(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板を搬送方向に直交する方向にクランプした後、回路基板に印刷処理を施すようにしたスクリーン印刷機であって、回路基板をクランプする基板クランプ機構が、回路基板の搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固定され前記回路基板を搬送する一方のコンベヤを備えた固定部と、回路基板の搬送方向の他方の側に配置されるとともに前記一方のコンベヤと対を成し前記回路基板を搬送する他方のコンベヤを備え、前記回路基板の搬送経路を挟んで前記固定部と互いに向き合うように配置され、前記固定部との間で回路基板をクランプする可動部とから成るスクリーン印刷機において、回路基板の搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準位置を設定するとともに前記固定部を水平方向に１８０°回転させた状態で各クランプ基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、前記可動部の駆動機構は、前記回路基板の搬送経路の一方の側と他方の側との間を移動可能で前記可動部を水平方向に１８０°回転させて状態で着脱自在に固定する移動台を備え、前記固定部がいずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても前記一方のコンベヤと前記他方のコンベヤとにより回路基板を搬送し、前記可動部が前記固定部との間で回路基板をクランプすることができるように成したことを特徴とするスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板の表面にクリーム半田等を印刷するためのスクリーン印刷機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来のこの種のスクリーン印刷機の一例を示す要部正面図である。このスクリーン印刷機は、Ｘ軸ベース１０１と、このＸ軸ベース１０１の上方に配されたＺ軸ベース１０２と、このＺ軸ベース１０２上に設けられた軸受け１０３と、Ｚ軸ベース１０２の上方に配されたθ軸ベース１０４と、Ｚ軸ベース１０２とＸ軸ベース１０１を連結する３本の回転軸１０５（２本のみ図示）と、各回転軸１０５の下端に取り付けられたプーリ１０６と、これらのプーリ１０６を回転させるモータ１０７と、θ軸ベース１０４上に設けられた基板支持機構１０８と、Ｚ軸ベース１０２上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構１０９とを備えている。
【０００３】
Ｘ軸ベース１０１は、一対のガイド部材１１０を介してハウジングＨに支持されており、水平方向に延びるＸ軸の方向（紙面に直交する方向）に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
【０００４】
θ軸ベース１０４は、Ｚ軸ベース１０２上に設けられた軸受け１０３を介して水平面内で回転可能に軸支されている。また、Ｚ軸ベース１０２上には、３個のボールナット１１１（２個のみ図示）が設けられており、これらはそれぞれ回転軸１０５の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【０００５】
各回転軸１０５は、Ｘ軸ベース１０１に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、Ｘ軸ベース１０１及びその下方に配されたプレート１１２を貫通している。なお、各回転軸１０５は、プレート１１２に対しても、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないようになっている。
【０００６】
モータ１０７は、プレート１１２の上面に取り付けられ、図示しないベルトを介して各プーリ１０６に連結されており、モータ１０７を駆動すると、Ｚ軸ベース１０２がＸ軸ベース１０１に対して上下動する。
【０００７】
基板支持機構１０８は、θ軸ベース１０４の上方に配されたバックアップベース１１３と、このバックアップベース１１３とθ軸ベース１０４を連結する複数本の回転軸１１４と、バックアップベース１１３上に載置されるバックアップ機構１１５と、その両側に配置された基板クランプ機構１１６とから成っている。
【０００８】
バックアップベース１１３上には、複数個のボールナット１１７が設けられており、これらはそれぞれ回転軸１１４の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【０００９】
各回転軸１１４は、θ軸ベース１０４に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、θ軸ベース１０４を貫通しており、下端にプーリ１１８が固着されている。これらのプーリ１１８は、θ軸ベース１０４の下面に取り付けられたモータ１１９に図示しないベルトを介して連結されており、このモータ１１９を駆動すると、バックアップベース１１３がθ軸ベース１０４に対して上下動する。
【００１０】
バックアップ機構１１５は、厚さ方向に貫通する多数の孔が穿設されたプレート１２０と、これらの孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン１２１とから成っており、これらのピン１２１の上端で回路基板Ｐの下面を支持する。
【００１１】
基板クランプ機構１１６は、一対のコンベヤ１２２によって紙面に直交する方向から基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板Ｐを図の左右方向に挟み込んで回路基板Ｐをクランプするもので、回路基板Ｐの搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固定された固定部１２３と、回路基板Ｐの搬送方向の他方の側において固定部１２３に対向するように配置された可動部１２４とから成っている。
【００１２】
可動部１２４は、駆動機構（不図示）により固定部１２３に対して接近及び離間する方向に移動するようになっており、基板クランプ位置に回路基板Ｐが搬送されてくると、固定部１２３に接近する方向に移動して固定部１２３との間に回路基板Ｐを挟み込んでクランプする。
【００１３】
Ｚ軸ベース１０２上に設けられた各θ軸ベース支持機構１０９は、θ軸ベース１０４の縁部の下面に対向するように配置され、θ軸ベース１０４の下面を摺動自在に受け止め支持している。
【００１４】
なお、このスクリーン印刷機は、上述した以外に、印刷スクリーンＳを支持するスクリーン支持枠１２５、このスクリーン支持枠１２５を水平方向に延びるＹ軸方向に移動させる駆動機構、回路基板ＰとスクリーンＳに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ（不図示）、マイクロコンピュータから成る制御装置等を備えている。
【００１５】
このスクリーン印刷機によって回路基板Ｐに印刷を行うには、まず、コンベヤ１２２によって基板クランプ位置に搬送されてきた回路基板Ｐを基板クランプ機構１１６でクランプする。次いで、前記カメラが印刷スクリーンＳ及び回路基板Ｐに付された位置合わせ用マークを撮影する。
【００１６】
次いで、制御装置が、これらのマークの位置情報に基づいて、回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれ量を算出し、Ｘ軸ベース１、印刷スクリーンＳ、θ軸ベース１０４をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向に駆動して回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれを補正する。
【００１７】
そして、モータ１０７が駆動されてＺ軸ベース１０２がＸ軸ベース１０１に対して上昇し、さらにモータ１１９が駆動されてバックアップベース１１３がθ軸ベース１０４に対して上昇し、回路基板Ｐの上面が印刷スクリーンＳの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーンＳ上にクリーム半田が供給され、スキージ（不図示）が印刷スクリーンＳの上面を摺動して回路基板Ｐ上にパターンを印刷する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したスクリーン印刷機においては、回路基板Ｐが、搬送方向の一方の側に固定された固定部１２３を基準としてクランプされるようになっているが、スクリーン印刷機が設置される場所や製造ラインの形態によっては、回路基板Ｐを搬送方向の他方の側を基準としてクランプしなければならない場合が有る。
【００１９】
従来、このような場合においては、Ｚ軸ベース１０２よりも上の部分をスクリーン印刷機本体から取り外して水平方向に１８０゜回転させた後、再びスクリーン印刷機本体に取り付けることにより、回路基板Ｐのクランプ基準位置を反転させていた。しかしながら、この作業は、Ｚ軸ベース１０２よりも上の部分の重量及び面積が大きいため、クレーン等を用いて慎重に吊り上げ、スクリーン印刷機本体から離れた場所に移送して方向転換させた後、再度スクリーン印刷機本体の所まで移送して装着しなければならず、非常に手間がかかるとともに、神経を使う、やりにくい作業であった。
【００２０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、回路基板のクランプ基準位置を容易に変更できるようにしたスクリーン印刷機を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明は、基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板を搬送方向に直交する方向にクランプした後、回路基板に印刷処理を施すようにしたスクリーン印刷機であって、回路基板をクランプする基板クランプ機構が、回路基板の搬送方向の一方の側に設定されたクランプ基準位置に固定され前記回路基板を搬送する一方のコンベヤを備えた固定部と、回路基板の搬送方向の他方の側に配置されるとともに前記一方のコンベヤと対を成し前記回路基板を搬送する他方のコンベヤを備え、前記回路基板の搬送経路を挟んで前記固定部と互いに向き合うように配置され、前記固定部との間で回路基板をクランプする可動部とから成るスクリーン印刷機において、回路基板の搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準位置を設定するとともに前記固定部を水平方向に１８０°回転させた状態で各クランプ基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、前記可動部の駆動機構は、前記回路基板の搬送経路の一方の側と他方の側との間を移動可能で前記可動部を水平方向に１８０°回転させて状態で着脱自在に固定する移動台を備え、前記固定部がいずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても前記一方のコンベヤと前記他方のコンベヤとにより回路基板を搬送し、前記可動部が前記固定部との間で回路基板をクランプすることができるように成したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
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。図１は本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機の要部正面図、図２は図１のスクリーン印刷機の基板クランプ機構の固定部の構造の説明図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視図、図４は基板クランプ機構の可動部の構造の説明図、図５は図１のＢ−Ｂ線矢視図である。
【００２３】
本実施形態のスクリーン印刷機は、Ｘ軸ベース１と、このＸ軸ベース１の上方に配されたθ軸ベース２と、Ｘ軸ベース１上に設けられた軸受け３と、θ軸ベース２の上方に配されたＺ軸ベース４と、Ｚ軸ベース４とθ軸ベース２を連結する３本の回転軸５（２本のみ図示）と、各回転軸５の上端に取り付けられたプーリ６と、これらのプーリ６に連結されたモータ（不図示）と、Ｚ軸ベース４上に設けられた基板支持機構７と、Ｘ軸ベース１上に設けられた複数個のθ軸ベース支持機構８とを備えている。
【００２４】
Ｘ軸ベース１は、一対のガイド部材９を介してハウジングＨに支持されており、略水平方向に延びるＸ軸の方向（紙面に直交する方向）に移動可能となっていて、図示しない駆動機構により同方向に往復移動する。
【００２５】
θ軸ベース２は略水平に配置され、その中心部から垂下した中心軸が軸受け３により軸支されている。軸受け３は、自動調芯玉軸受けにより構成されており、これによって、θ軸ベース２が、略水平な平面内で回転可能且つ傾動可能に軸支されている。
【００２６】
θ軸ベース２上には、３個のボールナット１０（２個のみ図示）が設けられており、これらはそれぞれ回転軸５の外周部に設けられたボールネジに螺合している。各回転軸５は、Ｚ軸ベース４に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられており、Ｘ軸ベース１を貫通して下方に延びている。
【００２７】
各プーリ６は、図示しないベルトを介して前記モータに連結されており、このモータを駆動すると、各回転軸５が回転し、Ｚ軸ベース４及びその上方の部分がθ軸ベース２に対して上下動する。プーリ６は、回転軸５におけるＺ軸ベース４の上方に突出した上端部にネジ止めされている。
【００２８】
基板支持機構７は、Ｚ軸ベース４の上方に配されたバックアップベース１３と、このバックアップベース１３とＺ軸ベース４を連結する複数本の回転軸１４と、バックアップベース１３上に載置されるバックアップ機構１５と、その両側に配置された基板クランプ機構１６とから成っている。
【００２９】
バックアップベース１３上には、複数個のボールナット１７が設けられており、これらはそれぞれ回転軸１４の外周部に設けられたボールネジに螺合している。
【００３０】
各回転軸１４は、Ｚ軸ベース４に対して、軸線まわりに回転可能且つ軸方向に移動しないように取り付けられていて、Ｚ軸ベース４を貫通しており、下端にプーリ１８が固着されている。これらのプーリ１８は、Ｚ軸ベース４の下面に取り付けられたモータ１９に図示しないベルトを介して連結されており、モータ１９を駆動すると、各回転軸１４が回転し、バックアップベース１３がＺ軸ベース４に対して上下動する。
【００３１】
バックアップ機構１５は、厚さ方向に貫通する多数の孔が穿設されたプレート２０と、これらの孔のいずれかに挿入装着される複数本のピン２１とから成っており、これらのピン２１の上端で回路基板Ｐの下面を支持する。
【００３２】
基板クランプ機構１６は、一対のコンベヤ２２によって紙面に直交する方向から基板クランプ位置に搬送されてくる回路基板Ｐを図の左右方向に挟み込んで回路基板Ｐをクランプするもので、回路基板Ｐの搬送方向の一方の側に固定された固定部２３と、回路基板Ｐの搬送方向の他方の側において固定部２３に対向するように配置された可動部２４とから成っている。
【００３３】
図２、３に示すように、固定部２３は、脚体２３ａと、その上部に設けられたチャック部２３ｂとから成っており、チャック部２３ｂの上部で回路基板Ｐを可動部２４との間に挟み込んでクランプする。固定部２３は、回路基板Ｐの搬送経路の一方の側に設定された第１のクランプ基準位置ＣＰ１に着脱自在に固定されている。
【００３４】
即ち、Ｚ軸ベース４上に、固定部２３の脚体２３ａに当接して脚体２３ａを第１のクランプ基準位置ＣＰ１に位置決めする位置決めピン（不図示）と、脚体２３ａに形成された貫通孔（不図示）を貫通したネジ（不図示）が螺合するネジ孔（不図示）とが設けられており、これらによって固定部２３が第１のクランプ基準位置ＣＰ１に着脱自在に固定される。
【００３５】
また、回路基板Ｐの搬送経路の他方の側には、搬送経路を挟んで第１のクランプ基準位置ＣＰ１と対称的に位置するように、第２のクランプ基準位置ＣＰ２が設定されている。この第２のクランプ基準位置ＣＰ２には、図２に仮想線で示すように、固定部２３が、水平方向に１８０゜回転させた状態（チャック部２３ｂを基板クランプ位置に向けた状態）で着脱自在に固定されるようになっている。
【００３６】
即ち、Ｚ軸ベース４上に、固定部２３の脚体２３ａに当接して脚体２３ａを第２のクランプ基準位置ＣＰ２に位置決めする位置決めピン（不図示）と、脚体２３ａに形成された貫通孔（不図示）を貫通したネジ（不図示）が螺合するネジ孔（不図示）とが設けられており、これらによって固定部２３が第２のクランプ基準位置ＣＰ２に着脱自在に固定される。
【００３７】
図４、５に示すように、可動部２４は、脚体２４ａと、その上部に設けられたチャック部２４ｂとから成っており、可動部２４を駆動する機構の移動台２８（後述）上にネジ（不図示）により着脱自在に固定されており、仮想線で示すように、水平方向に１８０°回転させた状態で移動台２８上に取り付けることも可能となっている。
【００３８】
可動部２４の駆動機構は、回路基板Ｐの搬送経路に直交する方向に延びるようにＺ軸ベース４上に敷設された一対のレール２５と、各レール２５の上方においてレール２５と平行に配置され、外周部にネジが設けられた回転軸２６と、回転軸２６の両端を回転自在に支持する前後二対の軸受け２７と、各レール２５上に摺動自在に支持されるとともに回転軸２６に螺着され、可動部２４を支持する移動台２８と、回転軸２６を両方向に回転させるモータ２９とを備えており、このモータ２９を駆動すると、移動台２８が実線の位置と仮想線の間の位置の間を移動する。
【００３９】
なお、このスクリーン印刷機は、上述した以外に、印刷スクリーンＳを支持するスクリーン支持枠３０、このスクリーン支持枠３０を略水平方向に延びるＹ軸方向に移動させる駆動機構、回路基板ＰとスクリーンＳに付された位置合わせ用マークを撮影するカメラ（不図示）、マイクロコンピュータから成る制御装置等を備えている。
【００４０】
次に、このスクリーン印刷機の動作を説明する。まず、印刷に先立って、回路基板Ｐのクランプ基準の設定を行う。即ち、回路基板Ｐを、搬送経路の一方の側を基準としてクランプする場合には、図２に実線で示すように、固定部２３を第１のクランプ基準位置ＣＰ１に固定しておく。また、図４に実線で示すように、可動部２４を搬送経路の他方の側に配置しておく。
【００４１】
印刷スタートボタン（不図示）を押すと、コンベヤ２２が駆動され、回路基板Ｐが基板クランプ位置に搬送されてくると、回路基板Ｐが基板ストッパ（不図示）に当接して停止する。そして、モータ２９が駆動され、可動部２４が固定部２３に接近する方向に移動し、チャック部２４ｂが回路基板Ｐを固定部２３のチャック部２３ｂに押し付けて回路基板Ｐをクランプする。
【００４２】
次いで、前記カメラが印刷スクリーンＳ及び回路基板Ｐに付された位置合わせ用マークを撮影する。そして、制御装置が、これらのマークの位置情報に基づいて、回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれ量を算出し、Ｘ軸ベース１をＸ軸方向、印刷スクリーンＳをＹ軸方向、θ軸ベース２をθ方向にそれぞれ駆動して回路基板Ｐと印刷スクリーンＳの位置ずれを補正する。
【００４３】
そして、Ｚ軸ベース４がθ軸ベース２に対して上昇し、さらにバックアップベース１３がＺ軸ベース４に対して上昇し、回路基板Ｐの上面が印刷スクリーンＳの下面に押し付けられる。そして、印刷スクリーンＳ上にクリーム半田が供給され、スキージ（不図示）が印刷スクリーンＳの上面を摺動して回路基板Ｐ上にパターンを印刷する。
【００４４】
印刷が終了すると、バックアップベース１３及びＺ軸ベース４が下降し、可動部２４が固定部２３から離間する方向に移動して回路基板Ｐのクランプを解除し、コンベヤ２２が駆動されて回路基板Ｐが基板クランプ位置から排出される。
【００４５】
そして、上述した動作が繰り返されて、多数枚の回路基板Ｐに順次印刷処理が施されてゆく。
【００４６】
回路基板Ｐのクランプ基準の変更は以下のような手順で行う。まず、固定部２３を第１のクランプ基準位置ＣＰ１から取り外し、次いで、移動台２８から可動部２４を取り外す。クランプ基準変更ボタン（不図示）を押すと、モータ２９が駆動されて移動台２８が搬送経路の他方の側に移動する。
【００４７】
そして、図４に仮想線で示すように、可動部２４を、チャック部２４ｂが基板クランプ位置側に向くように移動台２８上に固定し、図２に仮想線で示すように、固定部２３を、チャック部２３ｂが基板クランプ位置側に向くように第２のクランプ基準位置ＣＰ２に固定する。
【００４８】
このように、本実施形態では、固定部２３と可動部２４の位置を変更するだけでクランプ基準位置の変更を行うことができるので、作業性が極めて良好である。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の変形を施すことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板の搬送方向の他方の側にも前記固定部が固定されるクランプ基準位置を設定するとともに前記固定部を水平方向に１８０°回転させた状態で各クランプ基準位置に対してそれぞれ着脱自在とし、可動部の駆動機構は、回路基板の搬送経路の一方の側と他方の側との間を移動可能で前記可動部を水平方向に１８０°回転させた状態で着脱自在に固定する移動台を備え、固定部がいずれのクランプ基準位置に固定された場合であっても一方のコンベヤと前記他方のコンベヤとにより回路基板を搬送し、前記可動部が固定部との間で回路基板をクランプすることができるように成したことにより、固定部と可動部の位置を変更し回転させるだけで回路基板のクランプ基準位置を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態であるスクリーン印刷機の要部正面図。
【図２】  図１のスクリーン印刷機の基板クランプ機構の固定部の構造の説明図。
【図３】  図２のＡ−Ａ線矢視図。
【図４】  基板クランプ機構の可動部の構造の説明図。
【図５】  図４のＢ−Ｂ線矢視図。
【図６】  従来のスクリーン印刷機の要部正面図。
【符号の説明】
１６  基板クランプ機構
２３  固定部
２４  可動部
ＣＰ１  第１のクランプ基準位置
ＣＰ２  第２のクランプ基準位置
Ｐ  回路基板
【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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【図６】
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