JP3598029B2 - プリント基板の搬送方法 - Google Patents
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Description
本発明は、プリント基板を検査するためにこのプリント基板を搬出入するプリント基板搬送方法に係り、特に、種類変更等により幅の異なるプリント基板であっても搬出入が容易に行えるとともに、搬入路と搬出路の位置が異なる場合においても搬出入が容易に行えるプリント基板搬出入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント基板製造時には、プリント基板の半田付け状態や、部品の搭載状態を検査装置で検査するようになっている。この基板の製造ラインは、例えば半田印刷機〜検査装置〜部品搭載機で構成されている。
上記ライン上での検査装置には、前段の半田印刷機で半田が印刷されたプリント基板が搬入され、このプリント基板に印刷された半田の状態を検査して後段の部品搭載機に搬出する。部品搭載機ではプリント基板に電子部品を実装する。
【0003】
このプリント基板の搬出入は、プリント基板の両端(搬出入方向と直交する方向の2辺)にそれぞれ一対のレール及びベルトを設け、ベルトを搬送させて行うようになっている。即ち、基板の両端だけを支持して基板面を浮かせて半田に触れない状態で搬送するようになっている。
また、一方のレール及びベルトが固定側の搬送基準面として、他方のレール及びベルト側が基板の幅方向に移動可能な可動側として構成されており、搬送する各種基板の幅に合わせて可動側を移動させるようになっている。
上記搬送装置は、例えば特開平9−156745号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
検査装置の前段、及び後段に配置される装置と、検査装置は、それぞれ搬送基準面の取り扱いが統一されていない。
例えば、検査装置の固定側が前段の半田印刷機の可動側に位置し、検査装置の可動側が前段の半田印刷機の固定側に位置していることがある。また、検査装置の固定側が後段の部品搭載機の可動側に位置し、検査装置の可動側が後段の部品搭載機の固定側に位置していることがある。
【0005】
ところで、この検査装置では、前段の半田印刷機で半田印刷された箇所を搬送装置の上部に配置された光センサ等で検出し、半田印刷の状態(欠損の有無、半田高さ等)を検査するようになっている。この光センサは、プリント基板上を走査して各半田を検出するようになっている。
【0006】
この際、プリント基板は検査装置上で所定位置に固定されるので、光センサはこのプリント基板上を縦横(X,Y軸)方向に移動させて行っていた。この移動機構は搬送装置の上部に設けなければならず、機構が大型化、コスト高となるとともに、プリント基板上を覆うため下部の搬送装置の保守点検が行いにくいことがあった。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、前段及び後段装置の搬送基準面の配置状態やプリント基板の幅の変更があってもプリント基板の搬入及び搬出を円滑に行えるプリント基板の搬送方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のプリント基板の搬送方法は、一方が第1の固定搬送レール、他方が第1の可動搬送レールでなる平行搬入路と、一方が第2の固定搬送レール、他方が第2の可動搬送レールでなる平行搬出路との間に配置されてプリント基板の搬送方向に対して直交する方向に移動可能なテーブルを含み、該テーブルには固定レールと該固定レールに対して前記直交する方向に可動の可動レールが備えられたプリント基板の搬送装置に適用される搬送方法であって、
前記テーブル上において前記可動レールを前記直交する方向に移動させて前記固定レールと前記可動レールの幅が前記プリント基板の幅と等しくなるよう設定する段階と、
前記第1の固定搬送レールと前記固定レールとの間の前記直交する方向の第1の距離を測定するとともに前記第2の固定搬送レールと前記固定レールとの間の第2の距離を測定する段階と、
前記平行搬入路上にあるプリント基板を搬入するために前記プリント基板の幅と前記第1の距離との値に基づいて前記テーブルを前記直交する方向に移動させ、これによって前記第1の固定搬送レールと前記可動レールを整列させるとともに前記第1の可動搬送レールと前記固定レールとを整列させる段階と、
前記プリント基板を前記平行搬出路に搬出するために前記プリント基板の幅と前記第2の距離との値に基づいて前記テーブルを前記直交する方向に移動させ、これによって前記第2の固定搬送レールと前記可動レールとを整列させるとともに前記第2の可動搬送レールと前記固定レールを整列させる段階と、
を有することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
本発明のプリント基板の搬送方法の実施に用いる搬送装置の第1実施形態を説明する。図1は、プリント基板搬送装置の側面図、図2は同平面図である。
搬送装置1の筐体内部には、搬送手段2が設けられプリント基板Pを図中X軸方向に搬送させる。この搬送方向手前側には前段装置の搬出部が設けられ、搬送方向後端側には後段装置の搬入部が設けられている。
【0010】
搬送手段2は、図2中Y軸方向に所定幅を有して配置された一対のレール3a,3b及びベルト4a、4bを有する。このY軸はX軸(搬送方向)と直交する方向である。一方は固定レール3aであり、ベルト4aはこの固定レール3a上を移動する無端状に形成される。他方は固定レール3aと平行な可動レール3bであり、同様に無端状のベルト4bを有する。ベルト4a,4bはそれぞれ両端が回転軸5で軸支され、モータ6の回転でプリント基板PをX軸方向に搬送移動させる。
【0011】
これら固定レール3aと可動レール3bは、Y軸テーブル7上に設けられている。Y軸テーブル7は、Y軸方向に延びる複数の支軸(不図示)とボールネジ8a及びモータ8b等からなるY軸移動手段8によってY軸方向に移動自在である。
このY軸テーブル7上には、支軸(不図示)とボールネジ10a及びモータ10b等からなるW軸移動手段10が設けられ、可動レール3bをW軸方向に移動自在に支持している。W軸はY軸と同方向である。
これにより、可動レール3bは固定レール3aに対してY軸方向に移動し、互いの間隔が可変自在である。
【0012】
Y軸テーブル7の上方位置には、プリント基板Pを検査する検査手段12が設けられている。この検査手段12は、CCDカメラやレーザ変位計が用いられ、プリント基板Pの表面側の状態(例えば前段装置が半田印刷機であれば半田の欠損や高さ等)を検査する。
【0013】
プリント基板Pは、搬送手段2のモータ6が回転によりベルト4a,4b上をX軸方向に移動する。略中央部の検査位置には固定用のストッパ13が突出しており、プリント基板Pがこの検査位置にて停止するようになっている。プリント基板Pは位置検出センサ14により検査位置に達したことが検出された後、モータ6が停止する。
この状態で検査手段12による検査が実行され、検査後にストッパ13が退避してモータ6の駆動によりプリント板PはX軸方向の後段装置に搬出される。
【0014】
なお、不図示であるが、固定レール3a、及び可動レール3bには側部位置にそれぞれプリント板Pを案内する側板が設けられている。
また、上記のモータ8b,10bにはパルスモータが用いられている。また、Y軸テーブル7(固定レール3a)、及び可動レール3bはそれぞれの原点位置が原点位置センサ15,16で検出されるようになっている。
【0015】
図3は、搬送装置1の電気的構成を示すブロック図である。
入力手段20は、キーボード、外部I/F等からなり、これらを介して入力されたプリント基板Pの幅を制御手段21に出力する。
また、前段装置の測定基準面(固定レール側)と、この搬送装置1の測定基準面(固定レール3a)のずれ量と、後段装置の測定基準面とこの搬送装置1の測定基準面(固定レール3a)のずれ量が入力される。
【0016】
この制御手段21は、CPU,ROM,RAM等で構成されており、位置検出センサ14、原点位置センサ15、16の検出信号が入力される。
制御手段21には、移動量算出手段21a、搬送制御手段21bが設けられている。
【0017】
移動量算出手段21aは、入力されるプリント基板の幅、及びY軸及びW軸の移動量を算出する。
そして、前段装置30とのずれ量に対応し、搬送するプリント基板Pの幅に適合するようモータ8b,10bを駆動してレール3a,3bをY軸に移動制御する。このモータ8b,10bの駆動時には、原点位置センサ15で検出された原点位置を基準としてモータ8b,10bに対し所定のパルス数を供給することにより、供給したパルス数の加算値に基づき移動距離を得るようになっている。移動量算出手段21aは、カウンタ等を用いてパルス数の加減算を行う。
【0018】
搬送制御手段21bは、モータ6を駆動制御してプリント基板PをX軸方向に搬送制御して検査可能状態にする。検査手段12によるプリント基板Pの検査終了後にはこのプリント基板Pを後段装置40に搬出制御する。
【0019】
図4は、搬送装置1の配置状態を説明するための平面図である。
図示の配置例では、検査装置1の搬送基準面(固定レール3a)を基準として、前段装置30の搬送基準面(固定レール31)、及び後段装置40の搬送基準面(固定レール41)は配置がいずれも逆である。また、検査装置1の搬送基準面に対し前段装置30と後段装置40の搬送基準面がそれぞれ幅方向に距離L1、L2だけずれている。
【0020】
なお、プリント基板Pの幅はDであり、前段装置30では、このプリント基板Pの幅Dに適合した間隔となるよう固定レール31と可動レール32の間隔が予め設定されている。後段装置40においても、固定レール41と可動レール42の間隔がプリント基板Pの幅Dに適合するよう予め設定されている。
【0021】
次に、制御手段21による制御動作を図5のフローチャートを用いて説明する。
始めにY軸、及びW軸の制御を初期設定する(S1)。具体的にはY軸テーブル7(固定レール3a)及び可動レール3bをそれぞれ原点位置センサ15及び16で原点位置が検出される位置に移動させる。
【0022】
次に、入力手段20から距離L1、L2、D0を入力する(S2)。
距離L1は、固定レール3aと前段装置の固定レール31間の距離である。
距離L2は、固定レール3aと後段装置の固定レール41間の距離である。
距離D0は、固定レール3aと可動レール3b間の距離である。
【0023】
この状態で測定開始の指令が入力されると、装置はプリント基板Pの搬入制御を開始する(S3−YES)。
次に、入力手段20にプリント基板Pの幅Dが入力される(S4)。
移動量算出手段21aは、この幅Dに対応してW軸を移動制御する(S5)。具体的には、モータ10bを駆動し可動レール3bを移動させ、この可動レール3bと固定レール3aとの間の距離をDにする。
【0024】
次に、Y軸を移動制御する(S6)。即ち、モータ8bを駆動しY軸テーブル7をL1+Dの座標に移動させる。この際、Y軸テーブル7上に設けられた固定レール3a及び可動レール3bが幅Dを維持したまま移動する。
これにより、図6(a)の動作図に示すように、固定レール3aが前段装置30の可動レール32に一致する位置となり、また、可動レール3bが前段装置の固定レール31に一致する位置となる。
【0025】
次に、搬送制御手段21bはプリント基板Pを装置に搬入する(S7)。モータ6を駆動させベルト4a,4bを搬送してプリント基板PをX軸方向に移動させる。そして、プリント基板Pがストッパ13に当接し、位置検出センサ14で位置検出されるとモータ6を停止させる。これにより、検査手段12での検査が実行できるようになる(S8)。
【0026】
検査手段12の検査が終了するとプリント基板Pの搬出制御が開始される。まず、Y軸を移動制御する(S9)。移動量算出手段21aは、モータ8bを駆動しY軸テーブル7をL2+Dの座標に移動させる。
これにより、図6(b)の動作図に示すように、固定レール3aが後段装置の可動レール42に一致する位置となり、また、可動レール3bが後段装置の固定レール41に一致する位置となる。
【0027】
次に、搬送制御手段21bは、ストッパ13を退避させ、モータ56を駆動してプリント基板Pを後段装置に搬出する(S10)。
そして、測定終了であるか否かを判断し(S11)、測定終了であれば(S11−YES)、制御処理を終了する。
【0028】
一方、測定継続時には、次に検査するプリント基板Pの種類を判断する(S12)。
制御装置21は、この種類のうちプリント基板Pの幅Dに関する変更の有無を検出する。幅Dの変更時には(S12−YES)、S4に移行し、S4以下の処理を実行して入力された幅Dに基づき搬入、搬出制御を行う。
幅Dに変更がないときには(S12−NO)、S6に移行してS6以下の処理を実行して搬入、搬出制御を行う。
【0029】
〔第2実施形態〕
図7は、本発明の第2実施形態を説明するための配置図である。
この例では、搬送装置1の搬送基準面(固定レール3a)と、前段装置30の搬送基準面(固定レール31)が距離L1だけずれて方向が同一である。また、搬送装置1の搬送基準面(固定レール3a)と、後段装置40の搬送基準面(固定レール41)が逆方向にずれ量L2を有して配置されている。
【0030】
このような配置時においても、基本的に図5記載のフローチャートと同様の手順で搬入、搬出が行える。
搬入時、S5でモータ10bを駆動し固定レール3aと可動レール3bの間隔をDとした後、S6におけるY軸の移動制御時には、モータ8bを駆動しY軸テーブル7をL1の座標に移動させる。これにより、前段装置30の固定レール31に搬送装置1の固定レール3aが一致するよう位置し、前段装置30の可動レール32に搬送装置1の可動レール3bが一致するよう位置できる。
【0031】
プリント基板P検査後の搬出時には、S9におけるY軸の移動制御時に、モータ8bを駆動しY軸テーブル7をL2+D2の座標に移動させる。これにより、搬送装置1の固定レール3aに後段装置40の可動レール42が一致するよう位置し、搬送装置1の可動レール3bに後段装置40の固定レール41が一致するよう位置できる。
【0032】
このように、前段と後段装置の搬送基準面が異なる場合であっても、配置状態を認識してプリント基板Pを円滑に搬入、搬出することができる。
【0033】
〔第3実施形態〕
次に、本発明の方法に係わるプリント基板検査装置の実施形態を説明する。図8はプリント基板検査装置を示す側面図、図9は同平面図である。
この検査装置48は、前述した実施形態の搬送装置1を備えている。この搬送装置1の検査位置上方に設けられる検査手段12は、変位測定機50と走査移動手段57を備えている。
【0034】
図10は、変位測定機50の非接触の測定原理を示す概要図である。
光源51からのレーザビームをプリント基板Pの基板面に照射し、その照射点Sの反射光による像を結像レンズ53によって受光素子54の受光面54aに結像させる構成である。
【0035】
これにより、プリント基板Pが高さ方向Zに移動すると(半田等の突起があると)、照射点SがS’あるいはS”に移動し、対応して受光素子54の受光面54aの結像点Kの位置がK’あるいはK”に移動する。受光素子54は、この結像点Kの位置に対応した検出信号を出力し、この信号の変化量に基づきプリント基板P上の突起(半田)の変位量(高さや外形)を出力する。
【0036】
走査移動手段57は、X軸移動手段58と、Z軸移動手段59で構成され、Z軸移動手段59に変位測定装置50が設けられている。
X軸移動手段58は、プリント基板Pの検査位置上部においてX軸方向に沿って水平な支軸(不図示)とボールネジ58a、及びモータ58bで構成されている。このX軸方向の長さはプリント基板Pの長さ程度である。
【0037】
Z軸移動手段59は、X軸移動手段58のモータによってX軸方向に移動自在な移動体59aと、移動体59aの上下方向(Z軸方向)に設けられた支軸(不図示)とボールネジ59b、及びモータ59cで構成されている。
ボールネジ59bの下端部には変位測定機50が懸垂支持されている。
これにより、変位測定機50は、プリント基板Pの搬送方向(X軸方向)に走査移動自在である。ここで、Z軸移動手段59は、プリント基板Pと所定の間隔を維持した状態で変位量を測定する倣い計測を行うために設けられている。
【0038】
変位測定機50は、プリント基板P上の変位量(半田突起)をX,Y軸方向に走査して行う。うちX軸方向の走査は走査移動手段57により変位測定機50を移動制御して行う。また、Y軸方向の走査は、搬送装置1のY軸テーブル7を移動制御して行うようになっている。
【0039】
具体的には、図9の平面図に記載の如く、変位測定機50によるレーザビームの照射点Sをプリント基板Pの4隅部分(位置T1)から開始し、同時にモータ8bを駆動してY軸テーブル7をこのプリント基板Pの幅Dに対応した距離だけY1方向に移動させて(同Y軸方向を主走査方向とする)、連続的に半田突起の変位量を検出していく。
このY軸テーブル7の移動時、固定レール3a及び可動レール3bの間隔は不変であるためプリント基板Pは、同Y1方向に移動する。
レーザビームの照射点Sがプリント基板Pの他端側(位置T2)まで移動すると、モータ8bの駆動を停止させる。
【0040】
この後、走査移動手段57のX軸移動手段58のモータ58bを駆動して変位測定機50をX軸方向に所定量(位置T3)まで移動(副走査)させる。
このX軸方向への移動量は、変位測定機50が有するX軸方向に対する測定範囲に対応した距離に設定されている。例えば、変位測定機50内部にレーザビームを偏向させる偏向手段を有し、レーザビームがX軸方向に所定幅(図中xAの幅)で走査する構成のものを用いた場合には、この走査幅xAに対応した所定量だけ変位測定機50をX軸方向に移動させる。
【0041】
副走査後、モータ8bを駆動してY軸テーブル7をY2方向に移動させて連続的に半田突起の変位量を検出していく。
この後、走査移動手段57のX軸移動手段58のモータ58bを駆動して変位測定機50をX軸方向に所定量(位置T4まで)移動(副走査)させる。
以上のようなX,Y軸への移動走査の繰返しでプリント基板P上の半田突起の変位量を連続的に検出していく。
【0042】
このように、搬送装置1がY軸方向に移動可能な構成であることを利用して、プリント基板Pの検査処理時(図5の処理S8)に、変位測定機50側はX軸方向にのみ移動制御する構成にすることができる。
これにより、検査装置48の筐体内部において、変位測定機50を移動させる走査移動手段57はY軸方向への移動機構が不要であるため、構成を小型化及び簡単化できるようになる。また、走査移動手段57は搬送装置1上部に設けられるが、この構成がX軸方向に沿ってのみ配置されているため、プリント基板Pの上部を表出できるようになり、搬送装置1の各構成部の保守点検を容易に行えるようになる。
【0043】
上記各実施形態においては、搬送基準面である固定レールを基準として前段、及び後段装置の固定レールとの間のずれ量がデータ入力される構成とした。これに限らず、搬送装置1の固定レールと、前段装置及び後段装置それぞれとの整列状態をセンサで検出、確認する構成にすることもできる。
【0044】
【発明の効果】
本発明のプリント基板の搬送方法によれば、テーブル上で固定レール及び可動レールをプリント基板の幅と等しくなるよう設定した状態で、固定側のレールを基準として前段装置及び後段装置との間でそれぞれ測定された距離に基づき、テーブルを移動させて前段装置側のレールに整列させ搬入でき、また、テーブルを移動させて後段装置側のレールに整列させ搬出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリント基板の搬送方法に用いる搬送装置の実施の形態を示す側面図。
【図2】同搬送装置の平面図。
【図3】同搬送装置の電気的構成を示すブロック図。
【図4】搬送レールの配置状態を示す平面図。
【図5】搬送動作を示すフローチャート。
【図6】搬入、搬出動作を示す平面図。
【図7】搬送レールの配置が異なる状態を示す平面図。
【図8】本発明のプリント基板の搬送方法に係わる検査装置の実施の形態を示す側面図。
【図9】同検査装置の平面図。
【図10】変位測定機の測定原理を示す概要図。
【符号の説明】
1…搬送装置、2…搬送手段、3a…固定レール、3b…可動レール、4a,4b…ベルト、6,8b,10b…モータ、7…Y軸テーブル、8…Y軸移動手段、10…W軸移動手段、12…検査手段、13…ストッパ、14…位置検出センサ、15,16…原点位置センサ、20…入力手段、21…制御手段、21a…移動量算出手段、21b…搬送制御手段、P…プリント基板、30…前段装置、40…後段装置。
Claims (1)
- 一方が第1の固定搬送レール、他方が第1の可動搬送レールでなる平行搬入路と、一方が第2の固定搬送レール、他方が第2の可動搬送レールでなる平行搬出路との間に配置されてプリント基板の搬送方向に対して直交する方向に移動可能なテーブルを含み、該テーブルには固定レールと該固定レールに対して前記直交する方向に可動の可動レールが備えられたプリント基板の搬送装置に適用される搬送方法であって、
前記テーブル上において前記可動レールを前記直交する方向に移動させて前記固定レールと前記可動レールの幅が前記プリント基板の幅と等しくなるよう設定する段階と、
前記第1の固定搬送レールと前記固定レールとの間の前記直交する方向の第1の距離を測定するとともに前記第2の固定搬送レールと前記固定レールとの間の第2の距離を測定する段階と、
前記平行搬入路上にあるプリント基板を搬入するために前記プリント基板の幅と前記第1の距離との値に基づいて前記テーブルを前記直交する方向に移動させ、これによって前記第1の固定搬送レールと前記可動レールを整列させるとともに前記第1の可動搬送レールと前記固定レールとを整列させる段階と、
前記プリント基板を前記平行搬出路に搬出するために前記プリント基板の幅と前記第2の距離との値に基づいて前記テーブルを前記直交する方向に移動させ、これによって前記第2の固定搬送レールと前記可動レールとを整列させるとともに前記第2の可動搬送レールと前記固定レールを整列させる段階と、
を有することを特徴とするプリント基板の搬送方法。
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