JP4025048B2 - 粘性材料の塗布方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上に粘性材料を自動的に塗布する粘性材料の塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、回路基板上に電子部品を実装するに際し、部品を回路基板に仮固定するための接着剤や、ソルダーペーストや導電ペーストなどの粘性材料を、回路基板の所定位置に粘性材料塗布装置によって自動的に吐出塗布することが行われている。
【０００３】
粘性材料塗布装置は、接着剤塗布ヘッドユニットと、接着剤が塗布される回路基板を載置しこの回路基板をＹ方向へ移動させるＹテーブルと、Ｘ方向に接着剤塗布ヘッドユニットを移動させるＸロボット部とを有する。接着剤塗布ヘッドユニットは、接着剤の押し出しを行い接着剤の塗布を行う図１７に示す吐出ユニット９１を複数組設けている。吐出ユニット９１は、粘性材料を保持するタンク９２と、粘性材料を吐出ノズルに送る吐出ネジ９３、管９４と、吐出ネジ９３を回転させるモータ９５と、吐出ノズル９６とで構成され、粘性材料塗布装置９７に搭載される。
【０００４】
このネジ式吐出ユニット９１による粘性材料の塗布は、粘性材料を保持したタンク９２に空気圧等を用いて、吐出用ネジ９３が貫入している管９４に粘性材料を送り込み、モータ９５を用いて吐出用ネジ９３を一定方向に所定の範囲回転させる。これにより、粘性材料を吐出ノズル９６に送り込み、吐出ノズル９６の先端から所定量の粘性材料を吐出させてプリント基板へ塗布することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、粘性材料塗布装置によって粘性材料を塗布する回路基板は、一般的に全ての電子部品が同じ角度では実装されない。例えば、電子部品には他の電子部品に対して９０度や４５度の角度で回転して実装されるものもある。このような電子部品に対する接着剤の塗布には、回路基板のランドに位置決め手段等の付設部材が干渉しないように、吐出ノズルを回転させて塗布を行っていた。
しかしながら、従来のネジ式吐出機構では、吐出ノズルの角度を変化させることができないため、複数の角度の吐出ノズルを用いることで様々な角度でプリント基板に実装される部品に対する粘性材料の塗布に対応していた。また、吐出ノズルの角度を変化させることができないため、回路基板の傾き（垂直軸を中心とした回転方向の位置ずれ）に対する角度補正を行うことができず、塗布時の位置精度が低下するという問題があった。
これに対し、吐出ノズルを任意の角度に回転させる回転機構を用いると、吐出ネジ用のモータを含めた吐出ユニット全体を一体回転させる必要があるため、非常に大容量のパワーを有するモータが必要になる。そして、このような一体回転機構の場合、吐出ノズルの回転動作時に生じる吐出ユニットと非回転となる装置本体部との変位により、吐出ネジ用モータ等の配線に負担がかかり、断線する可能性が高くなる不具合がある。
このような不具合を解消する対策として、吐出ネジを含む吐出ユニット本体部分に対して先端ノズル部分を独立させることで、吐出ノズルのみを回転させるようにした粘性材料塗布装置がある。ところが、この装置においては、吐出ノズルと粘性材料供給用の吐出ネジとが独立して回転するため、吐出ノズルの回転を行うと吐出ネジが相対的に回転し、粘性材料がノズルの先端から飛び出したり、引っ込んだりして、ノズル回転後の粘性材料に変形が生じ、粘性材料の塗布が安定して行えない問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、回転を伴う吐出ノズルの塗布動作時においても、安定した塗布状態を確保できる粘性材料の塗布方法を提供し、もって、粘性材料塗布回路基板の品質向上を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の粘性材料の塗布方法は、異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出用の吐出ノズルと、該吐出ノズルに対して相対回転して粘性材料をノズル先端へ送る吐出ネジとを動作させて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を吐出塗布する粘性材料の塗布方法において、前記吐出ノズルを回転させて前記粘性材料を吐出塗布するに際し、前記吐出ノズルの回転移動量を求める処理を行い、前記吐出ノズルが回転するときに、該吐出ノズルの回転方向及び回転移動量と同一の回転方向及び回転移動量で前記吐出ネジを回転することを特徴とする。
【０００７】
この粘性材料の塗布方法では、吐出ノズルが回転するときに、吐出ノズルの回転方向及び回転移動量と、同一の回転方向及び回転移動量で吐出ネジが回転を開始し、吐出ネジの回転動作終了時点において、吐出ノズルと吐出ネジとに相対的な回転位置のずれが生じなくなる。これにより、吐出ノズルの回転に伴って吐出ネジの回転位置が最終的に変位して、ノズル先端から粘性材料が飛び出したり、引っ込んだりすることがなくなり、回転を伴う吐出ノズルの塗布動作時においても、ノズル先端の粘性材料を同じ形状にできる。
【０００８】
また、本発明の粘性材料の塗布方法は、異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出用の吐出ノズルと、該吐出ノズルに対して相対回転して粘性材料をノズル先端へ送る吐出ネジとを動作させて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を吐出塗布する粘性材料の塗布方法において、前記吐出ノズルを回転させて前記粘性材料を吐出塗布するに際し、前記吐出ノズルの回転加速度を求める処理を行い、前記吐出ノズルが回転するときに、該吐出ノズルの回転方向及び回転加速度と同一の回転方向及び回転加速度で前記吐出ネジを回転することを特徴とする。
【０００９】
この粘性材料の塗布方法では、吐出ノズルが回転するときに、吐出ノズルの回転方向及び回転加速度と、同一の回転方向及び回転加速度で吐出ネジの回転を開始する。つまり、吐出ノズルと吐出ネジとは、等加速度運動を行うことになる。このような回転制御を行うことにより、単に、吐出ノズルの目標回転位置へ同一の回転移動量で吐出ネジを回転移動させる場合に生じる回転動作のずれがなくなり、回転開始から回転終了までの間の任意の微小時間における速度が等しくなって、ノズル先端の粘性材料を一定形状のままに安定維持できる。
【００１０】
また、本発明の粘性材料の塗布方法は、異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出用の吐出ノズルと、該吐出ノズルに対して相対回転して粘性材料をノズル先端へ送る吐出ネジとを動作させて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を吐出塗布する粘性材料の塗布方法において、吐出塗布動作と前記吐出ノズルの回転動作とを同時に行う場合、前記吐出ノズルの回転加速度を求める処理と、該吐出ノズルの回転方向を判断する処理と、前記粘性材料を吐出するための吐出ネジ回転加速度を求める処理とを行い、前記吐出ノズルが前記吐出ネジの吐出回転方向と同一方向に回転するときには、前記吐出ネジ回転加速度に該吐出ノズルの回転加速度を加算した回転加速度で前記吐出ネジの回転を開始する一方、前記吐出ノズルが前記吐出ネジの吐出回転方向と逆方向に回転するときには、前記吐出ネジ回転加速度から該吐出ノズルの回転加速度を減算した回転加速度で前記吐出ネジを回転することを特徴とする。
【００１１】
この粘性材料の塗布方法では、吐出ノズルが吐出ネジの吐出回転方向と同一方向に回転するときには、吐出ネジ回転加速度に吐出ノズルの回転加速度を加算した回転加速度で吐出ネジが回転する。一方、吐出ノズルが吐出ネジの吐出回転方向と逆方向に回転するときには、吐出ネジ回転加速度から吐出ノズルの回転加速度を減算した回転加速度で吐出ネジが回転する。この結果、回転動作中の吐出ノズルに対して、吐出ネジが粘性材料吐出のための回転移動量だけ相対回転することになり、吐出ノズルの回転と同時に、粘性材料の吐出動作が行われることになる。これにより、吐出ノズルの回転動作が終了した時点で、粘性材料の吐出も終了し、生産中に吐出ノズルの回転動作を行っても、吐出動作による動作時間の遅延が発生せず、しかも、ノズル先端の粘性材料形状が不安定に変形することがなくなる。
【００１２】
また、本発明の粘性材料の塗布方法は、異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出用の吐出ノズルと、該吐出ノズルに対して相対回転して粘性材料をノズル先端へ送る吐出ネジとを動作させて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を吐出塗布する粘性材料の塗布方法において、前記吐出ノズルを回転させて前記粘性材料を吐出塗布するに際し、前記吐出ノズルと前記吐出ネジとを連結して該吐出ノズル及び該吐出ネジを一体回転させるとともに、該吐出ノズルの回転終了と同時に前記吐出ノズルと前記吐出ネジとの連結を解除することを特徴とする。
【００１３】
この粘性材料の塗布方法では、吐出ノズルを回転させて粘性材料を吐出塗布する場合に、吐出ノズルの回転軸と吐出ネジとを連結して、吐出ノズル及び吐出ネジを一体回転させる。これにより、吐出ノズルの回転に基づいて吐出ネジを回転制御しなくても、簡便かつ確実に、吐出ノズルと吐出ネジとが等加速度運動を行うことになり、ノズル先端の粘性材料を一定形状のままに安定維持できる。なお、吐出ノズルの回転後には、吐出ノズルと吐出ネジとの連結が解除され、吐出ネジは、吐出ノズルの回転軸と独立して、通常の吐出回転動作を行うことになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る粘性材料の塗布方法の好適な実施の形態に付いて図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る粘性材料の塗布方法に使用する粘性材料塗布装置の概略構成を示した斜視図、図２は図１に示した回路基板搬送機構部の拡大斜視図、図３は図１に示した粘性材料塗布ヘッドユニットの拡大斜視図、図４は図３に示した吐出ノズルの拡大断面図、図５は吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図、図６は２つの吐出口を有する吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図、図７は粘性材料の一箇所の塗布パターンを（ａ）、二箇所の塗布パターンを（ｂ）、９０度回転させた二箇所の塗布パターンを（ｃ）、四箇所の塗布パターンを（ｄ）で示した説明図、図８は回路基板上の部品実装位置と、粘性材料塗布位置との関係を表した平面図、図９は本発明の第１の実施の形態に用いる吐出ユニットの概略の構成を表した概念図である。
【００１５】
粘性材料塗布装置の全体構成を示す図１において、１は電子回路基板を所定の状態に保持できるように構成された保持テーブルであり、Ｙ軸ロボット２に取付けられ、基板を保持して前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。３は水平面内でＹ軸ロボット２の移動方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動可能に配置されたＸ軸ロボットであり、粘性流体塗布装置のヘッド部４を保持し、これをＸ軸方向に移動させる。ヘッド部４には、ＸＹ面に垂直な上下方向（Ｚ軸方向）にそれぞれ移動可能な複数本の吐出ユニットを備えている。５は保持テーブル１への基板の搬入を行うローダー部、６は搬出を行うアンローダー部である。
【００１６】
図２に示すように、保持テーブル１の左右には、ローダー部５とアンローダー部６が配設されている。ローダー部５は２本のレール８からなり、それぞれのレール８に基板を運ぶベルト８ａが設けられている。アンローダー部６は２本のレール９からなり、それぞれのレール９に基板を運ぶベルト９ａが設けられている。８ｂ、９ｂはそれぞれベルト８ａ、９ａを駆動するモータである。
【００１７】
ローダー部５の先端に設けられたセンサ７が基板を検出すると、モータ８ｂが回転してベルト８ａが送られ、基板を保持テーブル１に搬送する。保持テーブル１にもレール１０が配設されるとともに、同様のベルト１１が設けられており、モータ１３の作動によりベルト１１が回転して基板はさらに搬送され、ストッパ１２に当たって止まり、ストッパ１２下のセンサが基板を検出後、ある一定時間後にモータ１３が停止するように構成されている。
【００１８】
その後、基板を固定するため、サポートプレート１４がその下のシリンダ（図示せず）の動作によって上昇し、サポートプレート１４上にある複数のサポートピン１５によって基板を下方から支持する。サポートピン１５は容易に任意の位置に配置できるようにサポートプレート１４にある複数の穴に差し込んで配置されている。上方からは、アッパーレール１６が下降して基板の端部を押さえ、基板が所定の状態で保持される。
【００１９】
図３に示すように、ヘッド部４は、先端に吐出ノズル３４を有し接着剤を吐出ノズル３４から吐出させる３組の吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃと、それぞれの吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに対して吐出ノズル３４を含む部分をノズルの軸方向に沿って待機位置と塗布位置との間でそれぞれ移動させる１つのノズル移動装置２３と、それぞれの吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに対して吐出ノズル３４を軸回り方向に回転させる１つの接着剤塗布部材用回転装置２４とを備え、制御装置５３によりそれぞれが制御される。なお、本実施形態における吐出ノズルの軸方向とは、回路基板４２の厚み方向に平行な方向であり、垂直方向である。
【００２０】
吐出ユニット２９には、例えば大形部品用、小型部品用、微小部品用の３種の吐出ノズル３４が設けられている。ノズルの形状及び寸法は互いに異なっており、装着する部品の形状に応じてノズル移動装置２３により適宜切り替えて使用される。
ノズル移動装置２３は、駆動部２５と、移動させる吐出ユニットを選択する選択部２６とを備える。
駆動部２５は、モータ７１の出力軸に連結されるボールネジ７２と、これに係合するボールネジ用ナット７３とを有し、ボールネジ用ナット７３に一端部分が支持されたアーム７５を、ボールネジ７２の軸方向に沿って待機位置と塗布位置との間で移動自在にしている。また、アーム７５には、各吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに備わる移動用部材７６に係合するカムフォロワ７７，７７，７７が備えられ、それぞれの移動用部材７６を、対応する各カムフォロワ７７側へ押圧するように付勢するスプリング７８，７８，７８が設けられている。
選択部２６は、選択されなかった吐出ユニットの構成部分を待機位置に配置させる装置であり、待機位置に対応する位置にてフレーム部材７９に固定される。
このように構成されるノズル移動装置２３により、制御装置５３で選択された吐出ユニット２９のユニット本体３１をアーム７５と同様に待機位置と塗布位置との間で移動させることができる。
【００２１】
接着剤塗布部材用回転装置２４は、上述のように各吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃにおける構成部分を軸回り方向に回転させる装置であり、図示しないモータの出力軸に取り付けられ、この出力軸の軸回り方向に回転するプーリ８０と、プーリ８０の回転を各吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃのユニット本体３１に備わるプーリ４４に伝達するタイミングベルト４５とを備える。
【００２２】
上述したように、ヘッド部４は、制御装置５３から選択されていない吐出ユニット２９に対しては、吐出ユニット２９を塗布を行わない上方位置まで上昇させるように構成され、制御装置５３から吐出ユニット２９の選択指令が出力されると、対応する吐出ユニット２９は、待機位置よりも多少下げられた高さに位置される。この状態で、モータ７１が駆動されると、対応する吐出ユニット２９が上下動作するようになっている。
【００２３】
また、図４に示すように、吐出ユニット２９は、ユニット本体３１をボールベアリング３２を介して支持部３３に回転自在に支持している。ユニット本体３１は、上下方向に長い中空部を有したケーシング３５と、このケーシング３５の中空部に回転自在に収容される吐出ネジ３６と、ケーシング３５の側部から中空部に連通する粘性材料供給管３７と、吐出ネジ３６を回転させる駆動軸３８とから主要部が構成される。
【００２４】
ユニット本体３１は、鉛直方向の中心軸回りに、支持部３３に対して任意な角度で回転自在となる。ユニット本体３１は、ユニット本体３１の外周に嵌着したプーリ４４にベルト４５が掛けられ、このベルト４５を介して後述するモータ４９からの駆動力が伝達されて回転される。これにより、回路基板のランドに、位置決め手段等の付設部材（後述のストッパ等）が干渉しないようになっている。また、粘性材料供給管３７から供給された接着剤は、駆動軸３８の駆動により、吐出ネジ３６が回転することで、接着剤をケーシング空間の下方へ移動させて、下端のノズル３９から吐出するようになっている。
【００２５】
この吐出ユニット２９は、吐出ネジ３６を含む吐出ユニット本体部分に対して、先端ノズル部（吐出ノズル３４）を、ボールベアリング３２を介して独立させることで、ユニット本体３１のみが回転するようになっている。一方、吐出ネジ３６は、吐出ユニット本体に回転自在に支持固定されている。従って、この吐出ユニット２９では、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とが独立して回転するため、ユニット本体３１のみが回転すると、ユニット本体３１に対して吐出ネジ３６が相対回転することになる。
【００２６】
図５に示すように、ユニット本体３１の下端にはノズル３９と平行に下向きに突出したストッパ４１が設けられている。ストッパ４１は、ノズル３９の先端より距離ｓだけ若干長く突出している。これにより、回路基板にストッパ４１を当接させた状態で、ノズル３９と回路基板とには粘性材料吐出のための僅かな間隙が形成されるようになっている。
【００２７】
吐出ノズル３４は、図５に示した一組のノズル３９とストッパ４１とを備えるものの他、図６に示すように、複数（図示の例では二組）のノズル開口３９ａとストッパ４１とを備えるものもある。これらの吐出ノズル３４を用いることで、図７に示すように、一箇所の粘性材料４０の塗布、同時二箇所の粘性材料の塗布、二箇所を９０度回転させた塗布、多数箇所の同時塗布が可能となっている。これにより、図８に示すように、異なる向きで回路基板４２に実装される電子部品４３に対応した位置で、同時に複数箇所の粘性材料塗布を可能にしている。
【００２８】
さらに、吐出ユニット２９は、図９に概略構成を示すように、粘性材料４７を保持するタンク４８と、吐出ネジ３６を回転させるネジ回転モータ４９と、ユニット本体３１を回転させるノズル回転モータ５０とを備えている。これらネジ回転モータ４９と、ノズル回転モータ５０とは、制御装置５３の一部である吐出ユニット制御手段５１に接続されて、回転制御が行われるようになっている。なお、図９中、５２は、ネジ回転モータ４９と駆動軸３８とを連結するジョイントを示す。また、粘性材料としては、例えば熱硬化型の接着剤が用いられる。
【００２９】
次に、以上のようにして構成された吐出ユニット２９を用いての粘性材料の塗布方法を説明する。
図１０は本発明の第１の実施の形態による塗布方法の基本動作の手順を表すフローチャート、図１１は本発明の第１の実施の形態による塗布方法の動作手順を表すフローチャート、図１２は本発明の第１の実施の形態による塗布方法の吐出ネジ駆動モータのパルス波形（ｂ）を比較例（ａ）と共に表した説明図である。
【００３０】
吐出ユニット２９は、ノズル回転用のモータ５０を所定の位置に動作させる回転情報によって、吐出ネジ３６がユニット本体３１と同一回転位置になるように移動位置を算出し、モータ５０の動作に同期してモータ４９も動作するように制御される。ユニット本体３１の回転終了後は、通常の吐出動作と同様に、粘性材料４７を保持したタンク４８に空気圧等を作用させて、ケーシング３５に粘性材料４７を送り込み、モータ４９を駆動して吐出ネジ３６を一定方向に所定の範囲回転させることで、ノズル３９の先端から所定量の粘性材料４７を回路基板へ塗布する。この際、吐出ユニット２９は、ユニット本体３１の回転移動量を求める処理を行い、ユニット本体３１が回転するときに、ユニット本体３１の回転方向及び回転移動量と同一の回転方向及び回転移動量で、吐出ネジ３６の回転を開始する基本動作を行う。
【００３１】
この基本動作は、図１０に示す処理手順によって行われる。即ち、ステップ１（以降、Ｓ１と略記する）では、塗布動作において吐出ノズル（回転軸）３１の回転を行うかを判定し、制御処理を切り替える。Ｓ２では、ユニット本体３１の回転に追従させるための吐出ネジ（ネジ軸）３６の移動量を、ユニット本体３１の現在値と目標位置とにより、同じ位置に移動する値を求め、所定のアドレスに求めた移動量を設定する。Ｓ３では、ユニット本体３１の動作スタート命令に合わせて、吐出ネジ３６にも動作スタート命令を発行する。Ｓ４では、吐出制御を行うために、生産プログラムで設定されている吐出時間より吐出ネジ３６の移動量を求め、所定のアドレスに求めた移動量を設定する。Ｓ５では、所定のタイミングで動作スタート命令を発行し、設定した移動値になるまで所定の速度で吐出ネジ３６を動作させる。
【００３２】
この塗布方法によれば、ユニット本体３１が回転するときに、ユニット本体３１の回転方向及び回転移動量と同一の回転方向及び回転移動量で吐出ネジ３６が回転を開始し、吐出ネジ３６の回転動作終了時点において、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とに相対的な回転位置のずれが生じなくなる。これにより、ユニット本体３１の回転に伴って吐出ネジ３６の回転位置が最終的に変位して、ノズル先端から粘性材料４７が飛び出したり、引っ込んだりすることがなくなり、回転を伴うユニット本体３１の移動塗布動作時においても、ノズル先端の粘性材料４７を同じ形状にできる。
【００３３】
更に、本実施の形態のユニット本体３１と吐出ネジ３６とを同一の移動量で移動させる塗布方法においては、吐出ネジ３６を回転させるモータ４９の速度、加速度を、ユニット本体３１を回転させるモータ５０と同様になるよう吐出ユニット制御手段５１で演算し制御することが好ましい。
【００３４】
この動作は、図１１に示す処理手順によって行われる。即ち、Ｓ１では、塗布動作においてユニット本体３１の回転を行うかを判定し、制御処理を切り替える。Ｓ３１では、ユニット本体３１の回転に追従させるための吐出ネジ３６の速度、加速度の値を求め、所定のアドレスに求めた速度、加速度を設定する。Ｓ２では、ユニット本体３１の回転に追従させるための吐出ネジ３６の移動量を、ユニット本体３１の現在値と目標位置とにより求め、所定のアドレスに求めた移動量を設定する。
【００３５】
Ｓ３では、ユニット本体３１の動作スタート命令に合わせて、吐出ネジ３６にも動作スタート命令を発行する。Ｓ３２では、ユニット本体３１の回転終了である吐出ネジ３６の動作停止を検出した後に、通常の粘性材料４７を吐出する条件に戻すための粘性材料吐出用の速度、加速度データを所定のアドレスに設定する。Ｓ４では、吐出制御を行うために、生産プログラムで設定されている吐出時間より、吐出ネジ３６の移動量を求め、所定のアドレスに求めた移動量を設定する。Ｓ５では、所定のタイミングで吐出ネジ３６に動作スタート命令を発行し、設定した移動値になるまで所定の速度で動作させる。
【００３６】
この加速度を考慮した塗布方法について、図１２を参照して更に説明する。図１２(ａ)は、吐出ネジ３６の速度、加速度を変更せずに、ノズル回転制御を行った比較例におけるパルスモータ４９の駆動電圧波形を示す。この場合、ユニット本体３１が目標速度に到達するまで加速度制御を行っているのに対し、吐出ネジ３６は、パルス波による等速制御を行っている。このため、ユニット本体３１が停止した後も、吐出ネジ３６は目標位置に到達するまで回り続ける。一方、図１２(ｂ)に示すように、上記した加速度を考慮した塗布方法では、吐出ネジ３６の速度、加速度を、ユニット本体３１の速度、加速度を元に変更し、吐出ネジ３６とユニット本体３１とが同期して動作を行う。
【００３７】
このような加速度を考慮した塗布方法によれば、ユニット本体３１が回転するときに、ユニット本体３１の回転方向及び回転加速度と同一の回転方向及び回転加速度で吐出ネジ３６が回転を開始する。つまり、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とは、等加速度運動を行うことになる。このような回転制御を行うことにより、単に、ユニット本体３１の目標回転位置へ同一の回転移動量で吐出ネジ３６を回転移動させる場合に生じる回転動作のずれがなくなり、回転開始から回転終了までの間の任意の微小時間における速度が等しくなって、ノズル先端の粘性材料４７を一定形状のままに安定維持できる。
【００３８】
次に、本発明に係る塗布方法の第２の実施の形態を説明する。
図１３は本発明の第２の実施の形態による塗布方法の動作手順を表すフローチャート、図１４は本発明の第２の実施の形態による塗布方法の吐出ネジ駆動モータのパルス波形（ｂ）を比較例（ａ）と共に表した説明図である。
【００３９】
本実施の形態による塗布方法は、ユニット本体３１を回転させて粘性材料４７を吐出塗布する場合に、ユニット本体３１の回転加速度を求める処理と、ユニット本体３１の回転方向を判断する処理と、粘性材料４７を吐出するための吐出ネジ回転加速度を求める処理とを行う。そして、ユニット本体３１が吐出ネジ３６の吐出回転方向と同一方向に回転するときには、吐出ネジ回転加速度にユニット本体３１の回転加速度を加算した回転加速度で吐出ネジ３６の回転を開始する。
一方、ユニット本体３１が吐出ネジ３６の吐出回転方向と逆方向に回転するときには、吐出ネジ回転加速度からユニット本体３１の回転加速度を減算した回転加速度で吐出ネジ３６の回転を開始する。
【００４０】
この動作は、図１３に示す処理手順によって行われる。即ち、図１３において、Ｓ１では、塗布動作においてノズル回転を行うか判定し制御処理を切り替える。Ｓ５１では、ノズル回転動作の方向が吐出動作の方向か判断し制御処理を切り替える。Ｓ５２では、ノズル回転に追従させるための吐出ネジ３６の移動量をユニット本体３１の現在値と目標位置とにより求め、更に吐出動作とノズル回転動作が同じ方向に移動することから、求めた移動値に吐出用の移動値を足した値を所定のアドレスに設定する。
【００４１】
Ｓ５３では、ノズル回転に追従させるための吐出ネジ３６の移動量を、ユニット本体３１の現在値と目標位置とにより求め、更に吐出動作とノズル回転動作が異なる方向に移動することから、求めた移動値から吐出用の移動値を引いた値を所定のアドレスに設定する。Ｓ５４では、ユニット本体３１の移動値、速度、加速度より移動時間を求め、吐出ネジ３６の移動値より同時間で移動が完了する速度、加速度を求め、所定のアドレスに設定する。
【００４２】
Ｓ３では、ユニット本体３１の動作スタート命令に合わせて、吐出ネジ３６にも動作スタート命令を発行する。Ｓ３２では、ノズル回転終了、つまり吐出ネジ３６の動作停止を検出した後に、粘性材料４７を吐出する条件に戻すために、吐出用の速度、加速度データを所定のアドレスに設定する。Ｓ４では、吐出制御を行うために、生産プログラムで設定されている吐出時間より、吐出ネジ３６の移動量を求め、所定のアドレスに求めた移動量を設定する。Ｓ５では、所定のタイミングで吐出ネジ３６に動作スタート命令を発行し、設定した移動値になるまで所定の速度で動作させる。
【００４３】
この塗布方法について、図１４を参照して更に説明する。 図１４(ａ)は、ノズル回転動作の後に吐出動作を行っている比較例の波形を示す。吐出ネジ３６は、ユニット本体３１の動作が目標位置に到達するまで同期動作を行って、移動完了後、吐出ネジ３６が吐出動作を実施する。
一方、図１４(ｂ) に示すように、上記した塗布方法では、ノズル回転動作の中で、吐出ネジ３６の移動値、速度、加速度を調整し、ユニット本体３１と同期させる回転移動に、粘性材料４７を吐出させる回転移動を加えている。
【００４４】
このようなユニット本体３１の回転と吐出ネジ３６の吐出とを同時に行う塗布方法によれば、ユニット本体３１が吐出ネジ３６の吐出回転方向と同一方向に回転するときには、吐出ネジ回転加速度にユニット本体３１の回転加速度を加算した回転加速度で吐出ネジ３６が回転し、ユニット本体３１が吐出ネジ３６の吐出回転方向と逆方向に回転するときには、吐出ネジ回転加速度からユニット本体３１の回転加速度を減算した回転加速度で吐出ネジ３６が回転する。つまり、回転動作中のユニット本体３１に対して、吐出ネジ３６が粘性材料吐出のための回転移動量だけ相対回転することになり、ユニット本体３１の回転と同時に、粘性材料４７の吐出動作が行われることになる。これにより、ユニット本体３１の回転動作が終了した時点で、粘性材料４７の吐出も終了し、生産中にユニット本体３１の回転動作を行っても、吐出動作による動作時間の遅延が発生せず、しかも、ノズル先端の粘性材料形状が不安定に変形することがなくなる。
【００４５】
次に、本発明に係る塗布方法の第３の実施の形態を説明する。
図１５は本発明の第３の実施の形態に用いる吐出ユニットの概略の構成を表した概念図、図１６は本発明の第３の実施の形態による塗布方法の動作手順を表すフローチャートである。なお、図９に示した部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
本発明の塗布方法を実施する吐出ユニット６１は、吐出ネジ３６、タンク４８と、ネジ回転モータ４９と、ノズル回転モータ５０と、吐出ユニット制御手段５１とを吐出ユニット２９と同様な構成で有している。一方、吐出ユニット６１は、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とを固定して相対回転不能に連結する電磁クラッチ６２と、吐出ネジ３６の励磁制御用のリレー６３と、電磁クラッチ６２、リレー６３を制御する制御ユニット６４とを有している。
【００４６】
本実施の形態による塗布方法は、ユニット本体３１を回転させて粘性材料４７を吐出塗布する場合に、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とを連結してユニット本体３１及び吐出ネジ３６を一体回転させる。また、ユニット本体３１の回転終了と同時にユニット本体３１と吐出ネジ３６との連結を解除し、通常の吐出と同様に粘性材料４７をタンク４８に送り込み、モータ４９を用いて吐出ネジ３６を一定方向に所定の範囲回転させることで、ユニット本体３１の先端から所定量の粘性材料４７を吐出させる。
【００４７】
この動作は、図１６に示す処理手順によって行われる。即ち、図１６において、Ｓ１では、塗布動作においてノズル回転を行うか判定し制御処理を切り替える。Ｓ７１では、ノズル回転動作前に吐出ネジ３６のモータ４９の励磁を解除し、ユニット本体３１と吐出ネジ３６を一緒に動作するように固定する。Ｓ７２では、吐出ネジ３６をユニット本体３１に固定した状態で、ユニット本体３１を所定位置まで回転させる。
【００４８】
Ｓ７３では、ノズル回転動作完了後に、吐出ネジ３６のモータ４９を励磁させ、ユニット本体３１と吐出ネジ３６の固定を解除する。Ｓ４では、吐出制御を行うために、生産プログラムで設定されている吐出時間より、吐出ネジ３６の移動量を求め、所定のアドレスに求めた移動量を設定する。Ｓ５では、所定のタイミングで吐出ネジ３６に動作スタート命令を発行し、設定した移動値になるまで所定の速度で動作させる。
【００４９】
この実施の形態による塗布方法によれば、ユニット本体３１を回転させて粘性材料４７を吐出塗布する場合に、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とを連結して、ユニット本体３１及び吐出ネジ３６を一体回転させる。これにより、ユニット本体３１の回転に基づいて吐出ネジ３６を回転制御しなくても、簡便かつ確実に、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とが等加速度運動を行うことになり、ノズル先端の粘性材料４７を一定形状のままに安定維持できる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る粘性材料の塗布方法によれば、吐出ノズルが回転するときに、吐出ノズルの回転方向及び回転移動量と、同一の回転方向及び回転移動量で吐出ネジの回転を開始するので、吐出ネジの回転動作終了時点において、吐出ノズルと吐出ネジとに相対的な回転位置のずれが生じなくなる。これにより、吐出ノズルの回転に伴って吐出ネジの回転位置が最終的に変位して、ノズル先端から粘性材料が飛び出したり、引っ込んだりすることがなくなり、回転を伴う吐出ノズルの移動塗布動作時においても、ノズル先端の粘性材料を同じ形状にでき、安定した塗布状態を確保して、粘性材料塗布回路基板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る粘性材料の塗布方法に使用する粘性材料塗布装置の概略構成を示した斜視図である。
【図２】 図１に示した回路基板搬送機構部の拡大斜視図である。
【図３】 図１に示した粘性材料塗布ヘッドユニットの拡大斜視図である。
【図４】 図３に示した吐出ノズルの拡大断面図である。
【図５】 吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図である。
【図６】 ２つの吐出口を有する吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図である。
【図７】 粘性材料の一箇所の塗布パターンを（ａ）、二箇所の塗布パターンを（ｂ）、９０度回転させた二箇所の塗布パターンを（ｃ）、四箇所の塗布パターンを（ｄ）で示した説明図である。
【図８】 回路基板上の部品実装位置と、粘性材料塗布位置との関係を表した平面図である。
【図９】 本発明の第１の実施の形態に用いる吐出ユニットの概略の構成を表した概念図である。
【図１０】 本発明の第１の実施の形態による塗布方法の基本動作の手順を表すフローチャートである。
【図１１】 本発明の第１の実施の形態による塗布方法の動作手順を表すフローチャートである。
【図１２】 本発明の第１の実施の形態による塗布方法の吐出ネジ駆動モータのパルス波形（ｂ）を比較例（ａ）と共に表した説明図である。
【図１３】 本発明の第２の実施の形態による塗布方法の動作手順を表すフローチャートである。
【図１４】 本発明の第２の実施の形態による塗布方法の吐出ネジ駆動モータのパルス波形（ｂ）を比較例（ａ）と共に表した説明図である。
【図１５】 本発明の第３の実施の形態に用いる吐出ユニットの概略の構成を表した概念図である。
【図１６】 本発明の第３の実施の形態による塗布方法の動作手順を表すフローチャートである。
【図１７】 従来の塗布方法に用いる吐出ユニットの構成を表す説明図である。
【符号の説明】
３１ 吐出ノズル（回転軸）
３６ 吐出ネジ（ネジ軸）
４７ 粘性材料

Claims (1)

1. 異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出用の吐出ノズルと、該吐出ノズルに対して相対回転して粘性材料をノズル先端へ送る吐出ネジとを動作させて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を吐出塗布する粘性材料の塗布方法において、
   吐出塗布動作と前記吐出ノズルの回転動作とを同時に行う場合、前記吐出ノズルの回転加速度を求める処理と、該吐出ノズルの回転方向を判断する処理と、前記粘性材料を吐出するための吐出ネジ回転加速度を求める処理とを行い、
   前記吐出ノズルが前記吐出ネジの吐出回転方向と同一方向に回転するときには、前記吐出ネジ回転加速度に該吐出ノズルの回転加速度を加算した回転加速度で前記吐出ネジの回転を開始する一方、前記吐出ノズルが前記吐出ネジの吐出回転方向と逆方向に回転するときには、前記吐出ネジ回転加速度から該吐出ノズルの回転加速度を減算した回転加速度で前記吐出ネジを回転することを特徴とする粘性材料の塗布方法。

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