JP6792458B2 - Manufacturing work machine - Google Patents

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Description

本発明は、基板に対するはんだ印刷と部品装着とを行う製造作業機に関する。 The present invention relates to a manufacturing work machine that performs solder printing and component mounting on a substrate.

基板に対して電子部品を装着する基板製造ラインでは、スクリーン印刷機と部品装着機とが直列に並べられる構成が一般的である。上流側に配置されたスクリーン印刷機では、印刷パターン孔の形成されたマスクに基板が重ねられ、スキージによってクリームはんだがマスク上で塗り延ばしされることにより、印刷パターン孔を通ったクリームはんだが基板に印刷される。そして、その印刷された基板は、コンベアによって下流側に配置された部品装着機へと送られ、そこでは部品供給部から装着ヘッドによって取り出された部品が基板上に装着される。 In a board manufacturing line in which electronic components are mounted on a board, a screen printing machine and a component mounting machine are generally arranged in series. In the screen printing machine arranged on the upstream side, the substrate is superposed on the mask on which the printing pattern holes are formed, and the cream solder is spread on the mask by the squeegee, so that the cream solder passing through the printing pattern holes is applied to the substrate. Is printed on. Then, the printed board is sent by a conveyor to a component mounting machine arranged on the downstream side, where the component taken out by the mounting head from the component supply unit is mounted on the board.

特開2013−236111号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-236111

これまでの基板製造ラインは、スクリーン印刷機と部品装着機とが並べられ、場合によっては両機の間に基板の搬送位置を調整するための振り分け装置などが必要であった。このように多くの機体が並べられる基板製造ラインは、全体が長くなってしまう問題があった。また、はんだ印刷が行われた基板は、スクリーン印刷機のコンベアによって搬出され、後工程の部品装着機のコンベアに載せ替えられて搬送される。あるいは前述したように振分装置を介して搬送されたりもする。そのため、搬送に時間を要してしまいクリームはんだの粘着性が損なわれたり、搬送中の振動によってはんだ形状が崩れてしまうことがあり、基板品質を低下させてしまうことがあった。 In the conventional board manufacturing line, a screen printing machine and a component mounting machine are arranged side by side, and in some cases, a sorting device for adjusting the transfer position of the board is required between the two machines. The substrate production line in which many aircraft are lined up in this way has a problem that the whole becomes long. Further, the solder-printed substrate is carried out by the conveyor of the screen printing machine, and is transferred by being transferred to the conveyor of the component mounting machine in the subsequent process. Alternatively, as described above, it may be conveyed via the sorting device. Therefore, it takes a long time for the transfer, and the adhesiveness of the cream solder may be impaired, or the solder shape may be deformed due to vibration during the transfer, which may deteriorate the quality of the substrate.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、基板へのはんだ印刷と部品装着とを行う製造作業機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a manufacturing work machine that performs solder printing on a substrate and mounting of parts in order to solve such a problem.

本発明に係る製造作業機は、機内の作業位置に基板を搬送して保持する基板位置決め装置と、複数の部品を収容した部品供給装置と、部品の吸着保持が可能な装着ヘッドにより前記部品供給装置から取り出した部品を作業位置に位置決めされた基板に対して装着する部品装着装置と、前記作業位置に位置決めされた基板に対応する印刷位置と当該印刷位置から外れた退避位置との間でマスクを移動させるマスク装置と、前記印刷位置のマスクにクリームはんだの塗り延ばしを行い、前記退避位置へと移動するマスクと同じ方向の退避場所へと移動可能なスキージ装置とを有する。 The manufacturing work machine according to the present invention supplies the parts by a board positioning device that transports and holds the board to a work position in the machine, a parts supply device that houses a plurality of parts, and a mounting head that can suck and hold the parts. A mask between the component mounting device that mounts the components taken out from the device on the board positioned at the work position, the printing position corresponding to the board positioned at the working position, and the retracted position deviated from the printing position. It has a mask device for moving the printer, and a squeegee device for spreading cream solder on the mask at the printing position and moving the mask to the retracting place in the same direction as the mask moving to the retracting position.

前記構成によれば、機内の作業位置に基板が搬送されて保持され、退避位置から印刷位置へと移動したマスクを介して、その基板に対してスキージ装置によりクリームはんだの塗り延ばしによるはんだ印刷が行われる。そして、印刷後にはマスク装置やスキージ装置が退避位置へと移動し、続いて、装着ヘッドによって部品供給装置から部品が取り出され、その部品が印刷済みの基板に対して装着される。 According to the above configuration, the substrate is conveyed and held at the working position in the machine, and solder printing by spreading the cream solder on the substrate by the squeegee device is performed through the mask moved from the retracted position to the printing position. Will be done. Then, after printing, the mask device and the squeegee device move to the retracted position, and then the mounting head takes out the component from the component supply device, and the component is mounted on the printed substrate.

製造作業機の一実施形態を示した外観斜視図である。It is external perspective view which showed one Embodiment of the manufacturing work machine. 製造作業機の簡易的な内部構成を示した図である。It is a figure which showed the simple internal structure of the manufacturing work machine. 製造作業機の簡易的な内部構成であり、印刷時を示した図である。It is the simple internal structure of the manufacturing work machine, and is the figure which showed the time of printing. 製造作業機の簡易的な内部構成であり、部品装着時を示した図である。It is a simple internal configuration of a manufacturing work machine, and is a diagram showing when parts are mounted.

次に、本発明に係る製造作業機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1は、本実施形態の製造作業機を示した外観斜視図である。この製造作業機1は、回路基板を製造する基板製造ラインを構成するものである。通常の基板製造ラインは、基板にはんだ印刷を行うスクリーン印刷機と、基板に電子部品などを装着する部品装着機とが順番に並べられた構成となっている。本実施形態の製造作業機1は、そうした両機の機能が一つになって構成され、基板に対するはんだ印刷と部品装着とが可能になっている。 Next, an embodiment of the manufacturing working machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view showing the manufacturing work machine of the present embodiment. The manufacturing work machine 1 constitutes a board manufacturing line for manufacturing a circuit board. A normal substrate manufacturing line has a configuration in which a screen printing machine that performs solder printing on a substrate and a component mounting machine that mounts electronic components or the like on the substrate are arranged in order. The manufacturing work machine 1 of the present embodiment is configured by integrating the functions of both machines, and is capable of solder printing on a substrate and mounting parts.

製造作業機1は、全体が機体カバー2によって覆われ、機体前後にモニタ3や操作パネル4がそれぞれ配置され、シグナルランプ5なども設けられている。また、機体カバー2には、機体幅方向の両側面に基板を通すための基板搬送開口部6が形成され、隣り合う他の作業機との間で基板の受渡しが行われるようになっている。また、図面手前側の機体前面部には部品供給開口部7が形成され、テープフィーダなどの部品供給装置が取り付けられるようになっている。なお、本実施形態では、製造作業機1の前後方向がY軸方向であり、基板が搬送される幅方向がX軸方向であり、そして高さ方向がZ軸方向である。 The entire manufacturing work machine 1 is covered with a machine body cover 2, monitors 3 and operation panels 4 are arranged in front of and behind the machine body, and signal lamps 5 and the like are also provided. Further, the machine body cover 2 is formed with board transfer openings 6 for passing the board on both side surfaces in the machine body width direction, so that the board can be delivered to and from other adjacent working machines. .. In addition, a component supply opening 7 is formed on the front surface of the machine body on the front side of the drawing so that a component supply device such as a tape feeder can be attached. In the present embodiment, the front-rear direction of the manufacturing work machine 1 is the Y-axis direction, the width direction in which the substrate is conveyed is the X-axis direction, and the height direction is the Z-axis direction.

次に、図2乃至図4は、機体カバー2内に構成された製造作業機1の簡易的な内部構成図であり、異なる作業工程での状態が示されている。製造作業機1は、基板10に対してマスク20の上面から印刷パターン孔を通してクリームはんだを塗布するはんだ印刷機能と、はんだ印刷が行われた基板10に対して部品を装着する部品装着機能が備わっている。そこで、先ず、はんだ印刷機能の構造について説明する。はんだ印刷構造は、マスク20の下方側に基板10を搬送する基板搬送装置11や基板をクランプするためのクランプ装置12などが構成され、上方側にはクリームはんだをマスク20に塗り延ばすスキージ装置15などが構成されている。 Next, FIGS. 2 to 4 are simple internal configuration views of the manufacturing work machine 1 configured in the machine body cover 2, and show states in different work processes. The manufacturing work machine 1 has a solder printing function of applying cream solder to the substrate 10 from the upper surface of the mask 20 through a print pattern hole, and a component mounting function of mounting components on the substrate 10 on which solder printing has been performed. ing. Therefore, first, the structure of the solder printing function will be described. The solder printing structure includes a substrate transfer device 11 for transporting the substrate 10 on the lower side of the mask 20, a clamp device 12 for clamping the substrate, and the like, and a squeegee device 15 on the upper side for spreading cream solder on the mask 20. Etc. are configured.

下方側のクランプ装置12などは昇降装置13に組み付けられている。その昇降装置13は、昇降台21がボールネジ機構22を介して昇降用モータ23に連結され、上下方向への移動が可能になっている。昇降台21上には、支持台24を介して機体前後方向(Y軸方向)に一対のマスクサポート25が設けられ、その間にクランプ装置12が組み付けられている。各マスクサポート25の上面にはマスク20と接触するマスク支持プレート251が固定されている。そして、一方のマスクサポート25(図面右側)には、ボールネジ機構26が組み付けられ、駆動モータの出力によって他方のマスクサポート25との距離の調整が可能になっている。 The lower clamp device 12 and the like are assembled to the elevating device 13. In the elevating device 13, the elevating table 21 is connected to the elevating motor 23 via the ball screw mechanism 22, and the elevating device 13 can move in the vertical direction. A pair of mask supports 25 are provided on the elevating table 21 in the front-rear direction (Y-axis direction) of the machine body via a support table 24, and a clamp device 12 is assembled between them. A mask support plate 251 that comes into contact with the mask 20 is fixed to the upper surface of each mask support 25. A ball screw mechanism 26 is attached to one of the mask supports 25 (on the right side of the drawing), and the distance from the other mask support 25 can be adjusted by the output of the drive motor.

クランプ装置12は、支持台31に一対のサイドフレーム32が配置され、一方にはボールネジ機構33が設けられて、クランプ用モータの回転によって両者の距離の調整が可能になっている。また、各サイドフレーム32の上端部にはクランプ部35が形成され、互いの距離を調整することによって基板10が把持できるようになっている。そして、一対のサイドフレーム32には基板搬送装置11が組み付けられており、両側のコンベアベルトによって基板10の端部を支えながら搬送するよう構成されている。 In the clamp device 12, a pair of side frames 32 are arranged on a support base 31, and a ball screw mechanism 33 is provided on one side, so that the distance between the two can be adjusted by the rotation of the clamp motor. Further, a clamp portion 35 is formed at the upper end portion of each side frame 32, and the substrate 10 can be gripped by adjusting the distance between them. A substrate transfer device 11 is assembled to the pair of side frames 32, and is configured to convey while supporting the end portions of the substrate 10 by conveyor belts on both sides.

更に、一対のサイドフレーム32の間にはバックアップ装置14が設けられている。バックアップ装置14は、バックアップテーブル37に複数のバックアップピン38が取り付けられ、そのバックアップピン38を介して基板10が持ち上げられるようになっている。そして、クランプ装置12は、支持台31が昇降用モータ27と連結したボールネジ機構を介して支持され、その支持台31に固定された昇降用モータ28にはボールネジ機構を介してバックアップテーブル37が支持されている。 Further, a backup device 14 is provided between the pair of side frames 32. In the backup device 14, a plurality of backup pins 38 are attached to the backup table 37, and the substrate 10 is lifted via the backup pins 38. The clamp device 12 is supported by a ball screw mechanism in which the support base 31 is connected to the lifting motor 27, and the backup table 37 is supported by the lifting motor 28 fixed to the support base 31 via the ball screw mechanism. Has been done.

次に、スキージ装置15は、クリームはんだをローリングしながらマスク20の印刷パターン孔に押し込むことにより、マスク20の下に位置する基板10にクリームはんだを塗布するものである。そのスキージ装置15は、スキージを備えた一対のスキージヘッド41,42がシリンダによって昇降可能な状態で走行台43に搭載されている。走行台43は、図示しない機体前後方向に架設されたガイドロッドに対して摺動自在に組み付けられ、水平方向に直線移動するよう構成されている。そして、走行台43には、駆動モータの回転出力を直線運動に変換して伝達する駆動伝達機構が構成されている。その駆動伝達機構としては、例えばボールネジ機構やプーリ・ベルト機構が使用される。 Next, the squeegee device 15 applies the cream solder to the substrate 10 located under the mask 20 by pushing the cream solder into the print pattern holes of the mask 20 while rolling. The squeegee device 15 is mounted on the traveling table 43 in a state in which a pair of squeegee heads 41 and 42 provided with squeegees can be raised and lowered by a cylinder. The traveling table 43 is slidably assembled with a guide rod erected in the front-rear direction of the machine body (not shown), and is configured to move linearly in the horizontal direction. The traveling table 43 is configured with a drive transmission mechanism that converts the rotational output of the drive motor into linear motion and transmits it. As the drive transmission mechanism, for example, a ball screw mechanism or a pulley / belt mechanism is used.

ところで、本実施形態の製造作業機1は、マスク20が機体前後方向(Y軸方向)に移動するよう構成されている。つまり、図2に示す基板10の上方の印刷位置と、図4に示す機体後方側に設けられた退避位置との間を、マスク20が移動するようになっている。そのため、具体的には図示しないが、製造作業機1には、マスク20を着脱可能に保持するマスクホルダを、各位置に移動させる駆動機構を備えたマスク装置が構成されている。駆動機構は、マスクホルダが機体前後方向のガイドレールに摺動自在に組み付けられ、同方向の駆動力を受けて移動する。その駆動手段としては、駆動モータの回転出力をボールネジ機構やプーリ・ベルト機構などを介してマスクホルダの直線運動に変換するようした構成が考えられる。または、スキージ装置15の駆動手段を利用してマスク20を移動させる構成であってもよい。例えば、スキージヘッド41,42とマスクホルダとの間に連結機構を設け、走行台43の移動に従ってマスク20(マスクホルダ)を一体的に移動させるようにする構成である。 By the way, the manufacturing work machine 1 of the present embodiment is configured so that the mask 20 moves in the front-rear direction (Y-axis direction) of the machine body. That is, the mask 20 moves between the printing position above the substrate 10 shown in FIG. 2 and the retracted position provided on the rear side of the machine body shown in FIG. Therefore, although not specifically shown, the manufacturing work machine 1 is configured with a mask device provided with a drive mechanism for moving a mask holder that holds the mask 20 detachably to each position. In the drive mechanism, the mask holder is slidably assembled to the guide rail in the front-rear direction of the machine body, and moves by receiving the driving force in the same direction. As the drive means, a configuration is conceivable in which the rotational output of the drive motor is converted into a linear motion of the mask holder via a ball screw mechanism, a pulley / belt mechanism, or the like. Alternatively, the mask 20 may be moved by using the driving means of the squeegee device 15. For example, a connecting mechanism is provided between the squeegee heads 41 and 42 and the mask holder so that the mask 20 (mask holder) is integrally moved according to the movement of the traveling table 43.

製造作業機1には、印刷位置にあるマスク20を検出するためのマスクカメラ45と、マスク下面の汚れを拭き取るためのクリーニング装置16とが設けられている。特に、マスク20側が移動するため、マスクカメラ45やクリーニング装置16は定位置に設けられている。そのマスクカメラ45は、マスク20に付されたマスクマークを撮像するものであり、その撮像データに基づいて基板10との相対的位置の確認が行われるようになっている。また、クリーニング装置16は、クリーニングペーパ55が巻出しローラ51から巻取りローラ52へと送られ、その間にクリーニングペーパ55をマスク20の下面に押し当てるクリーニングヘッド53が設けられている。そして、クリーニング装置16は、伸縮アクチュエータに搭載されて上下方向に移動可能な構成となっている。従って、クリーニング装置16が昇降することにより、クリーニングペーパ55がマスク20に接触した清掃状態と離間した待機状態とに切り替えられるようになっている。 The manufacturing work machine 1 is provided with a mask camera 45 for detecting the mask 20 at the printing position and a cleaning device 16 for wiping off dirt on the lower surface of the mask. In particular, since the mask 20 side moves, the mask camera 45 and the cleaning device 16 are provided at fixed positions. The mask camera 45 captures the mask mark attached to the mask 20, and the relative position with respect to the substrate 10 is confirmed based on the imaged data. Further, the cleaning device 16 is provided with a cleaning head 53 in which the cleaning paper 55 is sent from the unwinding roller 51 to the winding roller 52, and the cleaning paper 55 is pressed against the lower surface of the mask 20 in the meantime. The cleaning device 16 is mounted on a telescopic actuator and can move in the vertical direction. Therefore, as the cleaning device 16 moves up and down, the cleaning paper 55 can be switched between a cleaning state in which the mask 20 is in contact and a standby state in which the cleaning paper 55 is separated from the mask 20.

次に、製造作業機1に設けられた部品装着機能の構造について説明する。部品装着構造は、前述したクランプ装置12やバックアップ装置14などのほか、テープフィーダ17からなる部品供給装置や部品の装着を行う装着ヘッド18からなる部品装着装置などによって構成されている。部品装着装置の装着ヘッド18は、下方に突き出すようにして部品吸着ノズルが設けられ、エアの負圧と正圧とにより部品を吸着保持及び解放が可能なものである。そして、部品吸着ノズルは、ヘッド本体に対して昇降機構により上下方向移動するよう構成されている。 Next, the structure of the component mounting function provided in the manufacturing work machine 1 will be described. In addition to the clamp device 12 and the backup device 14 described above, the component mounting structure includes a component supply device including a tape feeder 17 and a component mounting device including a mounting head 18 for mounting components. The mounting head 18 of the component mounting device is provided with a component suction nozzle so as to protrude downward, and can suck, hold, and release the component by the negative pressure and the positive pressure of air. The component suction nozzle is configured to move in the vertical direction with respect to the head body by an elevating mechanism.

部品装着装置は、装着ヘッド18を機体前後方向(Y軸方向)に直線的に移動させるY軸駆動機構と、機体幅方向(X軸方向)に直線的に移動させるX軸駆動機構が設けられている。例えば、X軸駆動機構は、X軸方向に延びるビーム部材に装着ヘッド18を摺動可能に組み付け、ボールネジ機構と駆動モータにより移動させるようにしたものが考えられる。Y軸駆動機構としては、そのビーム部材の両端にリニアスライダを設け、Y軸方向に沿って配置されたリニアガイドによって構成されたリニアモータが考えられる。よって、両軸の駆動機構を制御することにより、装着ヘッド18をXY平面上の任意の位置に移動させることが可能になる。 The component mounting device is provided with a Y-axis drive mechanism that linearly moves the mounting head 18 in the front-rear direction (Y-axis direction) of the machine body and an X-axis drive mechanism that linearly moves the mounting head 18 in the width direction of the machine body (X-axis direction). ing. For example, as the X-axis drive mechanism, a mounting head 18 may be slidably assembled to a beam member extending in the X-axis direction and moved by a ball screw mechanism and a drive motor. As the Y-axis drive mechanism, a linear motor configured by providing linear sliders at both ends of the beam member and arranging linear guides along the Y-axis direction can be considered. Therefore, by controlling the drive mechanisms of both axes, the mounting head 18 can be moved to an arbitrary position on the XY plane.

その装着ヘッド18には基板用カメラ46が一体的に構成されている。従って、製造作業機1では、基板用カメラ46がXY平面上を移動し、基板10に付された基板マークを撮像することにより、その撮像データに基づいて基板10とマスク20との相対的位置の確認が行われるようになっている。また、基板用カメラ46では、はんだ印刷が行われた基板10に対して印刷パターンの撮像も行われる。よって、その撮像データに基づいて印刷検査が行われるようになっている。 A board camera 46 is integrally formed on the mounting head 18. Therefore, in the manufacturing work machine 1, the substrate camera 46 moves on the XY plane and images the substrate mark attached to the substrate 10, so that the relative positions of the substrate 10 and the mask 20 are based on the imaged data. Is to be confirmed. In addition, the substrate camera 46 also captures a printing pattern on the solder-printed substrate 10. Therefore, the print inspection is performed based on the imaged data.

更に、部品供給装置であるテープフィーダ17とクランプ装置12との間にはパーツカメラ47が設けられている。パーツカメラ47は、装着ヘッド18に保持された電子部品を下から撮像するものであり、その画像データから電子部品の破損や、保持された電子部品の保持位置や姿勢が検出できるようになっている。そうした部品検知によって廃棄対象と判断された電子部品は部品回収ボックスへと投入されるようになっている。 Further, a parts camera 47 is provided between the tape feeder 17 which is a parts supply device and the clamp device 12. The parts camera 47 captures an image of an electronic component held by the mounting head 18 from below, and can detect damage to the electronic component and the holding position and posture of the held electronic component from the image data. There is. Electronic components that are determined to be discarded by such component detection are put into the component collection box.

続いて、製造作業機1の作用について説明する。先ず、基板搬送開口部6から入った基板10は、図2に示すように、基板搬送装置11のコンベアベルトによって一対のサイドフレーム32の間に搬送される。そして、昇降用モータ28の駆動によりバックアップテーブル37が上昇し、バックアップピン38に突き上げられるようにして基板10がコンベアベルトから持ち上げられる。また、ボールネジ機構33を介して駆動モータにより一方のサイドフレーム32が移動し、一対のサイドフレーム32のクランプ部35によって基板10が挟み込まれて保持される。 Subsequently, the operation of the manufacturing work machine 1 will be described. First, as shown in FIG. 2, the substrate 10 entered through the substrate transfer opening 6 is conveyed between the pair of side frames 32 by the conveyor belt of the substrate transfer device 11. Then, the backup table 37 is raised by the drive of the elevating motor 28, and the substrate 10 is lifted from the conveyor belt so as to be pushed up by the backup pin 38. Further, one side frame 32 is moved by the drive motor via the ball screw mechanism 33, and the substrate 10 is sandwiched and held by the clamp portions 35 of the pair of side frames 32.

次に、昇降用モータ27が駆動し、図3に示すように、基板10を保持した状態のクランプ装置12全体が上昇して、マスク支持プレート251の高さにクランプ部35と基板10が合わせられる。そして、基板用カメラ46によって基板10の基板マークが撮像される。このときマスク20は、図4に示すように退避位置にあり、基板10の上面が開放され基板用カメラ46によって撮像可能な状態になっている。従って、装着ヘッド18のX軸駆動機構およびY軸駆動機構により基板用カメラ46がXY平面上を移動し、基板10の基板マークが撮像される。 Next, the elevating motor 27 is driven, and as shown in FIG. 3, the entire clamp device 12 holding the substrate 10 rises, and the clamp portion 35 and the substrate 10 are aligned with the height of the mask support plate 251. Be done. Then, the substrate mark of the substrate 10 is imaged by the substrate camera 46. At this time, the mask 20 is in the retracted position as shown in FIG. 4, and the upper surface of the substrate 10 is opened so that the image can be taken by the substrate camera 46. Therefore, the X-axis drive mechanism and the Y-axis drive mechanism of the mounting head 18 move the substrate camera 46 on the XY plane, and the substrate mark of the substrate 10 is imaged.

その後、図2に示すように、装着ヘッド18および基板用カメラ46が待機位置に戻り、マスク20およびスキージ装置15が移動して基板10上の印刷位置に配置されることとなる。そして、マスク20のマスクマークがマスクカメラ45によって撮像される。このマスクマークの撮像データと、先に取得された基板マークの撮像データとから基板10とマスク20に関するX,Y,θ方向の相対的位置の位置ズレ量が算出され、支持台24に構成されている補正装置によって位置ズレ補正が行われる。 After that, as shown in FIG. 2, the mounting head 18 and the substrate camera 46 return to the standby position, and the mask 20 and the squeegee device 15 move and are arranged at the printing position on the substrate 10. Then, the mask mark of the mask 20 is imaged by the mask camera 45. The amount of positional deviation of the relative positions of the substrate 10 and the mask 20 in the X, Y, and θ directions is calculated from the imaged data of the mask mark and the imaged data of the substrate mark acquired earlier, and is configured on the support base 24. Positional deviation correction is performed by the correction device.

次に、図3に示すように、昇降用モータ23の駆動により昇降台21が上昇し、マスク支持プレート251、クランプ部35及び基板10の上面がマスク20の下面に軽く接触する高さで停止する。そして、マスク20の上面側では、例えばスキージ装置15のスキージヘッド41が下降し、機体後方に移動することにより、下端のスキージによってクリームはんだがマスク20上でローリングされる。そのため、クリームはんだが印刷パターン孔を通り、マスク20の下に位置する基板10に対してはんだ印刷が行われる。 Next, as shown in FIG. 3, the elevating table 21 is raised by driving the elevating motor 23, and stops at a height at which the upper surface of the mask support plate 251, the clamp portion 35, and the substrate 10 lightly contacts the lower surface of the mask 20. To do. Then, on the upper surface side of the mask 20, for example, the squeegee head 41 of the squeegee device 15 is lowered and moved to the rear of the machine body, so that the cream solder is rolled on the mask 20 by the squeegee at the lower end. Therefore, the cream solder passes through the printing pattern holes, and solder printing is performed on the substrate 10 located under the mask 20.

こうして基板10に印刷パターンが形成された後は、図4に示すように、昇降台21が下降して基板10がマスク20から離れる。そして、マスク20およびスキージ装置15が機体後方へ移動して退避位置へ配置されることとなる。その際、クリーニング装置16が上昇し、クリーニングペーパ55がクリーニングヘッド53によってマスク20の下面に押し当てられる。従って、マスク20は、自らが移動することにより下面の汚れが拭き取られる。クリーニング装置16は、クリーニングペーパ55が所定のタイミングで巻出しローラ51から巻取りローラ52へと送られ、使用部分が巻き取られてクリーニングヘッド53の清掃部分が新しくなる。 After the printed pattern is formed on the substrate 10 in this way, as shown in FIG. 4, the elevating table 21 is lowered and the substrate 10 is separated from the mask 20. Then, the mask 20 and the squeegee device 15 move to the rear of the machine body and are arranged at the evacuation position. At that time, the cleaning device 16 is raised, and the cleaning paper 55 is pressed against the lower surface of the mask 20 by the cleaning head 53. Therefore, the dirt on the lower surface of the mask 20 is wiped off by moving itself. In the cleaning device 16, the cleaning paper 55 is sent from the unwinding roller 51 to the winding roller 52 at a predetermined timing, and the used portion is wound up to renew the cleaning portion of the cleaning head 53.

マスク20が移動して基板10の上方が開放されると、次に基板10に対する部品装着が行われる。テープフィーダ17は、部品テープが巻出されることにより部品供給位置に電子部品が送られる。そのため、装着ヘッド18が、テープフィーダ17の部品供給位置へと移動し、吸着ノズルによって吸着保持した電子部品が取り出される。そして、装着ヘッド18がパーツカメラ47上を通過すると、吸着ノズルに保持された電子部品が撮像され、その撮像データにより予め入力されている部品情報との比較判定が行われる。その結果、不適合判定の場合には電子部品の回収処理が行われる。一方、適合部品と判定された場合には、その電子部品が基板10にまで運ばれて印刷パターンの所定個所に装着される。 When the mask 20 moves and the upper part of the substrate 10 is opened, the component mounting on the substrate 10 is performed next. In the tape feeder 17, electronic components are sent to the component supply position by unwinding the component tape. Therefore, the mounting head 18 moves to the component supply position of the tape feeder 17, and the electronic component sucked and held by the suction nozzle is taken out. Then, when the mounting head 18 passes over the parts camera 47, the electronic component held by the suction nozzle is imaged, and the comparison determination with the component information input in advance is performed based on the imaged data. As a result, in the case of nonconformity determination, the electronic component is collected. On the other hand, when it is determined to be a conforming component, the electronic component is carried to the substrate 10 and mounted at a predetermined position on the printed pattern.

部品供給開口部7には複数のテープフィーダ17が設置されており、同種あるいは異なる複数の電子部品について基板への装着が繰り返される。そして、電子部品の装着後は装着ヘッド18が図2に示す位置に戻って待機することとなる。その後、一方のサイドフレーム32が離間してクランプ部35から基板10が解放され、バックアップテーブル37の下降により、バックアップピン38に支持された基板10がコンベアベルトに移し替えられる。そのため、基板搬送装置11の駆動により搬入とは反対の基板搬送開口部6から、はんだ印刷と部品装着が行われた基板が搬出される。 A plurality of tape feeders 17 are installed in the component supply opening 7, and a plurality of electronic components of the same type or different types are repeatedly mounted on the substrate. Then, after mounting the electronic component, the mounting head 18 returns to the position shown in FIG. 2 and stands by. After that, the substrate 10 is released from the clamp portion 35 with one side frame 32 separated, and the substrate 10 supported by the backup pin 38 is transferred to the conveyor belt by lowering the backup table 37. Therefore, by driving the board transfer device 11, the board on which solder printing and component mounting have been performed is carried out from the board transfer opening 6 opposite to the carry-in.

よって、製造作業機1は、基板10に対してはんだ印刷と部品装着とを行うことにより、これまでスクリーン印刷機と部品装着機とで行っていた各工程を1台で行うことができるため、基板製造ラインのライン長を短くすることが可能になる。そして、基板10を一箇所でクランプしたままはんだ印刷と部品装着とを行うため、はんだ印刷工程から部品装着工程への移動が省略され、生産効率を向上させることができる。また、基板10の搬送が無くなったことで、はんだ印刷の後に部品装着するまでの時間が短縮され、クリームはんだの粘着性が損なわれたり、搬送中の振動によってはんだ形状が崩れてしまうことが回避でき、製品の品質が向上する。 Therefore, since the manufacturing work machine 1 performs solder printing and component mounting on the substrate 10, each process previously performed by the screen printing machine and the component mounting machine can be performed by one unit. It becomes possible to shorten the line length of the substrate manufacturing line. Then, since the solder printing and the component mounting are performed while the substrate 10 is clamped at one place, the movement from the solder printing process to the component mounting process can be omitted, and the production efficiency can be improved. In addition, since the substrate 10 is no longer transported, the time required to mount the parts after solder printing is shortened, and it is possible to prevent the adhesiveness of the cream solder from being impaired and the solder shape from being deformed due to vibration during transfer. It can improve the quality of the product.

製造作業機1は、マスクホルダに取り付けられたマスク20を機体前後方向に移動させるようにしているが、スキージヘッド41,42とマスクホルダとの間に連結機構を設けることにより、スキージ装置15に本来備わっている移動のための駆動伝達機構を利用することができる。そのため、マスク20を移動させる専用の駆動伝達機構を設ける必要がなくなる。また、基板用カメラ46は、基板10に対するクランプ位置の検出や基板に形成された印刷パターンの印刷検査のため移動が必要であるが、移動機構を備えた装着ヘッド18と一体になって構成されているため、基板用カメラ46にも専用の移動機構を設ける必要がない。 The manufacturing work machine 1 is designed to move the mask 20 attached to the mask holder in the front-rear direction of the machine body, but by providing a connecting mechanism between the squeegee heads 41 and 42 and the mask holder, the squeegee device 15 The drive transmission mechanism for movement that is inherently provided can be used. Therefore, it is not necessary to provide a dedicated drive transmission mechanism for moving the mask 20. Further, the substrate camera 46 needs to be moved for detecting the clamp position with respect to the substrate 10 and for printing inspection of the printed pattern formed on the substrate, but it is configured integrally with the mounting head 18 provided with the moving mechanism. Therefore, it is not necessary to provide the substrate camera 46 with a dedicated moving mechanism.

通常のスクリーン印刷機では、クリーニング装置16が移動してマスク20の清掃を行うが、製造作業機1ではマスク20が移動するため、クリーニング装置16に対する移動機構を設ける必要がない。また、印刷時のマスク20の位置を検出するためのマスクカメラ45も通常のスクリーン印刷機では移動するよう構成されているが、製造作業機1では、マスク20が移動するため、マスクカメラ45に対する移動機構を設ける必要もない。 In a normal screen printing machine, the cleaning device 16 moves to clean the mask 20, but in the manufacturing work machine 1, the mask 20 moves, so that it is not necessary to provide a moving mechanism for the cleaning device 16. Further, the mask camera 45 for detecting the position of the mask 20 at the time of printing is also configured to move in a normal screen printing machine, but in the manufacturing work machine 1, the mask 20 moves, so that the mask camera 45 is relative to the mask camera 45. There is no need to provide a moving mechanism.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では、マスクホルダを機体前後方向に水平移動するようにしたマスク装置を示したが、製造作業機の前後方向の寸法を短くするため、例えば、マスク20が起立するように姿勢を変えながら機体後方に移動するようにしてもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the mask device in which the mask holder is horizontally moved in the front-rear direction of the machine body is shown, but in order to shorten the dimensions of the manufacturing work machine in the front-rear direction, for example, the posture is changed so that the mask 20 stands upright. However, it may be moved to the rear of the aircraft.

1…製造作業機 2…機体カバー 6…基板搬送開口部 7…部品供給開口部 10…基板 11…基板搬送装置 12…クランプ装置 13…昇降装置 14…バックアップ装置 15…スキージ装置 16…クリーニング装置 17…テープフィーダ 18…装着ヘッド 20…マスク 45…マスクカメラ 46…基板用カメラ 47…パーツカメラ





1 ... Manufacturing work machine 2 ... Machine cover 6 ... Board transfer opening 7 ... Parts supply opening 10 ... Board 11 ... Board transfer device 12 ... Clamping device 13 ... Lifting device 14 ... Backup device 15 ... Squeegee device 16 ... Cleaning device 17 … Tape feeder 18… Mounting head 20… Mask 45… Mask camera 46… Board camera 47… Parts camera





Claims (5)

機内の作業位置に基板を搬送して保持する基板位置決め装置と、
複数の部品を収容した部品供給装置と、
部品の吸着保持が可能な装着ヘッドにより前記部品供給装置から取り出した部品を作業位置に位置決めされた基板に対して装着する部品装着装置と、
前記作業位置に位置決めされた基板に対応する印刷位置と当該印刷位置から外れた退避位置との間でマスクを移動させるマスク装置と、
前記印刷位置のマスクにクリームはんだの塗り延ばしを行い、前記退避位置へと移動するマスクと同じ方向の退避場所へと移動可能なスキージ装置と
を有する製造作業機。
A board positioning device that transports and holds the board to the working position in the machine,
A parts supply device that houses multiple parts and
A component mounting device that mounts a component taken out from the component supply device on a board positioned at a working position by a mounting head capable of sucking and holding the component.
A mask device that moves a mask between a printing position corresponding to a substrate positioned at the working position and a retracting position deviating from the printing position.
A manufacturing work machine having a squeegee device capable of spreading cream solder on a mask at a printing position and moving to a retracting place in the same direction as the mask moving to the retracting position.
前記マスク装置と前記スキージ装置との間には連結機構が設けられ、移動可能に組み付けられた前記マスクが、前記スキージ装置の駆動機構によって前記印刷位置と前記退避位置との間を移動するものである請求項1に記載の製造作業機。 A connecting mechanism is provided between the mask device and the squeegee device, and the movably assembled mask moves between the printing position and the retracted position by the drive mechanism of the squeegee device. The manufacturing work machine according to claim 1. 前記印刷位置と前記退避位置との間を移動するマスクの下面にクリーニングペーパを押し当てるクリーニング装置を有する請求項1又は請求項2に記載の製造作業機。 The manufacturing work machine according to claim 1 or 2, further comprising a cleaning device for pressing a cleaning paper against the lower surface of a mask that moves between the printing position and the retracting position. 前記装着ヘッドに対して基板用カメラが搭載された請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の製造作業機。 The manufacturing work machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a substrate camera is mounted on the mounting head. 前記印刷位置と前記退避位置との間を移動する移動途中にマスク用カメラが設置された請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の製造作業機。







The manufacturing work machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a mask camera is installed in the middle of moving between the printing position and the retracting position.







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