JP4178740B2 - 基板検出センサ - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装装置などにおいて基板を搬送する基板搬送装置に用いられる基板検出センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置では、基板をコンベアなどの基板移動手段によって移動しながら電子部品実装位置などの所定位置において位置決めすることが行われる。この位置決めは、機械的に駆動される位置決め用のストッパに基板の端部を押し付けることによって行われ、ストッパの駆動タイミングはコンベア上を移動する基板をストッパの手前側で基板検出センサによって検出することにより設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、同一の装置によって搬送・位置決めされる基板のサイズや形状は種々であり、搬送方向のサイズが異なると共に基板によっては部分的に開口部が設けられたものもある。このため、基板検出センサの位置を決定する際には、検出点が前述の開口部に一致しないよう、配置位置を選定する必要がある。従来はこのような場合には複数の基板検出センサを個別に配置するか、１つの基板検出センサを位置調整可能に配置するなどの方法が用いられていた。
【０００４】
しかしながらこのような方法は常に採用可能であるとは限らず、スペースの都合から複数の基板検出センサが配置できない場合があり、また配置によってはこれら基板検出センサの位置調整の作業性が悪く、調整作業に多大の手間を要するなど、従来は複数種類の基板を対象とした基板検出を容易に実現することが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、開口部などの不規則形状を有する複数種類の基板に対しても基板検出が行える基板検出センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板検出センサは、電子部品が実装される基板を搬送し所定位置に位置決めする基板搬送装置に用いられ基板を所定位置において光学的に検出する基板検出センサであって、前記基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された単位センサを有し、前記単位センサが、基板検出用の照射光を照射する投光部と、この投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する受光部とから成り、複数の前記単位センサの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部を備えた。
【０００７】
本発明によれば、基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された複数の単位センサの投光部と、それぞれの投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する複数の受光部と、これらの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部とを備えることにより、開口部などの不規則形状を有する複数種類の基板に対しても確実に基板検出が行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の基板搬送装置の側面図、図２は本発明の一実施の形態の基板搬送装置の制御系のブロック図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態の基板検出センサの斜視図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態の基板検出センサの回路図、図４は本発明の一実施の形態の基板搬送装置における基板検出の説明図である。
【０００９】
まず図１を参照して基板搬送装置について説明する。この基板搬送装置は、電子部品実装装置などに用いられ電子部品が搭載される基板をコンベアによって水平方向に搬送するものである。図１において、１，２はそれぞれ長手方向に連結して配設された基板搬送装置としてのコンベア機構であり、プーリ３にそれぞれベルト４，５を調帯して構成されている。ベルト４，５はそれぞれ駆動用のモータＭ１，Ｍ２によって駆動され、載置された基板６を水平方向に移動させる。
【００１０】
コンベア機構１，２にはそれぞれ基板６を停止させ位置決めする基板ストッパシリンダ７，８が垂直姿勢で設けられている。基板ストッパシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａを突出させることにより、ロッド７ａ，８ａはベルト４，５上に突出する。この状態で基板６が進行することにより、基板６の前端部がロッド７ａ，８ａに当接する。これにより、基板６はロッド７ａ，８ａの位置で停止し位置決めされる。そして位置決めされた基板６に対して、実装ヘッドによる電子部品の実装などの作業が行われる。すなわち、基板ストッパシリンダ７，８は基板を停止させて位置決めする位置決め手段となっている。
【００１１】
基板ストッパシリンダ７，８の上流側には、基板検出センサＳ１，Ｓ２が配設されている。基板検出センサＳ１，Ｓ２はベルト上を移動する基板６を下方から光学的に検出する。そしてここで検出された基板６の検出信号に基づいて、基板ストッパシリンダ７，８の動作が制御される。基板検出センサＳ１，Ｓ２は、移動中の基板６を基板ストッパシリンダ７，８の手前側で検出する基板検出手段となっている。
【００１２】
作業位置における作業終了後には、基板ストッパシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａを没入させることにより、基板６はコンベアによって再び搬送され、下流側へ移動する。例えばコンベア機構１の基板ストッパシリンダ７によって停止していた基板６は、ロッド７ａが下降することによりコンベア機構２に乗り移り、次いで基板ストッパシリンダ８によって再び停止する。
【００１３】
このとき、下降することにより基板６を通過させた後には、その基板ストッパシリンダは直ちにロッドを上昇させ、後続の基板を停止・位置決めするための状態に復帰する。この基板の通過確認は、基板検出センサが基板を検出しない状態にあることを確認することにより行われる。このように、基板６の移動状態に応じて各基板ストッパシリンダの動作を適切に制御することにより、基板６の搬送動作、すなわち停止・移動が制御される。
【００１４】
次に図２を参照して、基板搬送装置の制御系の構成について説明する。図２において、主制御部１０は基板搬送装置が配置された電子部品実装装置など主装置の装置全体の動作制御を行うホストコンピュータである。搬送制御部１１は、これら主装置の作業動作のうち、基板搬送に関連した範囲の制御を行う。すなわち、基板検出センサＳ１，Ｓ２の検出信号を取り込み、この検出信号に基づいて基板ストッパシリンダ７，８の動作を制御すると共に、基板６を搬送するコンベア駆動用のモータＭ１，Ｍ２を駆動するモータ駆動部１２の制御を行う。搬送記憶部１３は、搬送対象の基板６のサイズデータや、各基板６が搬送される搬送速度など搬送制御に必要なデータを記憶する。
【００１５】
次に基板検出センサＳ１，Ｓ２について説明する。基板検出センサＳ１，Ｓ２は検出対象物の有無を光学的に検出するものであり、図３（ａ）に示すように、投光部と受光部とを対にして組み合わせた２組の単位センサ２１，２２をケース２０に収納し従来型の１つのセンサと外形寸法的には同等な単一機能部品として構成した形となっており、配線２４によって外部と接続される。
【００１６】
各単位センサ２１，２２の投光部２１ａ，２２ａからの照射光が検出対象物２３によって反射され、この反射光をそれぞれの受光部２１ｂ，２２ｂが受光することにより、検出対象物２３の存否を検出する。ここで単位センサ２１，２２の配列位置は、搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法Ｄだけオフセットした配列となっており、基板上で近距離で隣接した２点を同時に検出できるようになっている。
【００１７】
図３（ｂ）の回路図に示すように、内部回路２５内の受光部２１ｂ，２２ｂから出力される内部出力１，２の電気信号は、出力部２６によって単一の電気信号として外部出力される。すなわち、各単位センサ２１，２２のいずれかが検出対象物としての基板を検出すれば、基板検出センサＳ１，Ｓ２としての出力は「基板有り」の信号を出力し、２つの単位センサ２１，２２のいずれもが基板を検出しない場合のみ、「基板無し」の信号を出力する。
【００１８】
したがって、本実施の形態の基板検出センサＳ１，Ｓ２は、基板検出用の照射光を照射する複数の投光部２１ａ，２２ａと、それぞれの投光部に対応して設けられ基板によって反射された照射光を受光する複数の受光部２１ｂ，２２ｂと、これらの受光部２１ｂ，２２ｂから出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部２６とを備えたものとなっている。
【００１９】
次に図４を参照して基板搬送における基板検出について説明する。図４（ａ）に示すように２つの単位センサ２１，２２を備えた基板検出センサＳ１（Ｓ２）は、コンベア機構１（２）を構成する一方側のコンベアの内側に沿った位置にコンベア幅方向に単位センサ２１，２２のオフセット方向を合わせて固定配置されている。コンベア機構によって基板が搬送され、基板が基板検出センサＳ１（Ｓ２）の上方の検出点に到達すると、投光部２１ａ，２２ａからの照射光が受光部２１ｂ，２２ｂによって受光され、これにより基板が検出される。
【００２０】
基板の種類によっては、部分的に開口部が設けられたものがあり、この開口部と基板検出センサＳ１（Ｓ２）の検出点の位置が重なると、基板検出センサＳ１（Ｓ２）は正しい検出結果を出力しない。このような場合にあっても、基板検出センサＳ１（Ｓ２）には所定寸法だけオフセットして備えられた２組の単位センサ２１，２２が備えられていることから、図４（ｂ）に示すように側端部に近い位置に開口部６ａを有するような基板６Ａの場合には、単位センサ２１が基板６Ａを検出する。
【００２１】
また図４（ｃ）に示すように側端部から幾分内側に開口部６ｂが設けられた基板６Ｂを対象とする場合には、単位センサ２２が基板６Ｂを検出する。すなわち、２組の単位センサ２１，２２のうちのいずれかが、基板を検出する。したがって、基板検出センサＳ１（Ｓ２）としての出力信号はいずれの場合においても「基板有り」が正しく出力される。
【００２２】
これにより、基板搬送動作において基板が基板検出位置上を通過している途中にあるにも拘わらず、基板に設けられた開口部が基板検出位置と一致して基板検出センサの出力が「基板無し」となることによる不具合、例えば基板ストッパシリンダのロッドが上昇することにより、基板を下方から突き上げるという誤動作を防止することができる。
【００２３】
上記説明したように、複数の検出点を対象とすることが可能なコンパクトな基板検出センサを用いることにより、複数の基板検出センサを個別に配置する場合の位置スペース確保の困難さ、また基板検出センサを位置調整可能に配置する場合の作業性の悪さなどの不具合点を解消することができ、不規則形状を有する複数種類の基板に対しても確実に基板検出を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された複数の単位センサの投光部と、それぞれの投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する複数の受光部と、これらの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部とを備えたので、開口部などの不規則形状を有する複数種類の基板に対しても確実に基板検出が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の基板搬送装置の側面図
【図２】本発明の一実施の形態の基板搬送装置の制御系のブロック図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の基板検出センサの斜視図
（ｂ）本発明の一実施の形態の基板検出センサの回路図
【図４】本発明の一実施の形態の基板搬送装置における基板検出の説明図
【符号の説明】
１，２ コンベア機構
６，６Ａ，６Ｂ 基板
６ａ，６ｂ 開口部
Ｍ１，Ｍ２ モータ
Ｓ１，Ｓ２ 基板検出センサ
２１，２２ 単位センサ
２１ａ，２２ａ 投光部
２１ｂ，２２ｂ 受光部
２６ 出力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装装置などにおいて基板を搬送する基板搬送装置に用いられる基板検出センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置では、基板をコンベアなどの基板移動手段によって移動しながら電子部品実装位置などの所定位置において位置決めすることが行われる。この位置決めは、機械的に駆動される位置決め用のストッパに基板の端部を押し付けることによって行われ、ストッパの駆動タイミングはコンベア上を移動する基板をストッパの手前側で基板検出センサによって検出することにより設定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、同一の装置によって搬送・位置決めされる基板のサイズや形状は種々であり、搬送方向のサイズが異なると共に基板によっては部分的に開口部が設けられたものもある。このため、基板検出センサの位置を決定する際には、検出点が前述の開口部に一致しないよう、配置位置を選定する必要がある。従来はこのような場合には複数の基板検出センサを個別に配置するか、１つの基板検出センサを位置調整可能に配置するなどの方法が用いられていた。
【０００４】
しかしながらこのような方法は常に採用可能であるとは限らず、スペースの都合から複数の基板検出センサが配置できない場合があり、また配置によってはこれら基板検出センサの位置調整の作業性が悪く、調整作業に多大の手間を要するなど、従来は複数種類の基板を対象とした基板検出を容易に実現することが困難であった。
【０００５】
そこで本発明は、開口部などの不規則形状を有する複数種類の基板に対しても基板検出が行える基板検出センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の基板検出センサは、電子部品が実装される基板を搬送し所定位置に位置決めする基板搬送装置に用いられ基板を所定位置において光学的に検出する基板検出センサであって、前記基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された単位センサを有し、前記単位センサが、基板検出用の照射光を照射する投光部と、この投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する受光部とから成り、複数の前記単位センサの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部を備えた。
【０００７】
本発明によれば、基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された複数の単位センサの投光部と、それぞれの投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する複数の受光部と、これらの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部とを備えることにより、開口部などの不規則形状を有する複数種類の基板に対しても確実に基板検出が行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の基板搬送装置の側面図、図２は本発明の一実施の形態の基板搬送装置の制御系のブロック図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態の基板検出センサの斜視図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態の基板検出センサの回路図、図４は本発明の一実施の形態の基板搬送装置における基板検出の説明図である。
【０００９】
まず図１を参照して基板搬送装置について説明する。この基板搬送装置は、電子部品実装装置などに用いられ電子部品が搭載される基板をコンベアによって水平方向に搬送するものである。図１において、１，２はそれぞれ長手方向に連結して配設された基板搬送装置としてのコンベア機構であり、プーリ３にそれぞれベルト４，５を調帯して構成されている。ベルト４，５はそれぞれ駆動用のモータＭ１，Ｍ２によって駆動され、載置された基板６を水平方向に移動させる。
【００１０】
コンベア機構１，２にはそれぞれ基板６を停止させ位置決めする基板ストッパシリンダ７，８が垂直姿勢で設けられている。基板ストッパシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａを突出させることにより、ロッド７ａ，８ａはベルト４，５上に突出する。この状態で基板６が進行することにより、基板６の前端部がロッド７ａ，８ａに当接する。これにより、基板６はロッド７ａ，８ａの位置で停止し位置決めされる。そして位置決めされた基板６に対して、実装ヘッドによる電子部品の実装などの作業が行われる。すなわち、基板ストッパシリンダ７，８は基板を停止させて位置決めする位置決め手段となっている。
【００１１】
基板ストッパシリンダ７，８の上流側には、基板検出センサＳ１，Ｓ２が配設されている。基板検出センサＳ１，Ｓ２はベルト上を移動する基板６を下方から光学的に検出する。そしてここで検出された基板６の検出信号に基づいて、基板ストッパシリンダ７，８の動作が制御される。基板検出センサＳ１，Ｓ２は、移動中の基板６を基板ストッパシリンダ７，８の手前側で検出する基板検出手段となっている。
【００１２】
作業位置における作業終了後には、基板ストッパシリンダ７，８のロッド７ａ，８ａを没入させることにより、基板６はコンベアによって再び搬送され、下流側へ移動する。例えばコンベア機構１の基板ストッパシリンダ７によって停止していた基板６は、ロッド７ａが下降することによりコンベア機構２に乗り移り、次いで基板ストッパシリンダ８によって再び停止する。
【００１３】
このとき、下降することにより基板６を通過させた後には、その基板ストッパシリンダは直ちにロッドを上昇させ、後続の基板を停止・位置決めするための状態に復帰する。この基板の通過確認は、基板検出センサが基板を検出しない状態にあることを確認することにより行われる。このように、基板６の移動状態に応じて各基板ストッパシリンダの動作を適切に制御することにより、基板６の搬送動作、すなわち停止・移動が制御される。
【００１４】
次に図２を参照して、基板搬送装置の制御系の構成について説明する。図２において、主制御部１０は基板搬送装置が配置された電子部品実装装置など主装置の装置全体の動作制御を行うホストコンピュータである。搬送制御部１１は、これら主装置の作業動作のうち、基板搬送に関連した範囲の制御を行う。すなわち、基板検出センサＳ１，Ｓ２の検出信号を取り込み、この検出信号に基づいて基板ストッパシリンダ７，８の動作を制御すると共に、基板６を搬送するコンベア駆動用のモータＭ１，Ｍ２を駆動するモータ駆動部１２の制御を行う。搬送記憶部１３は、搬送対象の基板６のサイズデータや、各基板６が搬送される搬送速度など搬送制御に必要なデータを記憶する。
【００１５】
次に基板検出センサＳ１，Ｓ２について説明する。基板検出センサＳ１，Ｓ２は検出対象物の有無を光学的に検出するものであり、図３（ａ）に示すように、投光部と受光部とを対にして組み合わせた２組の単位センサ２１，２２をケース２０に収納し従来型の１つのセンサと外形寸法的には同等な単一機能部品として構成した形となっており、配線２４によって外部と接続される。
【００１６】
各単位センサ２１，２２の投光部２１ａ，２２ａからの照射光が検出対象物２３によって反射され、この反射光をそれぞれの受光部２１ｂ，２２ｂが受光することにより、検出対象物２３の存否を検出する。ここで単位センサ２１，２２の配列位置は、搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法Ｄだけオフセットした配列となっており、基板上で近距離で隣接した２点を同時に検出できるようになっている。
【００１７】
図３（ｂ）の回路図に示すように、内部回路２５内の受光部２１ｂ，２２ｂから出力される内部出力１，２の電気信号は、出力部２６によって単一の電気信号として外部出力される。すなわち、各単位センサ２１，２２のいずれかが検出対象物としての基板を検出すれば、基板検出センサＳ１，Ｓ２としての出力は「基板有り」の信号を出力し、２つの単位センサ２１，２２のいずれもが基板を検出しない場合のみ、「基板無し」の信号を出力する。
【００１８】
したがって、本実施の形態の基板検出センサＳ１，Ｓ２は、基板検出用の照射光を照射する複数の投光部２１ａ，２２ａと、それぞれの投光部に対応して設けられ基板によって反射された照射光を受光する複数の受光部２１ｂ，２２ｂと、これらの受光部２１ｂ，２２ｂから出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部２６とを備えたものとなっている。
【００１９】
次に図４を参照して基板搬送における基板検出について説明する。図４（ａ）に示すように２つの単位センサ２１，２２を備えた基板検出センサＳ１（Ｓ２）は、コンベア機構１（２）を構成する一方側のコンベアの内側に沿った位置にコンベア幅方向に単位センサ２１，２２のオフセット方向を合わせて固定配置されている。コンベア機構によって基板が搬送され、基板が基板検出センサＳ１（Ｓ２）の上方の検出点に到達すると、投光部２１ａ，２２ａからの照射光が受光部２１ｂ，２２ｂによって受光され、これにより基板が検出される。
【００２０】
基板の種類によっては、部分的に開口部が設けられたものがあり、この開口部と基板検出センサＳ１（Ｓ２）の検出点の位置が重なると、基板検出センサＳ１（Ｓ２）は正しい検出結果を出力しない。このような場合にあっても、基板検出センサＳ１（Ｓ２）には所定寸法だけオフセットして備えられた２組の単位センサ２１，２２が備えられていることから、図４（ｂ）に示すように側端部に近い位置に開口部６ａを有するような基板６Ａの場合には、単位センサ２１が基板６Ａを検出する。
【００２１】
また図４（ｃ）に示すように側端部から幾分内側に開口部６ｂが設けられた基板６Ｂを対象とする場合には、単位センサ２２が基板６Ｂを検出する。すなわち、２組の単位センサ２１，２２のうちのいずれかが、基板を検出する。したがって、基板検出センサＳ１（Ｓ２）としての出力信号はいずれの場合においても「基板有り」が正しく出力される。
【００２２】
これにより、基板搬送動作において基板が基板検出位置上を通過している途中にあるにも拘わらず、基板に設けられた開口部が基板検出位置と一致して基板検出センサの出力が「基板無し」となることによる不具合、例えば基板ストッパシリンダのロッドが上昇することにより、基板を下方から突き上げるという誤動作を防止することができる。
【００２３】
上記説明したように、複数の検出点を対象とすることが可能なコンパクトな基板検出センサを用いることにより、複数の基板検出センサを個別に配置する場合の位置スペース確保の困難さ、また基板検出センサを位置調整可能に配置する場合の作業性の悪さなどの不具合点を解消することができ、不規則形状を有する複数種類の基板に対しても確実に基板検出を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された複数の単位センサの投光部と、それぞれの投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する複数の受光部と、これらの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部とを備えたので、開口部などの不規則形状を有する複数種類の基板に対しても確実に基板検出が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の基板搬送装置の側面図
【図２】本発明の一実施の形態の基板搬送装置の制御系のブロック図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の基板検出センサの斜視図
（ｂ）本発明の一実施の形態の基板検出センサの回路図
【図４】本発明の一実施の形態の基板搬送装置における基板検出の説明図
【符号の説明】
１，２ コンベア機構
６，６Ａ，６Ｂ 基板
６ａ，６ｂ 開口部
Ｍ１，Ｍ２ モータ
Ｓ１，Ｓ２ 基板検出センサ
２１，２２ 単位センサ
２１ａ，２２ａ 投光部
２１ｂ，２２ｂ 受光部
２６ 出力部
Claims (1)
- 電子部品が実装される基板を搬送し所定位置に位置決めする基板搬送装置に用いられ基板を所定位置において光学的に検出する基板検出センサであって、前記基板搬送装置によって搬送される基板の幅方向に所定寸法オフセットして配列された単位センサを有し、前記単位センサが、基板検出用の照射光を照射する投光部と、この投光部に対応して設けられ基板によって反射された前記照射光を受光する受光部とから成り、複数の前記単位センサの受光部から出力される複数の電気信号に基づき基板の検出結果を単一の電気信号として出力する出力部を備えたことを特徴とする基板検出センサ。
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2000
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