JP4340491B2 - 基板検出装置、基板搬送装置、及び部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板搬送経路に沿って搬送される基板を、当該搬送の停止により上記基板搬送経路における所定の位置である基板停止位置に配置させて、上記基板への所定の作業を可能とさせる基板搬送において、上記搬送される基板の上記搬送停止のための検出を行なう基板検出装置、基板搬送装置、部品実装装置、及び基板検出方法に関する。

従来、この種の基板検出装置は種々の構造のものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。このような従来の基板検出装置の一例である基板検出用センサ５２による回路基板１の検出方法について、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示す模式説明図を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は基板検出用センサ５２を備える基板搬送装置５６の模式的な平面図であり、図７（Ｂ）はその側面図である。

図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基板搬送装置５６は、主に回路基板１に電子部品を実装（若しくは装着）する電子部品実装装置（図示しない）への回路基板１の供給のための搬送、又は排出のための搬送を行なう装置である。具体的には、図示左向きの方向である基板搬送方向Ａに回路基板１を搬送することが可能となっており、例えば、その搬送経路上における所定の位置である基板停止位置に回路基板１を搬送して配置させることにより、当該回路基板１に対して電子部品を実装可能に、電子部品実装装置に当該回路基板１を供給することができる。

また、基板搬送装置５６においては、搬送される回路基板１の基板搬送方向Ａ側の端部１ａに当接することにより、当接された状態の回路基板１を確実に上記基板停止位置に位置決めして配置させる位置決め部材の一例であるストッパ５４が備えられている。なお、ストッパ５４は、搬送される回路基板１と当接可能な当接位置と、この当接位置よりも下方の位置であって、回路基板１との当接を回避（あるいは解除）することができる退避位置との間で昇降させることが可能となっている。

さらに、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基板搬送装置５６には、搬送される回路基板１を検出する基板検出用センサ５２が備えられている。基板検出用センサ５２は、ストッパ５４から上記基板搬送経路の上流側へ所定距離だけ離間された位置を通過する回路基板１を検出可能に設置されている。また、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基板検出用センサ５２はその上方に位置された回路基板１の基板搬送方向Ａ側の端部を検出することが可能、すなわち、その基板検出方向が回路基板１の表面と略直交する方向である鉛直方向上向きとなっている。

このような基板搬送装置５６においては、回路基板１が基板搬送方向Ａに向けて搬送され、当該搬送される回路基板１の端部１ａが、基板検出センサ５２の上方を通過する際に、基板検出用センサ５２により当該通過が検出される。この検出結果が、例えば、基板搬送装置５６の制御装置等に出力されることにより、回路基板１の搬送が停止されるようにその搬送速度の減速が開始される。その後、この回路基板１の端部１ａが、上記当接位置に位置された状態のストッパ５４に当接されて、基板停止位置に位置決めされて配置されることになる。

このように、搬送される回路基板１が、ストッパ５４に当接する前に基板検出用センサ５２により検出されることで、上記当接の前にこの回路基板１の搬送速度の減速を開始することができ、これにより当該当接の際における回路基板１とストッパ５４との衝撃を緩和させることができる。このような衝撃の緩和を行なうことにより、回路基板１に装着あるいは配置されている電子部品の転倒発生を未然に防止することができる。

特開平９−６４５９３号公報 特開昭６３−２０４８００号公報 特開平１−１８７１２１号公報 特開昭６３−３７０５４号公報

しかしながら、基板搬送装置５６における基板停止位置の上方の空間は、一般的に電子部品実装装置が備える実装ヘッドが移動する空間でもあるため、基板検出用センサ５２の基板検出方向が鉛直方向上向きとされていることにより、上記空間において実装ヘッドが移動されることにより、当該実装ヘッドを基板検出センサ５２が誤検出する場合があるという問題がある。

また、基板検出用センサ５２において、このような基板検出方向における検出感度の調整は容易なものではなく、さらに、搬送される回路基板１自体も様々な形状、厚み、さらに、様々な電子部品が装着されている場合があることにより、当該感度調整は実質的には困難であるという問題がある。

さらに、上記基板検出方向が上向きとして基板検出用センサ５２が配置されていることより、基板検出用センサ５２の検出面に塵埃等が堆積されやすく、このような塵埃の堆積は誤検出を招く要因となるという問題もある。

このような基板検出用センサ５２における誤検出の発生は、回路基板１とストッパ５４との当接における衝撃を緩和することができず、電子部品の転倒や回路基板１の破損等を招くこととなる。

従って、本発明の目的は、基板搬送経路に沿って搬送される基板を、当該搬送の停止により上記基板搬送経路における基板停止位置に配置させる基板搬送において、上記搬送される基板の上記搬送停止のための検出における誤検出を防止して、確実な検出を行なうことができる基板検出装置、基板搬送装置、部品実装装置、及び基板検出方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、基板搬送経路に沿って搬送される基板を、当該搬送の停止により上記基板搬送経路における所定の位置である基板停止位置に配置させて、上記基板への所定の作業を可能とさせる基板搬送において、上記搬送される基板の上記搬送停止のための検出を行なう基板検出装置であって、
上記基板の大略表面沿いの方向に配置された基板検出方向を有し、上記基板停止位置よりも上記基板搬送経路の上流側に位置される基板検出位置を通過する上記基板における上記基板搬送経路の下流側の端部を検出可能な基板検出センサと、
当該基板検出センサによる検出結果を、当該基板の搬送停止のために出力する検出結果出力部とを備えることを特徴とする基板検出装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記基板検出センサは、上記基板の搬送の高さ位置と同じ高さ位置に配置されている第１態様に記載の基板検出装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記基板検出位置は、上記基板検出センサが有する検出可能距離を考慮して決定される第１態様又は第２態様に記載の基板検出装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記基板の表面に略直交する方向を回転中心として、上記基板検出センサを回転移動させるセンサ回転装置をさらに備え、
当該センサ回転装置により上記基板センサを回転させて、上記基板搬送経路に対して、上記基板検出方向を傾斜させることでもって、上記基板検出位置を調整する第３態様に記載の基板検出装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記基板検出センサは、上記基板検出方向が上記基板搬送経路に対して傾斜して配置される第３態様に記載の基板検出装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、上記基板検出センサは、反射型センサである第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の基板検出装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記基板検出センサは、上記基板搬送経路上に配置されており、
上記基板の搬送の高さ位置である検出位置と、上記検出位置よりも下方の高さ位置であり上記基板との干渉を退避可能な退避位置との間で、上記基板検出センサを移動させるセンサ移動装置をさらに備える第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の基板検出装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記基板を搬送可能に支持する上記基板搬送経路に沿って配置された搬送支持部材と、
上記搬送支持部材により支持された基板を、上記基板搬送経路に沿って搬送する搬送駆動装置と、
上記基板における上記基板搬送経路の下流側の端部に当接することにより、上記搬送される基板の上記基板停止位置への位置決めを行なう位置決め部材と、
第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の基板検出装置と、
上記搬送駆動装置による上記基板の搬送動作の制御を行ない、上記基板検出装置による検出結果の入力を受けて、上記搬送駆動装置による上記基板の搬送速度の減速を開始し、上記位置決め部材と上記基板との当接による衝撃を緩和するように、上記基板を上記基板停止位置に配置させる搬送制御装置とを備えることを特徴とする基板搬送装置を提供する。

本発明の第９態様によれば、上記搬送される上記基板と当接可能な当接位置と、上記基板との上記当接を解除可能な退避位置との間で、上記位置決め部材を移動させる位置決め部材移動装置をさらに備え、
上記位置決め部材移動装置は、上記基板検出センサを上記位置決め部材と一体的に移動可能である第８態様に記載の基板搬送装置を提供する。

本発明の第１０態様によれば、第８態様又は第９態様に記載の基板搬送装置と、
上記基板搬送装置により上記基板停止位置に供給される上記基板に対して、部品の実装を行なう部品実装ヘッドとを備えることを特徴とする部品実装装置を提供する。

本発明の第１１態様によれば、基板搬送経路に沿って搬送される基板を、当該搬送の停止により上記基板搬送経路における所定の位置である基板停止位置に配置させて、上記基板への所定の作業を可能とさせる基板搬送において、
上記基板の大略表面沿いの方向である基板検出方向にて、上記搬送される基板における上記基板搬送経路の下流側の端部を検出することでもって、上記基板の搬送停止のための検出を行なうことを特徴とする基板検出方法を提供する。

本発明の上記第１態様によれば、基板検出センサの基板検出方向が、搬送される基板の大略表面沿いの方向に配置されているため、例えば、その上方を移動する他の物（例えば、部品実装ヘッド等）を誤検出する可能性を著しく低減させることができ、確実な基板の検出を行なうことが可能となる。

また、このように上記基板検出センサが配置されていることにより、上記基板検出センサにおける当該検出を行なう部分が上記基板の大略表面沿いの方向に向けられることとなるため、当該部分への塵埃の堆積を防止することができ、当該塵埃堆積に伴う基板検出センサの誤検出や検出不可能状態となることを未然に防止することができる。

また、このような上記基板検出センサによる検出結果を、例えば、上記基板の搬送動作を担う基板搬送装置等へ出力する検出結果出力部が備えられていることにより、当該検出結果を受けて確実に上記基板の搬送を停止させることができる。

従って、上記基板検出センサにおける誤検出等の発生を防止して、搬送される上記基板の確実な検出を行なうことができ、上記基板を確実に基板停止位置に配置させて、当該位置にて上記基板への所定の作業を可能とさせる基板検出装置を提供することができる。

本発明の上記第２態様によれば、上記基板検出センサが、上記基板の搬送の高さ位置と同じ高さ位置に配置されていることにより、上記搬送される基板を、その大略表面沿いの方向に配置された上記基板検出方向において、確実に検出することができる。また、このように上記基板検出センサが配置されていることにより、検出される基板の形成厚さ等に影響されることなく、上記基板の端部を確実に検出することができる。

本発明のその他の態様によれば、上記基板検出位置が、上記基板検出センサが有する検出可能距離を考慮して決定されることにより、上記基板検出位置を通過する上記基板を、上記基板検出センサにより確実に検出することが可能となる。

また、上記基板の表面に略直交する方向を回転中心として、上記基板検出センサを回転移動させるセンサ回転装置がさらに備えられていることにより、当該センサ回転装置により上記基板センサを回転させて、上記基板搬送経路に対して、上記基板検出方向を傾斜させることでもって、上記基板検出センサと上記基板の端部との距離を変化させることができ、当該距離を検出に最適な距離である上記検出可能距離に合致させることで、上記基板検出センサの検出感度を調整する（すなわち、基板検出位置を調整する）ことができる。従って、上記基板検出センサの上記検出感度の調整を容易なものとさせることができる。

また、上記基板検出センサは、上記基板検出方向が上記基板搬送経路に対して予め傾斜するように配置されていることで、上記基板検出位置の調整を容易なものとすることができる。

また、上記基板検出センサとして、反射型センサを採用することで、上記夫々の態様による効果を確実に得ることができる。

また、上記基板の搬送の高さ位置である検出位置と、上記検出位置よりも下方の高さ位置であり上記基板との干渉を退避可能な退避位置との間で、上記基板検出センサを移動させるセンサ移動装置がさらに備えられていることにより、上記検出位置に上記基板検出センサを位置させることで、上記基板の確実な検出を可能とし、一方、上記退避位置に上記基板検出センサを位置させることで、上記搬送される基板と上記基板検出センサとの干渉を確実に防止することができる。

また、このような上記基板検出装置が基板搬送装置に備えられていることにより、搬送制御装置にて、上記基板検出装置による検出結果の入力を受けて、搬送駆動装置による上記基板の搬送速度の減速を開始し、位置決め部材と上記基板との当接により上記基板を上記基板停止位置に配置させる際に、上記位置決め部材と上記基板との当接による衝撃を確実に緩和することができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の一実施形態にかかる基板検出装置を備える基板搬送装置６の模式的な構成を示す模式平面図を図１に示す。また、図１における基板搬送装置６のＢ−Ｂ線断面図を図２に示し、Ｃ−Ｃ線断面図を図３に示す。

図１から図３に示すように、基板搬送装置６は、例えば、部品の一例である電子部品の回路基板１への実装を行なうために、このような実装動作が行なわれる電子部品実装装置（図示しない）に当該回路基板１を搬送して供給する装置である。また、上記電子部品実装装置にて上記実装動作が施されて、夫々の電子部品が実装された回路基板１の搬送による上記電子部品実装装置から排出をも行なう装置でもある。なお、本実施形態においては、基板搬送装置６は、回路基板１に対する所定の作業の一例として、電子部品の実装を行なうような場合について説明するが、上記所定の作業はこのような場合にのみ限定されるものではなく、その他様々な作業とすることもできる。例えば、上記所定の作業が、回路基板１に対する接合材料（例えば、クリーム半田）の塗布作業、実装（あるいは装着）された電子部品の検査作業、上記接合材料のリフロー作業等であるような場合であってもよい。

また、図１に示すように、基板搬送装置６は、回路基板１における互いに対向する夫々の端部１ｂを搬送可能に支持する搬送支持部材の一例である２本の搬送レール８と、これらの搬送レール８により支持された状態の回路基板１を、図示左右方向に沿って配置された基板搬送経路に沿って搬送させる搬送駆動装置１０とを備えている。また、夫々の搬送レール８は、上記基板搬送経路に沿って互いに平行かつ一定の間隔が保たれるように配置されている。なお、図１に示すように、基板搬送装置６においては、図示左向きがその基板搬送方向Ａとなっている。

また、図１に示すように、基板搬送装置６は、上記基板搬送経路における所定の位置である基板停止位置Ｐに搬送された回路基板１を、基板停止位置Ｐに位置決めして配置させる位置決め部材の一例であるストッパ４を備えている。ストッパ４による上記位置決めは、搬送される回路基板１の基板搬送方向Ａの上流側（すなわち、図１の図示左側）における端部１ａと当接されることにより行なうことが可能となっている。

さらに、基板搬送装置６は、基板停止位置Ｐにおけるストッパ４と回路基板１の端部１ａとの当接位置から、基板搬送方向Ａの上流側方向（すなわち、図１の図示右側方向）に所定の距離だけ離間された位置である基板検出位置Ｒを通過する回路基板１の端部１ａを検出可能な基板検出センサ２を備えている。基板検出センサ２は、その基板検出方向Ｄが回路基板１の大略表面沿いの方向となるように配置されており、基板搬送経路上において、この基板検出方向Ｄは基板搬送方向Ａと逆向きに配置されている。なお、このような基板検出センサ２としては、例えば、限定反射型センサを用いることができ、基板検出位置Ｒが位置される上記所定の距離としては、例えば、３５ｍｍ程度の距離とすることができる。また、このような基板検出位置Ｒは、基板検出センサ２が有する検出可能距離を考慮して決定することができる。

なお、限定反射型センサとは、その検出対象物（例えば、回路基板１）において、反射スポット径が２〜３ｍｍ程度に限定されている反射型センサをいい、これとは対象的に、検出対象物にて、その反射スポット径が３０〜４０ｍｍ程度に拡散されているような反射型センサを拡散型反射センサという。基板検出センサ２としては、拡散反射型センサも採用することができる。なお、基板検出センサ２として限定反射型センサを用いる場合には、その検出距離をより安定させて基板検出位置Ｒを通過する回路基板１を確実に検出することができるとともに、当該検出距離から離れた背景等を検出してしまうという誤検出の発生を少なくすることができるという利点がある。

また、図１及び図３に示すように、基板搬送装置６は、夫々の搬送レール８により支持された状態の回路基板１と当接可能な位置である当接位置Ｈ１と、当該状態の回路基板１との当接を回避（又は退避若しくは解除）可能な位置である退避位置Ｌ１との間で、ストッパ４を昇降させる位置決め部材移動装置の一例であるストッパ昇降装置１２を備えている。

また、基板検出センサ２は、ストッパ４と一体的に接続されており、ストッパ昇降装置１２によりストッパ４を昇降させることで、ストッパ４と一体的に基板検出センサ２を昇降させることが可能となっている。具体的には、図３及び図４に示すように、ストッパ昇降装置１２によりストッパ４を当接位置Ｈ１に位置させることで、搬送される回路基板１を検出可能な高さ位置である検出位置Ｈ２に基板検出センサ２を位置させることができ、また、ストッパ４を退避位置Ｌ１に位置させることで、搬送される回路基板１との干渉を退避することができる高さ位置である退避位置Ｌ２に基板検出センサ２を位置させることができる。なお、基板検出センサ２がこの検出位置Ｈ２に位置された状態において、基板検出センサ２により搬送される回路基板１の端部１ａを検出可能となるように、基板検出センサ２が当該回路基板１と略同じ高さ位置に配置される。

また、図１に示すように、ストッパ４と一体的に固定された基板検出センサ２は、例えば、基板停止位置Ｐに位置されたストッパ４と当接された状態の回路基板１の端部１ａと当接しないように、ストッパ４における回路基板１との当接面よりも基板搬送方向Ａ側に基板検出センサ２が配置されている。これにより、基板停止位置Ｐへの位置決めのために回路基板１とストッパ４とが当接される場合であっても、回路基板１と基板検出センサ２との当接が防止され、基板検出センサ２の破損等の防止が図られている。

また、基板検出センサ２には、この基板検出センサ２による検出結果を出力する検出結果出力部３が接続されており、この検出結果出力部３より基板搬送装置６が備える搬送制御装置９に、当該検出結果を出力することが可能となっている。なお、本実施形態においては、基板検出センサ２及び検出結果出力部３が、基板検出装置の一例となっている。

また、搬送制御装置９は、基板搬送装置６における夫々の構成部の動作制御を、互いの動作を関連付けながら統括的に行なう制御装置である。具体的には、搬送制御装置９は、搬送駆動装置１０による回路基板１の搬送動作（搬送速度や搬送開始・停止等含む）の制御、ストッパ昇降装置１２の昇降動作、基板検出センサ２の検出動作等の制御を、互いに関連付けながら統括的に行なうことが可能となっている。

このような構成及び機能を有する基板搬送装置６において、搬送される回路基板１を基板停止位置Ｐに停止させる動作について図１から図４を参照しながら説明する。なお、以下において説明する夫々の動作は、搬送制御装置９により統括的な制御が実施されることにより行なわれる。

まず、図１において、基板搬送装置６における夫々の搬送レール８にその両端部１ｂが支持されるように、回路基板１が供給される。その後、搬送駆動装置１０により当該支持された回路基板１の搬送駆動が開始される。これにより、回路基板１が夫々の搬送レール８により案内されながら、基板搬送経路に沿って基板搬送方向Ａへの搬送が行なわれる。

それとともに、図３に示すように、ストッパ昇降装置１２によりストッパ４とともに基板検出センサ２の上昇が行なわれ、ストッパ４が当接位置Ｈ１に位置され、基板検出センサ２が検出位置Ｈ２に位置される。なお、このようなストッパ４及び基板検出センサ２の上昇動作は、回路基板１の搬送開始とともに、あるいは搬送開始後に行なわれる場合のみに限られず、回路基板１の搬送開始前に予め行なわれるような場合であってもよい。

やがて、搬送される回路基板１の基板搬送方向Ａ側の端部１ａが、検出位置Ｈ２に位置された状態の基板検出センサ２から基板搬送方向Ａの上流側に上記所定の距離離間された基板検出位置Ｒに達したときに（あるいは通過したときに）、当該端部１ａが基板検出センサ２により検出される。

この検出結果が検出結果出力部３より搬送制御装置９に出力され、当該検出結果を受けた搬送制御装置９が、搬送駆動装置１０に対して、回路基板１の搬送停止動作の開始命令の信号を出力する。これにより、搬送駆動装置１０による回路基板１の搬送速度の減速が開始され、当該搬送速度が減速されながら、回路基板１の端部１ａがストッパ４に当接される。このとき、回路基板１の停止のための搬送速度の減速が行なわれながら、当該当接による位置決めが行なわれることより、回路基板１とストッパ４との当接により発生する衝撃を緩和することができる。このような当接が行われた結果、回路基板１が基板停止位置Ｐに位置決めされて停止された状態となる。

その後、このような状態において、例えば、電子部品実装装置により当該回路基板１に対して、電子部品の実装処理が行なわれる。例えば、図６の模式図に示すように、電子部品実装装置３０が備える部品実装ヘッド３２により、複数の電子部品３１が、基板停止位置Ｐに位置決めされて配置された状態の回路基板１に対して実装される。なお、このような部品実装動作の際、あるいは、その準備動作の際に、部品実装ヘッド３２が、基板停止位置Ｐの上方を移動する場合があるが、このような移動動作が行われても、基板検出センサ２の基板検出方向Ｄが回路基板１の表面沿いの方向に配置されているため、部品実装ヘッド３２を誤検出してしまうということが防止されている。

当該実装処理が行われた後は、ストッパ昇降装置１２により、ストッパ４と基板検出センサ２の下降動作が行なわれ、ストッパ４が退避位置Ｌ１に、基板検出センサ２が退避位置Ｌ２に夫々位置された後、搬送駆動装置１０による回路基板１の搬送駆動が開始されて、回路基板１が基板停止位置Ｐから基板搬送方向Ａに搬送されて排出される。

なお、本実施形態は、上述にような構成のみに限定されるものではない。例えば、本実施形態にかかる基板検出装置を備える基板搬送装置の変形例について、図５に示す基板搬送装置２６の模式平面図を用いて説明する。なお、図５においては、以下の説明の理解を容易とすることを目的として、基板搬送装置２６における基板検出センサ２２に関連する主要な構成のみを図示しており、特に、図１に示す基板搬送装置６と同様な構成については、その図示を省略したものとしている。以下、この構成が異なる部分を中心に説明する。

図５に示すように、基板搬送装置２６においては、基板搬送方向Ａの上流側にその基板検出方向Ｄが配置された基板検出センサ２２と、さらに、基板検出センサ２２を回転移動させるセンサ回転装置２５とが備えられている。

センサ回転装置２５は、回路基板１の表面と略直交する方向を回転中心Ｑとして、この回転中心Ｑ回りに基板検出センサ２２を回転移動させることが可能となっている。また、この回転移動により、基板検出センサ２２においては、その基板検出方向Ｄが、回路基板１の大略表面沿いに変化されることになる。例えば、この回転移動により、基板搬送方向Ａに対して、基板検出方向Ｄを所望の回転角度θだけ傾斜させた状態とさせることができる。

このように基板検出センサ２２の基板検出方向Ｄの基板搬送方向Ａに対する角度θを変化させることで、基板検出センサ２２と回路基板１の端部１ａとの距離を変化させることができ、これにより基板検出位置Ｒ、すなわち、基板検出センサ２２の検出感度を容易に調整することができる。なお、このような角度θとしては、例えば、０〜４５度程度の範囲内のいずれかの角度とすることができ、より好ましくは、０〜３０度程度の範囲内のいずれかの角度とすることができる。

また、このようにセンサ回転装置２５により基板検出センサ２２を所望の角度θだけ回転させた状態とさせることで、検出感度の調整を行なうような場合に代えて、センサ回転装置２５により基板検出センサ２２を、回転中心Ｑを基準として、基板搬送方向Ａに対して０〜θ度の範囲で基板検出方向Ｄを変化させるように、揺動させるような場合であってもよい。このような基板検出センサ２２を揺動させながら、回路基板１の検出を行なうことで、確実に回路基板１の検出を行なうことができる。すなわち、基板検出動作と検出感度の調整動作とを同時に行なうことができるため、確実な検出を可能とすることができる。なお、当該揺動動作は、連続的な動作又は間欠的な動作のいずれの場合であってもよい。

また、上記においては、回路基板１が略四角形状の形状を有している場合について説明したが、実際に搬送される回路基板１は、このように四角形状の物で有る場合に限られず、このような場合に代えて、その端部１ａ等に切り欠き１ｃが形成されている場合も多い。例えば、図１１（Ａ）に示すように、基板検出センサ２２の基板検出方向Ｄに当該切り欠き１ｃが形成されているような場合にあっては、回路基板１の端部１ａが基板検出位置Ｒを通過する際に、切り欠き１ｃの存在により回路基板１を検出することができない。

しかしながら、例えば、図１１（Ｂ）に示すように、基板検出センサ２２を角度θだけ回転させることで、端部１ａにおける切り欠き１ｃが存在しない部分を検出することができる。これにより、基板検出センサ２２から基板検出位置までの距離であるＬを常に一定に保つことができ、確実な基板検出を行なうことができる。

なお、図１１（Ｃ）に示すように、切り欠き１ｅが大きく形成されているような場合にあっては、基板検出センサ２２の回転だけでは確実な検出を行なうことができない場合も有り得る。このような場合にあっては、例えば、必ず回路基板１の端部１ａと当接されるストッパ４４に基板検出センサ４２を内蔵させるようにストッパ４４を形成し、ストッパ４４を確実に回路基板１の端部１ａと当接される位置に配置させることで、基板検出センサ４２による確実な検出を実現することができる。

また、このような切り欠き１ｃ等を有する回路基板１の検出を行なうような場合には、その反射スポット径が小さな限定反射型センサを用いることが望ましい。拡散反射型センサでは、その反射スポット径が切り欠き１ｃの形成幅よりも大きなものとなる場合があり、このような場合にあっては、確実な検出を行なうことができない場合もあるからである。

なお、本実施形態においては、基板検出センサ２は、ストッパ４と一体的に固定されており、ストッパ昇降装置１２によりストッパ４とともに昇降されるような場合について説明したが、このような場合に代えて、基板検出センサ２をストッパ４とは独立して昇降させるセンサ移動装置（例えば、ストッパ昇降装置１２と同様な構成を有する装置）が備えられるような場合であってもよい。

また、基板検出位置Ｒが基板検出センサ２から所定の距離だけ離間された位置である場合について説明したが、基板検出位置Ｒはこのような場合にのみ限定されるものではなく、例えば、基板検出位置Ｒが一定の幅を有する領域であるような場合であってもよい。

上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。

まず、基板検出センサ２の基板検出方向Ｄが、搬送される回路基板１の表面沿いの方向に配置されているため、例えば、その上方を移動する他の物（例えば、部品実装ヘッド３２等）を誤検出する可能性を著しく低減させることができ、確実な回路基板１の検出を行なうことができる。

また、このように基板検出センサ２が配置されていることにより、基板検出センサ２における検出面への塵埃の堆積を抑制させることができ、当該塵埃堆積に伴う誤検出や検出不可能状態の発生を未然に防止することができる。

従って、基板検出センサ２における誤検出等の発生を防止して、搬送される回路基板１の確実な検出を行なうことができ、回路基板１とストッパ４との当接における衝撃を緩和して、電子部品の転倒や回路基板１の破損等の防止を図りながら、回路基板１を基板停止位置Ｐに確実に位置決めして停止させることができる。

また、基板検出センサ２を、搬送される回路基板１と略同じ高さ位置である検出位置Ｈ２と、上記搬送される回路基板１との干渉が防止された高さ位置である退避位置Ｌ２との間で昇降させるストッパ昇降装置１２が備えられていることにより、上述のような方向における検出を可能としながら、搬送される回路基板１との干渉の防止を図ることができる。

また、基板検出センサ２２が、回転中心Ｑ回りに回転可能とされていることにより、基板検出センサ２２と、搬送される回路基板１の端部１ａとの距離（すなわち、基板検出位置Ｒ）を変化させる（調整する）ことができ、基板検出センサ２２の検出感度の調整を容易なものとすることができる。

また、基板検出センサ２２をセンサ回転装置２５により、その基板検出方向Ｄが所定の角度θの範囲内で揺動させながら回路基板１の検出を行なうことで、基板検出センサ２２の検出感度の実質的な調整を行ないながら、同時に基板検出を行なうことができる。従って、基板検出センサ２２の検出感度の調整作業を容易なものとすることができる。

このように基板検出センサ２２の検出感度の調整を容易なものとすることで、様々な厚みを有する回路基板１や、様々な形状の電子部品等が配置された回路基板１等の検出をも確実に行なうことができ、より多様化された回路基板１の検出に対応することができる。

ここで、このような基板検出において用いられている様々な形式の従来の基板検出センサと、本実施形態にかかる基板検出センサ２、２２とについて、夫々の利点や欠点について比較分析する。また、このような夫々の形式の基板検出センサによる回路基板１の検出状態を模式的に示す模式図を図８に示す。なお、図８においては、説明の理解を容易にするため、１つの図に夫々の基板検出センサを示している。

図８において、Ｓ１は本実施形態の基板検出センサ２又は２２であり、図示左向きの方向である基板検出方向Ａ沿いの方向において、回路基板１の検出を行なう反射型のセンサであり、以降、搬送方向反射型の基板検出センサＳ１というものとする。

また、Ｓ２は従来の基板検出センサ５２であり、回路基板１の下方に配置され、図示上向きをその検出方向として、上方を通過する回路基板１の検出を行なう反射型のセンサであり、以降、上向き反射型の基板検出センサＳ２というものとする。また、Ｓ５も従来の基板検出センサであって、基板検出センサＳ２の検出方向を上下逆転させたものであり、行こう、下向き反射型の基板検出センサＳ５というものとする。

また、Ｓ３は従来の基板検出センサであり、搬送レール８の側方に配置され、回路基板１の大略表面沿いの方向であって、基板搬送方向Ａに略直交する方向をその検出方向として、回路基板１の検出を行なう反射型のセンサであり、以降、横向き反射型の基板検出センサＳ３というものとする。

また、Ｓ４は従来の基板検出センサであり、夫々の搬送レール８の側方に配置された一対のセンサであって、回路基板１の大略表面沿いの方向であって、基板搬送方向Ａに略直交する方向をその検出方向として、回路基板１の検出を行なう透過型のセンサであり、以降、横向き透過型の基板検出センサＳ４というものとする。なお、基板検出センサＳ３及びＳ４が用いられる場合には、その検出位置において搬送レール８に検出用スリット（孔）が設けられ、当該検出用スリットを通して回路基板１の端部を検出することが可能となっている。

また、Ｓ６も従来の基板検出センサであって、基板検出センサＳ４を上下方向に配置した透過型のセンサであり、以降、上下方向透過型の基板検出センサというものとする。

このような夫々の基板検出センサＳ１〜Ｓ６を、その回路基板１の検出において影響を受ける可能性がある複数のパラメータ（条件項目）ごとに、実際に受ける影響の相対的な評価を、三段階にて評価した表形式の図を図１０に示す。なお、図１０に示すように、上記夫々のパラメータとしては、１）センサへのほこり・ごみ等の塵埃堆積による検出動作への影響、２）検出方向に存在する回路基板１以外の部材（背景）を検出してしまうことによる誤認識、３）回路基板の形状として、長さｌ、幅ｗ、又は厚みｔ等の変化に対する検出動作への影響や、切り欠きの有無や回路基板１の色彩の変化に対する検出動作への影響、４）回路基板１の表面（上面又は下面）へ既に実装されている実装部品の存在による影響、５）基板検出センサのメンテナンス等の作業性、６）耐久性、７）装着ヘッドとの干渉の恐れの有無の夫々として、夫々の行に示し、さらに上記夫々のパラメータによる評価を総合的に考慮して、８）夫々の基板検出センサの総合評価を示している。なお、夫々の列には、基板検出センサＳ１〜Ｓ６までを示している。

図１０に示すように、１）塵埃による影響においては、上向きにその検出部を有する上向き反射型センサＳ２と上下方向透過型センサＳ６は、塵埃が堆積しやすく影響を受けやすい。一方、横向き反射型センサＳ３と横方向透過型センサＳ４は、その検出部自体は横向きであるため、塵埃が堆積しやすいものではないが、上述したように搬送レール８に検出用スリットが設けられており、このスリットに、回路基板１の搬送の際に回路基板１と搬送レール８との摩擦により発生する塵埃や搬送ベルト等より発生する塵埃が堆積されやすく、当該堆積により検出エラーが発生するという問題がある。

また、２）背景の誤認識においては、上向き反射型センサＳ２や下向き反射型センサＳ５が、部品実装（装着）装置の他の構成部を検出してしまう可能性が高く、その影響を受けやすい。

また、３）基板形状の変化による影響においては、回路基板１の長さｌの変化に対しては、全てのセンサにおいて影響を受け難いものとなっている。また、幅ｗの変化に対しては、横方向透過型センサＳ４においては、その検出可能距離が直接的に回路基板１の幅ｗの影響を受けることとなり、例えば４６０ｍｍ以上の幅の回路基板１に対しては、そのセンサの検出能力により対応することが困難な場合があるという問題がある。また、厚みｔや色の変化に対しては、回路基板１の大略表面沿いの方向より検出するセンサＳ１、Ｓ３、及びＳ４については、その検出面積が小さいことより影響を受ける場合があるが、検出感度調整（例えばアンプ出力調整）により調整することもできる。

ここで、回路基板１の長さｌ、幅ｗ、厚みｔの夫々を示す模式図を図９に示す。図９に示すように、回路基板１には、切り欠き１ｃ、１ｄが設けられている場合も多い。特にこのような切り欠き１ｃ、１ｄは、基板搬送方向Ａにおける端部１ｂに設けられることが多く、切り欠き１ｄのように回路基板１のコーナー部に設けられていることも多い。

図１０に示すように、切り欠きが存在する場合には、当該切り欠きが相対的に大きな面積となる上向き反射型センサＳ２、下向き反射型センサＳ５、及び上下方向透過型センサＳ６では影響を受けやすい。また、回路基板１のコーナー部に形成された切り欠き１ｄが存在する場合には、横向き反射型センサＳ３についてもそのまま影響を受けることとなる。なお、搬送方向反射型センサＳ１については、回転可能な基板検出センサ２２を用いることで、当該影響の発生を防止することができる。

メンテナンス等の作業性については、相対的に透過型センサの方が調整等の作業に手間を要し、耐久性については、塵埃がより多く発生する搬送レール８の近傍に設置されている横向き反射型センサＳ３や横方向透過型センサＳ４が相対的に耐久性が低くなっている。

なお、回路基板１の上方に設置される下向き反射型センサＳ５と上下方向透過型センサＳ６は、装着ヘッドと干渉する可能性が高いため、その設置は現実的なものではない。

以上より、総合的に評価すると、夫々の形式の基板検出センサＳ１〜Ｓ６において、相対的に搬送方向反射型センサＳ１がその欠点が少なく、利点の多いセンサであるということができ、この搬送方向反射型の基板検出センサＳ１を用いることで、上記種々のパラメータの影響を受け難く、より確実に回路基板の検出を行なうことが可能となる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の一実施形態にかかる基板搬送装置の模式平面図である。 図１の基板搬送装置におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図１の基板搬送装置におけるＣ−Ｃ線断面図であり、基板検出センサが検出位置に位置された状態を示す。 図１の基板搬送装置におけるＣ−Ｃ線断面図であり、基板検出センサが退避位置に位置された状態を示す。 上記実施形態の変形例にかかる基板搬送装置の模式平面図である。 電子部品実装装置の模式的な構成をしめす模式説明図であり、基板停止位置に配置された状態の回路基板に対して、部品実装動作を行なっている状態を示す。 従来の基板搬送装置の模式的な構成を示す模式図であり、（Ａ）は模式平面図、（Ｂ）はその側面図である。 上記実施形態の基板検出センサ及び従来の夫々の基板検出センサによる回路基板の検出を行なっている状態を示す模式図である。 切り欠きを有する回路基板の形状を示す模式図である。 図８の夫々の基板検出センサにおいて、夫々のパラメータの変化による検出への影響の度合いを示す表形式の図である。 （Ａ）は、切り欠きを有する回路基板を検出している状態の模式図であり、（Ｂ）は、基板検出センサを回転させて検出を行っている状態の模式図であり、（Ｃ）は、ストッパに基板検出センサが内蔵された場合におけるセンサによる検出状態を示す模式図である。

符号の説明

１…回路基板、１ａ…端部、１ｂ…端部、２…基板検出センサ、３…検出結果出力部、４…ストッパ、６…基板搬送装置、８…搬送レール、９…搬送制御装置、１０…搬送駆動装置、１２…ストッパ昇降装置、２２…基板検出センサ、２５…センサ回転装置、２６…基板搬送装置、３０…電子部品実装装置、３１…電子部品、３２…部品実装ヘッド、Ａ…基板搬送方向、Ｄ…基板検出方向、Ｐ…基板停止位置、Ｒ…基板検出位置、Ｈ１…当接位置、Ｈ２…検出位置、Ｌ１及びＬ２…退避位置、Ｑ…回転中心、θ…角度。

Claims (4)

1. 基板搬送経路に沿って搬送される基板（１）を、当該搬送の停止により上記基板搬送経路における所定の位置である基板停止位置（Ｐ）に配置させて、上記基板への所定の作業を可能とさせる基板搬送において、上記搬送される基板の上記搬送停止のための検出を行なう基板検出装置（２及び３、２２、４２）であって、
   上記基板の大略表面沿いの方向に配置された基板検出方向（Ｄ）を有し、上記基板停止位置よりも上記基板搬送経路の上流側に位置される基板検出位置（Ｒ）を通過する上記基板における上記基板搬送経路の下流側の端部（１ａ）を検出可能な基板検出センサ（２、２２、４２）と、
   当該基板検出センサによる検出結果を、当該基板の搬送停止のために出力する検出結果出力部（３）と、
   上記基板の表面に略直交する方向を回転中心（Ｑ）として、上記基板検出センサを回転移動させるセンサ回転装置（２５）を備え、
   上記基板検出位置は、上記基板検出センサが有する検出可能距離を考慮して決定され、
   上記センサ回転装置により上記基板検出センサを回転させて、上記基板搬送経路に対して、上記基板検出方向を傾斜させることでもって、上記基板検出位置を調整することを特徴とする基板検出装置。
2. 上記基板検出センサは、上記基板搬送経路上に配置されており、
   上記基板の搬送の高さ位置である検出位置（Ｈ２）と、上記検出位置よりも下方の高さ位置であり上記基板との干渉を退避可能な退避位置（Ｌ２）との間で、上記基板検出センサを移動させるセンサ移動装置をさらに備える請求項１に記載の基板検出装置。
3. 上記基板を搬送可能に支持する上記基板搬送経路に沿って配置された搬送支持部材（８）と、
   上記搬送支持部材により支持された基板を、上記基板搬送経路に沿って搬送する搬送駆動装置（１０）と、
   上記基板における上記基板搬送経路の下流側の端部（１ａ）に当接することにより、上記搬送される基板の上記基板停止位置への位置決めを行なう位置決め部材（４）と、
   請求項１または２に記載の基板検出装置と、
   上記搬送駆動装置による上記基板の搬送動作の制御を行ない、上記基板検出装置による検出結果の入力を受けて、上記搬送駆動装置による上記基板の搬送速度の減速を開始し、上記位置決め部材と上記基板との当接による衝撃を緩和するように、上記基板を上記基板停止位置に配置させる搬送制御装置（９）と、
   上記搬送される上記基板と当接可能な当接位置（Ｈ１）と、上記基板との上記当接を解除可能な退避位置（Ｌ１）との間で、上記位置決め部材を移動させる位置決め部材移動装置（１２）を備え、
   上記位置決め部材移動装置は、上記基板検出センサを上記位置決め部材と一体的に移動可能であることを特徴とする基板搬送装置。
4. 請求項３に記載の基板搬送装置と、
   上記基板搬送装置により上記基板停止位置に供給される上記基板に対して、部品（３１）の実装を行なう部品実装ヘッド（３２）とを備えることを特徴とする部品実装装置。

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