JP4944407B2 - スクリーン・基板位置合わせ方法および装置 - Google Patents

スクリーン・基板位置合わせ方法および装置 Download PDF

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Description

本発明は、スクリーン印刷機におけるスクリーンと回路基板とのそれらの板面に平行な方向における位置合わせに関するものであり、特に、スクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたマークの撮像に基づく位置合わせの精度向上に関するものである。
スクリーン印刷機においては、従来、例えば、下記の特許文献1に記載されているように、スクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたスクリーンマークおよび基板マークを撮像装置に撮像させ、その撮像結果に基づいてスクリーンをスクリーン位置調節装置により移動させ、スクリーンと回路基板との、それらの板面に平行な方向における位置を合わせることが行われている。特許文献1に記載のスクリーン印刷機の撮像装置は、スクリーン支持台に支持されたスクリーンと基板支持台に支持された回路基板との間に進入させられ、スクリーンマークの撮像時には、スクリーンマークの真下へ移動させられてスクリーンマークを撮像し、基板マークの撮像時には基板マークの真上の位置へ移動させられて基板マークを撮像する。スクリーンマーク撮像位置および基板マーク撮像位置は予め設定されており、撮像装置はそれら撮像位置へ順次移動させられて、スクリーンマークおよび基板マークを撮像する。この際、スクリーンマークと基板マークとを、スクリーンがスクリーン支持台に支持され、回路基板が基板支持台に支持された状態において、それらの板面に平行な方向において位置が一致するように設けておけば、撮像装置は、互いに対向するスクリーンマークと基板マークとを同じ撮像位置において撮像することができ、撮像に要する時間が短くて済む。
特開2000−238233公報
しかしながら、このようにスクリーンマークおよび基板マークを撮像し、その撮像結果に基づいて、スクリーンと回路基板との位置を合わせてもなお、位置ずれが残り、印刷精度を低下させることがある。例えば、スクリーン位置調節装置が電動回転モータ,ボールねじおよびナットを含んでスクリーンの位置を調節する装置である場合、ボールねじにピッチ誤差があれば送り誤差が生じ、撮像結果に基づいて算出された位置調節量分、スクリーンを移動させることができず、スクリーンと回路基板との間に位置ずれが残ることとなるのである。
本発明は、上記の事情を背景として為されたものであり、マークの撮像に基づくスクリーンと回路基板との位置合わせを精度良く行うことができるスクリーン・基板位置合わせ方法および装置を得ることを課題とする。
上記の課題は、スクリーンに設けられた貫通孔を通して回路基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機において、回路基板がスクリーンの下方に搬入され、停止させられた後、それら回路基板とスクリーンとの間に、それらに平行な平面内の任意の位置へ移動可能な撮像装置を進入させ、それらスクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークであるスクリーンマークおよび基板マークをその撮像装置に撮像させ、その撮像結果に基づいてそれらスクリーンと回路基板との前記平面に平行な方向における位置合わせを行う方法を、複数の回路基板に対する印刷の初期においては、先行して行われた撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記スクリーンの前記平面に平行な方向の位置を前記スクリーンマークと前記基板マークとの中心が一致するはずの位置に調節する第1調節を行い、前記撮像装置を前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させた状態で、その撮像装置に前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させ、その撮像結果に基づいて、それらスクリーンと回路基板との前記平面に平行な方向の位置ずれを検出し、その位置ずれをなくす位置に前記スクリーンの位置を調節する第2調節を行って1枚の回路基板に対する印刷を行い、前記初期以外においては、1枚の回路基板が印刷される毎に、前記スクリーンを前回の印刷時の位置のままとして前記撮像装置の移動と、その位置での前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方の撮像ならびに位置ずれ検出とを行い、その検出結果に基づいて前記スクリーンの位置の前記第2調節を行うものとすることにより解決される。
マークは、平面視の形状が円形,三角形あるいは四角形等の多角形,複数の扇形や三角形を頂点同士で接触させた形状等、種々の形状を有するものが採用可能である。また、マークは、突部でもよく、穴でもよく、あるいはシールの貼付,塗料の印刷,半田の塗布等により形成されたものでもよく、本来、回路基板やスクリーンに設けられている突部や穴等の回路基板構成部やスクリーン構成部をマークとして利用してもよい。
さらに、「先行して行われた撮像の結果から得られたデータ」は、現にスクリーンの下方に搬入されてクリーム半田が印刷される回路基板に設けられた基板マークおよびスクリーンマークの撮像により得られたデータでもよく、現にスクリーンの下方に搬入されてクリーム半田が印刷される回路基板より前にクリーム半田が印刷された回路基板の基板マークおよびスクリーンマークの撮像により得られたデータでもよい。スクリーンマークおよび基板マークを撮像するために行われる位置調節に先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果得られたデータであればよいのである。
また、「スクリーンマークと基板マークとの中心が一致するはずの位置」とは、両者の中心を一致させるべくスクリーンの位置の調節が行われるのであるが、そのための位置調節装置における調節誤差等により、両者の中心が必ずしも一致するとは限らないことを表す表現である。

上記の課題はまた、スクリーンに設けられた貫通孔を通して回路基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機においてそれらスクリーンと回路基板とのそれらの板面に平行な方向における位置合わせを行う装置を、(A)スクリーンの下方に搬入され、停止させられた回路基板と、スクリーンとの間に進入して、それらスクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークであるスクリーンマークおよび基板マークを撮像可能な撮像装置と、(B)その撮像装置をスクリーンおよび回路基板の板面に平行な平面内の任意の位置へ移動可能な撮像装置移動装置と、(C)スクリーンのそのスクリーンの板面に平行な方向の位置を調節可能な位置調節装置と、(D)それら撮像装置,撮像装置移動装置および位置調節装置を制御する制御装置とを含むものとし、かつ、その制御装置を、(a)先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果から得られたデータに基づいて、位置調節装置を制御することにより、スクリーンの位置をスクリーンマークと基板マークとの中心が互いに一致するはずの位置に調節する第1調節制御部と、(b)撮像装置移動装置に撮像装置を、スクリーンマークおよび基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させる移動制御部と、(c)その移動制御部の制御により移動させられた撮像装置に、スクリーンマークと基板マークとを撮像させる撮像制御部と、(d)その撮像制御部による制御によって得られた撮像結果から得られる前記スクリーンと前記回路基板との位置ずれをなくす位置へ前記スクリーンの位置を調節する第2調節制御部とを備え、複数の回路基板に対する印刷の初期においては、前記第1調節制御部と前記第2調節制御部とを作動させるが、初期以外においては、1枚の回路基板が印刷される毎に、前記第1調節制御部を作動させることなく前記スクリーンの位置を前回の印刷時における位置のままとして、前記移動制御部,前記撮像制御部および前記第2調節制御部を作動させて前記スクリーンの位置調節を行うものとすることによって解決される。

本発明に係るスクリーン・基板位置合わせ方法によれば、複数の回路基板に対する印刷の初期においては、先行して行われた撮像の結果から得られたデータに基づいて、スクリーンの位置をスクリーンマークと基板マークとの中心が一致するはずの位置に調節する第1調節が行われ、さらに、撮像装置を前記スクリーンマークおよび基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させた状態で、その撮像装置にスクリーンマークと基板マークとを撮像させ、その撮像結果に基づいてそれらスクリーンと回路基板との位置ずれを検出し、その位置ずれをなくす位置にスクリーンの位置を調節する第2調節が行われるため、回路基板とスクリーンとの位置合わせを高精度で行うことができる。一方、初期以外においては、1枚の回路基板が印刷される毎に、第1調節が省略されて、スクリーンの位置が前回の印刷時の位置のままの状態から、スクリーンマークおよび基板マークの撮像と第2調節とが行われるため、回路基板とスクリーンとの高精度の位置合わせを能率よく行うことができる。
しかも、スクリーンと回路基板との位置ずれをなくすために、スクリーンの位置を調節するものであるため、回路基板の位置を調節する場合のように、位置調節の繰返しにより、基板保持装置と基板搬送装置との間のずれが増大する恐れもない。
本発明に係るスクリーン・基板位置合わせ装置によっても同様の効果が得られる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、請求の範囲に記載された発明である「本願発明」の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
(1)スクリーンに設けられた貫通孔を通して回路基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機において、前記回路基板が前記スクリーンの下方に搬入され、停止させられた後、それら回路基板とスクリーンとの間に、それらに平行な平面内の任意の位置へ移動可能な撮像装置を進入させ、それらスクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークであるスクリーンマークおよび基板マークをその撮像装置に撮像させ、その撮像結果に基づいてそれらスクリーンと回路基板との前記平面に平行な方向における位置合わせを行う方法であって、
先行して行われた撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記スクリーンと前記回路基板とのいずれか一方の前記平面に平行な方向の位置を、前記スクリーンマークと前記基板マークとの中心が一致するはずの位置に調節し、前記撮像装置を前記スクリーンマークおよび基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させた状態で、その撮像装置に前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させ、その撮像結果に基づいて、それらスクリーンと回路基板との前記平面に平行な方向の位置ずれを検出し、その位置ずれをなくす位置に前記いずれか一方の位置を調節するスクリーン・基板位置合わせ方法。
(2)前記先行して行われた撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記スクリーンマークおよび前記基板マークの中心と撮像中心とが一致するはずの位置へ前記撮像装置を移動させた状態で、その撮像装置に前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させる(1)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ方法。
「スクリーンおよび基板マークの中心と撮像中心とが一致するはずの位置へ撮像装置を移動させる」なる表現は、スクリーンと基板マークとの中心を一致させ、その一致した位置へ撮像中心を移動させることを目指す制御が行われるのであるが、例えば、位置調節装置による位置調節が行われても、位置調節装置の誤差等によりスクリーンマークと基板マークとの中心が互いに一致するとは限らず、撮像装置移動装置において移動誤差が生ずるのであれば、撮像中心がスクリーンマークおよび基板マークの中心と一致するとは限らないために使用するものである。
本項に記載のスクリーン・基板位置合わせ方法によれば、例えば、撮像装置のレンズ収差に基づくスクリーンと回路基板との位置ずれを低減させることができる。撮像装置が予め定められた、スクリーンマークと基板マークとの両方を撮像可能な位置へ移動させられても、スクリーンと回路基板との位置にずれがあり、スクリーンマークと基板マークとの位置が撮像中心から外れるとともに、その外れ方が互いに異なる場合、レンズ収差により、撮像に基づいて得られる撮像中心のスクリーンマークの中心に対する位置ずれと、基板マークの中心に対する位置ずれとが実際とは異なる大きさに取得され、スクリーンマークと基板マークとの位置ずれが正確に得られない場合がある。また、レンズ収差により、撮像装置の視野(撮像装置がカメラを含む場合、カメラの視野)の端に近くなるほどマーク形状に歪が生じ、それにより、歪んだマークを画像処理することとなり、その結果、取得されるマーク位置に誤差が生じることによって位置ずれ量が正確に得られない場合もある。それに対し、本項に記載の方法によれば、スクリーンマークと基板マークとの中心が合わされ、さらにそれら中心と撮像中心とが一致するように撮像装置が移動させられるため、撮像に基づいて得られるスクリーンマークと基板マークとの位置ずれ量が小さくて済むのに加えて、レンズ収差の影響が低減させられ、位置ずれ量がより精度良く取得され、位置合わせ精度が向上する。
(5)項ないし(10)項の各特徴は、本項にも採用することができる。
(3)スクリーンに設けられた貫通孔を通して回路基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機においてそれらスクリーンと回路基板とのそれらの板面に平行な方向における位置合わせを行う装置であって、
前記スクリーンの下方に搬入され、停止させられた前記回路基板と、前記スクリーンとの間に進入して、それらスクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークであるスクリーンマークおよび基板マークを撮像可能な撮像装置と、
その撮像装置を前記スクリーンおよび回路基板の板面に平行な平面内の任意の位置へ移動可能な撮像装置移動装置と、
前記回路基板と前記スクリーンとのいずれか一方のその一方の板面に平行な方向の位置を調節可能な位置調節装置と、
それら撮像装置,撮像装置移動装置および位置調節装置を制御する制御装置と
を含み、かつ、その制御装置が、
先行して行われた前記スクリーンマークおよび前記基板マークの撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記位置調節装置を制御することにより、前記いずれか一方の位置を、前記スクリーンマークと前記基板マークとの中心が互いに一致するはずの位置に調節する第1調節制御部と、
前記撮像装置移動装置に前記撮像装置を、前記スクリーンマークおよび基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させる移動制御部と、
その移動制御部の制御により移動させられた前記撮像装置に、前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させる撮像制御部と、
その撮像制御部による制御の結果得られた撮像結果から得られる前記スクリーンと前記回路基板との位置ずれをなくす位置へ前記いずれか一方の位置を調節する第2調節制御部と
を備えたスクリーン・基板位置合わせ装置。
本項について、(5)項〜(9)項の各特徴は(4)項の特徴とは別に採用可能である。
また、スクリーンと回路基板との初期の位置合わせを行う場合、初期位置ずれ取得部は初期基板位置ずれのみを取得し、その初期基板位置ずれを、先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果から得られたデータとして、第1基板位置調節制御部のみに回路基板の位置調節を行わせてもよい。
(4)前記移動制御部が、前記先行して行われた前記スクリーンマークおよび前記基板マークの撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記撮像装置移動装置に前記撮像装置を、その撮像装置の撮像中心が前記スクリーンマークおよび基板マークの中心と一致するはずの位置へ移動させるものである(3)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
本項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置によれば、例えば、(2)項に記載の作用および効果が得られる。
(5)前記位置調節装置が前記回路基板の位置を調節可能な基板位置調節装置を含み、前記第1調節制御部および前記第2調節制御部がその基板位置調節装置を制御する第1基板位置調節制御部および第2基板位置調節制御部をそれぞれ含む(4)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
本項はスクリーン(厳密にはスクリーンマーク)の位置に回路基板(厳密には基板マーク)の位置を合わせる態様であり、逆に回路基板の位置にスクリーンの位置を合わせる構成とすることも可能である。ただし、スクリーンは一旦固定されれば、その位置は殆ど変化しない(装置本体の熱変形に起因して変化することはある)が、回路基板の位置は、毎回異なる回路基板が基板搬送装置により搬送される等して、基板保持装置に保持されるため、毎回変化する可能性がある。スクリーンの位置変化はあっても僅かであり、しかも変化の傾向がほぼ一定しているのに対し、回路基板の位置の変化は、変化量がスクリーンに比較して大きく、かつ、不規則であるのが普通なのである。したがって、本項におけるように、スクリーンの位置に回路基板の位置を合わせる方が位置合わせが容易であり、位置合わせ精度も高くなるのが普通である。
なお、本項は次項作成の都合で(4)項に従属させたが、(3)項に従属させることも可能である。本項の特徴を(4)項の特徴とは切り離して採用することも可能なのである。
(6)前記制御装置が、
前記撮像装置移動装置に前記撮像装置を予め定められた位置へ移動させる初期撮像装置移動制御部と、
その予め定められた位置へ移動させられた前記撮像装置に前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させる初期撮像制御部と、
その初期撮像制御部の制御による撮像結果に基づいて前記スクリーンマークと前記基板マークとの初期位置を取得し、その初期位置に基づいて前記スクリーンマークに対する前記基板マークの位置ずれである初期基板位置ずれと、前記スクリーンマークに対する前記撮像装置の撮像中心の位置ずれである初期撮像装置位置ずれとを取得する初期位置ずれ取得部と
を含み、
前記第1基板位置調節制御部および前記移動制御部が、前記初期位置ずれ取得部により取得された初期基板位置ずれおよび初期撮像装置位置ずれのデータを、それぞれ先行して行われた前記スクリーンマークおよび前記基板マークの撮像の結果から得られたデータとして、回路基板および撮像装置の位置を調節する(5)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
「初期」なる用語は、狭義には、同種の多数の回路基板にクリーム半田の印刷が連続して行われる場合の1枚目の回路基板へのクリーム半田の印刷時のように、先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果から得られたデータがない場合に使用されるが、本明細書においては広義で使用する。すなわち、同種の多数の回路基板へのクリーム半田の印刷の途中であっても、印刷作業が長時間中断され、スクリーン印刷機を構成する各種装置に状態変化が生じたと推測される場合、作業者により初期撮像および初期位置ずれ取得の実行が指示された(スクリーン印刷機の状態を変える操作や保守作業を行ったため、それまでのデータを使用することが望ましくないと作業者が考えた等の理由で)場合、回路基板の製造ロットが変わった場合等のように、先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果から得られたデータがあっても、それを使用することが望ましくない場合も「初期」に含まれるとするのである。
本項に記載の方法においては、例えば、「先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果から得られたデータ」がなくても、それを取得することができ、第2調節のために行われる撮像に先立つスクリーンマークと回路基板との位置合わせを行うことができ、スクリーンと回路基板とを位置合わせ精度を向上させることができる。
また、「先行して行われたスクリーンマークおよび基板マークの撮像の結果から得られたデータ」があっても、位置合わせに使用することが不適切な場合、それに代えて適切なデータを位置調節に使用することができ、不適切なデータの使用による位置合わせ精度の低下を回避することができる。
なお、本項を(3)項に従属した(5)項に従属させることも可能である。その場合は、初期位置ずれ取得部を、初期撮像装置位置ずれを取得しないものとし、移動制御部を、初期撮像装置位置ずれのデータに基づいて撮像装置の位置を調節するものではなくすることとなる。
(7)前記撮像制御部の制御に応じて行われた撮像の結果に基づいて、前記スクリーンマークに対する前記基板マークの位置ずれである作業中基板位置ずれを取得する作業中基板位置ずれ取得部を含み、かつ、前記第1基板位置調節制御部がその作業中基板位置ずれ取得部により取得された作業中基板位置ずれを、前記先行して行われた撮像の結果から得られたデータとして、前記回路基板の位置の調節を行う(5)項または(6)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
本項が(5)項に従属する態様においては、第1,第2基板位置調節制御部による制御のみが、作業途中にのみ行われ、それにより回路基板とスクリーンとの位置合わせが精度良く行われる。作業初期には、従来と同様のスクリーンマークおよび基板マークの撮像およびそれにより取得される位置ずれをなくすための位置調節が行われるため、支障はない。
本項が(6)項に従属する態様においては、作業初期にスクリーンと回路基板との位置合わせが精度良く行われるのに加えて、作業途中においても位置合わせが精度良く行われる。また、撮像装置の位置ずれの取得および撮像装置位置ずれに基づく撮像装置の移動位置の修正が行われないため、制御が簡易になる。
(8)前記撮像制御部の制御に応じて行われた撮像の結果に基づいて、前記スクリーンマークに対する前記基板マークと前記撮像装置の撮像中心との位置ずれである作業中基板位置ずれおよび作業中撮像装置位置ずれを取得する作業中位置ずれ取得部を含み、かつ、前記第1調節制御部および前記移動制御部がその作業中位置ずれ取得部により取得された作業中基板位置ずれおよび作業中撮像装置位置ずれを、前記先行して行われた撮像の結果から得られたデータとして、前記回路基板の位置の調節および前記撮像装置の移動を行う(5)項または(6)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
本項が(5)項に従属する態様においては、第1,第2基板位置調節制御部および移動制御部による制御は、作業途中にのみ行われ、それにより回路基板とスクリーンとの位置合わせが精度良く行われる。これら制御部による制御は作業初期には行われないのであるが、作業初期であっても、従来と同様に、スクリーンマークおよび基板マークの撮像およびそれにより取得される位置ずれをなくすための位置調節は行われるため、支障はない。
本項が(6)項に従属する態様においては、第1,第2基板位置調節制御部および移動制御部による制御は、作業初期および作業途中の両方において行われ、スクリーンと回路基板との位置合わせがより精度良く行われる。
(9)前記第1基板位置調節制御部が、前記作業中基板位置ずれの大きさが予め設定されている第1しきい値より大きい場合に、前記回路基板の位置の調節を行うものである(7)項または(8)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
例えば、作業中基板位置ずれが小さい場合、マーク撮像のための回路基板の位置調節が行われることなく、それより前の回路基板についてのマーク撮像時と同じ位置で基板マークが撮像される。そのため、マーク撮像時の回路基板の位置が頻繁に変えられることがなく、制御が単純となる。また、作業中基板位置ずれの大きさが第1しきい値以下の場合、マーク撮像のための位置調節は行われず、印刷のために回路基板とスクリーンとの位置ずれをなくす位置調節のみが行われるようにすれば、第1しきい値を、マーク撮像による新たな作業中基板位置ずれの取得と、印刷のための位置合わせとのいずれを行うかを判定する判定値として使用することができ、制御装置の作業中基板位置ずれを第1しきい値と比較する部分が作業中基板位置ずれ取得実行判定部ないし印刷用位置合わせ実行判定部を構成することとなる。
(10)前記移動制御部が、前記作業中撮像装置位置ずれの大きさが予め設定されている第2しきい値より大きい場合に、前記撮像装置の移動位置を変更するものである(8)項に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
(11)前記撮像装置が、
前記スクリーンマークと前記基板マークとの両方を撮像するマークカメラと、
そのマークカメラに前記スクリーンマークの像を形成する光を導くスクリーンマーク用導光装置と、
前記マークカメラに前記基板マークの像を形成する光を導く基板マーク用導光装置と
を含み、かつ、それらスクリーンマーク用導光装置と基板マーク用導光装置とが、スクリーンマークと基板マークとの中心が一致している場合には、前記マークカメラの撮像面上におけるスクリーンマークの像と基板マークの像との中心も一致するように、各像を形成する光を導く構成とされた(1)項ないし(10)項のいずれかに記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
本項に記載の撮像装置においては、1つのマークカメラによりスクリーンマークと基板マークとの両方を撮像することができ、マークカメラを2つ設けてスクリーンマークと基板マークとをそれぞれ撮像させる場合に比較して、撮像装置の構成を簡易にすることができ、しかも2つのマークカメラの撮像中心ずれの問題に対処する必要がなく、スクリーン・基板位置合わせ装置を安価に製造することができる。
なお付言すれば、基板マークの位置にスクリーンマークおよび撮像装置の位置を合わせる場合にも(5)項ないし(10)項の各特徴を採用することができる。ただし、(5)項において、基板位置調節装置をスクリーン位置調節装置に、第1基板位置調節制御部および第2基板位置調節制御部をそれぞれ第1スクリーン位置調節制御部および第2スクリーン調節制御部に変更し、それに合わせて(6)項以下も変更することが必要である。
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
図1に、請求可能発明の一実施例としてのスクリーン・基板位置合わせ装置を含むスクリーン印刷機が図示されている。本スクリーン印刷機は、フレーム10,基板搬送装置12(図2参照),基板保持装置14,基板位置調節装置16,スクリーン支持装置18,スキージ装置20,撮像装置22,撮像装置移動装置24および制御装置26(図10参照)等を含む。
基板搬送装置12は、本実施例ではベルトコンベヤにより構成され、図2に示すように、搬入コンベヤ40,メインコンベヤ42および搬出コンベヤ44を含む。これらコンベヤ40,42,44はそれぞれ、1対の無端のコンベヤベルト46(図2および図3参照)を備え、1列に並んで設けられ、各対のコンベヤベルト46がそれぞれ、ベルト周回装置によって周回させられることにより、回路基板50を、その板面である半田印刷面が水平となる姿勢で、半田印刷面に平行な方向であって水平方向に搬送する。図3においては、コンベヤベルト46は、回路基板50が載置される部分のみが図示されている。ベルト周回装置は、例えば、エンコーダ付きのサーボモータにより構成されるベルト周回用モータ52(図10参照)を駆動源とし、基板搬送装置12は回路基板50を基板搬送方向において任意の位置へ搬送することができる。サーボモータは、回転角度の正確な制御が可能な電動回転モータであり、サーボモータに替えてステップモータを用いてもよい。基板搬送方向に平行な方向をX軸方向とし、基板保持装置14に保持された回路基板50の半田印刷面に平行で基板搬送方向に直角な方向をY軸方向とする。Y軸方向は水平方向である。回路基板50は、本実施例では、その長手方向がX軸方向に平行となり、長手方向に直角な方向である幅方向がY軸方向に平行となる姿勢で搬送される。また、回路基板50には、図4に示すように、複数、例えば2個のアライメントマークである第1基板マーク54および第2基板マーク56が対角線上に隔たった2箇所にそれぞれ設けられている。これら基板マーク54,56は、例えば、平面視形状が円形を成し、回路基板50についての回路パターンの形成時に同時に設けられ、銅メッキされている。
基板保持装置14は、フレーム10のメインコンベヤ42による回路基板搬送領域に対応する部分であって、搬入コンベヤ40と搬出コンベヤ44との間の部分に設けられている。基板保持装置14は、未だ公開されていないが、本発明の出願人による特願2005−108074の明細書に記載の基板保持装置と同様に構成されており、簡単に説明する。基板保持装置14は、本実施例では、図3に示すように、基板支持装置58および基板クランプ装置60を含み、基板保持装置昇降装置62により、自身が保持する回路基板50の半田印刷面に直角な方向(Z軸方向とする)であって、本実施例では鉛直方向に昇降させられる。基板支持装置58は、本実施例では、詳細な図示は省略するが、複数の支持ピンおよび支持ピンが着脱可能に取り付けられるピン支持台を含むものとされている。支持ピンは、負圧により回路基板50を吸着して保持する保持ピンとしてもよい。基板クランプ装置60は、サイドクランプ装置64および基板押さえ装置66を含む。
基板保持装置昇降装置62は、図3に示すように、昇降部材としての昇降台70と、昇降台昇降駆動装置72とを含む。昇降台昇降駆動装置72は、駆動源としての昇降台昇降用モータ74,送りねじの一種であるボールねじ76およびナット78を含み、昇降台70を、ガイドとしてのガイドレール80に案内させつつ、上下方向において任意の位置へ移動させる。これらボールねじ76およびナット78は、運動変換機構たる送りねじ機構を構成している。
基板保持装置14は、昇降台70上に前記基板位置調節装置16を介して設けられ、X軸方向,Y軸方向の位置および回転位置(Z軸に平行な軸線であり、鉛直軸線まわりの位置)が調節され、基板保持装置14に保持された回路基板50の位置が調節される。基板位置調節装置16は、図6に示すように、可動部材たる移動台84,X軸方向位置調節装置86および一対のY軸方向位置調節装置88を含む。移動台84は、昇降台70上に回転支持部材としての複数の鋼球90(図3参照)を介して、X軸方向およびY軸方向に移動可能かつZ軸線まわりに回転可能に搭載されている。X軸方向位置調節装置86は、移動部材92と、駆動源としての位置調節モータ94と、ボールねじ96および移動部材92に設けられたナット98を含む送りねじ機構100とを含み、昇降台70にボールねじ96の軸線がX軸方向に平行となる姿勢で設けられている。なお、図6においては、昇降台70は移動台84に隠れている。
移動部材92には、その上面に開口し、Y軸方向に貫通する溝102が設けられ、溝102内には、回転係合部材としてのローラ106がZ軸線まわりに回転可能に取り付けられるとともに、ローラ106とX軸方向に対向してボールプランジャ108が設けられ、ローラ106と共に案内装置ないし保持装置を構成している。ボールプランジャ108は、ケーシング110と、ケーシング110内にX軸方向に移動可能に収容された回転係合部材としてのボール112と、ケーシング110内に収容され、ボール112をケーシング110から突出する向きに付勢する付勢手段の一種である弾性部材としてのスプリング(図示省略)とを備え、ボール112はローラ106に向かって付勢されている。ボール112のケーシング110からの抜け出しは、ボール112がケーシング110の開口端に係合することにより防止される。これらローラ106とボールプランジャ108との間に、移動台84に設けられた係合部としての突部120が嵌入させられ、ボール112を介してスプリングにより付勢され、ボール112とローラ106との間にY軸方向に移動可能に挟まれている。突部120のローラ106と接する面が位置調節における基準面であり、突部120は、その基準面が移動台84に対して直角に精度良く設けられている。
一対のY軸方向位置調節装置88はそれぞれ、X軸方向位置調節装置86と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。これらY軸方向位置調節装置88は、昇降台70のY軸方向に平行な一対の側面に、Y軸方向に平行にかつ互いに逆向きに設けられ、移動台84のY軸方向に平行な一対の側面にそれぞれ設けられた係合部としての突部122が、Y軸方向位置調節装置88のローラ106とボールプランジャ108のボール112との間にX軸方向に移動可能に挟まれている。突部122も突部120と同様に、そのローラ106と接する面が基準面であり、移動台84に対して直角に精度良く設けられている。
したがって、X軸方向位置調節装置86の位置調節モータ94によってボールねじ96が回転させられ、移動部材92がX軸方向に移動させられれば、移動台84がX軸方向において正方向あるいは逆方向に移動させられる。この際、Y軸方向位置調節装置88のローラ106およびプランジャ108のボール112は回転しつつ突部122のX軸方向の移動を許容し、移動台84のX軸方向の移動が案内される。また、一対のY軸方向位置調節装置88の各位置調節モータ94によってボールねじ96が回転させられ、移動部材92が移動させられれば、移動台84がY軸方向において正方向あるいは逆方向に移動させられる。この際、X軸方向位置調節装置86のローラ106およびボールプランジャ108のボール112は、回転しつつ突部120のY軸方向の移動を許容する。さらに、X軸方向位置調節装置86および一対のY軸方向位置調節装置88が同時に作動させられることにより、移動台84がZ軸線まわりに正方向あるいは逆方向に回転させられる。突部120,122は、ローラ106とボール112とに挟まれており、移動台84の回転に伴うZ軸線まわりの傾きが許容される。X軸方向位置調節装置86およびY軸方向位置調節装置88は、回転装置ないし回転位置調節装置でもある。移動台84は複数の鋼球90によって支持されており、スムーズに移動,回転する。X軸方向位置調節装置86およびY軸方向位置調節装置88により移動,回転させられた移動台84の位置は、ボール112がスプリングの付勢により突部120,122をローラ106に押し付け、挟むことにより維持される。基板保持装置14は移動台84上に設けられており、基板位置調節装置16は、基板保持装置移動装置でもある。
上記移動台84上に前記基板支持装置58,サイドクランプ装置64および基板押さえ装置66が設けられている。基板押さえ装置66は、図3に示すように、Y軸方向に移動可能に設けられた1対の基板押さえ部材140と、それら基板押さえ部材140をそれぞれ移動させる基板押さえ部材移動装置142とを含む。基板押さえ部材移動装置142は、例えば、エアシリンダを駆動源とする。
サイドクランプ装置64は1対のクランプ部材150を含み、サイドクランプ装置昇降装置152により昇降させられる。サイドクランプ装置昇降装置152は、昇降部材としての昇降台154および昇降台昇降駆動装置156を含む。昇降台昇降駆動装置156は、駆動源たる昇降台昇降用モータ158,ボールねじ160,ナット162および1対のカム部材164を含み、1対のカム部材164がガイドレール166により案内されつつ、Y軸方向に移動させられることにより、カム面168と昇降台154の下面に設けられたカムフォロワとしての転動体170との斜面の作用により、昇降台154がガイドとしてのガイドロッド172に案内されつつ移動台84に対して昇降させられる。
1対のクランプ部材150はそれぞれ、基板搬送方向に平行に延び、回路基板50の半田印刷面に対して直角で鉛直なクランプ面180を有する。1対のクランプ部材150のうちの一方は昇降台154に固定して設けられた固定クランプ部材150とされ、他方は可動クランプ部材150とされ、クランプ部材移動装置182により、Y軸方向に移動させられる。クランプ部材移動装置182は、駆動源としてのクランプ部材移動モータ188,ボールねじ190,ナット192およびダンパ194を備え、可動クランプ部材150を固定クランプ部材150に接近,離間させる。
1対のクランプ部材150には、その互いに対向する面に上記クランプ面180が設けられるとともに、それらクランプ面180より下側にそれぞれ、前記メインコンベヤ42の1対のコンベヤベルト46が設けられており、メインコンベヤ42は基板保持装置14と共に基板保持装置昇降装置62により昇降させられる。それにより、基板保持装置14は、下降端位置であって、回路基板50の保持動作を行う基板保持位置と、上昇端位置であって回路基板50にスクリーンが接触させられてクリームはんだが印刷される接触位置ないし印刷位置とに移動させられる。
昇降台154上に前記基板支持装置58および基板支持装置昇降装置200が設けられ、サイドクランプ装置64と共に移動台84に対して昇降させられる。基板支持装置昇降装置200は、昇降部材としての昇降台202および昇降台昇降駆動装置204を含む。昇降台昇降駆動装置204は、昇降台154に保持された昇降台昇降モータ206,ボールねじ208およびナット210を含み、昇降台202を昇降台154に対して昇降させる。
一対のクランプ部材150間の間隔は、可動クランプ部材150の移動により、回路基板50の寸法に応じて予め調節される。基板搬入時には基板保持装置14は下降端位置に位置し、搬入コンベヤ40からメインコンベヤ42に搬入された回路基板50は、基板支持装置56により下方から支持されるとともに、一対のクランプ部材150に挟まれ、Y軸方向において位置決めされる。基板押さえ部材140は、基板支持装置56,サイドクランプ装置64が回路基板50を支持し、クランプする際に回路基板50を押さえ、支持後、クランプ部材150および回路基板50上から側方へ退避させられる。
前記スクリーン保持装置18は、図1に示すように、基板保持装置14の上方に設けられ、本実施例では、スクリーン220を、基板保持装置14に保持された回路基板50に平行であって、水平に保持するものとされている。スクリーン220は、本実施例では、大きさの異なる複数種類の回路基板50に使用可能な大きさを有するものとされ、回路基板50の半田印刷箇所に対応する部分に貫通孔223(図5参照)が形成されており、スクリーン枠222(図1参照)に張られ、そのスクリーン枠222においてスクリーン保持装置18に保持されている。貫通孔223は、スクリーン220の中央部である貫通孔形成領域224に形成されている。貫通孔形成領域224は、例えば、図5に示すように、平面視形状が矩形を成し、回路基板50と同じ形状,寸法を有する。
貫通孔形成領域224には、図5に示すように、複数、例えば、2個のアライメントマークである第1スクリーンマーク226および第2スクリーンマーク228が設けられている。スクリーンマーク226,228は、例えば、平面視形状が円形を成し、スクリーン220のマーク形成個所にハーフエッチングを施した上で塗装されることにより形成され、例えば、黒色とされる。この場合、スクリーン220のスクリーンマーク226,228以外の部分は白色とされる。これら第1,第2スクリーンマーク226,228は、その中心と回路基板50の第1,第2基板マーク54,56の中心との位置が、回路基板50およびスクリーン220の板面に平行な平面である水平面に平行な方向において一致するはずの位置に設けられており、基板マーク56,58とスクリーンマーク226,228との中心を合わせることにより、回路基板50とスクリーン220との位置を水平面に平行な方向において合わせ、貫通孔223と半田印刷個所とを合わせることができる。
スクリーン保持装置18は、図示は省略するが、スクリーン保持位置調節装置を備えており、スクリーン220のY軸方向における保持位置が調節され、スクリーン220は貫通孔形成領域224のY軸方向における位置が回路基板50と一致するように保持される。貫通孔形成領域224の回路基板50に対するX軸方向の位置は、基板保持装置14への搬入時における回路基板50の停止位置の設定により合わされる。
前記スキージ装置20は、本実施例では、解放型とされており、図1に示すように、1対のスキージヘッド232(図1には1つのみ図示されている),それらスキージヘッド232をそれぞれ昇降させるスキージヘッド昇降装置234および一対のスキージヘッド232をスクリーン220に平行な方向に移動させるスキージヘッド移動装置236を含む。スキージヘッド移動装置236は、移動部材242および移動部材駆動装置244を含む。移動部材駆動装置244は、駆動源たるスキージヘッド移動モータ246と、ボールねじおよびナットを含む送りねじ機構248とを含み(図10参照)、移動部材242をガイドレール250に案内させつつ移動させ、移動部材242に搭載された一対のスキージヘッド232をY軸方向に移動させる。一対のスキージヘッド昇降装置234はそれぞれ、例えば、エアシリンダを駆動源とし、1対のスキージヘッド232をそれぞれ昇降させ、それらスキージヘッド232がそれぞれ有するスキージ252をスクリーン220に接触,離間させる。
撮像装置移動装置24は、図7に示すように、X軸方向移動装置270およびY軸方向移動装置272を含み、撮像装置22を、回路基板50およびスクリーン220に平行な平面内であって、水平面内の任意の位置へ移動させる。X軸方向移動装置270は、可動部材としてのX軸移動部材276およびX軸移動部材移動装置278を含む。X軸移動部材移動装置278は、駆動源としてのX軸移動モータ280,ボールねじ282およびナット284を含む送りねじ機構286を含み、X軸移動部材276を一対のガイドレール288に案内させつつ、X軸方向の任意の位置へ移動させる。Y軸方向移動装置272はX軸移動部材276に設けられ、可動部材としてのY軸移動部材290およびY軸移動部材移動装置292を含む。Y軸移動部材移動装置292は、駆動源としてのY軸移動モータ294,ボールねじ296およびナット298を含む送りねじ機構300を含み、Y軸移動部材290をガイドレール302に案内させつつ、Y軸方向の任意の位置へ移動させる。
前記撮像装置22は、本実施例では、図8および図9に示すように、装置本体330,マークカメラ332,スクリーンマーク用照明装置334,スクリーンマーク用導光装置336,基板マーク用照明装置338および基板マーク用導光装置340を含む。
マークカメラ332は、本実施例ではCCDカメラにより構成され、レンズ342を備え、水平に設けられている。スクリーンマーク用導光装置336は、ハーフミラー346,348を含む。スクリーンマーク用照明装置334は、第1照明装置350および第2照明装置352を含む。第1照明装置350は、LED(Light Emitting Diode)354を光源とし、LED354が発する光を反射部材356により反射してスクリーンマーク226,228に照射する。LED354は複数、基板360の円形の開口362の周縁に沿って設けられている。反射部材356は、本実施例では短い円筒の一方に底を有する形状を備え、その内側面全体(底部363の内側面を含む)が白色とされ、反射面364とされている。反射面364は、例えば、塗装により白色とされる。反射部材356の開口端にLED354が嵌合され、LED354が発する光は反射面364により反射され、開口362を通って上方へ照射され、スクリーンマーク226,228をそれらの周囲から照明する。反射面364は白色とされているため、その表面は均一に光を反射するとともに、光を拡散させ、それにより、撮像対象物であるスクリーンマーク226,228にむらのない光を照射する。そのため、スクリーンマーク226,228からの反射光であって像形成光も均一でむらのない光となり、正確な像が得られる。また、白色の反射面364は反射率が高く、良好に照明が為される。第2照明装置352は光源368を備え、図9に示すように、光源368が発する光はハーフミラー346により反射され、反射部材356の底部363の中央に設けられた開口370(開口362,370は互いに同心に設けられ、開口362の方が大きい),基板360の開口362を通ってスクリーンマーク226,228に照射される。本実施例では、光源368は、白色のLEDにより構成されている。光源358は、スクリーンマーク226,228とは異なる方向を向いて設けられているが、光源358が発する光は、ハーフミラー346によって方向を変えられ、平行光が作られて、スクリーンマーク226,228に像形成光と平行に照射される。光源358は落射光源であり、第2照明装置352により落射照明が行われる。
基板マーク用導光装置340は、ミラー380,382,384およびハーフミラー386を含む。また、基板マーク用照明装置338は、スクリーンマーク用照明装置334の第1,第2照明装置350,352と同様に構成された第1照明装置390および第2照明装置392を含み、下向きに光を照射し、基板マーク56,58を照明する。なお、撮像装置22内におけるスクリーンマーク226,228を撮像するための光の長さと、基板マーク56,58を撮像するための光の長さとはそれぞれ、撮像装置22とスクリーンマーク226,228との間の距離、撮像装置22と基板マーク56,58との間の距離に応じて、第1,第2スクリーンマーク226,228を撮像するための光路の長さと、第1,第2基板マーク56,58を撮像するための光路の長さとが同じになるように設けられており、いずれのマークもぼけることなく撮像される。また、ハーフミラー346,348,386およびミラー384は上下に1列に設けられ、ミラー380およびハーフミラー348とミラー382,384はそれぞれ、水平に1列に設けられており、スクリーンマークと基板マークとの中心が一致している場合には、各マークからの反射光は、レンズ342に同じ光路を通って入光し、スクリーンマークの像と基板マークの像との中心も一致する。
Y軸移動部材290にはまた、図2および図7に示すように、停止位置規定装置430が保持されており、撮像装置移動装置24により水平面内の任意の位置へ移動させられる。撮像装置移動装置24は、停止位置規定装置移動装置でもあり、X軸方向移動装置270は、停止位置規定装置430を、X軸方向であって、基板搬送方向に平行な方向において任意の位置へ移動させ、回路基板350の停止位置を規定させる。
停止位置規定装置430は、本実施例では、図2に概略的に示すように、停止位置規定部材432および昇降駆動装置434を含む。停止位置規定部材432は長手形状を成し、Y軸移動部材290に、回路基板50に直角で鉛直な方向に昇降可能に保持されている。昇降駆動装置434は、例えば、エアシリンダにより構成され、停止位置規定部材432を、その接触部ないし移動規制部が基板搬送平面内に位置し、回路基板50の基板搬送方向の下流側端に接触して回路基板50の搬送を阻止する下降位置と、基板搬送面から退避し、回路基板50の搬送を許容する上昇位置とに昇降させる。停止位置規定部材432は、Y軸移動部材290の移動により、回路基板50の幅に応じて停止位置の規定に適した位置、例えば、回路基板50の幅方向の中央部に接触する位置に位置させられる。
前記制御装置26は、図10に示すように、コンピュータ450および入出力部452を含む制御部と、複数の駆動回路454とを含む。コンピュータ450は、CPU456,ROM458,RAM460およびそれらを接続するバスを含み、入出力部452には、画像処理コンピュータ462および入力装置464が入力側に接続され、ベルト周回用モータ52等の各種アクチュエータおよび報知装置466が入出力部452の出力側に駆動回路454を介して接続されている。入力装置464は、例えば、キーボード,マウス,タッチパネル等により構成される。報知装置466は、例えば、画像,音,光等により報知を行う装置とされている。本スクリーン印刷機を構成する各種装置の駆動源たるモータは、エンコーダを備えたサーボモータにより構成され、サーボ制御される。また、ROM458には、図示を省略するメインルーチン,図11ないし図14にフローチャートで示すスクリーン・基板位置合わせルーチン,基板保持ルーチン,基板搬送ルーチン,クリーム半田印刷ルーチン等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶させられ、RAM460には図15に概念的に示すように、撮像中心位置ずれメモリ等が設けられている。
次に作動を説明する。
本スクリーン印刷機においては、多数の回路基板50へのクリーム半田の印刷が連続して行われる。搬入コンベヤ40からメインコンベヤ42への回路基板50の搬入と、メインコンベヤ42から搬出コンベヤ44への回路基板50の搬出とは同時に行われる。基板搬入,搬出時には基板保持装置14は下降端位置に下降させられており、回路基板50はスクリーン220の下方に搬入される。そして、コンベヤ40,42,44が同期して一斉に作動させられ、回路基板50が搬入,搬出されるのと同時に並行して、停止位置規定装置430が基板搬送方向と同じ方向に移動させられる。停止位置規定部材432は、搬入コンベヤ40により搬入される回路基板50とメインコンベヤ42により搬出される回路基板50との間に位置し、本実施例では、X軸移動部材276の移動速度は、回路基板50の搬送速度より遅くされており、搬入コンベヤ40からメインコンベヤ42に搬入される回路基板50は、その搬送方向において下流側端の、幅方向の中央部が停止位置規定部材432に接触し、移動速度を規制された状態で搬送され、メインコンベヤ42から搬出コンベヤ44へ搬出される回路基板50に当たったりすることが回避される。X軸移動部材276は、予め設定された位置において停止させられ、停止位置規定装置430が停止位置規定位置において停止させられる。停止位置規定位置は、回路基板50が基板支持装置58の上方に位置し、スクリーン220の貫通孔形成領域224の真下であって、スクリーンマーク226,228と基板マーク56,58との位置が一致するはずの位置である。
回路基板50は、搬入後、基板保持装置14により保持される。基板支持装置58によって下方から支持されるとともに、サイドクランプ装置64により側方から保持されるのであり、回路基板50の幅方向の位置は、固定クランプ部材150のクランプ面180により規定される。なお、停止位置規定部材432は、少なくとも、基板保持装置14による回路基板50の保持が完了し、撮像装置22がマーク56,58,226,228の撮像を開始するまでの間に上昇位置へ上昇させられる。
回路基板50が基板保持装置14によって保持された後、撮像装置22が撮像装置移動装置24により移動させられ、第1,第2基板マーク56,58および第1,第2スクリーンマーク226,228を撮像する。この状態では基板保持装置14は下降端位置に位置し、撮像装置22は退避領域から、スクリーン220と、基板保持装置14に保持された回路基板50との間の空間に進入して撮像を行う。退避領域は、図1に示すように、スクリーン220と基板保持装置14に保持された回路基板50との間の空間から抜け出させられ、基板保持装置14の上昇および回路基板50のスクリーン220への接触を妨げない位置である。回路基板50が基板保持装置14に保持された状態では、第1,第2基板マーク56,58と第1,第2スクリーンマーク226,228との、水平面に平行な方向における位置が一致することが予定されており、撮像装置22は、互いに対向する基板マークとスクリーンマークとを同じ位置において撮像することができる。撮像装置22によるマークの撮像については、後述する。
撮像装置22による基板マーク56,58およびスクリーンマーク226,228の撮像の結果から得られたデータに基づいて、回路基板50とスクリーン220との位置ずれが算出され、基板保持装置14を基板位置調節装置16により移動,回転させ、回路基板50を移動,回転させることにより回路基板50とスクリーン220との位置が水平面に平行な方向において合わされ、スクリーン220に形成された貫通孔223と回路基板50に設定された半田印刷個所との位置が合わされる。このスクリーン220と回路基板50との位置合わせについては後述する。
位置合わせ後、基板保持装置14が上昇させられて回路基板50がスクリーン220に接触させられる。この際、撮像装置22および停止位置規定装置430は退避領域に退避させられている。そして、一対のスキージヘッド232の一方が下降させられ、スキージ252がスクリーン220に接触させられた状態で移動させられ、スクリーン220上に載せられたクリーム半田を移動させつつ貫通孔223に押し込み、回路基板50に付着させ、印刷する。印刷後、基板保持装置14が下降させられるとともに、回路基板50がスクリーン220から離間させられ、メインコンベヤ42上に載置されるとともに、基板支持装置56およびサイドクランプ装置64による支持およびクランプが解除され、搬出される。
スクリーン220と回路基板50との位置合わせを説明する。
本スクリーン印刷機においては、位置合わせモードが2種類設定され、それらのうちの1つが作業者により入力装置464を用いて選択されて実行される。位置合わせモードの1つは、1枚の回路基板50について印刷が終了する毎に基板保持装置14を、回路基板50およびスクリーン220の板面に平行な方向において基準位置に戻し、その状態で次にクリーム半田が印刷される回路基板50が搬入され、位置合わせが行われるモードであり、基準位置復帰位置合わせモードと称する。基板保持装置14の基準位置は、固定クランプ部材150のクランプ面180のY軸方向の位置が搬入コンベヤ40および搬出コンベヤ44の各固定クランプ部材のクランプ面と一致するとともに、クランプ面180の長手方向がX軸方向に平行となり、かつ、メインコンベヤ40がX軸方向において、搬入コンベヤ40と搬出コンベヤ44との間のちょうど真ん中に位置する位置である。
また、位置合わせモードの別の1つは、基板保持装置14を基準位置に戻さず、回路基板50のスクリーン220との位置合わせのために移動,回転させられ、印刷が行われたままの状態で次にクリーム半田が印刷される回路基板50が搬入され、位置合わせが行われるモードであり、基準位置非復帰位置合わせモードと称する。基板位置を調節するために基板保持装置14が移動,回転させられれば、メインコンベヤ42等が搬入,搬出コンベヤ40,44等に対してX軸,Y軸方向にずれたり、鉛直軸線まわりに傾いたりするが、その量が小さいのであれば、回路基板50の受渡しが支障なく行われ、基板保持装置14を、1枚の回路基板50についての印刷供給が終了する毎に基準位置に戻すことは不可欠ではないのである。基準位置非復帰位置合わせモードにおいては、原則として基板保持装置14は基準位置に復帰させられないが、本実施例では、半田印刷時における基板保持装置14の基準位置に対する位置ずれが許容範囲を超えた場合および予め設定された条件が成立した場合には、基準位置に復帰させられて回路基板50の受渡しが行われる。
まず、基準位置非復帰位置合わせモードが選択された場合のスクリーン220と回路基板50との位置合わせを図11および図12に示す基準位置非復帰スクリーン・回路基板ルーチンに基づいて説明する。
基準位置非復帰位置合わせモードが選択され、スクリーン印刷の開始が指示されれば、基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンが実行され、ステップ1(以後、S1と略記する。他のステップについても同じ。)においてフラグF3が1にセットされているか否かの判定が行われる。フラグF3は、メインルーチンの初期設定等において0にリセットされ、ここではリセットされている。フラグF3の用途は後に説明する
フラグF3が0にリセットされているため、S1の判定結果はNOになってS1´が実行され、回路基板50が基板保持装置14に搬入されたか否かが判定される。この判定は、例えば、停止位置規定装置430が停止位置規定位置へ移動させられるとともに、メインコンベヤ42が停止させられたか否かにより行われる。連続してクリーム半田の印刷が行われる多数枚の回路基板50の1枚目が搬入される場合には、基板保持装置14は基準位置に位置し、停止位置規定装置430は、基準位置に位置する基板保持装置14について回路基板50を所定の位置(基板マーク56,58とスクリーンマーク226,228との位置が一致するはずの位置)に停止させる位置であって、基準停止位置規定位置へ移動させられる。回路基板50が搬送中であれば、S1´の判定結果はNOになってS36が実行され、設定条件が成立したか否かが判定される。設定条件については、後に説明する。ここでは、設定条件が成立していないとすれば、S36の判定結果はNOになってルーチンの実行は終了する。
回路基板50が基板保持装置14に搬入されれば、S1´の判定結果がYESになってS2が実行され、実行される位置合わせが初期の位置合わせであるか否かが判定される。例えば、搬入された回路基板50が1枚目、すなわち連続して印刷が行われる同種の多数の回路基板50のうちの1枚目であれば、スクリーン220と回路基板50とについて初期の位置合わせが行われる。位置合わせが初期であるか否かは、フラグF1が0にリセットされているか否かにより行われる。フラグF1は、メインルーチンの初期設定等において0にリセットされ、搬入された回路基板50が1枚目であればリセットされており、S2の判定結果がYESになってS3が実行され、撮像装置22が撮像装置移動装置24により第1撮像位置へ移動させられて第1スクリーンマーク226および第1基板マーク56を撮像する。ここでは、第1撮像位置は、撮像中心が第1スクリーンマーク226の中心の設計上の位置に位置し、撮像中心と第1スクリーンマーク226の中心とが一致するはずの位置である。スクリーン保持装置18によるスクリーン220の保持位置に誤差があったり、撮像装置移動装置24において移動誤差が生ずることがあり、撮像中心が第1スクリーンマーク226の中心の設計上の位置に位置することを目指して撮像装置22が移動させられても、撮像中心と第1スクリーンマーク226の中心とが一致するとは限らず、第1撮像位置は、撮像中心と第1スクリーンマーク226の中心との一致が予定された位置である。S3においてはまた、第1撮像位置がRAM460に設けられた第1撮像位置メモリに記憶させられるとともに、フラグF1が1にセットされ、初期の位置合わせが行われることが記憶される。
移動後、S4が実行され、撮像装置22により第1スクリーンマーク226および第1基板マーク56が撮像される。回路基板50が搬入され、基板保持装置14に保持された状態では、2つずつの第1,第2スクリーンマーク226,228と第1,第2基板マーク56,58とは、X軸,Y軸の各方向の位置が一致するはずである。そのため、第1撮像位置へ移動させられた撮像装置22は、第1撮像位置において第1スクリーンマーク226と第1基板マーク56との両方を撮像することができる。第2のスクリーンマーク228および基板マーク58についても同様である。
第1スクリーンマーク226の撮像時には、スクリーンマーク用照明装置334により第1スクリーンマーク226に光が照射される。第1スクリーンマーク226からの反射光は、ハーフミラー346を透過し、ハーフミラー348により方向を変えられてレンズ342に入光し、マークカメラ332により撮像される。また、第1基板マーク56の撮像時には、基板マーク用照明装置338により第1基板マーク56に光が照射される。第1基板マーク56からの反射光は、ハーフミラー386を透過し、3つのミラー384,382,380により反射され、ハーフミラー348を透過してレンズ342に入光し、マークカメラ332により撮像される。撮像装置22はシャッタは有さないが、スクリーンマーク226の撮像時にはスクリーンマーク用照明装置334がスクリーンマーク226を照明し、基板マーク用照明装置338は基板マーク56を照明しないことによりスクリーンマーク226のみの像が得られ、基板マーク56の撮像時には、基板マーク用照明装置338が基板マーク56を照明し、スクリーンマーク用照明装置334はスクリーンマーク226を照明しないことにより、基板マーク56のみの像が得られる。撮像後、S5が実行され、撮像装置22が撮像装置移動装置24により第2撮像位置へ移動させられる。ここでは、第2撮像位置は、撮像中心が第2スクリーンマーク228の中心の設計上の位置に位置するはずの位置である。また、S5においては、第2撮像位置が第2撮像位置メモリに記憶させられる。移動後、S6が実行され、撮像装置22が第2スクリーンマーク228および第2基板マーク58を撮像する。
撮像後、S7が実行され、各撮像中心に対する第1,第2基板マーク56,58および第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心の位置ずれ(X,Y両軸方向の位置ずれ量と方向)が演算され、その演算結果に基づいて、第1,第2スクリーンマーク226,228の中心に対する撮像中心の位置ずれが演算され、第1,第2撮像中心位置ずれメモリに記憶させられる。また、各撮像中心に対する第1,第2基板マーク56,58および第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心の位置ずれは、間接的に第1,第2基板マーク56,58の各中心の第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心に対する位置ずれを表しており、この位置ずれに基づいて両マークの中心を一致させるための修正量が演算される。回路基板50は、スクリーン220との位置が合うように(第1,第2スクリーンマーク226,228と第1,第2基板マーク56,58との中心が互いに一致するように)搬入され、保持され、撮像装置22は撮像中心が上記両マークの中心と一致することが予定された位置へ移動させられるが、スクリーン保持装置18のスクリーン保持位置誤差,基板搬送装置12による回路基板50の搬送誤差,撮像装置移動装置24による撮像装置22の移動誤差等により、回路基板50がスクリーン220に対してずれ、撮像装置22がスクリーン220および回路基板50に対してずれ、図16に概略的に示すように、撮像中心のスクリーンマークの中心に対する位置ずれおよび基板マークの中心のスクリーンマークの中心に対する位置ずれが発生するため、これら位置ずれが取得され、第1,第2基板マーク56,58の各中心を第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心にできる限り一致させるための修正量が演算されるのである。上記第1,第2スクリーンマーク226,228の中心に対する各撮像中心の位置ずれが初期撮像装置位置ずれであり、各撮像中心に対する第1,第2基板マーク56,58および第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心の位置ずれ、あるいはそれらから演算され得る(本実施例では実際には演算されないが)第1,第2基板マーク56,58の各中心の第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心に対する位置ずれが初期基板位置ずれである。
回路基板50とスクリーン220との間には、回転位置ずれ(Z軸線まわりの位置ずれ)およびX軸,Y軸方向の各位置ずれがあり、2つずつのスクリーンマーク226,228および基板マーク56,58の各X軸,Y軸方向の位置に基づいて、回転位置ずれがなくなるとともに、スクリーンマーク226,228の中心位置の平均位置と、基板マーク56,58の中心位置の平均位置とが一致するように、基板位置調節装置16のX軸方向位置調節装置86による移動台84の移動量および2つのY軸方向位置調節装置88による移動台84の移動量が算出される。例えば、撮像中心の2つの位置座標と、2つの撮像中心に対する第1,第2基板マーク56,58の各中心と第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心との位置ずれとに基づいて、第1,第2基板マーク56,58の各中心と第1,第2スクリーンマーク226,228の中心の位置とが算出され、それら第1,第2基板マーク56,58の各中心と第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心との位置ずれをできる限り小さくするために必要な回路基板50の回転角度と、X,Y軸方向の位置補正量とが算出され、さらにそれらを実現するために必要な基板位置調節装置16のX軸方向位置調節装置86による移動台84の移動量および2つのY軸方向位置調節装置88による移動台84の移動量が算出されるのである。これら両移動量が位置ずれ修正量であり、基板位置ずれ修正量メモリに記憶させられる。位置調節装置86,88による移動台84の移動量には、量および方向が含まれる。また、位置ずれ修正により変化する基板保持装置14の基準位置に対する位置(基板位置調節装置16により基板保持装置14に与えられる回転の角度、X軸,Y軸の各方向における移動距離の累積により得られる)が算出され、基板保持装置位置メモリに記憶させられる。
次いでS8が実行され、S7において算出された位置ずれ修正量に基づいて基板位置調節装置16が作動させられ、回路基板50のスクリーン220に対する位置ずれがなくなるように基板保持装置14が移動,回転させられ、回路基板50の位置が調節される。X軸方向位置調節装置86および2つのY軸方向位置調節装置88がS7において算出された移動量に従って作動させられるのである。修正後、S9が実行され、第1撮像中心位置ずれに基づいて修正された第1撮像位置へ撮像装置22が移動させられる。マーク撮像に基づく第1撮像位置の修正により、撮像装置22は、撮像中心がスクリーンマーク226および基板マーク56の中心と一致するはずの位置へ移動させられるのである。また、修正された第1撮像位置は、先に記憶させられている第1撮像位置に換えて第1撮像位置メモリに記憶させられる。移動後、S10が実行され、撮像装置22は第1スクリーンマーク226および第1基板マーク56を撮像する。撮像後、S11,S12が実行され、第2撮像位置が第2撮像中心位置ずれに基づいて修正され、撮像装置22が第2スクリーンマーク228および第2基板マーク58の中心と一致するはずの位置へ移動させられ、移動後、第2スクリーンマーク228および第2基板マーク58を撮像する。また、修正された第2撮像位置が、先に記憶させられている第2撮像位置に換えて第2撮像位置メモリに記憶させられる。
撮像後、S13がS7と同様に実行され、第1,第2撮像中心位置ずれ,基板位置ずれ修正量および基板保持装置14の位置が算出され、それぞれS7において算出された値に換えてメモリに記憶させられる。そして、S14が実行され、S13において算出された基板位置ずれ修正量に基づいて基板位置調節装置16が作動させられ、回路基板50がスクリーン220に対する位置ずれがなくなる位置へ移動させられる。回路基板50の位置修正後、S25が実行され、回路基板50の枚数がカウンタによりカウントされる。
次いでS26が実行され、連続して印刷が行われるべき一連の回路基板50の全部について印刷が終了したか否かが判定される。搬入された回路基板50が最後の回路基板50であるか否かが判定されるのである。この判定は、カウンタのカウント値Cが予め設定された枚数になったか否かにより行われる。最後の回路基板50でなければ、S26の判定結果はNOになってS27が実行され、基板保持装置14の基準位置に対する位置ずれが許容範囲を超えているか否かが判定される。
基板保持装置14が基準位置に対してずれており、メインコンベヤ42と搬入,搬出コンベヤ40,44との間にずれがあっても、基板搬送時であって、一対のクランプ部材150が回路基板50をクランプしていない状態では、クランプ部材150と回路基板50との間に隙間があり、回路基板50のクランプ部材150に対する傾きやY軸方向の位置ずれが許容され、メインコンベヤ42と搬入,搬出コンベヤ40,44との間で回路基板50の受渡しを行うことができるが、ずれが大きくなれば、回路基板50の受渡しが困難となる。そのため、S27の判定が行われる。本実施例では、この判定はテーブルを用いて行われる。X軸方向については基板保持装置14の位置ずれが大きくなっても回路基板50の受渡しができるため、Y軸方向の位置ずれおよび回転位置ずれが許容範囲を超えたか否かが判定される。なお、回転位置ずれに起因してY軸方向の位置ずれも生じるため、回転位置ずれの絶対値が大きいほど許容されるY軸方向の位置ずれの絶対値が小さくなる。そのため、テーブルは、符号を考慮した回転位置ずれ角度の範囲が複数領域に分割され、各分割領域に対して、許容されるY軸方向の位置ずれの範囲(符号を考慮した)が設定されることにより作成されている。なお、S27の判定は、演算により行ってもよい。基板保持装置14の位置ずれが許容範囲内にあるとすれば、S27の判定結果はNOになってルーチンの実行は終了する。
このようにスクリーン220に対する位置が合わされた回路基板50について、クリーム半田の印刷が精度良く行われる。初期、例えば、1枚目の回路基板50の場合、回路基板50のスクリーン220に対する位置ずれデータが何も得られていないが、回路基板50の搬入後、スクリーンマーク226,228および基板マーク56,58の撮像により、スクリーン220と回路基板50との位置ずれが取得され、その位置ずれに基づいて回路基板50の位置が調節された状態で再度、マーク226,228,56,58が撮像されて位置ずれが取得され、それに基づいて位置が調節されるため、位置合わせが精度良く行われる。しかも、撮像装置22についても、撮像データに基づいて撮像中心とスクリーンマーク226,228および基板マーク56,58の中心との位置ずれが取得され、それら中心が合うはずの位置(本実施例ではスクリーンマーク226,228の中心と撮像中心とが一致するはずの位置)へ移動させられるため、位置合わせがより精度良く行われ、印刷精度が向上する。
そして、回路基板50へのクリーム半田の印刷が終了し、次にクリーム半田が印刷されるべき回路基板50が搬入されるまで、S1,S1´,S36が繰り返し実行される。回路基板50が搬入されれば、S1の判定結果がNO、S1´の判定結果がYESになってS2が実行される。基板保持装置14は、回路基板50へのクリーム半田の印刷後、基準位置へ戻されない場合と、戻される場合とがあるが、ここでは戻されないと仮定すれば、基板位置調節装置16により移動,回転させられた基板位置調節位置,位置ずれ修正位置ないし印刷位置に位置したままの状態で、次に搬入され、クリーム半田が印刷されるべき回路基板50を保持する。そのため、停止位置規定装置430は、撮像装置移動装置24により、回路基板50を、X軸方向において、基板保持装置14に対して前回クリーム半田が印刷された回路基板50と同じ位置に停止させる位置へ移動させられる。基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンが実行されるとき、停止位置規定装置430の基板停止位置規定位置は、原則として基板保持装置位置メモリに記憶させられた基板保持装置14の位置に基づいて算出される。回路基板50は、基準位置に対して調節された位置にある基板保持装置14に保持されることにより、保持時に、スクリーン220に対する位置を調節されることとなる。停止位置規定装置430は、回路基板50を、位置調節された状態にある基板保持装置14の位置により決まる位置であって、X軸方向において調節された位置において停止させられるのであって、あたかも停止位置規定装置430が基板保持装置14に設けられており、基板保持(搬入)時における回路基板50のX軸方向,Y軸方向の位置ずれおよび回転位置ずれの修正はいずれも、基板保持装置14の位置調節により行われるかのように考えることができる。
回路基板50が2枚目以降であり、作業途中の回路基板50である場合には、フラグF1がセットされているため、S2の判定結果がNOになってS15が実行される。S15ではフラグF4が1にセットされているか否かが判定されるが、ここではフラグF4は0にリセットされているとすれば、S15の判定結果はNOになってS16が実行される。フラグF4の用途は後に説明する。
S16では、第1,第2撮像中心位置ずれメモリにそれぞれ記憶させられた第1,第2撮像中心位置ずれ量の少なくとも一方がしきい値より大きいか否かが判定される。本実施例では、撮像中心のスクリーンマークに対するX,Y両軸方向の位置ずれの量に基づいて、撮像中心とスクリーンマークの中心との距離が求められ、その距離がしきい値より大きいか否かが判定される。第1,第2撮像中心とスクリーンマーク226,228の中心との各距離の少なくとも一方がしきい値より大きいとすれば、S16の判定結果がYESになってS17が実行され、第1,第2撮像位置のうち、第1,第2撮像中心の位置ずれ量がしきい値より大きい撮像位置がS9,S11の修正と同様に撮像中心の位置ずれに基づいて修正され、撮像位置メモリに記憶させられる。第1,第2撮像中心の位置ずれ量がいずれもしきい値以下であれば、S16の判定結果はNOになってS17はスキップされ、S18が実行される。撮像中心の位置ずれ量が小さい場合には、撮像位置は修正されないのである。本実施例では、第1,第2撮像位置は、撮像中心が第1,第2スクリーンマーク226,228の中心と一致するはずの位置であり、回路基板50の位置は、位置調節のために変わるが、スクリーン220の位置はスクリーン保持装置18に保持された後は動かされず、第1,第2撮像位置ずれメモリに記憶させられた位置ずれは、次にマーク撮像が行われて撮像位置ずれが新たに取得されるまで、撮像中心の位置ずれとして使用することができ、第1,第2撮像位置を修正することができる。
撮像位置が修正される場合も修正されない場合でも、S18〜S21が実行され、撮像装置22が第1撮像位置へ移動させられて、第1のスクリーンマーク226および基板マーク56を撮像し、第2撮像位置へ移動させられて第2のスクリーンマーク228および基板マーク58を撮像する。撮像後、S22が実行され、S7におけると同様に、撮像結果に基づいて、第1,第2撮像中心位置ずれ,回路基板50の位置ずれ修正量および基板保持装置14の位置が算出されてそれぞれメモリに記憶させられる。この第1,第2撮像中心位置ずれが作業中撮像装置位置ずれであり、各撮像中心に対する第1,第2基板マーク56,58および第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心の位置ずれ、あるいはそれらから演算され得る第1,第2基板マーク56,58の各中心の第1,第2スクリーンマーク226,228の各中心に対する位置ずれが作業中基板位置ずれである。「作業中」とは、初期以外の場合に行われる印刷作業であり、作業中位置ずれは、初期以外の印刷作業中に取得される位置ずれである。
そして、S23が実行され、基板位置ずれ修正量の絶対値がしきい値より大きいか否かが判定される。基板位置ずれ修正量は、スクリーンマーク226,228に対する基板マーク56,58の位置ずれである作業中基板位置ずれに対応しており、その位置ずれがしきい値と比較されることとなる。ここでは、X軸,Y軸方向位置調節装置86,88の各々について設定された移動台84の移動量の各絶対値がそれぞれ、しきい値と比較され、いずれもしきい値以下であれば、S23の判定結果がNOになってS24が実行され、S22において算出された回路基板50の位置ずれ修正量に基づいて基板位置調節装置16が作動させられ、基板保持装置14が移動させられて、回路基板50がスクリーン220に対する位置ずれがなくなる位置へ移動させられる。S24においてはまた、フラグF2が0にリセットされる。フラグF2の用途については、後に説明する。そして、S25以下のステップが実行される。
作業中においては、基板保持装置14が基準位置へ戻されず、印刷時位置に位置するままの状態で回路基板50が搬入され、保持される場合、回路基板50が、先に位置が調節されて印刷が行われた回路基板50と同じ位置に位置決めされて保持され、その状態でマーク撮像が行われ、初期に、基準位置に位置する基板保持装置14に保持された回路基板50およびスクリーン220のマーク撮像により得られる撮像中心位置ずれおよび基板位置ずれを修正してもなお残る位置ずれや、作業中にマーク撮像により得られる撮像中心位置ずれおよび基板位置ずれを修正してもなお残る位置ずれが修正された状態でスクリーンマーク226,228および基板マーク56,58が撮像される。そのため、それらマークの間の位置ずれが小さく、しかも、撮像中心のスクリーンマーク226,228に対する位置ずれが取得され、撮像装置22が、撮像中心がスクリーンマーク226,228および基板マーク56,58の中心と一致するはずの位置へ移動させられて撮像を行うため、撮像中心のマークに対する位置ずれも小さく、位置ずれが精度良く取得される。そのため、基板位置ずれ修正量の絶対値はしきい値以下であるのが普通であり、その基板位置ずれ修正量に基づいて回路基板50の位置が調節され、回路基板50とスクリーンマーク220との位置が精度良く合わされる。
それに対し、基板位置ずれ修正量の絶対値が1つでもしきい値より大きいのであれば、S23の判定結果がYESになってS32が実行され、フラグF2が1にセットされているか否かが判定される。ここではフラグF2は0にリセットされており、S32の判定結果はNOになってS33が実行され、S22において算出された基板位置ずれ修正量に基づいて回路基板50の位置が調節される。回路基板50のスクリーン220に対する位置ずれがなくなるように基板保持装置14が移動,回転させられるのである。また、フラグF2が1にセットされ、マーク撮像により取得された回路基板50のスクリーン220に対する位置ずれが大きかったことが記憶される。
基板位置調節後、S16〜S22が実行され、マーク56,58,226,228が撮像され、位置が調節された回路基板50とスクリーン220とについて位置ずれ修正量等が算出され、記憶させられる。この場合にも撮像中心の位置ずれが大きい場合には、撮像位置が修正され、撮像装置22は修正された撮像位置へ移動させられてマークを撮像する。そして、S23が実行され、算出された基板位置ずれ修正量の絶対値がしきい値より大きいか否かの判定が行われる。回路基板50の位置は、マーク撮像に先立って調節され、スクリーンマーク226,228と基板マーク56,58との中心が互いに一致するはずの位置に調節されているため、その状態で行われたマーク撮像の結果、得られた基板位置ずれ修正量の絶対値がなお、しきい値より大きい場合には、何らかの異常が発生していると考えられる。そのため、S23,S32の判定結果がYESになってS34が実行され、報知装置466により警報が発せられ、異常の発生が作業者に報知される。この警報に基づいて作業者は、基板位置ずれが大きい原因を推測し、解消する。S34においてはまた、フラグF1,F2がリセットされる。それに対し、基板位置ずれ修正量の絶対値がしきい以下であれば、S23の判定結果がNOになってS24が実行される。
このようにスクリーンマーク226,228および基板マーク56,58を撮像し、位置ずれ量を取得しては、位置ずれがなくなるように基板保持装置14を移動,回転させる場合、基板保持装置14の基準位置に対するずれが許容範囲を超えれば、S27の判定結果がYESになってS28が実行され、フラグF3が1にセットされ、位置ずれが許容範囲を超えたことが記憶される。S27の判定は、1枚の回路基板50についてスクリーン220との位置合わせが終了する毎に実行される。
基板保持装置14の位置ずれが許容範囲を超えた場合、基板保持装置14を基準位置へ戻し、メインコンベヤ42と搬入,搬出コンベヤ40,44との間で回路基板50の受渡しがスムーズに行われるようにするのであるが、回路基板50へのクリーム半田の印刷中は、基板保持装置14を基準位置へ戻すことができない。そのため、S29が実行され、基板保持装置14の基準位置への戻しが可能であるか否かが判定される。この判定は、例えば、回路基板50へのクリーム半田の印刷が終了し、基板保持装置14が下降端位置へ下降したか否かにより行われる。クリーム半田の印刷終了後、基板保持装置14が下降端位置へ下降させられるのと並行して基準位置へ戻されてもよい。
基板保持装置14を基準位置へ戻すことが可能な状態になければ、S29の判定結果はNOになってルーチンの実行は終了する。フラグF3がセットされているため、次にS1の判定が行われるとき、その判定結果はYESになってS29が実行され、基板保持装置14を基準位置へ戻すことが可能な状態になることが待たれる。
基板保持装置14が下降端位置へ下降し、基準位置へ戻すことが可能な状態になれば、S29の判定結果がYESになってS30が実行され、基板保持装置14が基板位置調節装置16により基準位置に戻される。基板保持装置14を基準位置に戻す際の基板位置調節装置16の作動量は、基板保持装置位置メモリに記憶させられた基板保持装置14の位置に基づいて得られる。また、フラグF3が0にリセットされるとともに、フラグF4が1にセットされ、基板保持装置14が基準位置へ戻されることが記憶される。基板搬送装置12においては、基板保持装置14の現位置の基準位置に対するずれが許容範囲を超えた場合、基板保持装置14の基準位置への戻しが終了するまで、回路基板50の搬入,搬出を行わないようにされる。フラグF4がセットされることにより、基板保持装置14の基準位置への戻しが行われることがわかり、戻しの終了を確認するようにされる。戻し後、コンベヤ40,42,44が作動させられて回路基板50を搬入,搬出する。この際、フラグF4がセットされていることに基づいて、停止位置規定装置430は基準停止位置規定位置へ移動させられ、回路基板50を、基準位置に位置する基板保持装置14により保持される位置に停止させる。なお、基板保持装置14は基準位置に戻されるが、基板位置ずれ修正量メモリおよび基板保持装置位置メモリの内容は、そのままとされる。そして、基板保持装置14が基準位置に戻されているため、回路基板50の受渡しがスムーズに行われる。
基板保持装置14の基準位置への戻しが行われ、フラグF3が0にリセットされれば、次にS1の判定が行われるとき、その判定結果はNOになる。そして、回路基板50が搬入されれば、S1´の判定結果がYES、S2の判定結果がNOになってS15が実行され、フラグF4がセットされているか否かが判定されるが、その判定結果はYESであり、S35が実行され、回路基板50を保持した基板保持装置14が、基準位置へ戻される直前の位置であって、基板保持装置位置メモリに記憶させられた位置へ移動させられる。また、フラグF4が0にリセットされ、以後、S16以下のステップが実行される。基板保持装置14の位置ずれが許容範囲を超えても、例えば、位置ずれが大きくなることが一時的であったり、突発的に生ずるのであれば、マーク撮像に基づく位置調節により、基板保持装置14の基準位置に対するずれが小さくなって許容範囲を超えなくなる。
S36の設定条件の成立を説明する。設定条件は、本実施例では、スクリーン印刷が設定時間以上、行われないこと、作業者によりリセットが指示されたこと、および回路基板50の種類は同じであるが、製造ロットが変わったことである。スクリーン印刷が設定時間以上、行われないことは、例えば、S1´の判定結果がNOになってS36の判定が実行される状態が設定時間以上、継続することによりわかる。また、リセットおよび製造ロットの変更は、作業者が入力装置464を用いて入力する。リセットは、例えば、スクリーン印刷機の保守作業を作業者が行った場合に入力される。
設定条件が成立した場合、S36の判定結果がYESになってS37が実行され、基板保持装置14を基準位置へ戻すことが可能であるか否かが判定される。この判定はS29と同様に行われ、可能でなければ、S37の判定結果はNOになってルーチンの実行は終了する。戻しが可能であれば、S37の判定結果がYESになってS38が実行され、基板保持装置14が基準位置へ戻されるとともに、フラグF1,F4がリセットされる。S38においてはまた、基板位置ずれ修正量メモリ,基板保持装置位置メモリがクリアされる。それにより、次にS2が実行されるとき、その判定結果はYESになってS3〜S14が実行され、スクリーン220と回路基板50との初期の位置合わせが行われる。同種の多数の回路基板へのクリーム半田の印刷の途中であっても、印刷作業が長時間中断された場合には、スクリーン印刷機を構成する各種装置に状態変化が生じたと推測され、また、リセット等が指示された場合には、先行して行われたマーク撮像の結果から得られたデータがあっても、それを使用することが望ましくなく、1枚目の回路基板50へのクリーム半田の印刷時と同様に初期のスクリーン220と回路基板50との位置合わせが行われるようにするのである。設定条件成立時には、基板保持装置14が基準位置へ戻され、その状態で回路基板50が搬入されるため、停止位置規定装置430は基準停止位置規定位置へ移動させられる。基板保持装置14が基準位置にあることは、フラグF1が0にリセットされていることによりわかる。
基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせを図13および図14に示すフローチャートに基づいて説明する。
この位置合わせの場合、1枚の回路基板50へのクリーム半田の印刷が終了する毎に、回路基板50の受渡しのために基板保持装置14が基準位置へ戻される。そのため、回路基板50とスクリーン220との位置合わせが終了する毎に、基板保持装置14を基準位置へ戻すことが可能な状態にあるか否かが判定され(S78)、可能な状態になれば、基板保持装置14が基準位置へ戻され(S79)、次に回路基板50が搬入され、保持されたならば、基板保持装置14が最後の(前回の)マーク撮像時の位置へ移動させられるように構成されている(S66)。これら以外は、基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせと同様に行われる。
そのため、マーク撮像のために回路基板50の位置が調節される毎に基板保持装置14の位置が、RAM460に設けられたマーク撮像時基板保持装置位置メモリに記憶させられ、回路基板50の受取り後、基板保持装置14の位置が位置調節装置16により、マーク撮像時基板保持装置位置メモリに記憶させられた位置であって、最後にマーク撮像が行われた際の位置へ移動させられる。また、それとは別に、印刷時における回路基板50の位置は、RAM460に設けられた印刷時基板保持装置位置メモリに記憶させられ、このメモリに記憶させられた位置に基づいて基板保持装置14が基準位置へ戻される。これらマーク撮像時基板保持装置位置および印刷時基板保持装置位置は、基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせにおいて算出される基板保持装置位置と同様にして算出され、メモリに記憶させられる。マーク撮像時基板保持装置位置は、マーク撮像のための回路基板50の位置調節時に、基板位置調節装置16により基板保持装置14に与えられる回転角度およびX軸,Y軸の各方向における移動距離の累積により得られ、印刷時基板保持装置位置は、印刷のための回路基板50の位置調節時に、基板位置調節装置16により基板保持装置14に与えられる回転角度およびX軸,Y軸の各方向における移動距離の累積により得られる。また、停止位置規定装置430は、常に基準停止位置規定位置へ移動させられて回路基板50を停止させる。
基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせにおいても、初期の回路基板50については、基板保持装置14が基準位置に位置する状態でマークが撮像装置22により撮像され、それにより得られたデータに基づいて調節された位置において再度、マークが撮像され、その撮像結果に基づいて回路基板50のスクリーン220に対する位置が合わされるため、精度良く位置合わせが行われる。また、初期より後の作業中の回路基板50についても、その位置が、先のマーク撮像に基づいて得られたスクリーンマーク226,228と基板マーク56,58とが一致するはずの位置に調節された状態でマーク撮像が行われ、それにより得られる撮像結果に基づいて回路基板50のスクリーン220に対する位置が合わされるため、より精度良く位置合わせが行われる。
以上の説明から明らかなように、本実施例においては、制御装置26のS8,S23,S33,S59,S74,S83を実行する部分が第1基板位置調節制御部を構成し、S9,S11,S16,S18,S20,S60,S62,S66,S67,S69,S71を実行する部分が移動制御部を構成し、S10,S12,S19,S21,S61,S63,S70,S72を実行する部分が撮像制御部を構成し、S13,S24,S64,S75を実行する部分が第2基板位置調節制御部を構成し、S3,S5,S54,S56を実行する部分が初期撮像装置移動制御部を構成し、S4,S6,S55,S57を実行する部分が初期撮像制御部を構成し、S7,S58を実行する部分が初期位置ずれ取得部を構成している。また、制御装置26のS22,73を実行する部分が作業中基板位置ずれ取得部および作業中撮像装置位置ずれ取得部を構成し、これらが作業中位置ずれ取得部を構成している。本移動制御部は、作業中撮像装置位置ずれの大きさがしきい値より大きい場合に撮像装置22の移動位置を変更する移動制御部である。
S23,S74の判定結果がYESになることにより行われるS33,S83の位置調節は、作業途中基板位置ずれがしきい値より大きい場合に行われる第1調節である。また、基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンのS66においては、回路基板50が基板保持装置14に搬入され、保持された後、基板保持装置14の位置が前回、マーク撮像が行われた位置に調節されるのであるが、この位置は、搬入された回路基板50より前の回路基板50へのクリーム半田の印刷時にマーク撮像に基づいて取得された位置ずれが修正された位置であり、S66の調節は、位置ずれとしきい値との比較を行うことなく、回路基板50の位置を調節する第1調節であることとなる。S66の位置調節は、作業中基板位置ずれが0であってしきい値以下であり、位置調節量が0の第1調節であると考えることもできる。基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンにおいては、基板保持装置14は回路基板50へのクリーム半田の印刷が行われたままの位置で回路基板50を保持するが、この位置は先の回路基板50についてのマーク撮像に基づいて取得された位置ずれが修正された位置であり、基板保持装置14が印刷時位置に位置することは、位置調節量が0の第1調節が行われることであると考えることができる。基板保持装置14の位置を印刷のために調節した第2調節が、次にクリーム半田が印刷される回路基板50のための第1調節でもあると考えることもできる。
さらに、制御装置26のS23,S74を実行する部分がスクリーン・基板位置ずれ修正可否判定部ないし異常判定部を構成し、S34,S84を実行する部分が異常報知部を構成し、S27,78を実行する部分が位置ずれ許容範囲超判定部を構成し、S30を実行する部分が位置ずれ大時基板保持装置戻し部を構成し、S66を実行する部分が毎回基板保持装置戻し部を構成し、S36,S85を実行する部分が初期状態復帰判定部を構成し、S38,S87を実行する部分が初期状態復帰部を構成している。
なお、基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせモードにおいて、基板受取りのために基準位置へ戻された基板保持装置は、回路基板の受取り後、前回、クリーム半田の印刷が行われた印刷時基板保持装置位置へ移動させてもよい。
位置調節装置がスクリーンの位置を調節可能なスクリーン位置調節装置を含み、第1調節制御部および第2調節制御部がスクリーン位置調節装置を制御する第1スクリーン位置調節制御部および第2スクリーン位置調節制御部をそれぞれ含んでもよい。スクリーン位置調節装置の一例を図17および図18に示す。このスクリーン位置調節装置500はスクリーン保持装置502のスクリーン支持台504に設けられ、X軸方向位置調節装置506およびY軸方向位置調節装置508を含む。X軸方向位置調節装置506は、X軸方向位置規定装置510およびX軸方向押圧装置512を含み、Y軸方向位置調節装置508は、2組のY軸方向位置規定装置514およびY軸方向押圧装置516を含み、位置規定装置によってスクリーン220の位置を規定し、押圧装置によりスクリーン220(スクリーン枠222)を押して規定された位置に位置させる。スクリーン位置調節装置500は、例えば、特開2001−301120公報に記載のスクリーン位置調節装置と同様に構成されており、簡単に説明する。
X軸方向位置規定装置510は、サーボモータにより構成される位置規定モータ520を駆動源とし、位置規定モータ520の回転をボールねじ522およびナット(図示省略)を含む送りねじ機構により直線運動に変換し、ボールねじ522の先端部に鉛直軸線まわりに回転可能に設けられた回転係合部材たるローラ524がスクリーン枠222に接触させられている。X軸方向位置規定装置510はX軸方向に平行に設けられ、X軸方向位置規定装置510とX軸方向に対向してX軸方向押圧装置512が設けられている。X軸方向押圧装置512は、例えば、エアシリンダにより構成された押圧用シリンダ530を備え、X軸方向に平行に設けられている。押圧用シリンダ530のピストンロッド532の先端部に回転係合部材たるローラ534が鉛直軸線まわりに回転可能に設けられ、スクリーン枠222に接触させられている。Y軸方向位置規定装置514およびY軸方向押圧装置516はそれぞれ、X軸方向位置規定装置510およびX軸方向押圧装置512と同様に構成されており、同じ作用を為す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。なお、2組のY軸位置規定装置514およびY軸方向押圧装置516は、X軸方向に隔たった位置にそれぞれ設けられている。
スクリーン支持台504にはまた、スクリーン220をスクリーン枠222において支持する回転支持装置たるボールユニット540が複数組、本実施例においては4組設けられるとともに、スクリーン枠222をスクリーン支持台504に固定する固定装置542が複数、例えば、4つ設けられている。これらボールユニット540および固定装置542も、特開2001−301120公報に記載のボールユニットおよび固定装置と同様に構成されている。ボールユニット540は、図18に示すように、スクリーン支持台504に回転可能に設けられた回転支持部材としてのボール544を備え、スクリーン支持台504の上面であるスクリーン支持面546から上方へ突出してスクリーン枠222を支持する。
スクリーン位置調節装置500においてX軸方向位置規定装置510,Y軸方向位置規定装置514の各ローラ524は、スクリーン220を所定の位置に位置決めする位置に位置させられており、スクリーン支持台504上に載置されたスクリーン220は、X軸方向押圧装置512およびY軸方向押圧装置516により押されてローラ524に押し付けられ、X軸方向,Y軸方向およびZ軸線まわりにおいて位置決めされるとともに、固定装置542によりスクリーン支持台504に固定される。スクリーンマークの撮像時には、スクリーン220はスクリーン支持台504に固定されていてもよく、固定されていなくてもよい。
本スクリーン印刷機において基板保持装置14の位置は一定であり、回路基板50が基板保持装置14に搬入され、保持された後、撮像装置22が移動させられてスクリーンマークおよび基板マークを撮像するが、撮像位置は、撮像中心と、基板マークの中心とが一致するはずの位置である。そして、マーク撮像の結果から得られたデータに基づいて、スクリーンマークの中心と基板マークの中心とを一致させるためのスクリーン220の位置の修正量が演算される。両マークの中心の位置ずれをできる限り小さくするために必要なスクリーン220の回転角度と、X,Y軸方向の位置補正量とが算出され、さらにそれを実現するために必要なスクリーン位置調節装置500のX軸,Y軸方向位置規定装置510,514の各作動量が算出されるのである。この算出された作動量に基づいて、X軸方向位置規定装置510,2組のY軸方向位置規定装置514のローラ524が、スクリーン220の位置を調節する位置へ移動させられ、X軸方向押圧装置512およびY軸方向押圧装置516がスクリーン枠222を押してスクリーン220を位置規定装置510,514により規定された位置へ移動させ、スクリーン220の回路基板50に対する位置が合わされる。この際、固定装置542によるスクリーン220の固定は解除され、スクリーン220はスクリーン枠222を介してボール544により支持されており、スクリーン220は軽快に移動し、位置調節が精度良く行われる。スクリーン220の位置調節は、回路基板50の位置調節と同様に、マーク撮像のために行われるとともに、印刷のために行われ、スクリーン220と回路基板50とが、水平面に平行な方向において精度良く位置合わせされる。また、撮像装置22の撮像中心の第1,第2基板マークの中心に対する位置ずれが取得され、位置ずれが大きい場合、撮像位置が修正され、撮像装置22は、撮像中心が基板マークの中心と一致するはずの位置へ移動させられる。位置合わせ後、スクリーン220はスクリーン支持台504に固定される。
スクリーン220は、1枚の回路基板50についてクリーム半田が印刷される毎に基準位置に戻してもよいが、基板保持装置14のように回路基板50の受渡しを行うのではないため、戻さなくてよく、前回の印刷時の位置のままで、次にクリーム半田が印刷される回路基板50との位置合わせが行われる。本実施例では、制御装置のスクリーン印刷装置500を制御して第1,第2調節を行わせる部分が第1,第2スクリーン位置調節制御部を構成している。
なお、作業途中にマーク撮像のために回路基板の位置を調節する場合、統計処理により位置ずれ修正量を算出し、回路基板の位置を調節してもよい。例えば、直近の設定枚数の回路基板の各々について、マーク撮像のための位置調節用に得られた複数の位置ずれの移動平均(単純平均でも加重平均でもよい)を求め、得られた位置ずれの平均値に基づいて、回路基板とスクリーンとの位置を、基板マークの中心とスクリーンマークの中心とが一致するはずの位置に調節するのである。撮像装置の移動位置の制御についても、スクリーンの位置を調節する場合についても同様である。
また、スクリーンおよび回路基板の2つずつのマークの一方をメインマーク、他方をサブマークとし、メインマーク同士の中心を合わせた状態で、サブマークを利用して回転位置ずれがなくなるようにスクリーンと回路基板との位置調節が行われるようにしてもよい。
さらに、停止位置規定装置は、基板保持装置に設けてもよい。この場合、基板保持装置に停止位置規定装置移動装置を設け、停止位置規定装置を基板搬送方向に移動させ、回路基板の停止位置を規定させる。停止位置規定装置は、回路基板を基板保持装置に対して基板搬送方向において常に同じ位置において停止させればよく、基板保持装置が印刷時の位置に位置するままの状態で回路基板が搬入される場合も、回路基板は基板保持装置に対して予め定められた位置に停止させられる。
また、停止位置規定装置を回路基板の搬送と共に移動させることは不可欠ではなく、回路基板の搬送に先立って停止位置規定位置へ移動させておき、回路基板を停止させてもよい。この場合、停止位置規定装置位置調節装置が設けられ、そのX軸,Y軸方向の位置が調節されるようにされる。
さらに、初期位置合わせ時に、初期撮像に基づいて位置が調節された回路基板およびスクリーンについて行われたマークの撮像の結果、基板位置ずれ(基板位置ずれ修正量)および撮像装置位置ずれを取得したならば、それら位置ずれをそれぞれしきい値と比較し、しきい値より大きいのであれば、再度、位置調節,マーク撮像,位置ずれ取得およびしきい値との比較を行ってもよい。位置ずれがしきい値以下であれば、回路基板とスクリーンとの位置を位置ずれがなくなる位置に合わせて印刷を開始する。初期においては、まず、回路基板が基準位置に位置する状態でマーク撮像が行われ、その撮像結果に基づいてマーク撮像のためのスクリーンと回路基板との位置合わせが行われるため、位置ずれが大きいことがあり、しきい値と比較し、必要であれば更にマーク撮像,位置ずれ取得を行うことにより、初期の位置合わせをより精度良く行うことができる。
また、回路基板のスクリーンに対する基板搬送方向における位置を基板搬送装置により調節し、幅方向における位置および回転位置は、サイドクランプ装置により調節するようにしてもよい。例えば、基板搬送方向における位置は、停止位置規定装置の位置の設定により調節する。マーク撮像後、回路基板の位置を基板搬送方向において調節する場合、停止位置規定装置を回路基板の位置を調節する位置へ移動させるとともに、コンベヤを作動させて回路基板を移動させる。停止位置規定装置を基板保持装置に設けてもよい。また、回路基板の幅方向の両側にそれぞれ、複数ずつのクランプ部材を幅方向に移動可能にかつ基板送り方向に並べて設けるとともに、クランプ部材移動装置により移動させ、クランプと同時に幅方向位置および回転位置を調節させる。
さらに、コンベヤ間で回路基板の受渡しが行われる基板受渡し領域と、回路基板にクリーム半田の印刷が行われる印刷領域とを、回路基板およびスクリーンの板面に平行な方向において同じ位置に設けることは不可欠ではなく、異なる位置に設けてもよい。この場合、回路基板は基板受渡し領域において基板保持装置に搬入され、保持された後、基板保持装置が基板保持装置移動装置によって移動させられることにより、印刷位置へ移動させられる。この際、回路基板の位置は、作業中であれば、移動と共に、先行して行われた撮像結果から得られたデータに基づいて、スクリーンマークと基板マークとの中心が互いに一致するはずの位置に調節することができる。この場合、回路基板は、受渡し位置から基準となる印刷位置へ移動させられるとともに、基準印刷位置に対する位置が調節され、この調節が第1調節であると考えることもでき、受渡し位置から調節された位置への移動が第1調節であると考えることもできる。
また、スクリーン・基板位置合わせ装置は、基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンと基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンとのいずれか一方のみが行われる装置としてもよく、第1調節は初期には行われず、作業中にのみ行われるようにしてもよく、初期には第1調節および第2調節が行われるが、作業中は第2調節のみが行われるようにしてもよい。
さらに、初期にスクリーンと回路基板との位置調節および撮像装置の位置合わせのための移動制御を行い、作業中にはスクリーンと回路基板との位置調節のみを行ってもよく、逆でもよく、初期および作業中のいずれの場合にも、スクリーンと回路基板との位置調節のみを行ってもよい。また、初期と作業中とのいずれか一方のみについて、スクリーンと回路基板との位置調節および位置合わせのための撮像装置の移動制御の両方と、スクリーンと回路基板との位置調節のみとのいずれかを行ってもよい。
請求可能発明の一実施例であるスクリーン・基板位置合わせ装置を備えたスクリーン印刷機を概略的に示す正面図であって、撮像装置が設けられた部分を示す図である。 上記スクリーン印刷機の正面図であって、停止位置規定装置および基板搬送装置が設けられた部分を示す平面図である。 上記スクリーン印刷機の基板保持装置,基板位置調節装置および基板保持装置昇降装置を示す側面図である。 上記スクリーン印刷機においてクリーム半田が印刷される回路基板を概略的に示す平面図である。 上記スクリーン印刷機の印刷に使用されるスクリーンを概略的に示す平面図である。 上記基板位置調節装置を示す平面図である。 上記スクリーン印刷機の撮像装置移動装置を示す平面図である。 上記スクリーン印刷機の撮像装置の装置本体の一部を除いて示す側面図である。 上記撮像装置を装置本体の一部を除いて示す正面図である。 上記スクリーン印刷機を制御する制御装置を概念的に示すブロック図である。 上記制御装置の主体を成すコンピュータのROMに記憶させられた基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンの一部を示すフローチャートである。 上記基準位置非復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンの残りを示すフローチャートである。 上記コンピュータのROMに記憶させられた基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンの一部を示すフローチャートである。 上記基準位置復帰スクリーン・基板位置合わせルーチンの残りを示すフローチャートである。 上記コンピュータのRAMに設けられたメモリ等を概念的に示す図である。 スクリーンマークおよび基板マークの中心および撮像中心の位置ずれを説明する図である。 請求可能発明の別の実施例であるスクリーン・基板位置合わせ装置のスクリーン位置調節装置を示す平面図である。 図17に示すスクリーン位置調節装置と共に設けられてスクリーンを支持するボールを示す正面図である。
符号の説明
14:基板保持装置 16:基板位置調節装置 20:スキージ装置 22:撮像装置 24:撮像装置移動装置 26:制御装置 50:回路基板 54:第1基板マーク 56:第2基板マーク 220:スクリーン 226:第1スクリーンマーク 228:第2スクリーンマーク 332:マークカメラ 430:停止位置規定装置 500:スクリーン位置調節装置

Claims (4)

  1. スクリーンに設けられた貫通孔を通して回路基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機において、前記回路基板が前記スクリーンの下方に搬入され、停止させられた後、それら回路基板とスクリーンとの間に、それらに平行な平面内の任意の位置へ移動可能な撮像装置を進入させ、それらスクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークであるスクリーンマークおよび基板マークをその撮像装置に撮像させ、その撮像結果に基づいてそれらスクリーンと回路基板との前記平面に平行な方向における位置合わせを行う方法であって、
    複数の回路基板に対する印刷の初期においては、先行して行われた撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記スクリーンの前記平面に平行な方向の位置を前記スクリーンマークと前記基板マークとの中心が一致するはずの位置に調節する第1調節を行い、前記撮像装置を前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させた状態で、その撮像装置に前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させ、その撮像結果に基づいて、それらスクリーンと回路基板との前記平面に平行な方向の位置ずれを検出し、その位置ずれをなくす位置に前記スクリーンの位置を調節する第2調節を行って1枚の回路基板に対する印刷を行い、前記初期以外においては、1枚の回路基板が印刷される毎に、前記スクリーンを前回の印刷時の位置のままとして前記撮像装置の移動と、その位置での前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方の撮像ならびに位置ずれ検出とを行い、その検出結果に基づいて前記スクリーンの位置の前記第2調節を行うことを特徴とするスクリーン・基板位置合わせ方法。
  2. 前記撮像装置を前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させる際、その撮像装置の撮像中心が前記基板マークの中心に一致する位置へ移動させる請求項1に記載のスクリーン・基板位置合わせ方法。
  3. スクリーンに設けられた貫通孔を通して回路基板にクリーム半田を印刷するスクリーン印刷機においてそれらスクリーンと回路基板とのそれらの板面に平行な方向における位置合わせを行う装置であって、
    前記スクリーンの下方に搬入され、停止させられた前記回路基板と、前記スクリーンとの間に進入して、それらスクリーンと回路基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークであるスクリーンマークおよび基板マークを撮像可能な撮像装置と、
    その撮像装置を前記スクリーンおよび前記回路基板の板面に平行な平面内の任意の位置へ移動可能な撮像装置移動装置と、
    前記スクリーンのそのスクリーンの板面に平行な方向の位置を調節可能な位置調節装置と、
    それら撮像装置,撮像装置移動装置および位置調節装置を制御する制御装置と
    を含み、かつ、その制御装置が、
    先行して行われた前記スクリーンマークおよび前記基板マークの撮像の結果から得られたデータに基づいて、前記位置調節装置を制御することにより、前記スクリーンの位置を前記スクリーンマークと前記基板マークとの中心が互いに一致するはずの位置に調節する第1調節制御部と、
    前記撮像装置移動装置に前記撮像装置を、前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させる移動制御部と、
    その移動制御部の制御により移動させられた前記撮像装置に、前記スクリーンマークと前記基板マークとを撮像させる撮像制御部と、
    その撮像制御部による制御によって得られた撮像結果から得られる前記スクリーンと前記回路基板との位置ずれをなくす位置へ前記スクリーンの位置を調節する第2調節制御部と
    を備え、複数の回路基板に対する印刷の初期においては、前記第1調節制御部と前記第2調節制御部とを作動させるが、前記初期以外においては、1枚の回路基板が印刷される毎に、前記第1調節制御部を作動させることなく前記スクリーンの位置を前回の印刷時における位置のままとして、前記移動制御部,前記撮像制御部および前記第2調節制御部を作動させて前記スクリーンの位置調節を行うことを特徴とするスクリーン・基板位置合わせ装置。
  4. 前記移動制御部が、前記撮像装置を前記スクリーンマークおよび前記基板マークの両方を撮像可能な1つの位置へ移動させる際、その撮像装置の撮像中心が前記基板マークの中心に一致する位置へ移動させるものである請求項3に記載のスクリーン・基板位置合わせ装置。
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