WO2022059178A1 - 基板保持装置およびはんだ印刷機 - Google Patents

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WO2022059178A1
WO2022059178A1 PCT/JP2020/035505 JP2020035505W WO2022059178A1 WO 2022059178 A1 WO2022059178 A1 WO 2022059178A1 JP 2020035505 W JP2020035505 W JP 2020035505W WO 2022059178 A1 WO2022059178 A1 WO 2022059178A1
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WO
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backup
substrate
holding device
block
unit
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PCT/JP2020/035505
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English (en)
French (fr)
Inventor
直樹 松▲崎▼
Original Assignee
株式会社Fuji
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/08—Machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F15/00—Screen printers
    • B41F15/14—Details
    • B41F15/16—Printing tables
    • B41F15/18—Supports for workpieces
    • B41F15/26—Supports for workpieces for articles with flat surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering

Definitions

  • This specification relates to a board holding device that holds a board in a predetermined position, and a solder printing machine that incorporates this board holding device.
  • the screen printing machine of Patent Document 1 incorporates a substrate holding device.
  • the board holding device is a backup consisting of a board transfer device composed of a rail frame and a moving belt, a backup table, a backup block detachably mounted on the backup table, and an elevating mechanism for raising and lowering the backup table. It comprises a device and a clamp plate located at the clamp position. The board carried in by the board transfer device is pushed up to the backup block as the backup table rises, and is clamped to the clamp plate. In this way, the substrate holding device holds the substrate in a predetermined clamp position.
  • the backup block that supports the lower surface of the substrate is also large. If a small backup block is used for a large board, it is not possible to support a wide area on the lower surface of the board, and the work against the board is performed in a state where the board is bent or tilted, and the work quality is improved. It may decrease. This deterioration in work quality tends to become apparent in solder printing machines in which the squeegee moves over almost the entire surface of the substrate.
  • the backup block is generally used by simply placing it on the upper surface of the backup table in order to simplify the trouble of attaching and detaching. Therefore, when a large backup block is used, the backup block may move on the upper surface of the backup table and interfere with other members.
  • the present specification should be solved to provide a substrate holding device capable of preventing interference between the backup block and other members, and a solder printing machine configured by incorporating the board holding device. And.
  • a substrate transport section for loading and unloading a substrate along a transport path, a clamp rail arranged above the transport path and capable of holding the substrate, and a clamp rail below the transport path.
  • the backup table that can be raised and lowered and the length in the horizontal plane in the first direction are formed longer than the backup table and placed on the backup table, and the substrate is pushed up as the backup table rises.
  • a substrate holding device comprising a backup block to be held by a clamp rail and a regulating unit for restricting the movement of the backup block in the first direction with respect to the backup table.
  • the substrate holding device described above a mask holding portion for holding a mask having printed holes formed above the substrate holding device, and the substrate holding device relative to the mask holding portion.
  • a solder printing machine including an elevating drive device for bringing the substrate into close contact with the mask, and a squeegee for moving the paste-like solder on the upper surface of the mask to print on the substrate.
  • a large backup block having a length in the first direction longer than the backup table is used in order to support a large board.
  • the movement of the backup block with respect to the backup table in the first direction is regulated by the regulation unit, it is possible to prevent the backup block from interfering with other members.
  • the substrate holding device 1 is incorporated in a solder printing machine, and is not limited to this, and may be incorporated in other types of anti-board working machines. As shown by the arrow on the upper right of FIG. 1, the front, back, left, and right of the substrate holding device 1 are conveniently defined. In FIG. 1, the substrate K is carried in to the position indicated by the hatching of the broken line, then pushed up and held in a predetermined position.
  • the board holding device 1 includes a frame 2, a board transport unit 3, a clamp rail 4, a backup table 5, a backup block 6, a regulation unit 7 (see FIG. 2), a control unit 8 (see FIG. 6), and the like. ..
  • the frame 2 is formed of a metal material such as iron in a substantially rectangular plate shape having a recess on the upper surface, and extends in two horizontal directions.
  • a first guide rail 21 extending in the front-rear direction is provided on the left and right edges of the frame 2.
  • a subframe 22 is provided above the frame 2 in parallel with the frame 2.
  • the subframe 22 is formed in a substantially rectangular plate shape smaller than the frame 2 and is fixed to the frame 2.
  • Second guide rails 23 extending in the front-rear direction are provided on the left and right edges of the subframe 22.
  • the board transfer unit 3 carries in and out the board K along the transfer paths 311 and 321.
  • the board transfer unit 3 includes a fixed side conveyor transfer unit 31, a movable side conveyor transfer unit 32, an automatic adjustment mechanism 33, a block detection sensor 34, a board width control unit 81, and the like.
  • the fixed-side conveyor transport unit 31 is fixed to the upper surface of the front portion of the frame 2 and extends in the left-right direction.
  • the movable side conveyor transport portion 32 is arranged on the upper surface of the rear portion of the frame 2 so as to be movable in the front-rear direction, and extends in the left-right direction.
  • the fixed-side conveyor transport unit 31 includes a support plate 310, a member constituting the transport path 311 (see FIG. 3), a drive pulley, two support pulleys, a tension pulley, a conveyor belt 316 (see FIG. 3), and a transport motor. It is composed of 317.
  • the support plate 310 is a plate material extending in the left-right direction, and is fixed upright on the front portion of the frame 2.
  • a transport path 311 extending in the left-right direction is provided on the upper portion of the rear surface of the support plate 310.
  • the drive pulley, the two support pulleys, the tension pulley, and the conveyor belt 316 are arranged on the rear surface of the support plate 310.
  • the transport path 311, the drive pulley, the two support pulleys, the tension pulley, and the conveyor belt 316 have the same configuration as the side of the movable side conveyor transport unit 32, and are arranged symmetrically with those of the movable side conveyor transport unit 32. Will be done.
  • the transport motor 317 is arranged at the lower right side of the front surface of the support plate 310. The output shaft of the transport motor 317 penetrates the support plate 310 and is connected to the drive pulley.
  • the movable side conveyor transport unit 32 includes a support plate 320, a member constituting the transport path 321, a drive pulley 322, two support pulleys 323 and 324, a tension pulley 325, and a conveyor belt. It is composed of 326 and a transfer motor 327.
  • the support plate 320 is a gate-shaped plate material extending in the left-right direction, and is arranged upright at the rear portion of the frame 2.
  • a backup table 5, which will be described later, can enter the inside of the gate type of the support plate 320.
  • the support plate 320 has a pair of left and right sliders 328 inside the gantry. Each of the left and right sliders 328 engages with the second guide rail 23 of the subframe 22 and can slide in the front-rear direction.
  • a transport path 321 extending in the left-right direction is provided on the upper part of the front surface of the support plate 320.
  • the drive pulley 322 is arranged at the lower right side of the front surface of the support plate 320.
  • the support pulley 323 is arranged at the upper left end of the front surface of the support plate 320.
  • the support pulley 324 is arranged at the upper right end of the front surface of the support plate 320.
  • the tension pulley 325 is arranged at a position on the lower left side of the support pulley 324 on the front surface of the support plate 320.
  • the conveyor belt 326 is annular and is, in order clockwise, engaged with the support pulley 323, the upper surface of the transport path 321, the support pulley 324, the drive pulley 322, and the tension pulley 325.
  • the tension pulley 325 exerts a tension force inward from the outside of the annular shape of the conveyor belt 326 to prevent the conveyor belt 326 from loosening.
  • the transport motor 327 is arranged at the lower right side of the rear surface of the support plate 320.
  • the output shaft of the transport motor 327 penetrates the support plate 320 and is connected to the drive pulley 322.
  • the two transport motors 317 and 327 operate in synchronization with each other under the control of the control unit 8. As a result, the two conveyor belts 316 and 326 are rotationally driven clockwise in FIG. 2.
  • the two conveyor belts 316 and 326 transport the substrate K from the left to the right in FIG. 2 along the transport path 321 while supporting the edge of the substrate K.
  • the two transport motors 317 and 327 are capable of reverse rotation, and the conveyor belts 316 and 326 are configured to transport the substrate K in the opposite direction.
  • the left-right direction of the board holding device 1 is the direction in which the transport paths 311 and 321 extend, and this is referred to as the first direction.
  • the front-rear direction of the substrate holding device 1 is a second direction orthogonal to the first direction.
  • the automatic adjustment mechanism 33 automatically adjusts the separation distance in the second direction between the fixed-side conveyor transport unit 31 and the movable-side conveyor transport unit 32 according to the size of the substrate K to be transported. Specifically, the automatic adjustment mechanism 33 automatically adjusts the separation distance by moving the movable side conveyor transport unit 32 in parallel in the second direction.
  • the automatic adjustment mechanism 33 includes a pair of left and right ball screws 331 and nuts 332, an adjustment motor 333, and the like.
  • the pair of left and right ball screws 331 are rotatably supported at positions closer to the left and right of the support plate 310.
  • the left and right ball screws 331 extend rearward and reach the support plate 320 of the movable side conveyor conveyor 32.
  • the pair of left and right nuts 332 are arranged on the upper side of the slider 328 inside the gate shape of the support plate 320.
  • the nut 332 is screwed onto the ball screw 331 via a small ball. Therefore, the ball screw 331 and the nut 332 constitute a ball screw feeding mechanism.
  • the adjustment motor 333 is provided at the center of the support plate 310 on the front side in the left-right direction.
  • the output shaft of the adjusting motor 333 is rotationally connected to the left and right ball screws 331 using the transmission belt 334.
  • the adjusting motor 333 rotates according to the control from the board width control unit 81, the left and right ball screws 331 are rotationally driven in synchronization with each other.
  • the left and right nuts 332 move in the front-rear direction in synchronization with each other. Therefore, the movable side conveyor transport unit 32 moves in the second direction while maintaining a parallel state with the fixed side conveyor transport unit 31.
  • the adjustment motor 333 can be switched between forward rotation and reverse rotation, and the movable side conveyor transport unit 32 is movable in both directions to increase or decrease the separation distance from the fixed side conveyor transport unit 31.
  • the block detection sensor 34 detects whether or not there is a backup block 6 (details will be described later) in front of the movement of the movable side conveyor conveyor 32 when the automatic adjustment mechanism 33 adjusts the separation distance narrowly.
  • the block detection sensor 34 is a detection type sensor called a photoelectric sensor, and includes a light emitting unit 341 and a light receiving unit 342 arranged to face each other.
  • the light projecting unit 341 is provided on the inner upper portion of the bent left side surface 32A of the support plate 320 of the movable side conveyor transport unit 32.
  • the light receiving portion 342 is provided on the inner upper portion of the bent right side surface 32B of the support plate 320.
  • the light projecting unit 341 irradiates the detection light toward the light receiving unit 342.
  • the light receiving unit 342 detects whether or not the detection light emitted from the light projecting unit 341 has reached. Therefore, the block detection sensor 34 can detect a state in which the detection light is blocked by the backup block 6 and does not reach the light receiving unit 342.
  • the light projecting unit 341 and the light receiving unit 342 have the same detection performance even if they are arranged in reverse.
  • a sensor of another detection method for example, a sensor that emits a magnetic field and detects a change in the magnetic field due to a nearby iron backup block 6 can be used.
  • the board width control unit 81 is provided in the control unit 8 as shown in FIG.
  • the board width control unit 81 controls the automatic adjustment mechanism 33 based on the width dimension of the board K in the second direction set by the operator.
  • the board width control unit 81 receives the detection result from the block detection sensor 34, and changes the control of the automatic adjustment mechanism 33 according to the detection result. That is, the substrate width control unit 81 stops the automatic adjustment mechanism 33 when the backup block 6 is detected in front of the movement of the movable side conveyor transport unit 32 when the separation distance is narrowly adjusted. According to this, it is possible to avoid a problem that the movable side conveyor transport unit 32 collides with the backup block 6. This effect will be described again later in the description of the operation.
  • Clamp rails 4 are provided in pairs in the front and rear.
  • the clamp rail 4 is arranged at a height at a predetermined position above the transport paths 311 and 321 to clamp and hold the substrate K.
  • the clamp rail 4 is attached with front and rear clamp frames 41 and 42, and a clamp operation mechanism 46.
  • Each of the clamp frames 41 and 42 is formed in a portal shape having two leg portions 431 standing apart from each other on the left and right and a cross-linking portion 432 connecting the upper ends of the two leg portions 431 to each other.
  • the leg portion 431 is made of a plate material.
  • the cross-linking portion 432 is formed of a groove-shaped member that opens upward. The height of the upper surface of the bridge portion 432 corresponds to the height of the predetermined position described above.
  • the two legs 431 of the clamp frame 41 on the front side are fixed to the front left end and the front right end of the frame 2.
  • the two legs 431 of the rear clamp frame 42 each have a slider 433 at the lower inner side facing each other. As shown in FIG. 2, each of the left and right sliders 433 engages with the first guide rail 21 of the frame 2 and is slidable in the front-rear direction.
  • the rear clamp frame 42 is coupled to the movable side conveyor transport unit 32, and moves integrally with the movable side conveyor transport unit 32 in the second direction.
  • the clamp rail 4 is an elongated plate-shaped member extending in the left-right direction.
  • the upper surface of the clamp rail 4 is made contactable with a mask having printing holes.
  • the clamp rail 4 has a plurality of suction holes (not shown) on the upper surface thereof in order to suck the mask and improve the adhesion.
  • the facing side surfaces of the pair of front and rear clamp rails 4 are clamp surfaces for clamping the substrate K.
  • the clamp rail 4 is arranged above the cross-linking portion 432 of the clamp frames 41 and 42, and can move in the second direction.
  • a suction pump 45 (see FIG. 3) is arranged inside the groove shape of the bridge portion 432. The suction pump 45 operates when the substrate K is arranged under the mask, sucks air from the suction holes described above, and brings the mask into close contact with the substrate K.
  • clamp operation mechanisms 46 are arranged on both the left and right sides of the cross-linking portion 432.
  • the clamp operation mechanism 46 maintains a large separation distance between the front and rear clamp rails 4 when there is no clamp command from the control unit 8, and controls a small separation distance between the clamp rails 4 when the clamp command is received.
  • the front and rear clamp rails 4 move in a direction approaching each other by a clamp command, clamp the substrate K back and forth, and hold the substrate K.
  • a cylinder operation mechanism using air pressure, an electromagnetic operation mechanism using electromagnetic force, or the like can be used as the clamp operation mechanism 46.
  • the backup table 5 is a substantially rectangular plate-shaped member extending in the first direction and the second direction.
  • the backup table 5 is arranged below the transport paths 311 and 321.
  • the backup table 5 is located behind the support plate 310 of the fixed-side conveyor belt 31 and is configured to enter the inside of the gate of the support plate 320 when the movable conveyor belt 32 moves to the front. Has been done.
  • the backup table 5 is driven by an elevating motor 51 (see FIG. 6) provided on the lower side of the frame 2 to elevate and elevate.
  • the backup table 5 is made of a ferromagnetic material such as iron or a stainless alloy.
  • the backup block 6 is placed on the upper side of the backup table 5.
  • the backup block 6 is pushed up while supporting the lower surface of the substrate K as the backup table 5 rises, so that the substrate K is held by the clamp rail 4.
  • the backup block 6 is a substantially rod-shaped member made of hard resin, metal, or the like.
  • the backup block 6 is used to accommodate a large substrate K, particularly a substrate K having a large length dimension in the first direction.
  • the length of the backup block 6 in the first direction is formed longer than that of the backup table 5.
  • a backup block (not shown) shorter than the backup table 5 is used. If a large backup block 6 is used for a small substrate K, the backup block 6 interferes with the mask holding portion 91, which will be described later, which is not preferable. As described above, in the present embodiment, a plurality of types of backup blocks 6 having different lengths in the first direction are used properly according to the size of the substrate K (length dimension in the first direction).
  • the upper surface 61 of the backup block 6 is a flat surface suitable for supporting and pushing up the substrate K. As shown in FIG. 2, the total length L1 of the upper surface 61 of the backup block 6 is longer than the backup table 5 and further longer than the clamp rail 4.
  • the bottom portion of the backup block 6 is divided into two bottom surfaces 62 by cutting out both ends and a central portion in the first direction.
  • the total length L2 of the bottom portion connecting the far ends of the two bottom surfaces 62 is longer than that of the backup table 5. Further, the backup block 6 is reduced in weight by hollowing out nine points in a circular shape.
  • each of the two bottom surfaces 62 of the backup block 6 is provided with an embedded hole 63 that opens downward.
  • Permanent magnets 64 are embedded in each of the two embedded holes 63.
  • the lower end of the permanent magnet 64 is set at a position slightly higher than the bottom surface 62. Therefore, the permanent magnet 64 suppresses the movement of the backup block 6 by the remote action of the magnetic force without directly contacting the backup table 5 made of the ferromagnetic material.
  • the strength of the magnetic force of the permanent magnet 64 and the embedding height the movement of the backup block 6 can be suppressed without hindering the attachment / detachment operation of the backup block 6.
  • a plurality of backup blocks 6 are used side by side in the second direction.
  • the plurality of backup blocks 6 occupy most of the area between the fixed-side conveyor transport unit 31 and the movable-side conveyor transport unit 32.
  • the number of backup blocks 6 used side by side is variable according to the size of the substrate K. A slight gap is allowed between the backup blocks 6.
  • the regulation unit 7 regulates the movement of the backup block 6 with respect to the backup table 5 in the first direction. Quantitatively, the regulating unit 7 regulates the movable range of the backup block 6 in the first direction with respect to the backup table 5 to the specified value D (shown in FIG. 2) or less.
  • the default value D is set on condition that the backup block 6 does not interfere with other members even if it moves in the first direction.
  • the members most likely to interfere with the backup block 6 are the light emitting unit 341 and the light receiving unit 342 of the block detection sensor 34. Therefore, the specified value D is set on condition that the backup block 6 does not interfere with the block detection sensor 34 even if it moves in the first direction. In other words, the regulating unit 7 regulates the movement of the backup block 6 in the first direction so that the backup block 6 does not interfere with the block detection sensor 34. If there is another member arranged closer to the backup block 6 than the block detection sensor 34, the specified value D is set for the other member.
  • the regulation unit 7 includes a regulation pin 71 provided in the backup block 6 and a regulation portion 72 provided in the backup table 5. As shown in FIGS. 2 and 4, two regulating pins 71 are provided downward in the vicinity of the far ends of the two bottom surfaces 62 separated in the first direction of the backup block 6. On the other hand, the regulation portion 72 is defined as two sides of the backup table 5 separated from each other in the first direction. The left and right regulation pins 71 are arranged so as to sandwich the backup table 5, in other words, they are arranged apart from the outside of the regulation portion 72.
  • the separation distance between the regulation pin 71 and the regulation portion 72 on each of the left and right sides becomes the specified value D.
  • the specified value D is smaller than the distance between the backup block 6 placed symmetrically and the light emitting unit 341, and is smaller than the distance between the backup block 6 placed symmetrically and the light receiving unit 342. small. Since the restricted portion 72 is the two sides of the backup table 5, even if the backup block 6 is newly manufactured to accommodate the large substrate K, it is not necessary to modify the backup table 5.
  • the regulation unit 7 may be composed of a regulation pin provided downward on the backup block 6 and an elongated hole provided on the backup table 5 extending in the first direction.
  • the regulation pin engages in the slot and moves within the range of the slot, so that the backup block 6 is restricted from moving in the first direction.
  • an elongated hole may be provided at the bottom of the backup block 6 and a regulation pin may be provided upright on the upper surface of the backup table 5.
  • the configuration of the regulation unit 7 can be variously modified.
  • the control unit 8 shown in FIG. 6 is configured by a computer device. As shown, the control unit 8 includes a substrate width control unit 81 that is a part of the substrate transfer unit 3. The board width control unit 81 is connected to the adjustment motor 333 of the automatic adjustment mechanism 33 and the block detection sensor 34. The board width control unit 81 stops the adjustment motor 333 based on the detection result that the block detection sensor 34 detects the backup block 6.
  • control unit 8 drives the transfer motors 317 and 327 to control the transfer of the substrate K. Further, the control unit 8 drives the elevating motor 51 to control the elevating and lowering of the backup table 5. Further, the control unit 8 drives the suction pump 45 to suck air from the suction holes, so that the mask is brought into close contact with the clamp rail 4. Further, the control unit 8 sends a clamp command to the clamp operation mechanism 46 to drive the clamp rail 4, and holds the substrate K on the clamp rail 4.
  • the operator places the backup blocks 6 side by side on the backup table 5.
  • the backup blocks 6 arranged at the rearmost position may be located between the light emitting unit 341 and the light receiving unit 342. Even so, since the backup block 6 only moves in the first direction within the range of the specified value D by the action of the regulating unit 7, it does not interfere with the light emitting unit 341 or the light receiving unit 342.
  • the operator commands the board holding device 1 to operate.
  • the transfer motors 317 and 327 of the substrate transfer unit 3 operate, and the conveyor belts 316 and 326 rotate around to carry the substrate K along the transfer paths 311 and 321.
  • the elevating motor 51 operates, and the backup table 5 rises as shown by the arrow M1 in FIG.
  • the backup block 6 supports the lower surface of the substrate K and further pushes the substrate K up to the same height as the clamp rail 4.
  • the clamp operation mechanism 46 operates, and the clamp rails 4 on the front side and the rear side move in the direction of approaching each other.
  • the front and rear clamp rails 4 clamp and hold the substrate K in the front and rear.
  • the backup block 6 may move in the first direction during operation, it does not interfere with the light projecting unit 341 or the light receiving unit 342 because it only moves within the range of the specified value D.
  • a predetermined counter-boarding operation that is, a cream-like solder printing operation is performed on the held substrate K.
  • the clamp rails 4 move in a direction away from each other to release the board K, and the backup table 5 is lowered.
  • the substrate K is returned onto the conveyor belts 316 and 326.
  • the conveyor belts 316 and 326 carry out the substrate K along the transport paths 311 and 321. This completes the work on one substrate K.
  • the automatic adjustment mechanism 33 readjusts the separation distance between the fixed side conveyor transport unit 31 and the movable side conveyor transport unit 32 widely, and further.
  • the position of the rear clamp rail 4 is readjusted rearward. The operator places the additional backup blocks 6 side by side on the backup table 5, and then instructs the board holding device 1 to restart.
  • the operator operates to remove the extra backup block 6 and to move the remaining backup block 6 to the side of the fixed side conveyor conveyor 31. Need to be done.
  • the automatic adjustment mechanism 33 readjusts the separation distance between the fixed-side conveyor transport section 31 and the movable-side conveyor transport section 32 to be narrow, and further, the position of the rear clamp rail 4 is readjusted forward.
  • the operator commands the board holding device 1 to restart.
  • the backup block 6 does not exist within a predetermined movement distance in front of the movement of the movable side conveyor conveyor 32. Therefore, the block detection sensor 34 does not detect the backup block 6, and the readjustment of the separation distance is successfully completed.
  • the two operations are not performed properly.
  • the automatic adjustment mechanism 33 operates in a state where the operator does not remove the backup block 6, a state in which the number of backup blocks 6 to be removed is insufficient, or a state in which there is a gap between the remaining backup blocks 6.
  • FIG. 8 showing a specific example, when the three backup blocks 6 should be removed from the state shown in FIG. 3, only two are removed, and the backup block 6 shown by the broken line remains extra.
  • the backup block 6 exists within a predetermined movement distance of the movable side conveyor transport unit 32. Therefore, the block detection sensor 34 indicated by the broken line detects the backup block 6 while the movable side conveyor conveyor 32 is moving forward by a predetermined moving distance. Therefore, at this point, the adjustment motor 333 of the automatic adjustment mechanism 33 is stopped by the substrate width control unit 81. According to this, it is possible to avoid a problem that the movable side conveyor transport unit 32 collides with the backup block 6.
  • the board width control unit 81 notifies that there is an adjustment error.
  • the operator who confirms the notification investigates the current situation, removes the extra backup block 6, and operates the automatic adjustment mechanism 33 again.
  • the automatic adjustment mechanism 33 advances the movable side conveyor transport unit 32 by a predetermined moving distance by the operation again, and completes the readjustment.
  • a large backup block 6 having a length in the first direction longer than the backup table 5 is used in order to correspond to the large substrate K. Then, the movement of the backup block 6 with respect to the backup table 5 in the first direction is restricted by the regulation unit 7 within the range of the specified value D. Therefore, it is possible to prevent the backup block 6 from interfering with other members such as the block detection sensor 34.
  • solder printing machine 9 includes the substrate holding device 1 of the above-described embodiment, the mask holding unit 91, the elevating drive device 93, and the squeegee 98.
  • the mask holding portion 91 is arranged above the substrate holding device 1.
  • the mask holding unit 91 holds the mask 92 in which the print holes are formed in a horizontal state.
  • the mask 92 has a size larger than that of the substrate K.
  • the mask holding portion 91 holds, for example, sandwiching the four sides of the rectangular mask 92 between two holding bodies having a frame shape.
  • the elevating drive device 93 is arranged below the board holding device 1.
  • the elevating drive device 93 includes a base 94, a pair of wedge-shaped drive members 95, and an elevating drive unit 96.
  • the wedge-shaped drive member 95 is formed in a wedge shape having a horizontal bottom surface and an inclined top surface.
  • the pair of wedge-shaped drive members 95 are arranged so as to face the upper part of the base 94, and can move in the direction of approaching each other and the direction of separating from each other.
  • the substrate holding device 1 has an inclined bottom surface 97 that slides on an inclined upper surface of the wedge-shaped drive member 95.
  • the substrate holding device 1 is mounted on the wedge-shaped drive member 95 so as to be able to move up and down.
  • the elevating drive unit 96 drives a pair of wedge-shaped drive members 95.
  • the pair of wedge-shaped drive members 95 driven by the elevating drive unit 96 and approaching each other push up the inclined bottom surface 97 of the substrate holding device 1 on the inclined upper surface.
  • the substrate K held between the front and rear clamp rails 4 rises and comes into close contact with the mask 92.
  • the squeegee 98 is arranged on the upper side of the mask 92 and is driven by the moving mechanism 99 to move on the upper surface of the mask 92. As a result, the squeegee 98 moves the paste-like solder on the upper surface of the mask 92, and prints the paste-like solder from the printing holes on the substrate K. At this time, since a wide area on the lower surface of the large substrate K is supported by the large backup block 6, the print quality is stable.
  • the automatic adjustment mechanism 33, the block detection sensor 34, and the substrate width control unit 81 are omitted, and the position of the movable side conveyor transport unit 32 is manually adjusted.
  • An adjusting unit may be provided. In this configuration, the number of backup blocks 6 used side by side in the second direction is variable. Further, the clamp rail 4 may be configured to clamp the substrate K up and down with the backup block 6 instead of clamping the substrate K back and forth.
  • the elevating drive device 93 may have another configuration that does not use the wedge-shaped drive member 95, for example, a configuration that uses a ball screw feeding mechanism. Further, the elevating drive device 93 may lower the mask holding portion 91 and the squeegee 98 instead of raising the substrate holding device 1.
  • the embodiments can be applied and modified in various other ways.
  • Board holding device 2 Frame 3: Board transfer unit 31: Fixed side conveyor transfer unit 32: Movable side conveyor transfer unit 311, 321: Conveyor path 316, 326: Conveyor belt 33: Automatic adjustment mechanism 34: Block detection sensor 341 : Floodlight part 342: Light receiving part 4: Clamp rail 41, 42: Clamp frame 46: Clamp operation mechanism 5: Backup table 6: Backup block 64: Permanent magnet 7: Restriction part 71: Restriction pin 72: Restriction part 8: Control Part 81: Board width control part 9: Solder printing machine 91: Mask holding part 93: Elevating drive device 98: Squeegee K: Board D: Specified value

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Abstract

基板保持装置は、搬送路に沿って基板を搬入および搬出する基板搬送部と、前記搬送路よりも上方に配置されて、前記基板を保持可能なクランプレールと、前記搬送路よりも下方に配置されて、昇降可能なバックアップテーブルと、水平面内の第一方向の長さが前記バックアップテーブルよりも長く形成されて前記バックアップテーブルに載置され、前記バックアップテーブルの上昇に伴い前記基板を押し上げて前記クランプレールに保持させるバックアップブロックと、前記バックアップテーブルに対する前記バックアップブロックの前記第一方向の移動を規制する規制部と、を備える。

Description

基板保持装置およびはんだ印刷機
　本明細書は、基板を所定位置に保持する基板保持装置、および、この基板保持装置を組み込んで構成されるはんだ印刷機に関する。
　プリント配線が施された基板に対基板作業を実施して、基板製品を量産する技術が普及している。さらに、対基板作業を実施するはんだ印刷機、部品装着機、リフロー機、および基板検査機などを並べて配置し、対基板作業ラインを構成することが一般的になっている。これらの対基板作業機は、搬入した基板を所定位置に保持した状態で対基板作業を実施する。基板を所定位置に保持する基板保持装置の構成は、対基板作業機の種類や作業内容、基板の生産進捗状態などに応じて変形され得る。この種の基板保持装置に関する一技術例が特許文献１に開示されている。
　特許文献１のスクリーン印刷機には、基板保持装置が組み込まれている。基板保持装置は、レールフレームおよび移動用ベルトなどで構成された基板搬送装置と、バックアップテーブル、バックアップテーブル上に着脱可能に取り付けられるバックアップブロック、およびバックアップテーブルを昇降させる昇降機構などで構成されたバックアップ装置と、クランプ位置に配置されたクランププレートと、を備える。基板搬送装置によって搬入された基板は、バックアップテーブルの上昇に伴ってバックアップブロックに押し上げられ、クランププレートにクランプされる。このようにして、基板保持装置は、基板を所定のクランプ位置に保持する。
特開２０１８－１１１２８４号公報
　ところで、作業対象となる基板が大型である場合に、基板の下面を支持するバックアップブロックも大型であることが好ましい。仮に、大型の基板に対して小型のバックアップブロックを用いると、基板の下面の広い領域を支持することができず、基板が撓みあるいは傾斜した状態で対基板作業を実施することとなり、作業品質が低下するおそれがある。この作業品質の低下は、基板の概ね全面にわたってスキージが移動するはんだ印刷機において顕在化しがちである。
　また、バックアップブロックは、着脱の手間を簡略化するために、バックアップテーブルの上面に単に置くだけで用いられることが一般的となっている。このため、大型のバックアップブロックを用いるときに、このバックアップブロックがバックアップテーブルの上面で移動して、他部材に干渉するおそれがある。
　それゆえ、本明細書は、バックアップブロックと他部材との干渉を防止することができる基板保持装置、および、この基板保持装置を組み込んで構成されるはんだ印刷機を提供することを解決すべき課題とする。
　本明細書は、搬送路に沿って基板を搬入および搬出する基板搬送部と、前記搬送路よりも上方に配置されて、前記基板を保持可能なクランプレールと、前記搬送路よりも下方に配置されて、昇降可能なバックアップテーブルと、水平面内の第一方向の長さが前記バックアップテーブルよりも長く形成されて前記バックアップテーブルに載置され、前記バックアップテーブルの上昇に伴い前記基板を押し上げて前記クランプレールに保持させるバックアップブロックと、前記バックアップテーブルに対する前記バックアップブロックの前記第一方向の移動を規制する規制部と、を備える基板保持装置を開示する。
　また、本明細書は、前記した基板保持装置と、印刷孔が形成されたマスクを前記基板保持装置の上方に保持するマスク保持部と、前記マスク保持部に対して前記基板保持装置を相対的に上昇させて、前記基板を前記マスクに密着させる昇降駆動装置と、前記マスクの上面でペースト状はんだを移動させて前記基板に印刷するスキージと、を備えるはんだ印刷機を開示する。
　本明細書で開示する基板保持装置やはんだ印刷機では、大型の基板に対応するために、第一方向の長さがバックアップテーブルよりも長い大型のバックアップブロックを用いる。その上で、バックアップテーブルに対するバックアップブロックの第一方向の移動が規制部によって規制されるため、バックアップブロックと他部材との干渉を防止することができる。
実施形態の基板保持装置の斜視図である。 基板保持装置の前側の部材を取り去った正面断面図である。 基板保持装置の左側面図である。 バックアップブロックを斜め下方から見上げた斜視図である。 バックアップテーブルおよびバックアップブロックの一部分を斜め下方から見上げた斜視図である。 基板保持装置の制御の構成を示すブロック図である。 基板保持装置が基板を保持した状態を示す左側面図である。 基板の大きさが小さく変更される場合に、取り外すバックアップブロックの個数が不足した状態の具体例を表す基板保持装置の左側面図である。 基板保持装置を組み込んで構成される実施形態のはんだ印刷機を模式的に説明する図である。
　１．実施形態の基板保持装置１の全体構成
　実施形態の基板保持装置１の全体構成について、図１～図３を参考にして説明する。本実施形態において、基板保持装置１は、はんだ印刷機に組み込まれており、これに限定されず、他種の対基板作業機に組み込まれてもよい。図１の右上の矢印に示されるように、基板保持装置１の前後左右を便宜的に定める。図１において、基板Ｋは、破線のハッチングで示される位置まで搬入され、次に押し上げられて所定位置に保持される。基板保持装置１は、フレーム２、基板搬送部３、クランプレール４、バックアップテーブル５、バックアップブロック６、規制部７（図２参照）、および制御部８（図６参照）などで構成されている。
　フレーム２は、鉄などの金属材料を用いて上面に凹部をもつ略矩形板状に形成され、水平二方向に延在する。図２に示されるように、フレーム２の左右の縁には、前後方向に延びる第一ガイドレール２１が設けられる。フレーム２の上方に、フレーム２に平行してサブフレーム２２が設けられる。サブフレーム２２は、フレーム２よりも小さめの略矩形板状に形成され、フレーム２に固定される。サブフレーム２２の左右の縁には、前後方向に延びる第二ガイドレール２３が設けられる。
　基板搬送部３は、搬送路３１１、３２１に沿って基板Ｋを搬入および搬出する。基板搬送部３は、固定側コンベア搬送部３１、可動側コンベア搬送部３２、自動調整機構３３、ブロック検出センサ３４、および基板幅制御部８１などで構成される。固定側コンベア搬送部３１は、フレーム２の前部の上面に固定されており、左右方向に延在する。可動側コンベア搬送部３２は、フレーム２の後部の上面に配置されて前後方向に移動可能とされ、左右方向に延在する。
　固定側コンベア搬送部３１は、支持板３１０、搬送路３１１を構成する部材（図３参照）、駆動プーリ、２個の支持プーリ、テンションプーリ、コンベアベルト３１６（図３参照）、および搬送用モータ３１７で構成される。支持板３１０は、左右方向に延在する板材であり、フレーム２の前部に立てて固定される。支持板３１０の後面の上部に、左右方向に延在する搬送路３１１が設けられる。駆動プーリ、２個の支持プーリ、テンションプーリ、およびコンベアベルト３１６は、支持板３１０の後面に配置される。
　搬送路３１１、駆動プーリ、２個の支持プーリ、テンションプーリ、およびコンベアベルト３１６は、可動側コンベア搬送部３２の側と同一の構成であり、可動側コンベア搬送部３２のそれらと前後対称に配置される。搬送用モータ３１７は、支持板３１０の前面の右寄り下部に配置される。搬送用モータ３１７の出力軸は、支持板３１０を突き抜けて駆動プーリに接続される。
　可動側コンベア搬送部３２は、図１および図２に示されるように、支持板３２０、搬送路３２１を構成する部材、駆動プーリ３２２、２個の支持プーリ３２３、３２４、テンションプーリ３２５、コンベアベルト３２６、および搬送用モータ３２７で構成される。支持板３２０は、左右方向に延在する門型の形状の板材であり、フレーム２の後部に立てて配置される。支持板３２０の門型の内部には、後述するバックアップテーブル５が進入可能となっている。図２に示されるように、支持板３２０は、門型の内側に、左右一対のスライダ３２８を有する。左右のスライダ３２８の各々は、サブフレーム２２の第二ガイドレール２３に係合して、前後方向にスライド移動可能となっている。
　支持板３２０の前面の上部に、左右方向に延在する搬送路３２１が設けられる。駆動プーリ３２２は、支持板３２０の前面の右寄り下部に配置される。支持プーリ３２３は、支持板３２０の前面の左上端に配置される。支持プーリ３２４は、支持板３２０の前面の右上端に配置される。テンションプーリ３２５は、支持板３２０の前面の支持プーリ３２４の左下方の位置に配置される。コンベアベルト３２６は、環状であり、時計回りに順番に支持プーリ３２３、搬送路３２１の上面、支持プーリ３２４、駆動プーリ３２２、およびテンションプーリ３２５に係合されている。テンションプーリ３２５は、コンベアベルト３２６の環状の外側から内向きに緊張力を作用させ、コンベアベルト３２６の弛みを防止する。
　搬送用モータ３２７は、支持板３２０の後面の右寄り下部に配置される。搬送用モータ３２７の出力軸は、支持板３２０を突き抜けて駆動プーリ３２２に接続される。二つの搬送用モータ３１７、３２７は、制御部８からの制御により同期して動作する。これにより、二つのコンベアベルト３１６、３２６は、図２の時計回りに輪転駆動される。
　二つのコンベアベルト３１６、３２６は、基板Ｋの縁を支持した状態で、搬送路３２１に沿って基板Ｋを図２の左方から右方に搬送する。なお、二つの搬送用モータ３１７、３２７は、逆回転が可能とされており、コンベアベルト３１６、３２６は、基板Ｋを逆方向にも搬送できるように構成されている。基板保持装置１の左右方向は、搬送路３１１、３２１が延在する方向であり、これを第一方向と呼称する。また、基板保持装置１の前後方向は、第一方向と直交する第二方向になる。
　自動調整機構３３は、搬送する基板Ｋの大きさに応じて、固定側コンベア搬送部３１と可動側コンベア搬送部３２の間の第二方向の離間距離を自動で調整する。具体的に、自動調整機構３３は、可動側コンベア搬送部３２を第二方向に平行移動させて、離間距離を自動で調整する。自動調整機構３３は、左右一対のボールねじ３３１およびナット３３２、ならびに調整用モータ３３３などで構成される。
　左右一対のボールねじ３３１は、支持板３１０の左右に寄った位置に自転可能に支持される。左右のボールねじ３３１は、後方に延在して、可動側コンベア搬送部３２の支持板３２０まで達している。一方、左右一対のナット３３２は、支持板３２０の門型の内側のスライダ３２８の上側に配置される。ナット３３２は、小さなボールを介してボールねじ３３１に螺合している。したがって、ボールねじ３３１およびナット３３２は、ボールねじ送り機構を構成する。
　調整用モータ３３３は、支持板３１０の前側の左右方向の中央に設けられる。調整用モータ３３３の出力軸は、伝達ベルト３３４を用いて左右のボールねじ３３１に回転連結される。基板幅制御部８１からの制御にしたがって、調整用モータ３３３が回転すると、左右のボールねじ３３１が同期して回転駆動される。これにより、左右のナット３３２が同期して前後方向に移動する。したがって、可動側コンベア搬送部３２は、固定側コンベア搬送部３１との平行状態を保ちつつ第二方向に移動する。調整用モータ３３３は、正転および逆転の切り替えが可能であり、可動側コンベア搬送部３２は、固定側コンベア搬送部３１との離間距離を増減する双方向に移動可能とされている。
　ブロック検出センサ３４は、自動調整機構３３が離間距離を狭く調整するときに、可動側コンベア搬送部３２の移動前方にバックアップブロック６（詳細後述）が有るか否かを検出する。ブロック検出センサ３４は、光電センサと呼ばれる検出方式のセンサであり、対向して配置される投光部３４１および受光部３４２からなる。投光部３４１は、可動側コンベア搬送部３２の支持板３２０の折り曲げられた左側面３２Ａの内側の上部に設けられる。受光部３４２は、支持板３２０の折り曲げられた右側面３２Ｂの内側の上部に設けられる。
　投光部３４１は、受光部３４２に向けて検出光を照射する。受光部３４２は、投光部３４１から出た検出光が到達しているか否かを検出する。したがって、ブロック検出センサ３４は、検出光がバックアップブロック６に遮られて受光部３４２に到達しない状態を検出することができる。なお、投光部３４１および受光部３４２は、逆に配置されても同等の検出性能を有する。また、ブロック検出センサ３４として、他の検出方式のセンサ、例えば、磁界を放出して近傍の鉄製のバックアップブロック６による磁界の変化を検出するセンサなどを用いることができる。
　基板幅制御部８１は、図６に示されるように、制御部８内に設けられる。基板幅制御部８１は、オペレータにより設定された基板Ｋの第二方向の幅寸法に基づいて、自動調整機構３３を制御する。基板幅制御部８１は、ブロック検出センサ３４から検出結果を受け取り、検出結果に応じて自動調整機構３３の制御を変更する。つまり、基板幅制御部８１は、離間距離を狭く調整するときに、可動側コンベア搬送部３２の移動前方にバックアップブロック６が検出されると自動調整機構３３を停止させる。これによれば、可動側コンベア搬送部３２がバックアップブロック６に衝突する不具合を未然に回避することができる。この作用については、後の動作の説明の中で再度述べる。
　クランプレール４は、前後一対で設けられる。クランプレール４は、搬送路３１１、３２１よりも上方の所定位置の高さに配置され、基板Ｋをクランプして保持する。クランプレール４は、前後のクランプフレーム４１、４２、およびクランプ操作機構４６が付属されている。各々のクランプフレーム４１、４２は、左右に離隔して立つ二つの脚部４３１と、二つの脚部４３１の上端同士を結ぶ架橋部４３２と、を有する門型に形成されている。脚部４３１は、板材で形成される。架橋部４３２は、上方に開口する溝形状の部材で形成される。架橋部４３２の上面の高さは、前記した所定位置の高さに一致する。
　前側のクランプフレーム４１の二つの脚部４３１は、フレーム２の前左端および前右端に固定される。後側のクランプフレーム４２の二つの脚部４３１は、向かい合う内側の下部にそれぞれスライダ４３３を有する。図２に示されるように、左右のスライダ４３３の各々は、フレーム２の第一ガイドレール２１に係合して、前後方向にスライド移動可能となっている。後側のクランプフレーム４２は、可動側コンベア搬送部３２に結合されており、可動側コンベア搬送部３２と一体的に第二方向に移動する。
　クランプレール４は、左右方向に延在する細長い板状の部材である。クランプレール４の上面は、印刷孔を有するマスクに接触可能とされている。クランプレール４は、マスクを吸引して密着性を高めるために、その上面に複数の吸引穴（図略）をもつ。前後一対のクランプレール４の向かい合う側面は、基板Ｋをクランプするクランプ面となっている。
　クランプレール４は、クランプフレーム４１、４２の架橋部４３２の上側に配置され、第二方向への移動が可能となっている。架橋部４３２の溝形状の内部には、吸引ポンプ４５（図３参照）が配置される。吸引ポンプ４５は、基板Ｋがマスクの下側に配置されると動作し、前記した吸引穴から空気を吸引して、マスクを基板Ｋに密着させる。
　また、架橋部４３２の左右両側に、クランプ操作機構４６が配置される。クランプ操作機構４６は、制御部８からのクランプ指令が無い場合に前後のクランプレール４の離間距離を大きく維持し、クランプ指令を受け取ったときにクランプレール４の離間距離を小さく制御する。換言すると、前後のクランプレール４は、クランプ指令によって相互に接近する方向に移動し、基板Ｋを前後に挟んでクランプし、保持する。クランプ操作機構４６として、エア圧を用いるシリンダ操作機構や、電磁力を用いる電磁操作機構などを用いることができる。
　バックアップテーブル５は、第一方向および第二方向に延在する概ね矩形板状の部材である。バックアップテーブル５は、搬送路３１１、３２１よりも下方に配置される。バックアップテーブル５は、固定側コンベア搬送部３１の支持板３１０の後側に位置するとともに、可動側コンベア搬送部３２が前側に移動するときに支持板３２０の門型の内側に進入するように構成されている。バックアップテーブル５は、フレーム２の下側に設けられた昇降用モータ５１（図６参照）に駆動されて昇降する。本実施形態において、バックアップテーブル５は、鉄やステンレス合金などの強磁性材料で形成される。バックアップテーブル５の上側に、バックアップブロック６が載置される。
　２．バックアップブロック６および規制部７の詳細構造
　次に、バックアップブロック６および規制部７の詳細構造について、図１～図５を参考にして説明する。バックアップブロック６は、バックアップテーブル５の上昇に伴い基板Ｋの下面を支持しつつ押し上げて、基板Ｋをクランプレール４に保持させる。バックアップブロック６は、硬質樹脂や金属などで形成される概ね棒形状の部材である。バックアップブロック６は、大型の基板Ｋ、特に第一方向の長さ寸法が大きな基板Ｋに対応するために用いられる。バックアップブロック６の第一方向の長さは、バックアップテーブル５よりも長く形成される。
　なお、小型の基板Ｋに対しては、バックアップテーブル５よりも短いバックアップブロック（図略）が用いられる。小型の基板Ｋに対して大型のバックアップブロック６を用いると、後述するマスク保持部９１にバックアップブロック６が干渉して好ましくない。このように、本実施形態では、基板Ｋの大きさ（第一方向の長さ寸法）に応じて、第一方向の長さが相違する複数種類のバックアップブロック６を使い分ける。
　バックアップブロック６の上面６１は、基板Ｋの支持および押し上げに適した平面となっている。図２に示されるように、バックアップブロック６の上面６１の全長Ｌ１は、バックアップテーブル５よりも長く、さらに、クランプレール４よりも長い。バックアップブロック６の底部は、第一方向の両端および中央部分が切り欠かれて二つの底面６２に分かれている。二つの底面６２の遠方端を結んだ底部の全長Ｌ２は、バックアップテーブル５よりも長い。また、バックアップブロック６は、九箇所が円形に繰り抜かれて、軽量化されている。
　図４に示されるように、バックアップブロック６の二つの底面６２の各々に、下方に開口する埋め込み穴６３が設けられる。二つの埋め込み穴６３には、それぞれ永久磁石６４が埋め込まれている。永久磁石６４の下端は、底面６２よりもわずかに高い位置に設定される。したがって、永久磁石６４は、強磁性材料で形成されたバックアップテーブル５に直接的に接触することなく、磁力の遠隔作用によりバックアップブロック６の移動を抑制する。永久磁石６４の磁力の強さおよび埋め込み高さを調整することにより、バックアップブロック６の着脱操作を阻害することなく、バックアップブロック６の移動を抑制することができる。
　図３に示されるように、複数のバックアップブロック６は、第二方向に並べられて用いられる。これにより、複数のバックアップブロック６は、固定側コンベア搬送部３１と可動側コンベア搬送部３２の間の大部分の領域を占める。さらに、バックアップブロック６は、基板Ｋの大きさに応じ、並べて用いられる個数が可変とされている。なお、バックアップブロック６の相互間に若干の隙間が許容される。
　規制部７は、バックアップテーブル５に対するバックアップブロック６の第一方向の移動を規制する。定量的には、規制部７は、バックアップテーブル５に対するバックアップブロック６の第一方向の移動可能範囲を規定値Ｄ（図２に示す）以下に規制する。規定値Ｄは、バックアップブロック６が第一方向に移動しても他部材に干渉しないことを条件として設定される。
　本実施形態において、バックアップブロック６に最も干渉しやすい部材は、ブロック検出センサ３４の投光部３４１および受光部３４２である。したがって、規定値Ｄは、バックアップブロック６が第一方向に移動してもブロック検出センサ３４に干渉しないことを条件として設定される。換言すると、規制部７は、バックアップブロック６がブロック検出センサ３４に干渉しないように、バックアップブロック６の第一方向の移動を規制する。仮に、ブロック検出センサ３４よりもバックアップブロック６に接近して配置される他部材が存在する場合、その他部材に対して規定値Ｄが設定される。
　規制部７は、バックアップブロック６に設けられた規制ピン７１、および、バックアップテーブル５に設けられた規制部位７２からなる。図２および図４に示されるように、規制ピン７１は、バックアップブロック６の第一方向に離隔した二つの底面６２の遠方端付近に、二つずつ下向きに設けられている。一方、規制部位７２は、バックアップテーブル５の第一方向に離隔した二つの側面とされている。左右の規制ピン７１は、バックアップテーブル５を挟み込んで配置されており、換言すると、規制部位７２の外側に離間して配置される。
　そして、バックアップブロック６がバックアップテーブル５に対して正確に左右対称に載置されたとき、左右それぞれにおける規制ピン７１と規制部位７２との離間距離が規定値Ｄとなる。規定値Ｄは、左右対称に載置されたバックアップブロック６と投光部３４１との離間距離よりも小さく、かつ、左右対称に載置されたバックアップブロック６と受光部３４２との離間距離よりも小さい。規制部位７２がバックアップテーブル５の二つの側面とされているので、大型の基板Ｋに対応するためにバックアップブロック６を新規に製作した場合でも、バックアップテーブル５の改造は不要である。
　なお、規制部７は、バックアップブロック６に下向きに設けられた規制ピンと、バックアップテーブル５に設けられて第一方向に延びる長穴と、によって構成されてもよい。この構成では、規制ピンが長穴に係入して長穴の範囲内で移動するので、バックアップブロック６の第一方向の移動が規制される。また、上記と逆に、バックアップブロック６の底部に長穴が設けられ、バックアップテーブル５の上面に規制ピンが立てて設けられてもよい。その他にも、規制部７の構成は、様々に変形することができる。
　３．基板保持装置１の制御の構成
　次に、基板保持装置１の制御の構成について、図６を参考にして説明する。図６に示される制御部８は、コンピュータ装置によって構成される。図示されるように、制御部８は、基板搬送部３の一部となる基板幅制御部８１を含む。基板幅制御部８１は、自動調整機構３３の調整用モータ３３３、およびブロック検出センサ３４に接続されている。基板幅制御部８１は、ブロック検出センサ３４がバックアップブロック６を検出した検出結果に基づいて、調整用モータ３３３を停止させる。
　また、制御部８は、搬送用モータ３１７、３２７を駆動して、基板Ｋの搬送を制御する。さらに、制御部８は、昇降用モータ５１を駆動して、バックアップテーブル５の昇降を制御する。また、制御部８は、吸引ポンプ４５を駆動して吸引穴から空気を吸引させることにより、マスクをクランプレール４に密着させる。さらに、制御部８は、クランプ操作機構４６にクランプ指令を送って駆動し、クランプレール４に基板Ｋを保持させる。
　４．基板保持装置１の動作および作用
　次に、基板保持装置１の動作および作用について、図７および図８を参考にして説明する。基板保持装置１が動作を開始する以前に、バックアップテーブル５上にバックアップブロック６が載置されていない場合を想定する。まず、作業対象となる基板Ｋの大きさに応じて、自動調整機構３３により可動側コンベア搬送部３２の位置が調整される。これにより、固定側コンベア搬送部３１と可動側コンベア搬送部３２の間の離間距離が適正化され、さらに、後側のクランプレール４の前後方向の位置が適正化される。
　次に、オペレータは、バックアップテーブル５上にバックアップブロック６を並べて載置する。このとき、一番後ろに並ぶバックアップブロック６は、投光部３４１と受光部３４２の間に位置する可能性が有る。それでも、バックアップブロック６は、規制部７の作用により第一方向に規定値Ｄの範囲内で移動するだけなので、投光部３４１や受光部３４２に干渉することはない。
　その次に、オペレータは、基板保持装置１に稼働を指令する。すると、基板搬送部３の搬送用モータ３１７、３２７が動作し、コンベアベルト３１６、３２６が輪転して基板Ｋを搬送路３１１、３２１に沿って搬入する。次に、昇降用モータ５１が動作し、図７の矢印Ｍ１に示されるように、バックアップテーブル５が上昇する。これにより、バックアップブロック６は、基板Ｋの下面を支持し、さらに基板Ｋをクランプレール４と同じ高さまで押し上げる。
　次に、クランプ操作機構４６が動作し、前側および後側のクランプレール４が互いに接近する方向に移動する。これにより、図７の矢印Ｍ２に示されるように、前後のクランプレール４は、基板Ｋを前後に挟んでクランプし、保持する。稼働の途中で、バックアップブロック６は、第一方向に移動する可能性が有るが、やはり規定値Ｄの範囲内で移動するだけなので、投光部３４１や受光部３４２には干渉しない。
　次に、保持された基板Ｋに対して、所定の対基板作業、すなわちクリーム状はんだの印刷作業が実施される。対基板作業が終了すると、クランプレール４が互いに離隔する方向に移動して基板Ｋを解放し、バックアップテーブル５が下降する。これにより、基板Ｋは、コンベアベルト３１６、３２６の上に戻される。コンベアベルト３１６、３２６は、基板Ｋを搬送路３１１、３２１に沿って搬出する。これで、１枚の基板Ｋに対する作業が終了する。
　また、作業対象となる基板Ｋの大きさが大きく変更される場合、自動調整機構３３により、固定側コンベア搬送部３１と可動側コンベア搬送部３２の間の離間距離が広く再調整され、さらに、後側のクランプレール４の位置が後方に再調整される。オペレータは、バックアップテーブル５上に追加のバックアップブロック６を並べて載置し、その後に基板保持装置１に再稼働を指令する。
　一方、作業対象となる基板Ｋの大きさが小さく変更される場合、オペレータは、余分なバックアップブロック６を取り外す操作、および、残されたバックアップブロック６を固定側コンベア搬送部３１の側に寄せる操作を行う必要がある。その後、自動調整機構３３により、固定側コンベア搬送部３１と可動側コンベア搬送部３２の間の離間距離が狭く再調整され、さらに、後側のクランプレール４の位置が前方に再調整される。次いで、オペレータは、基板保持装置１に再稼働を指令する。
　オペレータが上記した二つの操作を適正に行なった場合、可動側コンベア搬送部３２の移動前方の所定の移動距離の範囲内にバックアップブロック６は存在しない。したがって、ブロック検出センサ３４は、バックアップブロック６を検出せず、離間距離の再調整は良好に終了する。
　ここで、二つの操作が適正に行われなかった場合を想定する。例えば、オペレータがバックアップブロック６を取り外さない状態や、取り外す個数が不足した状態、あるいは残されたバックアップブロック６の相互間に隙間がある状態で、自動調整機構３３が動作した場合を想定する。具体例を示す図８において、図３に示された状態から３個のバックアップブロック６を取り外すべきときに２個しか取り外しておらず、破線で示されたバックアップブロック６が余分に残っている。
　この場合、可動側コンベア搬送部３２の所定の移動距離の範囲内にバックアップブロック６が存在している。このため、可動側コンベア搬送部３２が所定の移動距離だけ前進する途中で、破線により示されるブロック検出センサ３４は、バックアップブロック６を検出する。したがって、この時点で、基板幅制御部８１により自動調整機構３３の調整用モータ３３３が停止される。これによれば、可動側コンベア搬送部３２がバックアップブロック６に衝突する不具合を未然に回避することができる。
　この後、基板幅制御部８１は、調整エラーの旨を通知する。通知を確認したオペレータは、現状を調査して、余分なバックアップブロック６を取り外し、自動調整機構３３を再度動作させる。自動調整機構３３は、再度の動作により、可動側コンベア搬送部３２を所定の移動距離だけ前進させて、再調整を終了する。
　実施形態の基板保持装置１では、大型の基板Ｋに対応するために、第一方向の長さがバックアップテーブル５よりも長い大型のバックアップブロック６を用いる。その上で、バックアップテーブル５に対するバックアップブロック６の第一方向の移動が、規制部７によって規定値Ｄの範囲内に規制される。このため、バックアップブロック６とブロック検出センサ３４などの他部材との干渉を防止することができる。
　５．実施形態のはんだ印刷機９
　次に、実施形態のはんだ印刷機９について、図９を参考にして説明する。はんだ印刷機９は、上述した実施形態の基板保持装置１と、マスク保持部９１と、昇降駆動装置９３と、スキージ９８と、を備える。
　マスク保持部９１は、基板保持装置１の上方に配置される。マスク保持部９１は、印刷孔が形成されたマスク９２を水平状態に保持する。マスク９２は、基板Ｋより大きめのサイズとされる。マスク保持部９１は、例えば、額縁形状の２つの保持体の間に、長方形のマスク９２の四辺を挟んで保持する。
　昇降駆動装置９３は、基板保持装置１の下側に配置される。昇降駆動装置９３は、基台９４、一対の楔型駆動部材９５、および昇降駆動部９６で構成される。楔型駆動部材９５は、水平な底面および傾斜した上面をもつ楔形状に形成されている。一対の楔型駆動部材９５は、基台９４の上部に向かい合うように配置されており、相互に接近する方向、および離隔する方向に移動可能である。一方、基板保持装置１は、楔型駆動部材９５の傾斜した上面に摺動する傾斜底面９７をもつ。基板保持装置１は、楔型駆動部材９５の上に昇降可能に載置されている。
　昇降駆動部９６は、一対の楔型駆動部材９５を駆動する。昇降駆動部９６に駆動されて相互に接近する一対の楔型駆動部材９５は、傾斜した上面で基板保持装置１の傾斜底面９７を押し上げる。これにより、前後のクランプレール４の間に保持された基板Ｋは、上昇してマスク９２に密着する。
　スキージ９８は、マスク９２の上側に配置され、移動機構９９に駆動されてマスク９２の上面を移動する。これにより、スキージ９８は、マスク９２の上面でペースト状はんだを移動させ、ペースト状はんだを印刷孔から基板Ｋに印刷する。このとき、大型の基板Ｋの下面の広い領域が大型のバックアップブロック６によって支持されているので、印刷品質が安定する。
　６．実施形態の応用および変形
　なお、実施形態の基板保持装置１において、自動調整機構３３、ブロック検出センサ３４、および基板幅制御部８１が省略され、可動側コンベア搬送部３２の位置を手動で調整する調整部が設けられてもよい。この構成で、バックアップブロック６は、第二方向に並べて用いられる個数が可変とされる。さらに、クランプレール４は、基板Ｋを前後にクランプするのでなく、バックアップブロック６との間に基板Ｋを上下にクランプする構成であってもよい。
　また、実施形態のはんだ印刷機９において、昇降駆動装置９３は、楔型駆動部材９５を用いない別の構成、例えばボールねじ送り機構を用いた構成でもよい。さらに、昇降駆動装置９３は、基板保持装置１を上昇させる代わりに、マスク保持部９１およびスキージ９８を下降させてもよい。実施形態は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
　１：基板保持装置　　２：フレーム　　３：基板搬送部　　３１：固定側コンベア搬送部　　３２：可動側コンベア搬送部　　３１１、３２１：搬送路　　３１６、３２６：コンベアベルト　　３３：自動調整機構　　３４：ブロック検出センサ　　３４１：投光部　　３４２：受光部　　４：クランプレール　　４１、４２：クランプフレーム　　４６：クランプ操作機構　　５：バックアップテーブル　　６：バックアップブロック　　６４：永久磁石　　７：規制部　　７１：規制ピン　　７２：規制部位　　８：制御部　　８１：基板幅制御部　　９：はんだ印刷機　　９１：マスク保持部　　９３：昇降駆動装置　　９８：スキージ　　Ｋ：基板　　Ｄ：規定値

Claims (11)

  1. 　搬送路に沿って基板を搬入および搬出する基板搬送部と、
    　前記搬送路よりも上方に配置されて、前記基板を保持可能なクランプレールと、
    　前記搬送路よりも下方に配置されて、昇降可能なバックアップテーブルと、
    　水平面内の第一方向の長さが前記バックアップテーブルよりも長く形成されて前記バックアップテーブルに載置され、前記バックアップテーブルの上昇に伴い前記基板を押し上げて前記クランプレールに保持させるバックアップブロックと、
    　前記バックアップテーブルに対する前記バックアップブロックの前記第一方向の移動を規制する規制部と、
    　を備える基板保持装置。
  2. 　前記規制部は、前記バックアップテーブルに対する前記バックアップブロックの前記第一方向の移動可能範囲を規定値以下に規制する、請求項１に記載の基板保持装置。
  3. 　前記規定値は、前記バックアップブロックが前記第一方向に移動しても他部材に干渉しないことを条件として設定される、請求項２に記載の基板保持装置。
  4. 　前記規制部は、前記バックアップテーブルおよび前記バックアップブロックの一方に設けられた規制ピン、および、前記バックアップテーブルおよび前記バックアップブロックの他方に設けられて前記規制ピンの移動可能範囲を前記規定値以下に規制する規制部位を有する、請求項２または３に記載の基板保持装置。
  5. 　前記規制ピンは、前記バックアップブロックの前記第一方向に離隔した二箇所に下向きに設けられて前記バックアップテーブルを挟み込み、
    　前記規制部位は、前記バックアップテーブルの前記第一方向に離隔した二つの側面である、
    　請求項４に記載の基板保持装置。
  6. 　前記バックアップテーブルは、強磁性材料で形成され、
    　前記バックアップブロックは、底部に永久磁石をもつ、
    　請求項１～５のいずれか一項に記載の基板保持装置。
  7. 　前記第一方向は、前記搬送路が延在する方向に一致している、請求項１～６のいずれか一項に記載の基板保持装置。
  8. 　前記基板搬送部は、前記第一方向に直交する第二方向に離間して配置され前記基板の縁を支持して搬送する一対のコンベア搬送部、および、前記基板の大きさに応じて一対の前記コンベア搬送部の離間距離を調整する調整部を有し、
    　前記バックアップブロックは、前記第二方向に並べて用いられる個数が可変とされている、
    　請求項７に記載の基板保持装置。
  9. 　前記基板搬送部は、一方の前記コンベア搬送部を移動させて前記離間距離を自動で調整する自動調整機構、前記離間距離を狭く調整するときに一方の前記コンベア搬送部の移動前方に前記バックアップブロックが有るか否かを検出するブロック検出センサ、および前記ブロック検出センサの検出結果に応じて前記自動調整機構を制御する制御部を有し、
    　前記規制部は、前記バックアップブロックが前記ブロック検出センサに干渉しないように、前記バックアップブロックの前記第一方向の移動を規制する、
    　請求項８に記載の基板保持装置。
  10. 　前記ブロック検出センサは、一方の前記コンベア搬送部の両端付近に離隔して設けられる投光部および受光部からなり、前記投光部から出た検出光が前記バックアップブロックに遮られて前記受光部に到達しなくなることを検出する、請求項９に記載の基板保持装置。
  11. 　請求項１～１０のいずれか一項に記載の基板保持装置と、
    　印刷孔が形成されたマスクを前記基板保持装置の上方に保持するマスク保持部と、
    　前記マスク保持部に対して前記基板保持装置を相対的に上昇させて、前記基板を前記マスクに密着させる昇降駆動装置と、
    　前記マスクの上面でペースト状はんだを移動させて前記基板に印刷するスキージと、
    　を備えるはんだ印刷機。
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