JPH0680941B2 - 基板搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は電子回路基板等の基板を加工する工程で用いる
基板搬送装置に関する。

（ロ） 従来の技術 基板加工工程、例えば電子回路基板に電子部品を装着す
るといった工程においては、XYテーブルのような基板位
置決め装置に基板を固定して、基板の任意の位置を加工
用工具（例えば電子部品装着用真空チャック）に相対さ
せる、という構成をとることが多い。基板位置決め装置
に基板を取り付けたり、あるいはそこから基板を取り外
したりする作業も最近では殆ど自動化されている。この
作業に関連してローディングブリッジとアンローディン
グブリッジが用いられる。ローディングブリッジとアン
ローディングブリッジは多くの場合基板位置決め装置を
挾むように配設される。ローディングブリッジとアンロ
ーディングブリッジの間は、通常は基板位置決め装置の
移動空間を確保するよう広く開いているが、基板加工作
業終了後は３者が互に接近し、基板の受け渡しを行な
う。かかる装置の例は、例えば特公昭59-12565号公報、
特公昭62-13837号公報に見ることができる。

上記の如き基板搬送装置において、基板位置決め装置に
乗り移った基板は、基板位置決め装置に対し一定の位置
を保つよう固定される。かかる位置決めと固定には、特
開昭55-56685号公報の例のように、基板の位置決め穴に
ピンを挿入するという手法によることもあり、また特公
昭62-13837号公報の装置のように、前後左右から基板を
挾みつけるという手法によることもある。後者の手法
は、位置決め用穴を設けるスペースのない小型基板に多
く適用される。

（ハ） 発明が解決しようとする問題点 基板位置決め装置に送り込まれた基板を挾みつけて固定
するに際しては、基板の両側縁を支持するレール板それ
自体を挾みつけ手段として利用することが多い。この場
合、可動側となったレール板を開閉動させるのはエアシ
リンダであった。しかしながら、基板位置決め装置は限
られた領域内ではあるが自在な、且つ敏速な動きを要求
されるものであり、配管・配線を要するアクチュエータ
の類は搭載しないにこしたことはない。そこで本発明
は、内蔵アクチュエータによらずして基板位置決め装置
の可動レール板を動作させることのできる装置を提供し
ようとするものである。

（ニ） 問題点を解決するための手段 本発明では、基板位置決め装置の可動レール板はばねに
より基板挾みつけ方向に附勢されており、またこの基板
位置決め装置には、ローディングブリッジないしアンロ
ーディングブリッジに設けた構造物に接触して動きを生
じ、この動きを可動レール板の附勢力に抗する方向の動
きに転換する運動伝達機構を配置した。

（ホ） 作用 ローディングブリッジ、基板位置決め装置、アンローデ
ィングブリッジの３者が互に接近すると、基板位置決め
装置の運動伝達機構がローディングブリッジ側又はアン
ローディングブリッジ側の構造物に接触して動きを生
じ、可動レール板をばねによる附勢力に抗して移動させ
る。このため、今までレール板間に挾みつけられていた
基板は釈放され、アンローディングブリッジへの乗り移
りが可能になる。基板の受け渡しを終わり、ローディン
グブリッジ、基板位置決め装置、アンローディングブリ
ッジの３者が互に離れると、可動レール板を基板釈放位
置に押しやっていた力が消え、可動レール板は新しく受
け取った基板をばねの力で固定する。

（ヘ） 実施例 まず第１図に基き装置のアウトラインを説明する。同図
において、（１）は加工すべき基板、（３）は基板
（１）を加工位置に移動させる基板位置決め装置、
（５）は基板位置決め装置（３）に末加工の基板（１）
を送り込むローディングブリッジ、（７）は基板位置決
め装置（３）から加工済基板を受け取るローディングブ
リッジである。ローディングブリッジ（５）は位置を変
えないが、アンローディングブリッジ（７）は基板搬送
方向に進退可能である。基板加工時にはアンローディン
グブリッジ（７）はローディングブリッジ（５）から遠
く離れ、基板位置決め装置（３）が自由に移動できる空
間をつくる。基板受け渡し時には、まず基板位置決め装
置（３）がローディングブリッジ（５）の傍らに整列
し、続いてアンローディングブリッジ（７）が進出して
その先端を基板位置決め装置（３）のすぐ横にまで届か
せ、連続した基板搬送路を構成する。

次にローディングブリッジ（５）の構造を説明する。ロ
ーディングブリッジ（５）は、一対の平行する桁構造
（10）（11）により構成される。一方の桁構造（11）
は、桁構造（10）に対し開閉動可能、つまり桁構造（1
0）からの距離を変えられるようになっている。開閉動
を生じさせるのは、第12図に模型的に示す電動機（12）
と、これによって回転せしめられるねじ軸（13）であ
る。以下の説明では、桁構造（11）のことを特に可動桁
構造と呼ぶことにする。桁構造（10）と可動桁構造（1
1）の互に向かい合う縁部には、基板（１）の側縁を落
とし込んで支える段部（14）が形設されている。段部
（14）の底の部分は、ローディングブリッジ（５）の出
口に近い僅かな個所を除いて、その殆どを基板搬送ベル
ト（15）（第６図）によって構成されている。そして桁
構造（10）及び可動桁構造（11）の内面には、基板搬送
ベルト（15）によって運ばれて来た基板（１）のオーバ
ーランを防ぐためのストッパ（16）が設置される。桁構
造（10）の側のストッパ（16）も可動桁構造（11）の側
のストッパ（16）も基本的な仕組は同一なので、ここで
は可動桁構造（11）のストッパ（16）についてその動作
機構を説明する。ストッパ（16）そのものは、基板
（１）の行く手に立ちはだかる板状の部材であるが、こ
れは、板金製レバー（18）の揺動端に固定されている。
レバー（18）はストッパ退避動作機構（17）の一環をな
すものであり、可動桁構造（11）に軸（19）で取り付け
られて、垂直面内で揺動可能となっている。レバー（1
8）には、可動桁構造（11）との間に張り渡した引張コ
イルばね（20）により、第６図において反時計まわりの
回動力が付与されている。可動桁構造（11）の内面に固
定した軸受ブロック（21）によりレバー（18）は回転を
止められるが、この時ストッパ（16）は、基板（１）の
支持高さより少し上に頭を出す。レバー（18）の、軸
（19）に近い部位には、ローラ（22）が取り付けられて
いる。（23）は、ローラ（22）に向かい合う如く軸受ブ
ロック（21）を水平に貫通する押圧ロッドである。押圧
ロッド（23）は圧縮コイルばね（24）により第６図にお
いて右方に押され、常時は第６図の位置を保っている。
押圧ロッド（23）の、ローラ（22）に面する側は、平た
く面積の大きい頭部（25）となっている。（26）は基板
（１）を送るためのウォーキングビームで、３本の爪
（27）（28）（29）を上向きに突出させている。爪（2
7）は基板位置決め装置（３）から加工済基板（１）を
押し出すためのもの、爪（28）（29）は、ローディング
ブリッジ（５）から基板位置決め装置（３）へ、末加工
の基板（１）を前後から挾んで送り込むためのものであ
る。

アンローディングブリッジ（７）も、平行する１対の桁
構造（40）（41）からなる。可動桁構造（11）と同じ側
に位置する桁構造（41）は、やはり桁構造（40）に対し
開閉動可能となっている。そこで、桁構造（41）も可動
桁構造と呼ぶ。可動桁構造（41）に開閉動を生じさせる
のは、第12図に模型的に示す電動機（42）と、これによ
って回転せしめられるねじ軸（43）である。電動機（1
2）（42）は、可動桁構造（11）（41）が、同時に、同
方向に、同速度で同距離だけ移動するよう、制御装置
（44）により制御される。桁構造（40）と可動桁構造
（41）の互に向かい合う縁部には、基板（１）の側縁を
落とし込んで支える段部（45）が形設され、段部（45）
の底の部分は、アンローディングブリッジ（７）の入口
に近い僅かな個所を除いて、その殆どを基板搬送ベルト
（46）によって構成されている。桁構造（40）及び可動
桁構造（41）の内面にはブロック（47）が固定され、こ
こからローディングブリッジ（５）の方に向かってピン
（48）が突出する。ピン（48）の軸心は、これと同じ側
にある押圧ロッド（23）の軸心に一致する。

基板位置決め装置（３）の構造は次のようになってい
る。ベース（50）はいわゆるXYテーブルであって、２次
元の移動が可能である。この上にフレーム（51）が設置
され、フレーム（51）の上部には、ローディングブリッ
ジ（５）及びアンローディングブリッジ（７）の桁構造
と並ぶように、一対のガイドレール構造（52）（53）が
設置される。ガイドレール構造（53）はガイドレール構
造（52）に対し開閉動可能であり、可動ガイドレール構
造と呼ぶことにする。ガイドレール構造（52）のレール
板（54）と、可動ガイドレール構造（53）のレール板
（55）には、向かい合う段部（56）が形設され、ここで
基板（１）の側縁を支持するようになっている。第２図
に示すように、レール板（54）の内部には空洞（57）を
設け、ここにベルクランク状のレバー（58）を、軸（5
9）により、水平面内で回動できるよう枢支している。
レバー（58）は、圧縮コイルばね（60）に押されて一端
を僅かに段部（56）の中に突き出す。基板位置決め装置
（３）に基板（１）が到着すると、レバー（58）は基板
（１）に押されて空洞（57）の中へ引っ込む。この時の
レバー（58）の動きを図示しないセンサ（例えばリミッ
トスイッチ、光電管）で検知し、基板到着の信号を得る
ものである。レール板（55）については、段部（56）の
ところに多数のローラ（61）を配置している。ローラ
（61）は１列に並んで基板（１）の縁部を誘導するもの
で、各々が１個づつのスライドブロック（62）に支持さ
れ、互に独立して進退可能である。各スライドブロック
（62）は、第４図に見られるように一定距離の進退が可
能であって、圧縮コイルばね（63）により、ローラ（6
2）を最大限に突出させる位置まで押し出されている。

可動ガイドレール構造（53）について更に詳しく述べ
る。レール板（55）は左右１対のスライドブロック（7
0）に取り付ける。そこで以後、レール板（55）を可動
レール板と呼ぶことにする。スライドブロック（70）は
フレーム（51）の上面に固定したレール（71）に直線移
動のみ可能なる如く支持されている。レール（71）と、
これを支えるフレーム（51）の上部水平ビーム（72）と
は、レール板（55）と直角の方向に延びる。（75）は上
部水平ビーム（72）に懸垂状態で支持されるスライドベ
ースである。スライドベース（75）は上部水平ビーム
（72）を挾む１対の側板（76）を有し、この１対の側板
（76）の間に、第４図に見られるように２個のブロック
（77）（78）を固定し、及び２個のローラ（79）を枢支
し、ブロック（77）（78）をレール（71）に載置して重
量を支え、ローラ（79）を上部水平ビーム（72）の下面
に接触させて上方への動きを止める仕組としている。ブ
ロック（77）（78）は間が広く開いており、スライドブ
ロック（70）はここに位置する。スライドブロック（7
0）とスライドベース（75）とは、スライドブロック（7
0）から突出したロッド（80）により連結されている。
すなわちロッド（80）はブロック（78）をスライド自在
に貫通しており、その先端には抜け止め用ナット（81）
が固定されている。スライドブロック（70）とブロック
（78）の間には、ロッド（80）を取り巻く形で圧縮コイ
ルばね（82）が挿入されており、この圧縮コイルばね
（82）によりスライドブロック（70）と可動レール板
（55）は、レール板（54）に接近する方向に附勢されて
いる。

（85）は左右のスライドベース（75）を貫通する伝達ロ
ッドである。伝達ロッド（85）は、ローディングブリッ
ジ（５）、基板位置決め装置（３）、アンローディング
ブリッジ（７）の３者が整列した時、押圧ロッド（23）
及びピン（48）と一直線に並ぶ位置に設けられ、また押
圧ロッド（23）及びピン（48）と等しい直径を有してい
る。伝達ロッド（85）の長さは左右のスライドベース
（75）の外面間隔に等しい。伝達ロッド（85）は、途中
に設けたストッパ（86）がアンローディングブリッジ
（７）側に位置するスライドベース（75）に当たるとこ
ろまで、圧縮コイルばね（87）の弾発力でアンローディ
ングブリッジ（７）側に押すことにより、基板位置決め
装置（３）の中に全身を没する状態に常時維持されてい
る。これと同様の伝達ロッドがガイドレール構造（52）
の側にも設けられる。可動ガイドレール構造（53）の側
の伝達ロッド（85）にはくさび形のカム（88）を固定す
る。このカム（88）は、可動レール板（55）の中央部に
取り付けられたローラ（89）（第５図、第10図、第11図
に図示）に関連づけられるもので、伝達ロッド（85）が
ローディングブリッジ（５）の方へ移動した時にローラ
（89）を押し、可動レール板（55）及びスライドブロッ
ク（70）を、圧縮コイルばね（82）の力に抗しレール板
（54）から遠ざかる方向に移動させる。

可動ガイドレール構造（53）はブレーキ機構（95）を有
する。ブレーキ機構（95）はスライドベース（75）の動
きを止めるためのもので、ロッド（97）を上に向けた形
でスライドベース（75）に固定されたエアシリンダ（9
6）と、ロッド（97）の先端に固定したブレーキパッド
（98）と、ロッド（97）を押し上げてブレーキパッド
（98）を上部水平ビーム（72）の下面に圧接させる圧縮
コイルばね（99）とにより構成される。エアシリンダ
（96）に圧縮空気を送り込むと、ロッド（97）が引っ込
み、ブレーキパッド（98）が上部水平ビーム（72）から
離れ、スライドベース（75）のロックは解除される。

（105）は基板位置決め装置（３）に送り込まれた基板
（１）を下から支えるエレベータである。エレベータ
（105）は、基板（１）を支える位置まで、エアシリン
ダ（106）によって上昇せしめられる。この他基板位置
決め装置（３）には、特公昭62-13837号公報におけると
同様、レール板及び可動レール板（54）（55）と直角の
方向から基板（１）を挾みつける位置決め爪が設置され
るが、ここでは図示しない。

本発明装置は次のように動作する。基板位置決め装置
（３）上の基板（１）を加工している間に、ローディン
グブリッジ（５）においては基板搬送ベルト（15）によ
り末加工の基板（１）が運ばれて来て、ストッパ（16）
に当たり待機している。基板加工終了後、第６図及び第
10図に示すように、まず基板位置決め装置（３）がロー
ディングブリッジ（５）に整列する。ウォーキングビー
ム（26）の先端がローディングブリッジ（５）から突出
しているので、基板位置決め装置（３）は基板搬送ライ
ンに沿って真っ直ぐローディングブリッジ（５）に接近
させるものとする。基板位置決め装置（３）がローディ
ングブリッジ（５）に対し所定の間隔まで接近した後、
あるいは接近途中から、アンローディングブリッジ
（７）が移動を始め、第７図及び第11図に示すように基
板位置決め装置（３）の傍らに並ぶ。この時、アンロー
ディングブリッジ（７）から突出したピン（48）は圧縮
コイルばね（87）の弾発力に抗した基板位置決め装置
（３）の伝達ロッド（85）を押す。押された伝達ロッド
（85）は第７図及び第11図において基板位置決め装置
（３）の左側に突出し、ローディングブリッジ（５）の
押圧ロッド（23）を押す。押圧ロッド（23）はレバー
（18）のローラ（22）を押し、レバー（18）は引張コイ
ルばね（20）の張力に抗し第７図において時計まわりに
回動し、ストッパ（16）は待機中の基板（１）から離れ
る。これと同時に、カム（88）は可動レール板（55）の
ローラ（89）を押し、レール板及び可動レール板（54）
（55）による基板（１）の挾みつけを解除する。勿論こ
の時、レール板及び可動レール板（54）（55）と直角の
方向から基板（１）を挾みつける図示しない位置決め
爪、及びエレベータ（105）も、完全に基板（１）から
離れている。ここでウォーキングビーム（26）が動き、
基板位置決め装置（３）から加工済基板（１）をアンロ
ーディングブリッジ（７）へと押し出し、また末加工基
板（１）をローディングブリッジ（５）から基板位置決
め装置（３）へ移す。ウォーキングビーム（26）の動作
中は、基板搬送ベルト（15）（46）は静止している。基
板（１）の受け渡しを終えた後、まずアンローディング
ブリッジ（７）、続いて基板位置決め装置（３）の順
で、受け渡し位置から離れて行く。アンローディングブ
リッジ（７）が基板位置決め装置（３）から離れると、
伝達ロッド（85）は旧位置に復し、可動レール板（55）
は圧縮コイルばね（82）の力で、ローラ（61）を介して
基板（１）をレール板（54）に押しつける。ローディン
グブリッジ（５）においてはストッパ（16）が旧位置に
復元し、このストッパ（16）めがけて基板搬送ベルト
（15）が基板（１）を運んで来るものである。アンロー
ディングブリッジ（７）では、ウォーキングビーム（2
6）が加工済基板（１）を移し終えると同時に基板搬送
ベルト（46）が動作を始めてこの基板（１）を運び去
る。

基板搬送部の幅調節は、第12図のように、ローディング
ブリッジ（５）、基板位置決め装置（３）、アンローデ
ィングブリッジ（７）の３者を接近させて行なう。この
状態では、基板位置決め装置（３）の可動ガイドレール
構造（53）は運動伝達体を介して可動桁構造（11）（4
1）側の連結構造体に連結する。伝達ロッド（85）が一
つの運動伝達体であり、伝達ロッド（85）を受け入れる
軸受ブロック（21）が一つの連結構造体である。またピ
ン（48）が連結構造体であり、これを受け入れるスライ
ドベース（75）が運動伝達体である。このようにして可
動桁構造（11）（41）と可動ガイドレール構造（53）を
連結した上で、ブレーキ機構（95）による可動ガイドレ
ール構造（53）のロックを解除し、この状態で電動機
（12）（42）を駆動して、可動桁構造（11）（41）と可
動ガイドレール構造（53）の位置を変更する。位置変更
終了後、ブレーキ機構（95）で再び可動ガイドレール構
造（53）にロックをかけ、新しい搬送幅に見合う幅の基
板（１）の加工を開始する。

（ト） 発明の効果 本発明によれば、基板位置決め装置において基板を挾み
つけていた可動レール板は、ローディングブリッジ又は
アンローディングブリッジの接近により運動電動機構か
ら動力を得て基板釈放位置へ移動するようにしたから、
可動レール板のためのアクチュエータを基板位置決め装
置に設けずとも良く、基板位置決め装置に対する配線・
配管をそれだけ少なくでき、基板位置決め装置の故障頻
度を低下させられるものである。また、本発明では、ロ
ーディングブリッジに基板位置決め装置が接近し、その
基板位置決め装置にアンローディングブリッジが接近し
ない限り可動レール板が基板を釈放しないため、各基板
搬送路が接続されない状態で基板の位置決めを解くこと
がなく、基板位置決め装置の移動途中に、他の基板位置
決め手段を解放しても良い。従って、基板受け渡し作業
の高速化にも貢献できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は装置の概略構成
を示す斜視図、第２図は基板位置決め装置の部分的に破
断した上面図、第３図は基板位置決め装置の部分斜視
図、第４図は基板位置決め装置の部分垂直断面図、第５
図は可動レール板の部分垂直断面図、第６図及び第７図
は本発明装置の部分垂直断面図にして異なる動作状態時
におけるもの、第８図はローディングブリッジの部分水
平断面図、第９図はローディングブリッジの部分斜視
図、第10図及び第11図は基板受け渡し動作説明用の上面
図にして、一部破断したもの、第12図は基板搬送幅変更
動作説明用の上面図である。 （１）……基板、（３）……基板位置決め装置、（５）
……ローディングブリッジ、（７）……アンローディン
グブリッジ、（54）……レール板、（55）……可動レー
ル板、（82）……ばね、（85）（88）（89）……運動伝
達機構を構成する伝達ロッド，カム，及びローラ、（4
8）……ピン（アンローディングブリッジに設けた構造
物）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板加工のため、基板を支持して任意位置
   に移動させる基板位置決め装置と、この基板位置決め装
   置に末加工の基板を送り込むローディングブリッジと、
   基板位置決め装置から加工済基板を受け取るアンローデ
   ィングブリッジとを備え、これら３者を互に接近させた
   状態で基板の受け渡しを行なうものにおいて、前記基板
   位置決め装置に下記の構造を備えさせたことを特徴とす
   る基板搬送装置。 （ａ） 基板の両側縁を支持し、且つこれを挾みつけ
   る、少なくとも一方が可動レール板となった一対のレー
   ル板 （ｂ） 前記可動レール板を基板挾みつけ方向に附勢す
   るばね （ｃ） 前記ローディングブリッジないしアンローディ
   ングブリッジの接近に伴ない、これらのうち少なくとも
   一方に設けられた構造物に接触して動きを生じ、この動
   きを前記可動レール板の附勢力に抗する方向の動きに転
   換する運動伝達機構。