JP2023521914A - 波動歯車システムを備える傾斜回転ディスペンサー - Google Patents

波動歯車システムを備える傾斜回転ディスペンサー Download PDF

Info

Publication number
JP2023521914A
JP2023521914A JP2022562904A JP2022562904A JP2023521914A JP 2023521914 A JP2023521914 A JP 2023521914A JP 2022562904 A JP2022562904 A JP 2022562904A JP 2022562904 A JP2022562904 A JP 2022562904A JP 2023521914 A JP2023521914 A JP 2023521914A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strain wave
axis
wave gearing
support bracket
supply unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022562904A
Other languages
English (en)
Inventor
シー.プレンティス トーマス
ジェイ.アギーア フェルナンド
エー.リード スコット
Original Assignee
イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド filed Critical イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド
Publication of JP2023521914A publication Critical patent/JP2023521914A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046Surface mounting
    • H05K13/0469Surface mounting by applying a glue or viscous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0225Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0126Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

供給システムは、粘性材料を供給する供給ユニット組立体と、フレームに結合されるガントリーとを備える。ガントリーは、供給ユニット組立体を支持するとともに、供給ユニット組立体をx軸方向及びy軸方向に移動させる。供給ユニット組立体は、ガントリーに固定される支持ブラケットと、第1の波動歯車システムによって支持ブラケットに回転可能に結合される可動ブラケットであって、第1の波動歯車システムは、可動ブラケットが支持ブラケットに対して第1の軸の周りに回転可能にする可動ブラケットとを備える。供給ユニット組立体は、第2の波動歯車システムによって可動ブラケットに回転可能に結合される供給ユニットを更に備え、第2の波動歯車システムは、供給ユニットが、第1の軸に対して略垂直な第2の軸の周りに、可動ブラケットに対して回転可能にする。

Description

本開示は、包括的には、プリント回路基板等の基板上に粘性材料を供給する装置及び方法に関し、より詳細には、供給ユニットを傾斜及び回転させる機構を用いて、基板上に材料を供給する方法及び装置に関する。
種々の用途のために精密な量の液体又はペーストを供給するために用いられる複数の種類の供給システムがある。1つのそのような用途は、回路基板上への集積回路チップ及び他の電子コンポーネントの組み付けである。この用途では、プリント回路基板上に液体エポキシ若しくははんだペースト、又は他の何らかの関連材料のドットを供給するために自動化供給システムが用いられる。自動化供給システムは、アンダーフィル材料及び封入材料のラインを供給するためにも用いられ、このラインは、コンポーネントをプリント回路基板に機械的に固定するために用いることができる。上記で説明された例示的な供給システムには、マサチューセッツ州ホプキントンに事業所を有するIllinois Tool Works Electronic Assembly Equipment(ITWEAE)社によって製造及び市販されている供給システムが含まれる。
典型的な供給システムでは、コンピューターシステム又はコントローラーによって制御されるサーボモーターを用いて3つの相互に直交した軸(x軸、y軸、及びz軸)に沿って供給ユニットを移動させるために、当該供給ユニットが移動装置又はガントリーに取り付けられる。液体のドットをプリント回路基板又は他の基板上の所望の位置に供給するために、供給ユニットは、供給ユニットが所望の位置の上方に配置されるまで共平面の水平なx軸方向及びy軸方向に沿って移動される。その後、供給ユニットは、供給ユニット及び供給システムのノズル/ニードルが基板の上方で適切な供給高さになるまで垂直に方向付けされた鉛直z軸方向に沿って下降される。供給ユニットは、液体のドットを供給し、その後z軸に沿って上昇され、新たな位置にx軸及びy軸に沿って移動され、z軸に沿って下降されて、次の液体ドットを供給する。上記で説明されたようなアンダーフィルの封入又は供給等の用途の場合、供給ユニットは、典型的には、供給ユニットが材料のラインの所望の経路に沿ってx軸及びy軸において移動されるにつれてこのラインを供給するように制御される。噴射ポンプ等の複数の種類の供給ユニットの場合、供給動作の前後のz軸移動は、必要とされないことがある。
供給材料を、部品縁部が基板と接するコーナー、又はそのような動きを必要とする他の空間/向きにより近付けて正確に配置する、供給ユニットのよりよい制御が望まれる。
本開示の1つの態様は、電子基板上に粘性材料を供給する供給システムに関する。1つの実施形態において、該供給システムは、フレームと、前記フレームに結合される支持体とを備える。前記支持体は、供給動作中に電子基板を受けて支持する。前記供給システムは、粘性材料を供給する供給ユニット組立体と、前記フレームに結合されるガントリーとを更に備える。前記ガントリーは、前記供給ユニット組立体を支持するとともに、前記供給ユニット組立体をx軸方向及びy軸方向に移動させる。前記供給ユニット組立体は、前記ガントリーに固定される支持ブラケットと、第1の波動歯車システムによって前記支持ブラケットに回転可能に結合される可動ブラケットであって、前記第1の波動歯車システムは、該可動ブラケットが前記支持ブラケットに対して第1の軸の周りに回転可能にする可動ブラケットとを備える。前記供給ユニット組立体は、第2の波動歯車システムによって前記可動ブラケットに回転可能に結合される供給ユニットを更に備え、前記第2の波動歯車システムは、該供給ユニットが、前記第1の軸に対して略垂直な第2の軸の周りに、前記可動ブラケットに対して回転可能にする。
前記供給システムの実施の形態は、前記可動ブラケットを、前記支持ブラケットに対して最大全周360度を回転するように構成し、前記供給ユニットを、前記可動ブラケットに対して最大全周360度を回転するように構成することを更に含むことができる。前記第2の波動歯車システムは、前記供給ユニットを受けて支持する取付けプレートを備えることができる。前記支持ブラケットは、前記ガントリーに結合される第1の部分と、該第1の部分から垂直に延在する第2の部分とを有するL字形構造とすることができる。前記支持ブラケットの前記第2の部分は、前記第1の波動歯車システムを支持することができる。前記ガントリーは、y軸方向に移動するビームと、該ビームに結合され、x軸方向に移動するキャリッジとを備えることができる。前記キャリッジはz軸駆動機構を備え、前記支持ブラケットの前記第1の部分は、前記供給ユニットのz軸移動をもたらすように前記z軸駆動機構に固定することができる。前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムの各々は、ハウジングと、前記ハウジングによって支持されるサーキュラースパインと、前記サーキュラースパイン内に位置決めされる、前記ハウジングによって支持されるウェーブジェネレーターと、前記サーキュラースプラインと前駆ウェーブジェネレーターとの間に配置されるスプライン部分、及び該スプライン部分から延在する基部を有するフレクスプラインと、前記フレクスプラインの基部に固定される取付けハブとを備えることができる。前記ハウジングは、前記波動歯車システムの構成要素の回転を駆動するモーターを支持するようにできる。前記第1の波動歯車システムの前記ハウジングは、前記支持ブラケットの前記第2の部分に固定することができ、前記第2の波動歯車システムの前記ハウジングは、前記可動ブラケットに固定される。前記供給システムは、前記フレーム及び前記ガントリーのうちの一方に結合され、前記電子基板の少なくとも1つの画像を捕捉する視覚システムを更に備えることができる。前記供給システムは、前記電子基板に対する供給動作を実行するように、供給ユニット組立体、前記ガントリー、及び前記視覚システムを制御するコントローラーを更に備えることができる。前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムは、該第1の波動歯車システム及び該第2の波動歯車システムの動作を制御するように、前記供給システムのコントローラーに結合することができる。
本開示の別の態様は、電子基板上に粘性材料を供給する方法に関する。1つの実施形態において、該方法は、電子基板を供給位置に送達することと、前記電子基板の少なくとも1つの画像を捕捉することと、前記電子基板の前記少なくとも1つの画像を分析して、前記電子基板の位置を求めることと、可動ブラケットによって支持ブラケットに結合される供給ユニットを回転させることによって供給動作を実行することとを含む。前記可動ブラケットは、該可動ブラケットが前記支持ブラケットに対して第1の軸の周りに回転可能にする第1の波動歯車システムによって、前記支持ブラケットに回転可能に結合される。前記供給ユニットは、該供給ユニットが、前記第1の軸に対して略垂直な第2の軸の周りに、前記可動ブラケットに対して回転可能にする第2の波動歯車システムによって、前記可動ブラケットに回転可能に結合される。
前記方法の実施の形態は、前記可動ブラケットを、前記支持ブラケットに対して最大全周360度を回転するように構成し、前記供給ユニットを、前記可動ブラケットに対して最大全周360度を回転するように構成することを更に含むことができる。前記支持ブラケットは、前記ガントリーに結合される第1の部分と、該第1の部分から垂直に延在する第2の部分とを有するL字形構造とすることができる。前記支持ブラケットの前記第2の部分は、前記第1の波動歯車システムを支持することができる。前記ガントリーは、y軸方向に移動するビームと、該ビームに結合されるキャリッジとを備えることができる。前記キャリッジは、x軸方向に移動するようにできる。前記キャリッジはz軸駆動機構を備え、前記支持ブラケットの前記第1の部分は、前記供給ユニットのz軸移動をもたらすように前記z軸駆動機構に固定することができる。前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムの各々は、ハウジングと、前記ハウジングによって支持されるサーキュラースパインと、前記サーキュラースパイン内に位置決めされる、前記ハウジングによって支持されるウェーブジェネレーターと、前記サーキュラースプラインと前記ウェーブジェネレーターとの間に配置されるスプライン部分、及び該スプライン部分から延在する基部を有するフレクスプラインと、前記フレクスプラインの前記基部に固定される取付けハブとを備えることができる。前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムは、該第1の波動歯車システム及び該第2の波動歯車システムの動作を制御するように、前記供給システムのコントローラーに結合することができる。
少なくとも1つの実施形態の様々な態様が、添付した図を参照して以下に論述される。これらの図は、一律の縮尺で描くことを意図したものではない。図は、様々な態様及び実施形態の図解及び更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成するが、どの特定の実施形態の限定の定義としても意図されていない。図面は、本明細書の残りの部分とともに、説明及び特許請求される態様及び実施形態の原理及び動作を説明するように機能する。図において、様々な図に示された各同一の構成要素、或いは、略同一の構成要素は、同様の参照符号によって表される。明瞭にするために、あらゆる構成要素があらゆる図においてラベル付けされているとは限らない。
供給システムの概略図である。 単一の供給ユニットを操作する供給システムを開示するために、外装が取り除かれた供給システムの斜視図である。 供給ユニットが取り除かれた、図2に示す供給システムの斜視図である。 供給システムの拡大斜視図である。 供給ユニットが供給システムの残りの構成要素から離隔している、図4に示す供給システムの拡大斜視図である。 供給システムの断面図である。 供給ユニットを傾斜及び回転させる、供給システムの駆動装置の分解斜視図である。 図7に示す駆動装置の分解断面斜視図である。 供給ユニットを回転させる駆動装置の一部の拡大断面図である。 供給ユニットを傾斜させる駆動装置の一部の拡大断面図である。 駆動装置のウェーブジェネレーターの斜視図である。 駆動装置のフレクスプラインの斜視図である。 駆動装置のサーキュラースプラインの斜視図である。 0度位置におけるウェーブジェネレーター及びフレクスプラインを示す概略図である。 90度位置におけるウェーブジェネレーター及びフレクスプラインを示す概略図である。 180度位置におけるウェーブジェネレーター及びフレクスプラインを示す概略図である。 360度位置におけるウェーブジェネレーター及びフレクスプラインを示す概略図である。
本開示の種々の実施形態は、粘性材料供給システム、供給システムを含むデバイスに関する。本明細書に開示される実施形態は、電子基板上に材料を供給するために傾斜及び回転する供給ユニットを備える供給システムによって、電子基板上に材料を供給する技法に関する。
例示のためだけであり、普遍性を制限するものではないが、ここで、添付の図面を参照しながら本開示が詳細に記述される。本開示は、その応用形態に関して、以下の説明に記載されるか、或いは、図面に示される構成の細部及び構成要素の配置には限定されない。本開示において記載される原理は、他の実施形態でも使用可能であり、種々の方法において実践又は実行することができる。また、本明細書において用いられる言い回し及び用語は、説明することを目的としており、制限するものと見なされるべきではない。本明細書において単数のものとして参照されるシステム及び方法の例、実施形態、構成要素、要素又は動作に対する任意の参照は、複数のものを含む実施形態も包含することができ、本明細書における任意の実施形態、構成要素、要素又は動作に対する複数のものとしての任意の参照は、単数のもののみを含む実施形態も包含することができる。単数形又は複数形における参照は、本明細書において開示されるシステム又は方法、それらの構成要素、動作又は要素を限定することを意図されていない。本明細書において「~を含む」、「~を備える」、「~を有する」、「~を含有する」、「~を伴う」及びそれらの変形の用語を使用することは、その前に記載される物品と、その相当品及び追加の物品とを包含することを意味する。「又は/若しくは」に対する参照は、「又は/若しくは」を用いて記載される任意の用語が、この説明される用語の単一のもの、1つ以上、及び全てのもののうちの任意のものを含むことができるような包括的なものと解釈することができる。加えて、本明細書と、引用することにより本明細書の一部をなす書類との間で用語の使用法が一貫しない場合、本明細書の一部をなす文献における用語の使用法は、本明細書の使用法に対する補足であり、非一貫性が矛盾をきたすものである場合、本明細書における用語の使用法が有効である。
図1は、本開示の1つの実施形態による、全体として10で示される供給システムを概略的に示している。供給システム10は、プリント回路基板又は半導体ウェーハー等の電子基板12上に、粘性材料(例えば、接着剤、封入材料、エポキシ、はんだペースト、アンダーフィル材料等)又は半粘性材料(例えば、はんだフラックス等)を供給するために用いられる。供給システム10は、代替的に、自動車用ガスケット材料を塗布するため、或いは、特定の医療分野に適用するため、若しくは、導電性インクを塗布するため等の、他の応用において用いることができる。本明細書において用いられる場合、粘性材料又は半粘性材料に対する参照は例示であり、非限定的なものであることが意図されることを理解されたい。1つの実施形態において、供給システム10は、それぞれ全体として14及び16で示される第1の供給ユニット及び第2の供給ユニットのアレイと、供給システムの動作を制御するコントローラー18とを備える。供給ユニットは、本明細書において、供給ポンプ及び/又は供給ヘッドと称されることもあることを理解されたい。2つの供給ユニットを示すが、供給ユニットのアレイは、単一又は複数の供給ユニットを使用することができることを理解されたい。
また、供給システム10は、電子基板12を支持する土台又は支持体22を有するフレーム20と、供給ユニット14、16を支持し、移動させるためにフレーム20に移動可能に結合された供給ユニットガントリー24と、例えば、較正手順の一部として、粘性材料の供給された量を計量し、重量データをコントローラー18に与える重量測定デバイス又は計量器26とを備えることができる。供給システムに対する電子基板の装着及び取外しを制御するために、供給システム10において、コンベヤシステム(図示せず)又は移動ビーム等の他の移送機構を使用してもよい。ガントリー24は、コントローラー18の制御下においてモーターを用いて移動し、供給ユニット14、16を電子基板の上方の所定の位置に位置決めすることができる。供給システム10は、作業者に種々の情報を表示するためにコントローラー18に接続されたディスプレイユニット28を備えることができる。供給ユニットを制御する任意選択の第2のコントローラーを設けてもよい。また、各供給ユニット14、16は、z軸センサーを用いて、電子基板12の上方又は電子基板上に実装される機構の上方に供給ユニットが配置される高さを検出するようにできる。z軸センサーは、コントローラー18に結合され、センサーによって取得された情報をコントローラーに中継する。
上記のような、供給動作を実行する前に、基板、例えば、プリント回路基板は、供給システムの供給ユニットに対して整列、又は、別の方法で位置決めしなければならない。供給システムは、視覚システム30を更に備え、1つの実施形態において、視覚システム30は、視覚システムガントリー32に結合され、視覚システムガントリー32は、視覚システムを支持するとともに移動させるために移動可能にフレーム20に結合される。別の実施形態において、視覚システム30は、供給ユニットガントリー24上に設けられていてもよい。上記のように、視覚システム30は、電子基板上の、基準として知られるランドマーク又は構成要素の位置を照合するために利用される。位置特定されると、コントローラーは、電子基板上に材料を供給するように供給ユニット14、16のうちの1つ以上の動きを操作するようにプログラミングすることができる。
本開示のシステム及び方法は、電子基板、例えば、プリント回路基板上に材料を供給することに関する。本明細書において提供されるシステム及び方法の説明は、供給システム10の支持体22上に支持される例示的な電子基板12(例えば、プリント回路基板)を参照する。1つの実施形態においては、供給動作は、コントローラー18によって制御され、コントローラー18は、材料供給ユニットを制御するように構成されたコンピューターシステムを含んでいてもよい。別の実施形態においては、コントローラー18は作業者が操作するようにしてもよい。コントローラー18は、電子基板12の1つ以上の画像を取得するように視覚システムを移動させるために視覚システムガントリー32の動きを操作する。コントローラー18は、供給動作を実行するために、供給ユニット14、16を移動させるように供給ユニットガントリー24の動きを操作するように更に構成される。
本開示の実施形態は、供給システムの供給ユニットを傾斜及び回転させる波動歯車駆動装置に関し、1つ以上の電子基板、又は単一の電子基板に関連する2つ以上のパターンに同時に正確に供給を行う、代替的及び匹敵する手段を提供する。本明細書において開示される方法は、以下に限定されるものではないが、オーガー、ピストン及び噴射ポンプを含む種々のタイプの供給ユニットの使用を更にサポートする。
図2、3を参照すると、供給システムが、全体として40で示されている。図示のように、供給システム40は、供給システムの主要なサブアセンブリを支持するフレーム42を備える。供給システム40は、x軸方向及びy軸方向に移動する全体として44で示すガントリーシステムを更に備える。供給システム40は、ガントリーシステム44によって支持される、全体として46で示す供給ユニット組立体を更に備える。図2は、供給ユニット組立体46を備える供給システム40を示しており、図3は、供給ユニット組立体が取り除かれた供給システム40を示している。供給システム40内でコンベヤシステム(図示せず)を使用して、基板、例えば、電子基板12の、供給システムの支持体50に対する出し入れを制御することができる。ガントリーシステム44は、供給システム10のコントローラー18と同様に、コントローラーの制御下でモーターを使用して、供給ユニット組立体46を電子基板上の所定の位置に位置決めするように、x軸方向及びy軸方向に移動することができる。
1つの実施形態において、図2、3に示すように、ガントリーシステム44は、左側サイドレール52と、右側サイドレール54と、2つのサイドレール間に延在するビーム56とを備えるように構成することができる。ビーム56は、サイドレール52、54に沿ってy軸方向に移動し、供給ユニット組立体46のy軸移動を達成する。ガントリーシステム44は、ビーム56に結合され、供給ユニット組立体46のx軸移動をもたらすようにビームの長さに沿って移動するキャリッジ58を更に備える。具体的には、キャリッジ58は、供給ユニット組立体46を支持し、ビームの長さに沿ってx軸方向に移動して、供給システム40の支持体50上に位置決めされる電子基板12の所望の位置の上方に供給ユニット48を移動させる。或る特定の実施形態において、x-y平面におけるガントリーシステム44の移動(すなわち、ビーム56及びキャリッジ58の移動)は、当該技術分野においてよく知られているように、それぞれのモーターによって駆動されるボールねじ機構を採用することによって達成することができる。
1つの実施形態において、本明細書に記載される例示的な供給システムは、マサチューセッツ州ホプキントン所在のITWEAE社によって販売されているCamalot(商標)供給システムを具現することができる。
供給ユニット組立体46は、図2に示すz軸駆動機構60によって、供給ユニット48をz軸方向に移動させる。z軸移動量は、供給ユニット48のニードル(図示せず)の先端と電子基板12との間の距離を測定することによって決定することができる。移動時、供給ユニット48は、電子基板12の上方に公称クリアランス高さを置いて位置決めすることができる。クリアランス高さは、1つの供給位置から別の供給位置への移動時、電子基板12の上方の比較的一貫した高さに維持することができる。所定の供給位置に到達すると、z軸駆動機構60は、供給ユニット48を電子基板12へと下降させ、それにより、電子基板上への材料の供給を達成することができる。
図2、3を参照すると、供給ユニット48は、供給ユニットによって供給動作を実行するように、電子基板12の上方で移動する。しかしながら、供給する前に、正確な供給を行うことができるように、供給ユニット48に対する電子基板12の位置が求められる。具体的には、1つの実施形態において、キャリッジ58は、電子基板12の画像を取得するように設計される光学素子又はカメラを備えるように構成することができる。カメラは、キャリッジ58に取り付けられているように示されているが、ビーム56或いは独立したガントリーに別個に取り付けることができることを理解すべきである。本明細書において、カメラは、「視覚システム」又は「撮像システム」と称することができる。電子基板12を供給ユニット48及びガントリーシステム44と位置決めするために、電子基板12上に設けられる少なくとも2つの基準部の画像がカメラによって取得される。電子基板12の位置が外れている場合、電子基板の実際の位置を考慮するようにガントリーシステム44を操作することができる。1つの実施形態において、カメラは、供給ユニット48についてカメラ対ニードルオフセット距離を求めるように較正することができる。
別の実施形態において、レーザーその他の較正距離測定装置を用いて、視覚位置決め及びクリアランス高さ検知を達成することができる。
供給システムは、通常、鉛直に、従って、水平に固定される基板に対して垂直に向けられる供給ユニットを有する。いくつかの用途において、供給ユニットを鉛直から傾け、鉛直の向きからそのままではアクセスできない位置に、供給される材料を堆積することが有利である。傾斜する供給ユニットが様々な所望の向きに関節運動する場合、供給ユニットの鉛直からの角度だけでなく、供給ユニットが傾斜する方向も変更し、場合によっては、2つ以上の側部に沿って部品の底縁部に材料を堆積することが有利であることもある。
移動構造に精通する当業者には理解されるように、供給ユニット48を傾斜及び回転させるために使用される機構は、質量を増加するとともに、機構が追加されると追加のコンプライアンスが導入されるため、構造的剛性を低下させる。支持される質量が増大し、構造の剛性が低下すると、組立体の固有振動数が減少する。従って、質量の増加が最小限で、可能な限り剛性の高い構造を伴って必要な自由度を提供することが、設計者に委ねられる。
本開示の供給システム40の実施形態は、マサチューセッツ州ビバリー所在のHarmonic Drive社から入手可能であるような、モーターと、波動ハーモニック減速ギヤボックス(strain-wave harmonic reduction gear box)と、高剛性の回転クロスローラー軸受とを備える、非常に小型で高集積の回転アクチュエーターを組み込むことで、この目標を達成する。波動ギヤボックスアクチュエーターにおける高度な集積は、質量及びコンプライアンスの増加を最小限に抑えるのに役立つ。波動ギヤボックスは、バックラッシュが非常に小さいという利益を更に有する。また、集積されたモーター、軸受、及びギヤボックスの組立体は、購入、組付け、及び試験をしなければならない部品の数を最小限に抑えるのに役立つ。
図4、5を参照すると、供給ユニット組立体46は、供給ユニット48を支持する駆動装置を備える。供給ユニット48は、図4では、動作位置において示されており、図5では、供給ユニットを支持する供給ユニット組立体の構成要素から供給ユニットが離隔している動作前位置において示されている。図示のように、供給ユニット組立体46は、L字形構造を有する支持ブラケット62を備える。支持ブラケットの第1の部分64は、キャリッジ58のz軸駆動機構60に固定され、第2の部分66は、第1の部分から垂直に延在する。供給ユニット組立体46は、支持ブラケットの第2の部分66において第1の波動歯車システム70によって支持ブラケット62に回転可能に結合される可動ブラケット68を更に備える。図示の実施形態において、可動ブラケット68は、略鉛直軸Aの周りに支持ブラケット62に対して回転する。
可動ブラケット68は、供給ユニット48を支持する第2の波動歯車システム72を備える。図示のように、第2の波動歯車システム72は、供給ユニットが動作位置にあるときに、供給ユニット48を受けて支持する取付けプレート74を備える。第2の波動歯車システム72は、軸Aに対して略垂直な軸Bの周りの供給動作中、供給ユニット48を所望の位置に回転及び傾斜させる。1つの実施形態において、第1の波動歯車システム70は、第2の波動歯車システム72と同一ではなくとも同様に構成される。
可動ブラケット68の軸Aの周りの支持ブラケット62に対する向き、及び供給ユニット48の可動ブラケットに対する向きは、特定の用途に適応するように変更することができることを理解すべきである。例えば、可動ブラケット68は、略水平軸の周りに支持ブラケット62に対して回転可能に結合することができ、供給ユニットは、略鉛直軸の周りに可動ブラケットに対して回転可能に結合することができる。
図6は、第1の波動歯車システム70及び第2の波動歯車システム72を示す供給ユニット組立体46の断面図を示している。可動ブラケット68は、支持ブラケット62に対して、最大全周360度、すなわち、0度~360度回転する。同様に、供給ユニット48は、可動ブラケット68に対して、最大全周360度、すなわち、0度~360度回転する。従って、供給ヘッド48の回転及び傾斜量は無制限となる。
図7、8を参照すると、波動歯車システム70、72は、分解斜視図及び分解断面図において示されている。上述したように、第1の波動歯車システム70及び第2の波動歯車システム72は、同一ではなくとも同様に構成される。図示のように、波動歯車システム70、72は、ハウジング76を備える。第1の波動歯車システム70の場合、ハウジング76は、支持ブラケット62の第2の部分66に固定される。第2の波動歯車システム72の場合、ハウジング76は、可動ブラケット68に固定される。1つの実施形態において、波動歯車システム70、72のハウジング76は、波動歯車システムの構成要素の回転を駆動するモーターを支持するとともに、波動歯車システムの動作を制御する供給システム40のコントローラーに結合される。
1つの実施形態において、波動歯車システム70、72は、いずれもハウジング76によって支持されるサーキュラースパイン78及びウェーブジェネレーター80を更に備え、ウェーブジェネレーターが、サーキュラースパイン内に位置決めされる。波動歯車システム70、72は、サーキュラースプライン78とウェーブジェネレーター80との間に配置されるスプライン部分84と、スプライン部分から延在するカップ形基部86とを有するフレクスプライン82を更に備える。波動歯車システム70、72は、フレクスプライン82の基部86に固定される取付けハブ88を更に備える。図9、10は、ともに組み付けられた波動歯車システム70、72の構成部品を示している。
図11Aを参照すると、1つの実施形態において、ウェーブジェネレーター80は、楕円形ハブ上に嵌合する特別な設計の薄いボールレース軸受組立体を備える。ウェーブジェネレーター80は、ハウジング76内に設けられるモーターのシャフトに結合されることから、高効率のトルクコンバーターとして機能し、波動歯車システム70、72の入力部として使用される。
図11Bを参照すると、1つの実施形態において、フレクスプライン82は、合金鋼から製造される薄い円筒形カップを有し、カップの開放端部(スプライン部分84)には外歯を有する。フレクスプライン82は、径方向にコンプライアント性を有するが、捻れ方向には剛性が高い。ウェーブジェネレーター80がフレクスプライン82に挿入されると、フレクスプラインのスプライン部分84は楕円形状をとる。フレクスプライン82は、出力部として使用され、出力フランジ(基部86)に連結される。
図11Cを参照すると、1つの実施形態において、サーキュラースプライン78は、内歯を有する硬質リングを含む。波動歯車システム70、72が組み立てられると、サーキュラースプライン78の内歯は、波動歯車システムの長軸を挟んでフレクスプライン82のスプライン部分84の歯に係合する。サーキュラースプライン78は、フレクスプライン82の歯数よりも2つ多く歯を有し、ハウジング76に固定される。
図12A~図12Dを更に参照すると、1つの実施形態において、フレクスプライン82は、サーキュラースプライン78よりも僅かに直径が小さく、サーキュラースプライン78よりも歯が2つ少ない。ウェーブジェネレーター80の楕円形状により、フレクスプライン82の歯は、楕円の長軸を挟んでサーキュラースプライン78の2つの対向領域に係合する。ウェーブジェネレーター80が時計回りに180度回転するごとに、フレクスプライン82の歯は、サーキュラースプライン78に対して歯1つ分だけ反時計回りに進む。ウェーブジェネレーター80が時計回りに1回転するごとに、フレクスプライン82は、サーキュラースプライン78に対して歯2つ分だけ元の位置から反時計回りに動く。歯車の歯は長軸に沿った領域において常に完全に係合することから、波動歯車システム70、72に関してはバックラッシュがゼロとなる。
フレクスプラインのスプライン部分84が楕円形状である一方で、フレクスプライン82の基部86は円形に限定される。この構造は、フレクスプライン82の歯を僅かに外方に広げ、コーニング角を形成し、これは、フレクスプラインの外歯とサーキュラースプライン78の内歯との予負荷として機能する。この予負荷は、波動歯車システム70、72のゼロバックラッシュを強化し、一貫した安定性を保証するのに役立てる機能を果たす。
図12Aは、サーキュラースプライン78に対する0度位置におけるウェーブジェネレーター80及びフレクスプライン82を示している。図12Bは、サーキュラースプライン78に対する90度位置におけるウェーブジェネレーター80及びフレクスプライン82を示している。図12Cは、サーキュラースプライン78に対する180度位置におけるウェーブジェネレーター80及びフレクスプライン82を示している。図12Dは、サーキュラースプライン78に対する360度位置におけるウェーブジェネレーター80及びフレクスプライン82を示している。
1つの実施形態において、コントローラー18等のコントローラー又は制御システムは、供給システム40の動作を制御する特定用途向けソフトウェアを伴う、好適な動作システムを有するようにできる。或る特定の実施形態において、供給システム40の操作者は、制御システムが設けられるキーボード及びマウスによって手動で、或いは、制御システムを通してキーボード及びマウスにより制御システムを予めプログラムすることによって自動で、供給システムを操作することができる。コントローラーは、電子基板12の少なくとも1つの画像を分析してx軸方向、y軸方向、及びθ方向における電子基板の位置を求め、電子基板の回転角を計算し、供給ユニット48を回転させて、供給動作を実行する際の電子基板の角度に一致させるように更に構成される。
動作時、電子部品等の基板上に材料を堆積する際、供給ユニット組立体46の供給ユニット48は、ガントリーシステムを操作することによって電子基板に近接して位置決めされる。コントローラーは、ガントリーシステム44を操作することによって供給ユニット48の自動的な動きを制御し、供給ユニットをA軸及びB軸の周りに回転させることによって電子基板12上に材料を供給する。コントローラーは、ガントリーシステム44及び駆動装置の動作を制御することによって、供給ユニット組立体46の供給ユニットの動き(直線及び回転)を制御する。
従って、可動ブラケット68は、支持ブラケット62に対して全周360度を回転するように構成され、供給ユニット48は、可動ブラケットに対して全周360度を回転することが見て取れるはずである。これにより、供給ユニット48が、電子基板12上の到達が困難な箇所に材料を堆積することが可能になる。本明細書に開示される供給システム40は、供給用途の速さ及び精度を向上させる利益を有しながら、供給ユニット48の方向を制御する駆動装置の独自の組合せを採用する。
上述したように、供給システムの実施形態は、同期モード又は非同期モードで、1つ以上の電子基板、又は単一の電子基板に関連する2つ以上のパターンに、同時に正確に供給を行うように構成することができる2つの供給ユニットを備えることができる。具体的には、電子基板がコントローラーによって決定されるように適切に位置決めされない場合、供給システムは、2つの電子基板又はパターンに供給が行われる同期モードから、1つの電子基板又はパターンのみに供給が行われる非同期モードに切り換わることができる。本明細書に開示される方法は、限定はしないが、オーガー、ピストン、及び噴射ポンプを含む様々なタイプの供給ポンプの使用を更にサポートする。
2つの基板又は2つの基板パターンに対する例示的な供給動作は、第1の電子基板パターンを供給位置に送達するステップと、第2の電子基板パターンを供給位置に送達するステップと、第1の電子基板パターンと第1の供給ユニットとを位置決めするステップと、第1の供給ユニットから所定の距離のところに第2の供給ユニットを位置決めするステップと、第1の供給ユニットから第1の電子基板パターン上の所望の位置に材料を供給するステップと、第2の供給ユニットから第2の電子基板パターン上の所望の位置に材料を供給するステップとからなることができる。或る特定の実施形態において、第1の供給ユニットから材料を供給するステップは、第1の供給ユニットを第1の電子基板パターンに向かって下降させることを含むことができる。同様に、第2の供給ユニットから材料を供給するステップは、第2の供給ユニットを第2の電子基板パターンに向かって下降させることを含むことができる。
別の例示的な供給動作は、第1の電子基板パターン及び第2の電子基板パターンをそれぞれの供給位置に送達するステップと、第1の電子基板パターンの上方に第1の供給ユニットを位置決めするステップと、第1の供給ユニットから所定の距離のところに第2の供給ユニットを位置決めするステップと、第1の供給ユニットから第1の電子基板パターン上の所望の位置に材料を供給するステップと、第2の供給ユニットから第2の電子基板パターン上の所望の位置に材料を供給するステップとからなることができる。第1の供給ユニットから材料を供給することは、第1の供給ユニットを第1の電子基板パターンに向かって下降させることを含む。同様に、第2の供給ユニットから材料を供給することは、第2の電子基板パターンに向かって第2の供給ユニットを下降させることを含む。或る特定の実施形態において、所定の距離は、第1の電子基板パターンに関連付けられる第1の基準点及び第2の電子基板パターンに関連付けられる第2の基準点を特定することによって決定される。
2つの基板に対する更に別の例示的な供給動作は、(1)供給ユニットのそれぞれとカメラとの間の実際の距離を較正するステップと、(2)単数又は複数の基板上の基準位置の実際の位置を特定するステップと、(3)第1の供給ユニットを第1の基板上の第1の供給位置に移動させるステップと、(4)第1の基板上の第1の供給位置に供給を行うステップと、(5)第2の供給ユニットを第2の基板上の第1の供給位置に移動させるステップであって、この移動は僅かであり、従って迅速に実行される移動である、ステップと、(6)第2の基板上の第1の供給位置に供給を行うステップと、(7)基板上の残りの供給位置のそれぞれに対してステップ(3)~ステップ(6)を繰り返すステップとからなることができる。上述の動作は、基板上に複数のパターンを有する単一の基板上に供給を行う場合に実行することができる。
3つ以上の供給ユニットを使用する場合、1つおきの基板に対してこの同時の供給手法を採用することができることが更に企図される。例えば、3つの供給ユニットを使用する場合、第1の供給ユニット、第2の供給ユニット及び第3の供給ユニットによって、第1の基板、第3の基板及び第5の基板に対してそれぞれ同時に供給することができる。これらの基板に供給した後、供給が、第1の供給ユニット、第2の供給ユニット及び第3の供給ユニットによってそれぞれ、第2の基板、第4の基板及び第6の基板に対して行われるように、供給ユニットを移動させることができる。
例示的な実施形態において、材料を供給する方法は、少なくとも2つの同一パターンを有する電子基板を供給位置に送達することと、少なくとも2つのパターンに関するデータを取得することと、取得したデータに基づいて、その少なくとも2つのパターンに対して同時の供給動作を実施するために、その少なくとも2つのパターンが同時の供給に十分に適しているか否かを判断することと、その2つのパターンが同時の供給に十分に適している場合、その少なくとも2つのパターンに対して同時の供給動作を実施することとを含むことができる。
材料を供給することは、第1のパターンの第1の位置の上方に第1の供給ユニットを位置決めすることと、第2のパターンの第1の位置の上方に第2の供給ユニットを位置決めすることとを含むことができる。上述したように、第2の供給ユニットは、第1の供給ユニットから所定距離だけ間隔を空けて配置することができる。具体的には、第1の供給ユニット及び第2の供給ユニットから、第1のパターン及び第2のパターンのそれぞれの第1の位置に材料を供給することができる。供給が行われると、第1の供給ユニットは、電子基板の第1のパターンの第2の位置の上方を移動し、第2の供給ユニットは、電子基板の第2のパターンの第2の位置の上方を同時に移動する。移動すると、第1の供給ユニット及び第2の供給ユニットから、第1のパターン及び第2のパターンのそれぞれの第2の位置に材料を供給することができる。
別の例示的な実施形態において、材料を供給する方法は、(1)電子基板上の2つ以上の位置の位置を特定することと、(2)特定された位置に基づいて、第1のパターンの供給位置及び第2のパターンの供給位置が、第1のパターン及び第2のパターン上に同時の供給動作を実施するために同時の供給に十分に適しているか否かを判断することと、(3)第1の供給ユニットを第1のパターン上の供給位置に移動させるとともに、第2の供給ユニットを第2のパターン上の供給位置に移動させることであって、第1のパターンの供給位置は、第2のパターン上の供給位置に対応することと、(4)第1の供給ユニットによって第1のパターン上の第1の供給位置に供給するとともに、第2の供給ユニットによって第2のパターン上の第1の供給位置に供給することと、(5)電子基板の第1のパターン及び第2のパターン上の各残りの供給位置に対してステップ(3)及びステップ(4)を繰り返すこととを含むことができる。上述したように、本方法を実施する前に、第1の供給ユニットとカメラとの間の距離及び第2の供給ユニットとカメラとの間の距離を較正することができる。
1つの実施形態において、ディスペンサーに提供される基板ごとに一回で静的な調整を行うには、視覚システム及びコントローラーが、基板の一部分から同じ基板の別の部分までの距離と、ガントリーシステムに対する基板の任意の回転とを特定及び計算し、同時供給の前に第2の供給ユニットを一回で調整する。別の実施形態において、自動調整機構を使用して、供給を行いながら、動的な調整を行うことができる。従って、2つのパターンが同時の供給に十分に適していない場合、すなわち2つの基板が同時の供給に十分に適していない例では、本方法は、第1の供給ユニットによる第1のパターン(又は基板)に対する第1の供給動作と、第2の供給ユニットによる第2のパターン(又は基板)に対する第2の供給動作とを同時に実行することを含む。このことは、第1の供給ユニット及び第2の供給ユニットによる供給を続けながら、自動調整機構によって第2の供給ユニットを動的に位置決めすることにより達成することができる。
本開示の実施形態のディスペンサーは、異なるパターンを同時に供給することが可能である。このような方法において、供給ユニットを運ぶガントリーと、第2の供給ユニット(及び/又は第1の供給ユニット)に関連する自動調整機構とは、異なるパターンを同時に供給するように操作することができる。この方法により、第1の供給ユニット及び第2の供給ユニットによって供給される線は同期して引くことができる。
従って、複数の供給ユニットを備えるディスペンサーの場合、複数の供給ユニットのそれぞれの距離及び相対位置は、複数の基板又は部材のそれぞれの間の距離及び相対間隔と一致するようにできる。自動視覚位置決めシステムからの位置決め情報を収集及び分析した後、複数の供給ユニットのうちの第1の供給ユニットは、第1の基板又は部材上の第1の供給位置の上方に位置決めされる。供給動作を実行した後、ガントリーは、必要とされるx軸及びy軸平面の位置調整を行うように操作することができる。この位置調整は、複数の供給ユニットのうちの第2の供給ユニットを、複数の基板又は部材のうちの第2の基板又は部材の対応する第1の供給位置の上方に位置決めするために必要な場合がある。複数の供給ユニットのそれぞれの間の距離及び相対位置は、複数の基板又は部材のそれぞれの間の距離及び相対位置と必ずしも同一ではないものの略同様であるため、ガントリーのこのような調整はいずれも非常に僅かであり、従って迅速に実行される。残りの複数の供給ユニットの各々は、残りの基板又は部材のそれぞれの対応する第1の供給位置に材料を供給するように同様に使用することができ、その後、x軸及びy軸の方向にガントリーの大きい移動が必要となる。しかし、基板又は部材の数が供給ユニットの数よりも多い場合、基板の全てに対する供給動作を完了するためにガントリーを再位置決めする必要がある場合がある。本方法は、第2の供給位置及び後続の供給位置のそれぞれに供給を行うように繰り返される。ステップは、スループット又はプロセスの向上によって要求され得るように入れ替えることができることが理解されるべきである。
上述したように、1つの実施形態において、供給ユニットは別個のz軸駆動機構に取り付けることができる。この構成により、適切な場合、限定はしないが供給、(例えば自動ニードル/ノズルクリーナーによるような)清掃、浄化、及び較正(x軸若しくはy軸位置又はz軸位置)を含む独立の動作の実行が可能になる。しかし、ディスペンサーは、ニードル/ノズルから材料を流出又は噴出する等の非接触供給に特に適することができることに留意するべきである。非接触供給向けに構成される場合、供給動作は、単一のz軸駆動機構に取り付けられる2つ(又は3つ以上)の供給ユニットによって実行することができる。
本開示の1つの実施形態は、同期モードと非同期モードとの間で供給する方法に関する。上述したように、視覚システムを使用して、単数若しくは複数の基板が同時の供給に十分に適しているか否か、或いは、単数若しくは複数のパターンが同時の供給に十分に適しているか否かを判断する場合において、同時の供給に十分に適している場合、同期動作モードを採用することにより、供給ユニットによって、基板又はパターンに同時に供給することができる。しかしながら、同時の供給に十分に適していない場合、非同期動作モードを採用することにより、基板又はパターンに自動的に独立して非同期に供給することができる。
本明細書で用いる「同時の供給に十分に適している」とは、コントローラーによって、視覚システム又はカメラによって取得された1つ以上の画像に関連するデータを検査した後に決定されるように、2つ以上の基板又はパターンが既知の位置に位置しており、こうした既知の位置が所定許容範囲内にあり、他の取得されたデータのいずれもが、基板又はパターンのうちの1つ以上に供給しない理由を示さないことを意味する。
本明細書で用いる「取得されたデータ」は、視覚データ等、供給システムの内部で生成されたデータ、或いは、先行する処理に基づいて外部供給源から転送されたデータを意味する。
このように、本開示の少なくとも1つの実施形態のいくつかの態様を説明してきたが、当業者には種々の改変、変更及び改善が容易に思い浮かぶことは理解されたい。そのような改変、変更及び改善は、本開示の一部であることを意図しており、本発明の趣旨及び範囲内にあることを意図している。従って、これまでの説明及び図面は一例にすぎない。
10 供給システム
12 電子基板
14 供給ユニット
16 供給ユニット
18 コントローラー
20 フレーム
22 支持体
24 供給ユニットガントリー
26 計量器
28 ディスプレイユニット
30 視覚システム
32 視覚システムガントリー
40 供給システム
42 フレーム
44 ガントリーシステム
46 供給ユニット組立体
48 供給ユニット
50 支持体
52 左側サイドレール
54 右側サイドレール
56 ビーム
58 キャリッジ
60 z軸駆動機構
62 支持ブラケット
64 第1の部分
66 第2の部分
68 可動ブラケット
70 第1の波動歯車システム
72 第2の波動歯車システム
74 プレート
76 ハウジング
78 サーキュラースプライン
80 ウェーブジェネレーター
82 フレクスプライン
84 スプライン部分
86 カップ形基部
88 ハブ

Claims (20)

  1. 電子基板上に粘性材料を供給する供給システムにおいて、
    フレームと、
    前記フレームに結合される支持体であって、供給動作中に電子基板を受け取り、該電子基板支持する支持体と、
    粘性材料を供給する供給ユニット組立体と、
    前記フレームに結合されるガントリーであって、前記供給ユニット組立体を支持し、該供給ユニット組立体をx軸方向及びy軸方向に移動させるガントリーとを具備し、
    前記供給ユニット組立体は、
    前記ガントリーに固定される支持ブラケットと、
    第1の波動歯車システムによって前記支持ブラケットに回転可能に結合される可動ブラケットであって、前記第1の波動歯車システムは、該可動ブラケットが前記支持ブラケットに対して第1の軸の周りに回転可能にする可動ブラケットと、
    第2の波動歯車システムによって前記可動ブラケットに回転可能に結合される供給ユニットであって、前記第2の波動歯車システムは、該供給ユニットが、前記第1の軸に対して略垂直な第2の軸の周りに、前記可動ブラケットに対して回転可能にする供給ユニットとを備えている供給システム。
  2. 前記可動ブラケットは、前記支持ブラケットに対して最大全周360度を回転するように構成され、前記供給ユニットは、前記可動ブラケットに対して最大全周360度を回転する請求項1に記載の供給システム。
  3. 前記第2の波動歯車システムは、前記供給ユニットを受けて支持する取付けプレートを備える請求項1に記載の供給システム。
  4. 前記支持ブラケットは、前記ガントリーに結合される第1の部分と、該第1の部分から垂直に延在する第2の部分とを有するL字形構造である請求項1に記載の供給システム。
  5. 前記支持ブラケットの前記第2の部分は、前記第1の波動歯車システムを支持する請求項4に記載の供給システム。
  6. 前記ガントリーは、y軸方向に移動するビームと、該ビームに結合され、x軸方向に移動するキャリッジとを備える請求項4に記載の供給システム。
  7. 前記キャリッジはz軸駆動機構を備え、前記支持ブラケットの前記第1の部分は、前記供給ユニットのz軸移動をもたらすように前記z軸駆動機構に固定される請求項6に記載の供給システム。
  8. 前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムの各々は、
    ハウジングと、
    前記ハウジングによって支持されるサーキュラースパインと、
    前記サーキュラースパイン内に位置決めされる、前記ハウジングによって支持されるウェーブジェネレーターと、
    前記サーキュラースプラインと前記ウェーブジェネレーターとの間に配置されるスプライン部分、及び該スプライン部分から延在する基部を有するフレクスプラインと、
    前記フレクスプラインの前記基部に固定される取付けハブとを備える請求項1に記載の供給システム。
  9. 前記ハウジングは、前記波動歯車システムの構成要素の回転を駆動するモーターを支持する請求項8に記載の供給システム。
  10. 前記第1の波動歯車システムの前記ハウジングは、前記支持ブラケットの前記第2の部分に固定され、前記第2の波動歯車システムの前記ハウジングは、前記可動ブラケットに固定される請求項8に記載の供給システム。
  11. 前記フレーム及び前記ガントリーのうちの一方に結合され、前記電子基板の少なくとも1つの画像を捕捉する視覚システムを更に備える請求項1に記載の供給システム。
  12. 前記電子基板に対する供給動作を実行するように、供給ユニット組立体、前記ガントリー、及び前記視覚システムを制御するコントローラーを更に備える請求項11に記載の供給システム。
  13. 前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムは、該第1の波動歯車システム及び該第2の波動歯車システムの動作を制御するように、前記供給システムのコントローラーに結合される請求項1に記載の供給システム。
  14. 電子基板上に粘性材料を供給する方法において、
    電子基板を供給位置に送達することと、
    前記電子基板の少なくとも1つの画像を捕捉することと、
    前記電子基板の前記少なくとも1つの画像を分析して、前記電子基板の位置を求めることと、
    可動ブラケットによって支持ブラケットに結合される供給ユニットを回転させることによって供給動作を実行することであって、前記可動ブラケットは、該可動ブラケットが前記支持ブラケットに対して第1の軸の周りに回転可能にする第1の波動歯車システムによって、前記支持ブラケットに回転可能に結合され、前記供給ユニットは、該供給ユニットが、前記第1の軸に対して略垂直な第2の軸の周りに、前記可動ブラケットに対して回転可能にする第2の波動歯車システムによって、前記可動ブラケットに回転可能に結合されることとを含む方法。
  15. 前記可動ブラケットは、前記支持ブラケットに対して最大全周360度を回転するように構成され、前記供給ユニットは、前記可動ブラケットに対して最大全周360度を回転する請求項14に記載の方法。
  16. 前記支持ブラケットは、前記ガントリーに結合される第1の部分と、該第1の部分から垂直に延在する第2の部分とを有するL字形構造であり、前記支持ブラケットの前記第2の部分は、前記第1の波動歯車システムを支持する請求項14に記載の方法。
  17. 前記ガントリーは、y軸方向に移動するビームと、該ビームに結合され、x軸方向に移動するキャリッジとを備える請求項16に記載の方法。
  18. 前記キャリッジはz軸駆動機構を備え、前記支持ブラケットの前記第1の部分は、前記供給ユニットのz軸移動をもたらすように前記z軸駆動機構に固定される請求項17に記載の方法。
  19. 前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムの各々は、
    ハウジングと、
    前記ハウジングによって支持されるサーキュラースパインと、
    前記サーキュラースパイン内に位置決めされる、前記ハウジングによって支持されるウェーブジェネレーターと、
    前記サーキュラースプラインと前記ウェーブジェネレーターとの間に配置されるスプライン部分、及び該スプライン部分から延在する基部を有するフレクスプラインと、
    前記フレクスプラインの前記基部に固定される取付けハブとを備えている請求項14に記載の方法。
  20. 前記第1の波動歯車システム及び前記第2の波動歯車システムは、該第1の波動歯車システム及び該第2の波動歯車システムの動作を制御するように、前記供給システムのコントローラーに結合される請求項14に記載の方法。
JP2022562904A 2020-04-15 2021-03-12 波動歯車システムを備える傾斜回転ディスペンサー Pending JP2023521914A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/849,249 US11246249B2 (en) 2020-04-15 2020-04-15 Tilt and rotate dispenser having strain wave gear system
US16/849,249 2020-04-15
PCT/US2021/022149 WO2021211239A1 (en) 2020-04-15 2021-03-12 Tilt and rotate dispenser having strain wave gear system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023521914A true JP2023521914A (ja) 2023-05-25

Family

ID=75302685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022562904A Pending JP2023521914A (ja) 2020-04-15 2021-03-12 波動歯車システムを備える傾斜回転ディスペンサー

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11246249B2 (ja)
EP (1) EP4136947A1 (ja)
JP (1) JP2023521914A (ja)
KR (1) KR20230002428A (ja)
CN (1) CN115399087A (ja)
TW (1) TW202146121A (ja)
WO (1) WO2021211239A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11246249B2 (en) * 2020-04-15 2022-02-08 Illinois Tool Works Inc. Tilt and rotate dispenser having strain wave gear system
US11805634B2 (en) * 2021-08-03 2023-10-31 Illinois Tool Works Inc. Tilt and rotate dispenser having motion control
US11904337B2 (en) * 2021-08-03 2024-02-20 Illinois Tool Works Inc. Tilt and rotate dispenser having material flow rate control

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE759240A (fr) 1970-02-14 1971-04-30 Ransburg Gmbh Procede et appareil d'enduisage de surfaces irregulieres par pulverisation
GB2142257B (en) 1983-07-02 1986-11-26 Gen Motors Overseas Adhesive application apparatus
US5348585A (en) 1993-01-07 1994-09-20 Weston Colin K Liquid dispensing apparatus
US6001181A (en) 1997-08-01 1999-12-14 Northrop Grumman Corporation Automated sealant applicator
US20040089228A1 (en) * 1998-03-02 2004-05-13 Prentice Thomas C. Dispensing system and method
US6248175B1 (en) 1999-10-29 2001-06-19 Advanced Micro Devices, Inc. Nozzle arm movement for resist development
SE0003647D0 (sv) 2000-10-09 2000-10-09 Mydata Automation Ab Method, apparatus and use
US6494400B1 (en) 2000-10-25 2002-12-17 Illinois Tool Works Inc. Automatic film roll changer and method of operating the same
US6865498B2 (en) * 2001-11-30 2005-03-08 Thermwood Corporation System for calibrating the axes on a computer numeric controlled machining system and method thereof
US7404861B2 (en) 2004-04-23 2008-07-29 Speedline Technologies, Inc. Imaging and inspection system for a dispenser and method for same
WO2007052548A1 (ja) 2005-10-31 2007-05-10 Musashi Engineering, Inc. 液材塗布装置
CN101356425B (zh) 2005-11-14 2011-01-26 麦德塔自动化股份有限公司 喷射装置和改善喷射装置性能的方法
SE530049C2 (sv) 2006-06-22 2008-02-19 Aquajet Systems Holding Ab Anordning samt förfarande för förflyttning av ett strålorgan
US7980197B2 (en) 2006-11-03 2011-07-19 Illinois Tool Works, Inc. Method and apparatus for dispensing a viscous material on a substrate
TWI516312B (zh) 2007-05-18 2016-01-11 Musashi Engineering Inc Method and apparatus for discharging liquid material
US7963246B1 (en) 2007-08-14 2011-06-21 Henline Adhesive Equipment Co., Inc. Apparatus for controlled application of an adhesive bead to a workpiece
US20090317554A1 (en) 2008-06-24 2009-12-24 Specialty Coating Systems, Inc. Apparatus and method for spray coating
US8136705B2 (en) 2009-04-09 2012-03-20 Illinois Tool Works Inc. Magnetic drive for dispensing apparatus
WO2010151767A1 (en) 2009-06-25 2010-12-29 3D Biotek Llc Methods and apparatus for fabricating porous three-dimensional tubular scaffolds
US20170333936A1 (en) 2009-08-07 2017-11-23 Fas Holdings Group, Llc Segmented or selected-area coating
JP5419616B2 (ja) 2009-09-25 2014-02-19 武蔵エンジニアリング株式会社 気泡混入防止機構および該機構を備える液体材料吐出装置並びに液体材料吐出方法
US8714716B2 (en) 2010-08-25 2014-05-06 Illinois Tool Works Inc. Pulsed air-actuated micro-droplet on demand ink jet
JP5950649B2 (ja) * 2012-03-23 2016-07-13 キヤノン株式会社 波動歯車装置
US9089863B2 (en) 2012-04-17 2015-07-28 Illinois Tool Works Inc. Method for cleaning a nozzle of a material deposition system
US20140060144A1 (en) 2012-08-30 2014-03-06 Illnois Tool Works Inc. Method and apparatus for calibrating dispensed deposits
US20140093638A1 (en) 2012-09-28 2014-04-03 Jonathan Joel Bloom Method of dispensing material based on angular locate feature
US9808822B2 (en) 2013-03-15 2017-11-07 Mycronic AB Methods and devices for jetting viscous medium on workpieces
US9475077B2 (en) 2013-03-28 2016-10-25 Specialty Coating Systems, Inc. High speed coating and dispensing apparatus
US9374905B2 (en) 2013-09-30 2016-06-21 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for automatically adjusting dispensing units of a dispenser
US9707584B2 (en) 2014-07-09 2017-07-18 Nordson Corporation Dual applicator fluid dispensing methods and systems
JP6538465B2 (ja) 2015-07-24 2019-07-03 武蔵エンジニアリング株式会社 固体粒子を含有する液体材料の吐出装置および塗布装置並びに塗布方法
JP6626364B2 (ja) 2016-02-24 2019-12-25 武蔵エンジニアリング株式会社 固体粒子を含有する液体材料の吐出装置および吐出方法並びに塗布装置
CN109789434B (zh) 2016-09-30 2022-04-29 武藏工业株式会社 作业装置和作业方法
DE102017106425B4 (de) * 2017-03-24 2020-02-06 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Von einem Koordinatenmessgerät verfahrbare Vorrichtung zum Positionieren eines Messinstruments bezüglich eines Werkstücks
WO2019175710A1 (en) 2018-03-15 2019-09-19 Io Tech Group Ltd. Multi-material dispensing and coating systems
US10766042B1 (en) 2018-03-21 2020-09-08 Haeco Inc. Sealant or adhesive dispensing system
US11246249B2 (en) 2020-04-15 2022-02-08 Illinois Tool Works Inc. Tilt and rotate dispenser having strain wave gear system

Also Published As

Publication number Publication date
US20210329820A1 (en) 2021-10-21
WO2021211239A1 (en) 2021-10-21
US11818846B2 (en) 2023-11-14
KR20230002428A (ko) 2023-01-05
EP4136947A1 (en) 2023-02-22
CN115399087A (zh) 2022-11-25
TW202146121A (zh) 2021-12-16
US11246249B2 (en) 2022-02-08
US20220142024A1 (en) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023521914A (ja) 波動歯車システムを備える傾斜回転ディスペンサー
JP6426808B2 (ja) ディスペンサーの供給ユニットを自動的に調整する装置
US7833572B2 (en) Method and apparatus for dispensing a viscous material on a substrate
JP7397927B2 (ja) 複数の電子基板上への複数の供給ポンプを用いた同時供給を可能にする供給ポンプのアレイの回転
JP7369177B2 (ja) 同期供給から非同期供給に移行するシステム及び方法
US11389819B2 (en) Dispensing unit mass dampener
US11904337B2 (en) Tilt and rotate dispenser having material flow rate control
US20230038567A1 (en) Tilt and rotate dispenser having motion control

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231212