JP6986630B2 - Side clamp device - Google Patents

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Description

本発明は、基板を幅方向に保持するサイドクランプ装置に関し、特に、適切なクランプ力によって基板を保持するサイドクランプ装置に関する。 The present invention relates to a side clamp device that holds the substrate in the width direction, and more particularly to a side clamp device that holds the substrate by an appropriate clamping force.

スクリーン印刷機や基板実装機などにおいては、位置決めされた基板に対してクリームはんだを塗布する印刷や、電子部品を搭載する部品実装など所定の作業が行われる。そうした基板の位置決めには、基板を幅方向に保持するサイドクランプ装置が用いられている。下記特許文献1には、そのサイドクランプ装置の一例が開示されている。従来例であるそのサイドクランプ装置は、可動プレートの移動量データが予め設定され、基板を保持する際、そのデータ内から選択された移動量に基づき、基板に対する可動プレートの当接に関する制御が行われるようになっている。 In a screen printing machine, a board mounting machine, or the like, predetermined work such as printing by applying cream solder to a positioned board and mounting of parts on which electronic parts are mounted is performed. A side clamp device that holds the substrate in the width direction is used for positioning the substrate. The following Patent Document 1 discloses an example of the side clamp device. In the side clamp device, which is a conventional example, the movement amount data of the movable plate is set in advance, and when holding the substrate, the control regarding the contact of the movable plate with the substrate is performed based on the movement amount selected from the data. It has come to be.

具体的には、設定された移動量データの中から条件にあったものが記憶装置から読み出され、可動プレートが移動することによって固定プレート側との距離が近づく。移動する可動プレート側では、スライドブロックが基板に当たって移動が規制されると、その位置から固定ブロックのみが移動することとなる。そのため、可動プレート側においてスライドブロックに当たっている遮光板が回動し、その状態が基板位置決めセンサによって検出される。そして、可動プレートが移動量データに従って移動し、その固定ブロックと固定プレート側の固定ブロックとの間で基板が保持される。 Specifically, from the set movement amount data, the data that meets the conditions is read out from the storage device, and the movable plate moves to bring the distance to the fixed plate side closer. On the moving plate side, when the slide block hits the substrate and the movement is restricted, only the fixed block moves from that position. Therefore, the light-shielding plate in contact with the slide block rotates on the movable plate side, and the state is detected by the board positioning sensor. Then, the movable plate moves according to the movement amount data, and the substrate is held between the fixed block and the fixed block on the fixed plate side.

特開平6−326498号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-326498

前記従来例のサイドクランプ装置は、予め設定された移動量データに基づいて可動プレート、つまり基板を反対の固定プレート側へと押し付ける固定ブロックの移動量が制御されている。しかし、その移動量データは、可動プレートの移動量を基板の幅サイズに応じて可変させるものであるため、個々の基板に生じる微妙な差に対応して調整できるようなものではなかった。また、従来例では、パルスモータの回転出力がボールネジを介してリニアガイドの直線運動に変化され、設定された段階的(三段階)なクランプ力によって基板が保持される。しかし、基板を保持するクランプ力をモータ出力によって調節する従来技術では、基板を保持している間、常にモータのトルクコントロールが必要であった。 In the side clamp device of the conventional example, the movement amount of the movable plate, that is, the fixed block that pushes the substrate toward the opposite fixed plate side is controlled based on the movement amount data set in advance. However, since the movement amount data changes the movement amount of the movable plate according to the width size of the substrate, it is not possible to adjust it in response to a subtle difference occurring in each substrate. Further, in the conventional example, the rotational output of the pulse motor is changed to the linear motion of the linear guide via the ball screw, and the substrate is held by the set stepwise (three-step) clamping force. However, in the prior art in which the clamping force for holding the substrate is adjusted by the motor output, it is always necessary to control the torque of the motor while holding the substrate.

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、適切なクランプ力によって基板を保持するサイドクランプ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a side clamp device that holds a substrate with an appropriate clamping force in order to solve such a problem.

本発明の一態様におけるサイドクランプ装置は、少なくとも一方を可動させて基板を幅方向に保持する一対のクランプ部材と、前記一対のクランプ部材のうち可動する可動側クランプ部材を移動方向に摺動可能に支持する可動側支持部材と、駆動モータの出力によって前記可動側支持部材を移動させる駆動機構と、前記可動側支持部材と前記可動側クランプ部材との間に組み付けられ、前記可動側クランプ部材を、前記一対のクランプ部材が近づく方向に付勢する付勢部材と、前記付勢部材の変位量を検出することにより、前記可動側クランプ部材が前記基板に当たった後に、一定のクランプ力が発生する位置まで可動側支持部材が到達したことを検出するためのセンサと、前記センサの検出信号に基づいて、前記一定のクランプ力が発生する位置から前記可動側支持部材をさらに移動させ前記可動側支持部材を所定の位置で停止させる制御装置とを有する。 In the side clamp device according to one aspect of the present invention, the pair of clamp members that move at least one of them to hold the substrate in the width direction and the movable movable side clamp member of the pair of clamp members can slide in the moving direction. The movable side support member is assembled between the movable side support member, the drive mechanism for moving the movable side support member by the output of the drive motor, and the movable side support member and the movable side clamp member, and the movable side clamp member is assembled. By detecting the urging member that urges the pair of clamp members in the approaching direction and the amount of displacement of the urging member , a constant clamping force is generated after the movable side clamp member hits the substrate. Based on the sensor for detecting that the movable side support member has reached the position to be moved and the detection signal of the sensor, the movable side support member is further moved from the position where the constant clamping force is generated to the movable side. It has a control device for stopping the support member at a predetermined position.

前記構成によれば、一対のクランプ部材の少なくとも一方を可動させて基板を幅方向に保持する場合には、駆動モータの出力によって可動側支持部材が移動し、基板に当てられた可動側クランプ部材は、その移動方向において可動側支持部に対して相対的に摺動する。そのため、駆動モータの出力は直接可動側クランプ部材には伝わらず、付勢部材を介して伝えられることとなる。その付勢部材は、一対のクランプ部材が近づく方向に変位して付勢力を発生させるため、センサがその変位量を検出することにより、制御装置によって可動側支持部材の移動が所定の位置で止められる。そして、可動側クランプ部材側に作用する付勢部材の付勢力により、一対のクランプ部材に挟まれた基板が適切なクランプ力によって保持される。 According to the above configuration, when at least one of the pair of clamp members is moved to hold the substrate in the width direction, the movable side support member is moved by the output of the drive motor, and the movable side clamp member is applied to the substrate. Slides relative to the movable side support in its moving direction. Therefore, the output of the drive motor is not directly transmitted to the movable side clamp member, but is transmitted via the urging member. Since the urging member is displaced in the direction in which the pair of clamp members approach to generate an urging force, the sensor detects the amount of the displacement, and the control device stops the movement of the movable side support member at a predetermined position. Be done. Then, the substrate sandwiched between the pair of clamp members is held by an appropriate clamping force due to the urging force of the urging member acting on the movable side clamp member side.

スクリーン印刷機の内部構造を簡易的に示した図である。It is the figure which showed the internal structure of the screen printing machine simply. サイドクランプ装置の一実施形態を示した図である。It is a figure which showed one Embodiment of the side clamp device. サイドクランプ装置による基板クランプ時の一部拡大図である。It is a partially enlarged view at the time of the substrate clamp by the side clamp device. サイドクランプ装置の可動側摺動部材を示した図である。It is a figure which showed the movable side sliding member of a side clamp device. スクリーン印刷機の制御システムを簡易的に示したブロック図である。It is a block diagram which showed the control system of a screen printing machine simply.

次に、本発明に係るサイドクランプ装置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。本実施形態では、スクリーン印刷機に組み込まれたサイドクランプ装置を例に挙げて説明する。図1は、そうしたスクリーン印刷機の内部構造を簡易的に示した図であり、基板の搬送方向である機体幅方向から示されている。このスクリーン印刷機1は、基板10に対してクリームはんだを印刷するものであり、図示する内部構造全体が機体カバーによって覆われている。機体カバーには機体幅方向の両側面に搬送口が形成され、基板の搬入および搬出が行われるようになっている。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、機体高さ方向をZ軸方向、機体幅方向をX軸方向として説明する。 Next, an embodiment of the side clamp device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a side clamp device incorporated in a screen printing machine will be described as an example. FIG. 1 is a diagram simply showing the internal structure of such a screen printing machine, and is shown from the machine width direction, which is the transport direction of the substrate. The screen printing machine 1 prints cream solder on the substrate 10, and the entire internal structure shown in the figure is covered with a machine body cover. The machine cover has transport ports formed on both sides in the width direction of the machine so that the board can be carried in and out. In the present embodiment, the front-rear direction of the screen printing machine 1 will be described as the Y-axis direction, the height direction of the machine body will be described as the Z-axis direction, and the width direction of the machine body will be described as the X-axis direction.

スクリーン印刷機1は、機内に設置されたマスク20の下に基板10が搬送され、マスク20の上面側から印刷パターン孔をクリームはんだが通り、下側の基板10に塗布されて印刷パターンが形成される。そのため、機内上部側には機体幅方向に一対のマスクホルダ3が組み付けられ、そこにマスク20が保持されるようになっている。そして、マスクホルダ3の下方側には、基板10を機体幅方向に搬入及び搬出させる基板搬送装置5、基板10を機体前後方向にクランプするためのサイドクランプ装置6、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7などが昇降装置8に組み付けられている。 In the screen printing machine 1, the substrate 10 is conveyed under the mask 20 installed in the machine, cream solder passes through the print pattern holes from the upper surface side of the mask 20, and is applied to the lower substrate 10 to form a print pattern. Will be done. Therefore, a pair of mask holders 3 are assembled on the upper side of the machine in the width direction of the machine, and the mask 20 is held there. Then, on the lower side of the mask holder 3, a substrate transport device 5 for loading and unloading the substrate 10 in the width direction of the machine, a side clamp device 6 for clamping the board 10 in the front-rear direction of the machine, and a substrate 10 are placed at the clamping position. A backup device 7 for raising and lowering is attached to the elevating device 8.

昇降装置8は、垂直なガイドレール11に沿って摺動する昇降台12を備え、その昇降台12がボールネジ13を介して昇降用モータ14に連結されている。昇降台12の上には、支持台15を介して基板搬送装置5やサイドクランプ装置6などが搭載されている。支持台15には機体前後方向(Y軸方向)に一対のマスクサポート21が設けられ、それぞれ脚体上面にマスク20に接触するマスク支持プレート211が固定されている。図面右側のマスクサポート21にはボールネジ22が構成され、マスクサポート用モータ24(図5参照)によって図面左側のマスクサポート21との距離の調整が可能となっている。 The elevating device 8 includes an elevating table 12 that slides along a vertical guide rail 11, and the elevating table 12 is connected to the elevating motor 14 via a ball screw 13. A board transfer device 5, a side clamp device 6, and the like are mounted on the elevating table 12 via a support table 15. A pair of mask supports 21 are provided on the support base 15 in the front-rear direction (Y-axis direction) of the machine body, and a mask support plate 211 that contacts the mask 20 is fixed to the upper surface of each leg. A ball screw 22 is configured on the mask support 21 on the right side of the drawing, and the distance from the mask support 21 on the left side of the drawing can be adjusted by the mask support motor 24 (see FIG. 5).

そうした一対のマスクサポート21の間には、サイドクランプ装置6が設けられている。図2は、サイドクランプ装置6をより具体的に示した図である。サイドクランプ装置6は、基板10の搬送方向と直行する機体前後方向(Y軸方向)に基準側サイドフレーム31と可動側サイドフレーム32とが、対向するようにして支持台23上に組み付けられている。基準側サイドフレーム31が固定されているのに対し、可動側サイドフレーム32は、Y軸方向に移動可能な構成を有し、基準側サイドフレーム31との距離の調整が可能になっている。 A side clamp device 6 is provided between the pair of mask supports 21. FIG. 2 is a diagram showing the side clamp device 6 more specifically. In the side clamp device 6, the reference side side frame 31 and the movable side frame 32 are assembled on the support base 23 so as to face each other in the front-rear direction (Y-axis direction) of the machine body orthogonal to the transport direction of the substrate 10. There is. While the reference side side frame 31 is fixed, the movable side frame 32 has a structure that can move in the Y-axis direction, and the distance from the reference side side frame 31 can be adjusted.

基準側サイドフレーム31は、上端部に基板10の幅方向端部に当てられる基準側クランプ部材33が設けられ、可動側サイドフレーム32の上端部にも、基板10の反対側から幅方向端部に当てられる可動側クランプ部材34が設けられている。また、基準側サイドフレーム31は一部材であるのに対し、可動側サイドフレーム32は、可動側支持部材321と可動側摺動部材322が上下に重ねられるようにして構成され、その間には厚さ2mm程度の低摺動プレート35が挟まれている。よって、可動側サイドフレーム32は、可動側クランプ部材34を備えた可動側摺動部材322が可動側支持部材321に対し相対的に摺動可能な構成となっている。 The reference side side frame 31 is provided with a reference side clamp member 33 that is applied to the widthwise end portion of the substrate 10 at the upper end portion, and the widthwise end portion is also provided at the upper end portion of the movable side side frame 32 from the opposite side of the substrate 10. A movable side clamp member 34 to be applied to is provided. Further, while the reference side side frame 31 is a single member, the movable side side frame 32 is configured such that the movable side support member 321 and the movable side sliding member 322 are vertically overlapped with each other, and the thickness is between them. A low sliding plate 35 having a size of about 2 mm is sandwiched. Therefore, the movable side side frame 32 has a configuration in which the movable side sliding member 322 provided with the movable side clamp member 34 is relatively slidable with respect to the movable side support member 321.

可動側支持部材321は、不図示のガイドレールによってY軸方向に移動可能な状態で組み付けられ、同方向への移動を可能にする駆動機構が設けられている。具体的には、可動側支持部材321に形成された貫通孔にボールナット36が嵌め込まれ、そのボールナット36に対してネジ軸37が螺合している。ネジ軸37は、中心線がY軸と平行になるように配置され、カップリング38を介して基板クランプ用モータ39の回転軸と連結されている。また、可動側サイドフレーム32は、基板クランプ用モータ39の出力が可動側クランプ部材34に対して直接伝わることがなく、その間に付勢部材であるコイルばね41が介在している。 The movable side support member 321 is assembled in a state of being movable in the Y-axis direction by a guide rail (not shown), and is provided with a drive mechanism capable of moving in the same direction. Specifically, a ball nut 36 is fitted into a through hole formed in the movable side support member 321 and a screw shaft 37 is screwed into the ball nut 36. The screw shaft 37 is arranged so that the center line is parallel to the Y axis, and is connected to the rotation shaft of the substrate clamping motor 39 via the coupling 38. Further, in the movable side side frame 32, the output of the substrate clamping motor 39 is not directly transmitted to the movable side clamp member 34, and the coil spring 41 which is an urging member is interposed between the movable side side frame 32.

可動側サイドフレーム32は、可動側支持部材321にブラケット42が固定され、そのブラケット42と可動側摺動部材322との間に、コイルばね41がY軸方向に取り付けられている。ブラケット42は、基準側サイドフレーム31の反対側に取り付けられ、L字形の一部が上方の可動側摺動部材322側にまで延びてコイルバネ41が連結されている。また、ブラケット42の上端部にはフォトセンサ43が固定され、可動側クランプ部材34にはセンサドッグ44が取り付けられている。このフォトセンサ43とセンサドッグ44は、可動側支持部材321と可動側摺動部材322のY軸方向との相対的な移動(ズレ)に伴う、コイルばね41の一定の変位量を検出するように設置されている。 In the movable side side frame 32, a bracket 42 is fixed to the movable side support member 321 and a coil spring 41 is attached between the bracket 42 and the movable side sliding member 322 in the Y-axis direction. The bracket 42 is attached to the opposite side of the reference side side frame 31, and a part of the L-shape extends to the upper movable side sliding member 322 side to connect the coil spring 41. Further, a photo sensor 43 is fixed to the upper end of the bracket 42, and a sensor dog 44 is attached to the movable side clamp member 34. The photo sensor 43 and the sensor dog 44 detect a constant displacement amount of the coil spring 41 due to the relative movement (displacement) of the movable side support member 321 and the movable side sliding member 322 in the Y-axis direction. It is installed in.

可動側支持部材321と可動側摺動部材322とのズレは、可動側クランプ部材34が基板10に当てられることにより生じる。そして、可動側支持部材321と可動側摺動部材322とにズレが生じている場合には、コイルばね41が荷重を受けて押し縮められた状態である。サイドクランプ装置6は、この押し縮められたコイルばね41のバネ力を、基板10を挟んで保持するための力(クランプ力)として使用するものである。従って、コイルばね41の変位量を検出するフォトセンサ43とセンサドッグ44は、コイルばね41による一定のバネ力が発生する位置を検出するものである。 The deviation between the movable side support member 321 and the movable side sliding member 322 occurs when the movable side clamp member 34 is applied to the substrate 10. When the movable side support member 321 and the movable side sliding member 322 are misaligned, the coil spring 41 is in a state of being compressed by receiving a load. The side clamp device 6 uses the spring force of the compressed coil spring 41 as a force (clamping force) for sandwiching and holding the substrate 10. Therefore, the photo sensor 43 and the sensor dog 44 that detect the displacement amount of the coil spring 41 detect the position where a constant spring force is generated by the coil spring 41.

例えば、本実施形態では、ばね定数をK(N/mm)のコイルばね41が使用され、フォトセンサ43とセンサドッグ44との間隔Lは0.1mmに設定されている。よって、図3に示すように、コイルばね41が押し縮められてフォトセンサ43から検出信号が発信される状態では、基板10に対するクランプ力Fは0.1K(N)となる。サイドクランプ装置6では、この状態を基準側クランプ部材33と可動側クランプ部材34とが基板10を保持する最小のクランプ力とした制御が行われる。つまり、それ以上のクランプ力が必要な場合には、更にSmmだけコイルばね41を押し縮めることにより(0.1+S)K(N)のクランプ力を発生させることができるようになっている。 For example, in the present embodiment, a coil spring 41 having a spring constant of K (N / mm) is used, and the distance L between the photosensor 43 and the sensor dog 44 is set to 0.1 mm. Therefore, as shown in FIG. 3, when the coil spring 41 is compressed and the detection signal is transmitted from the photo sensor 43, the clamping force F with respect to the substrate 10 is 0.1 K (N). In the side clamp device 6, control is performed with this state as the minimum clamping force for the reference side clamp member 33 and the movable side clamp member 34 to hold the substrate 10. That is, when a clamping force higher than that is required, the clamping force of (0.1 + S) K (N) can be generated by further compressing the coil spring 41 by Smm.

次に、サイドクランプ装置6は、コイルばね41の微小な変化によってクランプ力を調整するようにしているため、可動側摺動部材322が正しい姿勢であることが必要とされる。そこで、可動側支持部材321との摺動抵抗を小さくするため、前述したように低摺動プレート35が挟まれている。また、可動側摺動部材322には、図4に示すように、幅方向(X軸方向)の両端部にそれぞれ2つの突起45が形成され、Y軸方向に沿って溝が形成されたガイド部材46内に挿入されている。 Next, since the side clamp device 6 adjusts the clamping force by a slight change in the coil spring 41, it is required that the movable side sliding member 322 is in the correct posture. Therefore, in order to reduce the sliding resistance with the movable side support member 321, the low sliding plate 35 is sandwiched as described above. Further, as shown in FIG. 4, the movable side sliding member 322 has two protrusions 45 formed at both ends in the width direction (X-axis direction), and a groove formed along the Y-axis direction. It is inserted in the member 46.

続いて、図1に戻り、基準側サイドフレーム31と可動側サイドフレーム32の内側には、コンベアベルト28からなる基板搬送装置5が組み付けられ、基板10を支持するバックアップ装置7が設けられている。バックアップ装置7は、複数のバックアップピン25を備えたバックアップテーブル26がボールネジを介して支持され、バックアップ用モータ27によって昇降するよう構成されている。サイドクランプ装置6の支持台23は、ボールネジを介して支持され、昇降用モータ29によって昇降するよう構成されている。サイドクランプ装置6やバックアップ装置7を支持する支持台15は、昇降台12に対してX−Y平面上のX方向及びY方向とθ方向に位置調整が可能な構成となっている。つまり、作業位置に搬送されて保持された基板10に対してマスク20との間の位置調整を行う補正装置が構成されている。 Subsequently, returning to FIG. 1, a substrate transfer device 5 composed of a conveyor belt 28 is assembled inside the reference side side frame 31 and the movable side side frame 32, and a backup device 7 for supporting the substrate 10 is provided. .. The backup device 7 is configured such that a backup table 26 having a plurality of backup pins 25 is supported via a ball screw and is moved up and down by a backup motor 27. The support base 23 of the side clamp device 6 is supported by a ball screw and is configured to move up and down by an elevating motor 29. The support base 15 that supports the side clamp device 6 and the backup device 7 is configured so that the positions of the support base 15 can be adjusted with respect to the elevating base 12 in the X direction, the Y direction, and the θ direction on the XY plane. That is, a correction device for adjusting the position of the substrate 10 transported to and held at the working position with the mask 20 is configured.

一方、機体上部側に位置するスキージ装置4は、走行台51に対して一対のスキージが昇降可能な状態で搭載されている。走行台51は、ガイドロッド52に対して摺動可能に組み付けられ、ガイドロッド52と平行なネジ軸53からなるボールネジを介して、スキージ用モータ54(図5参照)の駆動により機体前後方向の直線移動が可能となっている。 On the other hand, the squeegee device 4 located on the upper side of the machine body is mounted in a state where a pair of squeegees can be raised and lowered with respect to the traveling table 51. The traveling table 51 is slidably assembled with respect to the guide rod 52, and is driven by a squeegee motor 54 (see FIG. 5) via a ball screw consisting of a screw shaft 53 parallel to the guide rod 52 in the front-rear direction of the machine body. It is possible to move in a straight line.

スクリーン印刷機1には、全体の駆動を制御する制御装置9が搭載され、各装置の駆動部に対して駆動制御が行われるようになっている。図5は、スクリーン印刷機1の制御システムを簡易的に示したブロック図である。制御装置9は、マイクロプロセッサ(CPU)61、ROM62、RAM63、不揮発性メモリ64がバスラインを介して接続され、I/Oポート65を介してスクリーン印刷機1を構成する各装置のモータ、サイドクランプ装置6のフォトセンサ43などが接続されている。また、スクリーン印刷機1には、データ入力や作業内容などの表示が可能なタッチパネル型の操作表示装置58が取り付けられI/Oポート65に接続されている。 The screen printing machine 1 is equipped with a control device 9 that controls the entire drive, and drive control is performed for the drive unit of each device. FIG. 5 is a block diagram showing a simple control system of the screen printing machine 1. In the control device 9, the microprocessor (CPU) 61, ROM 62, RAM 63, and non-volatile memory 64 are connected via a bus line, and the motor and side of each device constituting the screen printing machine 1 via the I / O port 65. A photosensor 43 or the like of the clamping device 6 is connected. Further, a touch panel type operation display device 58 capable of inputting data and displaying work contents is attached to the screen printing machine 1 and connected to the I / O port 65.

制御装置9のCPU61は、制御装置全体を統括制御するものであり、ROM62には、CPU61が実行するシステムプログラムや制御パラメータ等が格納され、RAM63には、一時的な計算データや表示データ等が格納される。また、不揮発性メモリ64には、サイドクランプ装置6におけるクランプ力を設定し、その設定値に従って基板10のクランプを実行するためのサイドクランププログラム641などが格納されている。そして、操作表示装置58では、このサイドクランププログラム641に従ったクランプ力の設定入力が可能になっている。 The CPU 61 of the control device 9 comprehensively controls the entire control device. The ROM 62 stores system programs and control parameters executed by the CPU 61, and the RAM 63 stores temporary calculation data, display data, and the like. Stored. Further, the non-volatile memory 64 stores a side clamp program 641 or the like for setting the clamping force in the side clamping device 6 and executing the clamping of the substrate 10 according to the set value. Then, in the operation display device 58, it is possible to input the setting of the clamp force according to the side clamp program 641.

ところで、基板10を保持するためのクランプ力は、基板10の大きさや厚さなどの条件によって異なるものである。例えば、基板10の厚さ寸法が小さい場合に、クランプ力が必要以上に大きければ、その基板10を撓ませてしまう。一方、基板10の厚さ寸法が大きい場合にクランプ力が十分でなければ、自重によって基板10がずれてしまうことがある。また、同じ種類であっても個々の基板10において微妙な違いが生じることがあり、適切なクランプ力が微妙に異なることになる。そこで、適切なクランプ力によって基板10を保持するための制御設定が行われる。


By the way, the clamping force for holding the substrate 10 differs depending on the conditions such as the size and thickness of the substrate 10. For example, when the thickness dimension of the substrate 10 is small and the clamping force is larger than necessary, the substrate 10 is bent. On the other hand, when the thickness dimension of the substrate 10 is large and the clamping force is not sufficient, the substrate 10 may shift due to its own weight. Further, even if the same type is used, a slight difference may occur in each substrate 10, and the appropriate clamping force may be slightly different. Therefore, control settings are made to hold the substrate 10 with an appropriate clamping force.


操作表示装置58にはクランプ力設定画面が表示され、例えば、作業者によって対象となる基板10のサイズなどが基板データとして入力される。また、コイルばね41のバネ定数や基板10の寸法に対応するクランプ力Fnに関するデータは予め制御装置9に格納されている。このような各データから基板10を保持する際のクランプ力が求められる。そして、そのクランプ力に応じて、Fn=(0.1+S)K(N)の式からコイルばね41を押し縮めるためのクランプ設定値S(mm)の値が算出される。 The clamp force setting screen is displayed on the operation display device 58, and for example, the size of the target substrate 10 is input as substrate data by the operator. Further, data on the clamping force Fn corresponding to the spring constant of the coil spring 41 and the dimensions of the substrate 10 is stored in the control device 9 in advance. From each of these data, a clamping force for holding the substrate 10 can be obtained. Then, the value of the clamp set value S (mm) for compressing the coil spring 41 is calculated from the equation of Fn = (0.1 + S) K (N) according to the clamping force.

スクリーン印刷機1では、先ず、コンベアベルト28によって基板10が搬送され、バックアップ用モータ27の駆動によりバックアップテーブル26が上昇し、バックアップピン25によって基板10がコンベアベルト28から持ち上げられる。そして、基板クランプ用モータ39の駆動により可動側サイドフレーム32が移動し、基準側クランプ部材33と可動側クランプ部材34によって基板10が挟み込まれて保持される。 In the screen printing machine 1, first, the substrate 10 is conveyed by the conveyor belt 28, the backup table 26 is raised by driving the backup motor 27, and the substrate 10 is lifted from the conveyor belt 28 by the backup pin 25. Then, the movable side frame 32 is moved by driving the substrate clamping motor 39, and the substrate 10 is sandwiched and held by the reference side clamp member 33 and the movable side clamp member 34.

基板10のクランプ時には、基板クランプ用モータ39が駆動し、その回転がボールネジを介して可動側支持部材321のY軸方向の移動に変換され、可動側サイドフレーム32が基準側サイドフレーム31へと近づく。そして、基板10には幅方向一方から可動側クランプ部材34が当てられ、反対側の基準側クランプ部材33との間で基板10が挟み込まれる。更に、基板10によって移動が規制された可動側摺動部材322に対して、可動側支持部材321が移動することにより、コイルばね41が押し縮められてそのバネ力が基板10を保持するためのクランプ力として作用する。 When the substrate 10 is clamped, the substrate clamping motor 39 is driven, the rotation thereof is converted into the movement of the movable side support member 321 in the Y-axis direction via the ball screw, and the movable side side frame 32 becomes the reference side side frame 31. Get closer. Then, the movable side clamp member 34 is applied to the substrate 10 from one side in the width direction, and the substrate 10 is sandwiched between the substrate 10 and the reference side clamp member 33 on the opposite side. Further, when the movable side support member 321 moves with respect to the movable side sliding member 322 whose movement is restricted by the substrate 10, the coil spring 41 is compressed and its spring force holds the substrate 10. It acts as a clamping force.

フォトセンサ43からは、センサドッグ44を検知した検出信号が制御装置9へと送信される。このとき基準側クランプ部材33と可動側クランプ部材34によって基板10を保持するクランプ力は最小である。そして、サイドクランププログラム641によって算出されたクランプ設定値Sに従って可動側支持部材321の移動および位置決め制御が行われる。すなわち、より強いクランプ力で基板10を保持する場合には、可動側支持部材321がクランプ設定値S(mm)に応じて基準側サイドフレーム31へと近づく方向に移動し、更にコイルばね41が押し縮められる。 From the photo sensor 43, a detection signal for detecting the sensor dog 44 is transmitted to the control device 9. At this time, the clamping force for holding the substrate 10 by the reference side clamp member 33 and the movable side clamp member 34 is the minimum. Then, the movement and positioning control of the movable side support member 321 is performed according to the clamp set value S calculated by the side clamp program 641. That is, when the substrate 10 is held with a stronger clamping force, the movable side support member 321 moves in a direction approaching the reference side side frame 31 according to the clamp set value S (mm), and the coil spring 41 further moves. It is compressed.

サイドクランプ装置6によって基板10が保持されると、次に、昇降用モータ29の駆動によってマスク支持プレート211の高さに基準側クランプ部材33、可動側クランプ部材34および基板10が合わせられ、各々の上面が揃えられる。そして、不図示のカメラによって基板10とマスク20に付された各々のマークが撮像され、基板10とマスク20に関して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15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。 When the substrate 10 is held by the side clamp device 6, the reference side clamp member 33, the movable side clamp member 34, and the substrate 10 are then aligned with the height of the mask support plate 211 by driving the elevating motor 29, respectively. The top surface of is aligned. Then, each mark attached to the substrate 10 and the mask 20 is imaged by a camera (not shown), the amount of positional deviation of the relative positions in the X, Y, and θ directions with respect to the substrate 10 and the mask 20 is calculated, and the support base 15 is obtained. Positional deviation correction is performed by the correction device configured in.

その後、昇降用モータ14の駆動により昇降台12が上昇し、基板10が基板移動高さにまで突き上げられ、マスク20に対して基板10が位置決めされる。そして、スキージ装置4によってマスク20が基板10に押し付けられ、ローリングされたクリームはんだがマスク20の印刷パターン孔へと押し込まれる。その後、昇降用モータ29の駆動により基板10を所定速度で下降させる版離れが行われ、印刷パターンに従ってクリームはんだが基板10に印刷される。 After that, the elevating table 12 is raised by driving the elevating motor 14, the substrate 10 is pushed up to the height at which the substrate is moved, and the substrate 10 is positioned with respect to the mask 20. Then, the mask 20 is pressed against the substrate 10 by the squeegee device 4, and the rolled cream solder is pushed into the print pattern hole of the mask 20. After that, the plate is released by driving the elevating motor 29 to lower the substrate 10 at a predetermined speed, and the cream solder is printed on the substrate 10 according to the printing pattern.

よって、本実施形態では、操作表示装置58のクランプ力設定画面から所定の値を入力することにより、厚さ寸法の違いなど基板10の種類に従ったクランプ力を簡単に設定することができる。更に、サイドクランプ装置6は、個々の基板10に応じて適切なクランプ力によって保持することが可能となっている。例えば、ある基板10に寸法誤差があったとしても、可動側クランプ部材34が当たる位置に関係なく最小のクランプ力を発生させ、その保持状態からランプ設定値Sに従った力が加えられるため、個々の基板10の違いに関係なく一定のクランプ力で保持することができる。 Therefore, in the present embodiment, by inputting a predetermined value from the clamping force setting screen of the operation display device 58, the clamping force according to the type of the substrate 10 such as the difference in thickness and dimension can be easily set. Further, the side clamping device 6 can be held by an appropriate clamping force according to the individual substrate 10. For example, even if there is a dimensional error in a certain substrate 10, the minimum clamping force is generated regardless of the position where the movable side clamping member 34 hits, and the force according to the lamp set value S is applied from the holding state. It can be held with a constant clamping force regardless of the difference between the individual substrates 10.

また、サイドクランプ装置6は、付勢部材であるコイルばね41のばね力によって基板10を保持することができる。そして、付勢部材をコイルばね41としたことにより、そのばね定数と変位量に基づいてクランプ力を調整することができるため、従来例のように基板クランプ用モータ39によるトルクコントロールをする必要がなくなる。更に、基板10に対する最小のクランプ力は、フォトセンサ43がセンサドッグ44を検知する位置によって容易に変更することができる。 Further, the side clamp device 6 can hold the substrate 10 by the spring force of the coil spring 41 which is an urging member. Since the clamping force can be adjusted based on the spring constant and the displacement amount by using the coil spring 41 as the urging member, it is necessary to control the torque by the substrate clamping motor 39 as in the conventional example. It disappears. Further, the minimum clamping force with respect to the substrate 10 can be easily changed depending on the position where the photo sensor 43 detects the sensor dog 44.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、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、前記実施形態では一方を基準側サイドフレーム31として固定構造とし、他方を移動可能な可動側サイドフレーム32としているが、両方を可動側サイドフレーム32として構成するようにしてもよい。
また、前記実施形態ではコイルばね41を使用しているが、付勢部材として他のばね部材や、ばねのほかにゴム部材などを使用するようにしてもよい。
更に、前記実施形態では、スクリーン印刷機に組み込まれたサイドクランプ装置を説明したが、基板実装機などにもサイドクランプ装置は使用可能である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, one is a fixed structure as a reference side side frame 31 and the other is a movable movable side frame 32, but both may be configured as a movable side frame 32.
Further, although the coil spring 41 is used in the above embodiment, another spring member, a rubber member, or the like may be used as the urging member.
Further, in the above-described embodiment, the side clamp device incorporated in the screen printing machine has been described, but the side clamp device can also be used in a board mounting machine or the like.

1…スクリーン印刷機 6…サイドクランプ装置 10…基板 31…基準側サイドフレーム 32…可動側サイドフレーム 33…基準側クランプ部材 34…可動側クランプ部材 35…低摺動プレート 36…ボールナット 37…ネジ軸 39…基板クランプ用モータ 41…コイルばね 42…ブラケット 43…フォトセンサ 44…センサドッグ 321…可動側支持部材 322…可動側摺動部材
1 ... Screen printing machine 6 ... Side clamp device 10 ... Board 31 ... Reference side side frame 32 ... Movable side side frame 33 ... Reference side clamp member 34 ... Movable side clamp member 35 ... Low sliding plate 36 ... Ball nut 37 ... Screw Shaft 39 ... Board clamp motor 41 ... Coil spring 42 ... Bracket 43 ... Photosensor 44 ... Sensor dog 321 ... Movable side support member 322 ... Movable side sliding member

Claims (5)

少なくとも一方を可動させて基板を幅方向に保持する一対のクランプ部材と、
前記一対のクランプ部材のうち可動する可動側クランプ部材を移動方向に摺動可能に支持する可動側支持部材と、
駆動モータの出力によって前記可動側支持部材を移動させる駆動機構と、
前記可動側支持部材と前記可動側クランプ部材との間に組み付けられ、前記可動側クランプ部材を、前記一対のクランプ部材が近づく方向に付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の変位量を検出することにより、前記可動側クランプ部材が前記基板に当たった後に、一定のクランプ力が発生する位置まで可動側支持部材が到達したことを検出するためのセンサと、
前記センサの検出信号に基づいて、前記一定のクランプ力が発生する位置から前記可動側支持部材をさらに移動させ前記可動側支持部材を所定の位置で停止させる制御装置と、
を有するサイドクランプ装置。
A pair of clamp members that move at least one to hold the substrate in the width direction,
Of the pair of clamp members, the movable side support member that slidably supports the movable movable side clamp member in the moving direction, and the movable side support member.
A drive mechanism that moves the movable side support member by the output of the drive motor,
An urging member that is assembled between the movable side support member and the movable side clamp member and urges the movable side clamp member in a direction in which the pair of clamp members approach each other.
By detecting the displacement amount of the urging member, a sensor for detecting that the movable side support member has reached a position where a constant clamping force is generated after the movable side clamp member hits the substrate. ,
Based on the detection signal of the sensor, the control device that further moves the movable side support member from the position where the constant clamping force is generated and stops the movable side support member at a predetermined position.
Side clamp device with.
前記付勢部材はコイルばねであり、前記センサは、前記可動側クランプ部材が基板に当てられた位置を基準に、前記コイルばねのばね定数に応じて設定された当該コイルばね
の変位量を検出するものである請求項1に記載のサイドクランプ装置。
The urging member is a coil spring, and the sensor detects the displacement amount of the coil spring set according to the spring constant of the coil spring with reference to the position where the movable side clamp member is applied to the substrate. The side clamp device according to claim 1.
前記付勢部材は、前記可動側支持部材に固定されたブラケットを介して前記可動側クランプ部材との間に連結され、前記センサは、前記ブラケットに取り付けられたフォトセンサであり、前記可動側クランプ部材には、前記フォトセンサが検出するセンサドッグが取り付けられた請求項1または請求項2に記載のサイドクランプ装置。 The urging member is connected to the movable side clamp member via a bracket fixed to the movable side support member, and the sensor is a photosensor attached to the bracket and the movable side clamp. The side clamp device according to claim 1 or 2, wherein a sensor dog detected by the photosensor is attached to the member. 前記駆動機構は、直進可能な前記可動側支持部材に固定されたナットに対し、前記駆動モータに連結されたネジ軸が螺合したボールネジにより構成されたものである請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のサイドクランプ装置 The drive mechanism according to claim 1 to 3, wherein the drive mechanism is composed of a ball screw in which a screw shaft connected to the drive motor is screwed to a nut fixed to the movable side support member capable of going straight. Side clamp device described in any one 前記可動側クランプ部材は、前記可動側支持部材の上に低摺動プレートを介して組み付けられた請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のサイドクランプ装置。 The side clamp device according to any one of claims 1 to 4, wherein the movable side clamp member is assembled on the movable side support member via a low sliding plate.
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