JP2022509208A

JP2022509208A - ステンシル印刷機

Info

Publication number: JP2022509208A
Application number: JP2021529851A
Authority: JP
Inventors: チョンツァイツァイ; スーウェンホア
Original assignee: イリノイトゥールワークスインコーポレイティド
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2022-01-20
Also published as: WO2020112531A1; US11780219B2; TW202023839A; TWI789552B; EP3887165A1; KR20210094052A; US20220032604A1

Abstract

本出願はステンシル印刷機に関し、ステンシル印刷機は、第１の保持装置１１０、移動装置１２１、２つの支持テーブル１３１、１３２、及び２つの駆動装置１５１、１５２を備え、第１の保持装置１１０は、縦方向に水平に往復動可能で、移動装置１２１は、第１の保持装置１１０に取り付けられ、第１の保持装置１１０上で横方向に水平に往復動可能で、２つの支持テーブル１３１、１３２は、移動装置１２１の下端に取り付けられるとともに、対応のはんだペースト容器１４１、１４２を支持するために使用され、２つの駆動装置１５１、１５２は、２つの駆動装置１５１、１５２の各々が、対応の支持テーブル１３１、１３２の上方に配置されるとともに、対応のはんだペースト容器１４１、１４２を押圧するために用いられるように、移動装置１２１に取り付けられ、移動装置１２１は、２つの支持テーブル１３１、１３２及び２つの駆動装置１５１、１５２を鉛直に往復動するように駆動可能となっている。２つの標準的なはんだペースト容器１４１、１４２を、本出願によって提供されるステンシル印刷機のために組み付けることができる。一方のはんだペースト容器１４１、１４２が空になると、はんだペースト供給が他方のはんだペースト容器１４１、１４２に切り換わり、ステンシル印刷機は、停止することなく動作し続けることができ、従って、ステンシル印刷機の作業効率は著しく改善する。

Description

［関連出願］
本国際出願は、「A STENCIL PRINTER」と題された、２０１８年１１月２６日に出願された中国特許出願第２０１８１１４１８１８２．９号及び「A STENCIL PRINTER」と題された、２０１８年１１月２６日に出願された中国特許出願第２０１８２１９５９３７９．９号に対する優先権を主張する。中国特許出願第２０１８１１４１８１８２．９号及び中国特許出願第２０１８２１９５９３７９．９号の全体が引用することにより本明細書の一部をなす。

本出願は、プリント回路基板を製造するためのステンシル印刷機に関し、特に、ステンシル印刷機のはんだペースト供給装置に関する。

表面実装プリント回路基板（ＰＣＢ）の製造中に、電子部品をＰＣＢ上で後に堆積可能なように、ＰＣＢ上にはんだペーストを印刷するためにステンシル印刷機を用いることができる。導電性表面を有するＰＣＢは、ステンシル印刷機内に送り込まれ、ＰＣＢ上の１つ以上の小穴又はマーク（「ベンチマーク（benchmark）」と呼ばれる）は、下から、ステンシル印刷機のステンシル上の細穴に正しく位置合わせされる。ステンシル印刷機のはんだペースト供給装置は、ステンシルの上からステンシルに近い高さまで降下し、はんだペーストが、ステンシル上ではんだペースト容器から押し出される。はんだペーストがステンシルに吐出された後、ステンシル印刷機のスクレーパーが、ステンシルの上側表面の近くに移動して、はんだペーストを、ＰＣＢの導電性表面に達するように、ステンシル上の細穴に押しやる。はんだペーストは、通常、標準的なはんだペースト容器からステンシルに吐出される。はんだペースト容器は限られた量のはんだペーストを含む。はんだペースト容器内のはんだペーストが使い尽くされた後、はんだペースト容器は、はんだペーストを吐出するために新しいはんだペースト容器に交換される必要がある。印刷動作後に、ＰＣＢは、ステンシルを去り、生産ライン内の次の処理ユニットに送り込まれる。

上記で述べた動作手順は、大量のＰＣＢを製造する大規模生産ラインにおいて繰り返される。対応の動作手順をより経済的に且つ効率的に連続して繰り返すために、改良型ステンシル印刷機が必要とされている。

長期観測及び実験後に、本発明者は、使い尽くされたはんだペースト容器を交換するために必要な動作及び時間がステンシル印刷機の作業効率に影響を及ぼすことになることを見出している。標準的なはんだペースト容器は、通常、５００ｇのはんだペーストを含み、複数のＰＣＢを印刷するために用いることができる。はんだペースト容器内のはんだペーストが使い尽くされた後、はんだペースト容器を新しいはんだペースト容器に交換するために、ステンシル印刷機を停止させることが必要である。大規模自動生産ラインにおいて、はんだペースト容器を交換するために、ステンシル印刷機を頻繁に停止させることは、ステンシル印刷機又は更に生産ライン全体の作業効率を下げることになる。

２つの標準的なはんだペースト容器を、本出願によって提供されるステンシル印刷機のために組み付けることができる。一方のはんだペースト容器が使い尽くされると、はんだペーストが他方のはんだペースト容器に切り換わり、ステンシル印刷機は、停止することなく動作し続けることができ、２つのはんだペースト容器がともに使い尽くされた後、それらは新しいものに交換される。こうして、停止回数及び交換回数は、ともに半分だけ低減され、従って、ステンシル印刷機の作業効率は著しく改善する。

本出願によって提供されるステンシル印刷機は、第１の保持装置、移動装置、２つの支持テーブル、及び２つの駆動装置を備える。第１の保持装置は、縦方向（portrait orientation）に水平に往復動可能となっている。移動装置は、第１の保持装置に取り付けられ、第１の保持装置上で横方向（landscape orientation）に水平に往復動可能となっている。２つの支持テーブルが移動装置の下端に取り付けられ、２つの支持テーブルの各々は、対応のはんだペースト容器を支持するために用いられる。２つの駆動装置は、２つの駆動装置の各々が対応の支持テーブルの上方に配置されるとともに、２つの駆動装置の各々が対応のはんだペースト容器を押圧するために使用されるように、移動装置に取り付けられ、移動装置は、２つの支持テーブル及び２つの駆動装置が鉛直に往復動するように駆動可能となっている。

ステンシル印刷機によれば、２つの支持テーブルは、背中合わせに配置されるように、移動装置の２つの対向する側に配置され、又は、２つの支持テーブルは、横並びに配置されるように、移動装置の同じ側に配置される。

ステンシル印刷機によれば、２つの駆動装置は、第１の駆動装置及び第２の駆動装置を含み、第１の駆動装置及び第２の駆動装置の各々は、シリンダーを備え、シリンダーは、シリンダー本体とピストンロッドと圧力ヘッドとを備える。シリンダー本体は移動装置上に固定され、シリンダー本体は内部にチャンバーを有する。ピストンロッドは、チャンバー内に配置され、チャンバー内の空気圧の変化に応じて鉛直に往復動可能となっており、ピストンロッドは、シリンダー本体の外側まで下方に延設され、ピストンロッドの下端を形成する。圧力ヘッドは、ピストンロッドとともに鉛直に往復動可能にピストンロッドの下端に連結される。

ステンシル印刷機は、２つの使用はんだペースト量検知装置を更に備える。２つの使用はんだペースト量検知装置の各々は、対応の駆動装置のピストンロッドのストロークを検知し、従って、対応のはんだペースト容器の使用したはんだペースト量を検知するために使用され、また、ピストンロッドが所定の位置まで移動すると、対応のはんだペースト容器の使用はんだペースト量信号を生成するように構成される。

ステンシル印刷機によれば、使用はんだペースト量検知装置は、磁石リングと磁気スイッチとを備える。磁石リングは、ピストンロッド上に置かれ、ピストンロッドとともに移動することができる。磁気スイッチはシリンダー本体の外側に取り付けられ、磁気スイッチは、磁石リングが、磁気スイッチから離れた所定の距離にある位置まで移動すると、使用はんだペースト量信号を生成可能となっている。

ステンシル印刷機によれば、２つの支持テーブルの各々は、ベース及び支持体を備え、ベースは、移動装置の下端に取り付けられ、支持体の下端は、ベースに取り付けられ、支持体の上方端の形状は、はんだペースト容器の開口に一致するように構成されるとともに、はんだペースト容器を支持するために使用され、支持体は、下から上への貫通穴を内部に有し、貫通穴ははんだペースト容器内にはんだペーストを押し出すために使用される。

ステンシル印刷機によれば、ベースは支持体の下端を収納するために使用される、下方に窪んだ収納部分を有し、収納部分の底部は循環穴を有し、収納部分の一方の側は、収納部分と連通する開口を有する。ベースはバッフルを更に備え、バッフルは、収納部分の側に取り付けられ、開口を開放又は閉鎖するために使用される。

ステンシル印刷機は第２の保持装置を更に備える。移動装置は、第２の保持装置を介して第１の保持装置に取り付けられ、第１の保持装置及び第２の保持装置は、第２の保持装置を第１の保持装置から取り外しできるように着脱可能に配置される。

ステンシル印刷機はコントローラーを更に備え、コントローラーは、第１の保持装置、移動装置、及び２つの駆動装置の移動を制御可能となっている。

ステンシル印刷機によれば、２つの駆動装置は、第１の駆動装置及び第２の駆動装置を含み、第１の駆動装置及び第２の駆動装置は、作業用駆動装置に交互に設定され、第１の駆動装置が作業用駆動装置に設定されると、コントローラーは、第１の駆動装置に対応の使用はんだペースト量検知装置から使用はんだペースト量信号を受信し、使用はんだペースト量信号に応じて作業用駆動装置として第２の駆動装置を選択可能となっている。

ステンシル印刷機によれば、第１の駆動装置が作業用駆動装置として選択されると、コントローラーは、第１の駆動装置の作業位置を制御可能となっており、第２の駆動装置が作業用駆動装置として選択されると、コントローラーは、第２の駆動装置の作業位置を得るために、第１の駆動装置の作業位置に所定のオフセットを付加可能となっている。

ステンシル印刷機によれば、オフセットは、２つの支持テーブルの循環穴の中心間の距離である。

本出願の概念及び特定の構造並びに本出願がもたらす技術的効果は、本出願の目的、特徴、及び効果を完全に理解するのを助けるために図面と組み合わせて述べられる。

図面と組み合わせて以下の詳細な説明を読むことは、本出願をよりよく理解するのを助けるであろう。図面において、同じ参照数字は同じ部分を示す。

本出願のステンシル印刷機の１つの実施形態の構造を示す図である。図１の実施形態における第２の保持装置及び２つのはんだペースト供給装置の後側構造を示す図である。図１の実施形態における第２の保持装置及び２つのはんだペースト供給装置の前側構造を示す図である。はんだペースト容器を取り除いた状態の図２Ａ、２Ｂの実施形態の構造を示す図である。支持体を取り除いた状態の図３Ａの実施形態のはんだペースト供給装置の構造を示す図である。バッフルが開放した状態の図３Ａの実施形態の構造を示す図である。支持体の側面図である。図３ＣのＡ－Ａ方向の支持体の断面図である。駆動装置を取り除いた状態の図２Ａ、２Ｂの実施形態のシリンダー本体の構造を示す図である。駆動装置の側面図である。図４ＢのＢ－Ｂ方向の駆動装置の断面図である。支持体を取り除いた状態の図３Ａのはんだペースト供給装置の構造を示す図である。はんだペースト押出しプロセスにおいて、初期状態を示す図である。はんだペースト押出しプロセスにおいて、圧力ヘッドが下方へ移動して、はんだペースト容器の底部表面に接触したときの状態を示す図である。はんだペースト押出しプロセスにおいて、圧力ヘッドがはんだペースト容器を下方へ押圧し、はんだペーストを押し出した状態を示す図である。はんだペースト押出しプロセスにおいて、はんだペースト容器内のはんだペーストが完全に押し出されたときの状態を示す図である。はんだペースト押出しプロセスにおいて、リセット状態を示す図である。磁気スイッチの１つの実施形態の構造を示す図である。本出願のステンシル印刷機の別の実施形態の構造を示す図である。図７Ａの実施形態の第２の保持装置及び２つのはんだペースト供給装置の構造を示す図である。

本出願の種々の特定の実施モードは、本明細書の一部を構成する図面を参照して以下で述べられる。「前（front）」、「後（rear）」、「上（above）」、「下（below）」、「左（left）」、「右（right）」、「内側（inside）」、「外側（outside）」、「上部（top）」、「底部（bottom）」、「近位端（near end）」、「遠位端（far end）」、「横（landscape）」、及び「縦（portrait）」等の方向を示す用語が、本出願において種々の例示される構造部分及び部品を述べるために使用されるが、これらの用語が、例証の便宜のために使用されるだけであり、図面における例示される方向に基づいて決定されることが理解されるべきである。本出願で開示する実施形態を異なる方向に設定することができるため、方向を示すこれらの用語は、制限の代わりに、例証として使用されるだけである。

図１は、本出願のステンシル印刷機１００の１つの実施形態の構造を示す。図１に示すように、ステンシル印刷機１００は、動作プラットフォーム１０１、第１の保持装置１１０、第２の保持装置２５０（図２Ａを参照されたい）、及び移動装置１２１を備える。動作プラットフォーム１０１は、水平に配置され、ほぼ矩形形状であり、ＰＣＢに印刷するためのステンシル（図示せず）は、動作プラットフォーム１０１の中央に置かれる。ガイドレール１０２は、縦方向に動作プラットフォーム１０１の両側に配置される。第１の保持装置１１０は、動作プラットフォーム１０１に取り付けられ、ガイドレール１０２上を縦方向に水平に往復動可能となっている。ガイドレール１１１は、第１の保持装置１１０上で横方向に配置される。第２の保持装置２５０は、第１の保持装置１１０に取り付けられ、ガイドレール１１１上を横方向に水平に往復動可能となっている。移動装置１２１は、第２の保持装置２５０を介して第１の保持装置１１０に取り付けられる。移動装置１２１は鉛直に往復動可能な部品を備える。移動装置１２１は、はんだペースト供給装置を移動させるために使用される。図１の実施形態において、移動装置１２１はシリンダーであり、鉛直に往復動可能な部品はシリンダーのピストンロッドである。上記で述べた設定を通して、移動装置１２１は、はんだペースト供給装置を水平及び鉛直に移動するように駆動することができ、従って、はんだペースト供給装置は、動作プラットフォーム１０１上の予想される位置にはんだペーストを吐出することができる。

本出願において、２つのはんだペースト供給装置がステンシル印刷機１００のために配置され、第１のはんだペースト供給装置は、第１のはんだペースト容器１４１と、第１のはんだペースト容器１４１を押圧する第１の駆動装置１５１とを支持する第１の支持テーブル１３１を備え、第２のはんだペースト供給装置は、第２のはんだペースト容器１４２と、第２のはんだペースト容器１４２を押圧する第２の駆動装置１５２とを支持する第２の支持テーブル１３２を備える。第１の支持テーブル１３１及び第１の駆動装置１５１は移動装置１２１の一方の側に固定され、第２の支持テーブル１３２及び第２の駆動装置１５２は移動装置１２１の他の側に固定され、従って、２つのはんだペースト供給装置は背中合わせに配置される。移動装置１２１は、２つのはんだペースト供給装置を鉛直に往復動するように駆動することができる。

第１の支持テーブル１３１は、移動装置１２１の下端に取り付けられる。第１のはんだペースト容器１４１は、開口が下に向き、底部表面が上に向く状態で、第１の支持テーブル１３１上に配置される。第１の駆動装置１５１は、第１の支持テーブル１３１のに取り付けられ、第１の支持テーブル１３１に対して鉛直に往復動可能な圧力ヘッド４２３を装備する（図５Ａ～図５Ｃを参照されたい）。第１の駆動装置１５１の圧力ヘッド４２３は第１の支持テーブル１３１に対して下方へ移動するため、圧力ヘッド４２３は、第１のはんだペースト容器１４１の底部表面を下に押して、はんだペーストを、第１のはんだペースト容器１４１から下に押し出すことができる。図１の実施形態において、第１の駆動装置１５１はシリンダーである。第２のはんだペースト供給装置は第１のはんだペースト供給装置の構造と同じ構造を有し、第２のはんだペースト供給装置は、ここで再び述べられない。

印刷動作が実施されるとき、移動装置１２１は、はんだペーストをステンシルに向けて押し出すために、はんだペースト供給装置を、ステンシルの上の適切な高さまで下げる。移動装置が他の状態にあるとき、例えば、移動装置が、水平に移動する又はスタンドバイモードにあるとき、移動装置１２１は、他の動作を実施するためにはんだペースト供給装置を持ち上げる。

図１の実施形態において、第１の保持装置１１０及び第２の保持装置２５０は、はんだペースト供給装置上でのはんだペースト容器の置き換えを容易にするために、第２の保持装置２５０を第１の保持装置１１０から取り外すことができるように着脱可能に配置される。

ステンシル印刷機１００は、第１の保持装置１１０に取り付けられたスクレーパー１６０を更に備える。はんだペーストがステンシルに押し出された後、スクレーパー１６０は、第１の保持装置１１０によって、ステンシルの上側表面の近くに移動するように駆動されて、はんだペーストを、ＰＣＢの導電性表面に達するように、ステンシル上の細穴内に押しやることができ、従って、印刷動作が完了する。

ステンシル印刷機１００はコントローラー１７０を更に備える。コントローラー１７０は、第１の保持装置１１０、第２の保持装置２５０、移動装置１２１、スクレーパー１６０、及び駆動装置１５１、１５２の移動位置及び作業位置を制御可能となっているため、それらは、ＰＣＢのための印刷動作を完了するために互いに協働することができる。コントローラー１７０は、任意の適切な制御デバイス又は制御部品、例えば、１つ以上のプロセッサ、メモリ、及びプログラマブル回路を備えることができる。

図２Ａ、２Ｂは、それぞれ後方及び前方から見た、図１の実施形態の２つのはんだペースト供給装置の３Ｄ構造を示し、図２Ａは第２の保持装置２５０を更に示す。

図２Ａ、２Ｂに示すように、移動装置１２１は、第１のはんだペースト供給装置及び第２のはんだペースト供給装置を鉛直に往復動するように駆動するためにそれぞれ使用される第１のシリンダー２２１及び第２のシリンダー２２２を備える。第１のシリンダー２２１及び第２のシリンダー２２２は横並びに配置される。第１のシリンダー２２１はシリンダー本体２３１及びピストンロッド２４１を有する。第２のシリンダー２２２はシリンダー本体２３２及びピストンロッド２４２を有する。第１のシリンダー２２１及び第２のシリンダー２２２のシリンダー本体２３１、２３２は、第２の保持装置２５０を介して第１の保持装置１１０に取り付けられ、第１のシリンダー２２１及び第２のシリンダー２２２のピストンロッド２４１、２４２は、シリンダー本体２３１、２３２に対して鉛直に往復動可能となっている。２つのはんだペースト供給装置は、移動装置１２１の両側に背中合わせで配置され、第１の支持テーブル１３１及び第１の駆動装置１５１は、支持プレート２６１を介して第１のシリンダー２２１のピストンロッド２４１の駆動端に固定、連結され、従って、第１の駆動装置は、第１のシリンダー２２１のピストンロッド２４１によって、鉛直に往復動するように駆動することができる。第２の支持テーブル１３２及び第２の駆動装置１５２は、支持プレート２６２を介して第２のシリンダー２２２のピストンロッド２４２の駆動端に固定、連結され、従って、第２の駆動装置は、第２のシリンダー２２２のピストンロッド２４２によって、鉛直に往復動するように駆動することができる。他の実施形態において、移動装置１２１が１つのシリンダーのみを備え、２つのはんだペースト供給装置を同一のシリンダーに固定、取り付けるようにしてもよい。他の実施形態において、第２の保持装置２５０が配置されない場合があり、この場合、移動装置１２１を第１の保持装置１１０に直接結合するようにできることに留意されたい。

図３Ａは、はんだペースト容器１４１、１４２を取り除いた状態の図２Ａ、２Ｂの実施形態の構造を示す。図３Ｂは、支持体３２０を取り除いた状態の図３Ａの実施形態のはんだペースト供給装置の構造を示す。図３Ｃは、バッフル３３１が開放した状態の図３Ａの実施形態の構造を示す。図３Ｄは支持体３２０の側面図であり、図３Ｅは図３ＣのＡ－Ａ方向の支持体３２０の断面図である。

図３Ａ～図３Ｅに示すように、第１の支持テーブル１３１は一方の側の支持プレート２６１に取り付けられる。第１の支持テーブル１３１は、ベース３１０、支持体３２０、鉛直に延在する連結プレート３６１、及び水平に延在する連結プレート３７１を備える。ベース３１０は連結プレート３６１の下端に取り付けられ、連結プレート３７１は連結プレート３６１の上方端に取り付けられる。第１の駆動装置１５１は連結プレート３７１によって支えられる。支持体３２０は下から上への貫通穴３２３を内部に有する。支持体３２０の下端はベース３１０に取り付けられ、支持体３２０の上方端３２１の形状は、はんだペースト容器１４１、１４２を、開口を下に向けた状態で、支持体３２０の上方端３２１上で反転することができ、はんだペースト容器１４１、１４２内のはんだペーストが支持体３２０内の貫通穴３２３を通してのみ流出可能なように、はんだペースト容器の開口に一致するように構成される。シールリング３４０は、スリッパーシールが、上方端３２１の外周とはんだペースト容器１４１、１４２の内壁との間に形成されて、はんだペースト漏洩を防止するように、支持体３２０の上方端３２１の周りに更に配置される。第１の駆動装置１５１が、上記で述べた実施形態では、第１の支持テーブル１３１によって支えられるが、他の実施形態にでは、水平に延在する連結プレート３７１を第１の支持テーブル１３１上に配置しないものとすることができ、第１の駆動装置１５１を支持プレート２６１に直接結合するようにできることに留意されたい。

ベース３１０は、支持体３２０の下端３２２を収納するために使用される、下方に窪んだ収納部分３１１を有する。収納部分３１１の底部は循環穴３１２を有し、支持体３２０がベース３１０に取り付けられると、循環穴３１２は、支持体３２０内の貫通穴３２３と連通する。収納部分３１１は、外側に収納部分３１１と連通する開口３１３を有し、バッフル３３１は、収納部分３１１の外側に取り付けられ、開口３１３を開放又は閉鎖するために使用される。バッフル３３１の一端は、開口３１３の一端に回転可能に連結することができ、バッフル３３１の他端は、開口３１３の他端にねじにより結合する又はスナップ留めすることができる。

はんだペースト容器は、ベース３１０内に置かれる又はベース３１０から取り外されるとき、通常、支持体３２０とともに置かれる又は取り外される。具体的に言うと、はんだペースト容器がベース３１０内に置かれる必要があるとき、支持体３２０の上方端３２１が、最初に、はんだペースト容器の開口に挿入され、その後、支持体３２０の下端３２２が、ベース３１０の窪んだ収納部分３１１内に取り付けられる。はんだペースト容器がベース３１０から取り外される必要があるとき、支持体３２０は、支持体３２０上に上下逆に置かれているはんだペースト容器とともに、はんだペースト容器交換のためにベース３１０から取り外される。開口３１３及びバッフル３３１が配置された状態で、バッフル３３１が開放されると、開口３１３が露出し、それにより、支持体３２０は、支持体３２０上に配置されたはんだペースト容器１４１、１４２とともに、ベース３１０の開口３１３側を介して、ベース３１０内に置く又はベース３１０から取り外すことができる。そのような設定は、限られた動作空間（特に、鉛直方向に限られた動作空間）内ではんだペースト容器のより簡単な交換及び設置を確実にする。支持体３２０がベース３１０に取り付けられた後、支持体３２０は、バッフル３３１を閉鎖することによって固定することができる。

第２の支持テーブル１３２は、第１の支持テーブル１３１の構造と同じ構造を有し、それはここで再び述べられない。

図４Ａは、駆動装置１５１、１５２を取り除いた状態の図２Ａ、２Ｂの実施形態のシリンダー本体４１０の構造を示し、図４Ｂは、駆動装置１５１、１５２の側面図であり、図４Ｃは、図５ＢのＢ－Ｂ方向の駆動装置１５１、１５２の断面図であり、図４Ｄは、支持体３２０を取り除いた状態の図３Ａのはんだペースト供給装置の構造を示す。

図４Ａ～図４Ｃに示すように、駆動装置１５１、１５２はシリンダーである。駆動装置１５１、１５２は同じ構造を有し、駆動装置１５１が、２つの駆動装置の特定の構造を述べるために例として採用される。駆動装置１５１は、シリンダー本体４１０、ピストンロッド４２０、及び圧力ヘッド４２３を備える。シリンダー本体４１０は、開口が下に向いた状態で第１の支持テーブル１３１の連結プレート３７１によって支えられる。ピストンロッド４２０が通過する開口は連結プレート３７１上に配置される。シリンダー本体４１０は、内部にチャンバー４１１を有する。ピストンロッド４２０はチャンバー４１１内に配置され、スリッパーシールが、ピストンロッド４２０の上方端４２１とシリンダー本体４１０の内壁との間に存在し、ピストンロッドは、チャンバー４１１内の空気圧の変化に応じて鉛直に往復動可能となっている。ピストンロッド４２０は、ピストンロッド４２０の下端４２２を形成するために、シリンダー本体４１０の外側まで下に延在する。圧力ヘッド４２３は、圧力ヘッド４２３がピストンロッド４２０とともに鉛直に往復動可能に、ピストンロッド４２０の下端４２２に連結される。圧力ヘッド４２３の形状は、圧力ヘッドが、はんだペースト容器１４１、１４２の底部表面を下方へ押圧すること助けるために、はんだペースト容器１４１、１４２の底部表面に一致するように形成される。

駆動装置１５１、１５２の各々は、使用はんだペースト量検知装置を相応して装備し、使用はんだペースト量検知装置は、対応の駆動装置１５１、１５２内のピストンロッド４２０のストロークを検知し、従って、対応のはんだペースト容器１４１、１４２内の使用したはんだペースト量を検知するために使用される。使用はんだペースト量検知装置は、ピストンロッド４２０が所定の位置まで移動すると、対応のはんだペースト容器１４１、１４２内のはんだペーストが使い尽くされたか否かを示す、対応の使用はんだペースト量信号を生成するように構成される。

使用はんだペースト量検知装置は、磁石リング４３１と磁気スイッチ４３２とを備える。磁石リング４３１は、ピストンロッド４２０上に置かれ、ピストンロッド４２０とともに移動することができる。磁気スイッチ４３２はシリンダー本体４１０の外側に取り付けられ、磁気スイッチ４３２は、磁石リング４３１が、磁気スイッチ４３２から離れた所定の距離の位置まで移動すると、対応の使用はんだペースト量信号を生成可能となっている。

コントローラー１７０は磁気スイッチ４３２に接続され、磁気スイッチ４３２から使用はんだペースト量信号を受信することができる。コントローラー１７０は、第１の駆動装置１５１の対応の磁気スイッチ４３２から、第１のはんだペースト容器１４１内のはんだペーストが使い尽くされたことを示す使用はんだペースト量信号を受信すると、第１の駆動装置１５１に置き換わる作業用駆動装置として、第２の駆動装置１５２を選択する。

図４Ｄに示すように、第１の支持テーブル１３１の循環穴３１２の中心と第２の支持テーブル１３２の循環穴３１２の中心との間の距離はｘである。距離ｘは、第１の支持テーブル１３１上の支持体３２０及び第２の支持テーブル１３２上の支持体３２０が所定の場所に取り付けられた後の２つの支持体内の貫通穴３２３の中心間の距離でもある。

図４Ａに示すように、作業位置にある第１のはんだペースト供給装置が、はんだペーストを吐出するために、動作プラットフォーム１０１上の吐出位置Ｐに位置合わせされるとき、コントローラー１７０が、第１の駆動装置１５１の対応の磁気スイッチ４３２から、第１のはんだペースト容器１４１内のはんだペーストが使い尽くされたことを示す使用はんだペースト量信号を受信する場合、コントローラー１７０は、第１の駆動装置１５１を置き換える作業用駆動装置として、第２の駆動装置１５２を選択する。しかしながら、第２のはんだペースト供給装置の第２の駆動装置１５２を通してはんだペーストが吐出される前に、第２のはんだペースト供給装置は、第１のはんだペースト供給装置が完了していないはんだペースト吐出を継続可能なように、吐出位置Ｐに位置合わせするために所定のオフセットだけ移動する必要がある。すなわち、コントローラー１７０は、第２の駆動装置１５２の作業位置を得るために、第１の駆動装置１５１の作業位置に所定のオフセットを付加する必要がある。オフセットは、第１の支持テーブル１３１の循環穴３１２の中心と第２の支持テーブル１３２の循環穴３１２の中心との間の距離ｘ（図４Ｄに示す）である。作業用駆動装置が第２の駆動装置１５２に切り換えられた後、ステンシル印刷機は、第２のはんだペースト容器１４２を使用して、印刷動作を継続することができる。

第２の駆動装置１５２の作業位置が、第１の駆動装置１５１の作業位置に所定のオフセットを付加することによって得られる場合、はんだペースト吐出動作において２つの駆動装置のための別個の制御プログラムを構成することは不必要であり、従って、はんだペースト吐出のための制御動作は簡略化される。

図５Ａ～図５Ｅは、第１のはんだペースト供給装置のはんだペースト押し出しのプロセスを示し、図５Ａは初期状態を示し、図５Ｂは、圧力ヘッド４２３が、はんだペースト容器１４１の底部表面に接触するために下方へ移動したときの状態を示し、図５Ｃは、圧力ヘッド４２３が、はんだペーストを押し出すために、はんだペースト容器１４１を下方へ押圧するときの状態を示し、図５Ｄは、はんだペースト容器１４１内のはんだペーストが完全に押し出されたときの状態を示し、図５Ｅは、リセット状態を示す。

図５Ａに示すように、初期状態では、はんだペーストを充填されたはんだペースト容器１４１は、開口が下に向き、底部表面が上に向いた状態で、支持体３２０上に上下逆に置かれる。支持体３２０の上方端３２１は、はんだペースト容器１４１の開口に挿入され、スリッパーシールが、上方端とはんだペースト容器１４１の内壁との間に形成される。

図５Ｂに示すように、圧力ヘッド４２３はピストンロッド４２０によって駆動され、下方へ移動して、はんだペースト容器１４１の底部表面に接触する。

図５Ｃに示すように、圧力ヘッド４２３は下方へ移動し続け、はんだペースト容器１４１を押圧する。はんだペースト容器１４１内のはんだペーストは、支持体３２０内の貫通穴３２３及びベース３１０内の循環穴３１２を通してベース３１０の底部から押し出される。ピストンロッド４２０及び圧力ヘッド４２３の下方ストロークが連続して増加するにつれて、はんだペースト容器１４１内のはんだペーストは、連続して押し出され、またはんだペースト容器１４１は、圧力ヘッド４２３の圧力下で連続して下方へ移動し、従って、支持体３２０の上方端３２１は、はんだペースト容器１４１により深く挿入される。その間、ピストンロッド４２０上の磁石リング４３１も下方へ移動する。

図５Ｄに示すように、はんだペースト容器１４１内のはんだペーストが完全に押し出される、又は、非常に少量のみが残るとき、ピストンロッド４２０及び圧力ヘッド４２３は、最大ストロークまで下方へ移動する。この時点で、磁石リング４３１は、磁気スイッチ４３２の位置に近い位置、例えば、磁気スイッチ４３２の同じレベルの位置に達する。磁気スイッチ４３２は、磁石リング４３１を検知し、従って、はんだペースト容器１４１内のはんだペーストが使い尽くされたことを示す、対応の使用はんだペースト量信号を生成する。

図５Ｅに示すように、磁気スイッチ４３２から使用はんだ信号量信号を受信した後、コントローラー１７０は、第１の駆動装置１５１をリセットし、作業用駆動装置を第２の駆動装置１５２に切り換えて、印刷動作を継続するために第２のはんだペースト容器１４２を使用し、図５Ａ～図５Ｄの作業プロセスを繰り返す。

図６は、磁気スイッチ４３２の１つの実施形態の構造を示す。図６に示すように、磁気スイッチ４３２は、回路接続部内の一対の機械式接点を構成する２つの弾性磁気リード６３１を備える。２つの磁気リード６３１間に小さいギャップが存在する。ピストンロッド４２０とともに移動する磁気リング４３１が磁気スイッチ４３２に近づくと、磁石リング４３１によって生成される磁界は、２つの磁気リード６３１を磁化し、接触させ、従って、回路が接続され、対応の電気信号が生成される。磁石リング４３１が磁気スイッチ４３２から離れて遠くに移動した後、磁界は消え、２つの磁気リード６３１は、消磁され、元の位置に戻り、従って、回路は切断され、電気信号も消える。

図７Ａは、本出願のステンシル印刷機７００の別の実施形態の構造を示し、図７Ｂは、図７Ａの実施形態の第２の保持装置７２０及び２つのはんだペースト供給装置の構造を示す。図７Ａ、７Ｂに示すように、２つのはんだペースト供給装置は、図１の実施形態と違って、移動装置７２１の同じ側に横並びに配置される。移動装置７２１は、２つのはんだペースト供給装置を垂直に同時に移動させることができる１つのシリンダーのみを備えることができる。もちろん、移動装置７２１は、２つのはんだペースト供給装置をそれぞれ移動させるために使用される２つのシリンダーを備えることもできる。

従来のステンシル印刷機のソフトウェア及びハードウェア構造に基づいて、はんだペースト供給装置が付加され、オフセットが、本出願によって提供されるステンシル印刷機のために構成される。元の動作モード又は制御モードに大きい変更を加えることなく、はんだペースト容器置き換え頻度が、大幅に下がる可能性があり、従って、作業効率が改善される。

さらに、動作空間がより多くのはんだペースト供給装置を収容することを、ステンシル印刷機の構造が可能にする場合、１つ以上のはんだペースト供給装置を付加することができ、従って、はんだペースト容器置き換え頻度が更に下がる。

本出願は例の使用によって開示され、例の１つ以上は、図面に示される。各例は、本出願を制限するためではなく、本出願を説明するために提供される。実際には、本出願の範囲又は趣旨から逸脱することなく、本出願に対して種々の修正及び変形を行うことができることが当業者に明らかである。例えば、１つの実施形態の一部としての示される又は述べられる特徴は、更なる実施形態を得るために別の実施形態とともに用いることができる。従って、それらの特徴は、添付の特許請求の範囲及び本出願の均等物の範囲内の全ての修正及び変形を包含することを意図している。

１００ステンシル印刷機
１０１動作プラットフォーム
１０２ガイドレール
１１０第１の保持装置
１１１ガイドレール
１２１移動装置
１３１第１の支持テーブル
１３２第２の支持テーブル
１４１ペースト容器
１４２ペースト容器
１５１第１の駆動装置
１５２第２の駆動装置
１６０スクレーパー
１７０コントローラー
２００ステンシル印刷機
２２１第１のシリンダー
２２２第２のシリンダー
２３１シリンダー本体
２３２シリンダー本体
２４１ピストンロッド
２４２ピストンロッド
２５０第２の保持装置
２６１支持プレート
２６２支持プレート
３１０ベース
３１１収納部分
３１２循環穴
３１３開口
３２０支持体
３２１上方端
３２２下端
３２３貫通穴
３３１バッフル
３４０シールリング
３６１連結プレート
３７１連結プレート
４１０シリンダー本体
４１１チャンバー
４２０ピストンロッド
４２１上方端
４２２下端
４２３圧力ヘッド
４３１磁石リング
４３２磁気スイッチ
６３１磁気リード
７００ステンシル印刷機
７２０第２の保持装置
７２１移動装置

Claims

縦方向に水平に往復動可能な第１の保持装置（１１０）と、
前記第１の保持装置（１１０）に取り付けられ、該第１の保持装置（１１０）上で横方向に水平に往復動可能な移動装置（１２１）と、
前記移動装置（１２１）の下端に取り付けられた２つの支持テーブル（１３１、１３２）であって、該２つの支持テーブル（１３１、１３２）の各々は、対応のはんだペースト容器（１４１、１４２）を支持するために用いる２つの支持テーブル（１３１、１３２）と、
２つの駆動装置（１５１、１５２）であって、該２つの駆動装置（１５１、１５２）の各々が、対応の支持テーブル（１３１、１３２）の上方に配置されるように前記移動装置（１２１）に取り付けられ、該２つの駆動装置（１５１、１５２）の各々が、対応のはんだペースト容器（１４１、１４２）を押圧するために用いる２つの駆動装置（１５１、１５２）とを具備し、
前記移動装置（１２１）が、前記２つの支持テーブル（１３１、１３２）及び前記２つの駆動装置（１５１、１５２）を鉛直に往復動するように駆動可能であるステンシル印刷機。
前記２つの支持テーブル（１３１、１３２）は、背中合わせに配置されるように、前記移動装置（１２１）の両側に配置され、或いは、
前記２つの支持テーブル（１３１、１３２）は、横並びに配置されるように、前記移動装置（１２１）の同じ側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のステンシル印刷機。
前記２つの駆動装置（１５１、１５２）は、第１の駆動装置（１５１）及び第２の駆動装置（１５２）を含み、該第１の駆動装置（１５１）及び該第２の駆動装置（１５２）の各々はシリンダーを備えており、
該シリンダーは、
前記移動装置（１２１）上に固定され、内部にチャンバー（４１１）を有する、シリンダー本体（４１０）と、
ピストンロッド（４２０）であって、前記チャンバー（４１１）内に配置され、該チャンバー（４１１）内の空気圧の変化に応じて鉛直に往復動可能で、かつ、該ピストンロッド（４２０）の前記下端を形成するために前記シリンダー本体（４１０）の外側まで下方に延在するピストンロッド（４２０）と、
前記ピストンロッド（４２０）とともに鉛直に往復動可能に前記ピストンロッド（４２０）の前記下端に連結される圧力ヘッド（４２３）とを具備することを特徴とする請求項１に記載のステンシル印刷機。
２つの使用はんだペースト量検知装置を更に備え、該２つの使用はんだペースト量検知装置の各々は、対応の前記駆動装置（１５１、１５２）の前記ピストンロッド（４２０）のストロークを検知し、従って、対応の前記はんだペースト容器（１４１、１４２）の使用したはんだペースト量を検知するために使用され、また、前記ピストンロッド（４２０）が所定の位置まで移動すると、対応の前記はんだペースト容器（１４１、１４２）の使用はんだペースト量信号を生成するように構成される請求項３に記載のステンシル印刷機。
前記使用はんだペースト量検知装置は、
前記ピストンロッド（４２０）上に置かれ、該ピストンロッド（４２０）とともに移動することができる、磁石リング（４３１）と、
磁気スイッチ（４３２）であって、前記シリンダー本体（４１０）の外側に取り付けられ、前記磁石リング（４３１）が、該磁気スイッチ（４３２）から離れた所定距離の位置まで移動すると、前記使用はんだペースト量信号を生成可能な磁気スイッチ（４３２）とを具備することを特徴とする請求項４に記載のステンシル印刷機。
前記２つの支持テーブル（１３１、１３２）の各々は、
前記移動装置（１２１）の前記下端に取り付けられる、ベース（３１０）と、
支持体（３２０）であって、該支持体（３２０）の前記下端は前記ベース（３１０）に取り付けられ、該支持体（３２０）の前記上方端の形状は、前記はんだペースト容器（１４１、１４２）の開口に一致するように構成されるとともに、前記はんだペースト容器（１４１、１４２）を支持するために使用され、該支持体（３２０）は、下から上への貫通穴（３２３）を内部に有し、前記貫通穴は前記はんだペースト容器（１４１、１４２）内にはんだペーストを押し出すために用いる、支持体（３２０）とを具備することを特徴とする請求項１に記載のステンシル印刷機。
前記ベース（３１０）は前記支持体（３２０）の前記下端を収納するために用いる、下方に窪んだ収納部分（３１１）を有し、該収納部分（３１１）の底部は循環穴（３１２）を有し、該収納部分（３１１）の一方の側は、該収納部分（３１１）と連通する開口（３１３）を有し、
前記ベース（３１０）はバッフル（３３１）を更に備え、該バッフル（３３１）は、前記収納部分（３１１）の前記側に取り付けられ、前記開口（３１３）を開放又は閉鎖するために用いられることを特徴とする請求項６に記載のステンシル印刷機。
第２の保持装置（２５０）を更に備え、前記移動装置（１２１）は、該第２の保持装置（２５０）を介して前記第１の保持装置（１１０）に取り付けられ、該第１の保持装置（１１０）及び該第２の保持装置（２５０）は、該第２の保持装置（２５０）を該第１の保持装置（１１０）から取り外すことができるように着脱可能に配置される請求項１に記載のステンシル印刷機。
コントローラー（１７０）を更に備え、該コントローラー（１７０）は、前記第１の保持装置（１１０）、前記移動装置（１２１）、及び前記２つの駆動装置（１５１、１５２）の移動を制御可能となっている請求項１～８の何れか１項に記載のステンシル印刷機。
前記２つの駆動装置（１５１、１５２）は、第１の駆動装置（１５１）及び第２の駆動装置（１５２）を含み、前記第１の駆動装置（１５１）及び前記第２の駆動装置（１５２）は、前記作業用駆動装置に交互に設定され、
前記第１の駆動装置（１５１）が前記作業用駆動装置に設定されると、前記コントローラー（１７０）は、前記第１の駆動装置（１５１）に対応の前記使用はんだペースト量検知装置から前記使用はんだペースト量信号を受信し、該使用はんだペースト量信号に応じて前記作業用駆動装置として前記第２の駆動装置（１５２）を選択可能であることを特徴とする請求項９に記載のステンシル印刷機。
前記第１の駆動装置（１５１）が前記作業用駆動装置として選択されると、前記コントローラー（１７０）は、前記第１の駆動装置（１５１）の前記作業位置を制御可能となっており、
前記第２の駆動装置（１５２）が前記作業用駆動装置として選択されると、前記コントローラー（１７０）は、前記第２の駆動装置（１５２）の前記作業位置を得るために、前記第１の駆動装置（１５１）の前記作業位置に所定のオフセットを付加可能なであることを特徴とする請求項１０に記載のステンシル印刷機（２００）。
前記オフセットは、前記２つの支持テーブル（１３１、１３２）の前記循環穴（３１２）の中心間距離であることを特徴とする請求項１１に記載のステンシル印刷機。