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JP4433539B2 - Printed wiring board printing apparatus and printing method - Google Patents
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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は,一台の印刷機で複数種類のプリント配線板に印刷を行うプリント配線板の印刷装置及び印刷方法に関する。
【0002】
【従来技術】
プリント配線板には,必要に応じてソルダーレジストや,文字,ターゲットマーク,バーコード等をインク印刷する。かかる印刷は,小量多品種の生産に対応すべく,複数種類のプリント配線板に対して一台の印刷機により行っている。該印刷機は,プリント配線板を保持するための基板治具と,印刷パターンが形成された印刷マスクを交換可能に構成してある。これにより,各種のプリント配線板に応じた基板治具と印刷マスクを上記印刷機に装着して,複数種類のプリント配線板の印刷を一台の印刷機により行うことを可能としている。
【0003】
上記印刷方法において印刷するプリント配線板の品種を変更する際には,上記基板治具と印刷マスクを交換する必要がある。以下に,図9を用いて基板治具及び印刷マスクの交換方法について説明する。
まず,印刷機に装着されている基板治具を取り外し,次に印刷しようとするプリント配線板に対応した基板治具を上記印刷機に装着する(ステップR1)。同様に印刷マスクを交換する(ステップR2)。
次いで,目視にて基板治具と印刷マスクの位置の粗位置合せを行った後,プリント配線板を基板治具にセットして実際に印刷を行う(ステップR3,R4)。この試し刷りによってプリント配線板に印刷された部分と,本来印刷すべき部分との間のずれ量を測長機によって測定する(ステップR5)。
【0004】
測定結果を基に上記基板治具と印刷マスクとを手動で移動させて,基板治具と印刷マスクのずれを補正する(ステップR6)。
次いで,再度プリント配線板に印刷を行い,同様に測定を行う(ステップR7,R8)。このとき,印刷ずれがある場合には再度ずれの補正を行う(ステップR6)。
これを繰り返すことにより,上記基板治具と印刷マスクとの位置及び向きを一致させた後,連続印刷を開始する(ステップR9)。
【0005】
【解決しようとする課題】
しかしながら,上記印刷方法には,以下の問題がある。
即ち,上記のごとく作業者の手作業によって上記基板治具と印刷マスクとの位置合せを行うため,上記基板治具及び印刷マスクの交換には時間がかかる。即ち,上記の方法によれば,通常,上記ずれの補正(ステップR6),試し刷り(ステップR7),測定(ステップR8)を5〜6回行う必要があり,また,作業者の技量によってはそれ以上の回数を費やすこともある。
このような状況では,上記印刷するプリント配線板の種類を頻繁に変える場合には,生産効率が著しく低下するという問題がある。
【0006】
また,プリント配線板の高密度化に伴い,印刷にも高い精度が要求されるようになっている。そのため,上記基板治具と印刷マスクの位置合せも高い精度が要求され,手作業での位置合せでは,その要求に充分に応えることが困難である。
【0007】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,基板治具及び印刷マスクの交換時間が短く,かつ印刷精度の高いプリント配線板の印刷装置及び印刷方法を提供しようとするものである。
【0008】
【課題の解決手段】
請求項1に記載の発明は,一台の印刷機で複数種類のプリント配線板に印刷を行うことができるよう構成したプリント配線板の印刷装置において,
該印刷装置は,印刷しようとするプリント配線板の種類に応じた基板治具及び印刷マスクを上記印刷機に装着した後に,上記基板治具及び上記印刷マスクの位置及び向きを検出する位置検出手段と,
該位置検出手段による検出結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとの間の位置及び向きのずれ量を算出する演算手段と,
該演算手段による演算結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとのずれを自動的に補正する補正手段とを有しており,
また,上記基板治具は回転可能なターンテーブルの基板治具装着部に回転対称となる箇所に装着され,該ターンテーブルを回転させることにより上記基板治具装着部が常に投入ステージ,基板治具位置検出ステージ,印刷ステージ,排出ステージにそれぞれ配置される位置で静止するよう構成されており,
また,上記ターンテーブルには,上記プリント配線板を搬入する搬入コンベア及び印刷したプリント配線板を搬出する搬出コンベアを隣接してなり,
かつ,上記搬入コンベアと上記投入ステージとの間には上記プリント配線板を上記搬入コンベアからターンテーブル上の上記基板治具に投入する投入ロボットが,また上記排出ステージと上記搬出コンベアとの間には印刷されたプリント配線板を排出ステージから上記搬出コンベアへ排出する排出ロボットが設置されていることを特徴とするプリント配線板の印刷装置にある。
【0009】
本発明において最も注目すべきことは,上記印刷装置が,上記位置検出手段と上記演算手段と上記補正手段とを有すること,またターンテーブルに基板治具装着部を回転対称箇所に設けると共に該基板治具装着部が常に投入ステージ,基板治具位置検出ステージ,印刷ステージ,排出ステージに静止するように構成し,またターンテーブル上の基板治具装着部へのプリント配線板の投入,搬出を投入ロボット,排出ロボットにより行なうよう構成したことである。
そして,これらにより上記基板治具と印刷マスクとの位置合せを自動的に行うと共に,プリント配線板の投入,印刷,排出を人手を要することなく自動的,連続的,迅速に行なうことができるよう構成してあることである。
該位置合せとは,上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを一致させることをいう。
【0010】
また,上記ずれ量は,例えば上記基板治具と印刷マスクとの間における,左右方向,前後方向,及び水平回転方向のずれ量として算出することができる。即ち,例えば上記検出手段によって検出された印刷マスクの位置及び向きを基準として,検出された上記基板治具の位置及び向きが左右方向,前後方向,及び水平回転方向にどれだけずれているかを算出する。逆に,検出された基板治具の位置及び向きを基準として,検出された上記印刷マスクの位置及び向きが左右方向,前後方向,及び水平回転方向にどれだけずれているかを算出することもできる。
【0011】
更には,基板治具及び印刷マスクの位置及び向きとは別に,基準となる位置及び向きを設定し,その設定位置を基準に上記基板治具及び印刷マスクがそれぞれどれだけずれているかを算出することもできる。
また,上記プリント配線板の印刷としては,半田レジストや,文字,ターゲットマーク,バーコード等の印刷がある。
【0012】
次に,本発明の作用効果につき説明する。
上記印刷装置は,上記のごとく複数種類のプリント配線板を一台の印刷機により印刷する。そして,印刷するプリント配線板の種類を変更する際には,それまで使用していた基板治具と印刷マスクに代えて,そのプリント配線板に応じた基板治具と印刷マスクに交換する。
【0013】
上記基板治具と印刷マスクの交換は,例えば以下のように行う(図2参照)。
即ち,それまで使用していた基板治具と印刷マスクを取り外した後,新たに使用する基板治具と印刷マスクを上記印刷機に装着する。
次いで,上記検出手段によって上記基板治具の位置及び向き,更には上記印刷マスクの位置及び向きを検出する。
検出された上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きのデータを基に,上記演算手段によって,両者の位置及び向きのずれ量を算出する。
【0014】
算出されたずれ量に応じて,上記補正手段によって,上記基板治具と印刷マスクの一方もしくは双方を移動させることにより,ずれを自動的に補正して,上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを一致させる。
このように,上記基板治具と印刷マスクの位置合せを行った後に,上記基板治具にプリント配線板をセットして,連続印刷を開始する。
【0015】
上述のごとく,上記印刷装置においては,上記位置検出手段と上記演算手段と上記補正手段とを用いて,上記基板治具と印刷マスクとの位置合せを自動的に行うことができる。そのため,基板治具及び印刷マスクの位置合せを容易,迅速かつ正確に行うことができる。
【0016】
即ち,上記印刷装置は上記位置検出手段を有するため,上記印刷機に装着された基板治具及び印刷マスクの位置及び向きを迅速かつ正確に検出することができる。
また,上記印刷装置は上記演算手段を有するため,上記基板治具と印刷マスクとのずれ量を即座に正確に算出することができる。
また,上記印刷装置は上記補正手段を有するため,迅速かつ確実に上記基板治具と印刷マスクとのずれを補正することができる。
【0017】
即ち,上記印刷装置は,迅速かつ正確に検出した上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを基に,両者のずれ量を即座に正確に算出し,この正確な算出結果を基に迅速かつ確実に基板治具と印刷マスクのずれを補正する。それ故,上記基板治具と印刷マスクとの位置合せを短時間で高精度に行うことができる。
【0018】
これによって,印刷するプリント配線板の種類の変更に伴う基板治具及び印刷マスクの交換を,短時間で正確に行うことができる。従って,上記印刷装置によれば,高品質のプリント配線板を効率よく製造することができる。
また,本発明においては,上記基板治具は回転可能なターンテーブルの基板治具装着部に回転対称となる箇所に装着され,該ターンテーブルを回転させることにより上記基板治具装着部が常に投入ステージ,基板治具位置検出ステージ,印刷ステージ,排出ステージにそれぞれ配置される位置で静止するよう構成されている。
また,上記ターンテーブルには,上記プリント配線板を搬入する搬入コンベア及び印刷したプリント配線板を搬出する搬出コンベアを隣接してある。
そして,上記搬入コンベアと上記投入ステージとの間には上記プリント配線板を上記搬入コンベアからターンテーブル上の上記基板治具に投入する投入ロボットが,また上記排出ステージと上記搬出コンベアとの間には印刷されたプリント配線板を排出ステージから上記搬出コンベアへ排出する排出ロボットが設置されている。
そのため,プリント配線板をターンテーブル上の基板治具へ,また印刷したプリント配線板を排出コンベアへ,人手を要することなく供給でき自動的,連続的,迅速に印刷することができる。
【0019】
以上のごとく,本発明によれば,基板治具及び印刷マスクの交換時間が短く,かつ印刷精度が高く,自動的にプリント配線板の投入,印刷,排出を行なうことができるプリント配線板の印刷装置を提供することができる。
【0020】
次に,請求項2に記載の発明のように,上記検出手段は,上記基板治具及び上記印刷マスクの一部を撮像するカメラを有していることが好ましい。
即ち,上記カメラによって上記基板治具及び印刷マスクの一部を撮像して,基板治具と印刷マスクの位置及び向きを検出することができる。
これにより,上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを迅速かつ確実に検出することができる。
【0021】
次に,請求項3に記載の発明のように,上記カメラは,上記基板治具及び上記印刷マスクにそれぞれ形成された撮像用ターゲットマークを撮像するよう構成してあることが好ましい(図8参照)。
これにより,一層確実に上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを検出することができる。
【0022】
次に,上記基板治具は,回転可能なターンテーブルに装着されている(図5参照)。
これにより,プリント配線板の連続印刷を効率的に行うことができる。
即ち,上記ターンテーブルには,複数の基板治具を装着することもでき,ターンテーブルを順次所定角度回転させることにより,上記複数の基板治具にセットしたプリント配線板を順次印刷機へ供給し,印刷することができる。
【0023】
次に,請求項に記載の発明のように,一台の印刷機で複数種類のプリント配線板に印刷を行うプリント配線板の印刷方法において,
印刷しようとするプリント配線板の種類に応じた基板治具及び印刷マスクを上記印刷機に装着した後に,上記基板治具及び上記印刷マスクの位置及び向きを検出する位置検出工程と,
該位置検出工程における検出結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとの間の位置及び向きのずれ量を算出する演算工程と,
該演算工程における演算結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとのずれを自動的に補正する補正工程とを行い,
また,上記基板治具は回転可能なターンテーブルの基板治具装着部に回転対称となる箇所に装着され,該ターンテーブルを回転させることにより上記基板治具装着部が常に投入ステージ,基板治具位置検出ステージ,印刷ステージ,排出ステージにそれぞれ配置される位置で静止するよう構成されており,
また,上記ターンテーブルには,上記プリント配線板を搬入する搬入コンベア及び印刷したプリント配線板を搬出する搬出コンベアを隣接してなり,
上記ターンテーブルの投入ステージへは搬入コンベアからプリント配線板を投入ロボットにより投入し,また上記ターンテーブルの排出ステージから搬出コンベアへは印刷されたプリント配線板を排出ロボットにより排出することを特徴とするプリント配線板の印刷方法がある。
【0024】
これにより,基板治具及び印刷マスクの交換時間が短く,印刷精度の高い,かつ人手を要することなく自動的,連続的,迅速に行なうことができるプリント配線板の印刷方法を提供することができる。
【0025】
次に,請求項に記載の発明のように,上記検出工程は,上記基板治具及び上記印刷マスクの一部をカメラにより撮像して行うことが好ましい。
この場合にも,上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを迅速かつ確実に検出することができる。
【0026】
次に,請求項に記載の発明のように,上記検出工程は,上記基板治具及び上記印刷マスクにそれぞれ形成された撮像用ターゲットマークを上記カメラにより撮像して行うことが好ましい。
これにより,一層確実に上記基板治具と印刷マスクの位置及び向きを検出することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
参考例
本例にかかるプリント配線板の印刷装置及び印刷方法につき,図1〜図4を用いて説明する。
本例のプリント配線板の印刷装置1は,図1に示すごとく,一台の印刷機11で複数種類のプリント配線板2に印刷を行うことができるよう構成したものである。即ち,プリント配線板を保持するための複数種類の基板治具と,印刷パターンが形成された複数種類の印刷マスクとの中から,印刷しようとするプリント配線板2の種類に応じた基板治具3及び印刷マスク4を選択してこれらを印刷機11に装着する。これにより,一台の印刷機11で複数種類のプリント配線板に印刷を行うことができるよう構成してある。
【0028】
図1に示すごとく,上記印刷装置1は,上記基板治具3及び印刷マスク4を上記印刷機11に装着した後に,該基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを検出する位置検出手段12を有する。
また,上記印刷装置1は,上記位置検出手段12によって検出された基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを基に,基板治具3と印刷マスク4との間の位置及び向きのずれ量を算出する演算手段13を有する。
更に,上記印刷装置1は,上記演算手段13によって算出されたずれ量に応じて上記基板治具3を移動させることにより両者のずれを自動的に補正して,上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを一致させる補正手段14とを有している。
【0029】
上記印刷機11によって印刷を行うに当っては,図1に示すごとくプリント配線板2を基板治具3にセットする。そして,上記印刷マスク4の上にインクを供給し,スキージ45によって印刷マスク4をプリント配線板2に押し付け(図1の矢印A),そのままスキージ45をプリント配線板2の表面に沿って移動させる(図1の矢印B)ことにより印刷を行う。
なお,上記印刷機11は,図1に示すごとく,プリント配線板2をセットした状態においては,該プリント配線板2と上記印刷マスク4とは接触していない,いわゆるオフセット印刷用の印刷機である。
【0030】
また,上記補正手段14は,図1に示すごとく,固定基台141とこれに対し左右方向,前後方向,水平回転方向に移動可能な可動テーブル142とからなる。そして,上記基板治具3は上記可動テーブル142に装着される。
【0031】
また,上記位置検出手段12は,上記基板治具3及び印刷マスク4の一部をカメラ121により撮像して,該基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを検出するよう構成してある。
即ち,図4(A)に示すごとく,上記基板治具3には,上記プリント配線板2をセットするための座繰り部31が4箇所に設けてある。そして,該座繰り部31のうち対角の2つの座繰り部31の角部311を,上記カメラ121によって撮像する(図3(A))。これにより基板治具3の位置及び向きを検出する。
【0032】
一方,図4(B)に示すごとく,上記印刷マスク4には,上記基板治具3の4個の座繰り部31に対応して,4箇所に印刷パターン41を形成している。そして,上記基板治具3の特定部位としての角部311に対応する,上記印刷パターン41における角部411を撮像する(図3(B))。
これにより,印刷マスク4の位置及び向きを検出する。
【0033】
上記印刷装置1は,上記のごとく複数種類のプリント配線板を一台の印刷機11により印刷するよう構成してある。
そして,それまで印刷していたプリント配線板と異なる種類のプリント配線板2を印刷するに当っては,そのプリント配線板2に応じた基板治具3及び印刷マスク4を上記印刷機11に装着する。そして,以下の位置検出工程(図2のステップS3,S4)と演算工程(ステップS5)と補正工程(ステップS6)を行って上記基板治具3と印刷マスク4との位置合せを行う。
【0034】
即ち,上記位置検出工程においては,上記基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを検出する。また,上記演算工程においては,上記位置検出工程において検出された基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを基に,基板治具3と印刷マスク4との間の位置及び向きのずれ量を算出する。また,上記補正工程においては,上記演算工程において算出されたずれ量に応じて上記基板治具3を移動させることにより両者のずれを自動的に補正して,上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを一致させる。
なお,上記位置検出工程においては上記位置検出手段12を用い,上記演算工程においては上記演算手段13を用い,上記補正工程においては上記補正手段14を用いる。
【0035】
以下において,基板治具3及び印刷マスク4の交換方法を図2〜図4を用いて説明する。
即ち,それまで使用していた基板治具と印刷マスクを取り外した後,新たに使用する基板治具3と印刷マスク4を上記印刷機11に装着する(図2のステップS1,S2)。
次いで,図3(A)に示すごとく,上記検出手段12によって上記基板治具3の位置及び向き(図4(A))を検出する(ステップS3)。次いで,図3(B)に示すごとく,実際に印刷を行う状態と同様に,上記基板治具3の上方に印刷マスク4をセットする。そして,上記検出手段12によって上記印刷マスク4の位置及び向き(図4(B))を検出する(ステップS4)。
【0036】
検出された上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きのデータを基に,上記演算手段13によって,両者の位置及び向きのずれ量を算出する(ステップS5)。
具体的には,検出した上記印刷マスク4の位置及び向き(図4(B)の破線)を基準として,検出した上記基板治具3の位置及び向き(図4(B)の実線)が,左右方向(X方向),前後方向(Y方向),水平回転方向(θ方向)にどれだけずれているかを算出する。算出したX方向のずれ量をΔX,Y方向のずれ量をΔY,θ方向のずれ量をΔθとする。
【0037】
算出されたずれ量(ΔX,ΔY,Δθ)に応じて,上記補正手段14によって,上記基板治具3を移動させることにより,ずれを自動的に補正して,上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを一致させる(ステップS6)。即ち,上記基板治具3が装着されている可動テーブル142をX方向に−ΔX,Y方向に−ΔY,θ方向に−Δθだけ移動させる。
【0038】
このように,上記基板治具3と印刷マスク4の位置合せを行った後に,上記基板治具3にプリント配線板2をセットして試し刷りを行い,正確に印刷されることを確認した後,連続印刷を開始する(ステップS7,S8)。
【0039】
次に,本例の作用効果につき説明する。
上述のごとく,上記印刷装置1においては,上記位置検出手段12と上記演算手段13と上記補正手段14とを用いて,上記基板治具3と印刷マスク4との位置合せを自動的に行うことができる。そのため,基板治具3及び印刷マスク4の位置合せを容易,迅速かつ正確に行うことができる。
【0040】
即ち,上記印刷装置は1上記位置検出手段12を有するため,上記印刷機に装着された基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを迅速かつ正確に検出することができる。
また,上記印刷装置1は上記演算手段13を有するため,上記基板治具3と印刷マスク4とのずれ量を即座に正確に算出することができる。
また,上記印刷装置1は上記補正手段14を有するため,迅速かつ確実に上記基板治具3と印刷マスク4とのずれを補正することができる。
【0041】
即ち,上記印刷装置1は,迅速かつ正確に検出した上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを基に,両者のずれ量を即座に正確に算出し,この正確な算出結果を基に迅速かつ確実に基板治具3と印刷マスク4のずれを補正する。それ故,上記基板治具3と印刷マスク4との位置合せを短時間で高精度に行うことができる。
【0042】
これによって,印刷するプリント配線板2の種類の変更に伴う基板治具3及び印刷マスク4の交換を,短時間で正確に行うことができる。具体的には,上記基板治具3及び印刷マスク4の交換に,位置合せも含めて,従来は1〜2時間程度の時間を要していたところ,本発明によれば,約20分という短時間で交換及び位置合せを完了することができる。従って,上記印刷装置1によれば,高品質のプリント配線板を効率よく製造することができる。
【0043】
また,上記検出手段12は,上記基板治具3及び印刷マスク4の特定部位をカメラ121により撮像して,該基板治具3及び印刷マスク4の位置及び向きを検出するよう構成してあるため,上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを迅速かつ確実に検出することができる。
【0044】
以上のごとく,本例によれば,基板治具及び印刷マスクの交換時間が短く,かつ印刷精度の高いプリント配線板の印刷装置を提供することができる。
【0045】
実施形態例
本例は,図5〜図7に示すごとく,回転可能なターンテーブル15を用いてプリント配線板2を順次印刷する印刷装置10の例である。
即ち,図5に示すごとく,プリント配線板2を保持する基板治具3は,回転可能なターンテーブル15に装着され,該ターンテーブル15を回転させることにより印刷機11に装着した印刷マスク4の下方へ供給されるよう構成してある。
【0046】
即ち,上記印刷装置10は,図6に示すごとく,本体部16と該本体部16に回転軸161を介して回転可能に取り付けられた上記ターンテーブル15を有する。また,上記本体部16に固定された補正手段14には,上記印刷マスク4を装着する印刷マスクホルダー17が,X,Y,θ方向に移動可能に取り付けてある。
【0047】
また,上記ターンテーブル15には,上記基板治具3を装着するための基板治具装着部151を回転対称となる4箇所に設けてある(図5,図6)。
これにより,図5に示す矢印Rの方向に上記ターンテーブル15が角度90°ずつ回転すると,上記基板治具装着部151に装着された基板治具3が,上記印刷マスクホルダー17に装着された印刷マスク4の下方に順次供給される。
【0048】
即ち,上記ターンテーブル15は,基板治具装着部151が常に,後述する投入ステージ61,基板治具位置検出ステージ62,印刷ステージ63,排出ステージ64にそれぞれ配置されるような位置で静止する。
また,図6に示すごとく,上記基板治具位置検出ステージ62の上方には,基板治具位置検出手段123が配置されており,上記印刷ステージ63の上方には,印刷マスク位置検出手段124が配置されている。
また,図5に示すごとく,上記ターンテーブル15には,上記プリント配線板2を搬入する搬入コンベア18及び印刷したプリント配線板2を搬出する搬出コンベア19を隣設してある。
【0049】
上記印刷装置10によるプリント配線板2の印刷方法を,図5を用いて以下に説明する。
即ち,まず,上記搬入コンベア18により,搬送基板治具20に載置された上記プリント配線板2が,上記ターンテーブル15の投入ステージ61の側方に搬入される。搬入されたプリント配線板2を,投入ロボット181によって,上記ターンテーブル15の投入ステージ61における基板治具3にセットする。
次いで,上記ターンテーブル15を90°回転することにより,上記基板治具3に保持されたプリント配線板2は,基板治具位置検出ステージ62に配置される。このとき投入ステージ61に配置された基板治具3には次のプリント配線板2が,上記と同様にセットされる。
【0050】
更に,上記ターンテーブル15を90°回転して上記プリント配線板2を印刷ステージ63に供給する。該印刷ステージ63は,上記印刷マスクホルダー17に装着された印刷マスク4の下方である。この印刷ステージ63において上記プリント配線板2に印刷を行う。
印刷後,上記ターンテーブル15を90°回転して,上記プリント配線板2を排出ステージ64に送る。該排出ステージ64に配置された印刷後のプリント配線板2を,排出ロボット191によって上記搬出コンベア19上の搬送基板治具20に載置して排出する。
【0051】
上記の工程を繰り返すことによって同種の多数のプリント配線板2を連続印刷する。
そして,印刷するプリント配線板2の種類を変更する際には,それまで使用していた基板治具と印刷マスクに代えて,そのプリント配線板2に応じた基板治具3と印刷マスク4に交換する。
このときの基板治具3と印刷マスク4の交換方法につき,図7を用いて以下に説明する。
【0052】
即ち,それまで使用していた基板治具と印刷マスクを取り外した後,新たに使用する基板治具3を上記ターンテーブル15の4個の基板治具装着部151にそれぞれ装着すると共に,印刷マスク4を上記印刷マスクホルダー17に装着する(ステップT1,T2)。
【0053】
次いで,上記ターンテーブル15に装着された各基板治具3を基板治具位置検出ステージ62に配置する(ステップT3)。ここで,上記基板治具位置検出手段123によって基板治具3の位置及び向きを検出する(ステップT4)。この基板治具位置検出手段123による基板治具3の位置及び向きの検出を,上記4個の基板治具3について同様に行い,4種類の位置データを得る(ステップT3,T4の繰り返し)。
一方,上記印刷ステージ63の上方に配置された印刷マスク位置検出手段124によって,上記印刷マスク4の位置及び向きを検出する(ステップT5)。
【0054】
検出された上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きのデータを基に,上記演算手段13によって両者の位置及び向きのずれ量を演算する。このずれ量の演算は,以下のようにして行う。
即ち,上記ターンテーブル15が90°回転して,上記基板治具3が印刷ステージ63に配置されたと仮定したときの該基板治具3の仮想の位置及び向きを,上記基板治具位置検出手段123によって検出したデータを基に算出する(ステップT6)。
【0055】
この印刷ステージ63における基板治具3の仮想の位置及び向きを,上記4個の基板治具3すべてについて算出する。そして,算出された4個の基板治具3の仮想の位置及び向きの平均をとる(ステップT7)。
この平均の仮想の位置及び向きと,上記印刷マスク位置検出手段124によって検出した印刷マスク4の位置及び向きを基に,両者のずれ量を演算する(ステップT8)。
【0056】
算出されたずれ量に応じて,上記補正手段14によって,上記印刷マスク4を移動させることにより,ずれを自動的に補正して,上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを一致させる(ステップT9)。
【0057】
このように,上記基板治具3と印刷マスク4の位置合せを行った後に,上記4個の基板治具3にプリント配線板2をそれぞれセットして試し刷りを行い(ステップT10),正確に印刷されることを確認した後,連続印刷を開始する(ステップT11)。
その他は,参考例1と同様である。
【0058】
本例によれば,上記ターンテーブル15を順次90°回転させることにより,上記4個の基板治具3にセットしたプリント配線板2を順次印刷することができる。
また,上記印刷装置10には,上記投入ステージ61と,基板治具位置検出ステージ62と,印刷ステージ63と,排出ステージ64とがそれぞれ設けられている。そのため,プリント配線板2の投入,印刷,排出のそれぞれの作業,あるいは基板治具位置の検出と印刷マスク位置の検出を同時に行うことができる。それ故,一層印刷処理時間を短縮することができる。
従って,本例によれば,プリント配線板の印刷を一層効率的に行うことができる。その他,参考例1と同様の作用効果を有する。
【0059】
参考例2
本例は,図8(A),(B)に示すごとく,基板治具3及び印刷マスク4に,位置検出手段のカメラによって撮像するための特定部位としてのターゲットマーク33,43をそれぞれ形成した例である。
その他は,参考例1と同様である。
これにより,一層確実に上記基板治具3と印刷マスク4の位置及び向きを検出することができる。その他,参考例1と同様の作用効果を有する。
【0060】
【発明の効果】
上述のごとく,本発明によれば,基板治具及び印刷マスクの交換時間が短く,かつ印刷精度の高いプリント配線板の印刷装置及び印刷方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例1における,印刷装置の説明図。
【図2】 参考例1における,基板治具及び印刷マスクの交換方法のフロー図。
【図3】 参考例1における,(A)基板治具位置検出時の状態を表す説明図,(B)印刷マスク位置検出時の状態を表す説明図。
【図4】 参考例1における,(A)基板治具の平面図,(B)印刷マスクの平面図。
【図5】 実施形態例における,印刷装置の説明図。
【図6】 図5のC視図。
【図7】 実施形態例における,基板治具及び印刷マスクの交換方法のフロー図。
【図8】 参考例2における,(A)基板治具の平面図,(B)印刷マスクの平面図。
【図9】 従来例における,基板治具及び印刷マスクの交換方法のフロー図。
【符号の説明】
1,10...印刷装置,
11...印刷機,
12...位置検出手段,
13...演算手段,
14...補正手段,
15...ターンテーブル,
2...プリント配線板,
3...基板治具,
4...印刷マスク,
[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a printed wiring board printing apparatus and printing method for printing on a plurality of types of printed wiring boards with a single printer.
[0002]
[Prior art]
On the printed circuit board, solder resist, characters, target marks, barcodes, etc. are printed with ink as necessary. Such printing is performed by a single printing machine for a plurality of types of printed wiring boards in order to cope with the production of a small variety of products. The printing machine is configured such that a substrate jig for holding a printed wiring board and a printing mask on which a printing pattern is formed can be exchanged. Thus, a substrate jig and a printing mask corresponding to various types of printed wiring boards are mounted on the printing machine, and a plurality of types of printed wiring boards can be printed by a single printing machine.
[0003]
When changing the type of printed wiring board to be printed in the printing method, it is necessary to exchange the substrate jig and the printing mask. Hereinafter, a method for replacing the substrate jig and the printing mask will be described with reference to FIG.
First, the board jig mounted on the printing machine is removed, and then the board jig corresponding to the printed wiring board to be printed is mounted on the printing machine (step R1). Similarly, the printing mask is replaced (step R2).
Next, after visually aligning the positions of the substrate jig and the printing mask visually, the printed wiring board is set on the substrate jig and printing is actually performed (steps R3 and R4). The amount of deviation between the portion printed on the printed wiring board by this trial printing and the portion to be originally printed is measured by a length measuring machine (step R5).
[0004]
Based on the measurement result, the substrate jig and the print mask are manually moved to correct the deviation between the substrate jig and the print mask (step R6).
Next, printing is performed again on the printed wiring board, and measurement is performed in the same manner (steps R7 and R8). At this time, if there is a printing deviation, the deviation is corrected again (step R6).
By repeating this, the position and orientation of the substrate jig and the printing mask are matched, and then continuous printing is started (step R9).
[0005]
[Problems to be solved]
However, the printing method has the following problems.
That is, as described above, since the alignment of the substrate jig and the printing mask is performed manually by the operator, it takes time to exchange the substrate jig and the printing mask. That is, according to the above method, it is usually necessary to perform the correction of the deviation (step R6), the test printing (step R7), and the measurement (step R8) 5 to 6 times, and depending on the skill of the operator. Sometimes more than that.
In such a situation, when the type of printed wiring board to be printed is frequently changed, there is a problem that the production efficiency is remarkably lowered.
[0006]
In addition, with the increase in the density of printed wiring boards, high accuracy is required for printing. For this reason, high accuracy is required for the alignment of the substrate jig and the printing mask, and it is difficult to sufficiently meet the requirements in the manual alignment.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a printed wiring board printing apparatus and printing method with a short replacement time for a substrate jig and a printing mask and high printing accuracy. is there.
[0008]
[Means for solving problems]
  The invention according to claim 1 is a printing apparatus for a printed wiring board configured to perform printing on a plurality of types of printed wiring boards with a single printing machine.
  The printing apparatus includes a position detection means for detecting the positions and orientations of the substrate jig and the print mask after the substrate jig and the print mask corresponding to the type of the printed wiring board to be printed are mounted on the printing machine. When,
  Arithmetic means for calculating a positional and orientation deviation amount between the substrate jig and the printing mask based on a detection result by the position detecting means;
  Correction means for automatically correcting a deviation between the substrate jig and the printing mask based on a calculation result by the calculation means;And
The substrate jig is mounted on a rotationally symmetric substrate jig mounting portion of a turntable, and the substrate jig mounting portion is always placed on the loading stage and substrate jig by rotating the turntable. It is configured to stand still at the position placed on the position detection stage, printing stage, and discharge stage,
The turntable is adjacent to a carry-in conveyor for carrying the printed wiring board and a carry-out conveyor for carrying the printed printed wiring board,
A feeding robot for feeding the printed wiring board from the carry-in conveyor to the substrate jig on the turntable is provided between the carry-in conveyor and the carry-in stage, and between the discharge stage and the carry-out conveyor. Is equipped with a discharge robot that discharges printed printed wiring boards from the discharge stage to the carry-out conveyorThe printed wiring board printing apparatus is characterized by the above.
[0009]
  The most notable aspect of the present invention is that the printing apparatus includes the position detecting means, the calculating means, and the correcting means.In addition, the substrate jig mounting portion is provided at a rotationally symmetrical place on the turntable, and the substrate jig mounting portion is always stationary on the input stage, the substrate jig position detection stage, the printing stage, and the discharge stage. In addition, the configuration is such that the loading and unloading robots perform loading and unloading of the printed wiring board to and from the board jig mounting portion on the turntable.
And theseAutomatically aligns the substrate jig with the printing mask.At the same time, loading, printing, and discharging of printed wiring boards can be performed automatically, continuously, and quickly without requiring manual labor.It is configured as follows.
  The alignment refers to matching the positions and orientations of the substrate jig and the printing mask.
[0010]
The deviation amount can be calculated as, for example, a deviation amount in the left-right direction, the front-rear direction, and the horizontal rotation direction between the substrate jig and the printing mask. That is, for example, how much the detected position and orientation of the substrate jig is shifted in the left-right direction, the front-rear direction, and the horizontal rotation direction based on the position and orientation of the printing mask detected by the detection means. To do. Conversely, based on the detected position and orientation of the substrate jig, it is also possible to calculate how much the detected position and orientation of the print mask is shifted in the left-right direction, the front-rear direction, and the horizontal rotation direction. .
[0011]
Furthermore, apart from the position and orientation of the substrate jig and the printing mask, a reference position and orientation are set, and how much the substrate jig and the printing mask are displaced from each other is calculated based on the set position. You can also.
In addition, printing of the printed wiring board includes printing of solder resist, characters, target marks, bar codes, and the like.
[0012]
Next, the effects of the present invention will be described.
As described above, the printing apparatus prints a plurality of types of printed wiring boards with a single printer. And when changing the kind of printed wiring board to print, it replaces with the board | substrate jig | tool and printing mask which were used until then, and is replaced | exchanged for the board | substrate jig | tool and printing mask according to the printed wiring board.
[0013]
For example, the substrate jig and the printing mask are exchanged as follows (see FIG. 2).
That is, after removing the substrate jig and the printing mask that have been used up to that point, the substrate jig and the printing mask to be newly used are mounted on the printing machine.
Next, the position and orientation of the substrate jig, and further the position and orientation of the printing mask are detected by the detecting means.
Based on the detected position and orientation data of the substrate jig and the printing mask, a deviation amount between the position and orientation is calculated by the arithmetic means.
[0014]
According to the calculated deviation amount, the correction means moves one or both of the substrate jig and the printing mask to automatically correct the deviation, and the position and position of the substrate jig and the printing mask. Match the orientation.
As described above, after the substrate jig and the printing mask are aligned, the printed wiring board is set on the substrate jig, and continuous printing is started.
[0015]
As described above, in the printing apparatus, the position of the substrate jig and the printing mask can be automatically adjusted using the position detection unit, the calculation unit, and the correction unit. Therefore, alignment of the substrate jig and the printing mask can be performed easily, quickly and accurately.
[0016]
That is, since the printing apparatus has the position detection means, the position and orientation of the substrate jig and the printing mask mounted on the printing machine can be detected quickly and accurately.
Further, since the printing apparatus has the calculation means, the amount of deviation between the substrate jig and the printing mask can be calculated immediately and accurately.
Further, since the printing apparatus has the correcting means, it is possible to correct the deviation between the substrate jig and the printing mask quickly and reliably.
[0017]
That is, the printing apparatus immediately and accurately calculates the amount of deviation between the substrate jig and the printing mask detected quickly and accurately, and quickly and accurately based on the accurate calculation result. Correctly correct the misalignment between the substrate jig and the printing mask. Therefore, alignment of the substrate jig and the printing mask can be performed with high accuracy in a short time.
[0018]
  As a result, the substrate jig and the printing mask can be exchanged accurately in a short time in accordance with the change of the type of printed wiring board to be printed. Therefore, according to the printing apparatus, a high-quality printed wiring board can be efficiently manufactured.
In the present invention, the substrate jig is mounted on a rotationally symmetric substrate jig mounting portion of the turntable, and the substrate jig mounting portion is always inserted by rotating the turntable. It is configured so as to be stationary at positions arranged on the stage, the substrate jig position detection stage, the printing stage, and the discharge stage.
The turntable is adjacent to a carry-in conveyor for carrying in the printed wiring board and a carry-out conveyor for carrying out the printed printed wiring board.
A feeding robot that feeds the printed wiring board from the carry-in conveyor to the board jig on the turntable is provided between the carry-in conveyor and the carry-in stage, and between the discharge stage and the carry-out conveyor. Is provided with a discharge robot for discharging the printed printed wiring board from the discharge stage to the carry-out conveyor.
Therefore, the printed wiring board can be supplied to the substrate jig on the turntable, and the printed printed wiring board can be supplied to the discharge conveyor without any manual operation, and can be automatically, continuously and rapidly printed.
[0019]
  As described above, according to the present invention, the replacement time of the substrate jig and the printing mask is short, and the printing accuracy is high.High, and can automatically insert, print, and eject printed wiring boardsA printed wiring board printing apparatus can be provided.
[0020]
Next, as in a second aspect of the present invention, it is preferable that the detection means has a camera that images a part of the substrate jig and the print mask.
That is, a part of the substrate jig and the printing mask can be imaged by the camera, and the position and orientation of the substrate jig and the printing mask can be detected.
As a result, the position and orientation of the substrate jig and the printing mask can be detected quickly and reliably.
[0021]
Next, as in a third aspect of the invention, it is preferable that the camera is configured to image an imaging target mark formed on the substrate jig and the printing mask, respectively (see FIG. 8). ).
As a result, the position and orientation of the substrate jig and the printing mask can be detected more reliably.
[0022]
  next,UpThe substrate jig is mounted on a rotatable turntable.ing((See FIG. 5).
  Thereby, continuous printing of a printed wiring board can be performed efficiently.
  That is, a plurality of substrate jigs can be mounted on the turntable. By sequentially rotating the turntable by a predetermined angle, the printed wiring boards set on the plurality of substrate jigs are sequentially supplied to the printing machine. , Can be printed.
[0023]
  Next, the claim4Like the invention described inIn the printed wiring board printing method, which prints on multiple types of printed wiring boards with one printer,
A position detecting step for detecting the position and orientation of the substrate jig and the printing mask after mounting the substrate jig and the printing mask corresponding to the type of the printed wiring board to be printed on the printer;
A calculation step for calculating a positional and orientation shift amount between the substrate jig and the printing mask based on a detection result in the position detection step;
A correction step of automatically correcting a deviation between the substrate jig and the printing mask based on the calculation result in the calculation step;
The substrate jig is mounted on a rotationally symmetric substrate jig mounting portion of a turntable, and the substrate jig mounting portion is always placed on the loading stage and substrate jig by rotating the turntable. It is configured to stand still at the position placed on the position detection stage, printing stage, and discharge stage,
The turntable is adjacent to a carry-in conveyor for carrying the printed wiring board and a carry-out conveyor for carrying the printed printed wiring board,
A printed wiring board is loaded from the carry-in conveyor to the turntable loading stage by a loading robot, and a printed printed wiring board is ejected from the turntable discharge stage to the carry-out conveyor by a discharging robot.There is a printed wiring board printing method characterized by this.
[0024]
  This shortens the replacement time of the substrate jig and printing mask.,markHigh printing accuracyAnd can be done automatically, continuously and quickly without human interventionA method for printing a printed wiring board can be provided.
[0025]
  Next, the claim5As described above, the detection step is preferably performed by imaging a part of the substrate jig and the printing mask with a camera.
  Also in this case, the position and orientation of the substrate jig and the printing mask can be detected quickly and reliably.
[0026]
  Next, the claim6As described above, it is preferable that the detection step is performed by imaging the imaging target marks respectively formed on the substrate jig and the printing mask with the camera.
  As a result, the position and orientation of the substrate jig and the printing mask can be detected more reliably.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference example1
  This exampleA printed wiring board printing apparatus and printing method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  As shown in FIG. 1, the printed wiring board printing apparatus 1 of this example is configured so that printing can be performed on a plurality of types of printed wiring boards 2 with a single printer 11. That is, a substrate jig corresponding to the type of the printed wiring board 2 to be printed out of a plurality of types of substrate jigs for holding the printed wiring board and a plurality of types of printing masks on which a printing pattern is formed. 3 and the printing mask 4 are selected and mounted on the printing machine 11. As a result, a single printing machine 11 is configured to perform printing on a plurality of types of printed wiring boards.
[0028]
As shown in FIG. 1, the printing apparatus 1 includes a position detection unit that detects the position and orientation of the substrate jig 3 and the printing mask 4 after the substrate jig 3 and the printing mask 4 are mounted on the printing machine 11. Twelve.
In addition, the printing apparatus 1 is configured to shift the position and orientation between the substrate jig 3 and the printing mask 4 based on the position and orientation of the substrate jig 3 and the printing mask 4 detected by the position detection unit 12. It has the calculating means 13 which calculates quantity.
Further, the printing apparatus 1 automatically corrects the deviation between the substrate jig 3 and the printing mask by moving the substrate jig 3 according to the deviation amount calculated by the computing means 13. 4 and a correction means 14 for matching the positions and orientations of the four.
[0029]
When printing is performed by the printing machine 11, the printed wiring board 2 is set on the substrate jig 3 as shown in FIG. Then, ink is supplied onto the print mask 4, the print mask 4 is pressed against the printed wiring board 2 by the squeegee 45 (arrow A in FIG. 1), and the squeegee 45 is moved along the surface of the printed wiring board 2 as it is. (Arrow B in FIG. 1) is printed.
As shown in FIG. 1, the printing machine 11 is a so-called offset printing machine in which the printed wiring board 2 is not in contact with the printing mask 4 when the printed wiring board 2 is set. is there.
[0030]
Further, as shown in FIG. 1, the correction means 14 includes a fixed base 141 and a movable table 142 that can move in the left-right direction, the front-rear direction, and the horizontal rotation direction. The substrate jig 3 is mounted on the movable table 142.
[0031]
The position detecting means 12 is configured to detect a position and orientation of the substrate jig 3 and the printing mask 4 by imaging a part of the substrate jig 3 and the printing mask 4 with the camera 121. .
That is, as shown in FIG. 4A, the substrate jig 3 is provided with countersink portions 31 for setting the printed wiring board 2 at four locations. And the corner | angular part 311 of two diagonally facing part 31 among this countersink part 31 is imaged with the said camera 121 (FIG. 3 (A)). Thereby, the position and orientation of the substrate jig 3 are detected.
[0032]
On the other hand, as shown in FIG. 4B, print patterns 41 are formed at four locations on the print mask 4 corresponding to the four countersink portions 31 of the substrate jig 3. And the corner | angular part 411 in the said printing pattern 41 corresponding to the corner | angular part 311 as a specific site | part of the said board | substrate jig | tool 3 is imaged (FIG.3 (B)).
Thereby, the position and orientation of the printing mask 4 are detected.
[0033]
The printing apparatus 1 is configured to print a plurality of types of printed wiring boards with a single printer 11 as described above.
Then, when printing a printed wiring board 2 of a different type from the printed wiring board that has been printed, a substrate jig 3 and a printing mask 4 corresponding to the printed wiring board 2 are mounted on the printing machine 11. To do. Then, the position detection process (steps S3 and S4 in FIG. 2), the calculation process (step S5), and the correction process (step S6) are performed to align the substrate jig 3 and the print mask 4.
[0034]
That is, in the position detection step, the positions and orientations of the substrate jig 3 and the print mask 4 are detected. Further, in the calculation step, the amount of deviation in the position and orientation between the substrate jig 3 and the print mask 4 based on the position and orientation of the substrate jig 3 and the print mask 4 detected in the position detection step. Is calculated. Further, in the correction step, the substrate jig 3 is moved according to the amount of deviation calculated in the calculation step to automatically correct the deviation between the two, and the substrate jig 3 and the printing mask 4. Match the position and orientation of.
The position detecting unit 12 is used in the position detecting step, the calculating unit 13 is used in the calculating step, and the correcting unit 14 is used in the correcting step.
[0035]
Hereinafter, a method for replacing the substrate jig 3 and the printing mask 4 will be described with reference to FIGS.
That is, after removing the substrate jig and the printing mask used so far, the substrate jig 3 and the printing mask 4 to be newly used are mounted on the printing machine 11 (steps S1 and S2 in FIG. 2).
Next, as shown in FIG. 3A, the detection means 12 detects the position and orientation (FIG. 4A) of the substrate jig 3 (step S3). Next, as shown in FIG. 3B, the printing mask 4 is set above the substrate jig 3 in the same manner as in the actual printing state. Then, the detection means 12 detects the position and orientation (FIG. 4B) of the print mask 4 (step S4).
[0036]
Based on the detected position and orientation data of the substrate jig 3 and the print mask 4, the calculation means 13 calculates a deviation amount between the positions and orientations of the both (step S5).
Specifically, based on the detected position and orientation of the print mask 4 (broken line in FIG. 4B) as a reference, the detected position and orientation of the substrate jig 3 (solid line in FIG. 4B) are: The amount of deviation in the left-right direction (X direction), the front-rear direction (Y direction), and the horizontal rotation direction (θ direction) is calculated. The calculated deviation amount in the X direction is ΔX, the deviation amount in the Y direction is ΔY, and the deviation amount in the θ direction is Δθ.
[0037]
In accordance with the calculated deviation amounts (ΔX, ΔY, Δθ), the correction means 14 moves the substrate jig 3 to automatically correct the deviation, and the substrate jig 3 and the printing mask. The position and orientation of 4 are matched (step S6). That is, the movable table 142 on which the substrate jig 3 is mounted is moved by −ΔX in the X direction, −ΔY in the Y direction, and −Δθ in the θ direction.
[0038]
After aligning the substrate jig 3 and the printing mask 4 in this way, after setting the printed wiring board 2 on the substrate jig 3 and performing test printing, it is confirmed that printing is performed accurately. , Continuous printing is started (steps S7 and S8).
[0039]
Next, the effect of this example will be described.
As described above, in the printing apparatus 1, the substrate jig 3 and the printing mask 4 are automatically aligned using the position detection unit 12, the calculation unit 13, and the correction unit 14. Can do. Therefore, alignment of the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be performed easily, quickly and accurately.
[0040]
That is, since the printing apparatus has the position detecting means 12, the position and orientation of the substrate jig 3 and the printing mask 4 mounted on the printing machine can be detected quickly and accurately.
Further, since the printing apparatus 1 has the calculation means 13, the amount of deviation between the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be calculated immediately and accurately.
Further, since the printing apparatus 1 has the correcting means 14, the deviation between the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be corrected quickly and reliably.
[0041]
That is, the printing apparatus 1 immediately and accurately calculates a deviation amount between the substrate jig 3 and the printing mask 4 detected quickly and accurately, and based on the accurate calculation result. The deviation between the substrate jig 3 and the printing mask 4 is corrected quickly and reliably. Therefore, alignment between the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be performed with high accuracy in a short time.
[0042]
As a result, the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be exchanged accurately in a short time in accordance with the change in the type of the printed wiring board 2 to be printed. Specifically, the replacement of the substrate jig 3 and the printing mask 4 conventionally takes about 1 to 2 hours including alignment, but according to the present invention, it takes about 20 minutes. Exchange and alignment can be completed in a short time. Therefore, according to the printing apparatus 1, a high-quality printed wiring board can be efficiently manufactured.
[0043]
Further, the detection means 12 is configured to detect specific positions of the substrate jig 3 and the print mask 4 with the camera 121 and detect the position and orientation of the substrate jig 3 and the print mask 4. The position and orientation of the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be detected quickly and reliably.
[0044]
As described above, according to this example, it is possible to provide a printing apparatus for a printed wiring board with a short printing time and a high printing accuracy.
[0045]
Example embodiment1
  This example is an example of the printing apparatus 10 that sequentially prints the printed wiring board 2 using a rotatable turntable 15 as shown in FIGS.
  That is, as shown in FIG. 5, the substrate jig 3 that holds the printed wiring board 2 is mounted on a rotatable turntable 15, and the printing mask 4 mounted on the printing machine 11 is rotated by rotating the turntable 15. It is configured to be supplied downward.
[0046]
That is, the printing apparatus 10 includes a main body 16 and the turntable 15 rotatably attached to the main body 16 via a rotation shaft 161 as shown in FIG. A printing mask holder 17 for mounting the printing mask 4 is attached to the correction means 14 fixed to the main body 16 so as to be movable in the X, Y, and θ directions.
[0047]
Further, the turntable 15 is provided with substrate jig mounting portions 151 for mounting the substrate jig 3 at four locations that are rotationally symmetric (FIGS. 5 and 6).
As a result, when the turntable 15 is rotated by 90 ° in the direction of arrow R shown in FIG. 5, the substrate jig 3 mounted on the substrate jig mounting portion 151 is mounted on the printing mask holder 17. Sequentially supplied below the printing mask 4.
[0048]
That is, the turntable 15 always stops at a position where the substrate jig mounting portion 151 is always disposed on the input stage 61, the substrate jig position detection stage 62, the printing stage 63, and the discharge stage 64, which will be described later.
Further, as shown in FIG. 6, a substrate jig position detecting means 123 is arranged above the substrate jig position detecting stage 62, and a printing mask position detecting means 124 is arranged above the printing stage 63. Has been placed.
Further, as shown in FIG. 5, the turntable 15 is provided with a carry-in conveyor 18 for carrying the printed wiring board 2 and a carry-out conveyor 19 for carrying the printed printed wiring board 2 next to each other.
[0049]
A method for printing the printed wiring board 2 by the printing apparatus 10 will be described below with reference to FIG.
That is, first, the printed wiring board 2 placed on the transfer board jig 20 is carried into the side of the input stage 61 of the turntable 15 by the carry-in conveyor 18. The loaded printed wiring board 2 is set on the substrate jig 3 on the loading stage 61 of the turntable 15 by the loading robot 181.
Next, the printed wiring board 2 held by the substrate jig 3 is placed on the substrate jig position detection stage 62 by rotating the turntable 15 by 90 °. At this time, the next printed wiring board 2 is set in the same manner as described above on the substrate jig 3 arranged on the loading stage 61.
[0050]
Further, the turntable 15 is rotated by 90 ° to supply the printed wiring board 2 to the printing stage 63. The printing stage 63 is below the printing mask 4 mounted on the printing mask holder 17. Printing is performed on the printed wiring board 2 in the printing stage 63.
After printing, the turntable 15 is rotated by 90 °, and the printed wiring board 2 is sent to the discharge stage 64. The printed wiring board 2 after printing placed on the discharge stage 64 is placed on the transfer board jig 20 on the carry-out conveyor 19 by the discharge robot 191 and discharged.
[0051]
By repeating the above steps, a number of printed wiring boards 2 of the same type are continuously printed.
When the type of printed wiring board 2 to be printed is changed, the substrate jig 3 and printing mask 4 corresponding to the printed wiring board 2 are used instead of the substrate jig and printing mask used so far. Exchange.
A method for exchanging the substrate jig 3 and the printing mask 4 at this time will be described below with reference to FIG.
[0052]
That is, after removing the substrate jig and the printing mask used so far, the substrate jig 3 to be newly used is mounted on each of the four substrate jig mounting portions 151 of the turntable 15 and the printing mask. 4 is mounted on the printing mask holder 17 (steps T1, T2).
[0053]
Next, each substrate jig 3 mounted on the turntable 15 is placed on the substrate jig position detection stage 62 (step T3). Here, the position and orientation of the substrate jig 3 are detected by the substrate jig position detecting means 123 (step T4). The position and orientation of the substrate jig 3 are detected by the substrate jig position detecting means 123 in the same manner for the four substrate jigs 3 to obtain four types of position data (repetition of steps T3 and T4).
On the other hand, the position and orientation of the printing mask 4 are detected by the printing mask position detecting means 124 arranged above the printing stage 63 (step T5).
[0054]
Based on the detected position and orientation data of the substrate jig 3 and the printing mask 4, the computing means 13 computes the amount of deviation between the positions and orientations of the both. The calculation of the amount of deviation is performed as follows.
That is, the virtual position and orientation of the substrate jig 3 when the turntable 15 is rotated by 90 ° and the substrate jig 3 is arranged on the printing stage 63 is determined by the substrate jig position detecting means. It calculates based on the data detected by 123 (step T6).
[0055]
The virtual position and orientation of the substrate jig 3 on the printing stage 63 are calculated for all the four substrate jigs 3. Then, the calculated virtual positions and orientations of the four substrate jigs 3 are averaged (step T7).
Based on the average virtual position and orientation and the position and orientation of the printing mask 4 detected by the printing mask position detecting means 124, the amount of deviation between them is calculated (step T8).
[0056]
The correction means 14 moves the printing mask 4 according to the calculated amount of deviation, thereby automatically correcting the deviation and matching the positions and orientations of the substrate jig 3 and the printing mask 4. (Step T9).
[0057]
  As described above, after the substrate jig 3 and the printing mask 4 are aligned, the printed wiring board 2 is set on each of the four substrate jigs 3 and test printing is performed (step T10). After confirming that printing is performed, continuous printing is started (step T11).
  Others areReference exampleSame as 1.
[0058]
  According to this example, the printed wiring boards 2 set on the four substrate jigs 3 can be sequentially printed by sequentially rotating the turntable 15 by 90 °.
  The printing apparatus 10 is provided with the input stage 61, the substrate jig position detection stage 62, the printing stage 63, and the discharge stage 64. Therefore, it is possible to simultaneously perform the operations of loading, printing, and discharging the printed wiring board 2, or the detection of the substrate jig position and the printing mask position. Therefore, the print processing time can be further shortened.
  Therefore, according to this example, the printed wiring board can be printed more efficiently. Other,Reference example1 has the same effect.
[0059]
Reference example 2
  In this example, as shown in FIGS. 8A and 8B, target marks 33 and 43 as specific parts to be imaged by the camera of the position detecting means are formed on the substrate jig 3 and the print mask 4, respectively. It is an example.
  Others areReference exampleSame as 1.
  As a result, the positions and orientations of the substrate jig 3 and the printing mask 4 can be detected more reliably. Other,Reference example1 has the same effect.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a printing apparatus and a printing method for a printed wiring board with a short printing time for a substrate jig and a printing mask and high printing accuracy.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Reference example1 is an explanatory diagram of a printing apparatus in FIG.
[Figure 2]Reference example1 is a flowchart of a substrate jig and printing mask replacement method in FIG.
[Fig. 3]Reference example1A is an explanatory diagram showing a state when a substrate jig position is detected, and FIG. 1B is an explanatory diagram showing a state when a print mask position is detected.
[Fig. 4]Reference example1A is a plan view of a substrate jig, and FIG. 1B is a plan view of a printing mask.
FIG. 5 is an example of embodiment.1FIG. 2 is an explanatory diagram of a printing apparatus.
6 is a C view of FIG. 5;
FIG. 7 shows an embodiment example.1FIG. 3 is a flow diagram of a method for replacing a substrate jig and a printing mask.
[Fig. 8]Reference example2A is a plan view of a substrate jig, and FIG. 2B is a plan view of a printing mask.
FIG. 9 is a flowchart of a method for replacing a substrate jig and a printing mask in a conventional example.
[Explanation of symbols]
    1,10. . . Printing device,
  11. . . Printer,
  12 . . Position detection means,
  13. . . Computing means,
  14 . . Correction means,
  15. . . Turntable,
    2. . . Printed wiring board,
    3. . . Board jig,
    4). . . Printing mask,

Claims (6)

一台の印刷機で複数種類のプリント配線板に印刷を行うことができるよう構成したプリント配線板の印刷装置において,
該印刷装置は,印刷しようとするプリント配線板の種類に応じた基板治具及び印刷マスクを上記印刷機に装着した後に,上記基板治具及び上記印刷マスクの位置及び向きを検出する位置検出手段と,
該位置検出手段による検出結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとの間の位置及び向きのずれ量を算出する演算手段と,
該演算手段による演算結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとのずれを自動的に補正する補正手段とを有しており,
また,上記基板治具は回転可能なターンテーブルの基板治具装着部に回転対称となる箇所に装着され,該ターンテーブルを回転させることにより上記基板治具装着部が常に投入ステージ,基板治具位置検出ステージ,印刷ステージ,排出ステージにそれぞれ配置される位置で静止するよう構成されており,
また,上記ターンテーブルには,上記プリント配線板を搬入する搬入コンベア及び印刷したプリント配線板を搬出する搬出コンベアを隣接してなり,
かつ,上記搬入コンベアと上記投入ステージとの間には上記プリント配線板を上記搬入コンベアからターンテーブル上の上記基板治具に投入する投入ロボットが,また上記排出ステージと上記搬出コンベアとの間には印刷されたプリント配線板を排出ステージから上記搬出コンベアへ排出する排出ロボットが設置されていることを特徴とするプリント配線板の印刷装置。
In a printed wiring board printer configured to print on multiple types of printed wiring boards with a single printer,
The printing apparatus includes position detecting means for detecting the positions and orientations of the substrate jig and the print mask after the substrate jig and the print mask corresponding to the type of the printed wiring board to be printed are mounted on the printing machine. When,
Arithmetic means for calculating a positional and orientation shift amount between the substrate jig and the printing mask based on a detection result by the position detecting means;
Correction means for automatically correcting a deviation between the substrate jig and the printing mask based on a calculation result by the calculation means ;
The substrate jig is mounted on a rotationally symmetric substrate jig mounting portion of a turntable, and the substrate jig mounting portion is always placed on the loading stage and substrate jig by rotating the turntable. It is configured to stand still at the position placed on the position detection stage, printing stage, and discharge stage,
The turntable is adjacent to a carry-in conveyor for carrying the printed wiring board and a carry-out conveyor for carrying the printed printed wiring board,
A feeding robot for feeding the printed wiring board from the carry-in conveyor to the board jig on the turntable is provided between the carry-in conveyor and the carry-in stage, and between the discharge stage and the carry-out conveyor. Is a printing apparatus for a printed wiring board, wherein a discharging robot for discharging the printed printed wiring board from the discharging stage to the carry-out conveyor is installed .
請求項1において,上記検出手段は,上記基板治具及び上記印刷マスクの一部を撮像するカメラを有することを特徴とするプリント配線板の印刷装置。  2. The printed wiring board printing apparatus according to claim 1, wherein the detection unit includes a camera that images a part of the substrate jig and the print mask. 請求項2において,上記カメラは,上記基板治具及び上記印刷マスクにそれぞれ形成された撮像用ターゲットマークを撮像するよう構成してあることを特徴とするプリント配線板の印刷装置。  3. The printed wiring board printing apparatus according to claim 2, wherein the camera is configured to capture an imaging target mark formed on each of the substrate jig and the printing mask. 一台の印刷機で複数種類のプリント配線板に印刷を行うプリント配線板の印刷方法において,
印刷しようとするプリント配線板の種類に応じた基板治具及び印刷マスクを上記印刷機に装着した後に,上記基板治具及び上記印刷マスクの位置及び向きを検出する位置検出工程と,
該位置検出工程における検出結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとの間の位置及び向きのずれ量を算出する演算工程と,
該演算工程における演算結果を基に上記基板治具と上記印刷マスクとのずれを自動的に補正する補正工程とを行い,
また,上記基板治具は回転可能なターンテーブルの基板治具装着部に回転対称となる箇所に装着され,該ターンテーブルを回転させることにより上記基板治具装着部が常に投入ステージ,基板治具位置検出ステージ,印刷ステージ,排出ステージにそれぞれ配置される位置で静止するよう構成されており,
また,上記ターンテーブルには,上記プリント配線板を搬入する搬入コンベア及び印刷したプリント配線板を搬出する搬出コンベアを隣接してなり,
上記ターンテーブルの投入ステージへは搬入コンベアからプリント配線板を投入ロボットにより投入し,また上記ターンテーブルの排出ステージから搬出コンベアへは印刷されたプリント配線板を排出ロボットにより排出することを特徴とするプリント配線板の印刷方法。
In the printed wiring board printing method, which prints on multiple types of printed wiring boards with one printer,
A position detecting step for detecting the position and orientation of the substrate jig and the printing mask after mounting the substrate jig and the printing mask corresponding to the type of the printed wiring board to be printed on the printer;
A calculation step for calculating a positional and orientation shift amount between the substrate jig and the printing mask based on a detection result in the position detection step;
A correction step of automatically correcting a deviation between the substrate jig and the printing mask based on the calculation result in the calculation step;
The substrate jig is mounted on a rotationally symmetric substrate jig mounting portion of a turntable, and the substrate jig mounting portion is always placed on the loading stage and substrate jig by rotating the turntable. It is configured to stand still at the position placed on the position detection stage, printing stage, and discharge stage,
The turntable is adjacent to a carry-in conveyor for carrying the printed wiring board and a carry-out conveyor for carrying the printed printed wiring board,
The turntable loading stage is loaded with a printed wiring board from a carry-in conveyor by a loading robot, and the printed printed wiring board is discharged from the turntable discharge stage to a carry-out conveyor with a discharge robot. Printing method for printed wiring boards.
請求項4において,上記検出工程は,上記基板治具及び上記印刷マスクの一部をカメラにより撮像して行うことを特徴とするプリント配線板の印刷方法。 5. The printed wiring board printing method according to claim 4, wherein the detecting step is performed by imaging a part of the substrate jig and the printing mask with a camera . 請求項5において,上記検出工程は,上記基板治具及び上記印刷マスクにそれぞれ形成された撮像用ターゲットマークを上記カメラにより撮像して行うことを特徴とするプリント配線板の印刷方法。6. The printed wiring board printing method according to claim 5, wherein the detecting step is performed by imaging the imaging target marks respectively formed on the substrate jig and the printing mask with the camera .
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