JP2008136977A - 接着剤塗布機ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で基板に接着剤の塗布を行うことができる接着剤塗布機ユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】基板搬送路３の固定側部材である固定ビーム４ａ，４ｂに着脱自在に取り付けられるベース部１０、ベース部１０に設けられたヘッド移動機構１３及びヘッド移動機構１３によりベース部１０に対して移動して基板搬送路３上に位置決めされた基板２に接着剤を塗布する塗布ヘッド１４を１つのユニットとして構成し、ベース部１０を基板搬送路３の固定側部材４ａ，４ｂに取り付けるだけで使用できるようにする。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板搬送路によって搬送される基板に接着剤を塗布する接着剤塗布機ユニットに関するものである。

従来、電子部品の実装ラインにおいて、電子部品を基板に実装する前に基板に接着剤を塗布しておき、電子部品の実装工程において電子部品が基板に強固に固定されるようにする接着剤塗布工程が行われている。このような接着剤の塗布工程は、移動可能な基台に基板を搬送するための基板搬送路と、塗布ヘッドの移動機構と、移動機構によって基板搬送路の上方を移動して基板搬送路上に位置決めした基板に接着剤を塗布する塗布ヘッドを備えた接着剤塗布専用の接着剤塗布装置によって行われている（特許文献１）。
特公平７−９０１９３号公報

しかしながら、電子部品の実装ラインにおける基板への接着剤の塗布は必ずしも高い精度で行われるものとは限らず、基板上の大体の位置に接着剤を塗布すれば足りるようなラフな精度で行うものもあり、このような場合に従来の専用の接着剤塗布装置を実装ラインに導入することは生産コストを増大させるものであった。

そこで本発明は、安価な構成で基板に接着剤の塗布を行うことができる接着剤塗布機ユニットを提供することを目的とする。

請求項１に記載の接着剤塗布機ユニットは、基板搬送路の固定側部材に着脱自在に取り付けられるベース部と、ベース部に設けられたヘッド移動機構と、ヘッド移動機構によりベース部に対して移動して基板搬送路上に位置決めされた基板に接着剤を塗布する塗布ヘッドとを備えた。

請求項２に記載の接着剤塗布機ユニットは、請求項１に記載の接着剤塗布機ユニットであって、ベース部は、基板搬送路の基板搬送方向と直交する方向に延びた固定テーブルを備え、ヘッド移動機構は、基板搬送路の基板搬送方向に延び、固定テーブルに沿って移動する第１移動テーブルと、第１移動テーブルに沿って移動し、塗布ヘッドを昇降自在に支持する第２移動テーブルとを備えた。

請求項３に記載の接着剤塗布機ユニットは、請求項１又は２に記載の接着剤塗布機ユニットであって、基板搬送路により搬送される基板と当接して基板搬送路上での基板の位置決めを行う位置決め手段を備えた。

本発明によれば、基板搬送路の固定側部材に着脱自在に取り付けられるベース部、ベース部に設けられたヘッド移動機構及びヘッド機構によりベース部に対して移動して基板搬送路上に位置決めされた基板に接着剤を塗布する塗布ヘッドが１つのユニットとして構成されており、ベース部を基板搬送路の固定側部材に取り付けるだけで使用することができる。このため従来の高価な専用品に比べて格段に安価な構成で基板に接着剤の塗布を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの斜視図、図２は本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの側面図、図３は本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの一部分解斜視図、図４は本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの制御系統図、図５は本発明の一実施の形態におけるユニット側コントローラの斜視図である。

図１、図２及び図３において、接着剤塗布機ユニット１は、基板２を一定の方向に搬送する既存の基板搬送路３に着脱自在に取り付けることができる構成となっている。基板搬送路３は、互いに平行に配設された２本の固定ビーム（固定側部材）４ａ，４ｂとその間に設けられた可動ビーム４ｃ及び対向する一方の固定ビーム４ａと可動ビーム４ｃそれぞれの内側面に設けられた一対のコンベア５から成り、各コンベア５は搬送路側コントローラ６によって制御されるコンベア駆動モータ５ａによって一定の方向（図３中に示す矢印Ａ）に駆動される（図４）。

可動ビーム４ｃは可動ビーム４ｃと直交して設けられた幅調整用送り螺子７ａと図示しないナット部において螺合しており、搬送路側コントローラ６から幅調整用送り螺子駆動モータ７ｂを駆動すると（図４）、幅調整用送り螺子７ａが回転して可動ビーム４ｃは基板搬送路３の幅方向に移動し、コンベア５の幅（両コンベア５の間隔）が変化する。コンベア５の幅は搬送する基板２のサイズに応じて設定する。

接着剤塗布機ユニット１は、基板搬送路３が備える２本の固定ビーム４ａ，４ｂにコンベア５を跨いで取り付けられるベース部１０と、ベース部１０に設けられたヘッド移動機構１３及びヘッド移動機構１３によりコンベア４の上方を移動して基板搬送路３上に基板２に接着剤を塗布する塗布ヘッド１４を備えている。

ベース部１０は、基板搬送路３の２つの固定ビーム４ａ，４ｂに着脱自在に取り付けられる一対のテーブル支持部材１１と、これら一対のテーブル支持部材１１に掛け渡され、両テーブル支持部材１１が２つの固定ビーム４ａ，４ｂに取り付けられた状態で基板搬送路３による基板２の搬送方向と直交する方向に延びる固定テーブル１２から成る。

ヘッド移動機構１３は、固定テーブル１２の上方を固定テーブル１２と直交する方向に（すなわち基板搬送路３の基板搬送方向に）延びて設けられた第１移動テーブル１５、第１移動テーブル１５の側方に設けられた第２移動テーブル１６、固定テーブル１２に沿って第１移動テーブル１５を移動させる第１移動テーブル送り機構１７及び第１移動テーブル１５に沿って第２移動テーブル１６を移動させる第２移動テーブル送り機構１８を備える。

第１移動テーブル送り機構１７は、固定テーブル１２と平行に延び、第１移動テーブル１５の図示しないナット部に螺合した第１送り螺子１７ａと、この第１送り螺子１７ａを回転駆動する第１送り螺子駆動モータ１７ｂから成る。この接着剤塗布ユニット１が備えるユニット側コントローラ２０から第１送り螺子駆動モータ１７ｂを駆動して第１送り螺子１７ａを回転させると（図４）、第１移動テーブル１５が固定テーブル１２上を第１送り螺子１７ａに沿って（すなわち固定テーブル１２に沿って）基板搬送路３の幅方向に移動する（図１中に示す矢印Ｂ）。

第２移動テーブル送り機構１８は、第１移動テーブル１５と平行に延び、第２移動テーブル１６の図示しないナット部に螺合した第２送り螺子１８ａと、この第２送り螺子１８ａを回転駆動する第２送り螺子駆動モータ１８ｂから成る。ユニット側コントローラ２０から第２送り螺子駆動モータ１８ｂを駆動して第２送り螺子１８ａを回転させると（図４
）、第２移動テーブル１６が第１移動テーブル１５上を第２送り螺子１８ａに沿って（すなわち第１移動テーブル１５に沿って）基板搬送路３の基板搬送方向に移動する（図１中に示す矢印Ｃ）。

塗布ヘッド１４は第２移動テーブル１６に昇降自在に支持されており、下方に突出して延びたノズル１４ａを有している。ユニット側コントローラ２０から塗布ヘッド１４に内蔵された塗布ヘッド昇降モータ１９ａを駆動すると（図４）、塗布ヘッド１４が第２移動テーブル１６に対して昇降する（図３中に示す矢印Ｄ）。ユニット側コントローラ２０から塗布ヘッド１４に内蔵された吐出アクチュエータ１９ｂを駆動すると（図４）、ノズル１４ａの先端（下端）部から接着剤が下方に吐出される。

テーブル支持部材１１のそれぞれ底部には複数の固定螺子取り付け穴１１ａが設けられており、基板搬送路３の固定ビーム４ａ，４ｂの上部には上方に開口したＴ字状の溝８が設けられている。固定ビーム４ａ，４ｂの溝８内に図示しないナットを設置したうえで、このナットにテーブル支持部材１１の固定螺子取り付け穴１１ａを上方から挿通させた固定螺子９を螺合させることによって、テーブル支持部材１１を固定ビーム４ａ，４ｂに固定することができる。本実施の形態における基板搬送路３は２本の固定ビーム４ａ，４ｂのほかに可動ビーム４ｃも有しているが、このような場合であってもテーブル支持部材１１は２本の固定ビーム４ａ，４ｂに固定される。

一対のテーブル支持部材１１が２本の固定ビーム４ａ，４ｂに取り付けられると、固定テーブル１２は基板搬送路３の上方を基板搬送方向と直交する方向（基板搬送路３の幅方向）に延び、第１移動テーブル１５は基板搬送路３の上方を基板搬送方向（基板搬送路３の延びる方向）に延びた状態となる。

ユニット側コントローラ２０は、一方側のテーブル支持部材１１の側面に着脱自在に取り付けられている。図５において、ユニット側コントローラ２０は、ヒンジ２１まわりに開閉自在な扉２２を有した筐体２３内に、接着剤塗布機ユニット１が備える各アクチュエータ（第１送り螺子駆動モータ１７ｂ、第２送り螺子駆動モータ１８ｂ、塗布ヘッド昇降モータ１９ａ、吐出アクチュエータ１９ｂ等）の駆動回路を収納した駆動回路ボックス２４，２５のほか、電源回路を収納した電源回路ボックス２６と、シーケンスプログラムの記憶回路を収納した記憶回路ボックス２７を備えている。このユニット側コントローラ２０では、発熱量が相対的に大きい駆動回路ボックス２４，２５と電源回路ボックス２６は、発熱量が相対的に小さい記憶回路ボックス２７の上方又は側方に配置されている。

これら回路ボックス２４，２５，２６，２７の上方にはディスプレイを兼ねたタッチパネル２８が設けられており、このタッチパネル２８の操作によってシーケンスプログラムの入力などのユニット側コントローラ２０に対する所要の操作を行うことができる。

図５において、ユニット側コントローラ２０のテーブル支持部材１１への取り付け面である筐体２３の背面板２３ａには複数の放熱孔２９が設けられており、回路ボックス２４，２５，２６，２７から発生した熱が筐体２３内にこもらないようになっている。これら複数の放熱孔２９は、ユニット側コントローラ２０をテーブル支持部材１１に螺設するための螺子取り付け穴も兼ねており、ユニット側コントローラ２０は放熱孔２９に挿設される複数の螺子３０によってテーブル支持部材１１側に着脱自在に取り付けられるようになっている。ここで、テーブル支持部材１１側の螺子取り付け穴１１ｂと螺子３０によって結合されるユニット側コントローラ２０の背面板２３ａの放熱孔２９（螺子取り付け穴）は任意に選択することができるので、必要に応じてテーブル支持部材１１に対するユニット側コントローラ２０の取り付け位置の調整を行うことができる。

第１移動テーブル１５の先端部には、基板搬送路３により搬送される基板２の前端部と当接して基板搬送路３上での基板２の位置決めを行う位置決め機構３１が設けられている。この位置決め機構３１は、第１テーブル１５の下面に垂下されたシリンダ部３２と、シリンダ部３２から下方に突出して延びたピストンロッド３３を有して成り、シリンダ部３２の側面（基板２が送られてくる側の面）には基板検出センサ３４が備えられている。ピストンロッド３３は、ユニット側コントローラ２０からロッド昇降電磁弁３１ａを作動させることによって（図４）、空圧アクチュエータであるシリンダ部３２を駆動して昇降させることができる（図３中に示す矢印Ｅ）。

接着剤塗布機ユニット１が基板搬送路３の固定ビーム４ａ，４ｂに取り付けられた状態では、位置決め機構３１のピストンロッド３３の下端はコンベア５によって搬送されてくる基板２の上面と近接しており、ピストンロッド３３の上動位置（図２において実線で示す位置）ではピストンロッド３３の先端部は基板２の上方に位置し、ピストンロッド３３の下動位置（図２において一点鎖線で示す位置）ではピストンロッド３３の先端部は基板２の下方に位置する。

基板搬送路３の下方には基板固定部材４０が昇降自在に設けられている。この基板固定部材４０は、接着剤塗布機ユニット１が基板搬送路３の固定ビーム４ａ，４ｂに取り付けられた状態で、位置決め機構３１のピストンロッド３３よりも基板搬送方向の手前側（基板２が送られてくる側）に位置している。基板固定部材４０は、搬送路側コントローラ６から固定部材昇降電磁弁４０ａを作動させることにより（図４）、図示しない空圧アクチュエータを介して昇降させることができる（図１中に示す矢印Ｆ）。

次に、本実施の形態における接着剤塗布機ユニット１を用いて基板２に接着剤を塗布する動作手順を説明する。これには先ず、接着剤塗布機ユニット１のベース部１０（テーブル支持部材１１）を基板搬送路３の固定側部材である固定ビーム４ａ，４ｂに固定し、接着剤塗布機ユニット１が備えるユニット側コントローラ２０と基板搬送路３が備える搬送路側コントローラ６をコネクタケーブル６ａによって接続する（図２及び図４）。

上記工程が終了したら、ユニット側コントローラ２０はロッド昇降電磁弁３１ａを作動させて位置決め機構３１のピストンロッド３３を下動させたうえで、搬送路側コントローラ６に信号を送ってコンベア５を作動させ、基板２を基板搬送路３上で搬送させる。コンベア５によってその進行方向（図３中に示す矢印Ａ）に搬送されてきた基板２は下動位置に位置したピストンロッド３３に当接し、基板搬送路３上で位置決めされる。基板２がピストンロッド３３に当接する位置に到達したことは基板検出センサ３４によって検出され、その信号がユニット側コントローラ２０に送られると（図４）、ユニット側コントローラ２０は搬送路側コントローラ６に信号を送ってコンベア５を停止させる。そして、ロッド昇降電磁弁３１ａを作動させて位置決め機構３１のピストンロッド３３を上動させるとともに、搬送路側コントローラ６に信号を送って基板固定部材４０を上動させる。これによりコンベア５上の基板２は基板固定部材４０と固定ビーム４ａ及び可動ビーム４ｃの上面に設けられた基板抑え部材４１によって挟持され、基板搬送路３上に固定される。

基板２が基板搬送路３上に固定されたら、ユニット側コントローラ２０は第１送り螺子駆動モータ１７ｂを駆動して固定ビーム１２に対する第１移動テーブル１５の移動を行うとともに、第２送り螺子駆動モータ１８ｂを駆動して第１移動テーブル１５に対する第２移動テーブル１６の移動を行い、塗布ヘッド１４を水平面内で移動させて基板２の上方に位置させる。そして、塗布ヘッド昇降モータ１９ａを駆動して塗布ヘッド１４を下動させたうえで（図２中における一点鎖線で示すノズル１４ａ参照）、吐出アクチュエータ１９ｂを作動させ、基板２上の所定位置に接着剤を所要量塗布する。基板２上に接着剤を塗布すべき箇所が複数ある場合には、塗布ヘッド１４を移動させて必要箇所のそれぞれに接着
剤を所要量塗布する。本実施の形態では、基板２上の複数のランド２ａに接着剤を塗布する。

基板２上への接着剤の塗布が終了したら、ユニット側コントローラ２０は搬送路側コントローラ６に信号を送って基板固定部材４０下動させ、基板搬送路３上での基板２の固定を解除する。そして、搬送路側コントローラ６に信号を送ってコンベア５を作動させ、基板２を次の工程（ここでは接着剤を塗布した基板２のランド２ａに電子部品を実装する工程）を行う電子部品実装装置に搬送する。

このように本実施の形態における接着剤塗布機ユニット１では、基板搬送路３の固定側部材である固定ビーム４ａ，４ｂに着脱自在に取り付けられるベース部１０、ベース部１０に設けられたヘッド移動機構１３及びヘッド機構１３によりベース部１０に対して移動して基板搬送路３上に位置決めされた基板２に接着剤を塗布する塗布ヘッド１４が１つのユニットとして構成されており、ベース部１０を基板搬送路３の固定側部材（固定ビーム４ａ，４ｂ）に取り付けるだけで使用することができる。このため従来の高価な専用品に比べて格段に安価な構成で基板に接着剤の塗布を行うことができる。

ここでベース部１０は、基板搬送路３の基板搬送方向と直交する方向に延びた固定テーブル１２を備え、ヘッド移動機構１３は、固定テーブル１２上を基板搬送路３の基板搬送方向に延び、固定テーブル１２に沿って移動する第１移動テーブル１５及び第１移動テーブル１５上を第１移動テーブル１５に沿って移動し、塗布ヘッド１６を昇降自在に支持する第２移動テーブル１６を備えた極めて簡素かつ制御の容易な構成となっているので、接着剤塗布機ユニット１をより安価にすることができる。

また、接着剤塗布機ユニット１は、基板搬送路３により搬送される基板２と当接して基板搬送路３上での基板２の位置決めを行う位置決め機構３１（位置決め手段）を備えており、接着剤の塗布工程において必須となる基板２の位置決め機構３１もユニット１自身に組み込まれているため、大変使い勝手がよい。なお、基板搬送路３側に設けられている基板固定部材４０は必ずしも備えられている必要はなく、基板固定部材４０が備えられていない場合であっても、位置決め機構３１によって基板搬送路３上で基板２を位置決めしたうえでコンベア５の駆動を停止すれば、基板２に対する接着剤の塗布を行うことができる。

また、ヘッド移動機構１３の動作制御を行うユニット側コントローラ２０がベース部１０（テーブル支持部材１１）に取り付けられており、本ユニット１の動作制御に必須となる制御部が本ユニット１自身に組み込まれているため、使い勝手がよいうえ、大変シンプルな構成となっている。そして、このようなシンプルさを実現するためにユニット側コントローラ２０が必要とする全ての回路（回路ボックス２４，２５，２６，２７）を一箇所にまとめて配置した結果、発熱量が相対的に大きい回路（駆動回路ボックス２４，２５及び電源回路ボックス２６）と発熱量が相対的に小さい回路（記憶回路ボックス２７）とが混在せざるを得なくなったが、前述のように、発熱量が相対的に大きい回路（駆動回路ボックス２４，２５及び電源回路ボックス２６）は、発熱量が相対的に小さい回路（記憶回路ボックス２７）の上方又は側方に配置しているので、発熱量が相対的に小さい回路が、発熱量が相対的に大きい回路からの熱を受けることによって誤作動を起こすなどの不具合の発生を防止することができる。

更に、ユニット側コントローラ２０のベース部１０（テーブル支持部材１１）への取り付け面である背面板２３ａには複数の放熱孔２９が設けられており、回路ボックス２４，２５，２６，２７から発生した熱がユニット側コントローラ２０内（筐体２３内）にこもらないようになっているが、ユニット側コントローラ２０はこれら放熱孔２９に挿設され
る螺子３０によってベース部１０に着脱自在に取り付けられるようになっているので、ユニット側コントローラ２０をベース部１０に取り付けるための螺子穴を別途設ける工程を省いてコストダウンを図ることができるようになっている。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、ベース部１０は基板搬送路３の２つの固定側部材（固定ビーム４ａ，４ｂ）を跨ぐように設けられる構成であったが、１つの固定側部材に片持ち状態で取り付けられるものであってもよい。また、上述の実施の形態では、ヘッド移動機構１３が、基板搬送路３の基板搬送方向に延び、固定テーブル１２上を固定テーブル１２に沿って（すなわち基板搬送方向と直交する方向に）移動する第１移動テーブル１５と、第１移動テーブル１５上を第１移動テーブル１５に沿って移動し、塗布ヘッド１４を昇降自在に支持する第２移動テーブル１６とを備えた構成であったが、ベース部１０に設けられて塗布ヘッド１４を移動させ得る構成を有しているものであれば、その形態は特に限定されない。また、基板搬送路３により搬送される基板２と当接して基板搬送路３上での基板２の位置決めを行う位置決め手段は、必ずしも上述の実施の形態に示した位置決め機構３１と同一の構成である必要はない。

また、上述の実施の形態では、ユニット側コントローラ２０が備える複数の回路として駆動回路ボックス２４，２５、電源回路ボックス２６及び記憶回路ボックス２７を示したが、ユニット側コントローラ２０が備える回路はこれらのものに限定されるわけではない。また、ユニット側コントローラ２０のベース部１０への取り付け面（背面板２３ａ）に形成された放熱孔２９の形状や数、配置などは上述の実施の形態（図５）に示したものに限定されるわけではない。

従来の高価な専用品に比べて格段に安価な構成で基板に接着剤の塗布を行うことができる。

本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの斜視図 本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの側面図 本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの一部分解斜視図 本発明の一実施の形態における接着剤塗布機ユニットの制御系統図 本発明の一実施の形態におけるユニット側コントローラの斜視図

符号の説明

１ 接着剤塗布機ユニット
２ 基板
３ 基板搬送路
４ａ，４ｂ 固定ビーム（固定側部材）
１０ ベース部
１２ 固定テーブル
１３ ヘッド移動機構
１４ 塗布ヘッド
１５ 第１移動テーブル
１６ 第２移動テーブル
３１ 位置決め機構（位置決め手段）

Claims (3)

1. 基板搬送路の固定側部材に着脱自在に取り付けられるベース部と、ベース部に設けられたヘッド移動機構と、ヘッド移動機構によりベース部に対して移動して基板搬送路上に位置決めされた基板に接着剤を塗布する塗布ヘッドとを備えたことを特徴とする接着剤塗布機ユニット。
2. ベース部は、基板搬送路の基板搬送方向と直交する方向に延びた固定テーブルを備え、ヘッド移動機構は、固定テーブル上を基板搬送路の基板搬送方向に延び、固定テーブルに沿って移動する第１移動テーブルと、第１移動テーブル上を第１移動テーブルに沿って移動し、塗布ヘッドを昇降自在に支持する第２移動テーブルとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の接着剤塗布機ユニット。
3. 基板搬送路により搬送される基板と当接して基板搬送路上での基板の位置決めを行う位置決め手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の接着剤塗布機ユニット。

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