JP6200753B2 - 基板搬送装置、基板検査装置および電子部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板が当接する位置決め装置を備えた基板搬送装置およびこの基板搬送装置を備えた基板検査装置、電子部品実装装置に関するものである。

従来、プリント基板を搬送する基板搬送装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、プリント基板の両側部を支持する一対のコンベアを備えたものがある。この特許文献１に開示された基板搬送装置は、プリント基板の停止位置を定めるためのストッパを備えている。

このストッパは、シリンダのピストンロッドに設けられており、コンベアによって送られたプリント基板の前端が当接する上昇位置と、搬送路の下方に位置する下降位置との間で移動する。
シリンダは、上方から見て一対のコンベアの間、すなわち上方から見て搬送路の中に配置されている。

また、このシリンダは、搬送方向の上流側に向かうにしたがって次第に上方に位置する状態で傾斜している。すなわち、ストッパは、上昇位置から下降位置に移動することによって、プリント基板の搬送方向の下流側に移動する。
この種の基板搬送装置は、電子部品実装装置や基板検査装置などに用いられている。電子部品実装装置は、プリント基板の上面に電子部品を実装するものである。基板検査装置は、プリント基板を上方から撮像装置によって撮像し、画像に基づいて部品の位置、実装状態などを検査するものである。

特開２００９−３０２１００号公報

特許文献１に開示されている基板搬送装置は、プリント基板の下面に大型の部品が搭載されていると、この部品がストッパに衝突するおそれがあった。すなわち、この基板搬送装置は、プリント基板の下面に搭載されている部品の高さに制約を受けるという問題があった。

このため、この基板搬送装置を備えた電子部品実装装置においては、下面に大型の部品が搭載されたプリント基板の上面に電子部品を実装することはできない。また、この基板搬送装置を備えた基板検査装置においては、下面に大型の部品が搭載されたプリント基板の検査を行うことはできない。

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、プリント基板の下面に搭載されている部品の高さに制約を受けることがない基板搬送装置、基板検査装置および電子部品実装装置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、本発明に係る基板搬送装置は、プリント基板の両側部を支持するとともに搬送路を形成する一対の搬送用コンベアと、前記コンベアによって搬送された前記プリント基板の停止位置を定める基板位置決め装置とを備え、前記基板位置決め装置は、上方から見て前記搬送路の外となる前記搬送路の横であって前記搬送路の下方から前記搬送路に斜めに出し入れされるストッパを有し、前記ストッパは、前記コンベアによって送られたプリント基板が当接する上昇位置と、前記プリント基板が当たることがない下降位置との間で往復するものであり、前記ストッパが前記下降位置に移動した状態で前記基板位置決め装置が上方から見て前記搬送路の外に位置しているものである。

本発明は、前記発明において、前記ストッパは、前記下降位置から前記上昇位置に移動することにより、プリント基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて移動す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、前記基板位置決め装置の動力源はシリンダであり、前記ストッパは、前記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。

本発明に係る基板検査装置は、前記発明に係る基板搬送装置と、この基板搬送装置によって所定の停止位置に位置決めされたプリント基板を上方から撮像する撮像装置とを備えていることを特徴とする。

本発明に係る電子部品実装装置は、前記発明に係る基板搬送装置と、この基板搬送装置によって所定の停止位置に位置決めされたプリント基板に電子部品を載せる部品移載装置とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、基板位置決め装置が上方から見て搬送路の外に位置しているから、搬送路の下方が広く開放される。したがって、プリント基板の下面に搭載されている部品の高さに制約を受けることがない基板搬送装置を提供することができる。

本発明に係る基板搬送装置の構成を説明するための平面図である。図１はストッパが上昇位置に位置付けられている状態を示す。 図１におけるII−II線断面図である。図２はストッパが上昇位置に位置付けられている状態を示す。 本発明に係る基板搬送装置の構成を説明するための平面図である。図３はストッパが下降位置に位置付けられている状態を示す。 図３におけるIII−III線断面図である。図４はストッパが下降位置に位置付けられている状態を示す。 本発明に係る基板検査装置の構成を説明するための平面図である。 本発明に係る電子部品実装装置の構成を説明するための平面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る基板搬送装置の一実施の形態を図１〜図４によって詳細に説明する。
図１に示す基板搬送装置１は、プリント基板２を水平方向に搬送するためのものである。プリント基板２としては、図２中に二点鎖線で示すように、その下面に高さが高い部品Ｐが搭載されているものであっても使用することができる。ここでいうプリント基板２の下面に搭載された部品Ｐの高さとは、プリント基板２の下面から部品Ｐの下端までの長さをいう。以下においては、プリント基板２の搬送方向と平行な方向（図１において左右方向）を単にＸ方向といい、搬送方向とは直交する水平方向を単にＹ方向という。

この基板搬送装置１は、プリント基板２を搬送するための一対のコンベア３，４と、これらのコンベア３，４によって搬送されたプリント基板２の停止位置を定める基板位置決め装置５とを備えている。
一対のコンベア３，４は、プリント基板２の両側部を支持するとともに搬送路６を形成するものである。これらのコンベア３，４は、図２に示すように、基台７の上に取付けられている。一方のコンベア４は、他方のコンベア３との間隔を変える間隔変更装置８（図１参照）を介して基台７に支持されている。

これらのコンベア３，４は、無端ベルトとからなる搬送用ベルト９をそれぞれ備えている。プリント基板２は、このベルト９の上に載せられ、ベルト９とともにＸ方向に移動する。このベルト９は、上述した搬送路６の底の一部を構成している。
この搬送用ベルト９は、Ｘ方向の両端部に位置する複数のプーリ１１〜１４を含む駆動装置１５によって駆動される。

駆動装置１５は、Ｙ方向に延びる駆動軸１６と、モータ１７とを備えている。駆動軸１６は、コンベア３のベルト９を駆動するプーリ１６ａと、コンベア４のベルト９を駆動するプーリ１６ｂとを接続している。モータ１７は、駆動軸１６を回転させる。
モータ１６の駆動より駆動軸１６が回転することによって、搬送用ベルト９が回転し、このベルト９の上に載せられているプリント基板２がＸ方向に移動する。モータ１６の回転速度は、プリント基板２が予め定めた減速位置を通過したときに低くなり、プリント基板２が予め定めた停止位置に到達したときに０になる。この停止位置は、後述する基板位置決め装置５によって定められる。

基板位置決め装置５は、図１および図２に示すように、シリンダ２１と、このシリンダ２１のピストンロッド２２に設けられたストッパ２３とを備えている。この実施の形態によるシリンダ２１は、空気圧シリンダで、一方のコンベア３の下部に予め定めた姿勢を保つ状態で取付用ブラケット２１ａを介して支持されている。この実施の形態による基板位置決め装置５の動力源はシリンダ２１である。

ピストンロッド２２は、シリンダ２１の一端部に空気が供給されることによりシリンダ２１から突出する方向に移動し、シリンダ２１の他端部に空気が供給されることによって、シリンダ２１内に挿入される方向へ移動する。ストッパ２３は、このピストンロッド２２の先端部に取付けられている。以下においては、ピストンロッド２２がシリンダ２１から突出する方向へ移動することを単に「シリンダ２１が伸長する」といい、ピストンロッド２２がシリンダ２１内に挿入される方向へ移動することを単に「シリンダ２１が収縮する」という。

上述したシリンダ２１の姿勢とは、図１に示すように、上方から見てピストンロッド２２が他方のコンベア４の搬送方向上流側を指向するとともに、図２に示すように、コンベア３，４の搬送方向下流側から見てピストンロッド２２が他方のコンベア４の上方を指向する姿勢である。このようにピストンロッド２２が搬送路６の内方であって搬送方向の上流側を指向する状態で往復すると、ストッパ２３は、上方から見て搬送路６の外となる搬送路６の横（図３参照）であって搬送路６の下方（図４参照）から搬送路６に斜めに出し入れされる。

この実施の形態によるストッパ２３は、図２に示すように、シリンダ２１が最も伸長した状態において、搬送方向の下流側から見て搬送路６と交差する上昇位置に位置付けられる。ストッパ２３がこの上昇位置に位置付けられている状態でプリント基板２がコンベア３，４によって送られると、プリント基板２がストッパ２３に当接する。また、このストッパ２３は、図４に示すように、シリンダ２１が最も収縮した状態において、搬送方向の下流側から見てコンベア３の下方となる下降位置に位置付けられる。

このため、このストッパ２３は、コンベア３，４によって送られたプリント基板２が当接する上昇位置と、プリント基板２が当たることがない下降位置との間で往復する。シリンダ２１が収縮してストッパ２３が下降位置に移動した状態においては、図３に示すように、上方から見て基板位置決め装置５（シリンダ２１およびストッパ２３）が搬送路６の外に位置している。

このように構成された基板搬送装置１は、シリンダ２１が伸長してストッパ２３が上昇位置に位置している状態でプリント基板２が搬入される。このプリント基板２は、コンベア３，４によって搬送方向の下流側に送られ、ストッパ２３に当接することによって予め定めた停止位置に停止する。プリント基板２がストッパ２３に当たるときは、搬送速度が減速されているから、プリント基板２に衝撃が加えられることはない。コンベア３，４は、プリント基板２がストッパ２３に当接したときに停止する。

プリント基板２がコンベア３，４から搬出されるときは、先ず、シリンダ２１が収縮してストッパ２３が下降位置に移動する。このとき、ストッパ２３は、下降に伴って搬送方向の下流側に移動し、プリント基板２から離間する。ストッパ２３が下降位置に移動することによって、図３に示すように、基板位置決め装置５が上方から見て搬送路６の外に位置するようになり、図４に示すように、搬送路６の下方が広く開放される。
したがって、この実施の形態によれば、プリント基板２の下面に搭載されている部品Ｐの高さに制約を受けることがないから、より多くの種類のプリント基板２を搬送可能な基板搬送装置を提供することができる。

この実施の形態によるストッパ２３は、下降位置から上昇位置に移動することにより、プリント基板２の搬送方向の下流側から上流側に向けて移動する。
このため、ストッパ２３は、プリント基板２を停止させた後に下降位置に移動するときにプリント基板２から搬送方向の下流側に離間する。したがって、この実施の形態によれば、ストッパ２３が下降するときにプリント基板２を擦ることがないから、プリント基板２が摩擦によって傷付くことを確実に防ぐことができる。

この実施の形態による基板位置決め装置５の動力源はシリンダ２１である。ストッパ２３は、このシリンダ２１のピストンロッド２２に設けられている。
このため、ストッパ２３を上昇位置と下降位置との間で移動させるにあたって、ストッパ２３の移動経路を定めるための機構やガイド部材などは不要である。

したがって、この実施の形態によれば、製造コストが低く抑えられた基板位置決め装置を提供することができる。なお、基板位置決め装置５の動力源は、シリンダ２１に限定されることはなく、適宜変更することができる。基板位置決め装置５の動力源としては、モータやソレノイドなどを用いることができる。
また、この実施の形態によるシリンダ２１は、一方のコンベア３に支持されている。しかし、シリンダ２１は、基台７に取付用ブラケット（図示せず）を介して取付けることができる。

（第２の実施の形態）
本発明に係る基板搬送装置は、図５に示すように基板検査装置に使用することができる。図５において、前記図１〜図４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５に示す基板検査装置３１は、基台７と、この基台７の上に設けられた基板搬送装置１および撮像装置３２とを備えている。

撮像装置３２は、基板搬送装置１によって所定の停止位置に位置決めされたプリント基板２を上方から撮像するものである。撮像は、プリント基板２の上方に位置付けられたカメラ３３によって行われる。カメラ３３は、照明３４とともに撮像ヘッド３５としてＸ方向移動装置３６に支持されている。Ｘ方向移動装置３６は、撮像ヘッド３５をＸ方向に移動させるものである。このＸ方向移動装置３６は、Ｙ方向移動装置３７に支持されている。Ｙ方向移動装置３７は、Ｘ方向移動装置３６をＹ方向に移動させるものである。

この基板検査装置３１は、電子部品が実装されたプリント基板２の検査を行うものであるため、生産ラインの下流側に設置されることが多い。このため、プリント基板２の下面に搭載された部品Ｐの高さに制約を受けることがない基板搬送装置１を装備することによって、汎用性が高い基板検査装置を実現することができる。
基板搬送装置１の基板位置決め装置５は、搬送路６の下方に設けられている。このため、この基板位置決め装置５は、照明３４の光を遮ることはない。すなわち、この実施の形態によれば、プリント基板２の下面に搭載されている部品Ｐの高さに制約を受けないばかりか、プリント基板２の上面に搭載されている部品の検査を精度よく行うことが可能な基板検査装置を提供することができる。

（第３の実施の形態）
本発明に係る基板搬送装置は、図６に示すようにで電子部品実装装置に使用することができる。図６において、前記図１〜図４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６に示す電子部品実装装置４１は、基台７と、この基台７の上に設けられた基板搬送装置１および部品移載装置４２とを備えている。

部品移載装置４２は、基板搬送装置１によって所定の停止位置に位置決めされたプリント基板２に電子部品（図示せず）を載せるものである。
電子部品は、基台７の両側部に設けられた電子部品供給装置４３から供給される。

電子部品の移載は、プリント基板２の上方に位置する複数の吸着ヘッド４４によって行われる。吸着ヘッド４４の下端部には、電子部品を吸着する吸着ノズル（図示せず）が昇降可能に設けられている。複数の吸着ヘッド４４は、ヘッドユニット４５としてＸ方向移動装置４６に支持されている。

Ｘ方向移動装置４６は、ヘッドユニット４５をＸ方向に移動させるものである。このＸ方向移動装置４６は、Ｙ方向移動装置４７に支持されている。Ｙ方向移動装置４７は、Ｘ方向移動装置４６をＹ方向に移動させるものである。
この実施の形態によれば、プリント基板２の下面に搭載されている部品の高さに制約を受けることがない電子部品実装装置を提供することができる。
本発明に係る基板搬送装置１は、上述した基板検査装置３１や電子部品実装装置４１の他に、プリント基板を取り扱う装置であればどのようなものであっても使用することができる。

１…基板搬送装置。２…プリント基板、６…搬送路、３，４…コンベア３，４、５…基板位置決め装置、２１…シリンダ、２２…ピストンロッド、２３…ストッパ、３１…基板検査装置、３２…撮像装置、４１…電子部品実装装置、４２…部品移載装置。

Claims (5)

1. プリント基板の両側部を支持するとともに搬送路を形成する一対の搬送用コンベアと、
   前記コンベアによって搬送された前記プリント基板の停止位置を定める基板位置決め装置とを備え、
   前記基板位置決め装置は、上方から見て前記搬送路の外となる前記搬送路の横であって前記搬送路の下方から前記搬送路に斜めに出し入れされるストッパを有し、
   前記ストッパは、前記コンベアによって送られたプリント基板が当接する上昇位置と、前記プリント基板が当たることがない下降位置との間で往復するものであり、
   前記ストッパが前記下降位置に移動した状態で前記基板位置決め装置が上方から見て前記搬送路の外に位置している基板搬送装置。
2. 請求項１記載の基板搬送装置において、
   前記ストッパは、前記下降位置から前記上昇位置に移動することにより、プリント基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて移動するものであることを特徴とする基板搬送装置。
3. 請求項１または請求項２記載の基板搬送装置において、
   前記基板位置決め装置の動力源はシリンダであり、
   前記ストッパは、前記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基板搬送装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の基板搬送装置と、
   この基板搬送装置によって所定の停止位置に位置決めされたプリント基板を上方から撮像する撮像装置とを備えていることを特徴とする基板検査装置。
5. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の基板搬送装置と、
   この基板搬送装置によって所定の停止位置に位置決めされたプリント基板に電子部品を載せる部品移載装置とを備えていることを特徴とする電子部品実装装置。

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