CN116762485A - 基板搬运装置及基板搬运方法 - Google Patents
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Abstract
基板搬运装置具备:搬运部,将基板从搬运路的搬入端搬运至预定的停止位置;基板通过传感器,向通过所述搬运路的比所述停止位置靠所述搬入端侧的规定位置的所述基板投射检测光,并基于所述检测光的通过量或反射量来检测所述规定位置处有无所述基板;设定部,在所述搬运部搬运所述基板时,在所述基板通过传感器的检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,设定将所述基板搬运至所述停止位置的此后的搬运距离;监视部,在所述基板到达所述停止位置之前,监视所述检测结果是否再次变化为“有基板”;及重新设定部,在所述检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后所述检测结果变化为“无基板”的时刻,将设定完毕的所述搬运距离重置而重新设定此后的所述搬运距离。
Description
技术领域
本说明书涉及将基板搬运至搬运路的预定的停止位置的基板搬运装置及基板搬运方法。
背景技术
对实施了印刷配线的基板实施对基板作业而批量生产基板产品的技术正在普及。而且,一般排列多台实施对基板作业的对基板作业机,构成对基板作业线。一般而言,对基板作业机具备基板搬运装置。基板搬运装置将从流水线上游侧搬入的基板搬运至搬运路的预定的停止位置,并且将在停止位置实施了对基板作业后的基板搬运至作业线下游侧。多数基板搬运装置具备对搬运的基板的位置进行检测的基板通过传感器。专利文献1中公开了与这种基板搬运装置相关的一个技术例。
专利文献1所公开的基板检测传感器在判定为“无基板”时将受光信号的电平与第一阈值进行比较,当电平为第一阈值以下时判定为“有基板”。另外,基板检测传感器在判定为“有基板”时将受光信号的电平与比第一阈值大的第二阈值进行比较,当电平为第二阈值以上时判定为“无基板”。由此,在“有基板”的判定后即使基板由于上下振动而从预定位置发生变动也维持“有基板”的判定,能够减少对基板的位置变动的误判定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-183630号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在以专利文献1的基板检测传感器为首的现有技术中,向基板投射检测光,并基于检测光的通过量或反射量的变化来检测有无基板。但是,在具有空隙部的开缝基板中,由于在空隙部处检测光的通过量暂时增加,或者反射量减少,所以难以准确地检测有无基板。另外,具有翘曲等变形的基板随着被搬运而遮挡检测光的面积可能发生变化,因此有可能引起有无基板的误判定。
作为上述问题的对策,以往为了避免检测光的通过量或反射量的暂时变动的影响而设定计时器来应对。即,如果暂时变动的持续时间小于计时器时间则忽略该变动,由此避免了因开缝基板的空隙部、基板的翘曲部分等引起的误判定。另外,由于计时器的设定,基板的后端的检测延迟与将计时器时间和基板的搬运速度相乘而得到的距离相应的量,因此对搬运至预定的停止位置的此后的搬运距离进行调整(偏移距离的调整)。
即使进行这样的计时器的设定和搬运距离的调整,也难以消除由搬运异常引起的对基板作业机的错误停止、基板的停止位置的精度降低。此外,由于定时器的设定和搬运距离的调整按基板的种类而不同,且需要对构成对基板作业线的多个对基板作业机单独进行,因此操作者花费大量的工夫。
因此,在本说明书中,要解决的课题在于提供一种基板搬运装置及基板搬运方法,与以往相比能够减少由搬运异常引起的对基板作业机的错误停止、基板的停止位置的精度降低。
用于解决课题的技术方案
本说明书公开一种基板搬运装置,具备:搬运部,将基板从搬运路的搬入端搬运至预定的停止位置;基板通过传感器,向通过所述搬运路的比所述停止位置靠所述搬入端侧的规定位置的所述基板投射检测光,并基于所述检测光的通过量或反射量来检测所述规定位置处有无所述基板;设定部,在所述搬运部搬运所述基板时,在所述基板通过传感器的检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,设定将所述基板搬运至所述停止位置的此后的搬运距离;监视部,在所述基板到达所述停止位置之前,监视所述检测结果是否再次变化为“有基板”;及重新设定部,在所述检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后所述检测结果变化为“无基板”的时刻,将设定完毕的所述搬运距离重置而重新设定此后的所述搬运距离。
另外,本说明书公开一种基板搬运方法,在基板搬运装置中由控制部执行,所述基板搬运装置具备:搬运部,将基板从搬运路的搬入端搬运至预定的停止位置;基板通过传感器,向通过所述搬运路的比所述停止位置靠所述搬入端侧的规定位置的所述基板投射检测光,并基于所述检测光的通过量或反射量来检测所述规定位置处有无所述基板;所述控制部,基于所述基板通过传感器的检测结果对所述搬运部进行控制,其中,所述控制部在所述搬运部搬运所述基板时,在所述检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,设定将所述基板搬运至所述停止位置的此后的搬运距离,在所述基板到达所述停止位置之前,监视所述检测结果是否再次变化为“有基板”,且在所述检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后所述检测结果变化为“无基板”的时刻,将设定完毕的所述搬运距离重置而重新设定此后的所述搬运距离。
发明效果
在本说明书中公开的基板搬运装置和基板搬运方法中,在基板通过传感器的检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,判定为基板的后端并设定此后的搬运距离。并且,在检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后检测结果变化为“无基板”的时刻,修正判定为基板的后端,并将设定完毕的搬运距离重置而重新设定此后的搬运距离。由此,即使由于开缝基板的空隙部、基板的翘曲部分的存在而错误地判定出后端,也能够在之后修正判定出基板的真正的后端的时刻,重新设定此后的搬运距离。因此,与以往相比能够提高基板的后端的检测精度,其结果是,与以往相比能够减少由搬运异常引起的对基板作业机的错误停止、基板的停止位置的精度降低。
附图说明
图1是表示应用了第一实施方式的基板搬运装置的元件安装机的整体结构的俯视图。
图2是示意性地表示第一实施方式的基板搬运装置的俯视图。
图3是示意性地表示第一实施方式的基板搬运装置的侧视图。
图4是表示基板搬运装置的控制的结构的框图。
图5是说明基板搬运装置的动作的动作流程的图。
图6是表示通常的基板的后端到达搬运路的规定位置(搬入端)的状态的俯视图。
图7是表示通常的基板到达搬运路的停止位置而停止的状态的俯视图。
图8是表示开始开缝基板的搬运动作之前的状态的俯视图。
图9是表示开缝基板的前侧的小片基板的后缘到达搬运路的规定位置(搬入端)的状态的俯视图。
图10是表示开缝基板的后侧的小片基板的前缘到达搬运路的规定位置(搬入端)的状态的俯视图。
图11是表示开缝基板的后端到达搬运路的规定位置(搬入端)的状态的俯视图。
图12是表示开缝基板到达搬运路的停止位置而停止的状态的俯视图。
图13是示意性地表示第二实施方式的基板搬运装置的俯视图。
图14是示意性地表示第二实施方式中的具有翘曲的基板的搬运中途的状态的侧视图。
图15是示意性地表示第三实施方式的基板搬运装置的主视图。
具体实施方式
1.元件安装机1的整体结构
首先,参考图1对应用了第一实施方式的基板搬运装置2的元件安装机1的整体结构进行说明。元件安装机1实施向基板K安装元件的安装作业。在元件安装机1的上游侧配置焊料印刷机等,并在下游侧配置基板检查机等而构成对基板作业线。从图1的纸面左侧朝向右侧的方向为搬运基板K的X轴方向,从纸面下侧(前侧)朝向纸面上侧(后侧)的方向为Y轴方向。元件安装机1通过将基板搬运装置2、元件供给装置3、元件移载装置4、元件识别用相机49和控制装置5(参照图4)等组装于基台10而构成。
基板搬运装置2具备一对导轨21。一对导轨21在基台10上沿X轴方向延伸,相互平行且在Y轴方向上分离配置。一对导轨21的分离距离能够按照基板K的宽度尺寸进行调整。一对导轨21及其间的空间构成基板K的搬运路。基板搬运装置2将水平姿势的基板K从导轨21(搬运路)的搬入端22搬运至预定的停止位置PS(参照图2)。设置于停止位置PS的下侧的定位机构(省略图示)进行基板K的定位和释放。关于基板搬运装置2的详细情况将在后面叙述。
元件供给装置3由在X轴方向上并排排列的多个供料器31构成。各供料器31将呈一列地收纳有大量的元件的载带向前端侧的供给位置32送出。载带在供给位置32处将元件以能够拾取的方式进行供给。
元件移载装置4由Y轴移动体41、X轴移动体42、安装头43、自动工具44、吸嘴45、基板识别用相机46和侧视相机47等构成。Y轴移动体41被直动机构驱动而在Y轴方向上移动。X轴移动体42架设于Y轴移动体41,并被直动机构驱动而在X轴方向上移动。安装头43被安装到设置于X轴移动体42的前表面的省略图示的夹紧机构,并与X轴移动体42一起在水平两个方向上移动。
在安装头43的下侧以能够旋转的方式设置有自动工具44。在自动工具44的下侧,以能够更换的方式保持有多个(在图1的例子中为12个)吸嘴45。吸嘴45被省略图示的升降驱动机构驱动而升降,并由省略图示的空气供给机构选择性地供给负压、正压的空气。吸嘴45从元件供给装置3的供给位置32吸附元件并进行保持,并将元件安装于基板K。安装头43、自动工具44和吸嘴45既可以由作业者更换,也可以自动更换。在自动更换的结构的情况下,在基台10的上表面设置更换用站,并准备更换用的器材。
基板识别用相机46与安装头43并排设置于X轴移动体42。基板识别用相机46配设成光轴朝下,从上方对附设于基板K的位置基准标记进行拍摄。对所取得的图像数据进行图像处理,准确地求出基板K的停止位置。侧视相机47设置于安装头43的下侧的自动工具44的前侧。侧视相机47从侧方对保持于吸嘴45的元件与吸嘴45的下部一起进行拍摄并识别。作为基板识别用相机46、侧视相机47,可以例示出具有CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等成像元件的数字式的拍摄装置。
元件识别用相机49设置在基板搬运装置2与元件供给装置3之间的基台10上。元件识别用相机49配置成光轴朝上。元件识别用相机49在安装头43从元件供给装置3向基板K移动的中途,从下方对保持于吸嘴45的元件进行拍摄并识别。作为元件识别用相机49,可以例示出具有CCD、CMOS等成像元件的数字式的拍摄装置。
控制装置5组装于基台10,配置的位置没有特别限定。控制装置5使用具有CPU并通过软件进行动作的计算机装置构成。另外,控制装置5也可以在机内分散配置多个CPU,并且进行通信连接而构成。控制装置5基于基板K的每个种类的作业数据,对基板搬运装置2、元件供给装置3、元件移载装置4和元件识别用相机49进行控制,推进元件的安装作业。作业数据是记述了安装作业的详细过程、实施方法等的数据。
2.第一实施方式的基板搬运装置2的结构
转移到第一实施方式的基板搬运装置2的说明。基板搬运装置2除了上述的一对导轨21之外,还具备搬运部6、基板通过传感器7和搬运控制部8。如图2所示,在一对导轨21(搬运路)的搬运方向(X轴方向)的中央,设定有使基板K停止的预定的停止位置PS。如图3所示,搬运部6具有相对于各个导轨21独立设置的传送带61、两个支承带轮(62、63)、张紧带轮64和驱动带轮65。而且,搬运部6还具有相对于两个驱动带轮65共同设置的驱动电动机66。
传送带61使用具有挠性的带状的构件形成为无接头环状。传送带61嵌入到形成于导轨21的槽,以能够轮转的方式被保持(参照图15)。基板K以横跨两个传送带61的上表面的方式呈水平姿势地被载置。支承带轮62旋转自如地设置于导轨21的搬入端22的位置。支承带轮63旋转自如地设置于导轨21的搬出端23的位置。两个支承带轮(62、63)将传送带61以能够轮转的方式进行支承。
张紧带轮64旋转自如地设置于搬入端22侧的支承带轮62的下方。张紧带轮64被省略图示的施力机构施力,对传送带61赋予张力而防止松弛的发生。驱动带轮65设置于搬出端23侧的支承带轮63的下方,并与传送带61卡合。传送带61由上述四个带轮支承,向图3的顺时针方向轮转。驱动电动机66经由省略图示的传递机构将两个驱动带轮65以等速进行旋转驱动。
由此,两个驱动带轮65分别对传送带61进行轮转驱动。两个传送带61搬运所载置的基板K。作为驱动电动机66,使用控制性良好的脉冲电动机、步进电动机等。因此,能够自由地调整基板K的搬运速度、搬运距离,并且能够取得基板K的准确的搬运距离。
基板通过传感器7检测规定位置处有无基板K。在第一实施方式中,规定位置设定为与导轨21(搬运路)的搬入端22一致。并不限定于此,规定位置也可以是比搬入端22更向停止位置PS前进的位置,以是比停止位置PS靠搬入端22侧的位置为要件。在第一实施方式中,基板通过传感器7采用了投射上下方向的检测光DL并基于检测光DL的通过量来检测有无基板K的上下方向通过式。
基板通过传感器7由投光部71、受光部72和判定部73(参照图4)构成。如图3所示,投光部71配置于搬入端22的上方。投光部71向通过搬入端22的水平姿势的基板K投射铅垂向下的检测光DL。投光部71在元件安装机1的整个运转时间段维持点亮状态。
另一方面,受光部72配置于投光部71的隔着基板K的相反侧的位置,换言之,配置于搬入端22的下方。受光部72对检测光DL的通过量进行检测。检测光DL的通过量在搬入端22处没有基板K时多,在有基板K时减少或消失。另外,投光部71和受光部72的配置也可以上下相反,投光部71投射铅垂向上的检测光DL。
判定部73从受光部72接收检测光DL的通过量的信息。判定部73在通过量为预定的阈值以上的情况下判定为“无基板”,在通过量小于阈值的情况下判定为“有基板”。预定的阈值考虑各种条件而预先确定。在该各种条件中,有投光部71及受光部72的性能、经时性能变化、配置的容许误差、依赖于基板K的材质和厚度的光的透射率等。判定部73将判定结果输出到搬运控制部8。判定部73的判定结果相当于基板通过传感器7的检测结果。另外,判定部73可以与受光部72一体设置,或者也可以设置在搬运控制部8内。
3.基板搬运装置2的控制的结构
接着,参考图4对基板搬运装置2的控制的结构进行说明。搬运控制部8使用计算机装置构成。搬运控制部8基于来自通信连接的上位的控制装置5的指令进行搬运基板K的控制,并且将控制状况报告给控制装置5。搬运控制部8如后面详细叙述的那样,执行实施方式的基板搬运方法。
搬运控制部8从基板通过传感器7的判定部73接收判定结果,并基于判定结果控制搬运部6的驱动电动机66。另外,搬运控制部8也可以具有投光部71的控制功能、例如检测光DL的明亮度的调整功能。搬运控制部8能够基于驱动电动机66的动作历史,求出基板K的搬运距离。而且,搬运控制部8基于判定部73的判定结果和根据驱动电动机66的动作历史求出的搬运距离,识别基板K向停止位置PS的到达。作为驱动电动机66的控制方法,例如不使基板K急速停止于停止位置PS的顺畅的减速控制方法,能够应用公知的各种方法。
搬运控制部8具有使用软件构成的四个控制功能部,即设定部81、监视部82、重新设定部83和异常判定部84。四个控制功能部与搬运部6的搬运动作并行地动作。
设定部81在搬运部6搬运基板K时,在基板通过传感器7的判定部73的判定结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,设定将基板K搬运至停止位置PS的此后的搬运距离D1。判定结果从“无基板”变化为“有基板”意味着基板K的前端到达搬入端22。另外,之后判定结果从“有基板”变化为“无基板”的时刻相当于通常的基板K的后端通过搬入端22的时刻。在此,所谓通常的基板K,意味着不具有空隙部的长方形的普通的基板K。因此,搬运距离D1表示在基板K的后端通过搬入端22的瞬间以后应搬运的距离(参照图6、图7)。
监视部82最迟在设定部81刚设定搬运距离D1之后进行动作。监视部82监视判定部73的判定结果是否再次变化为“有基板”,直到基板K到达停止位置PS为止。监视部82通过重新设定标志的置位操作来存储判定结果再次变化为“有基板”的情况。判定部73的判定结果再次变化为“有基板”的情况在通常的基板K中不会发生,而在后述的开缝基板KB(参照图8)中发生。在第一实施方式中,监视部82不受设定部81制约地进行动作,持续地监视判定部73的判定结果的变化。
重新设定部83在监视部82发现判定部73的判定结果再次变化为“有基板”的情况下进行动作。换言之,重新设定部83在搬运开缝基板KB时的重新设定标志的置位状态下进行动作。重新设定部83在判定部73的判定结果再次变化为“有基板”后进一步变化为“无基板”的时刻,将设定完毕的搬运距离重置。进一步地,重新设定部83重新设定此后的搬运距离D1。所谓“重新设定”,意味着虽然在设定部81的设定动作之后,随着基板K的搬运的进行,最初设定的搬运距离D1被逐渐修正得较小,但将变小的搬运距离重置,在当前时刻再次设定与最初相同的搬运距离D1。
异常判定部84判定有无与基板K的搬运相关的异常。异常判定部84基于搬运部6的驱动电动机66的动作历史和基板通过传感器7的判定部73的判定结果,求出基板K的搬运方向的推定长度。详细地说,异常判定部84求出判定部73的判定结果从“无基板”变化为“有基板”的瞬间即第一时刻及从“有基板”变化为“无基板”的瞬间即第二时刻。换言之,异常判定部84求出基板K的前端通过搬入端22的第一时刻及基板K的后端通过搬入端22的第二时刻。
而且,异常判定部84求出从第一时刻到第二时刻驱动电动机66搬运基板K的搬运距离,作为基板K的推定长度。异常判定部84将该推定长度与预先存储的基板K的搬运方向的已知的长度LK进行比较,在长度的误差超过预定的容许值的情况下判定为有异常。由此,能够检测出两张基板K以在搬运方向上相接的状态被搬运的异常、将从基板K向后方伸出的元件误检测为基板K的后端的异常。
关于设定部81、监视部82及重新设定部83的功能和动作,将在后面的基板搬运装置2的动作的说明之中追加叙述。另一方面,异常判定部84不是必须的结构,也可以省略。异常判定部84能够在基板搬运装置2的动作的中途,在基板通过传感器7检测到基板K的后端时,判定有无异常。
4.搬运距离D1(D2、D3)
接着,参考图2、图7对上述的搬运距离D1进行说明。如上所述,在导轨21(搬运路)的X轴方向的中央设定有由虚线表示的停止位置PS。停止位置PS与搬入端22(规定位置)之间的分离距离为D0。另一方面,基板K的搬运方向的长度为LK。另外,基板K的搬运方向的中间位置PK由虚线表示。分离距离D0和基板K的长度LK是已知的,搬运距离D1在开始搬运动作之前预先求出。
在第一实施方式中,基板K被进行停止控制以使其中间位置PK与停止位置PS重叠(参照图7)。在该情况下,搬运距离D1通过下式(1)求出。
搬运距离D1=D0-(LK/2)……(1)
即,搬运距离D1为从停止位置PS与规定位置(搬入端22)之间的分离距离D0减去基板K的搬运方向的长度LK的一半而得到的距离。
另外,在进行停止控制以使基板K的后端与停止位置PS重叠的情况下,搬运距离D2通过下式(2)求出。
搬运距离D2=D0…………………………………(2)
即,搬运距离D2同停止位置PS与规定位置(搬入端22)之间的分离距离D0一致。
另外,在进行停止控制以使基板K的前端与停止位置PS重叠的情况下,搬运距离D3通过下式(3)求出。
搬运距离D3=D0-LK……………………(3)
即,搬运距离D3为从停止位置PS与规定位置(搬入端22)之间的分离距离D0减去基板K的搬运方向的长度LK而得到的距离。
5.开缝基板KB
接着,参考图8对开缝基板KB的结构例进行说明。开缝基板KB由边框形状的框部KF和两个小片基板(K1、K2)构成。小片基板(K1、K2)的每一个在三个部位处与框部KF的内侧结合。在开缝基板KB的生产结束后,小片基板(K1、K2)的每一个被从框部KF切下而分别使用。
开缝基板KB的搬运方向的长度为LB。对于开缝基板KB,也能够将长度LB应用于式(1)、式(2)和式(3),求出此后的搬运距离(D1、D2、D3)。在开缝基板KB的搬运方向前侧的小片基板K1与后侧的小片基板K2之间形成有空隙部KG。另外,开缝基板KB也可以具有三个以上的小片基板和多个空隙部KG。在现有技术中,有可能将前侧的小片基板K1的后缘误检测为开缝基板KB的后端。第一实施方式消除了该误检测的可能。
6.基板搬运装置2的动作
接着,参考图5~图12对基板搬运装置2的动作进行说明。图5表示基板搬运装置2的动作流程,图6和图7表示搬运通常的基板K的动作事例,图8~图12表示搬运开缝基板KB的动作事例。在开始搬运动作以前的初始状态下,监视部82所使用的重新设定标志成为重置状态。
第一,对搬运通常的基板K的情况下的动作进行说明。在图5的步骤S1中,搬运控制部8使搬运部6的搬运动作开始。之后,搬运部6自动地继续基板K的搬运动作。另一方面,搬运控制部8在每个控制周期重复步骤S2以后的一系列动作。在步骤S2中,搬运控制部8取得判定部73的判定结果(以下仅简称为“判定结果”),换言之,取得基板通过传感器7的检测结果。
在接下来的步骤S3中,监视部82调查前次的判定结果是否为“无基板”、且本次的判定结果是否变化为“有基板”。监视部82在如上述那样发生了变化的情况下使动作流程的执行进入步骤S4,在除此以外的情况下使动作流程的执行进入步骤S11。在步骤S11中,监视部82调查前次的判定结果是否为“有基板”、且本次的判定结果是否变化为“无基板”。监视部82在如上述那样发生了变化的情况下使动作流程的执行进入步骤S12,在除此以外的情况下使动作流程的执行进入步骤S15。
在步骤S15中,监视部82调查基板K是否到达停止位置PS。在未到达的情况下,监视部82使动作流程的执行返回到步骤S2。在开始了基板K的搬运的初始阶段,基板K的前端未到达搬入端22。因此,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“无基板”的判定结果。由此,反复执行由步骤S2、步骤S3、步骤S11和步骤S15构成的动作循环。
当基板K的前端到达搬入端22时,在步骤S2中,搬运控制部8取得“有基板”的判定结果。由此,动作流程的执行从步骤S3脱离动作循环而进入步骤S4。在步骤S4中,监视部82判定是否是初次的动作(是否初次执行步骤S4)。在是初次的动作的情况下,监视部82使动作流程的执行返回到步骤S2。由于基板K的前端到达搬入端22时是初次的动作,因此动作流程的执行返回到步骤S2。
之后,在基板K通过搬入端22的期间,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“有基板”的判定结果。由此,反复执行上述的动作循环。如图6所示,当基板K的后端到达搬入端22时,在步骤S2中,搬运控制部8取得“无基板”的判定结果。由此,动作流程的执行从步骤S11脱离动作循环而进入步骤S12。
在步骤S12中,监视部82根据重新设定标志是否为置位状态,决定动作流程的分支目的地。在基板K的后端到达搬入端22的情况下,重新设定标志为初始的重置状态,因此动作流程的执行进入步骤S13。在步骤S13中,设定部81判定出基板K的后端,进行此后的搬运距离D1的设定动作。之后,动作流程的执行经由步骤S15返回到步骤S2。
在基板K的后端通过搬入端22之后,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“无基板”的判定结果。由此,反复执行上述的动作循环。在反复的期间,搬运控制部8随着基板K的搬运的推进而将此后的搬运距离D1逐渐修正得较小。并且,当基板K接近停止位置PS时,搬运控制部8适当地对搬运部6进行减速控制。
如图7所示,当基板K到达停止位置PS而停止时,动作流程的执行从步骤S15脱离动作循环而结束。在搬运通常的基板K时,不执行动作流程的步骤S5和步骤S14,不使用重新设定标志。此外,重新设定部83不动作。
第二,对搬运开缝基板KB的情况下的动作进行说明。在图5的步骤S1中,搬运控制部8使搬运部6的搬运动作开始。在接下来的步骤S2中,搬运控制部8取得判定部73的判定结果。在开始了开缝基板KB的搬运的初始阶段,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“无基板”的判定结果。由此,反复执行由步骤S2、步骤S3、步骤S11和步骤S15构成的动作循环。
当开缝基板KB的前端到达搬入端22时,在步骤S2中,搬运控制部8取得“有基板”的判定结果。由此,动作流程的执行从步骤S3脱离动作循环而进入步骤S4。在步骤S4中,由于是初次的动作,所以监视部82使动作流程的执行返回到步骤S2。之后,在框部KF的前侧部分和前侧的小片基板K1通过搬入端22的期间,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“有基板”的判定结果。由此,反复执行上述的动作循环。
如图9所示,当小片基板K1的后缘到达搬入端22时,在步骤S2中,搬运控制部8取得“无基板”的判定结果。由此,动作流程的执行从步骤S11脱离动作循环而进入步骤S12。在步骤S12中,由于重新设定标志为置位状态,因此监视部82使动作流程的执行进入步骤S13。在步骤S13中,设定部81判定出开缝基板KB的后端,进行此后的搬运距离D1的设定动作。但是,该判定和设定动作并不是针对开缝基板KB的后端,是错误的。之后,动作流程的执行经由步骤S15返回到步骤S2。
在开缝基板KB的空隙部KG通过搬入端22的期间,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“无基板”的判定结果。由此,反复执行上述的动作循环。在反复的期间,搬运控制部8随着基板K的搬运的推进而将此后的搬运距离D1逐渐修正得较小。
如图10所示,当后侧小片基板K2的前缘到达搬入端22时,在步骤S2中,搬运控制部8取得“有基板”的判定结果。因此,监视部82识别出判定结果再次变化为“有基板”。由此,动作流程的执行从步骤S3脱离动作循环而进入步骤S4。在步骤S4中,由于是第二次的动作,所以监视部82使动作流程的执行进入步骤S5。
监视部82在步骤S5中对重新设定标志进行置位操作之后,使动作流程的执行返回到步骤S2。之后,在小片基板K2和框部KF的后侧部分通过搬入端22的期间,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“有基板”的判定结果。由此,反复执行上述的动作循环。在反复的期间,搬运控制部8将此后的搬运距离逐渐修正得更小。
如图11所示,当开缝基板KB的后端到达搬入端22时,在步骤S2中,搬运控制部8取得“无基板”的判定结果。由此,动作流程的执行从步骤S11脱离动作循环而进入步骤S12。在步骤S12中,由于重新设定标志为置位状态(已经在步骤S5中进行了置位操作),所以监视部82使动作流程的执行进入步骤S14。
在步骤S14中,重新设定部83修正判定出开缝基板KB的后端,进行此后的搬运距离D1的重新设定动作。由此,将在步骤S13中被设定且被逐渐修正得较小的搬运距离重置,在当前时刻再次设定与最初相同的搬运距离D1。换言之,步骤S13中的错误的设定被重置,在步骤S14中进行正确的设定。重新设定部83在正常结束重新设定动作后,对重新设定标志进行重置操作。之后,动作流程的执行经由步骤S15返回到步骤S2。
在开缝基板KB的后端通过搬入端22之后,搬运控制部8在每次执行步骤S2时都取得“无基板”的判定结果。由此,反复执行上述的动作循环。在反复的期间,搬运控制部8基于在步骤S14中重新设定的搬运距离D1,适当地控制搬运部6。
最终,如图12所示,开缝基板KB到达停止位置PS而停止。然后,动作流程的执行从步骤S15脱离动作循环而结束。另外,在搬运多个空隙部KG在搬运方向上分隔排列而成的开缝基板KB的情况下,以与空隙部KG的个数相当的次数执行步骤S5和步骤S14。因此,重新设定部83以与空隙部KG的个数相当的次数进行动作。另一方面,与空隙部KG的有无及其个数无关,步骤S13仅执行一次。因此,设定部81与基板(K、KB)的种类无关地仅动作一次。
在第一实施方式的基板搬运装置2中,在基板通过传感器7的检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,判定为基板(K、KB)的后端并设定此后的搬运距离D1。并且,在检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后检测结果变化为“无基板”的时刻,修正判定为开缝基板KB的后端,并将设定完毕的搬运距离重置而重新设定此后的搬运距离D1。由此,即使由于开缝基板KG的空隙部KG的存在而错误地判定出后端,也能够在之后修正判定出开缝基板KB的真正的后端的时刻,重新设定此后的搬运距离D1。因此,与以往相比能够提高基板(K、KB)的后端的检测精度,其结果是,与以往相比能够减少由搬运异常引起的对基板作业机(元件安装机1)的错误停止、基板(K、KB)的停止位置的精度降低。
此外,基于基板通过传感器7的检测结果的搬运控制部8的控制方法对所有的基板(K、KB)的种类通用。因此,与按基板的每个种类针对多个对基板作业机的每一个进行计时器的设定和搬运距离的调整的现有技术相比,在第一实施方式中大幅减轻了操作者的麻烦。
7.第二实施方式的基板搬运装置2A
接着,针对第二实施方式的基板搬运装置2A,参考图13和图14,主要说明与第一实施方式不同的点。在第二实施方式中,搬运部6和搬运控制部8的结构与第一实施方式相同。另一方面,第二实施方式的基板通过传感器7A采用了投射水平方向的检测光DL并基于检测光DL的通过量来检测有无基板K的水平方向通过式。基板通过传感器7A由投光部74、受光部75和与第一实施方式相同的判定部73构成。
如图13所示,投光部74配置于一个导轨21的搬入端22(规定位置)的Y轴方向外侧。投光部74向通过搬入端22的水平姿势的基板K投射与搬运方向正交的水平方向的检测光DL。受光部75配置于投光部74的隔着基板K的相反侧的位置,换言之,配置于另一个导轨21的搬入端22(规定位置)的Y轴方向外侧。受光部75对检测光DL的通过量进行检测。
在第二实施方式的基板搬运装置2A中,在搬运具有翘曲的翘曲基板KS时,与以往相比能够提高后端的检测精度。详细地说,在图14中,翘曲基板KS以搬运方向的中间部分向上方突出的方式翘曲,翘曲的程度被夸张地描绘。在翘曲基板KS的搬运动作中,当翘曲基板KS的前部和后部通过搬入端22时,检测光DL的通过量减少。而且,当翘曲基板KS的中间部分通过搬入端22时,检测光DL如图所示通过翘曲的下侧,其通过量暂时增加。
即,在翘曲基板KS的翘曲的中间部分,产生与开缝基板KB的空隙部KG相同的作用。其结果是,在搬运翘曲基板KS时,基板通过传感器7A的判定部73的判定结果遵循与在第一实施方式中搬运开缝基板KB的情况相同的推移。因此,即使由于翘曲基板KS的翘曲部分的存在而错误地判定出后端,也能够在之后修正判定出基板KS的真正的后端的时刻,重新设定此后的搬运距离D1。因此,与以往相比能够提高翘曲基板KS的后端的检测精度,其结果是,与以往相比能够减少由搬运异常引起的对基板作业机(元件安装机1)的错误停止、翘曲基板KS的停止位置的精度降低。
8.第三实施方式的基板搬运装置2B
接着,针对第三实施方式的基板搬运装置2B,参考图15,主要说明与第一及第二实施方式不同的点。在第三实施方式中,基板通过传感器7B采用了投射上下方向的检测光DL并基于检测光DL的反射量来检测有无基板K的上下方向反射式。基板通过传感器7B由投光部76、受光部77和判定部(省略图示)构成。
如图15所示,投光部76以从铅垂方向稍微倾斜的姿势配置于搬入端22的上方的位置。投光部76向通过搬入端22的水平姿势的基板K投射斜向下的检测光DL。另一方面,受光部77以从铅垂方向稍微倾斜的姿势配置于与投光部76并排的位置且与由基板K反射的检测光DL的行进路径相当的位置。受光部77对检测光DL的反射量进行检测。
判定部从受光部77接收检测光DL的反射量的信息。判定部在反射量小于预定的阈值的情况下判定为“无基板”,在反射量为阈值以上的情况下判定为“有基板”。第三实施方式的基板搬运装置2B的基板通过传感器7B的检测方式与第一实施方式不同,但其动作、作用和效果与第一实施方式大致相同。
9.实施方式的应用和变形
另外,基板搬运装置(2、2A、2B)也能够应用于元件安装机1以外的对基板作业机、例如焊料印刷机、基板检查机。另外,基板通过传感器也可以采用投射水平方向的检测光并基于检测光的反射量来检测有无基板K的水平方向反射式。而且,即使基板K的搬运方向的长度LK未知,基板搬运装置(2、2A、2B)也能够使用异常判定部84所求出的推定长度来运算此后的搬运距离D1,使基板K停止于预定的停止位置PS。但是,不能由异常判定部84进行异常判定。第一~第三实施方式除此之外还能够进行各种应用、变形。
附图标记说明
1:元件安装机 2、2A、2B:基板搬运装置 21:导轨 22:搬入端 3:元件供给装置 4:元件移载装置 6:搬运部 61:传送带 65:驱动带轮 66:驱动电动机 7、7A、7B:基板通过传感器 71:投光部 72:受光部 73:判定部 74:投光部 75:受光部 76:投光部 77:受光部 8:搬运控制部 81:设定部 82:监视部 83:重新设定部 84:异常判定部 DL:检测光 PS:停止位置 D0:分离距离 D1:搬运距离 K:基板 PK:中间位置 LK:长度 KB:开缝基板 KF:框部K1、K2:小片基板 KG:空隙部 LB:长度 KS:翘曲基板
Claims (8)
1.一种基板搬运装置,具备:
搬运部,将基板从搬运路的搬入端搬运至预定的停止位置;
基板通过传感器,向通过所述搬运路的比所述停止位置靠所述搬入端侧的规定位置的所述基板投射检测光,并基于所述检测光的通过量或反射量来检测所述规定位置处有无所述基板;
设定部,在所述搬运部搬运所述基板时,在所述基板通过传感器的检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,设定将所述基板搬运至所述停止位置的此后的搬运距离;
监视部,在所述基板到达所述停止位置之前,监视所述检测结果是否再次变化为“有基板”;及
重新设定部,在所述检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后所述检测结果变化为“无基板”的时刻,将设定完毕的所述搬运距离重置而重新设定此后的所述搬运距离。
2.根据权利要求1所述的基板搬运装置,其中,
所述基板通过传感器向被以水平姿势进行搬运的所述基板投射上下方向的所述检测光。
3.根据权利要求1所述的基板搬运装置,其中,
所述基板通过传感器向被以水平姿势进行搬运的所述基板投射与搬运方向交叉的水平方向的所述检测光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基板搬运装置,其中,
所述基板通过传感器具备:
投光部,向所述基板投射所述检测光;
受光部,隔着所述基板而配置于所述投光部的相反侧,并对所述检测光的所述通过量进行检测,所述检测光与没有所述基板时相比在有所述基板时减少;及
判定部,在所述通过量为预定的阈值以上的情况下判定为“无基板”,在所述通过量小于所述阈值的情况下判定为“有基板”。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基板搬运装置,其中,
所述基板通过传感器具备:
投光部,向所述基板投射所述检测光;
受光部,与所述投光部并排配置,并对所述检测光的所述反射量进行检测,所述检测光与没有所述基板时相比在有所述基板时增加;及
判定部,在所述反射量小于预定的阈值的情况下判定为“无基板”,在所述反射量为所述阈值以上的情况下判定为“有基板”。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板搬运装置,其中,
所述搬运距离是所述停止位置与所述规定位置之间的分离距离、从所述分离距离减去所述基板的搬运方向的长度的一半而得到的距离及从所述分离距离减去所述基板的搬运方向的长度而得到的距离中的某一个距离。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基板搬运装置,其中,
所述基板搬运装置具备异常判定部,该异常判定部基于所述搬运部的动作历史和所述基板通过传感器的所述检测结果来求出所述基板的搬运方向的推定长度,并通过对所述推定长度与所述基板的搬运方向的已知长度进行比较来判定有无异常。
8.一种基板搬运方法,在基板搬运装置中由控制部执行,所述基板搬运装置具备:
搬运部,将基板从搬运路的搬入端搬运至预定的停止位置;
基板通过传感器,向通过所述搬运路的比所述停止位置靠所述搬入端侧的规定位置的所述基板投射检测光,并基于所述检测光的通过量或反射量来检测所述规定位置处有无所述基板;及
所述控制部,基于所述基板通过传感器的检测结果来控制所述搬运部,
在所述搬运部搬运所述基板时,在所述检测结果从“无基板”经由“有基板”变化为“无基板”的时刻,所述控制部设定将所述基板搬运至所述停止位置的此后的搬运距离,
在所述基板到达所述停止位置之前,所述控制部监视所述检测结果是否再次变化为“有基板”,
在所述检测结果再次变化为“有基板”的情况下,在之后所述检测结果变化为“无基板”的时刻,所述控制部将设定完毕的所述搬运距离重置而重新设定此后的所述搬运距离。
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