JPWO2018105031A1 - 基板検出装置 - Google Patents

Abstract

基板検出装置（１）は、搬送路（３）の特定位置に相当する入口（３１）および出口（３１）に臨んで配置され、特定位置に向かって検出光（Ｌｄ）を投光する投光部（４）と、特定位置に臨んで配置され、検出光を受光して受光量（Ｒ）を求める受光部（５）と、動作時間帯の一部分であって特定位置に基板（Ｋ）が存在し得ない不在時間帯（Ｔｎ）、および動作時間帯から不在時間帯を除外した判定時間帯（Ｔｊ）を把握する時間帯把握部（２３）と、不在時間帯に求められた受光量に基づいて、特定位置に基板が存在するか否かを判定する閾光量（Ｓ）を設定する設定部（２４）と、判定時間帯に求められた受光量を閾光量と比較して、特定位置に基板が存在するか否かを判定する判定部（５３）と、を備える。

Description

本発明は、機内の搬送路に沿って基板を搬送する基板生産機に設けられた基板検出装置に関する。

多数の電子部品が実装された基板を生産する基板生産機として、半田印刷機、電子部品装着機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの基板生産機を連結して基板生産ラインを構築することが一般的になっている。各基板生産機は、基板検出装置を備えて、搬送路における基板の搬送状況を確認する。基板検出装置として、検出光を用いる方式が多用されている。すなわち、基板検出装置は、搬送路の特定位置に向かって検出光を投光し、検出光が基板によって遮られ、または反射されることから基板の存在を判定する。この種の基板検出装置の一技術例が特許文献１に開示されている。

特許文献１の基板割れ検出装置は、搬送される基板に対して光を照射する照射手段と、受光手段と、受光状態に基づいて信号を出力する信号出力手段と、信号に基づき基板の存在に加えて基板の割れも検知する手段とを有し、信号出力手段は、基板の割れに相当するよりも大きな時間幅の信号を出力する。これによれば、基板に割れがある場合に、受光状態が基板有りの状態から無しの状態に変化し、かつ大きな時間幅の信号が出力されるので、確実に割れが検知される、とされている。

特開２００７−２２５３２３号公報

ところで、特許文献１の照射手段に例示される投光部は、電源投入の直後や一時的な動作中断によって温度が上下動し、これに伴って投光量が時間的に変動する。そのため、基板生産機で基板の生産を続けていると、基板の存在を判定する一定の閾光量に対し、投光量に依存する受光量が変動して、誤判定を引き起こす場合が生じ得る。その結果、基板の搬送異常と判定されて、基板の生産が停止してしまう。

搬送異常を防止するために、従来技術では、一定時間間隔で搬送路に基板が存在しない状態を確保し、そのときの受光部の受光量を求めて閾光量を再設定する。しかしながら、この再設定は、基板の搬入を一時的に停止する動作中断を必要とする。さらに、従来技術では、基板生産機が動作を継続して投光部の温度および投光量が安定していても、不要な動作中断および閾光量の再設定を行っていた。このような動作中断により、基板生産機の生産効率が低下する。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、基板生産機の動作を妨げることなく閾光量の設定を行って、生産効率を低下させない基板検出装置を提供することを解決すべき課題とする。

本明細書で開示する基板検出装置は、基板の搬送用に基板生産機に設けられた搬送路の特定位置に臨んで配置され、前記特定位置に向かって検出光を投光する投光部と、前記特定位置に臨んで配置され、前記検出光を受光して受光量を求める受光部と、前記基板生産機が動作している動作時間帯の一部分であって、前記特定位置に前記基板が存在し得ない不在時間帯、および前記動作時間帯から前記不在時間帯を除外した判定時間帯を把握する時間帯把握部と、前記不在時間帯に求められた前記受光量に基づいて、前記特定位置に前記基板が存在するか否かを判定する閾光量を設定する設定部と、前記判定時間帯に求められた前記受光量を前記閾光量と比較して、前記特定位置に前記基板が存在するか否かを判定する判定部と、を備える。

本明細書で開示する基板検出装置によれば、基板生産機が動作している動作時間帯の一部分であって搬送路の特定位置に基板が存在し得ない不在時間帯に、受光部の受光量を求めることができる。求めた受光量は、基板が存在しないと分かっているときの受光量であるので、この受光量に基づいて閾光量を適正に設定して、投光部の投光量の変動を補償できる。これにより、不在時間帯を除外した判定時間帯で、特定位置に基板が存在するか否かを正しく判定できる。かつ、基板生産機の動作を中断するのでなく、動作時間帯のうちの不在時間帯を利用して受光量を求めるので、基板生産機の動作を妨げることがなく、生産効率を低下させない。

実施形態の基板検出装置が設けられる基板生産機の基板搬送装置の正面断面図である。 基板搬送装置の側面断面図である。 実施形態の基板検出装置の制御の構成を示すブロック図である。 時間帯把握部および設定部の動作を説明するタイムチャートの図である。 設定部の演算処理および設定動作を含む基板検出装置の動作フロー図である。 最も新しい閾光量を設定したときの受光量と比較して、今回の受光量が許容範囲の範囲内で変化した一例を示す棒グラフの図である。 最も新しい閾光量を設定したときの受光量と比較して、今回の受光量が許容範囲を超えて変化した一例を示す棒グラフの図である。 図７で求められた新しい閾光量を示す棒グラフの図である。

基板搬送装置９の構成および動作
実施形態の基板検出装置１について、図１〜図８を参考にして説明する。まず、基板検出装置１が設けられる基板生産機の基板搬送装置９について説明する。図１は、実施形態の基板検出装置１が設けられる基板生産機の基板搬送装置９の正面断面図である。さらに、図２は、基板搬送装置９の側面断面図である。基板Ｋの搬送方向は、図１では紙面の表側から裏側に向かい、図２では左方から右方に向かっている。基板搬送装置９は、基板生産機の代表例である電子部品装着機の機台９９の上面に配設されており、他種の基板生産機に配設されてもよい。また、図３は、実施形態の基板検出装置１の制御の構成を示すブロック図である。図３には、基板検出装置１の一部となる基板搬送装置９の制御部２も示されている。

基板搬送装置９は、左右一対のガイドレール９２およびコンベアベルト９３、駆動モータ９４、クランプ装置９５、および制御部２などで構成される。図１に示されるように、立設された左右一対の支持板９１の上側に、一対のガイドレール９２が配設されている。一対のガイドレール９２は、相互の離間距離が基板Ｋの幅に対応して設定される。この離間距離は、可変に調整されるようになっていてもよい。一対のガイドレール９２の対向する内側に、搬送方向に延びるベルトガイド９２１が設けられている。各ガイドレール９２に沿いつつベルトガイド９２１の上面に案内されるように、無端環状のコンベアベルト９３が配設されている。コンベアベルト９３の上面は、基板Ｋを搬送する搬送路３となる。

図２に示されるように、コンベアベルト９３は、前後一対の搬送ガイドプーリ９２２、前後一対の戻しプーリ９２３、方向変換プーリ９２４、駆動プーリ９２５、及びテンション付与プーリ９２６に巻装されている。駆動プーリ９２５は、スプライン軸９２７と一体回転されるように支持されている。スプライン軸９２７は、駆動モータ９４から回転駆動される。テンション付与プーリ９２６は、コンベアベルト９３に張力を付与して弛緩を防止する。これにより、コンベアベルト９３は、輪転駆動され、その上面に基板Ｋを載置して搬送する。

クランプ装置９５は、複数の支持ピン９５１、台座９５２、および流体圧シリンダ９６などで構成される。複数の支持ピン９５１は、搬送する基板Ｋの種類に対応して、適宜使用本数および配置が調整される。複数の支持ピン９５１は、矩形板状の台座９５２の上面に立設される。台座９５２は、複数のパイロットバー９５３により上下動可能に支持、および案内される。台座９５２は、流体圧シリンダ９６によって、昇降駆動される。

図３に示されるように、制御部２は、搬送制御部２１、および位置決め制御部２２の機能を有する。搬送制御部２１は、駆動モータ９４の動作を制御する。位置決め制御部２２は、流体圧シリンダ９６の動作を制御する。後述するように、制御部２は、基板検出装置１の機能の一部を兼ねている。

次に、基板搬送装置９の動作について説明する。搬送路３の入口３１に基板Ｋが到着すると、搬送制御部２１は、駆動モータ９４を動作させる。これにより、コンベアベルト９３が輪転し、基板Ｋは、搬送路３の略中央の装着実施位置３２まで搬入される。次に、位置決め制御部２２は、流体圧シリンダ９６を上昇動作させる。これにより、台座９５２は上昇し、支持ピン９５１は基板Ｋを上方に押し上げる。基板Ｋは、ガイドレール９２の上部から内向きに延びる押え部９２８と支持ピン９５１の間の高さＫＫに位置決めされる。

次に、装着実施位置３２の高さＫＫに位置決めされた基板Ｋに対して、電子部品の装着作業が行われる。装着作業が終了すると、位置決め制御部２２は、流体圧シリンダ９６を下降動作させる。これにより、台座９５２は下降し、基板Ｋは、コンベアベルト９３の上面に戻される。次に、搬送制御部２１は、駆動モータ９４を動作させる。これにより、基板Ｋは、装着実施位置３２から搬送路３の出口３３を経由して、機外まで搬出される。なお、基板搬送装置９は、基板Ｋの搬出、および別の基板Ｋの搬入を同時に行うこともできる。

実施形態の基板検出装置１の構成
実施形態の基板検出装置１の説明に移る。図３に示されるように、実施形態の基板検出装置１は、投光部４、受光部５、ならびに、制御部２の制御機能で実現された時間帯把握部２３および設定部２４などで構成されている。基板検出装置１は、搬送路３の特定位置で基板Ｋの存在を検出して、検出結果を基板Ｋの搬送制御に反映させるものである。本実施形態において、搬送路３の特定位置は、入口３１および出口３３に設定されており、これに限定されない。

図１および図２に示されるように、投光部４および受光部５は、搬送路３の入口３１および出口３３に臨んで二組設けられる。二つの投光部４は、図１の左側のガイドレール９２に配置される。投光部４の点灯および消灯は、制御部２から制御される。投光部４は、電源投入の直後や一時的な動作中断によって温度が上下動し、これに伴って投光量が時間的に変動するという温度依存性をもつ。第一の投光部４は、入口３１に向かって検出光Ｌｄを投光する。第二の投光部４は、出口３３に向かって検出光Ｌｄを投光する。

二つの受光部５は、搬送路３の入口３１および出口３３を挟んで投光部４の反対側、すなわち図１の右側のガイドレール９２に配置される。第一の受光部５は、第一の投光部４から入口３１を通過して到来する検出光Ｌｄを受光して受光量Ｒを求める。第二の受光部５は、第二の投光部４から出口３３を通過して到来する検出光Ｌｄを受光して受光量Ｒを求める。なお、検出光Ｌｄは、可視光に限定されず、赤外線などの人に見えない光であってもよい。

第一の投光部４からの検出光Ｌｄは、入口３１に基板Ｋが存在しない場合に、第一の受光部５に到達する。第一の投光部４からの検出光Ｌｄは、入口３１に基板Ｋが存在する場合に、基板Ｋによって少なくとも一部が遮られて第一の受光部５に到達しない。つまり、第一の受光部５の受光量Ｒが減少し、または無くなる。同様に、第二の投光部４からの検出光Ｌｄは、出口３３に基板Ｋが存在しない場合に、第二の受光部５に到達する。第二の投光部４からの検出光Ｌｄは、出口３３に基板Ｋが存在する場合に、基板Ｋによって少なくとも一部が遮られて第二の受光部５に到達しない。つまり、第二の受光部５の受光量Ｒが減少し、または無くなる。

図３に示されるように、受光部５は、光電変換部５１、閾光量記憶部５２、判定部５３、および出力部５４を有する。光電変換部５１は、入射した検出光Ｌｄを光電変換して、受光量Ｒを表す電気信号を求める。閾光量記憶部５２は、設定部２４から設定された閾光量Ｓを記憶する。判定部５３は、受光量Ｒを閾光量Ｓと大小比較して、判定結果Ｊを出力部５４に送る。受光量Ｒが閾光量Ｓ未満のとき、判定結果Ｊは、「基板Ｋが存在する」を意味する「１」とされる。また、受光量Ｒが閾光量Ｓ以上のとき、判定結果Ｊは、「基板Ｋが存在しない」を意味する「０」とされる。出力部５４は、受光量Ｒおよび判定結果Ｊを制御部２に出力する。受光量Ｒおよび判定結果Ｊの情報は、制御部２の内部で共有される。

次に、制御部２内の時間帯把握部２３および設定部２４の機能について説明する。時間帯把握部２３および設定部２４は、投光部４および受光部５の二組を別々に独立して制御する。以降では、主に搬送路３の入口３１側に配置された投光部４および受光部５を対象にして説明を進める。時間帯把握部２３は、基板生産機が動作している動作時間帯を、不在時間帯Ｔｎと判定時間帯Ｔｊとに分けて把握する。不在時間帯Ｔｎは、搬送路３の入口３１に基板Ｋが存在し得ない時間帯である。また、判定時間帯Ｔｊは、動作時間帯から不在時間帯Ｔｎを除外した時間帯となる。

図４は、時間帯把握部２３および設定部２４の動作を説明するタイムチャートの図である。図４において、横軸は時間の経過を示す。また上段のグラフは、判定部５３の判定結果Ｊを示し、中段のグラフは、設定部２４の演算処理の時間帯を示し、下段のグラフは、設定部２４の設定動作の時間帯を示す。図４の時刻ｔ１に、判定部５３の判定結果Ｊが「１」から「０」に変化している。これは、第１の基板Ｋの後端が入口３１を通過したこと、すなわち、時刻ｔ１が第１の基板Ｋの搬入終了時点であることを意味する。時間帯把握部２３は、時刻ｔ１を不在時間帯Ｔｎの始点とする。

時刻ｔ１の後、装着実施位置３２で第１の基板Ｋへの装着作業が行われる。制御部２は、装着作業が終了した後の時刻ｔ４に、第２の基板Ｋの搬入を開始する。このため、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの間、入口３１には基板Ｋが存在し得ない。したがって、時間帯把握部２３は、時刻ｔ４を不在時間帯Ｔｎの終点とする。

なお、不在時間帯Ｔｎの終点は、別法により決定することもできる。詳述すると、第１の基板Ｋへの装着作業には、或る程度の装着時間が必要になる。このため、時間帯把握部２３は、装着時間よりも短めの一定時間を設定し、第１の基板Ｋの搬入終了時点から一定時間が経過したときを不在時間帯Ｔｎの終点にできる。

上述のようにして不在時間帯Ｔｎが把握されると、時刻ｔ４以降は、判定時間帯Ｔｊとなる。判定時間帯Ｔｊとなった後の時刻ｔ５に、判定部５３の判定結果Ｊが「０」から「１」に変化している。これは、第２の基板Ｋの先端が入口３１に搬入されたことを意味する。したがって、時刻ｔ５は、第２の基板Ｋの搬入開始時点となる。搬送制御部２１は、この搬入開始時点に基づいて、第２の基板Ｋの搬送制御を正確に進めることができる。

中段のグラフに示されるように、設定部２４は、不在時間帯Ｔｎとなった後の時刻ｔ２に演算処理を開始する。設定部２４の演算処理では、閾光量Ｓの再設定の要否の判定、および、再設定が必要である場合の閾光量Ｓの演算が実行される（詳細後述）。設定部２４の演算処理は、不在時間帯Ｔｎの終点（時刻ｔ４）以前の時刻ｔ３に終了する。時刻ｔ３において、閾光量Ｓの再設定は不要と判定されている。このため、下段のグラフに示されるように、設定部２４は、設定動作を実行しない。

設定部２４は、所定時間Ｔｄ以上の時間間隔で繰り返して動作する。すなわち、設定部２４は、今回の演算処理を開始した時刻ｔ２から所定時間Ｔｄが経過した以降であって、不在時間帯Ｔｎになった後の時刻ｔ７に次回の演算処理を開始する。このときの不在時間帯Ｔｎは、時刻ｔ６を始点とし、時刻ｔ１１を終点としている。所定時間Ｔｄとして、１０分を例示でき、これに限定されない。なお、時刻ｔ２から時刻ｔ６までの間に、複数の基板Ｋへの装着作業が行われて、複数回の不在時間帯Ｔｎおよび判定時間帯Ｔｊが交互に発生している。

設定部２４の次回の演算処理は、不在時間帯Ｔｎの終点（時刻ｔ１１）以前の時刻ｔ８に終了する。時刻ｔ８において、閾光量Ｓの再設定が必要と判定されている。このため、下段のグラフに示されるように、設定部２４は、時刻ｔ９から設定動作を実行する。設定部２４の設定動作は、不在時間帯Ｔｎの終点（時刻ｔ１１）以前の時刻ｔ１０に終了する。

実施形態の基板検出装置１の動作および作用
次に、実施形態の基板検出装置１の動作および作用について説明する。図５は、設定部２４の演算処理および設定動作を含む基板検出装置１の動作フロー図である。この動作フロー図は、基板生産機が動作している動作時間帯に、生産動作と並行して実行される。図５のステップＳ１で、初期設定が行われる。詳述すると、次に生産する基板Ｋの種類に対応する段取り替えが終了してから基板Ｋが搬入されるまでの間に、受光量Ｒの手動測定が行われる。そして、手動測定の結果に基づいて、受光量Ｒおよび閾光量Ｓの初期値が設定される。また、次に生産する基板Ｋの幅寸法および厚みの情報に基づいて、後述する許容範囲Ｄおよび係数Ａが自動設定される。

次のステップＳ２で、受光部５は、受光量Ｒを求め、受光量Ｒおよび判定結果Ｊを制御部２に出力する。次のステップＳ３で、制御部２は、時間帯把握部２３の把握結果を参照して、不在時間帯Ｔｎの場合に動作フローの実行をステップＳ４に進め、判定時間帯Ｔｊの場合に動作フローの実行をステップＳ１１に進める。

ステップＳ４で、設定部２４は、前回の動作から所定時間Ｔｄが経過しているか否か判定する。なお、基板検出装置１が始動した直後であって前回の動作が無い場合、設定部２４は、始動時から所定時間Ｔｄが経過しているか否か判定する。設定部２４は、所定時間Ｔｄが経過していない場合に動作フローの実行をステップＳ２に戻し、所定時間Ｔｄが経過している場合に動作フローの実行をステップＳ５に進める。

ステップＳ５で、設定部２４は、異常時であるか否かを調査する。本実施形態において、２種類の異常時を考慮する。第１の異常時は、前回の受光量Ｒと比較して今回の受光量Ｒが異常判定範囲を超えて変化した場合である。この場合、例えば、搬送路３の入口３１に偶発的に異物が侵入して、検出光Ｌｄが遮光された状態などが想定される。第２の異常時は、搬送路３で基板Ｋの搬送に支障が生じた場合である。２種類の異常時には、求められた受光量Ｒの信頼性に疑義がある。したがって、設定部２４は、異常時であれば動作フローの実行をステップＳ２に戻し、異常時でなければ動作フローの実行をステップＳ６に進める。

ステップＳ６で、設定部２４は、最も新しい閾光量Ｓを設定したときの過去の受光量Ｒｐｓｔと比較して、今回の受光量Ｒが許容範囲Ｄを超えて変化したか否かを判定する。今回の受光量Ｒは、不在時間帯Ｔｎに求められた量であり、換言すると搬送路３の入口３１に基板Ｋが存在しない状態で求められた量である。最も新しい閾光量Ｓは、前回以前のステップＳ８で閾光量記憶部５２に設定されたものである。なお、基板検出装置１が始動した初期の段階では、最も新しい閾光量Ｓおよび過去の受光量Ｒは、ステップＳ１で初期設定された初期値となる。許容範囲Ｄは、例えば過去の受光量Ｒｐｓｔの±１０％に設定でき、これに限定されない。設定部２４は、今回の受光量Ｒが許容範囲Ｄの範囲内で変化したときに動作フローの実行をステップＳ２に戻し、すなわち、閾光量Ｓを再設定しない。また、設定部２４は、今回の受光量Ｒが許容範囲Ｄを超えて変化した場合に、動作フローの実行をステップＳ７に進める。

ステップＳ７で、設定部２４は、今回の受光量Ｒに１未満の係数Ａを乗算して新しい閾光量Ｓｎｅｗを求める。係数Ａは、検出光Ｌｄを遮光する基板Ｋの幅寸法および厚みなどに基づいて適切に設定される。係数Ａとして、５０％を例示でき、これに限定されない。なお、係数Ａを乗算するのでなく、今回の受光量Ｒから一定量を減算して新しい閾光量Ｓｎｅｗを求めてもよい。次のステップＳ８で、設定部２４は、新しい閾光量Ｓｎｅｗを閾光量記憶部５２に設定する。閾光量記憶部５２は、元の閾光量Ｓに加えて、新しい閾光量Ｓｎｅｗをメモリに記憶し、変更履歴を残す。その後、設定部２４は、動作フローの実行をステップＳ２に戻す。

ここで、ステップＳ６およびステップＳ７の動作フローについて、具体例を示して説明する。図６は、最も新しい閾光量Ｓを設定したときの受光量Ｒｐｓｔと比較して、今回の受光量Ｒが許容範囲Ｄの範囲内で変化した一例を示す棒グラフの図である。また、図７は、最も新しい閾光量Ｓを設定したときの受光量Ｒｐｓｔと比較して、今回の受光量Ｒｎｏｗが許容範囲Ｄを超えて変化した一例を示す棒グラフの図である。さらに、図８は、図７で求められた新しい閾光量Ｓｎｅｗを示す棒グラフの図である。

図６に例示されるように、過去の受光量Ｒｐｓｔに１未満の係数Ａが乗算されて閾光量Ｓが設定されている。投光部４の動作状態が安定していて温度変化が小さい場合、今回の受光量Ｒは、統計的に多少変動しても、許容範囲Ｄを逸脱することはない。したがって、この場合、閾光量Ｓの再設定は不要である。

ところが、投光部４の電源投入の直後や一時的な動作中断の際には、温度変化が大きくなって、投光量が変化する。これに伴い、図７に例示されるように、今回の受光量Ｒｎｏｗが許容範囲Ｄを超えて変化することが生じ得る。この場合、閾光量Ｓを再設定しないと、誤った判定結果Ｊのおそれが生じる。したがって、設定部２４は、ステップＳ７で、今回の受光量Ｒｎｏｗに係数Ａを乗算して新しい閾光量Ｓｎｅｗを求める。新しい閾光量Ｓｎｅｗは、元の閾光量Ｓに対して差分ΔＳを有する。

この結果、図８に示されるように、最も新しい閾光量Ｓｎｅｗとなり、これを設定したのは今回の受光量Ｒｎｏｗとなる。そして、設定部２４は、次回のステップＳ６で、次回に求められた受光量Ｒｎｅｘｔが今回の受光量Ｒｎｏｗの許容範囲Ｄの範囲内にあるか否かを判定する。また、判定部５３は、次回に求められた受光量Ｒｎｅｘｔを新しい閾光量Ｓｎｅｗと大小比較して、基板Ｋの存在を判定する。このようにして、投光部４の温度依存性を補償できる。

図５の動作フローに戻り、判定時間帯Ｔｊの場合のステップＳ１１以降で、制御部２は、判定部５３の機能の一部を分担する。つまり、制御部２は、判定時間帯Ｔｊの間、判定結果Ｊにしたがって、搬送路３の入口３１に基板Ｋが存在しているか否かを判定する。詳述すると、ステップＳ１１で、制御部２は、判定結果Ｊの内容を調査する。判定結果Ｊ＝「１」の場合のステップＳ１２で、制御部２は、入口３１に基板Ｋが存在すると判定する。また、判定結果Ｊ＝「０」の場合のステップＳ１３で、制御部２は、入口３１に基板Ｋが存在しないと判定する。なお、制御部２は、不在時間帯Ｔｎの間、判定結果Ｊに関係なく、入口３１に基板Ｋが存在しないと判定する。

ステップＳ１２およびステップＳ１３の後、制御部２は、動作フローの実行をステップＳ２に戻す。これで、動作フローの１サイクルが終了する。以降、所定の制御サイクル間隔で、ステップＳ２以降が繰り返して実行される。ステップＳ１２およびステップＳ１３で基板Ｋの存在が逐次判定されることにより、基板Ｋの先端および後端が搬送路３の入口３１を通過するタイミングが明らかになる。搬送制御部２１は、これらのタイミングに基づいて、基板Ｋの搬送制御を正確に進めることができる。

図５〜図８を用いて説明した基板検出装置１の動作は、搬送路３の出口３３側に配置された投光部４および受光部５についても同様である。ただし、時間帯把握部２３は、出口３３側の受光部５の判定結果Ｊが「１」から「０」に変化した第３の基板Ｋの搬出終了時点を不在時間帯Ｔｎの始点とする。そして、時間帯把握部２３は、装着作業が終了した後の第４の基板Ｋの搬出を開始する時刻を不在時間帯Ｔｎの終点とする。あるいは、時間帯把握部２３は、装着時間よりも短めの一定時間を設定し、第３の基板Ｋの搬出終了時点から一定時間が経過したときを不在時間帯Ｔｎの終点としてもよい。

実施形態の基板検出装置１の態様および効果
実施形態の基板検出装置１は、基板Ｋの搬送用に基板生産機に設けられた搬送路３の特定位置（入口３１、出口３３）に臨んで配置され、特定位置に向かって検出光Ｌｄを投光する投光部４と、特定位置に臨んで配置され、検出光Ｌｄを受光して受光量Ｒを求める受光部５と、基板生産機が動作している動作時間帯の一部分であって、特定位置に基板Ｋが存在し得ない不在時間帯Ｔｎ、および動作時間帯から不在時間帯Ｔｎを除外した判定時間帯Ｔｊを把握する時間帯把握部２３と、不在時間帯Ｔｎに求められた受光量Ｒに基づいて、特定位置に基板Ｋが存在するか否かを判定する閾光量Ｓを設定する設定部２４と、判定時間帯Ｔｊに求められた受光量Ｒを閾光量Ｓと比較して、特定位置に基板Ｋが存在するか否かを判定する判定部５３および制御部２と、を備える。

実施形態の基板検出装置１によれば、基板生産機が動作している動作時間帯の一部分であって搬送路３の特定位置に基板Ｋが存在し得ない不在時間帯Ｔｎに、受光部５の受光量Ｒを求めることができる。求めた受光量Ｒは、基板Ｋが存在しないと分かっているときの受光量Ｒであるので、この受光量Ｒに基づいて閾光量Ｓを適正に設定して、投光部４の投光量の変動を補償できる。これにより、不在時間帯Ｔｎを除外した判定時間帯Ｔｊで、特定位置に基板Ｋが存在するか否かを正しく判定できる。かつ、基板生産機の動作を中断するのでなく、動作時間帯のうちの不在時間帯Ｔｎを利用して受光量Ｒを求めるので、基板生産機の動作を妨げることがなく、生産効率を低下させない。

さらに、受光部５は、特定位置（入口３１、出口３３）を挟んで投光部４の反対側に配置され、検出光Ｌｄは、特定位置に基板Ｋが存在しない場合に、受光部５に到達し、特定位置に基板Ｋが存在する場合に、基板Ｋによって少なくとも一部が遮られて受光部５に到達しない。これによれば、検出光Ｌｄが基板Ｋによって遮光される方式の基板検出装置１で、生産効率を低下させない効果が得られる。

さらに、設定部２４は、不在時間帯Ｔｎに求められた受光量Ｒｎｏｗに１未満の係数Ａを乗算して閾光量Ｓｎｅｗを求め、判定部５３は、判定時間帯Ｔｊに求められた受光量Ｒｎｅｘｔが閾光量Ｓｎｅｗ未満のときに基板Ｋが存在すると判定し、判定時間帯Ｔｊに求められた受光量Ｒｎｅｘｔが閾光量Ｓｎｅｗ以上のときに基板Ｋが存在しないと判定する。これによれば、係数Ａを適切に設定して適正な閾光量Ｓｎｅｗを求めることができ、基板Ｋの存在を高い精度で判定できる。

さらに、設定部２４は、所定時間Ｔｄ以上の時間間隔で繰り返して動作し、最も新しい閾光量Ｓを設定したときの受光量Ｒｐｓｔと比較して、今回の受光量Ｒｎｏｗが許容範囲Ｄを超えて変化したときに閾光量Ｓｎｅｗを再設定し、今回の受光量Ｒが許容範囲Ｄの範囲内で変化したときに閾光量Ｓを再設定しない。

これによれば、投光部４の温度依存性によって投光量が変化し、不在時間帯Ｔｎにおける受光部５の受光量Ｒが大きく変化した場合に、閾光量Ｓｎｅｗを再設定できる。したがって、投光部４の温度依存性を補償するように閾光量Ｓｎｅｗが可変に調整され、基板Ｋの存在を極めて高い精度で判定できる。また、受光部５の不在時間帯Ｔｎの受光量Ｒの変化が小さい場合に、不要な再設定動作を行わない。したがって、制御の冗長性を回避でき、閾光量記憶部５２のメモリ容量の節約にもなる。

さらに、特定位置は、搬送路３の入口３１であり、不在時間帯Ｔｎは、判定部５３の判定結果が「基板が存在する」から「基板が存在しない」に変化した第１の基板Ｋの搬入終了時点（時刻ｔ１）から、第２の基板Ｋの搬入を開始する時刻ｔ４までの時間帯、または、搬入終了時点から一定時間が経過するまでの時間帯である。これによれば、搬送路３の入口３１において、基板Ｋの存在を高い精度で判定できる。したがって、第２の基板Ｋの先端の搬入を検出して、以降の搬送制御を正確に進めることができる。

また、特定位置は、搬送路３の出口３３であり、不在時間帯Ｔｎは、判定部５３の判定結果が「基板が存在する」から「基板が存在しない」に変化した第３の基板Ｋの搬出終了時点から、第４の基板Ｋの搬出を開始するまでの時間帯、または、搬出終了時点から一定時間が経過するまでの時間帯である。これによれば、搬送路３の出口３３において、基板Ｋの存在を高い精度で判定できる。

さらに、設定部２４は、所定時間Ｔｄ以上の時間間隔で繰り返して動作し、前回の受光量と比較して今回の受光量が異常判定範囲を超えて変化した異常時に、閾光量Ｓの再設定をしない。これによれば、求められた受光量Ｒの信頼性に疑義がある場合に、閾光量Ｓの再設定をしないので、動作信頼性が高い。

また、設定部２４は、所定時間Ｔｄ以上の時間間隔で繰り返して動作し、搬送路３で基板Ｋの搬送に支障が生じた異常時に、閾光量Ｓの再設定をしない。これによれば、求められた受光量Ｒの信頼性に疑義がある場合に、閾光量Ｓの再設定をしないので、動作信頼性が高い。

実施形態の応用および変形
なお、投光部４および受光部５は、搬送路３の入口３１および出口３３の一方のみに配設されていてもよく、あるいは、装着実施位置３２の辺りに一組が配設されていてもよい。また、閾光量記憶部５２および判定部５３を制御部２の側に設け、出力部５４は受光量Ｒのみを出力する構成としてもよい。さらに、本実施形態において、検出光Ｌｄは基板Ｋの幅方向に投光されているが、検出光Ｌｄが基板Ｋの厚さ方向に投光されてもよい。

さらになお、本実施形態では、検出光Ｌｄが基板Ｋによって遮光される方式を採用しているが、検出光Ｌｄが基板Ｋによって反射される方式としてもよい。すなわち、基板の搬送用に基板生産装置に設けられた搬送路の特定位置に臨んで配置され、前記特定位置に向かって検出光を投光する投光部と、前記特定位置に臨んで配置され、前記検出光を受光して受光量を求める受光部と、前記基板生産装置が動作している動作時間帯の一部分であって、前記特定位置に前記基板が有り得ない不在時間帯、および前記動作時間帯から前記不在時間帯を除外した判定時間帯を把握する時間帯把握部と、前記不在時間帯に求められた前記受光量に基づいて、前記特定位置における前記基板の有無を判定する閾光量を設定する設定部と、前記判定時間帯に求められた前記受光量を前記閾光量と比較して、前記特定位置における前記基板の有無を判定する判定部と、を備え、前記受光部は前記投光部に並んで配置され、前記検出光は、前記特定位置に前記基板が無い場合に前記受光部に到達せず、前記特定位置に前記基板が有る場合に前記基板によって少なくとも一部が反射されて前記受光部に到達する、という態様を採用してもよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１：基板検出装置 ２：制御部 ２３：時間帯把握部 ２４：設定部 ３：搬送路 ３１：入口 ３２：装着実施位置 ３３：出口 ４：投光部 ５：受光部 ５１：光電変換部 ５２：閾光量記憶部 ５３：判定部 ５４：出力部 ９：基板搬送装置 Ｋ：基板 Ｌｄ：検出光 Ｒ：受光量 Ｒｐｓｔ：過去の受光量 Ｒｎｏｗ：今回の受光量 Ｓ：閾光量 Ｓｎｅｗ：新しい閾光量 Ｊ：判定結果 Ｔｎ：不在時間帯 Ｔｊ：判定時間帯 Ｔｄ：所定時間 Ｄ：許容範囲 Ａ：係数

Claims (8)

1. 基板の搬送用に基板生産機に設けられた搬送路の特定位置に臨んで配置され、前記特定位置に向かって検出光を投光する投光部と、
   前記特定位置に臨んで配置され、前記検出光を受光して受光量を求める受光部と、
   前記基板生産機が動作している動作時間帯の一部分であって、前記特定位置に前記基板が存在し得ない不在時間帯、および前記動作時間帯から前記不在時間帯を除外した判定時間帯を把握する時間帯把握部と、
   前記不在時間帯に求められた前記受光量に基づいて、前記特定位置に前記基板が存在するか否かを判定する閾光量を設定する設定部と、
   前記判定時間帯に求められた前記受光量を前記閾光量と比較して、前記特定位置に前記基板が存在するか否かを判定する判定部と、
   を備える基板検出装置。
2. 前記受光部は、前記特定位置を挟んで前記投光部の反対側に配置され、
   前記検出光は、
   前記特定位置に前記基板が存在しない場合に、前記受光部に到達し、
   前記特定位置に前記基板が存在する場合に、前記基板によって少なくとも一部が遮られて前記受光部に到達しない、
   請求項１に記載の基板検出装置。
3. 前記設定部は、前記不在時間帯に求められた前記受光量に１未満の係数を乗算して前記閾光量を求め、
   前記判定部は、前記判定時間帯に求められた前記受光量が前記閾光量未満のときに前記基板が存在すると判定し、前記判定時間帯に求められた前記受光量が前記閾光量以上のときに前記基板が存在しないと判定する、
   請求項２に記載の基板検出装置。
4. 前記設定部は、
   所定時間以上の時間間隔で繰り返して動作し、
   最も新しい前記閾光量を設定したときの前記受光量と比較して、今回の前記受光量が許容範囲を超えて変化したときに前記閾光量を再設定し、今回の前記受光量が前記許容範囲の範囲内で変化したときに前記閾光量を再設定しない、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板検出装置。
5. 前記特定位置は、前記搬送路の入口であり、
   前記不在時間帯は、
   前記判定部の判定結果が「前記基板が存在する」から「前記基板が存在しない」に変化した第１の前記基板の搬入終了時点から、第２の前記基板の搬入を開始するまでの時間帯、または、
   前記搬入終了時点から一定時間が経過するまでの時間帯である、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板検出装置。
6. 前記特定位置は、前記搬送路の出口であり、
   前記不在時間帯は、
   前記判定部の判定結果が「前記基板が存在する」から「前記基板が存在しない」に変化した第３の前記基板の搬出終了時点から、第４の前記基板の搬出を開始するまでの時間帯、または、
   前記搬出終了時点から一定時間が経過するまでの時間帯である、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板検出装置。
7. 前記設定部は、所定時間以上の時間間隔で繰り返して動作し、前回の前記受光量と比較して今回の前記受光量が異常判定範囲を超えて変化した異常時に、前記閾光量の再設定をしない請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板検出装置。
8. 前記設定部は、所定時間以上の時間間隔で繰り返して動作し、前記搬送路で前記基板の搬送に支障が生じた異常時に、前記閾光量の再設定をしない請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板検出装置。

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