JP3583154B2 - Coating device - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント基板上に複数本のノズルを介して塗布される塗布剤と該塗布剤を認識する認識カメラとを相対的に位置合わせして塗布剤を認識する機能を有する塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
此種の従来技術としては、本出願人が先に出願した特開平４−１０４９０号公報に開示されたものがある。これは、ノズルによりプリント基板上に塗布された塗布剤を認識カメラで撮像し、その塗布径を認識するものである。
【０００３】
しかし、近年種々の部品のサイズに対応して吐出径の異なるノズルを複数本用意するようになってきた。そのため、従来のような位置にカメラを配置し、それに並んで複数本（例えば、４本）のノズルを配設した場合、カメラから一番遠いノズルで塗布作業を行った後塗布径認識を行うため基板上に塗布した塗布剤とカメラとを相対的に位置合わせする際の移動距離が長くなり、移動時間も長くなるので、基板１枚への塗布作業時間が長くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ノズルを複数本有する場合のノズルによる塗布作業後認識カメラにより塗布径を認識するためカメラと基板上に塗布された塗布剤とを相対的に位置合わせする際の移動時間の無駄を省くため、認識カメラを最適位置に配設することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明はブロックに並設された複数本のノズルのうち何れか１本のノズルを介してプリント基板上に塗布される接着剤と該接着剤を認識する認識カメラとを相対的に位置合わせして接着剤を認識する機能を有する塗布装置に於いて、前記認識カメラを前記複数本のノズルの中央寄りであり、前記複数本のノズルにより挟まれた位置にて前記ブロックに固定したものである。
【０００６】
【作用】
以上のように、認識カメラは複数本並設されたノズルの中央寄りであり、前記複数本のノズルにより挟まれた位置にてブロックに固定されており、前記複数本のノズルのうち何れかの１本のノズルで塗布作業を行った場合においても塗布作業後塗布径認識を行うために前記カメラと基板上に塗布された塗布剤とを相対的に位置合わせする際の移動距離に無駄がない。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１の（１）は図示しないチップ部品が装着されるために塗布剤としての接着剤が塗布されるプリント基板で、Ｘ軸モータ（２）及びＹ軸モータ（３）でＸＹ移動されるＸＹテーブル（４）上に載置される。
【０００９】
（５）は前記基板（１）に接着剤を塗布する接着剤塗布ユニットで、（６）は接着剤を吐出して基板（１）上に接着剤を塗布するノズルで、（７）は該ノズル（６）の上方に接続され、接着剤を貯蔵するシリンジで、図示しないエア供給源から供給される圧縮空気が送り込まれて、ノズル（６）の吐出部（６Ａ）より接着剤が吐出される。
【００１０】
以下、前記塗布ユニット（５）について図３に基づき詳述する。
【００１１】
（８）、（９）はノズル（６）を保持する第１の保持部としてのロータギア及び第２の保持部としてのノズルホルダで、夫々挿入孔（１０）、（１１）内に挿入される。該ロータギア（８）とノズルホルダ（９）は上下位置に対して所定間隔を存するようにロータギア（８）下部に設けられた一対の凹部（１２）とノズルホルダ（９）上部に設けられた一対の凹部（１３）に渡って緩衝機構の圧縮バネ（１４）が介在され、該バネ（１４）を貫通する形でノズルホルダ（９）の凹部を介して下方からボルト（１５）が挿入され、該ボルト（１５）のネジ部がロータギア（８）に嵌まり込むことによりロータギア（８）とノズルホルダ（９）とが離反するように付勢されるも規制された状態で取り付けられる。（１６）は滑り軸受である。ロータギア（８）側ではノズル（６）のフランジ部（１７）が挿入孔（１０）の底面部に当接されるまで挿入されることによりノズル（６）の下限位置が設定される。このとき、フランジ部（１７）の後述する位置決め面（７４）が突部（８Ａ）に当接することにより位置決めされる。
【００１２】
以下、前記ノズルホルダ（９）へのノズル（６）の固定機構について、図６を基に説明する。
【００１３】
（１９）は前記ノズル（６）の周側面の全周に渡り形成された溝（１８）に入り込むノズル固定ピンである。
【００１４】
（２０）はノズルホルダ（９）と該ホルダ（９）の側面に固定されたバネストッパ（２１）間に渡って形成された挿入孔で、ピン（１９）の先端部のストッパフランジ（２２）が滑り軸受（２３）の一端に当接されるまで挿入される。
【００１５】
（２４）は前記バネストッパ（２１）の一端部とバネフランジ（２２）とで前記ピン（１９）が貫通される形で係止される圧縮バネである。
【００１６】
（２５）はローレット付ツマミである。
【００１７】
（３０）はノズル（６）の吐出部（６Ａ）先端に吐出させた接着剤を基板（１）に塗布する際、基板（１）に当接してノズル（６）と基板（１）との間に所定の間隔を作るストッパピンである。
【００１８】
（３４）は前記ノズル（６）を上下動させるノズル上下機構で、図２を基に説明すると、（３５）はスピード調整可能な上下モータ（３６）の駆動により回動されるボールネジ（３７）を介して固定ベース（３８）に固定された図示しないリニアガイドに案内されて上下動される上下ブロックである。（３９）はボールネジナットである。
【００１９】
（２７）は前記上下ブロック（３５）に形成された溝（４０）に夫々遊挿されるノズル上下アーム（２７）で、前記上下モータの駆動による上下ブロック（３５）の上下動により前記固定ベース（３８）に取り付けられたリニアガイド（６１）（図３参照）に案内されて上下動される。該アーム（２７）はベアリング（２８）を介して前記ロータギア（８）に固定されているため、アーム（２７）の上下動によりノズル（６）は上下動される。尚、該ノズル（６）の下降動作は各ノズル（６）に対応した図示しない各センサにより夫々検出されている。また、ロータギア（８）上部のギア部（２９）に図示しない回動機構により回動される図示しないギアが噛合することによりノズル（６）は回動される。
【００２０】
（４１）は前記上下ブロック（３５）に立設されたスライド爪受けである。
【００２１】
（４２）は前記ノズル上下アーム（２７）上部に前記スライド爪受け（４１）方向にスライド可能に取り付けられたＨ字形のスライド爪で、該スライド爪（４１）の一方の凹部（４３）とアーム（２７）に固定されたバネストッパ（４４）との間に介在した圧縮バネ（４５）によりスライド爪受け（４１）方向に付勢されており、該スライド爪受け（４１）のテーパ部（４６）とスライド爪（４２）のテーパ部（４７）とが係合される。また、この係合によりアーム（２７）のフランジ部（４８）が上下ブロック（３５）の溝（４０）の上部に形成された凸部（４９）に当接されるため、アーム（２７）は前述したテーパ部（４６）、（４７）を介したスライド爪（４２）とスライド爪受け（４１）との係合そしてフランジ部（４８）と凸部（４９）の当接により上下ブロック（３５）に突張る形で所謂一体化し、上下ブロック（３５）の上下動と共に上下動する。これらで、ロック機構を構成している。
【００２２】
前述したアーム（２７）と上下ブロック（３５）の固定を解除する解除機構（５２）について以下説明する。
【００２３】
（５３）は図示しない塗布装置の基台に固定されたエアシリンダで、ロッド（５４）の先端は爪戻しブロック（５５）が形成されている。該エアシリンダ（５３）の駆動により爪戻しブロック（５５）が前進し、該ブロック（５５）の当接部（５６）がスライド爪（４２）の当接部（５７）に当接した状態でバネ（４５）の付勢力に抗してスライド爪（４２）を押し戻すことによりテーパ部（４６）、（４７）を介したスライド爪（４２）とスライド爪受け（４１）との係合そしてフランジ部（４８）と凸部（４９）の当接が解除されるため、上下ブロック（３５）が上下動されてもアーム（２７）は上下ブロック（３５）に対しフリーの状態なので上下動しない。尚、エアシリンダ（５３）の前進、後退移動は図２０に示す夫々センサ（５８）、（５９）で検出され、各シリンダ（５３）に対応した各タイマによりその前進、後退動作タイムオーバーが計時される。
【００２４】
（３２）は前記接着剤塗布ユニット（５）の４本並設されたノズル（６）の中央に位置するように上下ブロック（３５）に固定されたＣＣＤカメラで、基板（１）に塗布された接着剤や基板（１）に付された図示しない基板認識マークを認識する。
【００２５】
以下、ノズル（６）の構成について図９乃至図１１を基に説明する。
【００２６】
（６３）はノズルボディで、下部にノズル先端部（６４）の嵌合部（６５）が嵌合される嵌合溝（６６）が形成されており、フランジ部（６７）の平面がノズルボディ（６３）の下部に当接するまで挿入される。尚、該嵌合部（６５）と嵌合溝（６６）の嵌合時に図１１に示すフランジ部（６７）に形成された位置決め面（６８）がノズルボディ（６３）の下部から突設された突片（６９）の内側に形成された位置決め面（７０）に合うようにして、角度位置決めを行っている。こうして、ノズルボディ（６３）にノズル先端部（６４）を嵌合させた状態で、袋ナット（７１）の挿入孔（７２）を介して該袋ナット（７１）をノズル先端部（６４）の下部から通してノズルボディ（６３）下部の側面に形成されたネジ部（７３）を介して図３に示すようにナット止めする。また、ノズルボディ（３６３）のフランジ部（１７）にも図１０に示すように前記嵌合時の角度位置決め基準となる位置決め面（７４）が形成されている。
【００２７】
ここで、ノズル（６）はロータギア（８）及びノズルホルダ（９）へ以下の要領で取付けられており、図６乃至図８を基に説明する。
【００２８】
先ず、作業者はノズル（６）をノズルボディ（６３）の上部を持って図７に示すようにロータギア（８）及びノズルホルダ（９）に差し込む。そして、図８に示すようにノズル固定ピン（１９）の先端がノズルボディ（６３）の側面を摺動して行き、図６に示すようにノズル固定ピン（１９）が溝（１８）に嵌まり込むまで更に挿入される。このとき、ノズル（６）のフランジ部（１７）が挿入孔（１０）の底面部に当接されるまで挿入されることによりノズル（６）の下限位置が設定される。また、図３に示すようにフランジ部（１７）の位置決め面（７４）が突部（８Ａ）に当接することにより位置決めされる。また、シリンジ（７）内の接着剤が無くなった場合のシリンジ（７）交換も同様にして行われる。即ち、ノズル固定ピン（１９）を引張りながらノズル（６）を持ち上げ、ロータギア（８）及びノズルホルダ（９）から引き抜き、シリンジキャップ（８０）を回転させてシリンジ（７）とシリンジキャップ（８０）とを分離させた後、該シリンジキャップ（８０）に接着剤の入ったシリンジ（７）（ノズル（６）も固定されている。）を取り付けて、前述したようにノズル（６）をロータギア（８）及びノズルホルダ（９）に固定する。
【００２９】
また、前記ノズルホルダ（９）はヒータブロックの役目もあり、図６に示すようにヒータ（７６）が嵌め込まれており、熱伝導によりノズルホルダ（９）を介して熱がノズル（６）に伝わり、ノズル（６）内の接着剤が適温で維持される。そして、ノズルホルダ（９）をノズル先端部（６４）にかかるように延設して挿入孔（９Ａ）を介してノズル先端部（６４）を挿入してあるため、ノズルボディ（６３）だけでなくノズル先端部（６４）にも熱が伝わる。
【００３０】
図１２に示す（７８）はエアチューブ（７９）を介して供給されるエア圧によりシリンジ（７）内の温度が上昇し、シリンジ（７）内の接着剤が硬化することを防止するための放熱用銅管で、シリンジキャップ（８０）とエアチューブ（７９）の間に介在している。
【００３１】
（８１）はシリンジ（７）内に供給したエアが漏れないように前記シリンジキャップ（８０）とシリンジ（７）との嵌合部を塞ぐゴムシールリングである。
【００３２】
（８４）は図示しない上流側装置から搬送されて来る基板（１）を受取り前記ＸＹテーブル（４）に基板（１）を供給する供給コンベアで、（８５）は該テーブル（４）上で接着剤の塗布作業が終了した基板（１）を下流側装置へ排出する排出コンベアである。
【００３３】
以下、ＸＹテーブル（４）の構成の一部である基板位置決め機構について図１３乃至図１９を基に説明する。
【００３４】
（８７Ａ）（８７Ｂ）は供給コンベア（８４）から図示しないコンベアに乗り移って搬送されて来る基板（１）の両側端部を支持しながら案内するＸＹテーブル（４）の基板搬送部を構成する一対の固定ブロックで、図１４に示すように一方の固定ブロック（８７Ａ）は断面コ字形の固定プレート（８８）上部に、他方の固定ブロック（８７Ｂ）は該固定プレート（８８）の底面部に後述する移動機構によりリニアガイド（８６）を介して移動される可動プレート（８９）上部に設けられている。また、可動プレート（８９）側の固定ブロック（８７）の一部はスライドブロック（９０）で構成されている。該スライドブロック（９０）は、図１５に示すようにスライドブロック（９０）に穿設された長孔（９１）に可動プレート（８９）に立設させたピン（９２）を挿入した状態で、側面から一端が該スライドブロック（９０）に他端が可動プレート（８９）の側面に設けられた逆Ｌ字形の取付片（９３）に当接させた圧縮バネ（９４）により固定プレート（８８）側に押し付けることにより可動プレート（８９）に移動可能に取り付けられている。尚、図示しない抜止具によりスライドブロック（９０）がピン（９２）から抜けないようにしてある。
【００３５】
また、スライドブロック（９０）の側面には可動プレート（８９）の側面から突設された支点軸受（９５）に立設された遮光板揺動支点（９６）を支点にして揺動可能に遮光板（９７）が当接されている。そして、該遮光板（９７）は当接部（９８）が常にスライドブロック（９０）に当接しているようにその一端側に設けられた圧縮バネ受け（１０２）が固定ブロック（８７）の側面に穿設された挿入孔（９９）に挿入された圧縮バネ（１００）により付勢されている。
【００３６】
（１０１）は透過型フォトセンサから成る基板位置決めセンサで、ＸＹテーブル（４）上に基板（１）が無い状態で投光部から投光された光が前記遮光板（９７）により遮光されて受光部に受光されないようになっている。
【００３７】
（１０３）は前記可動プレート（８９）を移動させる移動機構のパルスモータで、該モータ（１０３）の駆動によりベアリング（１０４）を介して固定プレート（８８）に支持されたボールネジ（１０５）が回動し、スライダ部（１０６）が固定された可動プレート（８８）がリニアガイド（８６）に案内されて基板幅方向に水平移動される。
【００３８】
（１０７）は前記固定ブロック（８７）に支持された基板（１）の裏面に多数立設されたバックアップピン（１０８）を押し当てて、例えば基板（１）が下反りしていても水平に支持されるようにするバックアップベースで、固定プレート（８８）の底面部に設けられた図示しない上下機構により上下動される。また、該ベース（１０７）には基板（１）に穿設された図示しない位置決め孔に入り込む仮位置決め用の図示しない位置決めピンも立設されている。
【００３９】
（１１０）は基板（１）が通過したことを検出する基板検出センサで、基板搬送レベル上方に位置され投光部から投光された光が基板（１）に反射されてその反射光が受光部に受光されることにより検出する。
【００４０】
（１１１）は基板（１）の後端に当接して基板（１）の戻り動作を規制する基板ストッパで、図示しない上下機構により上下動される。
【００４１】
図２０の（１１５）は各ノズル（６）に対応して設けられ各ノズル（６）の不使用時間を計時する捨打ちタイマで、（１１６）は各ノズル（６）に対応して設けられノズル（６）の使用時間を計時する使用タイマである。
【００４２】
尚、捨打ちとはノズル（６）のクリーニングのために本塗布とは関係なく行う塗布動作のことである。
【００４３】
（１１７）は各ノズル（６）に対応して設けられ各ノズル（６）により試し打ちされた接着剤のＣＣＤカメラ（３２）により認識された塗布径が後述のＲＡＭ（１３１）に記憶された設定塗布範囲内に入る毎に１減算される合格カウンタである。（１１８）は各ノズル（６）に対応して設けられ各ノズル（６）により試し打ちされた接着剤の塗布径が前記設定塗布範囲外となる度に１減算される不合格カウンタである。
【００４４】
尚、試し打ちとは塗布径の認識を行うために本塗布動作とは関係なく行う塗布動作のことである。
【００４５】
図２０の（１２０）は各キー操作により各種データを生ずる操作部で、各種データ設定用のキーボード（１２１）、カーソル指示キー（１２２）、テンキー（１２３）、ＣＲＴ（１２４）の画面選択キー（１２５）、塗布装置を自動運転モードにするための自動キー（１２６）、手動モードにするための手動キー（１２７）、始動キー（１２８）、作動キー（１２９）、停止キー（１３０）とから成る。
【００４６】
（１３１）は塗布動作に関するＮＣデータ（図２１参照）や塗布条件データ（図２２参照）を記憶する記憶装置としてのＲＡＭである。
【００４７】
（１３２）は塗布動作に関するプログラムを記憶する記憶装置としてのＲＯＭである。
【００４８】
（１３３）は塗布装置の総括的制御を行う制御装置としてのＣＰＵである。
【００４９】
（１３４）はインターフェースである。
【００５０】
（１３５）は駆動回路で、Ｘ軸モータ（２）、Ｙ軸モータ（３）、ＣＣＤカメラ（３２）、上下モータ（３６）、エアシリンダ（５３）、センサ（５８）、（５９）、ヒータ（７６）、基板位置決めセンサ（１０１）、パルスモータ（１０３）、基板検出センサ（１１０）、捨打ちタイマ（１１５）、使用タイマ（１１６）、合格カウンタ（１１７）、不合格カウンタ（１１８）等が接続されている。
【００５１】
以下、動作について説明する。
【００５２】
先ず、塗布装置の運転が開始されると、図２５に示すようにＸＹテーブル（４）が基板（１）搬送レベル（図示しないセンサにより検出される高さ原点位置）に上昇される。このとき、位置決め機構は開放（搬送されて来る基板（１）が入り込めるように基板搬送部を基板幅より広くした。）状態である。
【００５３】
次に、供給コンベア（８４）からコンベアを介してＸＹテーブル（４）上に基板（１）が搬送されて来て、基板検出センサ（１１０）により基板（１）の通過が検出されると、コンベアの供給コンベア（８４）及びコンベアの駆動が停止され基板の後端部基準の位置決めを行うためコンベアの所定位置に基板ストッパ（１１１）が上下機構により下降される。該ストッパ（１１１）が下降した後、前記コンベアが逆転駆動されて基板（１）後端がストッパ（１１１）に規制され、その移動が停止する。このとき、基板（１）がストッパ（１１１）に当接されるに十分な時間を図示しないタイマに設定しておき、該タイマがタイムアップした後コンベアの逆転駆動を停止させている。また、前記基板検出センサ（１１０）で基板（１）の存在が検出される。
【００５４】
基板ストッパ（１１１）を上昇させ、ＸＹテーブル（４）の基板搬送部を上下機構により下降させる。このとき、バックアップベース（１０７）上のバックアップピン（１０８）により基板（１）がバックアップされると共に位置決めピンが位置決め孔に入り込んで基板（１）の仮位置決めを行う。該テーブル（４）が所定の下限位置まで下降された後、基板位置決め処理（本位置決め）が行われる。即ち、パルスモータ（１０３）が指定パルス数駆動され、この駆動によりボールネジ（１０５）が回動されリニアガイド（８６）に案内されて可動プレート（８９）が固定ブロック（８７）間を狭める方向に移動される。この際、可動プレート（８９）の移動により可動プレート（８９）上の固定ブロック（８７）及びスライドブロック（９０）も共に移動されるが、図１５に示すように基板（１）を支持するスライドブロック（９０）は基板（１）によりその移動が規制されるため、ある位置から固定ブロック（８７）のみ移動される。そして、図１５から図１７、更に図１７から図１９に示すようにある位置で移動が規制されたスライドブロック（９０）に対し固定ブロック（８７）は移動を続け、この間にスライドブロック（９０）の側面に当接されている遮光板（９７）は遮光板揺動支点（９６）を支点にして時計方向に回動されて、図１９に示すように遮光板（９７）により光が遮光されていた基板位置決めセンサ（１０１）の光が通光されることにより、ＣＰＵ（１３３）は基板（１）の位置決めが完了したと判断し、ＣＰＵ（１３３）はＣＣＤカメラ（３２）により基板（１）に付された基板位置決めマークを認識させた後、塗布動作を開始する。
【００５５】
また、前記センサ（１０１）により位置決めできないと検出された（基板有りと検出されない）場合、図２６に示すようにＣＰＵ（１３３）は位置決め異常と判断して、モータ（１０３）を逆転駆動させて位置決め機構を開放する。
【００５６】
運転開始時には、通常各ノズル（６）の捨打ちタイマ（１１５）に設定された図２３に示す捨打ちデータ（ＷＡＳＴＥ ＤＩＳＰＥＮＳＥ ＤＡＴＡ）の時間（ＴＩＭＥ）に示した不使用時間がタイムアップされていないため、そのまま塗布作業を開始する。
【００５７】
塗布作業は、図２１に示す塗布動作に関するＮＣデータに基づいて行われる。即ち、ステップ０００１ではＸ座標データやＹ座標データで示す基板（１）上の座標位置（Ｘ１，Ｙ１）に接着剤を図２２に示す塗布条件データで示される塗布条件で塗布する。即ち、図２１のＮＣデータのＤ（塗布条件データ番号）が００１と設定されており、図２２の塗布条件データの対応する００１に設定されたノズル番号（ＮＯＺＺＬＥ）２、ゲージ（ＧＡＵＧＥ）１、吐出時間（ＴＩＭＥ）Ｔ１を基にノズル番号２のノズル（６）にゲージ１の圧力で接着剤を吐出時間Ｔ１だけシリンジ（７）にエアチューブ（７９）を介して供給源からの圧縮空気を送り込んでノズル（６）から所定量の接着剤を吐出させて、基板（１）上に塗布する。そのため、図２２に示す塗布条件データに基づきノズル番号２のノズル（６）（図２の左から２番目のノズル（６））が指定されたため、該ノズル（６）を介して塗布動作を開始する。図２を基に該塗布動作について説明する。尚、図２は使用するノズル（６）（左から２番目）のみ上下動可能で、他のノズル（６）（最も左のノズルのみ図示してある。）は上下動させないようにした状態を示している。即ち、スライド爪（４２）が圧縮バネ（４５）の付勢力によりスライド爪受け（４１）側に移動されてスライド爪受け（４１）のテーパ部（４６）とスライド爪（４２）のテーパ部（４７）を介してスライド爪（４２）とスライド爪受け（４１）とが係合される。これにより、ノズル上下アーム（２７）のフランジ部（４８）が上下ブロック（３５）の溝（４０）の上部に形成された凸部（４９）に当接されるため、アーム（２７）は前述したテーパ部（４６）、（４７）を介したスライド爪（４２）とスライド爪受け（４１）との係合そしてフランジ部（４８）と凸部（４９）の当接により上下ブロック（３５）に突張る形で所謂一体化する。従って、上下モータ（３６）の駆動によるボールネジ（３７）の回動により上下ブロック（３５）が下動されるに伴って、図３に示すリニアガイド（６１）に案内されて下動する。そして、図４に示すようにノズル先端部（６４）のストッパピン（３０）が基板（１）に当接し、図５に示すように更に押し込まれながら基板（１）に接着剤を塗布する。尚、前述の押し込み動作中は圧縮バネ（１４）により接着剤を塗布するに十分な力を有し、それでいて過負荷（ストッパピン（３０）先端が折り曲がるとか、基板（１）が割れる等）がかからないようにノズル（６）がロータギア（８）の内面を摺動しながら浮き上がるようにしてある。尚、該ノズル（６）の下降はセンサにより検出されており、該センサによりノズル（６）の下降が検出されない場合、ＣＰＵ（１３３）は塗布装置を停止する。また、装置を停止すると共にその旨作業者に図示しない報知装置により報知させても良い。
【００５８】
また、使用しない他のノズル（６）はロック機構によるノズル（６）と上下ブロック（３５）との固定が解除機構（５２）により解除されている。左から１番目のノズル（６）を基に説明する。左から１番目のエアシリンダ（５３）が押し出し作動され（同時にタイマが計時される。）ロッド（５４）を介して爪戻しブロック（５５）が前進し、該ブロック（５５）の当接部（５６）とスライド爪（４２）の当接部（５７）とが当接され更なる押し出し作動によりスライド爪（４２）は圧縮バネ（４５）の付勢力に抗してスライド爪受け（４１）から離れる方向に移動されてスライド爪受け（４１）との係合が解除される（エアシリンダ（５３）による押し出し作動は、センサ（５８）により検出され、ＣＰＵ（１３３）はその検出信号を受け取った後前記タイマを停止する。）。これにより、前記ノズル上下アーム（２７）のフランジ部（４８）と上下ブロック（３５）の溝（４０）の上部に形成された凸部（４９）との当接が解除されるため、アーム（２７）と上下ブロック（３５）との一体化も解除される。従って、上下モータ（３６）の駆動によるボールネジ（３７）の回動により上下ブロック（３５）が下降されても、ノズル上下アーム（２７）は下降されずノズル（６）も下降されない。尚、前記タイマによる所定時間内にエアシリンダ（５３）の押し出し作動が完了しない場合、またセンサにより使用しないノズル（６）の下降が検出された場合には塗布装置を停止する。また、装置を停止させると共にその旨作業者に図示しない報知装置により報知させても良い。
【００５９】
次に、ステップ０００２では同じく基板（１）上の座標位置（Ｘ２，Ｙ２）にノズル番号１のノズル（６）にゲージ２の圧力で吐出時間Ｔ２だけシリンジ（７）内を加圧して、吐出された接着剤を塗布する。このとき、最も左のノズル（６）と上下ブロック（３５）とをロック機構により固定し、前述のステップ０００１で使用したノズル（６）と上下ブロック（３５）との固定を解除する。即ち、図２８に示すように上下ブロック（３５）がセンサにより検出される高さ原点位置にあるとき、最も左のエアシリンダ（５３）が引込み作動され（同時にタイマが計時される。）ロッド（５４）を介して爪戻しブロック（５５）が後退し、該ブロック（５５）の当接部（５６）とスライド爪（４２）の当接部（５７）との当接が解除されるため、スライド爪（４２）は圧縮バネ（４５）の付勢力によりスライド爪受け（４１）側に移動されてスライド爪受け（４１）のテーパ部（４６）とスライド爪（４２）のテーパ部（４７）を介してスライド爪（４２）とスライド爪受け（４１）とが係合される（エアシリンダ（５３）による引込み作動は、センサ（５９）により検出され、ＣＰＵ（１３３）はその検出信号を受け取った後前記タイマを停止する。）。これにより、ノズル上下アーム（２７）のフランジ部（４８）が上下ブロック（３５）の溝（４０）の上部に形成された凸部（４９）に当接されるため、アーム（２７）は前述したテーパ部（４６）、（４７）を介したスライド爪（４２）とスライド爪受け（４１）との係合そしてフランジ部（４８）と凸部（４９）の当接により上下ブロック（３５）に突張る形での一体化により、上下モータ（３６）の駆動によるボールネジ（３７）の回動により上下ブロック（３５）が下動されるに伴って、前記アーム（２７）を介してノズル（６）は下降されて基板（１）上に接着剤を塗布する（この下降動作はセンサにより検出されている。）。尚、前記タイマによる所定時間内にエアシリンダ（５３）の引込み作動が完了しない場合、またセンサによるノズル（６）の下降が検出されない場合には装置を停止する。また、装置を停止させると共にその旨作業者に図示しない報知装置により報知させても良い。そして、前述のステップ０００１で使用したノズル（６）と上下ブロック（３５）とのロック機構による固定は前述のステップ０００１で説明した要領で左から２番目のエアシリンダ（５３）が押し出し作動され（同時にタイマが計時される。）ロッド（５４）を介して爪戻しブロック（５５）が前進し、該ブロック（５５）の当接部（５６）とスライド爪（４２）の当接部（５７）とが当接され更なる押し出し作動によりスライド爪（４２）は圧縮バネ（４５）の付勢力に抗してスライド爪受け（４１）から離れる方向に移動されてスライド爪受け（４１）との係合が解除され（エアシリンダ（５３）による押し出し作動は、センサ（５８）により検出され、ＣＰＵ（１３３）はその検出信号を受け取った後前記タイマを停止する。）、前記ノズル上下アーム（２７）のフランジ部（４８）と上下ブロック（３５）の溝（４０）の上部に形成された凸部（４９）との当接も解除されるため、アーム（２７）と上下ブロック（３５）との一体化が解除され、ノズル（６）は下降しない。尚、前記タイマによる所定時間内にエアシリンダ（５３）の押し出し作動が完了しない場合、またセンサにより使用しないノズル（６）の下降が検出された場合には装置を停止する。また、装置を停止させると共にその旨作業者に図示しない報知装置により報知させても良い。
【００６０】
また、自動運転中何らかの原因（基板（１）の割れとか、振動等）により基板（１）が落下した際は、前記基板位置決めセンサ（１０１）により検出される。即ち、図１９の状態であった遮光板（９７）が基板（１）が落下することでそれまで基板（１）によりその前進移動が規制されていたスライドブロック（９０）が圧縮バネ（９４）に付勢されながら前進するため、遮光板（９７）は図１７更に図１５に示すように反時計方向に回転される。従って、図１５に示すように遮光板（９７）は基板位置決めセンサ（１０１）の投光部からの投光を遮光するのでＣＰＵ（１３３）は基板（１）が落下したと判断し、装置を停止する。また、装置を停止すると共にその旨作業者に図示しない報知装置により報知させても良い。
【００６１】
次に、ノズル（６）の交換動作について図３及び図９乃至図１２を基に説明する。このノズル交換は、例えば該装置は吐出径の異なる、また吐出部（６Ａ）の数の異なるノズル（６）を併せて４本備えているが、基板（１）の機種切替え等により別のノズル（６）と交換する場合や接着剤の詰まりが発生したノズル（６）を詰まっていないノズル（６）と交換する場合である。
【００６２】
先ず、作業者が前述のノズル（６）をロータギア（８）及びノズルホルダ（９）から抜き取った状態で、図９に示すように袋ナット（７１）を回転させてノズル先端部（６４）から抜き取ることにより、ノズル先端部（６４）の嵌合部（６５）とノズルボディ（６３）の嵌合溝（６６）との嵌合が解除される。そして、所望のノズル先端部（６４）を前記嵌合溝（６６）にフランジ部（６７）の平面がノズルボディ（６３）の下部に当接するまで該嵌合部（６５）と嵌合溝（６６）の嵌合時に図１１に示すフランジ部（６７）に形成された位置決め面（６８）がノズルボディ（６３）の下部から突設された突片（６９）の内側に形成された位置決め面（７０）に合うように角度位置決めを行いながら挿入する。こうして、ノズルボディ（６３）にノズル先端部（６４）を嵌合させた状態で、袋ナット（７１）の挿入孔（７２）を介して該袋ナット（７１）をノズル先端部（６４）の下部から通してノズルボディ（６３）下部の側面に形成されたネジ部（７３）を介して図３に示すようにナット止めする。
【００６３】
また、前記ノズルホルダ（９）には図６に示すようにヒータ（７６）が嵌め込まれており、熱伝導によりノズルホルダ（９）を介して熱がノズル（６）に伝わり、該ヒータ（７６）を図示しない温度調節装置によりノズル（６）内の接着剤が適温で維持される。そして、ノズルホルダ（９）をノズル先端部（６４）にかかるようにしてあるため、ノズルボディ（６３）だけでなくノズル先端部（６４）にも熱が伝わる。
【００６４】
更に、塗布作業が続けられるうちにシリンジ（７）内にかけられるエアチューブ（７９）を介して供給されるエア圧によりシリンジ（７）内の温度が上昇しても、その熱を放熱用銅管（７８）で放熱するため、シリンジ（７）内の接着剤が硬化するということが防止される。
【００６５】
以下、捨打ち動作について説明する。
【００６６】
今度使用するノズル（６）が例えばノズル番号２のノズル（６）である場合、図２３に示すようにその不使用時間が設定された不使用時間（ＴＩＭＥ）の３０［ＳＥＣ］（秒）に達したら、本塗布動作前に捨打ち回数（ＷＡＳＴＥ）の２回に基づき捨打ちが２回行われる。このとき、Ｘ軸モータ（２）及びＹ軸モータ（３）の駆動によりＸＹテーブル（４）を移動させて、ノズル（６）の下方位置に基板（１）上の余白部を位置させ、エア用チューブ（７９）を介して供給されるエアによりシリンジ（７）内の接着剤がノズル（６）先端に吐出された状態で、ノズル（６）を下降させて基板（１）上の余白部に接着剤を捨打ちする。
【００６７】
他のノズル番号のノズル（６）も同様に捨打ちが行われる。
【００６８】
次に、順次塗布動作が行われて、以下、ノズル（６）の塗布径の認識動作について説明する。
【００６９】
各ステップに基づき本塗布動作が行われて、今度使用するノズル（６）が例えばノズル番号２のノズル（６）である場合、図２４に示すようにその使用時間が設定された使用時間（ＴＩＭＥ）の１０００［ＳＥＣ］（秒）に達したら、本塗布動作前に試し打ちが行われる。このとき、Ｘ軸モータ（２）及びＹ軸モータ（３）の駆動によりＸＹテーブル（４）を移動させて、ノズル（６）の下方位置に基板（１）上の余白部を位置させ、エア用チューブ（７９）を介して供給されるエアによりシリンジ（７）内の接着剤がノズル（６）先端に吐出された状態で、ノズル（６）を下降させて接着剤を試し打ちする。
【００７０】
この接着剤が試し打ちされた基板（１）の余白部上方にＣＣＤカメラ（３２）が位置されるようにＸＹテーブル（４）を移動させる。
【００７１】
そして、この試し打ちされた接着剤をＣＣＤカメラ（３２）で認識する。この撮像結果を基にＣＰＵ（１３３）内の図示しない計算装置が接着剤の直径を求める。ＣＰＵ（１３３）は、この直径を図示しない比較装置によりＲＡＭ（１３１）内に記憶されている設定データ（許容範囲を含む。）と比較して、判断装置により前記直径が許容範囲内に入っているか否か判断する。ここで、判断装置により合格と判断されれば合格回数カウンタ（１１７）の内容が１減算され、不合格と判断されれば不合格回数カウンタ（１１８）の内容が１減算される。
【００７２】
以下、前述の判断結果が合格であった場合について説明する。該ノズル番号２のノズル（６）は図２４に示す合格（ＯＫ）に２回と設定されているため、再び試し打ちが行われる。そして、前述の作業が繰り返されて合格となれば、合格回数カウンタ（１１７）の内容が「０」となり本塗布動作が開始される。また、２回目が不合格と判断されれば、合格回数カウンタ（１１７）の内容をクリアすると共に不合格回数カウンタ（１１８）の内容を１減算した後、塗布量を調整して再び試し打ちを行い、連続して２回合格となるまで、このような動作を繰り返す。
【００７３】
尚、不合格と判断された後の再認識動作は、前記不合格回数カウンタ（１１８）の内容が図２４に示す再認識（ＲＥＴＲＹ）に設定された回数（ノズル番号２のノズル（６）は２回）が減算されて「０」となるまで続けて行うことができる。また、前記不合格回数カウンタ（１１８）の内容が「０」となっても塗布径が設定範囲内に入らなかった場合には、装置を停止する。また、装置を停止すると共にその旨作業者に図示しない報知装置により報知させても良い。
【００７４】
他のノズル番号のノズル（６）も同様に試し打ちが行われる。
【００７５】
尚、捨打ち及び試し打ちは、基板（１）の余白部上だけに限らず専用の捨打ち基板を設けてそこに行ってもよい。
【００７６】
また、捨打ちを行う条件として、本実施例の不使用時間の他、例えば使用時間、使用回数、不使用回数、１基板あるいは複数基板毎等が考えられる。尚、運転開始時は必ず捨打ちを行うようにしてもよく、試し打ちを行ってもよい。
【００７７】
更に、試し打ちを行う条件として、本実施例の使用時間の他、例えば不使用時間、使用回数、不使用回数、１基板あるいは複数基板毎等が考えられる。
【００７８】
このとき、ＣＣＤカメラ（３２）を４本設けられたノズル（６）の中央に配置したため、ノズル（６）で塗布作業を行った後塗布径認識を行うためカメラ（３２）下方にＸＹテーブル（４）を移動させて基板（１）上に塗布された接着剤を位置させる際のテーブル（４）の移動距離に無駄が無く移動時間も節約できるので、基板１枚への塗布作業時間も短くなる。
【００７９】
以下、機種切替え（基板（１）サイズの変更等）時のＸＹテーブル（４）の基板搬送部の手動段取替えについて図２７を基に説明する。
作業者は今度扱う基板（１）を基板搬送部の基板位置決め機構位置に位置させた状態で、作動キー（１２９）を押圧する。すると、ＣＰＵ（１３３）からの指令によりパルスモータ（１０３）が駆動され、可動シュート（８９）が所望方向に移動される。例えば、今度扱う基板（１）が前の基板（１）より幅狭の場合、可動シュート（８９）を固定ブロック（８７）とスライドブロック（９０）間が狭まる方向に移動させる。そして、前述したように基板位置決めセンサ（１０１）が通光したという信号を受けたＣＰＵ（１３３）は一定の距離移動させて圧縮バネ（１００）によりスライドブロック（９０）が適切な押圧力で基板位置決めするようにパルスモータ（１０３）に指令を出しパルスモータ（１０３）を駆動しその後パルスモータ（１０３）の駆動を停止する。これにより、基板搬送部の段取替えが終了する。尚、センサ（１０１）の信号を受けたＣＰＵ（１３３）がパルスモータ（１０３）を停止させるため、作業者が作動キー（１２９）を押し続けてもモータ（１０３）は駆動されず固定ブロック（８７）とスライドブロック（９０）間は所望間隔に設定されるので使い勝手が良い。また、センサ（１０１）はスライドブロック（９０）が所望間隔に至る地点よりも一定の距離手前で検出するように設定されているため、パルスモータ（１０３）が停止した地点においては検出臨界点ではないのでＸＹテーブルの移動による振動等により検出が不安定になる影響を排除できる。また、パルスモータ（１０３）の駆動は高速、低速どちらでも設定でき、例えば幅調整距離が長い場合は高速で、微調整が必要な場合は低速に設定することもできる。
【００８０】
【発明の効果】
以上、本発明によればブロックに並設された複数本のノズルを有する場合の何れかのノズルで塗布作業を行った場合にも、塗布作業後認識カメラにより塗布径を認識するためカメラと基板上に塗布された塗布剤とを相対的に位置合わせする際の移動時間の無駄を省けると共に、ブロックを複数本のノズルの並設と認識カメラの固定とに兼用し、塗布装置の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗布装置の正面図である。
【図２】ノズルの上下機構を示す図である。
【図３】ノズルの緩衝機構を示す図である。
【図４】ノズルの緩衝機構を示す図である。
【図５】ノズルの緩衝機構を示す図である。
【図６】ノズルの固定機構を示す図である。
【図７】ノズルの固定機構を示す図である。
【図８】ノズルの固定機構を示す図である。
【図９】ノズルの分解図である。
【図１０】図９のＡ矢視図である。
【図１１】図９のＢ矢視図である。
【図１２】放熱用銅管を示す図である。
【図１３】基板搬送部の正面図である。
【図１４】基板搬送部の側面図である。
【図１５】基板搬送部の平面図である。
【図１６】基板搬送部の側面図である。
【図１７】基板搬送部の平面図である。
【図１８】基板搬送部の側面図である。
【図１９】基板搬送部の平面図である。
【図２０】塗布装置の構成回路図である。
【図２１】塗布動作に関するＮＣデータである。
【図２２】塗布動作に関するＮＣデータである。
【図２３】塗布動作に関するＮＣデータである。
【図２４】塗布動作に関するＮＣデータである。
【図２５】基板位置決め動作に関するフローチャートである。
【図２６】基板位置決め動作に関するフローチャートである。
【図２７】基板位置決め動作に関するフローチャートである。
【図２８】基板位置決め動作に関するフローチャートである。
【符号の説明】
（１） プリント基板
（４） ＸＹテーブル
（６） ノズル
（７） シリンジ
（８） ロータギア
（９） ノズルホルダ
（１４） 圧縮バネ
（１９） ノズル固定ピン
（２４） 圧縮バネ
（２７） ノズル上下アーム
（３２） ＣＣＤカメラ
（３５） 上下アーム
（３６） 上下モータ
（４１） スライド爪受け
（４２） スライド爪
（４５） 圧縮バネ
（４６） テーパ部
（４７） テーパ部
（５２） エアシリンダ
（５５） 爪戻しブロック
（５６） 当接部
（５７） 当接部
（６３） ノズルボディ
（６４） ノズル先端部
（６５） 嵌合部
（６６） 嵌合溝
（７１） 袋ナット
（７６） ヒータ
（７８） 放熱用銅管
（７９） エアチューブ
（８０） シリンジキャップ
（８４） 供給コンベア
（８５） 排出コンベア
（８７） 固定ブロック
（８８） 固定シュート
（８９） 可動シュート
（９０） スライドブロック
（９４） 圧縮バネ
（９５） 支点軸受
（９６） 遮光板揺動支点
（９７） 遮光板
（１００） 圧縮バネ
（１０１） 基板位置決めセンサ
（１０３） パルスモータ
（１３３） ＣＰＵ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a coating apparatus having a function of recognizing a coating material by relatively positioning a coating material applied on a printed circuit board via a plurality of nozzles and a recognition camera for recognizing the coating material.
[0002]
[Prior art]
As this kind of prior art, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-10490 previously filed by the present applicant. In this method, the coating agent applied to the printed circuit board by the nozzle is imaged by a recognition camera, and the diameter of the coating agent is recognized.
[0003]
However, in recent years, a plurality of nozzles having different discharge diameters have been prepared according to the sizes of various components. Therefore, when a camera is arranged at a conventional position and a plurality of (for example, four) nozzles are arranged alongside the camera, the application diameter is recognized after performing the application operation using the nozzle farthest from the camera. Therefore, the moving distance when the coating agent applied on the substrate and the camera are relatively positioned is long, and the moving time is also long, so that the working time for applying to one substrate is long.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in order to eliminate the waste of moving time when the camera and the coating material applied on the substrate are relatively positioned because the recognition diameter is recognized by the recognition camera after the coating operation by the nozzles having a plurality of nozzles. It is another object of the present invention to arrange a recognition camera at an optimum position.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention relatively positions an adhesive applied to a printed circuit board via one of a plurality of nozzles arranged in a block and a recognition camera that recognizes the adhesive. In a coating apparatus having a function of recognizing an adhesive together, the recognition camera is connected to the plurality of nozzles. Near the center, at a position sandwiched by the plurality of nozzles It is fixed to the block.
[0006]
[Action]
As described above, the recognition camera is used for multiple nozzles Near the center, at a position sandwiched by the plurality of nozzles Fixed to the block, The plurality of Coating work was performed with any one of the nozzles Even after application work There is no waste in the moving distance when the camera and the coating material applied on the substrate are relatively positioned for performing the coating diameter recognition.
[0007]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0008]
FIG. 1A shows a printed circuit board on which an adhesive as a coating agent is applied in order to mount a chip component (not shown), and XY moved XY by an X-axis motor (2) and a Y-axis motor (3). It is placed on the table (4).
[0009]
(5) is an adhesive application unit for applying an adhesive to the substrate (1), (6) is a nozzle for discharging the adhesive and applying the adhesive on the substrate (1), and (7) is a nozzle for applying the adhesive. A syringe that is connected above the nozzle (6) and stores the adhesive, compressed air supplied from an air supply source (not shown) is fed in, and the adhesive is discharged from the discharge portion (6A) of the nozzle (6). You.
[0010]
Hereinafter, the coating unit (5) will be described in detail with reference to FIG.
[0011]
(8) and (9) are a rotor gear as a first holding portion and a nozzle holder as a second holding portion for holding the nozzle (6), which are inserted into the insertion holes (10) and (11), respectively. . The rotor gear (8) and the nozzle holder (9) have a pair of recesses (12) provided on the lower portion of the rotor gear (8) and a pair of recesses (12) provided on the upper portion of the nozzle holder (9) so as to have a predetermined interval with respect to the vertical position. A compression spring (14) of a shock absorbing mechanism is interposed across the concave portion (13), and a bolt (15) is inserted from below through a concave portion of the nozzle holder (9) so as to penetrate the spring (14), When the screw portion of the bolt (15) fits into the rotor gear (8), the rotor gear (8) and the nozzle holder (9) are urged to separate from each other, but are attached in a regulated state. (16) is a slide bearing. On the side of the rotor gear (8), the lower end position of the nozzle (6) is set by inserting the nozzle (6) until the flange portion (17) comes into contact with the bottom portion of the insertion hole (10). At this time, the positioning is performed by abutting a positioning surface (74) of the flange portion (17), which will be described later, with the projection (8A).
[0012]
Hereinafter, a mechanism for fixing the nozzle (6) to the nozzle holder (9) will be described with reference to FIG.
[0013]
Reference numeral (19) denotes a nozzle fixing pin that enters a groove (18) formed over the entire peripheral surface of the nozzle (6).
[0014]
(20) is an insertion hole formed between the nozzle holder (9) and a spring stopper (21) fixed to the side surface of the holder (9). The stopper flange (22) at the tip of the pin (19) is provided. It is inserted until it contacts one end of the slide bearing (23).
[0015]
Reference numeral (24) denotes a compression spring which is engaged with one end of the spring stopper (21) and a spring flange (22) so that the pin (19) passes therethrough.
[0016]
(25) is a knob with a knurl.
[0017]
(30) is to apply the adhesive discharged to the tip of the discharge portion (6A) of the nozzle (6) to the substrate (1) when the adhesive comes into contact with the substrate (1) to cause the nozzle (6) and the substrate (1) to contact each other. It is a stopper pin that forms a predetermined interval between them.
[0018]
(34) is a nozzle up / down mechanism for moving the nozzle (6) up and down. Referring to FIG. 2, (35) is a ball screw (37) rotated by driving a speed adjustable up / down motor (36). The upper and lower blocks are guided up and down by being guided by a linear guide (not shown) fixed to the fixed base (38). (39) is a ball screw nut.
[0019]
Reference numeral (27) denotes a nozzle upper / lower arm (27) which is loosely inserted into a groove (40) formed in the upper / lower block (35). The upper and lower blocks (35) are driven up and down by the up / down motor to move the fixed base (35). The guide is moved up and down by being guided by a linear guide (61) (see FIG. 3) attached to the bracket (38). Since the arm (27) is fixed to the rotor gear (8) via the bearing (28), the nozzle (6) is moved up and down by the up and down movement of the arm (27). The downward movement of the nozzle (6) is detected by each sensor (not shown) corresponding to each nozzle (6). Further, the gear (29) above the rotor gear (8) meshes with a gear (not shown) rotated by a rotation mechanism (not shown), whereby the nozzle (6) is rotated.
[0020]
(41) is a slide claw receiver erected on the upper and lower blocks (35).
[0021]
(42) is an H-shaped slide claw slidably mounted on the upper and lower arms (27) of the nozzle in the direction of the slide claw receiver (41), and one of the recesses (43) of the slide claw (41) and the arm. A compression spring (45) interposed between the spring claw and the spring stopper (44) fixed to (27) urges the slide claw receiver (41) in the direction of the slide claw receiver (41). And the tapered portion (47) of the slide claw (42) are engaged. In addition, the flange (48) of the arm (27) comes into contact with the projection (49) formed on the upper part of the groove (40) of the upper and lower blocks (35) by this engagement. The upper and lower blocks (35) are formed by the engagement of the slide claw (42) and the slide claw receiver (41) via the aforementioned tapered portions (46) and (47) and the abutment of the flange portion (48) and the convex portion (49). ), And move up and down together with the up and down movement of the upper and lower blocks (35). These constitute a lock mechanism.
[0022]
The release mechanism (52) for releasing the fixing of the arm (27) and the upper and lower blocks (35) will be described below.
[0023]
(53) is an air cylinder fixed to a base of a coating apparatus (not shown), and a rod (54) is formed with a claw return block (55) at the tip thereof. The claw return block (55) is advanced by the driving of the air cylinder (53), and the contact portion (56) of the block (55) contacts the contact portion (57) of the slide claw (42). By pushing back the slide claw (42) against the urging force of the spring (45), the engagement between the slide claw (42) and the slide claw receiver (41) via the tapered portions (46) and (47) and the flange are formed. Since the contact between the part (48) and the convex part (49) is released, the arm (27) does not move up and down because the arm (27) is free with respect to the upper and lower blocks (35) even if the upper and lower blocks (35) are moved up and down. The forward and backward movements of the air cylinder (53) are detected by sensors (58) and (59) shown in FIG. 20, respectively, and the timer corresponding to each cylinder (53) measures the time over of the forward and backward operation. You.
[0024]
(32) is a CCD camera fixed to the upper and lower blocks (35) so as to be located at the center of the four nozzles (6) of the adhesive application unit (5) arranged in parallel, and is applied to the substrate (1). The substrate recognition mark (not shown) attached to the adhesive or the substrate (1) is recognized.
[0025]
Hereinafter, the configuration of the nozzle (6) will be described with reference to FIGS.
[0026]
(63) is a nozzle body, in which a fitting groove (66) in which a fitting portion (65) of a nozzle tip (64) is fitted is formed in a lower portion, and a flat surface of a flange portion (67) is formed in the nozzle body. It is inserted until it contacts the lower part of (63). When the fitting portion (65) and the fitting groove (66) are fitted, a positioning surface (68) formed on the flange portion (67) shown in FIG. 11 is projected from the lower part of the nozzle body (63). The angular positioning is performed so as to match the positioning surface (70) formed inside the projected piece (69). Thus, with the nozzle tip (64) fitted in the nozzle body (63), the cap nut (71) is inserted into the nozzle tip (64) through the insertion hole (72) of the cap nut (71). As shown in FIG. 3, the nut is screwed through a lower part of the nozzle body (63) through a screw part (73) formed on the side surface of the lower part. As shown in FIG. 10, a positioning surface (74) serving as an angle positioning reference at the time of the fitting is also formed on the flange portion (17) of the nozzle body (363).
[0027]
Here, the nozzle (6) is attached to the rotor gear (8) and the nozzle holder (9) in the following manner, and will be described with reference to FIGS.
[0028]
First, the operator inserts the nozzle (6) into the rotor gear (8) and the nozzle holder (9) as shown in FIG. 7 while holding the upper part of the nozzle body (63). Then, the tip of the nozzle fixing pin (19) slides on the side surface of the nozzle body (63) as shown in FIG. 8, and the nozzle fixing pin (19) fits into the groove (18) as shown in FIG. It is inserted further until it gets stuck. At this time, the lower end position of the nozzle (6) is set by inserting the nozzle (6) until the flange portion (17) comes into contact with the bottom surface portion of the insertion hole (10). In addition, as shown in FIG. 3, the positioning is performed by bringing the positioning surface (74) of the flange portion (17) into contact with the projection (8A). The replacement of the syringe (7) when the adhesive in the syringe (7) runs out is performed in the same manner. That is, the nozzle (6) is lifted while pulling the nozzle fixing pin (19), pulled out from the rotor gear (8) and the nozzle holder (9), and the syringe cap (80) is rotated to rotate the syringe (7) and the syringe cap (80). Then, a syringe (7) containing an adhesive (the nozzle (6) is also fixed) is attached to the syringe cap (80), and the nozzle (6) is connected to the rotor gear ( 8) and fix to the nozzle holder (9).
[0029]
The nozzle holder (9) also functions as a heater block, and has a heater (76) fitted therein as shown in FIG. 6, and heat is transferred to the nozzle (6) through the nozzle holder (9) by heat conduction. As a result, the adhesive in the nozzle (6) is maintained at an appropriate temperature. Since the nozzle holder (9) is extended so as to cover the nozzle tip (64) and the nozzle tip (64) is inserted through the insertion hole (9A), only the nozzle body (63) is used. The heat is also transmitted to the nozzle tip (64).
[0030]
(78) shown in FIG. 12 is for preventing the temperature inside the syringe (7) from rising due to the air pressure supplied through the air tube (79) and preventing the adhesive inside the syringe (7) from hardening. A heat-dissipating copper tube interposed between the syringe cap (80) and the air tube (79).
[0031]
Reference numeral (81) denotes a rubber seal ring for closing a fitting portion between the syringe cap (80) and the syringe (7) so that air supplied into the syringe (7) does not leak.
[0032]
(84) is a supply conveyor for receiving the substrate (1) conveyed from an upstream apparatus (not shown) and supplying the substrate (1) to the XY table (4), and (85) is an adhesive on the table (4) This is a discharge conveyor for discharging the substrate (1) on which the agent application operation has been completed to a downstream device.
[0033]
Hereinafter, a substrate positioning mechanism that is a part of the configuration of the XY table (4) will be described with reference to FIGS.
[0034]
(87A) and (87B) are a pair of XY tables (4) that support and guide both sides of the substrate (1) that is transferred from the supply conveyor (84) to a conveyor (not shown) and conveyed. As shown in FIG. 14, one fixing block (87A) is provided on a fixing plate (88) having a U-shaped cross section, and the other fixing block (87B) is provided on a bottom surface of the fixing plate (88). It is provided above a movable plate (89) moved by a moving mechanism via a linear guide (86). A part of the fixed block (87) on the movable plate (89) side is constituted by a slide block (90). The slide block (90) is, as shown in FIG. 15, in a state where a pin (92) standing on a movable plate (89) is inserted into a long hole (91) formed in the slide block (90). A fixed plate (88) is formed by a compression spring (94), one end of which is in contact with the slide block (90) and the other end of which is in contact with an inverted L-shaped mounting piece (93) provided on the side of the movable plate (89). It is movably attached to the movable plate (89) by pressing against the side. The slide block (90) is prevented from falling out of the pin (92) by a stopper (not shown).
[0035]
Further, the side surface of the slide block (90) is oscillated with a light-shielding plate swinging fulcrum (96) erected on a fulcrum bearing (95) projecting from the side surface of the movable plate (89). The plate (97) is abutted. The light shielding plate (97) has a compression spring receiver (102) provided at one end thereof such that the contact portion (98) is always in contact with the slide block (90). Is urged by a compression spring (100) inserted into an insertion hole (99) formed in the hole.
[0036]
(101) is a substrate positioning sensor composed of a transmissive photo sensor, and the light projected from the light projecting unit in a state where there is no substrate (1) on the XY table (4) is blocked by the light shielding plate (97). Light is not received by the light receiving section.
[0037]
(103) is a pulse motor of a moving mechanism for moving the movable plate (89), and the ball screw (105) supported on the fixed plate (88) via the bearing (104) is rotated by driving the motor (103). The movable plate (88) to which the slider portion (106) is fixed is guided by the linear guide (86) and horizontally moved in the substrate width direction.
[0038]
(107) presses a large number of backup pins (108) erected against the back surface of the substrate (1) supported by the fixed block (87), so that, for example, even if the substrate (1) is warped downward, It is moved up and down by a not-shown up-down mechanism provided on the bottom surface of the fixed plate (88) with a backup base to be supported. Further, a positioning pin (not shown) for provisional positioning which is inserted into a positioning hole (not shown) formed in the substrate (1) is also provided upright on the base (107).
[0039]
Reference numeral (110) denotes a substrate detection sensor for detecting that the substrate (1) has passed, and the light emitted from the light projecting portion, which is located above the substrate transport level, is reflected by the substrate (1) and the reflected light is received. Detected by receiving light at the unit.
[0040]
Reference numeral (111) denotes a substrate stopper which contacts the rear end of the substrate (1) and regulates the return operation of the substrate (1), and is moved up and down by a vertical mechanism (not shown).
[0041]
In FIG. 20, (115) is a discard timer provided for each nozzle (6) and measures the non-use time of each nozzle (6). (116) is provided for each nozzle (6). This is a use timer that measures the use time of the nozzle (6).
[0042]
The discarding is a coating operation performed for cleaning the nozzle (6) irrespective of the main coating.
[0043]
Numeral (117) is provided in correspondence with each nozzle (6), and the application diameter recognized by the CCD camera (32) of the adhesive hit by the nozzle (6) is stored in a RAM (131) described later. This is a pass counter that is decremented by one each time the value falls within the set application range. Reference numeral (118) denotes a rejection counter provided corresponding to each nozzle (6) and decremented by one each time the application diameter of the adhesive that has been tested by each nozzle (6) falls outside the set application range.
[0044]
Note that the trial hitting is a coating operation that is performed independently of the main coating operation in order to recognize the coating diameter.
[0045]
An operation unit (120) of FIG. 20 generates various data by operating each key. A keyboard (121) for setting various data, a cursor instruction key (122), a numeric keypad (123), and a screen selection key (CRT (124)) are selected. 125), an automatic key (126) for putting the coating apparatus into an automatic operation mode, a manual key (127) for putting it in a manual mode, a start key (128), an operation key (129), and a stop key (130). Become.
[0046]
(131) denotes a RAM as a storage device for storing NC data (see FIG. 21) and coating condition data (see FIG. 22) relating to the coating operation.
[0047]
(132) is a ROM as a storage device for storing a program relating to a coating operation.
[0048]
(133) is a CPU as a control device that performs general control of the coating device.
[0049]
(134) is an interface.
[0050]
A drive circuit (135) includes an X-axis motor (2), a Y-axis motor (3), a CCD camera (32), a vertical motor (36), an air cylinder (53), sensors (58), (59), and a heater. (76), board positioning sensor (101), pulse motor (103), board detection sensor (110), discard timer (115), use timer (116), pass counter (117), reject counter (118), etc. Is connected.
[0051]
Hereinafter, the operation will be described.
[0052]
First, when the operation of the coating apparatus is started, the XY table (4) is raised to the substrate (1) transfer level (the height origin position detected by a sensor (not shown)) as shown in FIG. At this time, the positioning mechanism is in an open state (the substrate transport section is wider than the substrate width so that the transported substrate (1) can enter).
[0053]
Next, when the substrate (1) is conveyed from the supply conveyor (84) onto the XY table (4) via the conveyor and the passage of the substrate (1) is detected by the substrate detection sensor (110), Driving of the conveyor (84) and the conveyor is stopped, and the substrate stopper (111) is lowered by a vertical mechanism to a predetermined position of the conveyor in order to position the substrate with reference to the rear end. After the stopper (111) is lowered, the conveyor is driven to rotate in the reverse direction, the rear end of the substrate (1) is regulated by the stopper (111), and its movement is stopped. At this time, a timer (not shown) is set with a time sufficient for the substrate (1) to come into contact with the stopper (111), and after the timer expires, the reverse rotation drive of the conveyor is stopped. Further, the presence of the substrate (1) is detected by the substrate detection sensor (110).
[0054]
The substrate stopper (111) is raised, and the substrate transport section of the XY table (4) is lowered by the vertical mechanism. At this time, the substrate (1) is backed up by the backup pins (108) on the backup base (107), and the positioning pins enter the positioning holes to perform temporary positioning of the substrate (1). After the table (4) is lowered to a predetermined lower limit position, a substrate positioning process (final positioning) is performed. That is, the pulse motor (103) is driven for a designated number of pulses, and the ball screw (105) is rotated by this drive and guided by the linear guide (86) so that the movable plate (89) narrows the space between the fixed blocks (87). Be moved. At this time, although the fixed block (87) and the slide block (90) on the movable plate (89) are also moved by the movement of the movable plate (89), a slide supporting the substrate (1) as shown in FIG. Since the movement of the block (90) is restricted by the substrate (1), only the fixed block (87) is moved from a certain position. The fixed block (87) keeps moving with respect to the slide block (90) whose movement is restricted at a certain position as shown in FIGS. The light-shielding plate (97) abutting on the side surface of is rotated clockwise about the light-shielding plate swinging fulcrum (96), and the light is shielded by the light-shielding plate (97) as shown in FIG. The CPU (133) determines that the positioning of the substrate (1) has been completed by transmitting the light of the substrate positioning sensor (101), and the CPU (133) uses the CCD camera (32) to transmit the substrate (1). After recognizing the substrate positioning mark given in (1), the coating operation is started.
[0055]
If the sensor (101) detects that the positioning cannot be performed (the board is not detected), the CPU (133) determines that the positioning is abnormal and drives the motor (103) in the reverse direction as shown in FIG. Release the positioning mechanism.
[0056]
At the start of operation, the non-use time indicated by the time (TIME) of the discard data (WASTE DISPENSE DATA) shown in FIG. 23 which is normally set in the discard timer (115) of each nozzle (6) has not been increased. Therefore, the coating operation is started as it is.
[0057]
The coating operation is performed based on the NC data related to the coating operation shown in FIG. That is, in step 0001, the adhesive is applied to the coordinate position (X1, Y1) on the substrate (1) indicated by the X coordinate data or the Y coordinate data under the application condition indicated by the application condition data shown in FIG. That is, the D (application condition data number) of the NC data in FIG. 21 is set to 001, the nozzle number (NOZZLE) 2, the gauge (GAUGE) 1, and the nozzle number set to 001 corresponding to the application condition data in FIG. Based on the discharge time (TIME) T1, the adhesive is applied to the nozzle (6) of
[0058]
The other nozzles (6) that are not used are unlocked by the unlocking mechanism (52) between the nozzle (6) and the upper and lower blocks (35) by the lock mechanism. Description will be made based on the first nozzle (6) from the left. The first air cylinder (53) from the left is pushed out (at the same time, a timer is counted). The claw return block (55) advances through the rod (54), and the contact portion (55) of the block (55) is moved forward. 56) and the contact portion (57) of the slide claw (42) are abutted, and the slide claw (42) is further pushed out from the slide claw receiver (41) against the urging force of the compression spring (45). It is moved away from the slide claw receiver (41) to release the engagement (the pushing operation by the air cylinder (53) is detected by the sensor (58), and the CPU (133) receives the detection signal. After that, the timer is stopped.). Thereby, the contact between the flange portion (48) of the nozzle upper and lower arm (27) and the convex portion (49) formed on the upper portion of the groove (40) of the upper and lower block (35) is released. 27) and the upper and lower blocks (35) are also unified. Therefore, even if the upper and lower blocks (35) are lowered by the rotation of the ball screw (37) driven by the vertical motor (36), the nozzle upper and lower arms (27) are not lowered and the nozzle (6) is not lowered. If the pushing operation of the air cylinder (53) is not completed within a predetermined time by the timer, or if the sensor detects that the unused nozzle (6) is lowered, the application device is stopped. In addition, the device may be stopped, and the operator may be notified by a notifying device (not shown).
[0059]
Next, in step 0002, the inside of the syringe (7) is similarly pressurized at the coordinate position (X2, Y2) on the substrate (1) by the pressure of the
[0060]
Further, when the substrate (1) falls due to some cause (such as cracking of the substrate (1) or vibration) during the automatic operation, it is detected by the substrate positioning sensor (101). That is, when the light-shielding plate (97) in the state of FIG. 19 falls on the substrate (1), the slide block (90) whose forward movement has been restricted by the substrate (1) has been changed to the compression spring (94). 17, the light shielding plate (97) is rotated counterclockwise as shown in FIG. 17 and FIG. Therefore, as shown in FIG. 15, the light-shielding plate (97) shields the light emitted from the light-emitting portion of the substrate positioning sensor (101), so that the CPU (133) determines that the substrate (1) has dropped and operates the apparatus. Stop. Further, the apparatus may be stopped and the operator may be notified by a notifying apparatus (not shown).
[0061]
Next, the replacement operation of the nozzle (6) will be described with reference to FIGS. 3 and 9 to 12. In this nozzle replacement, for example, the apparatus is provided with four nozzles (6) having different discharge diameters and different numbers of discharge portions (6A). The case where the nozzle (6) is replaced with the nozzle (6) in which the clogging of the adhesive has occurred is replaced with the nozzle (6) which is not clogged.
[0062]
First, in a state where the above-mentioned nozzle (6) has been extracted from the rotor gear (8) and the nozzle holder (9), the cap nut (71) is rotated from the nozzle tip (64) as shown in FIG. By extracting, the fitting between the fitting portion (65) of the nozzle tip (64) and the fitting groove (66) of the nozzle body (63) is released. Then, the desired nozzle tip (64) is brought into contact with the fitting groove (66) until the flat surface of the flange portion (67) comes into contact with the lower part of the nozzle body (63). The positioning surface (68) formed on the flange portion (67) shown in FIG. 11 at the time of the fitting of (66) is positioned inside the protruding piece (69) protruding from the lower part of the nozzle body (63). Insert while performing angular positioning to fit (70). Thus, with the nozzle tip (64) fitted in the nozzle body (63), the cap nut (71) is inserted into the nozzle tip (64) through the insertion hole (72) of the cap nut (71). As shown in FIG. 3, the nut is screwed through a lower part of the nozzle body (63) through a screw part (73) formed on the side surface of the lower part.
[0063]
As shown in FIG. 6, a heater (76) is fitted into the nozzle holder (9), and heat is transmitted to the nozzle (6) via the nozzle holder (9) by heat conduction. The adhesive in the nozzle (6) is maintained at an appropriate temperature by a temperature controller (not shown). Since the nozzle holder (9) is placed over the nozzle tip (64), heat is transmitted not only to the nozzle body (63) but also to the nozzle tip (64).
[0064]
Further, even if the temperature in the syringe (7) rises due to the air pressure supplied through the air tube (79) applied to the syringe (7) while the coating operation is continued, the heat is dissipated to the copper tube for heat radiation. Since the heat is dissipated in (78), the adhesive in the syringe (7) is prevented from being cured.
[0065]
Hereinafter, the discard operation will be described.
[0066]
When the nozzle (6) to be used this time is, for example, the nozzle (6) of the
[0067]
Nozzles (6) of other nozzle numbers are similarly discarded.
[0068]
Next, the application operation is performed sequentially, and the operation of recognizing the application diameter of the nozzle (6) will be described below.
[0069]
When the main coating operation is performed based on each step and the nozzle (6) to be used next is, for example, the nozzle (6) of the
[0070]
The XY table (4) is moved so that the CCD camera (32) is positioned above the margin of the substrate (1) on which the adhesive has been tested.
[0071]
Then, the test-struck adhesive is recognized by the CCD camera (32). Based on this imaging result, a calculation device (not shown) in the CPU (133) obtains the diameter of the adhesive. The CPU (133) compares the diameter with the setting data (including the allowable range) stored in the RAM (131) by a comparing device (not shown) and compares the diameter with the setting data (including the allowable range). It is determined whether or not. Here, the content of the pass number counter (117) is decremented by 1 if the pass is judged by the judging device, and the content of the reject count counter (118) is decremented by 1 if judged to be rejected.
[0072]
Hereinafter, a case where the above-mentioned determination result is a pass will be described. Since the nozzle (6) of the
[0073]
The re-recognition operation after the rejection is determined is based on the number of times that the content of the rejection number counter (118) is set to the re-recognition (RETRY) shown in FIG. 2) is subtracted and becomes "0". If the application diameter does not fall within the set range even if the content of the rejection number counter (118) becomes "0", the apparatus is stopped. Further, the apparatus may be stopped and the operator may be notified by a notifying apparatus (not shown).
[0074]
The nozzles (6) of the other nozzle numbers are also subjected to test hitting in the same manner.
[0075]
It should be noted that the discarding and the trial hitting are not limited to the margins of the board (1), and a dedicated discarded board may be provided and performed there.
[0076]
In addition to the non-use time in the present embodiment, for example, the use time, the number of times of use, the number of times of non-use, the number of substrates, the number of substrates, the number of substrates, or the like may be considered as a condition for performing discarding. In addition, at the start of operation, it may be possible to always perform discarding, or to perform trial driving.
[0077]
Further, as conditions for performing the test shot, in addition to the use time of the present embodiment, for example, a non-use time, a number of times of use, a number of times of non-use, one board or a plurality of boards may be considered.
[0078]
At this time, since the CCD camera (32) is arranged at the center of the four nozzles (6) provided, after performing the coating operation with the nozzle (6), the XY table ( Since the moving distance of the table (4) when the adhesive applied on the substrate (1) is moved by moving the substrate (4) is reduced and the moving time can be saved, the work time for applying to one substrate is shortened. Become.
[0079]
Hereinafter, the manual setup change of the board transfer section of the XY table (4) at the time of model change (change of the board (1) size, etc.) will be described with reference to FIG.
The operator presses the operation key (129) in a state where the substrate (1) to be processed is positioned at the position of the substrate positioning mechanism of the substrate transport unit. Then, the pulse motor (103) is driven by a command from the CPU (133), and the movable chute (89) is moved in a desired direction. For example, when the substrate (1) to be handled this time is narrower than the previous substrate (1), the movable chute (89) is moved in a direction in which the distance between the fixed block (87) and the slide block (90) is reduced. Then, as described above, the CPU (133), which has received the signal that the substrate positioning sensor (101) has transmitted light, is moved by a certain distance and the slide block (90) is pressed by the compression spring (100) with an appropriate pressing force. A command is issued to the pulse motor (103) to perform positioning, and the pulse motor (103) is driven. Thereafter, the drive of the pulse motor (103) is stopped. This completes the setup change of the substrate transport unit. Since the CPU (133) receiving the signal of the sensor (101) stops the pulse motor (103), the motor (103) is not driven even if the operator keeps pressing the operation key (129). 87) and the slide block (90) are set at a desired interval, so that the usability is good. Further, since the sensor (101) is set so as to detect a certain distance before the point where the slide block (90) reaches the desired interval, at the point where the pulse motor (103) stops, the detection critical point is not detected. Therefore, the influence of unstable detection due to vibration or the like due to movement of the XY table can be eliminated. Further, the driving of the pulse motor (103) can be set at either high speed or low speed. For example, it can be set at high speed when the width adjustment distance is long, and at low speed when fine adjustment is required.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, any one of a plurality of nozzles arranged in a block Even if the application work is performed with the nozzle, after the application work Recognition of the coating diameter by the recognition camera eliminates the waste of moving time when the camera and the coating material applied on the substrate are relatively positioned. It can also be used for fixing, and the configuration of the coating device can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a coating apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a vertical mechanism of a nozzle.
FIG. 3 is a view showing a buffer mechanism of a nozzle.
FIG. 4 is a view showing a buffer mechanism of a nozzle.
FIG. 5 is a view showing a buffer mechanism of a nozzle.
FIG. 6 is a view showing a nozzle fixing mechanism.
FIG. 7 is a view showing a nozzle fixing mechanism.
FIG. 8 is a view showing a nozzle fixing mechanism.
FIG. 9 is an exploded view of a nozzle.
FIG. 10 is a view as viewed from the direction indicated by the arrow A in FIG. 9;
11 is a view as viewed in the direction of the arrow B in FIG. 9;
FIG. 12 is a view showing a copper tube for heat radiation.
FIG. 13 is a front view of a substrate transport unit.
FIG. 14 is a side view of the substrate transport unit.
FIG. 15 is a plan view of a substrate transport unit.
FIG. 16 is a side view of the substrate transport unit.
FIG. 17 is a plan view of a substrate transport unit.
FIG. 18 is a side view of the substrate transport unit.
FIG. 19 is a plan view of a substrate transport unit.
FIG. 20 is a configuration circuit diagram of a coating apparatus.
FIG. 21 shows NC data relating to a coating operation.
FIG. 22 shows NC data related to a coating operation.
FIG. 23 shows NC data related to a coating operation.
FIG. 24 shows NC data related to a coating operation.
FIG. 25 is a flowchart relating to a substrate positioning operation.
FIG. 26 is a flowchart relating to a substrate positioning operation.
FIG. 27 is a flowchart relating to a substrate positioning operation.
FIG. 28 is a flowchart relating to a substrate positioning operation.
[Explanation of symbols]
(1) Printed circuit board
(4) XY table
(6) Nozzle
(7) Syringe
(8) Rotor gear
(9) Nozzle holder
(14) Compression spring
(19) Nozzle fixing pin
(24) Compression spring
(27) Nozzle upper and lower arms
(32) CCD camera
(35) Upper and lower arms
(36) Vertical motor
(41) Slide claw receiver
(42) Slide claw
(45) Compression spring
(46) Tapered part
(47) Tapered part
(52) Air cylinder
(55) Nail return block
(56) Contact part
(57) Contact part
(63) Nozzle body
(64) Nozzle tip
(65) Fitting part
(66) Fitting groove
(71) Cap nut
(76) Heater
(78) Copper tube for heat dissipation
(79) Air tube
(80) Syringe cap
(84) Supply conveyor
(85) Discharge conveyor
(87) Fixed block
(88) Fixed shoot
(89) Movable chute
(90) Slide block
(94) Compression spring
(95) Support bearing
(96) Shade plate swing fulcrum
(97) Shade plate
(100) Compression spring
(101) Substrate positioning sensor
(103) Pulse motor
(133) CPU
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1992
- 1992-09-29 JP JP26036092A patent/JP3583154B2/en not_active Expired - Fee Related
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