特許 7209452 対基板作業機

(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】

(24)【登録日】2023-01-12

(45)【発行日】2023-01-20

(54)【発明の名称】対基板作業機

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20230113BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20230113BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Z

H05K13/04 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021536501

(86)(22)【出願日】2019-07-30

(86)【国際出願番号】 JP2019029755

(87)【国際公開番号】W WO2021019664

(87)【国際公開日】2021-02-04

【審査請求日】2021-10-15

(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】110000992

【氏名又は名称】弁理士法人ネクスト

(74)【代理人】

【識別番号】100162237

【弁理士】

【氏名又は名称】深津 泰隆

(74)【代理人】

【識別番号】100191433

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 友希

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 俊彦

【審査官】大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－２８３９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２４１９７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースと、
前記ベースの上に配設され、前記ベースに対して水平方向に移動可能とされる対基板作業ユニットと、
前記ベースに取り付けられ、前記対基板作業ユニットの側面を覆うサイドカバーと
を備え、
前記対基板作業ユニットと前記サイドカバーとが、磁石により仮止めされ、
前記対基板作業ユニットが前記ベースに対して水平方向に移動したときに、前記サイドカバーが水平方向に移動しないことを特徴とする対基板作業機。

【請求項2】

前記磁石が、前記サイドカバーに配設される請求項１に記載の対基板作業機。

【請求項3】

前記対基板作業ユニットが、
前記ベースの上から水平方向での一方の方向に引き出し可能に配設されており、
前記磁石が、
前記サイドカバーの前記一方の方向側に配設される請求項２に記載の対基板作業機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対基板作業ユニットと、その対基板作業ユニットの側面を覆うサイドカバーとを備える対基板作業機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

種々の装置は、サイドカバー等のカバーによって覆われている。下記特許文献には、サイドカバー等のカバーにより覆われた制御ユニットが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭４８－９１４４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、サイドカバーにより側面が覆われた対基板作業ユニットを備える対基板作業機の実用性を向上させることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本明細書は、ベースと、前記ベースの上に配設され、前記ベースに対して水平方向に移動可能とされる対基板作業ユニットと、前記ベースに取り付けられ、前記対基板作業ユニットの側面を覆うサイドカバーとを備え、前記対基板作業ユニットと前記サイドカバーとが、磁石により仮止めされ、前記対基板作業ユニットが前記ベースに対して水平方向に移動したときに、前記サイドカバーが水平方向に移動しないことを特徴とする対基板作業機を開示する。

【発明の効果】

【0006】

本開示の対基板作業機は、ベースと、ベースに対して水平方向に移動可能に配設される対基板作業ユニットと、その対基板作業ユニットの側面を覆うサイドカバーとを備えている。そして、サイドカバーが、ベースに取り付けられており、対基板作業ユニットが、ベースに対して水平方向に移動したときに、サイドカバーは水平方向に移動しない。このため、対基板作業ユニットを移動させることで、対基板作業ユニットの側面が開放される。これにより、対基板作業ユニットの内部を確認することが可能となり、対基板作業機の実用性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】対基板作業システムを示す斜視図である。

【図2】対基板作業機を示す斜視図である。

【図3】対基板作業機を示す斜視図である。

【図4】サイドカバーが取り外された状態の対基板作業機を示す斜視図である。

【図5】対基板作業ユニットが取り外された状態の対基板作業機を示す斜視図である。

【図6】従来の対基板作業機を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

【0009】

図１に、対基板作業システム１０を示す。図１に示すシステム１０は、回路基板に電子部品を実装するためのシステムである。対基板作業システム１０は、３台の対基板作業機１２と、検査装置１４とから構成されている。３台の対基板作業機１２は、隣接した状態で１列に配設されており、検査装置１４は、３台の対基板作業機１２のうちの最も下流側に配設された対基板作業機１２の下流側に隣接した状態で配設されている。なお、以下の説明では、３台の対基板作業機１２及び検査装置１４の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

【0010】

３台の対基板作業機１２は、互いに略同じ構成である。このため、３台の対基板作業機１２のうちの１台を代表して説明する。対基板作業機１２は、図２に示すように、１台のシステムベース１５と、そのシステムベース１５の上に配設された１台の対基板作業ユニット１６と、対基板作業ユニット１６の両側面を覆う１対のサイドカバー１８とを有している。システムベース１５の上面には、前後方向、つまり、Ｙ軸方向に延びるように、１対のレール１９が配設されている。そして、対基板作業ユニット１６が、１対のレール１９の上に配設され、システムベース１５に対してレール１９の延びる方向にスライド可能とされている。つまり、対基板作業ユニット１６は、システムベース１５の上に、水平方向にスライド可能に配設されている。

【0011】

ただし、対基板作業ユニット１６は、システムベース１５の真上に位置した状態から、Ｙ方向での一方の方向にのみスライド可能とされているが、Ｙ方向での他方の方向へはストッパ（図示省略）によりスライド不能とされている。なお、Ｙ方向での一方の方向を前方と記載し、Ｙ方向での他方の方向を後方と記載する。つまり、対基板作業ユニット１６は、システムベース１５の真上に位置した状態から、図３に示すように、前方に向って引き出すことが可能とされている。そして、対基板作業ユニット１６は、システムベース１５の上から引き出された位置（以下、「引出位置」と記載する）（図３参照）と、システムベース１５の上に押し込まれた位置（以下、「押込位置」と記載する）（図２参照）との間でスライド可能とされている。

【0012】

なお、対基板作業ユニット１６を、引出位置を超えて、さらに前方に向って引き出すことも可能とされており、対基板作業ユニット１６を、引出位置を超えて、さらに引き出すことで、システムベース１５から取り外すことも可能とされている。そして、対基板作業ユニット１６を取り外したシステムベース１５に、対基板作業ユニット１６と異なる対基板作業ユニットを取り付けることができる。つまり、対基板作業機１２では、作業の種類に応じたユニットをシステムベース１５に取り付けることで、種々の作業を行うことが可能とされている。

【0013】

また、対基板作業ユニット１６は、図４に示すように、ユニット本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４、装着ヘッド２６、供給装置２８を備えている。なお、図４には、対基板作業ユニット１６の内部を説明するべく、サイドカバー１８を取り外した状態の対基板作業機１２が図示されている。ユニット本体２０は、フレーム３２と、そのフレーム３２に上架されたビーム３４と、ビーム３４の前端部を支える１対の前方側支持脚３６と、ビーム３４の後端部を支える１対の後方側支持脚（図では、一方のみが図示されている）３８とによって構成されている。

【0014】

搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム３２に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、電磁モータ（図示省略）によって各コンベア装置４０，４２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置（図示省略）によって固定的に保持される。

【0015】

移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置である。移動装置２４は、スライダ５０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図示省略）と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図示省略）とを備えている。スライダ５０には、装着ヘッド２６が取り付けられており、その装着ヘッド２６は、２つの電磁モータの作動によって、フレーム３２上の任意の位置に移動させられる。

【0016】

装着ヘッド２６は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド２６は、下端面に設けられた吸着ノズル６０を有している。吸着ノズル６０は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図示省略）に通じている。吸着ノズル６０は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド２６は、吸着ノズル６０を昇降させるノズル昇降装置（図示省略）を有している。そのノズル昇降装置によって、装着ヘッド２６は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。

【0017】

供給装置２８は、フィーダ型の供給装置であり、複数のテープフィーダ７２を有している。テープフィーダ７２は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ７２は、送り装置（図示省略）によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２８は、テープ化部品の送り出しによって、電子部品を供給位置において供給する。

【0018】

また、図２に示すように、サイドカバー１８は、比較的薄い平板により形成されており、対基板作業ユニット１６の側面と略同形状とされている。サイドカバー１８は、システムベース１５のＹ方向に延びる縁部に立設されており、下端部において、システムベース１５に複数のボルト８０により締結されている。また、サイドカバー１８の後方側の縁部が、図３に示すように、対基板作業機１２の側に向って直角に屈曲されたリブ８２とされており、そのリブ８２の下端部においても、ボルト（図示省略）によりシステムベース１５に締結されている。このように、サイドカバー１８が、システムベース１５のＹ方向に延びる縁部に立設された状態で、システムベース１５にボルト締結されることで、押込位置に押し込まれた状態の対基板作業ユニット１６の側面が、サイドカバー１８により覆われる。

【0019】

また、サイドカバー１８の裏側の面、つまり、対基板作業ユニット１６の側の面には、図５に示すように、１対の磁石８８が固定されている。なお、図５には、サイドカバー１８の裏側の面を確認できるように、対基板作業ユニット１６が取り外された状態の対基板作業機１２が図示されている。1対の磁石８８は、サイドカバー１８の前方側の端部、つまり、対基板作業ユニット１６の引出方向の側の端部に固定されており、押込位置に押し込まれた状態の対基板作業ユニット１６の前方側支持脚（図３参照）３６に磁力により密着する。これにより、サイドカバー１８の前方側の端部のバタつきを抑制することができる。つまり、サイドカバー１８は、下端部及びリブ８２においてシステムベース１５にボルト締結されているため、サイドカバー１８の下端部及び後方側の剛性は高い。一方で、サイドカバー１８の前方は、対基板作業ユニット１６の引出方向であるため、リブ等を作成することができず、サイドカバー１８の前方側の剛性は低い。このため、サイドカバー１８の前方側の端部に磁石８８が配設されており、その磁石８８により、サイドカバー１８の前方側の端部と、システムベース１５上の対基板作業ユニット１６が固定される位置である押込位置に押し込まれた対基板作業ユニット１６の前方側支持脚３６とが密着する。これにより、サイドカバー１８の前方側の端部が対基板作業ユニット１６に仮止めされることで、サイドカバー１８の前方側の端部の剛性が担保され、サイドカバー１８の前方側の端部のバタつきが抑制される。

【0020】

また、サイドカバー１８には、基板用開口９０が形成されている。基板用開口９０は、サイドカバー１８が対基板作業ユニット１６の側面を覆っている状態、つまり、対基板作業ユニット１６が押込位置に押し込まれた状態において、対基板作業ユニット１６のコンベア装置４０，４２と対向する位置に形成されている。このため、サイドカバー１８が対基板作業ユニット１６の側面を覆っている状態において、基板用開口９０を介して、回路基板が、対基板作業ユニット１６の内部に搬入、若しくは、対基板作業ユニット１６の内部から搬出される。さらに、サイドカバー１８には、基板用開口９０の下方に、メンテナンス用開口９２も形成されている。メンテナンス用開口９２は、基板用開口９０より大きくされており、対基板作業ユニット１６の側面がサイドカバー１８により覆われている状態においても、作業者が、メンテナンス用開口９２を介して、対基板作業ユニット１６の内部のメンテンナンスをすることが可能とされている。

【0021】

また、検査装置１４は、２台のコンベア装置（図示省略）を有している。２台のコンベア装置の各々は、コンベア装置４０，４２と略同じ構造とされており、検査装置１４の内部において、Ｘ軸方向に延びるように配設されている。なお、検査装置１４が、３台の対基板作業機１２のうちの最も下流側に配設された対基板作業機１２の下流側に配設されることで、検査装置１４のコンベア装置は、その下流側に配設された対基板作業機１２のコンベア装置４０，４２と対向する。これにより、３台の対基板作業機１２のうちの最も下流側に配設された対基板作業機１２から回路基板がコンベア装置４０，４２により搬出されると、その回路基板が検査装置１４のコンベア装置により検査装置１４に搬入される。また、検査装置１４には、撮像装置（図示省略）が配設されており、検査装置１４内に搬入された回路基板が撮像装置により撮像される。これにより、検査装置１４において、撮像データが分析されることで、回路基板が検査される。

【0022】

上述した構成によって、対基板作業システム１０では、回路基板が、３台の対基板作業ユニット１６の内部を搬送装置２２によって搬送され、各対基板作業ユニット１６によって、回路基板に電子部品が装着される。そして、電子部品の装着された回路基板が、検査装置１４によって検査される。

【0023】

具体的には、まず、３台の対基板作業ユニット１６のうちの最上流に配置された対基板作業ユニット１６内に回路基板が搬入される。そして、その対基板作業ユニット１６では、回路基板が作業位置まで搬送され、その位置において、基板保持装置によって保持される。また、テープフィーダ７２は、テープ化部品を送り出し、電子部品を供給位置において供給する。そして、装着ヘッド２６が、電子部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６０によって電子部品を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２６は、回路基板の上方に移動し、保持している電子部品を回路基板上に装着する。回路基板への電子部品の装着作業が終了すると、回路基板が、下流に向かって搬送され、下流側に配置された対基板作業ユニット１６内に搬入される。そして、上記装着作業が、各対基板作業ユニット１６で順次実行されることで、各対基板作業ユニット１６において、回路基板に電子部品が装着される。次に、３台の対基板作業ユニット１６での装着作業が完了すると、３台の対基板作業ユニット１６のうちの最下流に配置された対基板作業ユニット１６から回路基板が搬出され、その回路基板は検査装置１４に搬入される。そして、検査装置１４に搬入された回路基板が撮像装置により撮像され、撮像データに基づいて回路基板の検査が行われる。この検査装置１４での回路基板の検査作業が完了すると、検査装置１４から回路基板が搬出され、電子部品が装着された回路基板の生産が完了する。

【0024】

このように、対基板作業システム１０では、回路基板への電子部品の装着作業及び、回路基板の検査作業が実行されるが、対基板作業ユニット１６における適切な装着作業を担保するべく、対基板作業ユニット１６に配設されている搬送装置２２，移動装置２４等のメンテナンスを行う必要がある。また、装着作業時にエラー等が発生した場合には、そのエラーを解除するべく、作業者が対基板作業ユニット１６の内部を点検する必要もある。一方で、対基板作業ユニット１６の内部への埃，ごみ等の異物の混入を防止するべく、対基板作業ユニット１６の開口部，特に、側面を覆う必要がある。このため、例えば、対基板作業ユニット１６の内部へのアクセスを容易にするべく、開閉式の扉が形成されたサイドカバー（図示省略）が用意されている。そして、そのサイドカバーにより対基板作業ユニット１６の側面を覆うことで、対基板作業ユニット１６の内部への容易なアクセスと、対基板作業ユニット１６の内部への異物の混入防止とが担保される。ただし、開閉式の扉が形成されたサイドカバーは、ある程度、厚いため、そのサイドカバーを対基板作業機１２に取り付けると、その対基板作業機１２に隣接して検査装置１４を配設することができない。

【0025】

このため、図６に示すように、従来の対基板作業機１１０では、対基板作業ユニット１６の両側面に、平板形状の１対のサイドカバー１１２が配設されていた。なお、従来の対基板作業機１１０は、上述した対基板作業機１２と、サイドカバー１１２を除いて同じ構成とされているため、システムベース１５及び対基板作業ユニット１６に関する説明は省略する。

【0026】

サイドカバー１１２は、先に説明したサイドカバー１８と同様に、比較的薄い平板により形成されており、対基板作業ユニット１６の側面と略同形状とされている。ただし、サイドカバー１１２は、サイドカバー１８と異なり、対基板作業ユニット１６の側面に、複数のボルト１１８により締結されている。また、サイドカバー１１２にも、サイドカバー１８の基板用開口９０と同じ形状及び同じ位置に、基板用開口１２０が形成されている。これにより、サイドカバー１１２により側面が覆われた対基板作業ユニット１６において、回路基板の搬入及び搬出が担保される。ただし、サイドカバー１１２には、サイドカバー１８と異なり、メンテナンス用開口９２が形成されていない。

【0027】

このように、従来の対基板作業機１１０では、対基板作業ユニット１６の側面が、メンテナンス用開口９２の形成されていないサイドカバー１１２により覆われている。このため、作業者が対基板作業ユニット１６の内部にアクセスするためには、複数のボルト１１８を取り外し、サイドカバー１１２を対基板作業ユニット１６の側面から取り外す必要がある。このため、サイドカバー１１２に、サイドカバー１８と同様に、メンテナンス用開口９２を形成することが考えられる。ただし、対基板作業ユニット１６の外部から、作業者がメンテナンス用開口９２を介して、対基板作業ユニット１６の内部にアクセスしても、作業者がアクセス可能な範囲は、メンテナンス用開口９２の周辺に限られる。また、作業者の安全性を担保するために、基本的には、メンテナンス用開口から稼動中の対基板作業ユニット１６へアクセスできてはならない。このため、対基板作業ユニット１６の内部の全体にアクセスするためには、結局、複数のボルト１１８を取り外し、サイドカバー１１２を対基板作業ユニット１６の側面から取り外す必要がある。

【0028】

一方で、対基板作業機１２では、先に説明したように、対基板作業ユニット１６の側面を覆うサイドカバー１８は、対基板作業ユニット１６ではなく、システムベース１５にボルト締結されている。そして、サイドカバー１８は、対基板作業ユニット１６が押込位置に位置している状態において、対基板作業ユニット１６に磁石８８により仮止めされている。このため、対基板作業ユニット１６を、押込位置から引出位置に引き出すことで、対基板作業ユニット１６は、磁石８８によるサイドカバー１８への仮止めが解除され、図３に示すように、システムベース１５とサイドカバー１８とに対して、前方に向って移動する。つまり、サイドカバー１８はシステムベース１５にボルト締結されており、対基板作業ユニット１６はサイドカバー１８に磁石８８により仮止めされているだけなので、対基板作業ユニット１６を引き出すことで、サイドカバー１８がシステムベース１５に置き去りにされ、移動しない。これにより、対基板作業ユニット１６の側面が開放され、作業者は、対基板作業ユニット１６の内部の全体にアクセスすることが可能となる。なお、従来の対基板作業機１１０では、対基板作業ユニット１６を引き出しても、サイドカバー１１２は対基板作業ユニット１６の側面にボルト締結されているため、対基板作業ユニット１６は、側面がサイドカバー１１２により覆われた状態で引き出される。このため、従来の対基板作業機１１０では、対基板作業ユニット１６を引き出しても、結局、ボルトの取り外し等を行う必要がある。

【0029】

このように、対基板作業機１２では、サイドカバー１８がシステムベース１５にボルト締結されているため、作業者は、ボルトの取り外し等を行うことなく、対基板作業ユニット１６を引き出すことで、対基板作業ユニット１６の内部の全体にアクセスすることが可能となる。また、サイドカバー１８は、対基板作業ユニット１６の側面を覆っている状態において、前方側の端部において、磁石８８により対基板作業ユニット１６に仮止めされている。これにより、対基板作業ユニット１６の側面を覆った状態でのサイドカバー１８のバタつきを抑制することが可能となる。

【0030】

さらに言えば、磁石８８は、対基板作業ユニット１６でなく、サイドカバー１８に配設されている。これは、上述したように、対基板作業ユニット１６をシステムベース１５から取り外し、対基板作業ユニット１６が取り外されたシステムベース１５に、対基板作業ユニット１６と異なるユニットを取り付けることができるためである。つまり、サイドカバー１８でなく、対基板作業ユニット１６に磁石８８が配設される場合には、システムベース１５に取り付け可能なユニットの全てに磁石８８を配設する必要がある。一方で、磁石８８を、対基板作業ユニット１６でなく、サイドカバー１８に配設すれば、システムベース１５に取り付け可能なユニットに磁石８８を配設する必要はない。このため、コスト、配設スペース等を考慮すると、磁石８８を、対基板作業ユニット１６に配設せずに、サイドカバー１８に配設することが好ましい。

【0031】

なお、上記実施例において、対基板作業機１２は、対基板作業機の一例である。システムベース１５は、ベースの一例である。対基板作業ユニット１６は、対基板作業ユニットの一例である。サイドカバー１８は、サイドカバーの一例である。磁石８８は、磁石の一例である。

【0032】

また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、対基板作業ユニット１６が、システムベース１５に対して水平方向にスライド可能に配設されているが、上下方向であったり、揺動，回動など種々の態様で移動可能にシステムベース１５に配設されてもよい。

【0033】

また、上記実施例では、サイドカバー１８がシステムベース１５にボルト締結により固定されているが、溶接や接着等の種々の手法でシステムベース１５に固定されてもよい。なお、この場合の固定とは、ワンタッチで取り外しが不可能な状態である。つまり、作業者が、工具等の何らかの道具を用いることなく、取り外すことができない状態である。

【0034】

また、上記実施例では、サイドカバー１８と対基板作業ユニット１６とが磁石８８により着脱可能に取り付けられているが、ゲル等の粘着剤等の種々の手法で仮止めされてもよい。

【0035】

また、システムベースの大きさには拘らない。つまり、１台のシステムベース上に、複数の対基板作業ユニットが配設される場合もある。そして、複数の対基板作業ユニット１６が配設されたシステムベースが連結されて対基板作業システムが構成される。これらの場合には、システムベース上に配設された複数の対基板作業ユニットの両側面をサイドカバーが覆う。

【符号の説明】

【0036】

１２：対基板作業機 １５：システムベース（ベース） １６：対基板作業ユニット １８：サイドカバー ８８：磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】