JPH11354993A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業ラインにおける装置の稼働効率を向上さ
せることができるワーク搬送装置を提供することを目的
とする。 【解決手段】 基板５の検査を行う基板検査装置１にお
いて、基板５を搬送する搬送経路に、搬送経路上の基板
５を持ち上げる持ち上げ手段を有する複数の検査ステー
ジＡ，Ｂを設け、作業ステージＡ，Ｂへの基板５の搬入
・搬出を制御する制御手段とを備える。この制御手段は
上流側からの基板５の接近を検出するセンサＳＦと、基
板５が搬送される検査ステージを決定する搬送先決定手
段と、検査ステージＡ，Ｂでの基板５の有無を記憶する
搬入状態記憶手段と、各検査ステージでの基板５の搬入
・搬出制御処理を行う搬入・搬出制御手段とを有する。
これにより、１つの検査ステージにて検査が行われてい
る間にも他検査ステージでの基板の搬入、搬出を行うこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装基板などのワ
ークを搬送するワーク搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品組立ラインにおいて、実装基板
などのワークはコンベアなどの搬送手段によって所定の
搬送経路を搬送され、この搬送経路に設けられた作業ス
テージにて各種の作業がワークに対して行われる。これ
らの作業を行う装置のタクトタイムは、各作業ステージ
での実際に作業が行われる作業時間と、ワーク搬送時
間、すなわちワークを作業ステージに搬入し、また搬出
するのに要する時間との和によって構成される。したが
って、装置全体のタクトタイムを短縮するためには、作
業時間を短縮するとともに、ワーク搬送時間を短縮する
ことが求められる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワーク搬送装置では、ワーク搬送中には作業ステージは
空いたままであり、ワークに対して何ら作業は行われな
い場合が多かった。すなわち、ワーク搬送中は、ワーク
搬送装置が組み込まれた装置の本来的作業機能は発揮さ
れておらず、単に手待ち時間として機能休止状態となっ
ていた。そして、正味の作業時間が比較的短い作業内容
の装置、例えば画像認識による検査装置などのようにカ
メラによる撮像が作業内容であるような場合には、全タ
クトタイム中に占める搬送時間の割合が相対的に大きい
ものとなっていた。

【０００４】したがって、このような装置でタクトタイ
ムを短縮するためにはワーク搬送時間の短縮が求められ
ていたが、ワーク搬送時間の短縮にはワークの大きさや
種類によって一定の限度があり、搬送の高速化などによ
るタクトタイムの大幅な短縮は実際上困難な場合が多か
った。このため結果的に、全タクトタイム中に占める搬
送時間の割合が相対的に大きい装置では、装置の稼働効
率が非常に低いという問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、作業ラインにおける装置
の稼働効率を向上させることができるワーク搬送装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のワークの搬送装
置は、ワークを所定の搬送経路に沿って搬送する搬送手
段と、前記搬送経路に設けられた複数の作業ステージ
と、前記作業ステージに設けられ前記搬送経路上のワー
クを持ち上げる持ち上げ手段と、前記複数の作業ステー
ジへのワークの搬入・搬出を制御する制御手段とを備
え、この制御手段が、前記搬送経路の上流側からのワー
クの接近を検出する検知手段と、このワークが搬送され
る作業ステージを決定する搬送先決定手段と、前記各作
業ステージでのワークの有無を記憶する搬入状態記憶手
段と、各作業ステージでのワークの搬入・搬出制御処理
を行う搬入・搬出制御手段とを有する。

【０００７】本発明によれば、搬送経路に複数の作業ス
テージを設け、これらの作業ステージに搬送経路上のワ
ークを持ち上げる持ち上げ手段と、ワークの作業ステー
ジへの搬入・搬出を制御する制御手段を設けることによ
り、１つの作業ステージにて作業が行われている時間中
にも他の作業ステージでのワークの搬入、搬出を行うこ
とができ、したがってワーク搬送による作業の待ち時間
を解消して装置の稼働効率を向上させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の基板
検査装置の正断面図、図２（ａ），（ｂ）は同基板検査
装置の側断面図、図３は同基板検査装置のシステム構成
を示すブロック図、図４は同基板検査装置の機能ブロッ
ク図、図５は同基板検査装置の基板搬送先決定処理のフ
ロー図、図６、図７は同基板検査装置の検査ステージへ
の基板搬入処理のフロー図、図８、図９は同基板検査装
置の検査ステージからの基板搬出処理のフロー図であ
る。

【０００９】まず図１、図２を参照して基板検査装置の
構造を説明する。図１において、１はワークである基板
を搬送する基板搬送装置であり、基板搬送装置１と撮像
部２および後述の検査部とで基板検査装置を構成してい
る。基板搬送装置１は、２枚のサイドフレーム３を搬送
方向に縦通させた構造となっており（図２）、サイドフ
レーム３に配設された搬送手段によって、半田ボール４
が搭載された基板５を、所定の搬送経路に沿って搬送す
る。この搬送経路には、基板５の上面を撮像して検査を
行う２つの作業ステージとしての検査ステージＡ，Ｂが
設けられており、検査ステージＡ，Ｂは基板５を搬送経
路から持ち上げる持ち上げ手段（後述）を備えている。

【００１０】まず搬送手段について説明する。図１にお
いて、サイドプレート３の基板搬送ラインＰＬ以下の範
囲には、サイドプレート３の外縁に沿って多数のガイド
プーリ１０が配設されている。サイドプレート３の下部
にはモータＭ１が配設されており、モータＭ１の回転軸
には駆動プーリ１１が結合されている。また、サイドプ
レート３には、検査ステージＡ，Ｂのそれぞれの位置に
対応して、図２に示すように上下方向の切欠部３ａが設
けられている。切欠部３ａの周囲には同様にガイドプー
リ１３が配設されており、プーリ１０、駆動プーリ１１
およびガイドプーリ１３には、これら全体を周回してベ
ルト１２が調帯されている。したがって、ベルト１２は
切欠部３ａを横切ることなく配置されており、切欠部３
ａ内での他部材の昇降動作を妨げない。

【００１１】モータＭ１を駆動することにより、ベルト
１２は所定の搬送経路である基板搬送ラインＰＬの位置
を矢印方向に送行し、ベルト１２上に載置された基板５
を所定の搬送経路に沿って搬送する。基板搬送ラインＰ
Ｌに沿って３つのストッパｆ，ａ，ｂが配設されてい
る。ストッパｆ，ａ，ｂはそれぞれシリンダＣＦ，Ｃ
Ａ，ＣＢに駆動されて上下動し、それぞれのシリンダが
突出したときに基板搬送ラインＰＬ上に突出してベルト
１２上を搬送される基板５を停止させる。

【００１２】ストッパｆ，ａ，ｂよりわずか上流側の位
置には、検知手段であるセンサＳＦ，ＳＡ，ＳＢがそれ
ぞれ配設されている。センサＳＦ，ＳＡ，ＳＢは光セン
サや近接センサなどであり、基板５が各ストッパｆ，
ａ，ｂの位置に存在しているか否かを検出する。すなわ
ち、センサＳＦは他装置より上流側から基板搬送装置１
に接近してくる基板５を検出し、センサＳＡ，ＳＢは検
査ステージＡ，Ｂに位置する基板５を検出する。

【００１３】次に基板５の持ち上げ手段について説明す
る。図２（ａ），（ｂ）は図１の断面イおよび断面ロ、
すなわちサイドフレーム３の切欠部３ａ位置での断面を
示している。図２（ａ），（ｂ）において、サイドフレ
ーム３の両側方の検査ステージＡ，Ｂに対応する位置に
は、シリンダＤＡ，ＤＢがそれぞれ１対づつ配設されて
いる。シリンダＤＡ，ＤＢの各対のロッド１７は、それ
ぞれ連結部材１８に結合されており、連結部材１８の上
面には、下受け部材１９が装着されている。基板５がベ
ルト１２上の検査ステージＡ，Ｂに対応する位置にある
状態で、シリンダＤＡ，ＤＢのロッド１７が突出するこ
とにより、下受け部材１９は基板５の下面に当接して上
昇する。

【００１４】これにより、基板５はブラケット１５上に
立設されたガイドプレート１６に基板５の端面をガイド
されて持ち上げられ、マスクプレート２０の下面に押し
当てられる。この状態で、撮像部２に設けられた可動テ
ーブル２３によってカメラ２２を基板５の上方に位置さ
せ、カメラ２２によって基板５上の半田ボール４を撮像
することにより、基板５の検査が行われる。

【００１５】このとき、基板５が持ち上げられた状態に
ある検査ステージでは、ベルト１２上には何ら障害物が
なく、他の基板５を自由に下流側へ搬送することができ
る。すなわち、上流側の検査ステージＡに基板５が存在
する場合においても、下流側の検査ステージＢにて新た
な基板５を搬入し、また搬出することができる。

【００１６】次に図３を参照して基板検査装置のシステ
ム構成を説明する。図３において、入力部３０には、セ
ンサＳＦ，ＳＡ，ＳＢが接続されており、搬送経路上の
各位置での基板５、すなわち上流側から接近する基板
５，および検査ステージＡ，Ｂに位置する基板５の検出
信号が入力される。ＣＰＵ３１は、基板検査装置全体の
制御や、後述する基板５の搬送先決定処理、各検査ステ
ージでの基板５の搬入・搬出制御のための演算を行う。

【００１７】ＲＡＭ３２は基板搬入状態記憶手段であ
り、検査ステージＡ，Ｂにおける基板搬入状態がリアル
タイムで記憶される。プログラム記憶部３３には、基板
搬送動作や検査処理動作などのプログラムが記憶され
る。シリンダ駆動部３４は、ストッパ駆動シリンダＣ
Ｆ，ＣＡ，ＣＢおよび下受け部材昇降シリンダＤＡ，Ｄ
Ｂを駆動する。モータ駆動部３５は、搬送路６の駆動モ
ータＭ１、カメラ２２の移動用のモータＭ２を駆動す
る。検査部３６はカメラ２２によって撮像した基板５の
画像データに基づき、画像処理を行って検査結果を出力
する。検査結果記憶部３７は出力された検査結果を記憶
する。

【００１８】次に図４を参照して基板検査装置１の制御
処理を説明する。まずセンサＳＦによって、上流側から
送られる基板５の接近が検出されたならば、搬送先決定
手段としての基板搬送先決定処理部４０によって、複数
の検査ステージＡ，Ｂのいずれに基板５を搬送すべきか
を決定する処理が行われる。ここでは、基板搬入状態記
憶部４１であるＲＡＭ３２にリアルタイムで記憶された
検査ステージＡ，Ｂでの基板５の有無を示すデータ（情
報）に基づいて決定がなされる。

【００１９】この決定により基板が搬送されるべき検査
ステージが決定されると、それぞれの検査ステージでの
具体的な搬入・搬出動作の制御処理が行われる。すなわ
ち、検査ステージＡ基板搬入処理部４３、検査ステージ
Ｂ基板搬入処理部４５は、排他制御処理部４２に搬入の
可否の問合せを行い、予め設定された所与の条件がすべ
て満たされており基板５の搬入に何ら支障がないと排他
制御処理部４２にて判断された場合にのみ、搬入可の許
可信号を受け取る。そしてこの信号に基づいて実際の搬
入動作の制御指令信号が出され、搬入が完了したことを
確認した後に、検査処理部４７に対して検査実行指令信
号が出される。

【００２０】その後検査完了を以て検査完了信号が出さ
れると、基板５をそれぞれの検査ステージＡ，Ｂから搬
出する処理が行われる。すなわち、排他制御処理部４２
に基板搬出の可否の問合せを行う。そして排他制御処理
部４２が基板搬出に何ら支障がないと判断して搬出可の
許可信号を出し、検査ステージＡ基板搬出処理部４４、
検査ステージＢ基板搬出処理部４６がこの許可信号を受
け取ったならば、搬出動作の実行指令信号を出力すると
ともに、基板搬入状態記憶部４１の記憶内容を更新す
る。上記説明のように、検査ステージＡ基板搬入処理部
４３、検査ステージＢ基板搬入処理部４５、検査ステー
ジＡ基板搬出処理部４４、検査ステージＢ基板搬出処理
部４６は、搬入・搬出制御手段となっている。

【００２１】次に基板検査装置の動作を図５〜図９のフ
ローに沿って説明する。まず図５を参照して、基板搬送
先決定処理について説明する。基板５が上流側の他装置
から送られ、基板検査装置１の搬送経路に到達したこと
がセンサＳＦによって検出されたか否かが判断される
（ＳＴ１）。検出されなければ常に同様の検出監視を継
続し、検出されたならば、基板搬入状態記憶部４７の記
憶内容に基づいて、検査ステージＡに基板５が無いか否
かが判断される（ＳＴ２）。ここで、基板無しと判断さ
れたならば、検査ステージＡの基板搬入状態を“有”に
更新する（ＳＴ３）とともに、検査ステージＡへの基板
搬入処理実行指令信号を出力する（ＳＴ４）。そして、
新たな基板の検出監視のためＳＴ１に戻る。

【００２２】またＳＴ２にて基板“有”と判断されたな
らば、検査ステージＢに基板が無いか否かが判断される
（ＳＴ５）。ここで基板“無し”と判断されたならば、
検査ステージＢの基板搬入状態を“有”に更新する（Ｓ
Ｔ６）とともに、検査ステージＢ基板搬入処理実行信号
を出力する（ＳＴ７）。ＳＴ５にて基板“有”と判断さ
れたならば、ＳＴ２に戻って同様に検査ステージＡにつ
いての前述の判断を繰り返す。

【００２３】次に検査ステージＡ，Ｂへの基板搬入処理
について図６、図７のフローに沿って説明する。図６は
検査ステージＡを、図７は検査ステージＢを対象とした
フローを示すものである。基板搬送先決定処理部４０か
ら基板搬入実行指令が送信されると、まず基板搬入動作
の実行可否の判断を行う（ＳＴ１１Ａ，１１Ｂ）。この
判断は、排他制御処理部４２からの許可信号の有無によ
り行われ、許可信号を受けた時点にのみ以下の搬入動作
に移行する。許可信号を受けた後、ストッパｆを解除し
（ＳＴ１２Ａ，１２Ｂ）、次いでモータＭ１を駆動する
（ＳＴ１３Ａ，１３Ｂ）。これにより、ストッパｆの位
置で停止していた基板５は下流側へ搬送され、ストッパ
ａに当接して停止する。

【００２４】そしてこの状態となった基板５をセンサＳ
Ａで検出したか否かを判断し（ＳＴ１４Ａ，１４Ｂ）、
検出されたならば、モータＭ１を停止させて（ＳＴ１５
Ａ，１５Ｂ）、搬送を停止する。この後、次の基板が検
査ステージＡに誤って搬入されるのを防止するために直
ちにストッパｆを上昇させ（ＳＴ１６Ａ，１６Ｂ）、次
いでシリンダＤＡ，ＤＢを駆動して、基板の下受け部材
１９を上昇させる（ＳＴ１７Ａ，１７Ｂ）。これによ
り、基板５はマスクプレート２０の下面に押し当てら
れ、検査ステージＡ，Ｂでの検査実行準備が完了する。
この後、検査部３６に対して検査実行指令が出力される
（ＳＴ１８Ａ，１８Ｂ）。

【００２５】これにより、基板５の導電性ボール４の状
態がカメラ２２により撮像され、撮像結果は検査部３６
によって検査処理される。検査結果は検査結果記憶部３
７に記憶され、所定の形で出力される。

【００２６】次に図８、図９を参照して検査ステージ
Ａ，Ｂからの基板搬出処理について説明する。図８は検
査ステージＡを、図９は検査ステージＢを対象としたフ
ローを示すものである。まず、検査処理部４７から検査
完了信号が送信されると、基板搬出動作の実行可否の判
断を行う（ＳＴ２１Ａ，２１Ｂ）。この判断も搬入動作
と同様に、排他制御処理部４２からの許可信号に基づく
ものである。許可信号を受けたならば、シリンダＤＡ，
ＤＢを駆動して下受け部材１９を下降させる（ＳＴ２２
Ａ，２２Ｂ）。これにより検査後の基板５は搬送経路の
ベルト１２上に載置される。次いでモータＭ１を駆動し
（ＳＴ２３Ａ，２３Ｂ）、ストッパａ，ｂを解除する
（ＳＴ２４Ａ，２４Ｂ）。これにより、基板５はベルト
１２によって下流側へ搬送される。そして、基板５がス
トッパａ，ｂを通過するのに必要な所定時間の経過を待
って（ＳＴ２５Ａ，２５Ｂ）、再びストッパａ，ｂを上
昇させる（ＳＴ２６Ａ，２６Ｂ）。そして、基板搬入状
態記憶部４１に記憶された基板ステージＡ，Ｂの基板搬
入状態を“無し”に更新する（ＳＴ２７Ａ，２７Ｂ）。

【００２７】以上説明したように、基板検査装置のよう
に正味の作業時間が短く、全体のタクトタイムに占める
基板の搬送時間が長いような場合において、搬送経路に
沿って複数の検査ステージを設け、これらの検査ステー
ジに搬送経路上の基板を持ち上げる持ち上げ手段を設け
ることにより、１つの検査ステージにて検査が行われて
いる間に、他の検査ステージでの基板の搬入・搬出を行
わせることができる。これにより、基板の搬送動作中に
おいても、いずれかの検査ステージでは検査作業が行わ
れることとなり、検査装置としての本来の機能を休止す
ることなく、搬送待ちによる休止時間を排除して稼働効
率を大幅に向上させることができる。

【００２８】また、搬送経路上での基板を検出するとと
もに、各検査ステージでの基板の有無のデータを常に記
憶させ、そのデータに基づいて基板が搬送される搬送先
を決定し、さらに各検査ステージでの基板の搬入・搬出
をリアルタイムに更新される前記データに基づいて制御
することにより、手待ちによるタイムロスを省いて効率
的な基板の搬送を行うことができ、したがって装置全体
のタクトタイムを短縮することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、搬送経路に複数の作業
ステージを設け、これらの作業ステージに搬送経路上の
ワークを持ち上げる持ち上げ手段を設けたので、１つの
作業ステージにて作業が行われている時間中にも他の作
業ステージでのワークの搬入、搬出を行うことができ、
またワークの作業ステージへの搬入・搬出を制御する制
御手段を設けたので、ワークの搬送を効率よく行うこと
ができる。したがってワーク搬送による作業の待ち時間
を解消して装置の稼働効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の基板検査装置の正断面
図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の基板検査装置の
側断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の基板検査装置の側断面図

【図３】本発明の一実施の形態の基板検査装置のシステ
ム構成を示すブロック図

【図４】本発明の一実施の形態の基板検査装置の機能ブ
ロック図

【図５】本発明の一実施の形態の基板検査装置の基板搬
送先決定処理のフロー図

【図６】本発明の一実施の形態の基板検査装置の検査ス
テージへの基板搬入処理のフロー図

【図７】本発明の一実施の形態の基板検査装置の検査ス
テージへの基板搬入処理のフロー図

【図８】本発明の一実施の形態の基板検査装置の検査ス
テージからの基板搬出処理のフロー図

【図９】本発明の一実施の形態の基板検査装置の検査ス
テージからの基板搬出処理のフロー図

【符号の説明】

１ 基板検査装置 ２ 撮像部 ５ 基板 １２ ベルト １９ 下受け部材 ４０ 基板搬送先決定処理部 ４１ 基板搬入状態記憶部 ４３ 検査ステージＡ基板搬入処理部 ４４ 検査ステージＡ基板搬出処理部 ４５ 検査ステージＢ基板搬入処理部 ４６ 検査ステージＢ基板搬出処理部 ４７ 検査処理部 Ａ，Ｂ 検査ステージ ＤＡ、ＤＢ シリンダ Ｍ１、Ｍ２ モータ ＰＬ 基板搬送ライン ＳＦ、ＳＡ、ＳＢ センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを所定の搬送経路に沿って搬送する
   搬送手段と、前記搬送経路に設けられた複数の作業ステ
   ージと、前記作業ステージに設けられ前記搬送経路上の
   ワークを持ち上げる持ち上げ手段と、前記複数の作業ス
   テージへのワークの搬入・搬出を制御する制御手段とを
   備え、この制御手段が、前記搬送経路の上流側からのワ
   ークの接近を検出する検知手段と、前記各作業ステージ
   でのワークの有無を記憶する搬入状態記憶手段と、前記
   検知手段で検出したワークが搬送される作業ステージを
   前記搬入状態記憶手段に記憶されている情報に基づいて
   決定する搬送先決定手段と、各作業ステージでのワーク
   の搬入・搬出制御処理を行う搬入・搬出制御手段とを有
   することを特徴とするワーク搬送装置。