JP2010092970A

JP2010092970A - 搬送基板検出装置

Info

Publication number: JP2010092970A
Application number: JP2008259637A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Hiraizumi; 秀顕平泉
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-04-22

Abstract

【課題】透過型基板検知センサを用いた場合でも、簡単な構成で、正しい基板有無判断を可能とする。
【解決手段】搬送路上の基板８の有無を検出するための、基板の搬送幅に応じて間隔が可変とされた基板搬送路の基準側搬送レール３０及び従動側搬送レール３２に、光軸が基板搬送路を横切るように、それぞれ配置された投光器５０と受光器５２を有する透過型基板検知センサを備え、基板搬送幅に応じて前記投光器と受光器間の距離が変化する搬送基板検出装置において、前記透過型基板検知センサの受光器出力の変化に対応して閾値切換が必要となる距離毎に、基板搬送幅を検出する基板搬送幅センサ６０を設け、該基板搬送幅センサの出力に応じて、前記透過型基板検知センサの閾値を切り換える。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送基板検出装置に係り、特に、プリント基板等の基板に電子部品を実装するための部品搭載装置（チップマウンタとも称する）に用いるのに好適な、搬送路上の基板の有無を検出するための搬送基板検出装置に関する。

図１に例示する如く、図のＸ方向に基板８を搬送するための基板搬送部１２により搬入され、所定の搭載位置（生産位置）に固定された基板８に対して、例えば基板搬送部１２の手前に設けられたテープフィーダ等を収容する部品供給部１４から電子部品をピックアップして、搭載するチップマウンタ１０が知られている。図において、１６は、部品供給部１４から基板８上に部品を移載するための搭載ヘッド、１８は、該搭載ヘッド１６をＸ軸座標方向に移動して位置決めするためのＸ駆動部、２０は、該Ｘ駆動部１８ごと搭載ヘッド１６をＹ軸座標方向に移動して位置決めするためのＹ駆動部、２２は、電子部品を吸着してピックアップするための、搭載ヘッド１６に装着されるノズル、２４は、基板８のマーク等を上方から撮影するための、同じく搭載ヘッド１６に装着される基板認識カメラ、２６は、ノズル２２に吸着された電子部品等を下方から撮影するための部品認識カメラである。

このチップマウンタ１０の基板搬送部１２として用いられる基板搬送装置の一般的な構成例を図２に示す。図において、３０は、基準側搬送レール、３２は、搬送する基板８の幅に合わせて、基準側搬送レール３０と平行に移動される従動側搬送レール、３４は、該従動側搬送レール３２を移動させる為のエンコーダ付モータ（単にモータとも称する）、３６は、該モータ３４とタイミングベルト等により連結された、従動側搬送レール３２を移動させるためのドライブシャフト（ボールネジ等）、３８は、従動側搬送レール３２の原点位置を検出するセンサ、４０は、従動側搬送レール３２に取付けられた、原点位置検出用のセンサドグ、４２は、モータ３４を駆動する為のモータドライバ、４４は、モータ３４の回転を検出するエンコーダの出力を入力し、従動側搬送レール３２の位置を算出する位置制御基板、４６は、該位置制御基板４４に従動側搬送レール３２の移動目標位置を指示するＣＰＵ基板、５０は、搬送路上の基板８を検出する為の、例えば特許文献１や２に記載された透過型基板検知センサの投光器、５２は、同じく受光器、５４は、該透過型基板検知センサで得られた信号の処理を行うセンサ処理基板である。

このような基板搬送装置においては、まず搬送対象の基板８の幅に合わせて、ＣＰＵ基板４６から位置制御基板４４に従動側搬送レール３２の移動量を指示する。位置制御基板４４は、エンコーダ付モータ３４からのエンコーダ信号とＣＰＵ基板４６からの移動量指示を比較しながらモータドライバ４２へモータ回転量を指示し、エンコーダ付モータ３４を駆動し、最終的に搬送対象基板幅に合った基板搬送レール幅が設定される。

この時、透過型基板検知センサの受光器５２のセンサ受光量は、図３に例示するように、搬送レール幅、即ち、透過型基板検知センサの投光器５０と受光器５２の距離により変動してしまう為、一定の閾値で基板８の有無を判断する事が出来ず、例えば高・中・低と言った閾値を設定する必要がある。これにより、前記搬送レール幅の変更終了時に、センサ処理基板５４で搬送レール幅に合わせた適切な閾値が設定されることになる。例えば、特許文献１は、搬送レール幅の変更後に、基板の無い状態で閾値の調整を行う。尚、設定された閾値は、次の設定が行われるまで保存されており、装置の電源投入後にも使用される。

特許文献２は、閾値を変えるのではなく、搬送レール幅が一定値以下の場合に光を減衰させるフィルムが光路に介在するようになっている。

特開２００３−１７４２８２号公報特開２００７−２５８３８６号公報

しかしながら従来の方法では、基板搬送レールの移動に合わせて閾値の設定を行なう必要が有り、次のような問題点を有していた。

（１）装置の電源投入時に基板搬送レールの現在位置を把握する手段が無いため、装置電源を遮断する直前のセンサ閾値によって基板有無の判断を行なう。従って、故意に若しくは装置のメンテナンスを行なう上で、基板搬送レール幅を変えて電源投入された場合、センサ閾値が適正で無い事から、センサ情報基板有無の判断を誤る可能性が有る。

（２）電源投入時の透過型センサの情報が、（１）に示すように誤判断を起こしている可能性が有る為、仮に搬送路上に基板８が存在しているにも関わらず閾値設定を実行してしまうと、適切な閾値設定が行えず、以後、正常な動作を行えなくなる可能性が有る。

（３）（１）の問題回避に、アブソリュートエンコーダを使用して基板搬送レール位置（幅）を把握することも考えられるが、エンコーダが高価になってしまったり、装置の電源投入に関わらず、常にエンコーダ値を電池等で保持しなければならない場合が考えられ、定期的なメンテナンスが必要となってしまう。

（４）なお、基板搬送レール幅（位置）を検出する方法として、図１に示したチップマウンタ１０の搭載ヘッド１６に搭載された基板認識カメラ２４による画像処理を常に使用する方法も考えられるが、レール位置認識のために駆動軸の移動が必要となるだけでなく、画像処理を使用するため、撮像した停止画像について画像処理を行い、この動作を繰返し実行する為、基板検知センサによる状況判断に比べてタイムラグが大きく発生してしまい、装置の処理速度に大きな影響を与えてしまうおそれがある。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、透過型基板検知センサを用いて、簡単な構成で、基板有無の正確な判断を迅速に実行できるようにすることを課題とする。

本発明は、搬送路上の基板の有無を検出するための、基板の搬送幅に応じて間隔が可変とされた基板搬送路の基準側搬送レール及び従動側搬送レールに、光軸が基板搬送路を横切るように、それぞれ配置された投光器と受光器を有する透過型基板検知センサを備え、基板搬送幅に応じて前記投光器と受光器間の距離が変化する搬送基板検出装置において、前記透過型基板検知センサの受光器出力の変化に対応して閾値切換が必要となる距離毎に、基板搬送幅を検出する基板搬送幅センサを設け、該基板搬送幅センサの出力に応じて、前記透過型基板検知センサの閾値を切り換えるようにして、前記課題を解決したものである。

本発明によれば、透過型基板検知センサを使用した場合に、電源投入時の基板搬送レール幅設定状態が不確定であっても、誤判断する事無く、装置の起動が行なえる。又、電源投入時に基板搬送レール幅を確定させる必要が無い為、基板搬送レールの駆動系を既存の安価な構成とする事が出来る。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、図４に示す如く、投光器５０は基準側搬送レール３０に取付けられ、受光器５２は従動側搬送レール３２に取付けられており、投光器５０と受光器５２からなる透過型基板検知センサの受光器５２の出力の変化（図３参照）に対応して閾値切換が必要となる距離毎に、従動側搬送レール３２に設けたセンサドグ６２との共同作用で、従動側搬送レール３２の位置を検出する基板搬送幅センサ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ（センサ６０とも総称する）を装着し、装置電源投入時の透過型基板検知センサの閾値の判断基準に、この基板搬送幅センサ６０の情報を利用するようにしたものである。

前記基板搬送幅センサ６０は、例えば金属物に反応する安価な近接センサを用いる事が出来る。

尚、前記センサドグ６２は、基板搬送幅センサ６０で検出可能な、例えば金属製とされ、基板搬送レールの稼動範囲内において、常に基板搬送幅センサ６０のいずれかで検出される長さとされる。例えば、基板搬送幅センサ６０の配置間距離の最長が１００ｍｍであれば、センサドグ６２の長さは１００ｍｍを超える長さとする。

基板検知センサ閾値切換時のセンサドグ位置をａ〜ｄで示す。又、センサドグ位置と基板検知センサ閾値の関係の例を図５に示す。

以下、図６を参照して、装置の電源投入時に透過型基板検知センサの情報に加え、該透過型基板検知センサの閾値切換距離毎に配置した基板搬送幅センサ６０の情報を用いて基板有無判断を実行する方法を説明する。

まず装置側は、図６のステップＳ１に示す如く、基板搬送レール幅、透過型基板検知センサの閾値、基板搬送路上に存在する基板の有無を通常把握しており、状況に変化が有った場合に、それらの情報を記憶する。これらの情報は装置の電源が遮断される場合にも保持する。

次に、装置に電源が投入された場合、装置は、まず、ステップＳ１で記憶された情報を、ステップＳ２で読み出す。次いで、ステップＳ２で読み出された情報と閾値切換のために追加した基板搬送幅センサ６０の出力から、ステップＳ３で、従動側搬送レール３２の位置を確認する。次いで、ステップＳ４で、搬送レール幅が記憶情報と一致するか判定する。一致すれば、ステップＳ５で、搬送路上の基板の有無が記憶情報と一致するか判定する。一致すれば、装置状態が維持されていると判断し、次の動作ステップへ移行する。

一方、ステップＳ５の比較結果に相違が有った場合、搬送路上の基板情報が間違っているので、ステップＳ６で、ユーザに対し確認を促すエラー表示を行う。

又、ステップＳ４の判定結果が否であり、搬送レール幅が記憶情報と異なっている場合は、新たな基板検知センサ閾値を設定する必要があるため、まずステップＳ７でユーザに対し搬送路上の基板を全て取り除く様エラーメッセージを表示させ、その後、ステップＳ８で、図５の関係を使って基板検知センサ閾値の再設定を行ない、次の動作ステップへ移行する。

このようにして、追加した基板搬送幅センサ６０の情報から、搬送レール幅が透過型基板検知センサのどの閾値設定が必要な位置なのかを把握する事が可能となり、上記比較結果の相違が、搬送路上の基板取除きによるものか、搬送レール幅が変更されての事であるのかを判断する事が出来る。

チップマウンタの一般的な構成を示す斜視図従来の基板搬送装置の要部構成を示す断面図従来の透過型基板検知センサのセンサ間距離とセンサ受光量の関係の例を示す図本発明の実施形態の構成を示す断面図同じく基板搬送幅センサのセンサドグ位置と基板検知センサ閾値の関係の例を示す図前記実施形態の動作を示す流れ図

符号の説明

８…基板
１０…チップマウンタ
３０…基準側搬送レール
３２…従動側搬送レール
３４…エンコーダ付きモータ
３６…ドライブシャフト
４２…モータドライバ
４４…位置制御基板
４６…ＣＰＵ基板
５０…透過型基板検知センサ投光器
５２…透過型基板検知センサ受光器
５４…センサ処理基板
６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ…基板搬送幅センサ
６２…センサドグ

Claims

搬送路上の基板の有無を検出するための、基板の搬送幅に応じて間隔が可変とされた基板搬送路の基準側搬送レール及び従動側搬送レールに、光軸が基板搬送路を横切るように、それぞれ配置された投光器と受光器を有する透過型基板検知センサを備え、基板搬送幅に応じて前記投光器と受光器間の距離が変化する搬送基板検出装置において、
前記透過型基板検知センサの受光器出力の変化に対応して閾値切換が必要となる距離毎に、基板搬送幅を検出する基板搬送幅センサを設け、
該基板搬送幅センサの出力に応じて、前記透過型基板検知センサの閾値が切り換えられることを特徴とする搬送基板検出装置。