JP2511185B2 - スクリ―ン印刷機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板の表面に、電子回路または電子回路用
のばんだを印刷するスクリーン印刷機に係り、とくにカ
メラステーションと印刷ステーションとを、基板の搬送
ラインと直角な方向に配置したスクリーン印刷機に関す
る。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭61−287294に記載されているよ
うに、基板は搬送ラインの上流から下流に向って搬送さ
れ、また特開昭61−216387には、XYθテーブルは、基板
を載置し、カメラと画像処理装置とにより基板を位置決
めし、基板に印刷をし、基板を搬出するようになってい
た。即ち少なくともカメラステーションと印刷ステーシ
ョンは、基板の搬送方向に上流から下流に向って配置さ
れていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術の配置では、基板の搬送方向にカメラス
テーションと印刷ステーションとが並ぶため、スクリー
ン印刷機の搬送方向の長さを短くすることは困難であっ
た。また、基板実装ラインに従来技術のスクリーン印刷
機を組み込むとき、上流には基板アンローダを、下流に
はマウンタやリフロー炉を配列するので、工場スペース
のうえからもスクリーン印刷機の長さを短くした要望は
あったが困難であった。さらに、基板実装ラインの配置
のうえから基板の搬送方向を従来とは逆の方向とすると
きには、カメラステーションと印刷ステーションの配列
を変える必要があるため、スクリーン印刷機の設計を変
更する手間がかかった。

本発明の目的は、スクリーン印刷に必要な基板の搬送
距離を短くし、かつ、基板の搬送方向に拘りなく対応が
可能で、しかも、簡単な構成で高精度の位置合わせや印
刷が可能なスクリーン印刷機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては、スク
リーン印刷機において、コンベヤから基板をXYθテーブ
ルに載置する位置を基点ステーションとし、テーブルガ
イドを前記基点ステーションから前記コンベヤの基板搬
送方向と直角な方向に配設し、カメラステーションと印
刷ステーションを前記テーブルガイドに沿って配設し、
少なくとも前記カメラステーションから前記印刷ステー
ションにかけて両ステーションの両側に位置するように
直線状の２本の平行なカメラ支持台ガイドを配設し、カ
メラを昇降動作とXYθ動作とを可能に支持したカメラ支
持台を、少なくとも前記カメラステーションから前記印
刷ステーションに前記カメラ支持台ガイドに案内されて
移動可能とし、スキージヘッドを前記カメラ支持台ガイ
ドに案内されて前記版上で移動可能とした。

また、前記コンベヤの基板搬送方向と、前記カメラス
テーションと印刷ステーションとの配置が、丁字型であ
るように配置した。

さらに、前記コンベヤの基板搬送方向と、前記カメラ
ステーションと印刷ステーションとの配置が、＋字型で
あるように配置した。

さらにまた、前記カメラステーションおよび前記印刷
ステーションのうちの一方が前記基点ステーションの上
方から見て重なり合った同一位置にあるように配置し
た。

〔作用〕

本発明のスクリーン印刷機では、コンベヤで搬送され
てきた基板は、基点ステーションでXYθテーブルに載置
される。基板が載置されたXYθテーブルは、テーブルガ
イドに案内されて、前記コンベヤの搬送方向とは直交す
る方向に移動してカメラステーションへ移動する。する
と、基板に形成された位置マークがカメラで読み取られ
る。この読み取り結果は、画像処理装置によって処理さ
れ、基板の位置、方向などの補正指令が出力される。こ
の指令に基づいて、XYθテーブルが作動して基板の位置
決めを行う。基板の位置決めを行ったXYθテーブルは、
前記テーブルガイドに案内されて印刷ステーションへ移
動する。すると、XYθテーブルが作動して、印刷ステー
ションで待機する版に対し、位置決めした基板の表面が
所定の間隔になるように基板を上昇させる。この状態
で、基板に印刷が行われる。印刷が終わると、XYθテー
ブルが作動して、基板を元の高さまで下降させる。する
と、XYθテーブルが、テーブルガイドに案内されて、印
刷ステーションから基点ステーションへ移動する。そし
て、載置していた基板をコンベヤに搬出し、次の基板を
載置する。

上記のように、基板を搬送するコンベヤの搬送方向と
直交する方向にカメラステーションと印刷ステーション
とを配置することにより、コンベヤによる基板の搬送距
離を短くすることができる。また、カメラ支持台とスキ
ージヘッドとを直線状の２本の平行なカメラ支持台ガイ
ドで両持ち梁構造で支持しているので、構造が簡略化さ
れ、装置の小型化が図れる。さらに、スキージの支持剛
性が高くなり、高精度な印刷が可能になる。

また、前記コンベヤの基板搬送方向と、前記カメラス
テーションと印刷ステーションとの配置が、丁字型であ
るように配置することにより、基板の搬送方向に拘束さ
れずに搬送ラインに組み込むことができる。

さらに、前記コンベヤの基板搬送方向と、前記カメラ
ステーションと印刷ステーションとの配置が、＋字型で
あるように配置することにより、基板の搬送方向に拘束
されずに搬送ラインに組み込むことができる。また、搬
送ラインと直角な方向の奥行き寸法を短くすることがで
きる。

さらにまた、前記カメラステーションおよび前記印刷
ステーションのうちの一方が前記基点ステーションの上
方から見て重なり合った同一位置にあるように配置する
ことにより、基板の搬送方向に拘束されずに搬送ライン
に組み込むことができる。また、搬送ラインと直角な方
向の奥行き寸法を短くすることができる。さらに、タク
トタイムを短縮することができる。

なおさらに、画像処理用のカメラは、カメラ支持台が
印刷ステーションに移動可能であるので、版の位置マー
クを読み取って画像処理装置に記憶させ、カメラステー
ションに戻り、搬入されてくる基板の位置マークを読ん
で画像処理装置に記憶された版の位置マークと比較し、
基板の位置決めを行うことも可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１図から第５図により
説明する。

第１図は、本発明のスクリーン印刷機１の平面配置図
で、基板２はコンベヤ３により矢印Ａの方向から基点ス
テーション４の位置に停止しているXYθテーブル５の上
面に搬入し載置される。基板２を載置し吸着固定したXY
θテーブル５は、カメラステーション６に移動し、カメ
ラ支持台７に移動可能に支持されたカメラ８と画像処理
装置９とによりXYθ方向の微調整を行って基板２を位置
合せし、続いて印刷ステーション10に移動して基板２に
スクリーン印刷を行い、印刷を終了するXYθテーブル５
は原点復帰をして基点ステーション４に戻り、基板２を
コンベヤ３の矢印Ａ′の方向に搬出する。

第２図は、第１図のＢ−Ｂ視図を示す。XYθテーブル
５は、基板２を載置し吸着固定する基板受台5aとXYθ方
向の微調整を行うXYθ動作体5bと移動体5cと基板受台5a
を昇降する伸縮体5dとからなり、移動体5cはテーブルガ
イド11と係合してコンベヤ３と直角な方向に案内されて
移動可能となっている。

第３図は、第１図のＣ−Ｃ視図を示す。テーブルガイ
ド11に案内されてXYθテーブル５がカメラステーション
６に移動すると、カメラ支持台７にカメラ支持手段７′
に支持されたカメラ８が、基板２の基板位置マークを読
み取り、別の場所に設けた画像処理装置９（第１図）に
入力し、画像処理装置９にて演算処理した結果をXYθテ
ーブル５のXYθ動作体5bに出力して基板２を位置決めす
る。カメラ支持手段７′は、カメラ８を昇降方向と水平
面内XYθ方向にネジとラックで画像処理装置９の指令に
よるモータ駆動で移動可能である。またカメラ支持台７
は、第１図に示されているように、カメラステーション
から印刷ステーションにかけて、両ステーションの両側
に位置するように設けられている直線状の２本の平行な
カメラ支持台ガイド12と移動可能に係合し、カメラステ
ーション６と印刷ステーション10との間を移動する。

第４図は、第１図のＤ−Ｄ視図を示す。テーブルガイ
ド11に案内されてXYθテーブル５が印刷ステーション10
に移動し、版枠13に支持された版14の下部に位置する
と、XYθテーブル５の伸縮体5dが伸びて基板２の上面と
版14との間隔を印刷に適した寸法Ｆにし、スキージ15を
スキージ昇降手段16で下降して版14に所定の圧力で押し
付け、スキージ15をスキージ昇降手段16を介して支持す
るスキージヘッド17をスキージ移動手段18（第１図）で
移動して版14を通して基板２に所望の印刷をする。

第５図は、第１図のＥ−Ｅ視図を示す。本発明のスク
リーン印刷機１の架台１′に、テーブルガイド11とカメ
ラ支持台ガイド12と版枠13を取り付けている。12′と1
3′はサポートである。本実施例においては、XYθテー
ブル５の伸縮体5dとカメラ支持手段７′とスキージ移動
手段18は、エアシリンダを用い、またテーブルガイド11
とカメラ支持台ガイドは、転り軸受を使った直線式ガイ
ドを用いている。さらにカメラ支持台７とスキージヘッ
ド17とは、直線状の２本の平行なカメラ支持台ガイド12
によって両持ち梁構造で支持され、案内されている。そ
のために、移動してもカメラ支持台７とスキージヘッド
17の振動は極端に少なく、安定した動作が得られ印刷タ
クトを短縮できる。また、カメラ支持台ガイド12は、カ
メラ用ガイドとしての機能上強固に作られている。した
がって、スキージヘッド17の支持にも好都合で、印刷時
にスキージ15を、版に片当りすることなく移動させるこ
とができ、良好な印刷精度を得ることができる。さら
に、カメラ支持台ガイド12をスキージヘッド17の支持に
兼用することにより、スキージヘッド17の専用のガイド
をなくし、構成を簡略化することができる。

本実施例では、版14を交換したときには、スキージヘ
ッド17をスキージ移動手段18の方に寄せて待機させてか
らカメラ支持台７を移動し、カメラ８により版位置マー
ク14′（第１図）を読み取ることにより版14の位置を画
像処理装置９に記憶させ、カメラ支持台７はカメラステ
ーション６に戻って搬入されてくる基板２の位置を読み
取り位置決めすることができるので、版14の位置に合せ
た基板２の位置決めができる。版14と基板２の位置マー
クの位置と高さの調整は、画像処理装置９からの指令に
よりカメラ支持手段７′で行う。

本実施例は、上記の構成と丁字型配置としたことによ
り、コンベヤ３の搬送方向に対するスクリーン印刷機１
の長さ寸法Ｇを短縮できるだけでなく、基板２の搬送方
向が矢印Ａと逆になっても、配置を変えることなく使用
することができる。

次に第２の実施例を、第６図により説明する。本実施
例は、基点ステーション４をはさんでカメラステーショ
ン６と印刷ステーション10とを十字型に配置し、カメラ
支持台ガイド12はコンベヤ３を跨いで設けてある。この
実施例によれば、コンベヤ３からの奥行寸法ＨとＨ′と
を小さくすることができる。

次に第３の実施例を第７図で説明する。本実施例は、
基点ステーション４とカメラステーション６を上から見
て同一位置に重ねて配置した丁字型配置である。本実施
例によれば、スクリーン印刷機１の長さ寸法Ｇは第１の
実施例と同じで奥行寸法Ｈを短くすることができ、メン
テナンスも容易になる。

次に第４の実施例を第８図で説明する。本実施例は、
基点ステーション４と印刷ステーション10を上から見て
同一位置に重ねて配置した。本実施例によれば、スクリ
ーン印刷機１の長さ寸法Ｇは変わらないが、コンベヤ３
の中心線に対する奥行寸法ＪとＪ′が第１の実施例より
短くなり、メンテナンスを図の下側から行うときには、
版14の配置が手前になり容易である。

次に第５の実施例を第９図で説明する。本実施例は、
基準ステーション４をはさんで、一対のカメラステーシ
ョン６と６′、一対の印刷ステーション10と10′とが配
設され、一対のXYθテーブル５と５′とが、交互に基準
ステーション４に移動可能としたもので、第９図は、XY
θテーブル５が基準ステーションに位置し、他のXYθテ
ーブル５′は印刷ステーション５′に位置していること
を示す。この実施例によれば、タクトタイムの短縮がで
きる。

次に第６の実施例を第10図に示す。本実施例によれ
ば、第９図に示す第５の実施例の基準ステーション４に
カメラステーション６を重ねた配置とし、一対の印刷ス
テーション10と10′とを基準ステーション４をはさんで
配設してあるので、搬入された基板２の位置決めを直ち
に行ってから印刷ステーション10または10′にXYθテー
ブル５または５′で移動可能で、タクトタイムはさらに
短縮できるだけでなく、カメラステーション６は１ヶ所
だけであり、価格と占有面積とも有利になる。

次に第７の実施例を第11図に示す。本実施例によれ
ば、基準ステーション４と印刷ステーション10を重ねた
配置とし、一対のカメラステーション６と６′を基準ス
テーション４をはさんで配設した。この場合、スキージ
ヘッド17の移動はボールスクリュウ19で行い、ボールス
クリュウ19は、モータ20で駆動される。20′は、ボール
スクリュウ20の反駆動側軸受である。本実施例は、版14
が一枚のときに適している。

次に第８の実施例を第12図に示す。本実施例は、XYθ
テーブル５の基板受台5aを昇降する手段を架台１′に設
けたものである。基板２を載置する基板受台5aは、XYθ
動作体5bとスプライン5abで昇降可能に係合し、中心部
から下方に伸びる押上部5a′を一体に有し、押上部5a′
に設けたばね受け5eとXYθ動作体5bとの間にばね5fをは
さんだ構成とし、通常はばね5fにより、基板受台5aはXY
θ動作体5b上に安定して保持されている。基板２に印刷
をするは、XYθテーブル５をテーブルガイド11で案内し
て矢印に示す方向から印刷ステーション10に搬入する。
印刷ステーション10には、架台１′上に基板昇降手段21
が設けてある。基板昇降手段21は、図示されていないモ
ータによりウォーム21aとウォームホイール21bを駆動し
て突上棒21cを昇降する。突上棒21cの上端部21dは、通
常はレベルＬにあるが、XYθテーブル５が搬入して停止
するとばね5fのばね力と基板受台5aの自重とに抗して寸
法Ｍだけ上昇し、基板２を寸法Ｍ−Ｎ上昇させ基板２の
表面と版14との間隔をスクリーン印刷に適した寸法Ｆに
する。印刷が終るとモータを逆方向に回転してばね5fの
ばね力と基板受台5aの自重とにより基板２を下降させ
る。寸法Ｎは、押上部5a′の下端と突上棒21cの上端部2
1dとの遊び寸法である。モータの速度制御は容易であ
り、突上棒21cの昇降速度も容易に可変とすることがで
きる。本実施例によれば、XYθテーブル５に伸縮体5dを
設けていないので、移動する重量が軽減されるとともに
構造が単純となり、さらに基板昇降手段21は架台上にあ
るのでメンテナンスも容易であるだけでなく、突上棒21
cの速度制御も容易であり、とくに印刷後に基板２を版1
4から低速で離し、その後高速で基板２を下降すること
も可能となり、タクトタイムを伸ばすことなく所謂版離
れ速度を所望の値に設定することができる。尚、突上棒
21cの速度制御のセンサＰを適宜設けることは当然であ
る。

次に第９の実施例を第13図に示す。本実施例では、基
板受台5aの昇降を、ウォーム21aとウォームホイール21b
と上部突上棒21eとエアシリンダ21fと下部突上棒21gと
圧縮空気の供給と排気を行うバルブ21hとから構成した
手段により行う。基板受台5aの上昇は第８の実施例と同
じであるが、印刷機の下降では、低速の版離れをモータ
駆動で行ったあとバルブ21hを開放することにより、下
降はさらに高速にすることができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スクリーン印刷機を基板の搬送方向
の長さを短くするだけでなく、基板の搬送方向に制約を
受けることがなく、さらに基板の印刷タクトを短縮する
ことができるので、基板実装ラインへ組込むときには、
ラインのスペースや基板の流れ方向にも注意を払う必要
がない。また、カメラ支持台とスキージヘッドが、直線
状の２本の平行なカメラ支持台ガイドで両持ち梁構造で
支持され、移動できるようになっているので、カメラや
スキージの位置変動が少なくなり、高精度は印刷を行う
ことができるだけでなく、スクリーン印刷機の構造を簡
略化し、装置全体の小型化を図ることができるなどの効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の平面配置図、第２図は
第１図のＢ−Ｂ視図、第３図は第１図のＣ−Ｃ視図、第
４図は第１図のＤ−Ｄ視図、第５図は第１図のＥ−Ｅ視
図，第６図は第２の実施例の平面配置図、第７図は第３
の実施例の平面配置図、第８図は第４の実施例の平面配
置図、第９図は第５の実施例の平面配置図、第10図は第
６の実施例の平面配置図、第11図は第７の実施例の平面
配置図、第12図は第８の実施例を示す図、第13図は第９
の実施例を示す図である。 １…スクリーン印刷機、２…基板、３…コンベヤ、４…
基点ステーション、５…XYθテーブル、６…カメラステ
ーション、７…カメラ支持台、８…カメラ、９…画像処
理装置、10…印刷ステーション、11…テーブルガイド、
12…カメラ支持台ガイド、13…版枠、14…版、15…スキ
ージ、16…スキージ昇降手段、17…スキージヘッド、18
…スキージ移動手段、19…ボールスクリュウ、20…モー
タ、21…基板昇降手段、21a…ウォーム、21b…ウォーム
ホイール、21c…突上棒、21d…上端部、21e…上部突上
棒、21f…エアシリンダ、21g…下部突上棒、21h…バル
ブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−232047（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−297888（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−128029（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を搬送するコンベヤと、垂直方向の昇
   降動作と水平面内のXYθ方向動作が可能に構成され、コ
   ンベヤで搬送されてきた基板を載置するXYθテーブル
   と、該XYθテーブルの水平方向の移動を案内するテーブ
   ルガイドと、カメラと画像処理装置を備え、前記XYθテ
   ーブル上に載置された基板の位置決めを行うカメラステ
   ーションと、前記基板と版を位置決めし、スキージヘッ
   ドに支持されたスキージを、前記版に押し付けながら前
   記版上で移動させて前記基板に印刷する印刷ステーショ
   ンとを設けたスクリーン印刷機において、前記コンベヤ
   から前記基板を前記XYθテーブルに載置する位置を基点
   ステーションとし、前記テーブルガイドを前記基点ステ
   ーションから前記コンベヤの基板搬送方向と直角な方向
   に配設し、前記カメラステーションと前記印刷ステーシ
   ョンを前記テーブルガイドに沿って配設し、少なくとも
   前記カメラステーションから前記印刷ステーションにか
   けて両ステーションの両側に位置するように直線状の２
   本の平行なカメラ支持台ガイドを配設し、前記カメラを
   昇降動作とXYθ動作とを可能に支持したカメラ支持台
   を、少なくとも前記カメラステーションから前記印刷ス
   テーションに前記カメラ支持台ガイドに案内されて移動
   可能とし、前記スキージヘッドを前記カメラ支持台ガイ
   ドに案内されて前記版上で移動可能としたことを特徴と
   するスクリーン印刷機。
2. 【請求項２】請求項１において、前記コンベヤの基板搬
   送方向と、前記カメラステーションと印刷ステーション
   との配置が、丁字型であることを特徴とするスクリーン
   印刷機。
3. 【請求項３】請求項１において、前記コンベヤの基板搬
   送方向と、前記カメラステーションと印刷ステーション
   との配置が、十字型であることを特徴とするスクリーン
   印刷機。
4. 【請求項４】請求項１において、前記カメラステーショ
   ンおよび前記印刷ステーションのうちの一方が前記基点
   ステーションの上方から見て重なり合った同一位置にあ
   ることを特徴とするスクリーン印刷機。