(57)【要約】【課題】基板の機種切替え時にクランプ圧力が適正に設定変更され、基板クランプのミスを防止すること。【解決手段】上流側から受け継がれたプリント基板Ｐは基板搬送コンベアにより搬送されるので、下降しているストッパに当接して係止し、位置決めされて搬送が停止される。そして、バックアップテーブル１を上昇させて、その後、エアシリンダ３が作動して、クランプ部材５がプリント基板Ｐを固定シュート２Ａに押圧してその側面を挟持して、両者でプリント基板Ｐをクランプ支持する。この場合、ＣＰＵ１０はこのプリント基板Ｐに対応したクランプ圧力「１．４Ｍｐａ」でクランプするように電空レギュレータ８に指令を出して、この電空レギュレータ８によりエアシリンダ３に供給されるエアの圧力が調整されるので、この選択されたプリント基板Ｐに対応した適切なクランプ圧力となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送シュートの一方に設けられたクランプ部材で基板を他方の搬送シュートに押圧してクランプ支持する基板クランプ装置において、前記基板を押圧するように前記クランプ部材を移動させるためのエアシリンダと、このエアシリンダに供給されるエアの圧力を調整するための電空レギュレータと、この電空レギュレータに供給されるエアの圧力データを基板の種類毎に格納する記憶装置と、生産する基板に対応する前記記憶装置に格納されたエアの圧力データに基づいて前記電空レギュレータを制御する制御装置とを設けたことを特徴とする基板クランプ装置。
【請求項２】
搬送シュートの一方に設けられたクランプ部材で基板を他方の搬送シュートに押圧してクランプ支持する基板クランプ装置において、前記基板を押圧するように前記クランプ部材を移動させるためのエアシリンダと、このエアシリンダに供給されるエアの圧力を調整するための電空レギュレータと、この電空レギュレータに供給されるエアの圧力データを少なくとも基板の材質と厚みに応じて格納する記憶装置と、生産する基板に対応する前記記憶装置に格納されたエアの圧力データに基づいて前記電空レギュレータを制御する制御装置とを設けたことを特徴とする基板クランプ装置。
【請求項３】
前記記憶装置には圧力データを基板の材質と厚みと押圧方向の寸法とに応じて格納することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を搬送シュートの一方に設けられたクランプ部材で他方の搬送シュートに押圧してクランプ支持する基板クランプ装置に関する。詳述すると、電子部品を装着する部品実装ラインを構成する実装作業装置に適用される基板クランプ装置に関し、例えばプリント基板上に半田ペーストを塗布するスクリーン印刷装置、プリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置等の実装作業装置に適用される基板クランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の実装作業装置としてのスクリーン印刷機は、例えば特許文献１などに開示されており、プリント基板を搬送装置で搬送して、プリント基板とスクリーンとを位置合わせして、塗布剤をプリント基板上に塗布している。ここで、基板を一方の搬送シュートに他方の搬送シュートに設けられたクランプ部材で押圧してクランプ支持しているが、このときの基板をクランプする圧力はアナログのレギュレータを作業者のマニュアル操作により、基板の厚みに応じて調整することにより行われるのが一般的である。
【０００３】
これにより、基板の厚みが薄い場合や、割り基板で剛性が小さい場合などは、クランプ圧力を小さくして、基板が反るのを防止している。また、印刷機であれば、印刷中や基板認識中に基板がずれないように、基板が反らない範囲でなるべくクランプ圧力を高くするために、厚みがあって剛性の高い基板であれば、クランプ圧力を高く調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１１１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、クランプ圧力を作業者がマニュアルで調整しているので、ときに基板の種類が切り替わっても、このクランプ圧力を変更しないと、圧力が高すぎて基板が反ったり、逆に低すぎてクランプが不十分となって、印刷機であれば印刷ズレ、クランプ外れ等が生じる事態が起こるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、基板の機種切替え時にクランプ圧力が適正に設定変更され、基板クランプのミスを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため第１の発明は、搬送シュートの一方に設けられたクランプ部材で基板を他方の搬送シュートに押圧してクランプ支持する基板クランプ装置において、前記基板を押圧するように前記クランプ部材を移動させるためのエアシリンダと、このエアシリンダに供給されるエアの圧力を調整するための電空レギュレータと、この電空レギュレータに供給されるエアの圧力データを基板の種類毎に格納する記憶装置と、生産する基板に対応する前記記憶装置に格納されたエアの圧力データに基づいて前記電空レギュレータを制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また第２の発明は、搬送シュートの一方に設けられたクランプ部材で基板を他方の搬送シュートに押圧してクランプ支持する基板クランプ装置において、前記基板を押圧するように前記クランプ部材を移動させるためのエアシリンダと、このエアシリンダに供給されるエアの圧力を調整するための電空レギュレータと、この電空レギュレータに供給されるエアの圧力データを少なくとも基板の材質と厚みに応じて格納する記憶装置と、生産する基板に対応する前記記憶装置に格納されたエアの圧力データに基づいて前記電空レギュレータを制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【０００９】
更に第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記記憶装置には圧力データを基板の材質と厚みと押圧方向の寸法とに応じて格納することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板の機種切替え時にクランプ圧力が適正に設定変更され、基板クランプのミスを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板クランプ装置の平面図である。
【図２】基板クランプ装置の右側面図である。
【図３】基板情報を示す図である。
【図４】クランプ圧力値を基板の材質と、厚みと、Ｙ方向のサイズとの関係により定められた関係データテーブルを示す図である。
【図５】プリント基板の機種切替えに伴う基板クランプ圧力の変更にかかるフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の具体的な実施形態を図面を参照しながら説明するが、プリント基板上に電子部品を装着する部品実装ラインを構成する実装作業装置としては、プリント基板上に半田ペーストを塗布するスクリーン印刷装置、プリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置などがあるが、スクリーン印刷機の基板クランプ装置を実施形態として、以下説明する。
【００１３】
このスクリーン印刷機はプリント基板Ｐ上に塗布剤であるクリーム半田を印刷するためのもので、装置本体上に設置された基板支持ユニットと、この基板支持ユニットの上方に配され水平方向に延びるＹ軸方向（スクリーン印刷機の前後方向）に移動するための移動機構を備えたスクリーン支持ユニットにより支持されたスクリーンと、基板支持ユニットとスクリーンとの間に配されて基板認識用カメラ等を備える移動体と、スクリーンに付されたスクリーン認識マークを撮像するスクリーン認識用カメラと、スクリーンの上方に配されてスキージを備えた印刷機構などを備えている。
【００１４】
前記基板支持ユニットは、Ｘ軸方向、水平面内での角度方向、垂直方向に移動可能な移動機構（図示せず）と、プリント基板ＰをＸ軸方向に搬送する一対で構成された基板搬送コンベアを備えた搬送装置と、真空吸引源に連通する吸着孔（図示せず）が複数形成されてプリント基板Ｐを下方から吸着して水平に支持するためにＺ方向（垂直方向）に移動可能なバックアップテーブル１と、前後に配列されてプリント基板の搬送を案内する一対の搬送シュート２とを備えている（図２参照）。
【００１５】
一対の搬送シュート２は、プリント基板Ｐの搬送を案内すると共にプリント基板Ｐを側方から挟んで支持する固定シュート２Ａと、可動シュート２Ｂとを備えている。そして、プリント基板Ｐの搬送方向と直交する幅サイズに合わせて、移動しない基準側の固定シュート２Ａに対して可動シュート２Ｂを遠近移動させて、扱うプリント基板Ｐの前記幅サイズに対応するものである。
【００１６】
更に、このスクリーン印刷機の外側に位置する前記可動シュート２Ｂの前面（外側）にはクランプ装置が設けられる。このクランプ装置は、前記可動シュート２Ｂの前面に内部に駆動源としてのエアシリンダ３を備えたシリンダ取付体４を２つ固定し、両エアシリンダ３が作動するとＬ字形状のロッド３Ａが伸びて、このロッド３Ａ上部に固定されたクランプ部材５をプリント基板Ｐを押圧する方向へ移動させる構成である。
【００１７】
８はエアシリンダ３に圧縮空気供給源（図示せず）から供給されるエアの圧力を無段階に調整可能な電空レギュレータ（サーボバルブ）で、インターフェース９を介して本スクリーン印刷機を統括的に制御する制御装置としてのＣＰＵ１０（セントラル・プロセッシング・ユニット）に接続されている。このＣＰＵ１０にはバスラインを介して記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１１及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）１２が接続されている。そして、ＣＰＵ１０は前記ＲＡＭ１１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに従い、スクリーン印刷機の印刷動作に係る動作を統括制御する。
【００１８】
前記ＲＡＭ１１はプリント基板Ｐの種類毎の各種情報であるパターンプログラムデータ、例えば図３に示すような基板情報などが格納されている。即ち、前記ＲＡＭ１１には、図３に示すように、プリント基板Ｐの種類毎にＸ方向（「Ｘ」で示す。）、Ｙ方向（基板を押圧する方向であり、「Ｙ」で示す。）、厚さ（「Ｔ」で示す。）のサイズとプリント基板Ｐの材質等のパターンプログラムデータの基板情報が格納されている。なお、基板ＩＤ「ＰＢ００１」は、Ｘ方向が２００ｍｍ、Ｙ方向が２００ｍｍ、厚さが１．６ｍｍであって、材質はガラスエポキシ樹脂で作製されたガラスエポキシ基板であることを意味している。
【００１９】
また、クランプ部材５がプリント基板Ｐを固定シュート２Ａに押圧保持する際のエアシリンダ３に供給されるエアが電空レギュレータ８により調整されるが、図４に示すように、クランプ圧力値をプリント基板Ｐの材質と、プリント基板Ｐの厚みと、Ｙ方向（プリント基板Ｐの搬送方向と直交する方向）のサイズとの関係により定められた関係データテーブルが前記ＲＡＭ１１に格納されている。
【００２０】
即ち、例えばガラスエポキシ基板で、厚さが０．５ｍｍ未満、Ｙ方向のサイズが５０ｍｍ未満は、クランプ圧力は１．６Ｍｐａ（メガパスカル）であり、セラミック基板で、厚さが０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ未満、Ｙ方向のサイズが７５ｍｍ以上１００ｍｍ未満の場合は、クランプ圧力は１．４Ｍｐａである。
【００２１】
なお、このクランプ圧力は、基板の材質及び厚みに応じて定めてもよく、必ずしも、基板のＹ方向のサイズまでも考慮しなくともよい。
【００２２】
そして、表示装置としてのモニター１３、このモニター１３に設けられたタッチパネルスイッチ１４がインターフェース９を介してＣＰＵ１０に接続されており、作業者がタッチパネルスイッチ１４を操作することにより、スクリーン印刷に係る種々の設定を行うことができる。
【００２３】
次に、図５に示すフローチャートに基づいて、プリント基板Ｐの機種切替えに伴い、基板クランプ圧力の変更について、説明する。先ず、機種切替えは、モニター１３に表示されたタッチパネルスイッチ１４の押圧操作に基づいて、これから生産するプリント基板Ｐを選択すると（ステップＳ０１）、ＣＰＵ１０はこの選択されたプリント基板ＰのＲＡＭ１１に格納されたパターンプログラムデータの基板情報を取得する（ステップＳ０２）。
【００２４】
ＣＰＵ１０はこの取得した基板情報（図３参照）に基づいて、図４に示す関係データテーブルを参照して、クランプ圧力を決定する（ステップＳ０３）。即ち、この選択された基板の種類がセラミック基板で、厚さが0．７ｍｍ（０．５ｍｍ以上０．８ｍｍ未満）で、Ｙ方向のサイズが８５ｍｍ（７５ｍｍ以上１００ｍｍ未満）の場合には、クランプ圧力は１．４Ｍｐａである。
【００２５】
そして、ＣＰＵ１０は電空レギュレータ８へこの決定されたクランプ圧力「１．４Ｍｐａ」のデータを送信し（ステップＳ０４）、この決定されたクランプ圧力「１．４Ｍｐａ」のデータに変更してＲＡＭ１１に格納する（ステップＳ０５）。従って、プリント基板Ｐの生産の際には、このクランプ圧力でクランプ部材５がプリント基板Ｐを固定シュート２Ａに押圧してその側面を挟持して、両者でプリント基板Ｐをクランプ支持するように制御する。即ち、ＣＰＵ１０がＲＡＭ１１に格納されたクランプ圧力「１．４Ｍｐａ」を読み出して、このクランプ圧力「１．４Ｍｐａ」でクランプするように電空レギュレータ８に指令を出し、この電空レギュレータ８によりエアシリンダ３に供給されるエアの圧力が調整され、この選択されたプリント基板Ｐに対応した適切なクランプ圧力となり、印刷ズレ、クランプ外れ等が生じることが防止される。
【００２６】
なお、電空レギュレータ８に設けられたレジスタにクランプ圧力を保持させ、基板をクランプするときには、保持されているクランプ圧力になるように、圧力を調整してもよい。
【００２７】
また、これから生産するプリント基板Ｐが選択された際には、種々の、例えばプリント基板Ｐのサイズに合わせて基板搬送コンベア及び搬送シュート２の段取り替えや、選択されたプリント基板Ｐに合わせてスクリーンなどの段取り替えを前記ＣＰＵ１０が自動的に行うか、又は作業者が手動で行うこととなる。
【００２８】
次に、スクリーン印刷機の簡単な印刷動作について、以下説明する。先ず、上流側から受け継がれたプリント基板Ｐは基板搬送コンベアにより図１における左から右に流れるので、下降しているストッパに搬送されて移動して来たプリント基板Ｐが当接して係止し、位置決めされて搬送が停止される。
【００２９】
そして、バックアップテーブル１を上昇させて、図２に実線で示すプリント基板Ｐを点線で示す位置まで上昇させ、その後、エアシリンダ３が作動して、クランプ部材５がプリント基板Ｐを固定シュート２Ａに押圧してその側面を挟持して、両者でプリント基板Ｐをクランプ支持する。この場合、前述したように、ＣＰＵ１０はクランプ圧力「１．４Ｍｐａ」でクランプするように電空レギュレータ８に指令を出して、この電空レギュレータ８によりエアシリンダ３に供給されるエアの圧力が調整されるので、この選択されたプリント基板Ｐに対応した適切なクランプ圧力となり、印刷ズレ、クランプ外れ等が生じることが防止される。
【００３０】
そして、プリント基板Ｐはクランプ支持されたたまま、バックアップテーブル１に吸着保持されて水平に支持される。なお、バックアップテーブル上に支持ピンを植設して、プリント基板Ｐを水平に支持するようにしてもよい。
【００３１】
そして、スクリーン認識用カメラによりスクリーンに付されたスクリーン認識マークを撮像すると共に基板認識用カメラによりプリント基板Ｐに付された基板認識マークが撮像されて、認識処理装置（図示せず）がこれらの画像を認識処理し、ＣＰＵ１０に両者の認識処理結果が送出される。すると、制御部において、認識処理結果に基づいて各基板認識マークの位置と各スクリーン認識マークの位置とを相対的に位置決めさせるべき位置ズレ量を演算して内蔵する記憶部に演算結果を格納すると共に、この位置ズレ量に基づいて、ＣＰＵ１０はプリント基板Ｐとスクリーンの相対的な位置ズレを補正して位置決めする。
【００３２】
そして、更に基板支持ユニットを上昇させて、水平に支持された状態のプリント基板Ｐをスクリーンの下面に密着させ、印刷機構を動作させて、スキージ（図示せず）がクリーム半田をスクリーンの印刷パターン孔を介してプリント基板Ｐ上に塗布して印刷が行われ、印刷終了後に基板支持ユニットが下降し、この印刷されたプリント基板Ｐはバックアップテーブル１から基板搬送コンベア上に載置されて下流に搬送される。
【００３３】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００３４】
１        バックアップテーブル
２        搬送シュート
２Ａ      固定シュート
２Ｂ      可動シュート
３        エアシリンダ
５        クランプ部材
８        電空レギュレータ
１０      ＣＰＵ１０
１１      ＲＡＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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