JP5590530B2 - 基板印刷システム - Google Patents

Description

本発明は、基板にソルダペーストを印刷して印刷状態を検査する基板印刷システムに関する。

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、ソルダペースト印刷装置、部品実装装置、リフロー装置などがあり、これらを搬送装置で連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。さらに、部品実装装置で部品を実装する前に基板上のソルダペーストの印刷状態を検査するために、単体形の印刷検査装置を印刷装置の後段に備えるか、あるいは、印刷装置に検査機能を内蔵させるのが一般的になっている。また、モジュール化された部品実装装置を複数台列設して部品実装ラインとし、最前段の部品実装装置に検査機能を持たせて印刷検査装置を不要とし、コンパクトな生産ラインとすることも行われている。このように、基板にソルダペーストを印刷して印刷状態を検査する一連の工程を行う装置群は、基板生産ライン中の基板印刷システムと捉えることができる。

この種の基板印刷システムの例が特許文献１および２に開示されている。特許文献１の印刷システムは、印刷装置と基板搬出装置とを備え、印刷装置は印刷用部材のクリーニング後経過時間に応じて基板１枚あたりの印刷処理間隔を切り換え、基板搬出装置は次工程における処理タイミングに合わせて印刷後の基板を搬出するようにしている。また、次工程として、印刷検査装置およびマウント装置を直列に連結した構成が例示されている。基板搬出装置が印刷後の基板の搬出タイミングを調整するバッファ機能により、印刷工程とその次工程とのタクトタイムを調整できる、とされている。

また、特許文献２のクリーム半田の印刷検査方法では、印刷装置による印刷工程の異常を検出したときに印刷を停止させるようにしている。請求項２では、印刷異常と判定された基板が基準回数以上発生したときに異常発生と判定している。さらに、請求項７には、撮像手段、画像処理手段、画像計測手段、異常判定手段などを備えて、画像データにより印刷異常を検出し印刷を停止させるクリーム半田印刷検査装置が開示されている。また、実施形態の説明には、印刷検査装置の後段に、次工程への搬送装置および印刷異常発生時に基板を収容するＮＧストッカを配設した構成が示されている。

特開２００６−２８６９８９号公報 特開２００２−１１８３６０号公報

ところで、この種の基板印刷システムでは、印刷状態が良好でなく不合格と判定した不合格基板の取り扱いが難しい。例えば、特許文献１の印刷システムは、印刷装置、基板搬出装置、印刷検査装置、およびマウント装置が直列に連結されているため、印刷検査装置で不合格基板が発生すると生産を中断してオペレータに通報することになり、生産性が低下する。不合格基板を他の良好な基板とともに搬送することで生産を継続することはできるが、不合格基板にも電子部品をマウントすることになって無駄が生じる。

また、特許文献２の印刷検査方法および装置では、印刷検査の後段のＮＧストッカに基準枚数の不合格基板を収容するまで生産を継続できるが、ＮＧストッカの配置スペースが必要になる。特に、モジュール化された部品実装ラインの最前段の電子部品実装装置に検査機能を持たせた構成では、列設されている複数台の電子部品実装装置の間にＮＧストッカを配置することになり、モジュール化のメリットが薄れてコンパクトな生産ラインが実現できなくなる。

一方、印刷検査装置における印刷状態の判定基準は、フェールセーフに配慮して厳しく設定されるのが一般的である。このため、印刷検査装置が不合格と判定した不合格基板であってもオペレータの訂正判定により製品として使用できる場合があり、さらに、オペレータが簡単な手直しを行うことで製品として使用できる場合も生じる。このようなオペレータによる訂正判定や手直しは、印刷されたソルダペーストが安定している限られた時間内に実施して、基板を生産ラインに戻し入れる必要がある。ところが、従来の基板生産ラインは、一旦払い出された基板を生産ラインに戻し入れるようには構成されていなかった。このため、オペレータは、基板生産ラインを一時的に停止して手動で基板を戻し入れるなど、臨機応変に対応していた。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、印刷状態が良好でない不合格基板が発生したときに他の基板への印刷および検査を継続して生産性を高め、基板生産ラインをコンパクトにでき、印刷検査装置から一旦払い出された基板を再度搬入して基板の歩留りを向上できる基板印刷システムを提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る基板印刷システムの発明は、基板にソルダペーストを印刷する印刷装置と、前記基板上の前記ソルダペーストの印刷状態を検査する印刷検査装置と、前記印刷装置の搬出部から前記印刷検査装置の搬入部に前記基板を順送りして搬送する搬送手段と、前記印刷検査装置で不合格と判定された不合格基板を前記印刷検査装置の前記搬入部から払い出し逆送りした後に保持可能であるとともに順送りして前記印刷検査装置の前記搬入部に搬送可能な順逆送保持手段と、前記搬送手段および前記順逆送保持手段のいずれか一方を選択的に使用する選択手段と、を備え、前記順逆送保持手段は、オペレータからの指令に基づいて、前記印刷検査装置により一旦は不合格と判定されて払い出されながらもオペレータにより合格と訂正判定された基板、および前記印刷検査装置により一旦は不合格と判定されて払い出されながらもオペレータにより前記印刷状態が手直しされた基板の少なくとも一方を再検査の対象として前記印刷検査装置の前記搬入部に再度搬送する、ことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記搬送手段は、前記基板を搬送する直線状の搬送経路を構成することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記搬送手段は前記基板を順送り可能な第１搬送コンベアであり、前記順逆送保持手段は前記不合格基板を順送りおよび逆送り可能な第２搬送コンベアであり、前記選択手段は、前記第１搬送コンベアおよび前記第２搬送コンベアのいずれか一方を選択的に前記印刷装置の前記搬出部と前記印刷検査装置の前記搬入部との間に配置するコンベア切替装置であることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３において、前記コンベア切替装置は、前記第２搬送コンベアを前記第１搬送コンベアの上方に配置して前記第１および第２搬送コンベアを昇降可能に保持するコンベア昇降装置であることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１または２において、前記搬送手段は、前記印刷装置の前記搬出部と前記印刷検査装置の前記搬入部との間に配置されて前記基板を順送りおよび逆送り可能な双方向コンベアであり、前記順逆送保持手段は、前記双方向コンベアと、該双方向コンベア上に払い出された前記不合格基板をコンベア搬送面から持ち上げて保持する基板リフタとで構成され、前記選択手段は、前記双方向コンベアおよび前記基板リフタを制御する制御装置であることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記印刷装置の後段に部品実装ラインを設け、該部品実装ラインは、前記ソルダペーストが印刷された基板を搬送して実装位置に位置決めする基板搬送装置と、部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を採取して前記基板の前記ソルダペースト上に実装する部品実装ヘッドおよび前記部品実装ヘッドを少なくとも前記基板の端面と平行な２方向に駆動するヘッド駆動機構よりなる部品移載装置とを含む部品実装装置を複数台直列に配置して構成し、前記部品実装ラインの最前段の前記部品実装装置の前記部品移載装置の前記部品実装ヘッドに検査用カメラを設けて前記印刷検査装置を構成したことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記順逆送保持手段は、複数の前記不合格基板を収容可能な基板ストッカを有することを特徴とする。

請求項１に係る基板印刷システムの発明では、印刷装置と印刷検査装置との間に搬送手段および順逆送保持手段を備え、選択手段により搬送手段および順逆送保持手段のいずれか一方を選択的に使用する。このため、常時は搬送手段を使用して基板への印刷および検査を行い、印刷検査装置で不合格基板が発生すると、一時的に順逆送保持手段を使用して払い出された不合格基板を逆送りした後に保持することできる。したがって、この後オペレータを介さず再び搬送手段を使用して他の基板への印刷および検査を継続し、生産性を高めることができる。
さらに、順逆送保持手段は、オペレータからの指令に基づいて訂正判定された基板および手直しされた基板の少なくとも一方を再検査の対象として印刷検査装置の搬入部に再度搬送する。したがって、オペレータが臨機応変に対応せずとも指令を発するだけで、印刷検査装置から一旦払い出された基板を再度搬入して再検査を行い、製品に使用して基板の歩留りを向上できる。

請求項２に係る発明では、搬送手段は、基板を搬送する直線状の搬送経路を構成する。さらに、請求項３に係る発明では、搬送手段は第１搬送コンベアとされ、順逆送保持手段は第２搬送コンベアとされ、選択手段はいずれかの搬送コンベアを選択的に印刷装置と印刷検査装置との間に配置するコンベア切替装置とされている。したがって、不合格基板を逆送りおよび保持するための順逆送保持手段に大きな設置スペースを要さず、基板生産ラインをコンパクトにできる。

請求項４に係る発明では、コンベア切替装置は、第２搬送コンベアを上側とし第１搬送コンベアを下側として昇降可能に保持するコンベア昇降装置とされている。したがって、上側の第２搬送コンベアに不合格基板が保持され、オペレータによる印刷状態の調査や手直し、さらには生産ライン外への取り外しが容易に行える。加えて、順逆送保持手段に相当する第２搬送コンベアに専用の設置スペースを要さず、基板生産ラインを一層コンパクトにできる。

請求項５に係る発明では、搬送手段は双方向コンベアとされ、順逆送保持手段は共用の双方向コンベアと基板リフタとで構成され、選択手段は制御装置とされている。したがって、順逆送保持手段に専用の設置スペースを要さず、基板生産ラインを一層コンパクトにできる。

請求項６に係る発明では、部品実装ラインを構成する最前段の部品実装装置の部品移載装置の部品実装ヘッドに検査用カメラを設けて印刷検査装置を構成している。このため、特許文献２の印刷検査装置の後段にＮＧストッカを備える構成と異なり、印刷装置と部品実装ラインとの間に順逆送保持手段を配置できる。したがって、コンパクト化を志向した部品実装ラインの途中にＮＧストッカに相当する装置を追加する必要がなく、基板生産ラインを極めてコンパクトにできる。

請求項７に係る発明では、順逆送保持手段は複数の不合格基板を収容可能な基板ストッカを有している。このため、印刷検査装置で複数の不合格基板が発生しても基板ストッカに収容して、他の基板への印刷および検査を継続し、生産性を大いに高めることができる。

第１実施形態の基板印刷システムの全体構成を説明する図である。 コンベア昇降装置の構成を模式的に説明する図であり、（１）は搬送方向側面から見た側面断面図、（２）は搬送方向正面から見た正面断面図である。 第１実施形態の基板印刷システムの不合格基板に対する動作を説明する図であり、（１）〜（３）は動作の推移を示している。 第２搬送コンベアが基板を印刷検査装置の搬入部に再度搬送する動作を説明する図であり、図中の（１）〜（２）は動作の推移を示している。 第２実施形態の基板印刷システムが備える双方向コンベアおよび基板リフタを模式的に説明する図であり、（１）は搬送方向側面から見た側面断面図、（２）は搬送方向正面から見た正面断面図である。 順逆送保持手段としての双方向コンベアおよび基板リフタの動作を説明する図であり、（１）〜（３）は動作の推移を示している。 第３実施形態のコンベア昇降装置の構成を模式的に説明する搬送方向側面から見た側面断面図である。 第３実施形態の基板印刷システムが備える基板ストッカを説明する平面図であり、（１）は不合格基板を逆送りして保持した状態、（２）は不合格基板を基板ストッカに収容する途中の状態を示している。

本発明の第１実施形態の基板印刷システムについて、図１〜図４を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の基板印刷システム１の全体構成を説明する図である。基板印刷システム１は、印刷装置２、コンベア昇降装置５、部品実装ライン６の最前段の第１部品実装装置６１に構成された印刷検査装置７、図略の制御コンピュータ、などで構成されている。通常時、基板Ｋは図１中の左方から右方に搬送されて、印刷、印刷検査、部品実装の各工程が実施される。

印刷装置２は、基板搬送装置２１および図略の印刷部を有している。印刷装置２は、図略の基板供給装置から基板搬送装置２１の搬入部２２に搬入された基板Ｋ（図中に斜線を付して示す）に、ソルダペーストを印刷して搬出部２３から搬出する装置である。印刷装置２には、周知の各種装置を用いることができる。

部品実装ライン６は、モジュール化された３台の第１〜第３部品実装装置６１〜６３が直列に配置されて構成されている。各部品実装装置６１〜６３の間は殆ど隙間なく列設されており、基板生産ラインのコンパクト化が実現されている。各部品実装装置６１〜６３は、類似の構造を有しており、それぞれ基板搬送装置６１１、６２１、６３１、図略の部品供給装置および２組の部品移載装置で構成されている。

第１部品実装装置６１の基板搬送装置６１１は、印刷装置２でソルダペーストが印刷された基板Ｋを搬入して実装位置に位置決めし、部品が実装された基板Ｋを搬出するものである。第１部品実装装置６１の部品供給装置は、基板Ｋに実装する部品を供給するものである。第１部品実装装置６１の２組の部品移載装置はそれぞれ、部品供給装置から部品を採取して基板Ｋのソルダペースト上に実装する部品実装ヘッドおよび部品実装ヘッドを少なくとも基板Ｋの端面と平行な２方向に駆動するヘッド駆動機構を備えている。２つの部品実装ヘッドは基板搬送装置６１１を挟んで両側（図中では紙面手前側と奥側）に配置されており、第１部品実装装置６１は２ヘッド対向形の装置となっている。実際には、第１部品実装装置６１の一方の部品移載装置は、後述するように印刷検査装置７に転用されており、他方の部品移載装置のみが部品実装を行う。

第２部品実装装置６２の基板搬送装置６２１は、第１部品実装装置６１から基板Ｋを搬入して実装位置に位置決めし、別の部品が追加実装された基板Ｋを搬出するものである。第３部品実装装置６３の基板搬送装置６３１は、第２部品実装装置６２から基板Ｋを搬入して実装位置に位置決めし、さらに別の部品が追加実装された基板Ｋを搬出するものである。第２および第３部品実装装置６２、６３の部品供給装置および２組の部品移載装置は第１部品実装装置６１と類似の構造であるが、両方の部品移載装置で部品実装を行う点が異なる。３つの部品実装装置６１〜６３は、所望する種類および数量の部品を分担して基板Ｋに実装するようになっている。

部品実装ライン６の最前段の部品実装装置６１には、印刷検査装置７が構成されている。詳述すると、最前段の部品実装装置６１の一方の部品移載装置の部品実装ヘッドには検査用カメラが設けられている。検査用カメラは、基板Ｋ上のソルダペーストの印刷状態を撮影し、画像データを制御コンピュータに転送する機能を有している。制御コンピュータは、受け取った画像データを予め記憶しておいた判定基準と照合して、基板Ｋ上のソルダペーストの印刷状態を合否判定する。合格の場合には、続けて他方の部品移載装置が合格基板に部品を実装する。不合格の場合には、基板搬送装置６１１が通常時と逆方向に駆動されて、不合格基板が搬入部７１から払い出される。

コンベア昇降装置５は、印刷装置２の搬出部２３と印刷検査装置７の搬入部７１との間に配置されている。コンベア昇降装置５は、本発明の選択手段であり、またコンベア切替装置でもある。コンベア昇降装置５は、順逆送保持手段である第２搬送コンベア４を上側に、搬送手段である第１搬送コンベア３を下側に昇降可能に保持している。コンベア昇降装置５が上昇すると、第１搬送コンベア３が選択されて印刷装置２の搬出部２３と印刷検査装置７の搬入部７１との間に掛け渡される。したがって、第１搬送コンベア３は、印刷装置２でソルダペーストが印刷された基板Ｋを順送りして印刷検査装置７に搬送できる。

また、コンベア昇降装置５が下降すると、第２搬送コンベア４が選択されて印刷装置２の搬出部２３と印刷検査装置７の搬入部７１との間に掛け渡される。したがって、第２搬送コンベア４は、印刷検査装置７で不合格と判定されて搬入部７１から払い出された不合格基板を逆送り、および保持することができる。さらに、第２搬送コンベア４は、オペレータからの指令に基づいて、保持している基板を順送りして印刷検査装置７の搬入部７１に再度搬送するように構成されている。図１には、印刷装置２、印刷検査装置７（最前段の部品実装装置６１）、ならびに第２および第３部品実装装置６２、６３にそれぞれ基板Ｋが搬入されて、基板生産が良好に進捗している状況が例示されている。

図２は、コンベア昇降装置５の構成を模式的に説明する図であり、（１）は搬送方向側面から見た側面断面図、（２）は搬送方向正面から見た正面断面図である。図２には、コンベア昇降装置５が上昇駆動されて第１搬送コンベア３が選択された状態が例示されている。図示されるように、コンベア昇降装置５は、基台５１と、基台５１に昇降可能に保持される４本の昇降脚５５などで構成されている。略箱形の基台５１の上面には、上方に開口する４個のシリンダ５２が矩形配置に形成されている。また、各昇降脚５５の下方にはピストン５６が形成されており、各ピストン５６は各シリンダ５２に挿入されている。各シリンダ５２には図略の圧力源から加圧エアが給排され、各ピストン５６がシリンダ５２内を摺動して、４本の昇降脚５５が同期を保ちつつ昇降するようになっている。昇降脚５５の中間高さ位置には第１搬送コンベア３が設けられ、上方高さ位置には第２搬送コンベア４が設けられている。第１搬送コンベア３と第２搬送コンベア４は類似の構成であり、次に第１搬送コンベア３を代表にして説明する。

第１搬送コンベア３は、左右一対のコンベアベルト３２、駆動モータ３６などで構成されている。図２に示されるように、昇降脚５５の中間高さ位置に、一対のガイドレール３１が搬送方向に平行に配設されている。一対のガイドレール３１の向かい合う内側の印刷装置２に近い側に駆動プーリ３３が回転可能に支承され、印刷検査装置７に近い側にガイドプーリ３４が回転自由に支承されている。駆動プーリ３３およびガイドプーリ３４に外接して、無端環状のコンベアベルト３２が巻装されている。左右の駆動プーリ３３は、駆動軸３５により一体的に連結されて、同期回転するようになっている。駆動軸３５は、駆動モータ３６から出力される回転駆動力により、減速機構３７を介して回転駆動されるようになっている。なお、コンベアベルト３２にはタイミングベルトを使用し、駆動プーリ３３およびガイドプーリ３４にはタイミングプーリを使用する。

駆動モータ３６の回転により、第１搬送コンベア３のコンベアベルト３２は輪転駆動され、その上面のコンベア搬送面に基板Ｋ１（図２（２）に一点鎖線で示す）を載置して搬送する。なお、第１搬送コンベア３は、基板Ｋ１を順送りするだけの単方向コンベアでよい。一方、第２搬送コンベア４は、駆動モータ４６の回転方向を正逆切り替え可能として、コンベアベルト４２の輪転方向を切り替え、基板Ｋ２を順送りおよび逆送り可能な双方向コンベアとする。

さらに、コンベア昇降装置５は、第２搬送コンベア４が保持している基板Ｋ２を印刷検査装置７の搬入部７１に再度搬入する旨の指令を入力する図略の再投入ボタンを備えている。オペレータにより再投入ボタン押下されると、コンベア昇降装置５が下降駆動されて第２搬送コンベア４が選択され、続いて第２搬送コンベア４が順送り駆動されて、保持している基板Ｋ２を再度搬入するように構成されている。なお、コンベア昇降装置５の昇降駆動制御、ならびに第１および第２搬送コンベア３、４の動作制御は、制御コンピュータが一元的に行うようになっている。

次に、上述のように構成された第１実施形態の基板印刷システム１の動作、作用および効果について説明する。図１に示される良好な生産状況においては、基板Ｋは順次後段の装置に搬送される。すなわち、コンベア昇降装置５は上昇駆動されて第１搬送コンベア３が選択され、印刷装置２の搬出部２３から印刷検査装置７の搬入部７１に、ソルダペーストが印刷された基板Ｋが順送りされて搬送される。この搬送は、基板Ｋを第１搬送コンベア３上に停止させずに印刷装置２から印刷検査装置７へ直行させるパス運転方式としてもよく、あるいは、基板を第１搬送コンベア３上に一時停止させて印刷検査装置７への搬入タイミングを調整するバッファ運転方式としてもよい。また、部品実装ライン６内では、各部品実装装置６１〜６３は同期して基板Ｋを後段に搬送し、最後段の部品実装装置６３から基板Ｋが部品実装ライン６外に搬出される。

次に、印刷検査装置７（最前段の部品実装装置６１）で不合格基板ＫＸが発生した場合について説明する。図３は、第１実施形態の基板印刷システム１の不合格基板ＫＸに対する動作を説明する図であり、（１）〜（３）は動作の推移を示している。不合格基板ＫＸが発生すると、図３（１）に矢印Ｍ１で示されるように、コンベア昇降装置５が下降駆動されて第２搬送コンベア４が選択され、印刷装置２の搬出部２３からの基板Ｋの搬出が一時中断される。次に、不合格基板ＫＸが印刷検査装置７の搬入部７１から払い出され、図３（２）に矢印Ｍ２で示されるように、第２搬送コンベア４上を逆送りされて保持される。その次に、図３（３）に矢印Ｍ３で示されるように、コンベア昇降装置５が上昇駆動されて第１搬送コンベア３が選択され、矢印Ｍ４で示されるように、印刷装置２から印刷検査装置７への基板Ｋの搬送が再開される。

上記一連の動作は、制御コンピュータにより自動で行われる。したがって、印刷検査装置７で不合格基板ＫＸが発生しても、オペレータを介することなく他の基板Ｋへの印刷および検査を継続でき、生産性を高めることができる。

また、従来構成において印刷装置２から印刷検査装置７に基板Ｋを搬送する第１搬送コンベア３に相当する装置が必要であり、この設置スペースに本発明のコンベア昇降装置５を配置するので新たな設置スペースを要さない。さらには、印刷装置２と部品実装ライン６との間にコンベア昇降装置５を配置し、コンパクト化を志向した部品実装ライン６の途中に新たな装置を追加する必要がない。この２つの総合的な効果により、基板生産ラインを極めてコンパクトにできる。

次に、不合格基板ＫＸの取り扱いについて説明する。図３（１）の不合格基板ＫＸが発生した時点で、制御コンピュータはその旨をオペレータに通報するので、駆けつけたオペレータは図３（３）の状態で第２搬送コンベア４上の不合格基板ＫＸを調査することができる。調査の結果、印刷検査装置７の判定結果が妥当でオペレータが見ても不合格と判定されるときには、当該の不合格基板ＫＸを取り除く。これにより、図１に示される良好な生産状況に復帰する。

印刷検査装置の判定結果が妥当でないとき、具体的には、オペレータが見て何の異常も見当たらなく不合格が虚報と考えられるときや、異常の程度が軽微で許容範囲内であるときに、オペレータは再投入ボタンを押下する。さらには、オペレータが簡単な手直しを行って異常の程度を許容範囲内に収めた場合も、オペレータは再投入ボタンを押下する。これにより、不合格基板ＫＸは、これから印刷状態の再検査を受ける基板Ｋとなる。

図４は、第２搬送コンベア４（順逆送保持手段）が、基板Ｋを印刷検査装置７の搬入部７１に再度搬送する動作を説明する図であり、図中の（１）〜（２）は動作の推移を示している。再投入ボタンが押下されると、まず図４（１）に矢印Ｍ５で示されるように、コンベア昇降装置５が下降駆動されて第２搬送コンベア４が選択され、印刷装置２の搬出部２３からの基板Ｋの搬出が一時中断される。次に、図４（２）に矢印Ｍ６で示されるように、基板Ｋが第２搬送コンベア４上を順送りされて印刷検査装置７の搬入部７１に再度搬送される。この後、コンベア昇降装置５が上昇駆動されて、図１に示される良好な生産状況に復帰する。

上述の不合格基板ＫＸの取り扱いで、上側の第２搬送コンベア４に不合格基板ＫＸが保持されるので、オペレータはソルダペーストの印刷状態を直視して調査でき、合否判定や手直し、さらには生産ライン外への取り外しが容易に行える。

また、一旦は不合格と判定された基板Ｋを再度搬入することで、印刷検査装置７による再検査が行われて合格と判定され、製品に使用できる場合が生じる。したがって、基板Ｋの歩留りを向上できる。さらには、オペレータが合格と訂正判定した基板を参考にして印刷検査装置７の判定基準を徐々に高精度化する学習機能を付与したり、オペレータが合格と判定した基板Ｋを印刷検査装置７は無条件で通過させたりする、など各種応用が可能である。

次に、第２実施形態の基板印刷システムの構成について、図５を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図５は、第２実施形態の基板印刷システムが備える双方向コンベア８および基板リフタ９を模式的に説明する図であり、（１）は搬送方向側面から見た側面断面図、（２）は搬送方向正面から見た正面断面図である。第２実施形態の基板印刷システムは、第１実施形態と同じ印刷装置２、基板実装ライン６、および印刷検査装置７を備え、搬送手段、順逆送保持手段、および選択手段が異なる。第２実施形態の基板印刷システムは、図２に示される第１および第２搬送コンベア３、４やコンベア昇降装置５に代えて、同じ位置に図５に示される双方向コンベア８および基板リフタ９を配置している。

双方向コンベア８は搬送手段に相当し、印刷装置２の搬出部２３と印刷検査装置７の搬入部７１との間に常に掛け渡されている。双方向コンベア８は、第１実施形態の第１及び第２搬送コンベア３、４と同様の構造であり、コンベアベルト８２の輪転方向を切り替えて、基板Ｋ３を順送りおよび逆送り可能となっている。

基板リフタ９は、双方向コンベア８上の基板Ｋ３をコンベア搬送面から持ち上げて保持する機能を有し、双方向コンベア８と協働して順逆送保持手段を構成する。基板リフタ９は、図５に示されるように、基台９１、基台９１に昇降可能に保持される４本のリフタピン９３、基台９１に立設された４本の固定脚９６の先端の保持部材９８、などで構成されている。略箱形の基台９１の上面には、４本の固定脚９６が矩形配置に立設されている。固定脚９６の中間高さ位置には、前述の双方向コンベア８が設けられている。固定脚９６の上方の向かい合う内側に開口するように、水平方向に保持シリンダ９７が形成されている。保持シリンダ９７内には、断面コ形の保持部材９８が水平方向に摺動可能に挿入されている。各保持シリンダ９７には図略の圧力源から加圧エアが給排されて各保持部材９８が同期して摺動し、保持部材９８の凹部９９が基板Ｋ３を挟みこんで保持するようになっている。

また、基台９１の上面の４本の固定脚９６よりも内側に、上方に開口する４個のシリンダ９２が矩形配置に形成されている。一方、４本のリフタピン９３の下方にはピストン９４が形成されており、各ピストン９４は各シリンダ９２に挿入されている。したがって、リフタピン９３は基台９１に昇降可能に保持されている。各シリンダ９２には図略の圧力源から加圧エアが給排され、各ピストン９４がシリンダ９２内を摺動して、４本のリフタピン９３が同期を保ちつつ昇降するようになっている。図５には、リフタピン９３が下降している常時の下降位置の状態が例示されている。リフタピン９３の先端９５は、双方向コンベア８のコンベアベルト８２の内縁よりも内側に配置され、その高さは図５に示される下降位置でコンベアベルト８２上の基板Ｋ３よりも低くなっている。そして、リフタピン９３が上昇位置まで上昇する途中で先端９５が基板Ｋ３の下面を押動してコンベア搬送面から持ち上げ、上昇位置で基板Ｋ３が前述の保持部材９８と同じ高さとなるように構成されている。

なお、図略の制御コンピュータは本発明の制御装置として、双方向コンベア８の動作制御、リフタピン９３の昇降制御、ならびに保持部材９８の保持制御を一元的に行うようになっている。

次に、第２実施形態の基板印刷システムの動作、作用について、図６を参考にして説明する。図６は、順逆送保持手段としての双方向コンベア８および基板リフタ９の動作を説明する図であり、（１）〜（３）は動作の推移を示している。良好な生産状況においては、リフタピン９３は下降位置とされ、双方向コンベア８により基板Ｋ３が順送り搬送される。不合格基板ＫＹが発生すると、まず、双方向コンベア８が停止されて、印刷装置２の搬出部２３からの基板Ｋ３の搬出が一時中断される。次に、不合格基板ＫＹが印刷検査装置７の搬入部７１から払い出され、双方向コンベア８が不合格基板ＫＹをリフタピン９４の真上の位置まで逆送りする。

ここで、図６（１）に示されるように、シリンダ９２内に加圧エアが供給されて、矢印Ｎ１で示されるようにリフタピン９３が上昇駆動され、不合格基板ＫＹが保持部材９８と同じ高さまで持ち上げられる。続いて図６（２）に矢印Ｎ２で示されるように、保持シリンダ９７内に加圧エアが供給されて保持部材９８が駆動され、不合格基板ＫＸが保持部材９８の凹部９９に挟み込まれて双方向コンベア８の上方に保持される。最後に、図６（３）に矢印Ｎ３で示されるように、シリンダ９２内の加圧エアが排出されてリフタピン９３が下降駆動され、双方向コンベア８による基板Ｋ３の搬送が再開される。

この後の不合格基板ＫＹに対するオペレータの調査や手直しの方法は、第１実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、オペレータが再投入ボタンを押下したときには、概ね図６の説明と逆の順序で基板を印刷検査装置７の搬入部７１に再度搬送する。さらに、第２実施形態の基板印刷システムの効果も第１実施形態と同様であるため、説明は省略する。

次に、第３実施形態の基板印刷システムについて、図７および図８を参考にして、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。第３実施形態の基板印刷システムは、第１実施形態の基板印刷システム１に基板ストッカ４８を付加したものである。図７は、第３実施形態のコンベア昇降装置５０の構成を模式的に説明する搬送方向側面から見た側面断面図である。図示されるように、第３実施形態では、昇降可能な４本の昇降脚５５０の中間高さ位置に第１搬送コンベア３０が設けられ、上方高さ位置に円形のターンテーブル４６が設けられている。ターンテーブル４６は、昇降脚５５０に固定された固定部４６１と、固定部に対して９０°回転し上側に第２搬送コンベア４０を有する回転部４６２と、回転部４６２を回転駆動する図略の駆動源と、で構成されている。図７には、コンベア昇降装置５０が上昇駆動されて第１搬送コンベア３０が選択された状態が例示されている。コンベア昇降装置５０の紙面奥側に基板ストッカ４８が配設されている。

図８は、第３実施形態の基板印刷システムが備える基板ストッカ４８を説明する平面図であり、（１）は不合格基板ＫＺを逆送りして保持した状態、（２）は不合格基板ＫＺを基板ストッカ４８に収容する途中の状態を示している。基板ストッカ４８は、印刷装置２と印刷検査装置７の間のコンベア昇降装置５０の側方に配設されている。基板ストッカ４８は、第２搬送コンベア４０に向かって開いた開口部４８２を有するケース４８１と、ケース４８１の内部を昇降可能な複数の基板収容棚４８３とを有している。基板ストッカ４８は、基板収容棚４８３の数だけ不合格基板ＫＺを収容できるように構成されている。

次に、第３実施形態の基板印刷システムの動作、作用および効果について説明する。良好な生産状況においては、コンベア昇降装置５０は上昇駆動されて第１搬送コンベア３０が選択され、印刷装置２の搬出部２３から印刷検査装置７の搬入部７１に、ソルダペーストが印刷された基板が順送りされて搬送される。不合格基板ＫＺが発生すると、コンベア昇降装置５０が下降駆動されて第２搬送コンベア４０が選択され、印刷装置２の搬出部２３からの基板の搬出が一時中断される。次に、不合格基板ＫＺ（図中に斜線を付して示す）が印刷検査装置７の搬入部７１から払い出され、図８（１）に示されるように、第２搬送コンベア４０上を逆送りされて保持される。

その次に、ターンテーブル４６が図８（１）に矢印Ｒ１で示されるように回転駆動され、第２搬送コンベア４０が９０°回転して基板ストッカ４８の開口部４８２に正対する。一方、基板ストッカ４８側では、不合格基板ＫＺを収容できるように空いた基板収容棚４８３の高さが昇降調整される。次に、第２搬送コンベア４０のコンベアベルト４２０が逆送りに駆動されて、図８（２）に矢印Ｒ２で示されるように不合格基板ＫＺが基板ストッカ４８の基板収容棚４８３に収容される。この後、コンベア昇降装置５０が上昇駆動されて第１搬送コンベア３０が選択され、基板の搬送が再開される。

上記一連の動作は、制御コンピュータにより自動で行われる。したがって、印刷検査装置７で不合格基板ＫＺが発生しても、不合格枚数が基板収容棚４８３の数に達するまでオペレータを介することなく他の基板への印刷および検査を継続でき、生産性を大いに高めることができる。

なお、各実施形態で部品実装ライン６の最前段の部品実装装置６１に構成した印刷検査装置７は、当然ながら単体形の印刷検査装置であってもよい。また、第１実施形態において、第２および第１搬送コンベア４、３を上下に配置したコンベア昇降装置５を用いたが、選択手段はこれに限定されない。例えば、２つの搬送コンベアを同じ高さに平行に配置し、コンベア切替装置が搬送方向と直交する方向に２つの搬送コンベアを移動させるように構成してもよい。さらに、第３実施形態で、基板ストッカ４８内の不合格基板ＫＺを印刷検査装置７に再度搬入できるようにしてもよい。その他、本発明は様々な応用、変形が可能である。

１：電子部品実装装置
２：印刷装置 ２１：基板搬送装置 ２２搬入部 ２３搬出部
３、３０：第１搬送コンベア（搬送手段）
３１：ガイドレール ３２：コンベアベルト ３３：駆動プーリ
３４：ガイドプーリ ３５：駆動軸 ３６：駆動モータ ３７減速機構
４、４０：第２搬送コンベア（順逆送保持手段）
４２、４２０：コンベアベルト ４６：駆動モータ
５：コンベア昇降装置（選択手段、コンベア切替装置）
５１：基台 ５２：シリンダ ５５：昇降脚 ５６：ピストン
６：部品実装ライン６ ６１〜６３：第１〜第３部品実装装置
７：印刷検査装置 ７１：搬入部
８：双方向コンベア ８２：コンベアベルト
９：基板リフタ
９１：基台 ９２：シリンダ ９３：リフタピン ９４：ピストン
９５：先端 ９６：固定脚 ９７：保持シリンダ ９８：保持部材
９９：凹部
Ｋ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３：基板 ＫＸ、ＫＹ、ＫＺ：不合格基板

Claims (7)

1. 基板にソルダペーストを印刷する印刷装置と、
   前記基板上の前記ソルダペーストの印刷状態を検査する印刷検査装置と、
   前記印刷装置の搬出部から前記印刷検査装置の搬入部に前記基板を順送りして搬送する搬送手段と、
   前記印刷検査装置で不合格と判定された不合格基板を前記印刷検査装置の前記搬入部から払い出し逆送りした後に保持可能であるとともに順送りして前記印刷検査装置の前記搬入部に搬送可能な順逆送保持手段と、
   前記搬送手段および前記順逆送保持手段のいずれか一方を選択的に使用する選択手段と、を備え、
   前記順逆送保持手段は、オペレータからの指令に基づいて、前記印刷検査装置により一旦は不合格と判定されて払い出されながらもオペレータにより合格と訂正判定された基板、および前記印刷検査装置により一旦は不合格と判定されて払い出されながらもオペレータにより前記印刷状態が手直しされた基板の少なくとも一方を再検査の対象として前記印刷検査装置の前記搬入部に再度搬送する、
   ことを特徴とする基板印刷システム。
2. 請求項１において、前記搬送手段は、前記基板を搬送する直線状の搬送経路を構成することを特徴とする基板印刷システム。
3. 請求項１または２において、前記搬送手段は前記基板を順送り可能な第１搬送コンベアであり、
   前記順逆送保持手段は前記不合格基板を順送りおよび逆送り可能な第２搬送コンベアであり、
   前記選択手段は、前記第１搬送コンベアおよび前記第２搬送コンベアのいずれか一方を選択的に前記印刷装置の前記搬出部と前記印刷検査装置の前記搬入部との間に配置するコンベア切替装置であることを特徴とする基板印刷システム。
4. 請求項３において、前記コンベア切替装置は、前記第２搬送コンベアを前記第１搬送コンベアの上方に配置して前記第１および第２搬送コンベアを昇降可能に保持するコンベア昇降装置であることを特徴とする基板印刷システム。
5. 請求項１または２において、前記搬送手段は、前記印刷装置の前記搬出部と前記印刷検査装置の前記搬入部との間に配置されて前記基板を順送りおよび逆送り可能な双方向コンベアであり、
   前記順逆送保持手段は、前記双方向コンベアと、該双方向コンベア上に払い出された前記不合格基板をコンベア搬送面から持ち上げて保持する基板リフタとで構成され、
   前記選択手段は、前記双方向コンベアおよび前記基板リフタを制御する制御装置であることを特徴とする基板印刷システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項において、
   前記印刷装置の後段に部品実装ラインを設け、
   該部品実装ラインは、前記ソルダペーストが印刷された基板を搬送して実装位置に位置決めする基板搬送装置と、部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を採取して前記基板の前記ソルダペースト上に実装する部品実装ヘッドおよび前記部品実装ヘッドを少なくとも前記基板の端面と平行な２方向に駆動するヘッド駆動機構よりなる部品移載装置とを含む部品実装装置を複数台直列に配置して構成し、
   前記部品実装ラインの最前段の前記部品実装装置の前記部品移載装置の前記部品実装ヘッドに検査用カメラを設けて前記印刷検査装置を構成したことを特徴とする基板印刷システム。
7. 請求項１〜６のいずれか一項において、前記順逆送保持手段は、複数の前記不合格基板を収容可能な基板ストッカを有することを特徴とする基板印刷システム。

Images