JP6627076B2 - 部品実装用装置及び基板搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板の両側部を支持した一対の搬送ベルトを走行させて基板を搬送するコンベアを備えた部品実装用装置及びそのコンベアによる基板搬送方法に関するものである。

従来、スクリーン印刷や部品装着等の部品実装関連の作業を行う部品実装用装置は、作業対象とする基板の搬入、作業位置への位置決め及び搬出を行う基板搬送路を備えている。基板搬送路は複数のコンベアから構成され、各コンベアは基板の両端部を下方から支持した一対の搬送ベルトを順方向に走行させることによって基板を搬送する。コンベアは対向配置された一対のレールを備えており、一対の搬送ベルトはこれらレールの互いに対向する面（内壁面）に設けられている。コンベアは一方側の固定レールに対して他方側の可動レールを移動させることで搬送ベルト同士の間隔を変えることができ、これによりサイズの異なる種々の基板を搬送できる。レールに沿った複数箇所には、コンベアによって搬送される基板の先端及び後端の位置を検出する複数の光センサが設けられている。

上記構成のコンベアでは、基板を搬送しているときに基板が進行方向に対して傾いて（首振りして）しまい、基板の先端側の一方の端部がレールの内壁面に引っ掛かって搬送不能になるなどの基板の搬送異常が生じる場合がある。このような基板の搬送異常の発生は、光センサによる基板の先端或いは後端の検出のタイミングに基づいて検知でき、一対の搬送ベルトを一旦停止させたうえで逆方向（基板の搬送時とは反対の方向）に所定間隔走行させることにより、基板の姿勢を矯正して正常な搬送状態に復旧させることができる（例えば、下記の特許文献１）。

特開２０１５−９５６１３号公報

しかしながら、上記のように、一対の搬送ベルトを逆方向に所定間隔走行させる方法では、基板が姿勢を変えずにそのまま後退するだけの場合もあり、基板の姿勢を確実に矯正できるものではなかった。このため作業者が手作業で基板の姿勢を矯正せざるを得ないケースも多く、その間、基板の生産が停滞してしまうという問題点があった。

そこで本発明は、コンベアに生じた基板の搬送異常を確実に解消することができ、基板の生産性の向上を図ることができる部品実装用装置及び基板搬送方法を提供することを目的とする。

本願発明の部品実装用装置は、基板の両端部を下方から支持した一対の搬送ベルトのそれぞれを順逆任意の方向に互いに独立して走行させることにより前記基板を搬送するコンベアと、前記コンベアによる前記基板の搬送中に前記基板の搬送異常が発生したことを検知する異常発生検知手段と、発生した前記基板の搬送異常を解消するための前記コンベアの動作として設定された複数の矯正パターンを予め記憶した記憶部と、前記異常発生検知手段により前記基板の搬送異常が発生したことが検知された場合に前記コンベアによる前記基板の搬送を停止させ、前記記憶部に記憶された前記複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを予め定めた優先順位に基づいて選択し、その選択した前記矯正パターンに従って前記コンベアを作動させることによって前記基板の姿勢を矯正した後、前記コンベアによる前記基板の搬送を再開させる制御部とを備えた。

本願発明の基板搬送方法は、基板の両端部を下方から支持した一対の搬送ベルトのそれぞれを順逆任意の方向に互いに独立して走行させることにより前記基板を搬送するコンベアによる基板搬送方法であって、前記コンベアによる前記基板の搬送中に前記基板の搬送異常が発生した場合に、前記コンベアによる前記基板の搬送を停止させる搬送停止工程と、発生した前記基板の搬送異常を解消するための前記コンベアの動作として予め記憶された複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを予め定めた優先順位に基づいて選択するパターン選択工程と、前記搬送停止工程の後、前記パターン選択工程で選択した前記矯正パターンに従って前記コンベアを作動させることによって前記基板の姿勢を矯正する姿勢矯正工程と、前記姿勢矯正工程の後、前記コンベアによる前記基板の搬送を再開させる搬送再開工程とを含む。

本発明によれば、コンベアに生じた基板の搬送異常を確実に解消して基板の生産性の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える基板搬送路を格構成する（ａ）作業コンベアの斜視図（ｂ）搬入コンベア（搬出コンベア）の斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系統を示すブロック図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える基板搬送路の動作説明図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える基板搬送路を構成する作業コンベアの平面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が作業コンベアにより行う基板の搬送動作のフローチャート （ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える作業コンベアの動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える作業コンベアの動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える作業コンベアの動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える基板搬送路の動作説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は本発明が適用される部品実装用装置の一例としての部品実装装置１を示している。部品実装装置１は基板２に部品３を装着して部品実装基板を生産する装置であり、基台１１上に基板搬送路１２、部品供給部１３及び部品装着部１４を備えている。ここでは説明の便宜上、基板搬送路１２が基板２を搬送する方向（図１中に示す矢印Ａ）をＸ軸方向（作業者ＯＰから見た左右方向）とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向（作業者ＯＰから見た前後方向）をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。

図１において、基板搬送路１２はＸ軸方向に直列に並んで設けられた３つのコンベア機構２０を備えている。これら３つのコンベア機構２０のうち、基台１１の中央部に位置したコンベア機構２０を作業コンベア２０ａ（図３（ａ））と称し、作業コンベア２０ａの上流工程側に位置したコンベア機構２０を搬入コンベア２０ｂ（図３（ｂ））と称する。また、作業コンベア２０ａの下流工程側に位置したコンベア機構２０を搬出コンベア２０ｃ（図３（ｂ））と称する。

図３（ａ），（ｂ）において、各コンベア機構２０は、Ｘ軸方向に延びてＹ軸方向に対向配置された一対のレール２１と、これらレール２１の互いに対向する面（内壁面）に設けられた一対の搬送ベルト２２を備えている。各搬送ベルト２２は、レール２１の内壁面の前後の端部に取り付けられた駆動プーリ２３ａと従動プーリ２３ｂに架け渡されている。駆動プーリ２３ａはレール２１に取り付けられたベルト駆動モータ２４に連結されており、ベルト駆動モータ２４により駆動プーリ２３ａを駆動すると搬送ベルト２２が走行する。基板２の両側部（Ｙ軸方向に対向する両側部）を下方から支持した状態の一対の搬送ベルト２２をともに（同時に）順方向に走行させると、基板２が上流工程側から下流工程側に向かう方向に搬送される。

図３（ａ），（ｂ）において、一対のレール２１は固定レール２１ａと可動レール２１ｂを備えている。固定レール２１ａは基台１１に対して固定されており、可動レール２１ｂはＹ軸方向に移動自在に設けられている。一対のレール２１にはＹ軸方向に平行に延びたボール螺子２５とガイドロッド２６が貫通しており、ボール螺子２５は可動レール２１ｂに設けられた図示しない螺子孔と螺合している。ボール螺子２５には間隔変更モータ２７が連結されており、間隔変更モータ２７によりボール螺子２５を駆動すると、ボール螺子２５とガイドロッド２６にガイドされた可動レール２１ｂがＹ軸方向に移動する（図３（ａ），（ｂ）中に示す矢印Ｂ）。これにより固定レール２１ａと可動レール２１ｂとの間の間隔が変化して、一対の搬送ベルト２２のＹ軸方向の間隔（ベルト間隔）が変更される。

図１において、部品供給部１３は複数のテープフィーダ１３ａがＸ軸方向に並んだ構成となっている。各テープフィーダ１３ａは、部品３を収納したテープ（図示せず）をスプロケット１３Ｓの回転動作によって繰り出し、基板搬送路１２に近い側の端部に設けられた部品供給口１３ｐに部品３を供給する。部品供給部１３はテープフィーダ１３ａ以外の他のパーツフィーダ、例えばトレイフィーダやバルクフィーダ等であってもよい。

図１及び図２において、部品装着部１４はヘッド移動機構３１と装着ヘッド３２から構成されている。ヘッド移動機構３１は、基台１１に固定されて基台１１の上方をＹ軸方向に延びたＹ軸テーブル３１ａと、Ｘ軸方向に延びてＹ軸テーブル３１ａ上をスライドするＸ軸スライダ３１ｂと、Ｘ軸スライダ３１ｂ上をスライドするスライドプレート３１ｃを有している。装着ヘッド３２はヘッド移動機構３１のスライドプレート３１ｃに取り付けられている。装着ヘッド３２は、Ｙ軸テーブル３１ａに対するＸ軸スライダ３１ｂのＹ軸方向への移動と、Ｘ軸スライダ３１ｂに対するスライドプレート３１ｃのＸ軸方向への移動とによって水平面内を移動する。

図１及び図２において、装着ヘッド３２は下方に延びた複数の吸着ノズル３２ａを備えている。装着ヘッド３２はノズル駆動機構３３と吸着制御機構３４を有しており、ノズル駆動機構３３は各吸着ノズル３２ａを個別にＺ方向に移動（昇降）させ、またＺ軸回りに回動させる。吸着制御機構３４は図示しない真空供給配管に介装された制御バルブを備えており、各吸着ノズル３２ａによる部品３の吸着動作を制御する。

図２において、装着ヘッド３２には基板カメラ４１が設けられており、基台１１上の作業コンベア２０ａと部品供給部１３の間の領域には部品カメラ４２が設けられている。基板カメラ４１は撮像視野を下方に向けており、部品カメラ４２は撮像視野を上方に向けている。

図３（ａ），（ｂ）において、各コンベア機構２０は、基板２の入口側の端部と基板２の出口側の端部のそれぞれに光センサ５０を備えている。作業コンベア２０ａは、基板２の入口側の端部と出口側の端部の中間の位置にも光センサ５０を備えている（図３（ａ））。以下、各コンベア機構２０の入口側の端部に設けられた光センサ５０を入口センサ５１と称し、各コンベア機構２０の出口側の端部に設けられた光センサ５０を出口センサ５２と称する。作業コンベア２０ａの入口センサ５１と出口センサ５２の中間の位置に設けられた光センサ５０は作業位置センサ５３と称する。

各光センサ５０は固定レール２１ａと可動レール２１ｂの一方側に設けられた投光器と、他方側に設けられた受光器から構成されている。投光器は受光器に向けてＹ軸方向に検査光Ｌを投光し、受光器は検査光Ｌを受光しているときに受光信号を出力する。検査光は一対の搬送ベルト２２の上面からわずかに上の領域をＹ軸方向に進み、その光路上に基板２があるときには検査光は基板２の側面によって遮られて受光器は受光信号を出力しない。一対のレール２１のそれぞれにはＸ軸方向に延びた溝部２１Ｍが設けられており、検査光Ｌの投光及び受光はこれら溝部２１Ｍを通して行われる。

図１において、装着ヘッド３２には基板センサ５４（基板検出手段）が設けられている。基板センサ５４は検査光を垂直方向（Ｚ軸方向）に投光し、測定物において反射した検査光を受光する。基板センサ５４は、作業コンベア２０ａに位置決め保持された基板２の上方に移動して検査光を投光し、投光から受光までに要する時間を測定し、測定物までの距離を検出することによって、基板２の表面を検出する。

図４において、部品実装装置１が備える制御部６０は、搬入コンベア２０ｂのベルト駆動モータ２４の作動を制御して搬入コンベア２０ｂによる基板２の搬送（搬入）を行い、作業コンベア２０ａのベルト駆動モータ２４の作動を制御して作業コンベア２０ａによる基板２の搬送（作業位置への位置決めを含む）を行い、搬出コンベア２０ｃのベルト駆動モータ２４の作動を制御して搬出コンベア２０ｃによる基板２の搬送（搬出）を行う。制御部６０は各コンベア機構２０が備える２つのベルト駆動モータ２４を個別に制御することで、一対の搬送ベルト２２のそれぞれを順逆任意の方向に互いに独立して走行させることができる。また制御部６０は、各コンベア機構２０の間隔変更モータ２７の作動を制御して各コンベア機構２０の一対の搬送ベルト２２の間隔を変更する。

図４において、制御部６０は、各テープフィーダ１３ａが備えるスプロケット１３Ｓの作動を制御してそのテープフィーダ１３ａの部品供給口１３ｐに部品３を連続的に供給させる。制御部６０は、ヘッド移動機構３１の作動を制御して装着ヘッド３２を移動させるとともに、ノズル駆動機構３３の作動を制御して各吸着ノズル３２ａを装着ヘッド３２に対して昇降及び回動させる。また制御部６０は、吸着制御機構３４の作動を制御して、各吸着ノズル３２ａに部品３を吸着させる。

図４において、制御部６０は、基板カメラ４１と部品カメラ４２の撮像動作を制御する。基板カメラ４１の撮像によって得られた画像データと部品カメラ４２の撮像によって得られた画像データはそれぞれ制御部６０に入力される。

図４において、各光センサ５０から出力される受光信号は制御部６０に入力される。制御部６０は、各コンベア機構２０が備える複数の光センサ５０それぞれから出力される受光信号の出力タイミングに基づいて、基板２が現在どのコンベア機構２０上に位置しているかを把握する。制御部６０は、それまで受光信号を出力していた光センサ５０が受光信号を出力しなくなった場合には、基板２を順方向に搬送しているときの基板２の先端がその光センサ５０の検査光Ｌを横切ったものと判断する。また、それまで受光信号を出力していなかった光センサ５０が受光信号を出力するようになった場合には、基板２を順方向に搬送しているときの基板２の後端がその光センサ５０の検査光Ｌを横切ったものと判断する。

図５（ａ）は、作業コンベア２０ａにおいて、紙面の右方に搬送されている基板２の先端が入口センサ５１の検査光Ｌを横切った直後の状態を示しており、図５（ｂ）は、紙面の右方に搬送されている基板２の先端が作業位置センサ５３の検査光Ｌを横切った直後の状態を示している。また、図５（ｃ）は、作業コンベア２０ａにおいて、紙面の右方に搬送されている基板２の後端が出口センサ５２の検査光Ｌを横切った直後の状態を示している。制御部６０はこのようにして基板２の現在位置を把握し、基板２の先端を入口センサ５１によって検出したコンベア機構２０についてはそのコンベア機構２０が備える一対の搬送ベルト２２を順方向に走行させて基板２を搬送する。一方、制御部６０は、基板２の後端を出口センサ５２によって検出した場合、或いは、基板２の先端を出口センサ５２によって検出した場合であって、すぐ下流工程側に位置する他のコンベア機構２０上に基板２が位置している場合には、そのコンベア機構２０が備える一対の搬送ベルト２２の走行を停止させる。

図４において、制御部６０は、基板センサ５４がＸ軸方向に移動しつつ検査光の投受光を行うように装着ヘッド３２を移動させる。基板センサ５４による基板２の表面の検出結果は制御部６０に入力され、制御部６０は、基板センサ５４がＸ軸方向に移動しつつ検出する基板２の表面の検出情報に基づいて、基板２の搬送方向の両端部の位置を検出する。

図４において、部品実装装置１は入出力装置としてのタッチパネル６１を備えている。タッチパネル６１は制御部６０に接続されており、作業者ＯＰはタッチパネル６１の入力画面を通じて制御部６０に所要の入力を行う。また、作業者ＯＰはタッチパネル６１の表示画面を通じて制御部６０から種々の情報を得ることができる。

基板２に対する部品３の装着作業を行う場合、制御部６０は、上流工程側から送られてきた基板２の先端が搬入コンベア２０ｂの入口センサ５１によって検出されたら搬入コンベア２０ｂを作動させてその基板２を搬入する。また、基板２の先端部が作業コンベア２０ａの入口センサ５１によって検出されたら作業コンベア２０ａを作動させてその基板２を作業コンベア２０ａによって搬送する。作業コンベア２０ａによって搬送している基板２の先端が作業位置センサ５３によって検出されたら作業コンベア２０ａの作動を停止させ、基板２を作業位置に位置決めする。

基板２を作業位置に位置決めしたら、制御部６０は基板センサ５４が基板２の上方で水平方向に移動するように装着ヘッド３２を移動させて、基板２の反り検査を行う。その結果、制御部６０は、基板２の反り状態に基づいて部品装着高さを補正する。

制御部６０は、ヘッド移動機構３１を作動させて装着ヘッド３２を移動させ、基板カメラ４１を基板２の上方に位置させる。そして、基板２の先端側及び後端側に設けられた２つの基板マーク２ｍ（図１及び図３（ａ），（ｂ）を基板カメラ４１に撮像させて、基板マーク２ｍの画像データを取得する。制御部６０は基板カメラ４１の撮像によって取得した基板マーク２ｍの画像データに基づく画像認識を行い、基板マーク２ｍの位置から基板２の姿勢を認識して、基板２の正規の位置からの位置ずれを算出する。

基板２の位置ずれを算出したら、制御部６０は装着ヘッド３２を部品供給部１３の上方に移動させ、吸着ノズル３２ａを部品供給部１３の部品供給口１３ｐの上方に位置させると同時にテープフィーダ１３ａの部品供給口１３ｐに部品３を供給させる。そして、装着ヘッド３２に対して吸着ノズル３２ａを下降させつつ吸着ノズル３２ａに吸着力を発生させ、吸着ノズル３２ａの下端に部品３を吸着（ピックアップ）させる。

制御部６０は吸着ノズル３２ａに部品３を吸着させたら、吸着ノズル３２ａに吸着させた部品３が部品カメラ４２の上方を通過するように装着ヘッド３２を移動させる。そして、部品３が部品カメラ４２の上方を通過する際に部品カメラ４２に部品３を撮像させて、部品３の下面の画像データを取得する。制御部６０は部品カメラ４２の撮像によって取得した部品３の下面の画像データに基づく画像認識を行い、吸着ノズル３２ａに吸着させた部品３の吸着ノズル３２ａに対する位置ずれ（吸着ずれ）を算出する。

制御部６０は部品３の吸着ずれを算出したら、装着ヘッド３２を基板２の上方に位置させる。そして、吸着ノズル３２ａを下降させるとともに部品３の吸着を解除して、部品３を基板２に装着する。制御部６０はこの部品３の装着の際、算出済みの基板２の位置ずれと部品３の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル３２ａの位置補正を行う。

制御部６０は、上記手順による部品３の装着動作を繰り返し実行する。そして、装着すべき全ての部品３を基板２に装着したら、作業コンベア２０ａを作動させて基板２を搬送する。制御部６０は、基板２の先端が搬出コンベア２０ｃの入口センサ５１によって検出されたら搬出コンベア２０ｃを作動させ、部品実装装置１の外部に基板２を搬出する。

基板搬送路１２による基板２の搬送において、制御部６０の異常発生検知部６０ａ（図４）は、各コンベア機構２０が備える複数の光センサ５０から出力される受光信号の出力タイミングに基づいて、各コンベア機構２０が基板２を正常に搬送しているかどうかを判断している。具体的には、搬入コンベア２０ｂと搬出コンベア２０ｃについては、入口センサ５１が基板２の先端を検出した後、予め定めた所定の基準時間内に出口センサ５２が基板２の後端を検出しなかった場合には、そのコンベア機構２０に基板２の搬送異常が生じたと判断する。

作業コンベア２０ａについては、入口センサ５１が基板２の先端を検出した後、予め定めた所定の基準時間内に作業位置センサ５３が基板２の先端を検出しなかった場合には、作業コンベア２０ａに基板２の搬送異常が生じたと判断する。また、部品３の装着を終えて作業位置からの基板２の搬送を開始した後、予め定めた所定の基準時間内に出口センサ５２が基板２の後端を検出しなかった場合にも、作業コンベア２０ａに基板２の搬送異常が生じたと判断する。このように本実施の形態において、作業コンベア２０ａが備える複数の光センサ５０と制御部６０の異常発生検知部６０ａは、作業コンベア２０ａに基板２の搬送異常が発生したことを検知する異常発生検知手段となっている。

基板２の搬送異常としては、例えば、図６に示すように、一対の搬送ベルト２２により搬送されていた基板２が何らかの理由によってその進行方向に対して傾いた（首振りした）ために（図６中に示す矢印Ｒ１）、基板２の先端側の一端（ここでは可動レール２１ｂ側である左端Ｇ１）が一対のレール２１の一方（図６では可動レール２１ｂ）の内壁面に引っ掛かって搬送が不能になるような場合が挙げられる。このような基板２の搬送異常が生じた場合、本実施の形態における部品実装装置１では、作業コンベア２０ａについて、基板２の姿勢を矯正して正常な搬送状態に復旧させるようになっており、以下、その手順を図７のフローチャートを参照して説明する。

制御部６０は、基板搬送路１２による基板２の搬送中、前述のようにして作業コンベア２０ａが基板２を正常に搬送しているかどうかの判断を行っており（図７のステップＳＴ１）、作業コンベア２０ａに基板２の搬送異常が発生し、これを異常発生検知手段が検知した場合には、制御部６０は先ず、作業コンベア２０ａによる基板２の搬送を停止させる（ステップＳＴ２の搬送停止工程）。そして、基板センサ５４が基板２の上方を移動するように装着ヘッド３２を移動させ、前述した基板２の搬送方向の両端部を検出する要領で、作業コンベア２０ａの搬送ベルト２２上に基板２があるか否かの検出（基板２の有無の検出）を行う（ステップＳＴ３。基板検出工程）。その結果、搬送ベルト２２上に基板２がないことを検出した（基板２を検出できなかった）場合には、基板２が作業コンベア２０ａから落下しているものとして、その旨をタッチパネル６１の表示画面に表示して作業者ＯＰに報知する（ステップＳＴ４。報知工程）。

一方、制御部６０は、ステップＳＴ３において、作業コンベア２０ａの搬送ベルト２２上に基板２があることを基板センサ５４が検出した場合には、発生した基板２の搬送異常を解消するため、基板２の姿勢の矯正を行う。この基板２の姿勢の矯正（すなわち搬送異常の解消）は、作業コンベア２０ａを予め定めた動作手順（矯正パターン）で作動させることによって行う。本実施の形態では、制御部６０の記憶部６０ｂ（図４）に複数の矯正パターンのデータが予め記憶されており、制御部６０は、基板２の姿勢を矯正するときには、記憶部６０ｂに記憶された複数の矯正パターンの中から、予め定めた優先順位に基づいて、ひとつの矯正パターンを記憶部６０ｂから読み出して選択する（ステップＳＴ５のパターン選択工程）。

本実施の形態では、複数の矯正パターンとして４つの矯正パターン（第１の矯正パターン、第２の矯正パターン、第３の矯正パターン及び第４の矯正パターン）が記憶部６０ｂに記憶されている。第１の矯正パターンは、一対の搬送ベルト２２をともに（同時に）逆方向に一定量だけ走行させる動作である（図８（ａ）中に示す矢印Ｃ１）。第２の矯正パターンは、一対の搬送ベルト２２をともに（同時に）同一方向に一定量だけ順逆双方向に往復走行させる動作である（図８（ｂ）中に示す矢印Ｃ２）。第３の矯正パターンは一対の搬送ベルト２２を互いに一定量だけ逆方向に順逆双方向に往復走行させる動作である（図８（ｃ）中に示す矢印Ｃ３）。第４の矯正パターンは、一対の搬送ベルト２２のうちの一方を一定量だけ逆方向に走行させる動作である（図８（ｄ）中に示す矢印Ｃ４）。

本実施の形態において、記憶部６０ｂに記憶された複数の矯正パターンの優先順位は、制御部６０の優先順位設定部６０ｃ（図４）を通じて設定される。優先順位設定部６０ｃは、作業者ＯＰがタッチパネル６１を通じて行う操作に基づいて、記憶部６０ｂに記憶された複数の矯正パターンに優先順位を付与する。或いは、優先順位設定部６０ｃが、基板２の矯正に成功した過去の実績等に基づいて、自動で、記憶部６０ｂに記憶された複数の矯正パターンに優先順位を付与するようになっていてもよい（後述）。優先順位設定部６０ｃが第１の矯正パターンの優先順位を「１」、第２の矯正パターンの優先順位を「２」、第３の矯正パターンの優先順位を「３」、第４の矯正パターンの優先順位を「４」に設定している場合には、制御部６０は前述のステップＳＴ５において、先ず、優先順位が「１」である第１の矯正パターンを選択することになる。

制御部６０は、ステップＳＴ５において複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを選択したら、先ず、間隔変更モータ２７を作動させて一対の搬送ベルト２２を広げる（図９（ａ）中に示す矢印Ｂ１）。そして、選択した矯正パターンに従って作業コンベア２０ａを作動させることによって基板２の姿勢を矯正する（ステップＳＴ６の姿勢矯正工程）。ここで制御部６０は、ステップＳＴ５で第１の矯正パターンを選択した場合には、一対の搬送ベルト２２をともに（同時に）逆方向に一定量だけ走行させ（図８（ａ））、第２の矯正パターンを選択した場合には、一対の搬送ベルト２２をともに（同時に）同一方向に一定量だけ順逆双方に往復走行させ（図８（ｂ））、ステップＳＴ５で第３の矯正パターンを選択した場合には、一対の搬送ベルト２２を互いに一定量だけ逆方向に順逆双方向に往復走行させる（図８（ｃ））。

制御部６０は、ステップＳＴ５で第４の矯正パターンを選択した場合には、先ず、ステップＳＴ３で搬送ベルト２２上に基板２があるか否かを判断したときのデータに基づいて、基板２の先端又は後端の位置を検出する。そして、記憶部６０ｂに予め記憶されている基板２のＸ軸方向の寸法のデータを参照することによって、２つの基板マーク２ｍの位置を特定する。基板マーク２ｍの位置を特定したら、制御部６０は、基板カメラ４１を移動させて基板マーク２ｍを撮像させ、その撮像結果に基づいて、基板２の平面視における姿勢を認識する。なお、基板２の位置を特定してから基板カメラ４１により基板マーク２ｍを撮像するのは、基板カメラ４１の撮像視野は極めて小さく、基板カメラ４１を移動させて基板２をサーチするようにすると、基板２の姿勢の認識に多大な時間がかかってしまうからである。

制御部６０は、基板２の姿勢を認識したら、一対の搬送ベルト２２のうちの一方を走行対象ベルトとして選択する。走行対象ベルトの選択は、認識した基板２の姿勢に基づいて、作業コンベア２０ａが備える一対の搬送ベルトのうちいずれの一方を逆方向に走行させると基板２の姿勢が矯正されるかを判断して行う。例えば、図６に示したように、基板２の可動レール２１ｂ側の一端（左端Ｇ１）よりも固定レール２１ａ側の一端（右端Ｇ２）が基板２の進行方向側（紙面右側）に突出する姿勢に基板２が首振り（図６中に示す矢印Ｒ１）していたような場合には、制御部６０は、固定レール２１ａ側の搬送ベルト２２を走行対象ベルトとして選択する。

また、制御部６０は、走行対象ベルトを逆方向に走行させる量（走行量）を算出する。この走行量は、基板２の姿勢が矯正されるのに必要十分な走行量として算出する。走行量としては、実験等により予め定めた走行量、基板２の大きさや形状に応じた走行量、若しくは認識した基板２の姿勢に応じた走行量（基板２の首振りが大きい場合には走行量を所定量よりも大きくする等）を適用して算出する。制御部６０は走行量を算出したら、選択した走行対象ベルトを算出した走行量だけ逆方向に走行させ（図８（ｄ）及び図９（ｂ）中に示す矢印Ｃ４）、基板２を姿勢の回復方向に首振りさせることによって（図９（ｂ）中に示す矢印Ｒ２）、基板２の姿勢を矯正する。また、基板２の姿勢を矯正している間に基板カメラ４１で基板２の姿勢を撮像し、基板２が走行しているかどうかを判断してもよい。基板２が走行しているかどうかは制御部６０で判断してもよいし、タッチパネル６１に表示させて作業者ＯＰに判断させてもよい。

制御部６０は、上記の姿勢矯正工程が終了したら、間隔変更モータ２７を作動させて一対の搬送ベルト２２の間隔を元に戻す（図１０（ａ）中に示す矢印Ｂ２）。そして、作業コンベア２０ａに基板２の搬送を再開させたうえで（ステップＳＴ７の搬送再開工程。図１０（ｂ）中に示す矢印Ａ）、作業コンベア２０ａが基板２を正常に搬送しているかどうかの判断を続行する（ステップＳＴ１）。

このように本実施の形態において、制御部６０は、異常発生検知手段（作業コンベア２０ａが備える複数の光センサ５０と制御部６０の異常発生検知部６０ａ）により基板２の搬送異常が発生したことが検知された場合にコンベア（作業コンベア２０ａ）による基板２の搬送を停止させ、記憶部６０ｂに記憶された複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを予め定めた優先順位に基づいて選択し、その選択した矯正パターンに従ってコンベアを作動させることによって基板２の姿勢を矯正した後、コンベアによる基板２の搬送を再開させるようになっている。

上記のようにして基板２の姿勢の矯正を行って基板２の搬送を再開した後、再度ステップＳＴ１で基板２の搬送異常が発生したことが検知された場合には、制御部６０は、記憶部６０ｂに記憶された複数の矯正パターンの中から優先順位に基づいて（優先順位を１つ下位に落として）、新たなひとつの矯正パターンを選択する。ここでは、優先順位が「２」である第２の矯正パターンを選択する。第２の矯正パターンによっても基板２の搬送異常が検出された場合には、制御部６０は、同様にして、優先順位がより下位の矯正パターンを選択する。なお、前述の例における優先順位は、矯正パターンの実行に要する時間が短いものが上位となるようにした場合の例であり、これに限定されるものではない。

上記のように、矯正パターンを変えながら基板２の矯正をする場合には、実行した各矯正パターンと基板２の矯正の成功率を記録し、作業者ＯＰがその記録を参照することができるようにしておくことで、作業者ＯＰは優先順位設定部６０ｃを通じた優先順位の設定を容易に行うことができる。また、優先順位設定部６０ｃが、上記記録を参照することにより、基板２の矯正の成功率が高い矯正パターンを自動的に優先順位の上位に位置させるようになっていてもよい。更に、所定回数の優先順位の入れ替えがあった後、或いは、新たな要因によって成功率が変動する事態が発生した場合には、それまでに記録された矯正の成功率をリセットして優先順位を新たに設定しなおすようにしてもよい。

搬入コンベア２０ｂ及び搬出コンベア２０ｃについては、基板センサ５４及び基板カメラ４１の可動範囲が作業コンベア２０ａの設置範囲の近傍領域に限定されていることから、基板２の搬送異常が検出された場合であっても、基板２の位置の検出や基板２の姿勢の認識は実行できない。このため制御部６０は、搬入コンベア２０ｂ又は搬出コンベア２０ｃについて基板２の搬送異常が検出された場合には、基板２が落下している可能性も考慮して、そのコンベア機構２０による基板２の搬送を停止させたうえで、そのコンベア機構２０において搬送異常が発生した旨をタッチパネル６１の表示画面に表示して作業者ＯＰに報知する。

また、作業コンベア２０ａにおいて基板２の搬送異常が検知された場合であって、検出した基板２の位置から、その基板２が作業コンベア２０ａに隣接する他のコンベア機構２０（搬入コンベア２０ｂ又は搬出コンベア２０ｃ）にも跨っていた場合には、その跨っていた他のコンベア機構２０についても、作業コンベア２０ａと同様の作動を作業コンベア２０ａと同期して行わせる。例えば、図１１（ａ）に示すように、基板２が作業コンベア２０ａと搬出コンベア２０ｃとに跨った状態で基板２の搬送異常が検知された場合には、制御部６０は、基板２の姿勢を矯正する前に一対の搬送ベルト２２の間隔を広げる動作を、作業コンベア２０ａと搬出コンベア２０ｃとの双方について同期して行い（図１１（ｂ）中に示す矢印Ｂ１）、走行対象ベルトの逆方向への走行も、作業コンベア２０ａと搬出コンベア２０ｃとの双方について同期して行う（図１１（ｂ）中に示す矢印Ｃ４。第４の矯正パターンを実行した場合の例）。そして、走行対象ベルトを逆方向に走行させて基板２の姿勢を矯正した後に一対の搬送ベルト２２の間隔を元に戻す動作も、作業コンベア２０ａと搬出コンベア２０ｃとの双方について同期して行う。これにより搬送異常が検知された基板２が作業コンベア２０ａとこれに隣接する他のコンベア機構２０にも跨っていた場合であっても、基板２の姿勢を確実に矯正することができる。

このように本実施の形態における部品実装装置１では、コンベア（作業コンベア２０ａ）による基板２の搬送中に基板２の搬送異常が発生した場合に、コンベアによる基板２の搬送を停止させた後、発生した基板２の搬送異常を解消するためのコンベアの動作として予め記憶された複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを予め定めた優先順位に基づいて選択し、その選択した矯正パターンに従ってコンベアを作動させることによって基板２の姿勢を矯正した後、コンベアによる基板２の搬送を再開させるようになっている。このため、コンベアに生じた基板２の搬送異常を確実に解消することができ、基板２の生産性の向上を図ることができる。特に、上述の実施の形態では、記憶部６０ｂに記憶される複数の矯正パターンのうちの少なくともひとつは、コンベア（作業コンベア２０ａ）による搬送が停止された基板２の姿勢を認識し、その認識した基板２の姿勢に基づいて選択した一対の搬送ベルト２２のうちの一方を逆方向に走行させる動作であり、基板２の姿勢を確実に矯正し得る矯正パターンとなっており、基板２の搬送異常を確実に解消する可能性が非常に高いものとなっている。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されない。例えば、選択した矯正パターンに従って作業コンベア２０ａを作動させることによって基板２の姿勢を矯正した後（ステップＳＴ６）、基板２の有無を検出するとともに、基板２の姿勢を認識するようにしてもよい。基板２の姿勢を矯正した後に基板２の有無と基板２の姿勢を認識することで、制御部６０は基板２の姿勢が矯正されているか否かを判断することができる。制御部６０は、基板２の姿勢が矯正されていると判断した場合にはステップＳＴ７を実行し、再びステップＳＴ１からのフローを繰り返す。また、制御部６０は基板２の姿勢が矯正されていないと判断した場合には、再度、ステップＳＴ５からのフローを繰り返す。更に制御部６０は、基板２がないと判断した場合には、ステップＳＴ４を実行する。

また、第４の矯正パターンの実行時に基板２の姿勢の認識ができなかった場合に、その旨の報知を行う報知手段は、上述の実施の形態ではタッチパネル６１であったが、これは一例であり、その他ディスプレイ装置やブザー等の他の手段であっても構わない。また、第４の矯正パターンの実行時に基板２の姿勢を認識する際、上述の実施の形態では、基板２に設けられた基板マーク２ｍを撮像するようにしていたが、必ずしも基板マーク２ｍでなくてもよく、例えば、基板２が備える４つの隅部のうち、ひとつの対角線上に位置する一対の隅部や基板２の端面の直線の傾き等を撮像するのであってもよい。

また、上述の実施の形態では、基板２の姿勢を矯正する前に一対の搬送ベルト２２の間隔を広げ、基板２の姿勢を矯正した後に一対の搬送ベルト２２の間隔を元に戻すようにしていたが、これらの工程は必須ではない。しかし、これらの工程を有している方が、走行対象ベルトを逆方向に走行させた際、基板２の姿勢がスムーズに矯正される可能性が高くなるので好ましい。また、前述の実勢の形態では、基板搬送路１２は基板２を作業位置に位置決めする機能を有する作業コンベア２０ａをひとつだけ有する構成であったが、基板搬送路１２が作業コンベア２０ａを複数有している場合についても本発明は適用できる。また、本発明が適用される対象として、上述の実施の形態では部品実装装置１を示したが、本発明は、一対の搬送ベルトを正逆双方向に作動させることができるコンベアと、搬送される物体の姿勢を認識できるユニットを備えた設備であれば、他の生産設備による作業、例えば、スクリーン印刷や部品装着等にも適用することができる。

コンベアに生じた基板の搬送異常を確実に解消することができ、基板の生産性の向上を図ることができる部品実装用装置及び基板搬送方法を提供する。

１ 部品実装装置（部品実装用装置）
２ 基板
２ｍ 基板マーク
２０ａ 作業コンベア（コンベア）
２２ 搬送ベルト
５０ 光センサ（異常発生検知手段）
６０ 制御部
６０ａ 異常発生検知部（異常発生検知手段）
６０ｂ 記憶部

Claims (12)

1. 基板の両端部を下方から支持した一対の搬送ベルトのそれぞれを順逆任意の方向に互いに独立して走行させることにより前記基板を搬送するコンベアと、
   前記コンベアによる前記基板の搬送中に前記基板の搬送異常が発生したことを検知する異常発生検知手段と、
   発生した前記基板の搬送異常を解消するための前記コンベアの動作として設定された複数の矯正パターンを予め記憶した記憶部と、
   前記異常発生検知手段により前記基板の搬送異常が発生したことが検知された場合に前記コンベアによる前記基板の搬送を停止させ、前記記憶部に記憶された前記複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを予め定めた優先順位に基づいて選択し、その選択した前記矯正パターンに従って前記コンベアを作動させることによって前記基板の姿勢を矯正した後、前記コンベアによる前記基板の搬送を再開させる制御部とを備えたことを特徴とする部品実装用装置。
2. 前記制御部は、選択した前記矯正パターンに従って前記コンベアを作動させる前に前記一対の搬送ベルトの間隔を広げ、前記コンベアを作動させた後に前記一対の搬送ベルトの間隔を元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の部品実装用装置。
3. 前記制御部は、前記コンベアによる前記基板の搬送を再開させた後、更に前記基板の搬送異常が発生したことが検知された場合に、前記記憶部に記憶された前記複数の矯正パターンの中から前記優先順位に基づいて新たなひとつの前記矯正パターンを選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装用装置。
4. 前記優先順位は、前記基板の矯正に成功した過去の実績に基づいて定められることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の部品実装用装置。
5. 前記複数の矯正パターンのうちの少なくともひとつは、前記コンベアによる搬送が停止された前記基板の姿勢を認識し、その認識した前記基板の姿勢に基づいて選択した前記一対の搬送ベルトのうちの一方を逆方向に走行させる動作であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の部品実装用装置。
6. 前記基板の姿勢の認識は前記基板に設けられた基板マークを撮像して行うことを特徴とする請求項５に記載の部品実装用装置。
7. 基板の両端部を下方から支持した一対の搬送ベルトのそれぞれを順逆任意の方向に互いに独立して走行させることにより前記基板を搬送するコンベアによる基板搬送方法であって、
   前記コンベアによる前記基板の搬送中に前記基板の搬送異常が発生した場合に、前記コンベアによる前記基板の搬送を停止させる搬送停止工程と、
   発生した前記基板の搬送異常を解消するための前記コンベアの動作として予め記憶された複数の矯正パターンの中からひとつの矯正パターンを予め定めた優先順位に基づいて選択するパターン選択工程と、
   前記搬送停止工程の後、前記パターン選択工程で選択した前記矯正パターンに従って前記コンベアを作動させることによって前記基板の姿勢を矯正する姿勢矯正工程と、
   前記姿勢矯正工程の後、前記コンベアによる前記基板の搬送を再開させる搬送再開工程とを含むことを特徴とする基板搬送方法。
8. 前記パターン選択工程で選択した前記矯正パターンに従って前記コンベアを作動させる前に前記一対の搬送ベルトの間隔を広げ、前記コンベアを作動させた後に前記一対の搬送ベルトの間隔を元に戻すことを特徴とする請求項７に記載の基板搬送方法。
9. 前記搬送再開工程の後、更に前記基板の搬送異常が発生した場合に、新たに実行する前記パターン選択工程において、予め記憶された前記複数の矯正パターンの中から前記優先順位に基づいて新たなひとつの前記矯正パターンを選択することを特徴とする請求項７又は８に記載の基板搬送方法。
10. 前記優先順位は、前記基板の矯正に成功した過去の実績に基づいて定められることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の基板搬送方法。
11. 前記複数の矯正パターンのうちの少なくともひとつは、前記搬送停止工程により搬送が停止された前記基板の姿勢を認識し、その認識した前記基板の姿勢に基づいて前記一対の搬送ベルトのうちから選択した一方を逆方向に走行させることを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載の基板搬送方法。
12. 前記基板の姿勢の認識は前記基板に設けられた基板マークを撮像して行うことを特徴とする請求項１１に記載の基板搬送方法。

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