JP6949492B2 - スクリーン印刷機 - Google Patents

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Description

本発明は、2列のコンベアレーンのそれぞれで基板の搬送が可能であって、コンベアレーンを構成する少なくとも3本のレールの位置をコンベアレーンの幅方向に移動可能なスクリーン印刷機に関する。
基板を搬送するコンベアレーンを2列にしたデュアルタイプの印刷機には、各レーンを構成するレール部材がレーン幅方向に移動できるように構成されたものがある。下記特許文献1には、コンベアレーンの幅を変更可能にした印刷機が開示されている。すなわち、様々なサイズの基板を取り扱うことができるように、レール部材を幅方向に移動させることができる駆動機構が設けられている。同文献に記載の印刷機は、2本ずつのレール部材を平行に並べて2枚の基板を搬送する第1コンベアレーンと第2コンベアレーンとがあり、4本のレール部材のうち両端のレール部材を固定レールとし、残る2本のレール部材が幅方向に移動可能な可動レールとなっている。そして、可動レールの位置を移動させることにより、第1コンベアレールと第2のコンベアレーンの各々のレール幅の調整が可能となっている。
特表2002−503161号公報
しかし、こうした従来の印刷機は、4本あるレール部材のうち両端が固定レールとなり、その間の可動レールが移動する構成である。そのため、両レーンの幅が等しい状態を通常幅とすると、レール幅を拡張したとしても通常幅の基板に比べてそれほど大きな基板を取り扱うことができなかった。つまり、第1コンベアレーンと第2コンベアレーンは、両者の固定レールの間でのみ可動レールが移動する構成であるため、第1コンベアレーンを最大幅にするには、第2コンベアレーンを最小幅に移動させた分だけしか広げられなかった。そのため、より大きな基板を取り扱いたいなどの要求に応えられるものではなかった。
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、より大きな基板の取り扱いを可能にするスクリーン印刷機を提供することを目的とする。
本発明に係るスクリーン印刷機は、マスク受けによって保持されたマスクに対して上方からクリームはんだを塗り延ばすスキージ装置と、前記マスクの下で基板の両端を支持して搬送する一対のレール部材を備えた第1コンベアレーンと、前記第1コンベアレーンの隣に平行に配置され、前記マスクの下で基板の両端を支持して搬送する一対のレール部材を備えた第2コンベアレーンと、第1昇降テーブルに対してレーン幅方向に移動可能な状態で前記一対のレール部材が組み付けられた前記第1コンベアレーンを昇降させる第1昇降機構と、前記レール部材の少なくとも一方が第2昇降テーブルに対してレーン幅方向に移動可能な状態で前記一対のレール部材が組み付けられた前記第2コンベアレーンを昇降させる第2昇降機構と、前記第1コンベアレーンの隣に配置され前記レール部材が移動可能な退避テーブルと、前記レール部材に対して前記第1昇降テーブル、第2昇降テーブルおよび退避テーブルでの移動並びに各テーブル間の移動を行うレール移動機構と、前記基板の搬送の駆動、および前記レール部材の移動の駆動を制御する制御装置とを有する。

前記構成によれば、第1コンベアレーンと第2コンベアレーンの各々のレール部材が昇降テーブルに対してレーン幅方向に移動可能な状態で組み付けられ、更にその昇降テーブルから退避テーブルにもレール部材が移動可能であることから、2レーンから1レーンにした拡張時の状態では、使用しないレール部材をその退避テーブルに移動させておくことによって、レーン幅を広げることができ、より大きな基板の取り扱いが可能になる。
スクリーン印刷機の内部を簡易的に示した側面図である。 スクリーン印刷機の第1および第2コンベアレーンを示した斜視図である。 スクリーン印刷機の第1および第2コンベアレーンを機体幅方向から簡易的に示した側面図である。 第1コンベアレーンが上昇した状態を示した図である。 コンベアレーンを拡張した状態を示した図である。 拡張コンベアレーンが上昇した状態を示した図である。 コンベアレーンをY軸方向に任意に配置した状態を示した図である。
次に、本発明に係るスクリーン印刷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、本実施形態のスクリーン印刷機の内部を簡易的に示した側面図である。このスクリーン印刷機1は、基板に対してクリームはんだを印刷するものであり、例えば印刷状態を検査する検査機や基板に電子部品の装着を行う部品装着機などと共に製造ラインを構成するものである。そして、本実施形態のスクリーン印刷機1は、特に基板を搬送するコンベアレーンを2列にしたデュアルタイプの印刷機である。
スクリーン印刷機1は、機内に設置されたマスクの下に基板10が搬送され、マスク上面から印刷パターン孔を通して下側の基板10にクリームはんだを塗布するものである。スクリーン印刷機1は、機体カバー4によって全体が覆われ、機体幅方向の両側面に搬送口401が開口している。そして、機内上部側には機体幅方向に配置された一対のマスクホルダ2があり、マスクフレームに固定されたマスクが保持されるようになっている。
マスクホルダ2は、基板10に対応したサイズのマスクを保持することができ、図1では2列あるコンベアレーンの一方側(図面左側)に対応してマスクが保持されている。両方のコンベアレーンで基板を搬送して印刷する場合には、更に大きなマスクがマスクホルダ2に取り付けられこととなる。そして、このマスクホルダ2の上方側にはスキージ装置3が設置され、機体前後方向に移動可能な状態で取り付けられている。なお、本実施形態では、スクリーン印刷機1の機体前後方向をY軸方向、機体幅方向(基板10の搬送方向)をX軸方向、機体高さ方向をZ軸方向として説明する。
マスクホルダ2の下方側には、基板10を搬送するための第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6とが構成されている。第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6は機体前後方向(Y軸方向)に並べられ、ともに基板10を機体幅方向に搬入および搬出させる基板搬送装置、基板10を機体前後方向にクランプするためのクランプ装置、そして基板10をクランプ位置へと上下させるバックアップ装置などによって構成されている。図2は、そうした第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6を示した斜視図である。また、図3は、その第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6をスクリーン印刷機1の幅方向から簡易的に示した側面図である。
第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6は同じように構成されているため、同じ構成部材については同じ符号で説明する。先ず、第1および第2コンベアレーン5,6は、鉛直方向に昇降可能なT字形の昇降テーブル11上に構成されている。その昇降テーブル11は、昇降用モータ12によって昇降するものである。昇降用モータ12は出力軸を下にして配置され、その出力軸に固定されたプーリ13とネジ軸15に固定されたプーリ14との間にベルト16が掛け渡されている。ネジ軸15は、ボールネジ機構を構成するものであり、鉛直な姿勢で不図示の軸受けを介して組み付けられている。
一方、昇降テーブル11の脚部111にはリフタ17が固定され、そのリフタ17内部のナットがネジ軸15に螺合している。昇降テーブル11は、不図示のガイドに組み付けられ、図示する姿勢を保ったまま上下方向に移動可能となっている。そのため、昇降用モータ12の駆動によりプーリ13に回転が与えられると、その回転はベルト16を介してプーリ14およびネジ軸15へと伝達され、更にネジ軸15の回転運動がナットを介してリフタ17の直線運動に変換されることとなる。こうしてリフタ17に支持された昇降テーブル11が上下方向に移動し、第1および第2コンベアレーン5,6の高さ調整が可能な構成となっている。
昇降テーブル11には、当該テーブルを機体幅方向(X軸方向)に跨ぐようにして門型のレールフレーム21(21a,21b,21c,21d)が取り付けられている。昇降テーブル11には、機体幅方向の両端部に突出し、機体前後方向(Y軸方向)に沿ってガイドレール112が形成されている。そして、そのガイドレール112には、レールフレーム21に組み付けられたスライダ22が摺動可能に嵌め合わされている。よって、レールフレーム21a,21b,21c,21dは、昇降テーブル11に対して機体前後方向に移動可能な状態で取り付けられている。特に、本実施形態では、第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6とが同じ構成であり、昇降テーブル11同士が接近して配置されているため、その間を越えて互いの昇降テーブル11を行き来することができるようになっている。
更に、スクリーン印刷機1には、昇降テーブル11と同じく端部にガイドレール182が形成された退避テーブル18が設けられている。この退避テーブル18は、昇降テーブル11の下降時の高さに合わせて機体本体側に固定されたものである。よって、隣に位置する第1コンベアレーン5の昇降テーブル11が下降した場合には、レールフレーム21a,21bが退避テーブル18との間を越えて行き来できるようになっている。ところで、スクリーン印刷機1は、図1に示すように、マスクと基板の間を移動することができるようにしてクリーニング装置7とカメラユニット8が設けられている。そのクリーニング装置7などは、通常は機体前部の退避空間に移動し、上昇する第1コンベアレーン5などと干渉しないように配置されている。このように機体カバー4の内部には、機体前部に退避空間となる空きスペースがあるため、本実施形態で新たに追加された退避テーブル18もその退避空間を利用して配置されている。
次に、移動可能なレールフレーム21(21a,21b,21c,21d)には、それぞれに移動機構23(23a,23b,23c,23d)が構成されている。移動機構23は、機体前後部に配置された支持プレート25,26が機体本体側に固定され、機体前部側の支持プレート25には4つの移動用モータ27が取り付けられている。一方、機体後部側の支持プレート26には、4つの移動機構23に対応してプーリ28とテンションローラ29が軸支され、支持プレート25,26の間で移動用ベルト31が掛け渡されている。そうした移動用ベルト31には、レールフレーム21に組み付けられた走行プレート32が連結部材321を介して連結されている。従って、移動用モータ27の駆動により移動用ベルト31に回転が与えられると、その移動用ベルト31に牽引されるようにして走行プレート32がレールフレーム21と一体となって機体前後方向に移動することとなる。
そして、レールフレーム21には、基板10を搬送するための基板搬送装置が構成されている。特に、対となっているレールフレーム21a,21bおよび、レールフレーム21c,21dがそれぞれ一組の基板搬送装置として構成されている。各々のレールフレーム21には、搬送用モータ35が固定され、複数のプーリが軸支されている。搬送用モータ35の回転軸にもプーリが固定され、レールフレーム21に軸支されたプーリを介してコンベアベルト36が掛け渡されている。このコンベアベルト36には、レールフレーム21の上面に沿って水平な搬送部分が構成され、その上に基板10を載せて搬送するよう構成されている。
レールフレーム21に組み付けられた搬送用モータ35やコンベアベルト36などの構造は、対となるレールフレーム21(21a,21bまたは21c,21d)同士では点対称の関係になるように配置されている。そして、コンベアベルト36の上に基板10の両端部が載せられ、対になる搬送用モータ35同士が同期して駆動することにより、同じタイミングでコンベアベルト36が回転し、基板10の姿勢が保たれた状態で搬送が行われるようになっている。
次に、対となるレールフレーム21間にはバックアップ装置が構成されている。バックアップ装置は、作業位置に搬送された基板10を下方から支持するためのものであり、バックアップテーブル41上に基板10を支持する複数のバックアップブロック42が着脱可能に取り付けられている。バックアップテーブル41は、詳しく図示しないが、昇降テーブル11に対し昇降機構を介して組み付けられている。図3に示す第2コンベアレーン6が下降時の状態であり、第1コンベアレーン5が上昇した時の状態である。このとき第1コンベアレーン5では、基板10がバックアップブロック42によって下方から支持され、バックアップテーブル41の上昇によりクランプ位置まで持ち上げられている。
クランプ位置には、基板10を幅方向(Y軸方向)に挟み込んで保持するためのクランププレート43が設けられている。クランププレート43は、その上面がマスク下面に当てられる水平面であって、側面が基板10の幅方向側面に当てられる垂直面である。クランププレート43は、各々のレールフレーム21の上端部に設けられているが、4つのうち内側に位置するレールフレーム21b,21cでは固定され、外側に位置するレールフレーム21a,21dでは水平に移動可能な構成となっている。よって、レールフレーム21a,21dにはシリンダを備えたクランプ機構45が組み付けられている。そのクランプ機構45が駆動することにより、レールフレーム21a,21bやレールフレーム21c,21dの間でそれぞれクランププレート43同士の距離が調整され、基板10のクランプとその解放が可能となっている。
続いて、スクリーン印刷機1について作用を説明する。スクリーン印刷機1では、レールフレーム21a,21b,21c,21dの配置によって、第1コンベアレーン5と第2コンベアレーン6の2列の搬送レーンが構成され、或いは後述するように1列の拡張レーンが構成される。図3に示すように搬送レーンを2列にする場合には、第1コンベアレーン5側の昇降テーブル11にレールフレーム21a,21bが配置され、第2コンベアレーン6側の昇降テーブル11にはレールフレーム21c,21dが配置される。そして、各々のレールフレーム21は、基板10のサイズや搬送位置に対応するように昇降テーブル11での位置調節が行われる。
その調節は、移動機構23の移動用モータ27が駆動し、回転出力が移動用ベルト31に伝達され、回転する移動用ベルト31に取り付けられた走行プレート32がY軸方向に移動する。そして、走行プレート32に連結されたレールフレーム21が、昇降テーブル11のガイドレール112をスライダ22が摺動することによりY軸方向の所定位置に移動して配置される。なお、図1や図3では、2列あるコンベアレーンのうち第1コンベアレーン5側にのみ基板10が搬送され、マスクホルダ2にも一列分の印刷に対応したマスクが保持されている。ただし、段取り替えによって第2コンベアレーン6側でも基板10に対する印刷を行うようにしてもよい。
第1コンベアレーン5における基板10の搬送は、搬送用モータ35が駆動することにより、その回転出力がコンベアベルト36に伝達され、コンベアベルト36の水平な搬送部分に載せられた基板10が機内へと搬送される。コンベアベルト36が停止した後、その作業位置において基板10が位置決めされる。コンベアベルト36上の基板10は、不図示の昇降機構を介してバックアップテーブル41が上昇し、バックアップブロック42に載せられた基板10がクランププレート43の高さにまで持ち上げられる。基板10の高さがクランププレート43に揃ったところでクランプ機構45が駆動し、レールフレーム21a側のクランププレート43がレールフレーム21b側のクランププレート43に近づき、基板10が挟み込まれてクランプされる。
その後、第1コンベアレーン5の昇降用モータ12が駆動することにより、その回転がベルト16を介してネジ軸15に伝達され、更にその回転がネジ軸15に螺合したナットを介してリフタ17の直線運動に変換される。そのため、図4に示すように、リフタ17と一体の昇降テーブル11が上昇する。このとき、クランプされた基板10は、クランププレート43とともにマスクの下面に接し、或いはマスクと僅かな隙間を空けて配置される。そして、マスクの上面側では、供給されたクリームはんだがスキージ装置3によってローリングされ、マスクの印刷パターン孔へと押し込まれる。これによりマスクの下に位置する基板10にクリームはんだが塗布され、その基板10に印刷パターンが印刷される。
印刷後は、第1コンベアレーン5の昇降テーブル11が図4から図3に示す位置に戻され、バックアップテーブル41も下降して基板10がコンベアベルト36に移し替えられる。そのため、搬送用モータ35が駆動することによりコンベアベルト36が回転し、基板10が機外へと搬出される。このような基板10の搬送および印刷に伴う駆動は、第2コンベアレーン6においても同じようにして行われる。ところで、第1および第2コンベアレーン5,6の両レーンが使用される場合は、基板サイズは昇降テーブル11の寸法に対応した大きさが限界である。しかし、実際にはそれ以上の基板に対する印刷を行う場合もある。そうした場合、スクリーン印刷機1ではコンベアレーンの拡張が行われる。
図5は、コンベアレーンを最大に拡張した状態を示した図である。コンベアレーンの拡張は、第1および第2コンベアレーン5,6の昇降テーブル11(以下、「昇降テーブル115,116」とする)が一体的なものとして使用され、そこに一対のレールフレーム21c,21dが配置される。そのため、先ず、レールフレーム21a,21bが退避テーブル18へと移される。そして、レールフレーム21cが第1コンベアレーン5の昇降テーブル115へと移される。レールフレーム21a,21b,21cは、移動機構23a,23b,23cの移動用モータ27がそれぞれの回転を出力することにより、昇降テーブル115,116や退避テーブル18の間を超えて図5に示す位置へと移動することになる。
レールフレーム21が移動する場合、一体的に組み付けられた搬送用モータ35やコンベアベルト36なども移動する。そのため、狭い退避テーブル18上において搬送用モータ35が干渉しないように、レールフレーム21は、搬送用モータ35が通るようにした形状で形成されている。図5では、昇降テーブル115,116の最も離れた位置にレールフレーム21c,21dが配置されている。つまり、スクリーン印刷機1で扱うことができる最大幅の基板10aに合わせてレールフレーム21c,21dが配置されている。
そこで、レールフレーム21c,21dの搬送用モータ35が駆動することにより、その回転出力がコンベアベルト36に伝達され、そこに載せられた基板10aが機内へ搬送される。基板10aは作業位置で停止した後、第1および第2コンベアレーン5,6のバックアップテーブル41が同期して上昇することにより、両方のバックアップブロック42に載せられた基板10aが、クランププレート43の上面に揃う高さまで持ち上げられる(図6参照)。そして、クランプ機構45が駆動し、レールフレーム21d側のクランププレート43がレールフレーム21cのクランププレート43に近づき、基板10aが挟み込まれてクランプされる。
その後、図6に示すように、レールフレーム21a,21bを搭載した退避テーブル18はそのままで、第1および第2コンベアレーン5,6の昇降用モータ12が同期して駆動することにより、昇降テーブル115,116が揃って上昇する。そして、クランプされた基板10aは、クランププレート43とともにマスクの下面に接し、或いはマスクと僅かな隙間を空けて配置される。マスクの上面側では、供給されたクリームはんだがスキージ装置3によってマスク上でローリングされ、印刷パターン孔へと押し込まれる。これにより、マスクの下の基板10aにクリームはんだが塗布され、その基板10aに印刷パターンが印刷される。
続いて、図7には、基板10より大きい基板10bを搬送口401の中央を通して搬送する場合が示されている。この場合は、図5に示した位置よりも間隔を縮める方向にレールフレーム21c,21dが移動し、且つ搬送口401の中央に対応するようにしてY軸方向の位置決めが行われる。また、そうしたレールフレーム21c,21dの位置に応じて、バックアップテーブル41上にバックアップブロック42が取り付けられる。そこで、基板10bは、図6に示す場合と同様に、レールフレーム21c,21dの搬送用モータ35が駆動して搬送され、バックアップブロック42によって持ち上げられた後、クランププレート43によってクランプされる。そして、第1および第2コンベアレーン5,6の昇降用モータ12によって上昇した基板10bがマスク下に配置され、スキージ装置3によってクリームはんだが印刷される。
よって、本実施形態によれば、第1コンベアレーン5および第2コンベアレーン6の2レーンで基板10を搬送して印刷を行うことができる。更に、第1及び第2コンベアレーン5,6の2レーンを、1レーンにして拡張することにより、大きな基板10bに対する印刷を行うこともできる。しかもレールフレーム21a,21bを退避テーブル18へ移動させるため、昇降テーブル11(115,116)を最大限に利用してレーン幅を広げられるため、より大きな基板10aに対応することができる。
更に、基板10aの搬送に使用されないレールフレーム21a,21bは、第1およびコンベアレーン5,6から外れて退避テーブル18上に移動する。この点、退避テーブルがない従来の構成では、印刷の際に使用しないレールフレームも上昇してしまい、マスクやマスクフレームに接触して印刷に悪影響を及ぼしたり、マスクを変形させたりするおそれがある。その点、本実施形態では、使用しないレールフレーム21a,21bが印刷に影響を及ぼすなどの不都合が生じることはない。
また、本実施形態では、レールフレーム21a,21b,21c,21dを移動機構23a,23b,23c,23dによって全て移動させることができるため、前述したように異なる大きさの基板10,10a,10bに対応することが可能になる。そして、図7に示すように、レールフレーム21c,21dをY軸方向の任意の位置に配置することにより、シャトルコンベアを使用することなく隣の実装機などに搬送位置を合わせて基板を送り込むことができる。このことは、第1および第2コンベアレーン5による2レーンの場合でも同じであり、それぞれの基板の幅やY軸方向の搬送位置を任意に設定することができる。更に、スクリーン印刷機1では、退避テーブル18を機体カバー4内の退避空間に配置するようにしたため、機体カバー4などについて大きな設計変更を必要としない。
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。
例えば、前記実施形態では、レールフレーム21a,21b,21c,21dを全て移動可能な構成にしたが、退避テーブル18と反対側に位置するレールフレーム21dは昇降テーブル11に固定したものとしてもよい。
1…スクリーン印刷機 2…マスクホルダ 3…スキージ装置 5…第1コンベアレーン 6…第2コンベアレーン 10…基板 11…昇降テーブル 12…昇降用モータ 18…退避テーブル 21(21a,21b,21c,21d)…レールフレーム 22…スライダ 23(23a,23b,23c,23d)…移動機構 35…搬送用モータ 36…コンベアベルト




Claims (4)

  1. マスク受けによって保持されたマスクに対して上方からクリームはんだを塗り延ばすスキージ装置と、
    前記マスクの下で基板の両端を支持して搬送する一対のレール部材を備えた第1コンベアレーンと、
    前記第1コンベアレーンの隣に平行に配置され、前記マスクの下で基板の両端を支持して搬送する一対のレール部材を備えた第2コンベアレーンと、
    第1昇降テーブルに対してレーン幅方向に移動可能な状態で前記一対のレール部材が組み付けられた前記第1コンベアレーンを昇降させる第1昇降機構と、
    前記レール部材の少なくとも一方が第2昇降テーブルに対してレーン幅方向に移動可能な状態で前記一対のレール部材が組み付けられた前記第2コンベアレーンを昇降させる第2昇降機構と、
    前記第1コンベアレーンの隣に配置され前記レール部材が移動可能な退避テーブルと、
    前記レール部材に対して前記第1昇降テーブル、第2昇降テーブルおよび退避テーブルでの移動並びに各テーブル間の移動を行うレール移動機構と、
    前記基板の搬送の駆動、および前記レール部材の移動の駆動を制御する制御装置とを有するスクリーン印刷機。
  2. 前記第1コンベアレーンおよび前記第2コンベアレーンを構成する複数のレール部材は、前記レール移動機構により、基板の搬送に使用されるレール部材が前記第1昇降テーブルおよび第2昇降テーブルの所定位置に配置され、基板の搬送に使用されないレール部材は前記退避テーブルに配置される請求項1に記載のスクリーン印刷機。
  3. 前記第1コンベアレーンおよび前記第2コンベアレーンを構成する前記レール部材は、前記レール移動機構により、一対の前記レール部材の間隔と前記第1昇降テーブルおよび前記第2昇降テーブルに対する一対の前記レール部材の位置が任意に配置される請求項1又は請求項2に記載のスクリーン印刷機。
  4. 機体の前後方向に移動するクリーニング装置の退避場所となる機体前部に前記退避テーブルが設けられた請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のスクリーン印刷機。
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