TW202112568A - 用於模板印刷機的多功能印刷頭 - Google Patents

Abstract

模板印刷機包括框架、耦合到框架的模板、及耦合到框架的支撐組件，其中支撐組件包括經配置以將電子基板支撐在模板下方的印刷位置中的工具。模板印刷機進一步包括以如下方式耦合到框架的印刷頭組件：印刷頭組件經配置以在印刷行程期間橫穿模板。印刷頭組件包括刮刀刀片組件和至少一個膏盒，以將焊膏沉積在模板上。模板印刷機進一步包括端部執行器，該端部執行器經配置以從工具托盤拾取和釋放物品。模板印刷機進一步包括可移動推車，該可移動推車經配置以與模板印刷機連接，以在模板印刷機內傳送轉換物品及/或更換物品。

Description

用於模板印刷機的多功能印刷頭

本申請案請求根據美國專利法的共同待決的美國臨時專利申請案第62/931,496號、第62/861,025號及第62/861,031號以及美國專利申請案第62/861,035號的權益，申請案第62/931,496號係於2019年11月6日提交且名稱為「MULTI-FUNCTIONAL PRINT HEAD FOR A STENCIL PRINTER」，申請案第62/861,025號係於2019年6月13日提交且名稱為「METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATED CHANGEOVER AND REPLACEMENT WITHIN A STENCIL PRINTER」，申請案第62/861,031號係於2019年6月13日提交且名稱為「AUTOMATED PRINTER ROBOTIC ARM」，申請案第62/861,035號係於2019年6月13日提交且名稱為「AUTOMATED PRINTER SMART CART」，出於所有目的將其全部內容藉由引用方式併入本文。

本申請案大體上涉及模板印刷機和在諸如印刷電路板（PCB）的電子基板上印刷黏性材料（例如，焊膏）的相關方法，並且更具體地涉及用於使這種模板印刷機和方法完全自動化的系統和方法。

在製造表面安裝的印刷電路板時，可使用模板印刷機，來將焊膏印刷到電路板上。典型地，將具有焊盤圖案或一些其他導電表面（將在其上沉積焊膏）的電路板自動送入模板印刷機中；及在將焊膏印刷到電路板上之前，使用電路板上的一個或多個小孔或標記（稱為「基準點」），使電路板與模板印刷機的模板或絲網正確對準。在一些系統中，使用實施視覺系統的光學對準系統，使電路板與模板對準。

一旦電路板已與印刷機中的模板正確對準後，便將電路板升高到模板上，將焊膏分配到模板上，並且使擦拭器刀片（或刮刀）橫穿模板，來迫使焊膏穿過模板中的孔並到達電路板上。當刮刀跨模板移動時，焊膏傾向於在刀片前滾動，這理想地導致焊膏的混合和剪切，從而達到期望的黏度，促進填充絲網或模板中的孔。焊膏典型地從標準盒分配到模板上。隨後將模板與電路板分開，並且電路板與焊膏之間的黏附將導致大部分材料停留在電路板上。在印刷額外電路板之前，在清潔處理中去除殘留在模板的表面上的材料。

印刷電路板的另一處理涉及在焊膏已沉積在電路板的表面上之後，檢查電路板。檢查電路板對於確定可以進行乾淨的電連接是很重要的。焊膏過多可能會導致短路，而同時焊膏在適當的位置過少可能會妨礙電接觸。大體上，視覺檢查系統進一步用於對電路板上的焊膏提供二維或三維檢查。

當今的模板印刷機需要手動干預才能執行常規操作。例如，在轉換期間，操作員必須執行許多手動任務，諸如變更模板、更換焊膏盒、更換刮刀刀片及更換支撐工具。這些任務中的每一個皆需要操作員來手動執行任務。例如，對於大多數模板印刷機，操作員必須解鎖模板、去除模板、正確插入更換模板及使更換模板鎖定到位。轉換操作可能要花長達30分鐘的時間，在此期間模板印刷機將無法操作，這可能會導致PCB生產線無法操作。

模板印刷機進一步需要手動干預才能執行更換及/或補充貨操作。例如，對模板印刷機供應可控溫度的焊膏的焊膏盒需要隨時間（例如，在四個小時或更短時間內）進行更換。諸如刮刀刀片和模板的易受正常磨損的物品在損壞時可能需要定期更換。

本揭示的一個態樣涉及一種傳送系統，該傳送系統經配置以在模板印刷機內傳送轉換物品及/或更換物品。在一個實施例中，傳送系統包括框架和可平移托架，可平移托架包括一個或多個支撐結構，一個或多個支撐結構經配置以支撐一個或多個物品。可平移托架耦合到框架以相對於框架垂直移動，其中可平移托架經配置以在期望的高度處將一個或多個物品傳送到模板印刷機。

在一個實施例中，可平移托架可包括矩形結構，矩形結構具有頂部、底部、相對側面、開放的前部及開放的後部。結構的側面可包括狹槽，每個狹槽經配置以接收和支撐平面物品的相對邊緣，平面物品包括模板和工具托盤中之一個。可平移托架可進一步包括：定位在結構的四個角落處的四個垂直定向的桿；兩個頂部桿構件，其中一個桿構件固定到與結構的開放的前部相鄰的結構的頂部而另一個桿構件固定到與開放的後部相鄰的頂部；及兩個底部桿構件，其中一個桿構件固定到與結構的開放的前部相鄰的結構的底部而另一個桿構件固定到與開放的後部相鄰的底部。每個桿構件可包括在桿的相對端部上形成的兩個開口，其中開口被定位以在其中接收相應的桿。

在一個實施例中，一個或多個物品可包括更換模板、更換支撐工具、更換刮刀刀片及/或補充刮刀刀片、以及更換膏盒及/或補充膏盒。

在一個實施例中，傳送系統可進一步包括運送臂，運送臂經配置以向和從可平移托架推動和收回物品。

在一個實施例中，一個或多個物品可包括具有框架和平面主體的工具托盤，框架經調整尺寸成模仿模板的框架。

在一個實施例中，工具托盤可包括至少一個切口和在其中形成的至少一個凹部，以支撐一個或多個物品。

本揭示的另一態樣涉及用於在電子基板上印刷組件材料的模板印刷機。在一個實施例中，模板印刷機包括框架和耦合到框架的模板，其中模板具有在其中形成的孔。模板印刷機進一步包括耦合到框架的支撐組件，其中支撐組件包括工具，工具經配置以將電子基板支撐在模板下方的印刷位置。模板印刷機進一步包括以如下方式耦合到框架的印刷頭組件：印刷頭組件經配置以在印刷行程期間橫穿模板。印刷頭組件包括刮刀刀片組件和至少一個膏盒，以將焊膏沉積在模板上。模板印刷機進一步包括端部執行器，端部執行器經配置以從工具托盤拾取和釋放物品。

在一個實施例中，端部執行器可經配置以從工具托盤拾取和釋放刮刀刀片組件。工具托盤可包括彈簧加載鎖定機構，以將刮刀刀片組件的刮刀刀片保持器固定到端部執行器。端部執行器可包括矩形主體，矩形主體藉由一對連接桿來固定到印刷頭組件的刮刀刀片保持器。端部執行器可進一步包括一對向下延伸的銷，其中每個銷具有凹口。刮刀刀片保持器可包括在其中形成的L形凹部，凹部具有垂直部分和水平部分。刮刀刀片保持器進一步可包括容納在凹部的水平部分內的彈簧加載銷，其中彈簧加載銷藉由彈簧來朝向凹部的垂直部分偏壓。當將端部執行器的銷移入凹部的垂直部分中時，銷的傾斜部分與彈簧加載銷的對應傾斜部分接合，以使得彈簧加載銷能抵抗彈簧的偏壓而移動，直到銷的凹口接收彈簧加載銷的接合元件，以將刮刀刀片組件的刮刀刀片保持器接合和固定到端部執行器。工具托盤進一步可包括將彈簧加載銷從接合位置移動到脫離位置的元件。元件可包括傾斜部分，傾斜部分與在彈簧加載銷上形成的對應傾斜部分接合，以抵抗彈簧的偏壓來移動彈簧加載銷，直到彈簧加載銷的接合元件從銷的凹口去除，以從端部執行器釋放刮刀刀片組件。

在一個實施例中，模板印刷機可進一步包括可移動推車，可移動推車經配置以與模板印刷機連接，以在模板印刷機內傳送轉換物品及/或更換物品。傳送系統可包括推車框架和可平移托架，可平移托架包括一個或多個支撐結構，一個或多個支撐結構經配置以支撐一個或多個物品。可平移托架可耦合到推車框架，以相對於推車框架垂直地移動，其中可平移托架經配置以在期望的高度處將一個或多個物品傳送到模板印刷機。

在一個實施例中，可移動推車可經配置以支撐更換膏盒。模板印刷機可進一步包括：具有凹部的區塊，其經配置以在直立而垂直位置中支撐每個膏盒；以及耦合到框架的可移動支撐臂，其中可移動支撐經配置以支撐區塊，並且在用來儲存膏盒的縮回位置與用來接收來自可移動推車的膏盒的延伸位置之間移動。端部執行器可包括具有支撐支架的膏盒機構，其經配置以將膏盒接收、安置、密封及加壓到印刷頭組件。支撐支架可包括具有接收特徵的基座，接收特徵經設計成接收膏盒的底部分。接收特徵可包括兩個間隔開的插腳，插腳經調整尺寸成圍繞膏盒的狹窄圓柱形部分，其中狹窄圓柱形部分設置在兩個較寬的圓柱形部分之間，以捕捉其間的插腳。膏盒機構的支撐支架可進一步包括具有密封部分的直立構件，密封部分經配置以固定和密封膏盒的上部分，並且將加壓空氣傳送到膏盒以分配焊膏。

在一個實施例中，端部執行器可包括支撐工具移動機構，支撐工具移動機構經配置以將支撐工具從工具托盤移動到模板印刷機。支撐工具移動機構可包括安裝在印刷頭組件上的板。板可具有四個線性軸承，其中第一組線性軸承被定位成在板的一個側面上且一個在另一個上方，並且第二組線性軸承被定位成在板的另一側面上且一個在另一個上方。支撐工具移動機構可進一步包括經配置以在線性軸承上橫向移動的工具構件。每個工具構件可包括具有頭部的向下延伸的銷，頭部經配置以被接收在與支撐工具相關的接收特徵內。工具構件可經配置以延伸到比支撐工具更寬的寬度，並且朝向彼此移動以在銷之間捕捉支撐工具，其中銷被接收在相應的接收特徵中。

在一個實施例中，殼體經配置具有介面，介面經設計成在模板印刷機上提供的對接站內進行對接。

在一個實施例中，模板印刷機可進一步包括控制器，控制器經配置以基於由控制器獲得的操作參數，來控制可移動推車的操作。

本揭示的又一態樣涉及一種完全自動化在模板印刷機內的轉換及/或更換處理的方法。在一個實施例中，方法包括以下步驟：識別排程在模板印刷機內進行更換的物品；將複數個物品中的物品運送到模板印刷機；使用端部執行器來去除排程進行更換的舊的物品，端部執行器經配置以從和向工具托盤拾取和釋放物品；及將複數個物品中的物品安裝到模板印刷機。

在一個實施例中，舊的物品是用過的或部分用過的膏盒，並且複數個物品中的物品是新的且滿的膏盒，其中端部執行器經配置以去除用過的或部分用過的膏盒，並且安裝新的膏盒。

在一個實施例中，舊的物品是舊的刮刀刀片，並且複數個物品中的物品是新的且乾淨的刮刀刀片組件，其中端部執行器經配置以去除舊的刮刀刀片，並且安裝新的刮刀刀片組件。

在一個實施例中，舊的物品是舊的工具，並且複數個物品中的物品是新的工具，其中端部執行器經配置以去除舊的工具，並且安裝新的工具。

在一個實施例中，舊的物品是舊的模板，並且複數個物品中的物品是新的模板。

本揭示的另一態樣涉及一種用於在電子基板上印刷組件材料的模板印刷機。在一個實施例中，模板印刷機包括：框架；耦合到框架的模板，模板具有在其中形成的孔；及耦合到框架的支撐組件。支撐組件包括工具，工具經配置以將電子基板支撐在模板下方的印刷位置中。模板印刷機進一步包括以如下方式耦合到框架的印刷頭組件：印刷頭組件經配置以在印刷行程期間橫穿模板。印刷頭組件包括刮刀刀片組件和至少一個膏盒，以將焊膏沉積在模板上。模板印刷機進一步包括端部執行器，端部執行器經配置以從工具托盤拾取和釋放物品。

模板印刷機的實施例可進一步包括將端部執行器配置以從工具托盤拾取和釋放刮刀刀片組件。工具托盤可包括彈簧加載鎖定機構，以將刮刀刀片組件的刮刀刀片保持器固定到端部執行器。端部執行器可包括矩形主體，矩形主體藉由一對連接桿來固定到印刷頭組件的刮刀刀片保持器。端部執行器可進一步包括一對向下延伸的銷，其中每個銷具有凹口。刮刀刀片保持器可包括在其中形成的L形凹部，其中凹部具有垂直部分和水平部分。刮刀刀片保持器可進一步包括容納在凹部的水平部分內的彈簧加載銷，其中彈簧加載銷藉由彈簧來朝向凹部的垂直部分偏壓。當將端部執行器的銷移入凹部的垂直部分時，銷的傾斜部分與彈簧加載銷的對應傾斜部分接合，以使彈簧加載銷能抵抗彈簧的偏壓而移動，直到銷的凹口接收彈簧加載銷的接合元件，以將刮刀刀片組件的刮刀刀片保持器接合和固定到端部執行器。工具托盤可進一步包括將彈簧加載銷從接合位置移動到脫離位置的元件。元件可包括傾斜部分，傾斜部分經配置以與在彈簧加載銷上形成的對應傾斜部分接合，以抵抗彈簧的偏壓來移動彈簧加載銷，直到彈簧加載銷的接合元件從銷的凹口去除，以從端部執行器釋放刮刀刀片組件。

模板印刷機可進一步包括可移動推車，可移動推車經配置以與模板印刷機連接，以在模板印刷機內傳送轉換物品及/或更換物品。可移動推車可包括推車框架和可平移托架，可平移托架包括一個或多個支撐結構，一個或多個支撐結構經配置以支撐一個或多個物品。可平移托架可耦合到推車框架，以相對於推車框架來垂直移動。可平移托架可經配置以在期望的高度處將一個或多個物品傳送到模板印刷機。可移動推車可經配置以支撐更換膏盒。模板印刷機可進一步包括：具有凹部的區塊，凹部經配置以在直立而垂直位置中支撐每個膏盒；及耦合到框架的可移動支撐臂。可移動支撐可經配置以支撐區塊，並且在用來儲存膏盒的縮回位置與用來接收來自可移動推車的膏盒的延伸位置之間移動。端部執行器可包括具有支撐支架的膏盒機構，支撐支架經配置以將膏盒接收、安置、密封及加壓到印刷頭組件。支撐支架可包括具有接收特徵的基座，接收特徵經設計成接收膏盒的底部分。接收特徵可包括兩個間隔開的插腳，插腳經調整尺寸成圍繞膏盒的狹窄圓柱形部分，其中狹窄圓柱形部分設置在兩個較寬的圓柱形部分之間，以捕捉其間的插腳。膏盒機構的支撐支架可進一步包括具有密封部分的直立構件，密封部分經配置以固定和密封膏盒的上部分，並且將加壓空氣傳送到膏盒以分配焊膏。端部執行器可包括支撐工具移動機構，支撐工具移動機構經配置以將支撐工具從工具托盤移動到模板印刷機。支撐工具移動機構可包括安裝在印刷頭組件上的板，板具有四個線性軸承，其中第一組線性軸承被定位成在板的一個側面上且一個在另一個上方，並且第二組線性軸承被定位成在板的另一側面上且一個在另一個上方。支撐工具移動機構可進一步包括經配置以在線性軸承上橫向移動的工具構件。每個工具構件可包括具有頭部的向下延伸的銷，頭部經配置以被接收在與支撐工具相關的接收特徵內。工具構件可經配置以延伸到比支撐工具更寬的寬度，並且朝向彼此移動以在銷之間捕捉支撐工具，其中銷被接收在相應的接收特徵中。推車殼體經配置具有介面，介面經設計成在模板印刷機上提供的對接站內進行對接。可移動推車的推車殼體包括至少一個銷，至少一個銷被接收在與模板印刷機相關的至少一個引導件內，以在完全對接可移動推車之前將可移動推車與模板印刷機對準。模板印刷機可進一步包括控制器，控制器經配置以基於由控制器獲得的操作參數，來控制可移動推車的操作。模板印刷機可進一步包括可操作地耦合到控制器的顯示器，顯示器經配置以顯示可移動推車的操作參數。控制器可經配置以存取資料庫，資料庫被提供來追蹤在可移動推車上庫存的物品。資料庫可包括開放的應用程式（App）架構，並且資料庫可經配置以將資料推送到模板印刷機。可移動推車可經配置以與模板印刷機進行通訊，以將資料推送/拉到模板印刷機及/或生產線，及/或可移動推車經配置以與生產線直接進行通訊。資料庫可經配置以基於識別來擷取關於物品的資訊。資料庫可進一步經配置以儲存關於物品的額外資訊，及/或資料庫經配置以當需要更換及/或補充時，共享預測資料，及/或資料庫經配置以儲存與物品的批次可追溯性相關的資料。

本揭示大體上涉及用於表面安裝技術（SMT）處理線的材料施加機（在本文中稱為「模板印刷機」、「絲網印刷機」、「印刷機器」或「印刷機」）和其他裝備，材料施加機和其他裝備經配置以將組件材料（例如，焊膏、導電油墨或封裝材料）施加到基板（例如，印刷電路板，在本文中稱為「電子基板」、「電路板」、「板」、「PCB」、「PCB基板」、「基板」或「PCB板」）上或執行其他操作，諸如檢查、返工或將電子組件放置到基板上。具體而言，下文參考用於生產印刷電路板的模板印刷機來描述本揭示的實施例。

僅出於說明的目的，而不是為了限制一般性，現在將參考附圖來詳細描述本揭示。本揭示的應用不限於在以下描述中闡述或在附圖中示出的構造細節和部件佈置。本揭示中闡述的原理能夠具有其他實施例並且能夠以不同方式來實踐或執行。還有，本文使用的用詞和術語是出於描述的目的，並且不應被視為限制。對本文中以單數提及的系統和方法的示例、實施例、部件、元件或動作的任何引用還可包括含有複數的實施例，並且對本文中的任何實施例、部件、元件或動作的任何複數引用還可包括僅含有單數的實施例。單數或複數形式的引用無意限制當前揭示的系統或方法、它們的部件、動作或元件。本文使用的「包括」、「包含」、「具有」、「含有」、「涉及」及其變體意欲涵蓋其後列出的項目及其等效物以及額外項目。對「或」的引用可被解釋為包括性的，以便使用「或」描述的任何術語可指示單一、多於一個、及所有描述的術語中的任一者。此外，在此文件與藉由引用方式併入本文的文件之間的術語用法不一致的情況下，併入引用中的術語用法是對本文件的術語用法的補充；對於不相容的不一致之處，以本文件中的術語用法為準。

出於說明的目的，現在將參考用於將組件材料（諸如焊膏）印刷到電路板上的模板印刷機，來描述本揭示的實施例。然而，本領域具有通常知識者將理解的是，本揭示的實施例不限於將焊膏印刷到電路板上的模板印刷機，而是可用於需要分配其他黏性組件材料（諸如膠水和密封劑）的其他應用。例如，設備可用於印刷環氧樹脂以用作晶片級封裝的底部填料。進一步，根據本揭示的實施例的模板印刷機不限於在電路板上印刷組件材料的模板印刷機，而是包括用於在諸如半導體晶圓的各種基板上印刷其他材料的模板印刷機。還有，術語絲網和模板在本文中可互換使用，以描述定義要印刷到基板上的圖案的印刷機中的裝置。在某些實施例中，模板印刷機可包括由麻塞諸塞州的霍普金頓的ITW電子組件裝備公司提供的Momentum®或Edison™系列模板印刷機平台。示例性的模板印刷機在圖1中大體上以5表示。在該實施例中，模板印刷機5是由麻塞諸塞州的霍普金頓的ITW電子組件裝備公司提供的Momentum®系列模板印刷機平台。

參照圖2，大體上以10來表示本揭示的實施例的模板印刷機。如圖所示，模板印刷機10包括支撐模板印刷機的部件的框架12。模板印刷機的組件可部分包括控制器14、顯示器16、模板18及大體上以20來表示的印刷頭或印刷頭組件，其經配置以以下文更詳細描述的方式來施加焊膏。

如圖2所示並且如下文所述，模板和印刷頭組件可適當地耦合或以其他方式連接到框架12。在一個實施例中，印刷頭組件20可安裝在印刷頭組件機架22上，印刷頭組件機架22可安裝在框架12上。印刷頭組件機架22使得印刷頭組件20能夠在控制器14的控制下以y軸方向移動，並且在它與模板18接合時在印刷頭組件上施加壓力。在某些實施例中，印刷頭組件20可放置在模板18上方並且可以z軸方向降低，以接觸和密封接合模板。

模板印刷機10還可以包括具有軌道（未示出）的運送機系統，用於將印刷電路板（在本文中有時稱為「印刷線路板」、「基板」或「電子基板」）運送到模板印刷機中的印刷位置。軌道在本文中有時可稱為「牽引機進給機構」，其經配置以將電路板進給、裝載或以其他方式傳送到模板印刷機的工作區域（其在本文中可稱為「印刷巢」），並且從印刷巢卸載電路板。

額外參照圖3，模板印刷機10具有支撐組件28以支撐電路板29（以虛線示出），支撐組件28升高並固定電路板，以便在印刷操作期間它是穩定的。在某些實施例中，基板支撐組件28進一步可包括特定的基板支撐系統，例如，當電路板處於印刷位置時，位於電路板下方的固體支撐件、複數個銷或柔性工具。基板支撐系統可部分地用於支撐電路板的內部區域，以防止在印刷操作期間的電路板的撓曲或翹曲。

在一個實施例中，印刷頭組件20可經配置以從諸如分配器（例如，焊膏盒）的源接收焊膏，該源在印刷操作期間將焊膏提供到印刷頭組件。可使用其他供應焊膏的方法來代替盒。例如，焊膏可手動沉積在刀片之間或從外部源沉積。額外地，在某些實施例中，控制器14可經配置以使用具有合適的作業系統的個人電腦，諸如由微軟公司提供的微軟Windows®作業系統，以及專用軟體來控制模板印刷機10的操作。控制器14可與主控制器連網，主控制器用於控制用於製造電路板的生產線。

在一個配置中，模板印刷機10操作如下。使用運送機軌道，將電路板29裝載到模板印刷機10中。支撐組件28升高並且將電路板29固定到印刷位置。隨後將印刷頭組件20以z軸方向降低，直到印刷頭組件的刀片在期望的壓力下接觸模板18。隨後，將印刷頭組件20藉由印刷頭組件機架22以y軸方向跨過模板18移動。印刷頭組件20穿過模板18中的孔將焊膏沉積到電路板29上。一旦印刷頭組件已完全跨孔穿過模板18後，便將印刷頭組件提離模板，並且將電路板29降低回到運送機軌道上。將電路板29從模板印刷機10釋放和運送，以便第二電路板可裝載到模板印刷機中。為了在第二電路板29上進行印刷，將印刷頭組件以z軸方向降低以與模板接觸，並且以與用於第一電路板的方向相反的方向跨過模板18移動。

可為了在印刷之前將模板18與電路板29對準並且在印刷之後檢查電路板，提供成像系統30。在一個實施例中，成像系統30可設置在模板18與其上支撐電路板的支撐組件28之間。將成像系統30耦合到成像機架32以移動成像系統。在一個實施例中，成像機架32可耦合到框架12，並且包括在框架12的側軌道之間延伸的樑，以提供成像系統30以y軸方向在電路板29上方的來回移動。成像機架32進一步可包括托架裝置，托架裝置容納成像系統30，並且經配置以x軸方向沿著樑的長度來移動。用於移動成像系統30的成像機架32的構造在焊膏印刷領域中是眾所周知的。佈置使得成像系統30可位於模板18下方和電路板29上方的任何位置，以分別捕捉電路板或模板的預定區域的圖像。

在將焊膏一次或多次施加到電路板之後，過量的焊膏可能積聚在模板18的底部，並且模板擦拭器組件（大體上以34表示）可在模板下方移動，以去除過量的焊膏。在其他實施例中，可在模板擦拭器組件上方移動模板18。

如上所述，模板印刷機需要手動干預才能執行某些零件的更換及/或補充操作。例如，典型的模板需要在一定時間段（例如，四個小時）之後更換。還有，模板需要針對分開生產運行進行更換。此外，向模板印刷機供應可控溫度的焊膏的焊膏盒需要隨時間（例如，在四個小時或更短時間內）更換。分開生產運行可能需要不同的焊膏材料。需要定期更換的另一物品是刮刀刀片，刮刀刀片在使用期間容易磨損。最後，當從一種生產產品變更成另一種生產產品時，用於將基板支撐在印刷位置的工具也會需要更換。

一種用於更換用於將基板支撐在印刷位置的工具的系統和方法包括：針對新的生產運行或由於現有工具偵測到缺陷，來從工具儲藏室取回新的工具並且運送到數個模板印刷機中的一個。在生產線上，將舊的工具從模板印刷機去除，並且將新的工具插入到模板印刷機中並固定以供使用。將舊的工具運送到檢查工具的站，並且若是可回收的，則將其清潔以供重複使用。若是有缺陷的，則以負責任的方式報廢工具。一旦清潔後，就將工具運送回工具儲藏室，在其中工具準備好在相同或不同的生產運行期間來使用。

一種用於更換刮刀刀片或一對刮刀刀片的系統和方法包括：針對新的生產運行或由於現有刮刀刀片偵測到缺陷，來從刮刀刀片儲藏室取回新的刮刀刀片並且將新的刮刀刀片運送到數個模板印刷機中的一個。在生產線上，將舊的刮刀刀片從模板印刷機去除，並且將新的刮刀刀片插入到模板印刷機中並固定以供使用。將舊的刮刀刀片運送到檢查刮刀刀片的站，並且若是可回收的，則將其清潔以供重複使用。若是有缺陷的，則以負責任的方式報廢刮刀刀片。一旦清潔後，就將刮刀刀片運送回刮刀刀片儲藏室，在其中刮刀刀片準備好在相同或不同的生產運行期間來使用。

一種更換膏盒的系統和方法（針對新的生產運行或由於現有膏盒用完）包括：從膏盒儲藏室取回新的膏盒並將新的膏盒運送到數個模板印刷機中的一個。模板印刷機可以是用於製造印刷電路板的單一生產線的一部分，或是數個生產線的一部分。模板印刷機的數量可以變化。膏盒在儲藏室中的儲存和膏盒的運送應該在適於保存焊膏盒內包含的焊膏的溫度及/或氣候可控制的環境下進行。在生產線上，從模板印刷機去除「用過的」或舊的膏盒，並且將「滿的」或新的膏盒插入模板印刷機中並固定以供使用。將用過的膏盒運送到站，在其中保存膏盒（因為並未完全使用它）或保存以供回收。一旦保存或回收後，便將膏盒運送回到膏盒儲藏室，在其中膏盒準備好在相同或不同的生產運行期間來使用。

本揭示的實施例涉及一種傳送系統，傳送系統經配置以自動進行模板印刷機的轉換處理並且實現本文所述的系統和方法中的一種或多種。在一個實施例中，傳送系統包括可移動推車，可移動推車經配置以接合模板印刷機，以向模板印刷機供應和接收更換零件和補充零件和材料。例如，模板印刷機可包括對接站，對接站經配置以接收可移動推車。對接站可包括介面，介面使可移動推車能夠與模板印刷機進行通訊。單一可移動推車可經配置以包括更換支撐工具、更換刮刀刀片、補充刮刀刀片、更換焊膏盒及補充焊膏盒。例如，在轉換期間，必須將模板印刷機重新配置以生產不同的物品。因此，可在模板印刷機內使用容納不同基板的新的支撐工具、具有不同長度的新的刀片及不同類型的焊膏，來生產不同的產品。

本文所述的更換處理可藉由配置以更換及/或補充每個物品的單一可移動推車來達成。在其他實施例中，可提供超過一個可移動推車。

可移動推車或另一可移動推車經配置以支撐預定數量的工具，工具用於在印刷位置中支撐印刷電路板，工具被選擇用於特定日期或特定時間段預期的生產運行。可移動推車及/或模板印刷機可經配置以識別支撐工具、儲存支撐工具、將支撐工具運送到模板印刷機和從模板印刷機運送支撐工具、檢查支撐工具及與模板印刷機連接。可移動推車還可經配置以從模板印刷機去除諸如支撐工具的舊的零件。

可移動推車或另一可移動推車經配置以支撐預定數量的刮刀刀片，刮刀刀片被選擇用於特定日期或特定時間段預期的生產運行。可移動推車及/或模板印刷機可經配置以識別刮刀刀片、儲存刮刀刀片、將刮刀刀片運送到模板印刷機和從模板印刷機運送刮刀刀片、檢查刮刀刀片及與模板印刷機連接。可移動推車還可經配置以從模板印刷機去除諸如刮刀刀片的舊的零件。

可移動推車或另一可移動推車經配置以支撐預定數量的膏盒，膏盒被選擇用於特定日期或特定時間段預期的生產運行。可移動推車及/或模板印刷機可經配置以識別膏盒、將膏盒儲存在合適的環境中、將膏盒運送到模板印刷機和從模板印刷機運送膏盒、檢查膏盒及與模板印刷機連接。可移動推車還可經配置以從模板印刷機去除諸如膏盒的舊的零件。此外，可移動推車可經配置以長期儲存膏盒。在一個實施例中，可藉由在0至10℃（32至50°F）下的冷藏，來達成焊膏的長期儲存。可將膏盒儲存在可移動推車中的某個位置，以維持此溫度範圍。在另一實施例中，可移動推車可經配置以在使用之前預熱膏盒，以將盒準備好用於模板印刷機中。

參照圖4，在一個實施例中，大體上以40表示的可移動推車包括框架或殼體42，框架或殼體經配置以支撐更換物品及/或補充物品。如圖所示，框架42大體上是矩形的，並且被支撐在輪子或腳輪上（未示出）。在一個實施例中，可移動推車40經配置以由操作員藉由推動可移動推車的框架42來手動移動。在該實施例中，可移動推車40可經配置具有推桿或手柄。在另一實施例中，可移動推車40經配置以藉由遠端控制或藉由與可移動推車、模板印刷機10、生產線及/或一些其他專用控制相關的自動控制來自動移動。在該實施例中，可移動推車40可包括由合適的馬達和傳動系統驅動的輪子，並且包括與可移動推車、模板印刷機10、生產線及/或經配置以控制可移動推車的一些其他專用控制相關的控制。可移動推車40進一步可包括一個或多個感測器及/或視覺系統（例如，相機），以將可移動推車從儲藏室引導到例如模板印刷機。

可移動推車40包括大體上以44表示的可平移托架，可平移托架可經配置以支撐一個或多個物品，諸如更換模板、更換支撐工具、更換刮刀刀片及/或補充刮刀刀片及更換膏盒及/或補充膏盒。可平移托架44包括矩形結構46，矩形結構46具有頂部48、底部50、相對側面52、54、開放的前部及開放的後部。結構46的側面52、54可包括狹槽，每個狹槽以56表示，每個狹槽經配置以接收和支撐平面物品（諸如模板18或在所示的實施例中大體上以60表示的工具托盤）的相對邊緣。結構46可經配置以接收數個物品，例如十個或更多個物品。狹槽56之間的空間經調整尺寸成使得在其中接收標準模板框架。

可平移托架44進一步包括位於結構46的四個角落處的四個垂直定向的桿，每個桿以62表示。如圖所示，結構46的頂部包括兩個桿構件64、66，其中一個桿構件64被固定到與結構的開放的前部相鄰的結構的頂部48，而另一桿構件66被固定到與開放的後部相鄰的結構的頂部。類似地，結構46的底部包括兩個桿構件64a、66a，其中一個桿構件64a被固定到與結構的開放的前部相鄰的結構的底部50，而另一桿構件66a被固定到與開放的後部相鄰的結構的底部。每個桿構件64、64a和66、66a包括形成在桿的相對端部上的兩個開口，其中該等開口被定位以在其中接收相應的桿。這樣的佈置使得結構46能夠相對於桿62垂直移動，以升高和降低結構。可提供合適的機構在控制器的控制下來升高和降低結構46。例如，可提供滾珠絲槓驅動組件，來移動結構46，以將由狹槽56界定的「架子」定位在與模板印刷機10相鄰的位置。「架子」可被專門設計成支撐工具托盤60，工具托盤60可經配置以支撐物品（包括但不限於新的支撐工具和舊的支撐工具、新的刮刀刀片和舊的刮刀刀片及新的膏盒和用過的/舊的膏盒）。一些架子可包括工具托盤60（被指定為「乾淨的架子」），以支撐準備好在模板印刷機10內使用的乾淨的物品或新的物品。一些架子可包括工具托盤60（被指定為「髒的架子」），以支撐要從模板印刷機10拿走的舊的物品。如上所述，狹槽56之間的空間可彼此隔開特定距離，以接收不同物品。例如，架子可彼此間隔開3/8英吋至1.5英吋，以適應模板框架的厚度和工具托盤的厚度。

可移動推車40可經配置具有用於將物品從可移動推車運送到模板印刷機10並且從模板印刷機運送到可移動推車的一個或多個裝置。例如，裝置可包括運送臂68，運送臂68經配置以分別向和從可移動推車40推動和收回模板18和工具托盤60。例如，如圖4所示，運送臂68正在將工具托盤60推離可移動推車40，其中工具托盤被定位以由模板印刷機來接收。可提供任何合適的機構，來移動運送臂，諸如滾珠絲槓驅動組件。

參照圖5A和圖5B，工具托盤60包括矩形或正方形框架70和平面主體72。框架70可經調整尺寸成使得複製模板18的框架。在一個實施例中，工具托盤60可由輕質而堅固的材料製成，諸如鋁合金。如圖5A所示，工具托盤60的主體72可包括分別用於接收支撐工具和刮刀刀片組件的數個切口（每個切口以74表示）和數個凹部（每個凹部以76表示）。如圖5B所示，切口74經配置以接收和固定支撐工具（每個支撐工具以78表示），提供支撐工具，以在模板印刷操作期間支撐電子基板29。凹部76經配置以接收和固定刮刀刀片組件（每個刮刀刀片組件以80表示），由印刷頭組件20使用刮刀刀片組件，來執行模板印刷操作。

如所指出，工具托盤60的外形尺寸與模板基本上相同，以允許以與模板基本上相同的方式來搬運和儲存/取回工具托盤。可移動推車40和工具托盤60特別適合以共同的方式來搬運模板和工具托盤。可移動推車40經配置以將工具托盤60從可移動推車部分地傳送到模板印刷機10，並且模板印刷機經配置以在其餘路徑上來接收工具托盤。例如，運送臂68可用於將工具托盤60推離托架44以及將工具托盤收回到托架中。

在一些實施例中，工具托盤60可包括基準點，其可由模板印刷機10的成像系統30查看，以建立與工具托盤上的零件和位置的對準。可藉由捕捉和分析基準點位置，來使用對準工具托盤60的方法。

參照圖6，模板印刷機10的印刷頭組件20包括端部執行器82，端部執行器82可經配置以從工具托盤60拾取和釋放物品。如前所述，將印刷頭組件20安裝在印刷頭組件機架22上，印刷頭組件機架在控制器14的控制下以y軸方向來移動印刷頭組件。如上所述，印刷頭組件22經配置以z軸方向移動。

在一個實施例中，端部執行器82可經配置以拾取和釋放刮刀刀片組件80。端部執行器82經配置以無工具接合和脫離刮刀刀片組件80，以將刮刀刀片組件附接到印刷頭組件20或從印刷頭組件20去除刮刀刀片組件。如圖所示，工具托盤60經配置具有彈簧加載鎖定機構，以將刮刀刀片組件80的刮刀刀片保持器固定到印刷頭組件20的端部執行器82。可由端部執行器82執行一種被動地拾取或放下刮刀刀片組件80而無需額外軸或致動器的方法。

參照圖7A-圖7C，端部執行器82包括矩形主體84，矩形主體84藉由一對連接桿（每個連接桿以86表示）來固定到印刷頭組件20。端部執行器82進一步包括一對向下延伸的銷（圖7C），每個銷以88表示，其中每個銷具有凹口90，其目的將隨著機構描述的進行來描述。刮刀刀片組件80包括具有在其中形成的L形凹部94的保持器92。凹部94包括垂直部分94a和水平部分94b。機構包括容納在凹部94的水平部分94b內的彈簧加載銷96，彈簧加載銷96由彈簧98朝向凹部的垂直部分94a來偏壓。

圖7A和圖7B示出了端部執行器82的銷88進入凹部94的垂直部分94a。當銷88進入凹部94的垂直部分94a時，銷的傾斜部分與彈簧加載銷96的對應傾斜部分接合。銷88的向下移動導致彈簧加載銷96對抗彈簧98的偏壓來移動，直到銷的凹口90接收彈簧加載銷的接合元件100，以將刮刀刀片組件80的保持器92接合和固定到端部執行器82。圖7C顯示了兩個銷88都由它們相應的彈簧加載銷96來固定，以固定刮刀刀片組件80的保持器92。在此位置中，端部執行器82固定刮刀刀片組件80，可在其中使用刮刀刀片組件，來執行模板印刷操作。

圖8A和圖8B示出了端部執行器82的銷88從凹部94的垂直部分94a縮回。在工具托盤60上提供向上突出元件102，以將彈簧加載銷96從圖7B和圖7C所示的接合位置移動到圖7A所示的脫離位置。參照圖8A，元件102的傾斜部分與形成在彈簧加載銷96上的對應傾斜部分接合。端部執行器82朝向元件102的向下移動導致彈簧加載銷96對抗彈簧98的偏壓來移動，直到從銷88的凹口90去除彈簧加載銷的接合元件100，以從端部執行器82釋放刮刀刀片組件80（如圖8B所示）。元件102將彈簧加載銷96維持在脫離位置，從而使得能夠釋放刮刀刀片組件80的保持器92。

在一些實施例中，端部執行器82可使用磁體，來接合與刮刀刀片組件80相關的磁性材料，以將刮刀刀片組件固定和釋放到印刷頭組件20。

再次參照圖4，可移動推車40包括更換膏盒，每個膏盒以110表示。如圖所示，膏盒110被支撐在可移動推車40的膏盒暫存區域上（或以其他方式稱為「板上圓圈」），其允許模板印刷機10被連續供入焊膏，以供不間斷的操作。參照圖9A和圖9B，模板印刷機10的框架12包括具有凹部的區塊114，凹部經配置以當從可移動推車40接收膏盒時，將膏盒110支撐在直立且垂直位置。區塊114被固定到可移動支撐臂116，可移動支撐臂116耦合到模板印刷機10的框架12，並且經配置以從縮回位置移動到延伸位置。每個膏盒110由圓柱形半壁118來支撐，以向膏盒提供橫向支撐，以協助膏盒維持在垂直位置。圖9A和圖9B所示的區塊114經配置以支撐兩個膏盒110，儘管區塊可經配置以支撐任何數量的膏盒。

圖9A示出了在縮回位置中的區塊114和可移動支撐臂116，在縮回位置中模板印刷機10儲存膏盒110。圖9B示出了在延伸位置中的區塊114和可移動支撐臂116，在延伸位置中膏盒110可從可移動推車40轉移到區塊。可提供任何合適的機構，來移動可移動支撐臂116，諸如滾珠絲槓驅動組件。

在一些實施例中，在沒有可移動推車的情況下，可將膏盒110人工地手動供入模板印刷機10的區塊114上。

參照圖10，即使當可移動推車40不存在時，也可在有「N」個膏盒的匣112中提供多個膏盒110，匣112允許模板印刷機10的操作，包括膏的轉換。由匣112提供的膏盒110的數量可由模板印刷機10和特定應用的後勤需要來確定。

參照圖11A-圖11C，順序示出了將膏盒110安裝在印刷頭組件20上的處理。印刷頭組件20包括膏盒機構，膏盒機構包括支撐支架120，支撐支架120經配置以將膏盒110接收、安置、密封及加壓到印刷頭組件20。如圖所示，支撐支架120包括具有接收特徵124的基座122，接收特徵124被設計成接收膏盒110的底部分。在所示的示例中，接收特徵124包括兩個間隔開的插腳，插腳經調整尺寸成圍繞膏盒110的狹窄圓柱形部分。將狹窄圓柱形部分設置在兩個較寬的圓柱形部分之間，以捕捉其間的插腳。印刷頭組件20經配置以藉由操作印刷頭組件機架22，來移動到膏盒110，以將膏盒固定到膏盒機構的支撐支架120。

膏盒機構的支撐支架120進一步包括直立構件126，直立構件126經配置以固定、密封及加壓膏盒110的上部。直立構件126包括密封部分128，密封部分128被設計成密封膏盒110的上部。一旦將膏盒110安置在基座122的接收特徵124中，就將基座配置為以圖11B和圖11C之間所示的方式向上移動，以密封膏盒110與密封部分128的氣壓連接。一旦加壓，膏盒110準備好執行分配操作。可使用任何合適的機構，來使基座122以向上方向和向下方向移動，以分別將膏盒110與密封部分128接合和脫離。例如，可提供氣動組件130，以移動基座122。在分配操作期間，可使用另一氣缸132，來降低整個缸組件。在一個實施例中，氣缸132為印刷頭組件20以z軸方向的上下移動提供動力。在提升膏盒110以對密封部分128進行密封之後，可在需要分配焊膏時加壓膏盒。組件的連接是經由直立構件126和密封部分128來進行。

圖12示出了由膏盒機構來固定和密封的膏盒110。因此，膏盒機構能夠安置和密封膏盒110。膏盒機構可經配置以接收不同尺寸的膏盒或膏罐。

在一些實施例中，每個膏盒110包括一維條形碼標籤，一維條形碼標籤一路包裹著膏盒，從而允許從相對於管的任何定向來讀取條形碼。

參照圖13A-圖13C，支撐工具移動機構大體上以140表示，其經配置以將支撐工具78從工具托盤60移動到模板印刷機10。如圖所示，支撐工具移動機構140包括板142，板142安裝在印刷頭組件20上。板142具有四個線性軸承，每個軸承以144表示，其中第一組線性軸承被定位成在板的一個側面上且一個在另一個上方，並且第二組線性軸承被定位成在板的另一側面上且一個在另一個上方。每組線性軸承144具有工具構件146，工具構件146經配置以在線性軸承上橫向移動。可使用任何合適的機構，來移動工具構件146。例如，可提供滾珠絲槓驅動組件，以沿著線性軸承移動工具構件146。在一個實施例中，機構可由驅動組件來提供動力，驅動組件為印刷頭組件20以z軸方向的上下移動提供動力。每個工具構件146包括向下延伸的銷148，銷具有頭部，頭部經配置以被接收在與支撐工具78相關的接收特徵150內。

圖13A示出了工具構件146的銷148被接收在支撐工具78的相應的配合特徵150中。工具構件146可延伸到比支撐工具78更寬的寬度，並且朝向彼此移動，以經由接收特徵150在銷之間捕捉支撐工具78。工具托盤60可包括在其中形成的凹部，凹部位於與支撐工具78相鄰的位置，以使得銷148能夠橫向放置在與支撐工具78的接收特徵150相鄰的位置。圖13B示出了印刷頭組件20以z軸方向升高，以拾取支撐工具78。用於拾取和落下支撐工具78的機構可經配置以接合和固定支撐工具，機構可包括促進支撐工具與工具構件的附接和分離的磁體。如圖所示，當工具托盤在模板印刷機中時，在工具托盤60中提供開口（例如，切口74），來促進從印刷頭組件20進入模板印刷機10中的支撐工具。

佈置使得可移動推車40經配置以支撐預定數量的支撐工具78，支撐工具78用於將印刷電路板29支撐在印刷位置。可移動推車40和模板印刷機10彼此操作，以識別支撐工具78、儲存支撐工具、將支撐工具運送到模板印刷機和從模板印刷機運送出、檢查支撐工具及與模板印刷機連接。可移動推車40和模板印刷機10還彼此操作，以從模板印刷機去除諸如支撐工具78的舊的零件。

在一些實施例中，可移動推車40中的多路運動軸可最小化驅動系統的成本和複雜度。驅動可駐留在可移動推車40或模板印刷機10中。

在一些實施例中，印刷頭組件20能夠拾取和放置支撐工具78。相同的印刷頭組件20能夠拾取和落下刮刀刀片組件80。

在一些實施例中，可在其他機架（諸如成像系統機架32或模板擦拭器組件機架）而不是印刷頭組件機架22上提供用於管理支撐工具或板78、刮刀刀片組件80及膏盒110的機構。

可移動推車40可經配置具有介面，介面被設計成在模板印刷機10上提供的對接站內進行對接。在一個實施例中，可移動推車的介面經配置以從機械介面和電子通訊介面兩者在模板印刷機10的對接站內進行對接。在特定實施例中，可移動推車可經配置具有與模板印刷機10的獨特機械介面相配合的獨特機械介面。獨特機械介面可包括幾何特徵。在另一實施例中，可移動推車可經配置具有銷，銷被接收在與模板印刷機10相關的引導件內，以在完全對接可移動推車之前將可移動推車與模板印刷機對準。銷和引導件可以顛倒過來，其中在模板印刷機10上提供銷，而在可移動推車上提供引導件。可使用其他類型的引導件，諸如電/磁引導件、視覺引導件、感測器、閂鎖等。可移動推車在模板印刷機10的對接站內進行對接時可實體上接合模板印刷機，或與模板印刷機隔開。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以藉由清潔或以其他方式從刮刀刀片去除舊的膏，來清潔刮刀刀片。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以藉由從印刷頭20鬆開刮刀刀片並將舊的刮刀刀片定位在可移動推車的開放的架子上，來變更舊的刮刀刀片。從可移動推車取下新的刮刀刀片，並將其安裝在模板印刷機10的印刷頭20上。

在一些實施例中，可移動推車包括控制器，控制器適於基於由控制器獲得的操作參數來控制可移動推車的操作。控制器可經配置以與模板印刷機10的控制器14及/或與生產線相關的控制器進行通訊。在具有多個可移動推車的一個實施例中，控制器可實施為提供在每個可移動推車中的複數個控制器，可移動推車在控制器區域網路（CAN）匯流排或其他類型的網路上彼此通訊。在其他實施例中，可提供主控制器，來控制可移動推車80的控制器的操作。每個可移動推車可提供有顯示器，顯示器可操作地耦合到控制器。顯示器適於顯示可移動推車的操作參數，諸如但不限於乾淨的模板和舊的模板的數量、滿的膏盒和用過/舊的膏盒的數量、新的刮刀刀片和舊的刮刀刀片的數量、及/或新的工具和舊的工具的數量。可提供合適的監視器，來獲取這種資訊。替代地，或除了前述實施例之外，操作參數可顯示在模板印刷機10內提供的顯示器16上及/或與生產線相關的顯示器上。

在其他實施例中，可移動推車可由模板印刷機10的控制器14及/或與生產線相關的控制器來控制。控制器可以是專用於一個或多個可移動推車的控制器。

在一些實施例中，可移動推車上的物品的材料識別可包括用於操縱物品的裝置以及用於掃描和識別物品的掃描器。例如，針對膏盒，可移動推車可經配置以包括用於旋轉膏盒的夾輪，以使在膏盒上提供的代碼或預定識別標記與可移動推車上提供的掃描器對準。系統經配置以將與膏盒相關的材料識別與用於模板印刷機10的配方、生產時間等綁定。在一個實施例中，可實現用於識別物品的條形碼。例如，條形碼可包括用於UPC代碼的一維掃描器、用於QRC代碼的二維掃描器、施加在物品上的印刷標籤或蝕刻在物品上的雷射蝕刻標籤。在另一實施例中，可實現用於識別物品的RFID系統。例如，RFID系統可包括施加到物品的RFID標籤和與可移動推車40或模板印刷機10相關的RFID讀取器。在有RFID系統的情況下，不需要讀取器與物品之間的現場線。再者，不需要掃描來識別可移動推車內的所有物品。在另一實施例中，可實現用於識別物品的成像或視覺系統。視覺系統可以是類似於與模板印刷機10相關的成像系統30的成像系統，並且可被相關於模板印刷機上、模板印刷機之外或可移動推車上。

在一些實施例中，提供資料庫，來追蹤可移動推車上庫存的物品。在一個實施例中，資料庫可包括開放的應用程式（App）架構，並且經配置以將資料推送到模板印刷機10。可移動推車40可經配置以與模板印刷機10進行通訊，以將資料推送/拉到模板印刷機及/或生產線，或者可經配置以與生產線直接進行通訊。資料庫可包括工作資訊或材料資訊。資料庫進一步可與生產線、模板印刷機10或兩者相關的製造執行系統（MES）進行通訊。MES系統可經配置以知道生產運行需要哪些材料。可移動推車可經配置以與MES系統進行通訊，以調整物品向模板印刷機10的傳送。

資料庫可進一步經配置以基於識別（例如條形碼號），來擷取關於物品的資訊。在一個實施例中，可提供中央管理系統，其中程式化模板印刷機10及/或可移動推車40，以接受來自可移動推車的材料。程式化可移動推車40，以更新資料庫以識別可移動推車上的材料，將資訊從網路加載到與可移動推車及/或模板印刷機10相關的資料庫中，網路向後與MES系統綁定。

資料庫可進一步經配置以儲存額外資訊，諸如使用情況和消耗情況。資料庫可經配置以本端或遠端地儲存資訊，並且可經配置以儲存與一個或多個生產運行相關的資料。例如，資料庫可經配置以得到和儲存資料，包括但不限於模板、膏盒、刮刀刀片和工具的可追溯性、膏的使用情況、週期等。

資料庫可經配置以在需要更換/補充時共享預測資料。例如，關於儲存與膏盒有關的資訊，資料庫可經配置以執行以下操作中的一個或多個：儲存有關何時需要補充膏盒的資訊；若膏盒的膏不足，則執行某些功能；觸發警報及/或報告膏盒不足；向與模板印刷機10及/或生產線相關的庫存控制系統發送訊號；基於操作參數和實際使用及上游/下游裝備活動對消耗品使用情況進行分析；預測更換或維護（在模板印刷機上及/或可移動推車40上）；以及關聯多個站點，以預測何時更換膏盒。資料庫可經配置以共享用於其他可變更/可消耗物品的預測資料，諸如模板、膏盒、刮刀刀片及工具。

資料庫可經配置以儲存與批次可追溯性相關的資料。此外，提供RFID或模板的板或模板框架的機械鍵控，以在將物品插入模板印刷機10中時確保正確的對準/定向/方向/前後/上下。在從倉庫運送物品之前及/或在模板印刷機10中安裝物品之前，可使用此資訊來驗證正確的定向及/或適合性。低成本的讀取器可執行此功能。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以儲存材料。可移動推車可經配置為具有彈性的，以容納材料的來源地和目的地。此外，可移動推車可經配置以識別特定材料在可移動推車上的位置。在某些實施例中，無論是藉由自動傳送還是手動傳送，此位置是遠端的、本端的、在可移動推車上及/或在模板印刷機10上。如上所述，可移動推車可經配置以控制環境參數。例如，可移動推車可經配置以藉由冷卻儲存的膏盒、加熱準備好使用的膏盒及冷卻已經使用但仍保留膏的膏盒，來控制在膏盒內包含的膏的溫度。可移動推車可進一步經配置以基於即將來臨的生產來預測何時開始加熱/冷卻膏盒、追蹤保存期限的時間及將每個膏盒分別控制在適合的溫度和正確的時間。在其他實施例中，可移動推車可包括用於移動膏盒的盒射器。可移動推車可進一步經配置以控制濕度，以避免冷凝。可移動推車可進一步經配置以在清潔環境（例如，標準機械介面（SMIF）環境）中操作。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以執行庫存控制。具體而言，可移動推車可經配置以識別材料位於何處、使用了多少材料、如何使用材料、何時使用材料，將材料與關於材料的資訊綁定到客戶庫存控制系統，及追蹤每個板或批量板消耗的材料類型。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以組織儲存在可移動推車上的物品。如上所述，在一個實施例中，可提供一個可移動推車，來儲存、運送及傳送多個資源，包括但不限於模板、膏盒、刮刀刀片及工具。在另一實施例中，可移動推車可經配置以儲存、運送及傳送單一資源或物品到模板印刷機10。例如，可移動推車可經配置以儲存多個模板。可移動推車可經配置以服務於多個生產線。在另一實施例中，可移動推車可經配置以服務一個模板印刷機10。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以將物品從可移動推車運送到模板印刷機10，並且從模板印刷機運送到可移動推車，並且能夠考慮到可移動推車與模板印刷機之間的高度差。運送可以是自動的或手動的。在一個實施例中，可移動推車可藉由與可移動推車相關的自動引導車輛（AVG）技術來移動或遠端控制。在另一實施例中，可移動推車可經配置以自主移動。在另一實施例中，可移動推車可經配置以手動移動。在又一實施例中，可移動推車可經配置以自動及/或手動移動儲存在可移動推車上的物品。例如，可移動推車可經配置以自動移動物品，並且可提供對預先計劃的活動的中斷，物品在此活動中是手動移動。

在一些實施例中，可程式化與執行可移動推車的運送功能相關的時序，以考慮到班次變更（例如人員班次）、排程維護、按需活動（例如配方變更）及預測事件（及時更換）。可程式化時序，以使用一個或多個可移動推車來滿足多個生產線平衡控制要求，並且滿足生產線上的即時按需材料供應需求。

在一些實施例中，可移動推車經配置以執行檢查。例如，可移動推車可檢查推車上和推車外的物品，包括模板、膏盒、刮刀刀片及工具。在一個實施例中，與可移動推車相關的視覺系統可經配置以獲得物品的圖像。視覺系統與控制器一起可經配置以檢查清潔度、損壞、磨損及識別可讀性，例如條形碼標籤是否磨損、髒了或撕裂。視覺系統可包含任何類型的2D、3D或彩色相機。

在一些實施例中，介面和對接站可經配置具有夾持系統，以將可移動推車相對於模板印刷機10維持在適當位置。例如，可使用磁性夾持系統。

在一些實施例中，模板印刷機10可經配置具有多個對接站，例如五個對接站。對接站可提供在模板印刷機10的前面或模板印刷機的後面。

可移動推車及/或模板印刷機10可經配置以驗證可移動推車是否可以被對接並且與模板印刷機連接。在一個實施例中，可提供驗證以確認可移動推車就位並且準備好與模板印刷機10連接。驗證處理可進一步確定可移動推車上是否有正確的材料以及可移動推車材料資訊是否可從MES系統來接收或本地識別。若不正確，則可移動推車40可經配置以若在可移動推車上有錯誤或損壞的材料，則啟動警報及/或警告操作員。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有致動裝置或致動器，以一旦可移動推車被對接到模板印刷機10時，將物品移動到可移動推車上或移出可移動推車。可將致動器的實施例實現在可移動推車、模板印刷機10或兩者上。在另一實施例中，物品可從可移動推車來手動裝載或卸載。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以與生產線連接。利用此實施例，生產線的操作員可確認正確的位置並且確認在模板印刷機10上接收到可移動推車。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以經由開放的平台，來與模板印刷機10、生產線及/或生產線內的選擇機器進行通訊。通訊系統可包括有線系統、無線系統（經由共用網路、網狀網路、藍牙、Wi-Fi、Zigbee、WAN、節點、Li-Fi等）、有線和無線系統的組合及紅外線（IR）系統。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有專用電源。在一個實施例中，可移動推車包括電池，電池經配置以向可移動推車中提供的自動化部件供電，例如，用於將模板移入和移出可移動推車的機構、用於將膏盒移入和移出可移動推車的機構、用於將刮刀刀片移入和移出可移動推車的機構及用於將工具移入和移出可移動推車的機構。在其他實施例中，可移動推車可經配置具有不間斷電源。電源可經配置以在「對接」時支持致動（當對接時為來自模板印刷機的高電壓，否則當不對接時為低電壓）。電源可經配置以為自主操作充電，例如，由模板印刷機10提供的電力來充電電池。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以與模板印刷機10一起使用。例如，可移動推車可經配置以在物品轉移之前（例如，「請給我模板＃1234」），提供與模板印刷機10的握手功能。可移動推車和模板印刷機10可經配置具有關於什麼可供消耗的通訊協定及/或庫參考。可移動推車可經配置以確定可移動推車是否具有正確的物品。握手功能可經配置以確保正確的物品轉移（例如「這裡是模板＃1234」）及/或後續的物品轉移（例如，「我現在有模板＃1234」）。在一個實施例中，行動裝置可經配置以掃描和識別可移動推車中的物品，並且例如確定物品是否準備好使用、是否需要清潔等。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以解決與搬運和回收可移動推車中的物品相關的錯誤。例如，可移動推車可經配置以偵測一方的不完全的動作、不完全的物品轉移（例如，卡住或卡住的物品）、掉落的轉移（例如，「我將模板＃1234傳遞給你，你沒拿到嗎？」、及手動干預或替代（例如「在這裡，讓我來幫助你」）。在一個實施例中，與可移動推車相關的控制器可經配置以執行靜電放電控制、資料恢復及/或安全性。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有更高水平的能力。除了將所有裝備旋轉到正確的高度之外，可移動推車還需要拉入/拉出所有裝備以附接模板印刷機機架。

在一些實施例中，模板印刷機10的現有機器機架、導軌及印刷頭可經配置以使物品穿梭進出。

在一些實施例中，模板印刷機10的印刷頭20可經配置以提升和穿梭支撐工具。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有在可移動推車的頂部處的膏盒旋轉器，以裝載/卸載膏盒。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以與模板印刷機10、生產線及與該生產線相關的倉庫進行通訊。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有電性/氣動介面。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以追蹤消耗品（可移動推車上的新的和舊的消耗品，例如，焊膏盒），包括位置、溫度和其他資料。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以在生產運行期間儲存和供應模板。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以驗證和確保刮刀刀片是與模板相關，以確保零件在轉換期間的相容性。

在一些實施例中，刮刀刀片可包括是塑膠模製刀片的一次性刀片。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以用諸如條形碼讀取器或RFID讀取器的合適的掃描裝置，來掃描所有消耗品。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有旋轉機構，以適當地定位消耗品。

在一些實施例中，可移動推車可經配置具有旁路開關，若可移動推車出現問題，則將可移動推車與模板印刷機10斷開。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以手動移動或由自動引導車輛（AGV）來移動。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以與模板印刷機10對接和連接。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以服務多個模板印刷機10。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以專用於一個消耗物品（例如，模板）或多個消耗/轉換物品。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以在遠端站處運送和呈現要清潔的消耗品。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以在與倉庫相關的儲藏室處重新填充。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以主動或被動地進行氣候控制。

在一些實施例中，可移動推車可經配置以由能夠用於智慧型手機整合的應用程式（App）來控制。

如本文所使用的，「自動化」或「全自動化」轉換描述了在沒有人工干預的情況下對物品的更換或補充。

如本文所使用的，「部分自動化」轉換描述了在一些或有限的人工干預的情況下對物品的更換或補充。

如本文所用，「運送」或「運送中」描述了手動地或使用機器將物品從一個位置移動到另一位置。

如本文所用，「安裝」或「安裝中」描述了將物品放置在準備好使用的位置的處理。

如上所述，可移動推車可用於更換在模板印刷機內的其他物品。例如，模板擦拭器組件包括消耗品，例如可由可移動推車自動更換的紙和溶劑。

本文揭示的概念可用於製造電子基板的其他類型的裝備中，包括分配器、取放機、回流爐、波焊機、選擇性焊機、檢查站及清潔站。例如，可在用於分配黏性材料的分配器中使用涉及更換膏盒的概念。在另一示例中，可在用於將電子部件安裝到電子基板上的分配器和取放機中使用涉及更換工具的概念。在另一示例中，可將涉及更換物品的概念用於更換波焊機和選擇性焊機內的焊料及清潔在清潔站內的產品。

因此，已描述了至少一個實施例的一些態樣，本領域具有通常知識者將容易想到各種改變、修改及改進。這樣的改變、修改及改進意欲為本揭示的一部分，並且意欲在本揭示的範疇內。因此，前面的描述和附圖僅作為示例。

本案申請專利範圍如下：

5:模板印刷機 10:模板印刷機 12:框架 14:控制器 16:顯示器 18:模板 20:印刷頭組件 22:印刷頭組件機架 28:支撐組件 29:電路板 30:成像系統 32:機架 34:模板擦拭器組件 40:可移動推車 42:框架 44:托架 46:結構 48:頂部 50:底部 52:側面 54:側面 56:狹槽 60:工具托盤 62:桿 64:桿構件 64a:桿構件 66:桿構件 66a:桿構件 68:運送臂 70:框架 72:主體 74:切口 76:凹部 78:支撐工具 80:刮刀刀片組件 82:端部執行器 84:矩形主體 86:連接桿 88:銷 90:凹口 92:保持器 94:凹部 94a:垂直部分 94b:水平部分 96:彈簧加載銷 98:彈簧 100:接合元件 102:元件 110:膏盒 112:匣 114:區塊 116:可移動支撐臂 118:圓柱形半壁 120:支撐支架 122:基座 124:接收特徵 126:直立構件 128:密封部分 130:氣動組件 132:氣缸 140:支撐工具移動機構 142:板 144:軸承 146:工具構件 148:銷 150:特徵

附圖無意按比例繪製。在附圖中，在不同圖中示出的每個相同或幾乎相同的部件是由相似的數字來表示。為了清楚起見，並非每個部件皆在每個圖中被標記。在附圖中：

圖1是模板印刷機的前視圖；

圖2是模板印刷機的前透視圖；

圖3是圖2所示的模板印刷機的俯視圖（其中一部分被去除）；

圖4是本揭示的實施例的可移動推車的透視圖，其中去除了外部包裝，以露出可移動推車的內部結構；

圖5A是本揭示的實施例的工具托盤的透視圖；

圖5B是支撐工具和刮刀刀片組件的工具托盤的透視圖；

圖6是本揭示的另一實施例的工具托盤的透視圖；

圖7A和圖7B分別是處於脫離位置和接合位置的印刷頭組件的端部執行器的一部分和刮刀刀片組件的刮刀刀片保持器的一部分的截面圖；

圖7C是在接合位置的端部執行器和刮刀刀片保持器的截面圖；

圖8A和圖8B是釋放機構的截面圖，釋放機構經配置以從刮刀刀片保持器釋放端部執行器；

圖9A和圖9B是匣的透視圖，匣經配置以分別將膏盒支撐在縮回位置和延伸位置中。

圖10是膏盒的透視圖；

圖11A至圖11C是示出將膏盒安裝在印刷頭組件上的順序圖；

圖12是在膏盒機構中提供的膏盒的透視圖；及

圖13A至圖13C是經配置以從工具托盤去除工具的印刷頭組件的透視圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

60:工具托盤

70:框架

72:主體

74:切口

76:凹部

Claims (27)

1. 一種用於在一電子基板上印刷一組件材料的模板印刷機，該模板印刷機包括： 一框架； 一模板，該模板耦合到該框架，該模板具有在其上形成的孔； 一支撐組件，該支撐組件耦合到該框架，該支撐組件包括工具，該工具經配置以將該電子基板支撐在該模板下方的一印刷位置中； 一印刷頭組件，該印刷頭組件以如下方式耦合到該框架：該印刷頭組件經配置以在印刷行程期間橫穿該模板，該印刷頭組件包括一刮刀刀片組件和至少一個膏盒以將焊膏沉積在該模板上；及 一端部執行器，該端部執行器經配置以從一工具托盤拾取和釋放物品。
2. 如請求項1所述之模板印刷機，其中該端部執行器經配置以從該工具托盤拾取和釋放一刮刀刀片組件。
3. 如請求項2所述之模板印刷機，其中該工具托盤包括一彈簧加載鎖定機構，以將該刮刀刀片組件的一刮刀刀片保持器固定到該端部執行器。
4. 如請求項3所述之模板印刷機，其中該端部執行器包括矩形主體，該矩形主體藉由一對連接桿來固定到該印刷頭組件的該刮刀刀片保持器。
5. 如請求項4所述之模板印刷機，其中該端部執行器進一步包括一對向下延伸的銷，其中每個銷具有一凹口。
6. 如請求項5所述之模板印刷機，其中該刮刀刀片保持器包括在其中形成的一L形凹部，該凹部具有一垂直部分和一水平部分。
7. 如請求項6所述之模板印刷機，其中該刮刀刀片保持器進一步包括容納在該凹部的該水平部分內的一彈簧加載銷，該彈簧加載銷藉由一彈簧來朝向該凹部的該垂直部分偏壓。
8. 如請求項7所述之模板印刷機，其中當將該端部執行器的該銷移入該凹部的該垂直部分時，該銷的一傾斜部分與該彈簧加載銷的一對應傾斜部分接合，以使得該彈簧加載銷能抵抗該彈簧的該偏壓而移動，直到該銷的該凹口接收該彈簧加載銷的一接合元件，以將該刮刀刀片組件的該刮刀刀片保持器接合和固定到該端部執行器。
9. 如請求項8所述之模板印刷機，其中該工具托盤進一步包括將該彈簧加載銷從一接合位置移動到一脫離位置的一元件。
10. 如請求項9所述之模板印刷機，其中該元件包括一傾斜部分，該傾斜部分經配置以與在該彈簧加載銷上形成的一對應傾斜部分接合，以抵抗該彈簧的該偏壓來移動該彈簧加載銷，直到該彈簧加載銷的該接合元件從該銷的該凹口去除，以從該端部執行器釋放該刮刀刀片組件。
11. 如請求項1所述之模板印刷機，進一步包括一可移動推車，該可移動推車經配置以與該模板印刷機連接，以在一模板印刷機內傳送轉換物品及/或更換物品，該可移動推車包括： 一推車框架，及 一可平移托架，該可平移托架包括一個或多個支撐結構，該一個或多個支撐結構經配置以支撐一個或多個物品，該可平移托架耦合到該推車框架，以相對於該推車框架來垂直移動，該可平移托架經配置以在一期望的高度處將一個或多個物品傳送到該模板印刷機。
12. 如請求項11所述之模板印刷機，其中該可移動推車經配置以支撐更換膏盒。
13. 如請求項12所述之模板印刷機，進一步包括：具有凹部的一區塊，該等凹部經配置以在一直立而垂直位置中支撐每個膏盒；及一可移動支撐臂，該可移動支撐臂耦合到該框架，該可移動支撐經配置以支撐該區塊，並且在用來儲存該膏盒的一縮回位置與用來接收來自該可移動推車的膏盒的一延伸位置之間移動。
14. 如請求項13所述之模板印刷機，其中該端部執行器包括具有一支撐支架的一膏盒機構，該支撐支架經配置以將該膏盒接收、安置、密封及加壓到該印刷頭組件。
15. 如請求項14所述之模板印刷機，其中該支撐支架包括具有一接收特徵的一基座，該接收特徵經設計成接收該膏盒的一底部分。
16. 如請求項15所述之模板印刷機，其中該接收特徵包括兩個間隔開的插腳，該等插腳經調整尺寸成圍繞該膏盒的一狹窄圓柱形部分，該狹窄圓柱形部分設置在兩個較寬的圓柱形部分之間，以捕捉其間的該等插腳。
17. 如請求項16所述之模板印刷機，其中該膏盒機構的該支撐支架進一步包括具有一密封部分的一直立構件，該密封部分經配置以固定和密封該膏盒的一上部分，並且將加壓空氣傳送到該膏盒以分配焊膏。
18. 如請求項11所述之模板印刷機，其中該端部執行器包括一支撐工具移動機構，該支撐工具移動機構經配置以將支撐工具從該工具托盤移動到該模板印刷機。
19. 如請求項18所述之模板印刷機，其中該支撐工具移動機構包括安裝在該印刷頭組件上的一板，該板具有四個線性軸承，其中一第一組線性軸承被定位成在該板的一個側面上且一個在另一個上方，並且一第二組線性軸承被定位成在該板的另一側面上且一個在另一個上方。
20. 如請求項19所述之模板印刷機，其中該支撐工具移動機構進一步包括經配置以在該等線性軸承上橫向移動的一工具構件。
21. 如請求項20所述之模板印刷機，其中每個工具構件包括具有一頭部的一向下延伸的銷，該頭部經配置以被接收在與該支撐工具相關的一接收特徵內。
22. 如請求項21所述之模板印刷機，其中該等工具構件經配置以延伸到比該支撐工具更寬的一寬度，並且朝向彼此移動以在該等銷之間捕捉該支撐工具，其中該等銷被接收在相應的接收特徵中。
23. 如請求項11所述之模板印刷機，其中推車殼體經配置具有一介面，該介面經設計成在該模板印刷機上提供的一對接站內進行對接。
24. 如請求項11所述之模板印刷機，其中該可移動推車的推車殼體包括至少一個銷，該至少一個銷被接收在與該模板印刷機相關的至少一個引導件內，以在完全對接該可移動推車之前將該可移動推車與該模板印刷機對準。
25. 如請求項11所述之模板印刷機，進一步包括一控制器，該控制器經配置以基於由該控制器獲得的操作參數，來控制該可移動推車的操作。
26. 如請求項25所述之模板印刷機，進一步包括一顯示器，該顯示器可操作地耦合到該控制器，該顯示器經配置以顯示該可移動推車的該等操作參數。
27. 如請求項25所述之模板印刷機，其中該控制器經配置以存取一資料庫，該資料庫被提供來追蹤在該可移動推車上庫存的物品。

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