JPH07275781A - 実装基板用コーティングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 実装基板の表裏２面に塗装を施す場合であっ
ても、均一な膜厚を確保することができる実装基板用コ
ーティングシステムを提供し、また表裏２面の塗布の間
に乾燥工程を挟む場合であっても、全体がコンパクトに
収まることができるシステムを提供する。 【構成】 実装基板を搬送する経路の途中にコーティン
グロボット３、乾燥装置６及び反転装置８を順に配設
し、前記実装基板が前記各機器３，６，８を循環可能な
ようにコンベア２，４，５，７を配設したことを要旨と
する実装基板用コーティングシステムにし、実装基板の
表側を塗装し、乾燥させてから反転し、裏側を塗装し再
び乾燥させる順番になるようにした。また、システムの
コンパクト化の観点から、乾燥装置６は、実装基板が多
数段に差し込まれるマガジンラックを乾燥装置内で循環
させるものを採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所望の回路素子が取り
付けられ、プリント配線された実装基板の所定部位に防
湿・絶縁用フィルムコーティングを塗布することができ
る実装基板用コーティングシステムに関し、特に表裏両
面の塗布が必要な実装基板をコンパクトなシステムで実
現でき、また種々の大きさの実装基板に対応できるもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】実装基板の生産量は年々増大しており、
これに伴って上述した実装基板用コーティングシステム
には自動化による高い生産性が求められるようになっ
た。この要請に対応できる実装基板用コーティングシス
テムとしては、図５に示すものがある。

【０００３】図５のコーティングシステム１０１は、ロ
ーダ部１０２と、コーティング部１０３と、アンローダ
兼乾燥部１０４とからなるワンウェイラインである。

【０００４】ローダ部１０２は、実装基板１１を多数段
に差し込んで収納するマガジンラック１０５から、実装
基板１１を一枚ずつコーティング部１０３に送り込むも
のである。実装基板１１を収納する実マガジンラック１
０５をプラチェーンコンベア１０６で受け入れ、実マガ
ジンラック１０５をリフトアップコンベア１０７で段ピ
ッチ毎に上昇させ、エヤーシリンダ式プッシャ１０８で
実装基板１１を一枚ずつ押し出す。そして、空マガジン
ラック１０５′はプラチェーンコンベア１０９を経てロ
ーダ部１０２から排出する。この空マガジンラック１０
５′に実装基板１１を差し込んでから、再びローダ部１
０２に戻す。

【０００５】コーティング部１０３は、搬入ベルトコン
ベア１１１、リフトアップベルトコンベア１１２及び搬
出コンベア１１３からなる搬送経路と、コーティングロ
ボット１１４を備えてなっている。ベルトコンベア１１
１，１１２，１１３は四角形の実装基板の両側だけが載
るように細幅ベルトを並走させるタイプのものであり、
基板の実装部分はフリーになっている。コーティングロ
ボット１１４は専用５軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ１，θ２）ロ
ボットであり、薄膜フィルムを形成するノードソン方式
の塗布ガンを高速移動させながらオンオフさせる機能を
有している。そのため、マスキング無しで実装基板の必
要な部分のみに正確に塗布でき、きわめて均一な膜厚が
得られる。

【０００６】実装基板１１は、搬入ベルトコンベア１１
１を経て、９０°水平旋回機能付のリフトアップベルト
コンベア１１２に至る。このリフトアップベルトコンベ
ア１１２によって実装基板１１がコーティングロボット
１１４に対して位置決めされる。コーティング後の実装
基板１１はリフトアップベルトコンベア１１２を経て搬
出ベルトコンベア１１３に至り、更に二つのシリンダで
上昇前進と下降後退を繰り返すプッシャ１１５によって
開閉扉１１６を通ってアンローダ兼乾燥装置１０４に押
し出される。

【０００７】また、実装基板１１の裏側にも薄膜フィル
ムを形成する必要がある場合には、搬入コンベア１１１
に反転機能を組み込み、実装基板１１の反転させる。す
なわち、表面を塗布後の実装基板１１をリフトアップベ
ルトコンベア１１２から搬入コンベア１１１に戻して反
転し、搬入コンベア１１１から再びリフトアップベルト
コンベア１１２に送り込んで裏面を塗布する。

【０００８】アンローダ兼乾燥部１０４は、空のマガジ
ンラック１０５′に塗布済の実装基板１１を一枚ずつ多
数段に差し込んで収納し、実マガジンラック１０５にし
た状態で温風乾燥機１２１からの温風で実装基板の塗膜
を乾燥させるものである。空マガジンラック１０５′を
プラチェーンコンベア１２２で受け入れ、リフトアップ
コンベア１２３で段ピッチ毎に下降させ、プッシャ１１
５から押し出される実装基板１１を一枚ずつ収納する。
そして、実マガジンラック１０５はプラチェーンコンベ
ア１２４に載置された状態のまま温風にさらされてから
排出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】実装基板１１の表裏２
面に塗装を施す必要がある場合、コーティングロボット
部１０３で片面を塗装した後に、直ちに反転させてもう
片面を塗装するシステムになっているため、膜厚が厚い
ときには、反転時に塗布液がたれて均一な膜厚が得られ
なくなるという問題点がある。

【００１０】また、実装基板１１の外形は四角形が一般
であるが、外形寸法は一定ではない。実装基板１１の大
きさが変わると、マガジンラック１０５の棚の幅を調整
したり、コーティング部１０３のベルトコンベア１１
１，１１２，１１３の細幅ベルトの間隔を変更したりす
る調整を行う。近年、実装基板１１の大きさはどんどん
小さくなると共に専用化が進んでおり、そのため多品種
少量の種々の実装基板１１が増えている。そのため、実
装基板１１の大きさが変わる度にコーティングシステム
の段取り変えが必要になり、人手が掛かり、生産性も低
下するという問題点もあった。

【００１１】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、第一に、実装基板の表裏２面に塗布を施す場合
であっても、均一な膜厚を確保することができる実装基
板用コーティングシステムを提供するところにある。ま
た、表裏２面の塗布の間に乾燥工程を挟む場合であって
も、全体がコンパクトに収まることができるシステムも
提供する。第二に、多品種少量の種々のサイズの実装基
板１１に対応できる実装基板用コーティングシステムを
提供するところにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する実装
基板用コーティングシステムは、実装基板を搬送する経
路の途中にコーティングロボット、乾燥装置及び反転装
置を順に配設し、前記実装基板が前記各機器を循環可能
なようにコンベアを配設したことを要旨とするシステム
である。また、システムのコンパクト化の観点から、実
装基板を搬送する経路の途中にコーティングロボット、
乾燥装置及び反転装置を順に配設し、前記実装基板が前
記各機器を循環可能なようにコンベアを配設し、前記乾
燥装置は、前記実装基板が多数段に差し込まれるマガジ
ンラックを乾燥装置内で循環させるものであって、乾燥
装置入口で前記コンベアからの実装基板を該マガジンラ
ックに一枚ずつ差し込み、前記ガジンラックを温風にさ
らして実装基板を乾燥させ、乾燥装置出口で前記マガジ
ンラックから実装基板を一枚ずつ前記コンベアに押し出
すように構成したシステムが好ましい。

【００１３】また、実装基板を搬送する経路の途中にコ
ーティングロボットを配設し、前記実装基板はパレット
を介して搬送され、このパレットは種々のサイズの前記
実装基板を保持可能であることを要旨とするシステムで
ある。

【００１４】

【作用】実装基板がコーティングロボット、乾燥装置及
び反転装置を順に循環可能なシステムであるため、実装
基板の表側を塗布し、乾燥させてから反転し、裏側を塗
布し再び乾燥させる順番になる。また、乾燥装置がマガ
ジンラックを循環するタイプであると、機長が短くな
り、製造ラインに組み込みやすくなる。

【００１５】種々のサイズの前記実装基板を保持可能で
あるパレットを用いると、コーティングシステムは均一
外形のパレットの搬送ですむ。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の実装基板用コーティングシステ
ムの機器構成を示す上面図である。

【００１７】実装基板用コーティングシステム１は、第
１コンベアベルト２→コーティングロボット部３（図示
されない第２コンベアベルトが内設されている）→第３
コンベアベルト４→第４コンベアベルト５→乾燥装置６
→第５コンベアベルト７→反転装置８→第１コンベアベ
ルト２という循環経路を形成するように各機器を配設し
てなっている。

【００１８】第１コンベアベルト２は、後述する四角形
のパレット９における長辺部分が載る２本の細幅ベルト
１２を走行自在に張設し、長辺部分に対するサイドガイ
ド１３を設けたものである。なお、第３コンベアベルト
４、第４コンベアベルト５及び第５コンベアベルト７も
同様の構造である。

【００１９】第１コンベアベルト２の反転装置８に対す
る接続部分、第３コンベアベルト４の第４コンベアベル
ト５に対する接続部分、第４コンベアベルト５の乾燥装
置６入口に対する接続部分及び第５コンベアベルト７の
乾燥装置６出口に対する接続部分には、リフトアップコ
ンベアベルト１４が昇降自在に設けられている。

【００２０】このリフトアップコンベアベルト１４は、
コンベアベルト２，４，５，７の細幅ベルト１２の搬送
方向と直交する搬送方向の直交細幅ベルトを細幅ベルト
１２の間に張設したものである。直交細幅ベルトにはパ
レット９の短辺部分が載り、基板の実装部分と干渉しな
い。

【００２１】リフトアップコンベアベルト１４がコンベ
アベルト２，７より上昇すると、パレット９を反転装置
８又は乾燥装置６から引き込むことができる。引込が終
わった後にリフトアップコンベア１４が下降すると、パ
レット９はコンベアベルト２，７に移載される。

【００２２】リフトアップコンベアベルト１４がコンベ
アベルト４，５より上昇すると、パレット９がコンベア
ベルト４，５から移載され、コンベアベルト５又は乾燥
装置６にパレット９を送り出すことができる。なお、乾
燥装置６の場合は、後述するプッシャ４４との連動でパ
レット９を送り出す。

【００２３】特に第１コンベアベルト２の細幅ベルト１
２は両方向に走行可能であり、図面右方向へ走行する
と、パレット９をコーティングロボット部３に送り出す
循環経路になり、細幅ベルト１２が図面左方向へ走行す
ると、パレット９を循環経路から排出コンベア１６へと
排出できる。また、第１コンベアベルト２のＡポジショ
ンは未塗布パレット９の載置点であり、人手により未塗
布パレット９を載せる。未塗布パレット９はストッパー
１６で停止してロボット部３内の実装基板がなくなるま
で待機する。

【００２４】図２はコンベアベルト２，４，５，７及び
リフトアップコンベアベルト１４で搬送されるパレット
９の斜視図である。パレット９は種々の外形寸法の実装
基板１１を保持するものであり、長辺部分２１と短辺部
分２２からなる四角枠である。短辺部分２１の内側に凹
溝２３が加工され、この凹溝２３に係合して摺動するス
ライドバー２４が設けられている。このスライドバー２
４の内側にも凹溝２５が加工されている。長辺部分２１
にはスリット２６が加工され、このスリット２６に係合
して摺動するスライドプレート２７が設けられている。
このスライドプレート２７の折り曲げ部２７ａにも凹溝
２８が形成されている。更に、スライドバー２４の凹溝
２５に対向する長辺部分２１にも凹溝２９が加工されて
いる。

【００２５】実装基板１１の端の部分を凹溝２３，２９
に嵌め込み、スライドバー２４とスライドプレート２７
を摺動させてそれぞれの凹溝２５，２８に実装基板１１
の残りの端の部分を嵌め込むと、実装基板１１はパレッ
ト９に保持される。スライドバー２４とスライドプレー
ト２７は摺動自在であるので、種々の外形寸法の実装基
板１１を保持できる。

【００２６】このパレット９は表裏があり、表側を目視
で区別するための貫通孔３０が加工されている。また、
パレット９に保持された実装基板１１の塗布仕様の出力
のための表側バーコード３１と裏側バーコード３２が張
り付けられている。

【００２７】図１に戻り、第１コンベアベルト２の出口
側に、バーコードリーダ３５が設置され、コーティング
ロボット部３に送り出されるパレット９のバーコードが
読み込まれる。ロボット制御盤３６内にパソコン３７が
接続されており、パソコン３７にコーティングロボット
部３を作動させるプログラムが保管されている。バーコ
ードによって所定のプログラムが作動し、実装基板１１
の表裏を区別し、所定場所に所定膜厚の塗布を施す。な
お、３８は周辺機器の制御盤であり、コンベアベルト
２，４，５，７、乾燥装置６及び反転装置８の作動を制
御している。

【００２８】コーティングロボット部３は図５で説明し
たコーティング部１０３と同様の構成であるが、反転装
置は内蔵しておらず、温風吹き出し防止の開閉扉１１６
が設けられていない。反転装置８はパレット９を上下の
ベルトで挟み込んだ状態のまま、軸３９を中心軸にして
１８０°毎の回転が可能になっている。パレット９が送
られてきると、毎回パレット９を反転させてから送り出
す。また、乾燥装置６は温風送風機４０が接続されてい
る。

【００２９】図３は乾燥装置６の機器構成を示す側面図
である。乾燥装置６は、実装基板を多数段（例えば６
段）に差し込めるマガジンラック４１を装置内で循環さ
せる構成になっている。上側プラチェーンコンベア列４
２ａ，４２ｂ，４２ｃで順送りされる空マガジンラック
４１は入側リフトアップコンベア４３で段ピッチ毎に下
降し、リフトアップコンベアベルト１４のパレット９は
エヤーシリンダ式プッシャ４４によって開閉扉４６を通
ってマガジンラック４１に一枚ずつ多数段に差し込んで
収納される。そして、実マガジンラック４１は下側プラ
チェーンコンベア列４７ａ，４７ｂ，４７ｃで順送りさ
れる。コンベア列４７ｂ，４７ｃには温風ノズル４８，
４９が向けられ、温風送風機４０からの温風を実マガジ
ンラック４１に吹き付ける。乾燥が終わった実マガジン
ラック４１は出側リフトアップコンベア４３で段ピッチ
毎に上昇させ、エヤーシリンダ式プッシャ５０でパレッ
ト９をリフトアップコンベアベルト１４に向かって押し
出す。

【００３０】このように、マガジンラック４１を装置内
で循環させると、乾燥装置６の全長が短くなる。その結
果、反転の為に実装基板を循環させる本発明のシステム
にこの乾燥装置を組み込むと、システムがコンパクトに
なる。一般的なインライン型乾燥装置は、図４の乾燥装
置６Ａのように、一台のコンベア５２にパレット９を載
せたまま搬送し、温風ヒータ５３で徐々に乾燥させるタ
イプである。このインライン型の乾燥装置を循環ライン
に組み込むことは可能であるものの、乾燥に必要とする
加熱時間の長さに比例したコンベアとなり実装基板循環
のためのライン形成が直線的に長くなってしまう。

【００３１】つぎに、上述したコーティングシステムに
よる塗布工程を説明する。まず、図２の実装基板１１を
パレット９に保持する作業を行う。この場合、貫通孔３
０が手前右側に位置する状態のパレット９に対して表を
上にした実装基板１１を嵌め込み、スライドバー２４及
びスライドプレート２７を摺動させて実装置基板１１を
保持固定する。このとき、パレット９のバーコード３
１，３２に対応する塗布プログラムを図１のパソコン３
７に予め入力しておき、バーコード３１，３２が読み込
まれると、そのバーコードに対応する塗布プログラムが
ロボット制御盤３６に出力される。

【００３２】実装基板１１を保持するパレット９は図１
のポジションＡに人手で載せられる。ロボット部３に実
装基板があると、ストッパー１６で停止する。しかし、
ロボット部３に実装基板がないと、ストッパー１６を素
通りする。コーティングロボット部３に実装基板がなく
なると、ストッパー１６が退出して、パレット９がコー
ティングロボット部３内に送り出される。そして、図５
と同様のコーティングロボット１１４の塗布ガンがプロ
グラムに従って５軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ１，θ２）で作動
し、実装基板の表側の所定部位に所定膜厚の塗布が施さ
れる。

【００３３】塗布を終えた実装基板を保持するパレット
９はロボット部３内の図示されない第２コンベアで送ら
れて、第３コンベアベルト４の端まで搬送される。端に
至ると、リフトアップコンベアベルト１４が上昇してパ
レット９を載せ、第４コンベアベルト５に送り出す。送
り出されたパレット９は第４コンベアベルト５で端まで
搬送され、端に至るとリフトアップコンベアベルト１４
が上昇してパレット９を載せる。

【００３４】図３のエヤーシリンダ式プッシャ４４がリ
フトアップコンベアベルト１４で送り出されるパレット
９をマガジンラック４１の空の段に引き込む。マガジン
ラック４１が満杯になると、下側プラチェーンコンベア
列４７ａ，４７ｂ，４７ｃで搬送され、その途中で温風
ノズル４８，４９からの温風が吹き付けられて実装基板
の塗布液が乾燥させられる。乾燥を終えた実装基板を保
持するパレット９はエヤーシリンダ式プッシャ５０でマ
ガジンラック４１から上昇したリフトアップコンベアベ
ルト１４まで押し出される。

【００３５】図１の乾燥装置６の出口にあるリフトアッ
プコンベアベルト１４が下降すると、パレット９は第５
コンベアベルト７に載る。そして、端まで搬送されて、
反転装置８に引き込まれる。反転装置８が軸３９を中心
にして１８０°回転すると、パレット９が表裏が逆にな
る。反転されたパレット９は反転装置８から上昇したリ
フトアップコンベアベルト１４へと押し出され、リフト
アップコンベアベルト１４が下降するとパレット９は第
１コンベアベルト２に載る。第１コンベアベルト２が図
面右側に走行すると、裏返しになったパレット９は貫通
孔３０で確認され、そのバーコード３２が読み込まれて
再びコーティングロボット部３に送り出される。そし
て、実装基板の裏側の所定部位に所定膜厚の塗布が施さ
れる。

【００３６】上述した工程と同じ手順で、実装基板の裏
側の塗布が終わったパレット９は、第３コンベアベルト
４、第４コンベアベルト５、乾燥装置６及び第５コンベ
アベルト７を経て反転装置８に至る。反転装置８により
１８０°反転させられたパレット９はそのまま第１コン
ベアベルト２に戻される。第１コンベアベルト２が図面
左側に走行し、実装基板の表裏の塗布が終わったパレッ
ト９が排出コンベア１６に排出され、塗布が完了する。
実装基板は排出コンベア１６のストッパー１６ａで停止
しているので、人手またはロボットにより取り出す。

【００３７】そして、空になった第１コンベアベルト２
のＡ点に、人手またはロボットによって未塗布パレット
９を載せ、スタートボタン５１を押すと、未塗布パレッ
ト９がコーティングロボット部３に送り込まれる。ま
た、Ａ点の前に主操作盤５２が立設されており、パレッ
ト９の一枚分を移動させるサイクル操作や、手動又は自
動の切換ができる。制御装置３８はシステム構成機器
（ロボット周辺機器）の各部におけるパレット９の搬送
制御を行い。また、反転装置８で行うパレット９の反転
によって、パレット９の表裏を判断する必要があるが、
この判断は貫通孔３０の有無の確認により自動的に行
う。この表裏の判断によって、第１コンベアベルト２の
搬送方向の切換を自動的に行う。すなわち、Ａ点でパレ
ット９を載せる場合には、貫通孔３０が図示のように手
前下側になるように載せる。片面の塗布と乾燥が終わっ
て反転させられると、パレット９の貫通孔３０が奥の上
側になる。この状態のパレットのまま、もう片面の塗布
と乾燥が終わって搬送装置８に入った状態では、パレッ
ト３０の貫通孔３０の奥の上側になっている。この貫通
孔３０の位置を反転装置に組み込まれた光電管等で検出
し、第１コンベアベルトを図面左側へ送り込む動作に切
り替える。

【００３８】上述した工程は実装基板の表裏両面を塗布
するためにパレット９が２回循環する場合であったが、
表側塗装だけでよい場合には、パレット９の循環は一回
だけであり、片側塗布になるように、操作盤５２の選択
スイッチを切り替えておけばよい。

【００３９】なお、パレット９を使用するコーティング
システムは図１の循環経路２，３，４，５，６，７，８
に限らず、図５のワンウエイ経路であってもよい。

【００４０】つぎに、マガジンラックを循環させる方式
の乾燥装置の小型化を通常のインライン型乾燥装置と具
体例に基づいて比較する。パレット９の長さが４２０ｍ
ｍであり、ロボット部３で３０秒に一枚の割りでコーテ
ィングが行われ、塗布後の指触乾燥（触れてもべとべと
しない程度の乾燥）には５０℃の温風に１０分程度さら
される必要があるとする。また、マガジンラックはパレ
ット９を６段積みであるとする。すると、マガジンラッ
ク循環方式の乾燥装置は機長が２．５ｍであるのに対し
て、インライン方式の乾燥装置では機長が約９ｍにな
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明の実装基板用コーティングシステ
ムは、コーティングロボット、乾燥装置及び反転装置を
順に配設し、実装基板を循環させて表裏２面を別々に塗
布して乾燥させるため、厚い膜厚の場合であっても、反
転時に膜厚が変わることがなく、均一な膜厚が確保され
る。また、乾燥装置をマガジンラックを循環させるタイ
プにしたので、乾燥装置の機長が短くなり、システム全
体の構成がコンパクトになる。

【００４２】また、本発明の実装基板用コーティングシ
ステムは、種々のサイズの前記実装基板を保持可能であ
るパレットを用い、均一外形のパレットを搬送しつつ塗
布が完了するようにしたので、実装基板の外形が異なる
毎に段取り変えを行う必要がなくなり、多品種少量の実
装基板であっても、高い生産性を維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実装基板用コーティングシステムの機
器構成を示す上面図である。

【図２】実装基板を保持するパレットの斜視図である。

【図３】乾燥装置の機器構成を示す側面図である。

【図４】他の乾燥装置の機器構成を示す側面図である。

【図５】従来の実装基板用コーティングシステムの機器
構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１ コーティングシステム ２ 第１コンベアベルト ３ コーティングロボット部 ４ 第３コンベアベルト ５ 第４コンベアベルト ６ 乾燥装置 ７ 第５コンベアベルト ８ 反転装置 ９ パレット １１ 実装基板 ２，３，４，５，６，７，８ 循環経路 ２，４，５，７ 搬送経路 １４ リフトアップコンベアベルト ２４ スライドバー（保持可能手段） ２５ スライドプレート（保持可能手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装基板を搬送する経路の途中にコーテ
   ィングロボット、乾燥装置及び反転装置を順に配設し、
   前記実装基板が前記各機器を循環可能なようにコンベア
   を配設したことを特徴とする実装基板用コーティングシ
   ステム。
2. 【請求項２】 実装基板を搬送する経路の途中にコーテ
   ィングロボット、乾燥装置及び反転装置を順に配設し、
   前記実装基板が前記各機器を循環可能なようにコンベア
   を配設し、前記乾燥装置は、前記実装基板が多数段に差
   し込まれるマガジンラックを乾燥装置内で循環させるも
   のであって、乾燥装置入口で前記コンベアからの実装基
   板を該マガジンラックに一枚ずつ差し込み、前記ガジン
   ラックを温風にさらして実装基板を乾燥させ、乾燥装置
   出口で前記マガジンラックから実装基板を一枚ずつ前記
   コンベアに押し出すように構成したものである実装基板
   用コーティングシステム。
3. 【請求項３】 実装基板を搬送する経路の途中にコーテ
   ィングロボットを配設し、前記実装基板はパレットを介
   して搬送され、このパレットは種々のサイズの前記実装
   基板を保持可能であることを特徴とする実装基板用コー
   ティングシステム。