CN100562430C - 用来清理模板的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用来擦拭模板印刷机的模板(16)的模板擦拭器装置(36)，所述的模板擦拭器装置具有递送材料卷的补给滚筒(44)、接受材料的卷取滚筒(50)和在补给滚筒和卷取滚筒之间横穿模板移动材料的传动轮(52)的材料补给组件(42)。该装置进一步包括润湿所述材料的流体递送组件(56)。所述流体递送组件包括外管(72)、内管(76)和流体递送来源(68)。外管是为与所述材料衔接把流体递送给所述材料而设计的。内管位于外管之内并且被设计用以把流体递送给外管。流体递送来源把流体递送给内管。用来擦拭印刷机的模板的方法也被进一步揭示。

Description

用来清理模板的方法和装置

技术领域

本发明一般地涉及模板清理方法和装置，更具体地说涉及在把网状材料放在清理模板的位置之前把诸如溶剂之类的流体均匀一致加在网状材料上的模板清理装置。

背景技术

在典型的表面安装型电路板的制造过程中，模板印刷机被用来把焊锡膏印刷到电路板上，所述的电路板带有焊锡膏将沉积在其上的焊盘或一些其它传导性表面的图案。该电路板被自动地送进模板印刷机，电路板上叫做基准的一个或多个孔或标记被用来在把焊锡膏印刷到电路板上之前使该电路板适当地对准模板印刷机的模板或丝网。一旦该电路板已经在印刷机中适当地对准模板，该电路板就向模板升起，焊锡膏被分发到模板上，而且擦拭器刮板(或涂刷器)横越该模板迫使焊锡膏穿过在模板上形成的孔到电路板上。当涂刷器横越模板移动的时候，焊锡膏倾向于在刮板前面卷起，这引起焊锡膏令人满意地混合和剪切达到预期的粘度从而使充填丝网或模板上的孔变得容易。焊锡膏通常是从标准料筒分发到模板上的。

在一些现有技术的模板印刷机中，在涂刷器充分横越模板之后残存在涂刷器下面的任何剩余的焊锡膏，当涂刷器回到用于印刷第二块电路板初始位置的时候仍然留在模板上。通常，当涂刷器使焊锡膏越过模板的时候，微量的焊锡膏穿过那些孔渗出，并聚集在模板底面上。这带来各种不同的问题，例如，焊锡膏意外地出现在电路板上不该出现的区域。另外，当焊锡膏变硬的时候，它使电路板与模板的对准程序变得复杂。所以，除去出现在模板底部的剩余的焊锡膏是非常符合需要的。

授权给Doyle的美国专利第5,918,544号代表一种采用众所周知的方法和装置清理模板底部的现有技术模板印刷机。Doyle揭示一种位置临近模板并在模板下面从模板的一端向另一端移动的擦拭系统。当模板擦拭器系统在模板下面移动的时候，它擦掉模板底部剩余的焊锡膏。

明确地说，该模板擦拭器系统包括容纳卷纸的纸补给滚筒、卷取滚筒、一对纸导引滚筒、空心溶剂管，沿着所述的空心溶剂管的长边上形成很多小孔，和真空强制通风系统用来当纸在模板下面行进时从纸上除去剩余的湿气和变硬的焊锡膏。在清理操作期间，卷纸机马达使卷取滚筒旋转把纸从纸补给滚筒拉出来，通过所述的纸导引滚筒传递纸。空心溶剂管位于所述纸导引滚筒之间并且借助溶剂泵充满溶剂，该溶剂泵导致该溶剂管在纸经过溶剂管的时候通过它上面的许多孔把溶剂喷到纸上。被溶剂浸透的纸被传送到真空强制通风系统，当模板在纸上移动的时候所述的真空强制通风系统将纸保持在适当的位置借此清理模板。

Doyle所描述的系统的缺点是溶剂可能以不均匀一致的方式加到纸上。明确地说，因为比较接近通常在溶剂管的一端引进的溶剂来源的溶剂压力远远大于溶剂管的另一端(相对端)的压力，所以溶剂倾向于比较充分地浸透比较接近溶剂来源的纸，而几乎不能润湿在溶剂管另一端的纸。结果是那部分被溶剂比较充分地浸透的纸比那部分带有较少溶剂的纸更有效地清理模板。另一个结果是太多的溶剂可能被递送给那部分接近溶剂来源的纸，因此导致过量的溶剂被加到模板上。

发明内容

本发明的实施方案提供了改进的诸如上面所描述的模板清理装置。

本发明的第一方面指向一种用来擦拭模板印刷机模板的模板擦拭器装置。该装置包括有材料补给组件，所述的材料补给组件带有递送材料卷的补给滚筒、接受所述材料的卷取滚筒和在补给滚筒和卷取滚筒之间横穿模板移动所述材料的传动轮。该装置进一步包括润湿所述材料的流体递送组件。该流体递送组件包括：为与所述材料衔接把流体递送所述材料而被构造和安排的外管；放置在外管里面的内管，该内管是为把流体递送给外管而被构造和安排的；以及把流体递送给内管的流体递送源。

依照本发明的另一方面，外管有长度和为了沿着所述材料的宽度润湿材料而沿着所述外管的长度安排的为数众多的孔口。内管有长度和沿着该内管长度安排的为数众多的孔口。外管的孔口是在外管上形成的，当材料与外管衔接的时候，它们的位置贴近所述材料。内管的孔口是在内管上形成的，它们的位置通常与外管的为数众多的孔口相对。

依照本发明的另一方面，所述装置进一步包括在流体递送组件和材料补给组件的卷取滚筒之间被隔开的擦拭器刮板组件。该擦拭器刮板组件在所述材料与模板间隔的第一位置和所述材料与模板衔接的第二位置之间移动所述材料。

依照本发明的又一方面，用来擦拭印刷机器的模板的方法包括：(a)递送有宽度的材料卷越过模板；(b)横穿所述材料的宽段把流体均匀地加到所述材料上；以及(c)把所述材料放在接近模板的位置。

附图说明

这些附图并不是依比例绘制的。在这些附图中，在不同的附图中举例说明的每个相同的或几乎相同的零部件是用相似的数字代表的。为了清楚，不是每个零部件都被标注在每张附图中。在这些附图中：

图1展示实现本发明的实施方案的模板印刷机的正视图；

图2展示的是示出依照本发明的实施方案的模板擦拭器装置的图1中举例说明的模板印刷机的顶视平面图；

图3展示该模板擦拭器装置的透视图；

图4展示现有技术模板擦拭器装置的图形表示；

图5展示依照本发明的实施方案的模板擦拭器装置的图形表示；

图6展示依照本发明的实施方案的模板擦拭器装置的流体递送系统的放大的图形表示；

图7展示图6所示的流体递送系统的放大的纵向剖视图；以及

图8展示依照本发明的另一个实施方案的模板擦拭器装置的流体递送系统的放大的图形表示。

具体实施方式

这项发明在其应用方面不局限于在下面的描述中陈述的和在附图中举例说明的零部件的构造和安排的细节。本发明可以有其它的实施方案而且能够以各种不同的方式实践或实现。另外，在此使用的措辞和术语是为了描述而不应该被看作是限制。在本文中“包括”、“由～组成”、“有”、“包含”、“涉及”及其变化的使用指的是囊括其后列出的项目及其等价物以及附加项目。

为了举例说明的目的，本发明的实施方案现在将参照用来把焊锡膏印刷到电路板上的模板印刷机予以描述。然而，熟悉这项技术的人将领会到本发明的实施方案不局限于把焊锡膏印刷在电路板上的模板印刷机，而是可以用于需要分发其它粘性材料(例如，胶和密封剂)的其它应用。此外，依照本发明的实施方案的模板印刷机不局限于把焊锡膏印刷在电路板上的那些，而是包括那些在多种基体上印刷其它材料。另外，术语“丝网”和“模板”在本文中可以被交替使用，为的是描述在印刷机中限定要印刷到基体上的图案的装置。

图1展示依照本发明通常以数字10表示的模板印刷机。模板印刷机10包括框架12，用于支撑模板印刷机10的零部件(包括控制器14、模板16和带有分发狭缝的分发头18，其中焊锡膏通过分发狭缝被分发)。分发头18使用两个翼形螺钉(每个都用数字22表示)与第一块板20结合。第一块板20与和模板印刷机10的框架12结合的第二块板24结合。第一块板20以这样的方式与第二块板24结合，以致第一块板20能沿着z轴相对于第二块板24移动，其中z轴是用坐标轴系统26定义的。第一块板20是在控制器14的控制之下的马达移动的。

第二块板24与框架12可移动地结合，以致第二块板24能沿着x轴相对于框架12移动，其中x轴也是用坐标轴系统26定义的。依照下面进一步的详细描述，第一块和第二块板20、24的移动允许分发头18被放在模板16之上并且横越模板16移动，用以把焊锡膏印刷到电路板上。

模板印刷机10还包括传送机系统，所述的传送机系统带有轨道28用于把电路板30运送到模板印刷机10中的印刷位置。当电路板处在分发位置的时候，模板印刷机10有许多销钉32放置在电路板30下面。销钉32用来使电路板30抬高脱离轨道28，以便在印刷将要发生的时候使电路板接触或非常接近模板16。

分发头18被配置成接受两个标准的三盎司或六盎司的焊锡膏料筒34，所述的料筒34在印刷操作期间将焊锡膏提供给分发头18。每个焊锡膏料筒34与压缩空气软管的一端结合。如同熟悉这项技术的人很容易理解的那样，该分发头18适合接受其它的标准或非标准的料筒。每条压缩空气软管的另一端都附着到压缩机上，在控制器14的控制下把增压空气提供给料筒34迫使焊锡膏从该料筒进入分发头18然后分发到模板16上。诸如活塞之类的机械装置可能作为空气压力的补充或替代用来迫使焊锡膏从料筒进入分发头。使用有Microsoft DOS或WindowsNT操作系统和应用专门软件来执行控制器14，从而控制模板印刷机10的操作。

模板印刷机10依下列各项操作。使用传送机的轨道28把电路板30装进模板印刷机10。然后，分发头18沿着z方向降低到与模板16接触。当分发头18沿着x方向横穿模板16移动的时候，把增压空气提供给料筒34。增压空气迫使焊锡膏从料筒34中流出并且在分发头18中的焊锡膏上产生压力，以迫使焊锡膏从分发头的分发狭缝通过模板16上的孔到电路板30上。一旦分发头18完全横越模板16，电路板30就下降回到传送机轨道28上并且从印刷机10中送出以致第二块电路板可以被装进该印刷机。为了在第二块电路板上印刷，分发头18沿着与用于第一块电路板的方向相反的方向横穿模板16移动。作为替代，涂刷器的臂可能摇摆以便将焊锡膏装进分发器18，然后分发器18能沿着z方向升高并且回到它的最初位置，准备使用方向类似的行程在第二电路板上印刷。

在将焊锡膏一次或多次加到电路板30上之后，剩余的焊锡膏聚集在模板底部，而本发明的模板擦拭器装置(通常用数字36表示)在模板16下面移动以便除去剩余的焊锡膏。图2是图1所示的模板印刷机10的顶视图，它展示装在一对轨道38、40上而且位于模板16的一端的模板擦拭器装置36。依照本发明的一个实施方案，该模板擦拭器装置36骑在线性轨道38、40上并且使用齿轮齿条机构来回移动。作为替代，马达皮带机构以及链滑轮直线电机或其它替代机构可以用来使模板擦拭器装置36往复运动。当模板在该机构上移动执行清理操作的时候，模板擦拭器装置36也可能保持固定。

现在转向图3和图5，模板擦拭器装置36的纸补给组件(通常用数字42表示)包括有卷纸46置于它上面的补给滚筒44、至少一个纸导引滚筒48、用来接受用过的纸的卷取滚筒50和带有网状材料缠绕马达54的纸传动轮52(被示意地展示在图5中)用来沿着直线方向从补给滚筒44到卷取滚筒50横穿模板16移动纸。补给滚筒44、卷取滚筒50和传动轮52的操作的比较详细的描述能在以“METHODS AND APPARATUS FOR CHANGINGWEB METERIAL IN STENCIL PRINTER”为题的相关申请中找到。

该模板擦拭器装置36进一步包括流体递送组件(通常用数字56表示)带有真空强制通风系统的擦拭器刮板组件58，用于当纸在模板16的下面行进的时候从纸上除去剩余的湿气和变硬的焊锡膏。擦拭器刮板组件58的擦拭器刮板驱动装置60在纸与模板隔开的第一位置和纸与模板衔接的第二位置之间移动网W。图5中的箭头A描绘擦拭器刮板组件58在其第一和第二位置之间的运动。人们应该注意到，在图3中没有展示纸的网，因为它在导引滚筒48、流体递送组件56、擦拭器刮板组件58之上从补给滚筒44延伸到卷取滚筒50，以便更清楚地举例说明这些零部件。

在清理操作期间，网状材料传动轮52的卷纸机马达54使纸补给滚筒44旋转，以便在导引滚筒48上传送纸。在纸导引滚筒48和卷取滚筒50之间，有借助溶剂泵充满溶剂的流体递送组件56，该组件当纸在该流体递送组件56上传送的时候把溶剂喷到纸上。被溶剂浸透的纸传送到擦拭器刮板组件58，后者当模板16在纸上移动的时候将纸保持在合适的位置，借此清理模板。

图4举例说明现有技术的溶剂管62。如图所示，溶剂管62是有在其上沿着管的长度形成的为数众多的小孔64的空心管。这样的安排以致溶剂在压力下被从位于该管一端的溶剂来源递送到管62的中空区域66。因为溶剂是在该管的一端递送到管62中的，所以沿着管的长度维持溶剂压力均匀一致是困难的。这种现有技术可能存在的问题是过度润湿接近溶剂来源的网状材料而对溶剂管另一端附近的纸润湿不足。

本发明的流体递送组件56是为均匀一致地润湿纸而专门设计的。如图5所示，通常包括溶剂泵(未展示)的溶剂来源68响应来自控制器14的控制信号在压力下把溶剂或等效的清洁剂供应给流体递送组件56。流体递送组件56沿着与相对于网W在补给滚筒44和卷取滚筒50之间行进横穿模板16时的方向横交的方向延伸。溶剂清洁剂可以选自技术上众所周知的一些溶剂。如同将在此更详细地描述的那样，流体递送组件56是为把溶剂以比图4所示的现有技术的溶剂管62更均匀一致地递送给纸网W而构造和安排的。

在润湿纸之后，擦拭器刮板组件58的擦拭器刮板70与被润湿的纸衔接以便清理模板16的底面。擦拭器刮板组件58的真空强制通风系统从纸网W上除去颗粒物以防止污染印刷操作。关于真空强制通风系统的更详细的描述可以在以“SELF-CONTAINED VACUUM MODULE FOR STENCIL WIPERASSEMBLY”为题的相关申请中找到。擦拭器刮板驱动装置60响应来自控制器14的控制信号使擦拭器刮板70在第二位置和第一位置之间伸缩。网状材料传动轮52响应来自控制器14的控制信号使纸网W从左向右(如图5所示)前进使纸越过擦拭器70。

具体参照图5，控制器14将信号发送到溶剂来源68以便把溶剂递送给流体递送组件56。控制器14还把控制信号递送给擦拭器刮板驱动装置60以便选择性地把纸网W压到模板16的底面或使纸网W与模板16的底面衔接，以及还把控制信号递送给网状材料传动轮52以便在需要清理的时候实现纸从左向右移动。纸网W在擦拭器刮板70强迫网W抵住模板16的底面时继续移动。控制器在需要用干纸清理模板的时候把控制信号提供给溶剂来源68实现终止对流体递送组件56的溶剂递送。

现在参照图6和图7，尤其是图6，流体递送组件56包括外管72，所述的外管被取向与纸网W衔接并被构造用以为把溶剂递送给纸网。优选的是外管72是用诸如不锈钢、青铜之类耐溶剂腐蚀性的任何适当的金属制造的。作为替代，外管72可以用耐溶剂的聚合物材料制造。如图所示，外管72有沿着外管72的长度在外管上形成的用来把溶剂递送给整个纸网宽度的为数众多的小孔74。外管72里面的溶剂被均匀地增压以便从外管72喷到纸网W上。当纸网W骑在外管72上的时候，纸在溶剂来源68递送溶剂之时通过毛细作用带走溶剂。在外管72里面提供的是内管76，该内管是用与外管72相同的材料构成的并且被适当地固定在外管72之中，以致内管76实质上沿着其整个长度在外管72里面同心地延伸。图7举例说明了一种密封件78，所述的密封件用于将内管76的一端固定到外管72的末端上以致内管在外管内被悬挂在中心。内管76的另一端是以与图7所示的末端完全相同的方式用另一个密封件78支撑的。人们应该理解，只要能实现本发明的目的，内管76可以以任何适当的方式在外管里面固定到外管72上，而且不要求将内管76必须同中心地置于外管72里面。配件80把流体递送组件56的外管72经由管线82接到溶剂来源68上。

溶剂来源68把溶剂递送给流体递送组件56的内管76。在内管76里面的溶剂通过沿着内管76的长度形成的为数众多的比较小的孔84逸出。如图6所示，内管76的孔口84通常是位置与外管72的孔口74相对。这种构造考虑到溶剂进入外管72的底部，借此在溶剂到达外管72的孔口74之前自下而上均匀地填充外管。明确地说，递送给内管76的溶剂经由孔口84从内管逸出自下而上填充外管72。因为溶剂沿着外管长度均匀地填充外管72，所以在内管76里面溶剂的压力差在溶剂被递送到外管72的时候是规范化的。因此，在外管72的每个孔口74溶剂的压力实质上是相等的。

图8举例说明本发明的替代实施方案，示出内管76的为数众多的孔口86通常沿着向下的方向延伸，借此仍然实现本发明规范外管72之内的压力的目的。

模板擦拭器装置36的操作如下。模板擦拭器装置36(或模板16，情形可能一样)被带进这样的位置，以致模板擦拭器装置36能清理模板16下面。控制器14激活网状材料驱动装置52以移动纸网W越过流体递送组件56的外溶剂管72和擦拭器刮板组件58。同时，控制器14激活溶剂来源68把溶剂(经由内管76到外管72)递送给纸网W并且激活擦拭器刮板驱动装置60使擦拭器刮板组件58的擦拭器刮板70顶住纸网W和模板16。模板擦拭器装置36在模板16底面上移动实现模板的清理。作为替代，模板16能在模板擦拭器装置36上移动。从模板16拭去的多余材料被擦拭器刮板组件58的真空强制通风系统除去。本发明的模板擦拭器装置36在清理模板下面时要有效得多，因为与现有技术流体递送组件相比溶剂被更均匀地加到纸网W上。

本发明的改进的模板擦拭器装置36特别适合翻新改造现有的由于它们在均匀地润湿纸方面无效需要替换的现有技术的溶剂管。明确地说，通过简单地用本发明的流体递送组件56代替像图4举例说明的溶剂管62那样的溶剂管，上述的那些问题很容易解决。

至此已描述了这项发明的至少一个实施方案的若干方面，人们将领会到各种不同的变更、修改和改进对于熟悉这项技术的人很容易发生。这样的变更，修改和改进倾向于作为这份揭示的一部份，而且倾向于落在本发明的精神和范围之内。因此，前面的描述和附图仅仅是作为实施例。

Claims (16)

1.一种用来擦拭模板印刷机模板的模板擦拭器装置，该装置包括：

材料供给组件，所述的材料供给组件包括递送材料卷的补给滚筒、接受材料的卷取滚筒和在补给滚筒和卷取滚筒之间横穿模板移动所述材料的传动轮；

流体递送组件，用于润湿所述材料，所述流体递送组件包括为与所述材料衔接把流体递送给所述材料而构造和安排的外管、位于所述外管之内的内管，所述的内管是为把流体递送给外管而被构造和安排的，和把流体递送给内管的流体递送来源；以及

在所述流体递送组件和材料供给组件的卷取滚筒之间被隔开的擦拭器刮板组件，该擦拭器刮板组件在所述材料与模板隔开的第一位置和所述材料与模板衔接的第二位置之间移动所述材料。

2.根据权利要求1的模板擦拭器装置，其中外管有长度和沿着外管的所述长度安排的为数众多的孔口，所述的孔口用来沿着所述材料的宽度润湿所述材料。

3.根据权利要求2的模板擦拭器装置，其中内管有长度和沿着内管的所述长度安排的为数众多的孔口。

4.根据权利要求3的模板擦拭器装置，其中所述外管的为数众多的孔口是在所述外管上的位置上形成的，当材料与外管衔接时候，所述的位置贴近所述材料。

5.根据权利要求4的模板擦拭器装置，其中所述内管的为数众多的孔口是在内管中的位置上形成的，所述的位置与所述外管的为数众多的孔口相对。

6.一种用来擦拭模板印刷机模板的模板擦拭器装置，该装置包括：

材料补给组件，用于递送材料横越模板；

在所述材料与模板隔开的第一位置和所述材料与模板衔接的第二位置之间移动所述材料的擦拭器刮板装置；以及

装置，用于在所述材料被放在贴近模板的位置之前把流体均匀地加到所述材料上。

7.根据权利要求6的模板擦拭器装置，其中所述材料补给组件包括

递送材料卷的补给滚筒；

接受所述材料的卷取滚筒；以及

在所述补给滚筒和所述递送滚筒之间移动所述材料横穿模板的传动轮。

8.根据权利要求7的模板擦拭器装置，其中均匀地加载流体的装置包括：

外管，所述的外管被构造并被安排用以与所述材料衔接把流体递送给所述材料；

内管，位于外管之内，所述的内管被构造并被安排用以把流体递送给外管；以及

流体递送来源，用于把流体递送给所述内管。

9.根据权利要求8的模板擦拭器装置，其中所述外管有长度和沿着所述外管的长度安排的为数众多的孔口，所述的孔口用以沿着所述材料的宽度润湿所述材料。

10.根据权利要求9的模板擦拭器装置，其中内管有长度和沿着所述内管的长度安排的为数众多的孔口。

11.根据权利要求10的模板擦拭器装置，其中所述外管的为数众多的孔口是在所述外管上的位置上形成的，当所述材料与所述外管衔接的时候，所述的位置贴近所述材料。

12.根据权利要求11的模板擦拭器装置，其中所述内管的为数众多的孔口是在所述内管上的位置上形成的，所述的位置与所述外管的为数众多的孔口相对。

13.一种擦拭和清洁印刷机的模板的方法，其中包括：

(a)横穿模板递送有一定宽度的材料卷；

(b)横穿所述材料的宽度把溶剂或等效的清洁剂均匀地加在所述材料上；

(c)把所述材料放在贴近模板的位置；以及

(d)在所述材料与模板隔开的第一位置和所述材料与模板衔接的第二位置之间移动所述材料。

14.根据权利要求13的方法，其中所述把溶剂或等效的清洁剂均匀地加在所述材料的步骤包括：

(i)提供为与所述材料衔接把溶剂或等效的清洁剂递送给所述材料而构造和安排的外管；

(ii)提供位于所述外管里面的内管，该内管是为把溶剂或等效的清洁剂递送给所述外管而构造和安排的；以及

(iii)把溶剂或等效的清洁剂递送给内管。

15.根据权利要求14的方法，进一步包括从为数众多的孔口沿着材料的宽度加载流体，其中所述溶剂或等效的清洁剂在每个孔口的流体压力近似相等。

16.一种模板印刷机，其中包括：

模板；

使材料贴在所述模板上的材料涂抹器；以及

选择性地擦拭所述模板的模板擦拭器组件，该模板擦拭器组件有：

纸补给组件；

润湿纸的流体递送组件，该流体递送组件包括为与纸衔接把流体递送给纸而构造和安排的外管、位于外管之内的内管，其中所述内管是为把流体递送给所述外管而构造和安排的，还包括把流体递送给所述内管的流体递送来源；

在流体递送组件和纸补给组件之间隔开的擦拭器刮板组件，该擦拭器刮板组件在所述材料与模版隔开的第一位置和所述材料与模版衔接的第二位置之间移动所述材料。

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