特許 6987239 バックアップピンセット及びバックアップピン自動交換システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987239

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】バックアップピンセット及びバックアップピン自動交換システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 Q

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-522535(P2020-522535)

(86)(22)【出願日】2018年6月1日

(86)【国際出願番号】JP2018021134

(87)【国際公開番号】WO2019229968

(87)【国際公開日】20191205

【審査請求日】2020年8月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100098420

【弁理士】

【氏名又は名称】加古 宗男

(72)【発明者】

【氏名】神田 知久

【審査官】 三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０４０７５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−１１１２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２８２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３２２５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１３５８６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２３３７３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３０，１３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品実装機の部品実装ステーションで部品を実装する回路基板を下方から支えるバックアップピンセットにおいて、
前記バックアップピンセットは、硬質材料で形成された硬質のバックアップピンと、前記硬質のバックアップピンと交換可能に構成された軟質のバックアップピンを含み、
前記軟質のバックアップピンには、軟質弾性材料で形成されて前記回路基板を下方から支えるソフトピン部と、前記部品実装機の実装ヘッドに取り付けられた係合保持具が昇降及び回動動作によって係合保持及び係合解除できるバヨネット式の係合ピン部とが並設され、
前記軟質のバックアップピンの前記係合ピン部は、前記硬質のバックアップピンのうちの前記係合保持具に係合保持されるバヨネット式の係合部分と共通の形状に形成されている、バックアップピンセット。

【請求項2】

前記係合ピン部には、画像処理により前記硬質のバックアップピンと識別するための識別部が設けられている、請求項１に記載のバックアップピンセット。

【請求項3】

前記識別部は、前記係合ピン部の軸心から偏心した位置に設けられ、画像処理により前記識別部の偏心方向を判定することで前記係合ピン部に対して前記ソフトピン部が位置する方角を判定できるように構成されている、請求項２に記載のバックアップピンセット。

【請求項4】

前記識別部は、向きを特定可能な形状に形成され、画像処理により前記識別部の向きを判定することで前記係合ピン部に対して前記ソフトピン部が位置する方角を判定できるように構成されている、請求項２に記載のバックアップピンセット。

【請求項5】

前記ソフトピン部及び／又は前記係合ピン部は、交換可能に設けられている、請求項１乃至４のいずれかに記載のバックアップピンセット。

【請求項6】

前記部品実装ステーションに、前記軟質のバックアップピンと前記硬質バックアップピンを載せる磁性材料製のバックアッププレートが設けられた部品実装機に適用され、
前記軟質のバックアップピンの下部と前記硬質バックアップピンの下部には、前記バックアッププレート上に当該バックアップピンを磁力により保持する磁石が設けられている、請求項１乃至５のいずれかに記載のバックアップピンセット。

【請求項7】

前記請求項１に記載のバックアップピンセットの前記軟質のバックアップピンと前記硬質のバックアップピンのどちらも保管できるバックアップピン保管部と、
前記軟質のバックアップピンと前記硬質のバックアップピンのどちらも載置できるバックアッププレートと、
前記軟質のバックアップピンの前記係合ピン部と前記硬質のバックアップピンの前記係合部分のどちらかを視野に収めて上方から撮像するカメラと、
前記部品実装機の実装ヘッドに取り付けられた係合保持具の上下左右方向の移動、昇降及び回動動作と前記カメラの撮像動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記バックアップピン保管部と前記バックアッププレートとの間で前記軟質のバックアップピン又は前記硬質のバックアップピンを載せ替えたり、前記バックアッププレート上の前記軟質のバックアップピン又は前記硬質のバックアップピンの配置を変更する際に、前記係合保持具で係合保持しようとするバックアップピンの前記係合ピン部又は前記係合部分を上方から前記カメラで撮像した画像を処理して当該バックアップピンの前記係合ピン部又は前記係合部分の位置を認識してその位置の上方に前記係合保持具を位置決めして下降及び回動動作させることで当該バックアップピンの前記係合ピン部又は前記係合部分に前記係合保持具を係合させる、バックアップピン自動交換システム。

【請求項8】

前記軟質のバックアップピンの前記係合ピン部には、画像処理により前記硬質のバックアップピンと識別するための識別部が設けられ、
前記制御装置は、前記カメラで撮像した画像を処理して前記識別部の有無を判定することで前記軟質のバックアップピンと前記硬質のバックアップピンとを識別する、請求項７に記載のバックアップピン自動交換システム。

【請求項9】

前記識別部は、前記係合ピン部の軸心から偏心した位置に設けられ、
前記カメラは、前記係合ピン部を撮像する際に視野から前記ソフトピン部が外れる視野サイズであり、
前記制御装置は、前記カメラで撮像した画像を処理して前記識別部を認識した場合に、前記識別部の偏心方向を判定することで前記ソフトピン部が位置する方角を判定して前記ソフトピン部の位置を推定する、請求項８に記載のバックアップピン自動交換システム。

【請求項10】

前記識別部は、向きを特定可能な形状に形成され、
前記カメラは、前記係合ピン部を撮像する際に視野から前記ソフトピン部が外れる視野サイズであり、
前記制御装置は、前記カメラで撮像した画像を処理して前記識別部を認識した場合に、前記識別部の向きを判定することで前記係合ピン部に対して前記ソフトピン部が位置する方角を判定して前記ソフトピン部の位置を推定する、請求項８に記載のバックアップピン自動交換システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、部品実装機の部品実装ステーションで部品を実装する回路基板を下方から支えるバックアップピンセット及びバックアップピン自動交換システムに関する技術を開示したものである。

【背景技術】

【0002】

近年の部品実装基板は薄型化が進み、曲りやすくなっているため、部品実装機で回路基板に部品を実装する場合は、回路基板の下方に位置するバックアッププレート上に複数のバックアップピンを配置して、回路基板を下方から複数のバックアップピンで支えて回路基板の曲りを防ぐようにしている。また、近年の高密度実装化・小型化の要求を満たすために、回路基板の両面に部品を実装した両面実装基板の需要も多い。この両面実装基板を部品実装機で生産する場合は、まず基板の片面に部品を実装した後、当該基板を裏返して部品実装機に再投入して基板の残りの片面に部品を実装するようにしている。

【0003】

基板の残りの片面に部品を実装する際に、基板を下方から支えるバックアップピンが基板下面の先付け部品に当たると、その先付け部品が損傷したり、基板が押し上げられる可能性があるため、特許文献１（国際公開ＷＯ２０１５／０４０７５５号公報）に記載されているように、バックアップピンをウレタン等の軟質弾性材料で形成して、ピン先端部が先付け部品に当たったときに、弾性変形して先付け部品の損傷や基板の押し上げを防ぐようにしている。一般に、このような弾性変形可能な軟質のバックアップピンは、「ソフトピン」と呼ばれ、弾性変形しない硬質のバックアップピンは、「ハードピン」と呼ばれている。

【0004】

また、生産する部品実装基板の種類に応じてバックアッププレート上のバックアップピンを交換したり、バックアップピンの配置を変更する作業を自動化するために、特許文献２（特開２０１１−１４６２６号公報）に記載されているように、部品実装機の実装ヘッドにバックアップピン吸着用の吸着ノズルを取り付けて、その吸着ノズルでバックアップピンを吸着してバックアップピンの交換や配置変更を行うようにしたものがある。

【0005】

或は、特許文献１や特許文献３（特許第６０３７４１２号公報）に記載されているように、部品実装機の実装ヘッドにチャック装置を取り付けて、このチャック装置のチャック爪でバックアップピンを挟持してバックアップピンの交換や配置変更を行うようにしたものもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１５／０４０７５５号公報

【特許文献2】特開２０１１−１４６２６号公報

【特許文献3】特許第６０３７４１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一般に、バックアップピンは、回路基板に実装する部品と比べて大きく且つ重いため、上記特許文献２のように、実装ヘッドに取り付けた吸着ノズルでバックアップピンの交換や配置変更を行う場合は、バックアップピンに対する吸着ノズルの吸着力が不足して、吸着ノズルに吸着したバックアップピンが位置ずれしたり、脱落する可能性がある。

【0008】

一方、上記特許文献１，３のように、実装ヘッドに取り付けたチャック装置でバックアップピンの交換や配置変更を行う場合は、吸着ノズルよりもバックアップピンを安定して保持できて、チャック装置で挟持したバックアップピンの位置ずれや脱落を防止する効果を期待できるが、チャック装置は、バックアップピンを挟むチャック爪を開閉動作させる機構が必要となるため、バックアップピンを保持する装置が大型化・高コスト化する欠点がある。しかも、開閉するチャック爪が隣接するバックアップピンと干渉してバックアップピンの配置がずれたり、バックアップピンが損傷する可能性もある。

【0009】

また、生産する部品実装基板の種類に応じて軟質のバックアップピン（ソフトピン）と硬質のバックアップピン（ハードピン）のどちらかを選択して使用する場合は、上記特許文献１，３のように、チャック装置を使用してバックアップピンの交換や配置変更を行うことが考えられるが、この場合は、上述した装置の大型化・高コスト化の問題や、開閉するチャック爪が隣接するバックアップピンと干渉する可能性があるという問題が発生する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、部品実装機の部品実装ステーションで部品を実装する回路基板を下方から支えるバックアップピンセットにおいて、前記バックアップピンセットは、硬質材料で形成された硬質のバックアップピンと、前記硬質のバックアップピンと交換可能に構成された軟質のバックアップピンを含み、前記軟質のバックアップピンには、軟質弾性材料で形成されて前記回路基板を下方から支えるソフトピン部と、前記部品実装機の実装ヘッドに取り付けられた係合保持具が昇降及び回動動作によって係合保持及び係合解除できるバヨネット式の係合ピン部とが並設され、前記係合ピン部は、前記硬質のバックアップピンのうちの前記係合保持具に係合保持されるバヨネット式の係合部分と共通の形状に形成されている。

【0011】

この構成では、ソフトピン部と係合ピン部とが並設された軟質のバックアップピンの係合ピン部を、部品実装機の実装ヘッドに取り付けられた係合保持具で係合保持する際に、係合保持具の昇降及び回動動作によって係合ピン部を係合保持及び係合解除するバヨネット式の係合であるため、係合保持具自体に開閉機構等の可動部分が不要で、従来のチャック装置と比較してバックアップピンを保持する構成が簡単で小型化できると共に、従来の吸着ノズルの負圧吸引力でバックアップピンを保持する構成と比較して、バックアップピンを係合により機械的に安定して確実に保持できる。しかも、軟質のバックアップピンの係合ピン部は、硬質のバックアップピンのうちの係合保持具に係合保持される係合部分と共通の形状に形成されているため、軟質のバックアップピンと硬質のバックアップピンのどちらを係合保持する場合でも、同一の係合保持具を使用して係合保持でき、係合保持具を取り替える必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は実施例１の軟質のバックアップピンを示す斜視図である。

【図2】図２は軟質のバックアップピンを上方から見た平面図である。

【図3】図３は回路基板を下方から軟質のバックアップのソフトピン部で支える状態を示す正面図である。

【図4】図４は硬質のバックアップピンを示す斜視図である。

【図5】図５は吸着ノズルを示す斜視図である。

【図6】図６は係合保持具を示す斜視図である。

【図7】図７は係合保持具が軟質のバックアップピンの係合ピン部を係合保持した状態を示す側面図である。

【図8】図８は部品実装機の部品実装ステーションを示す斜視図である。

【図9】図９は部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。

【図10】図１０は実施例２の軟質のバックアップピンを上方から見た平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本明細書で開示する２つの実施例１、２を説明する。

【実施例1】

【0014】

実施例１を図１乃至図９に基づいて説明する。
図１乃至図４に示す２種類のバックアップピン１０，２０は、ピン先端部（ソフトピン部１２）が弾性変形可能な軟質のバックアップピン１０と、弾性変形しない硬質のバックアップピン２０であり、生産する部品実装基板の種類に応じてどちらかを選択して使用するようになっている。

【0015】

まず、ピン先端部（ソフトピン部１２）が弾性変形可能な軟質のバックアップピン１０の構成を図１乃至図３を用いて説明する。

【0016】

軟質のバックアップピン１０は、下部側のベース部１１と、該ベース部１１上に並設されたソフトピン部１２及び係合ピン部１３とを備えた構成となっている。ベース部１１は、金属、プラスチック等の硬質材料で段付き支柱状に形成され、その下部には、後述するバックアッププレート４６上に該バックアップピン１０を磁力により保持する磁石１４が設けられている。

【0017】

ベース部１１の上部側には、ソフトピン部１２と係合ピン部１３を上向きに支持するホルダ部１５が設けられている。このホルダ部１５は、ベース部１１に一体に形成しても良いし、別体に形成したものをベース部１１の上端部に、例えばねじ止め、かしめ付け、接着、溶着、圧着等で固定したものであっても良い。

【0018】

係合ピン部１３は、金属、プラスチック等の硬質材料でホルダ部１５に一体に形成しても良いし、別体に形成したものをホルダ部１５の上面側に、例えばねじ止め、かしめ付け、接着、溶着、圧着等で固定したものであっても良い。係合ピン部１３は、硬質のバックアップピン２０のうちの後述する係合保持具３０に係合保持される係合部分２５と共通の形状に形成されている。本実施例１では、係合ピン部１３の外周部には、図２に示すように、複数個（例えば３個）の係合突起１６が同一円周上に等ピッチで形成されている。

【0019】

尚、係合ピン部１３をホルダ部１５と別体に形成する場合は、ホルダ部１５に係合ピン部１３を交換可能に取り付ける構成とし、硬質のバックアップピン２０の係合部分２５と共通の形状のものに交換できるようにしても良い。或は、係合ピン部１３の軸心回りの角度（係合突起１６の位置）を調整できるようにしても良い。

【0020】

一方、ソフトピン部１２は、ウレタン、ゴム等の軟質弾性材料で形成され、その上端部が略球面状（Ｒ形状）に形成されている。ソフトピン部１２の上端の高さは、係合ピン部１３の上端の高さよりも高くなっており、図３に示すように、ソフトピン部１２で回路基板３５を下方から支えたときに、係合ピン部１３の上端が回路基板３５に接触しないように設定されている。本実施例１では、ホルダ部１５に形成された取付穴１７にソフトピン部１２の下端部が嵌合されてねじ１８により固定され、ねじ１８を緩めることでソフトピン部１２を交換可能となっている。或は、ねじ１８を緩めることでソフトピン部１２の上端の高さを調整できるようにしても良い。

【0021】

図２に示すように、係合ピン部１３の上端面には、画像処理により硬質のバックアップピン２０と識別するための識別部１９が設けられている。この識別部１９は、係合ピン部１３の軸心から偏心した位置に設けられ、画像処理により識別部１９の偏心方向を判定することで係合ピン部１３に対してソフトピン部１２が位置する方角を判定できるように構成されている。図２の例では、識別部１９の偏心方向が下方向のときにソフトピン部１２が係合ピン部１３の右方向に位置するようになっているが、これに限定されず、例えば、識別部１９の偏心方向が右方向のときにソフトピン部１２が係合ピン部１３の右方向に位置するようにしても良い。識別部１９は、係合ピン部１３の上端面と区別して画像認識可能なものであれば、形状、色、材質等はどの様なものであっても良い。

【0022】

本実施例１では、係合ピン部１３の下部が下方に向かって拡径するテーパ状に形成され、そのテーパ状部分１３ａの下端の円形部分を画像処理によりホルダ部１５と区別して画像認識できるようになっている。このテーパ状部分１３ａをホルダ部１５と区別して画像認識しやすい色に着色しても良い。これにより、係合ピン部１３のテーパ状部分１３ａが係合ピン部１３の位置を画像認識するマークとなっている。尚、係合ピン部１３の位置を画像認識するマークは、係合ピン部１３のテーパ状部分１３ａに限定されず、例えば、係合ピン部１３の上端面全体又はその中心部を他の部分と区別して画像認識可能な色に着色して、それを係合ピン部１３の位置を画像認識するマークとしても良い。

【0023】

次に、弾性変形しない硬質のバックアップピン２０の構成を図４を用いて説明する。
硬質のバックアップピン２０は、下部側のベース部２１と、該ベース部２１上に上向きに設けられたハードピン部２２とを備えた構成となっている。ベース部２１とハードピン部２２は、金属、プラスチック等の硬質材料で一体に形成され、ベース部２１の下部には、後述するバックアッププレート４６上に該バックアップピン２０を磁力により保持する磁石２３が設けられている。ハードピン部２２の上部側は、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３と共通の形状に形成され、その外周部に係合保持具３０に係合保持される複数個の係合突起２４が等ピッチで形成された係合部分２５となっている。

【0024】

次に、図６及び図７を用いて係合保持具３０の構成を説明する。
係合保持具３０の上部側は、部品を吸着する吸着ノズル３７（図５参照）の上部側と共通の形状に形成され、部品実装機の実装ヘッド（図示せず）に係合保持具３０が吸着ノズル３７と交換可能に保持されるようになっている。

【0025】

係合保持具３０の下部側の部分３１は、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３（又は硬質のバックアップピン２０の係合部分２５）を挿入する円筒状に形成され、その円筒状部３１には、軟質のバックアップピン１０の複数の係合突起１６（又は硬質のバックアップピン２０の複数の係合突起１６）をバヨネット式の係合で保持する複数の係合溝３２が形成されている。各係合溝３２は、全体として略逆Ｊ字状をなすように形成され、円筒状部３１の下端から上方に延びる縦溝部３２ａと、その縦溝部３２ａの上部側から横方向に延びる横溝部３２ｂとを有し、その横溝部３２ｂの先端側には、下方に窪む係合凹部３２ｃが形成されている。

【0026】

部品実装機の実装ヘッドに保持した係合保持具３０で軟質のバックアップピン１０（又は硬質のバックアップピン２０）を係合保持する場合は、まず、実装ヘッドと一体的に移動するマーク撮像用のカメラ５４（図９参照）で係合保持具３０を軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３（又は硬質のバックアップピン２０の係合部分２５）を上方から撮像して、その画像を処理することで、係合ピン部１３（又は係合部分２５）の位置と係合突起１６の向き（又は係合部分２５の向き）を認識し、その認識結果に基づいて係合保持具３０を係合ピン部１３（又は係合部分２５）の上方に移動させると共に、係合保持具３０を適宜回転させて円筒状部３１の各係合溝３２の縦溝部３２ａの位置を係合ピン部１３の各係合突起１６（又は係合部分２５の各係合突起２４）の位置に合わせる。

【0027】

その状態で、係合保持具３０を下降させて円筒状部３１を軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３（又は硬質のバックアップピン２０の係合部分２５）に挿入し、その挿入途中から円筒状部３１の各係合溝３２の縦溝部３２ａを係合ピン部１３の各係合突起１６（又は係合部分２５の各係合突起２４）に差し込んでいく。その途中から、係合保持具３０の内部に設けられたばね（図示せず）の押し下げ力が係合ピン部１３（又は係合部分２５）に作用するようになる。そして、各係合溝３２の縦溝部３２ａの上部まで係合ピン部１３の各係合突起１６（又は係合部分２５の各係合突起２４）を差し込んだ時点で、係合保持具３０を係合方向に所定角度だけ回転させて円筒状部３１の各係合溝３２の横溝部３２ｂを係合ピン部１３の各係合突起１６（又は係合部分２５の各係合突起２４）に差し込んでいく。

【0028】

その後、係合保持具３０を上昇させることで、係合保持具３０内部のばね（図示せず）によって係合ピン部１３（又は係合部分２５）が押し下げられて係合ピン部１３の各係合突起１６（又は係合部分２５の各係合突起２４）が各係合溝３２の係合凹部３２ｃに嵌まり込んで係合保持された状態となる。この係合を解除する場合は、係合保持具３０の昇降及び回転動作を上述した係合動作時とは逆順序で逆方向に行う。以上説明した係合保持具３０の昇降及び回動動作は、部品実装機の制御装置５１（図９参照）によって制御される。

【0029】

次に、図８を用いて部品実装機の部品実装ステーション４１の構成を説明する。部品実装ステーション４１は、コンベア４２，４３で搬入されてきた回路基板３５に部品実装機の実装ヘッドで部品を実装する場所である。コンベア４２，４３は、回路基板３５の左右両辺部を載せて搬送するように該回路基板３５の搬送方向と平行に配置され、右側のコンベア４３を保持するレール４５は、位置が固定された基準レールであり、左側のコンベア４２を保持するレール４４は、回路基板３５の幅に応じてその幅方向に移動する可動レールとなっている。

【0030】

部品実装ステーション４１には、軟質のバックアップピン１０や硬質のバックアップピン２０を載せるバックアッププレート４６が水平に設けられている。このバックアッププレート４６は、鉄等の磁性材料で形成され、軟質のバックアップピン１０や硬質のバックアップピン２０が磁石１４，２３によりバックアッププレート４６上に吸着保持されるようになっている。バックアッププレート４６は、昇降装置４７（図９参照）によって昇降するように構成され、搬入されてきた回路基板３５をクランプするときにバックアッププレート４６が上限位置へ上昇し、回路基板３５のクランプを解除するときにバックアッププレート４６が下限位置へ下降するようになっている。

【0031】

本実施例１では、バックアッププレート４６のサイズが回路基板３５のサイズよりも大きく設定され、バックアッププレート４６のうちの回路基板３５の真下から張り出す部分をバックアップピン保管部として使用し、このバックアップピン保管部に、交換する軟質のバックアップピン１０や硬質のバックアップピン２０を載せて保管するようになっている。尚、バックアップピン保管部は、バックアッププレート４６とは別の場所（例えばコンベア４２，４３の近傍）に設けても良く、要は、実装ヘッドに保持した係合保持具３０が移動可能なエリア内に設ければ良い。

【0032】

部品実装機には、実装ヘッドに保持された吸着ノズル３７に吸着した部品をその下面側から撮像する部品撮像用のカメラ５３（図９参照）と、回路基板３５の基準位置マーク（図示せず）を撮像するマーク撮像用のカメラ５４（図９参照）とが設けられている。マーク撮像用のカメラ５４は、実装ヘッド移動装置５２（図９参照）によって実装ヘッドと一体的に移動し、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３や硬質のバックアップピン２０の係合部分２５を上方から撮像するカメラとしても用いられる。マーク撮像用のカメラ５４の視野サイズは、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３を撮像する際に視野からソフトピン部１２が外れる視野サイズとなっている。

【0033】

図９に示すように、部品実装機の制御装置５１には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置５５と、ＬＣＤ、ＥＬ、ＣＲＴ等の表示装置５６等が接続されている。更に、制御装置５１には、部品撮像用のカメラ５３やマーク撮像用のカメラ５４で撮像した画像を処理する画像処理ユニット５７が内蔵されている。

【0034】

部品実装機の制御装置５１は、１つ又は複数のコンピュータ（ＣＰＵ）を主体として構成され、部品実装機の各部の動作を制御して回路基板３５に部品を実装する動作を制御する。更に、制御装置５１は、バックアップピン１０又は２０の交換、配置変更時に、実装ヘッドに保持した係合保持具３０の上下左右方向の移動、昇降及び回動動作とマーク撮像用のカメラ５４の撮像動作を制御して、バックアップピン保管部とバックアッププレート４６との間で軟質のバックアップピン１０又は硬質のバックアップピン２０を載せ替えたり、バックアッププレート４６上のバックアップピン１０又は２０の配置を変更する際に、係合保持具３０で係合保持しようとするバックアップピン１０，２０の係合ピン部１３又は係合部分２５を上方からマーク撮像用のカメラ５４で撮像した画像を処理して当該バックアップピン１０又は２０の係合ピン部１３又は係合部分２５の位置を認識してその位置の上方に係合保持具３０を位置決めして下降及び回動動作させることで当該バックアップピン１０又は２０の係合ピン部１３又は係合部分２５に係合保持具３０を係合させる動作を制御する。

【0035】

この際、制御装置５１は、マーク撮像用のカメラ５４で撮像した画像を処理する際に、識別部１９の有無を判定することで軟質のバックアップピン１０と硬質のバックアップピン２０とを識別する。これにより、マーク撮像用のカメラ５４で撮像した軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３と硬質のバックアップピン２０の係合部分２５とが共通の形状であっても、画像処理で識別部１９の有無を判定することで軟質のバックアップピン１０と硬質のバックアップピン２０とを識別することができる。

【0036】

本実施例１では、回路基板３５の基準位置マークを撮像するマーク撮像用のカメラ５４を、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３を撮像するカメラとしても使用するため、バックアップピン撮像専用のカメラを別途設ける必要がないという利点があるが、一般に、マーク撮像用のカメラ５４は、視野が狭く、係合ピン部１３とソフトピン部１２の両方を同時に視野に収めて撮像することができないため、マーク撮像用のカメラ５４で撮像した画像からは係合ピン部１３に対してソフトピン部１２がどの方角に位置するのか不明である。軟質のバックアップピン１０の交換、配置変更時に、隣接する軟質のバックアップピン１０間の干渉を避けるためには、係合ピン部１３に対してソフトピン部１２がどの方角に位置するのかを知る必要がある。

【0037】

そこで、本実施例１では、識別部１９を係合ピン部１３の軸心から偏心した位置に設け、この識別部１９の偏心方向が、係合ピン部１３に対してソフトピン部１２が位置する方角を定める指標となるようにしている。従って、制御装置５１は、マーク撮像用のカメラ５４で撮像した画像を処理して識別部１９を認識した場合に、その識別部１９の偏心方向を判定することでソフトピン部１２が位置する方角を判定してソフトピン部１２の位置を推定する。これにより、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３を撮像した画像にソフトピン部１２が写っていなくても、識別部１９の偏心方向からソフトピン部１２の位置を精度良く推定することができる。つまり、係合ピン部１３とソフトピン部１２との間の距離は、製品仕様データ等によって既知のデータであるため、係合ピン部１３に対してソフトピン部１２が位置する方角が分かれば、係合ピン部１３の位置を基準にしてソフトピン部１２の位置を演算することができる。

【0038】

以上説明した本実施例１では、ソフトピン部１２と係合ピン部１３とが並設された軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３を、部品実装機の実装ヘッドに取り付けられた係合保持具３０で係合保持する際に、係合保持具３０の昇降及び回動動作によって係合ピン部１３を係合保持及び係合解除するバヨネット式の係合であるため、係合保持具３０自体に開閉機構等の可動部分が不要で、従来のチャック装置と比較してバックアップピン１０を保持する構成が簡単で小型化でき、コスト削減にも貢献できると共に、係合動作（昇降及び回動動作）する係合保持具３０が隣接するバックアップピン１０，２０と干渉することを防止できる。しかも、従来の吸着ノズルの負圧吸引力でバックアップピンを保持する構成と比較して、バックアップピン１０，２０を係合により機械的に安定して確実に保持でき、係合保持具３０で保持したバックアップピン１０，２０の位置ずれや脱落を防止できる。更に、軟質のバックアップピン１０の係合ピン部１３は、硬質のバックアップピン２０の係合部分２５と共通の形状に形成されているため、軟質のバックアップピン１０と硬質のバックアップピン２０のどちらを係合保持する場合でも、同一の係合保持具３０を使用して係合保持でき、係合保持具３０を取り替える必要がなく、バックアップピン１０，２０の交換作業を能率良く行うことができる。

【実施例2】

【0039】

次に、図１０を用いて実施例２を説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ部分については同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。

【0040】

上記実施例１では、識別部１９を係合ピン部１３の軸心から偏心した位置に設け、識別部１９の偏心方向を判定することで係合ピン部１３に対してソフトピン部１２が位置する方角を判定できるようにしたが、本実施例２では、図１０に示すように、係合ピン部１３の上端面に、識別部６０の向きを特定可能な形状（例えば矢印、楔形等）に形成し、制御装置５１は、マーク撮像用のカメラ５４で撮像した画像を処理して識別部６０を認識した場合に、その識別部６０の向きを判定することで係合ピン部１３に対してソフトピン部１２が位置する方角を判定してソフトピン部１２の位置を推定するようにしている。
以上説明した本実施例２でも、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。

【0041】

本発明は、上記実施例１，２に限定されず、例えば、軟質のバックアップピン１０の形状を変更したり、係合保持具３０の構成を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0042】

１０…軟質のバックアップピン、１１…ベース部、１２…ソフトピン部、１３…係合ピン部、１４…磁石、１５…ホルダ部、１６…係合突起、１９…識別部、２０…硬質のバックアップピン、２４…係合突起、２５…係合部分、３０…係合保持具、３２…係合溝、３５…回路基板、３７…吸着ノズル、４１…部品実装ステーション、４２，４３…コンベア、４６…バックアッププレート、５１…制御装置、５２…実装ヘッド移動装置、５３…部品撮像用のカメラ、５７…画像処理ユニット、６０…識別部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】