(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められたスクリーン基準に対して、回路基板を所定の位置関係に位置決めしてクリーム半田の印刷を行うクリーム半田印刷機において、
回路基板を位置決めするための回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを有した基板プログラムより回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを読込む基板プログラム読込み手段と、
スクリーンをクリーニングするクリーナー、スクリーンの機械上の位置に関した印刷機データと、前記基板プログラムからの回路基板に関する読込みデータとからクリーナーによるクリーニング開始位置とクリーニング終了位置を算出し、制御データとして出力するクリーナー位置算出手段と
を備えたことを特徴とするクリーム半田印刷機。
【請求項２】
予め定められたスクリーン基準に対して、回路基板を所定の位置関係に位置決めしてクリーム半田の印刷を行うクリーム半田印刷機において、
回路基板を位置決めするための回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを有した基板プログラムより回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを読込む基板プログラム読込み手段と、
半田をスクリーン上に供給する半田供給装置、スクリーンの機械上の位置に関した印刷機データと、前記基板プログラムからの回路基板に関する読込みデータとから半田供給装置による半田供給開始位置を算出し制御データとして出力する半田供給位置算出手段と
を備えたことを特徴とするクリーム半田印刷機。
【請求項３】
予め定められたスクリーン基準位置に対して、回路基板を所定の位置関係に位置決めしてクリーム半田の印刷を行うクリーム半田印刷機において、
クリーナによるスクリーンのクリーニング範囲を、スクリーンをクリーニングするクリーナ、スクリーンの印刷機上の位置に関した印刷機データと、前記回路基板を位置決めする基板プログラムが有する回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データとから、算出手段により自動的に算出し、スクリーンのクリーニング動作の制御データとすることを特徴とするクリーム半田印刷機のクリーニング範囲の設定方法。
【請求項４】
予め定められたスクリーン基準位置に対して、回路基板を所定の位置関係に位置決めしてクリーム半田の印刷を行うクリーム半田印刷機において、
半田供給装置による半田供給範囲を、半田をスクリーン上に供給する半田供給装置、スクリーンの印刷機上の位置に関した印刷データと、前記回路基板を位置決めする基板プログラムが有する回路基板の寸法データおよび印刷機上のデータとから、算出手段により自動的に算出し、クリーム半田供給動作の制御データとすることを特徴とするクリーム半田印刷機のクリーム半田供給範囲の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を装着して電子回路基板を製造するために、プリント配線などされた回路基板にクリーム半田を印刷するクリーム半田印刷機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリーム半田を回路基板に印刷する印刷機は、本発明の実施の形態を示す図３、図４の印刷機１１を参照して説明すると、一定の生産枚数毎に移動してクリーム半田をスクリーン６０上の所定範囲に自動供給する半田供給装置７３、スクリーン６０上に供給されたクリーム半田をスキージ７０ａの移動によりスクリーン６０上に掻き延ばしながら押圧してスクリーン６０が持っている印刷パターンに従いスクリーン６０下の回路基板に供給して印刷し部品装着用の回路基板を生産する印刷ヘッド７０、および一定の生産枚数毎、又は一定時間毎に移動してスクリーン６０をクリーニングするクリーナーユニット６６を備えている。
【０００３】
回路基板は印刷機１１への搬入位置にて、認識カメラを持った認識部８０にて印刷機１１上の位置が画像認識され、その認識位置に基づき図１０、図１２に示すように回路基板ａの例えば中心位置とスクリーン基準ｂとが一致した状態でスクリーン６０および印刷ヘッド７０によって所定位置へのクリーム半田の印刷が行われるようにしている。
【０００４】
ところで、スクリーン上にクリーム半田を供給するのに供給域が過剰であると、クリーム半田のパターンからのにじみ出しや無駄な消費量、無駄な動作、時間を招くし、供給域の不足は印刷パターンの欠損となる。
【０００５】
また、クリーナユニットによるクリーニング域が過剰であると無駄な動作、時間が生じる。
【０００６】
これに対処するのに従来、クリーニングについては、図９に示すように、印刷機ｃに備えたクリーニングデータ作成手段ｄに、クリーナーユニットｅのクリーナースキージｅ１によるクリーニングの開始位置ｆ１と終了位置ｆ２とをクリーナー原点Ｙ0 からの位置データとして数値入力してクリーニングデータｇを得、このデータｇに従って、クリーナー制御手段ｈがクリーナーユニットｅを設定された所定のクリーニング開始位置ｆ１から所定のクリーニング終了位置ｆ２へ動作させるようにしている。
【０００７】
また、クリーム半田の供給については、図１１、図１２に示すように、印刷機ｃに備えた半田供給データ作成手段ｊに、半田供給開始位置ｋを半田供給装置原点Ｘ0 、Ｙ0 からの位置データとして数値入力して、半田供給データｍを得、このデータｍに従って半田供給制御手段ｎが半田供給装置ｐを設定された所定の半田供給開始位置ｋから回路基板ａの寸法分に対応した範囲を移動させるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記クリーナー原点Ｙ0 や、半田供給装置原点Ｘ0 、Ｙ0 を基にした入力数値は、印刷機ｃ上で認識されている回路基板ａの位置および寸法と前記各原点との位置関係から求まる。しかし、現物作業において、回路基板ａのサイズや種類が変更される都度、そのような計算をいちいちするのでは面倒であるし、時間が掛かる。そこで実際にはそれぞれの経験に基づき、適当な数値を入力して試し印刷や試しクリーニングを行い、適正な結果が得られるまで設定値を調整し試し作業することを図１３や図１４に示すように繰返している。
【０００９】
しかし、このような手法では、熟練度によって位置設定精度が異なり、場合によっては不良品の発生や装置トラブル発生の原因にもなりかねない。また、試し作業の繰り返し回数も作業者や物によっては多くなり、いちいち計算して正しく設定する場合と必要時間が同じ程度になったり、場合によってはより長い時間が掛かったりする。しかも必要時間のバラツキは生産性が安定しない原因にもなる。
【００１０】
本発明の目的は、回路基板の寸法に対応した適正な半田供給範囲やクリーニング範囲が自動的に極く短時間に設定されると共に生産性が安定するクリーム半田印刷機のクリーニングまたは／および半田供給の範囲設定方法とそれを利用したクリーム半田印刷機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のクリーム半田印刷機は、予め定められたスクリーン基準に対して、回路基板を所定の位置関係に位置決めしてクリーム半田の印刷を行うクリーム半田印刷機において、回路基板を位置決めするための回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを有した基板プログラムより回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを読込む基板プログラム読込み手段と、スクリーンをクリーニングするクリーナー、スクリーンの機械上の位置に関した印刷機データと、前記基板プログラムからの回路基板に関する読込みデータとからクリーナーによるクリーニング開始位置とクリーニング終了位置を算出し、制御データとして出力するクリーナー位置算出手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
このような構成では、印刷機上で決まっているスクリーンとクリーナーまたは／および半田供給装置等との位置関係、およびスクリーンに対し所定の位置関係とされる回路基板を位置決めするための回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを有した基板プログラム上既知な回路基板の寸法やスクリーンとの位置関係が一義的な関係にあることにより、スクリーンに対し所定の位置関係にて位置決めされる回路基板の寸法に対応したクリーニング範囲または／および半田供給範囲が算出手段により自動的に極く短時間に適性に算出することができ、この算出結果を、スクリーンのクリーニングまたは／および半田供給の制御データとするので、回路基板に応じたクリーニング範囲または／および半田供給範囲が自動的に、迅速かつ適正に設定することができ、クリーニングまたは／および半田供給の過不足による問題がなく常に高品質な製品が安定して得られるし、データ設定に手間はなく高い生産性が安定して得られる。
【００１３】
本発明のクリーム半田印刷機は、予め定められたスクリーン基準に対して、回路基板を所定の位置関係に位置決めしてクリーム半田の印刷を行うクリーム半田印刷機において、回路基板を位置決めするための回路基板の寸法データおよび印刷機上の位置データを有した基板プログラムの寸法データおよび印刷機上の位置データを読込む基板プログラム読込み手段と、スクリーンをクリーニングするクリーナーまたは半田供給装置、スクリーンの機械上の位置に関した印刷機データと、前記基板プログラムからの回路基板に関する読込みデータとからクリーナーによるクリーニング開始位置とクリーニング終了位置または半田供給範囲を算出し、制御データとして出力するクリーニング範囲または半田供給範囲算出手段とを備えたことを特徴とし、クリーム半田印刷の動作制御において、上記発明の方法を回路基板の新たな供給ないしは変更がある都度自動的に達成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の代表的な一実施の形態につき、図１〜図８を参照しながら具体的に説明する。
【００１５】
本実施の形態は上述した図３に示すようなクリーム半田印刷機１１に本発明を適用した場合の１例であり、回路基板６４は搬送部２７の搬入部２７ａから搬入され、ステージ２８上に位置決めされ、認識部８０が持っている認識カメラによる撮像を経て印刷機１１上での位置が認識される。位置認識後ステージ２８は回路基板６４を例えばその中心が図５、図７に示すようにスクリーン基準６５と一致する位置に位置決めする。
【００１６】
ここで、スクリーン６０上を印刷スキージ７０ａが印刷ヘッド７０によって例えば図３、図４、図５のＸ方向に移動されることで、スクリーン６０上に供給されているクリーム半田をスクリーン６０上に掻き延ばしながら押圧し既述のように回路基板６４上の各所定位置にクリーム半田を印刷する。印刷後の回路基板６４は搬送部２７の搬出部２７ｂによって搬出され、電子部品装着のための回路基板６４が１枚生産されたことになる。
【００１７】
前記印刷のためのクリーム半田は、回路基板６４の一定の生産枚数ごとに、半田供給装置７３が移動してスクリーン６０上の所定範囲に供給される。供給範囲は印刷スキージ７０ａの移動方向と直交した本実施の形態では図４、図７に示すようにＹ方向に設定され、この範囲に供給されたクリーム半田が印刷スキージ７０ａのＸ方向への移動によってスクリーン６０上の必要範囲の全域に掻き延ばされ、スクリーン６０が各位置に持っている印刷パターンにむらなく供給されるようにする。
【００１８】
スクリーン６０は回路基板６４の一定の生産枚数ごとに、クリーナーユニット６６によりクリーニングされる。クリーナーユニット６６はスクリーン６０の下面にクリーニングペーパー６６ｂを介し当てがわれるクリーナースキージ６６ａを有している。クリーナースキージ６６ａはスクリーン６０との対向面に多数の吸引口６６ａ１を持ち、スクリーン６０の下を、例えば図４、図５に示すようにＹ方向に移動しながら、スクリーン６０に目詰まりしたり付着して残留しているクリーム半田をクリーニングペーパー６６ｂの側に吸引してクリーニングペーパー６６ｂに担持させ、スクリーン６０をクリーニングする。クリーニングペーパー６６ｂはクリーナーユニット６６の移動に伴い巻取られ、スクリーン６０と対向する面が常時更新されるようにする。
【００１９】
ここで、上記クリーム半田の半田供給装置７３による供給範囲、およびクリーナーユニット６６によるクリーニング範囲は、スクリーン６０の下の印刷位置にスクリーン基準６５に対応して位置決めされる回路基板６４に対し、過不足なく設定される必要があり、本実施の形態はこれを自動的に迅速かつ適正に達成されるようにする。
【００２０】
先ず、クリーナーユニット６６の移動によるスクリーン６０のクリーニングの場合について述べると、図１に示すように、印刷機１１は、その制御部１８に、外部または内部の記憶手段２５に記憶された基板プログラム１４から基板寸法Ｘ、Ｙなどを読込む基板プログラム読込み手段１２、この読み込んだ基板寸法Ｘ，Ｙと、外部または内部の記憶手段２６に記憶された、あるいは自身に予めインプットされている印刷機データ１６と、からクリーニング開始位置ＣＯ１とクリーニング終了位置ＣＯ２をクリーニングデータ１５として自動的に算出するクリーニング位置算出手段１３を備えている。基板プログラム１４は搬入された回路基板６４の認識位置とサイズの基に、スクリーン基準６５に中心が一致するように位置決めするためのものであり、手入力され、あるいは自動測定した回路基板６４に関するサイズ情報および印刷機１１上の位置情報を有している。
【００２１】
図５では、回路基板６４をスクリーン基準６５に中心が一致し、かつスクリーン基準６５まわりの傾きがない印刷角度０°の状態に配置してある。ここに、クリーナースキージ６６ａのＹ方向原点Ｙ0 からスクリーン基準６５までの距離ＹＯ（回路基板６４の中心）、回路基板６４のＹ方向寸法Ｙ、Ｘ方向寸法Ｘは、それぞれ前記基板プログラム１４にて既知であり、クリーニング余裕寸法Ｃｌｏも予め決まっていて印刷機１１の機械データとして既知のものである。そこで、本実施の形態では、これら既知データを用いて、図６に示すフローチャートに従った処理にて、クリーニング範囲を自動設定する。
【００２２】
これについて説明すると、基板プログラム読込み手段１２にて、基板プログラム１４から基板寸法Ｘ、Ｙを読込み（ステップ１１１）、クリーニング位置算出手段１３にて、印刷機データであるスクリーン基準６５とからクリーニング開始位置ＣＯ１とクリーニング終了位置ＣＯ２を算出する（ステップ１１２）。
【００２３】
具体的には、回路基板６４は中心がスクリーン基準６５と合うように搬入されるので、基板前端位置Ｙｆ、基板後端位置Ｙｒのそれぞれは、上記既知データから、
Ｙｆ＝ＹＯ＋Ｙ／２
Ｙｒ＝ＹＯ−Ｙ／２
となる。よって、クリーニング開始位置ＣＯ１とクリーニング終了位置ＣＯ２は
ＣＯ１＝−（Ｙｒ−Ｃｌｏ）＝−（Ｙ０＋Ｙ／２−Ｃｌｏ）
ＣＯ２＝−（Ｙｆ＋Ｃｌｏ）＝−（Ｙ０−Ｙ／２＋Ｃｌｏ）
となる。
【００２４】
以上のように、回路基板６４についてのＸ方向寸法ＸとＹ方向寸法Ｙからクリーニング開始位置ＣＯ１とクリーニング終了位置ＣＯ２を求めることができ、回路基板６４の寸法に適したクリーニング開始位置ＣＯ１とクリーニング終了位置ＣＯ２が自動的に、迅速かつ適正に設定できる。
【００２５】
なお、本実施の形態のクリーニング範囲設定では、印刷角度が０°、スクリーン基準６５が回路基板６４の中心に一致する場合について記述したが、印刷角度が４５°、９０°である場合、スクリーン基準６５が手前である場合でも同様にクリーニング回路位置ＣＯ１とクリーニング終了位置ＣＯ２を算出できる。
【００２６】
また、上記のように、回路基板６４の中心位置データを取扱えば、どのような場合にも、クリーニング開始位置ＣＯ１およびクリーニング終了位置ＣＯ２を算出する式が単純化する。しかし、これに限られることはなく、既知データに応じた各種算出方法を採用すればよい。
【００２７】
次に、半田供給装置７３によるスクリーン６０上への半田供給の場合について述べる。図２に示すように印刷機１１はまた、その制御部１８に、前記基板プログラム読込み手段１２が記憶手段２５に記憶された基板プログラム１４から読込んだ回路基板６４のＸ方向寸法Ｘ、Ｙ方向寸法Ｙと、記憶手段２６から読み込み、あるいは予め設定された既知の印刷機データと、から半田供給開始位置（Ｘｐ、Ｙｐ）を算出する半田供給位置算出手段２１を有している。
【００２８】
図７では前記の場合同様印刷角度が０°、スクリーン基準６５が回路基板６４の中心に一致している場合を示している。ここに、半田供給装置原点１２２からスクリーン基準６５（回路基板６４の中心）までのＸ方向距離ＳｏＸ、Ｙ方向距離ＳｏＹ、回路基板６４のＸ方向寸法Ｘ、Ｙ方向寸法Ｙは、印刷機データ１６と前記基板プログラム１４から既知であり、Ｘ方向の半田供給余裕距離Ｘｓは予め決まっていて既知のものである。そこで本実施の形態では、これら基知データを用いて、図８に示すフローチャートに従った処理をして、半田供給開始位置Ｘｐ、Ｙｐを自動設定する。
これについて説明すると、基板プログラム読込み手段１２にて、基板プログラム１４から基板寸法Ｘ、Ｙを読込み（ステップ１３１）、半田供給位置算出手段２１にて印刷機データ１６とから図７に示す半田供給開始位置Ｘｐ、Ｙｐを算出する（ステップ１３２）。
【００２９】
具体的には回路基板６４は中心がスクリーン基準６５と合うように搬入されるので、半田供給開始点のＸ方向位置Ｘｐと、Ｙ方向位置Ｙｐとはそれぞれ、前記既知データから、
Ｘｐ＝−（ＳｏＸ−Ｘ／２−ＸS ）
Ｙｐ＝ＳｏＹ−Ｙ／２
となる。
【００３０】
以上のように、回路基板６４のＸ方向寸法ＸとＹ方向寸法Ｙから半田供給開始位置Ｘｐ、Ｙｐを求めることができ、回路基板６４の寸法に適した半田供給開始位置Ｘｐ、Ｙｐが自動的に迅速かつ適正に設定できる。そして半田供給範囲は回路基板６４のＹ方向寸法Ｙであり、一義的に定まる。
【００３１】
なお、本実施の形態の半田供給開始位置設定では、印刷角度が０°、スクリーン基準６５が回路基板６４の中心に一致している場合について記述したが、印刷角度が４５°、９０°である場合、スクリーン基準６５が手前である場合でも同様に半田供給開始位置Ｘｐ、Ｙｐを算出できる。
【００３２】
また、このように回路基板６４の中心位置データを取り扱うことの利点はクリーニング範囲改定の場合と変らないし、必ずしも中心位置を取扱う必要もない。
【００３３】
なお、本実施の形態におけるクリーニング範囲の設定方法と、半田供給開始位置の設定方法とは、何れか一方だが実行されることができ、その場合でも従来の場合よりも有利である。しかし、双方が同時に採用されるのがより好適である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のクリーム半田印刷機のクリーニング範囲または／および半田供給範囲の設定方法によれば、回路基板に応じたクリーニング範囲または／および半田供給範囲が自動的に、迅速かつ適正に設定することができ、クリーニングまたは／および半田供給の過不足による問題がなく常に高品質な製品が安定して得られるし、データ設定に手間はなく高い生産性が安定して得られる。
【００３５】
本発明のクリーム半田印刷機によれば、クリーム半田印刷の動作制御において、上記発明の方法を回路基板の新たな供給ないしは変更がある都度自動的に達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるクリーニング範囲設定に関するクリーム半田印刷機の制御部の構成例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態における半田供給範囲設定に関するクリーム半田印刷機の制御部の構成例を示すブロック図。
【図３】図１、図２の制御部を持ったクリーム半田印刷機を示す外観斜視図。
【図４】図３の印刷機のスクリーン印刷部の斜視図。
【図５】本発明の実施の形態でのクリーニング開始位置、クリーニング終了位置を算出する場合の説明図。
【図６】本発明の実施の形態でのクリーニング開始位置、クリーニング終了位置を算出する手順のフローチャート。
【図７】本発明の実施の形態の半田供給開始位置を算出する場合の説明図。
【図８】本発明の実施の形態の半田供給開始位置を算出する手順のフローチャート。
【図９】従来例のクリーニング開始位置、クリーニング終了位置を設定する制御装置の構成を示すブロック図。
【図１０】従来例におけるクリーニング開始位置、クリーニング終了位置を設定する場合の説明図。
【図１１】従来例の半田供給開始位置を設定する制御装置の構成をを示すブロック図。
【図１２】従来例における半田供給開始位置を設定する場合の説明図。
【図１３】従来例のクリーニング開始位置、クリーニング終了位置を設定する操作を示すフローチャート。
【図１４】従来例の半田供給開始位置を設定する操作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１  印刷機
１２  基板プログラム読込み手段
１３  クリーニング位置算出手段
１４  基板プログラム
１５  クリーニングデータ
１６  印刷機データ
１８  制御部
２１  半田供給位置算出手段
２２  半田供給データ
２５、２６  記憶手段
６０  スクリーン
６４  基板
６５  スクリーン基準
７０  印刷ヘッド
７０ａ  印刷スキージ
７３  半田供給装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004017224.tif 000011
【図１１】
0004017224.tif 000012
【図１２】
0004017224.tif 000013
【図１３】
0004017224.tif 000014
【図１４】
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