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JP-2026514901-A - ステンシルプリンターのための可動中心セクションを有する二重機能ツーリングトレイ及びステンシルプリンター内のアイテムを交換する方法

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Abstract

可動中心セクション５６を有する二重機能ツーリングトレイは、４つの側部４４、４６、４８、５０を有する周囲フレーム４２と、周囲フレーム４２の第１の側部４４から離隔される第１のフレーム部材５２と、周囲フレーム４２の第２の側部４６から離隔される第２のフレーム部材５４とを備える。周囲フレーム４２の第１の側部４４と第２の側部４６とは、互いに平行である。ツーリングトレイは、第１のフレーム部材５２と第２のフレーム部材５４との間に延在し、第１のフレーム部材５２及び第２のフレーム部材５４に固定される第３のフレーム部材５６を更に備える。第３のフレーム部材５６は、少なくとも１つのスクイージーブレード３６ａ、３６ｂを支持するように構成される。第３のフレーム部材５６は、第１のフレーム部材５２及び第２のフレーム部材５４からの第１の位置から移動され、第１のフレーム部材５２及び第２のフレーム部材５４上の第２の位置に設置されるように構成され、第２の位置は第１の位置から離隔される。さらに、上述のツーリングトレイを使用してステンシルプリンター内のアイテムを交換する方法も提供される。 【選択図】図４

Inventors

  • ウィリアム エー．ロージーウィッツ
  • ジェイムズ リンチ

Assignees

  • イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240305
Priority Date
20230503

Claims (20)

  1. ステンシルプリンターのためのツーリングトレイであって、 ４つの側部を有する周囲フレームと、 前記周囲フレームの第１の側部から離隔された第１のフレーム部材と、 前記周囲フレームの第２の側部から離隔された第２のフレーム部材であって、前記周囲フレームの前記第１の側部と前記第２の側部とが互いに平行である、第２のフレーム部材と、 前記第１のフレーム部材と前記第２のフレーム部材との間に延在しかつ前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材に固定された第３のフレーム部材であって、少なくとも１つのスクイージーブレードを支持するように構成された、第３のフレーム部材と、 を備え、 前記第３のフレーム部材は、前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材からの第１の位置から移動されて前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材上の第２の位置に設置されるように構成され、前記第２の位置は前記第１の位置から離隔されている、 ツーリングトレイ。
  2. 前記第３のフレーム部材の前記第１の位置は、前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材の中点に沿って位置する、請求項１に記載のツーリングトレイ。
  3. 前記第３のフレーム部材の前記第２の位置は、前記第１の位置から、前記周囲フレームの第３の側部及び第４の側部のうちの一方に向かって離隔されている、請求項２に記載のツーリングトレイ。
  4. 前記第３のフレーム部材は互いに対向する端部を備え、各端部は、そのそれぞれの第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に嵌合するように構成されたコネクタを有する、請求項１に記載のツーリングトレイ。
  5. 各コネクタは、前記第３のフレーム部材を前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材に対して位置決めするために、そのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材の開口部内に受容されるように構成された少なくとも１つの下向きに延在する突起を備える、請求項４に記載のツーリングトレイ。
  6. 各コネクタは、前記コネクタをそのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材に解放可能に固定するように構成されたばね付勢戻り止めアセンブリを備える、請求項１に記載のツーリングトレイ。
  7. 前記第３のフレーム部材は、少なくとも１つのスクイージーブレード支持構造部を備える、請求項１に記載のツーリングトレイ。
  8. 前記第３のフレーム部材は、前記第３のフレーム部材の底面に固定されたドリップトレイを更に備える、請求項７に記載のツーリングトレイ。
  9. 更に、 前記第１のフレーム部材に固定された第１の支持部及び前記第２のフレーム部材に固定された第２の支持部であって、前記第１の支持部及び前記第２の支持部はともに、ツーリングプレートを支持するように構成されている、第１の支持部及び第２の支持部と、 前記第１のフレーム部材に固定された第３の支持部及び前記第２のフレーム部材に固定された第４の支持部であって、前記第３の支持部及び前記第４の支持部はともに、ツーリングプレートを支持するように構成されている、第３の支持部及び第４の支持部と、 を備える、請求項１に記載のツーリングトレイ。
  10. 前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、前記周囲フレームの第３の側部に隣接して位置決めされ、前記第３の支持部及び前記第４の支持部は、前記周囲フレームの第４の側部に隣接して位置決めされている、請求項９に記載のツーリングトレイ。
  11. 前記第１の支持部と前記第２の支持部とは、前記ツーリングプレートを支持するのに十分な所定の距離だけ互いに離隔されている、請求項１０に記載のツーリングトレイ。
  12. 前記第３の支持部と前記第４の支持部とは、前記ツーリングプレートを支持するのに十分な所定の距離だけ互いに離隔されている、請求項１１に記載のツーリングトレイ。
  13. 前記第１の支持部、前記第２の支持部、前記第３の支持部、及び前記第４の支持部はそれぞれ、前記ツーリングプレートを支持するために前記ツーリングプレートに関連付けられた嵌合形状部に係合するように構成された形状部を備える、請求項９に記載のツーリングトレイ。
  14. 前記形状部はピンであり、前記嵌合形状部は、前記ピンを受容するサイズにされた開口部である、請求項１３に記載のツーリングトレイ。
  15. ステンシルプリンター内のアイテムを交換する方法であって、 ツーリングトレイを設けることであって、前記ツーリングトレイは、４つの側部を有する周囲フレームと、前記周囲フレームの第１の側部から離隔された第１のフレーム部材と、前記周囲フレームの第２の側部から離隔された第２のフレーム部材であって、前記周囲フレームの前記第１の側部と前記第２の側部とが互いに平行である、第２のフレーム部材と、前記第１のフレーム部材と前記第２のフレーム部材との間に延在しかつ前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材に固定された第３のフレーム部材であって、少なくとも１つのスクイージーブレードを支持するように構成された、第３のフレーム部材と、を備えており、前記第３のフレーム部材は、前記第３のフレーム部材が前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材の中点に位置する第１の位置から、前記第１の位置から離隔された第２の位置に移動するように構成され、前記第２の位置は前記第１の位置から離隔され、前記ツーリングトレイは、第１のツーリング支持部、第２のツーリング支持部、及びスクイージーブレード支持部を更に備えている、ツーリングトレイを設けることと、 新たなツーリングプレートを前記ツーリングトレイの前記第１のツーリング支持部上に設けることと、 使用済みツーリングプレートをステンシルプリンターの支持アセンブリから取り除くことと、 前記使用済みツーリングプレートを前記ツーリングトレイの前記第２のツーリング支持部上に位置決めすることと、 前記第３のフレーム部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させることと、 前記新たなツーリングプレートを前記ツーリングトレイから取り除くことと、 前記新たなツーリングプレートを前記ステンシルプリンターの前記支持アセンブリ上に設置することと、 を含む、方法。
  16. 前記新たなツーリングプレートが前記ステンシルプリンターの前記支持アセンブリ上に設置されると、前記第３のフレーム部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記第３のフレーム部材は互いに対向する端部を備えており、各端部は、そのそれぞれの第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に嵌合するように構成されたコネクタを有している、請求項１５に記載の方法。
  18. 各コネクタは、そのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材の開口部内に受容されるように構成された少なくとも１つの下向きに延在する突起を備えており、前記方法は、前記第３のフレーム部材を前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材に対して位置決めすることを更に含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 各コネクタは、前記コネクタをそのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材に解放可能に固定するように構成されたばね付勢戻り止めアセンブリを備えており、前記方法は、前記第３のフレーム部材を前記第１のフレーム部材及び前記第２のフレーム部材に解放可能に固定することを更に含む、請求項１７に記載の方法。
  20. 前記第３のフレーム部材の前記第１の位置と前記第２の位置との間の移動は、ステンシルプリンターのプリントヘッドアセンブリの複数のツーリング部材によって達成され、前記ツーリング部材はそれぞれ、前記第３のフレーム部材の前記コネクタに解放可能に係合するように構成されたヘッドを有するピンを備える、請求項１７に記載の方法。

Description

本願は、包括的には、粘性材料、例えばはんだペーストを電子基板、例えばプリント回路基板（ＰＣＢ）上に印刷するステンシルプリンター及び関連する方法に関し、より具体的には、アイテムをステンシルプリンター内に移動させるように構成される二重機能ツーリング（tooling）トレイを備えるステンシルプリンター内のアイテムを交換するためのシステム及び交換する方法に関する。 表面実装プリント回路基板を製造する際に、ステンシルプリンターを用いて、回路基板上にはんだペーストを印刷することができる。通常、その上にはんだペーストが堆積されることになる、パッド又は何らかの他の導電性表面のパターンを有する回路基板がステンシルプリンターの中に自動的に送り込まれ、回路基板上にはんだペーストを印刷する前に、回路基板上の１つ以上の小穴又はマーク（「フィデューシャル（fiducials：基準部）」として知られる）を用いて、回路基板をステンシルプリンターのステンシル又はスクリーンと適切に整列させる。幾つかのシステムでは、撮像又は視覚システムを具現する光学整列システムを用いて、回路基板をステンシルと整列させる。 上記プリンターにおいて、回路基板がステンシルと適切に整列させられると、回路基板はステンシルまで上昇されて、はんだペーストがステンシルに吐出される。ワイパーブレード（すなわちスクイージー）がステンシルを横断して、ステンシルの孔を通して回路基板にはんだペーストを押し出す。スクイージーがステンシルを横切るように移動する際、はんだペーストはブレードの前方において伸び広がる傾向がある。これにより、望ましくははんだペーストの混合及び剪断が生じ、スクリーンすなわちステンシルの孔を満たすのを容易にするのに所望の粘度が得られる。はんだペーストは、通常、標準的なカートリッジからステンシルに吐出される。その後、ステンシルは回路基板から切り離され、回路基板とはんだペーストとの間の接着によって、材料の大部分が回路基板上に留まる。ステンシルの表面上に残される材料は、更なる回路基板が印刷される前に、洗浄プロセスにおいて除去される。 回路基板を印刷する際の別のプロセスは、はんだペーストが回路基板の表面上に堆積された後に、回路基板を検査することを伴う。回路基板を検査することは、清浄な電気的接続を形成できると判断するのに重要である。はんだペーストが多すぎると短絡が生じる可能性があり、一方、適切な位置においてはんだペーストが少なすぎると、電気的接触が妨げられる可能性がある。一般に、撮像検査システムを更に利用して、回路基板上のはんだペーストの２次元又は３次元の検査を提供する。 現代のステンシルプリンターには、ルーティン動作を行うために、手動による介入が必要となる。例えば、切替中において、操作者は、ステンシルの変更、はんだペーストカートリッジの交換、スクイージーブレードの交換、及び支持ツールの交換等、多くの手動によるタスクを行わなければならない。これらのタスクのそれぞれにおいて、操作者は手動でタスクを行う必要がある。例えば、ほとんどのステンシルプリンターにおいては、操作者がステンシルをロック解除し、ステンシルを取り外し、交換用ステンシルを適切に挿入し、交換用ステンシルを適所にロックしなければならない。切替動作は３０分程かかり得て、その間、ステンシルプリンターは動作しておらず、ＰＣＢ作製ラインが稼働しないという結果となり得る。 本開示の１つの態様は、ステンシルプリンターのための可動中心セクションを有する二重機能ツーリングトレイに関する。１つの実施の形態において、ツーリングトレイは、４つの側部を有する周囲フレームと、周囲フレームの第１の側部から離隔される第１のフレーム部材と、周囲フレームの第２の側部から離隔される第２のフレーム部材とを備える。周囲フレームの第１の側部と第２の側部とが互いに平行である。ツーリングトレイは、第１のフレーム部材と第２のフレーム部材との間に延在し、第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に固定される第３のフレーム部材を更に備える。第３のフレーム部材は、少なくとも１つのスクイージーブレードを支持するように構成される。第３のフレーム部材は、第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材からの第１の位置から移動され、第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材上の第２の位置に設置されるように構成され、第２の位置は第１の位置から離隔される。 ツーリングトレイの実施の形態は、第３のフレーム部材の第１の位置を、第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材の中点に沿って位置させることを更に含むことができる。第３のフレーム部材の第２の位置は、第１の位置から周囲フレームの第３の側部及び第４の側部のうちの一方に向かって離隔することができる。第３のフレーム部材は、対向する端部を備えることができ、各端部は、そのそれぞれの第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に嵌合する（番う）ように構成されるコネクタを有する。各コネクタは、第３のフレーム部材を第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に対して位置決めするように、そのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材の開口部内に受容されるように構成される少なくとも１つの下向きに延在する突起を備えることができる。各コネクタは、コネクタをそのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材に解放可能に固定するように構成される、ばね付勢戻り止めアセンブリを備えることができる。第３のフレーム部材は、少なくとも１つのスクイージーブレード支持構造部を備えることができる。第３のフレーム部材は、第３のフレーム部材の底面に固定されるドリップトレイを更に備えることができる。ツーリングトレイは、第１のフレーム部材に固定される第１の支持部及び第２のフレーム部材に固定される第２の支持部を更に備えることができる。第１の支持部及び第２の支持部は、合わせてツーリングプレートを支持するように構成される。ツーリングトレイは、第１のフレーム部材に固定される第３の支持部及び第２のフレーム部材に固定される第４の支持部を更に備えることができる。第３の支持部及び第４の支持部は、合わせてツーリングプレートを支持するように構成される。第１の支持部及び第２の支持部は、周囲フレームの第３の側部に隣接して位置決めし、第３の支持部及び第４の支持部は、周囲フレームの第４の側部に隣接して位置決めすることができる。第１の支持部と第２の支持部とは、ツーリングプレートを支持するのに十分な所定の距離だけ互いに離隔することができる。第３の支持部と第４の支持部とは、ツーリングプレートを支持するのに十分な所定の距離だけ互いに離隔することができる。第１の支持部、第２の支持部、第３の支持部、及び第４の支持部は、それぞれ、ツーリングプレートを支持するためにツーリングプレートに関連付けられた（付設された）嵌合形状部に係合するように構成される形状部を備えることができる。形状部はピンであり得、嵌合形状部は、ピンを受容するサイズとされた開口部であり得る。 本開示の別の態様は、ステンシルプリンター内のアイテムを交換する方法に関する。１つの実施の形態において、本方法は、ツーリングトレイを設けることであって、ツーリングトレイは、４つの側部を有する周囲フレームと、周囲フレームの第１の側部から離隔される第１のフレーム部材と、周囲フレームの第２の側部から離隔される第２のフレーム部材であって、周囲フレームの第１の側部と第２の側部とが互いに平行である、第２のフレーム部材と、第１のフレーム部材と第２のフレーム部材との間に延在し、第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に固定される第３のフレーム部材であって、少なくとも１つのスクイージーブレードを支持するように構成される、第３のフレーム部材と、を備え、第３のフレーム部材は、第３のフレーム部材が第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材の中点に位置する第１の位置から、第１の位置から離隔される第２の位置に移動するように構成され、第２の位置は第１の位置から離隔され、ツーリングトレイは、第１のツーリング支持部、第２のツーリング支持部、及びスクイージーブレード支持部を更に備えることと、新たなツーリングプレートをツーリングトレイの第１のツーリング支持部上に設けることと、使用済みツーリングプレートをステンシルプリンターの支持アセンブリから取り除くことと、使用済みツーリングプレートをツーリングトレイの第２のツーリング支持部上に位置決めすることと、第３のフレーム部材を第１の位置から第２の位置に移動させることと、新たなツーリングプレートをツーリングトレイから取り除くことと、新たなツーリングプレートをステンシルプリンターの支持アセンブリ上に設置することとを含む。 本方法の実施の形態は、新たなツーリングプレートがステンシルプリンターの支持アセンブリ上に設置されると、第３のフレーム部材を第２の位置から第１の位置に移動させることを更に含むことができる。第３のフレーム部材は、対向する端部を備えることができ、各端部は、そのそれぞれの第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に嵌合するように構成されるコネクタを有する。各コネクタは、そのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材の開口部内に受容されるように構成される少なくとも１つの下向きに延在する突起を備えることができる。本方法は、第３のフレーム部材を第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に対して位置決めすることを更に含むことができる。各コネクタは、コネクタをそのそれぞれの第１のフレーム部材又は第２のフレーム部材に解放可能に固定するように構成される、ばね付勢戻り止めアセンブリを備えることができる。本方法は、第３のフレーム部材を第１のフレーム部材及び第２のフレーム部材に解放可能に固定することを更に含むことができる。第１の位置と第２の位置との間の第３のフレーム部材の移動は、ステンシルプリンターのプリントヘッドアセンブリのツーリング部材によって達成することができる。ツーリング部材は、第３のフレーム部材のコネクタに解放可能に係合するように構成されるヘッドを有するピンをそれぞれ備えることができる。 添付図面は、縮尺どおりに描かれることを意図されていない。図面では、種々の図に示されている同一又は略同一の各構成部材は同様の符号によって表される。明確であるために、全ての図面において全ての構成部材が符号を付けられていない場合がある。 ステンシルプリンターの正面斜視図である。ステンシルプリンターの正面図である。一部が除去された状態の、図２に示すステンシルプリンターの頂面図である。本開示の一実施形態の可動中心セクションを有する二重機能ツーリングトレイの頂面図であり、ツーリングトレイは清浄なツーリングを支持している。ツーリングトレイの可動中心セクションの頂面斜視図である。ツーリングトレイの可動中心セクションの底面斜視図である。ツーリングトレイの可動中心セクションのコネクタの分解斜視図である。中央位置又は中心位置に配置されている中心セクションを示す、清浄なツーリング及び使用済みツーリングを支持するツーリングトレイの頂面図である。中心セクションから離れて移動された使用済みツーリングを示すツーリングトレイの頂面図である。ステンシルプリンター内に位置決めされるようにピックアップされる過程における清浄なツーリングが中心セクションと干渉することを示す頂面図である。清浄なツーリングをピックアップするための空間を作り出すために移動された中央セクションを示す頂面図である。ツーリングトレイからアイテムをピックアップして移動させるために使用されるツーリング部材を有するプリントヘッドの斜視図である。 本開示は包括的には、表面実装技術（ＳＭＴ）プロセスラインにおいて利用され、アセンブリ材料（例えば、はんだペースト、導電性インク又は封入材料）