JPH09141530A

JPH09141530A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPH09141530A
Application number: JP7326387A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sakakibara; 健司榊原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-11-21
Filing date: 1995-11-21
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】対象物を位置決めしそしてその位置決めを解
除する際に、対象物への衝撃を極力少なくして、しかも
作業タクトを短縮することができる位置決め装置を提供
すること。【解決手段】固定部６０と、この固定部６０に向かっ
て移動可能に配置される移動部６１と、移動部６１を用
いて対象物Ｐを移動させて対象物Ｐを固定部６０側で位
置決めする際に対象物Ｐへの移動速度を減少させ、かつ
対象物を固定部６０から離して位置決めを解除する際
に、徐々に移動部６１の移動速度を増加させるアクチュ
エータ６２と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板のような
搬送されてくる対象物を所定位置で位置決めするための
位置決め装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】対象物、たとえば回路基板には、実装装
置が多数の電子部品を装着する。このような電子部品の
実装工程においては、搬送されてくる回路基板を所定の
位置に位置決めして、実装装置に対する回路基板の位置
を特定する必要がある。このような搬送されてくる回路
基板には、既にたとえばクリーム半田上に電子部品が置
かれている場合がある。そして回路基板は、実装装置に
対応する位置で位置決めして固定する。従来の回路基板
の固定をする場合には、たとえばエアシリンダを用いて
いる。つまりエアシリンダのロッドを空気圧により伸長
することにより回路基板を固定部側に対して押付けて固
定するのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
方式の回路基板の位置決め作業では、次のような問題が
ある。通常のエアシリンダを用いて回路基板を固定部に
対して押付けて位置決めすると、エアシリンダのロッド
が回路基板を固定部に対して急激に押付けて固定するた
めに、回路基板に大きな衝撃が生ずる。従って既にクリ
ーム半田を介して回路基板に搭載されている部品がずれ
たり脱落したりする可能性がある。このような部品の位
置ずれや脱落を防ぐために、エアシリンダのロッドが回
路基板を固定部に対して押付ける直前に、たとえばショ
ックアブソーバ等を用いて衝撃を緩和する必要があり、
この結果構造が複雑でありエアシリンダのロッドに設け
られているたとえばプッシャー板の押付けスピードが遅
くなってしまい、回路基板の搬送および位置決め作業タ
クトが延びてしまうという問題がある。

【０００４】また回路基板を固定部に対して固定して、
所定の部品装着作業を終了した後に、再び回路基板が後
段に搬出される場合には、エアシリンダのロッドを収縮
することで回路基板と固定部の接触を解除して、たとえ
ば搬送ベルト等を用いて回路基板を後工程に流す。しか
し、このような回路基板の搬出時においても、通常のエ
アシリンダのロッドの収縮では、回路基板が搬送ベルト
側に当たって衝撃が生じ、やはり回路基板上の部品のず
れや脱落が生じる可能性がある。図８は、上述した回路
基板を固定部に対して位置決めする場合の時間とエアシ
リンダのロッドの速度ｖの関係を示している。位置決め
終了時の速度、つまり衝撃時の速度は、通常のそれまで
の速度ｖと同じであり、位置決め時に急激に速度ｖがゼ
ロになってしまう。

【０００５】また、図９は回路基板の搬出時の時間とロ
ッドの速度ｖの変化を示しており、やはり回路基板が搬
送ベルト上に載った時、つまり排出動作終了時の速度ｖ
は同じである。なお、エアシリンダのロッドの伸縮速度
を遅くすることも考えられるが、エアシリンダのロッド
の伸縮速度を下げてしまうと、位置決め作業タクトが長
くなってしまうという問題がある。そこで本発明は上記
課題を解消するためになされたものであり、対象物を位
置決めし、そしてその位置決めを解除する際に、対象物
への衝撃を極力少なくして、しかも作業タクトを短縮す
ることができる位置決め装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、搬送されてくる対象物を所定位置で位置決めす
るための位置決め装置において、固定部と、この固定部
に向かって移動可能に配置される移動部と、移動部を用
いて対象物を移動させて対象物を固定部側で位置決めす
る際に対象物への移動速度を減少させ、かつ対象物を固
定部から離して位置決めを解除する際に、徐々に移動部
の移動速度を増加させるアクチュエータと、を備える位
置決め装置により、達成される。

【０００７】本発明では、移動部は固定部に対して移動
可能に配置されている。アクチュエータは、この移動部
を用いて対象物を固定部側へ移動させるようになってい
る。つまり、アクチュエータは、移動部を用いて対象物
を移動させることで対象物を固定部側に位置決めする。
この位置決めの際に、アクチュエータは対象物への移動
速度を減少させる。これにより、対象物が固定部側に突
き当たる時の衝撃を極力小さくすることができる。逆
に、対象物を固定部から離して位置決めを解除する際に
は、アクチュエータは、徐々に対象物の移動速度を増加
させるようになっている。これにより、対象物が固定部
側から離れてその移動の途中で別の箇所に載る場合にお
いても、移動速度が最大になる前なのでその時の対象物
の衝撃を極力小さくすることができる。そして、対象物
の位置決めおよび位置決めの解除をする際に、アクチュ
エータは移動部の移動速度を可変するので、対象物の位
置決めおよびその解除の作業タクトを短縮することがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【０００９】図１は、本発明の位置決め装置９０を備え
る搬送装置の一例を示している。図１において、この搬
送装置は、第１搬送手段１１、第２搬送手段１２、第３
搬送手段１３、実装装置１０、そして位置決め装置９０
等を有している。第１搬送手段１１は搬入コンベアであ
り、第２搬送手段１２は装着ステージコンベアであり、
さらに第３搬送手段１３は搬出コンベアである。第１搬
送手段１１、第２搬送手段１２、第３搬送手段１３は、
直列に配列されており、これらの搬送手段１１，１２，
１３は前段のコンベアＦＳと次段のコンベアＢＳの間に
配置されている。第１搬送手段１１は、モータ１１ａの
作動により搬送方向Ｒに沿って作動する。第２搬送手段
１２は、モータ１２ａの作動により搬送方向Ｒに沿って
作動する。第３搬送手段１３は、モータ１３ａの作動に
より搬送方向Ｒに沿って作動する。

【００１０】前段のコンベアＦＳは、モータＦＳ１によ
り搬送方向Ｒに沿って作動する。次段のコンベアＢＳ
も、モータＢＳ１により搬送方向Ｒに作動する。第１搬
送手段１１の下流側と第２搬送手段１２の上流側の間に
は、ストッパ２０が配置されている。このストッパ２０
は、シリンダのようなアクチュエータ２１の作動によ
り、矢印Ｚ１方向に突出可能であり、矢印Ｚ２の方向に
下降もできる。第３搬送手段１３の上流側にはストッパ
３０が設けられている。このストッパ３０は、アクチュ
エータ３１の作動により矢印Ｚ１方向に突出したり、矢
印Ｚ２の方向に下降する。更に第３搬送手段１３の下流
側にはストッパ４０が設けられており、このストッパ４
０はアクチュエータ４１の作動により矢印Ｚ１方向に突
出し、矢印Ｚ２の方向に下降する。実装装置１０は、第
２搬送手段１２の上部に位置されている。この実装装置
１０は、第２搬送手段１２上に搬送されてくる各基板Ｐ
の所定の箇所に、所定の種類の電子部品を装着する。こ
の位置決め装置９０は、実装装置１０とほぼ対応する位
置であって、かつ第２搬送手段１２に対応する部位に設
けられている。

【００１１】図２と図３は、図１の第２搬送手段１２と
位置決め装置９０の付近のＸ−Ｘにおける断面図を示し
ている。図２は、基板Ｐが固定部である基板ガイド６０
から離脱した状態を示し、基板Ｐは図１の矢印Ｒ方向に
搬出可能な状態を示している。図３は、基板Ｐが基板ガ
イド６０に対して押付けて位置決めされた状態を示して
いる。つまりこの基板Ｐは実装装置１０に対応した位置
に位置決めされていることになる。

【００１２】図２と図３に示す本発明の位置決め装置９
０の構造について説明する。この位置決め装置９０は、
図２と図３において、固定部としての基板ガイド６０
と、移動部としてのプッシャ板６１と、アクチュエータ
６２等を有している。基板ガイド６０は、左右対称形状
を有し、基板位置決め部６３，６３と突起６４，６４を
有している。これらの基板位置決め部６３，６３および
突起６４，６４は、側部６５，６５に対して水平方向で
且つ内側に突出している。基板位置決め部６３，６３
は、基板Ｐの上面６５の端部を突き当てて位置決めさせ
る部分である。また突起６４，６４は、ベルトガイド７
０，７０を着脱可能に支持する部分である。基板位置決
め部６３の幅Ｗ１は、突起６４の幅Ｗ２よりも大きく設
定されている。

【００１３】ベルトガイド７０，７０は、図１の第２搬
送手段１２の丸ベルト７２，７２を、図２の紙面垂直方
向に移動可能に支持する案内手段である。丸ベルト７２
の上部側はこのベルトガイド７０により支持して案内さ
れるが、丸ベルト７２の下側は、別のガイド（図示せ
ず）により案内するようになっている。プッシャ板６１
は、アクチュエータ６２の作動によりガイドシャフト７
５，７５により矢印Ｚ方向に直線移動するようになって
いる。これらのガイドシャフト７５，７５は、矢印Ｚ方
向に向くように、基部７６に対して固定されている。し
かも、プッシャ板６１の上面には、基板Ｐの下面７７の
反りを矯正するための保持手段８０が設けられている。
基板Ｐが基板ガイド６０側に位置決めされた時に、基板
Ｐの下面７７が下側に反るのを防ぐために、この保持手
段８０が設けられている。

【００１４】アクチュエータ６２は、ロータリアクチュ
エータであり、アクチュエータ６２のアーム６２ａは、
矢印Ｄ方向にたとえばほぼ９０゜揺動可能になってい
る。このアクチュエータ６２は、基部７６の取付板７８
に取付けられている。アーム６２ａの先端には接触子８
１が取付けられている。接触子８１は、プッシャ板６１
の下面に当たる部分である。図１と図２における各モー
タ１１ａ，１２ａ，１３ａ，ＦＳ１，ＢＳ１と、アクチ
ュエータ２１，３１，４１、実装装置１０および位置決
め装置９０のアクチュエータ６２は、制御部１００によ
り制御できる。

【００１５】次に、上述した位置決め装置９０を備える
搬送装置の動作について説明する。図１の複数枚の基板
Ｐが、前段のコンベアＦＳと第１搬送手段１１を介し
て、第２搬送手段１２に搬送されてくる。複数枚の基板
Ｐは、ストッパ３０が矢印Ｚ１方向に突出して、実装装
置１０に対応する位置に停止する。そして次に運ばれて
くる基板Ｐは、第１搬送手段１１の上でストッパ２０に
より停止している。第２搬送手段１２の上にストッパ３
０により停止した基板Ｐは、直列に配列されている。こ
れらの基板Ｐには、実装装置１０が所定の電子部品を装
着することになる。この実装装置１０が電子部品を基板
Ｐに対して装着する場合には、各基板Ｐを位置決め装置
９０により確実に位置決めしなければ、各種電子部品を
基板Ｐの所定の箇所に実装することができない。

【００１６】そこで、図２のように基板Ｐが第２搬送手
段１２の上に停止している状態で、図１の制御部１００
が、図２のアクチュエータ６２に指令を与えると、アク
チュエータ６２のアーム６２ａが矢印Ｄ方向（時計方
向）にたとえばほぼ９０゜回転することで、プッシャ板
６１は矢印Ｚ１方向に持ち上がる。この場合にプッシャ
板６１は、ガイドシャフト７５，７５によって傾くこと
なく矢印Ｚ１方向に確実にガイドされる。これによりプ
ッシャ板６１はまず突起６４に載っているベルトガイド
７０と丸ベルト７２と基板Ｐを、矢印Ｚ１方向に持ち上
げていく。基板Ｐの両端部は、基板ガイド６０の基板位
置決め部６３，６３に対して押し当てられて、図３に示
すようにしっかりと位置決めされる。つまり基板Ｐは、
基板位置決め部６３，６３と、丸ベルト７２、ベルトガ
イド７０を介してプッシャ板６１により確実に挟み込む
ようにして押し当てられる。この場合に、基板Ｐの中央
部分が反る可能性があるので、保持手段８０が基板Ｐの
下面７７側を保持する。これにより基板Ｐは真っ直ぐな
状態で保持できる。このように真っ直ぐな状態で基板Ｐ
を保持できると、実装装置１０は、基板Ｐの所定の箇所
に所定の電子部品、たとえばチップコンデンサやチップ
抵抗等をクリーム半田等を用い搭載することができる。

【００１７】なお、この保持手段８０は、たとえば円柱
状のものであるが、この保持手段８０の高さＨ１は、図
２の状態において、既に基板Ｐの裏面７７に搭載されて
いる電子部品ＰＡに触れない程度の高さにする必要があ
る。また保持手段８０は、既に搭載されている電子部品
ＰＡが搭載されている位置以外の所の基板Ｐの裏面７７
に図３のように当たるように配置されている。上述した
ように、図２の基板Ｐの位置決めの解除状態から、図３
の基板Ｐの位置決め状態へ移行する場合には、アクチュ
エータ６２のアーム６２ａは、ほぼ９０゜程度Ｄ１方向
（時計方向）に回転する。

【００１８】図６は、このアーム６２ａの接触子８１が
回転する時の軌跡を示している。そして接触子８１は、
ポジションＬ１からポジションＬ２‥‥ポジションＬ１
０に達するまでには、接触子８１の矢印Ｚ１方向の移動
距離ｄ１，ｄ２‥‥ｄ９は、徐々に小さくなっている。
つまり接触子８１の矢印Ｚ１方向における移動速度が徐
々に小さくなる。従って、接触子８１を介して矢印Ｚ１
方向に持ち上げられるプッシャ板６１の矢印Ｚ１方向の
移動速度は、徐々に小さくなっていくので、基板Ｐ１が
基板位置決め部６３に当たる寸前および当たる時にはプ
ッシャ板６１の矢印Ｚ１方向の移動速度は急激に小さく
なって、その時の基板Ｐの衝撃力を極力小さくすること
ができる。従って基板Ｐに既に搭載されている電子部品
ＰＡが位置ずれしたりあるいは脱落する等といった問題
がない。

【００１９】このプッシャ板６１の移動速度の減少状態
を図４に示している。図４の縦軸は、プッシャ板６１の
移動速度、即ち丸ベルト７２の矢印Ｚ１方向の速度ｖを
示し、横軸は経過時間を示している。時点ｔ０ではアク
チュエータ６２のアーム６２ａが回転を始める位置（位
置決め開始位置）である。時点ｔ１は、プッシャ板６１
とベルトガイド７０が接触する時点を示しており、この
時の移動速度はｖ１で示している。更に時点ｔ２は、位
置決め終了時点を示しており、基板Ｐと基板ガイド６０
の基板位置決め部６３が接触する時点を示している。図
４に示すように、移動速度ｖは、徐々に減少していき、
基板Ｐと基板ガイド６０が接触する時点ではその移動速
度ｖがかなり小さくなりゼロとなるので、基板Ｐに生じ
る衝撃力を極力小さくすることができる。

【００２０】次に、図３の基板Ｐの位置決め状態から図
２の基板Ｐの位置決め解除および排出状態へ移行する場
合を説明する。この場合には、アクチュエータ６２のア
ーム６２ａを矢印Ｄ２方向（反時計方向）に回転する。
これにより、図６で示すように、接触子８１の単位角度
当りの移動距離が徐々に移動距離ｄ９，ｄ８‥‥ｄ１で
示すように徐々に大きくなってくる。つまり接触子８１
の矢印Ｚ２方向の移動距離が増えてくるので、プッシャ
板６１の矢印Ｚ２方向の移動速度が徐々に増加する。従
って、基板Ｐは、このプッシャ板６１の下降とともに、
丸ベルト７２とベルトガイド７０を介して矢印Ｚ２方向
に下降する。この移動速度が最大になる前の下降途中に
おいて、アーム６２ａが所定角度回転した時点で、丸ベ
ルト７２とベルトガイド７０はともに突起６４で保持さ
れる。従って基板Ｐは丸ベルト７２とベルトガイド７０
を介して突起６４に保持される。そして更にプッシャ板
６１はガイドシャフト７５，７５により矢印Ｚ２の方向
に下降していく。このように基板Ｐは、プッシャ板６１
が下降していく状態の途中で突起６４に対して保持でき
るので、プッシャ板６１が最大の移動速度に達する前に
突起６４側に保持でき、基板Ｐに掛かる衝撃を極力小さ
くすることができる。これにより、実装装置１０が基板
Ｐの上面６５にクリーム半田等を介して搭載した電子部
品ＰＢ，ＰＣ，ＰＤ等の位置ずれや脱落を防止できるこ
とになる。

【００２１】このような図３から図２に示すような位置
決めを解除する場合では、図５に示すような速度の変化
がある。縦軸にはプッシャ板６１の移動速度ｖを示し、
横軸は経過時間を示している。位置決め解除と排出開始
時点ｔ４では、移動速度ｖは０であるが、時点ｔ５では
図２に示すように基板Ｐと丸ベルト７２およびベルトガ
イド７０が突起６４に載った状態になり、これにより、
基板Ｐは丸ベルト７２，７２により図１の矢印Ｒ方向
（図２の紙面垂直手前側）に沿って次段のコンベアＢＳ
（図１参照）に搬送されることになる。そしてその後も
プッシャ板６１は、矢印Ｚ２の方向に下降し、そのプッ
シャ板６１の矢印Ｚ２の方向の下降は時点ｔ６で終了す
る。

【００２２】以上説明したように、図２から図３に示す
ような基板の位置決め動作時、および図３から図２に示
すように基板の位置決め解除および基板の排出時の何れ
においても、基板Ｐに生じる衝撃を極力小さくすること
ができるので、基板Ｐに搭載されている電子部品等の脱
落や移動を防ぐことができる。しかも、プッシャ板６１
をゆっくりと均一の速度で動かす場合と異なり、基板と
関係ないアクチュエータ６２のアーム６２ａの動作領域
では速く動かすことができるので、基板の位置決めおよ
び位置決め解除そして排出工程における作業タクトを短
縮することができる。

【００２３】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。たとえば、図７は、図２のロータリ
アクチュエータ６２に代えて直動型のアクチュエータ１
５０を示している。この直動型のアクチュエータ１５０
は、制御部１００からの指令により、たとえば２５６段
階にロッド１６０の矢印Ｚ１方向の伸長および矢印Ｚ２
方向の収縮を調整することができるものである。ロッド
１６０を伸長する場合には、当初のロッド１６０の伸長
ステップを多くし、ロッド１６０がプッシャー板を押し
てこの結果基板位置決め部に接触する寸前にロッド１６
０の伸長ステップを少なく設定すればよい。またその逆
を行えば、ロータリ型のアクチュエータ６２と同様に基
板の位置決めの解除を行うことができる。また図２と図
３の実施の形態では、第２搬送手段１２のベルト７２が
丸ベルトであるが、これに限らず、他の形状のものを採
用することもできる。図示の実施の形態では、対象物と
して、電子部品を装着するための回路基板の例を示して
いるが、これに限らず他の分野における搬送しようとす
るものがあれば特に限定されるものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
対象物を位置決めし、そしてその位置決めを解除する際
に、対象物への衝撃を極力少なくして、しかも作業タク
トを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の位置決め装置を備える搬送装置の一例
を示す図。

【図２】図１のＸ−Ｘにおける断面図を示し、基板の位
置決めの解除状態および排出状態を示す図。

【図３】基板の位置決め状態を示す図。

【図４】図２の状態におけるアクチュエータによる丸ベ
ルトの基板の移動速度等を示す図。

【図５】図３の基板の位置決め時における移動速度を示
す図。

【図６】図２と図３のアクチュエータのアームの移動速
度の例を示す図。

【図７】ロータリ型のアクチュエータに代わる直動型の
アクチュエータを示す図。

【図８】従来の基板の位置決め時の速度の変化を示す
図。

【図９】従来の基板の位置決めの解除および排出時にお
ける移動速度を示す図。

【符号の説明】

６０基板ガイド（固定部）６１プッシャ板（移動部）６２アクチュエータ９０位置決め装置Ｐ基板（対象物）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送されてくる対象物を所定位置で位置
決めするための位置決め装置において、固定部と、この固定部に向かって移動可能に配置される移動部と、移動部を用いて対象物を移動させて対象物を固定部側で
位置決めする際に対象物への移動速度を減少させ、かつ
対象物を固定部から離して位置決めを解除する際に、徐
々に移動部の移動速度を増加させるアクチュエータと、
を備えることを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】アクチュエータは、ロータリアクチュエ
ータであり、ロータリアクチュエータのアームが回転す
ることで移動部が対象物に向かって移動する構成である
請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】対象物は、電子部品を搭載するための基
板である請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項４】移動部は板状であり、対象物が移動部と
固定部の間で値決めされた時に対象物を全体的に保持す
る保持手段を備える請求項３に記載の位置決め装置。