JP6535094B2 - はんだ印刷機 - Google Patents

Description

本発明は、基板にペースト状はんだを印刷するはんだ印刷機に関し、より詳細には、搬送装置が搬入した基板を搬送装置とともに印刷高さまで上昇駆動する方式のはんだ印刷機に関する。

多数の電子部品が実装された基板を生産する機器として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー炉、基板検査機などがある。これらの機器を連結して基板生産ラインを構築することが一般的になっている。このうちはんだ印刷機には、スクリーンおよびスキージを備えるスクリーン印刷機が多用される。本願出願人は、この種のはんだ印刷機の一技術例を特許文献１に開示している。

特許文献１のスクリーン印刷機は、基板を搬入および搬出する基板搬送装置と、搬入された基板をクランプ高さまで上昇駆動する昇降台昇降駆動装置と、クランプ高さにて基板をクランプする基板クランプ装置と、クランプされた基板を印刷高さまで上昇駆動する基板保持装置昇降装置と、印刷高さに保持された基板にペースト状はんだを印刷する印刷実施装置と、を備える。基板保持装置昇降装置は、基板に加えて、基板搬送装置、昇降台昇降駆動装置、および基板クランプ装置を一体的に上昇駆動する。

特開２００６−２８１７１２号公報

ところで、特許文献１のスクリーン印刷機は、多数の装置の組合せによって構成されているので、印刷機が重厚長大化するとともにコストもアップして好ましくない。このため、２組用いられている昇降駆動装置の一装置化や、基板搬送装置と基板クランプ装置との複合一体化などにより、印刷機の軽薄短小化およびコストダウンを実現することが強く要請されている。しかしながら、一つの昇降駆動装置を用いて、まず基板をクランプ高さまで上昇駆動し、次に基板に加えて基板搬送装置および基板クランプ装置を一体的に上昇駆動する構成を採用すると、異物混入の問題点が発生する。

詳述すると、昇降駆動装置は、昇降駆動用の昇降テーブルを備えるが、昇降テーブルの上面に異物が混入するおそれが皆無でない。異物が昇降テーブルと基板搬送装置との間に挟み込まれた状態で上昇駆動が行われると、基板搬送装置が正規の高さよりも上方まで駆動され、不具合が発生する。例えば、クランプ高さにてクランプされた基板を撮像するカメラ装置と、上昇し過ぎた基板搬送装置とが干渉するおそれが発生する。なお、異物は外部から侵入する不特定の物体に限定されず、昇降テーブル上で倒れたバックアップピンや、昇降テーブル上に置き忘れられたバックアップブロックなども異物として作用する。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成を採用しつつ、異物混入に対する信頼性を高めたはんだ印刷機を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明のはんだ印刷機は、所定の搬送高さで基板を搬入および搬出する搬送装置と、前記搬送装置の前記搬送高さよりも高いクランプ高さにて前記基板をクランプするクランプ装置と、搬入された前記基板を前記搬送高さから前記クランプ高さまで上昇駆動し、次に上昇駆動されてクランプされた前記基板を前記クランプ装置および前記搬送装置ともに上昇駆動して、前記基板を前記クランプ高さよりも高い印刷高さに保持する昇降装置と、印刷高さに保持された前記基板にペースト状はんだを印刷する印刷実施装置と、を備えたはんだ印刷機であって、前記昇降装置が前記基板を前記クランプ高さまで上昇駆動した時点で、前記搬送装置の上昇を検出したときに異常と判定する上昇動作監視装置をさらに備えた。

本発明のはんだ印刷機において、昇降装置は、まず搬入された基板を搬送高さからクランプ高さまで上昇駆動し、次に上昇駆動されてクランプされた基板をクランプ装置および搬送装置ともに上昇駆動して、基板をクランプ高さよりも高い印刷高さに保持する。これによれば、特許文献１で２組用いられていた昇降駆動装置を一装置化して、簡素な機器構成にできる。

また、昇降装置によって基板が搬送高さからクランプ高さまで上昇駆動されても、搬送装置は上昇駆動されず、その後、クランプされた基板とともに搬送装置は上昇駆動される。ここで、昇降装置と搬送装置との間に混入した異物が挟まれると、基板がクランプ高さまで上昇駆動される途中で、搬送装置の上昇駆動が始まる。つまり、本来上昇しないはずの搬送装置が上昇してしまう。これに対して、上昇動作監視装置は、昇降装置が基板をクランプ高さまで上昇駆動した時点で、搬送装置の上昇を検出したときに異常と判定するので、異物の混入に起因する異常を検出できる。したがって、異物の混入に対する信頼性が高められる。

第１実施形態のはんだ印刷機の正面図である。 第１実施形態のはんだ印刷機を斜め上方から見下ろした斜視図である。 第１実施形態のはんだ印刷機の制御の構成を示すブロック図である。 図１の矢印Ｚ方向から見た部分的な斜視図であって、着座センサの配設状況を示した図である。 昇降装置が基板をクランプ高さまで上昇駆動したときの状況を示す正面図である。 昇降装置がクランプされた基板を搬送装置ともに上昇駆動して印刷高さに保持した状況を示す正面図である。 基板を搬送するときの状況を模式的に説明する図である。 基板をクランプ高さまで上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。 基板をクランプしたときの状況を模式的に説明する図である。 基板をクランプ高さから印刷高さまで上昇駆動する途中の状況を模式的に説明する図である。 基板用押上げ部材の上面に異物が混入した状態で基板をクランプ高さまで上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。 第２実施形態のはんだ印刷機の上面クランプ部材を説明する斜視図である。 第２実施形態で基板を搬送するときの状況を模式的に説明する図である。 図１３に続いて、基板をクランプ高さまで上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。 第２実施形態において、基板の厚みの設定入力値が誤って設定されて基板を搬送するときの状況を模式的に説明する図である。 図１５に続いて、基板を上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。

（１．第１実施形態のはんだ印刷機１の構成）
本発明の第１実施形態のはんだ印刷機１について、図１〜図１１を参考にして説明する。図１は、第１実施形態のはんだ印刷機１の正面図であり、図２は、第１実施形態のはんだ印刷機１を斜め上方から見下ろした斜視図である。図１の左側から右側に向かう方向、および図２の左手前から右奥に向かう方向が、基板の搬送方向である。第１実施形態のはんだ印刷機１は、図略の機台、固定部２、搬送装置３、昇降装置４、印刷実施装置５、カメラ装置６制御装置７、および上昇動作監視装置８などで構成されている。

固定部２は、底板２１、２枚の側板２２、２個の支え２３、および２個の支持台２４などにより、搬送方向の前後に概ね対称形状に形成されている。底板２１は、略矩形の板材である。底板２１の搬送方向の前縁および後縁は、各３個のボルト２１１によって図略の機台に固定されている。底板２１の搬送方向の前縁寄りおよび後縁寄りに、それぞれ側板２２が立設されている。２枚の側板２２の間の空間は、昇降装置４の配設スペースになっている。前縁寄りの側板２２の上部から搬送前方向に向かって、支え２３が延設されている。同様に、後縁寄りの側板２２の上部から搬送後方向に向かって、支え２３が延設されている。前後の支え２３の先端の上面に、それぞれ支持台２４が立設されている。支持台２４は、搬送方向と直角な幅方向に延在している。支持台２４は、搬送方向に切った断面がＴ形状で、上面２４１が水平に保たれている。

搬送装置３は、基準側搬送部３１、従属側搬送部３２、および基板幅調整部３３などで構成されている。基準側搬送部３１および従属側搬送部３２は、搬送方向の両サイドに離隔して平行に配置される。基準側搬送部３１および従属側搬送部３２は、それぞれガイドレール３４、前後一対の支持脚３５、コンベアベルト３６、コンベア駆動モータ３７、および側面クランプ部材３８を有する。

ガイドレール３４は、搬送方向に延在しており、幅方向に切った断面は略コ形になっている。２本のガイドレール３４の略コ形の開口部分は、相互に向かい合っている。２本のガイドレール３４の搬送方向の前寄りおよび後寄りに、それぞれ支持脚３５が下向きに設けられている。支持脚３５は、高さ方向の途中に段差部３５１が設けられており、上側が広く、下側が狭く形成されている。支持脚３５の下端には、カムフォロア３５２が設けられている。カムフォロア３５２は、固定部２の支持台２４の上面２４１を滑らかに移動できるようになっている。

２本のガイドレール３４の上面に、それぞれ側面クランプ部材３８が設けられている。２つの側面クランプ部材３８は、矩形板状であり、向かい合う側面３８１がガイドレール３４の上部よりもわずかに内側に突出している。

ガイドレール３４の略コ形の内側に、複数のローラ３４１が配設されている。無端環状のコンベアベルト３６は、このローラ３４１に輪転可能に支承されて搬送方向に延在している。コンベア駆動モータ３７は、基準側搬送部３１では搬送後方向の支持脚３５の後側に配置され、従属側搬送部３２では搬送前方向の支持脚３５の前側に配置されている。コンベアベルト３６は、コンベア駆動モータ３７によって駆動され、基板の縁を載置して輪転することにより搬入および搬出を行う。基板を搬入および搬出するとき、支持脚３５のカムフォロア３５２は、支持台２４の上面２４１に接触している。したがって、搬送装置３が上昇駆動されていない状態におけるコンベアベルト３６の上面高さが、基板を搬送する搬送高さＨｔとなる。

基板幅調整部３３は、基準側搬送部３１および従属側搬送部３２の搬送後方向の支持脚３５の前側に架け渡されている。基板幅調整部３３は、例えば、ボールねじ送り機構を用いて構成でき、これに限定されない。ここで、基準側搬送部３１の前後一対の支持脚３５は、固定部２によって搬送方向および幅方向の移動が規制されている。一方、従属側搬送部３２の前後一対の支持脚３５は、幅方向の移動が許容されている。したがって、基板幅調整部３３が動作すると、従属側搬送部３２の全体が幅方向に移動して、基準側搬送部３１と従属側搬送部３２との離間距離が変化する。これにより、搬入する基板の幅寸法に合わせて、一対のコンベアベルト３６の相互間の離間距離が調整される。

また、基板幅調整部３３と一対の側面クランプ部材３８との組み合わせは、クランプ装置を構成する。詳述すると、搬入された基板は、後で詳述する昇降装置４により側面クランプ部材３８と同じ高さまで上昇駆動される。次に、基板幅調整部３３が基準側搬送部３１と従属側搬送部３２との離間距離を狭めるように動作する。これにより、一対の側面クランプ部材３８は、相互間の離間距離が減少して各側面３８１が基板の側面に当接し、最終的に基板を挟持する。換言すると、基板Ｋの側面を挟持するクランプ装置は、搬送装置３に複合一体化されて実現されている。また、搬送装置３が上昇駆動されていない状態における側面クランプ部材３８の配設高さが、基板をクランプするクランプ高さＨｃとなる。

昇降装置４は、固定部２の２枚の側板２２の間から搬送装置３の下側までの範囲に配設されている。昇降装置４は、昇降テーブル４１、基板用押上げ部材４２、基板厚み調整部４３、一対の搬送装置用駆動部材４４、昇降駆動源４５、昇降制御部７３（図３に示す）などで構成されている。昇降テーブル４１は、概ね箱形状の部材である。昇降テーブル４１は、ボールねじ送り機構および２組のガイド機構によって、２枚の側板２２の間を昇降駆動される。

詳述すると、固定部２の底板２１の中央から上向きに、ボールねじ２５が回転可能に立設されている。ボールねじ２５は、底板２１に設けられた昇降駆動源４５によって回転駆動される。昇降駆動源４５は、サーボモータ４５１および減速機構４５２を組み合わせて構成されており、これに限定されない。底板２１のボールねじ２５を挟んだ搬送方向の前後の位置に、それぞれガイドロッド２６が上向きに立設されている。

一方、昇降テーブル４１の底部の中央には、ボールねじ２５に螺合するボールナット４１１が固設されている。さらに、昇降テーブル４１の底部の２本のガイドロッド２６に対応する位置には、それぞれ環状のガイド部材４１２が固設されている。２個のガイド部材４１２は、ガイドロッド２６が挿通された状態で昇降テーブル４１の昇降動作を許容し、昇降テーブル４１の回動および水平方向の揺動を抑止する。昇降制御部７３からの制御によって昇降駆動源４５がボールねじ２５を回転駆動すると、ボールナット４１１が上下方向に螺進および螺退して、昇降テーブル４１の全体が昇降動作する。

基板用押上げ部材４２は、矩形板状の部材であり、昇降テーブル４１の上側に水平に配設されている。基板厚み調整部４３は、昇降テーブル４１に対する基板用押上げ部材４２の配設高さを可変に調整する。基板厚み調整部４３として、昇降テーブル４１に配設されて基板用押上げ部材４２を昇降駆動するモータを例示できる。さらに、昇降テーブル４１上の任意の配設高さに基板用押上げ部材４２をロックするロック機構を併用してもよい。ただし、基板厚み調整部４３は、第１実施形態で動作せず、後述する第２実施形態で動作する。

ここで、生産する基板の種類が異なると、基板の大きさや厚み、回路パターンの配置が変化する。複数種類の基板に対応するために、基板用押上げ部材４２の上面にバックアップピンが立設され、あるいはバックアップブロックが載置される。バックアップピンおよびバックアップブロックは、図１および図２では図示省略されているが、基板の下面に接触する。バックアップピンおよびバックアップブロックは、基板の種類の変更に対応して適宜交換される。本第１実施形態では、基板用押上げ部材４２の上面にバックアップブロック４９(図７〜図１１に示す)が載置される場合について後述する。

搬送装置用駆動部材４４は、搬送方向に長い概ね板状の部材である。一対の搬送装置用駆動部材４４は、幅方向に離れて昇降テーブル４１の上側に固設され、搬送装置３の一対のガイドレール３４の下側にそれぞれ配置される。搬送装置用駆動部材４４の上面の搬送方向の前寄りおよび後寄りには、担ぎ上げピン４４１が上向きに立設されている。担ぎ上げピン４４１の総数は、支持脚３５の総数に一致する４個である。昇降テーブル４１が図１に示された下端位置にあるとき、各担ぎ上げピン４４１は、各支持脚３５の段差部３５１の真下に離隔配置されている。

印刷実施装置５は、図略の機台に設けられ、クランプ高さＨｃよりも高い印刷高さＨｐの上側に配置されている。印刷実施装置５として、スクリーンおよびスキージを備える公知の装置を例示でき、これに限定されない。

カメラ装置６は、クランプ高さＨｃと印刷高さＨｐとの間に配設されている。カメラ装置６は、図略のＸ−Ｙ駆動機構によって水平方向に駆動される。カメラ装置６は、クランプされた基板の上方に駆動され、上方から基板を撮像する。撮像によって取得された画像は画像処理され、基板上の位置基準マークの正確な位置が検出され、あるいは基板の種類などを表す識別コードが解読される。撮像終了後にクランプされた基板が搬送装置３ともに印刷高さＨｐまで上昇駆動されるとき、カメラ装置６は、邪魔にならない退避位置に駆動される。

図３は、第１実施形態のはんだ印刷機１の制御の構成を示すブロック図である。制御装置７は、機台に組み付けられており、その配設位置は特に限定されない。制御装置７は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置である。図示されるように、制御装置７は、搬送制御部７１、基板幅制御部７２、昇降制御部７３、基板厚み制御部７４、印刷制御部７５、および撮像制御部７６という各機能部に分けて考えることができる。

搬送制御部７１は、コンベア駆動モータ３７を制御して、コンベアベルト３６による基板の搬送を制御する。基板幅制御部７２は、基板幅調整部３３を制御して、基板の幅寸法に合うようにコンベアベルト３６の相互間の離間距離を調整し、かつ、基板を挟持するクランプ動作を制御する。

昇降制御部７３は、昇降駆動源４５を制御して、昇降テーブル４１を昇降制御する。これにより、昇降テーブル４１と一体的に昇降する基板用押上げ部材４２は、バックアップピンやバックアップブロック４９を介して、基板を搬送高さＨｔからクランプ高さＨｃまで押し上げる。また、昇降テーブル４１と一体的に昇降する搬送装置用駆動部材４４の４個の担ぎ上げピン４４１は、クランプされた基板とともに搬送装置３の全体を上昇駆動する。昇降駆動源４５としてのサーボモータ４５１を制御するために、昇降制御部７３は、サーボモータ４５１の回転量をカウントするサーボカウンタを備える。したがって、サーボカウンタのカウント値Ｎｃは、昇降テーブル４１の高さ位置を表す情報となる。

基板厚み制御部７４は、基板厚み調整部４３を制御するが、その詳細は第２実施形態で説明する。印刷制御部７５は、印刷実施装置５を制御し、例えば、スクリーンの基板上面への位置決めやスキージの往復移動、クリーム状はんだの補給などを制御する。撮像制御部７６は、カメラ装置６の移動、撮像動作および画像処理を制御する。

（２．上昇動作監視装置８の構成）
次に、昇降装置４の上昇動作の異常を監視する上昇動作監視装置８の構成について説明する。上昇動作監視装置８は、昇降制御部７３、異常判定部７７、および着座センサ８２などで構成される。異常判定部７７は、昇降制御部７３と同様に、制御装置７の機能部で実現されている。図４は、図１の矢印Ｚ方向から見た部分的な斜視図であって、着座センサ８２の配設状況を示した図である。

図４に破線で透視して示されるように、搬送装置３の支持脚３５の下端のカムフォロア３５２の脇に、下方に開口するセンサ収納箱８１が配設されている。センサ収納箱８１の内部に、着座センサ８２が下向きに配設されている。センサ収納箱８１および着座センサ８２の下端は、カムフォロア３５２よりもわずかに高く保持されており、支持台２４の上面２４１からわずかに離隔する。着座センサ８２は、支持脚３５が支持台２４から離れて上昇すると、搬送装置上昇信号Ｓｕｐを異常判定部７７に出力する。着座センサ８２として、支持台２４との間の静電容量の変化を検出する方式のセンサを例示でき、これに限定されない。着座センサ８２は、各支持脚３５に対応して合計で４個設けられるのが好ましい。

図３に示されるように、制御装置７の内部で、昇降制御部７３は、サーボカウンタのカウント値Ｎｃを異常判定部７７に送出する。異常判定部７７は、カウント値Ｎｃおよび搬送装置上昇信号Ｓｕｐに基づいて異常を判定する。ここで、カウント値Ｎｃは昇降テーブル４１の高さ位置を表すので、異常判定部７７は、基板がクランプ高さＨｃまで上昇駆動された時点を判別できる。異常判定部７７は、昇降装置４が基板をクランプ高さＨｃまで上昇駆動する途中で、搬送装置上昇信号Ｓｕｐがオフからオンに切り替わったとき、すなわち支持脚３５が支持台２４から離れたときに異常と判定する。

換言すると、異常判定部７７は、昇降装置４が基板を前記クランプ高さＨｃまで上昇駆動した時点で、搬送装置上昇信号Ｓｕｐが出力されているとき、すなわち搬送装置３の上昇を検出したときに異常と判定する。サーボカウンタのカウント値Ｎｃは、基板がクランプ高さＨｃまで上昇駆動されたことを意味する基板上昇信号に相当する。そして、昇降制御部７３がカウント値Ｎｃを送出する機能は、本発明の基板上昇検出部に相当する。また、着座センサ８２は、本発明の搬送装置上昇検出部に相当する。

（３．第１実施形態のはんだ印刷機１の動作および作用）
次に、第１実施形態のはんだ印刷機１の動作および作用について説明する。図１は、昇降装置４の昇降テーブル４１が下端位置にあって、基板を搬送するときの状況を示している。図５は、昇降装置４が基板をクランプ高さまで上昇駆動したときの状況を示す正面図である。図６は、昇降装置４がクランプされた基板を搬送装置３ともに上昇駆動して印刷高さＨｐに保持した状況を示す正面図である。なお、図５および図６において、基板幅調整部３３およびカメラ装置６は、図示省略されている。

正面図だけでは詳細な動作の説明が難しいので、簡略化された模式的な図を併用する。図７は、基板Ｋを搬送するときの状況を模式的に説明する図であり、図８は、基板Ｋをクランプ高さＨｃまで上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。さらに、図９は、基板Ｋをクランプしたときの状況を模式的に説明する図であり、図１０は、基板Ｋをクランプ高さＨｃから印刷高さＨｐまで上昇駆動する途中の状況を模式的に説明する図である。図７〜図１０は、正常時の動作を示している。

図１の状況において図７に示されるように、基板Ｋは、一対のコンベアベルト３６の上面に載置されて搬入される。このとき、昇降テーブル４１は下端位置にあり、基板用押上げ部材４２の上面に載置されたバックアップブロック４９は、基板Ｋの下面から離隔している。また、支持脚３５の下端のカムフォロア３５２は支持台２４の上面２４１に接触しており、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力していない。基板Ｋの搬入が終了すると、図７の矢印Ａ１に示されるように、昇降テーブル４１が上昇駆動される。

これにより、基板用押上げ部材４２およびバックアップブロック４９は、昇降テーブル４１と一体的に上昇する。バックアップブロック４９は、基板Ｋをコンベアベルト３６から離し、クランプ高さＨｃまで押し上げ、図８に示される状況となる。正常時の動作では、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで押し上げられたとき、搬送装置用駆動部材４４の各担ぎ上げピン４４１は各支持脚３５の段差部３５１にちょうど当接する。この時点で、支持脚３５は支持台２４に接触しており、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力していない。基板Ｋの押し上げが終了すると、図８の矢印Ａ２に示されるように、基板幅調整部３３が動作して、一対の側面クランプ部材３８の側面３８１の間の離間距離が狭められる。

これにより、一対の側面クランプ部材３８の対向する側面３８１は、基板Ｋの側面を挟持し、図９に示される状況となる。この時点でも、支持脚３５は支持台２４に接触しており、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力していない。基板Ｋのクランプ動作が終了すると、図９の矢印Ａ３に示されるように、昇降テーブル４１がさらに上昇駆動される。

これにより、図１０に示されるように、各担ぎ上げピン４４１は各支持脚３５を担ぎ上げ、搬送装置３の全体を上昇駆動する。最終的に、基板Ｋは、クランプ高さＨｃよりも高い印刷高さＨｐまで上昇駆動されて保持される。支持脚３５が担ぎ上げられると、着座センサ８２は、支持脚３５が支持台２４から離れたことを検出して、搬送装置上昇信号Ｓｕｐを異常判定部７７に出力する。

正常時の動作において、上昇動作監視装置８を構成する異常判定部７７は、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動された図８の時点で、未だ搬送装置上昇信号Ｓｕｐが出力されていないので、正常と判定する。

次に、基板用押上げ部材４２の上面に異物Ｘが混入したときの動作について説明する。図１１は、基板用押上げ部材４２の上面に異物Ｘ(便宜的に縦線のハッチングで示す)が混入した状態で基板Ｋをクランプ高さＨｃまで上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。異物Ｘが混入したとき、混入位置によっては差し支えない場合もあるが、図１１に示される場合には支障が生じる。なお、異物Ｘは、外部から侵入する不特定の物体に限定されない。つまり、基板用押上げ部材４２に立設されて基板Ｋとの高さを調整するバックアップピンが倒れた場合に、倒れたバックアップピンは異物として作用する。同様に、前回使用したバックアップブロックが基板用押上げ部材４２の上面に置き忘れられた場合に、置き忘れられたバックアップブロックは異物として作用する。

図１１において、異物Ｘは、基板用押上げ部材４２とガイドレール３４との間に挟み込まれている。そして、異物Ｘの挟み込みは、昇降テーブル４１が上昇して基板Ｋが搬送高さＨｔからクランプ高さＨｃまで上昇駆動される途中で発生している。これによれば、担ぎ上げピン４４１が段差部３５１に当接する以前に異物Ｘが挟み込まれ、異物Ｘを介して搬送装置３が上昇駆動されてしまう。したがって、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動されたとき、側面クランプ部材３８は、正常時のクランプ高さＨｃよりもさらに高く位置する。このため、側面クランプ部材３８が基板Ｋをクランプできなくなるおそれや、カメラ装置６が側面クランプ部材３８に干渉するおそれなどが発生する。

一方、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動される途中で、支持脚３５が支持台２４から離れるので、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを異常判定部７７に出力する。異常判定部７７は、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動された図１１の時点で、搬送装置上昇信号Ｓｕｐが既に出力されていることから、異常と判定できる。異常を判定したときに、制御装置７は、はんだ印刷機１の動作を停止したり、オペレータに通報したりできる。これによれば、例えば、カメラ装置６が側面クランプ部材３８に衝突して破損する不具合を解消できる。

（４．第１実施形態のはんだ印刷機１の態様および効果）
第１実施形態のはんだ印刷機１は、所定の搬送高さＨｔで基板Ｋを搬入および搬出する搬送装置３と、搬送装置３の搬送高さＨｔよりも高いクランプ高さＨｃにて基板Ｋをクランプするクランプ装置と、搬入された基板Ｋを搬送高さＨｔからクランプ高さＨｃまで上昇駆動し、次に上昇駆動されてクランプされた基板Ｋをクランプ装置および搬送装置３ともに上昇駆動して、基板Ｋをクランプ高さＨｃよりも高い印刷高さＨｐに保持する昇降装置４と、印刷高さＨｐに保持された基板Ｋにペースト状はんだを印刷する印刷実施装置５と、を備えたはんだ印刷機１であって、昇降装置４が基板Ｋをクランプ高さＨｃまで上昇駆動した時点で、搬送装置３の上昇を検出したときに異常と判定する上昇動作監視装置８をさらに備えた。

これによれば、特許文献１で２組用いられていた昇降駆動装置を一装置化して、簡素な機器構成にできる。また、昇降装置４と搬送装置３との間に混入した異物Ｘが挟まれると、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動される途中で、搬送装置３の上昇駆動が始まる。つまり、本来上昇しないはずの搬送装置３が上昇してしまう。これに対して、上昇動作監視装置８は、昇降装置４が基板Ｋをクランプ高さＨｃまで上昇駆動した時点で、搬送装置３の上昇を検出したときに異常と判定するので、異物Ｘの混入に起因する異常を検出できる。したがって、異物Ｘの混入に対する信頼性が高められる。例えば、側面クランプ部材３８が基板Ｋをクランプできなくなるおそれや、カメラ装置６が側面クランプ部材３８に干渉するおそれが解消される。

さらに、上昇動作監視装置８は、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動されたことを検出する基板上昇検出部、搬送装置３の上昇の有無を検出する搬送装置上昇検出部、ならびに、基板上昇検出部および搬送装置上昇検出部の検出結果に基づいて異常を判定する異常判定部７７、を有する。これによれば、上昇動作監視装置８は、３つの機能部の組合せによって構成できるので、装置構成が複雑化しない。

さらに、搬送装置３は、基板Ｋの縁を載置して輪転するコンベアベルト３６をそれぞれ持つとともに、固定部２の支持台２４に上昇可能に載置され、相互に離隔して平行配置される基準側搬送部３１および従属側搬送部３２（一対の搬送部）、および一対の搬送部の離間距離を調整する基板幅調整部３３を有し、昇降装置４は、固定部２に対して昇降可能な昇降テーブル４１、昇降テーブル４１に設けられて基板Ｋをクランプ高さＨｃまで上昇駆動可能な基板用押上げ部材４２（基板用駆動部材）、昇降テーブル４１に設けられて基板Ｋをクランプした後のクランプ装置および搬送装置３を上昇駆動可能な搬送装置用駆動部材４４、昇降テーブル４１を昇降駆動する昇降駆動源４５、ならびに、昇降駆動源４５を制御して昇降テーブル４１の高さを調整する昇降制御部７３を有し、クランプ装置は、一対の搬送部のクランプ高さＨｃにそれぞれ配設されて基板Ｋの側面を挟持可能な一対の側面クランプ部材３８、および基板幅調整部３３を含んで構成されている。

これによれば、基板Ｋの側面を挟持するクランプ装置は、搬送装置３に複合一体化されて実現されるので、さらに簡素な機器構成にできる。

さらに、上昇動作監視装置８は、基板Ｋがクランプ高さＨｃまで上昇駆動されたことを意味するサーボカウンタのカウント値Ｎｃ（基板上昇信号）を出力する昇降制御部７３、搬送装置３が固定部２の支持台２４から上昇すると搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力する着座センサ８２、ならびに、サーボカウンタのカウント値Ｎｃおよび搬送装置上昇信号Ｓｕｐに基づいて異常を判定する異常判定部７７、を含んで構成される。

これによれば、昇降制御部７３および異常判定部７７の機能は、制御装置７のソフトウェアによって実現できるので、ハードウェアとして着座センサ８２のみを追加すればよく、コストの上昇が抑制される。

（５．第２実施形態のはんだ印刷機）
次に、第２実施形態のはんだ印刷機の構成について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態のクランプ装置は、第１実施形態と異なり、基板Ｋを上下方向に挟んでクランプする。第２実施形態のクランプ装置は、側面クランプ部材３８に代わる上面クランプ部材３９、第１実施形態で説明した基板用押上げ部材４２および基板厚み調整部４３を含んで構成されている。第２実施形態において、基板幅調整部３３は、クランプ装置を構成せず、基板の幅寸法に合わせて一対のコンベアベルト３６の相互間の離間距離を調整する用途のみに用いられる。

図１２は、第２実施形態のはんだ印刷機の上面クランプ部材３９を説明する斜視図である。上面クランプ部材３９は、２本のガイドレール３４の上面にそれぞれ設けられている。２つの上面クランプ部材３９は、矩形板状であり、その上面に制止板３９１が付設されている。制止板３９１は、対向する内側に向かって張り出している。図１２に示されるように、制止板３９１は、基板Ｋの上面の縁が上昇することを制止する。制止板３９１および上昇する基板用押上げ部材４２は、バックアップブロック４９を介し、基板Ｋを上下方向に挟んでクランプする。換言すると、クランプ装置は、搬送装置３および昇降装置４の協業によって実現されている。また、搬送装置３が上昇駆動されていない状態における制止板３９１の下側の高さが、基板Ｋをクランプするクランプ高さＨｃとなる。

基板厚み調整部４３は、基板Ｋの厚みの設定入力値に対応して、昇降テーブル４１における基板用押上げ部材４２の配設高さを調整する。基板Ｋの厚みの設定入力値は、制御装置７に入力されて記憶される。制御装置７の基板厚み制御部７４は、基板Ｋの厚みが大きいほど基板用押上げ部材４２の配設高さが低くなるように基板厚み調整部４３を制御する。これにより、基板Ｋをクランプするのに要する昇降テーブル４１の上昇量は、基板Ｋの厚みに関係なく一定になる。

次に、第２実施形態のはんだ印刷機の動作および作用について説明する。第２実施形態においても、異物Ｘが混入したときの動作および作用は第１実施形態と変わらない。第２実施形態では、さらに、基板Ｋの厚みの設定入力値の誤りを検出する作用が加わる。図１３は、第２実施形態で基板Ｋを搬送するときの状況を模式的に説明する図である。図１４は、図１３に続いて、基板Ｋをクランプ高さＨｃまで上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。なお、図１３および図１４は、基板Ｋの厚みの設定入力値が正しいときの動作を示している。

図１３に示されるように、基板Ｋは、一対のコンベアベルト３６の上面に載置されて搬入される。このとき、昇降テーブル４１は下端位置にあり、基板用押上げ部材４２の上面に載置されたバックアップブロック４９は、基板Ｋの下側に離隔している。また、支持脚３５は支持台２４に接触しており、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力していない。基板Ｋの搬入が終了すると、図１３の矢印Ａ４に示されるように、昇降テーブル４１が上昇駆動される。

これにより、基板用押上げ部材４２およびバックアップブロック４９は、昇降テーブル４１と一体的に上昇する。バックアップブロック４９は、基板Ｋをコンベアベルト３６から離し、クランプ高さＨｃまで押し上げる。これにより、図１４に示されるように、制止板３９１、基板用押上げ部材４２、およびバックアップブロック４９によって、基板Ｋが上下方向に挟んでクランプされる。この時点で、搬送装置用駆動部材４４の各担ぎ上げピン４４１は各支持脚３５の段差部３５１にちょうど当接する。支持脚３５は支持台２４に接触しており、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力していない。

基板Ｋのクランプ動作が終了すると、図１４の矢印Ａ５に示されるように、昇降テーブル４１がさらに上昇駆動される。これにより、各担ぎ上げピン４４１は各支持脚３５を担ぎ上げ、搬送装置３の全体を上昇駆動する。支持脚３５が担ぎ上げられたとき、着座センサ８２は、支持脚３５が支持台２４から離れたことを検出して、搬送装置上昇信号Ｓｕｐを出力する。

一方、図１５は、第２実施形態において、基板Ｋの厚みの設定入力値が誤って設定されて基板Ｋを搬送するときの状況を模式的に説明する図である。また、図１６は、図１５に続いて、基板Ｋを上昇駆動したときの状況を模式的に説明する図である。以降では、基板Ｋの厚みの設定入力値が誤り寸法Ｙだけ小さく設定されている場合について説明する。例えば、基板Ｋの実際の厚みが６ｍｍで、設定入力値が１ｍｍであると、誤り寸法Ｙは５ｍｍとなる。この場合、基板用押上げ部材４２の配設高さは、破線で示される正しい高さよりも誤り寸法Ｙだけ高く調整される。基板Ｋの搬入が終了すると、図１５の矢印Ａ６に示されるように、昇降テーブル４１が図１３と同じ一定の上昇量だけ上昇駆動される。

ここで、図１５におけるバックアップブロック４９と基板Ｋとの距離は、正常時よりも誤り寸法Ｙだけ小さくなっている。このため、基板Ｋは、正規のクランプ高さＨｃよりも誤り寸法Ｙだけ上方まで駆動され、図１６に示される状況となる。すなわち、基板用押上げ部材４２およびバックアップブロック４９は、担ぎ上げピン４４１が段差部３５１から誤り寸法Ｙだけ離れた状態で、基板Ｋおよび制止板３９１を介して搬送装置３の全体を上昇駆動する。このため、カメラ装置６が上面クランプ部材３９に干渉するおそれが発生する。

このとき、支持脚３５も支持台２４から誤り寸法Ｙだけ離れるので、着座センサ８２は搬送装置上昇信号Ｓｕｐを異常判定部７７に出力する。したがって、異常判定部７７は、一定の上昇量だけ昇降テーブル４１が上昇駆動された図１６の時点で、搬送装置上昇信号Ｓｕｐが既に出力されていることから、異常と判定できる。異常を判定したときに、制御装置７は、はんだ印刷機１の動作を停止したり、オペレータに通報したりできる。これによれば、異物Ｘの混入だけでなく、基板Ｋの厚みの設定入力値の誤りも検出できる。

第２実施形態のはんだ印刷機において、搬送装置３は、基板Ｋの縁を載置して輪転するコンベアベルト３６をそれぞれ持つとともに、固定部２の支持台２４に上昇可能に載置され、相互に離隔して平行配置される基準側搬送部３１および従属側搬送部３２（一対の搬送部）を有し、昇降装置４は、固定部２に対して昇降可能な昇降テーブル４１、昇降テーブル４１に設けられて基板Ｋをクランプ高さＨｃまで押し上げ可能な基板用押上げ部材４２、昇降テーブル４１に設けられて基板Ｋをクランプした後のクランプ装置および搬送装置３を上昇駆動可能な搬送装置用駆動部材４４、昇降テーブル４１を昇降駆動する昇降駆動源４５、ならびに、昇降駆動源４５を制御して昇降テーブル４１の高さを調整する昇降制御部７３を有し、クランプ装置は、一対の搬送部のクランプ高さＨｃの上側にそれぞれ配設されて基板Ｋの上面の縁を制止可能な制止板３９１を有する一対の上面クランプ部材３９、基板用押上げ部材４２、および基板Ｋの厚みの設定入力値に対応して昇降テーブル４１における基板用押上げ部材４２の配設高さを調整する基板厚み調整部４３を含んで構成されている。

これによれば、基板Ｋを上下方向に挟んでクランプするクランプ装置は、搬送装置３および昇降装置４の協業によって実現されるので、さらに簡素な機器構成にできる。また、異物Ｘの混入に対する信頼性が高められるのに加えて、基板Ｋの厚みの設定入力値が誤って設定されたときも異常として検出できる。

（６．実施形態の変形および応用）
なお、第１実施形態において、基板上昇検出部として、昇降制御部７３がサーボカウンタのカウント値Ｎｃを送出する機能を用いているが、センサに置き換えることもできる。基板上昇検出部に用いるセンサとして、固定部２に対する昇降テーブル４１の高さを検出するリニアエンコーダを例示でき、これに限定されない。また、第２実施形態において、過大な高さのバックアップブロック４９を誤って使用した場合も、検出可能である。本発明は、その他にも様々な変形や応用が可能である。

１：はんだ印刷機 ２：固定部 ２４：支持台
３：搬送装置 ３１：基準側搬送部 ３２：従属側搬送部
３３：基板幅調整部 ３５：支持脚 ３６：コンベアベルト
３８：側面クランプ部材 ３９：上面クランプ部材
４：昇降装置 ４１：昇降テーブル ４２：基板用押上げ部材
４３：基板厚み調整部 ４４：搬送装置用駆動部材
４５：昇降駆動源 ４９：バックアップブロック
５：印刷実施装置 ６：カメラ装置
７：制御装置 ７３：昇降制御部 ７７：異常判定部
８：上昇動作監視装置 ８２：着座センサ
Ｈｔ：搬送高さ Ｈｃ：クランプ高さ Ｈｐ：印刷高さ
Ｎｃ：サーボカウンタのカウント値（基板上昇信号）
Ｓｕｐ：搬送装置上昇信号 Ｘ：異物 Ｙ：誤り寸法

Claims (5)

1. 所定の搬送高さで基板を搬入および搬出する搬送装置と、
   前記搬送装置の前記搬送高さよりも高いクランプ高さにて前記基板をクランプするクランプ装置と、
   搬入された前記基板を前記搬送高さから前記クランプ高さまで上昇駆動し、次に上昇駆動されてクランプされた前記基板を前記クランプ装置および前記搬送装置ともに上昇駆動して、前記基板を前記クランプ高さよりも高い印刷高さに保持する昇降装置と、
   印刷高さに保持された前記基板にペースト状はんだを印刷する印刷実施装置と、を備えたはんだ印刷機であって、
   前記昇降装置が前記基板を前記クランプ高さまで上昇駆動した時点で、前記搬送装置の上昇を検出したときに異常と判定する上昇動作監視装置をさらに備えたはんだ印刷機。
2. 前記上昇動作監視装置は、
   前記基板が前記クランプ高さまで上昇駆動されたことを検出する基板上昇検出部、
   前記搬送装置の上昇の有無を検出する搬送装置上昇検出部、ならびに、
   前記基板上昇検出部および前記搬送装置上昇検出部の検出結果に基づいて前記異常を判定する異常判定部、を有する請求項１に記載のはんだ印刷機。
3. 前記搬送装置は、前記基板の縁を載置して輪転するコンベアベルトをそれぞれ持つとともに、固定部に上昇可能に載置され、相互に離隔して平行配置される一対の搬送部、および前記一対の搬送部の離間距離を調整する基板幅調整部を有し、
   前記昇降装置は、前記固定部に対して昇降可能な昇降テーブル、前記昇降テーブルに設けられて前記基板を前記クランプ高さまで上昇駆動可能な基板用駆動部材、前記昇降テーブルに設けられて前記基板をクランプした後の前記クランプ装置および前記搬送装置を上昇駆動可能な搬送装置用駆動部材、前記昇降テーブルを昇降駆動する昇降駆動源、ならびに、前記昇降駆動源を制御して前記昇降テーブルの高さを調整する昇降制御部を有し、
   前記クランプ装置は、前記一対の搬送部の前記クランプ高さにそれぞれ配設されて前記基板の側面を挟持可能な一対の側面クランプ部材、および前記基板幅調整部を含んで構成されている請求項１または２に記載のはんだ印刷機。
4. 前記搬送装置は、前記基板の縁を載置して輪転するコンベアベルトをそれぞれ持つとともに、固定部に上昇可能に載置され、相互に離隔して平行配置される一対の搬送部を有し、
   前記昇降装置は、前記固定部に対して昇降可能な昇降テーブル、前記昇降テーブルに設けられて前記基板を前記クランプ高さまで押し上げ可能な基板用押上げ部材、前記昇降テーブルに設けられて前記基板をクランプした後の前記クランプ装置および前記搬送装置を上昇駆動可能な搬送装置用駆動部材、前記昇降テーブルを昇降駆動する昇降駆動源、ならびに、前記昇降駆動源を制御して前記昇降テーブルの高さを調整する昇降制御部を有し、
   前記クランプ装置は、前記一対の搬送部の前記クランプ高さの上側にそれぞれ配設されて前記基板の上面の縁を制止可能な一対の上面クランプ部材、前記基板用押上げ部材、および前記基板の厚みの設定入力値に対応して前記昇降テーブルにおける前記基板用押上げ部材の配設高さを調整する基板厚み調整部を含んで構成されている請求項１または２に記載のはんだ印刷機。
5. 前記上昇動作監視装置は、
   前記基板が前記クランプ高さまで上昇駆動されたことを意味する基板上昇信号を出力する前記昇降制御部、
   前記搬送装置が前記固定部から上昇すると搬送装置上昇信号を出力する着座センサ、ならびに、
   前記基板上昇信号および前記搬送装置上昇信号に基づいて前記異常を判定する異常判定部、を含んで構成される請求項３または４に記載のはんだ印刷機。

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