JP2017183630A - 基板検出センサ - Google Patents

Abstract

【課題】基板の位置変動に対する誤判定を低減すること。【解決手段】搬送ライン上の基板Ｗを検出するための基板検出センサ１０は、搬送ラインを挟んで水平方向に対向配置される投光部１１及び受光部１２と、受光部１２における受光量に応じた受光信号Ｓｒに基づいて基板Ｗの有無を検出するＣＰＵと、を備える。投光部１１は、搬送ラインと直交する方向の幅が設定された帯状の光ＬＷを受光部１２に向けて出射する。ＣＰＵは、受光信号Ｓｒのレベルを第１閾値Ｌ１及び第１閾値Ｌ１より大きな第２閾値Ｌ２と比較することで基板Ｗの有無を判定する。基板無しと判定しているときには受光信号Ｓｒのレベルを第１閾値Ｌ１と比較し、レベルが第１閾値Ｌ１以下になると基板有りと判定し、基板有りと判定しているときには受光信号Ｓｒのレベルを第２閾値Ｌ２と比較し、レベルが第２閾値Ｌ２以上になると基板無しと判定する。【選択図】図７

Description

本発明は、基板検出センサに関するものである。

従来、光電センサは、検出領域を挟んで対向配置される投光部と受光部とを有し、受光部における受光量に基づいて、検出領域における被検出物の有無に応じた検出信号を出力する。光電センサは、例えば、基板の部品実装工程において、基板が所定の位置にあるかどうかを検出する基板検出センサとして用いられる（例えば、特許文献１参照）。

基板の部品実装工程では、基板は搬送された所定の位置から持ち上げられて部品が実装される。そして、実装が完了すると、搬送ラインまで降ろされ、次工程に搬送される。基板検出センサにより、基板が所定の位置から次の工程へ搬送されたことを確認する。

特開２００９−３０２１０５号公報

ところで、基板への電子部品の実装に際して、基板を上昇・下降させるときに基板を移動させることで、基板が振動し、搬送方向の位置が意図せず変動することがある。この場合、受光量も変動するため、判定結果の反転を繰り返す、いわゆるチャタリングが発生してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、基板の位置変動に対する誤判定を低減することができる基板検出センサを提供することにある。

上記課題を解決する基板検出センサは、基板が搬送される搬送ラインに設けられ、搬送ライン上の前記基板を検出するために配置される基板検出センサであって、前記基板は、所定の位置において前記搬送ラインと直交する第１の方向に沿って移動されるものであり、前記基板検出センサは、前記搬送ラインを挟んで水平方向に対向配置される投光部及び受光部と、前記受光部における受光量に応じた受光信号に基づいて前記基板の有無を検出する検出部と、を備え、前記投光部は、前記第１の方向の幅が設定された帯状の光を前記受光部に向けて出射するものであり、前記検出部は、前記受光信号のレベルを第１閾値及び前記第１閾値より大きな第２閾値と比較することで前記基板の有無を判定し、基板無しと判定しているときには前記受光信号のレベルを前記第１閾値と比較し、前記レベルが前記第１閾値以下になると基板有りと判定し、基板有りと判定しているときには前記受光信号のレベルを前記第２閾値と比較し、前記レベルが前記第２閾値以上になると基板無しと判定する。

この構成によれば、基板の有無を検出する検出部は、基板無しと判定しているときには、受光信号のレベルを第１閾値と比較し、レベルが第１閾値以下になると基板有りと判定する。基板有りと判定しているときには、受光信号のレベルを第１閾値より大きな第２閾値と比較し、レベルが第２閾値以上になると基板無しと判定する。これにより、基板有りの判定後に、基板が第１の方向の移動による振動で所定の位置から変動し、受光信号のレベルが第１閾値付近を上下したとしても基板有りの判定が維持される。つまり、２つの閾値を用いることで、１つの閾値を用いる場合と比べて、基板の意図しない位置変動に対するチャタリングが発生し難い。これにより、基板の位置変動に対する誤判定を低減することができる。

上記基板検出センサにおいて、前記第１閾値は、所定の位置に前記基板を位置決めするために用いられ、前記第２閾値は、前記搬送ラインによって搬送される前記基板の有無を判定するために用いられることが好ましい。

この構成によれば、第１閾値は、所定の位置に基板を位置決めするために用いられるため、基板を所定の位置にて位置決めすることができる。また、第２閾値は、搬送ラインによって搬送される基板の有無を判定するために用いられるため、基板が搬送ラインにより搬送されたかどうかを判定することができる。

上記基板検出センサにおいて、前記帯状の光の幅は、前記基板の移動量よりも大きく設定されることが好ましい。
この構成によれば、帯状の光の幅は、基板の移動量よりも大きく設定されるため、基板検出センサは、搬送ラインと直交する方向における基板の移動範囲全てに対応して基板の有無を検出することができる。

上記基板検出センサにおいて、前記検出部は、所定の値を基準レベルとし、前記第１閾値を前記基準レベルと第１割合に基づいて設定し、前記第２閾値を前記基準レベルと第２割合に基づいて設定することが好ましい。

この構成によれば、検出部は、第１閾値を基準レベルと第１割合に基づいて設定し、第２閾値を基準レベルと第２割合に基づいて設定するため、第１閾値及び第２閾値を容易に設定することができる。

上記基板検出センサにおいて、前記検出部は、前記基板が前記投光部と前記受光部との間に存在しないときの受光信号のレベルを前記基準レベルとすることが好ましい。
この構成によれば、検出部は、基板が投光部と受光部との間に存在しないときの受光信号のレベルを基準レベルとするため、投光部からの光が基板により遮光されることなく受光部にて受光されるときの受光信号のレベルを基準レベルとすることができる。

上記基板検出センサにおいて、前記検出部は、前記第１割合及び前記第２割合を設定する設定機能を有することが好ましい。
この構成によれば、検出部は、第１割合及び第２割合を設定する設定機能を有するため、基板の大きさや所定の位置の変更などに対して第１割合及び第２割合の設定を変更することで容易に対応することができる。

上記基板検出センサにおいて、前記検出部は、外部からのトリガ信号に基づいて前記基準レベルを設定することが好ましい。
この構成によれば、検出部は、外部からのトリガ信号に基づいて基準レベルを設定するため、基準レベルを正確に設定することができる。これにより、基板の有無をより高い精度で検出することができる。

上記基板検出センサにおいて、前記検出部は、前記第２閾値の有効または無効を設定する設定機能を有することが好ましい。
この構成によれば、検出部は、第２閾値の有効または無効を設定する設定機能を有するため、基板や検出環境などに応じて選択することができる。

上記基板検出センサは、前記基板に電子部品を実装する部品実装工程に用いられ、基板が前記搬送ラインと直交する方向に沿って移動される所定の位置は、前記基板に電子部品を実装する位置であることが好ましい。

この構成によれば、基板検出センサは、基板に電子部品を実装する部品実装工程に用いられ、基板が移動される所定の位置は、基板に電子部品を実装する位置である。これにより、部品実装工程での基板の搬送方向の位置変動に対して誤判定を低減することができる。

本発明の基板検出センサによれば、基板の位置変動に対する誤判定を低減することができる。

（ａ）〜（ｅ）は基板検出センサを用いた部品実装工程を説明するための図。 基板検出センサの概略構成を示すブロック図。 コントローラの説明図。 第１シフト割合を設定するフローチャート。 第２シフト割合を設定するフローチャート。 第１及び第２閾値を設定するフローチャート。 （ａ）〜（ｅ）は基板検出センサの検出動作を示す説明図、（ｆ）は検出動作を示す波形図。

まず、基板検出センサの使用例として、基板に電子部品を実装する部品実装工程での使用について説明する。
図１（ａ）に示すように、基板Ｗは、部品実装工程が行われる所定の位置Ａに向けて搬送装置３１により搬送される。所定の位置Ａには、本実施形態の基板検出センサ１０の投光部１１及び受光部１２が基板Ｗを搬送する搬送装置３１を挟んで対向して配置されている。本実施形態の基板検出センサ１０は透過型の光電センサで、投光部１１から受光部１２に向けて光を投光する。投光部１１は、基板Ｗの搬送方向に直交する方向、つまり搬送装置３１に垂直な方向に幅が設定された帯状の光（検出光）ＬＷを出射する。

そして、図１（ｂ）に示すように、基板Ｗが所定の位置Ａに到達すると、受光部１２における受光量は減少する。基板検出センサ１０は、図２に示すコントローラ１３を有している。コントローラ１３は、受光部１２における受光量に応じた受光信号Ｓｒと閾値とを比較することで、基板Ｗが所定の位置にあるかどうかを示す「基板有り」または「基板無し」の判定を行う。そして、コントローラ１３は、判定結果に応じた信号（判定信号）を出力する。搬送装置３１は、判定信号に基づいて基板Ｗの搬送を停止する。

部品実装工程には、図示しないリフト装置が備えられている。図１（ｃ）に示すように、リフト装置は、判定信号に基づいて動作し、基板Ｗを実装位置まで移動（上昇）させる。実装装置は、その基板Ｗに電子部品を実装する。実装完了後、図１（ｄ）に示すように、リフト装置は、基板Ｗを搬送装置３１上に移動（降下）させる。帯状の光（検出光）ＬＷの幅は、基板Ｗの移動量よりも大きい。言い換えると、基板Ｗの移動量（上昇量及び降下量）は、帯状の光（検出光）ＬＷの幅よりも小さい。そして、図１（ｅ）に示すように、基板Ｗは、搬送装置３１によって次の工程へ搬送される。

次に、基板検出センサの一実施形態について説明する。
図２に示すように、基板検出センサ１０は、上記投光部１１、受光部１２、コントローラ１３を備えている。投光部１１と受光部１２は、それぞれ光ファイバを介してコントローラ１３に接続されている。コントローラ１３は、ＣＰＵ１４、投光回路１５、及び受光回路１６を備えている。

ＣＰＵ１４は、投光信号Ｓｇを投光回路１５に出力し、投光回路１５は投光素子を含み、投光信号Ｓｇに基づいて投光素子に光を出射させる。投光素子から出射された光は、光ファイバを介して投光部１１に送られ、投光部１１から帯状の光（検出光ＬＷ）が出射される。受光部１２にて受光された光は、光ファイバを介して受光回路１６へ送られる。受光回路１６は受光素子を含み、その受光素子によって受光した光を光電変換し、変換後の信号を増幅してＣＰＵ１４に出力する。すなわち、受光回路１６は、受光部１２の受光量に応じたレベルの受光信号Ｓｒ（アナログ信号）をＣＰＵ１４に出力する。ＣＰＵ１４は、受光回路１６から出力された受光信号ＳｒのレベルＬと所定の閾値とを比較し、基板Ｗの有無を判定する。例えば、ＣＰＵ１４は、受光信号Ｓｒをサンプリングし、アナログデジタル変換してデジタル値（受光レベル）を得る。ＣＰＵ１４は、その受光レベルと閾値とを比較し、基板Ｗの有無を判定する。

ここで、閾値は、受光信号ＳｒのレベルＬと比較されることで基板Ｗの有無の判定に用いられる閾値である。ＣＰＵ１４は、第１閾値Ｌ１及び第２閾値Ｌ２の２つの閾値を用いて判定を行う。例えば、ＣＰＵ１４は、第１閾値Ｌ１に基づいて、搬送される基板Ｗが所定位置（位置Ａ）に到達したか否かを判定する。そして、ＣＰＵ１４は、第２閾値Ｌ２に基づいて、基板Ｗが搬送されたか否かを判定する。つまり、第１閾値Ｌ１は、位置Ａに基板Ｗを位置決めするために用いられ、第２閾値Ｌ２は、位置Ａにおける基板Ｗの有無を判定するために用いられる。

基板Ｗが検出領域にないとき、受光部１２で受光されるときの受光信号Ｓｒのレベルを基準レベルＬ０とする。第１閾値Ｌ１は、基準レベルＬ０から所定の減光割合（第１シフト割合Ｐ１）シフトさせた値に設定される。同様に、第２閾値Ｌ２は、基準レベルＬ０から所定の減光割合（第２シフト割合Ｐ２）シフトさせた値に設定される。このとき、第２シフト割合Ｐ２は、第１シフト割合Ｐ１より大きい値に設定される。すなわち、第２閾値Ｌ２は、第１閾値Ｌ１より大きな値に設定される。

例えば、第１シフト割合Ｐ１と第２シフト割合Ｐ２は、基準レベルＬ０に対する割合（百分率）の値として設定される。本実施形態では、第１シフト割合Ｐ１を６（％）、第２シフト割合Ｐ２を２（％）とする。この場合、第１閾値Ｌ１は、基準レベルＬ０と第１シフト割合Ｐ１に基づいて、基準レベルＬ０の９４（％）の値に設定される。第２閾値Ｌ２は、基準レベルＬ０と第２シフト割合Ｐ２に基づいて、基準レベルＬ０の９８（％）に設定される。なお、第１シフト割合Ｐ１と第２シフト割合Ｐ２は、後述する設定モードにおいて、任意の値に設定が可能である。

そして、ＣＰＵ１４は、受光信号ＳｒのレベルＬが第１閾値Ｌ１よりも小さくなるとき、すなわち基板Ｗの存在により受光部１２で受光される受光量が小さくなるとき、基板Ｗが所定の位置Ａにあることを示す「基板有り」の判定をする。そして、「基板有り」判定の状態から受光信号ＳｒのレベルＬが第２閾値Ｌ２よりも大きくなるとき、すなわち受光部１２で受光される受光量が大きくなるとき、基板Ｗが検出領域に存在しないことを示す「基板無し」の判定をする。つまり、「基板無し」から「基板有り」に反転するときの判定と、「基板有り」から「基板無し」に反転するときの判定とは、それぞれ異なる閾値（第１及び第２閾値Ｌ１，Ｌ２）を用いて行う。ＣＰＵ１４は、判定結果に基づいて、「基板有り」に対応するレベル（例えばＨレベル）の検出信号Ｓｄを、「基板無し」に対応するレベル（例えばＬレベル）の検出信号Ｓｄを入出力回路１７に出力する。

図３に示すように、本実施形態の基板検出センサ１０のコントローラ１３は、基板検出センサ１０が備える複数の機能や各種設定値等を表示する表示部１８と、モード選択スイッチ２１と操作スイッチ２２の操作に基づいてＣＰＵ１４に信号を出力するスイッチ入力回路１９とを備えている。操作スイッチ２２は、確定キー２２ａと、アップキー２２ｂと、ダウンキー２２ｃとを含む。

次に、基板検出センサ１０が備えるモードについて説明する。
基板検出センサ１０は、例えば、基板Ｗの検出動作（前記検出信号Ｓｄの出力）を実行する検出実行モードと、上記閾値Ｌ１，Ｌ２を設定するティーチングモードと、上記シフト割合Ｐ１，Ｐ２などを設定する設定モードとを備えている。そして、モード選択スイッチ２１の操作によって上記モードのいずれかが選択されると、当該モードに係る処理が許容される。このとき、モード選択スイッチ２１の操作に応じて、表示部１８での各モードの表示が切り替え表示される。

表示部１８に検出実行モードの表示がなされている状態で確定キー２２ａが操作されると、ＣＰＵ１４は、基板Ｗの検出動作（前記検出信号Ｓｄの出力）を実行する。
また、表示部１８にティーチングモードの表示がなされている状態で確定キー２２ａが操作されると、表示部１８には閾値及び受光量が表示される。ティーチングモードには、例えば、受光信号Ｓｒを検出することで基準レベルＬ０を決定し、基準レベルＬ０に基づいて各閾値Ｌ１，Ｌ２を設定する閾値設定機能を含む、複数の機能が設けられている。そして、操作スイッチ２２の操作に応じて各設定機能に係る処理が許容される。

また、表示部１８に設定モードの表示がなされている状態で確定キー２２ａが操作されると、表示部１８には設定モードの機能が表示される。設定モードは、複数の設定機能（例えば、第１設定機能〜第５設定機能）を有し、各設定機能に対応して、表示部１８には例えばＰｒｏ１〜Ｐｒｏ５と表示される。第１設定機能〜第５設定機能（Ｐｒｏ１〜Ｐｒｏ５）は、操作スイッチ２２の操作に応じて表示部１８に切り替え表示される。そして、第１設定モード〜第５設定モードのいずれかが表示された状態で確定キー２２ａが操作されると、当該設定機能に係る処理が許容される。なお、本実施形態の設定モードでは、第１設定機能（Ｐｒｏ１）を第１シフト割合設定機能とし、第２設定機能（Ｐｒｏ２）を第２シフト割合設定機能としている。

次に、ＣＰＵ１４で実行される各設定機能について図４〜図６のフローチャートを用いて説明する。
［第１シフト割合設定機能］
第１シフト割合設定機能では、第１閾値Ｌ１を決定するための第１シフト割合Ｐ１を設定する。

具体的には、モード選択スイッチ２１により設定モードを選択した後、第１シフト割合設定機能（Ｐｒｏ１）を表示部１８に表示させて確定キー２２ａを押圧操作すると、図４のフローチャートに示す「第１シフト割合設定ルーチン」が実行される。

まず、現在設定されている第１シフト割合Ｐ１の値が表示部１８に表示される（ステップＳ１）。このとき、アップキー２２ｂを一度押圧操作すると（ステップＳ２にてＹｅｓ）、第１シフト割合Ｐ１の値が加算処理され（ステップＳ３）、表示部１８に加算処理された値が表示される（ステップＳ６）。逆に、ダウンキー２２ｃを一度押圧操作すると（ステップＳ２にてＮｏ、かつステップＳ４にてＹｅｓ）、第１シフト割合Ｐ１の値が減算処理され（ステップＳ５）、表示部１８に減算処理された値が表示される（ステップＳ６）。このようにアップキー２２ｂまたはダウンキー２２ｃの操作を行うことにより表示部１８の表示値を所望の第１シフト割合Ｐ１に変更する。そして、確定キー２２ａを操作すると（ステップＳ７にてＹｅｓ）、表示部１８に現在表示されている第１シフト割合Ｐ１が設定される(ステップＳ８）。

［第２シフト割合設定機能］
第２シフト割合設定機能では、第２閾値Ｌ２を決定するための第２シフト割合Ｐ２を設定する。

具体的には、モード選択スイッチ２１により設定モードを選択した後、第２シフト割合設定機能（Ｐｒｏ２）を表示部１８に表示させて確定キー２２ａを押圧操作すると、図５のフローチャートに示す「第２シフト割合設定ルーチン」が実行される。

まず、第２シフト割合Ｐ２の有効または無効が選択される（ステップＳ１１）。無効が選択されると、ルーチンは終了される。一方、有効が選択されると、現在設定されている第２シフト割合Ｐ２が表示部１８に表示される（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２後のステップＳ１３〜１９は、第１シフト割合設定ルーチンと同様のルーチンとなるため、説明を省略する。

［閾値設定機能］
閾値設定機能では、受光信号Ｓｒの基準レベルＬ０を決定するとともに、基準レベルＬ０から第１及び第２シフト割合Ｐ１，Ｐ２だけシフトさせた第１及び第２閾値Ｌ１，Ｌ２を設定する。

具体的には、モード選択スイッチ２１によりティーチングモードを選択した後、閾値設定機能を表示部１８に表示させて確定キー２２ａを押圧操作すると、図６のフローチャートに示す「ティーチングルーチン」が実行される。

まず、確定キー２２ａが押圧操作されたか否かが判断される（ステップＳ２１）。操作されると（ステップＳ２１にてＹｅｓ）、受光信号Ｓｒのレベルがサンプリングされ、基準レベルＬ０として記憶される（ステップＳ２２）。また、本実施形態の基準レベルＬ０は、外部から入出力回路１７にトリガ信号が入力されることで設定される。トリガ信号は、例えば部品実装工程を制御するコントローラから供給される。コントローラは、基板Ｗが検出領域に存在しない状態、例えば、実装処理の開始時に、基板検出センサ１０にトリガ信号を出力する。基板検出センサ１０のＣＰＵ１４は、トリガ信号に基づいて、ティーチング動作を行い、基準レベルＬ０を設定する。

そして、現在設定されている２つのシフト割合（第１及び第２シフト割合Ｐ１，Ｐ２）が呼び出され（ステップＳ２３）、続いて第２シフト割合Ｐ２の有効または無効が判断される（ステップＳ２４）。

第２シフト割合Ｐ２が有効の場合（ステップＳ２４にてＹｅｓ）、基準レベルＬ０及びシフト割合Ｐ１，Ｐ２からなる所定の計算式に基づいて第１及び第２閾値Ｌ１，Ｌ２が演算され（ステップＳ２５）、第１及び第２閾値Ｌ１，Ｌ２としてそれぞれ設定される（ステップＳ２６）。なお、本実施形態の計算式は、基準レベルＬ０、第１閾値Ｌ１、第２閾値Ｌ２、第１シフト割合Ｐ１、第２シフト割合Ｐ２とするとき、Ｌ１＝Ｌ０−Ｌ０×Ｐ１、Ｌ２＝Ｌ０−Ｌ０×Ｐ２の式を用いる。

一方、第２シフト割合Ｐ２が無効の場合（ステップＳ２４にてＮｏ）、上記計算式に基づいて第１閾値Ｌ１のみが演算され（ステップＳ２７）、第１閾値Ｌ１として設定される（ステップＳ２８）。なお、図６のフローチャートでは省略したが、第２シフト割合Ｐ２が無効の場合、第１閾値Ｌ１に基づいて設定された閾値Ｌ１ａ（ヒステリシス用の閾値）と第１閾値Ｌ１とに基づいて対象物の有無が判定される。閾値Ｌ１ａは、例えば、第１閾値Ｌ１より高い値（例えば、０．１％高い値）に設定される。第１閾値Ｌ１に対して差が小さな閾値Ｌ１ａを設定することで、高い精度にて対象物の検出が可能となる。

次に、基板検出センサの検出動作について図７（ａ）〜図７（ｆ）を用いて説明する。
図７（ａ）に示すように、搬送される基板Ｗが所定の位置Ａに達していない。図２に示すＣＰＵ１４は、受光信号Ｓｒに対する判定のための閾値として第１閾値Ｌ１を設定する。このとき、図７（ｆ）に示すように、受光信号Ｓｒは基準レベルＬ０であり、第１閾値Ｌ１よりも大きいため、「基板無し」と判定される。この判定結果に基づき、検出信号ＳｄはＬレベルとなる。

図７（ｂ）に示すように、基板Ｗが所定の位置Ａに到達すると、投光部１１から投光された検出光ＬＷの一部は基板Ｗによって遮光される。このとき、図７（ｆ）に示すように、受光信号Ｓｒは第１閾値Ｌ１より低くなるため、「基板有り」と判定される。この判定結果に基づき、検出信号ＳｄはＨレベルとなる。そして、図２に示すＣＰＵ１４は、判定のための閾値を、第１閾値Ｌ１から第２閾値Ｌ２へと変更する。

図７（ｃ）に示すように、検出信号ＳｄがＨレベルになると、搬送が中断され、図示しないリフト装置によって基板Ｗは実装位置まで持ち上げられ、電子部品が実装される。そして、実装が完了すると図７（ｄ）に示すように、基板Ｗは搬送装置３１上に降される。このとき、基板Ｗの位置はリフト装置による上昇・下降により所定の位置Ａから変動する。このため、図７（ｆ）に示すように、受光信号Ｓｒは、第１閾値Ｌ１より高くなったり低くなったりする、つまり受光信号Ｓｒは不安定な状態となる。このとき、ＣＰＵ１４は、判定のための閾値として第２閾値Ｌ２を設定している。そして、第２閾値Ｌ２は、基準レベルＬ０に近い値（例えば基準レベルＬ０の９８％）に設定されている。従って、受光信号Ｓｒの変動は、第２閾値Ｌ２に達するほどの変動ではないため、「基板有り」の判定が維持される。したがって、検出信号ＳｄもＨレベルのままとなる。

図７（ｅ）に示すように、基板Ｗが搬送装置３１上に戻されると次工程へと搬送される。このとき、図７（ｆ）に示すように、受光信号Ｓｒは基準レベルＬ０まで上昇する。従って、受光信号Ｓｒは第２閾値Ｌ２より高くなるため、「基板無し」と判定される。この判定結果に基づいて、検出信号ＳｄはＬレベルとなる。

このように本実施形態の基板検出センサ１０は、「基板無し」と判定しているときには受光信号ＳｒのレベルＬを第１閾値Ｌ１と比較し、レベルＬが第１閾値Ｌ１以下になると「基板有り」と判定する。「基板有り」と判定しているときには受光信号ＳｒのレベルＬを第１閾値Ｌ１より大きな第２閾値Ｌ２と比較し、レベルＬが第２閾値Ｌ２以下になると「基板無し」と判定する。これにより、「基板有り」の判定後に、基板Ｗが上昇及び下降による振動によって所定の位置Ａから変動し、受光信号ＳｒのレベルＬが第１閾値Ｌ１付近を上下したとしても「基板有り」の判定が維持される。つまり、１つの閾値を用いる場合と比べて、２つの閾値Ｌ１，Ｌ２を用いる本実施形態の基板検出センサ１０では、基板Ｗの意図しない位置変動に対するチャタリングが発生し難い。また、第１及び第２閾値Ｌ１，Ｌ２の値の差は、チャタリングの抑制のみを目的とする場合の差よりも十分大きく設定されるため、「基板有り」から「基板無し」への反転をより正確に判定することができる。

本実施形態の基板検出センサ１０は、投光部１１と受光部１２との間に検出対象（基板Ｗ）が存在しないときの受光量を基準レベルＬ０とする。第１閾値Ｌ１は、基準レベルＬ０を第１シフト割合Ｐ１に基づいて、基準レベルＬ０より低い値に設定される。第１シフト割合Ｐ１は、例えば、受光量の変動に基づいて設定される。このため、例えば投光部１１と受光部１２の間を検出対象以外の異物が通過した場合などのとき、受光信号Ｓｒは、第１閾値Ｌ１より低くならない。このため、異物等による受光量の変動によって「基板有り」と誤判定することを防ぐことができる。

また、第２閾値Ｌ２は、第２シフト割合Ｐ２に基づいて、基準レベルＬ０に近い値に設定される。このため、基板Ｗの移動により意図しない受光信号Ｓｒの変動が発生しても、その受光信号Ｓｒは第２閾値Ｌ２より大きくなり難い。このため、基板Ｗの移動に基づく受光信号Ｓｒの変化に対して、誤判定の発生を抑制することができる。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）基板Ｗの有無を検出するＣＰＵ１４は、「基板無し」と判定しているときには、受光信号ＳｒのレベルＬを第１閾値Ｌ１と比較し、レベルＬが第１閾値Ｌ１以下になると「基板有り」と判定する。「基板有り」と判定しているときには、受光信号ＳｒのレベルＬを第１閾値Ｌ１より大きな第２閾値Ｌ２と比較し、レベルＬが第２閾値Ｌ２以上になると「基板無し」と判定する。これにより、「基板有り」の判定後に、基板Ｗが移動（上昇・下降）による振動で所定の位置Ａから変動し、受光信号ＳｒのレベルＬが第１閾値Ｌ１付近を上下したとしても「基板有り」の判定が維持される。つまり、２つの閾値Ｌ１，Ｌ２を用いることで、１つの閾値を用いる場合と比べて、基板Ｗの意図しない位置変動に対するチャタリングが発生し難い。これにより、基板Ｗの位置変動に対する誤判定を低減することができる。

（２）第１閾値Ｌ１は、所定の位置Ａに基板Ｗを位置決めするために用いられるため、基板Ｗを所定の位置Ａにて位置決めすることができる。また、第２閾値Ｌ２は、搬送装置３１によって搬送される基板Ｗの有無を判定するために用いられるため、基板Ｗが搬送装置３１により搬送されたかどうかを判定することができる。

（３）基板Ｗの搬送方向と直交する方向における検出光ＬＷの幅は、基板Ｗの移動量よりも大きく設定されるため、基板検出センサ１０は、基板Ｗの移動（上昇・下降）範囲全てに対応して基板Ｗの有無を検出することができる。

（４）ＣＰＵ１４は、第１閾値Ｌ１を基準レベルＬ０と第１割合Ｐ１に基づいて設定し、第２閾値Ｌ２を基準レベルＬ０と第２割合Ｐ２に基づいて設定するため、第１閾値Ｌ１及び第２閾値Ｌ２を容易に設定することができる。

（５）ＣＰＵ１４は、基板Ｗが投光部１１と受光部１２との間に存在しないときの受光信号ＳｒのレベルＬを基準レベルＬ０とするため、投光部１１からの検出光ＬＷが基板Ｗにより遮光されることなく受光部１２にて受光されるときの受光信号ＳｒのレベルＬを基準レベルＬ０とすることができる。

（６）ＣＰＵ１４は、第１割合Ｐ１及び第２割合Ｐ２を設定する設定機能を有するため、基板Ｗの大きさや所定の位置Ａの変更などに対して第１割合Ｐ１及び第２割合Ｐ２の設定を変更することで容易に対応することができる。

（７）ＣＰＵ１４は、外部からのトリガ信号に基づいて基準レベルＬ０を設定するため、基準レベルＬ０を正確に設定することができる。これにより、基板Ｗの有無をより高い精度で検出することができる。

（８）ＣＰＵ１４は、第２閾値Ｌ２の有効または無効を設定する設定機能を有するため、基板Ｗや検出環境などに応じて選択することができる。
（９）基板検出センサ１０は、基板Ｗに電子部品を実装する部品実装工程に用いられ、基板Ｗが移動される所定の位置Ａは、基板Ｗに電子部品を実装する位置である。これにより、部品実装工程での基板Ｗの搬送方向の位置変動に対して誤判定を低減することができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、基板検出センサ１０は基板Ｗの部品実装工程に用いられていたが、他の工程に用いられてもよい。

・上記実施形態では、受光信号Ｓｒの基準レベルＬ０を、基板Ｗが検出領域に存在しない状態の受光信号Ｓｒのレベルとされていたが、基準レベルＬ０とする状態は適宜変更してもよい。

・上記実施形態では、第２シフト割合設定機能により第２シフト割合Ｐ２の有効または無効を設定していたが、閾値設定機能のティーチングルーチンで第２閾値Ｌ２の有効または無効を設定する構成としてもよい。

・上記実施形態では、第１シフト割合Ｐ１を６％、第２シフト割合Ｐ２を２％として第１閾値Ｌ１と第２閾値Ｌ２を設定したが、第１，第２シフト割合Ｐ１，Ｐ２の値は、基板Ｗの大きさや部品実装工程を行う所定の位置Ａの変更などに伴って適宜変更してもよい。

・ＣＰＵ１４のモード数や設定モードにおける機能数は、上記実施形態に限定されるものではなく適宜変更してもよい。
・閾値設定機能において使用された計算式は、上記実施形態に限定されるものではなく適宜変更してもよい。

・基板検出センサ１０の選択操作の態様は、上記実施形態に限定されるものではなく、構成に応じて適宜変更してもよい。
・上記実施形態に対し、検出信号Ｓｄのレベルを適宜変更してもよい。例えば、第１閾値Ｌ１に基づいて「基板有り」と判定したときにＬレベルの検出信号Ｓｄを出力する。

１０…基板検出センサ、１１…投光部、１２…受光部、１４…ＣＰＵ（検出部）、Ｌ…レベル、Ｌ０…基準レベル、Ｌ１…第１閾値、Ｌ２…第２閾値、Ｐ１…第１シフト割合（第１割合）、Ｐ２…第２シフト割合（第２割合）、Ｓｒ…受光信号、Ｗ…基板、Ａ…所定の位置、ＬＷ…検出光（帯状の光）。

Claims (9)

1. 基板が搬送される搬送ラインに設けられ、搬送ライン上の前記基板を検出するために配置される基板検出センサであって、
   前記基板は、所定の位置において前記搬送ラインと直交する第１の方向に沿って移動されるものであり、
   前記基板検出センサは、前記搬送ラインを挟んで水平方向に対向配置される投光部及び受光部と、前記受光部における受光量に応じた受光信号に基づいて前記基板の有無を検出する検出部と、を備え、
   前記投光部は、前記第１の方向の幅が設定された帯状の光を前記受光部に向けて出射するものであり、
   前記検出部は、前記受光信号のレベルを第１閾値及び前記第１閾値より大きな第２閾値と比較することで前記基板の有無を判定し、基板無しと判定しているときには前記受光信号のレベルを前記第１閾値と比較し、前記レベルが前記第１閾値以下になると基板有りと判定し、基板有りと判定しているときには前記受光信号のレベルを前記第２閾値と比較し、前記レベルが前記第２閾値以上になると基板無しと判定すること、
   を特徴とする基板検出センサ。
2. 前記第１閾値は、所定の位置に前記基板を位置決めするために用いられ、前記第２閾値は、前記搬送ラインによって搬送される前記基板の有無を判定するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の基板検出センサ。
3. 前記帯状の光の幅は、前記基板の移動量よりも大きく設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板検出センサ。
4. 前記検出部は、所定の値を基準レベルとし、前記第１閾値を前記基準レベルと第１割合に基づいて設定し、前記第２閾値を前記基準レベルと第２割合に基づいて設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板検出センサ。
5. 前記検出部は、前記基板が前記投光部と前記受光部との間に存在しないときの受光信号のレベルを前記基準レベルとすることを特徴とする請求項４に記載の基板検出センサ。
6. 前記検出部は、前記第１割合及び前記第２割合を設定する設定機能を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の基板検出センサ。
7. 前記検出部は、外部からのトリガ信号に基づいて前記基準レベルを設定することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の基板検出センサ。
8. 前記検出部は、前記第２閾値の有効または無効を設定する設定機能を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の基板検出センサ。
9. 前記基板に電子部品を実装する部品実装工程に用いられ、基板が前記搬送ラインと直交する方向に沿って移動される所定の位置は、前記基板に電子部品を実装する位置であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板検出センサ。

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