JP2002011843A - スクリーン印刷機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板のクランプ基準位置を容易に変更で
きるようにしたスクリーン印刷機を提供する。 【解決手段】 回路基板Ｐをクランプする基板クランプ
機構１６が、回路基板の搬送方向の一方の側に設定され
たクランプ基準位置に固定された固定部２３と、回路基
板の搬送方向の他方の側に配置され、固定部に対して接
近することにより固定部との間で回路基板をクランプす
る可動部２４とから成るスクリーン印刷機において、回
路基板の搬送方向の他方の側にも固定部が固定されるク
ランプ基準位置を設定するとともに固定部を各クランプ
基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、固定部がいず
れのクランプ基準位置に固定された場合であっても可動
部が固定部との間で回路基板をクランプすることができ
るように成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の表面に
クリーム半田等を印刷するためのスクリーン印刷機に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のこの種のスクリーン印刷機
の一例を示す要部正面図である。このスクリーン印刷機
は、Ｘ軸ベース１０１と、このＸ軸ベース１０１の上方
に配されたＺ軸ベース１０２と、このＺ軸ベース１０２
上に設けられた軸受け１０３と、Ｚ軸ベース１０２の上
方に配されたθ軸ベース１０４と、Ｚ軸ベース１０２と
Ｘ軸ベース１０１を連結する３本の回転軸１０５（２本
のみ図示）と、各回転軸１０５の下端に取り付けられた
プーリ１０６と、これらのプーリ１０６を回転させるモ
ータ１０７と、θ軸ベース１０４上に設けられた基板支
持機構１０８と、Ｚ軸ベース１０２上に設けられた複数
個のθ軸ベース支持機構１０９とを備えている。

【０００３】Ｘ軸ベース１０１は、一対のガイド部材１
１０を介してハウジングＨに支持されており、水平方向
に延びるＸ軸の方向（紙面に直交する方向）に移動可能
となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復
移動する。

【０００４】θ軸ベース１０４は、Ｚ軸ベース１０２上
に設けられた軸受け１０３を介して水平面内で回転可能
に軸支されている。また、Ｚ軸ベース１０２上には、３
個のボールナット１１１（２個のみ図示）が設けられて
おり、これらはそれぞれ回転軸１０５の外周部に設けら
れたボールネジに螺合している。

【０００５】各回転軸１０５は、Ｘ軸ベース１０１に対
して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないよ
うに取り付けられており、Ｘ軸ベース１０１及びその下
方に配されたプレート１１２を貫通している。なお、各
回転軸１０５は、プレート１１２に対しても、軸線まわ
りに回転可能且つ軸方向に移動しないようになってい
る。

【０００６】モータ１０７は、プレート１１２の上面に
取り付けられ、図示しないベルトを介して各プーリ１０
６に連結されており、モータ１０７を駆動すると、Ｚ軸
ベース１０２がＸ軸ベース１０１に対して上下動する。

【０００７】基板支持機構１０８は、θ軸ベース１０４
の上方に配されたバックアップベース１１３と、このバ
ックアップベース１１３とθ軸ベース１０４を連結する
複数本の回転軸１１４と、バックアップベース１１３上
に載置されるバックアップ機構１１５と、その両側に配
置された基板クランプ機構１１６とから成っている。

【０００８】バックアップベース１１３上には、複数個
のボールナット１１７が設けられており、これらはそれ
ぞれ回転軸１１４の外周部に設けられたボールネジに螺
合している。

【０００９】各回転軸１１４は、θ軸ベース１０４に対
して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないよ
うに取り付けられていて、θ軸ベース１０４を貫通して
おり、下端にプーリ１１８が固着されている。これらの
プーリ１１８は、θ軸ベース１０４の下面に取り付けら
れたモータ１１９に図示しないベルトを介して連結され
ており、このモータ１１９を駆動すると、バックアップ
ベース１１３がθ軸ベース１０４に対して上下動する。

【００１０】バックアップ機構１１５は、厚さ方向に貫
通する多数の孔が穿設されたプレート１２０と、これら
の孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン１２１と
から成っており、これらのピン１２１の上端で回路基板
Ｐの下面を支持する。

【００１１】基板クランプ機構１１６は、一対のコンベ
ヤ１２２によって紙面に直交する方向から基板クランプ
位置に搬送されてくる回路基板Ｐを図の左右方向に挟み
込んで回路基板Ｐをクランプするもので、回路基板Ｐの
搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固
定された固定部１２３と、回路基板Ｐの搬送方向の他方
の側において固定部１２３に対向するように配置された
可動部１２４とから成っている。

【００１２】可動部１２４は、駆動機構（不図示）によ
り固定部１２３に対して接近及び離間する方向に移動す
るようになっており、基板クランプ位置に回路基板Ｐが
搬送されてくると、固定部１２３に接近する方向に移動
して固定部１２３との間に回路基板Ｐを挟み込んでクラ
ンプする。

【００１３】Ｚ軸ベース１０２上に設けられた各θ軸ベ
ース支持機構１０９は、θ軸ベース１０４の縁部の下面
に対向するように配置され、θ軸ベース１０４の下面を
摺動自在に受け止め支持している。

【００１４】なお、このスクリーン印刷機は、上述した
以外に、印刷スクリーンＳを支持するスクリーン支持枠
１２５、このスクリーン支持枠１２５を水平方向に延び
るＹ軸方向に移動させる駆動機構、回路基板Ｐとスクリ
ーンＳに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ
（不図示）、マイクロコンピュータから成る制御装置等
を備えている。

【００１５】このスクリーン印刷機によって回路基板Ｐ
に印刷を行うには、まず、コンベヤ１２２によって基板
クランプ位置に搬送されてきた回路基板Ｐを基板クラン
プ機構１１６でクランプする。次いで、前記カメラが印
刷スクリーンＳ及び回路基板Ｐに付された位置合わせ用
マークを撮影する。

【００１６】次いで、制御装置が、これらのマークの位
置情報に基づいて、回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位
置ずれ量を算出し、Ｘ軸ベース１、印刷スクリーンＳ、
θ軸ベース１０４をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方
向に駆動して回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれ
を補正する。

【００１７】そして、モータ１０７が駆動されてＺ軸ベ
ース１０２がＸ軸ベース１０１に対して上昇し、さらに
モータ１１９が駆動されてバックアップベース１１３が
θ軸ベース１０４に対して上昇し、回路基板Ｐの上面が
印刷スクリーンＳの下面に押し付けられる。そして、印
刷スクリーンＳ上にクリーム半田が供給され、スキージ
（不図示）が印刷スクリーンＳの上面を摺動して回路基
板Ｐ上にパターンを印刷する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述したスクリーン印
刷機においては、回路基板Ｐが、搬送方向の一方の側に
固定された固定部１２３を基準としてクランプされるよ
うになっているが、スクリーン印刷機が設置される場所
や製造ラインの形態によっては、回路基板Ｐを搬送方向
の他方の側を基準としてクランプしなければならない場
合が有る。

【００１９】従来、このような場合においては、Ｚ軸ベ
ース１０２よりも上の部分をスクリーン印刷機本体から
取り外して水平方向に１８０゜回転させた後、再びスク
リーン印刷機本体に取り付けることにより、回路基板Ｐ
のクランプ基準位置を反転させていた。しかしながら、
この作業は、Ｚ軸ベース１０２よりも上の部分の重量及
び面積が大きいため、クレーン等を用いて慎重に吊り上
げ、スクリーン印刷機本体から離れた場所に移送して方
向転換させた後、再度スクリーン印刷機本体の所まで移
送して装着しなければならず、非常に手間がかかるとと
もに、神経を使う、やりにくい作業であった。

【００２０】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであって、その目的は、回路基板のクラ
ンプ基準位置を容易に変更できるようにしたスクリーン
印刷機を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は、基板クランプ位置に搬送されてくる
回路基板を搬送方向に直交する方向にクランプした後、
回路基板に印刷処理を施すようにしたスクリーン印刷機
であって、回路基板をクランプする基板クランプ機構
が、回路基板の搬送方向の一方の側に設定されたクラン
プ基準位置に固定された固定部と、回路基板の搬送方向
の他方の側に配置され、前記固定部に対して接近するこ
とにより前記固定部との間で回路基板をクランプする可
動部とから成るスクリーン印刷機において、回路基板の
搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクラン
プ基準位置を設定するとともに前記固定部を各クランプ
基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、前記固定部が
いずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても
前記可動部が前記固定部との間で回路基板をクランプす
ることができるように成したことを特徴としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施
形態であるスクリーン印刷機の要部正面図、図２は図１
のスクリーン印刷機の基板クランプ機構の固定部の構造
の説明図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視図、図４は基板ク
ランプ機構の可動部の構造の説明図、図５は図１のＢ−
Ｂ線矢視図である。

【００２３】本実施形態のスクリーン印刷機は、Ｘ軸ベ
ース１と、このＸ軸ベース１の上方に配されたθ軸ベー
ス２と、Ｘ軸ベース１上に設けられた軸受け３と、θ軸
ベース２の上方に配されたＺ軸ベース４と、Ｚ軸ベース
４とθ軸ベース２を連結する３本の回転軸５（２本のみ
図示）と、各回転軸５の上端に取り付けられたプーリ６
と、これらのプーリ６に連結されたモータ（不図示）
と、Ｚ軸ベース４上に設けられた基板支持機構７と、Ｘ
軸ベース１上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構
８とを備えている。

【００２４】Ｘ軸ベース１は、一対のガイド部材９を介
してハウジングＨに支持されており、略水平方向に延び
るＸ軸の方向（紙面に直交する方向）に移動可能となっ
ていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動す
る。

【００２５】θ軸ベース２は略水平に配置され、その中
心部から垂下した中心軸が軸受け３により軸支されてい
る。軸受け３は、自動調芯玉軸受けにより構成されてお
り、これによって、θ軸ベース２が、略水平な平面内で
回転可能且つ傾動可能に軸支されている。

【００２６】θ軸ベース２上には、３個のボールナット
１０（２個のみ図示）が設けられており、これらはそれ
ぞれ回転軸５の外周部に設けられたボールネジに螺合し
ている。各回転軸５は、Ｚ軸ベース４に対して、軸線ま
わりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付け
られており、Ｘ軸ベース１を貫通して下方に延びてい
る。

【００２７】各プーリ６は、図示しないベルトを介して
前記モータに連結されており、このモータを駆動する
と、各回転軸５が回転し、Ｚ軸ベース４及びその上方の
部分がθ軸ベース２に対して上下動する。プーリ６は、
回転軸５におけるＺ軸ベース４の上方に突出した上端部
にネジ止めされている。

【００２８】基板支持機構７は、Ｚ軸ベース４の上方に
配されたバックアップベース１３と、このバックアップ
ベース１３とＺ軸ベース４を連結する複数本の回転軸１
４と、バックアップベース１３上に載置されるバックア
ップ機構１５と、その両側に配置された基板クランプ機
構１６とから成っている。

【００２９】バックアップベース１３上には、複数個の
ボールナット１７が設けられており、これらはそれぞれ
回転軸１４の外周部に設けられたボールネジに螺合して
いる。

【００３０】各回転軸１４は、Ｚ軸ベース４に対して、
軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取
り付けられていて、Ｚ軸ベース４を貫通しており、下端
にプーリ１８が固着されている。これらのプーリ１８
は、Ｚ軸ベース４の下面に取り付けられたモータ１９に
図示しないベルトを介して連結されており、モータ１９
を駆動すると、各回転軸１４が回転し、バックアップベ
ース１３がＺ軸ベース４に対して上下動する。

【００３１】バックアップ機構１５は、厚さ方向に貫通
する多数の孔が穿設されたプレート２０と、これらの孔
のいずれかに挿入装着される複数本のピン２１とから成
っており、これらのピン２１の上端で回路基板Ｐの下面
を支持する。

【００３２】基板クランプ機構１６は、一対のコンベヤ
２２によって紙面に直交する方向から基板クランプ位置
に搬送されてくる回路基板Ｐを図の左右方向に挟み込ん
で回路基板Ｐをクランプするもので、回路基板Ｐの搬送
方向の一方の側に固定された固定部２３と、回路基板Ｐ
の搬送方向の他方の側において固定部２３に対向するよ
うに配置された可動部２４とから成っている。

【００３３】図２、３に示すように、固定部２３は、脚
体２３ａと、その上部に設けられたクランプ２３ｂとか
ら成っており、チャック部２３ｂの上部で回路基板Ｐを
可動部２４との間に挟み込んでクランプする。固定部２
３は、回路基板Ｐの搬送経路の一方の側に設定された第
１のクランプ基準位置ＣＰ１に着脱自在に固定されてい
る。

【００３４】即ち、Ｚ軸ベース４上に、固定部２３の脚
体２３ａに当接して脚体２３ａを第１のクランプ基準位
置ＣＰ１に位置決めする位置決めピン（不図示）と、脚
体２３ａに形成された貫通孔（不図示）を貫通したネジ
（不図示）が螺合するネジ孔（不図示）とが設けられて
おり、これらによって固定部２３が第１のクランプ基準
位置ＣＰ１に着脱自在に固定される。

【００３５】また、回路基板Ｐの搬送経路の他方の側に
は、搬送経路を挟んで第１のクランプ基準位置ＣＰ１と
対称的に位置するように、第２のクランプ基準位置ＣＰ
２が設定されている。この第２のクランプ基準位置ＣＰ
２には、図２に仮想線で示すように、固定部２３が、水
平方向に１８０゜回転させた状態（チャック部２３ｂを
基板クランプ位置に向けた状態）で着脱自在に固定され
るようになっている。

【００３６】即ち、Ｚ軸ベース４上に、固定部２３の脚
体２３ａに当接して脚体２３ａを第２のクランプ基準位
置ＣＰ２に位置決めする位置決めピン（不図示）と、脚
体２３ａに形成された貫通孔（不図示）を貫通したネジ
（不図示）が螺合するネジ孔（不図示）とが設けられて
おり、これらによって固定部２３が第２のクランプ基準
位置ＣＰ２に着脱自在に固定される。

【００３７】図４、５に示すように、可動部２４は、脚
体２４ａと、その上部に設けられたクランプ２４ｂとか
ら成っており、可動部２４を駆動する機構の移動台２８
（後述）上にネジ（不図示）により着脱自在に固定され
ており、仮想線で示すように、水平方向に１８０゜回転
させた状態で移動台２８上に取り付けることも可能とな
っている。

【００３８】可動部２４の駆動機構は、回路基板Ｐの搬
送経路に直交する方向に延びるようにＺ軸ベース４上に
敷設された一対のレール２５と、各レール２５の上方に
おいてレール２５と平行に配置され、外周部にネジが設
けられた回転軸２６と、回転軸２６の両端を回転自在に
支持する前後二対の軸受け２７と、各レール２５上に摺
動自在に支持されるとともに回転軸２６に螺着され、可
動部２４を支持する移動台２８と、回転軸２６を両方向
に回転させるモータ２９とを備えており、このモータ２
９を駆動すると、移動台２８が実線の位置と仮想線の間
の位置の間を移動する。

【００３９】なお、このスクリーン印刷機は、上述した
以外に、印刷スクリーンＳを支持するスクリーン支持枠
３０、このスクリーン支持枠３０を略水平方向に延びる
Ｙ軸方向に移動させる駆動機構、回路基板Ｐとスクリー
ンＳに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ
（不図示）、マイクロコンピュータから成る制御装置等
を備えている。

【００４０】次に、このスクリーン印刷機の動作を説明
する。まず、印刷に先立って、回路基板Ｐのクランプ基
準の設定を行う。即ち、回路基板Ｐを、搬送経路の一方
の側を基準としてクランプする場合には、図２に実線で
示すように、固定部２３を第１のクランプ基準位置ＣＰ
１に固定しておく。また、図４に実線で示すように、可
動部２４を搬送経路の他方の側に配置しておく。

【００４１】印刷スタートボタン（不図示）を押すと、
コンベヤ２２が駆動され、回路基板Ｐが基板クランプ位
置に搬送されてくると、回路基板Ｐが基板ストッパ（不
図示）に当接して停止する。そして、モータ２９が駆動
され、可動部２４が固定部２３に接近する方向に移動
し、チャック部２４ｂが回路基板Ｐを固定部２３のチャ
ック部２３ｂに押し付けて回路基板Ｐをクランプする。

【００４２】次いで、前記カメラが印刷スクリーンＳ及
び回路基板Ｐに付された位置合わせ用マークを撮影す
る。そして、制御装置が、これらのマークの位置情報に
基づいて、回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれ量
を算出し、Ｘ軸ベース１をＸ軸方向、印刷スクリーンＳ
をＹ軸方向、θ軸ベース２をθ方向にそれぞれ駆動して
回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれを補正する。

【００４３】そして、Ｚ軸ベース４がθ軸ベース２に対
して上昇し、さらにバックアップベース１３がＺ軸ベー
ス４に対して上昇し、回路基板Ｐの上面が印刷スクリー
ンＳの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーン
Ｓ上にクリーム半田が供給され、スキージ（不図示）が
印刷スクリーンＳの上面を摺動して回路基板Ｐ上にパタ
ーンを印刷する。

【００４４】印刷が終了すると、バックアップベース１
３及びＺ軸ベース４が下降し、可動部２４が固定部２３
から離間する方向に移動して回路基板Ｐのクランプを解
除し、コンベヤ２２が駆動されて回路基板Ｐが基板クラ
ンプ位置から排出される。

【００４５】そして、上述した動作が繰り返されて、多
数枚の回路基板Ｐに順次印刷処理が施されてゆく。

【００４６】回路基板Ｐのクランプ基準の変更は以下の
ような手順で行う。まず、固定部２３を第１のクランプ
基準位置ＣＰ１から取り外し、次いで、移動台２８から
可動部２４を取り外す。クランプ基準変更ボタン（不図
示）を押すと、モータ２９が駆動されて移動台２８が搬
送経路の他方の側に移動する。

【００４７】そして、図４に仮想線で示すように、可動
部２４を、チャック部２４ｂが基板クランプ位置側に向
くように移動台２８上に固定し、図２に仮想線で示すよ
うに、固定部２３を、チャック部２３ｂが基板クランプ
位置側に向くように第２のクランプ基準位置ＣＰ２に固
定する。

【００４８】このように、本実施形態では、固定部２３
と可動部２４の位置を変更するだけでクランプ基準位置
の変更を行うことができるので、作業性が極めて良好で
ある。

【００４９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上
述した実施形態に種々の変形を施すことができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路基板の搬送方向の他方の側にも固定部が固定される
クランプ基準位置を設定するとともに固定部を各クラン
プ基準位置に対して着脱自在とし、固定部がいずれのク
ランプ基準位置に固定された場合であっても可動部が固
定部との間で回路基板をクランプすることができるよう
に成したことにより、固定部と可動部の位置を変更する
だけで回路基板のクランプ基準位置を容易に変更するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機
の要部正面図。

【図２】 図１のスクリーン印刷機の基板クランプ機構
の固定部の構造の説明図。

【図３】 図２のＡ−Ａ線矢視図。

【図４】 基板クランプ機構の可動部の構造の説明図。

【図５】 図４のＢ−Ｂ線矢視図。

【図６】 従来のスクリーン印刷機の要部正面図。

【符号の説明】

１６ 基板クランプ機構 ２３ 固定部 ２４ 可動部 ＣＰ１ 第１のクランプ基準位置 ＣＰ２ 第２のクランプ基準位置 Ｐ 回路基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板クランプ位置に搬送されてくる回路
   基板を搬送方向に直交する方向にクランプした後、回路
   基板に印刷処理を施すようにしたスクリーン印刷機であ
   って、回路基板をクランプする基板クランプ機構が、回
   路基板の搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準
   位置に固定された固定部と、回路基板の搬送方向の他方
   の側に配置され、前記固定部に対して接近することによ
   り前記固定部との間で回路基板をクランプする可動部と
   から成るスクリーン印刷機において、回路基板の搬送方
   向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準
   位置を設定するとともに前記固定部を各クランプ基準位
   置に対してそれぞれ着脱自在とし、前記固定部がいずれ
   のクランプ基準位置に固定された場合であっても前記可
   動部が前記固定部との間で回路基板をクランプすること
   ができるように成したことを特徴とするスクリーン印刷
   機。