JP5662875B2 - スクリーン印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン印刷装置に関し、特に、プリント配線板（Printed Wiring Board: PWB）等の基板に電子部品を実装するための前処理として、当該基板にクリーム半田や導電性ペースト等をスクリーン印刷するスクリーン印刷装置に関する。

スクリーン印刷装置は、プリント回路板（Printed Circuit Board: PCB）の製造ラインに組み込まれ、上流側から搬送されてくる基板に導電性ペースト等のスクリーン印刷を施して下流側の部品実装装置に送り出すものである。この種のスクリーン印刷装置のうち、シングルレーン（製造ラインにおいて、基板をスクリーン印刷装置に搬入する経路と搬出する経路がそれぞれ一系統のもの）は、特許文献１に開示されるように、装置内の一つの印刷部に対して一枚ずつ基板を受け入れて印刷処理を施しつつ部品実装装置に送り出すものが一般的である。

特開平７−２０５３９９号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、例えば、多品種少量生産を実行する場合に、品番が切り替わるたびに切替作業（スクリーンマスクの取り替えや、パラメータデータの変更）を印刷作業とシーケンシャルに実行する必要があった。そのため、段取り中は、対象のレーンの生産が停止しているため、スループットが著しく低かった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、シングルレーンの生産ラインにおけるスループットを向上することのできるスクリーン印刷装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、所定の搬送方向に沿って搬送された基板を所定の基板搬入位置から搬入してスクリーン印刷を施し、印刷後の基板を前記搬送方向の下流側に設定される単一の基板搬出位置から搬出するスクリーン印刷装置であって、前記基板搬入位置から送出された基板を搬入して、前記スクリーン印刷に供するとともに、前記スクリーン印刷後の前記基板を送出して前記単一の基板搬出位置から搬出する印刷工程を実行可能な第１の印刷ユニットおよび第２の印刷ユニットと、前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットのうち、何れか一方の印刷ユニットが前記単一の基板搬出位置から搬出される基板の前記印刷工程を実行する稼動系として機能し、何れか他方の印刷ユニットが、前記稼動系が実行している前記印刷工程の待機系として次工程の段取り作業に供されるように、前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットの運転を制御する制御手段と、トランザクションデータを保存するように構成された印刷プログラム記憶部と、ユーザから前記制御手段に情報を伝達するように構成された操作ボタンと、処理状態を表示するように構成された表示ユニットと、を備え、前記基板搬入位置は、前記印刷ユニット毎に設けられて対をなし、一対の前記印刷ユニット毎に対応して、稼動系と待機系を構成する基板搬送手段を設定可能に構成されており、前記制御手段は、次の印刷処理を待機系で準備するために、前記印刷プログラム記憶部から既存の未処理データを取得し、前記ユーザが前記未処理データに係る印刷工程の段取りを実行するために、前記稼動系が印刷処理をしている間に、段取り指示情報を前記表示ユニットに表示し、前記ユーザが作業完了を知らせるために前記操作ボタンを操作したときに、前記操作ボタンを介して前記待機系での処理の完了に関する情報を検出し、前記稼動系と前記待機系の双方が処理を完了したときに、稼動系を待機系の印刷ユニットに切り換えるとともに、待機系を稼動系の印刷ユニットに切り換えるように構成されていることを特徴とするスクリーン印刷装置である。この態様では、シングルレーンの製造ラインに一対の印刷ユニットを構成し、何れか一方の印刷ユニットを稼動させて印刷工程を処理する間に、他方の印刷ユニットに次工程の段取り作業を並行させることができるので、両印刷ユニットのスループットが高まり、印刷効率が向上する。

好ましい態様において、前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットは、前記搬送方向と直交する特定方向に並置されており、前記印刷工程を実行する稼動位置を前記特定方向において、前記第１の印刷ユニットと前記第２の印刷ユニットとの間に配置し、前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットを個別に前記特定方向に沿って移動可能に駆動する印刷ユニット駆動機構を設け、前記制御手段は、稼動系を構成する前記印刷ユニットが前記稼動位置に配置されるとともに、待機系を構成する前記印刷ユニットが、当該稼動系を構成する前記印刷ユニットとの干渉を回避可能な待機位置に配置されるように前記印刷ユニット駆動機構を制御するものである。この態様では、各印刷ユニットによる交互印刷作業を円滑に行うことができる。

好ましい態様において、各印刷ユニットは、前記印刷工程を実行するための稼動位置と、この稼動位置に併設され、次工程の段取りに前記印刷ユニットを供するための待機位置とに相互に入替可能に配置されている。この態様では、シングルレーンの製造ラインに一対の印刷ユニットを構成し、何れか一方の印刷ユニットを稼動位置にて稼動させ、印刷工程を実行することができるとともに、当該一方の印刷ユニットが稼動している間に、待機位置にて他方の印刷ユニットに次工程の段取りをすることができるとともに、一方の印刷ユニットの印刷工程が終了し、他方の印刷ユニットでの段取り作業が終了した場合には、直ちに印刷ユニットを稼動位置と待機位置との間で入れ替えることができるので、両印刷ユニットのスループットが高まり、印刷効率が向上する。

好ましい態様において、一対の前記印刷ユニットは、基板を支持するための基板支持テーブルと、この基板支持テーブルに対し、着脱可能に一体化され、少なくとも基板に重装されるスクリーンマスク、および前記スクリーンマスクによってスクリーン印刷を施すスキージユニットを含む印刷実行部とをそれぞれ備え、前記印刷実行部は、一対の前記印刷ユニット間で交換可能な共通仕様になっている。この態様では、印刷に必要な印刷実行部のみを交換できるので、作業が容易になり、しかも設備全体のコストを低減することができる。

以上説明したように、本発明によれば、シングルレーンの製造ラインに一対の印刷ユニットを構成し、何れか一方の印刷ユニットを稼動させて印刷工程を処理する間に、他方の印刷ユニットを段取りに供することができるので、例えば、シングルレーンにおいて多品種少量生産を実行する場合であっても、印刷工程と段取り作業とを並行させることができる。従って、両印刷ユニットのスループットが高まり、格段にスループットを向上させることができるという顕著な効果を奏する。

本発明の実施の一形態に係るスクリーン印刷装置の平面略図である。 図１のスクリーン印刷装置の側面略図である。 図１のスクリーン印刷装置の要部を示す平面略図である。 図１のスクリーン印刷装置のブロック図である。 図１のスクリーン印刷装置の制御例を示すフローチャートである。 図５のフローチャートにおける印刷工程サブルーチンを示すフローチャートである。 図５のフローチャートの実行例を示すタイミングチャートである。 本発明の別の実施形態に係るスクリーン印刷装置の要部を示す平面略図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーン印刷装置の要部を示す平面略図である。 本発明のさらに別の実施形態に係るスクリーン印刷装置の平面略図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

スクリーン印刷装置１は、上流側の装置に対応して配設された一台のローダＬと、下流側に配置された部品実装装置Ｍの一台の実装機搬入部ＬＭとの間に配置されている。ローダＬには、ベルトコンベア対ＣＬが設けられている。他方、部品実装装置Ｍの実装機搬入部ＬＭには、ベルトコンベア対ＣＭが設けられている。基板Ｗは、これらベルトコンベア対ＣＬ、ＣＭに沿って搬送される。そして、スクリーン印刷装置１には、ローダＬに臨む基板搬入位置Ｅｎが当該基板搬送方向の上流側に設定されているとともに、実装機搬入部ＬＭに臨む基板搬出位置Ｅｘが当該基板搬送方向の下流側に設定されている。基板搬入位置Ｅｎと基板搬出位置Ｅｘは、Ｘ軸方向に沿う装置中心線上で当該Ｘ軸方向に対向している。

スクリーン印刷装置１は、その基台２上に、二つの印刷ユニットを備えている。各印刷ユニットは、基板Ｗを支持するための基板支持テーブル１０Ａ（１０Ｂ）と、基板支持テーブル１０Ａ（１０Ｂ）に支持された基板Ｗにスクリーン印刷を施す印刷実行部２０Ａ（２０Ｂ）とをフレーム６によって一体的に、且つ着脱可能にＹ軸方向に移動可能に構成したユニットである。第１印刷実行部２０Ａは、第１基板支持テーブル１０Ａの上方に設けられ、第２印刷実行部２０Ｂは、第２基板支持テーブル１０Ｂの上方に設けられる。

各基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ上流側のローダＬから繰り出される基板Ｗを基板搬入位置Ｅｎから搬入し、基板搬入位置Ｅｎと基板搬出位置Ｅｘとの間に設定される印刷位置ＳＰ（図２、図３参照）にてスクリーン印刷を施し、当該印刷後の基板Ｗを印刷位置ＳＰから基板搬出位置Ｅｘに送出して部品実装装置Ｍのベルトコンベア対ＣＭに搬出するように構成されている。

各基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂは、図３に示すように、Ｘ軸方向に細長の平面視略長方形の形状を有しており、テーブル駆動機構により個別にＹ軸方向に移動するように構成されている。テーブル駆動機構は、ねじ送り機構により構成されている。すなわち、各基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂは、基台２上に設けられたＹ軸方向に延びる共通の固定レール３上に移動自在に支持されており、それぞれねじ軸４Ａ、４Ｂを介してモータ５Ａ、５Ｂの駆動により、Ｙ軸方向に沿って往復移動するように構成されている。そして、後述する制御ユニット６０によるモータ制御に基づき、第１基板支持テーブル１０Ａは、Ｘ軸線上において、ローダＬのコンベア対ＣＬと、部品実装装置Ｍのベルトコンベア対ＣＭとの間に対向する稼動位置と、この稼動位置から、相手側の基板支持テーブル１０Ｂ（１０Ａ）と離反する方向に退避した待機位置との間で移動するように構成されている。

図３を参照して、各基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂは、基板Ｗを搬出入するためのコンベア対１２と、このコンベア対１２上の基板Ｗを印刷可能に支持固定するためのクランプユニット１４と、このクランプユニット１４をコンベア対１２に沿ってＸ軸方向に移動させるためのクランプユニット駆動機構と、後述するスクリーンマスク２１を清掃するためのクリーニングユニット１８等とを備えている。

上記ベルトコンベア対１２は、ベルトコンベアからなる。ベルトコンベアは、ローダＬから繰り出される基板Ｗを基板搬入位置Ｅｎで受け取り、基板搬入位置Ｅｎから基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂ上に設定される所定の位置まで搬送する（以上を基板の搬入と言う）とともに、印刷工程後の基板Ｗを基板搬出位置Ｅｘまで搬送し、さらに基板搬出位置Ｅｘから部品実装装置Ｍのベルトコンベア対ＣＬへ搬送する（以上を基板の搬出と言う）ものである。

なお、当実施形態では、装置前側（図１、図３の下側：以下、Ａサイドともいう）に位置する第１基板支持テーブル１０Ａについては、コンベア対１２のうち後側が固定コンベア、前側が可動コンベアとされることにより装置後側（以下、Ｂサイドともいう）のコンベアを基準として間隔変更が可能とされ、他方、Ｂサイドに位置する第２基板支持テーブル１０Ｂは、コンベア対１２のうち前側が固定コンベア、後側が可動コンベアとされることにより前側のコンベアを基準として間隔変更が可能となっている。

上記クランプユニット１４は、基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂ上に設けられた固定レール１４１に沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されるベース部材１４０を有し、このベース部材１４０上にコンベア対１２から基板Ｗを持ち上げて支持するバックアップ機構と、このバックアップ機構により持ち上げられた基板Ｗを固定するクランプ機構とを備える。

図２を参照して、バックアップ機構は、所定配列の複数本のバックアップピン１５１を備え、かつボールネジ機構等を介して図略のＸテーブル上に昇降可能に支持されるバックアップテーブル１５０と、ボールネジ機構等の駆動用のモータ１５２等とを含み、このモータ１５２の駆動によりボールネジ機構等が作動し、バックアップテーブル１５０が所定の解放位置とこの位置から上昇した作動位置とに変位するように構成されている。ここで、解放位置は、バックアップピン１５１の先端位置がベルトコンベア対１２に支持された基板Ｗの下面より低くなる位置（図２の右側の基板支持テーブル１０Ｂにおいて示す位置）であり、作動位置は、同基板Ｗの下面よりバックアップピン１５１の先端位置が高くなる位置（図２の左側の基板支持テーブル１０Ａにおいて示す位置）である。従って、このバックアップ機構は、図２の左側に示すように、バックアップテーブル１５０が作動位置に配置されたときに基板Ｗをベルトコンベア対１２から持ち上げる。

クランプ機構は、ベルトコンベア対１２の上方位置において、一対のアーム部材１６１に配置されて、Ｘ軸方向に互いに平行に延びる一対のクランプ部材１６０と、クランプ部材駆動用のアクチュエータ、例えば二方向型のエアシリンダ１６２とを含む。両クランプ部材１６０のうち一方側のものは、アーム部材１６１に対してＹ軸方向に変位可能に組付けられており、前記エアシリンダ１６２の駆動により、Ｙ軸方向に沿って解放位置とクランプ位置とに変位する。つまり、クランプ機構は、一方側のクランプ部材１６０が解放位置からクランプ位置に変位することにより、前記バックアップ機構により持ち上げられた基板Ｗを他方側のクランプ部材１６０と共にＹ軸方向に挟み込んでクランプし、クランプ位置から解放位置に変位することにより、クランプした基板Ｗを解放するように構成されている。

なお、印刷工程では、このようにクランプユニット１４によりベルトコンベア対１２から持ち上げられてクランプ部材１６０にクランプされた状態の基板Ｗに対して後述するスクリーンマスク２１を重装するようになっている。クランプユニット１４は、前記印刷実行部２０によるスクリーン印刷が可能となる状態に基板をベルトコンベア対１２からリフトアップさせて保持する。

各アーム部材１６１は、ベルトコンベア対１２を外側（Ｙ軸方向における外側）から抱え込むように形成された上で、一方のアーム部材１６１は、図略のＸテーブル上一方端部に固定され、他方のアーム部材１６１はＸテーブル上Ｙ軸方向に固定された固定レール１６４に沿ってスライド可能に設けられている。他方のアーム部材１６１のスライド量を調整することで、ベルトコンベア対１２のコンベア幅を調整し、各種のＹ方向基板幅の基板Ｗに対応可能としている。さらに、Ｙ方向基板幅に対応させたベルトコンベア対１２のコンベア幅によらず、ベルトコンベア対１２と各クランプ部材１６０とのＹ軸方向の相対位置が一定に保持することで、基板ＷのＹ方向基板幅によらず基板Ｗを正確にクランプ可能としている。

図３を参照して、クランプユニット駆動機構は、ねじ送り機構により構成されている。すなわち、クランプユニット１４の前記ベース部材１４０は、Ｘ軸方向に延びる固定レール１４１上に移動自在に支持され、ねじ軸１４２を介してモータ１４４により駆動されるように構成されている。そして、各基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂにおいては、基板搬入位置Ｅｎ近傍の位置が基板待機位置、これよりも下流側の所定の位置が印刷実行位置とされ、クランプユニット１４が後述する制御ユニット６０によるモータ制御に基づき、これら基板待機位置（図２の右側に示す位置）と印刷実行位置（図２の左側に示す位置）との間を移動する。

なお、基板Ｗを装置前側基準でクランプする点を除き、第２基板支持テーブル１０Ｂの構成も基本的には第１基板支持テーブル１０Ａと共通している。

クリーニングユニット１８は、詳細図を省略しているが、後述するスクリーンマスク２１の下面に摺接可能なパッドおよびこのパッドを介してスクリーンマスク２１を負圧吸引する吸引ノズル等を含むクリーニングヘッドを備えており、基板支持テーブル１０Ａ、１０ＢがＹ軸方向に移動する際に、このクリーニングヘッドをスクリーンマスク２１の下面に摺接させることで当該マスク下面やパターン孔内に溜まったペーストを除去する。クリーニングヘッドは、基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂに対して昇降可能に構成されており、清掃時のみスクリーンマスク２１に摺接可能な作動位置に配置され、それ以外はこの作動位置から下降した退避位置に配置されるように構成されている。

なお、図１〜図３中の符号１５は、前記コンベア対１２が有するストッパ機構であり、コンベア対１２上に受け入れられた基板Ｗを上記基板待機位置で待機させるためのものである。このストッパ機構１５は、例えばエアシリンダ等のアクチュエータにより進退駆動されるストッパ軸を有しており、コンベア対１２による基板Ｗの搬送路中に前記ストッパ軸を進出させて基板Ｗの移動を規制する作動状態と、搬送路外にストッパ軸を退避させて基板Ｗの移動を許容する停止状態とに切り換え可能に構成されている。

印刷実行部２０は、スクリーンマスクユニット２００と、スクリーンマスクユニット２００をＸ軸方向に配設されるスキージユニット４００とを備えている。

スクリーンマスクユニット２００は、スクリーンマスク２１と、このスクリーンマスク２１が固定されたマスク固定部材２２とを備えている。そして、このマスク固定部材２２を介してスクリーンマスク２１を直下に位置する基板支持テーブル１０Ａ（１０Ｂ）が作動位置にリフトアップしている基板Ｗに対し、スクリーンマスク２１が重装される重装位置と、この重装位置よりも上方にスクリーンマスク２１を上昇させる解放位置との間で、スクリーンマスク２１を昇降させることができるようになっている。スクリーンマスクユニット２００のマスク固定部材２２は、図略のクランプ機構によって着脱自在に保持されている。ユーザは、上記クランプ機構を操作することにより、上記待機位置にて、このマスク固定部材２２を交換することにより、製造対象となっている基板Ｗの品番に応じて、スクリーンマスク２１を交換することができるようになっている。

マスク固定部材２２は、中央にスクリーン印刷用の開口部が形成された矩形の枠体で具体化されており、この開口部を塞ぐように予め組付けられたスクリーンマスク２１が着脱自在に固定されている。

スクリーンマスク２１は、基板Ｗに印刷される回路パターンに対応する孔が形成された印刷エリアが形成されている。

上記スキージユニット４００は、スキージ４１によってクリーム半田、導電ペースト等のペーストをスクリーンマスク２１上でローリング（混練）しながら拡張するユニットである。図示の例では、スキージユニット４００は、スクリーンマスク２１に対し、Ｚ軸回りの位相を調整可能な調整機構（レール２５、モータ３０等）を介して、スクリーンマスクユニット２００に連結されている。

図２に示すように、印刷実行部２０には、撮像ユニット５０が併設されている。撮像ユニット５０は、スクリーンマスク２１と基板Ｗとの相対的な位置関係を画像認識するためのものであり、スクリーンマスク２１の下面に記されるマークや記号等の複数の標識を下側から撮像する２個のマスク認識カメラ５０Ａと、基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂに支持されている基板Ｗのマークや記号等の複数の標識を上側から撮像する２個の基板認識カメラ５０Ｂとを備えている。

図４を参照して、スクリーン印刷装置１を制御するための、制御手段としての制御ユニット６０は、マイクロプロセッサ等で構成される演算処理部６１と、印刷処理のためのトランザクションデータ等を記憶する印刷プログラム記憶部６２と、制御に要するマスタデータ等を記憶するデータ記憶部６３と、前記モータ５Ａ、５Ｂ等のアクチュエータ類を駆動するアクチュエータ制御部６４と、種々のインターフェース等で構成される外部入出力部６５と、キャプチャーボード等で構成される画像処理部６６とを有しており、各アクチュエータ類や、マスク認識カメラ５０Ａ等のカメラ類は、全てこの制御ユニット６０によって制御可能に電気的に接続されている。従って、前記基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂおよび印刷実行部２０による一連の印刷処理動作は、この制御ユニット６０により統括的に制御される。また制御ユニット６０には、処理状態をＧＵＩ等で表示可能な表示ユニット７０と、ポインティングディバイス等で構成される図略の入力装置とが接続されており、オペレータの操作によって、トランザクション用のデータ入力や、制御処理を実現するプログラムの設定や変更等ができるようになっている。なお、印刷プログラム記憶部６２とデータ記憶部６３とは、何れもＲＯＭ、ＲＡＭ、補助記憶装置等を組み合わせて実現される論理的な概念である。

表示ユニット７０は、Ｙ軸方向において、印刷ユニット毎に配設されており、対応する印刷ユニットの運転状況を表示する。以下に説明するように、本実施形態に係る印刷ユニットは、交互に稼動位置に移動し、印刷工程を実行するのであるが、その間に待機位置に退避している印刷ユニットの表示ユニット７０は、次工程で実行される基板の段取り作業に必要な情報を印刷プログラム記憶部６２、またはデータ記憶部６３から読み取って、この表示ユニット７０に表示する。

表示ユニット７０には、ＧＵＩで操作ボタンが表示されるようになっており、ユーザは、図略の入力装置によって操作ボタンを操作することにより、段取り作業の終了または、中断等を制御ユニット６０に指示できるようになっている。

次に、図５を参照して、本実施形態の制御について説明する。なお、以下の制御を実現するため、制御ユニット６０のデータ記憶部６３には、Ｂｏｏｌｅａｎ型の完了フラグが設定されている。完了フラグは、全ての処理が終了したことを示すフラグである。

制御ユニット６０は、所定の初期動作処理を終了した後、製造される基板Ｗの製造順序をカウントするカウント変数Ｒを１に初期化する（ステップＳ１）。次いで、このカウント変数Ｒに対応する基板Ｗの品番Ｉ（Ｒ）並びにこの品番Ｉ（Ｒ）に関連する生産数Ｔｎ（Ｒ）等の生産データを印刷プログラム記憶部６２から取得する（ステップＳ２）。次いで、制御ユニット６０は、稼動する印刷ユニットを識別する識別子の値ＲＳと待機する印刷ユニットを識別する識別子の値ＷＳをそれぞれセットする（ステップＳ３）。図示の例では、Ａサイドの印刷ユニットが最初に稼動し、Ｂサイドの印刷ユニットが最初に待機する設定となっている。

次いで、稼動側と待機側とで、それぞれが並行処理を実行する（ステップＳ１０）。この並行処理においては、初期動作として、ステップＳ３の設定に基づき、Ａサイドの印刷ユニットが稼動位置に移動するようにモータ５Ａが駆動されるとともに、Ｂサイドの印刷ユニットが退避位置に移動するようにモータ５Ｂが駆動される。その状態で、稼動側の印刷ユニットでは、生産数をカウントするカウント変数Ｎが０に初期化され（ステップＳ１０１）、次いで、印刷工程サブルーチンが実行される（ステップＳ１０２）。この印刷工程サブルーチンＳ１０２では、図６に示したように、基板の搬入（ステップＳ１２１）と、前工程（ステップＳ１２２）と、版合わせ（ステップＳ１２３）と、クリーム半田を掻き取る掻取動作（ステップＳ１２４）と、版離れ（ステップＳ１２５）と、後工程（ステップＳ１２６）と、印刷済の基板Ｗを搬出する搬出動作（ステップＳ１２７）とが実行する。各ステップのうち、前工程（ステップＳ１２２）には、例えば、基板Ｗの標識を認識する「マーク認識」、部品実装後に分割される多面取りの基板のいくつかＷに設定された不良マークを認識する「バッドマーク認識」、さらに基板Ｗ上に付着した異物を検査する「異物検査」等の工程が含まれる。また、後工程（ステップＳ１２６）は、例えば、印刷工程後のスクリーンマスク２１の重装面を必要に応じて清浄する「クリーニング処理」工程や、或いは、印刷後の基板Ｗ上の印刷状態を検査する「印刷後検査」工程が含まれる。

図５に戻って、制御ユニット６０は、一回の印刷工程サブルーチンを終了した後、カウント変数Ｎをインクリメントし（ステップＳ１０３）、インクリメントされたカウント変数Ｎが、読み取った生産数Ｔｎ（Ｒ）に達しているか否かを判定し（ステップＳ１０４）、仮に達していなければ、ステップＳ１０２の印刷工程サブルーチンに復帰して上述した印刷工程を繰り返す。

仮に、インクリメントされたカウント変数Ｎが、読み取った生産数Ｔｎ（Ｒ）に達した場合には、稼動系の動作を完了する。

他方、待機側の印刷ユニットでは、並行処理が開始された時点で、まず製造順序をカウントするカウント変数Ｒをインクリメントする（ステップＳ１１１）。次いで、インクリメントされたカウント変数Ｒに対応する未処理データが残っているか否かを判定し（ステップＳ１１２）、未処理データがある場合には、基板Ｗの品番Ｉ（Ｒ）並びにこの品番Ｉ（Ｒ）に関連する生産数Ｔｎ（Ｒ）等の生産データを印刷プログラム記憶部６２から取得する（ステップＳ１１３）。次いで、ユーザがこの段階で読み取った品番Ｉ（Ｒ）に係る印刷工程の段取りを実行する上で必要な段取り指示情報を、当該印刷ユニットに対応する表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１１４）。

この表示をみて、ユーザは、所定の段取り工程を行う（ステップＳ１１５）。この段取り工程では、マスク固定部材２２を取り替えて、次工程で生産される品番Ｉ（Ｒ）に係る基板Ｗのスクリーンマスク２１を新たに装着し、このスクリーンマスク２１に対してクリーム半田を供給し、スクリーンマスク２１に形成された印刷パターンにクリーム半田を拡げるローリング作業を行う。次いで、データ記憶部６３に記憶されている制御データに基づいて、基板Ｗの位相とスクリーンマスク２１の位相を整合させる目合わせ作業を実施する。ここで、目合わせが不十分な場合には、調整機構で調整する。さらに、試し刷りを実施し、データ記憶部６３に記憶されている各種パラメータの調整を行う。この調整作業が終了すると、ユーザは、上記表示ボタンを操作し、作業の完了を制御ユニット６０に報知する。

図５のステップＳ１１４を実行した時点で、制御ユニット６０は、ユーザが段取り工程（Ｓ１１５）を終了するのを待機している（ステップＳ１１６）。ユーザの操作を検出すると、制御ユニット６０は、識別子の値ＲＳと値ＷＳをそれぞれ変更し（ステップＳ１１７）、待機系の処理を終了する。なお、ステップＳ１１２の判定で、未処理データが無かった場合には、完了フラグの値をＴｒｕｅにセットし（ステップＳ１１８）、この時点で待機系の処理を終了する。

稼動系および待機系の双方が処理を終了すると、制御ユニット６０は、完了フラグの値を参照し、完了フラグの値がＦａｌｓｅの場合には、ステップＳ１０の並行サブルーチンＳ１０を再度、実行する。この結果、制御ユニット６０は、ステップＳ１１７の設定に基づき、モータ５Ａ、５Ｂを駆動して、稼動系と待機系の印刷ユニットを入れ替え、上述した作業を繰り返す。これにより、品番Ｉ（Ｒ）が頻繁に切り替わるような製造ラインであっても、図７に示すように、高いスループットを維持することが可能になる。

図７を参照して、上述のフローチャートを実行した場合には、Ａサイドの印刷ユニットと、Ｂサイドの印刷ユニットが、交互に段取りと印刷とを繰り返すので、一方の印刷工程の間に他方の印刷作業を並行させることができる。この結果、品番が頻繁に切り替わっても、殆ど切れ目無く印刷工程を継続し、高い稼動率を維持することが可能になる。

これに対して、従来のシングルレーンでは、段取り作業と印刷工程とをシーケンシャルに実行する必要があったので、近年要請されている多品種少量生産の場合には、スループットが著しく低下することとなっていたのである。

以上説明したように、本実施形態は、所定の搬送方向に沿って搬送された基板Ｗを所定の基板搬入位置Ｅｎから搬入してスクリーン印刷を施し、印刷後の基板Ｗを搬送方向の下流側に設定される単一の基板搬出位置Ｅｘから搬出するシングルレーンのスクリーン印刷装置１であって、基板搬入位置Ｅｎから送出された基板Ｗを搬入して、スクリーン印刷に供するとともに、スクリーン印刷後の基板Ｗを送出して基板搬出位置Ｅｘから搬出する印刷工程を実行可能な第１の印刷ユニット（基板支持テーブル１０Ａと印刷実行部２０Ａ）および第２の印刷ユニット（基板支持テーブル１０Ｂと印刷実行部２０Ｂ）と、第１の印刷ユニットおよび第２の印刷ユニットのうち、何れか一方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ａと印刷実行部２０Ａ）が印刷工程を実行する稼動系として機能し、何れか他方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ｂと印刷実行部２０Ｂ）が待機系として次工程の段取り作業に供されるように、第１の印刷ユニットおよび第２の印刷ユニットの運転を制御する制御ユニット６０とを備えている。このため本実施形態では、シングルレーンの製造ラインに一対の印刷ユニットを構成し、何れか一方の印刷ユニットを稼動させて印刷工程を処理する間に、他方の印刷ユニットに次工程の段取り作業を並行させることができるので、両印刷ユニットのスループットが高まり、印刷効率が向上する。

また本実施形態では、第１の印刷ユニットおよび第２の印刷ユニットは、搬送方向と直交するＹ軸方向に並置されており、印刷工程を実行する稼動位置をＹ軸方向において、第１の印刷ユニットと第２の印刷ユニットとの間に配置し、第１の印刷ユニットおよび第２の印刷ユニットを個別にＹ軸方向に沿って移動可能に駆動する印刷ユニット駆動機構（レール３、ボールねじ４Ａ、４Ｂ、モータ５Ａ、５Ｂ等）を設け、制御ユニット６０は、稼動系を構成する印刷ユニットが稼動位置に配置されるとともに、待機系を構成する印刷ユニットが、当該稼動系を構成する印刷ユニットとの干渉を回避可能な待機位置に配置されるように前記印刷ユニット駆動機構を制御するものである。このため本実施形態では、各印刷ユニットによる交互印刷作業を円滑に行うことができる。

上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は、上述した実施形態に限定されない。

例えば、図８に示す態様を採用することが可能である。

図８を参照して、同図に示すスクリーン印刷装置１は、基板搬入位置Ｅｎと基板搬出位置Ｅｘが、基台２のＹ軸方向一端側（Ａサイド）に寄っているため、将来の仕様変更に備えて、Ｙ軸方向への駆動要素（レール３、ボールねじ４Ａ、モータ５Ａ等）は、そのまま残っているものの、実質的にＡサイド側でのみ印刷工程が実行される仕様である。

このため図８の場合には、基板支持テーブル１０Ａ、１０Ｂと、印刷実行部２０Ａ、２０Ｂとを着脱可能、且つ交換可能に仕様を共通させている。また、Ａサイドに設置された表示ユニット７０によって、第１、第２の印刷ユニットの制御が行われる。

図８の運転に際しては、表示ユニット７０の表示に基づき、Ａサイドの印刷ユニットで印刷工程が実行されている間、第１の実施形態と同様に、Ｂサイドで待機している印刷ユニットに段取り作業を施す。そして、段取り作業と印刷作業が何れも終了した時点で、今度は、Ａサイドの印刷ユニットを構成する印刷実行部２０Ａ（２０Ｂ）を当該基板支持テーブル１０Ａ（１０Ｂ）から取り外し、Ｂサイドの印刷ユニットで段取りされた印刷ユニットに手作業で交換する。これにより、Ａサイドでは、極めて短時間の段取り換えで、予め段取りされた印刷実行部２０Ｂ（２０Ａ）により、再び印刷ユニットを稼動することが可能になる。また、取り外された印刷実行部２０Ａ（２０Ｂ）は、Ｂサイドの印刷ユニットに装着されることによって、再び、次工程の印刷工程の段取り作業に供することが可能になる。このようにして、印刷実行部２０Ａ（２０Ｂ）を品番変更の度に交換することにより、生産性を向上させることができる。

さらに、図９に示すように、Ｙ軸方向への駆動要素（レール３、ボールねじ４Ａ、モータ５Ａ等）が省略されたスクリーン印刷装置１を採用しても、図８の場合と同様に運用することが可能である。

このように図８、図９の実施形態は、所定の搬送方向に沿って搬送された基板Ｗを所定の基板搬入位置Ｅｎから搬入してスクリーン印刷を施し、印刷後の基板Ｗを搬送方向の下流側に設定される単一の基板搬出位置Ｅｘから搬出するスクリーン印刷装置であって、基板搬入位置Ｅｎから送出された基板Ｗを搬入して、スクリーン印刷に供するとともに、スクリーン印刷後の基板Ｗを送出して基板搬出位置Ｅｘから搬出する印刷工程を実行する一対の印刷ユニットを設け、各印刷ユニットは、印刷工程を実行するための稼動位置（図８、図９のＡサイド）と、この稼動位置に併設され、次工程の段取りに印刷ユニットを供するための待機位置（図８、図９のＢサイド）とに相互に入替可能に配置されていることを特徴とするスクリーン印刷装置である。このため本実施形態では、シングルレーンの製造ラインに一対の印刷ユニットを構成し、何れか一方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ａと印刷実行部２０Ａ）を稼動位置にて稼動させ、印刷工程を実行することができるとともに、当該一方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ａと印刷実行部２０Ａ）が稼動している間に、待機位置にて他方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ｂと印刷実行部２０Ｂ）に次工程の段取りをすることができるとともに、一方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ａと印刷実行部２０Ａ）の印刷工程が終了し、他方の印刷ユニット（例えば、基板支持テーブル１０Ｂと印刷実行部２０Ｂ）での段取り作業が終了した場合には、直ちに印刷ユニットの印刷実行部２０Ａ（２０Ｂ）を稼動位置と待機位置との間で入れ替えることができるので、両印刷ユニットのスループットが高まり、印刷効率が向上する。

上述した実施形態は、何れも搬入側、搬出側がともにシングルレーンであった。しかしながら、本発明は、搬入側がデュアルレーンで構成されていても、適用することが可能である。

図１０を参照して、図示の実施形態では、搬入側に一対のローダＬ１、Ｌ２が配設されている。各ローダＬ１、Ｌ２には、図１の実施形態と同様のベルトコンベア対ＣＬ１、ＣＬ２が設けられている。そして、一方のローダＬ１は、Ｙ軸方向においてＡサイドに設けられた第１の基板搬入位置Ｅｎ１にて、Ａサイドの印刷ユニットを構成する基板支持テーブル１０Ａに臨んでおり、他方のローダＬ２は、Ｙ軸方向においてＢサイドに設けられた第２の基板搬入位置Ｅｎ２にて、Ｂサイドの印刷ユニットを構成する基板支持テーブル１０Ｂに臨んでいる。そして、稼動系の印刷ユニットを構成する基板支持テーブル１０Ａ（１０Ｂ）に対しては、当該基板支持テーブル１０Ａ（１０Ｂ）に臨むローダＬ１（Ｌ２）が稼動系のローダとして機能し、基板Ｗを稼動系の印刷ユニットに搬送するとともに、待機系の印刷ユニットを構成する基板支持テーブル１０Ｂ（１０Ａ）に対しては、当該基板支持テーブル１０Ｂ（１０Ａ）に臨むローダＬ２（Ｌ１）が待機系のローダとして待機する。従って、搬入側がデュアルレーンで構成されている態様においても、待機系で次工程の印刷処理の段取り作業を実施することができる。その結果、図１０に示す態様においても、図５で説明したフローチャートに基づいて、交互に稼動系と待機系の印刷ユニットを構成し、シングルレーンに構成された部品実装装置Ｍに基板Ｗを搬出することができる。

このように基板搬入位置Ｅｎ１、Ｅｎ２が、印刷ユニット毎に設けられて対をなしており、一対の印刷ユニット毎に基板搬送手段としてのローダＬ１、Ｌ２を設定可能に構成している場合には、搬入側においても、稼動系と待機系を構成して、一方の稼働時に他方でローダＬ１、Ｌ２での搬送幅の変更等を含めた段取り作業を並行することができるので、ローダＬ１、Ｌ２も含めて、スループットの向上に寄与することが可能となる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることはいうまでもない。

１ スクリーン印刷装置
５Ａ、５Ｂ モータ
１０Ａ、１０Ｂ 基板支持テーブル（印刷ユニットの要素）
２０Ａ、２０Ｂ 印刷実行部（印刷ユニットの要素）
２１ スクリーンマスク
２２ マスク固定部材
６０ 制御ユニット
７０ 表示ユニット
２００ スクリーンマスクユニット
４００ スキージユニット
Ｅｎ 基板搬入位置
Ｅｘ 基板搬出位置
ＳＰ 印刷位置
Ｗ 基板

Claims (4)

1. 所定の搬送方向に沿って搬送された基板を所定の基板搬入位置から搬入してスクリーン印刷を施し、印刷後の基板を前記搬送方向の下流側に設定される単一の基板搬出位置から搬出するスクリーン印刷装置であって、
   前記基板搬入位置から送出された基板を搬入して、前記スクリーン印刷に供するとともに、前記スクリーン印刷後の前記基板を送出して前記単一の基板搬出位置から搬出する印刷工程を実行可能な第１の印刷ユニットおよび第２の印刷ユニットと、
   前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットのうち、何れか一方の印刷ユニットが前記単一の基板搬出位置から搬出される基板の前記印刷工程を実行する稼動系として機能し、何れか他方の印刷ユニットが、前記稼動系が実行している前記印刷工程の待機系として次工程の段取り作業に供されるように、前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットの運転を制御する制御手段と、
   トランザクションデータを保存するように構成された印刷プログラム記憶部と、
   ユーザから前記制御手段に情報を伝達するように構成された操作ボタンと、
   処理状態を表示するように構成された表示ユニットと、
   を備え、
   前記基板搬入位置は、前記印刷ユニット毎に設けられて対をなし、一対の前記印刷ユニット毎に対応して、稼動系と待機系を構成する基板搬送手段を設定可能に構成されており、
   前記制御手段は、
   次の印刷処理を待機系で準備するために、前記印刷プログラム記憶部から既存の未処理データを取得し、
   前記ユーザが前記未処理データに係る印刷工程の段取りを実行するために、前記稼動系が印刷処理をしている間に、段取り指示情報を前記表示ユニットに表示し、
   前記ユーザが作業完了を知らせるために前記操作ボタンを操作したときに、前記操作ボタンを介して前記待機系での処理の完了に関する情報を検出し、
   前記稼動系と前記待機系の双方が処理を完了したときに、稼動系を待機系の印刷ユニットに切り換えるとともに、待機系を稼動系の印刷ユニットに切り換える
   ように構成されている
   ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
2. 請求項１記載のスクリーン印刷装置において、
   前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットは、前記搬送方向と直交する特定方向に並置されており、
   前記印刷工程を実行する稼動位置を前記特定方向において、前記第１の印刷ユニットと前記第２の印刷ユニットとの間に配置し、
   前記第１の印刷ユニットおよび前記第２の印刷ユニットを個別に前記特定方向に沿って移動可能に駆動する印刷ユニット駆動機構を設け、
   前記制御手段は、稼動系を構成する前記印刷ユニットが前記稼動位置に配置されるとともに、待機系を構成する前記印刷ユニットが、当該稼動系を構成する前記印刷ユニットとの干渉を回避可能な待機位置に配置されるように前記印刷ユニット駆動機構を制御するものである
   ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
3. 請求項１または２に記載のスクリーン印刷装置において、
   各印刷ユニットは、前記印刷工程を実行するための稼動位置と、この稼動位置に併設され、次工程の段取りに前記印刷ユニットを供するための待機位置とに相互に入替可能に配置されている
   ことを特徴とするスクリーン印刷装置。
4. 請求項３記載のスクリーン印刷装置において、
   一対の前記印刷ユニットは、基板を支持するための基板支持テーブルと、この基板支持テーブルに対し、着脱可能に一体化され、少なくとも基板に重装されるスクリーンマスク、および前記スクリーンマスクによってスクリーン印刷を施すスキージユニットを含む印刷実行部とをそれぞれ備え、前記印刷実行部は、一対の前記印刷ユニット間で交換可能な共通仕様になっている
   ことを特徴とするスクリーン印刷装置。

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