(57)【要約】  スキージ装置にコンパクトな落下防止機構を備えたスクリーン印刷機であり、マスクを保持するマスク保持装置と、機内における基板の搬送を行う基板搬送装置と、搬送された基板を保持して上下方向に移動させて前記マスクに対し位置決めする基板位置決装置と、昇降用モータによって作動するボールネジ機構によりスキージを昇降させるものであり、前記昇降用モータと前記ボールネジ機構との回転伝達部に、回転軸と直交する方向からロッド先端のストッパを当てるブレーキシリンダが設けられたスキージ装置とを有する。
2020213089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを保持するマスク保持装置と、
機内における基板の搬送を行う基板搬送装置と、
搬送された基板を保持して上下方向に移動させて前記マスクに対し位置決めする基板位置決装置と、
昇降用モータによって作動するボールネジ機構によりスキージを昇降させるものであり、前記昇降用モータと前記ボールネジ機構との回転伝達部に、回転軸と直交する方向からロッド先端のストッパを当てるブレーキシリンダが設けられたスキージ装置と、
を有するスクリーン印刷機。
【請求項２】
前記回転伝達部は、前記昇降用モータのモータ軸と前記ボールネジ機構のネジ軸とを連結するカップリングであり、前記ブレーキシリンダは、前記カップリングの外側面にゴム材からなる前記ストッパを押し当てるものである請求項１に記載のスクリーン印刷機。
【請求項３】
前記ブレーキシリンダは、前記カップリングのネジ軸側継手部に前記ストッパが押し当てられる請求項２に記載のスクリーン印刷機。
【請求項４】
前記ブレーキシリンダは、エア圧によって収縮作動する単動のエアシリンダであり、組み込まれたバネ部材によって伸長作動する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のスクリーン印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動によって昇降するスキージ装置を有し、電源遮断時におけるスキージの落下を防止するブレーキを備えたスクリーン印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷機は、機内にマスクが保持され、その上に配置されたスキージ装置によってマスクに対しクリームはんだが塗り延ばしされる。スキージ装置は、吊下げられたスキージがボールネジ機構を介してサーボモータに連結され、その回転出力によって昇降が行われる。しかし、吊下げられたスキージは、スクリーン印刷機に対する電源が遮断された場合に自重によって落下してしまうため、その落下を防止する必要がある。例えば、下記特許文献１にはそうした落下防止機構が開示されている。同文献の従来例は、サーボモータの軸移動制御によって印刷ステーションの上下動が行われるが、電源遮断時にはサーボ制御ができず、印刷ステーションが自重によって落下してしまう。そこで、サーボモータにモータブレーキが取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、モータブレーキが昇降用のサーボモータと同軸に組み付けられた場合、軸方向つまり高さ方向の寸法が大きくなってしまい、機内上部に設置されたスキージ装置の寸法拡大が、スクリーン印刷機の高さ寸法を大きくしてしまうことになる。この点、スクリーン印刷機の高さ寸法を抑えるには、モータブレーキとサーボモータを各モータ軸が平行になるように配置させればよい。しかし、その場合には各モータ軸にプーリを取り付け、両者をベルトによって連結する構成となってしまい、サーボモータの出力にエネルギーロスが生じてしまう。【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、スキージ装置にコンパクトな落下防止機構を備えたスクリーン印刷機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様におけるスクリーン印刷機は、マスクを保持するマスク保持装置と、機内における基板の搬送を行う基板搬送装置と、搬送された基板を保持して上下方向に移動させて前記マスクに対し位置決めする基板位置決装置と、昇降用モータによって作動するボールネジ機構によりスキージを昇降させるものであり、前記昇降用モータと前記ボールネジ機構との回転伝達部に、回転軸と直交する方向からロッド先端のストッパを当てるブレーキシリンダが設けられたスキージ装置とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
前記構成によれば、昇降用モータによって作動するボールネジ機構によりスキージを昇降させるスキージ装置において、昇降用モータとボールネジ機構との回転伝達部に、その回転軸と直交する方向からブレーキシリンダのロッドを伸長作動させてストッパを当てることにより、回転を止めてスキージの落下を防止することができ、その落下防止機構はコンパクトなものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】スクリーン印刷機の一実施形態を示した外観斜視図である。
【図２】スクリーン印刷機の一実施形態について内部構造を簡略化して示した図である。
【図３】スキージ装置を機体の前後方向から示した正面図である。
【図４】スキージ装置を機体の前後方向から示した正面の一部断面図である。
【図５】スキージ装置の落下防止機構を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係るスクリーン印刷機の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態のスクリーン印刷機を示した外観斜視図である。図２は、スクリーン印刷機１の内部構造を簡略化して示した図であり、基板１０の搬送方向である機体幅方向から示したものである。このスクリーン印刷機１は、基板に対してクリームはんだを印刷するものであり、例えば印刷状態を検査するはんだ検査機、基板に電子部品の装着を行う部品装着機などと共に、回路基板生産ラインを構成するものである。
【００１０】
スクリーン印刷機１は、全体が機体カバー２によって覆われ、機体の両側面に形成された搬送口２０１を通って基板１０の搬入および搬出が行われる。そして、図２に示すように、機体内部には上部側に一対のマスクホルダ３があり、マスク枠に固定されたマスク２０が水平に保持される。マスクホルダ３の下方側には、基板１０を機体幅方向（Ｘ軸方向）に搬入及び搬出させる基板搬送装置５、基板１０を機体前後方向にクランプするためのクランプ装置６、そして基板１０をクランプ位置へと上下させるバックアップ装置７などが、昇降装置８に対して組み付けられている。
【００１１】
昇降装置８は、垂直なガイドレール１１に沿って摺動する昇降台１２を備え、その昇降台１２がボールネジ機構１３を介して昇降用モータ１４に連結されている。昇降台１２の上には支持台１５を介して基板搬送装置５やクランプ装置６などが搭載されている。支持台１５には機体前後方向（Ｙ軸方向）に一対のマスクサポート２１が設けられ、その間にクランプ装置６が配置されている。一対のマスクサポート２１は、それぞれ脚体上面にマスク２０に接触するマスク支持プレート２１１が固定されている。図面右側のマスクサポート２１にボールネジ機構２２が構成され、駆動モータによって図面左側のマスクサポート２１との距離が調整可能となっている。
【００１２】
クランプ装置６は、基板１０の搬送方向と直行する機体前後方向に一対のサイドフレーム２５が支持台２３に組み付けられている。図面右側のサイドフレーム２５にはボールネジ機構２６が構成され、駆動モータによって図面左側のサイドフレーム２５との距離が調整可能となっている。一対のサイドフレーム２５は、その上端部にクランプ部２７が形成され、クランプ部２７同士の距離が縮まることによって基板１０が把持できるようになっている。そして、サイドフレーム２５の内側には基板搬送装置５が組み付けられており、基板１０は、コンベアベルト２８によって作業位置まで搬送され、そこで一対のクランプ部２７によって保持される。
【００１３】
一対のサイドフレーム２５の間には、基板を支持するバックアップ装置７が設けられている。バックアップ装置７は、複数のバックアップピン３２を備えたバックアップテーブル３１がボールネジ機構を介して支持され、バックアップ用モータ３４によって昇降する。クランプ装置６の支持台２３は、ボールネジ機構を介して支持され、昇降用モータ３３によって昇降する。そして、クランプ装置６やバックアップ装置７を支持する支持台１５は、昇降台１２に対してＸ−Ｙ平面上のＸ方向及びＹ方向とθ方向に位置調整が可能となっている。
【００１４】
マスク２０の上方にはスキージ装置４が組み付けられている。スキージ装置４は、マスク２０のクリームはんだをローリングしながら印刷パターン孔に押し込み、下に位置する基板１０にクリームはんだを塗布するものである。そのスキージ装置４は、機体前後方向に配置された一対のスキージ４４が、別々に昇降可能な状態で走行台４１に搭載されている。走行台４１は、ガイドレール４２に対し摺動可能に組み付けられ、ネジ軸４３からなるボールネジ機構を介し、駆動モータの制御によって機体前後方向の直線移動が可能となっている。
【００１５】
図３は、スキージ装置４を機体の前後方向（Ｙ軸方向）から示した正面図であり、図４は、その一部断面図である。図２に示す機体前後方向にガイドレール４２は、機体の幅方向両側に設けられ、走行台４１は、そうした一対のガイドレール４２に対して掛け渡されている。スキージ装置４は、スキージ４４を昇降させるそれぞれの昇降機構５０が、機体前後方向に対称的に設けられている。図３及び図４には一方の昇降装置５０が示されている。
【００１６】
昇降機構５０は、走行台４１に吊下げられるようにブラケット５１が固定され、スキージ４４は、そのブラケット５１に対して昇降可能に組み付けられている。二股形状のブラケット５１は、左右両側にガイド部５２が形成され、その両方に鉛直方向への移動が可能なスライドレール５３が組み付けられている。そして、左右一対のスライドレール５３は、下端部に連結部材５４が固定されて一体になり、その下にスキージ４４が固定されている。
【００１７】
走行台４１は、サーボモータである昇降用モータ５５が固定され、そのモータ軸５５１に対してネジ軸５６が同軸上に連結されている。ボールネジ機構を構成するネジ軸５６は、非回転状態のナット５７に螺合し、ネジ軸５６の回転に伴ってナット５７が上下方向に直線移動するよう構成されている。そのナット５７は、ナットホルダ５８に保持されており、ナットホルダ４８が連結部材５４を介して左右両側のスライドレール５３と一体になっている。そのため、昇降用モータ５５の駆動制御によってネジ軸５６に対し、所定方向に所定量の回転が与えられると、非回転のナット５７やナットホルダ５８、スライドレール５３などが一体になって昇降し、下端に位置するスキージ４４の高さ調整が行われることとなる。
【００１８】
こうしたスキージ装置４は、スクリーン印刷機１の電源が遮断されたような場合には、連結部材５４やスライドレール５３などとともにスキージ４４が自重によって落ちてしまう。そのため、電源遮断時の落下を防ぐブレーキが必要となるが、前述したような課題の解決が必要であった。具体的には、スクリーン印刷機１はコンパクトな構造であり、機体カバー２の高さが低く、昇降用モータ５５のすぐ上に上面２０３が位置しているため、モータブレーキを一体にした昇降用モータを採用することができなかった。従って、これまでは昇降用モータ５５の横にブレーキモータを配置し、ベルトを使用した回転伝達手段を設けることにより高さ問題を解決していたが、昇降用モータ５５の出力にエネルギーロスが生じてしまうという別の問題が生じてしまっていた。
【００１９】
そこで、本実施形態のスクリーン印刷機１は、シリンダを使用した新たな落下防止機構６０が採用されている。スキージ装置４は、昇降用モータ５５の回転運動をボールネジ機構によって直進運動に変換し、スキージ４４を上下方向に移動させている。落下防止機構６０は、そうしたスキージ装置４の直進運動部分ではなく、回転運動部分に対して下降を停止させる力を作用させる構造となっている。特に、本実施形態では、昇降用モータ５５のモータ軸５５１とネジ軸５６と繋ぐカップリング５９に対する回転停止を行う構成となっている。図５は、そうしたスキージ装置４の落下防止機構６０を拡大して示した断面図である。
【００２０】
昇降用モータ５５のモータ軸５５１とネジ軸５６は、カップリング５９によって連結され、両方の回転軸が同軸で且つ鉛直になるように構成されている。落下防止機構６０は、その回転軸に対して直交する水平方向から停止のための力が作用するように、ブレーキシリンダ６１が走行台４１に固定されている。ブレーキシリンダ６１は、エア圧によってピストンロッド６１１が収縮作動する単動のエアシリンダであり、ピストンロッド６１１を伸長状態にするためのスプリング６２が設けられている。
【００２１】
ピストンロッド６１１と連結ロッド６３は、両者のねじ部の結合によって同軸に固定され、支持ブラケット６５のガイド部６５１，６５２に形成された貫通孔に挿入され、水平な姿勢が維持されている。連結ロッド６３は、先端部にウレタンゴムのストッパ６４が固定され、中間位置に形成されたフランジ部とガイド部６５２との間にスプリング６２が嵌め込まれている。そして、落下防止機構６０は、スプリング５９の付勢力によってピストンロッド６１１が引き出され、ストッパ６４がカップリング５９の外側面に対して所定の圧力で押し当てられるように、ブレーキシリンダ６１や支持ブラケット６５が組み付けられている。
【００２２】
カップリング５９は、昇降用モータ５５のモータ軸５５１とネジ軸５６の連結端部とが挿入される一対の継手部５９１，５９２がインサート部５９３を挟んで構成されたものであり、モータ軸５５１やネジ軸５６の連結端部が継手部５９１，５９２に挿入され、ボルトの締め付けによって固定される。落下防止機構６０は、そうしたカップリング５９に対して、ネジ軸５６側の継手部５９２にストッパ６４が押し当てられるように組み付けられている。回転を出力する昇降用モータ５５に対し、そのモータ軸５５１に直接力が加わることによる影響を防止するためである。
【００２３】
スクリーン印刷機１では、電源供給によりブレーキシリンダ６１に作動エアが供給され続ける。そのブレーキシリンダ６１は、エア圧によって収縮状態が維持されるため、スプリング６２の付勢力に抗してピストンロッド６１１が引き戻され、連結ロッド６３もブレーキシリンダ６１側に移動している。よって、ストッパ６４がカップリング５９から離された状態になり、ネジ軸５６は抵抗を受けることなく回転可能となり、昇降用モータ５５の駆動によりナット５７が上下方向に移動し、スキージ４４の高さ調整が行われる。
【００２４】
スクリーン印刷機１の稼動停止により電源が切られた場合、あるいは停電などにより電源が遮断されたような場合には、ブレーキシリンダ６１へ供給している作動エアも停止することとなる。そのため、押し縮められていたスプリング６２がエア圧から解放されて伸び、連結ロッド６３の先端にあるストッパ６４がスプリング６２の付勢力によってカップリング５９に押し当てられる。電源遮断時のスキージ装置４は、スキージ４４やスライドレール５３などの自重により、ネジ軸５６を回転させてナット５７を下降させてしまう。しかし、本実施形態では、カップリング５９にストッパ６４が所定の圧力で押し当てられることにより、その摩擦力によってネジ軸５６の回転が止められてスキージ４４の下降も止められる。
【００２５】
本実施形態によれば、電源が遮断された時にカップリング５９に対し回転軸と直交する方向からストッパ６４を押し当てる落下防止機構６０を構成したため、通常時には昇降用モータ５５に対して負荷を与えることがない。また、ネジ軸５６の回転を停止させる落下防止機構６０は、昇降用モータ５５の下方に位置しているため、上面２０３が低い機体カバー２に干渉するようなこともない。しかも、ボールネジ機構の回転伝達部であるカップリング５９を対象として下降を停止させる構成であるため、スキージ４４を含む重量のある昇降部分の落下を小さい力でも止めることができる。
【００２６】
更に、本実施形態では、スプリング６２によってストッパ６４を押し当て、ブレーキシリンダ６１をエア圧によって収縮作動する単動のエアシリンダとしたため、落下防止機構６０をコンパクトなものとすることができた。そして、落下防止機構６０は、カップリング５９のネジ軸５６側の継手部５９２にストッパ６４を押し当てるようにしたため、スキージ４４の高さ調整を実行する昇降用モータ５５に対する影響を極力抑えることができる。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではウレタンゴムからなるストッパ６４をカップリング５９の外側面に押し当て、摩擦力によってネジ軸５６の回転を止める構成としたが、カップリング５９にギヤのような歯を形成し、ストッパ６４の代わりに歯に噛み合う突起部を構成するようにしてネジ軸５６の回転を止めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…スクリーン印刷機  ２…機体カバー  ３…マスクホルダ  ４…スキージ装置  ５…基板搬送装置  ４１…走行台  ４４…スキージ  ５０…昇降機構  ５２…ガイド部  ５３…スライドレール  ５５…昇降用モータ  ５６…ネジ軸  ５７…ナット  ５８…ナットホルダ  ５９…カップリング  ６０…落下防止機構  ６１…ブレーキシリンダ  ６２…スプリング  ６３…連結ロッド  ６４…ストッパ  ６５…支持ブラケット  ５５１…モータ軸  ６１１…ピストンロッド
【図１】
2020213089.tif 000003
【図２】
2020213089.tif 000004
【図３】
2020213089.tif 000005
【図４】
2020213089.tif 000006
【図５】
2020213089.tif 000007
【国際調査報告】
2020213089.tif 000008
2020213089.tif 000009
2020213089.tif 000010
2020213089.tif 000011