JP3730679B2 - Coating device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、塗布剤の塗布装置に係り、特に、例えばプリント基板等の接着剤等を自動塗布する塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10に、プリント基板1に対してICチップ等の電子部品2を実装して所定機能を有するプリント配線板を自動生産するプロセスを示す。
【0003】
図10の印刷・半田ペースト装置100において、プリント基板1には配線パターン印刷が形成され、半田ペーストがスクリーン印刷される。次に、接着剤塗布装置200において、プリント基板1に次の工程でマウントされるべき電子部品2の配置位置に対応する箇所に接着剤3が塗布される。次に、マウント装置300において、プリント基板1の接着剤塗布位置にICチップ、コンデンサ、抵抗等の電子部品2がマウントされる。その後、半田付け装置400において加熱処理され、プリント基板1上に電子部品2が半田付けされる。
【0004】
上述したプリント基板の生産工程の接着剤塗布工程において、接着剤の塗布にはシリンジ4が設けられている。シリンジ4は筒体状を有し、内部に接着剤3が充填されている。接着剤の塗布に際しては、シリンジ4の上端から一定圧力の空気を圧入し、その圧力によりシリンジ4の下端に取付けられた吐出ノズル5から接着剤を吐出し、プリント基板1上の所望位置に塗布を行う。
この接着剤3の塗布量(または塗布された塗布剤の直径)は、空気の圧力の大きさと圧入時間で決まる。塗布位置の調整はXYテーブル6のX方向とY方向の移動調整により行われる。
【0005】
ところで、プリント基板1上に塗布された接着剤3の塗布径(塗布量)は、シリンジ4内の接着剤3の量の減少に伴って、減少するという特性を有する。これは、シリンジ4内の空気量の増大に伴って内部空気が弾性体として作用し、圧入空気の圧力が本来の値よりも低下することに起因する。
そのため、何回か塗布(ショット)ごとに塗布径を計測し、与えられた目標値に適合するよう補正する必要がある。
【0006】
塗布径の補正に際しては、正確な計測を行うために、試し打ちに先立って、まず吐出ノズル5の先端に付着する不要な接着剤8を除去することが行われる。この除去作業を捨て打ちといい、XYテーブル6の近傍に設けられた捨打ち板7に塗布動作をして行われる。
【0007】
捨て打ちが終了すると、補正データ生成のための試し打ちが行われる。試し打ちは、捨打ち板7(あるいは、プリント基板上の端部)に対して本塗布動作と同じ条件で数回(たとえば、3回)行われる。
この試し打ちは、これから塗布しようとする接着剤8の直径(以下塗布径という)を本塗布前に事前に確認するための動作であるから、本来はプリント基板の生産時間に含まれない動作である。試し打ちに際しては、塗布された接着剤3の塗布径を光学的に認識して計測される。
【0008】
計測の結果、接着剤の塗布径が許容範囲に入っていれば、そのまま塗布生産運転に戻り、同じ条件でプリント基板1に対して塗布作業を行う。しかし、接着剤の塗布径が許容範囲に入っていなければ、塗布径の補正用の塗布時間データを算出し、前記塗布時間データにその塗布径の補正塗布時間データを加味して生産運転を行う。つまり、この種の塗布装置では、塗布剤の塗布量を規定する塗布時間データとその塗布時間データの補正塗布時間データを含む塗布条件データを有する塗布データに従って、シリンジ内に充填された接着剤を、吐出ノズルから吐出させてプリント基板等に塗布する。
【0009】
なお、この種の塗布装置は、特開平6−169159号公報に開示されたものが知られている。この公知の塗布装置では、塗布径の補正をした後にその補正した塗布径が所定の塗布径になっているかを再確認してから、実際の塗布工程に移るようにしている。また、公知の塗布装置では、塗布径の補正をするための補正時間(塗布径)を算出する補正式(算出式)が開示されている。この補正式は、塗布時間tに対する塗布径Xを求める式であり、図10に示すように塗布時間tの2次式あるいは3次式で表せる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の塗布装置では、上述した塗布時間データの補正用の塗布時間データは、吐出ノズル5の種類毎に一律に規定されている。しかし、このように補正用の塗布時間データが吐出ノズル5の種類毎に一律に規定されると、塗布条件データ毎に合わないことがあり、塗布条件データ毎に正確な補正用の塗布時間データを用いて接着剤を塗布することができない。また、塗布条件データ毎に試し打ちをして塗布された接着剤3の塗布径を光学的に認識するのでは、塗布回数と光学的識別作業の回数が多くなり、本塗布作業の稼働率が下がり、本塗布作業をプリント基板に対して効率良く行うことができない。
【0011】
また、従来の塗布装置では、塗布径を自動的に補正するため、例えば無補正許容範囲(塗布径自動補正用パラメータ)αの設定を、図11に示すように、ノズル5−1、5−2…5−n毎に一律に行うか、あるいは塗布条件データ毎に設定するかのいずれかを採用している。
ノズル5−1、5−2…5−n毎に設定すると、塗布条件データ毎に種々の細かな設定ができず、一番小さい塗布径自動補正用パラメータαを設定すべき塗布条件データに合わせてパラメータαを設定しなければならない。また、塗布径自動補正用パラメータαを塗布条件データ毎に設定するのでは、この塗布条件データが多数ある場合に設定に時間が掛かってしまう。
【0012】
本発明は、塗布条件データ毎に正確な補正用の塗布時間データを設定でき、本塗布の稼働率を向上し、手間を掛けずに塗布径自動補正用パラメータを設定できる塗布装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、塗布データであって、塗布剤の塗布量を規定する塗布時間データとこの塗布時間データの補正用の補正塗布時間データとを含む塗布条件データを有する塗布データに従って、容器内に充填された塗布剤を当該容器内に圧力流体を供給することにより容器に取付けられた吐出ノズルから吐出させて対象物に塗布する塗布装置において、補正用の補正塗布時間データが個々の塗布条件データごとに設定された塗布データを記憶する記憶手段と、塗布データの補正塗布時間データに従って塗布条件データごとに塗布時間データを補正する補正手段を備えたものである。
【0014】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、塗布条件データを所定の単位でグループ化し、当該グループ化された塗布条件データのうちの一つの塗布条件データの補正塗布時間データが設定又は修正された時、同一グループ内の他の塗布条件データの補正塗布時間データを類推して設定又は修正する手段を備えたものである。
【0015】
請求項3記載の発明は、塗布データであって、塗布剤の塗布量を規定する塗布時間データとこの塗布時間データの補正用の補正塗布時間データとを含む塗布条件データを有する塗布データに従って、容器内に充填された塗布剤を当該容器内に圧力流体を供給することにより容器に取付けられた吐出ノズルから吐出させて対象物に塗布する塗布装置において、塗布条件データを所定の単位でグループ化し、各グループごとに塗布径自動補正用パラメータ(α)を設定し、この設定された塗布径自動補正用パラメータ(α)に基づいて、塗布剤の塗布量制御を行う手段を備えたものである。
【0016】
【作用】
請求項1の発明によれば、補正用の補正塗布時間データが個々の塗布条件データごとに設定されている。したがって、この設定データに従って、塗布時間データが補正されるので、塗布条件データ毎に、正確な塗布時間データが得られるので、塗布量の安定した接着剤の塗布を行うことができる。
【0017】
請求項2の発明によれば、塗布条件データをグループ分けして、そのグループ内の1つの補正塗布時間データの設定又は修正を塗布径認識により行った場合に、同一グループ内の他の塗布条件データにおける補正塗布時間データの設定または修正を、当該塗布径認識に基づいて類推して行うので、塗布条件データ毎に試し打ちをする必要がなく、試し打ちの回数が減り、対象物の生産稼働率の落ち込みを抑えることができる。
【0018】
請求項3の発明によれば、塗布条件データを所定の単位でグループ分けし、各グループごとに塗布径自動補正用パラメータ(α)を設定し、この設定されたパラメータ(α)に基づいて塗布量の制御を行うので、手間を掛けずに、最適なパラメータの条件設定ができる。
【0019】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
(I)塗布装置および制御系の構成
図1は、本発明に係る塗布装置および制御系の実施例を示す。
【0020】
図1において、対象物であるプリント基板1は、XYテーブル6に搭載されている。XYテーブル6は、モータM1によりX方向に移動し、モータM2によりY方向に移動する。XYテーブル6の付近には、接着剤3の捨打ち板7が配置されている。XYテーブル6の上方には、計4本のシリンジ4,4a,4b,4cが配置されている。これらのシリンジ4,4a,4b,4cの各吐出ノズル5,5a,5b,5cの口径と本数はそれぞれ異なり、例えばシリンジ4aの吐出ノズル5aは2本設けられている。各シリンジ4,4a,4b,4c内には接着剤3が充填されている。シリンジ4,4a,4b,4cの上端部は、空気供給用のポンプPに接続されており、シリンジ4,4a,4b,4c内に圧力空気が導入され、導入された空気圧により接着剤3が各吐出ノズル5,5a,5b,5cから吐出されるようになっている。
【0021】
シリンジ4,4a,4b,4cは、矢印Zで示すように昇降したり矢印θで示すように回転可能になっている。XYテーブル6の動作、空気供給用のポンプPの動作、シリンジ4,4a,4b,4cの動作等は制御装置30によって統括的に制御される。ポンプPから各シリンジへの通路に切替弁を設け、この切替弁を制御するようにしてもよい。
【0022】
制御装置30は、演算制御部32と減算器34を有している。減算器34は目標値設定部36と塗布径の検出用の撮像装置としてのCCDカメラ38に接続されており、減算器34は目標値設定部36で設定された塗布径の目標値XOからCCDカメラ38および塗布径検出部37で検出された塗布径の検出値XAを減算して、その差分XSを演算部32に与える。
演算制御部32は、このその差分XSに基づいて、駆動部40に信号を与えて空気ポンプPを駆動して、シリンジ4に供給する圧力空気の供給時間(塗布時間)の調整を行う。検出値XAより後述する理論式により算出される塗布時間TAおよび目標値X0を、該理論式より算出される塗布時間T0を用いて、補正すべき塗布時間を算出するようにしてもよい。
【0023】
CCDカメラ38は、プリント基板1に試し打ちされた接着剤3の画像を取り込んで接着剤3の塗布径を検出したり、捨打ち板7上の接着剤3の画像を取り込んで接着剤3の塗布径を検出するためのものである。この接着剤3の試し打ちとは、プリント基板1の所定枚数に一回あるいは規模の大きいプリント基板の場合には一枚のプリント基板1に塗布した所定ショット毎に行う。演算制御部32はCPU(中央演算処理装置)であり、演算制御部32はメモリとしてのRAM15と固定メモリとしてのROM16に接続される。
RAM15は塗布順序を示す塗布ステップ毎に設定された塗布動作に関するNCデータ等の各種データを記憶している。ROM16は塗布動作に関する各種プログラムを記憶している。
演算制御部32は、インターフェース22を介して図1のモータM1,M2、CCDカメラ38、タッチパネルスイッチ24、表示装置であるCRT25、そして操作部18に接続されている。操作部18は、始動キー19、作動キー20、停止キー21を有している。
(II)接着剤の塗布プロセス
次に、図3を参照して、接着剤3の塗布プロセスについて説明する。
図3に示すように、塗布プロセスは、大別して準備段階と実塗布段階に分けられ、準備段階はさらに塗布データ設定段階と塗布データの修正段階に細分化される。この塗布プロセスの制御は、制御装置30のROM16に設定された制御プログラムにより実行される。図3に示すように、実塗布動作に先立って、塗布径の補正式に用いられる補正係数の設定が行われる(ステップS1)。塗布径の補正式Xは次式で与えられる。
【0024】
【数1】
ここに、X:塗布径、A,B,C:補正係数、t:塗布時間である。上式からわかるように、塗布径Xは塗布時間tの2次関数で表される。この特性は、吐出ノズルの形状すなわちノズルの開口径、ノズルの側方に突設されたストッパピン(図示せず)との間隔(ギャップ)の違いと、接着剤の粘性に基づく。
補正係数A,B,Cの変動パラメータは、吐出ノズルの種類(形状)と使用する接着剤の粘度であり、塗布径を常に一定の値に維持するためには、吐出ノズルの種類と使用する接着剤の粘度に応じて適正な補正係数A,B,Cを適用する必要がある。
【0025】
制御装置30は、RAM15に予め記憶されている補正テーブル(図示せず)から、使用する吐出ノズルの種類と接着剤3の種類の組み合わせに応じて必要とする係数(A,B,C)を読みだして上記2次の補正式Xを得る。この補正式Xを用いることにより、次の段階で、使用する吐出ノズルの種類と接着剤3の種類の組み合わせに合うように、図4の曲線Lで示す様な要領で塗布径Xを無補正許容範囲R内で補正することができる。
【0026】
次に、図2のRAM15に記憶されている塗布データを読みだして塗布データの設定をする(図3のステップS2)。塗布データの一例を図5に示す。この塗布データに従ってプリント基板1に対して接着剤3を塗布する。
【0027】
図5の塗布データは、例えば図1のXYテーブル6のX座標、Y座標と、塗布条件データD−NOを含んでいる。図5に示す塗布条件データD−NOは、各種のノズルの種類1,2,3,4(図1の吐出ノズル5,5a,5b,5cに対応)(吐き出口の径や本数およびストッパピンとノズルとの高さの差が変わる)、空気圧のゲージGの値(ゲージG毎に設定される空気圧が変わる)、塗布時間Tn(所望の塗布径を得るために必要な空気圧を加える時間)、そして塗布径Wn(塗布したい接着剤の直径)、そして補正塗布時間データ(補正用の塗布時間データ)THnを有するテーブルデータである。
【0028】
図5の塗布データは塗布条件データD−NOを有し、さらにこの塗布条件データD−NOは、塗布剤の塗布量を規定する塗布時間Tnデータと、塗布時間Tnデータの補正用の補正塗布時間データTHnとを含んでいる。
【0029】
この塗布条件データは、図7に例示するようにグループ分けされている。グループD−R1では、塗布条件データD001とD002が1つのD−R1グループであり、塗布条件データD003とD004が別のD−R2グループである。図8に示すように、1つのグループD−R1の塗布条件データD001とD002の塗布時間と塗布径の組(T1,W1)と(T2,W2)に対して、補正塗布時間データ(TH1,TH2)が夫々設定される。図8において、塗布時間と塗布径は、予め設定された固定値であるのに対し、補正塗布時間データ(TH1,TH2)は変更(更新)される値である。
【0030】
図9のRAM15内には、塗布条件データのグループD−R1,D−R2…D−Rnに対応して、塗布回数をカウントするためのカウンタ群800、プリント基板の枚数をカウントするためのカウンタ群900、そして塗布時間を計測するタイマ群1000を備えている。
RAM15内には、図5の塗布データの他に、塗布径認識動作条件と、塗布径自動補正設定条件が記憶される。
この塗布径認識動作条件は、吐出ノズル毎に塗布径の認識動作を行うタイミングを決めるための塗布の回数N、プリント基板の枚数M、そして塗布時間(累計値)が設定されている。塗布径自動補正設定条件は、図7に例示するように塗布条件データのグループD−R1,D−R2…D−Rn毎に、異なる塗布径自動補正用パラメータαnが設定されるようになっている。
【0031】
塗布径自動補正設定条件には、さらに、塗布回数、仕上基板枚数及び塗布時間のうちいずれの条件で塗布径認識動作条件以上となったかを後述するグループ毎に設定可能である。
【0032】
次に、図1のシリンジ4の吐出ノズル5から、捨打ち板7に対して接着剤3の捨て打ちを行う(図3のステップS3,S4)。
【0033】
そして、図1のCCDカメラ38が、その捨打ち板7上の接着剤3の塗布径を画像を取り込んで、その取り込んだ塗布径XAを計測して(図3のステップS5)、この塗布径XAを比較器34に送る。
比較器34は、塗布径の目標値XOと検出した塗布径XAの差分XSを、制御装置30の演算制御部32に送る。演算制御部32は、この差分XSに基づいて塗布データの補正を行う(図3のステップS6)。
【0034】
例えば(XO+XS)を前述する2次補正式のXに代入して、算出される塗布時間をその後使用するようにする。
【0035】
図1の演算制御部32は、CCDカメラ38でその塗布径を認識して確認することにより、その補正結果を確認して、補正結果が良好で、且つ塗布径が所定の許容範囲内であれば、実際のプリント基板1に対する接着剤3の塗布をする(図3のステップS7,S8)。つまり、図1のCCDカメラ38で認識した接着剤3の塗布径が、所定の塗布径のデータと異なる場合(許容範囲よりも小さくあるいは大きくなっている)には、補正式を用いて塗布時間Xを変更して目的の塗布径に近づける。
【0036】
図4は、塗布径Xと塗布時間tの関係を示すが、この図からわかるように時間の経過とともに塗布径Xが減少していく。塗布径Xは、図1の接着剤3を上から見た直径である。図4において、適宜ある時間間隔で塗布径Xの補正を行うことにより、参照値refを中心とする塗布径Xの許容範囲Rにおいて塗布径Xを維持することができる。
【0037】
次に、図6を参照して、プリント基板の生産運転について説明する。
プッシュボタンを押すと(ステップR1)、RAM15の内容によりCPU32は、塗布径認識動作条件以上であるかどうかを判断する。
すなわち、塗布回数用カウンタ群800のカウント数により設定塗布回数以上であるか、または基板枚数用カウンタ群900のカウント数により設定仕上げプリント基板の枚数以上であるか等のうち設定されたものについて判断する。
【0038】
図7で例示したように、グループD−R1とD−R2が同じ種類のノズル(ノズル(1))であるので、ノズル(1)で塗布した回数は、グループD−R1とD−R2のどちらのカウンタもカウントする。例えばグループD−R1とD−R2の回数カウンタがノズル(1)で塗布する毎にカウントする。グループD−R1とD−R2の枚数カウンタは、プリント基板を仕上げる毎にカウントする。RAM15のカウント値が塗布径認識動作条件に達していないと、実塗布動作に移る(ステップR4、図3のステップS8に相当)。
RAM15のカウント値が塗布径認識動作条件以上であると、認識動作(ステップR3)に移る。
【0039】
認識動作(ステップR3)は、図3のステップS5〜S7に相当し、補正塗布時間データの算出と、塗布条件データの例えばある同一グループD−R1データ内の類推算出を行う。そして、同様にしてグループD−R2データ内の類推算出も行う。ここで、塗布認識したグループの回数カウンタをリセットする。なお、この塗布条件データのグループD−R1,D−R2…D−Rn内のデータの類推算出の方式は後述する。
実塗布動作が行われる(ステップR4、図3のステップS8に相当)。そして使用している吐出ノズル1のカウンタのみ+1加算される。
図5に示すような塗布データのステップの終了、即ち1枚の基板1への塗布が終了したらグループの基板枚数カウンタに+1加算される。そしてプリント基板を載せ換える(ステップR9)。停止用のプッシュボタンを押すと(ステップR8)操作が終了する。
(III)塗布条件データのグループD−R1,D−R2…D−Rn内のデータの類推算出の方式
次に、図8を参照して、上述した塗布条件データのグループD−R1,D−R2…D−Rn内のデータの類推算出の方式を説明する。
図8は、同じ塗布条件データのグループD−R1を一例として示している。グループD−R1の塗布条件データD001,D002は、塗布径(塗布剤の直径)W1,W2が異なる。図8の塗布条件データのグループD−R1のD001の制御項目は、塗布時間、塗布径、補正塗布時間データである。グループD−R1のD002の制御項目も同様である。塗布時間、及び塗布径は固定値であり、補正塗布時間データは変更(更新)される値である。
【0040】
以下に、塗布径認識動作にての補正塗布時間データの算出について述べる。この算出は前述する検出値XAから理論式により算出される塗布時間TAを用いるものである。ここで、
T1+TH1:実際にシリンジ4内に圧力を加える時間、
T1:任意の塗布時間の値(固定値)、
T01:希望の塗布径を得るための理論式より算出される塗布時間、すなわち(1)式を満たす値とする。
【0041】
【数2】
接着剤3の試し打ちをして認識した塗布径がWRである場合には、上記(1)式は、次の(2)式となる。
【0042】
【数3】
(2)式では、
TN:塗布時間の理論値であり、(2)式から塗布時間TNを求める。また、T01,TN,TH1を用いた時間TBの関係式(3)を作る。
【0043】
【数4】
ここで、TH1は、RAM15内に図8に例示するそれまで補正塗布時間データとして格納されている値である。
次に補正塗布時間データとして更新して格納されるべき値をTCとすると、(4)式が成り立つ。
【0044】
【数5】
従って、(4)式を変形し、次に補正塗布時間データとして更新して格納されるべき時間の値TCが(5)式から求まる。
【0045】
【数6】
そこで、更新された補正塗布時間データとして格納されるべき値をTH1として、時間TCをRAM15に格納する。次に、同じ塗布条件データのグループD−R1に属するD002のTH2を、以下の様に類推算出する。つまり、(6)式を満たす定数Kを求める。
【0046】
【数7】
この定数Kは、理論式から得られる塗布時間T01にどの程度の定数を掛けると、実際にシリンジ内に圧力を加える時間(T1+TH1)が得られるかを確認するための定数である。
そして、この定数Kを用いた次の(7)式を作り、これより類推適用されるべき補正塗布時間データTH2を求めてRAM15に格納する。
【0047】
【数8】
このように同じ塗布条件データのグループD−R1に属する塗布条件データD001から塗布条件データD002の補正塗布時間データTH2を類推算出するので、プリント基板の生産稼働率の落ち込みを抑え、グループD−R1に属する塗布条件データ毎に正確な補正塗布時間で接着剤を塗布できる。つまり、塗布条件データをグループ分けしてそのグループ内の1つの補正塗布時間データの設定又は修正を塗布径認識により行った場合、同一グループ内の他の塗布条件データの補正塗布時間データの設定または修正を当該塗布径認識に基づいて類推して行う。従って、塗布条件データ毎に試し打ちをする必要がなく、試し打ちの回数が減り、プリント基板の生産稼働率が向上する。
【0048】
ところで、上記実施例において、塗布データであって、接着剤の塗布量を規定する塗布時間データと塗布時間データの補正用の補正塗布時間データとを含む塗布条件データを有する塗布データに従って、シリンジ4内に充填された接着剤3を当該シリンジ4内に圧力流体を供給することにより、シリンジ4に取付けられた吐出ノズル5から吐出させて対象物に塗布する塗布装置では、補正用の補正塗布時間データが個々の塗布条件データごとに設定され、この設定データに従って塗布時間データを補正する補正手段(制御装置30)を備えてもよい。これによれば、塗布条件データ毎に正確な補正塗布時間データが得られ、このデータに基づいて接着剤3を塗布することができる。
【0049】
また、塗布データであって、接着剤の塗布量を規定する塗布時間データと塗布時間データの補正用の補正塗布時間データとを含む塗布条件データを有する塗布データに従って、シリンジ4内に充填された接着剤3を当該シリンジ4内に圧力流体を供給することにより、シリンジ4に取付けられた吐出ノズル5から吐出させて対象物に塗布する塗布装置では、図7に示すように、塗布条件データを所定の単位でグループ化し、各グループごとに塗布径自動補正用パラメータ(α)を設定し、この設定されたパラメータ(α)に基づいて、塗布量の制御を行う手段(制御装置30)を備えるようにしてもよい。
【0050】
このように、塗布条件データを所定の単位でグループ化し、各グループごとに塗布径自動補正用パラメータ(α)を設定し、この設定されたパラメータ(α)に基づいて塗布量の制御するので、手間を掛けずに最適なパラメータの条件設定を行える。グループ毎に無補正許容範囲を指定できるので、塗布径のきめ細かい制御をすることができるが、この時許容範囲が狭いものほど実塗布した回数が少なくても範囲を外れることになるので、狭く設定したグループについては、塗布径認識作業の間隔を短くしたい。
この時、無補正許容範囲を狭くしたグループについては前記塗布径自動補正設定にてショットの回数(塗布回数)を塗布径認識動作条件とし、無補正許容範囲を広くしたグループについてはプリント基板の仕上枚数を塗布径認識動作条件とすれば、夫々のグループの塗布径認識作業の間隔を変えることが可能となる。
【0051】
尚、ノズル毎に回数、枚数の設定をするのでなく、グループ毎に塗布径認識動作条件の回数または枚数の設定が可能であれば、どちらのグループも塗布回数を塗布径認識動作条件とすることができる。
【0052】
また、グループ分けの利点として、ノズルは同じであるが、塗布条件データによっては、ゲージGを変更する場合がある。
この場合には、同じ理論式を使って補正塗布時間の算出ができないので異なるグループにすることが考えられる。
【0053】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形をすることができる。例えば、塗布剤として接着剤を例に挙げ、対象物としてプリント基板を挙げているが、これに限らず本発明は他の種類の塗布剤をプリント基板以外の対象物に塗布ことも含む。また、上述した補正式X(塗布径)は補正時間(塗布時間)tに関する2次式で表されているが、下記の数式で示すように補正時間(塗布時間)tに関する3次式で表す場合もある。
【0054】
【数9】
この場合には、係数(A,B,C,D)は、ノズルの種類と接着剤の種類の組み合わせでそれぞれ予め設定されていて、これらの係数が図6と同様な補正テーブルとしてRAM15に記憶される。また、塗布径に限らず、塗布面積と塗布時間、塗布量と塗布時間の関係も同様な補正式(2次式または3次式)に表すことができ、同様にして塗布面積あるいは塗布量の認識を行いその補正をすることができる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、補正用の補正塗布時間データが個々の塗布条件データごとに設定された塗布データが記憶手段に記憶され、設定された補正塗布時間データに従って塗布条件データごとに塗布時間データを補正するので、塗布条件データ毎に正確な補正塗布時間データが得られ、このデータに基づいて接着剤の塗布を正確に行うことができる。
【0056】
請求項2記載の発明によれば、塗布条件データをグループ分けし、そのグループ内の1つの補正塗布時間データの設定又は修正を塗布径認識により行った場合に、同一グループ内の他の塗布条件データや補正塗布時間データの設定または修正を当該塗布径認識に基づいて類推して行うので、塗布条件データ毎に試し打ちをする必要がなく、試し打ちの回数が減ることから、対象物の生産稼働率の落ち込みを抑えることができる。
【0057】
請求項3の発明によれば、塗布条件データを所定の単位でグループ化し、各グループごとに塗布径自動補正用パラメータ(α)を設定し、この設定された塗布径自動補正用パラメータ(α)に基づいて塗布量の制御を行うので、手間を掛けずに最適なパラメータを条件設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の塗布装置の制御系を示すブロック図である。
【図2】図1の制御装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図3】塗布プロセスの例を示すフローチャートである。
【図4】塗布径と塗布時間の関係を示す特性図である。
【図5】塗布データのおよび塗布条件データの一例を示す図である。
【図6】プリント基板の生産運転全体のフローチャートである。
【図7】データのグループ分けの一例を示す図である。
【図8】図7の同一グループにおける塗布条件データの一例を示す図である。
【図9】記憶手段であるRAM内のカウンタ群の一例を示す図である。
【図10】プリント配線板の生産プロセスを示す概要図である。
【図11】塗布径自動補正のための無補正許容範囲等の例を示す図である。
【符号の説明】
1 プリント基板(対象物)
3 接着剤(塗布剤)
4 シリンジ(容器)
15 RAM(記憶手段)
30 制御装置(補正手段)
X 塗布径[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an application device for an application agent, and more particularly to an application device that automatically applies an adhesive such as a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 shows a process for automatically producing a printed wiring board having a predetermined function by mounting an
[0003]
In the printing /
[0004]
In the adhesive application process of the printed circuit board production process described above, a
The application amount of the adhesive 3 (or the diameter of the applied application agent) is determined by the magnitude of the air pressure and the press-fitting time. The application position is adjusted by adjusting the movement of the XY table 6 in the X and Y directions.
[0005]
By the way, the application diameter (application amount) of the
For this reason, it is necessary to measure the coating diameter several times for each coating (shot) and to correct it to a given target value.
[0006]
When correcting the coating diameter, the
[0007]
When the discarding is finished, a trial hit for generating correction data is performed. The trial strike is performed several times (for example, three times) on the scraping plate 7 (or the end on the printed circuit board) under the same conditions as the main application operation.
This trial hitting is an operation for confirming in advance the diameter of the
[0008]
If the application diameter of the adhesive is within the allowable range as a result of the measurement, the process returns to the application production operation as it is, and the application operation is performed on the printed
[0009]
As this type of coating apparatus, the one disclosed in JP-A-6-169159 is known. In this known coating apparatus, after correcting the coating diameter, it is reconfirmed whether the corrected coating diameter is a predetermined coating diameter, and then the actual coating process is started. Moreover, in a known coating apparatus, a correction formula (calculation formula) for calculating a correction time (coating diameter) for correcting the coating diameter is disclosed. This correction formula is a formula for obtaining the coating diameter X with respect to the coating time t, and can be expressed by a quadratic or tertiary equation of the coating time t as shown in FIG.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional coating apparatus, the coating time data for correcting the coating time data described above is uniformly defined for each type of the
[0011]
Further, in the conventional coating apparatus, in order to automatically correct the coating diameter, for example, the setting of an uncorrected allowable range (parameter for automatic correction of coating diameter) α is performed as shown in FIG. Either 2... 5-n is uniformly performed or set for each coating condition data.
If the nozzles 5-1, 5-2,..., 5-n are set, various fine settings cannot be made for each coating condition data, and the smallest coating diameter automatic correction parameter α is set according to the coating condition data to be set. Parameter α must be set. In addition, setting the application diameter automatic correction parameter α for each application condition data takes time to set when there are a lot of application condition data.
[0012]
The present invention provides a coating apparatus capable of setting accurate correction coating time data for each coating condition data, improving the operation rate of the main coating, and setting parameters for automatic correction of the coating diameter without taking time and effort. It is an object.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0014]
According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the application condition data is grouped in a predetermined unit, and corrected application time data of one application condition data among the grouped application condition data is set. Alternatively, there is provided means for setting or correcting the corrected application time data of other application condition data in the same group by analogy when corrected.
[0015]
The invention according to
[0016]
[Action]
According to the first aspect of the present invention, correction application time data for correction is set for each application condition data. Therefore, since the application time data is corrected according to the setting data, accurate application time data can be obtained for each application condition data, so that it is possible to apply the adhesive with a stable application amount.
[0017]
According to the invention of
[0018]
According to the invention of
[0019]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(I) Configuration of coating apparatus and control system
FIG. 1 shows an embodiment of a coating apparatus and a control system according to the present invention.
[0020]
In FIG. 1, a printed
[0021]
The
[0022]
The
Based on the difference XS, the
[0023]
The
The
The
(II) Adhesive application process
Next, the application process of the adhesive 3 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the application process is roughly divided into a preparation stage and an actual application stage, and the preparation stage is further subdivided into an application data setting stage and an application data correction stage. The application process is controlled by a control program set in the
[0024]
[Expression 1]
Here, X: coating diameter, A, B, C: correction coefficient, t: coating time. As can be seen from the above equation, the coating diameter X is expressed by a quadratic function of the coating time t. This characteristic is based on the difference between the shape of the discharge nozzle, that is, the opening diameter of the nozzle, the distance (gap) from a stopper pin (not shown) provided on the side of the nozzle, and the viscosity of the adhesive.
The variation parameters of the correction coefficients A, B, and C are the type (shape) of the discharge nozzle and the viscosity of the adhesive to be used. In order to always maintain the coating diameter at a constant value, it is used with the type of the discharge nozzle. Appropriate correction factors A, B, and C need to be applied according to the viscosity of the adhesive.
[0025]
The
[0026]
Next, the application data stored in the
[0027]
The application data in FIG. 5 includes, for example, the X and Y coordinates of the XY table 6 in FIG. 1 and application condition data D-NO. The coating condition data D-NO shown in FIG. 5 includes various types of
[0028]
The application data shown in FIG. 5 includes application condition data D-NO. The application condition data D-NO further includes application time Tn data that defines the application amount of the coating agent and correction application for correcting the application time Tn data. Time data THn.
[0029]
The application condition data is grouped as illustrated in FIG. In the group D-R1, the coating condition data D001 and D002 are one D-R1 group, and the coating condition data D003 and D004 are another D-R2 group. As shown in FIG. 8, correction application time data (TH1, W1) is applied to a set (T1, W1) and (T2, W2) of application time and application diameter of application condition data D001 and D002 of one group D-R1. TH2) is set respectively. In FIG. 8, the application time and the application diameter are fixed values set in advance, whereas the corrected application time data (TH1, TH2) are values that are changed (updated).
[0030]
In the
In the
In this application diameter recognition operation condition, the number of times of application N, the number M of printed circuit boards, and the application time (cumulative value) for determining the timing for performing the operation of recognizing the application diameter for each discharge nozzle are set. The application diameter automatic correction setting condition is set such that a different application diameter automatic correction parameter αn is set for each of the application condition data groups D-R1, D-R2,... D-Rn as illustrated in FIG. Yes.
[0031]
The application diameter automatic correction setting condition can further be set for each group, which will be described later, in which of the number of times of application, the number of finished substrates, and the application time exceeds the application diameter recognition operation condition.
[0032]
Next, the adhesive 3 is discarded from the
[0033]
Then, the
The
[0034]
For example, (XO + XS) is substituted for X in the above-described secondary correction formula, and the calculated application time is used thereafter.
[0035]
The
[0036]
FIG. 4 shows the relationship between the coating diameter X and the coating time t. As can be seen from this figure, the coating diameter X decreases with the passage of time. The coating diameter X is a diameter of the adhesive 3 shown in FIG. In FIG. 4, the application diameter X can be maintained within the allowable range R of the application diameter X around the reference value ref by appropriately correcting the application diameter X at a certain time interval.
[0037]
Next, a printed circuit board production operation will be described with reference to FIG.
When the push button is pressed (step R1), the
That is, it is determined whether the set number of times is equal to or greater than the set number of times of application according to the count number of the application
[0038]
As illustrated in FIG. 7, since the groups D-R1 and D-R2 are the same type of nozzle (nozzle (1)), the number of times of application by the nozzle (1) is the number of the groups D-R1 and D-R2. Both counters count. For example, the number counters of the groups D-R1 and D-R2 count each time application is performed by the nozzle (1). The number counters of the groups D-R1 and D-R2 count each time the printed circuit board is finished. If the count value of the
If the count value in the
[0039]
The recognition operation (step R3) corresponds to steps S5 to S7 in FIG. 3, and performs calculation of corrected application time data and analogy calculation within, for example, the same group D-R1 data of application condition data. Similarly, the analogy calculation in the group D-R2 data is also performed. Here, the number counter of the application-recognized group is reset. A method for calculating the analogy of the data in the groups D-R1, D-R2,... D-Rn of the application condition data will be described later.
An actual application operation is performed (step R4, corresponding to step S8 in FIG. 3). Then, only +1 is added to the counter of the
When the coating data step as shown in FIG. 5 is completed, that is, when coating on one
(III) Method for calculating analogy of data in groups D-R1, D-R2,... D-Rn of coating condition data
Next, with reference to FIG. 8, a method of calculating the analogy of data in the above-described application condition data groups D-R1, D-R2,... D-Rn will be described.
FIG. 8 shows a group D-R1 of the same coating condition data as an example. The coating condition data D001 and D002 of the group D-R1 differ in the coating diameter (the diameter of the coating agent) W1 and W2. The control items of D001 in the group D-R1 of the application condition data in FIG. 8 are application time, application diameter, and corrected application time data. The same applies to the control item D002 of the group D-R1. The application time and the application diameter are fixed values, and the corrected application time data is a value that is changed (updated).
[0040]
Hereinafter, calculation of corrected application time data in the application diameter recognition operation will be described. This calculation uses the application time TA calculated by the theoretical formula from the detection value XA described above. here,
T1 + TH1: Time for actually applying pressure into the
T1: Any application time value (fixed value),
T01: A coating time calculated from a theoretical formula for obtaining a desired coating diameter, that is, a value satisfying the formula (1).
[0041]
[Expression 2]
When the coating diameter recognized by trial hitting of the adhesive 3 is WR, the above formula (1) becomes the following formula (2).
[0042]
[Equation 3]
In equation (2):
TN: Theoretical value of the application time, and the application time TN is obtained from the equation (2). Further, a relational expression (3) of time TB using T01, TN, and TH1 is created.
[0043]
[Expression 4]
Here, TH1 is a value stored in the
Next, when a value to be updated and stored as corrected application time data is TC, equation (4) is established.
[0044]
[Equation 5]
Accordingly, the time value TC to be stored after being modified from the equation (4) and then updated as the corrected application time data is obtained from the equation (5).
[0045]
[Formula 6]
Therefore, the value to be stored as the updated corrected application time data is TH1, and the time TC is stored in the
[0046]
[Expression 7]
This constant K is a constant for confirming how much the application time T01 obtained from the theoretical formula is multiplied to obtain the time (T1 + TH1) for actually applying pressure in the syringe.
Then, the following equation (7) using the constant K is created, and the corrected application time data TH2 to be applied by analogy is obtained from this and stored in the
[0047]
[Equation 8]
As described above, the corrected application time data TH2 of the application condition data D002 is calculated by analogy from the application condition data D001 belonging to the group D-R1 of the same application condition data. It is possible to apply the adhesive with an accurate correction application time for each application condition data belonging to. That is, when the application condition data is divided into groups and one correction application time data in the group is set or corrected by application diameter recognition, setting of correction application time data of other application condition data in the same group or The correction is performed by analogy based on the coating diameter recognition. Therefore, there is no need to perform trial strikes for each application condition data, the number of trial strikes is reduced, and the production operation rate of the printed circuit board is improved.
[0048]
By the way, in the said Example, according to application | coating data which has application | coating data which are application | coating data and the application | coating condition data containing the application | coating time data which prescribe | regulate the application quantity of an adhesive agent, and correction | amendment application | coating time data for correction | amendment of application | coating time data In a coating apparatus that applies the adhesive 3 filled in the inside to the
[0049]
Also, the
[0050]
In this way, the application condition data is grouped in a predetermined unit, the application diameter automatic correction parameter (α) is set for each group, and the application amount is controlled based on the set parameter (α). Optimal parameter conditions can be set without much effort. Since it is possible to specify an uncorrected tolerance range for each group, fine control of the coating diameter can be performed, but the narrower the tolerance range, the smaller the number of actual coatings, the farther the range will be, the narrower the setting. For those groups, I want to shorten the interval of the coating diameter recognition work.
At this time, the number of shots (number of times of application) is set as the application diameter recognition operation condition in the application diameter automatic correction setting for the group in which the non-correction allowable range is narrowed, and the printed circuit board is finished in the group in which the non-correction allowable range is widened. If the number of sheets is set as the application diameter recognition operation condition, the interval of the application diameter recognition work of each group can be changed.
[0051]
In addition, instead of setting the number of times and the number of sheets for each nozzle, if the number of times or the number of the application diameter recognition operation conditions can be set for each group, the number of times of application for both groups should be the application diameter recognition operation condition. Can do.
[0052]
Further, as an advantage of grouping, the nozzles are the same, but the gauge G may be changed depending on the application condition data.
In this case, since it is impossible to calculate the correction application time using the same theoretical formula, it can be considered that different groups are used.
[0053]
The present invention can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, an adhesive is taken as an example of the coating agent, and a printed circuit board is cited as an object. However, the present invention is not limited to this, and the present invention includes applying other types of coating agents to objects other than the printed circuit board. Further, the correction formula X (application diameter) described above is expressed by a quadratic expression related to the correction time (application time) t, but as shown by the following mathematical expression, it is expressed by a cubic expression related to the correction time (application time) t. In some cases.
[0054]
[Equation 9]
In this case, the coefficients (A, B, C, D) are set in advance for each combination of nozzle type and adhesive type, and these coefficients are stored in the
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, correction application time data for correction is provided for each application condition data. The set application data is stored in the storage means, and the set correction application time data Accordingly, the application time data is corrected for each application condition data, so that correct corrected application time data is obtained for each application condition data, and the adhesive can be applied accurately based on this data.
[0056]
According to the invention described in
[0057]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a control system of a coating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a control device in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a coating process.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the coating diameter and the coating time.
FIG. 5 is a diagram showing an example of application data and application condition data.
FIG. 6 is a flowchart of the entire printed circuit board production operation.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of data grouping.
8 is a diagram showing an example of application condition data in the same group in FIG. 7. FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a counter group in a RAM serving as a storage unit.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a production process of a printed wiring board.
FIG. 11 is a diagram showing an example of an uncorrected allowable range and the like for automatic application diameter correction.
[Explanation of symbols]
1 Printed circuit board (object)
3 Adhesive (coating agent)
4 Syringe (container)
15 RAM (storage means)
30 Control device (correction means)
X Application diameter
Claims (3)
前記補正用の補正塗布時間データが個々の塗布条件データごとに設定された塗布データを記憶する記憶手段と、前記塗布データの補正塗布時間データに従って前記塗布条件データごとに前記塗布時間データを補正する補正手段を備えたことを特徴とする塗布装置。Coating agent filled in a container in accordance with coating data having coating condition data including coating time data for defining a coating amount of the coating agent and correction coating time data for correcting the coating time data. In a coating apparatus that applies a pressure fluid into the container, and discharges it from a discharge nozzle attached to the container to apply to the object.
It said storage means for correcting application time data for correction stores the application data set for each individual application condition data, correcting the applied time data for each correction applied time data thus the coating condition data of the coating data An applicator comprising a correcting means for performing the operation.
前記塗布条件データを所定の単位でグループ化し、各グループごとに塗布径自動補正用パラメータ(α)を設定し、この設定された塗布径自動補正用パラメータ(α)に基づいて、前記塗布剤の塗布量制御を行う手段を備えたことを特徴とする塗布装置。Coating agent filled in a container in accordance with coating data having coating condition data including coating time data for defining a coating amount of the coating agent and correction coating time data for correcting the coating time data. In a coating apparatus that applies a pressure fluid into the container, and discharges it from a discharge nozzle attached to the container to apply to the object.
The application condition data is grouped in a predetermined unit, an application diameter automatic correction parameter (α) is set for each group, and the application agent automatic correction parameter (α) is set based on the set application diameter automatic correction parameter (α). A coating apparatus comprising means for controlling a coating amount.
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