(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
基板の製造ラインでは、何らかの理由で、作業者が製造ラインの途中で基板を一旦取り出したのち、製造ラインに戻すことがある。基板を戻す際に、基板が元の姿勢(予め定められた姿勢)とは異なる姿勢(例えば、基板が180度回転した姿勢)で戻されてしまうことがある。基板が元の姿勢とは異なる姿勢で戻されて搬送された場合、例えば、検査装置での基板の検査が正しく行われない等の不具合が発生する虞がある。よって、予め定められた姿勢以外の姿勢で搬送された基板は、停止させる必要がある。
【0005】
本発明は、予め定められた姿勢の基板は搬送され、予め定められた姿勢以外の姿勢で搬送された基板を停止させることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1の発明は、一以上の部品が固定された基板を搬送する搬送部と、該搬送部で搬送されている該基板に当たり該基板を停止させる第一位置と、該基板に当たらない第二位置と、の間を移動し、該第二位置では、該基板が予め定めた姿勢で搬送されている場合は該部品に当たらず、該基板が該姿勢以外で搬送されている場合は特定の該部品に当たり該基板を停止させる停止部と、を備えた搬送装置である。
【0007】
請求項2の発明は、該基板を板面に直交する方向に見た場合、該基板の搬送方向と交差する方向に該停止部の位置を変更する機能を有する変更部を備えた請求項1に記載の搬送装置である。
【0008】
請求項3の発明は、該変更部は、該基板の板面に交差する方向に該停止部の位置を変更する機能を有する、請求項2に記載の搬送装置である。
【0009】
請求項4の発明は、該変更部は、該基板の搬送方向と交差する方向に移動する第一部材と、該基板の板面に交差する方向に移動する第二部材と、を有する二軸のロボットであり、前記第一部材及び前記第二部材の一方が前記停止部を保持し、他方が一方を保持している、請求項3に記載の搬送装置である。
【0010】
請求項5の発明は、該停止部は、該基板の板面に交差する方向を長手方向とする部材であり、該部材が該長手方向に沿って該第一位置と該第二位置とに移動する、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の搬送装置である。
【0011】
請求項6の発明は、該停止部は、シリンダーを構成するシリンダーチューブ内に設けられたロッドであり、該シリンダーチューブに格納された状態の該ロッドの位置が該第
二位置であり、該シリンダーチューブから突出した状態の該ロッドの位置が該第
一位置である、請求項5に記載の搬送装置である。
【0012】
請求項7の発明は、該第二位置は、アンカーで該基板に固定されている該特定の部品に該停止部が当たる位置である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の搬送装置である。
【0013】
請求項8の発明は、該第二位置は、先端部が該基板の板面から最も離れた位置にある該特定の部品に該停止部が当たる位置である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の搬送装置である。
【0014】
請求項9の発明は、該第二位置は、該特定の部品以外の部品の先端部よりも前記板面から離れた位置である、請求項8に記載の搬送装置である。
【発明の効果】
【0015】
請求項1に記載の発明によれば、予め定められた姿勢の基板は搬送され、予め定められた姿勢以外の姿勢で搬送された基板を停止させることができる。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、特定の部品の基板の搬送方向と交差する方向の固定位置が異なる複数種の基板であっても、予め定められた姿勢の基板は搬送され、予め定められた姿勢以外の姿勢で搬送された基板を停止させることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、特定の部品の先端部の板面からの距離が異なる複数種の基板であっても、予め定められた姿勢の基板は搬送され、予め定められた姿勢以外の姿勢で搬送された基板を停止させることができる。
【0018】
請求項4に記載の発明によれば、一軸のロボットを二つ用いる場合と比較し、簡単な機構で、基板の搬送方向と交差する方向と基板の板面に交差する方向との両方に停止部の位置を変更することができる。
【0019】
請求項5に記載の発明によれば、停止部が回転して第一位置と第二位置とに移動する場合と比較し、停止部の移動軌跡を小さくすることができる。
【0020】
請求項6に記載の発明によれば、シリンダーを用いることで、停止部であるロッドを容易に長手方向に沿って第一位置と第二位置に移動することができる。
【0021】
請求項7に記載の発明によれば、アンカーで基板に固定されていない部品に停止部が当たる場合と比較し、停止部に当たった際の部品外れを抑制することができる。
【0022】
請求項8に記載の発明によれば、先端部が基板の板面に近い位置にある部品に停止部が当たる場合と比較し、特定の部品以外の部品に停止部が当たることを抑制することができる。
【0023】
請求項9に記載の発明によれば、特定の部品以外の部品の先端部よりも板面に近い位置に第二位置がある場合と比較し、基板の姿勢によらず特定の部品以外の部品に停止部が当たることを更に抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0025】
<実施形態>
本発明の一実施形態に係る搬送装置について説明する。なお、水平方向における直交する二方向をX方向及びY方向とし、鉛直方向をZ方向とする。また、X方向を矢印Xで示し、Y方向を矢印Yで示し、Z方向を矢印Zで示している。
【0026】
(全体構成)
まず、搬送装置の全体構成について説明する。
【0027】
図1、
図2及び
図3に示すように、搬送装置10は、複数の製造設備を搬送コンベアで接続した基板の製造ライン11の一部を構成している。搬送装置10は、基板200を搬送する搬送部50と、基板200を停止する停止装置100と、搬送部50及び停止装置100を制御する制御部70(
図3参照)と、を有している。
【0028】
図1及び
図2に示すように、搬送部50で搬送される基板200の搬送方向を矢印Fで示す。なお、搬送方向Fは、Y方向と一致する。また、搬送方向(Y方向)及び鉛直方向と直交するX方向が装置幅方向である。本実施形態では、搬送部50で搬送される基板200の上面202と直交する方向(基板200の板厚方向であり、基板200の法線方向)は、鉛直方向と一致する。
【0029】
図1に示すように、本実施形態では、搬送装置10における停止装置100の搬送方向下流側部分には、基板200を検査する検査装置20が設けられている。なお、図示は省略するが、制御部70(
図3参照)は、検査装置20も制御している。
【0030】
(基板)
次に基板200について説明する。なお、基板200の上下等の方向は、搬送部50で搬送されている状態の方向である。
【0031】
図1及び
図2に示すように基板200は、上方から見て、装置幅方向(X方向)よりも搬送方向(Y方向)が長い長方形状とされている(
図4も参照)。
【0032】
基板200は、所謂プリント基板であり、製造ライン11における本実施形態の搬送装置10(検査装置20)よりも上流側の製造装置で、上面202に複数の部品210が固定されている。基板200に固定されている部品210は、ICチップ、コンデンサー等の電子部品及び放熱器210B等である。なお、本実施形態では図示していないが、基板200の下面203(
図6参照)にも部品210が固定されている。
【0033】
なお、
図1及び
図2以外の基板200では、放熱器210Bのみを図示し、他の部品210の図示を省略している。
【0034】
図1及び
図2に示すように、放熱器210Bは、発熱量の大きい電子部品210A(例えばCPU)の上面に密着して設けられている(
図6も参照)。放熱器210B(電子部品210A)は、平面視において、基板200における装置幅方向(X方向)の一方側に固定されている(
図4も参照)。なお、放熱器210Bの上側の先端部212Bは、基板200の上面202に固定されている全ての部品210の中で基板200の上面(板面)202から最も離れた位置にある。
【0035】
図1、
図2及び
図4に示すように、本実施形態の放熱器210Bは、複数の冷却フィン214B、215Bを有している。そして、冷却フィン214Bと冷却フィン215Bとの間に線状のアンカー220が嵌め込まれ、アンカー220の端部がワイヤークリップ222で基板200に固定されている。つまり、放熱器210Bは、アンカー220及びワイヤークリップ222によって基板200に固定されている。
【0036】
なお、
図1、
図2及び
図4に示すように、基板200の短辺部204が搬送方向前側で、短辺部206が搬送方向後側となって搬送される姿勢が、後述する搬送部50で搬送可能な姿勢のうち、予め定められた姿勢の一例としての「正常姿勢」である。そして、
図5に示すように、基板200の短辺部204が搬送方向後側で、短辺部206が搬送方向前側となって搬送される姿勢(「正常姿勢」から180°回転した姿勢)は、後述する搬送部50で搬送可能な姿勢のうち、予め定められた姿勢以外の姿勢の一例としての「異常姿勢」である。
【0037】
(搬送部)
次に、搬送部50について説明する。
【0038】
図1及び
図2に示すように、搬送部50は、ベルトコンベアであって、駆動ロール52と、従動ロール54(
図1参照)と、駆動ロール52及び従動ロール54(
図1参照)とに巻き掛けられている無端ベルト56と、周回する無端ベルト56を案内する複数のガイドロール58(
図1参照)と、を有している。また、装置幅方向の両側には、無端ベルト56によって搬送される基板200をガイドするガイドフレーム60が備えられている。
【0039】
このガイドフレーム60により、基板200は、短辺部204が搬送方向前側で、短辺部206が搬送方向後側となって搬送される正常姿勢と、短辺部204が搬送方向後側で短辺部206が搬送方向前側となって搬送される異常姿勢と、の二つの姿勢で搬送可能となっている。
【0040】
駆動ロール52は、図示していない駆動装置によって回転駆動されることで回転し、無端ベルト56は、ガイドロール58に案内されながら周回する。
【0041】
そして、搬送装置10の上流側にある図示していない装置から搬送された基板200が搬送部50に到達すると、自動的に基板200が無端ベルト56に載り、下流側へと搬送される。
【0042】
(検査装置)
次に、検査装置20について説明する。
【0043】
図1に示すように、検査装置20は、検査される基板200の下側(搬送部50の下側)に配置されている下側ユニット22と、検査される基板200の上側(搬送部50の上側)に配置されている上側ユニット24と、を備えている。そして、検査装置20は、搬送部50によって搬送された基板200を図示していないプローブピン等を当て基板200の電気的な検査を行う装置である。なお、検査装置20による基板200の検査中は、搬送部50は搬送を停止している(無端ベルト56の回転が停止している)。
【0044】
(停止装置)
次に、停止装置100について説明する。
【0045】
図2に示すように、停止装置100は、停止部の一例としてのロッド112が下方に突出するシリンダー110と、シリンダー110の鉛直方向及び装置幅方向の位置を変更する変更部の一例としてのロボット120と、を有している。
【0046】
シリンダー110は、円筒形のシリンダーチューブ11内に設けられた鉛直方向を長手方向するロッド112が、シリンダーチューブ11から下方に突出する機構を有する装置(例えば、エアシリンダー)である。
【0047】
変更部の一例としてのロボット120は、第一部材の一例としての装置幅方向に移動する第一テーブル132が設けられた第一ステージ130と、第二部材の一例としての鉛直方向に移動する第二テーブル142が設けられた第二ステージ140と、を有する二軸ロボットである。
【0048】
第一ステージ130は、図示していないフレームに固定されている。第二ステージ140は、第一ステージ130の第一テーブル132に固定されている。シリンダー110は、第二ステージ140の第二テーブル142に固定されている。なお、シリンダー110は、ロッド112が鉛直方向に突出するように固定されている。
【0049】
ロボット120及びシリンダー110は、制御部70(
図3参照)によって制御されている。制御部70は、第一テーブル132及び第二テーブル142を移動させることで、シリンダー110の装置幅方向及び鉛直方向の位置を設定(変更)する。
【0050】
シリンダー110の鉛直方向の位置は、ロボット120によって、次のように設定されている。
図6(A)に示すように、シリンダー110のシリンダーチューブ111(
図2参照)からロッド112が下方に突出した状態では、ロッド112の先端部114は基板200の下面203よりも下側に位置し、シリンダー110にロッド112が格納された状態では、ロッド112の先端部114は基板200の上面202よりも上側且つ放熱器210Bの先端部212Bよりも下側に位置するように、設定されている。
【0051】
シリンダー110の装置幅方向の位置は、ロボット120によって、次のように設定されている。シリンダー110に格納された状態のロッド112が、
図4に示す「正常姿勢」で搬送されている基板200では放熱器210Bに当たらずに、
図5に示す「異常姿勢」で搬送されている基板200では放熱器210Bに当たる位置に、設定されている。
【0052】
本実施形態では、シリンダー110に格納された状態のロッド112の先端部114は、基板200の上面202に固定されている放熱器210B以外の他の全部品210の上側の先端部よりも上側に位置している。
【0053】
なお、ロッド112における
図6(A)のシリンダー110のシリンダーチューブ111(
図2参照)から突出し先端部114が基板200の下面203よりも下側に位置する状態が第一位置であり、
図6(B)のシリンダー110に格納され先端部114が基板200の上面202よりも上側且つ放熱器210Bの先端部212Bよりも下側に位置する状態が第二位置である。言い換えると、ロッド12は、基板200の上面202に直交する方向を長手方向とする部材であり、長手方向に移動し、第一位置と第二位置とに切り替えられる。
【0054】
(作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【0055】
前述したように、搬送装置10は、複数の製造設備を搬送コンベアで接続した基板の製造ライン11の一部を構成している。製造ライン11における搬送装置10の上流側で、問題が発生しない場合、基板200は、搬送方向に流れるだけで作業者が介在することはない。
【0056】
この場合、基板200は、
図1、
図2及び
図4に示すように、短辺部204が搬送方向前側で、短辺部206が搬送方向後側の「正常姿勢」で搬送される。
【0057】
制御部70は、検査装置20での基板200の検査が可能である場合は、停止装置100を制御し、ロッド112を格納した第二位置(
図6(B))とし、基板200を搬送方向下流側の検査装置20に搬送させる。この第二位置では、ロッド112は、放熱器210Bを含む全ての部品210に当たらないので、基板200は搬送方向下流側に搬送される。
【0058】
検査装置20での基板200の検査が順番待ち等で可能でない場合は、停止装置100を制御し、ロッド112を下方に突出させた第一位置(
図6(A))とする。これにより、ロッド112に基板200の短辺部204が当たり停止する。検査装置20での基板200の検査が可能になると、ロッド112を格納した第二位置とし、基板200を搬送方向下流側の検査装置20に搬送させる。
【0059】
一方、製造ライン11における搬送装置10の上流側で、何らかの問題が発生した場合、作業者が製造ライン11から基板200を取り出して対応したのち、基板200を製造ライン11に戻すことがある。
【0060】
このとき、基板200が元の正常姿勢で戻されないで、
図5に示す180°回転した異常姿勢で戻されることがある。
【0061】
しかし、
図6(B)に示すように、ロッド112を格納した第二位置では、放熱器210Bに当たり、基板200が停止する。よって、異常姿勢の状態の基板200が、検査装置20に搬送されることによる不具合、例えば基板200の検査が正しく行われないことや検査装置20の構成部品に放熱器210B等の部品210が当たることによる破損等が発生することが抑制される。
【0062】
また、放熱器210Bは、アンカー220で基板200に固定されている。よって、アンカー220で基板200に固定されていない部品210にロッド112が当たる場合と比較し、ロッド112が当たることによる放熱器210Bの外れ等が抑制される。
【0063】
また、放熱器210Bは、上側の先端部212Bが上面202から最も離れた位置にある部品である。よって、先端部が基板200の上面202に近い位置にある部品210にロッド112が当たる場合と比較し、放熱器210B以外の他の部品210に、ロッド112が当たることが防止される。
【0064】
更に、ロッド112の先端部114は放熱器210B以外の他の全ての部品210の先端部よりも上側に位置している。よって、放熱器210B以外の部品210の先端部よりも上面202に近い位置にロッド112の第二位置がある場合と比較し、基板200の姿勢によらず放熱器210B以外の部品210にロッド112が当たることが更に抑制される。
【0065】
なお、製造する基板200が異なると、放熱器210Bの内幅方向の固定位置が異なる場合がある。よって、制御部70は、ロボット120を用いて、製造する基板200の種類に応じて、シリンダー110の装置幅方向の位置を変更する。また、製造する基板200が異なると、放熱器210Bの大きさ(先端部212Bの上面202からの距離)が異なる場合がある。よって、制御部70は、ロボット120を用いて、製造する基板200の種類に応じて、シリンダー110の鉛直方向の位置を変更する。したがって、停止装置100は、複数種類の基板200に対して機能を発揮することができる。
【0066】
また、ロボット120は、装置幅方向に移動する第一テーブル132が設けられた第一ステージ130と、第二テーブル142が設けられた第二ステージ140と、を有する二軸ロボットである。よって、例えば、一軸のロボットを二つ使用する場合と比較し、構造が簡単であり、また制御も容易である。
【0067】
また、基板200の上面202に直交する鉛直方向を長手方向とするロッド112が該長手方向に沿って第一位置と第二位置とに移動する。よって、ロッド112が、例えば回転して第一位置と該第二位置とに移動する場合と比較し、ロッド112の移動軌跡が小さく、省スペース化することができる。また、シリンダー110を用いることで、ロッド112を容易に長手方向に移動させることができる。
【0068】
ここで、
図7及び
図8に示す比較例の停止装置800について説明する。
【0069】
比較例の停止装置800は、ロッド812が突出するシリンダー810と、ブロック820と、を有している。また、シリンダー810及びブロック820は、それぞれフレームに固定されている。
【0070】
図8に示すように、シリンダー810からロッド812が上方に突出した状態では、ロッド812の先端部814が基板200の上面202よりも上側に位置し、短辺部204にロッド812が当たる。シリンダー810にロッド812が格納された状態では、ロッド812の先端部814が基板200の下面203よりも下側に位置し、ロッド812は短辺部204には当たらない。
【0071】
ブロック820は、下側の先端部822が基板200の上面202よりも上側且つ放熱器210Bの先端部212Bよりも下側に位置するように設定されている。
【0072】
ロッド812が格納され状態では正常状態の基板200を搬送方向下流側に搬送させる。ロッド812を上方に突出させた状態ではロッド812に基板200の短辺部204が当たり停止する。
【0073】
また、ブロック820の装置幅方向の位置は、
図7に示す「正常姿勢」で搬送されている基板200では放熱器210Bに当たらずに、「異常姿勢」(
図5参照)で搬送されている基板200では放熱器210B(
図7の二点鎖線を参照)に当たる位置に設定されている。
【0074】
よって、正常姿勢の基板200の場合は、ブロック820は、放熱器210Bを含む全ての部品210に当たらないので、基板200は搬送方向下流側に搬送される。しかし、異常姿勢(
図5参照)の場合は、ブロック820は、放熱器210B(
図7の二点鎖線)に当たり基板200が停止する。
【0075】
しかし、比較例の停止装置800は、シリンダー810とブロック820とを、それぞれ別々に上下に固定する必要があり、搬送部50の上側と下側とにそれぞれ固定場所を確保する必要があるので、装置全体が大きくなる。
【0076】
これに対して、本実施形態の停止装置100は、固定場所は、上側の一方であるので、装置全体がコンパクト化される。
【0077】
<その他>
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。
【0078】
例えば、上記実施形態では、シリンダー110のシリンダーチューブ111(
図2参照)から突出した状態のロッド112が第一位置であり、シリンダー110に格納された状態のロッド112が第二位置であった。しかし、ロッド(ピン)112は、直接、ロボット120の第二ステージ140の第二テーブル142に固定されていてもよい。この場合、第二テーブル142を下降させることで、ロッド(ピン)112を第一位置とし、第二テーブル142を上昇させることで、ロッド(ピン)112を第二位置とする。
【0079】
また、ロボット120を有しないで、フレーム等の固定部材にシリンダー110を固定してもよい。この場合、シリンダー110は、フレーム等の固定部材に着脱可能とされ、基板200の種類に応じて、シリンダー110の固定位置を変更するようにしてもよい。
【0080】
また、ロボット120及びフレーム等の固定部材等に、複数のシリンダー110を固定し、例えば複数のロッド112を突出させて基板200を停止させてもよい。
【0081】
また、例えば、上記実施形態では、基板200は、板厚方向が鉛直方向の姿勢で搬送されてきたが、これに限定されない。基板200は、板厚方向が鉛直方向と角度を持った斜めに搬送されていてもよい。
【0082】
また、例えば、上記実施形態では、基板200は、板厚方向から見て長方形であったが、これに限定されない。基板200は、板厚方向から見て、正方形であってもよい。このように基板200が正方形の場合は、基板200の異常姿勢は、正常姿勢の180°回転した姿勢だけでなく、正常姿勢の90°回転した異常姿勢で搬送されてくる場合がある。よって、ロッド112の第二位置は、90°回転した異常姿勢でも放熱器210B又はその他の部品210に当たるように設定する。
【0083】
なお、上記の場合、二つのシリンダー110が設けられ、正常姿勢の場合は二つの格納状態のロッド112に当たらずに、正常姿勢から180°回転した異常姿勢では一方の格納状態のロッド112に当たり、正常姿勢から90°回転した異常姿勢では他方の格納状態のロッド112に当たるようにしてもよい。
【0084】
また、例えば、上記実施形態では、基板200の上面202の放熱器210Bにロッド112が当たるように、搬送装置10の停止装置100は搬送部50の上側に設けられていた。しかし、基板200の下面203に放熱器210Bが固定されている場合、搬送装置10の停止装置100は搬送部50の下側に設けられていてもよい。なお、停止装置100は、搬送部50の上下の両方に設けられていてもよい。
【0085】
また、例えば、上記実施形態では、搬送装置10の停止装置100は、基板200の上面202の放熱器210Bに第二位置のロッド112が当たるように設定したが、これに限定されない、放熱器210B以外の部品210、例えばアンカーで基板200に固定されているコネクタに第二位置のロッド112が当たるように設定してもよい。なお、第二位置のロッド112が当たる部品210は、限定されないが、アンカー220で基板200に固定されている部品210及び先端部の位置が上面202から最も離れている部品210であることが望ましい。
【0086】
また、例えば、上記実施形態では、搬送装置10の停止装置100は、検査装置20の上流側に配置していたが、これに限定されない。例えば、上面202又は下面203の一方の面に部品210が実装された基板200に、更に他方の面に部品210を固定する実装装置及びポイントフローはんだ付け装置等の上流側に設けてもよい。
【0087】
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。