JP2003039006A - Paste coating machine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the desired discharge amount of paste and to perform the coating with the paste with high accuracy even if the discharge pressure of the paste is changed by the change in the residual amount of the paste in a paste housing cylinder accompanied by the advance of paste coating work. SOLUTION: Compressed air is supplied to the paste housing cylinder 12 from a positive pressure source 21 while adjusted by a regulator 22 and discharge pressure is generated to discharge the paste 27 to a substrate 7 from a nozzle 13 but the discharge pressure Pn of the paste housing cylinder 12 is detected at every minute sampling time Δt by a pressure sensor 24 to calculate the discharge amount Δt.Pn of the paste at the sampling time Δt and the discharge amounts at every sampling time are cumulated. The coating with the paste is performed until the cumulated value (Δt.Pn) showing the sum total of the paste amounts applied up to now reaches a desired paste discharge amount.

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にペースト
を塗布するペースト塗布機に係り、特に、ペースト収納
筒内のペースト量に関わらず、常に所定量のペーストを
塗布するためのペースト塗布機に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のペースト塗布機の一例として、特
開平６−２９６９１６号公報には、ペーストを充填した
ペースト収納筒（シリンジ）と、ペースト収納筒に正圧
のエアを供給するエア供給源と、ペースト収納筒とエア
供給源との間に配置された吐出用電磁弁と、ペースト収
納筒内の圧力を測定する圧力センサと、圧力センサによ
る測定圧力が所定の設定圧力に達する時間に応じてペー
スト収納筒からのペースト吐出時間を制御する制御部を
備えたペースト塗布機が開示されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来のペースト塗
布機では、塗布開始時のペースト収納筒でのペースト残
量に応じてペースト吐出時間を制御しているため、ペー
スト吐出状態におけるペーストの減少による圧力変化な
どは何ら考慮していない。このため、ペースト吐出量が
多い場合には、ペースト吐出量の変化や圧力の変化に追
従できず、塗布するペースト量にばらつきが発生して、
高精度のペーストパターン塗布描画ができない場合が発
生していた。 【０００４】本発明の目的は、かかる問題を解消し、ペ
ースト収納筒でのペースト残留量や加圧する圧力の変動
によってペースト吐出圧力の変動が発生しても、安定し
たペースト吐出量を確保できるようにしたペースト塗布
機を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的と達成するため
に、本発明は、ペースト収納筒内の圧力を検出する圧力
センサと、サンプリング時間をカウントするタイマと、
正圧源からペースト収納筒への圧縮気体の供給開始とと
もに該力センサの検出圧力を取り込み、この検出圧力が
所定の設定圧力に達しているか否かを判断する圧力判定
手段と、圧力センサの検出圧力がこの所定の設定圧力に
達した後、タイマがカウントするサンプリング時間毎
に、外圧力センサの検出圧力とサンプリング時間とから
サンプリング時間出でノズルからのペーストの吐出量を
算出し、順次累積する累積手段と、累積されたペースト
の吐出量が予め設定した吐出量になったか否かを判定す
る吐出量判定手段とを設けた構成とする。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明によるペースト塗布機の
一実施形態を示す斜視図であって、１００はペースト塗
布機、１は架台、２はＸ軸テーブル、３はＸ軸サーボモ
ータ、４はＹ軸テーブル、５はＹ軸サーボモータ、６は
基板吸着台、７はプリント基板、８は支持フレーム、９
はＺ軸テーブル、１０はＺ軸サーボモータ、１１は保持
アーム、１２はペースト収納筒、１３はノズル、１４は
θ軸サーボモータ、１５は制御装置、１６はデータ入力
装置、１７はモニタ、１８は外部記憶装置である。 【０００７】同図において、ペースト塗布機１００は、
架台１上にＸ軸サーボモータ３を有するＸ軸テーブル２
が設けられており、このＸ軸サーボモータ３により、Ｘ
軸テーブル２上に載置されたＹ軸テーブル４をＸ軸方向
に移動させる。Ｙ軸テーブル４には、Ｙ軸サーボモータ
５が設けられており、このＹ軸サーボモータ５により、
Ｙ軸テーブル４上に設置されているθ軸サーボモータ１
４を備えた基板吸着台６をＹ軸方向に移動させる。基板
吸着台６は、その上にプリント基板７が吸引吸着される
ようになっており、θ軸サーボモータ１４により、Ｘ，
Ｙ軸に垂直なＺ軸を中心軸として所定の方向（θ軸方
向）に回転できるようになっている。 【０００８】また、架台１には、支持フレーム８が設け
られており、この支持フレーム８には、Ｚ軸サーボモー
タ１０を有するＺ軸テーブル９が取り付けられている。
このＺ軸テーブル９には、Ｚ軸サーボモータ１０により
Ｚ軸方向に移動可能に、保持アーム１１が設けられてい
る。この保持アーム１１には、ペースト収納筒１２が保
持されており、このペースト収納筒１２の下部にノズル
１３が取り付けられている。 【０００９】ペースト塗布機１００のサーボモータなど
の各駆動装置は、制御装置１５にケーブル（配線）で接
続されている。制御装置１５からは、データ入力装置１
６やモニタ１７，外部記憶装置１８に信号線などが配線
されている。 【００１０】図２は図１における制御装置の構成とその
制御系統の一具体例を示すブロック線図であって、３
Ｅ，５Ｅ，１０Ｅ，１４Ｅはエンコーダ、１５ａはマイ
クロコンピュータ、１５ｂは外部インターフェース、１
５ｃはモータコントローラ、１５ｃａはＸ軸ドライバ、
１５ｃｂはＹ軸ドライバ、１５ｃｃはθ軸ドライバ、１
５ｃｄはＺ軸ドライバ、１９はＤ／Ａ変換器、２０はＡ
／Ｄ変換器、２１は正圧源、２２はレギュレータ、２３
は電磁弁、２４は圧力センサ、２５は排気弁、２６は配
管、２７はペーストであり、図１に対応する部分には同
一符号を付けて重複する説明を省略する。 【００１１】同図において、制御装置１５は、マイクロ
コンピュータ１５ａとモータコントローラ１５ｃと外部
インターフェース１５ｂの３つの部分から構成されてい
る。なお、モータコントローラ１５ｃには、Ｘ軸サーボ
モータ３のＸ軸ドライバ１５ｃａと、Ｙ軸サーボモータ
５のＹ軸ドライバ１５ｃｂと、θ軸サーボモータ１４の
θ軸ドライバ１５ｃｃと、Ｚ軸サーボモータ１０のＺ軸
ドライバ１５ｃｄとを備えている。これらドライバ１５
ｃａ〜１５ｃｄは夫々、駆動するサーボモータ３，５，
１４，１０に取り付けられているエンコーダ３Ｅ，５
Ｅ，１４Ｅ，１０Ｅの検出出力を取り込み、これをもと
に図１に示す各テーブル２，４，６，９での位置制御を
行なう。 【００１２】また、外部インターフェース１５ｂには、
図１に示したデータ入力装置１６やモニタ１７，外部記
憶装置１８の他に、ペースト収納筒１２内に圧縮気体を
供するための正圧源２１に接続されたレギュレータ２２
や電磁弁２３を制御するためのＤ／Ａ変換器１９が接続
され、また、ペースト収納筒１２内の圧力を検出するた
めの圧力センサ２４に接続されたＡ／Ｄ変換器２０も接
続されている。 【００１３】空圧回路は、先に述べた正圧源２１で圧縮
された気体（空気、または、窒素やアルゴンなどの不活
性ガス）を調圧するレギュレータ２２と、ペースト収納
筒１２に圧縮気体を送出し、または遮断するための電磁
弁２３と、ペースト収納筒１２内の圧力を検出するため
の圧力センサ２４と、ペースト収納筒１２内の圧力を大
気圧に急速に戻すための排気弁２５と、各部を接続する
配管２６とから構成されている。ペースト収納筒１２に
は、ノズル１３が設けられており、このノズル１３の先
端部に設けられたペースト吐出口（図示せず）からプリ
ント基板７上にはんだペースト２７が塗布される。 【００１４】また、マイクロコンピュータ１５ａには、
図示していない主演算部と、ペーストの塗布などの各種
処理を行なうソフト処理プログラムが格納されたＲＯＭ
と、主演算部での処理結果や、外部インターフェース１
５ｂ及びモータコントローラ１５ｃからの入力データを
格納するＲＡＭと、外部インターフェース１５ｂ及びモ
ータコントローラ１５ｃとデータをやり取りする入出力
部とを備えている。 【００１５】データ入力装置１６は、ペースト塗布に関
する設定値などのデータを入力するためのキーボードな
どから構成されている。モニタ１７は、ペースト塗布機
１００における設定値や運転状況などを表示するための
ものである。また、外部記憶装置１８は、ペースト塗布
機１００の電源立ち上げ時に、マイクロコンピュータ１
５ａ内蔵のＲＡＭに格納する各種設定値を記憶しておく
ためのフロッピーディスク（登録商標）やハードディス
ク，光ディスク装置などからなる。 【００１６】ここで、制御装置１５からの指令は、ドラ
イバ１５ｃａ〜１５ｃｄを介して各サーボモータ３，
５，１０，１４に伝達されてこれらを駆動し、これらサ
ーボモータの回転量（駆動操作量）が夫々のエンコーダ
３Ｅ，５Ｅ，１４Ｅ，１０Ｅで検出され、ドライバ１５
ｃａ〜１５ｃｄにフィードバックされる。 【００１７】また、制御装置１５からの指令は、Ｄ／Ａ
変換器１９を介して電磁弁２３に伝達される。電磁弁２
３では、入力されたこの指令の電気信号に応じて弁が開
閉され、正圧源２１から供給された圧縮気体のペースト
収納筒１２への供給・停止を行なう。なお、ペースト収
納筒１２への圧縮気体の供給は、圧縮気体を内蔵してい
る正圧源２１から放出された圧縮気体が、制御装置１５
からの指令により、レギュレータ２２で所定の圧力に調
整され、電磁弁２３，排気弁２５及び配管２６を介して
行なわれる。電磁弁２３は、Ｄ／Ａ変換器１９の出力で
リレーをＯＮ・ＯＦＦすることにより、開閉する。ま
た、外部インターフェース１５ｂの出力で直接リレーを
ＯＮ・ＯＦＦさせることにより、開閉させてもよい。 【００１８】ここで、ペースト塗布機の処理動作の概要
を図１及び図２を用いて説明する。 【００１９】基板吸着台６上にプリント基板７を載置し
た後、制御装置１５からの指令により、Ｘ軸サーボモー
タ３とＹ軸サーボモータ５とを任意量回転させる。それ
により、ノズル１３の先端のペースト吐出口をプリント
基板７の所望位置に対向させる。 【００２０】次に、Ｚ軸テーブル９のＺ軸サーボモータ
１０を駆動して、ペースト収納筒１２をプリント基板７
の方に下降させる。ノズル１３のペースト吐出口とプリ
ント基板７との間が所望の間隔になったところで、レギ
ュレータ２２により、圧縮気体圧を設定する。レギュレ
ータ２２が所定の圧力になると、電磁弁２３を開ける。
これにより、圧縮気体がペースト収納筒１２に印加さ
れ、はんだペーストをノズル１３から吐出させて、プリ
ント基板７上にはんだペースト２７を塗布する。 【００２１】塗布後、電磁弁２３を閉じてペースト収納
筒１２への圧縮気体の供給を止め、ハンダヘーストの吐
出を終了する。さらに、ペースト収納筒１２内部に残留
した圧縮空気を排気弁２５及び電磁弁２３（ここで、電
磁弁２３は大気開放のため三方電磁弁、または配管を分
岐して２つの電磁弁を設けた構成としている）を介して
大気へ開放する。ペースト塗布終了後、Ｚ軸サーボモー
タ１０を駆動してペースト収納筒１２を所定位置まで上
昇させ、塗布動作が完了する。 【００２２】次に、この実施形態のペースト塗布処理の
処理手順を図３及び図４を用いて説明する。 【００２３】図３はこの実施形態でのペースト塗布のた
めの主制御装置１５による処理手順を示すフローチャー
トである。また、図４はこのペースト塗布処理における
ペースト収納筒１２内での吐出圧力（同図（ａ））、電
磁弁２３の開閉（同図（ｃ））、ノズル１３に対するプ
リント基板７の相対移動（同図（ｄ））の時間的経緯と
所望とするペースト吐出量（同図（ｂ））を夫々示して
いる。 【００２４】図２，図３及び図４において、まず、レギ
ュレータ２２に対してはんだペースト２７の吐出圧力の
設定を行なう（ステップ１）。これは、制御装置１５
が、予め外部記憶装置１８に記憶されている電子部品の
各パターンに必要なペースト塗布量に応じた圧力値（以
下、設定圧力値Ｐという）から、該当するパターンの設
定圧力値を選択し、レギュレータ２２に指令してレギュ
レータ２２にこの設定圧力値を設定する。これにより、
正圧源２１からペースト収納筒１２に供給される圧縮気
体の圧力を、この設定圧力値により、所定の圧力に設定
する。 【００２５】次に、図４（ｃ）に示すように、時刻Ｔ１
に、電磁弁２３を開らき、圧力センサ２４を通してこの
圧縮気体をペースト収納筒１２供給するとともに、その
直後から制御装置１５に設けられている監視タイマによ
ってカウントを開始する（ステップ２）。 【００２６】また、これと同時に、圧力センサ２４によ
ってペースト収納筒１２内の圧縮気体圧（以下、吐出圧
力という）の検出を開始する。この検出結果は、Ａ／Ｄ
変換器２０を介して制御装置１５にフィードバックされ
る（ステップ３）。 【００２７】図４（ａ）に示すように、吐出圧力が時刻
Ｔ１から上昇していき、制御装置１５のマイクロコンピ
ュータ１５ａは、吐出圧力が設定圧力値Ｐに達したか否
かを圧力判定手段により判定する。設定圧力値Ｐに達し
ていなければ、監視タイマのカウントを継続する（ステ
ップ４）。 【００２８】吐出圧力が設定圧力値Ｐに達すると、監視
タイマのカウントを終了する（ステップ５）。ここで、
図４（ａ）に示すように、吐出圧力が設定圧力値Ｐに達
した時刻をＴ２とすると、監視タイマのカウント開始時
刻Ｔ１と設定圧力値Ｐへの到達時刻Ｔ２との時間差Ｔ０
は、設定圧力値Ｐに到達するまでに要した時間となる。
これは、電磁弁２３を開いてからペースト収納筒１２内
部の圧力がレギュレータ２２で設定した設定圧力値Ｐに
到達するまでに要した時間となる。 【００２９】次に、図４（ａ）に示すように、吐出圧力
が設定圧力値Ｐに到達すると、再度圧力センサ２４によ
ってペースト収納筒１２内の吐出圧力の検出を開始し、
また、監視タイマのカウントを開始し、この監視タイマ
のカウントで微少時間（サンプリング時間）Δｔが経過
する毎にペースト収納筒１２の吐出圧力Ｐｎ（但し、ｎ
＝１，２，３，……であって、ｎ番目の微少時間Δｔに
圧力センサ２４で検出されるペースト収納筒１２の吐出
圧力）の検出を行ない、このサンプリング時間Δｔにお
ける吐出量（Δｔ・Ｐｎ）をマイクロコンピュータ１５
ａで順次累積して内蔵のＲＯＭに格納する。 【００３０】このとき、同時に（時刻Ｔ２で）、ノズル
１３を所定の位置からプリント基板７へ近接する方向に
相対移動させ、しかる後、図４（ｄ）に示すように、プ
リント基板７の面に平行な方向にプリント基板７とノズ
ル１３とを相対移動させて、ノズル１３をプリント基板
７上の配線に沿うように移動させ、プリント基板７上の
配線へのペースト塗布を開始する。 【００３１】ここで、サンプリング時間Δｔが経過する
毎にペースト収納筒１２の吐出圧力Ｐｎの検出を行なう
のは、特に、ペースト吐出量が比較的多い場合、時々刻
々変動するペースト残留量やペースト収納筒１２内の圧
力に追従して精度良く吐出を行なうためである。 【００３２】なお、ペースト吐出量は設定圧力とペース
ト吐出時間との積で求められる。しかし、この場合のペ
ースト吐出量は、ペースト収納筒１２内の残留ペースト
量が一定であり、かつ吐出圧力も一定という条件下で成
り立つ。そこで、設定吐出量は理想的状態であると仮定
し、図４（ｂ）に示すように、設定圧力Ｐで時刻Ｔ１か
ら時刻Ｔ３まで吐出したときのペースト吐出量の累積Ｐ
・（Ｔ３−Ｔ１）を所望のペースト吐出量とする。 【００３３】ところが、実際には、ペーストを吐出する
につれてペースト収納筒１２内でのペースト残留量が変
化していき、これに応じて吐出圧力も変化するため、単
位時間当りのペースト吐出量も変化していく。つまり、
ペーストの吐出を続けていくと、ペースト収納筒１２で
は、そのペースト残留量が減少していくから、吐出圧力
も減少していき、単位時間当りのペースト吐出量が減少
していく。このため、上記のように、ペースト吐出時間
を（Ｔ３−Ｔ１）を決め、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３までペ
ースト塗布動作を行ない、時刻Ｔ３でこの動作を終了す
ると、所望の吐出量が得られないこともある。 【００３４】これを防止するために、この実施形態で
は、所望とするペースト吐出量を設定するのであるが、
上記のように、ペースト塗布動作中では、マイクロコン
ピュータ１５ａの累積手段が、微少（サンプリング）時
間Δｔ毎に、圧力センサ２４で吐出圧力を測定してこの
ときのペースト吐出量を求め、これを順次累積加算して
実際に吐出されるペースト量を求めるようにしたもので
ある。 【００３５】そこで、図４（ａ）に示すように、監視タ
イマを作動させてサンプリング時間Δｔが経過すると、
圧力センサ２４で吐出圧力Ｐ１を測定してサンプリング
時間Δｔでのペースト吐出量を（Δｔ・Ｐ１）として求
め（ステップ６）、マイクロコンピュータ１５ａの吐出
量判定手段が、これを上記の所望とするペースト吐出量
Ｐ・（Ｔ３−Ｔ１）と比較する（ステップ７）。ここ
で、 Δｔ・Ｐ１≦Ｐ・（Ｔ３−Ｔ１） のときには、所望とするペースト吐出量Ｐ・（Ｔ３−Ｔ
１）のペーストを塗布していないので、次のサンプリン
グ時間Δｔを計測し（ステッブ８）、これが経過したと
きの圧力センサ２４での測定吐出圧力Ｐ２とからこのサ
ンプリング時間Δｔでのペースト吐出量（Δｔ・Ｐ２）
として求め（ステップ６）、これと先に得られたペース
ト吐出量を（Δｔ・Ｐ１）との加算値（Δｔ・Ｐ１＋Δ
ｔ・Ｐ２）と所望とするペースト吐出量Ｐ・（Ｔ３−Ｔ
１）と比較する（ステップ７）。ここで、 Δｔ・Ｐ１＋Δｔ・Ｐ２≦Ｐ・（Ｔ３−Ｔ１） のときには、上記のステップ８に進み、以下、同様の動
作を繰り返して、ペースト吐出量の累計Σ（Δｔ・Ｐ
ｎ）が所望とするペースト吐出量Ｐ・（Ｔ３−Ｔ１）に
達し、 Σ（Δｔ・Ｐｎ）＞Ｐ・（Ｔ３−Ｔ１） ……（１） となるまでステップ６〜８の動作を繰り返してペースト
の塗布を行なう。 【００３６】なお、このようにプリント基板７の配線へ
ペーストを塗布する期間（図４（ｄ））、検出される吐
出圧の変化に応じて、プリント基板７の面に平行な方向
でのノズル１３とプリント基板７との相対速度を変化さ
せ、プリント基板７の配線上でのペーストの塗布量が均
一になるようにする。 【００３７】図４に示す時刻Ｔ４で、ペースト吐出量の
累計Σ（Δｔ・Ｐｎ）が所望とするペースト吐出量Ｐ・
（Ｔ３−Ｔ１）に達し、上記式（１）を満足する状態と
なると（ステップ７）、電磁弁２３を閉じて圧縮気体の
ペースト収納筒１２への流入を停止させ（ステップ
９）、ペースト吐出及びプリント基板７への塗布を終了
する。これにより、図４（ａ）に示すように、時刻Ｔ４
から圧力センサ２４で検出される吐出圧力が低下し、時
刻Ｔ５で０となる。 【００３８】このようにして、微少（サンプリング）時
間Δｔ毎に、そのときの吐出圧力とサンプリング時間Δ
ｔの積から吐出量を算出しているため、ペースト収納筒
１２内のペースト残留量や圧力変動の影響を受けること
なく、設定した所望のペースト量を吐出することが可能
となる。 【００３９】なお、この場合、電磁弁２３を閉じる時間
Ｔ４は、サンプリング時間Δｔにおける吐出量累計を継
続した結果、得られた値である。所望のペースト吐出量
を得るために、電磁弁２３は時間（Ｔ４−Ｔ１）だけ開
いていたことになる。しかし、ペースト収納筒１２のペ
ースト残留量が減少すると、この減少につれて時間Ｔ０
が増加し、圧力の変動によっても、時刻Ｔ４に達するに
要する時間が長くなる。その結果、時間（Ｔ４−Ｔ１）
も増加して、所望のペースト吐出量が得られることにな
る。 【００４０】また、この際、ペースト収納筒１２には、
ペースト吐出のための残留気体が充填しているが、この
残留気体は、電磁弁２３を閉じた後も、ペーストを吐出
してペースト吐出量のばらつきの原因になるだけなく、
糸引きなど塗布形状不良の一因であることが知られてい
る。この実施形態では、この残留気体の悪影響を防止す
るため、電磁弁２３とペースト収納筒１２のと間に排気
弁２５を設け、この排気弁２５を動作させることによ
り、ペースト収納筒１２の残留気体を大気中に高速に排
気できるようにしている。なお、排気弁２５の代わり
に、例えば、負圧源から負圧の気体をペースト収納筒１
２に導入することにより、残留気体を高速に取り除くよ
うにしてもよい。なお、負圧源を設けることにより、ペ
ースト収納筒１２内を負圧にしてペーストをノズル１３
からペースト収納筒１２内に回収することができ、ノズ
ル１３からのペーストの不要な流出を防止できる効果も
ある。 【００４１】以上の構成とすることにより、ペースト収
納筒１２内のペーストの残留量や吐出圧力が変動して
も、常に精度良く所望のペースト吐出量を得ることがで
きる。 【００４２】また、ペースト収納筒１２内の設定圧力Ｐ
の待機時間Ｔ０における圧力変化を把握して、はんだペ
ーストがなくなったり、ノズルが詰まった時の圧力変化
と通常の塗布における圧力変化を比較することにより、
事前にペースト塗布時の不具合を確認することができ
る。 【００４３】なお、上記の塗布手順では、図４での時刻
Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間Ｔ０でのペーストの吐出量
については考慮していなかったが、この期間Ｔ０におい
ても、吐出圧が生ずるものであるから、ノズル１３から
ペーストが吐出される。そこで、この期間Ｔ０のペース
トの吐出を考慮する場合には、上記と同様にして、サン
プリング時間Δｔ毎にペーストの吐出圧を検出して吐出
量を求め、これも累積するようにすればよい。 【００４４】また、上記の実施形態では、基板として、
プリント基板を例に説明したが、本発明はかかる基板の
みに限定されるものではなく、例えば、液晶パネルのガ
ラス基板に所定のパターンに沿ってペースト（シール
剤）を塗布する場合でも、同様に適用できることはいう
までもない。 【００４５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ペースト収納筒内部のペースト残留量や吐出圧力が変動
しても、常に精度良く所望のペースト吐出量を得ること
ができ、生産性を向上させることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a paste applying machine for applying a paste on a substrate, and more particularly to a paste applying machine which always applies a predetermined amount of paste regardless of the amount of paste in a paste container. The present invention relates to a paste applicator for applying a paste. 2. Description of the Related Art As an example of a conventional paste dispenser, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-296916 discloses a paste storage cylinder (syringe) filled with paste and a supply of positive pressure air to the paste storage cylinder. An air supply source, a discharge solenoid valve arranged between the paste storage cylinder and the air supply source, a pressure sensor for measuring the pressure in the paste storage cylinder, and a pressure measured by the pressure sensor reaching a predetermined set pressure There is disclosed a paste applicator provided with a control unit that controls a time for discharging a paste from a paste container according to time. [0003] In the above-mentioned conventional paste dispenser, the paste discharge time is controlled in accordance with the remaining amount of the paste in the paste container at the start of the application. No consideration is given to changes in pressure due to the decrease in pressure. For this reason, when the paste discharge amount is large, it is not possible to follow a change in the paste discharge amount or a change in the pressure, and the amount of the paste to be applied varies,
In some cases, high-precision paste pattern coating and drawing cannot be performed. An object of the present invention is to solve such a problem and to secure a stable amount of paste discharge even if a change in paste discharge pressure occurs due to a change in the amount of paste remaining in the paste container or a change in pressurizing pressure. And a paste coating machine. In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure sensor for detecting a pressure in a paste storage cylinder, a timer for counting a sampling time,
Pressure detection means for taking in the pressure detected by the force sensor at the same time as the supply of the compressed gas from the positive pressure source to the paste storage cylinder, and determining whether or not the detected pressure has reached a predetermined set pressure; After the pressure reaches the predetermined set pressure, for each sampling time counted by the timer, the discharge amount of the paste from the nozzle is calculated from the detected pressure of the external pressure sensor and the sampling time, and is sequentially accumulated. A configuration is provided in which accumulating means and discharge amount determining means for determining whether or not the cumulative paste discharge amount has reached a preset discharge amount are provided. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a paste applicator according to the present invention, in which 100 is a paste applicator, 1 is a gantry, 2 is an X-axis table, 3 is an X-axis servomotor, 4 is a Y-axis table, 5 is a Y-axis servo motor, 6 is a substrate suction table, 7 is a printed circuit board, 8 is a support frame, 9
Is a Z-axis table, 10 is a Z-axis servomotor, 11 is a holding arm, 12 is a paste storage cylinder, 13 is a nozzle, 14 is a θ-axis servomotor, 15 is a control device, 16 is a data input device, 17 is a monitor, 18 Is an external storage device. [0007] In FIG.
X-axis table 2 having X-axis servo motor 3 on gantry 1
Provided by the X-axis servo motor 3
The Y-axis table 4 placed on the axis table 2 is moved in the X-axis direction. The Y-axis table 4 is provided with a Y-axis servo motor 5.
Θ-axis servo motor 1 installed on Y-axis table 4
4 is moved in the Y-axis direction. The substrate suction table 6 is configured so that the printed circuit board 7 is suction-adsorbed thereon.
It is designed to be rotatable in a predetermined direction (θ-axis direction) with a Z axis perpendicular to the Y axis as a center axis. Further, a support frame 8 is provided on the gantry 1, and a Z-axis table 9 having a Z-axis servomotor 10 is attached to the support frame 8.
The Z-axis table 9 is provided with a holding arm 11 so as to be movable in the Z-axis direction by a Z-axis servo motor 10. The holding arm 11 holds a paste container 12, and a nozzle 13 is attached to a lower portion of the paste container 12. Each drive device such as a servo motor of the paste coating machine 100 is connected to the control device 15 by a cable (wiring). From the control device 15, the data input device 1
6, a monitor 17, and an external storage device 18 are wired with signal lines and the like. FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the configuration of the control device and its control system in FIG.
E, 5E, 10E, 14E are encoders, 15a is a microcomputer, 15b is an external interface,
5c is a motor controller, 15ca is an X-axis driver,
15 cb is a Y axis driver, 15 cc is a θ axis driver, 1
5 cd is a Z-axis driver, 19 is a D / A converter, 20 is A
/ D converter, 21 is a positive pressure source, 22 is a regulator, 23
Is an electromagnetic valve, 24 is a pressure sensor, 25 is an exhaust valve, 26 is a pipe, and 27 is a paste, and the portions corresponding to those in FIG. In FIG. 1, the control device 15 is composed of three parts: a microcomputer 15a, a motor controller 15c, and an external interface 15b. The motor controller 15c includes an X-axis driver 15ca of the X-axis servo motor 3, a Y-axis driver 15cb of the Y-axis servo motor 5, a θ-axis driver 15cc of the θ-axis servo motor 14, and a Z-axis servo motor 10. And a Z-axis driver 15cd. These drivers 15
ca to 15cd are servo motors 3, 5 to be driven, respectively.
Encoders 3E, 5 attached to 14, 10
The detection outputs of E, 14E, and 10E are fetched, and based on this, the position control in each of tables 2, 4, 6, and 9 shown in FIG. The external interface 15b includes:
In addition to the data input device 16, the monitor 17, and the external storage device 18 shown in FIG. 1, a regulator 22 connected to a positive pressure source 21 for supplying a compressed gas into the paste container 12.
And a D / A converter 19 for controlling the electromagnetic valve 23, and an A / D converter 20 connected to a pressure sensor 24 for detecting the pressure in the paste container 12 are also connected. I have. The pneumatic circuit includes a regulator 22 for regulating the pressure of the gas (air or an inert gas such as nitrogen or argon) compressed by the above-described positive pressure source 21 and a compressed gas supplied to the paste container 12. An electromagnetic valve 23 for sending or shutting off, a pressure sensor 24 for detecting the pressure in the paste storage cylinder 12, and an exhaust valve 25 for rapidly returning the pressure in the paste storage cylinder 12 to the atmospheric pressure. , And a pipe 26 for connecting each part. A nozzle 13 is provided in the paste storage cylinder 12, and a solder paste 27 is applied onto the printed circuit board 7 from a paste discharge port (not shown) provided at the tip of the nozzle 13. The microcomputer 15a includes:
ROM storing main processing unit (not shown) and software processing programs for performing various processes such as application of paste
And the processing result of the main processing unit and the external interface 1
A RAM for storing input data from the motor controller 5c and the motor controller 15c; and an input / output unit for exchanging data with the external interface 15b and the motor controller 15c. The data input device 16 includes a keyboard for inputting data such as set values relating to paste application. The monitor 17 is for displaying set values, operating conditions, and the like in the paste coating machine 100. The external storage device 18 stores the microcomputer 1 when the power of the paste application machine 100 is turned on.
It comprises a floppy disk (registered trademark), a hard disk, an optical disk device, and the like for storing various setting values stored in a built-in RAM 5a. Here, a command from the control device 15 is transmitted to each servo motor 3 and 3 via drivers 15ca to 15cd.
5, 10 and 14 to drive them. The rotation amounts (drive operation amounts) of these servo motors are detected by the respective encoders 3E, 5E, 14E and 10E, and the driver 15
This is fed back to ca to 15cd. The command from the control device 15 is D / A
The power is transmitted to the electromagnetic valve 23 via the converter 19. Solenoid valve 2
In 3, the valve is opened and closed in response to the input electric signal of this command, and the compressed gas supplied from the positive pressure source 21 is supplied to and stopped from the paste storage cylinder 12. The supply of the compressed gas to the paste container 12 is performed by the compressed gas discharged from the positive pressure source 21 containing the compressed gas.
The pressure is adjusted to a predetermined pressure by the regulator 22 according to a command from the controller 22, and is performed via the solenoid valve 23, the exhaust valve 25, and the pipe 26. The solenoid valve 23 opens and closes by turning on and off a relay with the output of the D / A converter 19. Further, the relay may be opened and closed by directly turning on and off the relay by the output of the external interface 15b. Here, the outline of the processing operation of the paste coating machine will be described with reference to FIGS. After the printed circuit board 7 is placed on the substrate suction table 6, the X-axis servo motor 3 and the Y-axis servo motor 5 are rotated by an arbitrary amount according to a command from the control device 15. This causes the paste discharge port at the tip of the nozzle 13 to face a desired position on the printed circuit board 7. Next, the Z axis servo motor 10 of the Z axis table 9 is driven to move the paste storage cylinder 12 to the printed circuit board 7.
Lower toward. When the space between the paste discharge port of the nozzle 13 and the printed circuit board 7 is a desired distance, the compressed gas pressure is set by the regulator 22. When the regulator 22 reaches a predetermined pressure, the solenoid valve 23 is opened.
As a result, the compressed gas is applied to the paste accommodating cylinder 12, and the solder paste is discharged from the nozzle 13 to apply the solder paste 27 on the printed circuit board 7. After the application, the supply of the compressed gas to the paste storage cylinder 12 is stopped by closing the electromagnetic valve 23, and the discharge of the solder haste is completed. Further, the compressed air remaining inside the paste container 12 is discharged to the exhaust valve 25 and the solenoid valve 23 (where the solenoid valve 23 is a three-way solenoid valve for opening to the atmosphere, or a configuration in which two solenoid valves are provided by branching a pipe. To the atmosphere. After the paste application is completed, the Z-axis servo motor 10 is driven to raise the paste container 12 to a predetermined position, and the application operation is completed. Next, the processing procedure of the paste application processing of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure by the main controller 15 for applying the paste in this embodiment. FIG. 4 shows the discharge pressure in the paste storage tube 12 (FIG. 4A), the opening and closing of the electromagnetic valve 23 (FIG. 4C), and the relative movement of the printed circuit board 7 with respect to the nozzle 13 (FIG. 4A). FIG. 3D shows the time history and the desired paste discharge amount (FIG. 2B), respectively. 2, 3 and 4, first, the discharge pressure of the solder paste 27 is set for the regulator 22 (step 1). This is the control device 15
Selects a set pressure value of a corresponding pattern from a pressure value (hereinafter, referred to as a set pressure value P) corresponding to a paste application amount necessary for each pattern of the electronic component stored in the external storage device 18 in advance, A command is issued to the regulator 22 to set the set pressure value in the regulator 22. This allows
The pressure of the compressed gas supplied from the positive pressure source 21 to the paste container 12 is set to a predetermined pressure by the set pressure value. Next, as shown in FIG.
Then, the electromagnetic valve 23 is opened, the compressed gas is supplied through the pressure sensor 24 to the paste storage cylinder 12, and immediately after that, the counting is started by the monitoring timer provided in the control device 15 (step 2). At the same time, the detection of the compressed gas pressure (hereinafter, referred to as the discharge pressure) in the paste storage cylinder 12 by the pressure sensor 24 is started. This detection result is A / D
The data is fed back to the control device 15 via the converter 20 (step 3). As shown in FIG. 4A, the discharge pressure increases from time T1, and the microcomputer 15a of the control device 15 determines whether the discharge pressure has reached the set pressure value P by pressure determination means. Determined by If the set pressure value P has not been reached, the monitoring timer continues counting (step 4). When the discharge pressure reaches the set pressure value P, the counting of the monitoring timer ends (step 5). here,
As shown in FIG. 4A, assuming that the time when the discharge pressure reaches the set pressure value P is T2, the time difference T0 between the count start time T1 of the monitoring timer and the arrival time T2 at which the discharge pressure reaches the set pressure value P.
Is the time required to reach the set pressure value P.
This is the time required from when the solenoid valve 23 is opened to when the pressure inside the paste container 12 reaches the set pressure value P set by the regulator 22. Next, as shown in FIG. 4 (a), when the discharge pressure reaches the set pressure value P, the pressure sensor 24 starts detecting the discharge pressure in the paste container 12 again.
In addition, the monitoring timer starts counting, and every time the minute time (sampling time) Δt elapses by the counting of the monitoring timer, the discharge pressure Pn (where n
= 1, 2, 3,..., And the detection of the discharge pressure of the paste container 12 detected by the pressure sensor 24 during the n-th minute time Δt is performed, and the discharge amount (Δt · Pn) to the microcomputer 15
The data is sequentially accumulated in a and stored in the built-in ROM. At this time (at time T2), the nozzle 13 is relatively moved from a predetermined position in a direction approaching the printed circuit board 7, and thereafter, as shown in FIG. The nozzle 13 is moved along the wiring on the printed circuit board 7 by relatively moving the printed circuit board 7 and the nozzle 13 in a direction parallel to the above, and paste application to the wiring on the printed circuit board 7 is started. Here, the detection of the discharge pressure Pn of the paste storage cylinder 12 every time the sampling time .DELTA.t elapses is used especially when the discharge amount of the paste is relatively large. This is for performing the discharge with high accuracy by following the pressure in the cylinder 12. The paste discharge amount is determined by the product of the set pressure and the paste discharge time. However, the amount of paste discharged in this case is satisfied under the condition that the amount of residual paste in the paste storage cylinder 12 is constant and the discharge pressure is also constant. Therefore, assuming that the set discharge amount is an ideal state, as shown in FIG. 4B, the cumulative discharge amount P of the paste discharge amount when the set pressure P is discharged from time T1 to time T3.
(T3-T1) is a desired paste discharge amount. However, in practice, as the paste is discharged, the amount of paste remaining in the paste container 12 changes, and the discharge pressure changes accordingly, so that the amount of paste discharged per unit time also changes. I will do it. That is,
As the paste is continuously discharged, the amount of the paste remaining in the paste storage tube 12 decreases, so that the discharge pressure also decreases, and the amount of paste discharged per unit time decreases. Therefore, as described above, the paste ejection time is determined as (T3-T1), the paste application operation is performed from time T1 to time T3, and when this operation is completed at time T3, a desired ejection amount cannot be obtained. There is also. In order to prevent this, in this embodiment, a desired paste discharge amount is set.
As described above, during the paste application operation, the accumulating means of the microcomputer 15a measures the discharge pressure by the pressure sensor 24 at every minute (sampling) time Δt to determine the paste discharge amount at this time, and sequentially calculates the paste discharge amount. The amount of paste actually discharged is obtained by cumulative addition. Then, as shown in FIG. 4 (a), when the monitoring timer is operated and the sampling time Δt elapses,
The discharge pressure P1 is measured by the pressure sensor 24, and the paste discharge amount at the sampling time Δt is determined as (Δt · P1) (Step 6). The discharge amount determination means of the microcomputer 15a determines this as the desired paste. It is compared with the discharge amount P · (T3−T1) (step 7). Here, when Δt · P1 ≦ P · (T3-T1), the desired paste discharge amount P · (T3-T1)
Since the paste of 1) has not been applied, the next sampling time Δt is measured (step 8), and the paste discharge amount (at this sampling time Δt) at this sampling time Δt is determined from the discharge pressure P2 measured by the pressure sensor 24 when this time has elapsed. Δt · P2)
(Step 6), and the paste ejection amount obtained earlier and the value obtained by adding (Δt · P1) to (Δt · P1 + Δ)
t · P2) and the desired paste discharge amount P · (T3-T
1) (Step 7). Here, when Δt · P1 + Δt · P2 ≦ P · (T3−T1), the process proceeds to step 8 described above, and thereafter, the same operation is repeated to accumulate the total paste discharge amount Σ (Δt · P
Steps 6 to 8 are repeated until n) reaches the desired paste discharge amount P · (T3-T1) and な る (Δt · Pn)> P · (T3-T1) (1) Apply paste. During the period in which the paste is applied to the wiring of the printed circuit board 7 (FIG. 4D), the nozzles in the direction parallel to the surface of the printed circuit board 7 according to the change in the detected discharge pressure. The relative speed between the printed circuit board 13 and the printed circuit board 7 is changed so that the amount of paste applied on the wiring of the printed circuit board 7 becomes uniform. At time T4 shown in FIG. 4, the total paste discharge amount Σ (Δt · Pn) is equal to the desired paste discharge amount P ·
When (T3-T1) is reached and the above-mentioned expression (1) is satisfied (step 7), the solenoid valve 23 is closed to stop the flow of the compressed gas into the paste container 12 (step 9), and the paste is discharged. Then, the application to the printed circuit board 7 is completed. As a result, as shown in FIG.
, The discharge pressure detected by the pressure sensor 24 decreases, and becomes 0 at time T5. In this manner, the discharge pressure at that time and the sampling time Δ
Since the discharge amount is calculated from the product of t, it is possible to discharge the set desired paste amount without being affected by the paste remaining amount in the paste storage cylinder 12 or pressure fluctuation. In this case, the time T4 for closing the solenoid valve 23 is a value obtained as a result of continuing the cumulative discharge amount at the sampling time Δt. In order to obtain a desired paste discharge amount, the electromagnetic valve 23 has been opened for a time (T4-T1). However, when the residual amount of the paste in the paste container 12 decreases, the time T0
Increases, and the time required to reach time T4 also becomes longer due to pressure fluctuations. As a result, the time (T4-T1)
Is increased, and a desired paste discharge amount is obtained. At this time, the paste storage tube 12 contains
Although the residual gas for discharging the paste is filled, this residual gas not only causes the variation of the paste discharge amount by discharging the paste even after the electromagnetic valve 23 is closed,
It is known that this is one of the causes of poor coating shape such as stringing. In this embodiment, in order to prevent the adverse effect of the residual gas, an exhaust valve 25 is provided between the solenoid valve 23 and the paste storage cylinder 12, and by operating the exhaust valve 25, the residual gas in the paste storage cylinder 12 is operated. Can be exhausted into the atmosphere at high speed. Instead of the exhaust valve 25, for example, a gas of negative pressure is supplied from a negative pressure source to the paste storage cylinder 1.
2, the residual gas may be removed at a high speed. By providing a negative pressure source, the inside of the paste storage cylinder 12 is set to a negative pressure and the paste is supplied to the nozzle 13.
Thus, the paste can be collected in the paste storage cylinder 12, and there is an effect that unnecessary outflow of the paste from the nozzle 13 can be prevented. With the above configuration, a desired paste discharge amount can always be obtained with high accuracy even if the residual amount of paste or the discharge pressure in the paste container 12 fluctuates. The set pressure P in the paste container 12
By grasping the pressure change during the standby time T0, the pressure change when the solder paste is removed or the nozzle is clogged is compared with the pressure change during normal application.
Problems in applying the paste can be confirmed in advance. In the above-described coating procedure, the discharge amount of the paste in the period T0 from the time T1 to the time T2 in FIG. 4 is not taken into consideration. Therefore, the paste is discharged from the nozzle 13. Therefore, when the ejection of the paste during the period T0 is considered, the ejection amount is obtained by detecting the ejection pressure of the paste at each sampling time Δt, and the accumulation is also performed in the same manner as described above. In the above embodiment, the substrate is
Although the printed circuit board has been described as an example, the present invention is not limited to such a board. For example, even when a paste (sealant) is applied to a glass substrate of a liquid crystal panel along a predetermined pattern, the same applies. It goes without saying that it can be applied. As described above, according to the present invention,
Even if the residual amount of paste or the discharge pressure in the paste storage tube fluctuates, a desired amount of paste discharge can always be obtained with high accuracy, and productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるペースト塗布機の一実施形態を示
す斜視図である。 【図２】図１における制御装置とその制御系統との一具
体例を示すブロック図である。 【図３】図１に示した実施形態のペースト塗布の処理手
順の一具体例を示すフローチャートである。 【図４】図３に示す処理手順の実行に伴うペースト収納
筒内のペースト吐出圧力や電磁弁の開閉動作などを示す
タイミングチャートである。 【符号の説明】 ２ Ｘ軸テーブル ３ Ｘ軸サーボモータ ４ Ｙ軸テーブル ５ Ｙ軸サーボモータ ６ 基板吸着台 ７ プリント基板 ９ Ｚ軸テーブル １０ Ｚ軸サーボモータ １２ ペースト収納筒 １３ ノズル １４ θ軸サーボモータ １５ 制御装置 ２１ 正圧源 ２２ レギュレータ ２３ 電磁弁 ２４ 圧力検出センサ ２５ 排気弁 ２６ 配管 ２７ ペーストBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a paste applicator according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the control device and its control system in FIG. FIG. 3 is a flowchart illustrating a specific example of a processing procedure of paste application according to the embodiment illustrated in FIG. 1; 4 is a timing chart showing a paste discharge pressure in a paste storage cylinder, an opening / closing operation of a solenoid valve, and the like accompanying execution of the processing procedure shown in FIG. 3; [Description of Signs] 2 X-axis table 3 X-axis servo motor 4 Y-axis table 5 Y-axis servo motor 6 Substrate suction table 7 Printed circuit board 9 Z-axis table 10 Z-axis servo motor 12 Paste storage cylinder 13 Nozzle 14 θ-axis servo motor 15 Controller 21 Positive pressure source 22 Regulator 23 Solenoid valve 24 Pressure detection sensor 25 Exhaust valve 26 Pipe 27 Paste

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 芳次 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社開発研究所 内 (72)発明者 石田 茂 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社開発研究所 内 (72)発明者 五十嵐 章雄 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社竜ヶ崎工場 内 (72)発明者 五十嵐 豊 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社竜ヶ崎工場 内 Ｆターム(参考） 4F041 AA02 AA05 AB02 BA04 BA34 BA56 4F042 AA02 AA06 BA01 BA06 BA12 BA25 CA03 CB03 CB10 CB11   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Yoshiji Miyamoto             5-5-2 Koyodai, Ryugasaki, Ibaraki             Kuno Engineering Co., Ltd. Development Laboratory             Inside (72) Inventor Shigeru Ishida             5-5-2 Koyodai, Ryugasaki, Ibaraki             Kuno Engineering Co., Ltd. Development Laboratory             Inside (72) Inventor Akio Igarashi             5-5-2 Koyodai, Ryugasaki, Ibaraki             Kuno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Factory             Inside (72) Inventor Yutaka Igarashi             5-5-2 Koyodai, Ryugasaki, Ibaraki             Kuno Engineering Co., Ltd. Ryugasaki Factory             Inside F term (reference) 4F041 AA02 AA05 AB02 BA04 BA34                       BA56                 4F042 AA02 AA06 BA01 BA06 BA12                       BA25 CA03 CB03 CB10 CB11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 ペーストを吐出するノズルを先端に設け
たペースト収納筒と、該ノズルに対向して基板を載置す
るテーブルと、該ペースト収納筒内に圧縮気体を供給
し、該ノズルからベーストを吐出させる正圧源とを備え
たペースト塗布機において、 該ペースト収納筒内の圧力を検出する圧力センサと、 サンプリング時間をカウントするタイマと、 該正圧源から該ペースト収納筒への圧縮気体の供給開始
とともに該圧力センサの検出圧力を取り込み、該検出圧
力が所定の設定圧力に達しているか否かを判断する圧力
判定手段と、 該圧力センサの検出圧力が該所定の設定圧力に達した
後、該タイマがカウントする該サンプリング時間毎に、
外圧力センサの検出圧力と該サンプリング時間とから該
サンプリング時間出の該ノズルからのペーストの吐出量
を算出し、順次累積する累積手段と、 累積された該ペーストの吐出量が予め設定した吐出量に
なったか否かを判定する吐出量判定手段とを設けたこと
を特徴とするペースト塗布機。Claims: 1. A paste storage cylinder provided with a nozzle for discharging paste at a tip thereof, a table on which a substrate is placed facing the nozzle, and a compressed gas supplied into the paste storage cylinder. A paste sensor that detects a pressure in the paste storage cylinder; a timer that counts a sampling time; and a paster that counts the paste from the positive pressure source. Pressure detection means for taking in the detected pressure of the pressure sensor at the start of the supply of the compressed gas to the storage cylinder and determining whether or not the detected pressure has reached a predetermined set pressure; and After the set pressure is reached, for each sampling time counted by the timer,
An accumulating means for calculating a discharge amount of the paste from the nozzle at the sampling time based on the detection pressure of the external pressure sensor and the sampling time, and sequentially accumulating the discharge amount; And a discharge amount judging means for judging whether or not the paste application has occurred.