基板分離装置

【目的】積層された最上段の基板を一定の高さで水平に補正して、安定した基板の吸着，分離を可能にし、次工程の実装ラインに供給できるようにする。
【構成】装置本体１１の両起立部１１ｂ，１１ｂ′に各駆動軸１３及びモータ１５等を介して４つの受台１２を上下方向に移動自在に配設してある。これら各受台１２上には積層された基板１１０を載置する基板載置台１８を各自在継手１７を介して支持してある。この基板載置台１８の上方には最上段の基板１１０を吸着して１枚ずつ吸着分離させる３つの吸着パッド２３を昇降動自在に設けてある。４つの受台１２は各駆動軸１３等を介してそれぞれ昇降動する。これにより、各受台１２の高さは別々に可変され、最上段の基板１１０は常に一定の高さで水平になる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、積み重ねられたプリント基板（以下基板と略称する）を最上段側から１枚ずつ吸着分離して実装ラインに供給する際に用いる基板分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、基板を吸着（真空）パッドで吸着し，積層された基板から最上段の基板を１枚だけ分離して実装ラインへ供給する際に用いる基板分離装置が知られている。これを、図７によって具体的に説明すると、図中１００は基板分離装置であり、その側面凵字状の装置本体１０１の上部には３〜４本の吸着パッド１０２を昇降動自在に設けてある。そして、上記装置本体１０１の下部中央に積層載置された最上段の基板１１０を各吸着パッド１０２で吸着して１枚ずつ分離し、装置本体１０１の上部側に配設された図示しないコンベヤ上まで搬送し、このコンベヤにより基板１１０を実装ラインへ供給するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板分離装置１００を用いて積層された基板１１０を１枚ずつ分離する場合に、図６に示すように、基板１１０に既に実装されているＩＣ等の電子部品１１１，１１２の大きさが違うために積層された基板１１０が斜めに傾いて来るが、この場合、積み重ねられて積層された最上段の基板１１０の傾斜角が特に大きくなるため、３〜４本の吸着パッド１０２が均一に最上段の基板１１０に当たらず、基板１１０の積層高さが高くなればなる程吸着パッド１０２による吸着ミスが起こり易い欠点があった。さらに、上記積層された基板１１０は、図７（ｂ）に示すように、上記各吸着パッド１０２で吸い上げられる度に残りの枚数が少なくなり、枚数が減る毎に最上段の基板１１０の傾きも微妙に変化して来るため、基板１１０の傾きと吸着パッド１０２の当たる位置が変わって来る。このため、吸着パッド１０２の位置を積層された総ての基板１１０に合わせにくく、また、積層された基板１１０が少なくなると、吸着パッド１０２の移動ストロークが変化するため、吸着パッド１０２の吸着エラーとなり易かった。
【０００４】そこで、この発明は、積層された基板を１枚ずつ吸着分離する際に、最上段の基板が一定の高さで水平になるようにして吸着手段での吸着を確実に行えるようにした基板分離装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】装置本体に、積層された基板を支持する受台を設け、この受台の上方に上記最上段の基板を吸着して１枚ずつ吸着分離させる吸着手段を設け、この吸着手段で分離された基板をローダに供給するようにした基板分離装置において、上記受台を上下方向に移動自在に複数配設し、これら各受台上に基板載置台を自在継手を介して支持し、この基板載置台上に積層載置された最上段の基板が水平になるように上記各受台の高さをそれぞれ可変自在に構成してある。
【０００６】
【作用】基板載置台に積層載置された最上段の基板が一定の高さで水平になるように、該基板載置台を支持している各受台を移動させて該各受台の高さをそれぞれ可変させる。これにより、積層載置された最上段の基板の上面（吸着面）は常に一定の高さで水平になり、吸着手段により確実に吸着される。その結果、吸着手段による基板の吸着ミスがなくなり、基板は１枚ずつ確実に分離されて次工程へ供給される。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面と共に詳述する。
【０００８】図１，２において、１０は基板分離装置である。この基板分離装置１０は、図５に示すように、積層された基板１１０の最上段の基板１１０を吸い上げてコンベヤ２７上に載せ、他のコンベヤ２を介して実装機１へ基板１１０を送り、この実装機１で他の電子部品を挿入する際に用いられるものである。
【０００９】この基板分離装置１０の筐型の装置本体１１は底部１１ａと長，短の両起立部１１ｂ，１１ｂ′とで側面凵字状に形成してある。この装置本体１１の両起立部１１ｂ，１１ｂ′の対向する各内面側の左右には各一対の開口部１１ｃ，１１ｃを上下方向に長尺形成してあり、この各開口部１１ｃより矩形板状の受台１２の先端側を水平に突出させている。この４つの受台１２の基部にはスクリューネジ状の駆動軸１３をそれぞれ螺合してある。この４本の各駆動軸１３の下側には傘歯車（ベベルギヤ）１４を固定してある。この各傘歯車１４は駆動手段としての各モータ１５の回動軸１５ａの先端に固定された傘歯車１６にそれぞれ噛合している。この各モータ１５の駆動により各受台１２は駆動軸１３を介して各開口部１１ｃに沿って昇降動自在になっている。これら４つの受台１２上には各自在継手（ユニバーサルジョイント）１７を介して基板１１０と略同形で矩形板状の基板載置台１８を支持してある。上記各自在継手１７は各受台１２の先端中央に突設した球状部１７ａと、基板載置板１８下面の四隅に固定されて上記球状部１７ａを遊嵌する略皿状の各軸受部１７ｂとを備えている。これにより、図１に示すように、上記基板載置台１８は４つの受台１２を介して３次元的に持ち上げ可能になっている。尚、図３に示すように、この基板載置台１８には基板１１０の有無を検出する反射型の光学センサ１９を取付けてある。
【００１０】また、上記装置本体１１の高い方の起立部１１ｂの上端にはパット支持板２０を底部１１ａに平行に対向するように突設してある。このパット支持板２０の片側には長，中，短の突出片部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有しており、この各突出片部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの先端側には小型のエアシリンダ２１をそれぞれ取付けてある。この各エアシリンダ２１のロッド２２の下端にはゴム製で逆円錐状の吸着パッド（吸着手段）２３をそれぞれ設けてある。各吸着パッド２３には、該各吸着パッド２３内を真空にする圧縮ポンプ（図示しない）に接続されたエアホース２４をそれぞれ接続してある。この各吸着パッド２３内を略真空状態にすることで４つの各受台１２上に支持された基板載置台１８上の最上段の基板１１０が真空吸着されて１枚ずつ分離されるようになっている。
【００１１】また、図１に示すように、上記装置本体１１の両起立部１１ｂ，１１ｂ′の各一対の開口部１１ｃ，１１ｃの上部位置には検出手段としての反射型の光学センサ２５をそれぞれ取付けてあると共に、各一対の開口部１１ｃ，１１ｃの下部位置には検出手段としての反射型の光学センサ２６をそれぞれ取付けてある。上記４つの光学センサ２５により基板載置台１８に積層載置された最上段の基板１１０の一定の高さでの水平状態を検出するようになっている。この各光学センサ２５で最上段の基板１１０を検出して各光学センサ２５に対応する前記各モータ１５を正，逆回転させて各駆動軸１３の回動を制御するようになっている。また、上記４つの光学センサ２６により基板載置台１８の最降下位置の初期位置を検出するようになっている。さらに、上記両起立部１１ｂ，１１ｂ′の各一対の光学センサ２５，２５の上方には、コンベヤの一対のレール（ローダ）２７，２７を水平方向に進退動自在に配設してある。この一対のレール２７，２７が吸着パッド２３側に進出した時に、各吸着パッド２３により吸着された基板１１０を上記一対のレール２７，２７上に落下載置させて前記実装機１側のコンベヤ２に供給するようになっている。
【００１２】以上実施例の基板分離装置１０による基板分離動作を、図４に示すフロチャートに沿って説明する。初期位置（最降下位置）にある基板載置台１８は各光学センサ２６の位置で水平になっている。この基板載置台１８上に多数の基板１１０を供給して積層載置する（ステップ１）。次に、装置本体１１に設けられたスタートスイッチ（図示しない）をオンする（ステップ２）。これにより、各モータ１５がオンされて各駆動軸１３が回転し、各光学センサ２５がオンするまで、該各駆動軸１３により上昇する４つの受台１２を介して該各受台１２に各自在継手１７を介して支持されている上記基板載置台１８が上昇する（ステップ３）。この時、図１に示すように、図中左側にあるモータ１５は図中右側にあるモータ１５より早くオフになることにより、上記基板１１０に既に実装されている各電子部品１１１，１１２の大きさが違っても、基板載置台１８に積層された最上段の基板１１０は常に一定の高さ（各光学センサ２５の高さ）で水平状態になる。そして、最上段の基板１１０が上記各光学センサ２５の位置まで来ると、各エアシリンダ２１を介して３つの吸着パッド２３が下降して（ステップ４）、上記最上段の基板１１０を吸着する（ステップ５）。次に、上記各エアシリンダ２１を介して各吸着パッド２３が一対のレール２７，２７の上方まで基板１１０を吸着した状態で上昇する。この時、一対のレール２７，２７が吸着パッド２３側に突出し、この一対のレール２７，２７上に基板１１０を落として供給する（ステップ６）。この場合に、基板１１０が基板載置台１８上に有る（ステップ７）と、最上段の次に積層されていた基板１１０が各光学センサ２５の位置に来るように、基板載置台１８が順次上昇して、上記ステップ３〜ステップ６を繰り返す。尚、基板載置台１８上の基板１１０の有無は光学センサ１９で検出される。
【００１３】次に、基板１１０が基板載置台１８上に無くなる（ステップ８）と、４つの受台１２が下降して基板載置台１８が光学センサ２６，２６のある初期位置まで下降する（ステップ９）。この初期位置にある基板載置台１８上に基板１１０を供給して（ステップ１０）、上記ステップ２〜ステップ６を繰り返す。
【００１４】このように、積み重ねられて最上段が斜めになり易い基板１１０を下から４つの受台１２に各自在継手１７を介して支持された基板載置台１８を３次元的に持ち上げて、常に一定の高さで最上段の基板１１０が水平になるように補正している。これにより、３つの吸着（真空）パッド２３が常に一定の高さの最上段の基板１１０に当たり、３つの吸着パッド２３が同一の高さで基板１１０を確実に吸着して１枚だけを分離する。その結果、吸着パッド２３による最上段の基板１１０の吸着ミスがなくなり、最上段の基板１１０を一対のレール２７，２７上に落下させて確実に載せることができる。
【００１５】そして、最上段の基板１１０は、図５に示すように、一対のレール２７，２７から実装ラインのコンベヤ２を通って実装機１に確実に供給され、実装機１で上記基板１１０に他の電子部品を挿入する。従って、従来のように実装ラインを停止させるようなことがなくなり、実装効率を向上させることができる。また、吸着パッド２３による吸い上げミスを確実に防止することができるので、従来のように、吸い上げミスで基板１１０が落下した際の基板１１０の破損を確実に防止することができると共に、上記実装ラインの停止の際の作業者のリカバリーが不要となり、実装ラインの自動化の妨げになるようなことはない。
【００１６】尚、前記実施例によれば、プリント基板の基板分離について説明したが、基板はプリント基板に限られず、合板等の基板の基板分離に前記実施例を適用しても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、装置本体に、積層された基板を支持する受台を設け、この受台の上方に上記最上段の基板を吸着して１枚ずつ吸着分離させる吸着手段を設け、この吸着手段で分離された基板をローダに供給するようにした基板分離装置において、上記受台を上下方向に移動自在に複数配設し、これら各受台上に基板載置台を自在継手を介して支持し、この基板載置台上に積層載置された最上段の基板が水平になるように上記各受台の高さをそれぞれ可変自在に構成したので、積層載置された最上段の基板を常に一定の高さで水平状態にして各吸着手段により確実に吸着することができ、基板の吸着ミスをなくすことができる。これにより、基板を１枚ずつ確実に分離して次工程へ供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す基板分離装置の側面図。
【図２】上記基板分離装置の平面図。
【図３】上記基板分離装置が用いられる基板載置台の部分拡大説明図。
【図４】上記基板分離装置の動作順序を示す流れ図。
【図５】上記基板分離装置が用いられる実装ラインの全体のシステム図。
【図６】積み重ねられた基板の説明図。
【図７】（ａ），（ｂ）は従来の基板分離装置による基板分離状態の説明図。
【符号の説明】
１０…基板分離装置
１１…装置本体
１２…受台
１７…自在継手
１８…基板載置台
２３…吸着パッド（吸着手段）
２６…光学センサ（検出手段）
２７…レール（ローダ）
１１０…基板

【特許請求の範囲】
【請求項１】装置本体に、積層された基板を支持する受台を設け、この受台の上方に上記最上段の基板を吸着して１枚ずつ吸着分離させる吸着手段を設け、この吸着手段で分離された基板をローダに供給するようにした基板分離装置において、上記受台を上下方向に移動自在に複数配設し、これら各受台上に基板載置台を自在継手を介して支持し、この基板載置台上に積層載置された最上段の基板が水平になるように上記各受台の高さをそれぞれ可変自在に構成したことを特徴とする基板分離装置。
【請求項２】上記吸着手段を上記基板載置台上に積層載置された基板に対して昇降動自在に複数配設したことを特徴とする請求項１記載の基板分離装置。
【請求項３】上記装置本体に、上記基板載置台の初期位置である最降下位置を検出する検出手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の基板分離装置。

【図２】