JP4913694B2 - 表面実装機 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の実装時にプリント配線板を下方から支承するバックアップ装置を備えた表面実装機に関するものである。

この種のバックアップ装置を備えた従来の表面実装機としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。この公報に開示された表面実装機は、基台と、この基台の上でプリント配線板をコンベアによって搬送する搬送部と、このコンベアの両側方に配設された部品供給部と、この部品供給部から前記コンベア上のプリント配線板に電子部品を移載するための部品移載部とによって構成されている。

前記コンベアは、プリント配線板の両端部を支承して搬送するもので、基台に固定された固定側コンベア本体と、この固定側コンベア本体に対して接離できるように（コンベアの幅を変えることができるように）基台に移動可能に支持された移動側コンベア本体とによって構成されている。この移動側コンベアは、前記基台に設けられた幅変更装置による駆動によって前記固定側コンベア本体に接近する方向と、固定側コンベア本体から離間する方向とに移動する。

前記搬送部における前記コンベアの下方には、電子部品の実装時にプリント配線板を下方から押し上げて支承するためのバックアップ装置が設けられている。このバックアップ装置は、前記基台に昇降装置を介して支持されたプレートと、このプレートの上に立設された複数のパックアップピンとから構成されている。このバックアップ装置は、前記プレートが上昇することによって、バックアップピンがプリント配線板を下方から支承するように構成されている。

前記プレートは、コンベアの幅を最大として搬送されるような大型のプリント配線板であってもバックアップピンによって確実に支承できるような大きさに形成されている。このため、コンベアの幅を相対的に狭くした場合、前記移動側コンベアは、前記プレートの上方に進入することになる。
前記部品供給部は、前記コンベアの両側方に配設されたテープフィーダーによって構成されている。

一方、従来の表面実装機としては、プリント配線板と部品供給部との距離を最短にして実装効率を向上させるために、コンベアの幅を狭くする場合に部品供給部を移動側コンベアに追従するようにプリント配線板側へ移動させる構成のものがある。
特開２００３−２７３５９１号公報

しかしながら、上述したように部品供給部が移動側コンベアとともに移動する構成を採ったとしても、実装効率をそれほど向上させることはできなかった。これは、部品供給部を移動側コンベアとともに移動させることができる距離が短く、コンベアの幅を最も狭くした状態では部品供給部とプリント配線板との間隔が広くなってしまうからである。このように部品供給部の移動可能な距離が短くなるのは、プリント配線板の下方に位置している前記バックアップ装置のプレートに部品供給部が干渉してしまうからである。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、バックアップ装置の幅をコンベアの幅に対応させて変えることができる表面実装機を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る表面実装機は、基台と、この基台の上に設けられてプリント配線板を搬送する搬送用コンベアと、この搬送用コンベアの幅を変更する幅変更装置と、前記プリント配線板の下面に接触する複数のバックアップピンを有し、前記プリント配線板が前記搬送用コンベアから上方に離間する実装位置と、前記プリント配線板が前記搬送用コンベアに支承される搬送位置との間で前記バックアップピンを昇降させるバックアップ装置とを備えた表面実装機において、前記バックアップ装置に、前記基台に設けられた上面が平坦な板状部材と、前記バックアップピンを個別に昇降させる複数の昇降部と、前記搬送用コンベアに前記昇降部毎に設けられて前記各昇降部をそれぞれ水平方向に移動可能に支持する支持部と、プリント配線板の下方に位置付けられた前記昇降部の移動を規制する固定部とを備えさせ、前記支持部は、前記搬送用コンベアに一端部が回動自在に連結されるとともに他端部に前記昇降部が接続されたアームを備え、前記支持部のアームは、前記搬送用コンベアに一端部が回動自在に連結された第１のアームと、この第１のアームの他端部に回動自在に連結された第２のアームとによって構成され、
前記昇降部は、前記第２のアームの回動端部に設けられて前記板状部材に移動可能に支持されるとともに、前記搬送用コンベアに対する前記第１のアームの揺動と、前記第１のアームに対する前記第２のアームの揺動により、前記板状部材に支持される位置を任意の位置に変更可能なものであることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記昇降部の下端部には突起が設けられ、この突起は、前記板状部材に移動可能に支持されるものであることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記板状部材には、前記突起が嵌合する複数の孔が設けられ、前記突起は、前記昇降部に上下方向に移動可能に支持されるとともに、ばね部材によって下方に付勢されることで、前記複数の孔を含め前記板状部材に対し移動可能とされ、前記複数の孔と前記突起とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記板状部材には、複数の磁石が設けられ、これらの磁石は、その上面が前記板状部材の上面と同一平面上に位置するように板状部材の凹陥部内に挿入されて固着され、前記昇降部の下端部には、前記磁石に吸着されるように磁性材部が設けられ、前記複数の磁石と前記磁性材部とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記昇降部の下端部には突起が設けられ、この突起は、前記板状部材に移動可能に支持されるとともに、前記磁石に吸着されるように磁性材により形成されたものであり、前記複数の磁石と前記突起とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記板状部材は磁性材料によって形成され、前記昇降部の下端部には、前記板状部材に吸着されるように磁石が設けられ、前記板状部材と前記磁石とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記昇降部の下端部には突起が設けられ、この突起は、前記板状部材に移動可能に支持されるとともに、前記磁性材部を吸着するように磁石により形成されたものであり、前記板状部材と前記突起とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記搬送用コンベアの側方に位置付けられた部品供給装置と、この部品供給装置を前記搬送用コンベアの幅変更に伴って搬送用コンベアの側方近傍に移動させる位置変更装置とをさらに備えたことを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記支持部はスカラロボットによって形成されていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記昇降部はエアシリンダによって構成され、前記バックアップピンは、前記エアシリンダのピストンロッドに設けられていることを特徴とする。

本発明は、前記発明において、前記昇降部はソレノイドによって構成され、前記バックアップピンは、前記ソレノイドの可動鉄心に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、バックアップピンと昇降部とをコンベアに対して水平方向に移動させ、任意の位置で基台に対して固定することができる。このため、バックアップピンをコンベアの内側に位置付けた状態でコンベアの幅を変えることができる。したがって、本発明によれば、バックアップ装置の実質的な幅がコンベアの幅に対応して変わる表面実装機を提供することができる。

部品供給装置を移動させる位置変更装置を備えた発明によれば、コンベアの幅の変更に伴って部品供給部を移動させ、プリント配線板と部品供給装置との間隔を常に最小にすることができる。このため、この発明によれば、より一層実装効率が高い表面実装機を提供することができる。

支持部にアームを備えさせた発明によれば、昇降部をコンベアに対して水平方向に移動させるに当たって単純な機構で実現することができる。このため、この発明によれば、製造コストが低く抑えられて安価な表面実装機を提供することができる。

支持部のアームが揺動することにより昇降部が搬送用ベルトの下方に位置する発明によれば、不必要なバックアップピンを搬送用ベルトの下方に収納することができ、このバックアップピンが他のバックアップピンと干渉するのを防ぐことができる。このため、バックアップピンを常に最適な位置に配置可能な表面実装機を提供することができる。

支持部のアームを第１のアームと第２のアームとによって構成した発明によれば、バックアップピンと昇降部とを水平方向に移動させるに当たってアームが１つの場合に較べてバックアップピンの位置の自由度が高くなる。
このため、バックアップピンを配置する位置の自由度が高い表面実装機を提供することができる。

前記支持部をスカラロボットによって構成した発明によれば、スカラロボットを遠隔操作することによりバックアップピンを所定の位置に移動させることができるから、コンベアの幅を変更するときや、バックアップピンの位置を変更するときの操作を容易にかつ速やかに行うことができる。
このため、この発明によれば、コンベアの幅変更やバックアップピンの位置変更などのいわゆる段取替えを簡単に行うことが可能な表面実装機を提供することができる。

前記昇降部をエアシリンダによって構成した発明によれば、たとえばモータによってバックアップピンを昇降させる場合に較べて昇降部を水平方向にコンパクトに形成することができる。このため、この発明によれば、複数のバックアップピンを互いに接近させて配置する場合にバックアップピンどうしの間隔を相対的に狭くすることができるから、バックアップピンを最適な位置に配置できる表面実装機を提供することができる。

前記昇降部をソレノイドによって構成した発明によれば、モータを用いてバックアップピンを昇降させる構造を採る場合に較べて昇降部を水平方向にコンパクトに形成することができる。このため、この発明によれば、複数のバックアップピンを互いに接近させて配置する場合にバックアップピンどうしの間隔を相対的に狭くすることができるから、バックアップピンを最適な位置に配置できる表面実装機を提供することができる。

孔を有する板状部材と昇降部の突起とによって固定部を構成した発明によれば、簡単な構造によってバックアップピンおよび昇降部を基台に対して位置決めすることができるから、ねじを用いて昇降部の位置を決めるような位置決め機構を用いる場合に較べて構造が簡単である。このため、この発明によれば、コストダウンを図りながら昇降部を所定の位置に位置決めすることが可能な表面実装機を提供することができる。

前記固定部を磁石を有する板状部材と昇降部の磁性材部とによって構成した発明によれば、簡単な構造によってバックアップピンと昇降部とを位置決めすることができるから、ねじを用いて昇降部の位置を決めるような位置決め機構を用いる場合に較べて構造が簡単である。このため、この発明によれば、コストダウンを図りながら昇降部を所定の位置に位置決めすることが可能な表面実装機を提供することができる。

前記固定部を基台の磁性材部と昇降部の磁石とによって構成した発明によれば、簡単な構造によってバックアップピンと昇降部とを位置決めすることができるから、ねじを用いて昇降部の位置を決めるような位置決め機構を用いる場合に較べて構造が簡単である。このため、この発明によれば、コストダウンを図りながら昇降部を所定の位置に位置決めすることが可能な表面実装機を提供することができる。

（第１の実施例）
以下、本発明に係る表面実装機の一実施例を図１〜図７によって詳細に説明する。
図１および図２は本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図で、図１は、コンベアの幅を相対的に広くした場合を示し、図２は、コンベアの幅を相対的に狭くした場合を示す。図３は表面実装機の部品移載部の構成を示す側面図である。
図４はコンベアの幅を相対的に広くした場合のバックアップ装置の状態を示す図で、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）はプリント配線板の搬送方向上流側から見た側面図である。図５はコンベアの幅を相対的に狭くした場合のバックアップ装置の状態を示す図で、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）はプリント配線板の搬送方向上流側から見た側面図である。
図６は幅変更装置の断面図、図７はクランプ装置の断面図である。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施例による表面実装機を示す。この表面実装機１は、基台２と、この基台２の上部に基台２の一端部から他端部に延びるように設けられたコンベア３と、このコンベア３の幅を変更するための幅変更装置４と、前記コンベア３の両側方に設けられた多数のテープフィーダー５，５…と、これらのテープフィーダー５から前記コンベア３上のプリント配線板６に電子部品７（図３参照）を移載する（実装する）ための部品移動装置８と、電子部品７の実装時にプリント配線板６を下方から支承するためのバックアップ装置９とを備えている。以下においては、前記コンベア３の搬送方向（図１および図２においては、符号を正しく読める状態として左右方向）をＸ方向といい、このＸ方向とは直交する方向（図１および図２においては上下方向）をＹ方向という。

前記コンベア３は、前記プリント配線板６の両端部を一対の無端ベルト３ａ，３ｂ｛たとえば図４（Ｂ）参照｝によって支え、このプリント配線板６を図１および図２において左方へ搬送するように構成されている。
このコンベア３は、図１および図２に示すように、同図の下側（装置前側）に位置する第１のコンベア本体１１と、同図の上側に位置する第２のコンベア本体１２とを備えている。第１のコンベア本体１１は、無端ベルト３ａを備え、第２のコンベア本体１２は、無端ベルト３ｂを備えている。

前記第１のコンベア本体１１と第２のコンベア本体１２とは、図１、図２、図６および図７に示すように、Ｘ方向に延びるフレーム１３と、このフレーム１３の上端部に設けられたベルト用ガイド部材１４とを有し、このガイド部材１４の上面と下面とに沿って無端ベルト３ａ，３ｂが回転するように構成されている。前記両無端ベルト３ａ，３ｂは、図示していないベルト用駆動装置による駆動によって互いに同期して回転する。

第１のコンベア本体１１の前記フレーム１３は、図６に示すように、Ｘ方向の二箇所に設けられた支柱１３ａによって基台２に支持されている。一方、第２のコンベア本体１２の前記フレーム１３は、後述する幅変更装置４を介して基台２に支持されている。

前記幅変更装置４は、図６に示すように、第２のコンベア本体１２における前記支柱１３ａと対応するＸ方向の二箇所に下方に延びるようにそれぞれ設けられたスライダ１５，１５と、これらのスライダ１５，１５をＹ方向に貫通して水平に延びるガイド１６，１６およびねじ軸１７，１７と、前記２本のねじ軸１７，１７を連動するように連結するための伝動用ベルト１８と、ねじ軸１７を回転させるためのサーボモータ１９などを備えている。

前記ガイド１６の装置前側（図６においては左側）の端部は、前記支柱１３ａに固定、支持され、装置後側の端部は、基台２に立設された支持部材２０に固定、支持されている。一方、ねじ軸１７の装置前側の端部は、前記支柱１３ａに回転自在に支持され、装置後側の端部は、前記支持部材２０に回転自在に支持されている。
このねじ軸１７の装置前側の端部は、前記支柱１３ａを貫通して装置前側に突出している。このねじ軸１７における支柱１３ａより装置前側に突出した先端部には、プーリ２１が設けられている。２本のねじ軸１７，１７のプーリ２１には、前記伝動用ベルト１８が巻掛けられている。２本のねじ軸１７，１７のうち、プリント配線板６の搬送方向において上流側（図１、図２においては右側）に位置するねじ軸１７の前記先端部には、前記サーボモータ１９が連結されている。

前記スライダ１５は、前記ガイド１６にＹ方向に移動自在に支持されている。また、このスライダ１５におけるねじ軸１７が貫通する部分には、ねじ軸１７が螺合するナット部材２２が固定されている。
すなわち、この実施例による第２のコンベア本体１２は、前記ガイド１６とねじ軸１７とを有する幅変更装置４を介して基台２にＹ方向に移動可能に支持されており、前記サーボモータ１９による駆動によってプリント配線板６の大きさに応じた適正な位置に位置付けられる。

たとえば、第２のコンベア本体１２は、相対的に大型で幅が広いプリント配線板６を搬送する場合、図１に示すように、第１のコンベア本体１１から大きく離間するような位置に位置付けられる。また、第２のコンベア本体１２は、相対的に小型でＹ方向の幅が狭いプリント配線板６を搬送する場合には、図２に示すように、第１のコンベア本体１１に近接するような位置に位置付けられる。

第１のコンベア本体１１のフレーム１３と、第２のコンベア本体１２の前記フレーム１３とには、電子部品７の実装時にプリント配線板６が移動するのを阻止するためのクランプ装置３１（図７参照）と、後述するバックアップ装置本体３２｛図４（Ｂ）、図５（Ｂ）参照｝とが設けられている。

前記クランプ装置３１は、図７に示すように、前記フレーム１３，１３に取付用ブラケット３３を介して取付けられたエアシリンダ３４を備えている。このエアシリンダ３４は、前記２つのフレーム１３，１３の互いに対向する側部に軸線方向が上下方向を指向する状態で支持されている。すなわち、このエアシリンダ３４は、コンベア３の内側に位置付けられている。

前記エアシリンダ３４は、シリンダ本体３４ａ、ピストン３４ｂ、ピストンロッド３４ｃとを備えている。このピストンロッド３４ｃの先端部には、クランプ板３５が取付けられている。
前記クランプ板３５は、フレーム１３の上端部に設けられた当て板３６と協働してプリント配線板６を上下方向から挟持するためのもので、Ｘ方向と上下方向とに延びるように形成されて前記当て板３６の下方に位置付けられている。

このクランプ板３５のＸ方向の長さは、プリント配線板６のＸ方向の長さと同等に形成されている。前記ピストンロッド３４ｃは、このクランプ板３５のＸ方向の中央部に接続されている。クランプ板３５のＸ方向の両端部は、基台２に支持された付勢機構（図示せず）によって上方に付勢されている。この実施例による表面実装機１においては、図２に示すように、相対的に小型のプリント配線板６を使用するときは２枚のプリント配線板６，６を搬入可能に構成されているために、複数のクランプ装置３１がコンベア３に設けられている。

この実施例によるクランプ装置３１は、プリント配線板６をコンベア３によって搬送する場合は、前記エアシリンダ３４によってクランプ板３５をその上端がプリント配線板６から下方に離間するように下降させる。また、このクランプ装置３１は、プリント配線板６を位置決めする場合には、前記エアシリンダ３４への空気供給を停止し、シリンダ本体３４ａ内を大気開放とする。このようにエアシリンダ３４の付勢力が消失することにより、前記付勢機構による付勢力によってクランプ板３５が上方へ移動し、プリント配線板６がクランプ板３５と当て板３６とによって挟持されてクランプ状態となる。

前記多数のテープフィーダー５は、図１および図２に示すように、前記第１のコンベア本体１１と第２のコンベア本体１２とに沿うようにコンベア３の両側方でＸ方向に並べられている。この実施例においては、このテープフィーダー５によって本発明でいう部品供給装置が構成されている。
第１のコンベア本体１１より装置前側に位置する多数のテープフィーダー５，５…（以下、これらのテープフィーダー５を前側テープフィーダー５Ａという）は、基台２に移動することができない状態で着脱可能に装着されている。

前側テープフィーダー５Ａは、図１および図２に示すように、基台２の装置前側に設けられた撮像装置３７がＸ方向の中央に位置するように、この撮像装置３７の両側に設けられている。前記撮像装置３７は、電子部品７や後述する吸着ノズルなどを下方から撮像するためのものである。

第２のコンベア本体１２より装置後側に位置する多数のテープフィーダー５，５…（以下、これらのテープフィーダー５を後側テープフィーダー５Ｂという）は、図４（Ｂ）および図５（Ｂ）に示すように、後述する位置変更装置４１を介して基台２にＹ方向へ移動可能に装着されている。この実施例による位置変更装置４１は、図１、図２、図４（Ｂ）および図５（Ｂ）に示すように、基台２の上にＹ方向へ延びるように設けられた２本のガイドレール４２，４２と、これらのガイドレール４２，４２にＹ方向へ移動自在に支持された支持台４３と、この支持台４３をＹ方向に移動させるための駆動装置（図示せず）などによって構成されている。前記後側テープフィーダー５Ｂは、支持台４３の上に着脱可能に装着されている。

前記ガイドレール４２は、第１のコンベア本体１１の下方から第２のコンベア本体１２の下方を横切って装置後側に延びるように形成されている。
前記支持台４３は、全てのテープフィーダー５Ｂを載せることができるようにＸ方向に長く形成されている。この支持台４３の上には、装置後側の撮像装置３７が設けられている。この撮像装置３７は、前記装置前側に位置する撮像装置３７と同じもので、後側テープフィーダー５Ｂから供給された電子部品７や吸着ノズルを下方から撮像するためのものである。

前記支持台４３を駆動する駆動装置は、例えば電動式のボールねじ機構によって構成することができる。この構成を採る場合、ボールねじ軸をＹ方向に延びる状態で基台２に回転自在に支持させ、モータに接続する。前記支持台４３には、前記ボールねじ軸に螺合するボールねじナットを設ける。

このように位置変更装置４１を介して後側テープフィーダー５Ｂを基台２に移動可能に装着することにより、コンベア３の幅を変えたときに後側テープフィーダー５Ｂを第２のコンベア本体１２の移動に追従するように移動させることができる。このため、この実施例による表面実装機１においては、後側テープフィーダー５Ｂとプリント配線板６との距離をコンベア３の幅の広さに影響を受けることなく一定の最短距離にすることができる。

前記部品移動装置８は、図１〜図３に示すように、前記コンベア３の上方でＹ方向に延びる２本の固定レール５１，５１と、これらの固定レール５１，５１どうしの間に架け渡された可動レール５２と、この可動レール５２にＸ方向へ移動自在に支持されたヘッドユニット５３などを備えている。
前記二つの固定レール５１，５１のうち、プリント配線板６の搬送方向の上流側に位置する固定レール５１には、この固定レール５１に沿って延びるボールねじ軸５４が回転自在に支持されるとともに、このボールねじ軸５４を回転させるためのＹ軸サーボモータ５５が設けられている。前記ボールねじ軸５４には、前記可動レール５２に設けられたボールねじナット５６が螺合している。

前記可動レール５２には、この可動レール５２に沿って延びるボールねじ軸５７が回転自在に支持されるとともに、このボールねじ軸５７を回転させるためのＸ軸サーボモータ５８が設けられている。前記ボールねじ軸５７には、前記ヘッドユニット５３に設けられたボールねじナット５９が螺合している。
前記ヘッドユニット５３には、図３に示すように、吸着ノズル６０を有する複数の吸着ヘッド６１がＸ方向に並ぶように設けられている。これらの吸着ヘッド６１は、周知の機構によりそれぞれ垂直な軸線上で回動することができるとともに、上下方向に移動することができるように構成されている。

前記バックアップ装置９は、図４および図５に示すように、基台２の上に設けられた支持板７１と、プリント配線板６の下面を押すためのバックアップピン７２を有する複数のバックアップ装置本体３２とによって構成されている。
前記支持板７１は、上面が平坦な金属製の板によって形成されており、基台２の上面に固定されている。この実施例による支持板７１は、図１、図２、図４（Ｂ）および図５（Ｂ）に示すように、上方から見て前記一対のガイドレール４２，４２と、前記第１，第２のコンベア本体１１，１２とによって囲まれた範囲の略全域を占めるような大きさに形成されている。

前記複数のバックアップ装置本体３２は、図１および図２に示すように、前記第１のコンベア本体１１のフレーム１３と、第２のコンベア本体１２のフレーム１３とに、それぞれＸ方向に間隔をおいて並ぶように設けられている。図１、図２、図４（Ｂ）および図５（Ｂ）においては、バックアップ装置本体３２の構造を理解し易くするために、複数のバックアップ装置本体３２の一部のみを描いてある。なお、図示してはいないが、これらのバックアップ装置本体３２は、前記クランプ装置３１に干渉することがないような位置に配設されている。

前記バックアップ装置本体３２は、図４および図５に示すように、前記フレーム１３におけるコンベア内側の側部に固定された支持用ブラケット７３と、この支持用ブラケット７３に上下方向を軸線方向とする支軸７４を介して回動自在に支持された第１のアーム７５と、この第１のアーム７５の回動端部に上下方向を軸線方向とする支軸７６を介して回動自在に支持された第２のアーム７７と、この第２のアーム７７の回動端部に取付けられたエアシリンダ７８とによって構成されている。

この実施例においては、前記第１のアーム７５と第２のアーム７７とによって本発明でいう支持部が構成され、前記エアシリンダ７８によって本発明でいう昇降部が構成されている。すなわち、前記昇降部は、支持部に水平方向に移動可能に支持されることになる。
前記第１のアーム７５の基部は、前記支持用ブラケット７３の下側に位置付けられている。前記第２のアーム７７の基部は、前記第１のアーム７５の先端部の下側に位置付けられている。また、第１のアーム７５は、第２のアーム７７より短くなるように形成されている。

この実施例によるバックアップ装置本体３２は、図４の左側に示すように、第１のアーム７５を上方から見てフレーム１３に沿うように揺動させるとともに、第２のアーム７７をその先端部が第１のアーム７５の基部に隣接するように第１のアーム７５に対して揺動させることによって、エアシリンダ７８がコンベア３の無端ベルト３ａまたは無端ベルト３ｂの下方に移動するように構成されている。

前記支持用ブラケット７３と第１のアーム７５とを連結する支軸７４の近傍と、第１のアーム７５と第２のアーム７７とを連結する支軸７６の近傍とには、図示してはいないが、それぞれ固定機構が設けられている。この固定機構は、前記支軸７４，７６を介して連結された一方の部材が他方の部材に対して回動するときに摩擦抵抗が付与されるように構成されている。この実施例においては、この固定機構によって本発明でいう固定部が構成されている。

前記エアシリンダ７８は、図４（Ｂ）および図５（Ｂ）に示すように、前記第２のアーム７７の先端部に取付けられたシリンダ本体７８ａと、このシリンダ本体７８ａ内に嵌挿されたピストン７８ｂと、このピストン７８ｂから上方に延びてシリンダ本体７８ａの上方に突出するピストンロッド７８ｃと、前記シリンダ本体７８ａ内でピストン７８ｂを下方に付勢する圧縮コイルばね７８ｄなどによって構成されている。

前記シリンダ本体７８ａは、軸線方向が上下方向を指向する状態で第２のアーム７７に取付けられている。このシリンダ本体７８ａの下端部には、シリンダ本体７８ａ内の下部に空気を供給するためのエアホース７９が接続されているとともに、シリンダ本体７８ａを支えるための突起８０が設けられている。
前記エアホース７９は、可撓性を有する材料によって形成されている。エアホース７９は、前記第２のアーム７７と第１のアーム７５とに沿わせて配管されており、図示していないバルブを介してシリンダ本体７８ａと空気供給源とを接続している。

前記突起８０は、シリンダ本体７８ａの下端面から下方に突出しており、前記支持板７１の上に載せられている。エアシリンダ７８は、この突起８０を介して支持板７１に支持されている。この突起８０の下端部は、エアシリンダ７８を水平方向に移動させるときに支持板７１に対して容易に摺動することができるように、下方に向けて凸になる半球状に形成されている。

前記ピストン７８ｂは、前記シリンダ本体７８ａ内を上下方向に画成している。すなわち、このエアシリンダ７８においては、前記ピストン７８ｂより下側に位置する空気室に前記エアホース７９を介して空気供給源から空気が供給される。
前記ピストンロッド７８ｃの上端部は、前記バックアップピン７２を構成するように形成されている。すなわち、バックアップピン７２は、エアシリンダ７８のピストンロッド７８ｃに設けられている。

この実施例によるエアシリンダ７８においては、前記エアホース７９を介してシリンダ本体７８ａ内に空気を供給することによって、ピストン７８ｂおよびピストンロッド７８ｃが圧縮コイルばね７８ｄの弾発力に抗して上昇する。
エアシリンダ７８がこのように伸長した状態でシリンダ本体７８ａへの空気の供給を停止してシリンダ本体７８ａ内を例えば大気に開放することによって、ピストン７８ｂとピストンロッド７８ｃとは圧縮コイルばね７８ｄの弾発力によって初期の位置に下降する。

この実施例によるエアシリンダ７８は、空気の圧力によってピストンロッド７８ｃが上昇した状態でバックアップピン７２がプリント配線板６を下方から支承するように形成されている。すなわち、このエアシリンダ７８は、プリント配線板６がバックアップピン７２によって支承される実装位置と、プリント配線板６が前記コンベア３に支承される搬送位置との間でバックアップピン７２を昇降させることができる。

上述したように構成されたバックアップ装置本体３２においては、第１のアーム７５を前記固定機構の摩擦力に抗して前記フレーム１３に対して揺動させるとともに、第２のアーム７７を前記固定機構の摩擦力に抗して第１のアーム７５に対して揺動させることによって、バックアップピン７２のＸ方向とＹ方向との位置を任意の位置に変更することができる。第１のアーム７５と第２のアーム７７とは、前記固定機構の摩擦力によって前記揺動した位置に容易に移動することがないように固定される。

バックアップピン７２は、図４（Ａ）中に二点鎖線Ｌ１，Ｌ２で示す範囲の内側であれば任意の位置に配置することができる。図４（Ａ）において、二点鎖線Ｌ１は、第１のコンベア本体１１のレール１３に設けられたバックアップ装置本体３２におけるバックアップピン７２の移動可能な範囲を示し、二点鎖線Ｌ２は、第２のコンベア本体１２のレール１３に設けられたバックアップ装置本体３２におけるバックアップピン７２の移動可能な範囲を示す。

このバックアップ装置本体３２においては、相対的に大型のプリント配線板６に電子部品７を実装するためにコンベア３の幅を相対的に広くする場合は、図４に示すように、第１のアーム７５と第２のアーム７７とを一方のフレーム１３から他方のフレーム１３に向けて延びるように揺動させる。このようにに第１、第２のアーム７５，７７を揺動させることによって、大型のプリント配線板６のＹ方向の中央部の下方にバックアップピン７２を配置することができる。

一方、コンベア３によって搬送されるプリント配線板６が相対的に小型でコンベア３の幅を相対的に狭くする場合は、図５に示すように、第１のアーム７５と第２のアーム７７とをＸ方向に対する傾斜角度が相対的に小さくなるように揺動させる。第１、第２のアーム７５，７７をこのように揺動させることによって、小型のプリント配線板６であっても任意の位置においてバックアップピン７２をプリント配線板６の下方に配置することができる。このようにコンベア３の幅を相対的に狭くする場合は、図５に示すように、前記位置変更装置４１により後側テープフィーダー５Ｂを前進させることによって、この後側テープフィーダー５Ｂを第２のコンベア本体１２の後方近傍に位置付けることができる。

この実施例による表面実装機１においては、このようにコンベア３の幅を設定するとともにバックアップピン７２を所定の位置に位置付けた状態で、プリント配線板６がコンベア３によって基台２の上方に搬送される。このコンベア３は、プリント配線板６が基台２上の所定の位置に移動したときに停止する。コンベア３が停止した後、前記クランプ装置３１によってプリント配線板６を無端ベルト３ａ，３ｂから上方に離間させて固定する。

これとともに、バックアップ装置９の各エアシリンダ７８に空気を供給し、複数のバックアップピン７２によってプリント配線板６を下方から支える。その後、部品移動装置８が前側テープフィーダ５Ａおよび後側テープフィーダ５Ｂの電子部品７をプリント配線板６に移載する。このように電子部品７を実装した後、前記クランプ装置３１による固定を解除するとともに、エアシリンダ７８への空気の供給を停止してバックアップピン７２を下降させ、プリント配線板６を前記ベルト３ａ，３ｂ上に載せる。しかる後、このプリント配線板６をコンベア３によって搬出し、次に電子部品７を実装するためのプリント配線板６を所定の実装位置に搬入する。

したがって、この実施例による表面実装機１においては、バックアップピン７２を有するエアシリンダ７８をコンベア３に対して水平方向に移動させ、任意の位置で基台２に対して固定することができる。このため、バックアップ装置９をコンベア３の内側に収納した状態でコンベア３の幅を変えることができるから、バックアップ装置９の実質的な幅がコンベア３の幅に対応して変わるようになる。

この結果、バックアップ装置９に干渉されることなく他の部材（この実施例では後側テープフィーダー５Ｂおよび装置後側の撮像装置３７）を第２のコンベア本体１２に可及的接近する状態を保ちながらＹ方向に移動させることができる。すなわち、後側テープフィーダー５Ｂおよび撮像装置３７とプリント配線板６との距離をコンベア３の幅が広いときと狭いときとで等しくすることができるから、従来の表面実装機に較べて、コンベア３の幅が狭いときにも実装効率を向上させることができ、実装効率をより一層高くすることができる。

この実施例によれば、バックアップピン７２を有するエアシリンダ７８をアーム（第１のアーム７５と第２のアーム７７）とによって支持しているから、エアシリンダ７８をコンベア３に対して水平方向に移動させるに当たって単純な機構で実現することができる。このため、この実施例による表面実装機１は、製造コストを低く抑えることができる。

この実施例による表面実装機１においては、第１のアーム７５と第２のアーム７７とをコンベア３のフレーム１３に沿うように揺動させることによってエアシリンダ７８およびバックアップピン７２を無端ベルト３ａ，３ｂの下方に位置付けることができる。小型のプリント配線板６に実装する場合は、全てのバックアップピン７２を使用しなくても充分にプリント配線板６を下方から支承できることがある。このような場合、この表面実装機１によれば、不必要なバックアップピン７２を無端ベルト３ａ，３ｂの下方に収納することができる。すなわち、このような場合に、不必要なバックアップピン７２が他のバックアップピン７２と干渉するのを防ぐことができる。このため、この実施例による表面実装機１は、バックアップピン７２を常に最適な位置に配置することができる。

この実施例による表面実装機１においては、バックアップピン７２を有するエアシリンダ７８を二つのアーム（第１のアーム７５と第２のアーム７７）によって支持する構成が採られている。このため、この実施例による表面実装機１は、バックアップピン７２とエアシリンダ７８とを水平方向に移動させるに当たって、一つのアームで行う場合に較べてバックアップピン７２の位置の自由度が高くなる。

この実施例による表面実装機１においては、エアシリンダ７８によってバックアップピン７２を昇降させる構成が採られている。このため、この実施例によれば、バックアップピン７２を昇降させる昇降部として、たとえばモータによってバックアップピンを昇降させる構成を採る場合に較べて、昇降部を水平方向にコンパクトに形成することができる。
このため、この実施例によれば、複数のバックアップピン７２を互いに接近させて配置する場合に前記昇降部どうしが干渉し難く、バックアップピン７２どうしの間隔を相対的に狭くすることができる。この結果、この実施例による表面実装機１は、バックアップピン７２を容易に最適な位置に配置することができる。

（第２の実施例）
昇降部を支持する支持部は、図８に示すようにスカラロボットによって構成することができる。
図８はエアシリンダを支持するスカラロボットを備えたバックアップ装置本体を示す図で、同図はプリント配線板の搬送方向上流側から見た側面図である。同図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図８に示すバックアップ装置本体３２は、バックアップピン７２を有するエアシリンダ７８をスカラロボット８１によって支持する構成が採られている。
スカラロボット８１は、コンベア３のフレーム１３におけるコンベア内側の側部に支持された基部８２と、この基部８２に上下方向の軸線回りに回動自在に支持された第１のアーム８３と、この第１のアーム８３の先端部に上下方向の軸線回りに回動自在に支持された第２のアーム８４とを備えている。前記エアシリンダ７８は、前記第２のアーム８４の先端部に取付けられている。

前記基部８２には、前記第１のアーム８３を駆動するための第１のモータ駆動装置８５が設けられている。第１のアーム８３は、前記第１のモータ駆動装置８５による駆動によって水平方向に回動（揺動）する。
前記第２のアーム８４の基部には、この第２のアーム８４を駆動するための第２のモータ駆動装置８６が設けられている。第２のアーム８４は、前記第２のモータ駆動装置８６による駆動によって第１のアーム８３に対して水平方向に回動（揺動）する。前記第１のモータ駆動装置８５の動作の制御と、第２のモータ駆動装置８６の動作の制御とは、表面実装機１のコントローラ（図示せず）によって行われる。

図８に示すバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機においては、スカラロボット８１を遠隔操作することによってバックアップピン７２を所定の位置に移動させることができる。このため、コンベア３の幅を変更するときや、バックアップピン７２の位置を変更するときの操作を容易にかつ速やかに行うことができる。したがって、この実施例によるバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機は、コンベア３の幅変更やバックアップピン７２の位置変更などのいわゆる段取替えを簡単に行うことができる。

（第３の実施例）
バックアップピンを有する昇降部は、図９に示すようにソレノイドによって構成することができる。
図９はソレノイドからなる昇降部を示す側面図で、同図（Ａ）はバックアップピンが上昇した実装状態を示し、同図（Ｂ）はバックアップピンが下降した搬送状態を示す。同図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図９に示すバックアップピン７２は、後述するソレノイド９１のプランジャ９２によって構成されている。
この実施の形態によるソレノイド９１は、その軸線方向が上下方向を指向する状態で前記第２のアーム７７の先端部に取付けられている。この実施例によるソレノイド９１は、第２のアーム７７の先端部に取付けられた筒状ハウジング９３と、この筒状ハウジング９３の内部に上下方向に移動自在に支持された棒状の前記プランジャ９２と、前記筒状ハウジング９３の内部に前記プランジャ９２を囲むように設けられたコイル９４と、前記筒状ハウジング９３の内部に前記プランジャ９２を下方に付勢するように設けられた圧縮コイルばね９５とから構成されている。

前記筒状ハウジング９３の下端部には、前記コイル９４に給電するための給電用ケーブル９６が接続されているとともに、前記支持板７１に支承される突起８０が下方に向けて突設されている。
前記プランジャ９２は、前記筒状ハウジング９３の上端部を貫通して上方に突出するように形成されている。このプランジャ９２における筒状ハウジング９３より上方に突出した上端部は、前記バックアップピン７２を構成するように形成されている。この実施例においては、前記プランジャ９２によって、本発明でいう可動鉄心が構成されている。

このソレノイド９１は、コイル９４が励磁されることによって、図９（Ａ）に示すように、プランジャ９２が圧縮コイルばねの弾発力に抗して上昇する。このソレノイド９１は、このようにプランジャ９２が上昇することによって、バックアップピン７２がプリント配線板６を下方から支承することができるように形成されている。なお、図示してはいないが、プランジャ９２の上昇時の位置を設定するためのストッパー機構が筒状ハウジング９３内に設けられている。バックアップピン７２は、このストッパー機構によって常に正しい高さまで上昇する。

また、このソレノイド９１においては、上述した状態でコイル９４への給電を停止することにより、図９（Ｂ）に示すように、プランジャ９２およびバックアップピン７２が圧縮コイルばね９５の弾発力によって下降し、プリント配線板６がコンベア３の無端ベルト３ａ，３ｂに載せられる。すなわち、このソレノイド９１は、プリント配線板６がバックアップピン７２によって支承される実装位置と、プリント配線板６が前記コンベア３に支承される搬送位置との間でバックアップピン７２を昇降させることができる。

この実施例によるバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機１においては、ソレノイド９１によってバックアップピン７２を昇降させる構成が採られているから、たとえばモータによってバックアップピン７２を昇降させる場合に較べて、バックアップピン７２を昇降させる昇降部を水平方向にコンパクトに形成することができる。
このため、この実施例によれば、複数のバックアップピン７２を互いに接近させて配置する場合に前記昇降部どうしが干渉し難く、バックアップピン７２どうしの間隔を相対的に狭くすることができる。この結果、この実施例によるバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機１は、バックアップピン７２を容易に最適な位置に配置することができる。

（第４の実施例）
バックアップピンの水平方向への移動を規制する固定部は、図１０および図１１に示すように構成することができる。
図１０は後述する孔を有する支持板と前記孔に嵌合するエアシリンダの突起とを備えたバックアップ装置本体を示す図で、同図はプリント配線板の搬送方向上流側から見た側面図である。図１１は位置決め用の磁石を備えたバックアップ装置本体を示す断面図で、図１１（Ａ）は磁石を基台側に設けた例を示し、図１１（Ｂ）は磁石をエアシリンダ側に設けた例を示す。これらの図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１０に示すバックアップ装置本体３２の支持板７１には、多数の凹部１０１が形成されている。この凹部１０１は、上方に向けて開口し、前記エアシリンダ７８の突起８０が上方から嵌合する形状に形成されている。この凹部１０１は、支持板７１の上面の全域に所定の間隔をおいて格子状に配設されている。

この実施例による突起８０は、エアシリンダ７８に上下方向に移動可能に支持されており、図示していないばね部材によって下方に付勢されている。この突起８０は、図１０に示すように凹部１０１に嵌合した状態からエアシリンダ７８が横に移動することによって、前記ばね部材の弾発力に抗して上方に移動し、凹部１０１の外に出て支持板７１の上端の平坦面に載るようになる。そして、エアシリンダ７８がさらに移動することによって、突起８０は、隣接する凹部１０１内に嵌合する。

この実施例においては、前記支持板７１によって本発明でいう「複数の孔が設けられて基台に設けられた板状部材」が構成されている。
図１０に示すバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機１においては、凹部１０１と突起８０との嵌合からなる簡単な構造によってバックアップピン７２およびエアシリンダ７８を基台２に対して位置決めすることができる。

図１１（Ａ）に示す支持板７１の上端部には、多数の磁石１０２が設けられている。これらの磁石１０２は、その上面が支持板７１の上面と同一平面上に位置するように支持板７１の凹陥部７１ａ内に挿入され、固着している。また、この磁石１０２は、支持板７１の全域に所定の間隔をおいて格子状に配設されている。同図に示すエアシリンダ７８の突起８０は、磁性材料によって形成されている。前記支持板７１によって、本発明でいう「複数の磁石が設けられた基台側の板状部材」が構成され、前記突起８０によって、本発明でいう「前記磁石に吸着されるように昇降部に設けられた磁性材部」が構成されている。

図１１（Ｂ）に示すエアシリンダ７８の突起８０は、磁石によって形成されている。また、同図に示す支持板７１は、磁性材料によって形成されている。前記支持板７１によって、本発明でいう「基台の磁性材部」が構成され、前記突起８０によって、本発明でいう「この磁性材部に吸着するように前記昇降部に設けられた磁石」が構成されている。
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機１においては、バックアップピン７２とエアシリンダ７８との基台２に対する移動を磁力によって規制することができる。

このため、図１０、図１１（Ａ）または図１１（Ｂ）で示した構成を採ることにより、第１の実施例で示したようなアームの回動軸部に摩擦抵抗を付与する固定機構や、たとえばねじを用いてエアシリンダ７８の位置を決めるような位置決め機構を用いる場合に較べて簡単な構造でバックアップピン７２およびエアシリンダ７８を基台２に対して位置決めすることができる。
この結果、この実施例によるバックアップ装置本体３２を備えた表面実装機１は、コストダウンを図りながらバックアップピン７２とエアシリンダ７８とを所定の位置に位置決めすることができる。

上述した実施例においては、テープフィーダー５をスライド機構とボールねじ式駆動装置とによってＹ方向に移動させる位置変更装置４１を示したが、この位置変更装置４１の構成は適宜変更することができる。

本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図である。 本発明に係る表面実装機の構成を示す平面図である。 表面実装機の部品移載部の構成を示す側面図である。 コンベアの幅を相対的に広くした場合のバックアップ装置の状態を示す図である。 コンベアの幅を相対的に狭くした場合のバックアップ装置の状態を示す図である。 幅変更装置の断面図である。 クランプ装置の断面図である。 エアシリンダを支持するスカラロボットを備えたバックアップ装置本体を示す図である。 ソレノイドからなる昇降部を示す側面図である。 孔を有する支持板と前記孔に嵌合するエアシリンダの突起とを備えたバックアップ装置本体を示す図である。 位置決め用の磁石を備えたバックアップ装置本体を示す断面図である。

符号の説明

３…コンベア、４…幅変更装置、１１…第１のコンベア本体、１２…第２のコンベア本体、９…バックアップ装置、３２…バックアップ装置本体、７５…第１のアーム、７７…第２のアーム、７２…バックアップピン、７８…エアシリンダ、７８ｃ…ピストンロッド、６…プリント配線板、５…テープフィーダー、４１…位置変更装置、９１…ソレノイド、９２…プランジャ、１０２…磁石、８０…突起、７１…支持板、２…基台、８１…スカラロボット、１０１…凹部。

Claims (11)

1. 基台と、
   この基台の上に設けられてプリント配線板を搬送する搬送用コンベアと、
   この搬送用コンベアの幅を変更する幅変更装置と、
   前記プリント配線板の下面に接触する複数のバックアップピンを有し、前記プリント配線板が前記搬送用コンベアから上方に離間する実装位置と、前記プリント配線板が前記搬送用コンベアに支承される搬送位置との間で前記バックアップピンを昇降させるバックアップ装置とを備えた表面実装機において、
   前記バックアップ装置は、
   前記基台に設けられた上面が平坦な板状部材と、
   前記バックアップピンを個別に昇降させる複数の昇降部と、
   前記搬送用コンベアに前記昇降部毎に設けられて前記各昇降部をそれぞれ水平方向に移動可能に支持する支持部と、
   プリント配線板の下方に位置付けられた前記昇降部の移動を規制する固定部とを備え、
   前記支持部は、前記搬送用コンベアに一端部が回動自在に連結されるとともに他端部に前記昇降部が接続されたアームを備え、
   前記支持部のアームは、前記搬送用コンベアに一端部が回動自在に連結された第１のアームと、この第１のアームの他端部に回動自在に連結された第２のアームとによって構成され、
   前記昇降部は、前記第２のアームの回動端部に設けられて前記板状部材に移動可能に支持されるとともに、前記搬送用コンベアに対する前記第１のアームの揺動と、前記第１のアームに対する前記第２のアームの揺動により、前記板状部材に支持される位置を任意の位置に変更可能なものであることを特徴とする表面実装機。
2. 請求項１記載の表面実装機において、
   前記昇降部の下端部には突起が設けられ、
   この突起は、前記板状部材に移動可能に支持されるものであることを特徴とする表面実装機。
3. 請求項２記載の表面実装機において、
   前記板状部材には、前記突起が嵌合する複数の孔が設けられ、
   前記突起は、前記昇降部に上下方向に移動可能に支持されるとともに、ばね部材によって下方に付勢されることで、前記複数の孔を含め前記板状部材に対し移動可能とされ、
   前記複数の孔と前記突起とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする表面実装機。
4. 請求項１記載の表面実装機において、
   前記板状部材には、複数の磁石が設けられ、
   これらの磁石は、その上面が前記板状部材の上面と同一平面上に位置するように板状部材の凹陥部内に挿入されて固着され、
   前記昇降部の下端部には、前記磁石に吸着されるように磁性材部が設けられ、
   前記複数の磁石と前記磁性材部とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする表面実装機。
5. 請求項４記載の表面実装機において、
   前記昇降部の下端部には突起が設けられ、
   この突起は、前記板状部材に移動可能に支持されるとともに、前記磁石に吸着されるように磁性材により形成されたものであり、
   前記複数の磁石と前記突起とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする表面実装機。
6. 請求項１記載の表面実装機において、
   前記板状部材は磁性材料によって形成され、
   前記昇降部の下端部には、前記板状部材に吸着されるように磁石が設けられ、
   前記板状部材と前記磁石とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする表面実装機。
7. 請求項６記載の表面実装機において、
   前記昇降部の下端部には突起が設けられ、
   この突起は、前記板状部材に移動可能に支持されるとともに、前記磁性材部を吸着するように磁石により形成されたものであり、
   前記板状部材と前記突起とによって前記固定部が構成されていることを特徴とする表面実装機。
8. 請求項１ないし請求項７のうちいずれか一つに記載の表面実装機において、
   前記搬送用コンベアの側方に位置付けられた部品供給装置と、
   この部品供給装置を前記搬送用コンベアの幅変更に伴って搬送用コンベアの側方近傍に移動させる位置変更装置とをさらに備えたことを特徴とする表面実装機。
9. 請求項１ないし請求項８のうちいずれか一つに記載の表面実装機において、
   前記支持部はスカラロボットによって形成されていることを特徴とする表面実装機。
10. 請求項１ないし請求項９ののうちいずれか一つに記載の表面実装機において、
    前記昇降部はエアシリンダによって構成され、
    前記バックアップピンは、前記エアシリンダのピストンロッドに設けられていることを特徴とする表面実装機。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちいずれか一つに記載の表面実装機において、
    前記昇降部はソレノイドによって構成され、
    前記バックアップピンは、前記ソレノイドの可動鉄心に設けられていることを特徴とする表面実装機。

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