JP4363751B2 - Screen printing machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の表面にクリーム半田を印刷するためのスクリーン印刷機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来のこの種のスクリーン印刷機の一例を示す要部正面図である。このスクリーン印刷機は、X軸ベース101と、このX軸ベース101の上方に配されたZ軸ベース102と、Z軸ベース102上に設けられた軸受け103と、Z軸ベース102の上方に配されたθ軸ベース104と、X軸ベース101とZ軸ベース102を連結する3本の回転軸105(2本のみ図示)と、各回転軸105の下端に取り付けられたプーリ106と、これらのプーリ106に連結されたモータ107と、θ軸ベース104上に設けられた基板支持機構108と、Z軸ベース102上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構109とを備えている。
【0003】
X軸ベース101は、一対のガイド部材110を介してハウジングHに支持されており、略水平方向に延びるX軸の方向(紙面に直交する方向)に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
【0004】
θ軸ベース104は略水平に配置され、その中心軸が軸受け103により軸支されており、略水平な平面内で回転可能となっている。Z軸ベース102上には、3個のボールナット111(2個のみ図示)が設けられており、これらはそれぞれ回転軸105の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【0005】
各回転軸105は、X軸ベース101に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、X軸ベース101及びその下方に配されたプレート112を貫通している。なお、各回転軸105は、プレート112に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないようになっている。
【0006】
モータ107は、プレート112の上面に取り付けられ、図示しないベルトを介して各プーリ106に連結されており、モータ107を駆動すると、Z軸ベース102及びその上方の部分がX軸ベース101に対して上下動する。
【0007】
基板支持機構108は、θ軸ベース104の上方に配されたバックアップベース113と、このバックアップベース113とθ軸ベース104を連結する複数本の回転軸114と、バックアップベース113上に載置されるバックアップ機構115と、その両側に配置された一対の基板クランプ機構116とから成っている。
【0008】
バックアップベース113上には、複数個のボールナット117が設けられており、これらはそれぞれ回転軸114の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【0009】
各回転軸114は、θ軸ベース104に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、θ軸ベース104を貫通しており、下端にプーリ118が固着されている。これらのプーリ118は、θ軸ベース104の下面に取り付けられたモータ119に図示しないベルトを介して連結されており、モータ119を駆動すると、バックアップベース113がθ軸ベース104に対して上下動する。
【0010】
バックアップ機構115は、厚さ方向に貫通する多数の孔が穿設されたプレート120と、これらの孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン121とから成っており、これらのピン121の上端で回路基板Pの下面を支持する。
【0011】
基板クランプ機構116は、一対のコンベヤ122によって紙面に直交する方向から搬送されてくる回路基板Pを図の左右方向に挟み込んで回路基板Pをクランプする。
【0012】
Z軸ベース102上に設けられた各θ軸ベース支持機構109は、矩形状のθ軸ベース104の下面の縁部に対向するように設けられ、θ軸ベース104の下面を摺動自在に受け止め支持している。
【0013】
なお、このスクリーン印刷機は、上述した以外に、印刷スクリーンSを支持するスクリーン支持枠123、このスクリーン支持枠123を略水平方向に延びるY軸方向に移動させる駆動機構、回路基板PとスクリーンSに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ(不図示)、マイクロコンピュータから成る制御装置等を備えている。
【0014】
このスクリーン印刷機によって回路基板Pに印刷を行うには、まず、コンベヤ122によって搬送されてきた回路基板Pを基板クランプ機構116でクランプする。次いで、前記カメラが印刷スクリーンS及び回路基板Pに付された位置合わせ用マークを撮影する。
【0015】
次いで、制御装置が、これらのマークの位置情報に基づいて、回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれ量を算出し、X軸ベース101をX軸方向、印刷スクリーンSをY軸方向、θ軸ベース104をθ方向にそれぞれ駆動して回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれを補正する。
【0016】
そして、モータ107が駆動されてZ軸ベース102がX軸ベース101に対して上昇し、さらにモータ119が駆動されてバックアップベース113がθ軸ベース104に対して上昇し、回路基板Pの上面が印刷スクリーンSの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーンS上にクリーム半田が供給され、スキージ(不図示)が印刷スクリーンSの上面を摺動して回路基板P上にパターンを印刷する。
【0017】
なお、回路基板Pと印刷スクリーンSは極力平行であることが好ましいので、工場からの出荷時やメンテナンス時に、回路基板Pと印刷スクリーンSの平行度の調整が以下のような手順で行われている。
【0018】
まず、スクリーン支持枠123上に設置した距離測定器で回路基板Pの上面までの距離を測定する作業を回路基板Pの上面の複数箇所について行い、この測定結果に基づいて、回路基板Pの印刷スクリーンSに対する傾き度合いを検出する。
【0019】
そして、その検出結果に基づいて、3本の回転軸105のうちのいずれか一つまたは二つの上端部のZ軸ベース102からの突出量を調整し、Z軸ベース102をX軸ベース101に対して若干量傾かせることで、基板支持機構108に支持された回路基板Pと印刷スクリーンSが平行になるようにする。この作業は、プーリ106の回転軸105に対する固定を解除し、回転軸105のみを手で回転させることによって行う。そして、調整が終了すると、再び、プーリ106を回転軸105に固定する。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は、回路基板Pの印刷スクリーンSに対する平行度の調整をするにあたって、プーリ106の回転軸105に対する固定の解除と再固定を必要とするため、煩雑であるという問題点が有った。
【0021】
また、従来は、Z軸ベース102をX軸ベース101に対して傾かせることで、回転軸105の外周面に設けられたネジ山とボールナット111のネジ溝との間の摩擦力が大きくなり、Z軸ベース102の上下動がスムーズにゆかなくなったり、回転軸105とボールナット111の螺合部が故障する等の問題点が有った。
【0022】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回路基板と印刷スクリーンの平行度の調整を容易かつ支障無く行うことができるようにしたスクリーン印刷機を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、請求項1の発明は、略水平に配置されたθ軸ベースと、このθ軸ベースが略水平な平面内で回転するよう前記θ軸ベースの中心軸を回転可能に軸支する軸受けと、前記θ軸ベースの下面の縁部を摺動自在に支持する複数個のθ軸ベース支持機構と、前記θ軸ベース上に設けられた基板支持機構とを備えたスクリーン印刷機であって、前記軸受けが、前記θ軸ベースを傾動可能に軸支するように形成され、前記各θ軸ベース支持機構が、前記θ軸ベースの水平面に対する傾斜角度を調節することができるように形成されたことを特徴としている。
【0024】
また、請求項2の発明は、請求項1のスクリーン印刷機が、前記θ軸ベースの下方に配され略水平方向に延びるX軸の方向に移動可能なX軸ベースを備え、前記各θ軸ベース支持機構が、軸心まわりに回転させることにより上下動するように前記X軸ベースに取り付けられた操作部材と、この操作部材と前記θ軸ベースの間に配され前記操作部材の回転に伴って前記θ軸ベースを傾動させる支持部材とから成ることを特徴としている。
【0025】
また、請求項3の発明は、請求項1または2のスクリーン印刷機が、前記θ軸ベースの上方に配され前記θ軸ベースに対して上下動可能に支持されたZ軸ベースを備え、前記基板支持機構が前記Z軸ベース上に設けられたことを特徴としている。
【0026】
また、請求項4の発明は、請求項3のスクリーン印刷機が、外周部にネジが設けられ前記Z軸ベースと前記θ軸ベースを連結する複数本の回転軸と、前記各回転軸における前記Z軸ベースの上方に突出した部位に取り付けられたプーリと、これらのプーリに連結されたモータとを備え、このモータを駆動すると、前記Z軸ベースが前記θ軸ベースに対して上下動するように構成されたことを特徴としている。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機の要部正面図、図2は図1のA−A線矢視図、図3は図2のB−B線矢視図である。
【0028】
本実施形態のスクリーン印刷機は、X軸ベース1と、このX軸ベース1の上方に配されたθ軸ベース2と、X軸ベース1上に設けられた軸受け3と、θ軸ベース2の上方に配されたZ軸ベース4と、Z軸ベース4とθ軸ベース2を連結する3本の回転軸5(2本のみ図示)と、各回転軸5の上端に取り付けられたプーリ6と、これらのプーリ6に連結されたモータ(不図示)と、θ軸ベース2上に設けられた基板支持機構7と、X軸ベース1上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構8とを備えている。
【0029】
X軸ベース1は、一対のガイド部材9を介してハウジングHに支持されており、略水平方向に延びるX軸の方向(紙面に直交する方向)に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
【0030】
θ軸ベース2は略水平に配置され、その中心部から垂下した中心軸が軸受け3により軸支されている。軸受け3は、自動調芯玉軸受けにより構成されており、これによって、θ軸ベース2が、略水平な平面内で回転可能且つ傾動可能に軸支されている。
【0031】
θ軸ベース2上には、3個のボールナット10(2個のみ図示)が設けられており、これらはそれぞれ回転軸5の外周部に設けられたボールネジに螺合している。各回転軸5は、Z軸ベース4に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、X軸ベース1を貫通して下方に延びている。
【0032】
各プーリ6は、図示しないベルトを介して前記モータに連結されており、このモータを駆動すると、各回転軸5が回転し、Z軸ベース4及びその上方の部分がθ軸ベース2に対して上下動する。プーリ6は、回転軸5におけるZ軸ベース4の上方に突出した上端部にネジ止めされており、ネジ位置を上方から視認しながら作業性良く回転軸5にネジ止めすることができる。
【0033】
図4に示す従来のものでは、プーリ106が、プレート112の下方において下方からネジ止めされているため、ネジ止めする際には、一方の手でプーリ106を支えながら、他方の手で工具を使ってネジ止めしなければならず、作業性が良くなかった。また、プーリ106が床面近くに位置していたため、ネジ止め位置を非常に視認しにくく、仰向けに寝ころぶような姿勢で作業をしなければならなかった。
【0034】
本実施形態では、そのような無理な姿勢を取ることなく、プーリ6を作業性良く回転軸5に取り付けることができる。また、プーリ6をモータに連結する作業も容易である。
【0035】
基板支持機構7は、Z軸ベース4の上方に配されたバックアップベース13と、このバックアップベース13とZ軸ベース4を連結する複数本の回転軸14と、バックアップベース13上に載置されるバックアップ機構15と、その両側に配置された一対の基板クランプ機構16とから成っている。
【0036】
バックアップベース13上には、複数個のボールナット17が設けられており、これらはそれぞれ回転軸14の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【0037】
各回転軸14は、Z軸ベース4に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、Z軸ベース4を貫通しており、下端にプーリ18が固着されている。これらのプーリ18は、Z軸ベース4の下面に取り付けられたモータ19に図示しないベルトを介して連結されており、モータ19を駆動すると、各回転軸14が回転し、バックアップベース13がZ軸ベース4に対して上下動する。
【0038】
バックアップ機構15は、厚さ方向に貫通する多数の孔が穿設されたプレート20と、これらの孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン21とから成っており、これらのピン21の上端で回路基板Pの下面を支持する。
【0039】
基板クランプ機構16は、一対のコンベヤ22によって紙面に直交する方向から搬送されてくる回路基板Pを図の左右方向に挟み込んで回路基板Pをクランプする。
【0040】
θ軸ベース支持機構8は、図2に示すように、矩形状のθ軸ベース2の四つの角部の下面に対向するように配されていて、図3に示すように、X軸ベース1に螺着された操作部材24と、この操作部材24とθ軸ベース2の間に配された支持部材25とから成っている。
【0041】
操作部材24は、円柱状に形成された基部24aと、その上部に形成された大径部24bと、基部24aの下部に形成された小径部24cとから成っており、X軸ベース1に形成された断面円形の孔1a内に、大径部24bが突出するように収容されており、垂直方向に延びる軸心AXまわりに回転可能となっている。小径部24cの外周部にはネジ山が設けられており、このネジ山は、X軸ベース1の下面に取り付けられたプレート26に形成されたネジ孔26aに螺合している。
【0042】
支持部材25は、既製のカムフォロワにより構成されていて、θ軸ベース2の下面に取り付けられたアングル25aと、このアングル25a上に固定され略水平方向に延びる貫通孔が形成されたホルダー25bと、このホルダー25bの貫通孔を貫通するビス25c及びその先端に螺合するナット25dを介してホルダー25bに回転可能に取り付けられたコロ25eとを有しており、コロ25eの外周部が操作部材24の上面に接している。
【0043】
なお、このスクリーン印刷機は、上述した以外に、印刷スクリーンSを支持するスクリーン支持枠23、このスクリーン支持枠23を略水平方向に延びるY軸方向に移動させる駆動機構、回路基板PとスクリーンSに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ(不図示)、マイクロコンピュータから成る制御装置等を備えている。
【0044】
このスクリーン印刷機によって回路基板Pに印刷を行うには、まず、コンベヤ22によって搬送されてきた回路基板Pを基板クランプ機構16でクランプする。次いで、前記カメラが印刷スクリーンS及び回路基板Pに付された位置合わせ用マークを撮影する。
【0045】
次いで、制御装置が、これらのマークの位置情報に基づいて、回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれ量を算出し、X軸ベース1をX軸方向、印刷スクリーンSをY軸方向、θ軸ベース2をθ方向にそれぞれ駆動して回路基板Pと印刷スクリーンSの位置ずれを補正する。
【0046】
そして、Z軸ベース4がθ軸ベース2に対して上昇し、さらにバックアップベース13がZ軸ベース4に対して上昇し、回路基板Pの上面が印刷スクリーンSの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーンS上にクリーム半田が供給され、スキージ(不図示)が印刷スクリーンSの上面を摺動して回路基板P上にパターンを印刷する。
【0047】
なお、回路基板Pと印刷スクリーンSの平行度の調整は以下のような手順で行われる。
【0048】
まず、スクリーン支持枠23上に設置した距離測定器で回路基板Pの上面までの距離を測定する作業を回路基板Pの上面の複数箇所について行い、この測定結果に基づいて、回路基板Pの印刷スクリーンSに対する傾き度合いを検出し、その検出結果に基づいて、θ軸ベース2のどの角部を何mm持ち上げるかを決定する。
【0049】
そして、その角部に配されたθ軸ベース支持機構8の操作部材24の大径部24bを指で上昇方向に回転させると、操作部材24が上昇するとともにコロ25eが回転し、支持部材25がθ軸ベース2の角部を突き上げる。θ軸ベース2の中心軸を支持する軸受け3は、中心軸を傾動可能に支持しているため、θ軸ベース2の角部と中心軸の間に作用するモーメントによってθ軸ベース2が傾動する。
【0050】
θ軸ベース2の傾動に伴って、θ軸ベース2と連結されたZ軸ベース4、Z軸ベース4上に設けられた基板支持機構7が一体的に傾動し、基板支持機構7に支持された回路基板Pと印刷スクリーンSの平行度が変化するので、操作部材24の回転量を調節して回路基板Pと印刷スクリーンSの平行度が規定値以内になるようにする。
【0051】
このように、本実施形態では、回路基板Pと印刷スクリーンSの平行度を調節するにあたって、従来のように、プーリの回転軸に対する固定の解除と再固定を行う必要がなく、操作部材4を回転させるのみでよいので、作業性が良好である。
【0052】
また、軸受け3が自動調芯玉軸受けであることで、θ軸ベース2が傾いても軸受け3に無理な力がかからず、支障をきたすことがない。
【0053】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、θ軸ベース支持機構によってθ軸ベースの水平面に対する傾斜角度を調節することにより、回路基板と印刷スクリーンの平行度の調整を容易に行うことができる。また、軸受けがθ軸ベースの中心軸を傾動可能に支持しているため、軸受けに無理な力がかからず、支障が生じることがない。
【0055】
請求項4の発明によれば、Z軸ベースとθ軸ベースを連結する回転軸にプーリを取り付ける作業や、このプーリをモータを連結する作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機の要部正面図。
【図2】 図1のA−A線矢視図。
【図3】 図2のB−B線矢視図。
【図4】 従来のスクリーン印刷機の要部正面図。
【符号の説明】
2 θ軸ベース
3 軸受け
7 基板支持機構
8 θ軸ベース支持機構
P 回路基板
S 印刷スクリーン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a screen printer for printing cream solder on the surface of a circuit board.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a main part front view showing an example of this type of conventional screen printing machine. The screen printing machine includes an
[0003]
The
[0004]
The θ-
[0005]
Each
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
A plurality of
[0009]
Each
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
Each θ-axis
[0013]
In addition to the above, this screen printer includes a
[0014]
In order to print on the circuit board P by the screen printer, first, the circuit board P conveyed by the
[0015]
Next, the control device calculates the amount of positional deviation between the circuit board P and the printing screen S based on the position information of these marks, the
[0016]
Then, the
[0017]
Since the circuit board P and the printing screen S are preferably as parallel as possible, the parallelism between the circuit board P and the printing screen S is adjusted in the following procedure at the time of shipment from the factory or maintenance. Yes.
[0018]
First, an operation for measuring the distance to the upper surface of the circuit board P with a distance measuring device installed on the
[0019]
Then, based on the detection result, the amount of protrusion from the Z-
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, when adjusting the parallelism of the circuit board P with respect to the printing screen S, it is necessary to release and re-fix the
[0021]
Further, conventionally, by tilting the Z-
[0022]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a screen printer capable of easily and without difficulty adjusting the parallelism between the circuit board and the printing screen. It is to provide.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 rotates the central axis of the θ-axis base so that the θ-axis base arranged substantially horizontally and the θ-axis base rotate in a substantially horizontal plane. A bearing that supports the shaft, a plurality of θ-axis base support mechanisms that slidably support the edge of the lower surface of the θ-axis base, and a substrate support mechanism that is provided on the θ-axis base. In the screen printing machine, the bearing is formed to pivotally support the θ-axis base so that the θ-axis base can tilt, and each θ-axis base support mechanism adjusts an inclination angle of the θ-axis base with respect to a horizontal plane. It is characterized by being able to be formed.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, the screen printing machine according to the first aspect includes an X-axis base disposed below the θ-axis base and movable in the X-axis direction extending in a substantially horizontal direction, and each θ-axis is provided. An operating member attached to the X-axis base so that the base support mechanism moves up and down by rotating around an axis, and is arranged between the operating member and the θ-axis base, and rotates with the operating member. And a support member for tilting the θ-axis base.
[0025]
The invention according to claim 3 is the screen printing machine according to
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a screen printing machine according to the third aspect, wherein a screw is provided on an outer peripheral portion and a plurality of rotating shafts connecting the Z-axis base and the θ-axis base, and the rotating shafts are connected to the rotating shaft. A pulley attached to a portion projecting upward from the Z-axis base and a motor coupled to these pulleys are provided. When the motor is driven, the Z-axis base moves up and down with respect to the θ-axis base. It is characterized by being configured.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view of a main part of a screen printing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG.
[0028]
The screen printing machine of this embodiment includes an X-axis base 1, a θ-
[0029]
The X-axis base 1 is supported by the housing H via a pair of guide members 9 and is movable in the X-axis direction (direction perpendicular to the paper surface) extending in a substantially horizontal direction. To reciprocate in the same direction.
[0030]
The θ-
[0031]
Three ball nuts 10 (only two are shown) are provided on the θ-
[0032]
Each
[0033]
In the prior art shown in FIG. 4, the
[0034]
In this embodiment, the
[0035]
The
[0036]
A plurality of ball nuts 17 are provided on the backup base 13, and these are screwed into ball screws provided on the outer periphery of the
[0037]
Each
[0038]
The backup mechanism 15 includes a
[0039]
The
[0040]
As shown in FIG. 2, the θ-axis
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
In addition to the above, the screen printing machine includes a
[0044]
In order to print on the circuit board P by this screen printer, first, the circuit board P conveyed by the
[0045]
Next, the control device calculates the amount of positional deviation between the circuit board P and the printing screen S based on the position information of these marks, the X axis base 1 is in the X axis direction, the printing screen S is in the Y axis direction, and the θ axis. The
[0046]
Then, the Z-
[0047]
The parallelism between the circuit board P and the printing screen S is adjusted according to the following procedure.
[0048]
First, an operation for measuring the distance to the upper surface of the circuit board P with a distance measuring device installed on the
[0049]
When the large-
[0050]
As the θ-
[0051]
As described above, in this embodiment, when adjusting the parallelism of the circuit board P and the printing screen S, it is not necessary to release and re-fix the pulley with respect to the rotation shaft as in the prior art. Workability is good because it only needs to be rotated.
[0052]
Further, since the bearing 3 is a self-aligning ball bearing, an excessive force is not applied to the bearing 3 even if the θ-
[0053]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation can be given to embodiment mentioned above in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the parallelism between the circuit board and the printing screen can be easily adjusted by adjusting the inclination angle of the θ-axis base with respect to the horizontal plane by the θ-axis base support mechanism. Further, since the bearing supports the central axis of the θ-axis base so as to be tiltable, an excessive force is not applied to the bearing, and no trouble occurs.
[0055]
According to the fourth aspect of the present invention, the operation of attaching the pulley to the rotating shaft that connects the Z-axis base and the θ-axis base and the operation of connecting the pulley to the motor can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a main part of a screen printing machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view of main parts of a conventional screen printing machine.
[Explanation of symbols]
2 θ-axis base 3
Claims (4)
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