JP2001038875A

JP2001038875A - スクリーン印刷装置

Info

Publication number: JP2001038875A
Application number: JP11215595A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sumioka; 浩一墨岡
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-13
Anticipated expiration: 2019-07-29
Also published as: JP4293487B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化に寄与し、しかも載置手段の真上で作
動している機能部品７０と干渉することなく搬入された
基板Ｗの受け渡し工程を行うこと。【解決手段】印刷ステージに押圧手段３０を設ける。押
圧手段３０の押圧板３１、３２は、載置手段の真上で作
動している機能部品７０との干渉を回避可能な経路を通
って、基板Ｗを押圧する。好ましい態様において、押圧
手段３０の押圧板３１、３２は、平行リンク３５、３６
で平行移動可能を構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はクリーム半田などの
ペーストを基板に対してスクリーン印刷するスクリーン
印刷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、印刷ステージの上にセットした基
板にスクリーン印刷用のスクリーンマスク（以下、マス
クと略す）を重装し、マスク上に供給したクリーム半
田、導電ペースト、あるいは抵抗ペーストなどのペース
トをスキージにより拡張させることにより、マスクに形
成された開口部を介して基板の所定位置にペーストを印
刷（塗布）するようにしたスクリーン印刷装置は一般に
知られている。

【０００３】このような装置においては、通常、基板を
載置するための印刷ステージ、印刷ステージに対して基
板を搬送する搬入用コンベヤー、並びに印刷後の基板を
搬出する搬出用コンベヤーを備えている。

【０００４】前記印刷ステージは、概ね水平に搬入され
た基板の下面を受ける載置手段と、載置手段の上方で開
閉可能に対をなし、載置手段に載置された基板を両側か
ら挟み込んでスクリーンマスクに基板を重装させるため
のクランプとを有している。ここで、クランプされた基
板がマスクシートに対して精緻に重装されるために、ク
ランプの上面が基板の上面（プリント面）と面一または
わずか（例えば０．１ｍｍ）に基板の上面が高くなった
状態が好ましく、前記クランプと基板との高い位置決め
精度が要請される。他方、基板にたわみが生じると、ク
ランプ時の位置決め精度が損なわれやすくなる。そこ
で、このクランプに対し、高い位置決め精度を維持した
状態で載置手段上の基板を仮保持するために前記載置手
段との間で基板を押圧する押圧板が設けられている。そ
して、押圧板で載置手段上の基板を挟み込むために、従
来は、ロータリーシリンダなどの駆動機構で押圧板を１
８０°の範囲で回動させて、クランプを跨がせていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような装置にお
いて、近年では、個々の機能部品が比較的混み合った状
態でレイアウトされるため、押圧板が押圧動作を行う際
に、各部品同士の干渉を避けるために退避動作を行う必
要があった。

【０００６】例えば、上述のような装置では、基板の有
無や基板の種類、あるいは搬出入の挙動を正確にコント
ロールするために、基板認識カメラを用いて、印刷ステ
ージ上の基板に設けられたフィデューシャルマークを識
別することが要請される。しかるにこの基板認識カメラ
は、印刷ステージの上方において、基板に近接する位置
にレイアウトする必要があり、一方、従来のように押圧
板が１８０°回動する構成では、その回動途中で押圧板
が起立して上方に大きく突出するので、これとの干渉を
回避するには、押圧板の回動動作が行われている間は、
基板認識カメラを押圧板の回動領域から退避させておか
なければならなかった。そのため、従来の構成では、押
圧板による押圧、押圧解除の動作と基板認識カメラの作
動とを時間的にずらせて行う必要があったので、タクト
タイムが長くなり、生産性が悪くなるというおそれがあ
った。他方、基板認識カメラなどの機能部品と干渉を避
けるために、十分な動作領域を設定することも可能では
あるが、その場合には、装置全体が大型化してしまい、
好ましくない。

【０００７】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、小型化に寄与し、しかも載置手段の真上
で作動している機能部品と干渉することなく搬入された
基板の受け渡し工程を行うことのできるスクリーン印刷
装置を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基板の下面を受ける載置手段と、載置手
段の上方で開閉可能に対をなし、載置手段に載置された
基板を両側から挟み込むクランプと、このクランプによ
る挟み込みの前に載置手段上の基板を仮保持するために
基板上面を押圧する押圧手段とを印刷ステージに設けた
スクリーン印刷装置において、前記押圧手段は、略水平
状態を保ちつつ、基板を押圧する押圧位置と基板の外方
に退避する退避位置との間で変位可能に構成された押圧
板を備えているものである（請求項１）。

【０００９】この発明では、クランプに対して基板を受
け渡す際に、基板を仮保持する押圧手段の押圧板が、略
水平状態を保ちつつ変位するので、載置手段の真上で作
動している機能部品との干渉を回避しつつ変位すること
が可能となり、基板の仮保持動作と機能部品の動作とを
並行して行うことが可能になる。機能部品の典型的な例
としては、前記印刷ステージで基板にスクリーン印刷を
施す際にクランプに搬入された基板を基板認識カメラが
あげられる。

【００１０】このような装置において、特に、前記押圧
板は、平行リンクによって平行移動するように構成され
ている（請求項２）。

【００１１】この発明では、押圧板を簡素な構成で作動
することが可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１３】図１は本発明に係るスクリーン印刷装置の
実施形態の正面略図であり、図２は図１のスクリーン印
刷装置の側面略図、図３は図１のスクリーン印刷装置の
平面略図を示している。これらの図に示すように、スク
リーン印刷装置１の基台２には、プリント基板Ｗを搬入
および搬出するための搬入用コンベヤー２ａおよび搬出
用コンベヤー２ｂが、詳しくは後述する印刷ステージ３
を挟んで両側（図２の左右方向。この実施形態において
「Ｘ軸方向」）に配置されている。印刷ステージ３の上
方には、周知の装置と同様にプリント基板Ｗに重装され
るスクリーンマスク５０のマスクシート５１を張設する
ためのシート保持ユニット５３（図２参照）と、保持さ
れたマスクシート５１の上方に配置されたスキージユニ
ット６０（図１参照）とを備えており、後述するよう
に、印刷ステージ３によってマスクシート５１に重装さ
れたプリント基板Ｗに対し、スキージユニット６０のス
キージ６１によってスクリーン印刷を施すようにしてい
る。

【００１４】なお、図１に示すように、基台２の定位置
には、図示しないボールねじ機構によって搬送される基
板認識カメラ７０（機能部品の一例）が設けられてお
り、搬入用コンベヤー２ａから搬入されたプリント基板
Ｗに印されたフィデューシャルマークを所定のタイミン
グで識別する基板認識動作を行って、基板Ｗの有無や品
番などを識別できるようになっている。図３の領域Ａで
示すように、基板認識カメラ７０の動作範囲は、平面に
おいて後述する押圧手段３０に含まれる押圧板３１の作
動範囲に含まれている。

【００１５】図１および図２に示すように、上記印刷ス
テージ３は、基台２の定位置に据え付けられた固定テー
ブル４と、この固定テーブル４に対し、一対のレール５
およびボールねじユニット１５を介して、図１の左右方
向（この実施形態において「Ｙ軸方向」）に相対変位可
能なＹ軸テーブル６と、Ｙ軸テーブル６に対し、一対の
レール７およびボールねじユニット１７を介してＸ軸方
向に相対変位可能なＸ軸テーブル８と、このＸ軸テーブ
ル８に設けられた回転ユニット９を介して鉛直線（この
実施形態において「Ｚ軸方向」）周りに回動可能なＲ軸
テーブル１０と、このＲ軸テーブル１０に対し、ボール
ねじユニット１１（図２のみ図示）を介して相対的に昇
降可能な昇降テーブル１２とを含んでいる。この昇降テ
ーブル１２にはクランプユニット２０が取り付けられて
いる。なお上記ボールねじユニット１１、１５、１７並
びに回転ユニット９は、それぞれサーボモータで駆動さ
れる。

【００１６】図１に示すように、クランプユニット２０
は、昇降テーブル１２のＹ軸方向一端側に立設されてＸ
軸方向に並ぶ一対の固定ピラー２１と、これら固定ピラ
ー２１と対をなして設けられ、昇降テーブル１２上でボ
ールねじユニット２２を介しＹ軸方向に相対移動可能な
可動ピラー２３と、各ピラー２１、２３上に設けられて
対をなすクランプ片２４ａ、２４ｂとを有している。各
クランプ片２４ａ、２４ｂは、Ｘ軸方向に延びる略板状
の部材であり（図３〜図５参照）、可動ピラー２３の変
位により、Ｙ軸方向沿いに相対変位して、前記搬入用コ
ンベヤー２ａから搬入された基板プリント基板Ｗを挟み
込むクランプ２４を構成している。なお上記ボールねじ
ユニット２２は、サーボモータによりベルト伝動機構を
介して駆動される。

【００１７】各クランプ片２４ａ、２４ｂの間には載置
手段としてのピンユニット２５が設けられている。図示
は省略しているが、ピンユニット２５は、可動ピラー２
３に追従してＹ軸方向に変位可能に構成されているとと
もに、各ピラー２１、２３とは相対的に上下に昇降可能
に構成されている。これにより、搬入用コンベヤー２ａ
から各クランプ片２４ａ、２４ｂの間にプリント基板Ｗ
が搬入されると、その下面をピンユニット２５のピン２
５ａで受けて、プリント基板Ｗを仮置きできるように構
成されている。

【００１８】そして、本実施形態では、ピンユニット２
５に仮置きされたプリント基板Ｗを仮保持することによ
り、プリント基板Ｗを精緻に位置決めした状態でクラン
プ２４に受け渡す押圧手段３０が設けられている。

【００１９】図４および図５は図１の実施形態に係る印
刷ステージの要部を示す斜視図であり、図４はクランプ
解放状態、図５はクランプ状態をそれぞれ示している。

【００２０】図１および図３並びに図４および図５を参
照して、押圧手段３０は、各クランプ片２４ａ、２４ｂ
と平行に配置された押圧板３１、３２を含んでいる。各
押圧板３１、３２は、長手方向両端部に設けられた一対
の駆動部材（本実施形態ではロータリーシリンダ）３
３、３４によって駆動されるのものである。これら駆動
部材３３、３４は、印刷ステージ３の各ピラー２１、２
３に対し、図示しない取り付けフレームを介してそれぞ
れ取り付けられている。ここで本実施形態では、駆動部
材３３、３４の動力を対応する押圧板３１、３２に伝達
するために、二対の平行リンク３５、３６が設けられて
いる。これら平行リンク３５、３６は、それぞれ対応す
る駆動部材３３、３４の回転駆動力をＹ軸方向において
平行な運動力に変換するものであり、この平行リンク３
５、３６を介して駆動部材３３、３４の双方向の回転駆
動力が押圧板３１、３２に伝達されることにより、各押
圧板３１、３２は、図４に示すように、Ｙ軸方向におい
て対応するクランプ片２４ａ、２４ｂの外側に退避する
退避位置と、図５に示すように、対応するクランプ片２
４ａ、２４ｂの上方に乗り上げて、相対向する縁３１
ａ、３２ａがピンユニット上のプリント基板Ｗを押圧す
る押圧位置との間で変位可能に構成されている。

【００２１】具体的には、各押圧板３１、３２は、略Ｌ
字型に屈曲された板金部材で構成されており、Ｘ軸方向
にその長手方向を沿わせている。そして、図示しないブ
ラケットを介して、駆動側の平行リンク３５Ａ（３６
Ａ）と従動側の平行リンク３５Ｂ（３６Ｂ）の一端部が
二つ一組で対をなして連結されている。

【００２２】駆動側の平行リンク３５Ａ（３６Ａ）は、
他端部が対応する駆動部材３３（３４）に連結されて、
押圧板３１、３２に動力を伝達可能に構成されていると
ともに、従動側の平行リンク３５Ｂ（３６Ｂ）の他端部
は、駆動部材３３（３４）を保持している前記取り付け
フレームに連結されて、駆動側の平行リンク３５ａ（３
６Ａ）と協働し、駆動部材３３（３４）の動力を変換し
て、押圧板３１、３２を平行移動させるように構成され
ている。

【００２３】図４に示すように、押圧板３１、３２は退
避位置において、若干クランプ片２４ａ、２４Ｂの上面
よりも低くなるように設定されており、これによってス
クリーン印刷時に押圧板３１、３２がスクリーンマスク
５０のマスクシート５１と干渉しないように配慮されて
いる。さらに、各クランプ片２４ａ、２４ｂの長手方向
両端部には、各押圧板３１、３２の平行リンク３５、３
６との干渉を避けるための切欠Ｎが設けられており、こ
れによってＸ軸方向における各押圧板３１、３２の有効
押圧長さＬ（図３）が広くなるように設定されている。

【００２４】次に図６および図７を参照しながら本実施
形態に係る基板受け渡し動作について説明する。図６お
よび図７は図１の実施形態に係る印刷ステージ３のクラ
ンプ動作を概略的に示す動作手順図である。

【００２５】まず、図６（Ａ）を参照して、初期状態に
おいて、可動側のクランプ片２４ｂは、固定側のクラン
プ片２４ａから幾分離れて、プリント基板Ｗを挟持する
のに必要十分な間隔（プリント基板Ｗの幅より少し大き
い間隔）を隔てている。また、各押圧板３１、３２は、
互いに対応する駆動部材３３、３４（図４および図５参
照）によって、対応するクランプ片２４ａ、２４ｂの背
後に退避する退避位置をとっている。

【００２６】この状態から搬入用コンベヤー２ａによ
り、プリント基板Ｗがピンユニット２５の上方に搬送さ
れてくる。他方、ピンユニット２５の各ピン２５ａは、
プリント基板Ｗがピンユニット２５の上方に到達するま
でのタイミングで上昇し、プリント基板Ｗの下面を受け
得る位置に変位している。

【００２７】図６（Ｂ）を参照して、上記初期状態から
プリント基板Ｗが搬送されると、プリント基板Ｗは、上
昇したピン２５ａの上に載置される。この図６（Ｂ）ま
での過程で、基板認識カメラ７０は、上述した領域Ａ
（図３）内を移動して、プリント基板Ｗを認識可能な位
置に変位し、プリント基板Ｗに印されたフィデューシャ
ルマークを撮像する。

【００２８】次に、図６（Ｃ）を参照して、本実施形態
では、各押圧板３１、３２が駆動され、図示の通り押圧
位置に変位される。この基板押圧動作は、図示しない制
御手段が正規のプリント基板Ｗが所期の通り搬入された
ことを識別したことに基づいて行われる。

【００２９】図７（Ａ）を参照して、押圧手段３０によ
るプリント基板Ｗの挟み込み動作が完了すると、プリン
ト基板Ｗは、クランプ２４に対し、精緻に位置合わせさ
れた状態で受け渡し可能に仮保持されている。この状態
で、図示の通り可動側のピラー２３が駆動される。

【００３０】図７（Ｃ）に示すように、挟み込み動作に
移行した両クランプ片２４ａ、２４ｂによってプリント
基板Ｗが挟み込まれると、今度は押圧板３１、３２が退
避位置に変位される。この時点で、基板認識カメラ７０
により、フィデューシャルマークを撮像し、プリント基
板Ｗを検出し、それに基づいて位置補正を行う。そのた
めに基板認識カメラ７０をプリント基板Ｗ上に移動させ
る動作は、この時点よりも前の段階（図６（Ａ）から図
７（Ｃ）の段階）に行い得る。これにより本実施形態で
は、タクトタイムの短縮を図ることが可能になる。その
後、印刷ステージ３の昇降テーブル１２（図１参照）が
上昇して、クランプされたプリント基板Ｗを予め張設さ
れているマスクシート５１の下面に搬送し、プリント基
板Ｗをマスクシート５１に重装する。

【００３１】その後、図７（Ｄ）に示すように、スキー
ジユニット６０のスキージ６１が降下して従来と同様に
スクリーン印刷が施される。

【００３２】以上説明したように、上述した実施形態に
おいては、クランプ２４に対してプリント基板Ｗを受け
渡す際に、プリント基板Ｗを仮保持する押圧手段３０の
押圧板３１、３２が、移動中の基板認識カメラ７０との
干渉を回避可能な経路を通って変位するので、プリント
基板Ｗの仮保持動作と基板認識カメラ７０の動作とを並
行して行うことが可能になる。

【００３３】したがって、本実施形態では、搬入された
プリント基板Ｗの受け渡し工程を基板認識カメラ７０の
動作と並行して行い、タクトタイムのロスをなくすこと
ができるという顕著な効果を奏する。

【００３４】特に、本実施形態では、平行リンク３５、
３６を用いて前記押圧手段３０の押圧板３１、３２を平
行移動させているので、押圧手段３０の押圧板３１、３
２を簡素な構成で作動することが可能になり、コストを
低廉に抑えて実施することが可能になるという利点があ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クランプに対して基板を受け渡す際に、基板の仮保持動
作と機能部品の動作とを並行して行うことが可能になる
ので、小型化に寄与し、しかも機能部品を退避させるこ
となく搬入された基板の受け渡し工程を行うことができ
るという顕著な効果を奏する。

【００３６】特に、基板を仮保持するための押圧手段
が、平行リンクによって平行移動する板状部材である場
合には、簡素な構成で作動することが可能になるので、
コストを低廉に抑えて実施することができるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクリーン印刷装置の実施形態の
正面略図である。

【図２】図１のスクリーン印刷装置の側面略図である。

【図３】図１のスクリーン印刷装置の平面略図である。

【図４】クランプ解放状態における図１の実施形態に係
る印刷ステージの要部を示す斜視図である。

【図５】クランプ状態における図１の実施形態に係る印
刷ステージの要部を示す斜視図である。

【図６】図１の実施形態に係る印刷ステージのクランプ
動作を概略的に示す動作手順図である。

【図７】図１の実施形態に係る印刷ステージのクランプ
動作を概略的に示す動作手順図である。

【符号の説明】

１スクリーン印刷装置２基台２ａ搬入用コンベヤー２ｂ搬出用コンベヤー３印刷ステージ２０クランプユニット２１固定ピラー２３可動ピラー２４クランプ２４ａクランプ片２４ｂクランプ片２５ピンユニット（載置手段）３０押圧手段３１押圧板３３駆動部材３５平行リンク７０基板認識カメラ（機能部品の一例）Ｗプリント基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の下面を受ける載置手段と、載置手
段の上方で開閉可能に対をなし、載置手段に載置された
基板を両側から挟み込むクランプと、このクランプによ
る挟み込みの前に載置手段上の基板を仮保持するために
基板上面を押圧する押圧手段とを印刷ステージに設けた
スクリーン印刷装置において、前記押圧手段は、略水平
状態を保ちつつ、基板を押圧する押圧位置と基板の外方
に退避する退避位置との間で変位可能に構成された押圧
板を備えていることを特徴とするスクリーン印刷装置。
【請求項２】請求項１記載のスクリーン印刷装置にお
いて、前記押圧板は、平行リンクによって平行移動する
ように構成されていることを特徴とするスクリーン印刷
装置。