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【発明の名称】 電子部品実装装置
【発明者】 【氏名】橘 克弘
【住所又は居所】山口県周南市大字鹿野中字原２４６番地１ アイセル株式会社山口工場内
【要約】 【課題】電子部品実装装置として、摩擦抵抗の増大を回避し、所要の剛性を確保しつつ、将校ガイド装置間のピッチＰ１を可及的に小さくできるように、２ステージ方式の電子部品実装装置における昇降ガイド装置の機構を提供する。

【解決手段】本電子部品実装装置は、スライドロッドＲ１，Ｒ２が断面正四角形であり、互いに平行な２つのスライドロッドＲ１，Ｒ２の下端に支持板２の両端部を固定し、スライドロッドＲ１，Ｒ２の上端に連結板１を固定する。そして、連結板１をエアシリンダＣのピストンロッドＰＲに連結してあって当該ピストンロッドＰＲによって連結板１を介して２つのスライドロッドＲ１，Ｒ２を駆動する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドブッシュによってローラベアリングを介してスライドロッドを昇降自在にガイドする昇降ガイド機構と、スライドロッドを昇降駆動するエアシリンダとによる昇降ガイド装置を備え、一つの実装ヘッドを装着する支持板を一つの昇降ガイド装置によって昇降駆動し、隣接している２つの支持板をそれぞれの昇降ガイド装置によって同時に駆動する２ステージ方式の電子部品実装装置であって、
上記スライドロッドが断面正四角形で、互いに平行な２つの上記スライドロッドの下端に上記支持板の両端部を固定し、上記スライドロッドの上端に連結板を固定し、
上記連結板をエアシリンダのピストンロッドに連結してあって当該ピストンロッドによって上記連結板を介して２つ一対のスライドロッドを駆動するものである電子部品実装装置。
【請求項２】
上記スライドロッドは、その一辺の長さが５〜１０ｍｍである請求項１の電子部品実装装置。
【請求項３】
上記ローラベアリングのローラの径が１ｍｍ〜３ｍｍであり、
上記ローラに対する基準予圧縮量が０．５〜１μｍである請求項１または請求項２の電子部品実装装置。
【請求項４】
上記スライドロッドの断面四角形の一辺の長さが７．８ｍｍ、上記ローラに対する基準予圧縮量が０．５μｍである請求項１ないし請求項３のいずれかの電子部品実装装置。
【請求項５】
上記２つのガイド孔を有する平面形状長方形のガイドブッシュに上記一対のスライドロッドを支承させた請求項１ないし請求項４のいずれかの電子部品実装装置。
【請求項６】
繰出されたＴＡＢテープ等のプリント基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、ガイドブッシュによってローラベアリングを介してスライドロッドを昇降自在にガイドする昇降ガイド機構とこのスライドロッドを昇降駆動するエアシリンダとを具備する昇降ガイド装置を備え、隣接している複数のスライドロッドの下端に装着している実装ヘッドを上記昇降ガイド装置によって同時に昇降駆動する２ステージ方式の電子部品実装装置であって、
上記スライドロッドは断面長方形に形成されており、上記ガイドブッシュは平面形状長方形に形成され且つこの平面形状長方形と整合した長方形形状のガイド孔が１つ形成されており、このガイド孔に上記スライドロッドが挿通支承された上記昇降ガイド装置を構成し、この昇降ガイド装置を上記ガイドブッシュの長辺同士が対向するように２以上連結配置させたものである電子部品実装装置。
【請求項７】
繰出されたＴＡＢテープ等のプリント基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、ガイドブッシュによってローラベアリングを介してスライドロッドを昇降自在にガイドする昇降ガイド機構とこのスライドロッドを昇降駆動するエアシリンダとを具備する昇降ガイド装置を備え、隣接している複数のスライドロッドの下端に装着している実装ヘッドを上記昇降ガイド装置によって同時に昇降駆動する２ステージ方式の電子部品実装装置であって、
上記スライドロッドは断面長方形に形成されており、上記ガイドブッシュは平面形状長方形に形成され且つこの平面形状長方形の長手方向に長辺側を向けた長方形形状のガイド孔が複数形成されており、これらのガイド孔に上記スライドロッドが１つずつ挿通支承され、各スライドロッドの上端に連結板を固定し、この連結板をエアシリンダのピストンロッドに連結してあってこのピストンロッドによって上記連結板を介して各スライドロッドを駆動するものである電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ等の電子部品をＴＡＢテープ等のプリント基板（以下これを「単に「プリント基板」ともいう）に実装する装置、殊にＩＣチップ等の電子部品（以下、単に「電子部品」ともいう）の多数の端子をプリント基板に蒸着等によって高密度で配置された多数のリード線にハンダバンプによってハンダ付けする実装装置に関するものであり、複数の実装ヘッドによる加圧作業を同時に行う実装装置における昇降ガイド機構を改良することにより、電子部品実装の高密度化を可能にするものである。
【背景技術】
【０００２】
一塊の多数のリード線が一定の間隔でプリントされているＴＡＢテープ（プリント基板）を順次繰出しながらこれに電子部品を実装する実装装置として、プリント基板の各リード線と電子部品とを、電子部品の裏面の各端子とを、上記リード線上に予め装着したハンダバンプでハンダ付け（バンプ接続）する電子部品実装装置がある（例えば、特許文献１）。
図１に示すように、プリント基板Ｂに多数の微小リード線ｅ（例えば線幅ｔ：０．００８ｍｍ）が所定の微小ピッチＬ（例えば、０．０３５ｍｍ）で設けられており、各リード線ｅ上に微小ハンダバンプ（例えば直径０．０１８ｍｍ）ｂを付着させておいて、実装装置の実装ヘッドＨ（吸着ヘッド）に吸着させた電子部品Ａを加圧しながらロードセルで超音波振動を加えつつ加圧して、当該電子部品Ａの端子をプリント基板Ｂのリード線ｅにハンダ付けして電子部品Ａを実装する。
【０００３】
プリント基板Ｂは所定の位置に正確に位置決めされ、実装ヘッドＨが正確に所定位置に降下し、水平のままで１群のハンダバンプｂを均一に加圧することによって、電子部品Ａのすべての端子を確実にハンダ付する。しかし、プリント基板Ｂの位置の誤差、リード線ｅの配置誤差、ハンダバンプｂの位置誤差、実装ヘッドＨに対する電子部品Ａの位置誤差があるなどのために、電子部品Ａの端子とプリント基板Ｂのリード線ｅとの位置ずれ、全てのハンダバンプｂに対する加圧加振の不均一を生じ、これらが許容限度を越えると部分的な接続不良を生じる。このために、上記の各位置の高精度制御が求められている。
【０００４】
図２に示すように、実装ヘッドＨは昇降ガイド装置によって昇降動作が案内され、その降下位置精度は昇降ガイド装置の位置決め精度（直動精度）によって左右される。
実装ヘッドＨはエアシリンダＣによって所定の力で押されて降下するが、実装ヘッドＨの降下位置がずれると、一部のハンダバンプｂが加熱加圧不足のためにハンダ不良になる可能性があり、また、多数のハンダバンプｂからの反力の偏りのために実装ヘッドＨが傾斜すると、個々のハンダバンプｂに対する加圧力が不均一になるので、一部がハンダ不良になる可能性がある。
【０００５】
このために、実装ヘッドＨの昇降ガイド装置については、誤差１μｍ以下の直動精度（位置決め精度）が要求され、また、実装ヘッドＨに作用する偏荷重（加圧力に対する基板側からの反力の偏荷重）によって実装ヘッドＨが傾斜しないように、上記偏荷重に対して高い剛性をもってその実装ヘッドＨの吸着面が水平に保持される必要がある。
なお、従来から駆動装置にはエアシリンダＣが用いられているが、これは、エアシリンダＣが緩衝作用を有し、実装ヘッドＨによる電子部品Ａ、プリント基板Ｂへの衝撃が小さいこと、その加圧力が一定でその調整が容易であること等のためである（加圧力一定でその調整が容易であるものとしてリニアモータ、サーボモータ等を用いることも可能であり、この意味においてこれらによる実装ヘッドＨ駆動機構はエアシリンダＣによるものと同等である）。
【０００６】
昇降ガイド装置は、スライドロッドＲがガイドブッシュＧによって昇降自在にガイドされているものであり、エアシリンダＣによる加圧力が極めて微小であるので（理由は後述）、スライドロッドＲとガイドブッシュＧ間の摺動抵抗が極めて微小なものでなければならない。
また、実装ヘッド（超音波溶着ヘッド）Ｈの振動に伴って、スライドロッドＲとガイドブッシュＧ間の摩擦抵抗が増大する。超音波加振状態での摩擦抵抗を可及的に抑制するためにも、初期状態におけるスライドロッドＲとガイドブッシュＧ間の摩擦抵抗が可及的に小さいことが求められる。
【０００７】
また、実装ヘッドＨの水平面内での向きが実装されるＩＣチップ等の電子部品Ａの向きを規定するから、実装ヘッドＨの水平面内での向きは一定でなければならず、この向きが狂うと、実装ヘッドＨの降下位置の狂いと同様に、ハンダバンプ接続の一部に接続不良を生じる可能性があるので、この実装ヘッドＨは一定の向きに保持されることが必要である。
【０００８】
ところで、昇降ガイド装置への水平方向（横方向）荷重は小さいけれども、昇降ガイド装置の横方向荷重に対する剛性が低いと、実装ヘッドＨに作用する偏荷重によってスライドロッドＲが傾斜する（こじられる）ので、この偏荷重に対して実装ヘッドＨを水平に保持するだけの剛性を有することが必要である。
また、順次繰り出されて位置決めされるプリント基板Ｂ（プリント基板Ｂ上の一塊のリード線群）の位置精度が必ずしも高くないという事情があり、このために、電子部品Ａの降下位置精度を左右する実装ヘッドＨの位置精度を可及的に高くするために実装ヘッドＨに高い位置決め精度が求められる。そして、電子部品Ａの小形化、実装の高密度化が進むにつれてこの傾向が一層顕著になっている。
【０００９】
プリント基板Ｂに電子部品Ａを実装する実装装置における昇降ガイド装置に対する以上のような要求に応えるものとして、空気軸受によるもの（摺動抵抗が小、位置決め精度が低）、ボールベアリングによるもの（摺動抵抗が大、位置決め精度が中、剛性が低）、ローラベアリングによるもの（同剛性のボールベアリングによるものに比して摺動抵抗が小、位置決め精度が高）がある。
【００１０】
空気軸受によるものは、スライドロッドとガイドブッシュとの間に空隙があるので位置決め精度（降下位置の精度）が低く、所要の軸受面積を確保するためにスライドロッドは相当に大径でなければならず、また、ボールベアリングによるものはスライドロッドが断面円形であるが、その外周面（ボールの転動面）とボールとの接触面積が小さいと昇降ガイド装置の剛性（横方向力に対する剛性）が低く、また局部的な磨耗が激しいので相当に大径でなければならず、また、ボールに予圧をかけることによってその剛性を高めて所要の位置決め精度を確保することはできるが、そうすると、スライドロッドとガイドブッシュ間の摺動抵抗が大きくなり、殊に、静摩擦抵抗と動摩擦抵抗との差が大きく、このために後述のとおりの不都合を生じる。
【００１１】
また、空気軸受によるもの、ボールベアリングによるものはいずれも、ガイドブッシュによるスライドロッドに対する回り止め機能（水平面内での実装ヘッドＨの方向の規制作用）がないので、水平面内での実装ヘッドＨの方向を規制するための特別な手段を講じる必要がある。これに対して、ローラベアリングによるものは、そのスライドロッドＲが角形ロッドであり転動体がローラであるから、ボールベアリングによるものに比してスライドロッドＲを小径にすることが可能であり、また、ガイドブッシュＧによるスライドロッドＲに対する回り止め機能があるので、実装ヘッドＨを水平面内で一定方向に保持するための特別な手段を講じる必要がない（図３参照）。
図２及び図３のものは従来のローラベアリングによる昇降ガイド装置である。
【００１２】
ところで、実装ヘッドＨは戻しばねに抗してエアシリンダＣによって押し下げられてハンダバンプｂを実装ヘッドＨによる超音波加振・加圧で溶融させて押し潰し、戻しばねで押し上げられるものであり、電子部品Ａ実装の度にこの動作を繰り返す。そして、全ハンダバンプに対する実装ヘッドＨの所要加圧力ｆ１は、一群のハンダバンプ数が５００個の場合は４５００ｇ程度（近年では１バンプ当りの所要加圧力は９ｇ程度）であり、この所要加圧力ｆ１の大きさに応じてエアシリンダＣの作動空気圧が正確に調整される。
【００１３】
他方、エアシリンダＣの駆動に対する抵抗は、スライドロッドＲが「静」から「動」に移行するときは、静摩擦抵抗ｆ２と戻しばねによる抵抗ｆ４（戻しばねのばね力と昇降する全重量の差）であり、「動」の状態では動摩擦抵抗ｆ３と戻しばねによる抵抗ｆ４であり、加圧時では上記の所要加圧力ｆ１と動摩擦抵抗ｆ３と戻しばねによる抵抗ｆ４の和、すなわちＦ＝ｆ１＋ｆ３＋ｆ４である。
上記の各摩擦抵抗の大きさは実装装置の実際の製品によって様々であり、一様ではないが、概略的に言えば、エアシリンダＣの負荷Ｆは、加圧時のそれが最も大きく、加圧力ｆｐ（上記のｆ１と同じ）と、戻しばね抵抗ｆｂ（上記のｆ４と同じ）と、摺動抵抗ｆｓ（シリンダ動抵抗＋ガイド摺動抵抗）の和である。
【００１４】
他方、電子部品Ａの、ハンダバンプｂの数が５００個であるときｆｐが４５００ｇ、動摩擦抵抗ｆｓが３００ｇ（シリンダ内摺動抵抗２００ｇ、ガイド摺動抵抗１００ｇ）、戻しばね力ｆｂが１０００ｇ（ばね力５０００ｇ、昇降する全重量４０００ｇ）と仮にすれば、これらの和は、ｆｐ＋ｆｂ＋ｆｓ＝５８００ｇである。
また、「静」から「動」に移行するときの下降ストロークの加速、摩擦抵抗の変動等に対する安全を見込んで、エアシリンダＣ内空気圧力による押出力が、例えば６１００ｇになるように駆動空気圧が調整・制御される。
【００１５】
そして、実装動作の最終段階（加圧工程の最終段階）でこの実装ヘッドＨによって電子部品Ａ、プリント基板Ｂにかけられる最大力はエアシリンダＣによる駆動力が大きいほど大きいので、エアシリンダＣによる駆動力ができるだけ小さいことが望ましく、そのためにスライドロッドＲに対する摩擦抵抗ｆｓはできるだけ小さい方が望ましい。
【００１６】
ところで、ボールベアリングによる昇降ガイド機構では、その剛性を高くするためにボールに対する予圧（予圧縮量）を高くせざるを得ないので、その摩擦抵抗ｆｓが大きくなることが避けられず、したがって、実装ヘッドＨによる加圧力が必要以上に大きくなる。これに対して、ローラベアリングによるものは予圧が小さく、摩擦抵抗が小さいので、ボールベアリングによるものに比してその傾向は小さいものの、予圧が大きいほどこの傾向が顕著になる。
【特許文献１】特開２００２−２９９３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上が従来技術であるが、近年、電子部品Ａ実装作業の作業速度、作業能率を高めるために、一度に複数（現在は２個）の実装ヘッドＨをそれぞれの昇降駆動装置で駆動して、複数（現在は２個）のステージによる実装作業が同時に行われている。
図２、図３の従来例はこの２ステージ方式のものであり、電子部品Ａの配置ピッチＰ２に隣接する実装ヘッドＨ，Ｈ間のピッチＰ１を一致させるように、ピッチＰ１が予め調整される。現在は２ステージであるが、同様に３つの実装ヘッドＨによって実装作業を行うようになることも予想される（以下、これらを「２ステージ方式」という）。
【００１８】
他方、電子部品Ａの超小形化が進み、また、プリント基板Ｂのリード線密度が飛躍的に高くなっており、また、電子部品Ａ，Ａ間のピッチＰ２がさらに小さくなっている。
ところが、図２からも解るように、２ステージ方式のものにおける昇降ガイド装置間のピッチＰ１の最小値はガイドブッシュＧの外径によって制限され、他方、ガイドブッシュＧの外径の大きさはスライドロッドＲの外径によって左右されるので、昇降ガイド装置間のピッチＰ１の最小値を小さくするには、スライドロッドＲの外径を小さくすることが必要である。
【００１９】
ボールベアリングによる昇降ガイド機構では、断面円形のスライドロッドが小径であるとその外周面とボールとの接触面積が小さくてその剛性が低く、他方、当該剛性を高くするために予圧を高くすると摩擦抵抗が増大し、摩耗が激しくなるので、スライドロッドの最小径はこの観点から限界づけられてしまう。したがって、ボールベアリングによるものにおいては、ガイドブッシュの外径を余り小さくすることはできない。
【００２０】
また、図２、図３に示すローラベアリングによるもの（以下、これを「従来例」という）のスライドロッドＲの断面四角形の一辺の長さｗは１６ｍｍであり、これよりも小さくすると、ローラｒ長さが不足して低い予圧で所要の剛性を確保することができず、剛性を確保するために予圧を高くすると摩擦抵抗が増大するなどの不都合を生じる。
【００２１】
したがって、２ステージ方式の昇降ガイド装置について、ガイドブッシュＧの外径を小さくしてそのピッチ（間隔）Ｐ１を小さくできるようにするには、昇降ガイド装置の剛性、低摩擦抵抗などの性能を低下させることなしに、スライドロッドＲを細くできるように昇降ガイド機構を工夫することが必要である。
そこで、この発明は、摩擦抵抗の増大を回避し、所要の剛性を確保しつつ、昇降ガイド装置間のピッチＰ１を可及的に小さくできるように、２ステージ方式の電子部品実装装置における昇降ガイド装置の機構を工夫することをその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
〔解決手段１〕
上記課題を解決するための手段は、ガイドブッシュによってローラベアリングを介してスライドロッドを昇降自在にガイドする昇降ガイド機構と、スライドロッドを昇降駆動するエアシリンダとによる昇降ガイド装置を備え、
一つの実装ヘッドを装着する支持板を一つの昇降ガイド装置によって駆動し、隣接している２つの実装ヘッドをそれぞれの昇降ガイド装置によって同時に駆動する２ステージ方式の電子部品実装装置を前提として、次の（イ）〜（ハ）によって構成されるものである。
（イ）上記スライドロッドが断面正四角形であること、
（ロ）互いに平行な２つ一対のスライドロッドの下端に上記支持板の両端部を固定し、上記スライドロッドの上端に連結板を固定したこと、
（ハ）上記連結板をエアシリンダのピストンロッドに連結してあって当該ピストンロッドによって上記連結板を介して２つ一対のスライドロッドを駆動すること。
【００２３】
〔実施態様１〕
実施態様１は、解決手段１を前提にして、次の（ニ）（ホ）（ヘ）によるものである。
（ニ）上記スライドロッドは、その一辺の長さが５〜１０ｍｍであること。
（ホ）上記ローラベアリングのローラの径が１〜３ｍｍであること、
（ヘ）上記ローラに対する基準予圧縮量が０．５〜１μｍであること。
【００２４】
〔解決手段２〕
解決手段２は、解決手段１を前提として次の（ト）によるものである。
（ト）２つのガイド孔を有する平面形状長方形のガイドブッシュに上記一対のスライドロッドを支承させたこと。
【００２５】
〔解決手段３〕
解決手段３は、繰出されたＴＡＢテープ等のプリント基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、ガイドブッシュによってローラベアリングを介してスライドロッドを昇降自在にガイドする昇降ガイド機構とこのスライドロッドを昇降駆動するエアシリンダとを具備する昇降ガイド装置を備え、隣接している複数のスライドロッドの下端に装着している実装ヘッドを上記昇降ガイド装置によって同時に昇降駆動する２ステージ方式の電子部品実装装置を前提として、次の（Ａ）〜（Ｃ）によって構成されるものである。
（Ａ）上記スライドロッドは断面長方形に形成されていること、
（Ｂ）上記ガイドブッシュは平面形状長方形に形成され且つこの平面形状長方形と整合した長方形形状のガイド孔が１つ形成されていること、
（Ｃ）上記ガイド孔に上記スライドロッドが挿通支承された上記昇降ガイド装置を構成し、この昇降ガイド装置を上記ガイドブッシュの長辺同士が対向するように２以上連結配置させたものであること。
【００２６】
〔解決手段４〕
解決手段４は、繰出されたＴＡＢテープ等のプリント基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、ガイドブッシュによってローラベアリングを介してスライドロッドを昇降自在にガイドする昇降ガイド機構とこのスライドロッドを昇降駆動するエアシリンダとを具備する昇降ガイド装置を備え、隣接している複数のスライドロッドの下端に装着している実装ヘッドを上記昇降ガイド装置によって同時に昇降駆動する２ステージ方式の電子部品実装装置を前提として、次の（ａ）〜（ｄ）によって構成されるものである。
（ａ）上記スライドロッドは断面長方形に形成されていること、
（ｂ）上記ガイドブッシュは平面形状長方形に形成され且つこの平面形状長方形の長手方向に長辺側を向けた長方形形状のガイド孔が複数形成されていること、
（ｃ）上記複数のガイド孔に上記スライドロッドが１つずつ挿通支承され、各スライドロッドの上端に連結板を固定したこと、
（ｄ）上記連結板をエアシリンダのピストンロッドに連結してあってこのピストンロッドによって上記連結板を介して各スライドロッドを駆動すること。
【発明の効果】
【００２７】
〔解決手段１による作用・効果〕
スライドロッドが断面形状正四角形であるから、そのスライドロッドの内接円径が例えば従来例の１／２であると、１本のスライドロッドの断面の一辺の長さは１／２になるが、スライドロッドは２本であるから、この２本のスライドロッドの同側の一辺の長さの和は従来例のものと変わらず、ローラに対する予圧縮量が従来例のそれと同じであれば、２つのスライドロッドで実装ヘッドの両端を支持しているからこの昇降ガイド機構の剛性は高い。
また、スライドロッドの内接円径が従来例の１／２であれば、ガイドブッシュの内径が１／２になるので、ガイドブッシュの外径はほぼ１／２程度になる。
そして、ガイドブッシュの外径が小さい分だけ隣接する昇降ガイド装置を接近させることができるので、その間のピッチＰ１の最小値を大幅に小さくすることができる。
【００２８】
実際には、隣接する昇降ガイド装置間のピッチＰ１を小さくするためにスライドロッドの内接円径を従来例の１／２まで小さくする必要は必ずしもないから、スライドロッドの内接円径を従来例の２／３程度にして２本のスライドロッドの断面四角形の同側の一辺の長さの和を従来例の断面四角形の一辺の長さよりも大きくすることができ、これにより、所要の剛性を確保するのに必要な予圧縮量を小さくできるので、ローラと転動面間の摩擦抵抗を低減し、転動面及びローラの摩耗を低減し、その耐久性を向上させることができる。
【００２９】
なお、実装ヘッドに対する反力の偏荷重によってスライドロッドにこじり力（スライドロッドに対する曲げモーメント）が作用する。他方、スライドロッドの縦断面係数が減小して曲げ剛性が低下するが、電子部品実装装置のスライドロッドの昇降ストロークはほぼ２ｍｍ程度であり、上記こじり力によるスライドロッドの撓みが実装ヘッドの位置決め精度の低下に与える影響は無視し得るものではないので、この観点からスライドロッドの断面四角形の一辺の長さは５ｍｍ程度が限界である。
また、上記一辺の長さが５ｍｍ以下では、ローラベアリングのローラが短くなりすぎ（上記一辺の長さが５ｍｍのとき、ローラ長さは４．５ｍｍ以下になる）、昇降ガイド機構の剛性が低下する。
したがって、断面正四角形のスライドロッドの断面四角形の一辺の長さは実用性の観点からして５ｍｍが実際上の限界である。
【００３０】
また、解決手段１における昇降ガイド機構については、高剛性で低摩擦抵抗、高直動精度（位置決め精度）が求められるので、そのスライドロッド、ガイドブッシュの転動面については、高い形状精度、寸法精度、平面精度、平滑性が求められ、さらにスライドロッドについてはある程度の曲げ剛性の強さが求められる。断面形状五角形以上の場合は高い形状精度、寸法精度を確保するのが容易でなく、高い形状精度、寸法精度を確保するには極めて高い成形加工コストを伴う。他方、断面形状三角形の場合は高い形状精度、寸法精度を確保するのが容易でなく（高精度の形状測定、寸法測定が困難なため）、かつ曲げ剛性が断面形状四角形に比して著しく低い。これに対して、断面四角形の場合は、高い形状精度、寸法精度を確保するのが容易であり（高精度の形状測定、寸法測定が容易であるため）、平面数が少ないので五角形の場合に比して、高い形状精度、寸法精度、平面精度、平滑性を備えたスライドロッドを低コストで成形加工することができ、また、断面三角形のものに比して、高い形状精度、寸法精度、平面精度、平滑性、高い曲げ剛性を備えたスライドロッドＲを低コストで成形加工することができる。
【００３１】
〔実施態様１の作用・効果〕
上記のとおり、隣接する昇降ガイド装置間のピッチＰ１を小さくしても、１本のスライドロッドによる従来例に比して、スライドロッドの内接円径を従来例の１／２よりも大きくして２本のスライドロッドの断面四角形の同側の一辺の長さの和を従来例の同側の一辺の長さよりも大きくすることができ、これにより、所要の剛性を確保するためのローラに対する予圧縮量を低減することができるから、ローラの径を１ｍｍ〜３ｍｍにしつつ、ローラに対する予圧縮量を１μｍ未満の小さい値（例えば０．７〜０．５μｍ）にすることができる。
他方、例えば、スライドロッドの断面四角形の一辺の長さが１６ｍｍのとき、所要の剛性を確保するためのローラ径が２ｍｍで、予圧縮量が１μｍ未満（１μｍに近い）の従来例に比して、予圧縮量を同じにすれば、その剛性が高く位置決め精度が高い。
【００３２】
〔解決手段２による作用・効果〕
解決手段１における一対のスライドロッドを平面形状長方形の一つのガイドブッシュの２つのガイド孔でそれぞれ支承させたものであるから、ガイドブッシュをその位置を調整自在に支持する支持機構が単純であり、また、一対のスライドロッドを一体のものとして移動させて上記ピッチＰ１（隣接する昇降ガイド装置間のピッチＰ１）の調整及び調整後の位置決めが成されるので、上記ピッチＰ１の調整を簡単容易かつ迅速に行うことができる。
また、一対のスライドロッドが一つのガイドブッシュに支承されることで、これらのスライドロッドのガイドブッシュのガイド孔に対する平行度、スライドロッド相互の平行度、軸間距離が常に一定不変に保持される。したがって、上記ピッチＰ１調整後におけるスライドロッドのガイドブッシュに対する摺動の円滑性、摺動抵抗の変動がない。
【００３３】
〔解決手段３による作用・効果〕
上記スライドロッドは断面長方形に形成されているから、スライドロッドを２本一対とするものに比べて、スライドロッドに作用するこじり力（スライドロッドに対する曲げモーメント）に対する剛性が強化される。したがって、上記こじり力によるスライドロッドの撓みを抑制し実装ヘッドの位置決め精度を向上することができる。
【００３４】
〔解決手段４による作用・効果〕
ガイドブッシュに備えた複数のスライドロッドがその断面長方形の長辺側を対向させて隣接配置されるから、各スライドロッド間のピッチを狭ピッチに配置することができ、したがって、各スライドロッドの下端に装着する実装ヘッド間を狭ピッチにしてプリント基板に電子部品を狭ピッチに実装することができる。
また、１つのガイドブッシュに複数のスライドロッドを支承させているから、各スライドロッド間のピッチが高精度に規定される。
さらに、各スライドロッドが断面長方形に形成されているから、スライドロッドに作用するこじり力（スライドロッドに対する曲げモーメント）に対する剛性が強化され、スライドロッドの撓みが抑制され、実装ヘッドの位置決め精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次いで、幅１５ｍｍ、長さ１５ｍｍのＩＣチップ（電子部品）を実装するもので、実装ヘッドＨの所要位置決め精度が１μｍ、ハンダバンプｂによるハンダ接続のために必要な所要加圧力が例えば４５００ｇの電子部品実装装置についての実施例を図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図２、図３の従来例が記載されている公知文献はないので、実施例の説明に先立って、本出願人の製造による従来例の主な寸法関係を説明する。
実装ヘッドＨは一辺が３６ｍｍの正方形である。この実装ヘッドＨが装着されている支持板２の中央に連結されているスライドロッドＲは断面正四角形であり、その一辺の長さ幅ｗ１は１６ｍｍ、ローラｒの直径が２ｍｍ、長さが６．８ｍｍで、ガイドブッシュＧの外径が３０ｍｍで、長さが３３．５ｍｍであり、ローラｒの予圧縮量が０．７５μｍ、スライドロッドＲの昇降ストロークが２ｍｍ、摩擦抵抗ｆｓが３００ｇ、戻しばね力ｆｂが１０００ｇ、ハンダバンプｂによるバンプ接続（ハンダ付け）のための所要加圧力ｆｓが４５００ｇ（一群のリード線数が５００本の場合）、直動精度が１μｍである。そして、このものの隣接する昇降ガイド装置のピッチ、すなわちスライドロッドＲ，Ｒ間のピッチＰ１の最小値は３３ｍｍである。
なお、上記ピッチＰ１は可変であり、実装するＩＣチップＡ間のピッチＰ２に合致するように調整されるが、調整可能な最小値はガイドブッシュＧの外径との関係から制限される。
【００３７】
この従来例では、直径０．０１８ｍｍのハンダバンプｂ（５００個）を実装ヘッドＨで超音波加振・加圧して所定のバンプ接続を行う場合の所要加圧力ｆｐが４５００ｇであり、エアシリンダＣの駆動力が、摩擦抵抗、戻しばね力による抵抗、所要加圧力等を加味して、例えば、６０００ｇ〜６２００ｇの範囲の適正値になるようにその作動空気圧を設定してあり、また、このものの位置精度（実装ヘッドＨの降下位置における位置決め精度）が高く、実装ヘッドＨを偏荷重に対して水平に保持する平面保持精度（昇降ガイド機構のこじりに対する剛性）は十分に高い。
【実施例１】
【００３８】
図４、図５に実施例１による電子部品実装装置を示す。
実施例１は、所要の剛性を確保しつつローラベアリングのローラ６に対する予圧縮量を可及的に小さくして、静摩擦抵抗を小さくし、スライドロッドＲ１，Ｒ２に対するエアシリンダＣによる所要駆動力を可及的に小さくし、実装ヘッドＨによりＩＣチップＡ、プリント基板Ｂにかかる加圧力を可及的に小さくするように設計したものである。
この実施例１の実装ヘッドＨは図２、図３のそれと同じであり、その支持板２の両端部に２つ一対のスライドロッドＲ１，Ｒ２の下端が連結されている。この２つ一対のスライドロッドＲ１，Ｒ２の軸間間隔ｓは１５ｍｍであり、その上端は連結板１に連結されており、連結板１の中央にエアシリンダＣのピストンロッドＰＲが連結されている（図４（ｂ）参照）。ガイドブッシュ５は平面形状が長方形のものであり、２つの四角なガイド孔５１を有し、このガイド孔５１にローラ（リテーナに保持されたローラ）６を介して、スライドロッドＲ１，Ｒ２が嵌められて昇降自在に支承されている（図５（ｂ）参照）。
【００３９】
スライドロッドＲ１，Ｒ２は断面形状が正四角形で、その一辺の長さｗ１は７．８ｍｍ、ガイドブッシュ５の断面四角形の内面の一辺の長さＷ２は１０．８ｍｍ、ローラ６の直径は１．５ｍｍ、長さは４．８ｍｍで、ガイドブッシュ５の横幅ｘは１７±０．１〜０．２ｍｍ、縦幅ｙが４６ｍｍ、ガイドブッシュ５の縦方向の長さは４６ｍｍであり、ローラ６の基準予圧縮量は０．５μｍ、スライドロッドＲ１，Ｒ２の作動ストロークは２ｍｍである。そしてこのものの動作時の摩擦抵抗は約３００ｇで、ガイド装置直動精度は１μｍで、摺動抵抗は３００ｇのうちの約１００ｇである。
ガイドブッシュ５は位置調整自在に支持部材８に固定されており、隣接する昇降ガイド装置間のピッチＰ１はガイドブッシュ５の位置を変えることで調整され、上記ピッチＰ１の最小値は２０ｍｍである。したがって、このピッチＰ１の最小値は従来例の３３ｍｍに対して相当に小さい。
【００４０】
そして、実装ヘッドＨの所要加圧力ｆｐが上記従来例と同様に４５００ｇであるとき、エアシリンダＣの駆動力は、従来例と同様に、安全を見込んで約６１００ｇに設定される。
なお、実際には１対２本のスライドロッドＲ１，Ｒ２間の取付誤差に起因して摩擦抵抗が大きくなることが避けられないので、上記取付誤差に起因する摩擦抵抗の増大を可及的に小さくするために上記取付精度をできるだけ高くすることが必要である。
この実施例１はスライドロッドＲ１，Ｒ２の断面四角形の一辺の幅ｗ１を７．８ｍｍにして従来例の１６ｍｍの約１／２にして同側の一辺の和をほぼ等しくし、ローラ６に対する予圧縮量を同じ（０．５μｍ）にし、昇降ガイド装置の剛性もほぼ同じにしているが、スライドロッドＲ１，Ｒ２の断面四角形の一辺の幅ｗ１を例えば１０ｍｍにすれば、予圧縮量を同じにすることにより、上記スライドロッドＲ１，Ｒ２間のピッチＰ１をより小さくしつつ、上記剛性を一層高くすることができる。
【実施例２】
【００４１】
図６に実施例２による電子部品実装装置を示す。
実施例２は、上記実施例１と同様に、ガイドブッシュ６５によってローラベアリング（ローラ６）を介して下端に実装ヘッドＨを装着するスライドロッドＲ３を昇降自在にガイドする昇降ガイド機構およびこのスライドロッドＲ３を昇降駆動するエアシリンダＣを具備する昇降ガイド装置を備え、この昇降ガイド装置によって隣接している複数の実装ヘッドＨを同時に昇降駆動し、繰出されたＴＡＢテープ等のプリント基板Ｂに対し実装ヘッドＨに保持する電子部品Ａを複数同時に実装する電子部品実装装置である。なお、図６中、６２はスライドロッドＲ３を支持する支持板である。この支持板６２の下部に実装ヘッドＨが装着される。
【００４２】
この実施例２のものでは、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、上記スライドロッドＲ３は断面長方形に形成されており、上記ガイドブッシュ６５は平面形状長方形に形成され且つこの平面形状の長方形と整合させて長方形形状のガイド孔６５１が１つ形成されており、このガイド孔６５１に上記断面長方形のスライドロッドＲ３がローラ６を介して嵌め込まれて昇降自在に挿通支承されて１つの上記昇降ガイド装置を構成する。そして、上記ガイドブッシュ６５は支持部材６８によって隣接するガイドブッシュ６５と位置調整自在に連結固定されており、隣接する昇降ガイド装置をそのガイドブッシュ６５の長辺同士が互いに平行な状態で連結させている。
【００４３】
また、スライドロッドＲ３の長辺側に配置するローラ６は、その短辺側に配置するローラ６と同じサイズのものが使用され、しかも、スライドロッドＲ３の角部付近の両端部分にのみ配置されて中央部分には配置されない。これは、スライドロッドＲ３の角部部分にローラ６を配置することで、ガイド孔６５１に対してスライドロッドＲ３を高精度に位置決めすることができ、スライドロッドＲ３の直動精度が十分に確保できるからである。なお、これらローラ６は、上記実施例１のものと同様にスライドロッドＲ３に外装するリテーナによって保持されている。
なお、上記スライドロッドＲ３の断面長方形の短辺の幅は、実施例１のスライドロッドＲ１，Ｒ２の一辺の幅ｗと同じく７．８ｍｍであり、長辺の幅は、２２．８ｍｍである。
【００４４】
上記実施例２による電子部品実装装置によれば、上記スライドロッドＲ３は断面長方形に形成されているから、スライドロッドＲ１，Ｒ２を２本一対とする実施例１のものに比べて、スライドロッドＲ３に作用するこじり力（スライドロッドＲ３に対する曲げモーメント）に対する剛性が強化される。しかも、横断面長方形のスライドロッドＲ３の長辺側においてその両端部分にローラ６が配置され、これらのローラ６によってスライドロッドＲ３の長辺側の両端部分を支持する構成とするので、スライドロッドＲ３に作用する上記こじり力に対し強い対抗力が働くこととなる。したがって、上記こじり力によるスライドロッドＲ３の撓みを抑制し実装ヘッドＨの位置決め精度を向上させることができる。
【００４５】
なお、上記電子部品実装装置では、すべて同じサイズのローラ６を使用するが、図７に示すように、スライドロッドＲ３の長辺側に配置するローラ７６を、スライドロッドＲ３の長辺幅と略等しい長さのローラ７６（ニードルローラ）としてもよい。この場合、このニードルローラ７６自身の剛性によって、スライドロッドＲ３に作用するこじり力（スライドロッドＲ３に対する曲げモーメント）に対する剛性がさらに強化される。
【実施例３】
【００４６】
図８に実施例３による電子部品実装装置を示す。
実施例３は、上記実施例１と同様に、ガイドブッシュ８５によってローラベアリング（ローラ６）を介して下端に実装ヘッドＨを装着するスライドロッドＲ３を昇降自在にガイドする昇降ガイド機構およびこのスライドロッドＲ３を昇降駆動するエアシリンダＣを具備する昇降ガイド装置を備え、この昇降ガイド装置によって隣接している複数の実装ヘッドＨを同時に昇降駆動し、繰出されたＴＡＢテープ等のプリント基板Ｂに対し実装ヘッドＨに保持する電子部品Ａを複数同時に実装する電子部品実装装置である。なお、図８中、６２はスライドロッドＲ３を支持する支持板である。この支持板６２の下部に実装ヘッドＨが装着される。
【００４７】
この実施例３のものでは、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、上記スライドロッドＲ３は断面長方形に形成されており、上記ガイドブッシュ８５は平面形状長方形に形成され且つこの平面形状長方形の長手方向に長辺側を向けた長方形形状のガイド孔８５１が複数（図８では５つ）形成されており、これらガイド孔８５１のそれぞれに上記スライドロッドＲ３が１つずつ、ローラ６を介して嵌め込まれて昇降自在に挿通支承されて上記昇降ガイド装置を構成する。また、各スライドロッドＲ３は、それぞれの下端に１つずつ実装ヘッドＨを保持するが、それぞれの上端は１つの連結板８１によって連結され、さらに、この連結板８１がシリンダＣのピストンロッドＰＲに接続されている。
なお、この実施例３のものは、上記実施例２と同様に、各スライドロッドＲ３の長辺側に配置するローラ６は、その短辺側に配置するローラ６と同じサイズのものが使用され、しかも、スライドロッドＲ３の角部付近の両端部分にのみ配置されて中央部分には配置されない。
【００４８】
上記実施例３による電子部品実装装置によれば、ガイドブッシュ８５に備えた複数のスライドロッドＲ３がその断面長方形の長辺側を対向させて隣接配置されるから、各スライドロッドＲ３間のピッチを狭ピッチに配置することができ、したがって、各スライドロッドＲ３の下端に装着する実装ヘッドＨ間を狭ピッチにしてプリント基板Ｂに対して電子部品Ａを狭ピッチに実装することができる。
しかも、１つのガイドブッシュ８５に複数のスライドロッドＲ３を配置させるから、上記の実施例１，２のものように支持部材８（６８）で隣接する昇降ガイド装置を連結したものに比し、各スライドロッドＲ３間のピッチを高精度に設定することができ、したがって、各スライドロッドＲ３の下端に具備する各実装ヘッドＨ間のピッチを高精度に設定することができる。
【００４９】
さらに、各スライドロッドＲ３が断面長方形に形成され、且つローラ６によってスライドロッドＲ３の長辺側の両端部分が支持されているから、上記実施例２のものと同様に、スライドロッドＲ３に作用するこじり力（スライドロッドＲ３に対する曲げモーメント）に対する剛性および対抗力が強化され、スライドロッドＲ３の撓みを抑制し実装ヘッドＨの位置決め精度を向上することができる。
なお、図８に示すものでは、スライドロッドＲ３を５本設けるが、スライドロッドＲ３は、１つのガイドブッシュ８５において２本以上の複数本設けるようにしてもよい。
また、各スライドロッドＲ３のローラベアリングを構成するローラは、図７に示すように、スライドロッドＲ３の長辺側に配置するローラ７６をスライドロッドＲ３の長辺幅と略等しい長さのローラ７６（ニードルローラ）としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】電子部品Ａがプリント基板Ｂにハンダバンプｂで溶接されて実装される状態を模式的に示す斜示図である。
【図２】電子部品実装装置の従来例の正面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図４】（ａ）はこの発明の実施例１による電子部品実装装置の一部断面正面図、（ｂ）はその一部断面側面図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）の一部拡大図である。
【図６】（ａ）はこの発明の実施例２による電子部品実装装置の一部断面正面図、（ｂ）はその一部断面側面図、（ｃ）は同図（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図７】実施例２の電子部品実装装置の変形例を示す側面図である。
【図８】（ａ）はこの発明の実施例３による電子部品実装装置の一部断面正面図、（ｂ）はその一部断面側面図、（ｃ）は同図（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，６１，８１：連結板
２，６２：支持板
５，６５，８５：ガイドブッシュ
６，７６：ローラ
８，６８：支持部材
Ａ：ＩＣチップ等の電子部品
ｂ：ハンダバンプ
Ｂ：プリント基板
Ｃ：エアシリンダ
Ｈ：実装ヘッド
Ｐ１：昇降ガイド装置間のピッチ
Ｐ２：電子部品Ａの配置ピッチ
ＰＲ：ピストンロッド
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：スライドロッド
ｓ：２つ一対のスライドロッドＲ１，Ｒ２の軸間間隔
ｗ１：スライドロッドＲ１（Ｒ２）の断面四角形の一辺の長さ幅
【出願人】 【識別番号】０００１００８３８
【氏名又は名称】アイセル株式会社
【住所又は居所】大阪府八尾市跡部北の町一丁目二番一六号
【出願日】 平成１７年２月２５日（２００５．２．２５）
【代理人】 【識別番号】１００１１１２５７
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 栄二

【識別番号】１００１１０３８６
【弁理士】
【氏名又は名称】園田 敏雄

【識別番号】１００１２９３６６
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 隆夫
【公開番号】 特開２００５−２７７４０７（Ｐ２００５−２７７４０７Ａ）
【公開日】 平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願番号】 特願２００５−５０５２０（Ｐ２００５−５０５２０）