基板搬送装置
【課題】部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる基板搬送装置を提供すること。
【解決手段】制御装置９０は、バックアップ装置８０のバックアッププレート８３を上昇させて基板Ｐの上面両側縁を第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに当接させてクランプし、その後に幅変更装置７０の幅変更機構７２を駆動する幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにするようにしている。これにより、第１、第２レール１５，１６でクランプされた基板Ｐは、梁の役目を果たすことになり、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにしても、機械振動等により第１、第２レール１５，１６が移動することはなく、基板Ｐの位置決め状態を維持することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中、例えば実装可能状態時における電力消費を抑制することができる。
【解決手段】制御装置９０は、バックアップ装置８０のバックアッププレート８３を上昇させて基板Ｐの上面両側縁を第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに当接させてクランプし、その後に幅変更装置７０の幅変更機構７２を駆動する幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにするようにしている。これにより、第１、第２レール１５，１６でクランプされた基板Ｐは、梁の役目を果たすことになり、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにしても、機械振動等により第１、第２レール１５，１６が移動することはなく、基板Ｐの位置決め状態を維持することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中、例えば実装可能状態時における電力消費を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に部品を装着する部品実装ラインにおいて基板を搬送する基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に部品を装着する部品実装ラインにおいて、基板搬送エラー等の異常動作が発生した場合、ライン上流側から当該装置に基板が搬入されてこなかったり、当該装置からライン下流側へ基板が搬出できなくなる。このような場合、作業者の復旧作業が完了するまで当該装置は電源オン状態のままのことがあり、電力を無駄に消費することになる。そこで、例えば、特許文献１には、ライン上流側の装置またはライン下流側の装置から当該装置に入力される各種信号情報に基づき、当該装置を省エネモードにして供給電力量を減少させ、または電力遮断モードにする装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２０１９９号公報（段落０００３〜０００７、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載の発明では、部品実装ラインにおいて異常動作が発生した場合のみ、当該装置の電力消費を抑制することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中においては、電力消費は抑制することができない。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる基板搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板の搬送方向に延在し該搬送方向と直角方向に相対移動可能に装架された一対の支持部材と、前記一対の支持部材に並設され、搬送される基板の側面を案内するガイド部と前記ガイド部上方に配設したクランプ部とが設けられた一対のレールと、電気モータによって駆動され前記一対の支持部材の間隔を変更する幅変更機構と、前記レールに対して昇降可能に配設されたバックアップ装置と、前記バックアップ装置の上昇によって前記基板のクランプが完了した後に、前記電気モータの励磁をオフにする制御装置と、を備えることである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記一対の支持部材の一方は、固定支持部材であり、他方の支持部材は、可動支持部材であり、前記幅変更機構は、前記電気モータによって回転駆動される送りねじと、前記可動支持部材に固定された送りナットとを備えることである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記バックアップ装置の昇降を検知するセンサを備え、前記制御装置は、前記センサからの信号により前記電気モータの励磁をオフにすることである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によると、制御装置は、バックアップ装置を上昇させて基板の上面両側縁を一対のレールのクランプ部に当接させてクランプしている。これにより、一対のレールでクランプされた基板は、梁の役目を果たすことになり、その後に幅変更機構を駆動する電気モータの励磁をオフにしても、機械振動等によりレールが移動することはなく、基板の高精度な位置決め状態を維持することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中、例えば実装可能状態時における電力消費を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によると、幅変更機構は、電気モータによって回転駆動される送りねじと、可動支持部材に固定された送りナットとを備えている。これにより、幅変更機構は、簡易な機構により構成できることになる。よって、これら装置構成を採用することで、モータの励磁を切るという電力消費の抑制が可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明によると、制御装置は、バックアップ装置の昇降を検知するセンサから信号を受信するようにしている。これにより、制御装置は、基板の上面両側縁が一対のレールのクランプ部に確実に当接されてクランプされた後に、電気モータの励磁をオフにすることができる。よって、基板のクランプ前に電気モータの励磁がオフになることはなく、基板の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板搬送装置を備えた部品実装装置の概略構造を示す斜視図である。
【図２】図１の基板搬送装置の概略斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に搬送装置の構造を示す縦断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に搬送装置の固定支持部材等を示す縦断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に搬送装置の可動支持部材等を示す縦断面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に幅変更装置の構造を示す縦断面図である。
【図７】図２の基板搬送装置の主にバックアップ装置の構造を示す平面図である。
【図８】図７のバックアップ装置の昇降装置の縦断面図である。
【図９】昇降装置の別例を示す縦断面図である。
【図１０】図１の基板搬送装置の動作を制御する制御装置を示すブロック図である。
【図１１】図１の基板搬送装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】図１の基板搬送装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る基板搬送装置の一実施の形態を備えた部品実装装置について説明する。図１に示すように、部品実装装置１は、基枠３上に設けられて基板Ｐ（図３，６参照）を搬送する基板搬送装置１０と、この基板搬送装置１０の一側に設けられて基板に装着する部品を供給する部品供給装置２０と、両装置１０，２０の上方に配設されて部品供給装置２０により供給された部品を採取して基板搬送装置１０に支持された基板に装着する部品移載装置３０とを備えている。
【００１４】
なお、図１においては２台の部品実装装置１を１つの架台２に並べて搭載した状態を示しているが、部品実装ラインにおいては１台の部品実装装置１のみで構成され、もしくは複数台の部品実装装置１が並設されて構成されている場合もある。以下の説明において、２台の部品実装装置１が並ぶ方向、すなわち基板の搬送方向をＸ軸方向と称し、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直角な方向をＺ軸方向と称する。
【００１５】
図１に示すように、基板搬送装置１０は、実質的に同一構造である搬送装置１１を２列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものである。図２に示すように、この基板搬送装置１０は、搬送装置１１と、幅変更装置７０と、バックアップ装置８０と、制御装置９０（図１０参照）とにより概略構成されている。
【００１６】
図２および図３に示すように、搬送装置１１は、互いに対向してＸ軸方向に延在しＹ軸方向に相対移動可能に基台１２上に装架された固定支持部材１３および可動支持部材１４を備えている。固定支持部材１３および可動支持部材１４には、一端側すなわち部品供給装置２０側の側壁にＸ軸方向に沿って設置されたレール１５（第１レール）と、この第１レール１５に対向するレール１６（第２レール）とがそれぞれ装架されている。さらに、一端側の側壁にＸ軸方向に沿って設置されたコンベアベルト１７（第１コンベアベルト）と、この第１コンベアベルト１７に対向するコンベアベルト１８（第２コンベアベルト）とがそれぞれ循環可能に張架されている。
【００１７】
すなわち、一対の第１、第２レール１５，１６は、基板Ｐを案内可能なように互いに平行かつ水平に並設され、一対の第１、第２コンベアベルト１７，１８は、基板Ｐを支持して搬送可能なように第１、第２レール１５，１６にそれぞれ平行に並設されている。第１、第２レール１５，１６には、搬送される基板Ｐの側面を案内する第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａと、第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａの上方内側に基板Ｐの上面側縁と当接可能に突設し、基板Ｐをクランプする第１、第２クランプ部１５ｂ，１６ｂとがそれぞれ設けられている。
【００１８】
固定支持部材１３は、図２、図３および図４に示すように、第１レール１５および第１コンベアベルト１７を取付けた第１取付フレーム４１およびこの第１取付フレーム４１を基台１２に支持した一対の第１左右支持フレーム４２，４３を備えている。第１取付フレーム４１は、左右方向（図２における左右方向）に細長い板材を垂直に配設したものであり、第１取付フレーム４１の上端には、第１レール１５が取付けられている。第１取付フレーム４１側壁の左右端部には、第１コンベアベルト１７が張架される一対の搬送プーリ４４，４５が回転可能に支承されている。第１取付フレーム４１側壁の両搬送プーリ４４，４５間には、第１コンベアベルト１７の下面に当接して支持する第１支持板４６が取付けられている。
【００１９】
第１取付フレーム４１の左右端部には、断面Ｌ字状に形成した細長い第１左右支持フレーム４２，４３の各上端部がそれぞれ取付けられている。第１左支持フレーム４２の側壁には、後述する搬送用スプライン軸４７に係合して回転される第１駆動プーリ４８が回転可能に支承されている。第１取付フレーム４１および第１左右支持フレーム４２，４３の各側壁には、４つのテンションプーリ４９が回転可能に支承されている。そして、第１駆動プーリ４８、搬送プーリ４４，４５および各テンションプーリ４９には、第１コンベアベルト１７が張架されている。また、第１左右支持フレーム４２，４３の各下端は、基台１２の所定位置（基準位置）にねじ止め固定されている。これにより、固定支持部材１３は、基台１２上の基準位置に位置決め固定され、この結果、第１レール１５および第１コンベアベルト１７が基準位置に位置決め固定される。
【００２０】
可動支持部材１４は、図２、図３および図５に示すように、固定支持部材１３と略同様に構成されたものであり、第２レール１６および第２コンベアベルト１８を取付けた第２取付フレーム５１およびこの第２取付フレーム５１を基台１２に支承した一対の第２左右支持フレーム５２，５３を備えている。第２取付フレーム５１は、左右方向（図２における左右方向）に細長い板材を垂直に配設したものであり、第２取付フレーム５１の上端には、第２レール１６が取付けられている。第２取付フレーム５１側壁の左右端部には、第２コンベアベルト１８が張架される一対の搬送プーリ５４，５５が回転可能に支承されている。第２取付フレーム５１側壁の両搬送プーリ５４，５５間には、第２コンベアベルト１８の下面に当接して支持する第２支持板５６が取付けられている。
【００２１】
第２取付フレーム５１の左右端部には、断面Ｌ字状に形成した細長い第２左右支持フレーム５２，５３の各上端部がそれぞれ取付けられている。第２左支持フレーム５２の側壁には、搬送用スプライン軸４７に係合して回転される第２駆動プーリ５８が回転可能に支承されている。第２取付フレーム５１および第２左右支持フレーム５２，５３の各側壁にも、４つのテンションプーリ５９が回転可能に支承されている。そして、第２駆動プーリ５８、搬送プーリ５４，５５および各テンションプーリ５９には、第２コンベアベルト１８が張架されている。
【００２２】
また、固定支持部材１３と異なる構成として、第２左右支持フレーム５２，５３の各下端は、Ｙ軸方向に延在して基台１２上に配設した一対の支持部材用レール７３，７３に沿って移動可能な一対の支持部材スライダ７４，７４にねじ止め固定されている。これにより、可動支持部材１４は、Ｙ軸方向、すなわち第２レール１６の長手方向と直交する方向に位置調整可能に取付けられ、この結果、第２レール１６および第２コンベアベルト１８が所定の位置に調整されて位置決め固定される。
【００２３】
上述した搬送用スプライン軸４７は、図３に示すように、固定支持部材１３の第１左支持フレーム４２とモータ支持フレーム６１とに軸回りに回転可能に軸架されている。この搬送用スプライン軸４７は、搬送駆動用モータ６５の駆動により回転可能に搬送駆動用モータ６５と連結されている。すなわち、搬送用スプライン軸４７の他端には、伝達プーリ６２が同軸的に取付け固定されている。搬送駆動用モータ６５の出力軸には、駆動プーリ６３が同軸的に取付け固定されている。そして、伝達プーリ６２および駆動プーリ６３には、ベルト６４が張架されている。
【００２４】
図２および図６に示すように、幅変更装置７０は、電気モータとして幅変更駆動用モータ７１と、幅変更機構７２と、一対の支持部材用レール７３，７３と、支持部材スライダ７４，７４とにより概略構成されている。幅変更駆動用モータ７１は、モータ支持フレーム６１の右背面側（図２における右背面側）に取付けられている。幅変更機構７２は、互いに平行かつ水平に並設された一対の送りねじ７５，７５と、各送りねじ７５，７５に螺合可能な一対の送りナット７６，７６とを備えている。
【００２５】
各送りねじ７５，７５は、固定支持部材１３の第１左右支持フレーム４２，４３とモータ支持フレーム６１とに回転可能に軸架されている。各送りナット７６，７６は、可動支持部材１４の第２左右支持フレーム５２，５３に嵌装されている。第１右支持フレーム４３側の送りねじ７５のモータ支持フレーム６１側の端部には、幅変更プーリ７７ａが同軸的に取付け固定されている。幅変更駆動用モータ７１の出力軸には、駆動プーリ７８が同軸的に取付け固定されている。そして、幅変更プーリ７７ａおよび駆動プーリ７８には、ベルト７９ａが張架されている。さらに、各送りねじ７５，７５のモータ支持フレーム６１側の端部には、伝達プーリ７７ｂ，７７ｂが同軸的に取付け固定されている。伝達プーリ７７ｂ，７７ｂには、ベルト７９ｂが張架されている。
【００２６】
図２および図７に示すように、バックアップ装置８０は、昇降駆動用モータ８１と、４つの昇降装置８２と、バックアッププレート８３とにより概略構成されている。昇降駆動用モータ８１は、出力軸がＺ軸上方向を向くようにして、基台１２上におけるモータ支持プレート６１側の略中央に取付けられている。各昇降装置８２は、昇降軸８２１がＺ軸上方向を向くようにして、基台１２上における固定支持部材１３と一対の送りねじ７５，７５と可動支持部材１４とに囲まれた範囲内の四隅にそれぞれ取付けられている。
【００２７】
昇降駆動用モータ８１の出力軸には、駆動プーリ８４が同軸的に取付け固定され、各昇降装置８２の昇降軸８２１には、昇降プーリ８５が同軸的に取付け固定されている。そして、駆動プーリ８４，昇降プーリ８５および基台１２上に回転可能に支承されたテンションプーリ８６には、ベルト８７が張架されている。バックアッププレート８３は、各昇降装置８２の昇降軸８２１上に載置可能な矩形板状に形成されている。このバックアッププレート８３上には、基板Ｐを下方から支持する複数本のバックアップピン（図示省略）が所定間隔で配置される。なお、基板がフレキシブル基板の場合には、バックアップピンの代わりにフレキシブル基板を面で支持可能な第２バックアッププレート（図示省略）が、バックアッププレート８３上に載置される。
【００２８】
図８に示すように、昇降装置８２は、昇降軸８２１と、送りナット８２２と、ナット支持部８２３と、ラジアルベアリング８２４と、軸支持部８２５とにより概略構成されている。昇降軸８２１には、一端側（図示上端側）におねじ部８２１ａが設けられ、他端側（図示下端側）に回り止めとなる二面取り部８２１ｂが設けられている。昇降軸８２１の一端面には、バックアッププレート８３に穿設されている位置決め凹部８３ａに嵌入可能な位置決め凸部８２１ｃが突設されている。送りナット８２２には、昇降軸８２１のおねじ部８２１ａと螺合可能なめねじ部８２２ａが設けられている。送りナット８２２の外周部には、ラジアルベアリング８２４の内周部が嵌合されている。ナット支持部８２３の内周部８２３ａには、ラジアルベアリング８２４の外周部が嵌合されている。軸支持部８２５は、ナット支持部８２３の下部にねじ止め固定されている。軸支持部８２５の中央には、昇降軸８２１の二面取り部８２１ｂが嵌入される穴部８２５ａが穿設されている。
【００２９】
図１０に示すように、制御装置９０は、マイクロコンピュータ９１を有しており、マイクロコンピュータ９１は、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。このマイクロコンピュータ９１には、表示装置９２、通信装置９３、記憶装置９４、搬送制御部９５、幅変更制御部９６、昇降制御部９７、搬送センサ９８及び昇降センサ９９が接続されている。表示装置９２は、基板情報や基板搬送状態情報、警告等を表示する。通信装置９３は、ＬＡＮ（図示省略）を介してホストコンピュータ（図示省略）に接続されて信号を送受信する。記憶装置９４は、ホストコンピュータから送信された基板情報等を記憶する。
【００３０】
搬送制御部９５は、搬送駆動用モータ６５が接続され、搬送駆動用モータ６５の励磁オン・オフを制御する。幅変更制御部９６は、幅変更駆動用モータ７１が接続され、幅変更駆動用モータ７１の励磁オン・オフを制御する。昇降制御部９７は、昇降駆動用モータ８１が接続され、昇降駆動用モータ８１の励磁オン・オフを制御する。搬送センサ９８は、例えば、受発光素子および受光素子でなるセンサであり、搬入用として固定支持部材１３の第１右支持フレーム４３および可動支持部材１４の第２左支持フレーム５２に、また、搬出用として固定支持部材１３の第１左支持フレーム４２および可動支持部材１４の第２右支持フレーム５３に取付けられている（図２参照）。昇降センサ９９も、例えば、受発光素子および受光素子でなるセンサであり、可動支持部材１４の第２左右支持フレーム５２，５３に取付けられている（図２参照）。
【００３１】
図１に示すように、部品供給装置２０は、基枠３上に複数のフィーダ２１を並設して構成したカセットタイプのものである。フィーダ２１は、基枠３に離脱可能に取付けた本体２２と、本体２２の後部に着脱可能に装着した供給リール２３と、本体２２の先端に設けた部品供給部２４とを備えている。供給リール２３には、部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。この部品供給装置２０においては、スプロケット（図示省略）により供給リール２３からキャリアテープが所定ピッチで引き出され、封入状態を解除された部品が部品供給部２４に順次送り込まれるようになっている。
【００３２】
図１に示すように、部品移載装置３０は、基枠３上部に装架されて基板搬送装置１０および部品供給装置２０の上方に配設されたＸＹロボットタイプのものである。部品移載装置３０は、Ｙ軸サーボモータ３１ＹによりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ３２Ｙと、Ｘ軸サーボモータ３１ＸによりＸ軸方向に移動されるＸ軸スライダ３２Ｘとを備えている。このＸ軸スライダ３２Ｘは、Ｙ軸スライダ３２ＹにＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｘ軸スライダ３２Ｘには、部品を基板Ｐに装着する部品装着ヘッド３４が取付けられている。
【００３３】
部品装着ヘッド３４には、ヘッド本体３５から下方に突出して設けられたノズルホルダー部３６１と、該ノズルホルダー部３６１の下端部に設けられて部品を吸着保持する部品吸着ノズル３６２と、ヘッド本体３５から下方に突出して設けられて基板位置を認識するため基板Ｐを撮像する基板撮像カメラ３７とが取り付けられている。部品吸着ノズル３６２は、部品装着ヘッド３４にサーボモータ（図示省略）によりＺ軸方向に昇降可能に且つＺ軸周りで回転可能に支承されたノズルホルダー部３６１の下端部に取り付けられている。そして、部品吸着ノズル３６２は、ノズル先端で部品を吸引可能なように真空ポンプ（図示省略）に接続されている。また、部品吸着ノズル３６２に吸着保持された部品を撮像する部品撮像カメラ３８が、基板搬送装置１０と部品供給装置２０の間に設けられている。
【００３４】
この部品移載装置３０においては、部品装着ヘッド３４はＹ軸スライダ３２Ｙ及びＸ軸スライダ３２Ｘにより待機状態のときは図１に示すように基枠３の後方に移動されているが、部品を基板Ｐに装着する際には基枠３の前方に移動される。そして、部品吸着ノズル３６２に部品が吸着保持され、吸着保持された部品の保持位置が部品撮像カメラ３８により認識され、部品に特に問題が無い場合は基板搬送装置１０により搬送された基板Ｐに部品が装着されるようになっている。
【００３５】
次に、部品搬送装置１０の動作について図１１のタイムチャートを参照して説明する。制御装置９０は、ホストコンピュータから送信された基板情報に基づいて、幅変更駆動用モータ７１を励磁オンにして各送りねじ７５，７５をそれぞれ軸回りに回転させ（時点ｔ１）、可動支持部材１４の支持部材スライダ７４，７４を支持部材用レール７１，７１に沿って移動させ、第１コンベアベルト１７と第２コンベアベルト１８との間隔を基板Ｐに合った間隔に変更する。このとき、第１、第２コンベアベルト１７，１８の間隔を一定に保つため、幅変更駆動用モータ７１は励磁オン状態を維持する。
【００３６】
制御装置９０は、搬送駆動用モータ６５を励磁オンにして搬送用スプライン軸４７を軸回りに回転させ（時点ｔ２）、第１、第２駆動プーリ４８，５８を同期回転させて第１、第２コンベアベルト１７，１８を同期駆動させる。これにより、第１、第２コンベアベルト１７，１８に支持された基板Ｐは、第１、第２レール１５，１６の第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａにより案内されつつ第１、第２コンベアベルト１７，１８によりＸ軸方向に搬入される。そして、搬入側の搬送センサ９８からの基板Ｐの先端の検知信号を入力したら（時点ｔ３）、例えば、搬送駆動用モータ６５を所定のパルス数回転させてバックアッププレート８３の上方の所定の実装位置に位置決めする。このとき、基板Ｐの位置決め状態を保つため、搬送駆動用モータ６５は励磁オン状態を維持する。
【００３７】
制御装置９０は、昇降駆動用モータ８１を励磁オンにして各昇降装置８２の昇降プーリ８４を回転させ（時点ｔ４）、昇降軸８２１を上方に突出させてバックアッププレート８３を上昇させる。これにより、実装位置に位置決めされた基板Ｐは、バックアッププレート８３上に配置されたバックアップピンにより第１、第２コンベアベルト１７，１８から押し上げられ、第１、第２レール１５，１６の第１、第２クランプ部１５ｂ，１６ｂとの間でクランプされ位置決め固定される。
【００３８】
制御装置９０は、昇降センサ９９からの基板Ｐの検知信号を入力したら、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにする（時点ｔ５）。このとき、両サイドの第１、第２レール１５，１６でクランプした基板Ｐが梁の役目を果たすことになるので、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにしても、機械振動等により第１、第２レール１５，１６が移動することはなく、基板Ｐの位置決め状態を維持することができる。そして、部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる。さらに、同様の理由から搬送駆動用モータ６５を励磁オフにすることができる（図では搬送駆動用モータ６５も励磁オフにしている）。よって、部品実装ラインの正常動作中における電力消費をさらに抑制することができる。なお、基板Ｐのクランプ状態を保つため、昇降駆動用モータ８１は励磁オン状態を維持する。
【００３９】
基板Ｐへの部品の装着が完了すると、制御装置９０は、第１、第２コンベアベルト１７，１８の間隔を一定に保つため、幅変更駆動用モータ７１を励磁オンにする（時点ｔ６）。同時に、搬送駆動用モータ６５を励磁オンにする（時点ｔ６）。そして、昇降駆動用モータ８１を先ほどとは逆方向に回転させて各昇降装置８２の昇降プーリ８４を先ほどとは逆方向に回転させ（時点ｔ７）、昇降軸８２１を下方に引っ込めてバックアッププレート８３を下降させる。これにより、クランプされていた基板Ｐは、第１、第２レール１５，１６の第１、第２クランプ部１５ｂ，１６ｂから離間し、第１、第２コンベアベルト１７，１８上に載置される。基板Ｐが第１、第２コンベアベルト１７，１８上に載置された後、搬送用スプライン軸４７を軸回りに回転させ、第１、第２駆動プーリ４８，５８を同期回転させて第１、第２コンベアベルト１７，１８を同期駆動させる。
【００４０】
これにより、部品装着が完了した基板Ｐは、第１、第２レール１５，１６の第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａにより案内されつつ第１、第２コンベアベルト１７，１８によりＸ軸方向に搬出され、次の部品未装着の基板Ｐが搬入される。以降、同種の基板Ｐの部品装着が完了するまで時点ｔ３からｔ７の処理が繰り返される。上述の実施形態では、昇降センサ９９によりバックアップ装置８０のバックアッププレート８３の昇降検知する構成としたが、図１２に示すように、昇降駆動用モータ８１のトルク変動によりバックアッププレート８３の昇降を検知する構成としてもよい。これにより、昇降センサ９９が不要となるので、装置コストを低減することができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態の基板搬送装置１０によれば、制御装置９０は、バックアップ装置８０のバックアッププレート８３を上昇させて基板Ｐの上面両側縁を第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに当接させてクランプし、その後に幅変更装置７０の幅変更機構７２を駆動する幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにするようにしている。これにより、第１、第２レール１５，１６でクランプされた基板Ｐは、梁の役目を果たすことになり、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにしても、機械振動等により第１、第２レール１５，１６が移動することはなく、基板Ｐの位置決め状態を維持することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中、例えば実装可能状態時における電力消費を抑制することができる。
【００４２】
また、幅変更機構７２は、幅変更駆動用モータ７１によって回転駆動される送りねじ７５，７５と、可動支持部材１４に固定された送りナット７６，７６とを備えている。これにより、幅変更機構７２は、簡易な機構により構成できることになる。よって、これら装置構成を採用することで、幅変更駆動用モータ７１の励磁を切るという電力消費の抑制が可能となる。
【００４３】
また、制御装置９０は、バックアップ装置８０のバックアッププレート８３の昇降を検知する昇降センサ９９からの信号により幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにするようにしている。これにより、制御装置９０は、基板Ｐの上面両側縁が第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに確実に当接されてクランプされた後に、幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにすることができる。よって、基板Ｐのクランプ前に幅変更駆動用モータ７１の励磁がオフになることはなく、基板Ｐの位置ずれを防止することができる。
【００４４】
なお、上述の実施の形態では、バックアップ装置８０は、昇降駆動用モータ８１により回転される送りナット８２２と、送りナット８２２の回転によりＺ軸方向に移動可能な昇降軸８２１とを備えた昇降装置８２により構成したが、例えば、図９に示すように、エアシリンダ８８を利用した昇降装置１００により構成してもよい。このエアシリンダ８８は、シリンダ８８ａの内周部に嵌入されているピストン８８ｂよりも下方に圧縮コイルばね８９が配置され、シリンダ８８ａの周壁上部に圧縮空気を出入するポート８８ｃが穿設されている。そして、ピストン８８ｂから上方に延びるロッド８８ｄの一端面には、バックアッププレート８３に穿設されている位置決め凹部８３ａに嵌入可能な位置決め凸部８８ｅが突設されている。
【００４５】
基板Ｐをクランプしないときは、圧縮空気がポート８８ｃからシリンダ８８ａの内周部に入れられ、ピストン８８ｂにより圧縮コイルばね８９が圧縮される。これにより、バックアッププレート８３を下降させることができる。一方、基板Ｐをクランプするときは、シリンダ８８ａの内周部の圧縮空気をポート８８ｃから抜き、圧縮コイルばね８９の復元力によりピストン８８ｂを押し上げる。これにより、バックアッププレート８３を上昇させることができる。
【００４６】
よって、基板Ｐを第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに当接させてクランプするときは、圧縮空気を供給するポンプの駆動をオフにすることができるので、部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる。また、このエアシリンダ８８を利用した昇降装置１００を備えたバックアップ装置８０によれば、昇降駆動用モータ８１、プーリ８４，８５，８６およびベルト８７は不要となるので、装置コストを低減することができる。
【００４７】
また、本実施形態の基板搬送装置１０は、部品実装装置１に適用する場合を説明したが、基板Ｐ上に半田を印刷する印刷装置や印刷した半田を検査する検査装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…部品実装装置、１０…基板搬送装置、１１…搬送装置、１３…固定支持部材、１４…可動支持部材、１５…第１レール、１６…第２レール、１５ａ…第１ガイド部、１６ａ…第２ガイド部、１５ｂ…第１クランプ部、１６ｂ…第２クランプ部、１７…第１コンベアベルト、１８…第２コンベアベルト、２０…部品供給装置、３０…部品移載装置、６５…搬送駆動用モータ、７０…幅変更装置、７１…幅変更駆動用モータ、７２…幅変更機構、７５…送りねじ、７６…送りナット、８０…バックアップ装置、８１…昇降駆動用モータ、９０…制御装置、９８…搬送センサ、９９…昇降センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に部品を装着する部品実装ラインにおいて基板を搬送する基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に部品を装着する部品実装ラインにおいて、基板搬送エラー等の異常動作が発生した場合、ライン上流側から当該装置に基板が搬入されてこなかったり、当該装置からライン下流側へ基板が搬出できなくなる。このような場合、作業者の復旧作業が完了するまで当該装置は電源オン状態のままのことがあり、電力を無駄に消費することになる。そこで、例えば、特許文献１には、ライン上流側の装置またはライン下流側の装置から当該装置に入力される各種信号情報に基づき、当該装置を省エネモードにして供給電力量を減少させ、または電力遮断モードにする装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２０１９９号公報（段落０００３〜０００７、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載の発明では、部品実装ラインにおいて異常動作が発生した場合のみ、当該装置の電力消費を抑制することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中においては、電力消費は抑制することができない。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる基板搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板の搬送方向に延在し該搬送方向と直角方向に相対移動可能に装架された一対の支持部材と、前記一対の支持部材に並設され、搬送される基板の側面を案内するガイド部と前記ガイド部上方に配設したクランプ部とが設けられた一対のレールと、電気モータによって駆動され前記一対の支持部材の間隔を変更する幅変更機構と、前記レールに対して昇降可能に配設されたバックアップ装置と、前記バックアップ装置の上昇によって前記基板のクランプが完了した後に、前記電気モータの励磁をオフにする制御装置と、を備えることである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記一対の支持部材の一方は、固定支持部材であり、他方の支持部材は、可動支持部材であり、前記幅変更機構は、前記電気モータによって回転駆動される送りねじと、前記可動支持部材に固定された送りナットとを備えることである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記バックアップ装置の昇降を検知するセンサを備え、前記制御装置は、前記センサからの信号により前記電気モータの励磁をオフにすることである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によると、制御装置は、バックアップ装置を上昇させて基板の上面両側縁を一対のレールのクランプ部に当接させてクランプしている。これにより、一対のレールでクランプされた基板は、梁の役目を果たすことになり、その後に幅変更機構を駆動する電気モータの励磁をオフにしても、機械振動等によりレールが移動することはなく、基板の高精度な位置決め状態を維持することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中、例えば実装可能状態時における電力消費を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によると、幅変更機構は、電気モータによって回転駆動される送りねじと、可動支持部材に固定された送りナットとを備えている。これにより、幅変更機構は、簡易な機構により構成できることになる。よって、これら装置構成を採用することで、モータの励磁を切るという電力消費の抑制が可能となる。
【００１１】
請求項３に係る発明によると、制御装置は、バックアップ装置の昇降を検知するセンサから信号を受信するようにしている。これにより、制御装置は、基板の上面両側縁が一対のレールのクランプ部に確実に当接されてクランプされた後に、電気モータの励磁をオフにすることができる。よって、基板のクランプ前に電気モータの励磁がオフになることはなく、基板の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板搬送装置を備えた部品実装装置の概略構造を示す斜視図である。
【図２】図１の基板搬送装置の概略斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に搬送装置の構造を示す縦断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に搬送装置の固定支持部材等を示す縦断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に搬送装置の可動支持部材等を示す縦断面図である。
【図６】図２のＤ−Ｄ線矢視方向に破断した基板搬送装置の主に幅変更装置の構造を示す縦断面図である。
【図７】図２の基板搬送装置の主にバックアップ装置の構造を示す平面図である。
【図８】図７のバックアップ装置の昇降装置の縦断面図である。
【図９】昇降装置の別例を示す縦断面図である。
【図１０】図１の基板搬送装置の動作を制御する制御装置を示すブロック図である。
【図１１】図１の基板搬送装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】図１の基板搬送装置の動作を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る基板搬送装置の一実施の形態を備えた部品実装装置について説明する。図１に示すように、部品実装装置１は、基枠３上に設けられて基板Ｐ（図３，６参照）を搬送する基板搬送装置１０と、この基板搬送装置１０の一側に設けられて基板に装着する部品を供給する部品供給装置２０と、両装置１０，２０の上方に配設されて部品供給装置２０により供給された部品を採取して基板搬送装置１０に支持された基板に装着する部品移載装置３０とを備えている。
【００１４】
なお、図１においては２台の部品実装装置１を１つの架台２に並べて搭載した状態を示しているが、部品実装ラインにおいては１台の部品実装装置１のみで構成され、もしくは複数台の部品実装装置１が並設されて構成されている場合もある。以下の説明において、２台の部品実装装置１が並ぶ方向、すなわち基板の搬送方向をＸ軸方向と称し、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直角な方向をＺ軸方向と称する。
【００１５】
図１に示すように、基板搬送装置１０は、実質的に同一構造である搬送装置１１を２列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものである。図２に示すように、この基板搬送装置１０は、搬送装置１１と、幅変更装置７０と、バックアップ装置８０と、制御装置９０（図１０参照）とにより概略構成されている。
【００１６】
図２および図３に示すように、搬送装置１１は、互いに対向してＸ軸方向に延在しＹ軸方向に相対移動可能に基台１２上に装架された固定支持部材１３および可動支持部材１４を備えている。固定支持部材１３および可動支持部材１４には、一端側すなわち部品供給装置２０側の側壁にＸ軸方向に沿って設置されたレール１５（第１レール）と、この第１レール１５に対向するレール１６（第２レール）とがそれぞれ装架されている。さらに、一端側の側壁にＸ軸方向に沿って設置されたコンベアベルト１７（第１コンベアベルト）と、この第１コンベアベルト１７に対向するコンベアベルト１８（第２コンベアベルト）とがそれぞれ循環可能に張架されている。
【００１７】
すなわち、一対の第１、第２レール１５，１６は、基板Ｐを案内可能なように互いに平行かつ水平に並設され、一対の第１、第２コンベアベルト１７，１８は、基板Ｐを支持して搬送可能なように第１、第２レール１５，１６にそれぞれ平行に並設されている。第１、第２レール１５，１６には、搬送される基板Ｐの側面を案内する第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａと、第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａの上方内側に基板Ｐの上面側縁と当接可能に突設し、基板Ｐをクランプする第１、第２クランプ部１５ｂ，１６ｂとがそれぞれ設けられている。
【００１８】
固定支持部材１３は、図２、図３および図４に示すように、第１レール１５および第１コンベアベルト１７を取付けた第１取付フレーム４１およびこの第１取付フレーム４１を基台１２に支持した一対の第１左右支持フレーム４２，４３を備えている。第１取付フレーム４１は、左右方向（図２における左右方向）に細長い板材を垂直に配設したものであり、第１取付フレーム４１の上端には、第１レール１５が取付けられている。第１取付フレーム４１側壁の左右端部には、第１コンベアベルト１７が張架される一対の搬送プーリ４４，４５が回転可能に支承されている。第１取付フレーム４１側壁の両搬送プーリ４４，４５間には、第１コンベアベルト１７の下面に当接して支持する第１支持板４６が取付けられている。
【００１９】
第１取付フレーム４１の左右端部には、断面Ｌ字状に形成した細長い第１左右支持フレーム４２，４３の各上端部がそれぞれ取付けられている。第１左支持フレーム４２の側壁には、後述する搬送用スプライン軸４７に係合して回転される第１駆動プーリ４８が回転可能に支承されている。第１取付フレーム４１および第１左右支持フレーム４２，４３の各側壁には、４つのテンションプーリ４９が回転可能に支承されている。そして、第１駆動プーリ４８、搬送プーリ４４，４５および各テンションプーリ４９には、第１コンベアベルト１７が張架されている。また、第１左右支持フレーム４２，４３の各下端は、基台１２の所定位置（基準位置）にねじ止め固定されている。これにより、固定支持部材１３は、基台１２上の基準位置に位置決め固定され、この結果、第１レール１５および第１コンベアベルト１７が基準位置に位置決め固定される。
【００２０】
可動支持部材１４は、図２、図３および図５に示すように、固定支持部材１３と略同様に構成されたものであり、第２レール１６および第２コンベアベルト１８を取付けた第２取付フレーム５１およびこの第２取付フレーム５１を基台１２に支承した一対の第２左右支持フレーム５２，５３を備えている。第２取付フレーム５１は、左右方向（図２における左右方向）に細長い板材を垂直に配設したものであり、第２取付フレーム５１の上端には、第２レール１６が取付けられている。第２取付フレーム５１側壁の左右端部には、第２コンベアベルト１８が張架される一対の搬送プーリ５４，５５が回転可能に支承されている。第２取付フレーム５１側壁の両搬送プーリ５４，５５間には、第２コンベアベルト１８の下面に当接して支持する第２支持板５６が取付けられている。
【００２１】
第２取付フレーム５１の左右端部には、断面Ｌ字状に形成した細長い第２左右支持フレーム５２，５３の各上端部がそれぞれ取付けられている。第２左支持フレーム５２の側壁には、搬送用スプライン軸４７に係合して回転される第２駆動プーリ５８が回転可能に支承されている。第２取付フレーム５１および第２左右支持フレーム５２，５３の各側壁にも、４つのテンションプーリ５９が回転可能に支承されている。そして、第２駆動プーリ５８、搬送プーリ５４，５５および各テンションプーリ５９には、第２コンベアベルト１８が張架されている。
【００２２】
また、固定支持部材１３と異なる構成として、第２左右支持フレーム５２，５３の各下端は、Ｙ軸方向に延在して基台１２上に配設した一対の支持部材用レール７３，７３に沿って移動可能な一対の支持部材スライダ７４，７４にねじ止め固定されている。これにより、可動支持部材１４は、Ｙ軸方向、すなわち第２レール１６の長手方向と直交する方向に位置調整可能に取付けられ、この結果、第２レール１６および第２コンベアベルト１８が所定の位置に調整されて位置決め固定される。
【００２３】
上述した搬送用スプライン軸４７は、図３に示すように、固定支持部材１３の第１左支持フレーム４２とモータ支持フレーム６１とに軸回りに回転可能に軸架されている。この搬送用スプライン軸４７は、搬送駆動用モータ６５の駆動により回転可能に搬送駆動用モータ６５と連結されている。すなわち、搬送用スプライン軸４７の他端には、伝達プーリ６２が同軸的に取付け固定されている。搬送駆動用モータ６５の出力軸には、駆動プーリ６３が同軸的に取付け固定されている。そして、伝達プーリ６２および駆動プーリ６３には、ベルト６４が張架されている。
【００２４】
図２および図６に示すように、幅変更装置７０は、電気モータとして幅変更駆動用モータ７１と、幅変更機構７２と、一対の支持部材用レール７３，７３と、支持部材スライダ７４，７４とにより概略構成されている。幅変更駆動用モータ７１は、モータ支持フレーム６１の右背面側（図２における右背面側）に取付けられている。幅変更機構７２は、互いに平行かつ水平に並設された一対の送りねじ７５，７５と、各送りねじ７５，７５に螺合可能な一対の送りナット７６，７６とを備えている。
【００２５】
各送りねじ７５，７５は、固定支持部材１３の第１左右支持フレーム４２，４３とモータ支持フレーム６１とに回転可能に軸架されている。各送りナット７６，７６は、可動支持部材１４の第２左右支持フレーム５２，５３に嵌装されている。第１右支持フレーム４３側の送りねじ７５のモータ支持フレーム６１側の端部には、幅変更プーリ７７ａが同軸的に取付け固定されている。幅変更駆動用モータ７１の出力軸には、駆動プーリ７８が同軸的に取付け固定されている。そして、幅変更プーリ７７ａおよび駆動プーリ７８には、ベルト７９ａが張架されている。さらに、各送りねじ７５，７５のモータ支持フレーム６１側の端部には、伝達プーリ７７ｂ，７７ｂが同軸的に取付け固定されている。伝達プーリ７７ｂ，７７ｂには、ベルト７９ｂが張架されている。
【００２６】
図２および図７に示すように、バックアップ装置８０は、昇降駆動用モータ８１と、４つの昇降装置８２と、バックアッププレート８３とにより概略構成されている。昇降駆動用モータ８１は、出力軸がＺ軸上方向を向くようにして、基台１２上におけるモータ支持プレート６１側の略中央に取付けられている。各昇降装置８２は、昇降軸８２１がＺ軸上方向を向くようにして、基台１２上における固定支持部材１３と一対の送りねじ７５，７５と可動支持部材１４とに囲まれた範囲内の四隅にそれぞれ取付けられている。
【００２７】
昇降駆動用モータ８１の出力軸には、駆動プーリ８４が同軸的に取付け固定され、各昇降装置８２の昇降軸８２１には、昇降プーリ８５が同軸的に取付け固定されている。そして、駆動プーリ８４，昇降プーリ８５および基台１２上に回転可能に支承されたテンションプーリ８６には、ベルト８７が張架されている。バックアッププレート８３は、各昇降装置８２の昇降軸８２１上に載置可能な矩形板状に形成されている。このバックアッププレート８３上には、基板Ｐを下方から支持する複数本のバックアップピン（図示省略）が所定間隔で配置される。なお、基板がフレキシブル基板の場合には、バックアップピンの代わりにフレキシブル基板を面で支持可能な第２バックアッププレート（図示省略）が、バックアッププレート８３上に載置される。
【００２８】
図８に示すように、昇降装置８２は、昇降軸８２１と、送りナット８２２と、ナット支持部８２３と、ラジアルベアリング８２４と、軸支持部８２５とにより概略構成されている。昇降軸８２１には、一端側（図示上端側）におねじ部８２１ａが設けられ、他端側（図示下端側）に回り止めとなる二面取り部８２１ｂが設けられている。昇降軸８２１の一端面には、バックアッププレート８３に穿設されている位置決め凹部８３ａに嵌入可能な位置決め凸部８２１ｃが突設されている。送りナット８２２には、昇降軸８２１のおねじ部８２１ａと螺合可能なめねじ部８２２ａが設けられている。送りナット８２２の外周部には、ラジアルベアリング８２４の内周部が嵌合されている。ナット支持部８２３の内周部８２３ａには、ラジアルベアリング８２４の外周部が嵌合されている。軸支持部８２５は、ナット支持部８２３の下部にねじ止め固定されている。軸支持部８２５の中央には、昇降軸８２１の二面取り部８２１ｂが嵌入される穴部８２５ａが穿設されている。
【００２９】
図１０に示すように、制御装置９０は、マイクロコンピュータ９１を有しており、マイクロコンピュータ９１は、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。このマイクロコンピュータ９１には、表示装置９２、通信装置９３、記憶装置９４、搬送制御部９５、幅変更制御部９６、昇降制御部９７、搬送センサ９８及び昇降センサ９９が接続されている。表示装置９２は、基板情報や基板搬送状態情報、警告等を表示する。通信装置９３は、ＬＡＮ（図示省略）を介してホストコンピュータ（図示省略）に接続されて信号を送受信する。記憶装置９４は、ホストコンピュータから送信された基板情報等を記憶する。
【００３０】
搬送制御部９５は、搬送駆動用モータ６５が接続され、搬送駆動用モータ６５の励磁オン・オフを制御する。幅変更制御部９６は、幅変更駆動用モータ７１が接続され、幅変更駆動用モータ７１の励磁オン・オフを制御する。昇降制御部９７は、昇降駆動用モータ８１が接続され、昇降駆動用モータ８１の励磁オン・オフを制御する。搬送センサ９８は、例えば、受発光素子および受光素子でなるセンサであり、搬入用として固定支持部材１３の第１右支持フレーム４３および可動支持部材１４の第２左支持フレーム５２に、また、搬出用として固定支持部材１３の第１左支持フレーム４２および可動支持部材１４の第２右支持フレーム５３に取付けられている（図２参照）。昇降センサ９９も、例えば、受発光素子および受光素子でなるセンサであり、可動支持部材１４の第２左右支持フレーム５２，５３に取付けられている（図２参照）。
【００３１】
図１に示すように、部品供給装置２０は、基枠３上に複数のフィーダ２１を並設して構成したカセットタイプのものである。フィーダ２１は、基枠３に離脱可能に取付けた本体２２と、本体２２の後部に着脱可能に装着した供給リール２３と、本体２２の先端に設けた部品供給部２４とを備えている。供給リール２３には、部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。この部品供給装置２０においては、スプロケット（図示省略）により供給リール２３からキャリアテープが所定ピッチで引き出され、封入状態を解除された部品が部品供給部２４に順次送り込まれるようになっている。
【００３２】
図１に示すように、部品移載装置３０は、基枠３上部に装架されて基板搬送装置１０および部品供給装置２０の上方に配設されたＸＹロボットタイプのものである。部品移載装置３０は、Ｙ軸サーボモータ３１ＹによりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ３２Ｙと、Ｘ軸サーボモータ３１ＸによりＸ軸方向に移動されるＸ軸スライダ３２Ｘとを備えている。このＸ軸スライダ３２Ｘは、Ｙ軸スライダ３２ＹにＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｘ軸スライダ３２Ｘには、部品を基板Ｐに装着する部品装着ヘッド３４が取付けられている。
【００３３】
部品装着ヘッド３４には、ヘッド本体３５から下方に突出して設けられたノズルホルダー部３６１と、該ノズルホルダー部３６１の下端部に設けられて部品を吸着保持する部品吸着ノズル３６２と、ヘッド本体３５から下方に突出して設けられて基板位置を認識するため基板Ｐを撮像する基板撮像カメラ３７とが取り付けられている。部品吸着ノズル３６２は、部品装着ヘッド３４にサーボモータ（図示省略）によりＺ軸方向に昇降可能に且つＺ軸周りで回転可能に支承されたノズルホルダー部３６１の下端部に取り付けられている。そして、部品吸着ノズル３６２は、ノズル先端で部品を吸引可能なように真空ポンプ（図示省略）に接続されている。また、部品吸着ノズル３６２に吸着保持された部品を撮像する部品撮像カメラ３８が、基板搬送装置１０と部品供給装置２０の間に設けられている。
【００３４】
この部品移載装置３０においては、部品装着ヘッド３４はＹ軸スライダ３２Ｙ及びＸ軸スライダ３２Ｘにより待機状態のときは図１に示すように基枠３の後方に移動されているが、部品を基板Ｐに装着する際には基枠３の前方に移動される。そして、部品吸着ノズル３６２に部品が吸着保持され、吸着保持された部品の保持位置が部品撮像カメラ３８により認識され、部品に特に問題が無い場合は基板搬送装置１０により搬送された基板Ｐに部品が装着されるようになっている。
【００３５】
次に、部品搬送装置１０の動作について図１１のタイムチャートを参照して説明する。制御装置９０は、ホストコンピュータから送信された基板情報に基づいて、幅変更駆動用モータ７１を励磁オンにして各送りねじ７５，７５をそれぞれ軸回りに回転させ（時点ｔ１）、可動支持部材１４の支持部材スライダ７４，７４を支持部材用レール７１，７１に沿って移動させ、第１コンベアベルト１７と第２コンベアベルト１８との間隔を基板Ｐに合った間隔に変更する。このとき、第１、第２コンベアベルト１７，１８の間隔を一定に保つため、幅変更駆動用モータ７１は励磁オン状態を維持する。
【００３６】
制御装置９０は、搬送駆動用モータ６５を励磁オンにして搬送用スプライン軸４７を軸回りに回転させ（時点ｔ２）、第１、第２駆動プーリ４８，５８を同期回転させて第１、第２コンベアベルト１７，１８を同期駆動させる。これにより、第１、第２コンベアベルト１７，１８に支持された基板Ｐは、第１、第２レール１５，１６の第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａにより案内されつつ第１、第２コンベアベルト１７，１８によりＸ軸方向に搬入される。そして、搬入側の搬送センサ９８からの基板Ｐの先端の検知信号を入力したら（時点ｔ３）、例えば、搬送駆動用モータ６５を所定のパルス数回転させてバックアッププレート８３の上方の所定の実装位置に位置決めする。このとき、基板Ｐの位置決め状態を保つため、搬送駆動用モータ６５は励磁オン状態を維持する。
【００３７】
制御装置９０は、昇降駆動用モータ８１を励磁オンにして各昇降装置８２の昇降プーリ８４を回転させ（時点ｔ４）、昇降軸８２１を上方に突出させてバックアッププレート８３を上昇させる。これにより、実装位置に位置決めされた基板Ｐは、バックアッププレート８３上に配置されたバックアップピンにより第１、第２コンベアベルト１７，１８から押し上げられ、第１、第２レール１５，１６の第１、第２クランプ部１５ｂ，１６ｂとの間でクランプされ位置決め固定される。
【００３８】
制御装置９０は、昇降センサ９９からの基板Ｐの検知信号を入力したら、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにする（時点ｔ５）。このとき、両サイドの第１、第２レール１５，１６でクランプした基板Ｐが梁の役目を果たすことになるので、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにしても、機械振動等により第１、第２レール１５，１６が移動することはなく、基板Ｐの位置決め状態を維持することができる。そして、部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる。さらに、同様の理由から搬送駆動用モータ６５を励磁オフにすることができる（図では搬送駆動用モータ６５も励磁オフにしている）。よって、部品実装ラインの正常動作中における電力消費をさらに抑制することができる。なお、基板Ｐのクランプ状態を保つため、昇降駆動用モータ８１は励磁オン状態を維持する。
【００３９】
基板Ｐへの部品の装着が完了すると、制御装置９０は、第１、第２コンベアベルト１７，１８の間隔を一定に保つため、幅変更駆動用モータ７１を励磁オンにする（時点ｔ６）。同時に、搬送駆動用モータ６５を励磁オンにする（時点ｔ６）。そして、昇降駆動用モータ８１を先ほどとは逆方向に回転させて各昇降装置８２の昇降プーリ８４を先ほどとは逆方向に回転させ（時点ｔ７）、昇降軸８２１を下方に引っ込めてバックアッププレート８３を下降させる。これにより、クランプされていた基板Ｐは、第１、第２レール１５，１６の第１、第２クランプ部１５ｂ，１６ｂから離間し、第１、第２コンベアベルト１７，１８上に載置される。基板Ｐが第１、第２コンベアベルト１７，１８上に載置された後、搬送用スプライン軸４７を軸回りに回転させ、第１、第２駆動プーリ４８，５８を同期回転させて第１、第２コンベアベルト１７，１８を同期駆動させる。
【００４０】
これにより、部品装着が完了した基板Ｐは、第１、第２レール１５，１６の第１、第２ガイド部１５ａ，１６ａにより案内されつつ第１、第２コンベアベルト１７，１８によりＸ軸方向に搬出され、次の部品未装着の基板Ｐが搬入される。以降、同種の基板Ｐの部品装着が完了するまで時点ｔ３からｔ７の処理が繰り返される。上述の実施形態では、昇降センサ９９によりバックアップ装置８０のバックアッププレート８３の昇降検知する構成としたが、図１２に示すように、昇降駆動用モータ８１のトルク変動によりバックアッププレート８３の昇降を検知する構成としてもよい。これにより、昇降センサ９９が不要となるので、装置コストを低減することができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態の基板搬送装置１０によれば、制御装置９０は、バックアップ装置８０のバックアッププレート８３を上昇させて基板Ｐの上面両側縁を第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに当接させてクランプし、その後に幅変更装置７０の幅変更機構７２を駆動する幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにするようにしている。これにより、第１、第２レール１５，１６でクランプされた基板Ｐは、梁の役目を果たすことになり、幅変更駆動用モータ７１を励磁オフにしても、機械振動等により第１、第２レール１５，１６が移動することはなく、基板Ｐの位置決め状態を維持することができる。よって、部品実装ラインの正常動作中、例えば実装可能状態時における電力消費を抑制することができる。
【００４２】
また、幅変更機構７２は、幅変更駆動用モータ７１によって回転駆動される送りねじ７５，７５と、可動支持部材１４に固定された送りナット７６，７６とを備えている。これにより、幅変更機構７２は、簡易な機構により構成できることになる。よって、これら装置構成を採用することで、幅変更駆動用モータ７１の励磁を切るという電力消費の抑制が可能となる。
【００４３】
また、制御装置９０は、バックアップ装置８０のバックアッププレート８３の昇降を検知する昇降センサ９９からの信号により幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにするようにしている。これにより、制御装置９０は、基板Ｐの上面両側縁が第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに確実に当接されてクランプされた後に、幅変更駆動用モータ７１の励磁をオフにすることができる。よって、基板Ｐのクランプ前に幅変更駆動用モータ７１の励磁がオフになることはなく、基板Ｐの位置ずれを防止することができる。
【００４４】
なお、上述の実施の形態では、バックアップ装置８０は、昇降駆動用モータ８１により回転される送りナット８２２と、送りナット８２２の回転によりＺ軸方向に移動可能な昇降軸８２１とを備えた昇降装置８２により構成したが、例えば、図９に示すように、エアシリンダ８８を利用した昇降装置１００により構成してもよい。このエアシリンダ８８は、シリンダ８８ａの内周部に嵌入されているピストン８８ｂよりも下方に圧縮コイルばね８９が配置され、シリンダ８８ａの周壁上部に圧縮空気を出入するポート８８ｃが穿設されている。そして、ピストン８８ｂから上方に延びるロッド８８ｄの一端面には、バックアッププレート８３に穿設されている位置決め凹部８３ａに嵌入可能な位置決め凸部８８ｅが突設されている。
【００４５】
基板Ｐをクランプしないときは、圧縮空気がポート８８ｃからシリンダ８８ａの内周部に入れられ、ピストン８８ｂにより圧縮コイルばね８９が圧縮される。これにより、バックアッププレート８３を下降させることができる。一方、基板Ｐをクランプするときは、シリンダ８８ａの内周部の圧縮空気をポート８８ｃから抜き、圧縮コイルばね８９の復元力によりピストン８８ｂを押し上げる。これにより、バックアッププレート８３を上昇させることができる。
【００４６】
よって、基板Ｐを第１、第２レール１５，１６のクランプ部１５ｂ，１６ｂに当接させてクランプするときは、圧縮空気を供給するポンプの駆動をオフにすることができるので、部品実装ラインの正常動作中における電力消費を抑制することができる。また、このエアシリンダ８８を利用した昇降装置１００を備えたバックアップ装置８０によれば、昇降駆動用モータ８１、プーリ８４，８５，８６およびベルト８７は不要となるので、装置コストを低減することができる。
【００４７】
また、本実施形態の基板搬送装置１０は、部品実装装置１に適用する場合を説明したが、基板Ｐ上に半田を印刷する印刷装置や印刷した半田を検査する検査装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…部品実装装置、１０…基板搬送装置、１１…搬送装置、１３…固定支持部材、１４…可動支持部材、１５…第１レール、１６…第２レール、１５ａ…第１ガイド部、１６ａ…第２ガイド部、１５ｂ…第１クランプ部、１６ｂ…第２クランプ部、１７…第１コンベアベルト、１８…第２コンベアベルト、２０…部品供給装置、３０…部品移載装置、６５…搬送駆動用モータ、７０…幅変更装置、７１…幅変更駆動用モータ、７２…幅変更機構、７５…送りねじ、７６…送りナット、８０…バックアップ装置、８１…昇降駆動用モータ、９０…制御装置、９８…搬送センサ、９９…昇降センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の搬送方向に延在し該搬送方向と直角方向に相対移動可能に装架された一対の支持部材と、
前記一対の支持部材に並設され、搬送される基板の側面を案内するガイド部と前記ガイド部上方に配設したクランプ部とが設けられた一対のレールと、
電気モータによって駆動され前記一対の支持部材の間隔を変更する幅変更機構と、
前記レールに対して昇降可能に配設されたバックアップ装置と、
前記バックアップ装置の上昇によって前記基板のクランプが完了した後に、前記電気モータの励磁をオフにする制御装置と、を備えた基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記一対の支持部材の一方は、固定支持部材であり、
他方の支持部材は、可動支持部材であり、
前記幅変更機構は、前記電気モータによって回転駆動される送りねじと、前記可動支持部材に固定された送りナットとを備える基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記バックアップ装置の昇降を検知するセンサを備え、
前記制御装置は、前記センサからの信号により前記電気モータの励磁をオフにする基板搬送装置。
【請求項１】
基板の搬送方向に延在し該搬送方向と直角方向に相対移動可能に装架された一対の支持部材と、
前記一対の支持部材に並設され、搬送される基板の側面を案内するガイド部と前記ガイド部上方に配設したクランプ部とが設けられた一対のレールと、
電気モータによって駆動され前記一対の支持部材の間隔を変更する幅変更機構と、
前記レールに対して昇降可能に配設されたバックアップ装置と、
前記バックアップ装置の上昇によって前記基板のクランプが完了した後に、前記電気モータの励磁をオフにする制御装置と、を備えた基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記一対の支持部材の一方は、固定支持部材であり、
他方の支持部材は、可動支持部材であり、
前記幅変更機構は、前記電気モータによって回転駆動される送りねじと、前記可動支持部材に固定された送りナットとを備える基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記バックアップ装置の昇降を検知するセンサを備え、
前記制御装置は、前記センサからの信号により前記電気モータの励磁をオフにする基板搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１６５８４（Ｐ２０１３−１６５８４Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７３４２（Ｐ２０１１−１４７３４２）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
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