JP5047856B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、上流側から搬入されるプリント基板に対して、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を実行し、処理済みのプリント基板を下流側に搬出する基板処理装置に関する。   The present invention performs predetermined processes such as solder paste printing, adhesive application, electronic component mounting, and board inspection on a printed board carried from the upstream side, and the processed printed board is placed downstream. The present invention relates to a substrate processing apparatus to be carried out to the side.

従来から、印刷機、ディスペンサ、表面実装機、リフロー装置などの各種基板処理装置を一列状に配置して製造ラインを構築し、プリント基板に、半田ペーストの印刷処理、接着剤の塗布処理、電子部品の実装処理、基板検査処理、リフロー処理の各処理を順に行うことで、実装基板を製造することが広く行われている。この種の基板処理装置においては、プリント基板を目的の作業位置に搬送、及び隣接する装置との間にて受け渡す必要があり、プリント基板搬送用の搬送装置を備えている。そして、搬送装置に光学式のセンサを付設してプリント基板の搬送状況を検出することで、搬送装置を制御している(下記特許文献1〜3参照)。
特開2005−93765公報 特開2005−45140公報 特開平6−211334号公報
Conventionally, various substrate processing devices such as printers, dispensers, surface mounters, reflow devices, etc. are arranged in a line to build a production line, and solder paste printing processing, adhesive coating processing, electronic It is widely performed to manufacture a mounting board by sequentially performing component mounting processing, substrate inspection processing, and reflow processing. In this type of substrate processing apparatus, it is necessary to transport the printed circuit board to a target work position and to transfer it between adjacent apparatuses, and includes a transport apparatus for transporting the printed circuit board. Then, the conveyance device is controlled by attaching an optical sensor to the conveyance device and detecting the conveyance state of the printed circuit board (see Patent Documents 1 to 3 below).
JP 2005-93765 A JP 2005-45140 A Japanese Patent Laid-Open No. 6-211334

光学式のセンサを用いてプリント基板の検出を行うものでは、以下の問題点がある。
(a)プリント基板の種類は多様であり、基板の種類に応じて基板色もそれぞれ異なる。基板色が異なると、それに応じて光の吸光度が変わるので、投光側の出力調整、受光感度の調整などの設定調整作業を行う必要があり、手間がかかる。
(b)透明基板の検出が不可能である。
(c)透明基板以外であってもプリント基板に反りがある場合には、光の反射方向が変わってしまうので、基板の検出を高精度に行うことが出来ない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、基板色に拘わらず、感度調整などの設定調整作業が不要であり、かつ透明基板などについても高精度に検出可能な検出装置を有する基板処理装置を提供することを目的とする。
In the case of detecting a printed circuit board using an optical sensor, there are the following problems.
(A) There are various types of printed circuit boards, and the substrate colors are different depending on the types of boards. If the substrate color is different, the light absorbance changes accordingly, and it is necessary to perform setting adjustment work such as output adjustment on the light emitting side and adjustment of light receiving sensitivity, which is troublesome.
(B) The transparent substrate cannot be detected.
(C) Even if the printed circuit board is warped other than the transparent substrate, the light reflection direction changes, so that the substrate cannot be detected with high accuracy.
The present invention has been completed based on the above circumstances, and does not require setting adjustment work such as sensitivity adjustment regardless of the substrate color, and can detect a transparent substrate with high accuracy. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus having the apparatus.

本発明は、基台と、前記基台上に設けられる搬送路に沿ってプリント基板を直接的、或いは板状の基板支持体を介して間接的に搬送する搬送装置と、前記プリント基板、及び前記基板支持体を搬送対象物と定義したときに、前記搬送路上にて設定された検出位置における前記搬送対象物の有無を検出する検出装置と、前記搬送装置によって前記基台上の作業位置に搬入された前記プリント基板に対して半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を実行する実行部と、を備えた基板処理装置であって、
前記検出装置は、反射面を有し前記検出位置の下方に設置される第一反射体を少なくとも備えた一以上の反射体より構成される反射体群と、超音波を送波する送波器としての機能と超音波を受波する受波器としての機能を、電気的振動と機械的振動を相互に変換する単一個の圧電振動子により共用させた超音波センサと、を備え、前記圧電振動子から出射された前記超音波を前記反射体群を構成する各反射体の反射面にて反射させつつ前記検出位置にある前記搬送対象物に対して入射させ、かつ前記搬送対象物にて反射した超音波を前記反射面にて再度反射させつつ前記圧電振動子に入射させ、前記搬送対象物の搬送方向をX方向とし、水平面内において前記X方向に直交する方向をY方向と定義したときに、前記搬送装置は、前記Y方向に向かい合う一対の側壁体と、前記側壁体の内周面側に取り付けられた搬送ベルトを含み、前記超音波センサは、前記側壁体のうち、前記搬送ベルトの設置箇所より下方に配置され形成された挿通孔に収められ、前記第一反射体は、前記挿通孔からY方向内側にあたる前記搬送路の中央側に向かって延びる固定プレート上に、固定されているところに特徴を有する。
The present invention includes a base, a transport device that transports a printed board directly or indirectly via a plate-like substrate support along a transport path provided on the base, the printed board, and When the substrate support is defined as a transport object, a detection device that detects the presence or absence of the transport object at a detection position set on the transport path, and a work position on the base by the transport device An execution unit that performs predetermined processing such as printing of solder paste, application of adhesive, mounting of electronic components, board inspection on the printed board carried in,
The detection device includes a reflector group including one or more reflectors including at least a first reflector that has a reflection surface and is disposed below the detection position; and a transmitter that transmits ultrasonic waves. An ultrasonic sensor that shares a function as a receiver and a function as a receiver that receives ultrasonic waves with a single piezoelectric vibrator that mutually converts electrical vibration and mechanical vibration, The ultrasonic wave emitted from the vibrator is incident on the conveyance object at the detection position while being reflected by the reflection surface of each reflector constituting the reflector group, and the conveyance object The reflected ultrasonic waves are incident on the piezoelectric vibrator while being reflected again by the reflecting surface , the transport direction of the transport object is defined as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane is defined as the Y direction. Sometimes the transport device is in the Y direction The ultrasonic sensor includes a pair of side wall bodies and a conveyor belt attached to the inner peripheral surface side of the side wall body, and the ultrasonic sensor is disposed and formed below the installation position of the conveyor belt in the side wall body. The first reflector is characterized in that it is fixed on a fixed plate extending from the insertion hole toward the center side of the conveyance path, which is inward in the Y direction .

この発明の実施態様として、以下の構成としておくことが好ましい。
・前記作業位置にて、前記プリント基板を直接的にバックアップするか、或いは前記基板支持体を介して間接的にバックアップするバックアップ装置が備えられ、かつ前記作業位置内において前記検出位置が設定されたものにおいて、上下方向をZ方向と定義したときに、前記第一反射体の反射面にて前記超音波をY方向からZ方向、Z方向からY方向に概ね90度反射させる構成とする。このようにしておけば、バックアップ装置の配置スペースに対してY方向に位置をずらした領域に前記超音波センサを配置することが可能となり、バックアップ装置の配置スペース、引いてはプリント基板のバックアップスペースが十分確保できる。
As an embodiment of the present invention, the following configuration is preferable.
A backup device that backs up the printed circuit board directly at the working position or indirectly through the board support is provided, and the detection position is set in the working position. When the vertical direction is defined as the Z direction, the ultrasonic wave is reflected approximately 90 degrees from the Y direction to the Z direction and from the Z direction to the Y direction on the reflecting surface of the first reflector. In this way, it is possible to arrange the ultrasonic sensor in an area shifted in the Y direction with respect to the arrangement space of the backup device, and the arrangement space of the backup device, that is, the backup space of the printed circuit board. Can be secured.

・前記超音波センサの検出信号に基づいて、前記搬送装置及びそれに付属される装置の駆動、或いは前記実行部の駆動を制御する制御手段を、備える。このような制御手段を設けることで、搬送装置、実行部を、搬送対象物の搬送状態に合わせて制御できる。 -Control means which controls the drive of the conveyance device and the device attached thereto or the drive of the execution unit based on the detection signal of the ultrasonic sensor. By providing such a control means, it is possible to control the transport device and the execution unit in accordance with the transport state of the transport object.

本発明によれば、搬送対象物の検出に超音波センサを用いている。超音波であれば、空気の振動を遮るような障害物は、表面色(透明も含む)が異なっても同じように反射するので、従来では必要であった設定調整作業を廃止できる。加えて、本発明のものは、検出位置と超音波センサとの間に反射体群を介在させている。このようにしておけば、超音波センサに関し配置の自由度が増し、さらには、残響の影響により通常は困難な、近距離検出が可能となる。   According to the present invention, an ultrasonic sensor is used to detect a conveyance object. In the case of ultrasonic waves, obstacles that block air vibrations are reflected in the same way even if the surface color (including transparency) is different, so that it is possible to abolish setting adjustment work that was necessary in the past. In addition, according to the present invention, a reflector group is interposed between the detection position and the ultrasonic sensor. In this way, the degree of freedom of arrangement regarding the ultrasonic sensor is increased, and furthermore, it is possible to detect a short distance, which is usually difficult due to the influence of reverberation.

というのも、反射体群を何ら設けない場合、超音波センサは、第一反射体が設置される検出位置の真下に設置されることとなるが、検出位置の下方には基台が位置しており、搬送対象物との相対距離を十分に確保出来ない状況にある。その一方、例えば、両面実装の基板では、基板裏面にコンデンサなどの大型電子部品を実装した基板を搬送装置により搬送するケースがあり、この場合、超音波センサに対して障害物(大型電子部品)が極近距離に位置する状況となる(図10の(a)参照)。すると、圧電振動子が超音波を送波した直後の、残響の影響を受ける時間帯に、大型電子部品にて反射した反射波が受波されてしまい、検出を正しく行うことが出来ない。   This is because when no reflector group is provided, the ultrasonic sensor is installed immediately below the detection position where the first reflector is installed, but the base is located below the detection position. In this situation, it is not possible to secure a sufficient relative distance from the object to be transported. On the other hand, for example, in a substrate mounted on both sides, there is a case in which a substrate on which a large electronic component such as a capacitor is mounted on the back surface of the substrate is conveyed by a conveyance device. Is located at a very close distance (see FIG. 10A). Then, immediately after the piezoelectric vibrator transmits ultrasonic waves, the reflected wave reflected by the large electronic component is received in a time zone affected by reverberation, and detection cannot be performed correctly.

この点、本実施形態のものは、検出位置と超音波センサとの間に反射体群を設けており、超音波を反射体で反射させる分、搬送対象物から超音波センサまでの距離を長く確保できる。そのため、上記のように基板裏面に大型電子部品が実装されているケースであっても、大型部品と超音波センサとの間の距離が有る程度、確保できるので、残響の影響を受けることなく当該基板の有無を検出できる。   In this respect, in the present embodiment, a reflector group is provided between the detection position and the ultrasonic sensor, and the distance from the object to be conveyed to the ultrasonic sensor is increased by reflecting the ultrasonic wave by the reflector. It can be secured. Therefore, even in the case where a large electronic component is mounted on the back side of the substrate as described above, it can be ensured to the extent that there is a distance between the large component and the ultrasonic sensor, so that it is not affected by reverberation. The presence or absence of a substrate can be detected.

<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図13によって説明する。図1は表面実装機の平面図、図2は図1中のA−A線断面図、図3は図2をC方向から見た図である。本表面実装機1はプリント基板(以下、単に基板)Pに対して電子部品Bを実装する装置であり、図1にて示すように、上面が平らな基台10上に各種装置(基板Pを搬送する搬送コンベア20、基板P上に電子部品Bを実装する実装作業装置100)を配置してなる。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a surface mounter, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a view of FIG. The surface mounter 1 is a device for mounting an electronic component B on a printed circuit board (hereinafter simply referred to as a substrate) P. As shown in FIG. 1, various devices (substrate P) are mounted on a base 10 having a flat upper surface. And a mounting conveyor 100 for mounting the electronic component B on the substrate P.

尚、以下の説明において、基台10の長手方向(図1、図3の左右方向)をX方向と呼ぶものとし、Y方向、Z方向をそれぞれ図1〜3の向きに定めるものとする。また、図1において右手側を上流側(作業対象となる基板Pの搬入側)、左手側を下流側(作業済みの基板Pの搬出側)として説明を行う。   In the following description, the longitudinal direction of the base 10 (the left-right direction in FIGS. 1 and 3) is referred to as the X direction, and the Y direction and the Z direction are defined in the directions of FIGS. Further, in FIG. 1, the description will be made assuming that the right hand side is the upstream side (loading side of the substrate P to be worked) and the left hand side is the downstream side (loading side of the worked substrate P).

1.基板Pを搬送するコンベア及びそれに付属する装置
基台10はX方向に長い長方形状をなしており、中央に搬送コンベア(以下、単にコンベアと呼ぶ)20を配置し、また、上流側にあたる基台10の右端に搬入コンベア12を、下流側にあたる基台10の左端に搬出コンベア13を配置している。これら3つのコンベア12、13、20は互いに段差なく連続しており、作業対象となる基板PをX方向(図1の右側から左側)に順々に送ることが出来る構成となっている。ここでは、図2を参照して、基台10の中央に設置される搬送コンベア20の構成について説明するものとする。
1. Conveyor for transporting substrate P and apparatus attached thereto Base 10 has a long rectangular shape in the X direction, a transport conveyor (hereinafter simply referred to as a conveyor) 20 is disposed in the center, and a base on the upstream side A carry-in conveyor 12 is disposed at the right end of the base 10, and a carry-out conveyor 13 is disposed at the left end of the base 10 on the downstream side. These three conveyors 12, 13, and 20 are continuous with each other without any step, and are configured so that the substrate P to be worked can be sequentially sent in the X direction (from the right side to the left side in FIG. 1). Here, with reference to FIG. 2, the structure of the conveyance conveyor 20 installed in the center of the base 10 shall be demonstrated.

搬送コンベア20は基台10上にて基板Pの搬送路Lcを形成するものであって、側壁体21、搬送ベルト25、及びコンベアモータ27を主体に構成されている。側壁体21は図2に示すようにY方向に向かい合う一対からなり、図3にて示すようにX方向に延びている。そして、各側壁体21の内周面であって、上部寄りの位置には一対のローラ23を掛け渡して搬送ベルト25が取り付けられている。両側壁体21の搬送ベルト25は、コンベアモータ27の作動により、X方向(図3の左右方向)に循環駆動する構成となっている。このような構成とすることで、ベルト上面の基板PをX方向に搬送できるようになっている。   The transport conveyor 20 forms a transport path Lc for the substrate P on the base 10 and is mainly composed of a side wall body 21, a transport belt 25, and a conveyor motor 27. As shown in FIG. 2, the side wall body 21 is composed of a pair facing in the Y direction, and extends in the X direction as shown in FIG. A pair of rollers 23 are stretched over the inner peripheral surface of each side wall body 21 and closer to the upper portion, and a conveyor belt 25 is attached. The conveyor belt 25 of the both side walls 21 is configured to circulate in the X direction (left and right direction in FIG. 3) by the operation of the conveyor motor 27. With such a configuration, the substrate P on the upper surface of the belt can be transported in the X direction.

また、図1に示す符号50は基板ストッパ、符号60はバックアップ装置である。基板ストッパ50は基台中央のやや左手側に配置され、シリンダ駆動などにより図3に示す下降位置と、図4に示す上昇位置に昇降操作可能なストッパピン51を備える。   Further, reference numeral 50 shown in FIG. 1 is a substrate stopper, and reference numeral 60 is a backup device. The substrate stopper 50 is disposed slightly on the left-hand side of the center of the base, and includes a stopper pin 51 that can be moved up and down to a lowered position shown in FIG. 3 and a raised position shown in FIG.

図3に示す下降位置では、ストッパピン51のピン先端が搬送される基板Pの高さより下方に位置する結果、基板Pは基板ストッパ50の上方を通過可能となる。その一方、図4に示す上昇位置では、ストッパピン51のピン先端が、搬送される基板Pの高さより高くなる結果、搬送される基板Pがストッパピン51に突き当たってその位置、すなわち基台中央の実装作業位置(本発明の「作業位置」に相当)にて停止される構成となっている。   In the lowered position shown in FIG. 3, the tip of the stopper pin 51 is positioned below the height of the substrate P to be transported. As a result, the substrate P can pass over the substrate stopper 50. On the other hand, in the raised position shown in FIG. 4, as a result of the tip of the stopper pin 51 becoming higher than the height of the substrate P to be conveyed, the substrate P to be conveyed hits the stopper pin 51 and is in that position, that is, the center of the base. Is stopped at the mounting work position (corresponding to the “work position” of the present invention).

バックアップ装置60は基台中央の実装作業位置に取り付けられており、多数個のバックアップピン61を起立状態に保持したバックアッププレート65と、同バックアッププレート65を昇降させる昇降軸71を備えた昇降装置70とから構成されている。   The backup device 60 is attached to a mounting work position in the center of the base, and includes a backup plate 65 that holds a large number of backup pins 61 in an upright state, and a lifting device 70 that includes a lifting shaft 71 that lifts and lowers the backup plate 65. It consists of and.

バックアッププレート65は昇降装置70の作動により、図2に示す下降位置と、図5に示す上昇位置とに変位可能となっている。   The backup plate 65 can be displaced to the lowered position shown in FIG. 2 and the raised position shown in FIG.

バックアッププレート65を図2に示す下降位置に位置させると、コンベア上を搬送される基板Pの下方において、各バックアップピン61が、基板Pから所定距離隔てた離間状態となる。その一方、バックアッププレート65を図5に示す上昇位置に移動させると、バックアップピン61が基板下面の中央を下から持ち上げてバックアップしつつ、実装作業位置にて停止した基板Pを側壁体21の上部に取り付けられたガイド片29との間に挟み付けて保持する構成となっている。   When the backup plate 65 is positioned at the lowered position shown in FIG. 2, the backup pins 61 are separated from the substrate P by a predetermined distance below the substrate P conveyed on the conveyor. On the other hand, when the backup plate 65 is moved to the raised position shown in FIG. 5, the backup pin 61 lifts the center of the lower surface of the substrate from the bottom and backs up the substrate P stopped at the mounting work position. The guide piece 29 is attached to and held between the guide pieces 29.

2.センサユニットSUと検出原理
図1に示す符号SU(SUF、SUC、SURの総称)はセンサユニットである。センサユニットSUは、上記コンベア12、20、13により基台10上を搬送される基板Pを検出するものであって、超音波センサ30と反射体RFとを主体に構成されている。
2. Sensor Unit SU and Detection Principle Reference sign SU (generic name for SUF, SUC, SUR) shown in FIG. 1 is a sensor unit. The sensor unit SU detects the substrate P transported on the base 10 by the conveyors 12, 20, and 13, and is mainly composed of the ultrasonic sensor 30 and the reflector RF.

超音波センサ30は検出動作を行うセンサ本体31を備えている。センサ本体31の構成は図6に示す通りであり、下部に基板部を取り付けた金属製のケーシング35内に、電気的振動と機械的振動を相互に変換する圧電セラミック振動子(本発明の「圧電振動子」に相当)32を収容したものである。そして、ケーシング下部の基板部から端子34が引き出されており、この端子34と圧電セラミック振動子32との間がリード線Qにて接続されている。   The ultrasonic sensor 30 includes a sensor main body 31 that performs a detection operation. The structure of the sensor main body 31 is as shown in FIG. 6, and a piezoelectric ceramic vibrator that converts electrical vibration and mechanical vibration into each other (“ (Equivalent to “piezoelectric vibrator”) 32. A terminal 34 is drawn out from the substrate portion at the bottom of the casing, and the terminal 34 and the piezoelectric ceramic vibrator 32 are connected by a lead wire Q.

係る圧電セラミック振動子32は超音波を送波する送波器としての機能と、超音波を受波する受波器の機能を兼用しており、高い周波数の電圧を印加すると圧電効果により超音波を送波し、また超音波を受波すると、そのレベルに応じた電気信号(以下、検出信号Srと呼ぶ)を出力する。尚、本実施形態では、ケーシング35の上面壁35Aの下面に、圧電セラミック振動子32を密着させた状態で配置しており、上面壁(以下の説明において、出射面とも呼ぶ)35Aが圧電セラミック振動子32と共に振動部を構成している。また、本実施形態では、指向性のよい、いわゆる高周波(300kHz〜400kHz)のもの使用することとしている。   The piezoelectric ceramic vibrator 32 has a function as a transmitter for transmitting ultrasonic waves and a function of a receiver for receiving ultrasonic waves. When a high frequency voltage is applied, ultrasonic waves are generated by the piezoelectric effect. When an ultrasonic wave is received, an electrical signal (hereinafter referred to as a detection signal Sr) corresponding to the level is output. In the present embodiment, the piezoelectric ceramic vibrator 32 is disposed in close contact with the lower surface of the upper surface wall 35A of the casing 35, and the upper surface wall (also referred to as an emission surface in the following description) 35A is a piezoelectric ceramic. A vibrator is configured together with the vibrator 32. In this embodiment, a so-called high frequency (300 kHz to 400 kHz) with good directivity is used.

係るセンサ本体31は、図2にて示すように、側壁体21に対して超音波の出射軸Ltを水平方向(Y方向内側)に向けて取り付けられている。具体的には、側壁体21に設けられる挿通孔21A内にセンサ本体31の全体を収めるようにしてあり、ブラケット36介して側壁体21に取り付けられている。   As shown in FIG. 2, the sensor main body 31 is attached to the side wall body 21 with the ultrasonic emission axis Lt facing in the horizontal direction (Y direction inner side). Specifically, the entire sensor body 31 is accommodated in an insertion hole 21 </ b> A provided in the side wall body 21, and is attached to the side wall body 21 via a bracket 36.

そして、ブラケット36にはY方向内側(搬送路Lcの中央に向かう側)に延びる固定プレート38が取り付けられており、その先端部に反射体RFが固定されている。係る反射体RFは鉄などの金属製であって、図7にて示すようにX方向においてセンサ本体31の正面となる位置にあり、図2にて示すようにY方向において搬送路Lcの幅内(コンベア上を搬送される基板Pの端部に対応させた位置)に位置している。係る反射体RFは、固定プレート38上において、出射軸Ltにして反射面Fを約45度(図中の角度θ=45度)傾けて、固定してある。   A fixing plate 38 is attached to the bracket 36 so as to extend inward in the Y direction (side toward the center of the transport path Lc), and a reflector RF is fixed to the tip thereof. The reflector RF is made of a metal such as iron and is located at the front of the sensor body 31 in the X direction as shown in FIG. 7, and the width of the transport path Lc in the Y direction as shown in FIG. It is located inside (a position corresponding to the end of the substrate P conveyed on the conveyor). The reflector RF is fixed on the fixed plate 38 by tilting the reflection surface F about 45 degrees (angle θ = 45 degrees in the figure) about the emission axis Lt.

以上のことから、センサ本体31から出射した超音波を反射体RFの表面にて概ね90度反射させつつ、基板Pの裏面に垂直に入射させることが出来、また基板Pにて反射された反射光を同じ経路を逆に辿ってセンサ本体31に入射させることが可能となる。   From the above, the ultrasonic wave emitted from the sensor main body 31 can be incident on the back surface of the substrate P perpendicularly while being reflected by approximately 90 degrees on the surface of the reflector RF, and the reflection reflected by the substrate P. The light can be incident on the sensor body 31 by following the same path in the reverse direction.

具体的に説明すると、センサ本体31からY方向内側(図2の右側)に向けて出射された超音波は、反射体RFにてZ方向(図2の上側)に反射される。そして、図2の上側に反射された超音波は基板Pに垂直に入射する。その後、超音波は基板Pにて下方に反射する。そして、下側に反射された反射波は反射体RFにてY方向外側(図2の左側)に反射され、センサ本体31に向かい、受波されることとなる。   More specifically, ultrasonic waves emitted from the sensor main body 31 toward the inside in the Y direction (right side in FIG. 2) are reflected in the Z direction (upper side in FIG. 2) by the reflector RF. Then, the ultrasonic wave reflected on the upper side in FIG. Thereafter, the ultrasonic waves are reflected downward by the substrate P. Then, the reflected wave reflected downward is reflected to the outside in the Y direction (left side in FIG. 2) by the reflector RF, and is received toward the sensor body 31.

これにより、搬送路Lc上であって反射体RFの真上となる位置に基板Pが停止、或いは通過途中であれば、図8にて示すように、超音波を送波した時刻T0から一定時間遅れた時刻Tsamに、その反射波が受波される。一方、搬送路Lc上であって反射体RFの真上となる位置に基板Pが停止してない、或いは通過途中でない場合には、超音波は上方に抜けるから、反射波は受波されない。以上のことから、反射波が受波されるか否かに基づいて、搬送路Lc上における基板Pの有無を検出できる。   As a result, if the substrate P stops or passes through the position on the transport path Lc and directly above the reflector RF, as shown in FIG. 8, it is constant from the time T0 when the ultrasonic wave is transmitted. The reflected wave is received at time Tsam that is delayed. On the other hand, when the substrate P does not stop at a position on the transport path Lc and directly above the reflector RF, or when the substrate P is not in the middle of passing, the ultrasonic wave passes upward, so that the reflected wave is not received. From the above, the presence or absence of the substrate P on the transport path Lc can be detected based on whether or not the reflected wave is received.

ここで、センサ本体31を例えば、図9にて示すように、基板Pの真下(例えば、反射体RFの取り付け位置)に配置しても同様の検出を行うことが実施可能であるが、本実施形態のものは、上記したように、検出対象たる基板Pとの間に反射体RFを介在させており、上記図9の配置例に比べて、センサ本体31から出射された超音波が基板Pに至るまでの幾何学的な移動経路の長さ(以下、単にセンサ本体31から基板Pまでの距離Lと呼ぶ)を長くとっている。   Here, for example, as shown in FIG. 9, the same detection can be performed even if the sensor body 31 is arranged directly below the substrate P (for example, the attachment position of the reflector RF). In the embodiment, as described above, the reflector RF is interposed between the substrate P to be detected, and the ultrasonic wave emitted from the sensor main body 31 is compared with the arrangement example of FIG. 9 described above. The length of the geometric movement path up to P (hereinafter simply referred to as the distance L from the sensor body 31 to the substrate P) is increased.

すなわち、図9のものでは、センサ本体31から基板Pまでの距離Lが、距離L1であるところ、本実施形態のものでは、図2にて示すように、センサ本体31から基板Pまでの距離Lが、上記距離L1に反射体RFからセンサ本体31までの距離L2を加えたL1+L2となっており、図9のものに比べて距離L2だけ長くなっている。   That is, in FIG. 9, the distance L from the sensor main body 31 to the substrate P is the distance L1, but in the present embodiment, the distance from the sensor main body 31 to the substrate P is shown in FIG. L is L1 + L2 obtained by adding the distance L2 from the reflector RF to the sensor main body 31 to the distance L1, and is longer than the distance L2 by a distance L2.

このような構成とすることで図10にて示すように、基板Pの裏面に大型電子部品B1が実装(上流側の表面実装機などにて実装)されているケースであっても、基板Pの検出が可能となる。   With such a configuration, as shown in FIG. 10, even in the case where the large electronic component B1 is mounted on the back surface of the substrate P (mounted by an upstream surface mounting machine or the like), the substrate P Can be detected.

より具体的に説明すると、超音波を送波してから、その反射波を受波するまでの受波時間Tは下記の(1)式にて求めることが出来、センサ出射面35Aから障害物(ここでは、基板P)までの距離Lに比例する。
T=2×L/V・・・・・・・・・・・・・・・(1)式
尚、Vは音速であり、約343m/Sである。
More specifically, the reception time T from when an ultrasonic wave is transmitted until the reflected wave is received can be obtained by the following equation (1), and the obstacle is detected from the sensor emission surface 35A. It is proportional to the distance L to (here, the substrate P).
T = 2 × L / V (1) where V is the speed of sound and is about 343 m / S.

従って、距離Lが短ければ、送波直後に、反射波が受波される。その一方、図8に示すように、送波直後の所定時間t2は、いわゆる残響(圧電セラミック振動子32の、送信動作後の残留振動)があり、反射波が受波されたとしても、残響と区別できず、これを検出することが出来ない。   Therefore, if the distance L is short, the reflected wave is received immediately after the transmission. On the other hand, as shown in FIG. 8, the predetermined time t2 immediately after the transmission has so-called reverberation (residual vibration after the transmission operation of the piezoelectric ceramic vibrator 32), and the reverberation is received even if the reflected wave is received. And cannot be detected.

この点、本実施形態では、センサ本体31から基板Pまでの距離Lを長めに設定してあるから、基板Pの裏面に大型電子部品B1が装着されていたとしても、センサ本体31から大型電子部品B1までの距離をある程度確保できる。よって、大型電子部品B1で反射した反射波の受波タイミングが、残響の発生する時間帯t2に重なることがなく、大型電子部品B1が実装された基板Pも無理なく検出できる。   In this respect, in the present embodiment, since the distance L from the sensor main body 31 to the substrate P is set to be long, even if the large electronic component B1 is mounted on the back surface of the substrate P, the sensor main body 31 is connected to the large electronic device. The distance to the component B1 can be secured to some extent. Therefore, the reception timing of the reflected wave reflected by the large electronic component B1 does not overlap the time zone t2 where reverberation occurs, and the board P on which the large electronic component B1 is mounted can be detected without difficulty.

尚、反射体RFからセンサ本体31の出射面35Aまでの距離L2を(2)式を満たす数値に設定しておけば、反射波の受波タイミングを、残響の発生する時間帯t2からほぼ確実に、外すことが出来る。   If the distance L2 from the reflector RF to the emission surface 35A of the sensor main body 31 is set to a value satisfying the expression (2), the reception timing of the reflected wave is almost sure from the time zone t2 where reverberation occurs. It can be removed.

L2>(V×t2)/2・・・・・・・・・・・(2)式   L2> (V × t2) / 2 (2) formula

また、本実施形態では、図10の(b)に示すように、バックアップ装置60の配置スペースUを避けた位置(より具体的にはY方向に位置をずらしている)にセンサ本体31を配置している。このようにしておけば、バックアップピン61の配置スペースD1を、図10の(a)のそれ(配置スペースD2)に比べて広く確保することが可能となり、この点も効果的である。   In this embodiment, as shown in FIG. 10B, the sensor main body 31 is arranged at a position (more specifically, shifted in the Y direction) that avoids the arrangement space U of the backup device 60. is doing. In this way, the arrangement space D1 of the backup pin 61 can be secured wider than that (arrangement space D2) in FIG. 10A, which is also effective.

そして、本実施形態では、上記した超音波センサ30と反射体RFとを備えたセンサユニットSUを、図1にあるように基台右端、基台中央、基台左端の合計3箇所に設置しており、基板Pの搬送路Lc上に設定された各検出位置K1〜K3における基板Pの有無を検出することとしている。   In the present embodiment, the sensor units SU including the ultrasonic sensor 30 and the reflector RF described above are installed at a total of three locations on the right side of the base, the center of the base, and the left end of the base as shown in FIG. The presence or absence of the substrate P at each of the detection positions K1 to K3 set on the transport path Lc of the substrate P is detected.

3.実装作業を実行する実装作業装置100及びそれに付属する装置
図1に示すように、基台10上であって、実装作業位置の周囲4箇所には部品供給部80が設けられ、そこには部品供給装置としてのフィーダ85がX方向に整列状に設置されている。各フィーダ85は、部品供給テープが巻回されたリール(不図示)、リールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置(不図示)などから構成されている。
3. As shown in FIG. 1, a component supply unit 80 is provided at four locations around the mounting work position on the base 10. A feeder 85 as a supply device is arranged in alignment in the X direction. Each feeder 85 includes a reel (not shown) around which a component supply tape is wound, an electric delivery device (not shown) that pulls out the component supply tape from the reel, and the like.

部品供給テープには電子部品Bが一定間隔にて保持されており、送出装置を駆動させると、部品供給テープの引き出しに伴い、電子部品Bが一つずつ供給される。そして、供給された電子部品Bは、次に説明する実装作業装置100により、実装作業位置上にてバックアップ装置60によりバックアップされた基板P上に実装される構成となっている。   Electronic components B are held on the component supply tape at regular intervals. When the delivery device is driven, the electronic components B are supplied one by one as the component supply tape is pulled out. The supplied electronic component B is mounted on the substrate P backed up by the backup device 60 at the mounting work position by the mounting work device 100 described below.

また、基台10上であって搬送コンべア20のY方向の両側には、部品認識カメラ95が一対設置されている。この部品認識カメラ95は、吸着ヘッド185により吸着保持された電子部品Bを撮影するためのものである。   A pair of component recognition cameras 95 are installed on both sides of the conveyor 10 on the base 10 in the Y direction. This component recognition camera 95 is for photographing the electronic component B sucked and held by the suction head 185.

実装作業装置100は電子部品Bを吸着保持する吸着ヘッド185と移動装置130と、から構成されている。本移動装置130はXYZの直交する3つの駆動軸145、155、165を備えた直交座標ロボットであり、これら3つの駆動軸145、155、165を複合的に駆動させることで、吸着ヘッド185を基台10上の任意位置に移動操作する。   The mounting work device 100 includes a suction head 185 that sucks and holds the electronic component B and a moving device 130. The moving device 130 is a Cartesian coordinate robot having three drive axes 145, 155, and 165 orthogonal to each other in XYZ. By driving these three drive axes 145, 155, and 165 in combination, the suction head 185 is moved. Move to an arbitrary position on the base 10.

具体的に説明してゆくと、図1に示すように基台10上には一対の支持脚141が設置されている。両支持脚141は実装作業位置の両側(X方向両側)に位置しており、共にY方向(図1では上下方向)にまっすぐに延びている。   Specifically, as shown in FIG. 1, a pair of support legs 141 are installed on the base 10. Both support legs 141 are located on both sides (both sides in the X direction) of the mounting work position, and both extend straight in the Y direction (up and down direction in FIG. 1).

両支持脚141にはY方向に延びるガイドレール(Y方向案内軸)142が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール142に長手方向の両端部を嵌合わさせつつヘット支持体151が取り付けられている。   Both support legs 141 are provided with guide rails (Y direction guide shafts) 142 extending in the Y direction on the upper surfaces of the support legs, and head support bodies 151 are fitted to the left and right guide rails 142 at both ends in the longitudinal direction. Is attached.

また、図1において右側の支持脚141にはY方向に延びるY軸ボールねじ軸(Y方向駆動軸)145が装着され、更にY軸ボールねじ軸145にはボールナット(不図示)が螺合されている。そして、Y軸ボールねじ軸145の軸端部にはY軸モータ147が設けられている。   In FIG. 1, a Y-axis ball screw shaft (Y-direction drive shaft) 145 extending in the Y direction is mounted on the right support leg 141, and a ball nut (not shown) is screwed onto the Y-axis ball screw shaft 145. Has been. A Y-axis motor 147 is provided at the shaft end of the Y-axis ball screw shaft 145.

同Y軸モータ147を通電操作すると、Y軸ボールねじ軸145に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体151、ひいては次述するヘッドユニット160がガイドレール142に沿ってY方向に水平移動する(Y軸サーボ機構)。   When the Y-axis motor 147 is energized, the ball nut advances and retreats along the Y-axis ball screw shaft 145. As a result, the head support 151 fixed to the ball nut, and thus the head unit 160 described below, extends along the guide rail 142. And move horizontally in the Y direction (Y-axis servo mechanism).

図11に示すように、ヘッド支持体151にはX方向に延びるガイド部材(X方向案内軸)153が設置され、更に、ガイド部材153に対してヘッドユニット160が、移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体151には、X方向に延びるX軸ボールねじ軸(X方向駆動軸)155が装着されており、更にX軸ボールねじ軸155にはボールナットが螺合されている。   As shown in FIG. 11, a guide member (X direction guide shaft) 153 extending in the X direction is installed on the head support 151, and the head unit 160 is movably attached to the guide member 153. . An X-axis ball screw shaft (X-direction drive shaft) 155 extending in the X direction is attached to the head support 151, and a ball nut is screwed onto the X-axis ball screw shaft 155.

そして、X軸ボールねじ軸155の軸端部にはX軸モータ157が設けられており、同X軸モータ157を通電操作すると、X軸ボールねじ軸155に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット160がガイド部材153に沿ってX方向に移動する(X軸サーボ機構)。   An X-axis motor 157 is provided at the shaft end of the X-axis ball screw shaft 155. When the X-axis motor 157 is energized, the ball nut advances and retreats along the X-axis ball screw shaft 155. The head unit 160 fixed to the ball nut moves in the X direction along the guide member 153 (X-axis servo mechanism).

従って、X軸サーボ機構、Y軸サーボ機構を複合的に制御することで、基台10上においてヘッドユニット160を水平方向(XY方向)に移動操作出来る構成となっている。   Therefore, the head unit 160 can be moved and operated in the horizontal direction (XY direction) on the base 10 by controlling the X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism in combination.

係るヘッドユニット160は図12にて示すように支持ブラケット163を備えており、係る支持ブラケット163には軸を上下に向けてZ軸ボールねじ軸(Z方向駆動軸)165が取り付けられている。そして、Z軸ボールねじ軸165にはボールナット171が螺合してあり、係るボールナット171に対して吸着ヘッド185が装着されている。尚、このボールナット171は不図示のガイド手段によりヘッドユニット160に回り止めされている。   The head unit 160 includes a support bracket 163 as shown in FIG. 12, and a Z-axis ball screw shaft (Z-direction drive shaft) 165 is attached to the support bracket 163 with its axis facing up and down. A ball nut 171 is screwed onto the Z-axis ball screw shaft 165, and a suction head 185 is attached to the ball nut 171. The ball nut 171 is locked to the head unit 160 by guide means (not shown).

そして、Z軸モータ167を通電操作すると、Z軸ボールねじ軸165に沿ってボールナット171が上下する結果、ボールナット171に固定された吸着ヘッド185を、ヘッドユニット160に対して昇降操作出来る構成となっている。   When the Z-axis motor 167 is energized, the ball nut 171 moves up and down along the Z-axis ball screw shaft 165. As a result, the suction head 185 fixed to the ball nut 171 can be moved up and down with respect to the head unit 160. It has become.

また、吸着ヘッド185の先端には吸着ノズル186が設けられている。吸着ノズル186は図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、ヘッド先端に吸引力を生じさせるようになっている。   A suction nozzle 186 is provided at the tip of the suction head 185. The suction nozzle 186 is configured so that a negative pressure is supplied from a negative pressure means (not shown), and generates a suction force at the tip of the head.

以上のことから、ヘッドユニット160を部品供給部80と基台中央の実装作業位置との間を往復移動させつつ、吸着ヘッド185を適宜昇降操作することにより、部品供給部80から電子部品Bを取り出すことが出来、かつ取り出した電子部品Bを実装作業位置にてバックアップされた基板P上に実装できる。   From the above, the electronic component B is removed from the component supply unit 80 by appropriately moving the suction head 185 while reciprocating the head unit 160 between the component supply unit 80 and the mounting work position in the center of the base. The electronic component B that can be taken out can be mounted on the substrate P backed up at the mounting work position.

尚、本実施形態のものは、上記吸着ヘッド185がヘッドユニット160にX方向に列をなして複数本設けられており、部品供給部80から複数個の電子部品Bを同時に取り出すことが出来る構成となっている。また、各吸着ヘッド185はヘッドユニット160に付設されるR軸モータ(不図示)の駆動により、各吸着ヘッド185ごとに軸周りの回転動作が可能な構成となっている。   In this embodiment, a plurality of the suction heads 185 are arranged in the X direction in the head unit 160, and a plurality of electronic components B can be taken out from the component supply unit 80 at the same time. It has become. Each suction head 185 is configured to be capable of rotating around the axis for each suction head 185 by driving an R-axis motor (not shown) attached to the head unit 160.

4.装置の電気的構成
表面実装機(超音波センサ30を除く)1は、装置全体がコントローラ200により制御されている。コントローラ200は図13にて示すように、CPU等により構成される演算処理部211、記憶装置212、モータ制御部213、画像処理部214、及び入出力部215を備えてなる。
4). Electrical configuration of the apparatus The entire apparatus of the surface mounter 1 (excluding the ultrasonic sensor 30) is controlled by the controller 200. As shown in FIG. 13, the controller 200 includes an arithmetic processing unit 211 configured by a CPU or the like, a storage device 212, a motor control unit 213, an image processing unit 214, and an input / output unit 215.

記憶装置212には実装作業を行う実装作業装置100を制御するための実装プログラム及び、搬入コンベア12、搬送コンベア20、搬出コンベア13を制御するための各種データが格納されると共に、演算処理部211が各種演算を行う際の各情報を一時記憶させておくための作業領域が割り当てられている。   The storage device 212 stores a mounting program for controlling the mounting work device 100 that performs the mounting work, and various data for controlling the carry-in conveyor 12, the transport conveyor 20, and the carry-out conveyor 13, and the arithmetic processing unit 211. Is assigned a work area for temporarily storing each piece of information when performing various calculations.

モータ制御部213は演算処理部211の指令の下、各モータを通電制御するものであり、実装作業装置100を構成するX軸モータ157、Y軸モータ147、Z軸モータ167、及び各コンベア12、20、13を駆動させる各コンベアモータ27が電気的に連なっている。   The motor control unit 213 controls energization of each motor under the command of the arithmetic processing unit 211, and the X-axis motor 157, Y-axis motor 147, Z-axis motor 167, and each conveyor 12 constituting the mounting work device 100. , 20 and 13 are electrically connected to each other.

また、入出力部215には超音波センサ30のセンサ制御装置40が電気的に連なっている。センサ制御装置40の電気的構成は図13にて示す通りであり、センサ制御部41、送信回路部43、受信回路部45、入出力部49などを備えてなる。   In addition, the sensor control device 40 of the ultrasonic sensor 30 is electrically connected to the input / output unit 215. The electrical configuration of the sensor control device 40 is as shown in FIG. 13, and includes a sensor control unit 41, a transmission circuit unit 43, a reception circuit unit 45, an input / output unit 49, and the like.

各部の機能について説明すると、送信回路部43はセンサ制御部41の指令の下、圧電セラミック振動子32に高周波の電圧を印加して、圧電セラミック振動子32から超音波を送波させるものである。また、受信回路部45はセンサ制御部41の指令の下、超音波の受信動作を行うものであり、圧電セラミック振動子32から出力される電気信号(検出信号Sr)を増幅、A/D変換等して出力する。   The function of each unit will be described. The transmission circuit unit 43 applies a high-frequency voltage to the piezoelectric ceramic vibrator 32 under the instruction of the sensor control unit 41, and transmits ultrasonic waves from the piezoelectric ceramic vibrator 32. . The receiving circuit unit 45 performs an ultrasonic wave receiving operation under the command of the sensor control unit 41, and amplifies and A / D converts an electric signal (detection signal Sr) output from the piezoelectric ceramic vibrator 32. Equally output.

センサ制御部41は上記送信回路部43と、受信回路部45とを交互に切り替え制御しつつ、超音波センサ本体31に超音波を送波する送波動作と超音波を受波する受波動作を選択的に行わせるものである。   The sensor control unit 41 switches and controls the transmission circuit unit 43 and the reception circuit unit 45 alternately, and transmits and transmits ultrasonic waves to the ultrasonic sensor main body 31 and receives waves. Is selectively performed.

また、センサ制御部41は上記した動作の切り替えと共に、受信回路部45を通じて取り込まれる検出信号Srのレベルに基づいて検出位置における基板Pの有無を検出し、その結果を入出力部49を通じて表面実装機1に通知(出力信号の出力)する構成となっている。   The sensor control unit 41 detects the presence / absence of the substrate P at the detection position based on the level of the detection signal Sr taken through the reception circuit unit 45 along with the switching of the operation described above, and the result is surface-mounted through the input / output unit 49. It is configured to notify the machine 1 (output signal output).

尚、図13には、超音波センサ30を1つだけ示してあるが、本実施形態では、図1中にもあるように基台上に3つのセンサユニットSUF、SUC、SURを設けてあり、実際にはこれら3つのセンサユニットSUF、SUC、SURの各超音波センサ30が、コントローラ200の入出力部215に対してそれぞれ電気的に連なっており、各超音波センサ30から表面実装機1に対して出力信号(「基板ありの場合」はON信号、「基板なし」の場合はOFF信号)が通知される構成となっている。   Although only one ultrasonic sensor 30 is shown in FIG. 13, in this embodiment, three sensor units SUF, SUC, and SUR are provided on the base as shown in FIG. Actually, the ultrasonic sensors 30 of these three sensor units SUF, SUC, and SUR are electrically connected to the input / output unit 215 of the controller 200, respectively, and the surface mounter 1 is connected to each ultrasonic sensor 30. The output signal ("ON with substrate" is an ON signal, and "OFF with no substrate") is notified.

5.表面実装機1における一連の作業
表面実装機1は、入出力部215を通じて各センサユニットSUF、SUC、SURを構成する各超音波センサ30から出力される出力信号を取り込み、実装機を構成する各装置を適宜制御する。例えば、作業対象となる基板Pを搬入コンベア12を介して基台10上に搬入するときに、図1にて示す基台右端に設置された超音波センサ(すなわちセンサユニットSUF)30からON信号が出力されることをもって基板Pの搬入を確認し、その後、コントローラ200の制御下のもと、基台10上にて停止状態にある搬送コンベア20が駆動開始される。これにより、搬入コンベア12を介して搬入された基板Pは基台中央に送られてゆく。
5. A series of operations in the surface mounter 1 The surface mounter 1 takes in output signals output from the ultrasonic sensors 30 constituting the sensor units SUF, SUC, SUR through the input / output unit 215, and configures each mounter. The apparatus is appropriately controlled. For example, when the substrate P to be worked is carried onto the base 10 via the carry-in conveyor 12, an ON signal is sent from the ultrasonic sensor (that is, the sensor unit SUF) 30 installed at the right end of the base shown in FIG. Is output, and then the conveyance conveyor 20 that is stopped on the base 10 is started to drive under the control of the controller 200. Thereby, the board | substrate P carried in via the carrying-in conveyor 12 is sent to the base center.

その後、基台中央の超音波センサ(すなわちセンサユニットSUC)30の出力信号がOFF信号→ON信号に切り替わる(基板なしの判定状態から基板有りの判定状態に切り替わる)と、その後、コントローラ200の制御下のもと、搬送コンベア20を減速させる処理が行われる。   Thereafter, when the output signal of the ultrasonic sensor 30 at the center of the base (that is, the sensor unit SUC) 30 is switched from the OFF signal to the ON signal (from the determination state without the substrate to the determination state with the substrate), the control of the controller 200 is performed thereafter. The process which decelerates the conveyance conveyor 20 is performed under.

これにより、基板Pは減速されつつ、基台中央の実装作業位置に向かう。そして、基板先端が上昇位置にあるストッパピン51に突き当たり、作業対象となる基板Pは実装作業位置にて停止する。その後、基台中央の超音波センサ(すなわちセンサユニットSUC)30の出力信号がON信号となっていることを条件に、コントローラ200の制御下のもとバックアップ装置60が作動して、基板Pがバックアップされ、次いでバックアップされた基板Pに対する電子部品Bの実装作業が、コントローラ200の制御下のもと実装作業装置100により行われることとなる。   Thereby, the board | substrate P heads for the mounting work position of the base, being decelerated. Then, the front end of the board hits the stopper pin 51 at the raised position, and the board P to be worked stops at the mounting work position. Thereafter, the backup device 60 operates under the control of the controller 200 on the condition that the output signal of the ultrasonic sensor (ie, the sensor unit SUC) 30 at the center of the base is an ON signal, and the substrate P is The mounting operation of the electronic component B on the backed up substrate P is then performed by the mounting apparatus 100 under the control of the controller 200.

また、実装作業が完了すると、次いで、上昇位置にあるストッパピン51が下降位置に変位操作され、その後、搬送コンベア20が駆動される。これにより、部品実装済みの基板Pが実装作業位置から搬出されてゆく。このとき、基台中央の超音波センサ(すなわち、センサユニットSUC)30の出力信号がON信号からOFF信号に切り替ることをもって、実装作業位置から基板Pが搬出されたことを確認できる。   When the mounting operation is completed, the stopper pin 51 in the raised position is then displaced to the lowered position, and then the conveyor 20 is driven. As a result, the component-mounted board P is carried out of the mounting work position. At this time, it can be confirmed that the substrate P has been unloaded from the mounting work position by switching the output signal of the ultrasonic sensor (ie, the sensor unit SUC) 30 at the center of the base from the ON signal to the OFF signal.

そして、上記基板Pの搬出が確認されると、コントローラ200の制御下のもと、再び、ストッパピン51が下降位置から上昇位置に変位操作(次に実装作業を行う新規基板Pを実装作業位置にて停止させるための準備動作)される。   When it is confirmed that the board P has been unloaded, the stopper pin 51 is again moved from the lowered position to the raised position under the control of the controller 200 (the new board P to be mounted next is mounted in the mounting work position). (Preparation operation for stopping at).

また、基台左端の超音波センサ(すなわちセンサユニットSUR)30からON信号が出力されることをもって基板Pが基台10の左端まで送られたことを確認出来、その後、コントローラ200の制御下のもと、停止状態にある搬出コンベア13が駆動開始される。これにより、部品実装済みの基板Pは、搬出コンベア13を介して隣接する他の装置(例えば、リフロー装置など)に搬出される。   Further, it is possible to confirm that the substrate P has been sent to the left end of the base 10 by outputting an ON signal from the ultrasonic sensor (that is, the sensor unit SUR) 30 at the left end of the base. Originally, the carry-out conveyor 13 in a stopped state is started to drive. As a result, the component-mounted board P is carried out to another adjacent device (for example, a reflow device) via the carry-out conveyor 13.

6.本実施形態の効果
本実施形態によれば、基板Pの検出に超音波センサ30を用いている。超音波であれば、空気の振動を遮るような障害物は、障害物の表面色(透明/不透明も含む)が異なっても同じように反射するので、基板Pの色に応じた設定調整作業を廃止できる。
6). Effects of this Embodiment According to this embodiment, the ultrasonic sensor 30 is used to detect the substrate P. In the case of an ultrasonic wave, an obstacle that blocks air vibrations is reflected in the same way even if the surface color of the obstacle (including transparent / opaque) is different. Therefore, setting adjustment work according to the color of the substrate P Can be abolished.

加えて、本実施形態のものは、超音波センサ30から送波された超音波を反射体RFによって反射させつつ基板Pに入射させ、その反射波を反射体RFを経由して超音波センサ30にて受波している。このような構成とすることで、超音波の進む経路をある程度自由に設定できる結果、超音波センサ30の配置位置の自由度が増し、図10の(a)に示す位置に超音波センサ30を設置する場合に比べて、センサ本体31から基板Pまでの距離Lを長めに設定できる。   In addition, in the present embodiment, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor 30 is incident on the substrate P while being reflected by the reflector RF, and the reflected wave is incident on the ultrasonic sensor 30 via the reflector RF. It is receiving at. By adopting such a configuration, the path along which the ultrasonic wave travels can be freely set to some extent. As a result, the degree of freedom of the arrangement position of the ultrasonic sensor 30 is increased, and the ultrasonic sensor 30 is placed at the position shown in FIG. Compared with the case where it installs, the distance L from the sensor main body 31 to the board | substrate P can be set longer.

このような構成としておけば、基板Pの裏面に大型電子部品B1が実装されていたとしても、センサ本体31から大型電子部品B1までの距離をある程度確保できる。よって、大型電子部品B1で反射した反射波の受波タイミングが、残響の発生する時間帯t2に重なることがなく、大型電子部品B1が実装された基板Pも無理なく検出できる。   With such a configuration, even if the large electronic component B1 is mounted on the back surface of the substrate P, the distance from the sensor body 31 to the large electronic component B1 can be secured to some extent. Therefore, the reception timing of the reflected wave reflected by the large electronic component B1 does not overlap the time zone t2 where reverberation occurs, and the board P on which the large electronic component B1 is mounted can be detected without difficulty.

そのため、各検出位置における基板Pの有無を正確に把握でき、基板Pの搬送制御、基板Pに対する部品実装制御を円滑に行うことが可能となる結果、表面実装機1を高稼働率にて稼動できる。   Therefore, it is possible to accurately grasp the presence or absence of the substrate P at each detection position, and it is possible to smoothly perform the conveyance control of the substrate P and the component mounting control with respect to the substrate P. As a result, the surface mounter 1 is operated at a high operating rate. it can.

<実施形態2>
実施形態1では、本発明の基板処理装置の一例として、基板Pに電子部品Bを実装する表面実装機1を例示したが、実施形態2では基板処理装置の一例として、基板Pに半田ペーストを印刷する印刷機300を例示するものである。以下、印刷機300の構成を図14〜図19を参照しつつ簡単に説明する。尚、以下の説明において、基板搬送方向(図14における左右方向)をX方向と呼ぶものとする。また、Y方向、Z方向をそれぞれ図14、図15の向きに定める。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the surface mounter 1 for mounting the electronic component B on the substrate P is illustrated as an example of the substrate processing apparatus of the present invention. However, in the second embodiment, the solder paste is applied to the substrate P as an example of the substrate processing apparatus. An example of a printing machine 300 that performs printing is illustrated. Hereinafter, the configuration of the printing press 300 will be briefly described with reference to FIGS. In the following description, the substrate transport direction (left-right direction in FIG. 14) is referred to as the X direction. Further, the Y direction and the Z direction are determined in the directions shown in FIGS.

印刷機300は、上面がフラットな基台310を備える。基台10の外周部にはフレーム310Aが設けられると共に、基台310上にはフレーム310Aの内側に位置して印刷作業装置320が取り付けられている。   The printing machine 300 includes a base 310 having a flat upper surface. A frame 310 </ b> A is provided on the outer periphery of the base 10, and a printing work device 320 is attached on the base 310 so as to be positioned inside the frame 310 </ b> A.

印刷作業装置320は支持部材321、スキージヘッド支持フレーム340、Y軸移動装置327、スキージヘッド331、スキージ335などから構成されている。順に説明してゆくと、図15に示すように、支持部材321はX方向の両側に一対設置されると共に、基台310上においてY方向に延びておりY方向の前後両端部を支柱315によって支えられている。   The printing work device 320 includes a support member 321, a squeegee head support frame 340, a Y-axis movement device 327, a squeegee head 331, a squeegee 335, and the like. When explaining in order, as shown in FIG. 15, a pair of support members 321 are installed on both sides in the X direction, and extend in the Y direction on the base 310, and both front and rear ends in the Y direction are supported by columns 315. It is supported.

両支持部材321の上面壁にはY方向に延びるレール323が設置されている。これら左右の支持部材321上には、レール323に端部下面の受け部343を嵌合させつつ、スキージヘッド支持フレーム340が横向きに設置されている。そして、図15において左方側の支持部材321上には、モータ325と同モータ325を駆動源とするY軸移動装置(ボールねじ328とボールナットからなる)327が設置されている。   Rails 323 extending in the Y direction are installed on the upper surface walls of both support members 321. On these left and right support members 321, a squeegee head support frame 340 is installed sideways while a receiving portion 343 on the lower surface of the end is fitted to the rail 323. 15, a motor 325 and a Y-axis moving device (consisting of a ball screw 328 and a ball nut) 327 using the motor 325 as a drive source are installed on the left support member 321.

これにより、モータ325を通電操作するとY軸移動装置327が作動して、スキージヘッド支持フレーム340をレール323に沿ってY方向に進退させるようになっている。   As a result, when the motor 325 is energized, the Y-axis moving device 327 is activated, and the squeegee head support frame 340 is advanced and retracted along the rail 323 in the Y direction.

尚、図15では省略してあるが、上記スキージヘッド支持フレーム340のX方向の中央には、スキージヘッド331に支持されつつスキージ335が取り付けられている(図14参照)。スキージ335はX方向に水平に延びる横長な形状をなし、昇降可能とされている。   Although omitted in FIG. 15, a squeegee 335 is attached to the center of the squeegee head support frame 340 in the X direction while being supported by the squeegee head 331 (see FIG. 14). The squeegee 335 has a horizontally long shape extending horizontally in the X direction and can be raised and lowered.

そして、スキージ335の下方にはマスク保持装置350を介してマスクMが取り付けられるようになっている。マスクMは、金属製の角パイプを枠状に形成したマスク枠M1の底面側に、テンショナーM2を介して、薄板に印刷用の開口(図略)を形成したステンシルM3を取り付けたものである(図16参照)。   A mask M is attached below the squeegee 335 via a mask holding device 350. The mask M is obtained by attaching a stencil M3 in which a printing plate opening (not shown) is formed on a thin plate via a tensioner M2 on the bottom side of a mask frame M1 in which a metal square pipe is formed in a frame shape. (See FIG. 16).

次に、基板支持ユニット400の説明を行う。基板支持ユニット400はテーブル410、テーブル420、テーブル430、テーブル440、テーブル450を下から順に積み上げた構成とされる(図14参照)。   Next, the substrate support unit 400 will be described. The substrate support unit 400 has a configuration in which a table 410, a table 420, a table 430, a table 440, and a table 450 are stacked in order from the bottom (see FIG. 14).

図17に示すように、4段目のテーブル440上には、最上段の5段目のテーブル450を間に挟むようにしてY方向の両側に搬送ベルト471が設置されている。両搬送ベルト471は共にX方向に水平に延びており、支持部480A、480Bによって支持されている。係る基板搬送ベルト471はX方向に循環駆動可能とされ、印刷対象の基板PをX方向に搬送する基板搬送コンベア470を構成している。   As shown in FIG. 17, on the fourth-stage table 440, conveyance belts 471 are installed on both sides in the Y direction so as to sandwich the uppermost fifth-stage table 450 therebetween. Both conveyor belts 471 extend horizontally in the X direction and are supported by support portions 480A and 480B. The substrate transport belt 471 can be circulated and driven in the X direction, and constitutes a substrate transport conveyor 470 that transports the substrate P to be printed in the X direction.

また、両支持部480A、480B上には、基板クランプ片480C、480Dがそれぞれ設置されている。図17において上側に位置する装置奥側の基板クランプ片480Dは支持部480Bに対してY方向にスライド可能とされており、テーブル450上に運ばれてきた基板Pを相手側の基板クランプ片480Cと共にY方向の両側から挟んで保持する機能(図19の(a)、(b)参照)を担っている。   In addition, substrate clamp pieces 480C and 480D are installed on both support portions 480A and 480B, respectively. In FIG. 17, the substrate clamp piece 480D on the back side of the apparatus located on the upper side is slidable in the Y direction with respect to the support portion 480B. At the same time, it has a function of holding it from both sides in the Y direction (see FIGS. 19A and 19B).

そして、4段目のテーブル440上には、3つのセンサユニットSUF、SUC、SURが、テーブル右端寄りの位置と、テーブル中央寄りの位置と、テーブル左端の位置にそれぞれ取り付けられており、基板搬送コンベア470上を運ばれる基板Pの有無を検出する構成となっている。尚、これら3つのセンサユニットSUF、SUC、SURは、実施形態1にておいて表面実装機1に搭載したものと同じものであり、各センサユニットSUは、超音波センサ30とこれと対をなす反射体RFとから構成されている(図19参照)。   On the fourth-stage table 440, three sensor units SUF, SUC, and SUR are attached to a position near the right end of the table, a position near the center of the table, and a position near the left end of the table, respectively. It is configured to detect the presence or absence of the substrate P carried on the conveyor 470. These three sensor units SUF, SUC, and SUR are the same as those mounted on the surface mounter 1 in the first embodiment, and each sensor unit SU is paired with the ultrasonic sensor 30. And a reflector RF formed (see FIG. 19).

図17に戻って説明を続けると、最上段にあたる5段目のテーブル450上には、ピン保持孔(不図示)を行列状に配置したバックアッププレート490が設置されている。このバックアッププレート490上には、ピン保持孔にピン端部を挿通させつつ、バックアップピン495が複数本起立保持されている。   Returning to FIG. 17, the description will be continued. On the fifth-tier table 450 corresponding to the uppermost row, a backup plate 490 in which pin holding holes (not shown) are arranged in a matrix is installed. On the backup plate 490, a plurality of backup pins 495 are held upright while the pin ends are inserted through the pin holding holes.

さて、基板支持ユニット400を構成する5つのテーブル410〜450はいずれも可動テーブルとなっている。順に説明してゆくと、基台310上にはY方向に延びるYレール311が4本設置されている(図17では省略してある)。そして、これらYレール311上に、テーブル下面に設けられたレール受け部413を嵌合させつつ、初段のテーブル410が乗っている。これにより、図外のY軸サーボ機構を作動させると、初段のテーブル410を含む基板支持ユニット400の全体をYレール411に沿ってY方向に移動できる。   Now, all of the five tables 410 to 450 constituting the substrate support unit 400 are movable tables. To explain sequentially, four Y rails 311 extending in the Y direction are installed on the base 310 (not shown in FIG. 17). The first stage table 410 is on the Y rail 311 while fitting the rail receiving portion 413 provided on the lower surface of the table. Accordingly, when the Y-axis servo mechanism (not shown) is operated, the entire substrate support unit 400 including the first stage table 410 can be moved in the Y direction along the Y rail 411.

初段のテーブル410はX方向に延びる横長な形状とされ、テーブル上面にはX方向に延びるXレール415が2本設置されている。そして、これらXレール415上に、テーブル下面に設けられたレール受け部423を嵌合させつつ、2段目のテーブル420が乗っている。   The first stage table 410 has a horizontally long shape extending in the X direction, and two X rails 415 extending in the X direction are provided on the upper surface of the table. Then, on the X rails 415, the second stage table 420 is on the rail receiving portion 423 provided on the lower surface of the table.

これにより、図外のX軸サーボ機構を作動させると、2段目のテーブル420をレールに沿ってX方向に移動できる。以上のことから、初段のテーブル410と2段目のテーブル420を複合的に動作させることで、基板支持ユニット400を基台310上における任意の位置に水平移動させることが出来る。   Thus, when the X-axis servo mechanism (not shown) is operated, the second stage table 420 can be moved in the X direction along the rail. From the above, the substrate support unit 400 can be horizontally moved to an arbitrary position on the base 310 by operating the first table 410 and the second table 420 in combination.

2段目のテーブル420上には回転機構425が設けられている。回転機構425は回転用サーボ機構(図略)の動力を得て駆動し、3段目のテーブル430を回転させる。また、3段目のテーブル430と4段目のテーブル440の間、4段目のテーブル440と5段目のテーブル450の間にそれぞれ昇降装置(不図示)が設けられており、4段目のテーブル440、5段目のテーブル450がそれぞれ独立して昇降できるようになっている。   A rotation mechanism 425 is provided on the second stage table 420. The rotation mechanism 425 is driven by obtaining power from a rotation servo mechanism (not shown) to rotate the third-stage table 430. Also, a lifting device (not shown) is provided between the third stage table 430 and the fourth stage table 440 and between the fourth stage table 440 and the fifth stage table 450, respectively. The table 440 and the fifth table 450 can be moved up and down independently.

そして、当実施形態のものは、4段目のテーブル440、5段目のテーブル450をいずれも下降した状態(以下、基板搬送姿勢と呼ぶ)にセットしておくと、バックアップピン495が基板搬送コンベア470の下方に位置すると共に、基板搬送コンベア470のレール高さが、当印刷機300に隣接する他の装置(検査装置や、実装機など)に設けられるレールと同じ高さとなる。   In this embodiment, when the fourth-stage table 440 and the fifth-stage table 450 are both set in a lowered state (hereinafter referred to as a substrate transfer posture), the backup pin 495 is transferred to the substrate. In addition to being positioned below the conveyor 470, the rail height of the substrate transport conveyor 470 is the same as the rail provided in another apparatus (such as an inspection apparatus or a mounting machine) adjacent to the printing press 300.

従って、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット400を水平移動させつつ、基台310の端に移動させると、図17にて示すように、基板搬送コンベア470を隣接する装置に設けられるコンベア700に段差なく連続させることができ、同コンベアを通じて印刷対象の基板Pを、隣接する他の装置との間で受け渡すことが出来る。   Accordingly, when the substrate support unit 400 in the substrate transfer posture is moved horizontally to the end of the base 310, the substrate transfer conveyor 470 is stepped on the conveyor 700 provided in the adjacent apparatus as shown in FIG. The substrate P to be printed can be transferred to and from other adjacent devices through the conveyor.

尚、本実施形態のものは、既に説明を行ったように、4段目のテーブル440のX方向両側に位置するセンサユニットSUF、SURを配置しており、これらセンサユニットSUF、SURの超音波センサ30の出力信号を基に、基板Pの受け渡しが確実になされたか否かを、演算制御部511(図18参照)にて確認できる構成となっている。   In the present embodiment, as already described, sensor units SUF and SUR located on both sides in the X direction of the fourth-stage table 440 are arranged, and ultrasonic waves of these sensor units SUF and SUR are arranged. Based on the output signal of the sensor 30, whether or not the delivery of the substrate P has been reliably performed can be confirmed by the arithmetic control unit 511 (see FIG. 18).

印刷機300の電気的構成は図18に示す通りであり、演算制御部511、記憶装置512、入出部515などを備え、演算制御部511に対して基板支持ユニット400、実装作業装置320、より具体的にはこれら各装置400、320を駆動させるアクチュエータ(モータなど)が電気的に連なっており、演算制御部511の制御下のもと、各装置400、320が制御される構成となっている。   The electrical configuration of the printing machine 300 is as shown in FIG. 18, and includes an arithmetic control unit 511, a storage device 512, an input / output unit 515, and the like. Specifically, an actuator (such as a motor) that drives each of the devices 400 and 320 is electrically connected, and the devices 400 and 320 are controlled under the control of the arithmetic control unit 511. Yes.

次に、図19を参照して、基板受け渡し後に実施される当印刷機300による印刷動作を簡単に説明する。印刷対象の基板Pは上流側の装置より搬入された後、ベルト駆動によって基板搬送コンベア470上をX方向左側へと運ばれ、基板ユニット中央の基板停止位置に停止される(図19の(a))。   Next, with reference to FIG. 19, a printing operation by the printing press 300 performed after the substrate delivery will be briefly described. After the board P to be printed is carried in from the upstream apparatus, it is carried to the left side in the X direction by the belt drive and stopped at the board stop position in the center of the board unit ((a of FIG. 19). )).

その後、基台中央の超音波センサ(すなわち、センサユニットSUC)30の出力信号がON信号となっていることを条件に、演算制御部511の制御下のもと、5段目のテーブル440を昇降させる処理が行われ、下降状態にあったテーブル450、ひいてはバックアップピン495が持ち上げられてゆく。   Thereafter, on the condition that the output signal of the ultrasonic sensor (that is, the sensor unit SUC) 30 at the center of the base is an ON signal, the fifth table 440 is set under the control of the arithmetic control unit 511. The process of raising and lowering is performed, and the table 450 and the backup pin 495 that have been lowered are lifted.

そして、上昇動作の過程でバックアップピン495の上端が、基板停止位置にある基板Pの下面に当接し、印刷対象の基板Pを持ち上げる。これにより、印刷対象の基板Pは、基板搬送コンベア470から浮いた状態となり、搬送コンベア470から切り離される。   Then, the upper end of the backup pin 495 comes into contact with the lower surface of the substrate P at the substrate stop position in the process of ascending operation, and the substrate P to be printed is lifted. As a result, the substrate P to be printed is in a state of floating from the substrate transport conveyor 470 and is separated from the transport conveyor 470.

そして、テーブル450の昇降量が所定量に達し、印刷対象の基板Pが図19の(b)に示すように、基板クランプ片480C、480Dの上面と面一となる高さまで持ち上げられると、テーブル450はその高さで停止される。   Then, when the elevation amount of the table 450 reaches a predetermined amount and the substrate P to be printed is lifted to a height that is flush with the upper surfaces of the substrate clamp pieces 480C and 480D, as shown in FIG. 450 is stopped at that height.

テーブル450の上昇動作が停止されると、今度は不図示のシリンダ装置が駆動し、基板クランプ片480Dが、相手側の基板クランプ片480Cとの対向距離を狭めるようにY方向(図19では右側)に移動する。これにより、バックアップピン495により下面を支持された印刷対象の基板Pは、両基板クランプ片480C、480DによってY方向の両側から挟み込まれて保持される(図19の(b)参照)。   When the ascending operation of the table 450 is stopped, a cylinder device (not shown) is driven, and the substrate clamp piece 480D is reduced in the Y direction (right side in FIG. 19) so as to reduce the facing distance with the counterpart substrate clamp piece 480C. ) As a result, the substrate P to be printed, the lower surface of which is supported by the backup pins 495, is sandwiched and held from both sides in the Y direction by the two substrate clamp pieces 480C and 480D (see FIG. 19B).

かくして、印刷対象の基板Pが保持されると、基板支持ユニット400は基台310上を水平移動してマスクMの下方に移動し、印刷対象の基板Pをステンシル下方の印刷作業位置(本発明の「作業位置」に相当)にセットさせる(図19の(c))。次いで、4段目のテーブル440を昇降させる処理が行われ、下降状態にあったテーブル440を上昇させる。   Thus, when the substrate P to be printed is held, the substrate support unit 400 moves horizontally on the base 310 and moves below the mask M, and moves the substrate P to be printed to a printing work position below the stencil (the present invention). (Corresponding to “working position” in FIG. 19). Next, a process of raising and lowering the fourth-stage table 440 is performed, and the table 440 that has been lowered is raised.

これにより、保持状態にある印刷対象の基板PはステンシルM3に接近してゆく。そして、テーブル440の昇降量が所定量に達すると、テーブル440の上昇動作は停止され、このときには、印刷対象の基板Pが図19の(d)に示すようにステンシルM3の下面に重装された状態となる。   Thereby, the substrate P to be printed in the holding state approaches the stencil M3. When the elevation of the table 440 reaches a predetermined amount, the raising operation of the table 440 is stopped. At this time, the substrate P to be printed is overlaid on the lower surface of the stencil M3 as shown in FIG. It becomes a state.

あとは、スキージ435を下降させてステンシルM3の上面に当接させつつ、半田供給装置によってステンシルM3上にペースト状の半田を供給する。そして、スキージ435をY方向に往復移動させ、ペースト状の半田を引き延ばしてやれば、ステンシルM3の印刷用開口に半田が埋め込まれ、印刷対象の基板P上の所望位置に半田を印刷することが出来る。   Thereafter, paste solder is supplied onto the stencil M3 by the solder supply device while the squeegee 435 is lowered and brought into contact with the upper surface of the stencil M3. Then, if the squeegee 435 is reciprocated in the Y direction and the paste-like solder is extended, the solder is embedded in the printing opening of the stencil M3, and the solder can be printed at a desired position on the substrate P to be printed. I can do it.

そして、半田の印刷が完了したら、上記した動作を逆に辿ることで、基板支持ユニット400を基台中央まで移動させることが出来、また、基板支持ユニット400を基板搬送姿勢(すなわち、図14に示すように4段目のテーブル440、5段目のテーブル450をいずれも下降させた状態)に戻すことが出来る。   Then, when the solder printing is completed, the substrate support unit 400 can be moved to the center of the base by following the above-described operation in reverse, and the substrate support unit 400 is moved to the substrate transfer posture (that is, in FIG. 14). As shown, the fourth table 440 and the fifth table 450 are both lowered.

従って、あとは、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット400を下流側の装置側、すなわち図1における左端側に移動させつつ基板搬送コンベア470の一部を装置外に突出させると、突出した基板搬送コンベア470が下流側の装置のコンベア700に段差なく連続する。これにより、同コンベア700を通じて印刷済みの基板Pを、下流側の装置に搬出できる。   Accordingly, when a part of the substrate transport conveyor 470 is projected outside the apparatus while moving the substrate support unit 400 in the substrate transport posture to the downstream apparatus side, that is, the left end side in FIG. The conveyor 470 continues to the conveyor 700 of the downstream apparatus without a step. Thereby, the printed board | substrate P can be carried out to the downstream apparatus through the conveyor 700. FIG.

この実施形態も、実施形態1と同様に、基板Pの検出に超音波センサ30を用いている。超音波であれば、空気の振動を遮るような障害物は、表面色(透明/不透明も含む)が異なっても同じように反射するので、従来では必要であった設定調整作業を廃止できる。   In this embodiment, as in the first embodiment, the ultrasonic sensor 30 is used to detect the substrate P. In the case of ultrasonic waves, obstacles that block air vibrations are reflected in the same way even if the surface color (including transparent / opaque) is different, so that it is possible to abolish setting adjustment work that was conventionally required.

<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

(1)実施形態1では、超音波センサ30を搭載した基板処理装置の一例として「表面実装機1」を、実施形態2では「印刷機300」を例示したが、超音波センサ30を基板検査装置に使用することも可能である。ここで言う、基板検査装置とは、印刷処理後、部品実装後において、処理が正しく行われた否かを、基板画像に基づいて検査するものであり、その具体的構成は、例えば、図1にて示す表面実装機1のヘッドユニット160に、吸着ヘッド185に替えて、検査用のカメラ(図略)を搭載してやればよい。   (1) In the first embodiment, the “surface mounter 1” is illustrated as an example of the substrate processing apparatus on which the ultrasonic sensor 30 is mounted, and the “printer 300” is illustrated in the second embodiment. It can also be used in a device. The board inspection apparatus referred to here is an apparatus that inspects whether or not the processing is correctly performed after printing processing and after component mounting based on a board image. Instead of the suction head 185, an inspection camera (not shown) may be mounted on the head unit 160 of the surface mounter 1 shown in FIG.

(2)実施形態1では、超音波センサ30を搭載した基板処理装置の一例として「表面実装機1」を、実施形態2では「印刷機300」を例示したが、超音波センサ30を塗布装置に使用することも可能である。ここで言う、塗布装置とは印刷処理後、部品実装前において、基板P上に接着剤を塗布するものであり、その具体的構成は、例えば、図1にて示す表面実装機1のヘッドユニット160に、吸着ヘッド185に替えて、接着剤を塗布する塗布ヘッド(図略)を搭載してやればよい。   (2) In the first embodiment, the “surface mounter 1” is exemplified as an example of the substrate processing apparatus on which the ultrasonic sensor 30 is mounted, and the “printer 300” is illustrated in the second embodiment. It can also be used. Here, the coating device is a device that applies an adhesive onto the substrate P after the printing process and before component mounting. The specific configuration thereof is, for example, the head unit of the surface mounter 1 shown in FIG. Instead of the suction head 185, an application head (not shown) for applying an adhesive may be mounted on 160.

(3)実施形態1では、反射体RFを1つだけ配置しセンサ本体31と基板Pとの間で超音波を1回だけ反射させる構成をとったが、反射体RFの配置個数(反射回数)は1つ(1回)に限定されるものではなく、例えば、図20にて示すように反射体RFを複数個(図中は2つ)配置してセンサ本体31と基板Pとの間で超音波を複数回(図中は2回)反射させることも無論可能である。   (3) In the first embodiment, the configuration is such that only one reflector RF is disposed and the ultrasonic waves are reflected only once between the sensor body 31 and the substrate P. ) Is not limited to one (one time). For example, as shown in FIG. 20, a plurality of reflectors RF (two in the figure) are arranged between the sensor body 31 and the substrate P. It is, of course, possible to reflect the ultrasonic wave multiple times (twice in the figure).

(4)実施形態1では、超音波センサ30の検出対象として基板Pを例示したが、例えば、図21にて示すように、基板Pを基板台(本発明の「板状の基板支持体」の一例)600に載せて運ぶ場合であれば、基板台600を検出することも無論可能である。   (4) In the first embodiment, the substrate P is exemplified as the detection target of the ultrasonic sensor 30. For example, as shown in FIG. 21, the substrate P is placed on a substrate stand ("plate-like substrate support" of the present invention). For example, if the substrate 600 is to be carried, it is of course possible to detect the substrate table 600.

実施形態1に適用された表面実装機の平面図Plan view of a surface mounter applied to the first embodiment 図1中のA−A線断面図AA line sectional view in FIG. 図2をC方向から見た図(ストッパピンの下降位置を示す)FIG. 2 is a view from the direction C (showing the lowering position of the stopper pin) 図2をC方向から見た図(ストッパピンの上昇位置を示す)FIG. 2 is a view from the direction C (showing the position where the stopper pin is raised) 基板をバックアップした状態を示す図The figure which shows the state which backed up the board センサ本体の内部構造を示す図Diagram showing the internal structure of the sensor body センサ本体と反射体の位置関係を示す平面図Top view showing the positional relationship between the sensor body and reflector 検出動作により観測される検出信号の信号波形を示す図The figure which shows the signal waveform of the detection signal observed by detection operation 比較例を示す図Figure showing a comparative example 効果を示す図Illustration showing the effect ヘッドユニットの支持構造を示す図The figure which shows the support structure of the head unit 吸着ヘッドの支持構造を示す図Diagram showing the suction head support structure 表面実装機の電気的構成を示すブロック図Block diagram showing the electrical configuration of the surface mounter 実施形態2に適用された印刷機の正面図Front view of a printing machine applied to the second embodiment 印刷装置本体の構成を示す斜視図A perspective view showing a configuration of a printing apparatus main body マスクの取り付け構造を示す図(押圧保持前)Figure showing the mask mounting structure (before pressing) 基板支持ユニットの平面図Plan view of substrate support unit 印刷機の電気的構成を示すブロック図Block diagram showing the electrical configuration of the printing press 印刷動作を示す図Diagram showing printing operation 他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment 他の実施形態を示す図The figure which shows other embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1…表面実装機(本発明の「基板処理装置」の一例)
10…基台
20…搬送コンベア(本発明の「搬送装置」の一例)
SU…センサユニット(本発明の「検出装置」の一例)
30…超音波センサ
31…センサ本体
32…圧電セラミック振動子(本発明の「圧電振動子」に相当)
RF…反射体(本発明の「第一反射体」に相当)
100…実装作業装置(本発明の「実行部」の一例)
200…コントローラ(本発明の「制御手段」相当)
300…印刷機(本発明の「基板処理装置」の一例)
320…印刷作業装置(本発明の「実行部」の一例)
470…基板搬送コンベア(本発明の「搬送装置」の一例)
1. Surface mounter (an example of the “substrate processing apparatus” of the present invention)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base 20 ... Conveyor (an example of "conveyor" of the present invention)
SU: Sensor unit (an example of the “detection device” of the present invention)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Ultrasonic sensor 31 ... Sensor main body 32 ... Piezoelectric ceramic vibrator (equivalent to "piezoelectric vibrator" of the present invention)
RF: Reflector (corresponding to the “first reflector” of the present invention)
100 ... Mounting apparatus (an example of the “execution unit” of the present invention)
200 ... Controller (corresponding to "control means" of the present invention)
300 ... Printer (an example of the “substrate processing apparatus” of the present invention)
320 ... Printing device (an example of the “execution unit” of the present invention)
470: Substrate transport conveyor (an example of the “transport device” of the present invention)

Claims (3)

基台と、
前記基台上に設けられる搬送路に沿ってプリント基板を直接的、或いは板状の基板支持体を介して間接的に搬送する搬送装置と、
前記プリント基板、及び前記基板支持体を搬送対象物と定義したときに、前記搬送路上にて設定された検出位置における前記搬送対象物の有無を検出する検出装置と、
前記搬送装置によって前記基台上の作業位置に搬入された前記プリント基板に対して半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を実行する実行部と、を備えた基板処理装置であって、
前記検出装置は、反射面を有し前記検出位置の下方に設置される第一反射体を少なくとも備えた一以上の反射体より構成される反射体群と、
超音波を送波する送波器としての機能と超音波を受波する受波器としての機能を、電気的振動と機械的振動を相互に変換する単一個の圧電振動子により共用させた超音波センサと、を備え、
前記圧電振動子から出射された前記超音波を前記反射体群を構成する各反射体の反射面にて反射させつつ前記検出位置にある前記搬送対象物に対して入射させ、かつ前記搬送対象物にて反射した超音波を前記反射面にて再度反射させつつ前記圧電振動子に入射させ、
前記搬送対象物の搬送方向をX方向とし、水平面内において前記X方向に直交する方向をY方向と定義したときに、
前記搬送装置は、
前記Y方向に向かい合う一対の側壁体と、
前記側壁体の内周面側に取り付けられた搬送ベルトを含み、
前記超音波センサは、前記側壁体のうち、前記搬送ベルトの設置箇所より下方に配置され形成された挿通孔に収められ、
前記第一反射体は、前記挿通孔からY方向内側にあたる前記搬送路の中央側に向かって延びる固定プレート上に、固定されていることを特徴とする基板処理装置。
The base,
A transport device that transports a printed circuit board directly or indirectly via a plate-like substrate support along a transport path provided on the base;
A detection device that detects the presence or absence of the transport object at a detection position set on the transport path when the printed circuit board and the substrate support are defined as a transport object;
An execution unit that executes predetermined processing such as solder paste printing, adhesive application, electronic component mounting, and board inspection on the printed board carried to the work position on the base by the transport device; A substrate processing apparatus comprising:
The detection device includes a reflector group including one or more reflectors including at least a first reflector that has a reflection surface and is installed below the detection position;
Ultrasound that shares the function of a transmitter that transmits ultrasonic waves and the function of a receiver that receives ultrasonic waves with a single piezoelectric vibrator that mutually converts electrical and mechanical vibrations A sound wave sensor,
The ultrasonic wave emitted from the piezoelectric vibrator is incident on the conveyance object at the detection position while being reflected by the reflection surface of each reflector constituting the reflector group, and the conveyance object The ultrasonic wave reflected at is incident on the piezoelectric vibrator while being reflected again by the reflecting surface,
When the transport direction of the transport object is defined as the X direction, and the direction perpendicular to the X direction in the horizontal plane is defined as the Y direction,
The transfer device
A pair of side wall bodies facing the Y direction;
Including a conveyor belt attached to the inner peripheral surface side of the side wall,
The ultrasonic sensor is housed in an insertion hole disposed and formed below the installation location of the conveyor belt in the side wall body,
The substrate processing apparatus, wherein the first reflector is fixed on a fixed plate that extends from the insertion hole toward a center side of the transport path that is inward in the Y direction .
前記作業位置にて、前記プリント基板を直接的にバックアップするか、或いは前記基板支持体を介して間接的にバックアップするバックアップ装置が備えられ、かつ前記作業位置内において前記検出位置が設定されたものにおいて、
上下方向をZ方向と定義したときに、
前記第一反射体の反射面にて前記超音波をY方向からZ方向、Z方向からY方向に概ね90度反射させることにより、前記バックアップ装置の配置スペースに対してY方向に位置をずらした領域に前記超音波センサを配置可能としたことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
A backup device that backs up the printed circuit board directly at the working position or indirectly through the board support, and the detection position is set within the working position. In
When the vertical direction is defined as the Z direction,
The ultrasonic wave is reflected by the reflecting surface of the first reflector from the Y direction to the Z direction and from the Z direction to the Y direction by approximately 90 degrees, thereby shifting the position in the Y direction with respect to the arrangement space of the backup device. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic sensor can be disposed in a region.
前記超音波センサの検出信号に基づいて、前記搬送装置及びそれに付属される装置の駆動、或いは前記実行部の駆動を制御する制御手段を、備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。   The control device according to claim 1, further comprising: a control unit that controls driving of the transport device and a device attached thereto or driving of the execution unit based on a detection signal of the ultrasonic sensor. The substrate processing apparatus as described.
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