JP4718371B2 - プリント基板保持装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プリント基板保持装置に関するものであり、特に、プリント基板の反りの矯正に関するものである。
プリント基板は、それに作業が施される作業面である表面側に凸の反りや裏面側に凸の反りが生じ易いが、作業を精度良く行うためには、基板が精度良く平面状であることが必要である。そのため、下記の特許文献1に記載のプリント基板保持装置は一対のプレートを備え、それらプレートにより、プリント基板の搬送方向に平行な両端縁部をそれぞれ上方から押さえ、反りを矯正するようにされている。一対のプレートはそれぞれ、薄く、プリント基板の搬送方向に平行に延びる長手形状の押さえ部を備えるとともに、プリント基板の表面に直角な方向に移動可能に設けられ、それぞれエアシリンダによりプリント基板に接近する向きに移動させられる。プリント基板は複数の基板支持ピンにより下方から支持されるとともに、プレートの押さえ部により端縁部が押さえられ、反りが矯正される。
米国特許第5157438号公報
しかしながら、プレートの押さえ部は薄く、長いため、変形し易く、変形すれば押さえ力が低下し、プリント基板の反りの矯正が不足して、プリント基板に施される作業の精度が低下する。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、プリント基板の反りを安定して矯正することができるプリント基板保持装置の提供を課題とする。
上記の課題は、プリント基板保持装置を、(a)支持面を備え、その支持面においてプリント基板を支持する基板支持部材と、(b)可撓性を有する長手のテンション材と、(c)そのテンション材を、前記支持面に支持された前記プリント基板の一端縁に平行に延び、かつ、張力が加えられた直線部を含む状態に保持するテンション材保持装置と、(d)そのテンション材保持装置と前記基板支持部材とを前記支持面と交差する方向に相対移動させることにより、前記直線部に前記プリント基板の端縁部を前記基板支持部材に向かって押さえさせる相対移動装置とを含むものとすることにより解決される。
基板支持部材はプリント基板と等しいか、僅かに小さいか、それより大きい平面で基板を支持するものとしても、上端に一平面上に位置する端面を有する複数の支持ピンを立設し、それら支持ピンの端面の集合を本項における支持面としてもよい。
また、基板支持部材は、負圧によりプリント基板を吸着して支持するものとしてもよく、負圧により吸着することなく、プリント基板を単純に支持するものとしてもよい。基板支持部材はさらに、特許第3346803号公報に記載されているように、半流動体物質を備え、プリント基板の裏面に押し付けられて、裏面の形状と補完関係にある支持面が形成され、プリント基板を支持するものとしてもよい。
テンション材の直線部に張力が加えられているため、テンション材保持装置と基板支持部材とは、直線部がプリント基板の端縁部に接触させられた状態から更に、僅かに互いに接近する向きに移動させられれば、テンション材の直線部がプリント基板の端縁部を支持面に押し付け、プリント基板の反りを矯正する。長手のテンション材は、可撓性を有するとともに、テンション材保持装置により、直線部に張力が加えられた状態に保持されるため、変形したり、緩んだりし難く、プリント基板の反りを安定して矯正することができる。
本発明に係るプリント基板保持装置は、プリント基板の表面に作業を施す作業装置、例えば、スクリーン印刷機,吐出式の高粘性流体塗布装置,電子回路部品装着装置,基板検査装置等、種々の装置においてプリント基板の保持に用いることができる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(2)項が請求項2に、(3が請求項3に、(4)項が請求項4に、(14)項が請求項5に、それぞれ相当する。
(1)支持面を備え、その支持面においてプリント基板を支持する基板支持部材と、
可撓性を有する長手のテンション材と、
そのテンション材を、前記支持面に支持された前記プリント基板の一端縁に平行に延び、かつ、張力が加えられた直線部を含む状態に保持するテンション材保持装置と、
そのテンション材保持装置と前記基板支持部材とを前記支持面と交差する方向に相対移動させることにより、前記直線部に前記プリント基板の端縁部を前記基板支持部材に向かって押さえさせる相対移動装置と
を含むプリント基板保持装置。
(2)前記テンション材が線材である(1)項に記載のプリント基板保持装置。
テンション材としては、配設の容易さ等の観点から線材が好適であるが、テープ等他の形態のテンション材の採用も可能である。
(3)前記テンション材保持装置が、
前記プリント基板の一端縁に平行な方向に互いに隔たって設けられた2つのテンション材支持部材と、
それら2つのテンション材支持部材に支持された前記テンション材に張力を付与する張力付与装置と
を含む(1)項または(2)項に記載のプリント基板保持装置。
本項に記載のプリント基板保持装置によれば、例えば、テンション材が繰り返しプリント基板の押さえに使用されるうちに伸びることがあっても、張力付与装置により、プリント基板を押さえるために必要な張力が付与された状態に保たれる。また、必要に応じて直線部に加えられる張力の大きさを調節可能にすることもできる。
(4)前記テンション材保持装置が、
前記プリント基板の一端縁に平行な方向に互いに隔たって設けられた2つのテンション材支持部材と、
それらテンション材支持部材の少なくとも一方をそれらテンション材支持部材の隔たり方向に平行な方向に移動させるテンション材支持部材移動装置と
を含む(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
テンション材支持部材移動装置は、テンション材支持部材を作業者が手動で移動させる装置とすることもでき、動力駆動源を備え、テンション材支持部材を動力で移動させる装置とすることもできる。
2つのテンション材支持部材の少なくとも一方が移動させられることにより種々の効果が得られ、例えば、下記の(5)項および(6)項にそれぞれ記載のプリント基板保持装置におけるように、テンション材に張力を付与したり、直線部の長さを変更したりすることができる。
(5)前記テンション材支持部材移動装置により移動させられるテンション材支持部材に、前記テンション材がテンション材支持部材に対してそのテンション材の長手方向に相対移動不能に固定されており、前記テンション材支持部材移動装置が前記テンション材に張力を付与する張力付与装置を構成している(4)項に記載のプリント基板保持装置。
テンション材が長手方向に相対移動不能に固定されたテンション材支持部材が、他方のテンション材支持部材から離れる方向に移動させられれば、テンション材が引っ張られ、テンション材に張力が付与される。他方のテンション材支持部材は、テンション材が長手方向に相対移動不能に固定されるとともに、テンション材支持部材自体も静止状態に保たれてもよく、テンション材は長手方向に相対移動可能であるが、そのテンション材のテンション材支持部材から延び出た部分が別の保持装置により長手方向に移動不能に保持されていてもよい。
(6)前記テンション材支持部材移動装置により移動させられるテンション材支持部材に、前記テンション材がテンション材支持部材に対してそのテンション材の長手方向に相対移動可能に支持されており、前記テンション材支持部材移動装置が前記テンション材の前記直線部の長さであるスパンを変更するスパン変更装置を構成している(4)項に記載のプリント基板保持装置。
テンション材のスパンは、例えば、プリント基板の2つのテンション材支持部材の隔たり方向に平行な方向の寸法(被押さえ部長さと称することとする)に合わせて変更される。それにより、例えば、プリント基板の被押さえ部長さが変わっても、その被押さえ部長さの変化に合わせて直線部の長さを長くし、あるいは短くし、常に、2つのテンション材支持部材にプリント基板に近接した位置においてテンション材を支持させることができ、2つのテンション材支持部材の距離が、最大の被押さえ部長さに合わせて固定される場合に比較して、直線部に大きい力をプリント基板に加えさせることが容易であり、反りを良好に矯正することができる。
また、2つのテンション材支持部材のプリント基板に対する距離を等しくすることができ、直線部において均等にプリント基板を押さえることができる。
(7)前記テンション材保持装置が、
前記テンション材の一端部が巻かれたリールと、
そのリールを回転可能に保持するリール保持装置と
を含むテンション材繰出装置を含む(1)項ないし(6)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
リールに多くのテンション材を巻いておけば、テンション材が損傷した場合等に、新しい部分を引き出して使用することが可能になる。また、例えば、(3)項の2つのテンション材支持部材の一方にテンション材繰出装置を設けることにより、直線部の長さを可変にすることが容易になる。さらに、下記(8)項,(9)項に記載の利用方法もある。
(8)前記テンション材保持装置が、前記リールに回転抵抗を付与する抵抗付与装置を含む(7)項に記載のプリント基板保持装置。
テンション材繰出装置に抵抗付与装置を設ければ、テンション材が繰り出される際にテンション材に緩みが生じることを回避し得、回転抵抗をテンション材に適切な張力を付与する大きさにすれば、テンション材繰出装置に張力付与装置を構成させることも可能となる。回転抵抗は、例えば、リールまたはリールと共に回転する部材に接触して摩擦抵抗を付与するものとしたり、テンション材の繰出時における回転方向とは逆方向の弾性的な回転駆動力を付与するものとしたりすることができる。リールと共に回転する回転体と、非回転体との間に、渦巻きばねを設けることがその一例である。また、上記摩擦部材と静止部材との間に圧縮コイルスプリング,引張コイルスプリングやエアシリンダ等の弾性的な付勢手段を設けることも一法である。付勢手段の付勢力が摩擦部材を介して常時回転体に弾性的な回転トルクを付与し続け、かつ、摩擦部材の滑りにより回転体の回転を許容するのである。エアシリンダを設ければ、エア圧の制御により、回転抵抗の大きさを調節し、付与する張力の大きさを調節することができる。
ただし、テンション材繰出装置に抵抗付与装置を設けることは不可欠ではない。例えば、前記テンション材支持部材に、テンション材の長手方向の移動に対して抵抗力を付与する抵抗力付与装置や、長手方向の移動を阻止する固定装置を設けることも可能なのである。後者の場合には、例えば、テンション材の固定後にテンション材支持部材の間隔を広げることにより、テンション材に張力を付与することが望ましい。
(9)前記テンション材保持装置が、
回転可能に設けられ、前記テンション材の一端部が巻かれたリールと、
そのリールを回転駆動する回転駆動装置と
を含むテンション材巻取装置を含む(7)項または(8)項に記載のプリント基板保持装置。
前述のように、テンション材が損傷した場合等に新しい部分を引き出して使用することが一層容易になる。例えば、テンション材として金属線や金属テープを使用すれば、塑性変形による曲がりが生じることがあり、樹脂の単繊維やテープを使用すれば、表面に疵等が生じて強度不足になることがある。そのような場合に、新しい部分を引き出して直線部分にできれば便利である。
(10)当該プリント基板保持装置が、基板コンベヤにより一直線に平行な搬送方向に搬送されたプリント基板を保持するものであり、前記テンション材保持装置が、前記テンション材を、前記プリント基板の前記搬送方向に平行な一端縁に平行に延びる状態に保持する平行方向保持装置を含む(1)項ないし(9)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
(11)当該プリント基板保持装置が、基板コンベヤにより一直線に平行な搬送方向に搬送されたプリント基板を保持するものであり、前記テンション材保持装置が、前記テンション材を、前記プリント基板の前記搬送方向に直角な一端縁に平行に延びる状態に保持する直角方向保持装置を含む(1)項ないし(10)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
テンション材は、前記従来技術におけるプレートとは異なり、直線部の両端において支持されればよく、中間部の支持は不要であるため、プリント基板の搬送方向に直角な一端縁を押さえさせることができる。
本項が(10)項に従属する態様では、プリント基板はテンション材により、搬送方向に平行な端縁と直角な端縁との両方を押さえられ、プリント基板の反りが複雑であっても良好に矯正される。
(12)前記テンション材が線材であり、前記直線部が複数本互いに平行にかつ隣接して延びる(1)項ないし(11)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
複数本の線材の直線部でプリント基板を押さえれば、各線材の張力を小さくすることができ、細い線材の使用が可能となる。プリント基板保持装置が、スクリーン印刷機に設けられる場合には、線材がプリント基板とスクリーンとの間に介在することとなるため、細いものであることが望ましく、本項のメリットを特に有効に享受し得る。
(13)前記テンション材および前記テンション材保持装置が、少なくとも、前記プリント基板の互いに平行な2辺に対応して2組設けられた(1)項ないし(12)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
矩形のプリント基板の4辺に対応して4組設けることも可能である。その場合には、2本ずつのテンション材がプリント基板の4隅で互いに交差することとなるが、テンション材として細いものあるいは薄いものを使用すれば支障はない。なお、プリント基板の4隅に切欠を形成し、その切欠の位置でテンション材が交差するようにすれば、交差部の影響を回避し得る。
(14)前記テンション材が切断したことを検知する切断検知装置を含む(1)項ないし(13)項のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
テンション材が切断したのに気付かないで、プリント基板に対する電子回路部品の装着や高粘性流体の塗布等の対基板作業を続ければ、多くの不良品が発生する恐れがあるが、切断を検知して、作業機を停止させるなり、作業者に報知するなりすれば、そのような事態の発生を回避し得る。
以下、請求可能発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
図1に、請求可能発明の一実施例であるプリント基板保持装置を備えた対基板作業機の1種であるスクリーン印刷機が概略的に示されている。本スクリーン印刷機は、プリント基板搬送装置10,プリント基板保持装置12,スクリーン支持装置(図示省略)およびスキージ装置14を含む。本プリント基板搬送装置10は、基板コンベヤ16を備えている。基板コンベヤ16は、例えば、コンベヤの一種であるベルトコンベヤにより構成され、一対の無端のコンベヤベルト20を備え、それらコンベヤベルト20はそれぞれ、一対の側壁22の互いに対向する面である内側面に周回可能に設けられ、ベルト周回装置24によって移動させられる。プリント基板26は、互いに平行な一対の端縁部がそれぞれ、コンベヤベルト20の上面上に載置され、コンベヤベルト20の移動により水平な姿勢で、水平な一直線に平行な搬送方向に搬送され、ストッパ28に当接して停止させられる。ストッパ28は昇降可能に設けられ、図示を省略する昇降装置により、図1に示すように、コンベヤベルト20の上面を含む基板搬送面内に進入し、プリント基板26の移動を止める作用位置(停止位置とも称する)と、基板搬送面の下方に退避させられ、プリント基板26の搬送を許容する非作用位置(退避位置とも称する)とに移動させられる。また、本ストッパ28は、基板搬送方向に平行な方向において一定の位置に設けられている。
プリント基板26のコンベヤベルト20により支持される端縁部であって、搬送方向に平行な端縁部を側縁部と称し、プリント基板26のクリーム状はんだが印刷される印刷面に平行な平面であって、水平面内において搬送方向に直角な方向を基板幅方向と称し、プリント基板26の基板幅方向に平行な端縁部のうち、基板搬送方向において下流側の端縁部を前端部、上流側の端縁部を後端部と称する。本スクリーン印刷機では、プリント基板26は、その長手方向が搬送方向に平行な姿勢で搬送され、プリント基板26の長辺側が側縁部であり、短辺側が前端部および後端部であって、基板幅方向と平行となる。プリント基板は、その長手方向が搬送方向と直角になる姿勢で搬送されることもあり、その場合には、プリント基板の長辺に平行な方向が基板幅方向となり、短辺側が側端部、長辺側が前端部および後端部となる。
プリント基板搬送装置10は、第1昇降装置30により昇降させられる。第1昇降装置30は、図3に示すように、昇降部材としての昇降台32と、昇降台32を昇降させる昇降台昇降装置34とを備えている。図3は、一対の側壁22の一方を除いてプリント基板保持装置12等を示す図である。前記一対の側壁22は、昇降台32上に設けられている。本スクリーン印刷機においては、一対の側壁22の一方が他方に対して接近,離間させられる可動側壁22、他方が固定側壁22とされ、可動側壁22が側壁移動装置(図示省略)により、固定側壁22に接近,離間する方向であって、基板幅方向に平行な方向において任意の位置へ移動させられ、それにより、一対のコンベヤベルト20の間隔が変えられ、プリント基板搬送装置10によるプリント基板26の搬送幅が変更される。昇降台昇降装置34は、例えば、駆動源たる電動回転モータの一種であるサーボモータと、送りねじの一種であるボールねじおよびナットを含む運動変換装置とを備え、昇降台32を上下方向において任意の位置へ移動させる。側壁移動装置も、例えば、昇降台昇降装置34と同様に、駆動源たるサーボモータおよび運動変換装置を含む装置とされる。
また、一対の側壁22にはそれぞれ、図2に示すように、内側面にそれぞれサイドクランプ部36が設けられている。これらサイドクランプ部36は、図3に示すように、基板搬送経路に沿って設けられ、基板コンベヤ16によるプリント基板26の移動を案内する基板ガイドとして機能するとともに、基板搬送方向においてプリント基板26へのクリーム状はんだの印刷が行われる印刷領域においては、上下方向においてプリント基板26のプリント基板搬送装置10等に対する昇降領域全体に設けられている。可動側壁22が固定側壁22に向かって移動させられることにより、それら側壁22にそれぞれ設けられたサイドクランプ部36がプリント基板26を挟み、プリント基板26を基板幅方向の両側から挟んでクランプする。なお、本スクリーン印刷機では、サイドクランプ部36の印刷領域における基板搬送方向に平行な方向の長さは、その方向の寸法が最大であるプリント基板26より短く、寸法が最小であるプリント基板26よりやや長くされている。
スクリーン支持装置は、プリント基板搬送装置10の上方に位置を固定して設けられ、スクリーン40を支持する。スクリーン40は、プリント基板24のクリーム状はんだ印刷箇所に対応する部分に開口が形成されており、図1に示すように、矩形のスクリーン枠42に張られている。スキージ装置14は、それぞれスキージ46を保持するスキージヘッド(図1には一方のスキージヘッドのみが図示されている)と、それらスキージヘッドをそれぞれ昇降させ、スキージ46をスクリーン40に接触,離間させる一対のスキージヘッド昇降装置(図示省略)と、スキージヘッドをスクリーン40に沿って移動させるスキージヘッド移動装置(図示省略)とを含む。本スクリーン印刷機においてスキージ46は、図1に示すように、その長手方向が基板搬送方向と平行に設けられ、印刷時には、水平面内において基板幅方向と平行な方向に移動させられる。
前記プリント基板保持装置12は、図2および図3に示すように、基板支持部材たる基板支持台50と、2組のワイヤ52およびワイヤ保持装置54と、第2昇降装置56とを含み、前記昇降台32上に設けられ、プリント基板搬送装置10と共に第1昇降装置30により昇降させられ、スクリーン40に接近,離間させられる。第1昇降装置30は、プリント基板保持装置12とスクリーン40とを、接近,離間する方向であって、基板支持台50の支持面と直角な方向である鉛直方向に相対移動させる相対移動装置である。
基板支持台50は、一平面状の水平な支持面60を備え、その支持面60においてプリント基板26を下方から支持する。基板支持台50は、プリント基板26を負圧により吸着することなく、単純に支持するものである。第2昇降装置56は、例えば、駆動源としての電動回転モータの一種であるサーボモータと、送りねじの一種であるボールねじおよびナットを含む運動変換装置とを備え、基板支持台50をプリント基板搬送装置10,2組のワイヤ52およびワイヤ保持装置54に対して、支持面60と直交する方向であって、上下方向において任意の位置へ移動させる。第2昇降装置56は、相対移動装置である。支持面60はプリント基板26よりやや小さいものとされ、基板支持台50はプリント基板26の大きさに応じて変えられる。
2組のワイヤ52およびワイヤ保持装置54は同様に構成され、各組のワイヤ52およびワイヤ保持装置54はそれぞれ、プリント基板26の互いに平行な一対の側縁に対応して設けられている。ワイヤ52は、テンション材としての金属製の線材の一種であり、可撓性を有する長手の部材であり、本ワイヤ52は直径が小さく、例えば、0.1mmとされている。ワイヤ保持装置54は、図2および図3に示すように、テンション材支持部材としての固定支持部材64と、テンション材支持部材の一種である回転支持部材たるプーリ66と、テンション支持部材移動装置たるワイヤ支持部材移動装置67と、テンション材繰出装置としてのワイヤ繰出装置69とを含む。固定支持部材64は、図2ないし図4に示すように、前記側壁22の内側面のコンベヤベルト20の上方であって、前記ストッパ28およびサイドクランプ部36の第2昇降装置56によるプリント基板26の昇降領域に設けられた部分より、搬送方向において下流側に隣接する部分に設けられ、側壁22に突設された脚部68と、脚部68の突出端部に設けられた係合部70とを備えている。脚部68は、横断面形状が矩形を成し、係合部70は横断面形状が円形を成し、係合部70の外周面に開口して設けられたV字形断面のスリット72にワイヤ52の一端部が挟まれて保持されている。
プーリ66は、本実施例ではVプーリとされており、図2および図3に示すように、側壁22の内側面の、コンベヤベルト20の上方であって、サイドクランプ部36の、第2昇降装置56によるプリント基板26の昇降領域に設けられた部分に対して搬送方向において上流側の部分に設けられている。側壁22には、可動部材としてのスライダ76が搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられ、プーリ66はスライダ76に、基板搬送方向に直角で水平な軸線まわりに回転可能に設けられている。側壁22には、その厚さ方向に貫通して、搬送方向に平行に延びる長穴78が設けられており、ボルト80が側壁22の内側からスライダ76を貫通して長穴78に挿通され、側壁22の外側においてナット82が螺合されることにより、スライダ76が側壁22に固定される。固定支持部材64およびプーリ66は、搬送方向に平行な方向であって、プリント基板26の側縁部に平行な方向に互いに隔たって設けられているのであり、ワイヤ52は固定支持部材64から搬送方向に平行に延び出させられ、プーリ66に巻き掛けられる。プーリ66に巻き掛けられたワイヤ52は、スライダ76の移動によってプーリ66が移動させられるとき、プーリ66に対して相対的に移動することとなり、プーリ66により、ワイヤ52の長手方向に相対移動可能に支持されている。このワイヤ52の固定支持部材64とプーリ66との間の部分であって、プリント基板26の側縁部に平行に延び、水平な部分が直線部84であり、図2に示すように、サイドクランプ部36の鉛直な内側面であるガイド面ないしクランプ面86より僅かに基板コンベヤ16の中央側(プリント基板26の中央側)へ突出し、コンベヤベルト20の上方に位置させられている。ナット82を緩めてスライダ76を側壁22に対して移動させ、プーリ66を搬送方向に平行な方向に移動させることにより、固定支持部材64とプーリ66との間の距離が変更され、ワイヤ52の直線部84の長さであるスパンが変更される。スライダ76は作業者により移動させられ、本プリント基板保持装置12においては、スライダ76,長穴78およびボルト80がワイヤ支持部材移動装置67を構成し、スパン変更装置を構成している。また、固定支持部材64およびプーリ66は、平行方向保持装置を構成している。
スライダ76には、図2および図3に示すように、プーリ66とは別の複数、例えば、2個の案内部材たる回転案内部材としてのプーリ88,90が、プーリ66の回転軸線と平行な軸線まわりに回転可能に設けられている。プーリ88,90もVプーリであり、プーリ88は、搬送方向に平行な方向においてプーリ66より上流側に、基板幅方向に平行な方向においてはプーリ66より外側の位置に設けられ、プーリ90は基板搬送方向に平行な方向においてプーリ88より上流側に、基板幅方向に平行な方向においてはプーリ88より外側であって、コンベヤベルト20の外側(他方のコンベヤベルト20とは反対側)の位置に設けられている。そのため、ワイヤ52は、プーリ66に巻き掛けられた後、プーリ88,90に巻き掛けられ、基板幅方向に平行な方向の位置が徐々に外側へずらされて、コンベヤベルト20の外側へ外れた位置へ案内され、サイドクランプ部36に設けられた上下方向に貫通するスリット92を通り、コンベヤベルト20と側壁22との間の隙間を通ってコンベヤベルト20の下方へ案内される。これらプーリ88,90はテンション材案内装置たるワイヤ案内装置を構成している。
側壁22のコンベヤベルト20より下側の部分に、図3に示すように、前記ワイヤ繰出装置69が設けられている。ワイヤ繰出装置69は、リール98,リール保持装置100および回転駆動装置102を含む。リール98は、側壁22に回転軸104により、基板搬送方向に直角であって、基板幅方向に平行で水平な軸線まわりに回転可能に支持され、回転軸104および側壁22がリール保持装置100を構成している。
本回転駆動装置102は、ウォームギヤ106を含む。ウォームギヤ106は、側壁22に回転軸104によりリール98と一体的に回転可能に設けられたウォームホイール108と、側壁22に、基板搬送方向に平行な軸線まわりに回転可能に設けられ、ウォームホイール108と噛み合わされたウォーム110とを含む。コンベヤベルト20の下方へ案内されたワイヤ52の他端は、リール98に多く巻かれており、ウォーム110が作業者によって回転させられることによりウォームホイール108が回転させられ、リール98が回転させられてワイヤ52が巻き取られ、あるいは繰り出される。ウォーム110はねじ状を成し、リード角が小さく、ウォームギヤ106が自由に回転することはなく、リール98は自由に回転せず、ワイヤ52の直線部84に張力が加えられた状態に保たれる。ウォームギヤ106によってリール98に回転抵抗が付与されると考えることができる。本実施例では、回転駆動装置102は張力付与装置でもあり、抵抗付与装置でもある。
ワイヤ52に付与される張力は、図2および図4に示すように、前記固定支持部材64に設けられたテンション検出装置120により検出される。本テンション検出装置120は、歪ゲージ式の検出装置とされており、図4に示すように、固定支持部材64の矩形断面の脚部68の互いに反対向きの側面にそれぞれ歪ゲージ122が貼り付けられ、それらの歪がブリッジ回路を用いて差動的に電圧変化として取り出され、信号に変換されることにより、ワイヤ52に付与される張力が検出され、制御装置130(図2参照)の主体を成すコンピュータ132に入力される。制御装置130は、前記プリント基板搬送装置10等、スクリーン印刷機を構成する各種アクチュエータ等を制御し、スクリーン印刷の実行等を制御する。コンピュータ132にはまた、駆動回路(図示省略)を介して報知装置134が接続され、制御回路(図示省略)を介して表示装置136を制御する。報知装置134は、例えば、音声装置,ブザー,ランプ,表示画面等により構成される。
以上のように構成されたスクリーン印刷機において、クリーム状はんだの印刷時には、プリント基板26はプリント基板搬送装置10により搬入され、ストッパ28により停止させられる。基板搬入時には、プリント基板搬送装置10およびプリント基板保持装置12は基板搬送位置へ下降させられており、さらに、基板支持台50は、図3に二点鎖線で示すように、昇降台32上において下降端位置に位置させられ、支持面60が基板搬送面より下方に位置させられている。プリント基板26は基板支持台50の上方において停止させられ、その状態で可動側壁22が固定側壁22に接近する向きに移動させられ、それら側壁22にそれぞれ設けられたサイドクランプ部36がプリント基板26を挟み、プリント基板26の幅方向の位置が決められる。一対の側壁22の間隔は、プリント基板26の幅に合わせて変更され、プリント基板26の搬送を案内する大きさとされており、搬送時にはプリント基板26とサイドクランプ部36との間に隙間がある。プリント基板26の位置決め後、可動側壁22は固定側壁22から微小距離離間させられ、サイドクランプ部36によるクランプが解かれてプリント基板26の上昇が許容される。
そして、基板支持台50が第2昇降装置56により上昇させられ、図3に実線で示すように、支持面60がプリント基板26に下方から接触させられる。この状態から基板支持台50が更に上昇させられ、プリント基板26をコンベヤベルト20から持ち上げて上昇させ、図3に一点鎖線で示すように、ワイヤ52の直線部84に接触させる。直線部84は、支持面60に支持されたプリント基板26の側縁に平行に延び、サイドクランプ部36より僅かに基板コンベヤ16の中央側(プリント基板26の幅方向の中央側)の位置に設けられているため、プリント基板26の側縁部であって、クリーム状はんだが印刷される印刷箇所から外れた縁部に接触する。基板支持台50はプリント基板26がワイヤ52に接触した状態から更に僅かに上昇させられ、ワイヤ52を撓ませる。それにより、プリント基板26の両側縁部がそれぞれ、ワイヤ52の直線部84により支持面60に向かって押さえられ、プリント基板26に反りがあっても平面状に矯正される。ワイヤ52のスパンは、プーリ66の移動により、プリント基板26の基板搬送方向に平行な方向の寸法である被押さえ部長さに合わせて変更され、被押さえ部長さよりやや長くされている。そのため、固定支持部材64およびプーリ66はプリント基板26の前端および後端にそれぞれ隣接する位置に位置させられ、ワイヤ52がプリント基板26を強く押さえ、反りが良好に矯正される。基板搬送方向において一定の位置に設けられたストッパ28により停止させられるプリント基板26の前端縁の位置は一定であり、ストッパ28より搬送方向において下流側に隣接する位置に設けられた固定支持部材64は、プリント基板26の前端縁に隣接する位置に位置させられてワイヤ52を支持する。また、プーリ66はスライダ76の移動により、プリント基板26の後端縁に隣接する位置に位置させられてワイヤ52を支持する。
基板支持台50の上昇後、可動側壁22が固定側壁22に接近する向きに移動させられ、一対のサイドクランプ部36がプリント基板26を挟み、クランプした状態に保つ。可動側壁22の移動と共に、可動側壁22に設けられたワイヤ52も移動するが、微小距離であり、プリント基板26の押さえに支障はない。
そして、第1昇降装置30により、プリント基板搬送装置10およびプリント基板保持装置12が上昇させられ、図5に示すように、プリント基板26が、それの印刷面である上面がサイドクランプ部36の上面と同一平面内に位置する位置へ上昇させられる。プリント基板26はワイヤ52によって上から押さえられており、スクリーン40とプリント基板26との間には、ワイヤ52の太さ分の隙間が生じるが、ワイヤ52は直径が0.1mmであって極く細く、プリント基板26の中央部とスクリーン40とは接触し、あるいはスキージ46が移動させられて印刷を行うとき、スクリーン40をプリント基板26に接触させつつ印刷を行う。また、スキージ46はワイヤ52を乗り越えることが必要であるが、その乗越えもスムーズに行われる。サイドクランプ部36は、印刷時にスクリーン40を下方から支持する支持部材としても機能する。プリント基板26は、ワイヤ52がスクリーン40に接触し、プリント基板26は、その上面がサイドクランプ部36の上面より、ワイヤ52の太さ分、下方に位置する位置へ上昇させられるようにしてもよい。プリント基板26は両側縁部がそれぞれ、ワイヤ52によって押さえられ、反りが矯正されており、印刷が良好に行われる。
プリント基板26の種類が変わり、その基板搬送方向に平行な方向の寸法が変わる場合、例えば、短くなる場合には、スライダ76およびプーリ66が固定支持部材64に近づく向きに移動させられ、固定支持部材64およびプーリ66がプリント基板26の基板搬送方向の両端近傍に位置させられて、ワイヤ52のスパンが、プリント基板26の被押さえ部たる側縁部の長さよりやや長い大きさとされる。この際、作業者によりウォーム110が回転させられ、リール98が回転させられてワイヤ52の余分な長さが巻き取られる。作業者は、テンション検出装置120により検出され、表示装置136に表示されるワイヤ52の張力を見ながらウォーム110を回転させ、ワイヤ52に適切な張力を付与させる。
プリント基板26の基板搬送方向に平行な方向の寸法が長くなる場合には、スライダ76およびプーリ66が固定支持部材64から離れる向きに移動させられ、スパンが長くされる。この場合には、作業者によりウォーム110が、ワイヤ52を緩める向きに回転させられ、ワイヤ52がリール98から繰り出されてスパンが長くなることが許容される。ワイヤ52のスパンが変更された後、作業者がテンション検出装置120により検出されるテンションに基づいてウォーム110を回転させ、ワイヤ52のたるみをリール98に巻き取って所定の張力を付与させる。リール98および回転駆動装置102は、ワイヤ巻取装置を構成していると考えることもできる。
また、プリント基板26の種類が変わり、幅が変わる場合には、可動側壁22が移動させられ、一対のコンベヤベルト20の間隔が変更される。それと共に、可動側壁22に設けられたワイヤ52およびワイヤ保持装置54が移動させられ、プリント基板26の幅に応じた位置に位置させられる。
テンション検出装置120により検出されるワイヤ52の張力に基づいて、ワイヤ52の切断が検出される。テンション検出装置120により検出されるテンションがコンピュータ132において設定値と比較され、設定値より小さい場合、ワイヤ52が切断したとされ、報知装置134により報知される。コンピュータ132においては、ワイヤ52の切断を検出すべき時期、例えば、スパンを変更する場合のようにワイヤ52が緩められ、張力が小さくなる場合以外の時期であって、ワイヤ52に張力が付与されるべき時期に、検出されるテンションの設定値に対する比較が行われ、ワイヤ52の切断が検出される。テンション検出装置120およびコンピュータ132の検出されたテンションを設定値と比較する部分が切断検知装置を構成している。
ワイヤ52が損傷した場合には、その部分が切除される。そして、作業者によりウォーム110が回転させられ、リール98が回転させられてワイヤ繰出装置69からワイヤ52が繰り出され、切除により新たに得られた端部が固定支持部材64のスリット72に挟まれる。その後、作業者によりウォーム110が回転させられ、リール98がワイヤ52を巻き取る向きに回転させられてワイヤ52に所定の張力が付与される。
なお、ワイヤ繰出装置69は、スライダ76にプーリ66と共に設け、プーリ66と共に移動させてもよい。
ワイヤ繰出装置,張力付与装置および抵抗付与装置は基板コンベヤより上側に設けてもよく、固定のワイヤ支持部材側に設けてもよい。それらの一例を図6ないし図10に示す。なお、上記実施例のスクリーン印刷機の構成要素と同じ作用を成す構成要素には同一の符号を付して対応関係を示し、詳細な説明は省略する。図11以下に示す実施例においても同様である。
本実施例のプリント基板保持装置150のワイヤ保持装置152は、固定支持部材としてのローラ154と、可動支持部材としてのスライダ156とを有する。ローラ154は、外周面に開口する円環状の溝あるいは回転軸線に平行な方向に隔たった両端部からそれぞれ半径方向外向きに突出した一対のフランジ部を備え、サイドクランプ部36のクランプ面86の、基板搬送方向において下流側の端部に、基板幅方向に平行な軸線まわりに回転可能に設けられ、スライダ156は、クランプ面86の、ローラ154から基板搬送方向において上流側へ隔たった部分に基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられている。サイドクランプ部36には、図7および図9に示すように、横断面形状がT字形を成すスロット160が基板搬送方向に平行に形成されるとともに、横断面形状がT字形を成す駒162が移動可能に嵌合されている。スライダ156は、図9に示すように、その裏面側に突設された脚部164においてスロット160に移動可能に嵌合され、ボルト166がスライダ156を貫通して駒162に螺合されることにより、スロット160に沿って移動可能に支持されるとともに、駒162との間にスロット160の側壁部を挟んで側壁22に固定される。本プリント基板保持装置150においては、スロット160,駒162,スライダ156の一部であって脚部164が設けられた部分およびボルト166がワイヤ支持部材移動装置を構成している。なお、本プリント基板保持装置150が設けられたスクリーン印刷機においてサイドクランプ部36の、上下方向においてプリント基板26の昇降領域全体に設けられる部分の基板搬送方向に平行な方向の長さは、プリント基板26の被押さえ部長さの最大長さより長くされ、被押さえ部長さが最大のプリント基板26も全体がサイドからクランプされる。
ワイヤ170は、図8に示すように、その一端部がスライダ156にろう付け等、適宜の固定手段によって固定され、他端部はスライダ156から水平に延び出させられ、ローラ154に巻き掛けられる。ワイヤ170のローラ154とスライダ156との間の部分が直線部172であり、そのスパンは、スライダ156を移動させることにより変更される。
ワイヤ170はローラ154に巻き掛けられた後、サイドクランプ部36に、基板搬送方向においてローラ154より下流側の部分に設けられた方向変換部材たる案内部材としてのチューブ176,178に挿通される。これらチューブ176,178はいずれも、図6および図7に示すように、ほぼL字形を成し、テトラフルオルエチレン等、摩擦係数の低い材料製とされ、ワイヤ170は、チューブ176,178に案内されてサイドクランプ部36のクランプ面86から、基板幅方向に平行な端面側へ曲げられ、更に側壁22の裏面側へ曲げられている。
ワイヤ170は、側壁22の外側面においてテンション検出装置180を介してワイヤ繰出装置182により繰り出される。ワイヤ繰出装置182は、図10に示すように、前記ワイヤ繰出装置69と同様に、リール184,リール保持装置186および回転駆動装置188を含む。本テンション検出装置180は、スプリングの付勢力に基づいてワイヤ170のテンションを検出するものとされている。そのため、ワイヤ170は、その他端部がテンション検出装置180のケーシング190に相対移動不能に連結され、ケーシング190内に軸方向に移動可能に配設されたばね受け192に、リール184に巻かれた別のワイヤ194が相対移動不能に連結されている。ばね受け192は圧縮コイルスプリング196によってワイヤ194をリール184から引き出す向きに付勢されている。なお、ワイヤ194は、直線部172のスパンの変更を許容するのに十分な長さ、リール184に巻かれている。また、全部の図示は省略するが、ワイヤ170およびワイヤ保持装置152は2組設けられている。
本プリント基板保持装置150においても、基板支持台50の上昇によりプリント基板26が上昇させられ、両側縁部がそれぞれ直線部172に接触させられ、ワイヤ170により押さえられて反りが矯正される。ワイヤ170のスパンは、スライダ156の移動により、プリント基板26の長さよりやや大きい長さに調節されるとともに、回転駆動装置188により適切な張力が付与されている。スライダ156が側壁22に固定された状態でウォーム110が作業者により、リール184がワイヤ194を巻き取る方向に回転させられれば、ばね受け192がスプリング196を圧縮しつつ移動させられ、その付勢力が増大し、ケーシング190を介してワイヤ170に付与される張力が増大する。このスプリング196の付勢力の検出に基づいてワイヤ170の張力が検出され、作業者に表示されて適切な大きさの張力がワイヤ170に付与されるようにされる。スプリング196の付勢力(荷重)は、例えば、ばね受け192に突起を設けるとともに、ケーシング190に軸方向に平行に設けられた切欠を通って外部へ突出させ、その突起が指す、ケーシング190の外部に設けられた目盛の数値を作業者が読むことにより得られる。
プリント基板26の被押さえ部長さが長くなる場合には、スライダ156がローラ154から離間する向きに移動させられ、ワイヤ170のスパンが長くされる。この際、予めリール184からワイヤ194を繰り出されてワイヤ170が緩められ、スライダ156の移動が許容される。スパン変更後、直線部172に張力が付与される。また、プリント基板26の被押さえ部長さが短くなる場合には、スライダ156がローラ154に接近する向きに移動させられるとともに、リール184がワイヤ194を巻き取る向きに回転させられ、ワイヤ170に張力が付与される。テンション検出装置180によるワイヤ170の張力の検出に基づいて、ワイヤ170の切断も検出される。
なお、ワイヤ170をスライダ156およびケーシング190に対してそれぞれ、例えば、前記ワイヤ52の前記固定支持部材64に対する係合と同様に取外し可能に係合させれば、ワイヤ170が損傷した場合には外して、損傷のないワイヤと容易に交換することができる。
また、リール184に巻き掛けられてリール184から繰り出され、あるいは巻き取られてワイヤ170の移動を許容する巻掛部材は、ワイヤに限らず、長手のリール184に巻き付け可能な部材であればよい。
張力付与装置および抵抗付与装置の別の態様を図11に基づいて説明する。
本プリント基板保持装置210のワイヤ繰出装置212は、前記ワイヤ繰出装置69のリール98およびリール保持装置100と同様のリール214およびリール保持装置216を備え、抵抗・張力付与装置220によってリール214に回転抵抗が付与され、ワイヤ52に張力が付与される。本抵抗・張力付与装置220は、回転体222,摩擦部材224および引張コイルスプリング225を含む。回転体222は、横断面形状が円形を成し、リール214を支持して回転する回転軸226により、リール214と一体的に回転可能に支持されている。摩擦部材224は、例えば、ゴムまたはその類似物により作られ、回転体222の外周面の一部に対応する部分円筒面状の摩擦面228を備え、一対の引張コイルスプリング230(図11には一方のスプリング230のみが図示されている)により、回転体222に接触する向きに付勢され、摩擦面228が回転体222に接触させられている。回転軸226の軸方向において回転体222の両側の部分にそれぞれ、カラー232が相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に設けられ(図11には一方のカラー232のみが図示されている)、一対のスプリング230はそれぞれ、両端がカラー232と摩擦部材224とに係止され、摩擦部材224を付勢している。なお、摩擦部材は、少なくとも摩擦面の摩擦係数が高い部材であればよい。
摩擦部材224はまた、側壁22との間に配設された前記引張コイルスプリング225により、回転体222に、リール214のワイヤ52の繰出し時における回転方向とは逆向きの回転トルクを作用させる向きに付勢されている。また、側壁22の摩擦部材224に対してスプリング225とは反対側にストッパ234が設けられている。
摩擦部材224を回転体222に押し付けるスプリング230の付勢力は、摩擦部材224と回転体222との間に、スプリング225の付勢力より大きい摩擦力が得られ、スプリング225の付勢により摩擦部材224が回転体222に対して相対回転させられることのない大きさとされている。そのため、リール214が作業者によりワイヤ52を繰り出す方向(図11においては反時計方向)に回転させられれば、回転体222が一体的に回転させられるとともに、当初は摩擦部材224がスプリング225の付勢力に抗して回転体222と共に移動し、ストッパ234に当接して止まる。その後は、摩擦部材224の滑りにより回転体222の回転が許容されるとともに、回転体222と摩擦部材224との間の摩擦によりリール214の回転に抵抗が付与されて、ワイヤ52は緩みを生じることなく、繰り出される。作業者によるリール214の回転操作が終われば、摩擦部材224がスプリング225の付勢によりストッパ234から離間させられ、スプリング225の付勢力により決まる大きさの張力がワイヤ52に加えられる。回転体222と摩擦部材224とはスプリング225の付勢によっては相対回転せず、一体の部材であるに等しく、スプリング225の付勢力が摩擦部材224を介して常時回転体222に弾性的な回転トルクを付与し続け、回転体222,摩擦部材224および回転軸226を介してスプリング225の付勢力がリール214に作用し、ワイヤ52に張力が加えられる。本抵抗・張力付与装置220は、抵抗付与装置と張力付与装置とが一部を兼ね合う装置である。
なお、回転体222を省略し、リール214に摩擦部材を接触させ、直接、回転抵抗を付与するようにしてもよい。
また、ワイヤ繰出装置および抵抗付与装置は、スライダ76に設け、プーリ66と共に移動させてもよい。この際、スライダ76はベルトコンベヤ20の下方へ延び出させられる。
テンション材により、プリント基板26の幅方向に平行な端縁部を押さえて反りを矯正するようにしてもよい。その一例を図12ないし図14に基づいて説明する。
本プリント基板保持装置250は、2組のワイヤ252およびワイヤ保持装置254を含み、プリント基板26の前端部と後端部とを押さえるものとされており、一方、例えば、プリント基板26の前端部を押さえるワイヤ252およびワイヤ保持装置254は、基板搬送方向(図12においては左右方向)に平行な方向において位置を固定して設けられ、他方である後端部を押さえるワイヤ252およびワイヤ保持装置254は基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられている。
プリント基板26の後端部を押さえるワイヤ252のワイヤ保持装置254は、図12および図14に示すように、前記固定支持部材64と同様に構成されたワイヤ支持部材260と、ワイヤ支持部材としてのプーリ262と、ワイヤ繰出装置264とを含み、ワイヤ支持部材260は、一対の側壁22の一方、例えば、固定側壁22の外側面に基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられたスライダ268に搭載され、プーリ262およびワイヤ繰出装置264は、一対の側壁22の他方である可動側壁22の外側面に基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられたスライダ270に搭載されている。これらスライダ268,270は、スライダ270について図13および図14に示すように、前記スライダ156と同様に、脚部272を備え、可動側壁22に形成された横断面形状がT字形を成すスロット274,スロット274に移動可能に嵌合された駒276およびボルト278により、基板搬送方向に平行な方向の移動を案内されるとともに、任意の位置において可動側壁22に固定される。これらスライダ268,278,スロット274,駒276等は、2組のワイヤ保持装置254を、互いに接近,離間する方向に移動させる相対移動装置を構成する。この相対移動装置は、電動モータ,エアシリンダを始めとする流体圧アクチュエータ等の動力駆動源を備え、ワイヤ保持装置254を自動的に移動させる装置としてもよく、2組のワイヤ保持装置254のそれぞれについて移動装置を設け、両方を移動させてもよい。
プーリ262は、図13および図14に示すように、スライダ270に、基板搬送方向に平行な軸線まわりに回転可能に設けられている。ワイヤ繰出装置264は、前記ワイヤ繰出装置69と同様に構成され、リール284,リール保持装置286およびウォームギヤにより構成される回転駆動装置288を含む。ワイヤ252は、一端がワイヤ支持部材260の係合部290に掛けられ、係合部290から基板幅方向に平行に延び出させられ、一対の側壁22上に載せられてプーリ262に掛けられた後、チューブ292により方向を変えられてリール284に巻き付けられる。ワイヤ252のワイヤ支持部材260とプーリ262との間の部分が直線部294であり、プリント基板26の幅方向に平行な端縁に平行に延びる。本プリント基板保持装置250においては、ワイヤ支持部材260およびプーリ262が直角方向保持装置を構成している。
本プリント基板保持装置250においては、プリント基板26が基板支持台50により支持されて上昇させられ、2組のワイヤ252により前端部および後端部が押さえられ、基板支持台50に押し付けられて反りが矯正される。本プリント基板保持装置250を有するスクリーン印刷機においては、プリント基板26にクリーム状半田が印刷されるとき、スキージはその長手方向に隔たった2個所がそれぞれ、スクリーンを介してワイヤ252上に乗ったままの状態でスクリーンに対して移動させられる。しかし、スキージは、例えば、ゴムあるいはその類似物により作られることが多く、また、ワイヤ252は極く細く、スクリーンとプリント基板26との間の隙間は小さいため、スキージは弾性変形しつつスクリーンをプリント基板26に接触させ、クリーム状はんだを印刷する。
なお、ワイヤ252は、プリント基板26の印刷箇所から外れた端縁部を押さえるため、スキージを、2組のワイヤ252間の距離より短い長さを有するものとし、ワイヤ252と干渉することなく、クリーム状はんだの印刷を行うものとしてもよい。
プリント基板26の種類が変わり、幅が変わる場合には、可動側壁22が側壁移動装置により移動させられ、基板コンベヤ16の基板搬送幅が変更される。可動側壁22の移動に伴って2組のワイヤ保持装置254の各プーリ262およびワイヤ繰出装置264が基板幅方向に移動させられ、ワイヤ252のスパンが変更される。
スパンが長くされる場合には、可動側壁22の移動に先立って予めワイヤ252がリール284から繰り出され、直線部294が緩められてスパンの変更が許容される。そして、可動側壁22が移動させられ、プーリ262がワイヤ支持部材260から離れる向きに移動させられてスパンが変更された後、リール284がワイヤ252を巻き取る向きに回転させられ、ワイヤ252に張力が付与される。スパンが短くされる場合には、可動側壁22が固定側壁22に接近する向きに移動させられ、プーリ262がワイヤ支持部材260に接近する向きに移動させられ、移動後、リール284が回転させられてワイヤ252が巻き取られ、張力が付与される。ワイヤ252のテンションは、ワイヤ支持部材260に設けられたテンション検出装置296により検出される。テンション検出装置296は、例えば、前記テンション検出装置120と同様に構成される。本プリント基板保持装置250においては、側壁移動装置がワイヤ支持部材移動装置を構成している。また、プリント基板26の基板搬送方向に平行な方向の寸法が変わる場合には、作業者によりスライダ268,270が移動させられ、後端部を押さえるワイヤ252およびワイヤ保持装置254がプリント基板26の大きさに応じた押さえ位置へ移動させられる。
テンション材を支持する2つのテンション材支持部材は、共に互いの隔たり方向の位置を固定して設けられ、テンション材のスパンが変更されない固定支持部材としてもよく、テンション材は、2つのテンション材支持部材に環状に支持させてもよい。それらの一例を図15および図16に示す。
本プリント基板保持装置350は、プリント基板26の前端部と後端部とをそれぞれ押さえる装置とされており、2組のワイヤ352およびワイヤ保持装置354を含む。2組のワイヤ保持装置354はそれぞれ、2つのワイヤ支持部材356,358および付勢手段の一種である弾性部材としての引張コイルスプリング360を含み、一方、例えば、プリント基板26の前端部を押さえるワイヤ352を保持するワイヤ保持装置354は、基板搬送方向に平行な方向において位置を固定して設けられ、他方である後端部を押さえるワイヤ352を保持するワイヤ保持装置354は、基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられている。
プリント基板26の前端部を押さえるワイヤ352を保持するワイヤ保持装置354のワイヤ支持部材356,358の一方は、一対の側壁364のうち、固定側壁364の外側面に設けられ、他方は、可動側壁364より外側(固定側壁364側とは反対側)に設けられた支持フレーム366に設けられている。本プリント基板保持装置350において、一対の側壁364はいずれも門形を成すとともに、支持フレーム366も門形を成し、支持フレーム366は、前記第1昇降装置30の昇降台32上の、固定側壁22から最も離れた位置における可動側壁22より外側の部分に、基板搬送方向に平行に、かつ、位置を固定して設けられている。
ワイヤ支持部材356,358にはそれぞれ、図15に示すように、案内溝358が形成されて案内部が設けられている。ワイヤ支持部材356,358の少なくとも案内溝358が形成される部分は、テトラフルオルエチレン等、摩擦係数の低い材料により形成され、ワイヤ352が長手方向に移動し易くされている。案内溝358の溝面に低摩擦材料がコーティングされて低摩擦面とされてもよい。ワイヤ352はワイヤ支持部材356,358の各案内溝368に掛けられるとともに、固定側壁364,可動側壁364の各々の水平なサイドクランプ部370および支持フレーム366の水平な梁部372の下側を通り、基板コンベヤ16の下側に入り込まされるとともに、両端部は引張コイルスプリング360により連結されている。それにより、ワイヤ352が引っ張られ、ワイヤ支持部材356,358の間の部分である直線部374に張力が付与される。引張コイルスプリング360が張力付与装置を構成している。ワイヤ352はスプリング360により連結されて環状を成すと考えることができ、基板コンベヤ16は、ワイヤ352の内側に配設され、プリント基板26はワイヤ352と干渉することなく搬送される。
プリント基板26の後端部を押さえるワイヤ352のワイヤ保持装置354によっても同様に、ワイヤ352は環状に保持される。このワイヤ保持装置354は、ワイヤ支持部材356,358がそれぞれ、固定側壁364および支持フレーム366に基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられ、図示は省略するが、前記プリント基板保持装置250の可動のワイヤ保持装置254と同様に、固定側壁364および支持フレーム366にそれぞれ設けられたスロットおよび駒(図示省略)に案内されて基板搬送方向に平行な方向に移動させられ、プリント基板26の基板搬送方向に平行な方向の寸法に応じた位置に位置させられる。
本プリント基板保持装置350においても、前記プリント基板保持装置250と同様に、プリント基板26の前端部と後端部とがそれぞれワイヤ352により押さえられ、反りが矯正される。プリント基板保持装置350は、いずれも位置を固定して設けられた固定側壁364および支持フレーム366にワイヤ支持部材356,358が設けられ、ワイヤ352のスパンは変更されないが、直線部374の長さは、プリント基板26の最大幅(被押さえ部長さの最大長さ)より長く、いずれの寸法のプリント基板26もワイヤ352により押さえ、反りを矯正することができる。可動側壁364はプリント基板26の幅に応じた位置へ移動させられ、基板搬送幅が変更される。
なお、2つのワイヤ支持部部材356,358の少なくとも一方は、回転支持部材の一種であるプーリとしてもよい。
図15および図16に示すプリント基板保持装置350においてワイヤ352の切断は、例えば、図17に示す切断検知装置400により検知される。切断検知装置400は、被検知部材たるドグ402および光電センサ404を含み、ブラケット406,407により、支持フレーム366の梁部372の可動側壁364側に取り付けられている。ドグ402は、ブラケット406により、基板幅方向に平行な軸線まわりに回動可能に支持されるとともに、ブラケット406との間に設けられたばね408により、ワイヤ352に下方から接触する向きに付勢されている。光電センサ404は、非接触型検出装置の一種であり、例えば、透過型とされ、発光部および受光部を備えている。ドグ402は、ワイヤ352が切断していない状態では、ばね408の付勢による回動限度がワイヤ352により規定され、発光部と受光部との間に位置し、受光部の受光を妨げる。ワイヤ352が切断すれば、ドグ402はばね408の付勢により回動させられ、光電センサ404から外れて受光部の受光を許容する。それにより、光電センサ404が発する検出信号が変わり、ワイヤ352が切れたことがわかる。
環状に保持されたテンション材により、プリント基板の基板搬送方向に平行な端縁部である側縁部を押さえさせてもよい。その一例を図18および図19に示す。
本プリント基板保持装置450は、2組のワイヤ452およびワイヤ保持装置454を含む(図18および図19には一方の組のみ図示されている)。ワイヤ保持装置454は、それぞれワイヤ支持部材たる回転支持部材としての一対のプーリ456を備えている。これらプーリ456はそれぞれ、側壁458の基板搬送方向に隔たった2個所であって、その方向におけるプリント基板26の最大寸法より大きい距離を隔てた箇所にそれぞれ、軸460により、鉛直面内において基板幅方向に平行な方向に対して、内側、すなわちプリント基板26の幅方向の中央側が外側より下方に位置する向きに傾斜させられた軸線まわりに回転可能に、かつ、基板搬送方向に移動不能に設けられている。軸460の傾斜により、図18に示すように、プーリ456は下方ほど外側に位置させられ、一対のプーリ456に掛けられたワイヤ452の、それらプーリ456の各上端部間の部分が直線部462であり、サイドクランプ部464のクランプ面466よりプリント基板26側に位置させられる。また、ワイヤ452の、一対のプーリ456の各下端部間の部分は、直線部462より外側であって、コンベヤベルト20の外側に位置させられるとともに、ワイヤ452の両端部が引張コイルスプリング468により連結され、環状に配設されるとともに張力が付与される。
このように環状に配設されたワイヤ452は、その一対のプーリ456の下端部間の部分がコンベヤベルト20の外側に位置させられているため、図18に二点鎖線で示すように、プリント基板26が基板コンベヤ16によって搬送されるとき、ワイヤ452と干渉することはなく、搬入後、基板支持台により下方から支持されて上昇させられ、側縁部が直線部462に接触させられ、押さえられる。ワイヤ支持部材がプーリ456により構成されており、ワイヤ452はワイヤ支持部材に対して移動し易く、スプリング464の引張力が効果的に作用し、ワイヤ452に張力が付与される。
テンション材が線材である場合、直線部が複数本互いに平行にかつ隣接して延びるように、テンション材保持装置に保持させてもよい。その一例を図20および図21に原理的に示す。
本プリント基板保持装置500は、2組のワイヤ502およびワイヤ保持装置504を含む(図20および図21には1組のみ図示されている)。ワイヤ保持装置504は、2つのワイヤ支持部材506,508を含む。これらワイヤ支持部材506,508は、図21に示すように、横断面形状が円形を成し、一方のワイヤ支持部材506は基板搬送方向に平行な方向において位置を固定して設けられ、他方のワイヤ支持部材508はワイヤ支持部材506から基板搬送方向に平行な方向に隔たって、基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられ、例えば、前記プーリ66と同様に作業者により移動させられる。これらワイヤ支持部材506,508にはそれぞれ、その外周面にテンション材巻付部たる案内溝510,512が形成されている。これら案内溝510,512は、ワイヤ支持部材506,508の軸線と直角な平面に対して傾斜して設けられるとともに、ワイヤ502が複数本分、例えば、2本、ワイヤ支持部材506,508の軸線に平行な方向に並んで巻き付けることができる幅を有する。案内溝510,512はテンション材巻付溝であり、図20に示すように、上から下に向かうに従って内側(プリント基板26の幅方向の中央側)から外側に向かう向きに傾斜させられている。ワイヤ502は、ワイヤ支持部材506,508に2回、巻き付けられ、ワイヤ支持部材506,508の各上端部間の部分が直線部514を構成し、2筋のワイヤ502が案内溝510,512内に基板幅方向に隣接して並んで収容され、2本の直線部514が互いに平行にかつ隣接して基板搬送方向に平行に延びる。案内溝501,512の傾斜により、ワイヤ502のワイヤ支持部材506,508の各下端部間の部分は、コンベヤベルトの外側に位置し、ワイヤ502と基板コンベヤおよびプリント基板26との干渉が回避される。
ワイヤ502の一端部は図示しない静止部材、例えば、側壁に設けられた係合部518に係止され、他端部は、ワイヤ支持部材506,508に巻き掛けられた後、リール520に巻き付けられている。リール520は位置を固定して回転可能に設けられており、ワイヤ繰出装置を構成している。リール520には、例えば、前記抵抗・張力付与装置220と同様に構成された抵抗・張力付与装置により回転抵抗が付与され、直線部514に張力が付与される。ワイヤ支持部材506,508は、少なくとも案内溝510,512が摩擦係数の低い材料によって形成されており、ワイヤ502がワイヤ支持部材506,508に対して滑りやすく、容易に巻き締められ、直線部514に張力が有効に加えられる。プリント基板26の基板搬送方向に平行な方向の寸法が変わるとき、可動のワイヤ支持部材508が移動させられ、ワイヤ502のスパンが変更される。
なお、ワイヤの直線部を複数本設ける場合、3本以上設けてもよく、また、2つのワイヤ支持部材をいずれも、互いに隔たった方向において位置を固定して設けてもよい。また、ワイヤ支持部材の案内溝を複数設け、複数回巻き掛けられるワイヤの各々が、案内溝1つずつにより案内されるようにしてもよい。さらに、回転支持部材たるプーリを複数、互いに相対回転可能に重ねて設け、各プーリにワイヤを巻き掛け、支持させてもよい。この場合、複数のプーリは直径が互いに異なるものされ、傾斜した共通の軸により回転可能に、かつ、各プーリにワイヤが巻き掛けられることにより得られる複数本の直線部が同一平面内に位置し、プリント基板の一端縁に平行に延びるとともに、プリント基板の幅方向に平行に並ぶ状態となるように支持される。
また、ワイヤ保持装置にワイヤを環状に保持させるとともに、直線部を1本とする場合にも、2つのワイヤ支持部材は非回転部材としてもよく、2つのワイヤ支持部材の一方を移動可能に設け、スパンが変更されるようにしてもよい。非回転のワイヤ支持部材は、少なくとも、ワイヤが掛けられる部分の摩擦係数が低いものとされる。
プリント基板を基板幅方向に平行な方向においてテンション材により押さえる場合にも、直線部を複数本設けてもよい。
プリント基板をテンション材により押さえる場合、スクリーンはテンション材を介してプリント基板に接触させられることになる。それにより、プリント基板とスクリーンとの間にテンション材の太さあるいは厚さに等しい大きさの隙間が生じることがあるため、スクリーン押さえ部材を設け、スクリーンをプリント基板に接触させるようにしてもよい。その一例を図22に示す。
本スクリーン印刷機においてスキージ550は、長手方向が基板幅方向に平行な姿勢で設けられ、基板搬送方向(紙面に直角な方向)に平行な方向に移動させられてクリーム状はんだをプリント基板26に印刷する。プリント基板26は、例えば、前記プリント基板保持装置12と同様のプリント基板保持装置により保持され、2本のワイヤ52により、一対の側縁部が押さえられる。プリント基板保持装置12の上方には、スクリーン押さえ装置552が設けられている。スクリーン押さえ装置552は、一対のスクリーン押さえ部材554および昇降装置556を備えている。一対のスクリーン押さえ部材554は、スキージヘッドを移動可能に支持する本体フレームに昇降可能に設けられ、昇降装置556により昇降させられ、スクリーン40に接近,離間させられる。これらスクリーン押さえ部材554は、例えば、板状を成し、板面が基板搬送方向に平行に配設され、その先端部である下端部は横断面形状が半円形とされて帯状の押さえ部558が設けられている。
プリント基板26が一対のワイヤ52により押さえられ、反りが矯正されてワイヤ52を介してスクリーン40に接触させられ、クリーム状はんだが印刷されるとき、印刷開始に先立って一対のスクリーン押さえ部材554が下降させられ、スクリーン40のスキージ550とワイヤ52との間の中間の部分に接触し、プリント基板26に押し付ける。それにより、スクリーン40の一対のスクリーン押さえ部材552の間の部分はプリント基板26に接触させられ、クリーム状はんだの印刷が行われる間、押さえ続けられる。印刷終了後、スキージ550が上昇させられるとともにスクリーン押さえ部材552が上昇させられてスクリーン40から離間させられる。昇降装置556は、スクリーン押さえ部材552とスクリーン40とを接近,離間方向に相対移動させる相対移動装置の一種である。
スキージを基板幅方向に平行な方向に移動させて印刷を行う場合にも、スクリーン押さえ部材によってスクリーンを押さえさせてもよく、スクリーン押さえ部材は、基板幅方向に平行に設けてスクリーンを押さえさせてもよい。
また、スクリーン押さえ部材は、板状に限らず、複数の押さえ部を備え、スクリーンのプリント基板の一端縁に沿った複数箇所を押さえるものとしてもよい。この際、各押さえ部は、スクリーンに対して互いに別々に接近,離間可能に設けられるとともに、付勢手段によってスクリーンに接近する向きに付勢するようにしてもよい。
なお、プリント基板を4組のワイヤおよびワイヤ保持装置により押さえるようにしてもよい。例えば、プリント基板保持装置12の2組のワイヤ52およびワイヤ保持装置54と、プリント基板保持装置250の2組のワイヤ252およびワイヤ保持装置254とを組み合わせて、プリント基板26の一対の側縁部,前端部および後端部を押さえさせる。
また、2つのテンション材支持部材の一方を固定、他方を可動とする場合、可動のテンション材支持部材は非回転部材としてもよい。可動のテンション材支持部材にテンション材を、テンション材の長手方向に相対移動可能に支持させる場合には、テンション材支持部材にテンション材を案内させ、直線部を形成させる案内部を設けることが望ましい。テンション材支持部材が固定支持部材、可動支持部材のいずれであっても、テンション材がテンション材支持部材に対してテンション材の長手方向に相対移動可能に支持される場合には、テンション材支持部材に溝等の案内部を設けることが望ましく、テンション材支持部材の少なくとも案内部を構成する部分は摩擦係数の低い材料により構成し、低摩擦係数部とすることが望ましい。
さらに、テンション材支持部材移動装置は、駆動源を備え、テンション材支持部材を動力により自動的に移動させる装置としてもよい。動力駆動源として、例えば、サーボモータが用いられ、その回転が送りねじおよびナットを含む運動変換装置により直線運動に変換されて移動部材を移動させ、移動部材に設けられたテンション材支持部材を移動させる。
また、ワイヤ繰出装置の回転駆動装置も、駆動源を備え、リールを自動的に回転させるものとしてもよい。
さらに、2つのテンション材支持部材をいずれも、互いに隔たった方向に移動可能に設け、テンション材支持部材移動装置により移動させてもよい。例えば、テンション材によりプリント基板の一対の側縁部が押さえられ、プリント基板搬送装置により搬入されたプリント基板が、その基板搬送方向における中心が常に同じ位置に位置するように停止させられる場合、2つのテンション材支持部材を移動させ、プリント基板の中心から等距離の位置であって、プリント基板の前端部と後端部とからそれぞれ等距離の位置に位置させ、プリント基板を均等に押さえさせる。
また、テンション材繰出装置に加えてテンション材巻取装置を設け、テンション材繰出装置から繰り出されたテンション材が巻き取られるようにしてもよい。テンション材巻取装置は、例えば、ワイヤ繰出装置69と同様に構成される。テンション材繰出装置およびテンション材巻取装置は、例えば、2つのテンション材支持部材の各々について設けられ、テンション材は2つのテンション材支持部材に対して長手方向に相対移動可能に設けられる。
テンション材繰出装置およびテンション材巻取装置は、動力駆動源を備え、テンション材を自動的に繰り出し、巻き取る装置としてもよい。例えば、ワイヤ繰出装置69においてウォーム110をサーボモータにより回転させる。この際、ワイヤの張力は、例えば、モータのトルクや、供給電流に基づいて検出し、制御することができる。
さらに、テンション材の両端部を共にテンション材支持部材に固定するとともに、一方のテンション材支持部材を移動可能に設け、その可動のテンション材支持部材を移動させることにより、テンション材に張力が加えられるようにしてもよい。
また、基板搬送装置の基板搬送幅は、一対の側壁の両方を移動可能に設け、対称に調節されるようにしてもよい。さらに、プリント基板は、その基板搬送方向における中心が常に同じ位置となる位置に停止させてもよい。この場合、ストッパは、基板搬送方向に平行な方向に移動可能に設けられ、移動装置により、プリント基板の基板搬送方向に平行な方向の寸法に応じた停止位置へ移動させられ、プリント基板を停止させる。
請求可能発明の一実施例であるプリント基板保持装置を備えたスクリーン印刷機を概略的に示す斜視図である。 上記プリント基板保持装置を示す平面図である。 上記プリント基板保持装置の2組のワイヤおよびワイヤ保持装置の一方等を示す正面図である。 上記プリント基板保持装置の固定支持部材およびテンション検出装置を示す平面図である。 上記プリント基板保持装置に保持されたプリント基板がスクリーンに接触させられた状態を示す側面図である。 請求可能発明の別の実施例であるプリント基板保持装置の2組のワイヤおよびワイヤ保持装置の一方等を示す平面図である。 図6に示すプリント基板保持装置の2組のワイヤおよびワイヤ保持装置の一方等を示す正面図である。 図6に示すワイヤ保持装置のスライダを示す正面図である。 図8に示すスライダを示す側面断面図である。 図6に示すワイヤ保持装置のワイヤ繰出装置およびテンション検出装置を示す背面図(一部断面)である。 請求可能発明の更に別の実施例であるプリント基板保持装置の2組のワイヤおよびワイヤ保持装置の一方等を示す正面図である。 請求可能発明の更に別の実施例であるプリント基板保持装置を概略的に示す平面図である。 図12に示すプリント基板保持装置の可動のワイヤ保持装置のプーリ側の部分を示す側面図である。 図13に示すプーリ等を示す正面図である。 請求可能発明の更に別の実施例であるプリント基板保持装置を示す側面図(一部断面)である。 図15に示すプリント基板保持装置を概略的に示す平面図である。 図15に示すプリント基板保持装置のワイヤの切断検知装置を示す正面図(一部断面)である。 請求可能発明の更に別の実施例であるプリント基板保持装置の2組のワイヤおよびワイヤ保持装置の一方等を示す側面図(一部断面)である。 図18に示すワイヤおよびワイヤ保持装置等を示す平面図である。 請求可能発明の更に別の実施例であるプリント基板保持装置の2組のワイヤおよびワイヤ保持装置の一方を示す側面図である。 図20に示すワイヤおよびワイヤ保持装置を示す斜視図である。 請求可能発明の実施例であるプリント基板保持装置を備えたスクリーン印刷機においてスクリーン押さえ装置を設けた態様を示す側面図である。
符号の説明
12:プリント基板保持装置 26:プリント基板 50:基板支持台 52:ワイヤ 54:ワイヤ保持装置 56:第2昇降装置 60:支持面 64:固定支持部材 66:プーリ 76:スライダ 78:長穴 80:ボルト 84:直線部 102:回転駆動装置 120:テンション検出装置 130:制御装置 150:プリント基板保持装置 152:ワイヤ保持装置 154:ローラ 156:スライダ 160:スロット 162:駒 166:ボルト 170:ワイヤ 172:直線部 180:テンション検出装置 188:回転駆動装置 210:プリント基板保持装置 220:抵抗付与装置 250:プリント基板保持装置 252:ワイヤ 254:ワイヤ保持装置 260:ワイヤ支持部材 262:プーリ 268,270:スライダ 274:スロット 276:駒 278:ボルト 294:直線部 296:テンション検出装置 350:プリント基板保持装置 352:ワイヤ 354:ワイヤ保持装置 356,358:ワイヤ支持部材 360:引張コイルスプリング 374:直線部 400:切断検知装置 450:プリント基板保持装置 452:ワイヤ 454:ワイヤ保持装置 456:プーリ 462:直線部 468:引張コイルスプリング 500:プリント基板保持装置 502:ワイヤ 504:ワイヤ保持装置 506,508:ワイヤ支持部材 514:直線部

Claims (5)

  1. 支持面を備え、その支持面においてプリント基板を支持する基板支持部材と、
    可撓性を有する長手のテンション材と、
    そのテンション材を、前記支持面に支持された前記プリント基板の一端縁に平行に延び、かつ、張力が加えられた直線部を含む状態に保持するテンション材保持装置と、
    そのテンション材保持装置と前記基板支持部材とを前記支持面と交差する方向に相対移動させることにより、前記直線部に前記プリント基板の端縁部を前記基板支持部材に向かって押さえさせる相対移動装置と
    を含むことを特徴とするプリント基板保持装置。
  2. 前記テンション材が線材であることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板保持装置。
  3. 前記テンション材保持装置が、
    前記プリント基板の一端縁に平行な方向に互いに隔たって設けられた2つのテンション材支持部材と、
    それら2つのテンション材支持部材に支持された前記テンション材に張力を付与する張力付与装置と
    を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のプリント基板保持装置。
  4. 前記テンション材保持装置が、
    前記プリント基板の一端縁に平行な方向に互いに隔たって設けられた2つのテンション材支持部材と、
    それらテンション材支持部材の少なくとも一方をそれらテンション材支持部材の隔たり方向に平行な方向に移動させるテンション材支持部材移動装置と
    を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
  5. 前記テンション材が切断したことを検知する切断検知装置を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のプリント基板保持装置。
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