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【発明の名称】 回路基板固定用テーブル及び回路基板固定方法並びに電子部品実装装置
【発明者】 【氏名】三浦 泉

【氏名】小原 啓史

【氏名】三村 直人

【氏名】中野 和幸
【要約】 【課題】回路基板の固定時に搬送モータに振動・衝撃を与えない構造の回路基板固定用テーブル、及び、この回路基板固定用テーブルを用いて搬送動作不良を生じさせることなく電子部品を実装できる電子部品実装装置を提供する。

【解決手段】搬送ベルト４４上に載置された回路基板１２を所定位置に搬送し、昇降する固定装置により固定する回路基板固定用テーブル１９であって、搬送ベルト４４の支持体に対して別体に配置され搬送ベルト４４を駆動するための搬送モータ５６と、搬送モータ５６の駆動力を搬送ベルトに伝達する動力伝達機構Ａ，Ｂとを備えた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 搬送ベルト上に載置された回路基板を所定位置に搬送し、昇降する固定装置により固定する回路基板固定用テーブルにおいて、前記搬送ベルトの支持体に対して別体に配置され前記搬送ベルトを駆動するための搬送モータと、前記搬送モータの駆動力を前記搬送ベルトに伝達する動力伝達機構とを備えたことを特徴とする回路基板固定用テーブル。
【請求項２】 前記動力伝達機構が、前記回路基板の搬送時のみ前記搬送モータ側と前記搬送ベルト側とを連結し、搬送時以外は前記連結を解除することを特徴とする請求項１記載の回路基板固定用テーブル。
【請求項３】 前記動力伝達機構が、前記搬送ベルトの駆動軸に装着された従動側動力伝達部材と、前記搬送モータによって回転駆動する軸に装着され、前記従動側動力伝達部材と連結可能に設けられた駆動側動力伝達部材とからなり、前記固定装置が、前記搬送ベルトを昇降動作させることで前記従動側動力伝達部材と前記駆動側動力伝達部材とを連結又は連結解除させる昇降アクチュエータを兼ね備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回路基板固定用テーブル。
【請求項４】 前記昇降アクチュエータが、前記搬送ベルトの下方に配置され前記回路基板を押し上げて固定するためのバックアッププレートを昇降動作させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の回路基板固定用テーブル。
【請求項５】 前記駆動側動力伝達部材及び前記従動側動力伝達部材が歯車からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の回路基板固定用テーブル。
【請求項６】 前記駆動側動力伝達部材及び前記従動側動力伝達部材がローラからなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の回路基板固定用テーブル。
【請求項７】 前記動力伝達機構が、前記搬送ベルトの駆動軸に装着された従動側動力伝達部材と、前記搬送モータによって回転駆動する軸に装着され、前記従動側動力伝達部材と連結可能に設けられた駆動側動力伝達部材と、前記従動側動力伝達部材と前記駆動側動力伝達部材にたるみ分を有して懸架されたベルトと、前記ベルトを付勢して該ベルトのたるみ分を吸収するテンションローラとを備えたことを特徴とする請求項１記載の回路基板固定用テーブル。
【請求項８】 前記請求項６記載の回路基板固定用テーブルを用いて回路基板を固定する回路基板固定方法であって、前記駆動側動力伝達部材と前記従動側動力伝達部材との連結を一旦解除した後、再度連結する際に前記搬送モータの励磁力を小さく設定することを特徴とする回路基板固定方法。
【請求項９】 前記駆動側動力伝達部材と前記従動側動力伝達部材との連結を一旦解除した後、再度連結する際に前記搬送モータの励磁を停止することを特徴とする請求項８記載の回路基板固定方法。
【請求項１０】 電子部品を脱着自在に保持する吸着ノズルを備えた部品保持手段により、入力されたＮＣ情報に基づいて回路基板の所定位置に前記電子部品を順次装着する電子部品実装装置において、前記請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の回路基板固定用テーブルを用いて電子部品実装装置に搬入された回路基板を固定し、電子部品の実装を行うことを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板を搬送して固定する回路基板固定用テーブル及び回路基板固定方法並びにこれを用いた電子部品実装装置に関し、特に搬送モータの損傷や不具合を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子部品を回路基板上に実装する電子部品実装装置として、例えば、部品吸着ノズルを有する装着ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着保持し、この吸着保持された電子部品を、回路基板固定用テーブル上に固定された回路基板の所定位置に実装するものがある。このような電子部品実装装置では、回路基板が幅方向両端を２本の搬送ベルトにより支持されてローダ部から導入され、実装位置にある回路基板固定用テーブル上に固定される。この回路基板固定用テーブルの下方には、ピン挿通孔が多数マトリクス状に穿設され、多数のバックアップピンを脱着可能に挿入したバックアッププレートが設けられている。バックアッププレートの所望のピン挿通孔に差し込まれたバックアップピンは、そのピン上端で回路基板を下方から押し上げることで回路基板を固定する。
【０００３】上記従来の回路基板固定用テーブルの構成とその動作を図１４の側面図を用いて説明する。まず、図１４（ａ）に示すように、搬送ベルト８０上に載置された回路基板１２が回路基板固定用テーブル８２と一体に設けられた搬送モータ８４の駆動により搬送され、回路基板１２が所定位置に到達すると搬送モータ８４の駆動が停止される。このときのバックアッププレート８６は、ガイドレール８８下方の待機位置で待機している。
【０００４】次に、図１４（ｂ）に示すように、バックアッププレート８６を上昇させる。すると、バックアップピン９０の先端は回路基板１２に当接し、また、バックアッププレート８６の上面に突設された突起部９２がガイドレール８８下側の押し当て部９４に当接して、ガイドレール８８がバックアッププレート８６と共に上昇する。そして、図１４（ｃ）に示すように、押し上げられた回路基板１２が搬送ベルト８０上方に固設された基板固定プレート９６に押し付けられる。この位置でバックアッププレート８６の上昇を停止させる。このときの回路基板１２は、基板下面がバックアップピン９０により押し上げられ、基板上面が幅方向両端で基板固定プレート９６により押し付けられた状態で回路基板固定用テーブル８２上に固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の回路基板固定用テーブル８２においては、搬送ベルト８０を駆動するための搬送モータ８４がガイドレール８８に一体として設けられている。このため、図１５に回路基板固定用テーブル８２の搬送方向垂直断面を示すように、バックアッププレート８６が図１５（ａ）に示す待機位置から上昇して図１５（ｂ）に示す位置まで到達したとき、即ち、バックアッププレート８６の突起部９２とガイドレール８８の押し当て部９４が当接したとき、その振動・衝撃が搬送モータ８４に殆ど直接的に伝播されることになる。また、図１５（ｃ）示す基板固定プレート９６に押し付けられる位置で停止するときの振動・衝撃も搬送モータ８４に伝播されることになる。この振動・衝撃は、搬送モータ８４の内部に備わるガラス基材等からなるエンコーダや検出回路等に損傷を生じさせるおそれがあり、搬送モータ８４に動作不良を引き起こさせる要因となっていた。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、回路基板の固定時に搬送モータに振動・衝撃を与えない構造の回路基板固定用テーブルを提供することを第１の目的とし、また、この回路基板固定用テーブルを用いて搬送動作不良を生じさせることなく電子部品を実装できる電子部品実装装置を提供することを第２の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本発明に係る請求項１記載の回路基板固定用テーブルは、搬送ベルト上に載置された回路基板を所定位置に搬送し、昇降する固定装置により固定する回路基板固定用テーブルにおいて、前記搬送ベルトの支持体に対して別体に配置され前記搬送ベルトを駆動するための搬送モータと、前記搬送モータの駆動力を前記搬送ベルトに伝達する動力伝達機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】この回路基板固定用テーブルでは、搬送ベルトを駆動するための搬送モータを搬送ベルトの支持体に対して別体に配置して、動力伝達機構を介して搬送ベルトを駆動することで、固定装置が昇降動作する際の振動発生時に搬送モータへ振動・衝撃が加わることが防止され、搬送モータに損傷や動作不良を生じさせることを防止できる。
【０００９】請求項２記載の回路基板固定用テーブルは、前記動力伝達機構が、前記回路基板の搬送時のみ前記搬送モータ側と前記搬送ベルト側とを連結し、搬送時以外は前記連結を解除することを特徴とする。
【００１０】この回路基板固定用テーブルでは、回路基板の搬送時のみ搬送モータ側と搬送ベルト側とを連結し、搬送時以外は連結解除することで、搬送のための駆動力が必要ないときに搬送モータ側と搬送ベルト側とが連結解除される。このため、搬送ベルトが搬送モータの配置位置に制約されずに移動できるようになり、回路基板固定用テーブルの設計自由度を向上できる。
【００１１】請求項３記載の回路基板固定用テーブルは、前記動力伝達機構が、前記搬送ベルトの駆動軸に装着された従動側動力伝達部材と、前記搬送モータによって回転駆動する軸に装着され、前記従動側動力伝達部材と連結可能に設けられた駆動側動力伝達部材とからなり、前記固定装置が、前記搬送ベルトを昇降動作させることで前記従動側動力伝達部材と前記駆動側動力伝達部材とを連結又は連結解除させる昇降アクチュエータを兼ね備えていることを特徴とする。
【００１２】この回路基板固定用テーブルでは、搬送ベルト側の従動側動力伝達部材と、搬送モータ側の駆動側動力伝達部材とを、固定装置である昇降アクチュエータにより搬送ベルトを昇降動作させることで連結又は連結解除できる。これにより、回路基板を固定する動作と動力伝達の切り換え動作を一つのアクチュエータにより行うことができ、装置構成を簡単化することができる。
【００１３】請求項４記載の回路基板固定用テーブルは、前記昇降アクチュエータが、前記搬送ベルトの下方に配置され前記回路基板を押し上げて固定するためのバックアッププレートを昇降動作させることを特徴とする。
【００１４】この回路基板固定用テーブルでは、バックアッププレートが上昇すると搬送ベルト側と搬送モータ側との連結が解除され、バックアッププレートが下降すると連結される。これにより、回路基板の固定動作に従動して効率的に動力伝達の切り換えが行われ、また、バックアッププレートの昇降動作により生じる振動・衝撃から搬送モータを保護することができる。
【００１５】請求項５記載の回路基板固定用テーブルは、前記駆動側動力伝達部材及び前記従動側動力伝達部材が歯車からなることを特徴とする。
【００１６】この回路基板固定用テーブルでは、駆動側動力伝達部材及び従動側動力伝達部材を歯車により構成することで、双方の歯車を噛み合わせ又は離間させることで動力の伝達を容易に連結・連結解除でき、また、歯車によって駆動力を効率よく確実に伝達できる。
【００１７】請求項６記載の回路基板固定用テーブルは、前記駆動側動力伝達部材及び前記従動側動力伝達部材がローラからなることを特徴とする。
【００１８】この回路基板固定用テーブルでは、駆動側動力伝達部材及び従動側動力伝達部材をローラにより構成することで、各ローラの回転位置偏差を考慮することなく単純に押し当てることで双方を連結することができる。
【００１９】請求項７記載の回路基板固定用テーブルは、前記動力伝達機構が、前記搬送ベルトの駆動軸に装着された従動側動力伝達部材と、前記搬送モータによって回転駆動する軸に装着され、前記従動側動力伝達部材と連結可能に設けられた駆動側動力伝達部材と、前記従動側動力伝達部材と前記駆動側動力伝達部材にたるみ分を有して懸架されたベルトと、前記ベルトを付勢して該ベルトのたるみ分を吸収するテンションローラとを備えたことを特徴とする。
【００２０】この回路基板固定用テーブルでは、搬送モータの駆動力をベルトを介して搬送ベルトに伝達すると共に、搬送ベルト側の移動量をテンションローラによってベルトのたるみを吸収することで、動力伝達を行いつつ搬送モータを搬送ベルトとは別体に配置することができる。
【００２１】請求項８記載の回路基板固定方法は、前記請求項６記載の回路基板固定用テーブルを用いて回路基板を固定する回路基板固定方法であって、前記駆動側動力伝達部材と前記従動側動力伝達部材との連結を一旦解除した後、再度連結する際に前記搬送モータの励磁力を小さく設定することを特徴とする。
【００２２】この回路基板固定方法では、歯車からなる駆動側動力伝達部材と従動側動力伝達部材との連結を一旦解除した後、再度連結する際に搬送モータの励磁力を小さく設定することにより、双方の歯車の歯同士がなじみ合って噛み合うようになり、噛み合い時の異音の発生が抑えられる。また、歯同士が噛み合う時のきしみ、具体的には、各歯車に連結されている部材の共振現象も駆動側動力伝達部材の回転がフリーとなることで防止できる。
【００２３】請求項９記載の回路基板固定方法は、前記駆動側動力伝達部材と前記従動側動力伝達部材との連結を一旦解除した後、再度連結する際に前記搬送モータの励磁を停止することを特徴とする。
【００２４】この回路基板固定方法では、駆動側動力伝達部材と従動側動力伝達部材との連結を一旦解除した後、再度連結する際に搬送モータの励磁を停止することにより、双方の歯車の歯同士が殆ど抵抗を生じずに噛み合うようになり、噛み合い時の異音や、歯同士が噛み合う時のきしみの発生が一層低減できる。
【００２５】請求項１０記載の電子部品実装装置は、電子部品を脱着自在に保持する吸着ノズルを備えた部品保持手段により、入力されたＮＣ情報に基づいて回路基板の所定位置に前記電子部品を順次装着する電子部品実装装置において、前記請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の回路基板固定用テーブルを用いて電子部品実装装置に搬入された回路基板を固定し、電子部品の実装を行うことを特徴とする。
【００２６】この電子部品実装装置では、請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の回路基板固定用テーブルを用いて電子部品実装装置に搬入された回路基板を固定し、電子部品の実装を行うことにより、電子部品実装装置の故障率が減少し、回路基板への電子部品実装効率が向上し、生産性の向上が図られる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子部品実装装置の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に装着ヘッドの搭載された移載ヘッドが回路基板上を移動して実装動作を行う電子部品実装装置の外観図を、図２に電子部品実装装置の動作を説明するための概略的な平面図を示した。
【００２８】まず、本実施形態の電子部品実装装置１００の構成を説明する。図１に示すように、電子部品実装装置１００の基台１０上面中央には、回路基板１２の幅方向両端を支持して搬送する一対のガイドレール１４が設けられ、このガイドレール１４に備わる搬送ベルトによって回路基板１２は一端側のローダ部１６から電子部品の実装位置１８に、また、実装位置１８から他端側のアンローダ部２０に搬送される。ここで、電子部品の実装位置１８には回路基板固定用テーブル１９が設けられ、ローダ部１６から搬送される回路基板１２は回路基板固定用テーブル１９のガイドレール１４上に載置されて固定される。この回路基板固定用テーブル１９の詳細な構成については後述することにする。
【００２９】回路基板１２上方の基台１０上面両側部にはＹテーブル２２，２４がそれぞれ設けられ、これら２つのＹテーブル２２，２４の間にはＸテーブル２６が懸架されている。また、Ｘテーブル２６には移載ヘッド２８が取り付けられており、これにより、移載ヘッド２８をＸ−Ｙ平面内で移動可能にしている。
【００３０】上記Ｘテーブル２６、Ｙテーブル２２，２４からなるＸＹロボット上に搭載され、Ｘ−Ｙ平面（水平面）上を自在に移動する移載ヘッド２８は、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が供給されるパーツフィーダ３０、又はＳＯＰやＱＦＰ等のＩＣやコネクタ等の比較的大型の電子部品が供給されるパーツトレイ３２から所望の電子部品を吸着ノズル３４により吸着して、回路基板１２の所定位置に装着する。また、ガイドレール１４に位置決めされた回路基板１２の側部には、吸着ノズル３４に吸着された電子部品の二次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出して、この位置ずれを補正するように移載ヘッド２８側で補正させるための認識装置３６が設けられている。
【００３１】パーツフィーダ３０は、ガイドレール１４の両端部に多数個並設されており、各パーツフィーダには、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が収容されたテープ状の部品ロールがそれぞれ取り付けられている。また、パーツトレイ３２は、ＱＦＰ等の電子部品が載置されるトレイ３２ａが計２個載置可能な構成となっている。
【００３２】移載ヘッド２８は、複数個（本実施形態では４個）の装着ヘッド３８を横並びに連結した多連式ヘッドとして構成している。各装着ヘッドの吸着ノズル３４は交換可能であり、他の吸着ノズルは電子部品実装装置１００の基台１０上のノズルストッカ３９に予め収容されている。
【００３３】次に、上記構成の電子部品実装装置１００の概略的な動作を説明する。図２に示すように、ローダ部１６のガイドレール１４から搬入された回路基板１２が実装位置１８に配置された回路基板固定用テーブル１９上に搬送されると、回路基板１２は回路基板固定用テーブル１９の所定位置に搬送されて固定される。そして、移載ヘッド２８は、ＸＹロボットによりＸＹ平面内で移動してパーツフィーダ３０又はパーツトレイ３２から所望の電子部品を吸着し、認識装置３６の姿勢認識カメラ上に移動して電子部品の吸着姿勢を確認し、吸着姿勢の補正動作を行う。その後、回路基板１２の所定位置に電子部品を装着する。
【００３４】各装着ヘッド３８は、パーツフィーダ３０又はパーツトレイ３２から吸着ノズル３４により電子部品を吸着するとき、及び、回路基板１２の所定位置に電子部品を装着するとき、吸着ノズル３４をＸＹ平面上から鉛直方向（Ｚ方向）に下降させる。なお、この吸着ノズル３４は電子部品の種類に応じて適宜交換される。上記の電子部品の吸着動作と回路基板１２への装着動作の繰り返しにより、回路基板１２に対する電子部品の実装を完了させる。実装が完了した回路基板１２は実装位置１８の回路基板固定用テーブル１９から搬出されアンローダ部２０へ搬送される一方、新たな回路基板がローダ部１６に搬入され、上記動作が繰り返される。
【００３５】このような電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラムに基づいてメインコントローラにより制御される。ここで、実装プログラムとは、実装される電子部品の情報を有するＮＣ情報に対して実装順序の組み替え等を施して作成したデータを上記ＸＹロボットや移載ヘッド２８の吸着ノズル３４等を駆動するための命令形態に変換したプログラムである。回路基板１２への電子部品の実装は、この実装プログラムを実行することで行われる。なお、メインコントローラには操作パネル３７から直接にデータ入力することも可能である。
【００３６】次に、本発明の特徴部分である回路基板固定用テーブル１９の構造とその動作を詳細に説明する。図３に回路基板固定用テーブル１９の概念的な構成を斜視図で示した。この回路基板固定用テーブル１９では、回路基板固定用テーブル１９の搬送方向両端に設けられた一対のプーリ４０，４２、及びこのプーリ４０，４２に懸架され回路基板１２を支持する搬送ベルト４４からなるガイドレール１４が回路基板固定用テーブル１９の基板搬送方向に沿って２列に設けられている。このガイドレール１４の下方には、回路基板１２を下方から押し上げるバックアッププレート４６が昇降可能に配置されており、また、ガイドレール１４の上方には、搬送ベルト４４と所定の間隙（少なくとも回路基板１２の厚み分）をもって基板固定プレート４８がガイドレール１４とは別体に固設されている。さらに、バックアッププレート４６には、その上昇時にガイドレール１４側に設けられた押し当て部５０に当接してガイドレール１４を上昇させる突起部５２が設けられている。
【００３７】そして、ガイドレール１４の一方のプーリ４０の駆動軸５４には、動力伝達機構としての歯車Ａ（従動側動力伝達部材）が取り付けられ、ガイドレール１４とは別体に配置された搬送モータ５６側には、歯車Ａに対して動力を連結・連結解除可能に歯車Ｂ（駆動側動力伝達部材）が取り付けられている。この搬送モータ５６は搬送モータドライバ５８に接続されており、メインコントローラ６０からの指令によってモータの励磁や回転駆動が制御される。なお、ガイドレール１４の上方には基板センサ６２が設けられ、回路基板１２の固定位置を設定している。
【００３８】バックアッププレート４６は、その上面にピン挿通孔が多数マトリクス状に穿設されており、多数のバックアップピン４７を脱着可能に形成されている。バックアッププレート４６には、回路基板１２の電子部品の実装パターンに応じて選定されたピン挿通孔にバックアップピン４７が差し込まれ、このバックアップピン４７の上端が回路基板を下方から押し上げる。これにより、電子部品実装時における上方向からの加重力によって回路基板１２が下方向へ逃げて安定な実装ができなくなる不具合を回避できる。
【００３９】従って、上記回路基板固定用テーブル１９は、バックアッププレート４６の突起部５２が押し当て部５０に当接した位置から、回路基板１２が基板固定プレート４８下面に当接する位置までの間でガイドレール１４を昇降可能とする構造となっており、バックアッププレート４６と基板固定プレート４８とが回路基板１２を固定する固定装置として機能している。
【００４０】図４は、回路基板固定用テーブル１９に対するメインコントローラ６０からの制御ブロック図である。この図に示すように、テーブル用の搬送モータ５６、ローダ部１６のガイドレールのローダ用搬送モータ、アンローダ部２０のアンローダ用搬送モータ等が搬送モータドライバ５８を介してメインコントローラ６０により制御され、また、バックアッププレート４６を昇降動作させるエアシリンダ等の昇降アクチュエータはアクチュエータ駆動ドライバを介してメインコントローラ６０により制御される。
【００４１】次に、回路基板固定用テーブルの動作を図５のフローチャートに基づき、図６を用いて説明する。図６は回路基板固定用テーブルの回路基板搬入から固定、搬出までの動作を段階的に示した説明図である。まず、図６（ａ）に示すように、搬送ベルト４４上に載置された回路基板１２を、搬送モータ５６を駆動させ歯車Ａ−Ｂで動力伝達してプーリ４０を回転駆動することで図中左方向へ搬送する（ステップ１１、以降Ｓ１１と略記する）。そして、基板センサ６２が回路基板１２を検出すると、メインコントローラ６０は搬送モータ５６の駆動を止めて回路基板１２の搬送を停止させる（Ｓ１２）。そして、図６（ｂ）に示すようにバックアッププレート４６を昇降アクチュエータ（図示せず）の駆動により上昇させ（Ｓ１３）、バックアッププレート４６の突起部５２をガイドレール１４の押し当て部５０に当接させる。さらに、図６（ｃ）に示すように突起部５２を押し当て部５０に当接させたままバックアッププレート４６をガイドレール１４と共に上昇させると、ガイドレール１４側の動力伝達用の歯車Ａと搬送モータ側の歯車Ｂが離間して、歯車Ａと歯車Ｂとの連結が解除される（Ｓ１４）。また、回路基板１２の上面が基板固定プレート４８の下面に押し当てられることで回路基板１２が回路基板固定用テーブル１９に固定される（Ｓ１５）。
【００４２】この固定状態で電子部品の実装動作を行う（Ｓ１６）。実装動作の完了後、図６（ｄ）に示すようにバックアッププレート４６を下降させる（Ｓ１７）。これにより、歯車Ａが歯車Ｂに噛み合う位置までガイドレール１４が下降して、歯車Ａと歯車Ｂとが再度連結される（Ｓ１８）。その後、バックアッププレート４６を待機位置まで下降させて停止させ、搬送ベルト４４を駆動させて回路基板１２を搬出する（Ｓ１９）。
【００４３】このように本実施形態の回路基板固定用テーブル１９は、回路基板１２の搬送時と電子部品の実装時との切り換えの際、常にバックアッププレート４６が昇降動作するが、この昇降動作による振動・衝撃が搬送モータ５６に伝播されないように構成されている。即ち、搬送モータ５６の駆動力を動力伝達用の歯車Ａと歯車Ｂによって伝達又は非伝達状態に設定可能としつつ、搬送モータ５６をガイドレール１４とは別体に固定している。つまり、回路基板１２の固定・固定解除に必要なバックアッププレート４６の昇降動作に連動して両歯車Ａ，Ｂを連結・連結解除させることで、回路基板１２を搬送する必要があるときのみ動力を伝達するようにしている。これにより、一つの昇降アクチュエータにより効率的に動力伝達の切り換えが行え、装置構成を簡略化できると共に、バックアップテーブル４６の昇降動作によって発生する振動・衝撃から搬送モータ５６を保護することができ、搬送モータ５６の損傷や動作不良の発生を防止できる。また、動力伝達部材として歯車を用いることで、搬送モータ５６の駆動力を効率よく確実に搬送ベルトに伝達することが可能となる。
【００４４】さらに、搬送モータ５６を可動部となるガイドレール１４と切り離すことにより、搬送モータ５６へ接続する電線ケーブルの取り回しを移動用ケーブルとして扱う必要がなくなり、ケーブル設置が簡単になると共にケーブル断線が防止される。そして、搬送の必要のないときに搬送モータ５６側と搬送ベルト４４側とが連結解除されるため、ガイドレール１４側の移動を自在にでき、回路基板固定用テーブル１９の設計自由度を向上できる。そして、従来のようにガイドレール１４の端部に搬送モータを設けることがなくなるため、ガイドレール１４自体の偏荷重状態が解消され、荷重バランスが改善されてガイドレール１４の昇降動作をより円滑にできる。また、ガイドレール１４の軽量化に伴って重量負担が軽減され、機構各部の摩耗を減少させる効果が得られる。
【００４５】このような回路基板固定用テーブルを用いて、電子部品を脱着自在に保持する吸着ノズルを備えた部品保持手段により、入力されたＮＣ情報に基づいて回路基板の所定位置に前記電子部品を順次装着する電子部品実装装置１００を構成することにより、電子部品実装装置１００の故障率が減少し、回路基板１２への電子部品実装効率が向上し、生産性の向上が図られる。
【００４６】次に、本発明に係る電子部品実装装置の第２実施形態を説明する。本実施形態の電子部品実装装置の回路基板固定用テーブルは、上記第１実施形態に示す機構と同様であるが、歯車Ａと歯車Ｂとの連結をより円滑にしている。本実施形態の回路基板固定用テーブルの動作を図７のフローチャートに基づき、図８を用いて説明する。図８は、歯車Ａと歯車Ｂとが連結解除された後、再度連結される様子を示す説明図である。
【００４７】ここで、図７に示す各ステップのうち、前述の第１実施形態と同一のステップに対して同一の符号を付与することでその説明は省略するものとする。本実施形態の回路基板固定用テーブルの動作においては、回路基板１２が実装位置１８で停止した後で、バックアッププレート４６を上昇させる前に搬送モータ５６の励磁をＯＦＦにして停止するステップ（Ｓ２１）と、バックアッププレート４６を下降させ歯車Ａと歯車Ｂが再度連結された後で、回路基板を搬出する前に搬送モータ５６の励磁をＯＮにするステップ（Ｓ２２）とを追加している。
【００４８】搬送モータ５６の励磁を停止すると、搬送モータ５６に接続されている歯車Ｂの回転がフリー状態となる。このため、図８（ａ）に示すように、仮に歯車Ａと歯車Ｂとが連結解除された後に各歯車Ａ，Ｂの回転角度位置が変化した場合であっても、各歯車は円滑に噛み合うようになる。つまり、図８（ｂ）に示すように歯車Ａを歯車Ｂに近接させるにつれて、回転角度位置の固定された歯車Ａの歯６４が回転がフリー状態の歯車Ｂの歯６５を円周方向に押して、歯車Ｂを僅かに回転させる。これにより、各歯車の歯は、図８（ｃ）に示すようになじみ合いながら噛み合うようになり、噛み合い時の異音の発生が抑えられる。また、歯同士が噛み合う時のきしみ、具体的には、各歯車に連結されている部材の共振現象も歯車Ｂの回転がフリーとなることで防止できる。
【００４９】ここで、両歯車Ａ，Ｂが噛み合うことにより発生する歯車Ｂの回転位置偏差量は、メインコントローラ６０に取り込まれるが、メインコントローラ６０はこの回転位置偏差量を切り捨て、再び搬送モータ５６に励磁をかける際に、この偏差を取り戻すための動作をさせないようにする。これにより、メインコントローラ６０は、回路基板固定用テーブル１９の搬送ベルト４４が、歯車Ａ，Ｂの連結解除前と同じ位置にあるものと判断して、位置ずれを生じさせることなく搬送制御することが可能となる。
【００５０】また、本実施形態の変形例として、上述した搬送モータ５６の励磁を停止する代わりに、励磁力を弱く設定することでも同様な効果を奏することができる。この場合、励磁を完全に停止させる制御方法よりも歯車Ｂの回転位置偏差の発生を防止できるため、機器の遊び発生が防止され安全性が向上する。さらに、歯車Ａと歯車Ｂの歯の形状を、一般的なインボリュート歯形から、例えば図９に示すようにサイクロイド歯形としたり、或いは単純な三角歯形としてもよい。このような鋭角を有する歯形にすることで、噛み合い時の歯の干渉が低減し、異音や共振動作等の噛み合いの不具合発生を一層低減できる。
【００５１】次に、本発明に係る電子部品実装装置の第３実施形態を説明する。本実施形態の電子部品実装装置の回路基板固定用テーブルは、上記第１実施形態に示す歯車Ａと歯車Ｂの動力連結部分をローラ式連結機構としている。図１０はローラを用いて構成した動力連結部分の一例を示す図である。即ち、図１０（ａ）に示す動力伝達時においては、ガイドレール１４側に設けられたローラＣと搬送モータ５６側に設けたローラＤを当接させ、図１０（ｂ）に示す実装時においては、ローラＣとローラＤとを離間させるに構成としている。この構成によればローラＤの回転位置偏差を考慮することなく、簡単な構造で搬送モータ５６をガイドレール１４側と分離させることが可能となる。ここで、各ローラＣ，Ｄはゴム材等を外周面に敷設する等の滑り止め処理を施しておくことが好ましい。
【００５２】また、本実施形態のローラ式連結機構の代わりにベルト式連結機構としてもよい。図１１にベルト式連結機構の概念的な構成を示した。ここで、図１１（ａ）は前述のバックアッププレート４６が待機位置にいる場合の回路基板固定用テーブル１９の基板搬送時の動力連結部分の状態で、図１１（ｂ）はバックアッププレート４６上昇後の電子部品実装時の動力連結部分の状態を示している。
【００５３】上記構成では、図１１（ａ）に示すように、ガイドレール１４側に設けられたプーリＥと搬送モータ５６側に設けられたプーリＦとの間にタイミングベルトＧをたるみ分を有して懸架し、さらにプーリＥとプーリＦとの間にテンションローラＨを設けることによりタイミングベルトＧを内方に付勢する構成としている。従って、図１１（ａ）に示す動力伝達時においては、テンションローラＨの付勢によりタイミングベルトＧのたるみ分が吸収されると共に、タイミングベルトＧの接触角を増加させて動力伝達が行なわれ、図１０（ｂ）に示す実装時においては、プーリＥとプーリＦの軸間距離の増加分がテンションローラの移動により吸収される。
【００５４】上記構成によれば、歯車の噛み合いによる回転位置偏差を考慮することなく、簡単な構造で搬送モータ５６をガイドレール１４側と分離させることが可能となり、バックアッププレート４６の昇降動作に伴う振動・衝撃が搬送モータ５６に伝播されることを防止できる。なお、タイミングベルトＧを用いることにより滑りの発生を防止して搬送位置制御を高精度化できるが、Ｖベルトや平ベルト等の他のベルトを用いて構成してもよい。
【００５５】なお、以上説明した各実施形態においては、電子部品実装装置１００の回路基板固定用テーブルを一例として示しているが、本発明の回路基板固定用テーブルはこれに限らず、クリーム半田印刷装置や接着剤塗布装置等の回路基板製造装置の回路基板固定用テーブル全般に適用することができる。
【００５６】
【実施例】以下に、上述の第１実施形態に係る回路基板固定用テーブル１９の具体的な一構成例を説明する。図１２及び図１３は回路基板固定用テーブル７０の構成を示す図であって、図１２は回路基板の搬送時、図１３は電子部品の実装時の様子を示している。ここで、第１実施形態に示す部材と同一機能の部材については同一の符号を付与することにする。
【００５７】図１２に示すように回路基板固定用テーブル７０は、回路基板固定用テーブル７０の搬送方向両端に設けられた一対のプーリ４０，４２、及びこのプーリ４０，４２に懸架され回路基板１２を支持する搬送ベルト４４からなるガイドレール１４が回路基板固定用テーブル１９の基板搬送方向に沿って設けられている。また、搬送ベルト４４は、ガイドレール１４の搬送路途中で図中下側に引き出され、動力伝達用の歯車Ａの取り付けられた軸に掛けられている。一方、歯車Ａに噛み合う動力伝達用の歯車Ｂはベース７２上に設けられた支持体７４に軸支され、支持体７４に固定された図示しない搬送モータに接続されている。
【００５８】このガイドレール１４の下方には、回路基板１２を下方から支持するバックアッププレート４６がエアシリンダからなる昇降アクチュエータ７６によって昇降動作可能に配置されている。また、ガイドレール１４の上方には搬送ベルト４４と所定の間隙をもって基板固定プレート４８が支持体７４，７５に固定され、さらにバックアッププレート４６には、その上昇時にガイドレール１４側に設けられた押し当て部５０に当接してガイドレール１４を上昇させる突起部５２が設けられている。このガイドレール１４は、支持体７４，７５に対して昇降動作可能に支持されている。
【００５９】そして、図１３に示すように、バックアッププレート４６を昇降アクチュエータ７６の駆動により上昇させると、バックアッププレート４６の突起部５２がガイドレール１４側の押し当て部５０を押し上げて、ガイドレール１４が上昇する。これにより、歯車Ａと歯車Ｂとの連結が解除される。この構成によれば、支持体７４に固設された搬送モータにバックアッププレート４６の昇降動作に伴う振動・衝撃が伝播されず、搬送モータの破損や動作不良の発生を防止できる。
【００６０】
【発明の効果】本発明の回路基板固定用テーブルによれば、搬送ベルト上に載置された回路基板を所定位置に搬送し、昇降する固定装置により固定する回路基板固定用テーブルであって、搬送ベルトの支持体に対して別体に配置され搬送ベルトを駆動するための搬送モータと、搬送モータの駆動力を搬送ベルトに伝達する動力伝達機構とを備えたことにより、支持体の移動時に搬送モータへ振動・衝撃が加わることが防止され、回路基板の固定時に搬送モータに振動・衝撃を与えない構造とすることができ、搬送モータに損傷や動作不良を生じさせることを防止できる。また、本発明の電子部品実装装置によれば、上記回路基板固定用テーブルを用いて電子部品実装装置に搬入された回路基板を固定し、電子部品の実装を行うことにより、電子部品実装装置の搬送動作不良等の故障率が減少し、回路基板への電子部品実装効率が向上し、生産性の向上が図られる。
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成１２年１２月１２日（２０００．１２．１２）
【代理人】 【識別番号】１００１０５６４７
【弁理士】
【氏名又は名称】小栗 昌平 （外４名）
【公開番号】 特開２００２−１８５１９０（Ｐ２００２−１８５１９０Ａ）
【公開日】 平成１４年６月２８日（２００２．６．２８）
【出願番号】 特願２０００−３７７５２６（Ｐ２０００−３７７５２６）