JP7150925B2 - ツーリング真空ユニット - Google Patents

Description

本発明は、真空ツーリングユニット、吸引ノズル、部品のキット、回路基板組立機械、ツーリングブロック、および印刷機械に関する。

産業用スクリーン印刷機械は、典型的には、傾きブレードまたはスキージを使用して、半田ペースト、銀ペースト、または導電性インクなどの導電性印刷媒体を、印刷スクリーン（マスクまたはステンシルと称されることもある）における開口のパターンを通じて適用することで、導電性印刷媒体を回路基板などの平面状の加工物に適用する。同じ機械は、糊または他の接着剤などの特定の非導電性媒体を加工物に印刷するためにも使用され得る。

高品質の印刷を確保するために、加工物支持体が、印刷動作の間、特にはスキージによって加えられる下向きの圧力によって加えられる圧力に耐えつつ、加工物の正確な位置合わせを保持することができる状態で、印刷される表面が概して水平な印刷スクリーンと平行となるように、加工物を支持することが必要である。もっとも単純な種類の支持は、加工物が置かれ得る平坦な表面またはプラテンを使用することである。しかしながら、具体的には、（例えば、いわゆる「配置」動作の間に）加工物の下側が事前に印刷されており、構成部品が装着されている場合といった、この種類の配置が可能ではない状況が多くあり、この下側は、加工物の上側に適用される印刷動作の間に支持される必要がある。加工物の下側における構成部品の存在は、加工物が平坦とならず、また、構成部品が印刷動作の間に「押し潰される」場合に損傷しやすいことを意味する。加工物が、例えば配置動作の間といった他の工程の間にも支持を必要とすることは、理解されるものである。そのために、「ツーリング」として知られている専門的な支持ソリューションが使用され、これは、典型的には、支持テーブル（「ツーリングテーブル」としても知られる）の平坦な上面に取り付けられる。さらに、印刷動作の間の加工物の望まない移動を防止するために、真空、部分的な真空、または、低下した大気圧力の領域（以後において、「真空」という簡略した用語が、これらの構成のすべてを意味するために使用される）を、留め付け効果を提供するためにツーリングを介して加工物の下側に適用することは有利であり得る。真空のこのような適用を可能にする、知られているツーリングの例には、例えば機械加工によって、置かれた特定のＰＣＢを受け入れるように設計される三次元の輪郭を上面が有するようにされる専用のツーリングブロック、または、磁気的に透過な支持テーブルにおいて必要とされるように置かれ得るピン、柱、もしくは壁などの磁気支持体を典型的には備える柔軟なツーリングがあり、真空が支持テーブルを介して供給される。

図１は、断面図において、標準的な真空ツーリングを含む、知られている印刷機械１を概略的に示している。より詳細には、ツーリングテーブル２が印刷機械１の内部に設けられており、ツーリングテーブル２は、支持ツーリング４のために適合されており、以後においてツーリング支持面７と称される磁気的に透過な上面を有し、正確に製造および位置決めされる。加工物（図示せず）をツーリングテーブル２のツーリング支持面７に留め付けるために、少なくとも部分的な真空がツーリング支持面７に適用でき、それによってツーリング４に適用できるように、例えばベンチュリポンプまたはタービンポンプといった真空発生源３が、テーブル真空入力部９を介してツーリングテーブル２に接続されている。ツーリング４は、技術的に知られているように、異なる大きさの加工物に応じるために調整できるレール５の間に位置している。印刷スクリーン６が、印刷機械１の内部でツーリング４の上方で保持されており、使用中、導電性媒体が印刷スクリーン６の上部にわたって拡げられ、印刷スクリーン６における開口を通じることで加工物へと押し出される印刷ストロークをスキージ（図示せず）が実施できるように、加工物は印刷スクリーン６の下でツーリング４において位置決めされる。ツーリング４は、例えば、特定の加工物のために製造された専用のツーリングブロックを備え得る、または、例えば、ツーリングテーブル２の表面に必要に応じて位置決めされ、ツーリングテーブル２と構成部品との間で磁気引力によって位置が保持され得るピン、ブロック、および壁から選択される複数の磁気要素を備えるモジュール式磁気システムを備え得る。加工物が別体の運搬台（図１に示されていない）に位置し、印刷機械を通じての運搬台の並進とツーリング４への封止とを助けてもよいことは留意されるべきである。印刷機械１が、組立動作（この場合、印刷動作）の間に加工物が配置される組立空間を、ツーリング支持面７が組立空間の下限に位置する状態で提供し、真空発生源３が少なくとも部分的な真空を組立空間にかけることが見て取れる。

構成部品およびこのような構成部品を受け入れるための回路基板の小型化に向けての全体としての動向により、特定の用途に向けて印刷品質を最大限にすることは、その用途に向けて仕立てられた特別のソリューションを提供することを伴うことが明らかとなる。印刷の有効性が、特定の用途に最適化されたツーリングに適用される真空を制御する能力を同様に提供することで向上させることができることは、本出願人によってさらに認識されている。本出願を通じて使用されるとき、「高い真空」および「低い真空」は、特定の真空発生源によって生成される真空の相対的強度、つまり、真空発生源のポートに置かれた基板に発揮され得る圧力または力に関しており、一方、「大きい流れ」および「小さい流れ」は、真空発生源に接続されるとき、このようなポートを通って単位時間あたりに流れる空気の相対的体積（つまり、「質量流量」）に関している。

より具体的には、小さい流れを伴う比較的高い真空を作り出すベンチュリポンプによって作り出される真空は、比較的高い真空が達成可能であるため、基板と支持ツーリングとの間、印刷スクリーンとツーリングとの間、および、ツーリングと基板が置かれ得る運搬台との間で良好な封止が保障され得るとき、留め付けに特に適していることが認識されている。しかしながら、例えば、漏れが存在する場合、または、基板が切り欠き部分を含む場合といった、良好な封止が保障できない場合、ベンチュリポンプの有効性が低下する。このような状況では、ベンチュリポンプと比べて比較的低い真空であるが大きい流れを作り出すタービンポンプを真空発生源として使用することが、好ましいと考えられる。多くの状況において、どの真空発生源が具体的な用途に使用するのに好ましいかを予測することが容易に可能であることは、理解されるべきである。

出願人の知る限り、すべての知られている印刷機械は、製品を保持するために１つだけの真空発生源を備える。

そのため、ツーリングへの真空の適用における柔軟性を許容するツーリングのソリューションを提供することが本発明の目的である。比較的大きい流れだが低い真空、および／または、比較的小さい流れだが高い真空をツーリングに選択的に提供するための手段を提供することが、特に目的である。このような手段は、具体的には、このような柔軟性を提供するために既存の印刷機械に組み込むことができるが、代替として新たな機械に含まれてもよい。真空発生源を使用して印刷スクリーンを加工物に向けて選択的に引き込むことで印刷動作を向上させるためにこのような手段を使用することが、さらなる目的である。

本発明によれば、この目的は、支持テーブルとツーリングとの中間に位置し得るツーリング真空ユニットを提供することで達成され、ツーリング真空ユニットは少なくとも１つの真空発生源への接続するように構成される。代替で、本発明のツーリング真空ユニットは、一体品または機械の一体化された部品とでき、つまり、標準的な支持テーブルを置き替える。

当業者によって理解されるように、本発明は印刷機械を特に参照して一貫して記載されているが、配置機械などの他の回路基板組立機械との使用にも適している。

本発明の第１の態様によれば、回路基板組立機械のためのツーリング真空ユニットであって、回路基板組立機械は、加工物が組立動作の間に配置される組立空間と、使用中に少なくとも部分的な真空を組立空間にかけるための第１の真空発生源とを有し、ツーリング真空ユニットは、第１の真空発生源との流体連通するように構成される第１の真空受入ポートと、第１の真空受入ポートと流体連通している第１の真空出口ポートと、中空内部を有する室と、使用中の第２の真空発生源と室の中空内部との間に流体連通を提供するように構成される第２の真空受入ポートと、室の中空内部と流体連通している第２の真空出口ポートとを備え、そのため、使用中に少なくとも部分的な真空が第２の真空発生源を介して組立空間に適用され得る、ツーリング真空ユニットが提供される。

本発明の第２の態様によれば、使用中に構成部品に下向きの力を発揮するために少なくとも部分的な真空を構成部品の下側にかけるための吸引ノズルであって、使用中に上端に頭部を有する本体と、使用中に本体の下端に配置される基部と、頭部において開口し、使用中に真空発生源に接続可能である、本体の内部の流体導路と、頭部におけるガスケットとを備え、ガスケットは、使用中に構成部品に接触するための実質的に平面状の封止面を遠位端において提供し、吸引ノズルは、封止面と基部との間の距離が変形力をかけることにより可変であるように封止面に対して直角の方向において変形可能である、吸引ノズルが提供される。

本発明の第３の態様によれば、第１の態様によるツーリング真空ユニットと、第２の態様による少なくとも１つの吸引ノズルとを備える部品のキットが提供される。

本発明の第４の態様によれば、加工物が組立動作の間に配置される組立空間と、第１の真空供給ポートを介して使用中に少なくとも部分的な真空を組立空間にかけるための第１の真空発生源と、第２の真空発生源と、第１の態様のツーリング真空ユニットとを備える回路基板組立機械が提供される。

本発明の第５の態様によれば、印刷動作の間、支持される加工物がステンシルにより定められる印刷パターンで印刷媒体により印刷され得るように、加工物を印刷機械の内部で支持するためのツーリングブロックであって、ツーリングブロックは、使用中に鉛直に上方を向く上側を備え、上側は、
使用中に加工物を支持するための支持面であって、使用中に支持される加工物に少なくとも部分的な真空をかけるための加工物真空開口を備える、支持面と、
支持面と平行に配置されるステンシル面であって、印刷動作の間に少なくとも部分的な真空をステンシルにかけるためのステンシル真空開口を備える、ステンシル面と
を備える、ツーリングブロックが提供される。

本発明の第６の態様によれば、第５の態様のツーリングブロックが取り付けられる、第１の態様のツーリング真空ユニットを備える印刷機械であって、第１の真空出口ポートは加工物真空開口に流体接続され、第２の真空出口ポートはステンシル真空開口に流体接続される、印刷機械が提供される。

本発明は、印刷動作の間、支持される加工物がステンシルにより定められる印刷パターンで印刷媒体により印刷され得るように、加工物を印刷機械の内部で支持するためのツーリングブロックであって、ツーリングブロックは、
第１の開口および第２の開口を備える、使用中に鉛直に上方を向く上側と、
第１の開口と第１の入口ポートとの間で延びる第１の流体路と、第２の開口と第２の入口ポートとの間で延びる第２の流体路とを備え、第１の流体路と第２の流体路とは流体的に隔離される、ツーリングブロックも提供する。

本発明の他の特定の態様および特徴は添付の特許請求の範囲に述べられている。

ここで、本発明は添付の図面（一定の縮尺ではない）を参照して説明される。

知られている印刷機械の概略的な断面図である。 本発明の実施形態によるツーリング真空ユニットが組み込まれた印刷機械の概略的な断面図である。 本発明の実施形態による一体化されたツーリング真空ユニットを備えた印刷機械の概略的な断面図である。 モジュール式磁気ツーリングを支持するために使用される、印刷機械の内部に位置する図２のツーリング真空ユニットの概略的な上方からの斜視図である。 専用ツーリングを支持するために使用される、印刷機械の内部に位置する図２のツーリング真空ユニットの概略的な上方からの斜視図である。 本発明の代替の実施形態によるツーリング真空ユニットの概略的な断面図である。 本発明の代替の実施形態によるツーリング真空ユニットの概略的な断面図である。 本発明の代替の実施形態によるツーリング真空ユニットの概略的な断面図である。 印刷機械の内部に位置する、本発明の実施形態によるツーリング真空ユニットの概略的な上方からの斜視図である。 本発明の実施形態による吸引ノズルの概略的な断面図である。 延長構成における本発明のさらなる実施形態による吸引ノズルの概略的な断面図である。 格納構成における本発明のさらなる実施形態による吸引ノズルの概略的な断面図である。 本発明の別の実施形態による吸引ノズルの概略的な断面図である。 印刷機械の内部に位置する、本発明の実施形態によるツーリング真空ユニットの概略的な上方からの斜視図である。 運搬台を支持している間の、図１４のツーリング真空ユニットの概略図である。 加工物を運搬台において支持している間の、図１５のツーリング真空ユニットの概略図である。 図１５のツーリング真空ユニットの断面の側面図である。 様々な動作のモードのための例示のタイミング図である。 印刷動作の間の本発明の実施形態によるツーリングブロックの概略的な断面図である。 図１９のツーリングブロックを上方から概略的に示す図である。 透明に作られた外面を伴う上方からの斜視図で図２０のツーリングブロックの概略的な図である。 透明に作られた外面を伴う下方からの斜視図で図１９のツーリングブロックの概略図である。 ツーリングブロックの代替の実施形態の上方からの概略図である。 第１の構成での、さらなる実施形態によるツーリングブロックの概略的な断面図である。 第２の構成での、図２４のツーリングブロックの概略的な断面図である。

図２は、図１と同じ印刷機械１を断面において概略的に示しており、この印刷機械は、ここでは、本発明の実施形態によるツーリング真空ユニット１４が備えられている、つまり、ツーリング真空ユニット１４が組み込まれている。図２に示した要素の多くが図１に示されたものと同一であるため、これらの詳細な検討は省略されている。図示されているように、ツーリング真空ユニット１４はツーリングテーブル２のツーリング支持面７において位置決めされており、ツーリング真空ユニット１４の下面は、ツーリング支持面７に対して正確に位置決めされるようにツーリング支持面７に取り付けられるように構成されている。ツーリング真空ユニット１４は、中空内部を有する室１５を定める中空の箱として本質的に構築されている。同じく印刷機械１に設けられているのは、好ましくは真空発生源３（明確にするために、以後において「第１の真空発生源３」と称される）と異なる種類の第２の真空発生源１６である。例の目的で、第１の真空発生源３は、以後において、比較的高い真空および小さい流れの動作特性を伴うベンチュリポンプであると見なされ、一方、第２の真空発生源１６は、以後において、比較的小さい真空および大きい流れの動作特性を伴うタービンポンプであると見なされる。第１の真空発生源３と第２の真空発生源１６とは、例えば処理装置、コンピュータといった制御装置２７によって選択的に動作させられる。ツーリング真空ユニット１４は第２の真空受入ポート１９を備え、第２の真空受入ポート１９は、第２の真空発生源１６と室１５の中空内部との間の流体連通を提供するように構成されている。室１５の中空内部と流体連通している第２の真空出口ポート２１が、図示されている実施形態ではユニットツーリング支持面１７において、ツーリング真空ユニット１４に設けられている。この手法では、少なくとも部分的な真空が使用中に第２の真空発生源１６を介して組立空間に適用され得る。ツーリング真空ユニット１４は、第１の真空供給ポート８との流体連通するように構成されている第１の真空受入ポート２０と、第１の真空受入ポート２０との流体連通している第１の真空出口ポート１８とを備えてもいる。

ツーリング支持面７に位置するとき、ツーリング真空ユニット１４は、ツーリングテーブルに効果的に同化され、そのため、その上面のユニットツーリング支持面１７がツーリング４のための直接的な支持を提供する。このために、ユニットツーリング支持面１７は、使用中にツーリング４を受け入れるように構成されており、そのためツーリング支持面７と同様の特徴を含む。

図３は、印刷機械１’を断面図において概略的に示しており、この印刷機械は、本発明の別の実施形態による一体化されたツーリング真空ユニット１４’を備えている。この実施形態では、ツーリング真空ユニット１４’は、既存のツーリングテーブルの上部に位置することで印刷機械に組み込まれておらず、代わりに、印刷機械１’のツーリングテーブルを構成している、つまり、構成部品の一部として内蔵されている、または、図１または図２に示されたものなどの印刷機械１のツーリングテーブルを後で全体として置き替えている。ツーリング真空ユニット１４’自体は、図２のツーリング真空ユニット１４とかなり類似しているが、ここでは第１の真空受入ポート２０が第１の真空発生源３との直接的な流体接続するように構成されている。

図４は、図２のツーリング真空ユニット１４を上方からの斜視図において概略的に示しており、このツーリング真空ユニットは、モジュール式磁気ツーリング４を支持するために使用される、印刷機械の内部に位置する。同様の符号は図２との一貫性が保たれている。ここでは、図示されているように複数の壁要素を備えるモジュール式磁気ツーリング４が、開放した箱状の構成を形成するために、一対のレール５の間でユニットツーリング支持面１７に磁気的に固定されていることが、よりはっきりと見て取れる。第１の真空出口ポート１８と第２の真空出口ポート２１とは両方ともこの箱の内部に開口しており、そのため、第１の真空発生源（図示せず）、第２の真空発生源（図示せず）、のいずれか、またはそれら両方から、第１および第２の真空発生源の適切な動作によって、真空が選択的に箱の内部に適用され得る。この実施形態では、第２の真空受入ポート１９が３つの物理的なポートを実際に備えていることも見て取れ、そのため、この実施形態では第２の真空発生源が比較的大きい流れのタービンポンプであることを留意すると、より大きな全体での真空が適用できる。他の実施形態では、ポートの数は具体的な用途に必要とされるように選択されてもよい。

図５は、図２のツーリング真空ユニット１４の上方からの斜視図において概略的に示しているおり、このツーリング真空ユニットは、専用ツーリング１０を支持するために使用される、印刷機械の内部に位置する。技術的に良く知られているように、具体的な加工物に一致するように特に機械加工されたツーリングブロックなどの、専用ツーリング１０は、組立動作の間に加工物を支持するために使用され得る。第１の真空出口ポート１８と第２の真空出口ポート２１と（図５では見ることができない）は両方とも専用ツーリング１０の内部と流体連通しており、そのため、第１の真空発生源（図示せず）、第２の真空発生源（図示せず）、のいずれか、またはそれら両方から、第１および第２の真空発生源の適切な動作によって、真空が、選択的に専用ツーリング１０の内部に適用される状態で、支持された加工物（図示せず）の下側に使用中に適用され得る。

図６～図８は、本発明の３つの代替の実施形態によるそれぞれのツーリング真空ユニットの断面図を概略的に示している。ユニット同士の間に多くの類似性があり、そのため、可能である場合、符号は同様の構成部品について保たれている。

図６は、図２に示されたものとほとんど同様のツーリング真空ユニット１４Ａを概略的に示しており、このツーリング真空ユニットは、ベンチュリポンプ（図示せず）との接続が意図されている第１の真空受入ポート２０と、タービンポンプ（図示せず）との接続が意図されている第２の真空受入ポート１９と、を有する。ツーリング真空ユニット１４Ａは、中空である室１５を取り囲んで包囲する外壁２２で箱状の構造を有する。この実施形態では、第１の真空受入ポート２０は、包囲されたダクト２３を介して第１の真空出口ポート１８に流体接続されており、そのため、そこでの流体は室１５における流体と混ざることができない。第２の真空受入ポート１９は室１５を介して第２の真空出口ポート２１と流体接続している。

図７は、図６に示されたものと同様のツーリング真空ユニット１４Ｂを概略的に示していおり、このツーリング真空ユニットは、ベンチュリポンプ（図示せず）との接続が意図されている第１の真空受入ポート２０と、タービンポンプ（図示せず）との接続が意図されている第２の真空受入ポート１９と、を有する。この実施形態では、例の目的で、ツーリング真空ユニット１４Ｂには、第１の真空発生源のための追加の出口ポート、つまり、追加の第１の真空出口ポート２４と、第２の真空発生源のための追加の出口ポート、つまり、追加の第２の真空出口ポート２５との両方が設けられる。追加の第１の真空出口ポート２４は、第１の真空受入ポート２０が多岐管を形成するように、追加の包囲されたダクト２６を介して第１の真空受入ポート２０に流体接続されている。追加の第２の真空出口ポート２５は、第２の真空出口ポート２１と同様に、室１５と流体連通している。代替の実施形態（図示せず）では、各々の真空発生源と関連付けられるより多くの数かまたはより少ない数の出口ポートが、具体的な適用の要求として設けられてもよい。また、第１の真空出口ポート１８、２４または第２の真空出口ポート２１、２５のうちの１つまたは複数は、具体的な用途について必要とされるように、取り外し可能な栓（例に示されているものなど）を用いて選択的に閉じられてもよい。

図８は、図６に示されたものと同様のツーリング真空ユニット１４Ｂを概略的に示しているが、ここでは、第１の真空受入ポート２０はタービンポンプ（図示せず）との接続が意図されており、第２の真空受入ポート１９はベンチュリポンプ（図示せず）との接続が意図されている。第１の真空出口ポート１８は、室１５を介して第１の真空受入ポート２０と流体連通しており、一方、第２の真空出口ポート２１は、包囲されたダクト２３を介して第２の真空受入ポート１９と流体連通している。この実施形態では、例の目的で、真空発生源の各々が単一の真空出口ポート（１８、２１）と関連付けられるだけだが、例えば図７に示されているものと同様の手法で、追加の出口ポートが設けられてもよい。

図７を参照して先に記載されているように、ツーリング真空ユニットの適切な設計は、例えば真空受入ポートとの流体連通している多岐管を使用して、複数の真空出口ポートを含み得る。設計におけるこの柔軟性は、標準的なツーリングテーブルを使用する、知られているシステムでは可能ではない、改善した機能性に向けての機会を提供する。出願人は、例えば、使用中に、この場合には印刷スクリーンである構成部品の下側に少なくとも部分的な真空を直接的にかけることで、印刷動作の間に印刷スクリーンと加工物との間の接触を向上させるために、および、使用中に印刷スクリーンに下向きの力を発揮し、印刷スクリーンを加工物へと引き下ろすために、および、印刷ストロークの間に印刷スクリーンを所望の位置で保持するために、このような設計が使用され得ることを認識している。

図９は、本発明の実施形態によるツーリング真空ユニット１４Ｄの上方からの斜視図を概略的に示しており、このツーリング真空ユニットは、印刷機械の内部に位置する。ここで、ツーリング真空ユニット１４Ｄは、例えば図４に示されている配置と同様に、モジュール式磁気ツーリング４をレール５の間で支持するために使用される。ここで、第１の真空発生源はベンチュリポンプ（図示せず）であり、ベンチュリポンプは、包囲されたダクトおよび内部の多岐管（図示せず）を用いて、ツーリング真空ユニット１４Ｄの相対する端に位置する、第１および第２の多岐管３０に流体接続されており、第１および第２の多岐管３０の間にはツーリング４が位置している。第１の真空出口ポート１８は、第１および第２の多岐管３０に供給される真空を最大限にするために、取り外し可能な栓１１で封止されている。各々の多岐管３０は、配管３１を介して複数の（ここでは、４つの）吸引ノズル３２に流体接続される。各々の吸引ノズル３２は磁気引力によってユニットツーリング支持面１７において保持され、そのため必要とされるように位置決めされ得る。吸引ノズル３２は、使用中に印刷スクリーン（図示せず）の下側に接触し、少なくとも部分的な真空をその印刷スクリーンにかけるだけの高さのものである。

図１０は、図９の吸引ノズル３２の断面図を概略的に示している。基部３３が、吸引ノズル３２をツーリング真空ユニット１４Ｄの磁気的に透過なユニットツーリング支持面１７に解放可能に固定するための磁石３４を備える。基部３３は、鉛直に配向された細長い本体３５を担持し、本体３５は、流体導路を本体３５の内部に形成する配管３１の端部分を保持している。配管３１は、使用中に真空発生源に接続できるように、真空入口３８において本体３５から出ている。本体３５の頭部または上部は、蛇腹３７の形態でのガスケットと係合する環部３６を備え、蛇腹３７は、プラスチック材料などの弾性的に変形可能な材料から形成され得る。蛇腹３７の上部は、使用中に印刷スクリーンと接触するために、遠位端において実質的に平面状の封止面を提供する。蛇腹３７は、封止面と基部３３との間の距離が変形力をかけることにより可変であるように、封止面に対して直角の下向きの方向に変形可能である。蛇腹がそのように変形されていないときの吸引ノズル３２の高さは、吸引ノズル３２の封止面が印刷スクリーン（図示せず）の下側と接触できる接触高さとなるように設定される。真空が配管３１を介して吸引ノズル３２の上部に適用されるとき、印刷スクリーンは、印刷されている加工物（図示せず）に向けて下向きに推進され、吸引ノズル３２の上部がこの移動の全体にわたって印刷スクリーンと接触したままとなるように、蛇腹３７を変形させて収縮させる。

この構成をなおもこの変形を行わせることができる吸引ノズルの他の構成も可能である。図１１および図１２は、本発明のさらなる実施形態による吸引ノズル３２Ａの断面図を延長構成および格納構成においてそれぞれ概略的に示している。この実施形態では、付勢されるピストン構成がこのような変形を可能にするために使用される。吸引ノズル３２Ａの本体は第１の本体部分４１と第２の本体部分４２とを備え、第１の本体部分４１は一体に形成された基部を有し、基部は磁石３４を備え、流体導路４３は真空入口３８から第１の本体部分４１の上面へとその直径の中心を貫いて延びている。環状凹部４８は流体導路４３を取り囲んでいる。第２の本体部分４２は、実質的に環状の形態のものであり、流体導路４３の周りで第１の本体部分４１の環状凹部４８の内部に挿入可能な寸法とされている。第２の本体部分の上端は、例えばプラスチック材料のゴムから形成される、弾性的に変形可能な層の形態でのガスケット４４を備え、ガスケット４４は、使用中に印刷スクリーンと接触するための実質的に平面状の封止面を提供する。第１の本体部分４１と第２の本体部分４２とは、吸引ノズル３２Ａの変形を提供するために、封止面に対して直角の方向において相対的に移動可能であり、この移動は、第１の本体部分４１の内部での第２の本体部分４２のスライドを含む。相対的な移動の範囲を定めるために、第１の本体部分４１には、流体導路４３から径方向外向きに突出する突起４５が設けられ、この突起４５は、第２の本体部分４２の凹部４６の内部に受け入れられる。それによって第１の本体部分４１と第２の本体部分４２との間の相対移動の範囲は、図１１および図１２を比較することによって分かるように、凹部４６の上末端および下末端都の突起４５の当接によって定められる。図１１に示されているような、封止面と基部との間の距離が最大となる延長位置へと第２の本体部分４２を推進するために、ここでは圧縮バネ４７である付勢手段が、第１の本体部分４１の環状凹部４８の中で、第１の本体部分４１と第２の本体部分４２との間に設けられている。当業者は、図１１および図１２のシステムが単なる例示であり、このようなピストン構成を実現するための多くの代替の方法があることを理解するものである。

図１３は、本発明の別の実施形態による吸引ノズル５０の断面図を概略的に示している。ここで、吸引ノズル３２は図１０に示されたものと同一である。しかしながら、図９に示された多岐管構成と対照的に、ここでは吸引ノズル３２には、ツーリング真空ユニット（１４、１４Ａ、１４Ｂまたは１４Ｄなど）の第１の真空出口ポート１８に直接的に取り付けられるように構成されている固定具５１が設けられている。固定具５１は、第１の真空出口ポート１８と配管３１との間に流体連通を提供する。代替の実施形態において、追加の吸引ノズル５０が、例えば追加の配管５２（図１２において点線の配管で示されている１つのこのような追加の配管５２）を固定具５１に接続することによって、共通の固定具５１に接続されてもよく、そのため固定具５１は多岐管として作用する。

先に図９を特に参照して記載したように、本発明は、使用中に印刷スクリーンの下側に少なくとも部分的な真空を直接的にかけることで、印刷動作の間に印刷スクリーンと加工物との間の接触を向上させるための能力、および、使用中に印刷スクリーンに下向きの力を発揮し、印刷スクリーンを加工物へと引き下ろすための能力、および、印刷ストロークの間に印刷スクリーンを所望の位置で保持するための能力を提供する。別の実施形態では、同様の技術が、例えば図１０～図１３を参照して先に記載したような吸引ノズルを少なくとも１つ使用して、少なくとも部分的な真空を運搬台の下側に直接的にかけることで、この場合には加工物のための運搬台である異なる構成部品を固定するために使用されてもよい。

図１４は、本発明の実施形態によるツーリング真空ユニット１４Ｅの上方からの斜視図を概略的に示しており、このツーリング真空ユニットは、印刷機械の内部に位置する。ここで、ツーリング真空ユニット１４Ｅは、例えば図４に示されている配置と同様に、モジュール式磁気ツーリング４をレール５の間で支持するために使用される。ここでは、第１の真空発生源はベンチュリポンプ（図示せず）であり、第１の真空出口ポート１８と流体接続されている。タービンポンプ（図示せず）が第２の真空発生源として使用され、第２の真空受入ポート１９（ここでは、４つのポートが例の目的で示されている）とツーリング真空ユニット１４Ｅの内部とを介して第２の真空出口ポート２１に流体接続されている。多岐管挿入部６０が第１の真空出口ポート１８へと挿入され、第１の真空出口ポート１８は、それぞれの配管３１を介して少なくとも１つの吸引ノズル３２（４つの吸引ノズル３２が図１４では例の目的で示されている）に接続されている。各々の吸引ノズル３２は、例の目的で、図１０に示されたものと概して同様である。図９に示された実施形態と対照的に、ここでは吸引ノズル３２がツーリング４の内部に位置することが見て取れる。

図１５は、図１４のツーリング真空ユニット１４Ｅを概略的に示しており、運搬台６２はツーリング４およびレール５において支持されている。運搬台６２は加工物を運搬するためにトレイとして概して形成されている（図１６参照）。運搬台６２は、運搬される加工物に特注とされているが、運搬台６２の上面と下面との間に流体連通を許容するために開放している開口６４を少なくとも１つ含む。図１５において見られるように、運搬台６２は、少なくとも部分的な真空が吸引ノズル３２によって適用されるとき、運搬台６２が吸引ノズル３２へと引き下ろされ、吸引ノズル３２によって所定位置で保持されるように、吸引ノズル３２を覆い、蛇腹３７と接触している（図１７参照）。

図１６および図１７は、図１５のツーリング真空ユニットを概略的に示しており、このツーリング真空ユニットは、図示されているような、回路基板などの加工物６６を運搬台６２において支持している。具体的には、図１７は、第１の真空発生源と第２の真空発生源との両方についての流体連通路を示している。多岐管挿入部６０は、第１の真空受入ポート２０と第１の真空出口ポート１８との間、延いては配管３１と吸引ノズル３２との間に隔離された流体路を提供する。そのため、使用中、第１の真空発生源は吸引ノズル３２を介して運搬台６２を保持するために使用される。それによって、適用される少なくとも部分的な真空が、第２の真空受入ポート１９、室１５、第２の真空出口ポート２１、ツーリング４の内部の空間、および開口６４を介して示されているように、加工物６６の下側と流体連通するため、第２の真空発生源は加工物６６を保持するように動作可能である。

連結された真空発生源の選択的な動作は、印刷動作の間に幅広い範囲の真空タイミングの体制の可能性を提供する。５つの例示の動作のモードを示す概略的なタイミング図が図１８に示されており、一回の印刷動作の重要なポイントが一番上に沿って示されており、モードが横において下へと列記されている。図示されているように、印刷動作は「開始」において始まり、これは、例えば印刷機械制御装置のインタラクティブ表示装置において「印刷」ボタンを押すことによって、操作者が動作を始めさせるときと見なされ得る。印刷される基板はツーリングとの接触へと移動させられ、スキージが印刷スクリーンの表面にわたって導電性媒体を拡げるために使用される印刷ストロークが開始され得る。印刷ストロークの終わりに続いて、印刷スクリーンは基板から分離され、印刷された基板が印刷機械から外に移動させられる。

示されている例示のモードでは、
Ａ） タービンポンプまたは同様のものが設けられると仮定する場合、
ｉ） 印刷動作は、印刷動作の全体を通じてタービンポンプで実施され得る、または、
ｉｉ） タービンは印刷ストロークの間に停止させられ得る。
Ｂ） ベンチュリポンプまたは同様のものが設けられると仮定する場合、
ｉ） 印刷動作は、ツーリングが基板と接触している間にベンチュリポンプで実施され得るが、他の時間にはベンチュリポンプは停止させられ得る、または、
ｉｉ） 代替で、印刷ストロークの間もベンチュリポンプは停止させられ得る、または、
ｉｉｉ） ベンチュリポンプが前述したように印刷スクリーンを保持するために使用されるとき、ベンチュリポンプは、ツーリングが基板に接触する時点から、印刷ストロークの完了まで運転させられ得る、または、
ｉｖ） ベンチュリポンプが前述したように運搬台を保持するために使用されるとき、ベンチュリポンプは、ツーリングが基板に接触している間に運転させられ、他の時間には停止させられ得る。

当然ながら、当業者によって理解されるように、動作の他のモードが等しく可能である。

すでに記載されているように、本発明は、印刷機械の中での真空の提供における柔軟性を許容する。図１９～図２２は、本発明のさらなる実施形態によるツーリングブロック７０を概略的に示しており、このツーリングブロックは、具体的には、前述のツーリング真空ユニットと使用されるとき、標準的なツーリングブロックに対して追加的な機能を可能とする。図１９は、印刷機械の中で実質的に平面状の加工物６６を支持する印刷動作の間のツーリングブロック７０の断面図を示している。図２０はツーリングブロック７０を上方から示しており、図２１は、ツーリングブロック７０を、内部の特徴が見て取れるように、透明に作られた外面を伴って、上方からの斜視図で示しており、図２２は図２１と同様であるが、ツーリングブロック７０を下方から示している。印刷動作の間、加工物６６は、ステンシル引っ張りフレーム７２の中で保持されるステンシル７１によって定められる印刷パターンにおいて、印刷媒体で印刷される。より正確には、印刷パターンは、ステンシル７１において形成された開口のパターン（図示せず）によって定められ、そのパターンは、印刷媒体にステンシルを通過させることができ、加工物６６の上面に堆積させることができる。ツーリングブロック７０は、ツーリングブロック７０の幅全体にわたって延び、使用中に鉛直に上方を向く上側７３を有する。上側７３は、加工物６６を支持するための支持面７４を備える。複数の加工物真空開口７５が、少なくとも部分的な真空または低減した圧力を加工物６６にかけるために支持面７４の中に位置する。上側７３は、支持面７４と実質的に平行に配置されたステンシル係合面７６も備え、ステンシル係合面７６には、印刷動作の間に少なくとも部分的な真空または低減した圧力をステンシル７１にかけるための複数のステンシル真空開口７７が設けられている。支持面７４が、使用中にステンシル係合面７６の下方に位置するように、上側７３において凹面で形成されていることが見て取れる。さらに、支持面７４、延いてはその加工物真空開口７５は、上側７３の中心領域に位置しており、ステンシル係合面７６、延いてはステンシル真空開口７７は、中心領域より上側７３の中心から遠くにある上側７３の境界領域に位置している。この構成であれば、加工物６６は印刷動作の間に凹面に位置し、ステンシル７１の下側は、上側７３の少なくとも２つの相対する横の「羽根部」において、ステンシル係合面７６に接触することができる。他の実施形態（図示せず）では、ステンシル係合面７６は支持面７４の３つまたは４つの側方の辺の周りに延び得ることは、留意されるべきである。

ツーリングブロック７０は、加工物真空開口７５と第１の入口ポート７９との間で延びる配管７８によって形成される第１の流体路と、ステンシル真空開口７７と第２の入口ポート８１との間で延びるダクト８０によって形成される第２の流体路とをも備える。第１の入口ポート７９および第２の入口ポート８１は、ツーリングブロック７０の下側８２に位置する。第１の流体路と第２の流体路とは流体的に隔離されている。

このポートの配置が、例えば図２または図３を参照して前述したように、ツーリングブロック７０をツーリング真空ユニット１４と連結させることができ、そのため、ツーリングブロック７０がツーリング真空ユニット１４の上部に位置するとき、第１の真空出口ポート１８、延いては第１の真空出口ポート１８は加工物真空開口７５に流体接続され、第２の真空出口ポート２１、延いては第２の真空受入ポート１９はステンシル真空開口７７に流体接続されることが見て取れる。

この種類のツーリングブロック７０は、ベンチュリポンプ（図示せず）などの高い真空で小さい流れの発生源からの少なくとも部分的な真空によって加工物６６を固定させることができる一方で、同時に、タービンポンプ（図示せず）などの低い真空で大きい流れの発生源からの少なくとも部分的な真空を用いてステンシル７１をツーリングブロックへと引き下げる。ツーリング真空ユニット１４が使用されない場合、ツーリングブロック７０は、同じ真空発生源を使用して加工物６６の固定およびステンシル７１の引き下げを同時に行うためになおも使用できることは留意されるべきである。

図２３は、代替の実施形態による、図１９～図２２に示されているものと同様のツーリングブロック８３を、上方から概略的に示しており、このツーリングブロックでは、ステンシル係合面７６のステンシル真空開口がステンシル係合面７６に受け入れられる多孔層８４によって形成されている。各々の多孔層８４の下側は、第２の流体路（図示せず）、延いては第２の入口ポート（図示せず）に流体接続され、そのため図１９～図２２に示されているツーリングブロック７０と同様の手法で動作する。有利には、多孔層８４は、真空または低減した圧力が第２の流体路を介して適用されるときに変形を回避するために剛性である。

図２４および図２５は、さらなる実施形態によるツーリングブロック９０の断面図を示しており、このツーリングブロックは、例えば大きい流れの真空発生源（図示せず）といった１つだけの真空発生源が利用可能である使用に適している。共通真空入口ポート９１が設けられており、ここではツーリングブロック９０の基部に位置しているが、具体的な設置について必要とされるように位置し得る。使用中、真空入口ポート９１は単一の真空発生源（図示せず）に流体接続され、そのため真空または低減した圧力が真空入口ポート９１に適用され得る。真空入口ポート９１は、第１の流体路９３を介して、ツーリングブロック９０の上側に位置する支持面９２に流体接続されている。支持面９２は、加工物（図示せず）を支持するために設けられており、図１９～図２３に示されている実施形態と同様に、図示されているようにツーリングブロック９０の中心領域に位置している。第１の流体路９３は複数の分岐部９４を備え、分岐部９４の各々は支持面９２においてそれぞれの加工物真空開口９５で途切れている。この手法では、真空または低減した圧力が真空入口ポート９１において真空発生源によって適用され、真空または低減した圧力は、第１の流体路９３、分岐部９４、および加工物真空開口９５を介して支持面９２において提供され、使用中に加工物（図示せず）を支持面９２に保持するように作用する。第２の流体路９６が、ツーリングブロック９０の中に形成され、ステンシル係合面９７において開口するステンシル真空開口９８と真空入口ポート９１との間で延びている。図１９～図２２において示された実施形態と同様に、ステンシル係合面９７は、支持面９２と実質的に平行に配置され、印刷動作の間に少なくとも部分的な真空または低減した圧力をステンシル（図示せず）にかけるための複数のステンシル真空開口９８が設けられている。支持面９２は、使用中にステンシル係合面９７の下方に位置するように、ツーリングブロック９０の上側において凹面で形成されている。さらに、ステンシル係合面９７、延いてはそのステンシル真空開口９８は、支持面９２より中心から遠くの上側の境界領域に位置する。この構成であれば、加工物（図示せず）は印刷動作の間に凹面に位置し、ステンシルの下側は、上側の少なくとも２つの相対する横の「羽根部」において、ステンシル係合面９７に接触することができる。他の実施形態（図示せず）では、ステンシル係合面９７は支持面９２の３つまたは４つの側方の辺の周りに延び得ることは、留意されるべきである。他の実施形態では、第２の流体路９６は、ステンシル係合面９７に埋め込まれた図２３に示されているものと同様の多孔層と連通してもよく、多孔層の上面はステンシル真空開口９８を備える。

流体の流れを第１の流体路９３と第２の流体路９６との間で選択的に切り替えるように制御可能である弁システムが設けられ、このような制御は、操作者によって手作業で、または、処理装置、プログラムされたコンピュータなどの制御手段（図示せず）によってのいずれかで可能とされ、制御手段は、概して技術的に知られているような印刷動作も有利に制御することができる。図示されているように、弁システムは、第２の流体路９６に位置し、第２の流体路９６に沿っての流体の流れが妨害される図２４に示された妨害位置と、第２の流体路９６に沿っての流体の流れが可能とされる図２５に示された開位置との間で移動するように動作可能な切替弁９９を備える。切替弁９９が妨害位置にある場合、真空入口ポート９１に適用される真空または低減した圧力は加工物真空開口９５へと完全に伝えられ、覆っている加工部への最大の加工物保持力の適用と、覆っているステンシルに適用されるゼロのステンシル保持力とをもたらすことは、容易に理解される。切替弁９９が開位置にある場合、真空または低減した圧力が加工物真空開口９５（覆っている加工物への最大未満の加工物保持力の適用をもたらす）とステンシル真空開口９８（覆っているステンシルに適用されるゼロでないステンシル保持力をもたらす）との両方に伝えられる。有利には、切替弁９９は、加工物保持力とステンシル保持力との割合が選択的に調節できるように、全体の範囲のうち、妨害位置と開位置との中間に位置するように制御されてもよい。

他の形態の弁システムが当然ながら可能であり、当業者によって容易に想像されることになる。

前述の実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲内にある他の可能性または代替が当業者には明らかとなる。例えば、図９は、印刷スクリーンと係合するために、ツーリングの外側に設けられた吸引ノズルを使用する構成を示しているが、図１４は、吸引ノズルがツーリングの中に設けられている構成を示している。吸引ノズルがツーリングの中と外側との両方に設けられ、印刷スクリーンと運搬台との両方の同時の係合を許容するように、これらの構成を組み合わせることが可能である。第１の真空発生源および第２の真空発生源のいずれかもしくは両方が比較的大きい流れの発生源（例えばタービンポンプ）を備えてもよく、または、第１の真空発生源および第２の真空発生源のいずれかもしくは両方が比較的大きい真空発生源（例えばベンチュリポンプ）を備えてもよい。本発明は、タービンポンプおよびベンチュリポンプを特に参照して記載されてきたが、これらは単なる例示であり、任意の真空発生源が原理上は使用できる。前述した栓、固定具（例えば固定具５１）、および多岐管挿入部は、第１の真空出口ポートおよび第２の真空出口ポートのいずれかまたは両方との係合のために取り付けられてもよい。

前述のツーリングブロックに関して、加工物真空開口およびステンシル真空開口の位置の数、ならびに、実際には、上側に形成される凹面の大きさおよび形は、具体的な適用に依存してすべて自由に選択可能である。極端な場合には、１つだけの加工物真空開口およびステンシル真空開口が設けられる必要がある。

１、１’ 印刷機械
２ ツーリングテーブル
３ （第１の）真空発生源
４ ツーリング
５ レール
６ 印刷スクリーン
７ ツーリング支持面
８ 第１の真空供給ポート
９ テーブル真空入力部
１０ 専用ツーリング
１１ 栓
１４、１４’、１４Ａ～１４Ｅ ツーリング真空ユニット
１５ 室
１６ 第２の真空発生源
１７ ユニットツーリング支持面
１８ 第１の真空出口ポート
１９ 第２の真空受入ポート
２０ 第１の真空受入ポート
２１ 第２の真空出口ポート
２２ 外壁
２３ 包囲されたダクト
２４ 追加の第１の真空出口ポート
２５ 追加の第２の真空出口ポート
２６ 追加の包囲されたダクト
２７ 制御装置
３０ 多岐管
３１、５２ 配管
３２、３２Ａ、５０ 吸引ノズル
３３ 基部
３４ 磁石
３５ 本体
３６ 環部
３７ 蛇腹
３８ 真空入口
４１ 第１の本体部分
４２ 第２の本体部分
４３ 流体導路
４４ ガスケット
４５ 突起
４６ 凹部
４７ 圧縮バネ
４８ 環状凹部
５１ 固定具
６０ 多岐管挿入部
６２ 運搬台
６４ 開口
６６ 加工物
７０ ツーリングブロック
７１ ステンシル
７２ ステンシル引っ張りフレーム
７３ 上側
７４ 支持面
７５ 加工物真空開口
７６ ステンシル係合面
７７ ステンシル真空開口
７８ 配管
７９ 第１の入口ポート
８０ ダクト
８１ 第２の入口ポート
８２ 下側
８３ ツーリングブロック
８４ 多孔層
９０ ツーリングブロック
９１ 真空入口ポート
９２ 支持面
９３ 第１の流体路
９４ 分岐部
９５ 加工物真空開口
９６ 第２の流体路
９７ ステンシル係合面
９８ ステンシル真空開口
９９ 切替弁

Claims (8)

1. 回路基板組立機械のためのツーリング真空ユニットであって、前記回路基板組立機械は、加工物が組立動作の間に配置される組立空間と、使用中に少なくとも部分的な真空を前記組立空間にかけるための第１の真空発生源とを有し、
   前記ツーリング真空ユニットは、
   前記第１の真空発生源との流体連通するように構成される第１の真空受入ポートと、
   前記第１の真空受入ポートと流体連通している第１の真空出口ポートと、
   中空内部を有する室と、
   使用中の第２の真空発生源と前記室の前記中空内部との間に流体連通を提供するように構成される第２の真空受入ポートと、
   前記室の前記中空内部と流体連通している第２の真空出口ポートと
   を備え、
   そのため、使用中に少なくとも部分的な真空が前記第２の真空発生源を介して前記組立空間に適用され得、
   前記ツーリング真空ユニットは、使用中にツーリングを受け入れるように構成される上面を有し、前記第１の真空出口ポートと前記第２の真空出口ポートとは、前記上面に設けられる、ツーリング真空ユニット。
2. 前記第１の真空受入ポートと前記第１の真空出口ポートとを接続し、前記中空内部から流体的に隔離される封止流体路を備える、請求項１に記載のツーリング真空ユニット。
3. 前記第１の真空受入ポートおよび前記第１の真空出口ポートは前記中空内部と流体連通している、請求項１に記載のツーリング真空ユニット。
4. 複数の出口ポートを有し、前記第１の真空受入ポートと流体連通している多岐管を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のツーリング真空ユニット。
5. 前記回路基板組立機械は、回路基板組立機械に組み込むために、加工物が組立動作の間に配置される組立空間と、前記組立空間の下限に位置するツーリング支持面と、前記ツーリング支持面に位置する第１の真空供給ポートを介して使用中に少なくとも部分的な真空を前記組立空間にかけるための第１の真空発生源とを有し、
   前記ツーリング真空ユニットは使用中に前記ツーリング支持面に取り付けられるように構成され、前記第１の真空受入ポートは前記第１の真空供給ポートとの流体連通するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載のツーリング真空ユニット。
6. 加工物が組立動作の間に配置される組立空間と、使用中に少なくとも部分的な真空を前記組立空間にかけるための第１の真空発生源と、第２の真空発生源と、請求項１から５のいずれか一項に記載のツーリング真空ユニットとを備える回路基板組立機械。
7. 前記第１の真空発生源および前記第２の真空発生源は、タービンポンプとベンチュリポンプとから成る群の１つを各々備える、請求項６に記載の回路基板組立機械。
8. 印刷機械を備える、請求項６または７に記載の回路基板組立機械。

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