそれぞれには、互いに独立して制御可能な電磁弁９が接続されているとした。しかしながら、複数の固定部１２に対し１つの電磁弁９が接続されていてもよい。
【０１６１】
つまり、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、複数の固定部１２を同期させて動作させる場合は、その動作を司る電磁弁９は一つであってもよい。これにより、例えば、基板支持装置１の構成を簡素化することができる。
【０１６２】
また、固定部１２は、本実施の形態においては上述のようにエアシリンダであり、一方向から昇降軸４を押圧することで、昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定するとした。
【０１６３】
しかしながら、固定部１２は他の態様で昇降軸４の位置を固定してもよい。
【０１６４】
図１１は、昇降軸４を２つの板体で挟みこむことで昇降軸４の位置を固定する固定部１２ａを示す概要図である。
【０１６５】
このように、昇降軸４を挟持することで昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定してもよい。また、固定部１２ａの駆動源として上述の空圧源９ａを利用してもよい。
【０１６６】
図１２は、複数の昇降軸４を固定する際の複数の固定部１２ａの動作を示す模式図である。
【０１６７】
複数の固定部１２ａは、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示す固定部１２と同じく、それぞれ電磁弁９を介して空圧源９ａから空気圧を供給される。また、それぞれの電磁弁９は、制御部１ａにより制御される。
【０１６８】
図１２（Ａ）に示すように、制御部１ａにより各電磁弁９がオフにされた場合、各固定部１２は昇降軸４には関与しない。この状態では、各昇降軸４は、Ｚ軸方向に移動可能である。
【０１６９】
また、図１２（Ｂ）に示すように、制御部１ａにより各電磁弁９がオンにされた場合、各固定部１２ａの２つの板体が昇降軸４を挟持することにより、各昇降軸４を軸保持体６に固定する。この状態では、各昇降軸４は支持方向の移動が制限される。
【０１７０】
基板支持装置１は、このような態様で各昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定することも可能である。
【０１７１】
なお、固定部１２および固定部１２ａは、いずれも軸保持体６の上面ではなく下面に取り付けてもよい。
【０１７２】
また、本実施の形態において、固定部１２および１２ａは、図６および図１１等に示すように、昇降軸４に対しＸ軸方向の力を加えるよう配置されている。
【０１７３】
しかしながら、昇降軸４の側面に支持方向と平行ではない方向の力を与えることができれば、固定部１２もしくは１２ａと昇降軸４との摩擦力、または、固定部１２もしくは１２ａと軸保持体６との摩擦力等により、昇降軸４の支持方向に平行な双方向の移動の制限は可能である。
【０１７４】
つまり、このように昇降軸４の移動の制限が可能であれば、固定部１２および固定部１２ａの配置位置および力の作用方向は図６および図１１等に示す配置位置および力の作用方向に限られない。
【０１７５】
また、固定部１２または固定部１２ａは、軸保持体６に備えられていなくてもよい。例えば、基台８上に備えられていてもよい。
【０１７６】
図１３は、固定部１２ａを基台８に備えた基板支持装置１の構成を示す概要図である。
【０１７７】
図１３に示すように固定部１２ａを基台８に取り付けた場合、固定部１２ａは、昇降軸４の軸保持体６から基台８側に突出した部分を挟持することになる。
【０１７８】
図１４は、基台８に取り付けられた固定部１２ａが、昇降軸４の位置を固定する様子を示す図である。
【０１７９】
図１４に示すように、電磁弁９がオフの状態で、駆動部７が軸保持体６を基台８から遠ざける方向へ移動させる。これにより、軸保持体６に磁力により保持された昇降軸４は上昇し、サポートピン３が基板２０に当接する。
【０１８０】
また、サポートピン３が基板２０に当接し、軸保持体６が停止した状態で電磁弁９がオンにされると、固定部１２ａは昇降軸４を挟持する。これにより、昇降軸４の軸保持体６に対する位置が固定される。
【０１８１】
つまり、昇降軸４の軸保持体６から基台８側に突出した部分に支持方向と平行ではない方向の力を与えることで、昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定することができる。
【０１８２】
基板支持装置１は、このような態様で各昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定することも可能である。
【０１８３】
また、複数組のサポートピン３と昇降軸４に対応して１つの固定部１２等の固定手段が存在していてもよい。つまり、１つの固定手段が複数の昇降軸４を固定してもよい。
【０１８４】
図１５は、グループ分けされた複数の昇降軸４をグループごとに固定するための構成の一例を示す図である。
【０１８５】
図１５に示すように、例えば、Ｘ軸方向に平行に並んでいる５つの昇降軸４を１つのグループとし、グループごとに、各昇降軸４を挟持する固定部１２ｂを基台８上に取り付ける。
【０１８６】
具体的には、それぞれのグループを図１５に示すようにＡ〜Ｄとし、各固定部１２ｂを、固定部［Ａ］〜固定部［Ｄ］とする。
【０１８７】
このように基台８に取り付けられた固定部［Ａ］〜固定部［Ｄ］のそれぞれには、電磁弁９を介し空圧源９ａから空圧が供給される。また各電磁弁９は制御部１ａにより制御される。
【０１８８】
図１６は、図１５に示す構成の基板支持装置１をＹ軸方向から見た場合の外観図である。
【０１８９】
このように設置された固定部［Ａ］〜固定部［Ｄ］のそれぞれは、それぞれの電磁弁９を介して独立して制御部１ａに制御される。
【０１９０】
つまり、グループ単位で、各昇降軸４の固定およびその解除を制御することが可能となる。
【０１９１】
こうすることで、支持対象の基板のＹ軸方向の長さに応じて当該基板の支持に必要なサポートピン３のみを選択的に上昇させることが可能となる。
【０１９２】
さらに、グループ分けを細分化し、基板のＹ軸方向およびＸ軸方向の長さに応じて、当該基板の支持に必要なサポートピン３のみを選択的に上昇させることも可能である。
【０１９３】
図１７は、グループ分けされた複数の昇降軸４をグループごとに固定するための構成の別の一例を示す図である。
【０１９４】
図１７に示すように、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に並んだ複数の昇降軸４をグループ分けする。
【０１９５】
また、それぞれのグループを図１７に示すようにＡ〜Ｆとし、Ａ〜Ｆのグループに対応する固定部１２ｂを固定部［Ａ］〜固定部［Ｆ］とする。
【０１９６】
このように基台８に取り付けられた固定部［Ａ］〜固定部［Ｆ］のそれぞれには、電磁弁９を介し空圧源９ａから空気圧が供給される。また各電磁弁９は制御部１ａにより制御される。
【０１９７】
このように固定部［Ａ］〜固定部［Ｆ］を配置し、昇降軸４を選択的に上昇させる場合の各固定部１２ｂの動作について図１８を用いて説明する。
【０１９８】
図１８は、昇降軸４を選択的に上昇させる場合の各固定部１２ｂの動作を説明するための図である。
【０１９９】
図１８（Ａ）に示すように、支持対象の基板のＹ軸方向の長さがＬ１程度でありＸ軸方向の長さがＬ２程度である場合、すべての昇降軸４は当該基板の支持に必要である。
【０２００】
そのため、固定部［Ａ］〜固定部［Ｆ］は全てオフになり、または、その時点で全てがオフであればいずれもオンにされることなく、この状態で軸保持体６が上昇されることにより全ての昇降軸４とサポートピン３とが上昇する。
【０２０１】
その後、上昇したサポートピン３が当該基板または部品に当接し、軸保持体６が停止すると、固定部［Ａ］〜固定部［Ｆ］は全てがオンになる。
【０２０２】
また、図１８（Ｂ）に示すように、支持対象の基板のＹ軸方向の長さがＬ３程度でありＸ軸方向の長さがＬ４程度である場合、グループＡおよびＦに属するサポートピン３は当該基板の支持には不要であり上昇させる必要がない。
【０２０３】
そのため、固定部［Ａ］および固定部［Ｆ］のみがオンになり、グループＡおよびＦに属する昇降軸４は固定される。この状態で軸保持体６が上昇した後に、固定部［Ｂ］〜固定部［Ｅ］のそれぞれがオンになる。
【０２０４】
また、図１８（Ｂ）に示すように、支持対象の基板のＹ軸方向の長さがＬ５程度でありＸ軸方向の長さがＬ６程度である場合、グループＡ、Ｂ、ＥおよびＦに属するサポートピン３は当該基板の支持には不要であり上昇させる必要がない。
【０２０５】
そのため、固定部［Ａ］、固定部［Ｂ］、固定部［Ｅ］、および固定部［Ｆ］のみがオンになり、グループＡ、Ｂ、ＥおよびＦに属する昇降軸４は固定される。この状態で軸保持体６が上昇した後に、固定部［Ｃ］および固定部［Ｄ］がそれぞれオンになる。
【０２０６】
このように、基板の支持に必要な昇降軸４のみを上昇させることにより、つまり、基板の支持に不要なサポートピン３を上昇させないことにより、例えば、サポートピン３が、搬送レール２５等に接触することを防ぐことができる。
【０２０７】
このような、選択的に昇降軸４を上昇させる基板支持装置１の動作の流れを図１９を用いて説明する。
【０２０８】
図１９は、図１７に示す構成を有する基板支持装置１の動作の流れの一例を示すフロー図である。
【０２０９】
基板支持装置１において、制御部１ａは、支持すべき基板の大きさに関する情報を取得する。例えば基板支持装置１が備えられている部品実装機と通信することで、支持すべき基板の寸法を示す情報を取得する（Ｓ１０）。
【０２１０】
制御部１ａは、当該基板が、最初に支持する基板である場合、または、直前に支持した基板と寸法が異なる場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、支持に不要なサポートピン３に対応する電磁弁９をオンにする（Ｓ１２）。
【０２１１】
つまり、制御部１ａは、複数の昇降軸４の中から、基板の支持される面と対向する位置に設けられた複数の昇降軸４を選択する。さらに、選択しなかった昇降軸４に対応するグループの電磁弁９をオンにする。
【０２１２】
例えば、図１８（Ｂ）に示すように、基板のサイズがＬ３×Ｌ４程度であれば、制御部１ａは、固定部［Ａ］および固定部［Ｆ］をオンにする。
【０２１３】
これにより、軸保持体６の移動前に、支持に不要な昇降軸４は固定部１２ｂにより固定される。またこの状態で、制御部１ａは、駆動部７を作動させ、駆動部７により軸保持体６を上昇させる（Ｓ１３）。
【０２１４】
このとき、グループＡおよびＦに属する昇降軸４は、軸保持体６に対して摺動しながら静止し、グループＢ〜Ｅに属する昇降軸４は軸保持体６とともに支持方向に移動する。
【０２１５】
これにより、当該基板の支持に必要な昇降軸４およびサポートピン３のみが上昇する。
【０２１６】
その後、制御部１ａは、上昇したサポートピン３の全てが基板または部品に当接した状態で、軸保持体６の上昇を停止させる。さらに、上昇したサポートピン３に対応する電磁弁９をオンにする。
【０２１７】
つまり、支持に必要な昇降軸４に対応する固定部１２ｂがオンになり、これら昇降軸４の軸保持体６に対する位置が固定される（Ｓ１４）。
【０２１８】
その後、当該基板に対する部品の実装作業が完了すると、制御部１ａは、先の固定（Ｓ１４）でオンにした固定部１２ｂをオフにし、駆動部７により軸保持体６を降下させ初期位置まで戻す（Ｓ１５）。
【０２１９】
さらに、全基板に実装作業が完了した場合、つまり、次に支持すべき基板がない場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、基板支持装置１の、基板支持に係る動作は終了する。
【０２２０】
また、次に支持すべき基板がある場合（Ｓ１６でＮｏ）、制御部１ａは、当該基板の寸法を取得する（Ｓ１０）。
【０２２１】
さらに、制御部１ａは、取得した寸法が、直前に支持した基板の寸法と同じである場合（Ｓ１１でＮｏ）、そのまま駆動部７により軸保持体６を上昇させる。
【０２２２】
つまり、支持に不要なサポートピン３の位置および数に変更がないため、直前の基板の支持の際に、その基板の支持に不要な昇降軸４の固定のためにオンにされた固定部１２ｂはそのままオンの状態にされる。
【０２２３】
また、制御部１ａは、取得した寸法が、直前に支持した基板の寸法と異なる場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、その取得した寸法に応じて、支持に不要なサポートピン３に対応する電磁弁９をオンにする（Ｓ１２）。
【０２２４】
その後、駆動部７による軸保持体６の上昇（Ｓ１３）以降が繰り返される。
【０２２５】
このように、基板支持装置１は、複数の基板を順次支持していく場合においても、それぞれの基板の寸法に応じて、基板の支持に必要な昇降軸４のみを上昇させることができる。
【０２２６】
なお、固定部１２ｂのような複数の昇降軸４をまとめて固定する固定手段を軸保持体６に取り付けてもよい。この場合、例えば制御部１ａが制御すべき固定手段の数が少なくなるため、制御が容易なものとなる。
【０２２７】
また、以上説明した固定部１２等は、空圧源９ａから供給される空気圧により動作している。しかしながら、昇降軸４の位置を固定する機構は、例えば、油圧または電気等を動力源として動作するものであってもよい。
【０２２８】
また、基板の寸法以外の判断基準で、上昇させる昇降軸４または上昇させない昇降軸４を選択してもよい。
【０２２９】
例えば、基板の裏面に所定の強度を備えていない部品が存在する場合を想定する。この場合、その部品に当接する１以上のサポートピン３の昇降軸４が上昇しないように、当該昇降軸４に対応する電磁弁をＯＮにして軸保持体６を上昇させる。
【０２３０】
これにより、強度が低い部品に何らダメージを与えることなく当該基板を支持することができる。
【０２３１】
この場合、制御部１ａは、例えば、基板支持装置１が備えられている部品実装機から当該基板のどこに所定の強度以下の強度の部品が位置しているかを示す情報を取得する。さらに、制御部１ａは、その情報に示される位置に対応する昇降軸４を選択し、軸保持体６を上昇させる前に、選択した昇降軸４に対応する電磁弁をＯＮにする。
【０２３２】
つまり制御部１ａは、部材の支持される面の強度に関する情報を取得する。さらに、その情報に基づき、複数の支持体の中から、部材の支持される面の所定の強度以下の強度である部分と対向する位置に設けられた１以上の支持体を選択する。そして選択した１以上の支持体を固定手段により固定させて上昇させないようにする。
【０２３３】
これにより、上述のような、基板の裏面に実装された部品の強度に応じた昇降軸４の上昇制御を行うことができる。
【０２３４】
なお、部品の強度が所定の強度以下であるか否かの判断は、例えば制御部１ａが行ってもよい。また、例えば、部品実装機が実装データとして有する情報において予めサポートピン３を当接させない部品として規定されていてもよい。
【０２３５】
また、上述の「強度」とは、衝撃に対する強度および荷重に対する強度など、何らかの力が加えられた場合に発生する負荷に対抗し得る度合いを示す指標である。
【０２３６】
また、本実施の形態において、保持部５の磁石５ａはドーナツ形状をしている（図３（Ｂ）、図４（Ａ）および図４（Ｃ）参照）。つまり、昇降軸４の全周から磁力を及ぼす形状をしている。
【０２３７】
しかしながら、磁石５ａは、昇降軸４の周の一部にのみ磁力を及ぼす形状であってもよい。
【０２３８】
図２０は、磁石５ａの他の形状の例を示す図である。
【０２３９】
例えば図２０（Ａ）に示すように、磁石５ａが、軸保持体６の昇降軸４を保持するための孔の周の一部を構成する曲面を備えた箱型の形状であってもよい。
【０２４０】
また、図２０（Ｂ）に示すように、複数の磁石５ａで保持部５が構成されていてもよい。
【０２４１】
さらには、図２０（Ａ）および図２０（Ｂ）に示す各磁石５ａが、図４（Ｃ）等に示す磁石カバー５ｂのような樹脂製のカバーで覆われていてもよい。
【０２４２】
つまり、磁性体である昇降軸４を磁力で摺動可能に保持できる態様であれば、磁石５ａの形状はどのようなものであってもよく、カバーの有無もいずれかに限定されるものではない。
【０２４３】
また、本実施の形態において磁石５ａは永久磁石であるとしたが、電磁石でもよい。この場合、例えば、電磁石である磁石５ａに通電する電流の大きさを変えることで、昇降軸４の材質または重量等に応じた最適な保持力を選択することができる。
【０２４４】
また、サポートピン３について、その素材は特に限定されるものではなく、ゴム、金属、およびプラスティック等の素材で作成可能である。要するに、支持対象となる部材を支持できる素材および形状であればよい。
【０２４５】
また、切欠きのある基板を支持する場合、サポートピン３の上端がその切欠きに入り、基板が正常な姿勢を保つように支持することができないことも考えられる。
【０２４６】
このような状態を防ぐためには、サポートピン３の上端を切欠きに入らない大きさにすればよい。
【０２４７】
図２１は、基板の切欠きの幅とサポートピン３の上端の幅とを示す図である。
【０２４８】
図２１（Ａ）に示すように、基板支持装置１が支持する基板に切欠きがあり、その幅が“Ｔ”であると想定する。また、図２１（Ｂ）に示すように、サポートピン３の上端の幅が“Ｗ”であると想定する。なお、サポートピン３は全体として円錐台形状である。つまり、上端の端面は直径“Ｗ”の円形である。
【０２４９】
このような場合、“Ｔ＜Ｗ”であれば、サポートピン３の上端が切欠きに入ることがなく、基板が正常な姿勢を保つように基板を支持することができる。
【０２５０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２として、複数の固定部を有する軸固定体を備える基板支持装置について説明する。
【０２５１】
図２２は、本発明の実施の形態２の基板支持装置２の概観を示す概観図である。
【０２５２】
図２２に示す基板支持装置２は、本発明の部材支持装置の別の一例であり、基板支持装置１と同じく、部品実装機に備えられている。また、搬送レール２５により搬送されてくる基板２０を下方から支持することができる。
【０２５３】
図２２に示すように、基板支持装置２は、サポートピン３と、昇降軸４と、軸固定体１３と、軸保持体６と、駆動部７と、基台８とを備える。
【０２５４】
軸固定体１３は、１組のサポートピン３および昇降軸４に対し１つの固定部１４を有している。
【０２５５】
固定部１４は、実施の形態１における固定部１２と同じく昇降軸４の位置を固定する構成部である。本実施の形態においては、電気粘性流体（以下、「ＥＲ流体」という。ＥＲはＥｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌの略である。）を利用して昇降軸４の位置を固定する。
【０２５６】
なお、軸固定体１３と軸保持体６とを一体構造にすることで、コンパクトな機構にすることも可能である。
【０２５７】
軸保持体６は、実施の形態１と同じく、１組のサポートピン３および昇降軸４に対し１つの保持部５を有している。また、複数の昇降軸４が軸固定体１３を貫通した状態で、それら複数の昇降軸４を磁力により保持している。
【０２５８】
図２３は、基板支持装置２をＹ軸方向から見た場合の側面図である。
【０２５９】
図２３に示すように、駆動部７は、軸保持体６および軸固定体１３を平行に支持しており、軸保持体６とともに軸固定体１３を移動させることができる。
【０２６０】
図２４は、固定部１４の構成の概要を示す図である。
【０２６１】
図２４に示すように、保持部５は、実施の形態１と同じく、永久磁石である磁石５ａと樹脂製の磁石カバー５ｂとで構成されている。
【０２６２】
固定部１４は、ＥＲ流体１０と、ＥＲ流体１０を固定部１４内に封じ込めるパッキン１０ａと、２つの電極１１とを有している。
【０２６３】
固定部１４が有する２つの電極１１は、電源部１５に接続され、電源部１５のスイッチがオンにされると、ＥＲ流体１０に電圧が印加される。
【０２６４】
ＥＲ流体１０は、上述のように電圧の印加によって粘性をミリ秒単位で可逆的に変化させられる流体である。
【０２６５】
つまり、ＥＲ流体１０に所定の電圧を印加し、粘度を増加させることにより、昇降軸４とＥＲ流体１０との間の摩擦抵抗を増加させることができる。
【０２６６】
昇降軸４は、増加した摩擦抵抗により固定部１４に実質的に固定される。つまり、昇降軸４の位置が、当該固定が行われたときの位置に固定される。これにより昇降軸４およびサポートピン３の上下方向の移動が制限される。
【０２６７】
また、粘度は可逆的に変化するため、電圧の印加を止めると、摩擦抵抗が減少し、昇降軸４は、軸固定体１３および軸保持体６に対して摺動可能となる。
【０２６８】
図２５は、電源部１５のスイッチのオンおよびオフと、ＥＲ流体１０および昇降軸４の間の摩擦抵抗との関係を示す図である。なお、図においてスイッチを「ＳＷ」と記載している。
【０２６９】
図２５に示すように、電源部１５のスイッチがオンの状態では、摩擦抵抗の値は高く、スイッチをオフにすると摩擦抵抗の値は低くなる。
【０２７０】
なお、ＥＲ流体１０および昇降軸４の間の摩擦抵抗の値がどの程度高くなるか、すなわち、ＥＲ流体１０の粘度がどの程度増加するかは、印加する電圧の大きさにより異なる。
【０２７１】
そのため、支持対象の基板が上方から受ける力に抗して昇降軸４の位置を固定できる粘度まで増加させる電圧が、電源部１５がＥＲ流体１０に印加する電圧として決定されればよい。
【０２７２】
ここで、ＥＲ流体１０は、電界の印加で粘性が大きく変化する流体であり、誘電体微粒子を絶縁油に分散させた分散系と、液晶や誘電性液体からなる均一系に大別される。
【０２７３】
電界を印加した際の粘性変化挙動は、前者がビンガム流動、後者がニュートン流動を示すが、本発明の固定部１４には、両流体とも使用できる。
【０２７４】
ＥＲ流体１０は、１〜２ＫＶ／ｍｍの電界印加で通常１０００〜３０００Ｐａの剪断応力を増加させる。これは電極面積１平方ｃｍ当り１０グラム（ｇ）から３０ｇの力が発生することを意味する。
【０２７５】
例えば、直径５ｍｍの昇降軸４が、ＥＲ流体１０が充填された内径５ｍｍ、長さ３ｃｍの固定部１４を通過する場合を想定する。
【０２７６】
この場合、１〜２ＫＶ／ｍｍの電界印加で受ける抵抗の増分は、０．５×３．１４×３（ｃｍ2）×１０〜３０（ｇ／ｃｍ2）＝３７〜１１０（ｇ）と算出され、実際にもそれに近い抵抗増分を示す。昇降軸４は、このように増加した抵抗力により実質的に軸固定体１３に固定される。
【０２７７】
また、軸固定体１３は軸保持体６に対し静止している。そのため、各昇降軸４は軸固定体１３に固定されることにより、軸保持体６に対する位置が固定される。
【０２７８】
本実施の形態の基板支持装置２は、全てのサポートピン３が基板または部品に当接した状態で、駆動部７による軸保持体６および軸固定体１３の押上げを停止する。さらに、各固定部１４のＥＲ流体１０に所定の電圧を印加することにより、昇降軸４それぞれの位置を固定する。
【０２７９】
すなわち、各サポートピン３は上下方向の移動を制限され、基板はこれらサポートピン３により支持される。
【０２８０】
なお、全ての固定部１４は、電源部１５による通電が可能に電源部１５と接続されており、電源部１５のスイッチがオンにされると、全ての固定部１４においてそれぞれの昇降軸４の位置が固定される。
【０２８１】
また、電源部１５のスイッチがオフにされると、それぞれの昇降軸４が軸保持体６および軸固定体１３に対して摺動可能となる。
【０２８２】
図２６は、基板支持装置２の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【０２８３】
図２６に示すように、電源部１５は、制御部２ａに制御される。全ての固定部１４は、電源部１５を介して制御部２ａに制御される。また、軸保持体６および軸固定体１３を昇降させる駆動部７も制御部２ａに制御される。
【０２８４】
なお、制御部２ａは、実施の形態１における制御部１ａと同じく、コンピュータにより実現することができる。
【０２８５】
また、固定部１４ごとに電圧印加のオンおよびオフが可能なように、固定部１４ごとに個別のスイッチを設けてもよい。この場合は、個別のスイッチのオンおよびオフを制御部２ａが制御すればよい。
【０２８６】
このように構成された基板支持装置２により実行される基板支持方法の基本的な流れは、実施の形態１の基板支持装置１と同じである。
【０２８７】
すなわち、図９に示すように、基板支持装置２は、軸保持体６が全ての昇降軸４を磁力で保持する（Ｓ１）。この状態で軸保持体６が移動する（Ｓ２）。
【０２８８】
具体的には、制御部２ａが駆動部７を作動させ、軸保持体６を基板２０の方向に上昇させる。これにより、全ての昇降軸４およびサポートピン３が上昇する。なお、このとき、軸固定体１３も軸保持体６との距離を保ちながら上昇する。
【０２８９】
全てのサポートピン３が上昇し、それぞれの上端が基板２０に当接した状態で各固定部１４が各昇降軸４の位置を固定する（Ｓ３）。
【０２９０】
具体的には、全てのサポートピン３の上端が基板２０または部品に当接した状態で、制御部２ａが電源部１５のスイッチをオンにする。これにより、全ての固定部１４に所定の電圧が印加され、それぞれのＥＲ流体１０の粘度が増加することにより、全ての昇降軸４の位置が固定される。
【０２９１】
なお、図９において「電磁弁をオン」となっている部分は、本実施の形態においては「電源部のスイッチをオン」となる。
【０２９２】
その後、当該基板への部品の実装が終了すると、制御部２ａの制御により電源部１５のスイッチはオフにされ、一旦、軸保持体６と軸固定体１３とは初期位置に戻される。さらに、基板支持装置２上に次の基板２０が搬送されると、軸保持体６の上昇（Ｓ２）および昇降軸４の固定（Ｓ３）が行われる。
【０２９３】
基板支持装置２は、このような動作を行うことで、基板２０のサポートピン３に支持される面である裏面の形状がどのような形状であっても、適切に支持することができる。
【０２９４】
なお、順次支持していく基板の裏面の凹凸形状が同一である場合など、各サポートピン３の高さ位置の変更が不要である場合、各固定部１４をオンのまま、つまり、各昇降軸４の軸保持体６に対する位置を固定したまま、例えば基台８ごと昇降することで、複数の基板を順次支持していくこともできる。
【０２９５】
図２７は、基板支持装置２が基板を支持している状態を示す図である。図２７（Ａ）は、裏面に部品が実装されていない基板を支持している状態を示す図であり、図２７（Ｂ）は、裏面に部品が実装されている基板を支持している状態を示す図である。
【０２９６】
図２７（Ａ）に示すように、基板支持装置２が、裏面に部品が実装されていない基板２０を支持している場合、複数のサポートピン３の上端は、基板２０の裏面の平面に従った位置にあり、基板２０をＸＹ平面に平行に保つことができる。
【０２９７】
また、図２７（Ｂ）に示すように、基板支持装置２が裏面に部品２０ａが実装されている基板２０を支持している場合であっても、複数のサポートピン３の上端は、基板２０の裏面の凹凸に従った位置にあり、基板２０をＸＹ平面に平行に保つことができる。
【０２９８】
また、このとき、部品２０ａに当接したサポートピン３の下の昇降軸４は、軸保持体６の上昇が停止するまでは、軸保持体６および軸固定体１３に対し支持方向とは反対に摺動する。
【０２９９】
つまり基板支持装置２は、実施の形態１の基板支持装置１と同じく、基板２０の裏面がどのような形状であっても基板２０および部品２０ａを傷めることなく、かつ、基板２０が正常な姿勢を保つように基板２０を支持することができる。
【０３００】
なお、本実施の形態において、固定部１４は２つの電極１１を有するとしたが、電極１１は１つでもよい。この場合、例えば、昇降軸４を電極として利用することで、ＥＲ流体１０への電圧印加は可能である。
【０３０１】
図２８は、昇降軸４を電極として使用する場合の構成を示す図である。
【０３０２】
図２８に示すように、例えば、電源部１５の負極側に接続されたブラシ１９を昇降軸４に接触する状態に置く。
【０３０３】
この構成であっても、電源部１５のスイッチがオンにされると、ＥＲ流体１０に電圧が印加される。なお、この場合、昇降軸４の少なくとも表面が導電性の素材であればよい。
【０３０４】
また、固定部１４のように電力を利用して昇降軸４を固定する別の仕組みとして、静電気により昇降軸４の位置を固定することも可能である。
【０３０５】
図２９は、静電気力により昇降軸４の位置を固定する固定部を備える基板支持装置２の概観を示す概観図である。
【０３０６】
図２９に示す基板支持装置２は、図２２に示す基板支持装置２と、その基本的な構成において同一である。
【０３０７】
つまり、複数の昇降軸４は、磁力により軸保持体６に摺動可能に保持されており、軸保持体６および軸固定体１３は駆動部７により昇降する。
【０３０８】
また、軸保持体６および軸固定体１３が昇降することで、複数の基板２０を順次支持するという基本動作も同一である。
【０３０９】
しかし、図２９に示す基板支持装置２の軸固定体１３は、静電気力により昇降軸４の位置を固定する固定部１４ａを有している。また、静電気力により効率よく昇降軸４の位置の固定を行うために、昇降軸４の形状は図２９に示すように角棒状である。
【０３１０】
固定部１４ａの具体的な構成および動作について図３０〜図３６を用いて説明する。
【０３１１】
図３０は、固定部１４ａの構成概要を示す図である。
【０３１２】
図３０（Ａ）は、固定部１４ａの構成概要を示す斜視図であり、図３０（Ｂ）は平面図である。なお、図３０（Ｂ）に図示している絶縁体１７は、図３０（Ａ）においては図示の都合上省略している。
【０３１３】
図３０（Ａ）および図３０（Ｂ）に示すように、軸固定体１３は、昇降軸４を貫通させる孔１６を有している。孔１６の内面と昇降軸４との間にはわずかに隙間（例えば数十ミクロン）が存在する。
【０３１４】
また、固定部１４ａは、孔１６の周縁に位置しており、２つの電極１１を有している。この２つの電極１１は昇降軸４を挟み向かい合って存在している。
【０３１５】
これら２つの電極１１はともに電源部１５ａに接続されており、スイッチが接点“１”（以下［１］と記載する。他の接点番号についても同じ）に切り替えられると所定の電圧Ｖ１が印加される。この電圧Ｖ１の印加により、昇降軸４が帯電し、固定部１４ａと昇降軸４との間に静電気力が発生する。
【０３１６】
具体的には、固定部１４ａが有する２つの絶縁体１７と、昇降軸４との間に静電気力が発生する。この静電気力により昇降軸４は軸固定体１３に固定される。
【０３１７】
また、スイッチが［０］に切り替えられると、昇降軸４に貯まった電荷が逃がされる。つまり除電される。
【０３１８】
なお、電源部１５ａおよび後述する電源部１５ｂ〜１５ｄのそれぞれは、本発明の基板支持装置における電圧印加手段の一例であり、除電手段の一例である。
【０３１９】
また、昇降軸４は図において接地されているが、昇降軸４の素材が不導体の場合、接地は不要である。
【０３２０】
また、上述のように孔１６の内面と昇降軸４との間に隙間が存在するため、昇降軸４は、スイッチが［０］である場合、軸固定体１３に対しスムーズに上下に移動することができる。
【０３２１】
なお、図３０においては、１つの固定部１４ａと電源部１５ａとの接続関係を示しているが、他の固定部１４ａも、所定の電圧Ｖ１が印加可能なように電源部１５ａと接続されている。
【０３２２】
図３１は、昇降軸４の帯電と除電とを説明するための図である。
【０３２３】
図３１（Ａ）に示すように、電源部１５ａのスイッチが［１］である場合、固定部１４ａに電圧Ｖ１が印加される。具体的には２つの電極１１に電圧Ｖ１が印加され、それぞれプラスの電位になる。これにより、それぞれの絶縁体１７の昇降軸４側にマイナスの電位が現れ、昇降軸４の電極１１側の２つの面はプラスに帯電する。
【０３２４】
これにより、昇降軸４と２つの絶縁体１７との間に互いに引き合う静電気力が働くことになる。そのため、この静電気力を「吸着力」と表現することもできる。
【０３２５】
つまり、固定部１４ａに電圧Ｖ１が印加されることにより、昇降軸４と軸保持体６との間に静電気力が発生し、これにより昇降軸４を軸固定体１３に固定することができる。つまり、軸保持体６に対する位置を固定することができる。
【０３２６】
また図３１（Ｂ）に示すように、電源部１５ａのスイッチが［０］である場合、２つの電極１１は接地され、昇降軸４は除電される。これにより、静電気力は実質的に消滅し昇降軸４は移動の制限から解放される。
【０３２７】
このように、基板支持装置２は、昇降軸４の固定に静電気力を用いることができ、この場合、図に示すように昇降軸４と軸固定体１３との間に隙間を設けることができる。
【０３２８】
これにより、昇降軸４が軸固定体１３と常に接触している図２９に示す基板支持装置２と比較すると、昇降軸４の磨耗を抑えることができ、昇降軸４の長寿命化を図ることができる。つまり、基板支持装置２のメンテナンスに係る負荷を抑制することができる。
【０３２９】
なお、昇降軸４の素材としては、不導体であるベークライト、導電体であるアルミニウムおよびステンレス鋼（ＳＵＳ：Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）等が採用される。
【０３３０】
また、昇降軸４の素材がいずれの場合も、印加電圧の大きさと静電気力とは正の相関関係がある。
【０３３１】
例えば、昇降軸４の素材がベークライト、絶縁体１７の素材がポリイミド、電極１１から孔１６までの距離が０．５ｍｍである場合、電圧が１ＫＶのときに発生する静電気力は約６０ｇ／ｃｍ2である。
【０３３２】
この静電気力の値に、電極１１の昇降軸４への投影面積を乗じ、さらに２倍することで、２つの電極１１により発生する静電気力の大きさを求めることができる。
【０３３３】
ここで、昇降軸４の素材が導電体あるか否かに関わらず、昇降軸４を接地せずに昇降軸４を帯電させることも可能である。
【０３３４】
図３２は、昇降軸４を接地せずに帯電させる方法を説明するための図である。
【０３３５】
図に示すように、２つの電極１１に互いに正負が逆の電圧を印加する。具体的には、図において下の電極１１は電源部１５ａに接続されており、スイッチが［１］である場合、電圧Ｖ１（Ｖ１＞０）が印加される。
【０３３６】
また、図において上の電極１１は電源部１５ｂに接続されており、スイッチが［１］である場合、電圧（−Ｖ１）が印加される。
【０３３７】
このように２つの電極１１に正負が互いに異なる電圧を印加することで、昇降軸４は図に示すように帯電し、昇降軸４と２つの絶縁体１７とが互いに引き合う静電気力が発生する。これにより、昇降軸４の位置は固定される。
【０３３８】
また、電源部１５ａのスイッチおよび電源部１５ｂのスイッチを［０］にすることで、昇降軸４は除電され、固定から開放される。
【０３３９】
また、固定時とは正負が逆の電圧を電極１１に印加して昇降軸４の帯電を中和することで昇降軸４を除電してもよい。
【０３４０】
図３３は、電圧印加により昇降軸４の除電を行う際の電圧の変化の一例を示す図である。
【０３４１】
図３３に示すように、電極１１に印加する電圧を“Ｖ１”から“−Ｖ２”に変化させ、その状態を所定の期間Ｔだけ維持する。その後、電極１１を接地する。
【０３４２】
例えば“Ｖ１”を１ＫＶとし、“−Ｖ２”を−５００Ｖとし、所定の期間Ｔを２秒とする。これにより、昇降軸４に貯まった電荷を中和する。つまり、昇降軸４を除電する。
【０３４３】
図３４は、図３３に示す印加電圧の変化を実現する構成の一例を示す図である。
【０３４４】
図３４に示すように、電源部１５ｃは、固定部１４ａの２つの電極１１に対する印加電圧を“Ｖ１”、“−Ｖ２”、および“０”に切り替えるスイッチを備えている。
【０３４５】
このような構成において、左図に示すように、スイッチを［２］にすると、２つの電極１１に電圧“Ｖ１”が印加され、昇降軸４が帯電し、昇降軸４と２つの絶縁体１７との間に静電気力が発生する。これにより、昇降軸４の軸保持体６に対する位置が固定される。
【０３４６】
また、右図に示すように、スイッチを［１］にし、２つの電極１１に期間Ｔだけ負の電圧“−Ｖ２”を印加する。これにより昇降軸４が除電され、昇降軸４は軸保持体６に対して移動可能となる。
【０３４７】
その後、スイッチを［０］に切り替えて２つの電極１１を接地する。
【０３４８】
このように、電源部１５ｃが昇降軸４の固定時の電圧とは正負が逆の所定の電圧を固定部１４ａに印加し、昇降軸４に貯まった電荷を中和することで昇降軸４の除電を行ってもよい。
【０３４９】
また、直流電圧により昇降軸４の除電を行うのではなく、交流電圧を用いて昇降軸４を除電してもよい。
【０３５０】
図３５は、交流電圧により昇降軸４の除電を行う際の電極１１に対する印加電圧の変化の一例を示す図である。
【０３５１】
図３５に示すように、電極１１に直流電圧“Ｖ１”が印加され昇降軸４が帯電した状態で、交流電圧“Ｖ３”を所定の期間Ｔだけ印加する。その後、電極１１を接地する。
【０３５２】
これにより、昇降軸４に貯まった電荷を中和することができる。つまり、昇降軸４を除電することができる。
【０３５３】
図３６は、図３５に示す印加電圧の変化を実現する構成の一例を示す図である。
【０３５４】
図３６に示すように、電源部１５ｄは、固定部１４ａの２つの電極１１に対する印加電圧を直流電圧“Ｖ１”、交流電圧“Ｖ３”、および“０”に切り替えるスイッチを備えている。
【０３５５】
このような構成において、左図に示すように、スイッチを［２］にすると、２つの電極１１に電圧“Ｖ１”が印加され、昇降軸４が帯電し、昇降軸４と２つの絶縁体１７との間に静電気力が発生する。これにより、昇降軸４の軸保持体６に対する位置が固定される。
【０３５６】
また、右図に示すように、スイッチを［１］にし、２つの電極１１に期間Ｔだけ交流電圧“Ｖ３”を印加する。これにより昇降軸４が除電され、昇降軸４は軸保持体６に対して移動可能となる。
【０３５７】
その後、スイッチを［０］に切り替えて２つの電極１１を接地する。
【０３５８】
このように、電源部１５が所定の交流電圧を固定部１４ａに印加し、昇降軸４に貯まった電荷を中和することで昇降軸４の除電を行ってもよい。
【０３５９】
また、このように、昇降軸４の除電に交流電圧を用いた場合、その印加期間を厳密に制御することが不要であるという利点がある。
【０３６０】
また、基板支持装置２においても、実施の形態１における固定部１２等のように機械的に昇降軸４を固定する機構を採用することも可能である。
【０３６１】
図３７は、昇降軸４を機械的に固定する機構の別の一例を示す図である。
【０３６２】
図３７（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向に並んだ複数の昇降軸４を１つのグループとし、それら昇降軸４の間を通すように、一端が軸固定体１３に連結されたワイヤ１８を配置する。
【０３６３】
また、ワイヤ１８の他端をバネ１８ａを介して固定部１２ｃに連結する。なお、固定部１２ｃは、実施の形態１における固定部１２と同じくエアシリンダである。
【０３６４】
このような構成において、固定部１２ｃがオンの状態、つまり、固定部１２ｃのプランジャが突出している状態では、ワイヤ１８は緩んだ状態となり、各昇降軸４は軸固定体１３に固定されていない状態である。
【０３６５】
また、図３７（Ｂ）に示すように、固定部１２ｃがオフの状態、つまり、固定部１２ｃのプランジャが初期位置に戻った状態では、バネ１８ａを介してワイヤ１８が引っ張られ、各昇降軸４は、略Ｙ軸方向の押圧力をワイヤ１８から受ける。これにより、各昇降軸４は軸固定体１３に固定された状態となる。
【０３６６】
このような機構を、Ｘ軸方向に並ぶ昇降軸４のグループの全てについて施すことにより、全ての昇降軸４の位置の固定および開放が可能である。
【０３６７】
このように、実施の形態２の基板支持装置２においても、機械的に昇降軸４の位置を固定する機構を採用してもよい。
【０３６８】
なお、図３７（Ａ）および図３７（Ｂ）に示す、ワイヤ１８を使用した固定機構は、実施の形態１の基板支持装置１においても採用することができる。
【０３６９】
例えば、基板支持装置１の軸保持体６の上面または下面に当該固定機構を複数取り付けることで、全ての昇降軸４の位置の固定および開放が可能である。
【０３７０】
また、基板支持装置１の基台８の上面に、図１５および図１７に示すような配置位置に当該固定機構を配置することで、グループごとの昇降軸４の昇降が可能である。
【０３７１】
また、実施の形態２の基板支持装置２において、軸固定体１３は軸保持体６とともに昇降するとした。しかしながら、基板の支持に必要なサポートピン３を基板に当接させるだけ軸保持体６を上昇できるのであれば、軸固定体１３は基板支持装置２において静止していてもよい。
【０３７２】
この場合、駆動部７が軸保持体６を移動させると、その移動に伴って複数の昇降軸４は軸固定体１３に対して摺動することになる。しかし、各昇降軸４は軸固定体１３を貫通した状態であり、これら複数の昇降軸４のそれぞれを固定することは可能である。
【０３７３】
また、基板支持装置２において、軸固定体１３は軸保持体６の上部に設けられているが、軸固定体１３と軸保持体６との上下関係は逆であってもよい。さらに、軸保持体６が軸固定体１３の上部に設けられた場合においても、軸固定体１３は軸保持体６とともに移動せずに静止していてもよい。
【０３７４】
また、基板支持装置２において、軸固定体１３を静止させたまま軸保持体６を移動させる場合、図１５〜図１９を用いて説明した、基板の支持に必要なサポートピン３のみを移動させることが可能である。また、強度の低い部品に対向する位置にあるサポートピン３を上昇させないことも可能である。
【０３７５】
例えば複数の固定部１４に対し、グループごとまたは個々に電圧印加のオンおよびオフが可能なように複数のスイッチを設ける。
【０３７６】
制御部２ａが、搬送レール２５の幅に関する幅情報等の、基板の大きさに関する情報を取得し、当該基板の支持される面と対向する位置に設けられた複数の昇降軸４を選択する。さらに、制御部２ａが、選択しなかった昇降軸４に対応する固定部１４に所定の電圧が印加されるように各スイッチをオンまたはオフにする。
【０３７７】
その後、制御部２ａが、駆動部７を制御して軸保持体６を上昇させる。
【０３７８】
基板支持装置２は、このような動作をすることにより、基板の支持に必要なサポートピン３のみを選択的に移動させることができる。
【０３７９】
また、本実施の形態におけるＥＲ流体１０は、流動性の高いものであり、パッキン１０ａにより固定部１４内に封止する構造が採用されている。
【０３８０】
しかしながら、昇降軸４の位置を固定するＥＲ流体として、ゲル化されたＥＲ流体であるゲル構造ＥＲ流体を採用してもよい。
【０３８１】
ゲル構造ＥＲ流体は、流動性の高いＥＲ流体と比較すると、時間経過に伴う粒子の沈降および凝集が発生せず、粒子の分散安定性を有し、電圧印加による粘性向上効果が安定して発生するという利点がある。
【０３８２】
また、昇降軸４の位置を固定するＥＲ流体としてゲル構造ＥＲ流体を採用した場合、固定部１４にシール構造は不要である。すなわち、パッキン１０ａは不要となる。
【０３８３】
その他の固定部１４の構造は、図２４に示すものと同じであり、電極１１を配置することでゲル構造ＥＲ流体に対して所定の電圧を印加可能にしておけばよい。
【０３８４】
また、使用するゲル構造ＥＲ流体の特性等に応じて、昇降軸４の固定時の印加電圧の大きさを決定すればよい。
【０３８５】
また、１台の基板支持装置１または２を１つの基板ユニットとして扱い、複数の基板ユニットを組み合わせて様々な大きさの基板を支持できるようにすることも可能である。
【０３８６】
また、本発明の実施の形態１および２として、部品実装機において基板を支持する基板支持装置について説明した。しかしながら、本発明は、その他の装置における部材の支持方法および支持装置としても適用可能である。
【０３８７】
例えば、本発明は、基板にはんだペースト等の導電性ペーストを塗布するスクリーン印刷機における、基板の支持方法および支持装置に適用可能である。
【０３８８】
スクリーン印刷機において、基板に導電性ペーストが塗布される際、塗布箇所以外をマスクされた基板の上を、スキージが導電性ペーストを基板に塗りこむように移動していく。つまり、基板は上方からスキージにより力を受ける。
【０３８９】
従って、スクリーン印刷機において基板をしっかりと支持することは重要なことである。また、基板の裏面に部品が実装されている場合、つまり、基板の裏面が凹凸形状である場合もあるため、本発明の部材支持方法および部材支持装置を、スクリーン印刷機における基板の支持方法および支持装置として用いることは有用である。
【０３９０】
また、本発明は、例えば、支持される面に凹凸のある金属、木材等に対する研磨、切削、および部品取り付け等の作業時に、これら金属等を支持する支持方法および支持装置としても有用である。
【０３９１】
本発明の部材支持方法および部材支持装置は、部材に何らかの作業が施される際に、部材の、作業が施される側とはおおよそ反対側から支持体を当接させ、支持体が当接した状
態でその支持体の位置を固定する方法および装置である。
【０３９２】
従って、本発明は、基板支持装置１および２のように、支持対象の部材が、裏面に部品が未実装の基板、および、裏面に１以上の部品が実装済みの基板である場合に限られず、工業製品を構成する様々な部材に対する各種作業時における部材支持方法および部材支持装置として実施できる。
【０３９３】
また、その支持方向も、基板支持装置１および２のように、下から上に向けての支持方向である必要はない。例えば、ある部材の右側面に力をかけながら部品を取り付ける場合、その部材を支持する方向は左から右に向けての方向になる。この場合は、部材の左側から支持体を部材に当接させ、当接した状態で支持体の位置を固定すればよい。
【０３９４】
要するに、上述のように、支持対象の部材がどのような素材であるか、作業が施される側と反対側がどのような凹凸形状である等に関わらず、また、その支持方向がどの方向であるかに関わらず、本発明の実施は可能であり、かつ、支持対象の部材が正常な姿勢を保つように支持することができる。
【０３９５】
具体的には、支持対象となる部材の大きさや重量、作業時に係る力の大きさ等に応じて、支持体の大きさ、形状、硬度、個数、および配置、並びに、支持体の位置を固定する際の固定力等を決定すればよい。
【０３９６】
このように、本発明は、部材の素材および支持方向等に関係なく、部材を支持する方法および装置として実施可能であり、かつ、部材に対する作業を精度よく確実に行わせることができる。
【０３９７】
さらに、本実施の形態１および２、ならびにこれらを補足するために説明した種々の方法、機構または仕組み等について、これら説明に示す組み合わせ以外の組み合わせで、本発明の部材支持方法および部材支持装置を構成することもできる。
【０３９８】
例えば、実施の形態１の基板支持装置１が、昇降軸４の位置を固定するための機構として固定部１４のようなＥＲ流体を利用した固定手段を備えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０３９９】
本発明は、部材に作業が施される際の部材を支持する方法および装置に適用できる。特に、半導体素子等の部品を基板に実装する部品実装機、および、はんだペースト等の導電性ペーストを基板に印刷するスクリーン印刷機における部品支持方法および部品支持装置等としてとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０４００】
【図１】実施の形態１の基板支持装置の概観を示す概観図である。
【図２】実施の形態１の基板支持装置をＹ軸方向から見た場合の側面図である。
【図３】（Ａ）は、実施の形態１の保持部をＹ軸方向から見た場合の断面図であり、（Ｂ）は、Ｚ軸方向から見た場合の断面図である。
【図４】（Ａ）は、実施の形態１の基板支持装置で使用する磁石の例を示す図であり、（Ｂ）は、磁石カバーの例を示す図である。
【図５】実施の形態１の昇降軸が軸保持体に対し摺動する様子を表す図である。
【図６】実施の形態１の固定部が昇降軸の軸保持体に対する位置を固定する様子を示す図である。
【図７】複数の昇降軸を固定する際の複数の固定部の動作を示す模式図である。
【図８】実施の形態１の基板支持装置の機能的な構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態１の基板支持装置により実行される基板支持方法の流れを示すフロー図である。
【図１０】（Ａ）は、実施の形態１の基板支持装置が、裏面に部品が実装されていない基板を支持している状態を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態１の基板支持装置が、裏面に部品が実装されている基板を支持している状態を示す図である。
【図１１】昇降軸を２つの板体で挟みこむことで昇降軸の位置を固定する固定部を示す概要図である。
【図１２】数の昇降軸を固定する際の複数の固定部の動作を示す模式図である。
【図１３】固定部を基台に備えた基板支持装置の構成を示す概要図である。
【図１４】基台に取り付けられた固定部が、昇降軸の位置を固定する様子を示す図である。
【図１５】グループ分けされた複数の昇降軸をグループごとに固定するための構成の一例を示す図である。
【図１６】図１５に示す構成の基板支持装置をＹ軸方向から見た場合の外観図である。
【図１７】グループ分けされた複数の昇降軸をグループごとに固定するための構成の別の一例を示す図である。
【図１８】昇降軸を選択的に上昇させる場合の各固定部の動作を説明するための図である。
【図１９】図１７に示す構成を有する基板支持装置の動作の流れの一例を示すフロー図である。
【図２０】磁石の他の形状の例を示す図である。
【図２１】基板の切欠きの幅とサポートピンの上端の幅とを示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態２の基板支持装置の概観を示す概観図である。
【図２３】実施の形態２の基板支持装置をＹ軸方向から見た場合の側面図である。
【図２４】実施の形態２の固定部の構成の概要を示す図である。
【図２５】電源部のスイッチのオンおよびオフと、ＥＲ流体および昇降軸の間の摩擦抵抗との関係を示す図である。
【図２６】実施の形態２の基板支持装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図２７】（Ａ）は、実施の形態２の基板支持装置が裏面に部品が実装されていない基板を支持している状態を示す図であり、（Ｂ）は、実施の形態２の基板支持装置が裏面に部品が実装されている基板を支持している状態を示す図である。
【図２８】昇降軸を電極として使用する場合の構成を示す図である。
【図２９】静電気力により昇降軸の位置を固定する固定部を備える基板支持装置の概観を示す概観図である。
【図３０】（Ａ）は、静電気力により昇降軸の位置を固定する固定部の構成概要を示す構成概要を示す斜視図であり、（Ｂ）は、平面図である。
【図３１】（Ａ）は、昇降軸の帯電を説明するための図であり、（Ｂ）は昇降軸の除電を説明するための図である。
【図３２】昇降軸を接地せずに帯電させる方法を説明するための図である。
【図３３】電圧印加により昇降軸の除電を行う際の電圧の変化の一例を示す図である。
【図３４】図３３に示す印加電圧の変化を実現する構成の一例を示す図である。
【図３５】交流電圧により昇降軸の除電を行う際の電極に対する印加電圧の変化の一例を示す図である。
【図３６】図３５に示す印加電圧の変化を実現する構成の一例を示す図である。
【図３７】（Ａ）は、昇降軸を機械的に固定する機構の別の一例を示す第１の図であり、（Ｂ）は、第２の図である。
【図３８】従来の第１の基板支持装置の概要を示す図である。
【図３９】従来の第２の基板支持装置の概要を示す図である。
【図４０】従来の第３の基板支持装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
【０４０１】
１、２  基板支持装置
１ａ、２ａ  制御部
３    サポートピン
４    昇降軸
５    保持部
５ａ  磁石
５ｂ  磁石カバー
５ｃ  開口部
６    軸保持体
７    駆動部
８    基台
９    電磁弁
９ａ  空圧源
１０    ＥＲ流体
１０ａ  パッキン
１１    電極
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１４、１４ａ  固定部
１３    軸固定体
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ  電源部
１６    孔
１７    絶縁体
１８    ワイヤ
１８ａ  バネ
１９    ブラシ
２０    基板
２０ａ  部品
２５    搬送レール
【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】
0004897634.tif 000014
【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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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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