JP6012861B2 - プリント基板用作業装置 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献1に開示されているフィルタ付き送風装置は、作業空間の中央部に下向きの強い空気流(風)を発生させるものである。このため、この送風装置を電子部品実装装置やディスペンサに用いると、後述するように、プリント基板に作業を正しく実施することが難しくなるという問題があった。すなわち、電子部品実装装置においては、プリント基板に実装された小さな電子部品が風で飛ばされたり、電子部品の実装位置が変わるおそれがある。ディスペンサにおいては、塗布ヘッドの下端に形成された液滴が風で横に押され、塗布液を正しい位置に塗布できなくなるおそれがある。
作業空間の空気入口を通過した空気は、基板搬送路を避けて流れる。このため、基板搬送路上に位置するプリント基板に風が当たることはなく、プリント基板に対して行う作業が風で妨げられることがない。
作業空間の空気は、主に基板搬入口および基板搬出口を通過してカバー部材の外に流出する。このため、作業空間が換気され、作業空間に高温の空気が滞留することはないから、作業空間を常に低い温度の空気で冷却することができる。
したがって、本発明によれば、作業空間を正圧に加圧する送風装置を用いて埃の侵入防止を図りながら作業空間を換気するにもかかわらず、風による影響を受けることなくプリント基板に作業を正しく実施できるプリント基板用作業装置を提供することができる。
以下、本発明の前提となるプリント基板用作業装置の一例を図1〜6によって詳細に説明する。
ここではディスペンサについて説明する。ディスペンサとは、プリント基板に塗布液を塗布する装置をいう。塗布液は、クリーム半田や接着剤などである。クリーム半田は、電子部品の端子をプリント基板に実装するためのものである。接着剤は、電子部品のパッケージ部分をプリント基板に接着するためのものである。
カバー部材5は、X方向の両端部に位置する第1の側壁5aおよび第2の側壁5bと、装置前側に位置する前壁5cと、装置後側に位置する後壁5dと、水平方向に延びる天井壁5eとによって構成されている。
前壁5cの一部と天井壁5eの一部は、開閉可能な一つの開閉扉7として形成されている。この開閉扉7は、天井壁部分の後端部を中心として上下方向に揺動し、開閉する。
カバー部材5の第1の側壁5aには、後述する送風装置8が設けられている。送風装置8は、後述するフィルタ9を備えている。
基板搬送路12は、ベース部材3に支持された一対のコンベア14と、このコンベア14の近傍に設けられた基板保持装置(図示せず)とを備えている。コンベア14は、プリント基板11をベース部材3のX方向の一端側(図1においては右端側)から他端側へ送るものである。コンベア14における搬送方向の上流側の端部は、カバー部材5の第2の側壁5bに形成された基板搬入口15を通して作業空間6の外に突出している。コンベア14における搬送方向の下流側の端部は、カバー部材5の第1の側壁5aに形成された基板搬出口16を通して作業空間6の外に突出している。基板保持装置は、コンベア14によってX方向の中央部に搬送されたプリント基板11をコンベア14から上昇させて保持する。この基板保持装置とコンベア14の動作は、後述する制御装置17(図5参照)によって制御される。
Y方向駆動装置25は、Y方向に延びるボールねじ軸26と、このボールねじ軸26を駆動するY軸サーボモータ27と、ボールねじ軸26に螺合した状態でヘッド支持部材24に固定されたボールねじナット28などを備えている。Y軸サーボモータ27の動作は、制御装置17によって制御される。
ヘッドユニット21は、上述したヘッド支持部材24の装置前側の側面に設けられたX方向に延びるレール24a,24bに沿ってX方向へ移動自在に、ヘッド支持部材24に支持されたフレーム21aと、このフレーム21aに設けられた複数の部品とによって構成されている。このヘッドユニット21を駆動するX方向駆動装置31は、X方向に延びるボールねじ軸32と、このボールねじ軸32を駆動するX軸サーボモータ33と、ボールねじ軸32に螺合した状態でフレーム21aに固定されたボールねじナット34などを備えている。X軸サーボモータ33の動作は、制御装置17によって制御される。
すなわち、ヘッドユニット21は、X方向駆動装置31による駆動によってX方向に移動し、Y方向駆動装置25による駆動によってヘッド支持部材24とともにY方向に移動する。
塗布ヘッド22は、図2に示すように、上部に位置するシリンジ37と、下端部に位置する塗布ノズル38とを備えている。シリンジ37は、塗布液39(図5参照)を貯留するものであり、図5に示すように、圧縮空気を供給するエア供給源40に切替バルブ41を介して接続されている。
昇降装置35は、これらの塗布ヘッド22をフレーム21aに対してそれぞれ上下方向に移動させるものである。昇降装置35の動力源は、Z軸サーボモータ42(図5参照)である。
この塗布装置13においては、ヘッドユニット21が水平方向に移動し位置決めした後に塗布ヘッド22が下降し、この下降動作の停止の前後からシリンジ37に加圧空気が供給され、塗布ノズル38から流出した塗布液39がプリント基板11に塗布される。次に、所定時間の後、次の第1の動作と第2の動作とのうち、いずれか一方の動作が実施される。加圧空気の供給が停止されて塗布ヘッド22が上昇する(第1の動作)。塗布液39がプリント基板11に塗布されながら、ヘッドユニット21が所望の位置まで所望の軌跡を取りつつ水平方向に移動し、その後、加圧空気の供給が停止されて塗布ヘッド22が上昇する(第2の動作)。
また、塗布ヘッド22は、複数の吐出口(図示せず)を有する塗布ノズル38を使用する場合は、回転装置36による駆動によって必要に応じて回転位置決めする。
風速センサ55は、送風ファン53を通る空気の流速を計測し、データとして制御装置17に送る。
フィルタ9は、粒径5〜10μm程度の埃(JIS15種ダスト)を捕捉できるものである。
ファンガード54は、フィルタ9の外面を覆う粗い網状に形成されており、ダクト部材54bとともに第1の側壁5aに取付けられている。
この例によるディスペンサ2は、プリント基板11や機械部品に埃が付着することがないために、作業精度を高く保つことができ、故障することなく正しく動作するものとなる。
作業空間6の空気は、主に基板搬入口15および基板搬出口16を通過してカバー部材5の外に流出する。このため、作業空間6が換気され、作業空間6に高温の空気が滞留することはないから、作業空間6を常に低い温度に保つことができる。
なお、作業空間6内の所定の位置において空気流の影響を受けにくい向きに圧力センサ(図示せず)を設け、この圧力検知値が所定の正圧以上となるようにファンモータ53aを制御するとともに、ファンモータ53aの回転数が所定値以上となる場合に警報を発生させ、フィルタ9の交換あるいは清掃を運転者に促すようにしても良い。
送風装置は、図7〜図10に示すように構成することができる。図7〜図10において、図1〜図6によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
したがって、この実施の形態を採ることにより、作業空間6を加圧する空気を利用してカバー部材5内を効率よく換気することが可能なディスペンサを提供することができる。
この実施の形態においては、送風装置8とフィルタ9をカバー部材5の一つの壁のみに設ける例を示した。しかし、送風装置8とフィルタ9は、カバー部材5の複数の壁に設けることができる。
本発明は、図11および図12に示すように、電子部品実装装置に適用することができる。図11および図12において、図1〜図10によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
部品移動装置74は、作業空間6で水平方向に移動するヘッドユニット77と、このヘッドユニット77に支持された複数の吸着ヘッド73などを備えている。ヘッドユニット77を支持しながらX方向およびY方向に移動駆動する機構は、図1および図2に示した塗布装置13のヘッドユニット21をX方向およびY方向に移動駆動する機構と同等のものである。このため、ヘッドユニット77をX方向およびY方向に移動駆動する機構については、図1および図2に示す機構と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
吸着ヘッド73は、部品移動装置74による駆動によって電子部品供給装置72の上方に移動し、その後、昇降して電子部品75を吸着する。そして、この吸着ヘッド73は、部品移動装置74による駆動によってプリント基板11の上方に移動し、その後、昇降して電子部品75をプリント基板11に実装する。
なお、送風装置8とフィルタ9は、図11および図12中に二点鎖線で示すように、カバー部材5の第1の側壁5aや天井壁5eに設けることができるし、図示してはいないが、カバー部材5の後壁5d、第2の側壁5b、あるいはカバー部材5の複数の壁に設けることができる。
したがって、この実施の形態によれば、作業空間6を正圧に加圧する送風装置8を用いて埃の侵入防止を図ることができる。また、この送風装置8を用いて作業空間6を換気することができる。さらに、送風装置8を用いているにもかかわらず、風による影響を受けることなくプリント基板11に実装作業を正しく実施することができる。
図1〜図10に示すディスペンサのベース部材と、図11および図12に示す電子部品実装装置のベース部材は、図13および図14に示すように構成することができる。図13および図14において、図1〜図12によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
区画部材4には、収納空間81と作業空間6とを連通する第1の連通孔87と第2の連通孔88とが形成されている。第1の連通孔87は、装置前側に位置付けられ、第2の連通孔88は装置後側に位置付けられている。第1の連通孔87と第2の連通孔88は、X方向において、ベース部材3の第1の側壁5aに近接する一方に偏る位置に設けられている。第1の連通孔87と第2の連通孔88の中には、作業空間から収納空間に異物が落下することを防ぐために網部材87a,88aが設けられている。
第1の連通孔87は、第1の気室92に開口している。第2の連通孔88は、第2の気室93に開口している。
第3の仕切板91は、第1の気室92と第2の気室93との間の空間をX方向に並ぶ第3の気室95と第4の気室96とに区画している。これらの第3の気室95と第4の気室96は、それぞれ第1、第2の仕切板89,90の貫通穴94を介して第1の気室93と第2の気室93とに接続されている。
ベース部材3の第1の側壁85と、ベース部材3の第2の側壁86には、空気出口となる貫通穴97がそれぞれ形成されている。
第3の気室95には、作業装置本体(塗布装置13や部品移動装置74)やコンベア14などの各種装置の動作を制御するための制御装置17が配置されている。
第4の気室96には、第1のトランス98が配置されている。第1の気室92には、第2のトランス99が配置されている。第2の気室93には、制御系の電源となる電源装置100が配置されている。
第2の気室93に流入した空気の残部は、第2の気室93内をX方向に流れ、第2の仕切板90に形成された貫通穴94を通って第4の気室96に流入する。第2の気室93には、電源装置100が配置されている。このため、この電源装置100は、第2の気室93を流れる空気によって冷却される。
第4の気室96に流入した空気は、第2の側壁86に形成された貫通穴97からベース部材3の外に流出する。第4の気室96には、第1のトランス98が配置されている。このため、第1のトランス98は、第4の気室96を流れる空気によって冷却される。
したがって、この実施の形態によれば、埃が外から侵入することを防ぎながら、作業装置本体と電気機器の両方を空気によって冷却することが可能なプリント基板用作業装置を提供することができる。
図1〜図10に示すディスペンサのベース部材と、図11および図12に示す電子部品実装装置のベース部材は、図15および図16に示すように構成することができる。図15および図16において、図1〜図14によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
このため、この実施の形態によれば、これらの電気機器が空気によって強制的に冷却されるプリント基板用作業装置を提供することができる。
なお、この実施の形態に示すベース部材3と区画部材4は、X方向を搬送方向とするコンベア14に対して、上方から見て反時計方向に90度回転させて形成することができる。この構成を採る場合においても、第1、第2の連通孔87,88は、上方から見て基板搬送路12と重ならない領域内に位置付けられる。この場合、排気装置111は、第2の側壁86とともにY方向後側に位置付けられる。このため、この実施の形態によるベース部材3を有するプリント基板用作業装置が実装ラインに組み込まれた状態において、プリント基板用作業装置の後側に位置する通路から排気装置111の点検保守を容易に実施できる。
プリント基板用作業装置は、図17〜図19に示すように構成することができる。図17〜図19において、図1〜図14によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
また、区画部材4には、第1、第2の連通孔87,88の開口部分から上方に延びる筒状の空気ガイド115が設けられている。
第3の気室95には制御装置17が配置されている。第4の気室96には第1のトランス98が配置されている。第1の気室92には第2のトランス99が配置されている。第2の気室93には電源装置100が配置されている。
ベース部材3の第2の側壁86には、空気出口の一つとなる貫通穴97が形成されている。
この参考例による空気通路51は、収納空間81と、第1、第2の連通孔87,88と、作業空間6とによって構成されている。この空気通路51において空気は、送風装置8によって収納空間81の第3の気室95に送り込まれ、この空気の半分が第3の気室95から第1の気室92へ流れ、この内の一部が第1の気室92から第4の気室96へ流れる。
したがって、この参考例によれば、埃が外から侵入することを防ぎながら、作業装置本体と電気機器の両方を空気によって冷却することが可能なプリント基板用作業装置を提供することができる。
特に、この参考例によれば、外部から収納空間81に直接流入した空気によって電気機器を冷却できるから、電気機器を効率よく冷却することが可能になる。
ベース部材に送風装置とフィルタとを設ける場合は、図20および図21に示すように、排気装置を装備することができる。図20および図21において、図1〜図19によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この排気装置111の2機の風量は、送風装置8の3機の風量と比べて少なく、作業空間6と収納空間81の圧力が正圧に保たれる量に設定されている。
この参考例においては、第1〜第3の仕切板89〜91によって、「ガイド部材」が構成されている。
なお、この参考例に示すベース部材3と区画部材4は、X方向を搬送方向とするコンベア14に対して、上方から見て反時計方向に90度回転させて形成することができる。この構成を採る場合においても、第1、第2の連通孔87,88は、上方から見て基板搬送路12と重ならない領域内に位置付けられる。この場合、送風装置8は、第1の側壁85とともにY方向前側に位置付けられ、排気装置111は、第2の側壁86とともにY方向後側に位置付けられる。このため、プリント基板用作業装置が実装ラインに組み込まれた状態において、プリント基板用作業装置の前側に位置する通路から送風装置8の点検保守およびフィルタ9の交換を容易に行え、プリント基板用作業装置の後側に位置する通路から排気装置111の点検保守を容易に実施できる。
ベース部材に送風装置と排気装置とを設ける場合は、図22および図23に示す構成を採ることができる。図22および図23において、図1〜図19によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
また、送風装置8は、ベース部材3の後壁84に設けられているので、プリント基板用作業装置が実装ラインに組み込まれた状態において、プリント基板用作業装置の後側に位置する通路から送風装置8の点検保守およびフィルタ9の交換を容易に実施できる。さらに、排気装置111は、ベース部材3の前壁83に設けられているので、プリント基板用作業装置が実装ラインに組み込まれた状態において、プリント基板用作業装置の前側に位置する通路から排気装置111の点検保守を容易に実施できる。
また、この参考例に示すベース部材3と区画部材4は、X方向を搬送方向とするコンベア14に対して、上方から見て反時計方向に90度回転させて形成することができる。この構成を採る場合においても、第1、第2の連通孔87,88は、上方から見て基板搬送路12と重ならない領域内に位置付けられる。
ベース部材に送風装置を設ける場合は、図24に示すように、カバー部材に排気装置を設けることができる。図24において、図1〜図19によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この参考例に示すようにベース部材3とカバー部材5の両方に送風ファン(送風ファン53,112)が装備される場合は、送風ファンとして正転と逆転とを切替可能なものを用いることができる。
ベース部材は、図25に示す構成を採ることができる。図25において、図1〜図23によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
また、後の通路側となる項壁122をベース部材3から取り外すことによって、第1のトランス98の点検保守と、後壁122に近い部位に配置された第2のトランス99および電源装置100の点検保守を容易に行うことができる。
Claims (3)
- 支持面が上端部に形成されたベース部材と、
前記ベース部材に支持され、プリント基板が搬送される基板搬送路と、
前記ベース部材に支持され、前記基板搬送路に保持されたプリント基板に作業を行う作業装置本体と、
前記ベース部材上に設けられ、前記ベース部材とともに、前記作業装置本体が作業を行う作業空間を規定するカバー部材と、
前記カバー部材の一側部に開口する基板搬入口と、
前記カバー部材の他側部に開口する基板搬出口と、
前記カバー部材に設けられた空気入口と、
前記空気入口から前記作業空間に外部の空気を送り込んで前記作業空間の圧力を大気圧より高くする送風装置と、
前記送風装置に設けられたフィルタとを備え、
前記空気入口は、前記カバー部材の、上方から見て前記基板搬送路と重ならない領域のうち前記基板搬送路より高い領域内に設けられ、
前記送風装置によって前記作業空間に送り込まれた空気の流れる方向は、上方から見て前記空気入口から前記基板搬送路に向かう方向とは異なる方向であり、
前記空気入口に設けられ、前記基板搬送路の側方で空気の流れる方向を水平方向から上方に変える空気ガイドをさらに備えていることを特徴とするプリント基板用作業装置。 - 請求項1記載のプリント基板用作業装置において、
前記ベース部材は、内部に収納空間を有する箱状に形成され、この収納空間内に熱を発生する電気機器を収納し、前記支持面を形成し、前記収納空間と前記作業空間とを区画する区画部材をさらに有し、
前記区画部材は、前記収納空間と前記作業空間とを連通する連通孔を有し、
前記送風装置によって前記作業空間に送り込まれた空気が前記連通孔を通って前記収納空間に流入し、この収納空間から外部に排出されることを特徴とするプリント基板用作業装置。 - 請求項2記載のプリント基板用作業装置において、
前記ベース部材に設けられ、前記収納空間から外部に空気を排出する排気装置と、
前記収納空間内に設けられ、前記連通孔から前記排気装置に至る空気通路下流部を形成するガイド部材とをさらに備え、
前記電気機器は、前記空気通路下流部に配置されていることを特徴とするプリント基板用作業装置。
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