CN103025138B - 基板搬送装置、基板搬送方法及表面安装机 - Google Patents

Abstract

本发明提供基板搬送装置、基板搬送方法及表面安装机，能够将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板准确且稳定地停止在该第2位置。其中，在将基板从基板停止位置向安装作业位置搬送的过程中计测中间位置到达时间AT，由此掌握基板的搬送状况(有无发生突发性因素)。并且，在基板到达第2位置之前，根据中间位置到达时间AT来改变减速开始时期T14及减速度b，以控制减速模式，由此将该基板准确地停止并定位于安装作业位置。这样，通过前馈控制，能够将基板稳定地搬送到安装作业位置。

Description

基板搬送装置、基板搬送方法及表面安装机

技术领域

本发明涉及将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使其停止在该第2位置的基板搬送装置及基板搬送方法、以及将元件安装到由该基板搬送装置定位于第2位置的基板上的表面安装机。

背景技术

在将电子元件安装到基板上的基板处理***中，印刷机、印刷检查机、表面安装机及安装检查机等基板处理装置沿着搬送路径并列设置，各基板处理装置按照处理程序对沿基板搬送路径搬送的基板实施所需的处理。例如在表面安装机中，通过基板搬送机构将基板搬送到指定的目标位置并使其停止，然后将从送料器等元件供应部供应的IC(IntegratedCircuit，集成电路)等电子元件安装到基板上。在元件安装完成后从目标位置搬出基板。如此反复进行一连串的基板处理动作(基板搬送、元件安装及基板搬出)。

并且，为了有效地对同种基板进行上述基板处理动作，必须将基板准确搬送到目标位置来进行定位。因此，例如在日本专利公开公报特开2009-27202号(以下称作“专利文献1”)记载的装置中，求出实际的基板停止位置相对于基板目标位置的位置偏移量，并根据该位置偏移量来修正基板搬送参数以搬送下一片基板。这样，通过反馈控制来实现恰当的基板搬送。

在上述专利文献1记载的装置中，为了获取偏移量，为了实现恰当的基板搬送，必须对至少1片基板进行基板处理动作，因此第1片基板难以准确地被搬送到目标位置。而且，在基板搬送过程中有时会发生突发性的因素例如在用皮带搬送基板时的皮带老化或基板打滑等，但是在上述专利文献1记载的装置中，无法应对此类突发性的因素，难以将基板稳定地搬送到目标位置来进行定位。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于提供一种能够将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板准确且稳定地停止在该第2位置的技术。

本发明涉及一种将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板停止在所述第2位置的基板搬送装置，其包括：基板搬送机构，沿着从所述第1位置至所述第2位置的基板搬送路径来搬送所述基板；检测单元，对沿着所述基板搬送路径移动到所述第1位置与所述第2位置的中间位置的所述基板进行检测；控制单元，控制所述基板搬送机构；其中，所述控制单元包括：时间计测部，计测从停止在所述第1位置的所述基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的中间位置到达时间；速度控制部，根据所述中间位置到达时间来控制使由所述检测单元检测到的所述基板减速的减速模式，使得所述基板停止在所述第2位置，在将所述基板从所述第一位置向所述第二位置搬送的过程中计测所述中间位置到达时间，由此来掌握所述基板的搬送状况，并且，在将该基板搬送到所述第二位置之前，根据所述中间位置到达时间来变更控制参数以控制减速模式，由此使该基板停止并定位于所述第二位置。

本发明的基板搬送装置中较为理想的是，所述控制单元还包括：存储部，存储预测时间，所述预测时间是预测将停止在所述第1位置的基板以预先设定的加减速模式向所述第2位置搬送时从所述基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的时间；时间差算出部，算出所述中间位置到达时间相对于所述预测时间的时间差；其中，所述速度控制部基于所述时间差来决定所述减速模式。

本发明的基板搬送装置中较为理想的是，所述速度控制部控制使由所述检测单元检测到的所述基板减速的减速开始时期及所述减速开始时期后的减速度，从而所述基板搬送机构以所述减速模式将由所述检测单元检测到的所述基板搬送到所述第2位置。

本发明的基板搬送装置中较为理想的是，在所述时间差处于预先设定的允许范围内时，所述控制单元按照所述预先设定的加减速模式来让所述基板搬送机构搬送由所述检测单元检测到的所述基板。

本发明的基板搬送装置中较为理想的是，在所述时间差处于预先设定的允许范围外且所述中间位置到达时间比所述预测时间长时，所述控制单元以比所述预先设定的加减速模式的减速度小的减速度来让所述基板搬送机构搬送由所述检测单元检测到的所述基板。

本发明的基板搬送装置中较为理想的是，以预先设定的顺序来搬送多片同一品种的基板，在第(n-1)个(n为2以上的自然数)基板以所述预先设定的加减速模式被搬送到第2位置的情况下，所述控制单元将所述预先设定的加减速模式改换成具有比搬送第(n-1)个基板时的加速度大的加速度的加减速模式，来让所述基板搬送机构将停止在所述第1位置的第n个基板以改换后的加减速模式向所述第2位置搬送。

本发明的基板搬送装置中较为理想的是，所述控制单元对应于所述加减速模式的改换来运算从停止在所述第1位置的所述第n片基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的时间，将所述预测时间改换成通过该运算求得的时间。

本发明还涉及一种将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板停止在所述第2位置的基板搬送方法，其包括以下的步骤：计测从停止在所述第1位置的基板的搬送开始至所述基板移动到从所述第1位置到所述第2位置的基板搬送路径的中间位置为止所需的中间位置到达时间的步骤；在将所述基板从所述第一位置向所述第二位置搬送的过程中计测所述中间位置到达时间，由此来掌握所述基板的搬送状况，并且，在将该基板搬送到所述第二位置之前，根据所述中间位置到达时间来变更控制参数，由此来控制使被搬送到所述中间位置的所述基板减速的减速模式以使该基板停止在所述第2位置的步骤。

本发明另外涉及一种表面安装机，其包括元件供应部、基板搬送装置以及头部单元，其中，所述元件供应部供应元件。所述基板搬送装置将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板停止在所述第2位置，其包括：基板搬送机构，沿着从所述第1位置至所述第2位置的基板搬送路径来搬送所述基板；检测单元，对沿着所述基板搬送路径移动到所述第1位置与所述第2位置的中间位置的所述基板进行检测；控制单元，控制所述基板搬送机构；其中，所述控制单元包括：时间计测部，计测从停止在所述第1位置的所述基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的中间位置到达时间；速度控制部，根据所述中间位置到达时间来控制使由所述检测单元检测到的所述基板减速的减速模式，使得所述基板停止在所述第2位置，在将所述基板从所述第一位置向所述第二位置搬送的过程中计测所述中间位置到达时间，由此来掌握所述基板的搬送状况，并且，在将该基板搬送到所述第二位置之前，根据所述中间位置到达时间来变更控制参数以控制减速模式，由此使该基板停止并定位于所述第二位置。所述头部单元，能够在被定位于所述基板搬送装置的所述第2位置的基板的上方与所述元件供应部的上方之间移动，将从所述元件供应部供应的元件移载到所述基板上。

本发明的表面安装机中较为理想的是，所述检测单元安装在所述头部单元上，能够与所述头部单元一体地移动。

根据本发明，能够将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板准确且稳定地停止在该第2位置。

本发明的目的、特征和优点，根据以下的详细说明和附图变得更加明白。

附图说明

图1是表示装备了本发明所涉及的基板搬送装置的第1实施方式的表面安装机的概略结构的俯视图。

图2是示意性地表示基板搬送装置中的搬送带及传感器的配设关系的图，其中，(a)为俯视图，(b)为侧视图。

图3是表示图1所示的表面安装机的主要电气结构的框图。

图4是示意性地表示图1的表面安装机的基板搬送概要的俯视图。

图5是表示在图1的表面安装机中基板按照预测那样被搬送时的基板的加减速模式的时序图。

图6是表示在图1的表面安装机中基板未按预测那样被搬送时的基板的加减速模式的时序图。

图7是表示图1所示的表面安装机的动作的流程图。

图8是表示前馈控制的流程图。

图9是表示在本发明所涉及的基板搬送装置的第2实施方式中由用户等设定的搬送数据的一例的图。

具体实施方式

本发明(基板搬送装置及基板搬送方法)中，停止在第1位置的基板由基板搬送机构沿着基板搬送路径向第2位置搬送，在该搬送过程中，在第1位置与第2位置的中间位置由检测单元进行检测。并且，计测从该基板的搬送开始的时点至由检测单元检测到基板的时点为止所需的时间(中间位置到达时间)。因此，在基板搬送偏离预先设定的加减速模式的情况下自不必说，当在从第1位置向基板检测位置(第1位置与第2位置的中间位置)移动的期间发生皮带老化或基板打滑等突发性因素的情况下，中间位置到达时间会发生变化。例如，当发生基板打滑时，中间位置到达时间将相应地变长。因此，在本发明中，在将各基板从第1位置向第2位置搬送的过程中求出中间位置到达时间，由此来掌握基板的搬送状况。并且，在将基板搬送到第2位置之前，根据中间位置到达时间来控制减速模式，由此使该基板准确地停止在第2位置。这样，通过前馈控制将各基板搬送到第2位置，因此无论是第1片基板，还是第2片以后的基板，始终能够将基板准确地搬送到第2位置。而且，即使在搬送过程中因突发性的因素导致基板搬送状况发生变化，也能通过中间位置到达时间来掌握其状况变化，从而能以与此相应的减速模式来进行基板搬送，因此能够将基板稳定地搬送到第2位置。

此处，作为“根据中间位置到达时间来控制减速模式”的具体例，例如是指使预测时间存储在存储部中，基于中间位置到达时间相对于该预测时间的时间差来决定减速模式，所述预测时间是预测将停止在第1位置的基板以预先设定的加减速模式向第2位置搬送时从基板的搬送开始至由检测单元检测到基板为止所需的时间。通过像这样预先存储预测时间并与中间位置到达时间进行对比，能够确实地得知基板搬送是否偏离预先设定的加减速模式以及是否发生了皮带老化或基板打滑等突发性的因素，并且能够定量求出偏移量、皮带老化量或基板打滑量等，从而能够更准确且更稳定地进行基板向第2位置的搬送定位。

而且，当实质上不存在时间差，即中间位置到达时间与预测时间完全一致，或者即使两者不同但仍处于计测误差范围内时，由于能够判断为基板是按照预先设定的加减速模式而搬送，因此也可将由检测单元检测到的基板直接按照预先设定的加减速模式来搬送。由此能够进行稳定的基板搬送。

另一方面，当发生基板打滑等时，有时会实质上存在时间差，即中间位置到达时间超过计测误差范围而比预测时间长。此种情况下，为了将基板确实地搬送到第2位置，理想的是将由检测单元检测到的基板以比预先设定的加减速模式的减速度小的减速度来搬送，以防患发生基板打滑等突发性现象于未然，由此能够更稳定地进行基板搬送。

这样，当将由检测单元检测到的基板以比预先设定的加减速模式的减速度小的减速度搬送时，由检测单元检测到的基板到达第2位置的搬送时间将比以预先设定的加减速模式搬送时的搬送时间长。因此，为了使基板准确地停止在第2位置，较为理想的是，使由检测单元检测到的基板的搬送速度减速的减速开始时期相对于预先设定的加减速模式下的减速开始时期提前。通过这样控制减速开始时期及减速度，能够高精度地控制减速模式，从而能够使基板准确地停止在第2位置。

而且，当以预先设定的顺序来搬送多片同一品种的基板，并且以预先设定的加减速模式将基板搬送到第2位置的情况下，通过以如下所述般的提高了加速度的加减速模式来搬送，能够缩短依序搬送多片基板所需的总时间。即，当第(n-1)片(n为2以上的自然数)基板以预先设定的加减速模式搬送到第2位置的情况下，将预先设定的加减速模式改换成具有比搬送第(n-1)片基板时的加速度大的加速度的加减速模式，将停止在第1位置的第n片基板以改换后的加减速模式向第2位置搬送，从而能够缩短基板搬送时间。另外，当这样改换加减速模式时，改换后的加减速模式相当于本发明的“预先设定的加减速模式”。因此，较为理想的是，每当像这样改换加减速模式时，都运算与改换后的加减速模式对应的预测时间，并改换成该运算的预测时间以更新预测时间。

此外，本发明所涉及的表面安装机的包括：元件供应部，供应元件；上述基板搬送装置；头部单元，能够在被定位于基板搬送装置的第2位置的基板的上方与元件供应部的上方之间移动，将从元件供应部供应的元件移载到基板上。

在以此方式构成的表面安装机中，可将基板准确并且稳定地搬送并定位在第2位置。因此，在将基板搬送到第2位置之后，能够顺利地对该基板进行元件安装，从而能够提高元件安装的作业效率。

另外，通过将检测单元安装于头部单元，以使其能够与该头部单元一体地移动，从而该检测单元能够发挥用于恰当地搬送基板的基板检测功能与检测基板上的标记等的标记检测功能，能以少量的元件个数获得多功能的表面安装机。

如上所述，根据本发明，计测基板从第1位置移动到基板搬送路径的中间位置(由检测单元检测基板的位置)所需的中间位置到达时间，根据该计测结果来控制将基板从该中间位置搬送到第2位置时的减速模式，并使基板停止在第2位置。这样，通过前馈控制来将基板搬送到第2位置，因此能够使停止在第1位置的基板更准确且稳定地停止在第2位置。以下作具体说明。

图1是表示具备本发明所涉及的基板搬送装置的第1实施方式的表面安装机的概略结构的俯视图。而且，图2是示意性地表示基板搬送装置中的搬送带及传感器的配设关系的图。此外，图3是表示图1所示的表面安装机的主要电气结构的框图。另外，在图1及图2中，为了明确各图的方向关系而示出了XYZ直角坐标轴。

在表面安装机1中，在基座11上配置有基板搬送机构2，从而可沿基板搬送方向X来搬送基板PB。更详细而言，基板搬送机构2在基座11上具有三组搬送带对，从基板搬送方向X的上游侧(图1、图2的右手侧)向下游侧(图1、图2的左手侧)，将搬入搬送带21a、21a、主搬送搬送带21b、21b及搬出搬送带21c、21c配置成一列，从而可从图1及图2的右手侧向左手侧而沿着基板搬送路径TP来搬送基板PB。而且，在这些搬送带21a～21c上，分别连接有搬送带驱动马达M1a、M1b、M1c，通过控制整个表面安装机1的作为控制单元的控制器3的马达控制部33来控制各搬送带驱动马达M1a、M1b、M1c的驱动，从而将如图2的(a)所示停止在搬入搬送带21a、21a上的基板停止位置P1处的基板PB沿着基板搬送路径TP向图2的两点链线所示的作业位置P2搬送，进而将安装了元件的基板PB搬出。

而且，相对于各搬送带对而固定配置有基板检测用传感器。即，在搬送带21a、21a的下方位置，固定配置有用于检测搬入前的基板PB的传感器SNa，对由搬送带21a、21a沿基板搬送方向X搬送的基板PB进行检测，并将基板检测信号经由外部输出输入部35输出至控制器3。另外，在图2(及随后的图4)中，当传感器SNa(及后文说明的传感器SNb)处于检测基板PB的状态下时标注交叉影线，另一方面，在未检测状态下则不标注交叉影线。

并且，控制器3的运算处理部31在由基板检测用传感器SNa检测到基板PB后经由马达控制部33来控制搬送带驱动马达M1a，将基板PB搬送固定距离，使其如图2所示般停止在从基板检测用传感器SNa沿基板搬送方向X前进指定距离的基板停止位置(相当于本发明的“第1位置”)P1。另外，本说明书中，将基板PB的远端位置作为基准来指定基板PB的位置。

而且，在搬送带21b、21b的下方位置，在基板停止位置P1与安装作业位置P2之间的中间位置P3的下方固定配置有传感器SNb，该传感器SNb用于检测向相当于本发明的“第2位置”的安装作业位置(图1及图2中以两点链线所示的基板PB的位置)P2搬送的基板PB。当该传感器SNb检测到被搬送到中间位置P3的基板PB时，将基板检测信号经由外部输出输入部35输出至控制器3。然后，控制器3的运算处理部31基于基板检测用传感器SNb的基板检测来进行各种运算处理，并且基于该运算结果，经由马达控制部33来控制搬送带驱动马达M1b，以使由传感器SNb检测到的基板PB搬送并停止在安装作业位置P2。另外，对于该动作，将在后文详述。

此外，在搬送带21c、21c的下方位置，固定配置有传感器SNc，该传感器SNc用于检测在上述安装作业位置P2安装了元件并从安装作业位置P2搬出的基板，即所谓的元件安装基板PB，检测元件安装基板PB，并将其基板检测信号经由外部输出输入部35输出至控制器3。另外，本实施方式中，可设置三个传感器SNa～SNc来检测由基板搬送机构2搬送的基板PB的当前位置或搬送速度等，尤其在本发明中，根据传感器SNb对基板PB的检测来控制基板PB的减速开始时期或减速度等，以将基板PB准确并且稳定地搬送到安装作业位置P2。

这样停止在安装作业位置P2的基板PB通过图略的保持装置而受到固定保持。并且，针对该基板PB，由搭载于头部单元6上的多个吸嘴61来移送从元件收容部5供应的电子元件(省略图示)。这样，当头部单元6在安装于元件收容部5的送料器51的上方与基板PB的上方之间往复移动多次，从而由该表面安装机1对应安装于基板PB的所有元件完成安装处理时，基板搬送机构2根据来自控制器3的驱动指令来驱动搬送带驱动马达M1b、M1c以搬出基板PB。

在基板搬送机构2的Y轴方向的两侧配置有上述元件收容部5，在这些元件收容部5中可安装1个或多个送料器51。而且，在元件收容部5中，对应于各送料器51而配置有卷绕着以固定间距收纳、保持有电子元件的胶带的卷轴(省略图示)，从而可由各送料器51供应电子元件。另外，本实施方式中，元件收容部5相对于主搬送搬送带21b、21b而设在前(+Y)侧、后(-Y)侧各自的上游部与下游部合计四处，在各元件收容部5中，由操作员安装与基于安装程序执行的对基板PB的元件安装相应的恰当的送料器51。

而且，在表面安装机1中，除了基板搬送机构2以外，还设有头部驱动机构7。本头部驱动机构7是用于在基座11的指定范围上使头部单元6朝X轴方向及Y轴方向移动的机构，对于向X轴方向及Y轴方向的移动，分别使用X轴马达M2及Y轴马达M3。并且，通过头部单元6的移动，由吸嘴61吸附的电子元件从元件收容部5的上方位置被搬送至基板PB的上方位置。即，在该头部单元6中，在铅垂方向Z上延伸设置的8个未图示的安装头在X轴方向(基板搬送机构2对基板PB的搬送方向)上以等间距配置成列状。而且，在安装头各自的远端部安装吸嘴61。

各安装头可以通过以Z轴马达M4为驱动源的吸嘴升降驱动机构相对于头部单元6升降(Z轴方向的移动)，且可以通过以R轴马达M5为驱动源的吸嘴旋转驱动机构绕吸嘴中心轴旋转。这些驱动机构中的吸嘴升降驱动机构使安装头在进行吸附或安装时的下降位置与进行搬送或拍摄时的上升位置之间升降。另一方面，吸嘴旋转驱动机构是用于使元件吸嘴视需要旋转以使电子元件的方向与安装方向一致或修正R轴方向的吸附偏移等的机构，可通过旋转驱动来使电子元件位于安装时的指定的R轴方向。

并且，头部单元6通过头部驱动机构7向元件收容部5的上方移动，通过Z轴马达M4使吸嘴61位于搭载吸附对象元件的送料器51的元件吸附位置上方，并且吸嘴61下降而使吸嘴61的远端部接触并吸附保持从元件收容部5供应的电子元件后，吸嘴61上升。这样，在由吸嘴61吸附保持电子元件的状态下将头部单元6搬送至基板PB的上方，在指定位置向指定方向将电子元件移送至基板PB。

另外，在搬送的中途，头部单元6通过配置在搬送路径侧面的两个元件收容部5的X方向中间的元件识别相机C1的上方，元件识别相机C1从下方拍摄由各吸嘴61吸附的电子元件，以检测各吸嘴61的吸附偏移，在将各电子元件移送至基板PB时进行与吸附偏移相抵的位置修正。

而且，在头部单元6的X轴方向的两侧部，分别固定有基板识别相机C2，通过头部驱动机构7使头部单元6沿X轴方向及Y轴方向移动，从而可在任意位置从基板PB的上方进行拍摄。因此，各基板识别相机C2对位于安装作业位置上的基板PB上附带的多个基准标记进行拍摄，以对基板位置、基板方向进行图像识别。

对以此方式构成的表面安装机1进行整体控制的控制器3具备：运算处理部31；存储部32，包含ROM、RAM或硬盘驱动器等外部存储装置；马达控制部33；图像处理部34；外部输出输入部35；服务器通信控制部36。这些结构要素中的运算处理部31由CPU等构成，发挥作为下述各部的功能：

●时间计测部，计测从开始停止在基板停止位置P1的基板PB的搬送到由传感器SNb检测到搬送过程中的基板PB所需的时间(以下称作“中间位置到达时间”)；

●时间差运算部，求出以预先设定的加减速模式(图6的(a)、(c))搬送基板PB时预想的中间位置到达时间(相当于后文所述的“预测时间”)与由上述时间计测部实测的中间位置到达时间的时间差；

●速度控制部，控制基板PB的搬送速度；

并且按照写入存储部32的安装程序控制表面安装机1的各部分来进行元件安装。

在存储部32中，除了上述安装程序以外，还存储有用于指定在搬送批次内的最初的基板时所用的标准加减速模式的各种信息(标准加速度a0、标准加速时间、搬送速度V1、减速开始时期T04、减速度b0等)、中间位置到达时间的预测值ET、搬送加速度(加速度a及减速度b)的最小值及最大值、搬送速度的最小值及最大值等。

返回表面安装机1的电气结构继续说明。在马达控制部33上，如图3所示，电连接着搬送带驱动马达M1a～M1c、X轴马达M2、Y轴马达M3、Z轴马达M4及R轴马达M5，以控制各马达的驱动。

而且，图像处理部34与元件识别相机C1以及基板识别相机C2电连接，从所述各相机C1、C2输出的拍摄信号被分别导入图像处理部34。接着，图像处理部34基于所导入的拍摄信号，分别进行元件图像的分析与基板图像的分析。

本表面安装机1中，设有显示/操作单元4以显示安装程序或元件信息等。而且，显示/操作单元4也用于作业者对控制器3输入搬送加速度或搬送速度的最大值及最小值等各种数据或指令等信息。此外，在表面安装机1中，设有服务器通信控制部36，以用于在与制作安装程序等的数据制作装置(服务器)或其他表面安装机等之间进行安装程序或元件信息等各种数据的交换。

接下来，将在以上述方式构成的表面安装机1中使包含多个基板PB的批次的第1片基板PB搬送到安装作业位置P2时的概要动作分成未发生基板打滑等而按照预测(即，按照预先设定的加减速模式)搬送的情况、与因皮带老化或基板打滑等因素导致基板搬送产生延迟而未按预测搬送的情况，参照图4至图6来进行说明。随后，对于本实施方式中的基板搬送方法，进一步参照图7及图8来进行说明。

图4是示意性地表示图1的表面安装机的基板搬送的概要的图。而且，图5是表示在图1的表面安装机中按照预测搬送基板时的基板的加减速模式的时序图。而且，图6是表示在图1的表面安装机中未按预测搬送基板时的基板的加减速模式的时序图。这样，当搬送第1片基板PB时，从存储部32读取标准加减速模式，将其作为“预先设定的加减速模式”，以该加减速模式进行基板搬送(图5的(a)及图6的(a))。另外，所述图5及图6中的标号T01、T02、T03、T04及T05表示预先设定的加减速模式下的代表性的动作时期，标号T11、T12、T13、T14及T15表示与按照该加减速模式实际搬送基板PB时的上述动作时期T01、T02、T03、T04及T05分别对应的动作时期。即，当按照预先设定的加减速模式执行基板搬送时，实际的动作时期T11、T12、T13、T14及T15分别与动作时期T01、T02、T03、T04及T05一致。

而且，图4的左半部分所示的图是按照标准加减速模式搬送第1片基板PB时的基板搬送动作的预测图，表示各动作时期T01、T02、T03、T05下的基板PB的搬送状况及传感器SNa、SNb的开/关(ON/OFF)状况。并且，该动作模式如图5的(b)所示。另一方面，图4的右半部分所示的图示意性地表示未按标准加减速模式搬送第1片基板PB时的实际的基板搬送动作，表示各动作时期T11、T12、T13、T15下的基板PB的搬送状况及传感器SNa、SNb的开/关状况。并且，该动作模式如图6的(b)所示。

表面安装机1中，控制器3在由传感器SNa输出了表示检测到基板PB的检测信号时，减慢搬送带21a、21a的搬送速度V，以使其停止在从由传感器SNa检测到的位置前进指定距离的基板停止位置P1(时期T01、T11)。这样，控制器3在基板停止位置P1处待机，直至对该基板PB的元件安装的开始准备完成为止。

当能够对待机中的第1片基板PB进行元件安装时，控制器3按照安装程序来控制装置各部分，以预先设定的加减速模式将基板PB搬送并定位至安装作业位置P2。此处，当未因搬送带老化或基板打滑等因素发生搬送延迟时，如图4的左半部分及图5的(b)所示，按照预先设定的加减速模式搬送第1片基板PB。即，驱动搬入搬送带21a、21a和主搬送搬送带21b、21b，以加速度a1(＝标准加速度a0)来搬送基板PB(时期T12)，从搬送速度V达到搬送速度V1的时刻开始等速搬送。并且，控制器3从时期T14开始使基板PB以减速度b1(＝标准减速度b0)减速，在时期T15使基板PB停止在安装作业位置P2。

此处，在未发生搬送带老化或基板打滑等因素的期间，时期T11、T12、T14、T15与分别对应的时期T01、T02、T04、T05完全一致，从而能够将基板PB准确且稳定地搬送至安装作业位置P2。但是，例如图6的(b)所示，当发生基板打滑而产生搬送延迟时，若仍直接以标准加减速模式来搬送基板PB，则基板PB在到达安装作业位置P2之前便会停止。

因此，本实施方式中，在将基板PB从基板停止位置P1搬送到安装作业位置P2的中途的中间位置P3，由传感器SNb来检测基板PB，基于该检测结果来控制减速模式。即，当基板PB的远端部到达传感器SNb的正上方位置P3时，从传感器SNb将表示检测到基板PB的检测信号供应至控制器3(时期T13)。在以此方式构成的表面安装机1中，当如图5的(b)所示按照标准加减速模式搬送基板PB时，从开始停止在基板停止位置P1的基板PB的搬送到被传感器SNb检测到所需的时间，即中间位置到达时间AT成为一定的预测时间ET(＝T03－T01)。即，在基板PB到达传感器SNb的正上方位置P3的阶段，中间位置到达时间AT相对于预测时间ET的时间差ΔT3(＝T13－T03)为零。另一方面，当发生皮带老化或基板打滑等突发性的因素而未按标准加减速模式搬送时，例如图4的右半部分及图6的(b)所示，中间位置到达时间AT(＝T13－T11)比预测时间ET长出时间差ΔT3。因此，能够基于时间差ΔT3来确认有无发生突发性的因素。

而且，当在将基板PB搬送到中间位置P3的期间发生基板打滑等时，在以标准减速度b0搬送基板PB时，也有可能发生基板打滑而导致基板PB停止在安装作业位置P2的跟前。因此，当如上所述般基于中间位置到达时间AT与预测时间ET的对比结果确认发生了突发性因素时，较为理想的是，将减速度b1变更为比预先设定的加减速模式的减速度b1小的值。通过此种减速度b1的变更，使基板PB从传感器SNb的正上方位置P3搬送到安装作业位置P2所需的搬送时间虽会稍许变长，但能够确实地防止基板PB的打滑，并且能够使基板PB准确地定位并停止在安装作业位置P2。另外，本实施方式中，与将减速度b1变更为比标准减速度b0小的值的操作对应地，如图6的(b)所示，相对于标准加减速模式的减速开始时期T04将减速开始时期T14提前时间差ΔT4。这样，本实施方式中，通过变更减速开始时期T14及减速度b1，控制减速模式(图6的(b)中的虚线)来使基板PB准确地停止并定位于安装作业位置P2。这样，当使以搬送速度V1搬送到中间位置P3的基板PB以减速模式(减速开始时期T14及减速度b1)进行搬送并停止在安装作业位置P2时，按照该减速模式搬送时的距离D为下式(1)：

$D=(T04-T03-\mathrm{\ΔT}3-\mathrm{\ΔT}4)\×V1+\frac{{V1}^2}{(2\×b1)}---\left(1\right).$

该距离D是从中间位置P3到安装作业位置P2的距离，为固定值，因此通过对上述式(1)进行变形，时间差ΔT4为下式(2)：

$\mathrm{\ΔT}4=(T04-T03-\mathrm{\ΔT}3)+\frac{V1}{(2\×b1)}-\frac{D}{V1}---\left(2\right).$

另外，图4至图6中，对第1片基板PB进行了说明，但对于第2片以后的基板PB也执行基本上同样的处理。

如上所述，本实施方式中，在将基板PB从基板停止位置P1向安装作业位置P2搬送的过程中计测中间位置到达时间AT，由此来掌握基板PB的搬送状况(有无发生突发性因素)。并且，在将基板PB搬送到安装作业位置P2之前，根据中间位置到达时间AT来变更控制参数(减速开始时期及减速度)以控制减速模式，由此使该基板PB准确地停止并定位于安装作业位置P2。这样，通过前馈控制将基板PB搬送到安装作业位置P2，因此无论是第1片基板PB，还是第2片以后的基板PB，始终能够将基板PB准确地搬送到安装作业位置P2。而且，即使在搬送过程中因突发性的因素导致基板搬送状况发生变化，也能通过中间位置到达时间AT来掌握该状况变化，从而进行与此相应的基板搬送，因此能够将基板PB稳定地搬送到安装作业位置P2。

而且，本实施方式中，如图5的(c)及图6的(c)所示，当第1片基板搬送完成时，在第2片基板搬送之前更新加减速模式。这是为了缩短第2片基板的搬送时间，下面，对于其详细动作，与接下来要说明的上述动作的具体控制流程一并进行说明。

图7是表示图1所示的表面安装机的动作的流程图。而且，图8是表示前馈控制的流程图。控制器3按照存储在存储部32中的安装程序来控制装置各部分，基本上，对于批次中的第1片基板PB，通过图5的(a)或图6的(a)所示的标准加减速模式将在基板停止位置P1处待机的基板PB搬送到安装作业位置P2，并执行元件安装动作。因此，在步骤S1中，控制器3的运算处理部31经由马达控制部33来使各搬送带驱动马达M1a、M1b工作，以标准加减速模式开始基板PB的搬送(时期T11)。而且，在搬送开始的同时，运算处理部31为了求出中间位置到达时间AT而开始经过时间的计测(步骤S2)。然后，当基板PB到达传感器SNb的正上方位置P3而从该传感器SNb输出检测信号时(步骤S3)，运算处理部31确定中间位置到达时间AT并且进行前馈控制(步骤S4)。

该前馈控制中，如图8所示，运算处理部31算出中间位置到达时间AT相对于预测时间ET的时间差ΔT3(步骤S41)，判断是否实质上不存在时间差ΔT3(步骤S42)。此处，所谓“实质上不存在时间差ΔT3”是指处于包含计测误差等的允许范围内，若考虑到误差则时间差ΔT3实质上为零，在这样进行判断时，运算处理部31仍维持预先设定的加减速模式(在第1片的情况下为标准加减速模式，第2片以后为如后所述般被改换后的加减速模式)(步骤S43)。然后，在与预先设定的加减速模式的时期T04一致的减速开始时期T14开始减速(步骤S44)。此时的减速度b为减速度b0，在时期T15，基板PB停止并定位于安装作业位置P2(步骤S45)。这样，按照预先设定的加减速模式将基板PB准确地搬送到安装作业位置P2。

另一方面，当在步骤S42中实质上存在时间差ΔT3(超过允许范围)时，运算处理部31将减速开始时期T14比预先设定的加减速模式(在第1片的情况下为标准加减速模式，第2片以后为如后所述般被改换后的加减速模式)的减速开始时期T04提前时间ΔT4，并且变更减速度b而改变减速模式(步骤S46)。另外，本实施方式中，根据基板PB是批次中的第1片还是第2片以后，使减速度b的变更形态不同。即，在第1片的情况下，将减速度b变更为比减速度b0小的值，更具体而言，变更为基板PB不会发生打滑的减速度bmin。而且，对于第2片以后，也可一律设定为减速度bmin，但为了抑制基板打滑等的发生且实现搬送时间的缩短化，在本实施方式中如下所述般将第2片以后的减速度b设定得比减速度bmin高。即，在第n片(n为2以上的自然数)的情况下，当将第(n-1)片的减速度设为“bn-1”时为下式(3)：

$b=\frac{(b0+\mathrm{bn}-1)}{2}---\left(3\right).$

在这样变更的减速开始时期T14开始减速(步骤S47)，以变更后的减速度b使基板PB的搬送速度减速而使基板PB停止并定位于安装作业位置P2(步骤S48)。

当如上所述般将基板PB准确地定位于安装作业位置P2时，该基板PB通过图略的保持装置受到固定保持。然后，针对固定在安装作业位置P2上的基板PB，由搭载于头部单元6上的多个吸嘴61来移送从元件收容部5供应的电子元件(图示省略)(步骤S49)。这样，当头部单元6在元件收容部5的上方与基板PB的上方之间往复移动多次，从而由该表面安装机1对应安装于基板PB的所有元件完成安装处理时，根据来自运算处理部31的驱动指令来驱动搬送带驱动马达M1b、M1c以搬出基板PB。

接下来，返回图7继续动作说明。在前馈控制(步骤S4)中，运算处理部31判断是否实质上无时间差ΔT3而按照预想，即是否未发生搬送延迟而按照预先设定的加减速模式来搬送基板(步骤S5)。然后，当判断为与预测不同(即，根据预先设定的加减速模式，发生搬送延迟)时，基于在上述步骤S46中再次计算的结果来再次设定规定加减速模式的控制量(加速度a0、减速开始时期T04、减速度b0)，将本加减速模式(图6的(c))改换为新的“预先设定的加减速模式”。例如该图7所示，当在第1片基板搬送时发生了基板打滑等时，将搬送第2片基板PB的加减速模式的加速度设定为加速度a2(＜a1)，并且将减速度设定为减速度b2(＜b1)，将其改换为本发明的“预先设定的加减速模式”，由此也可防止在第2片基板搬送时发生基板打滑等。而且，求出以这样改换后的“预先设定的加减速模式”进行基板搬送时的预测时间ET，并更新预测时间ET(步骤S6)。

另一方面，当判断与预测相同时，运算处理部31为了实现更快的基板搬送，重新决定控制量(加速度、减速开始时期、减速度)，并改换加减速模式，并且求出以该改换后的加减速模式进行基板搬送时的预测时间ET，并更新预测时间ET(步骤S7)。此处，新的加速度an也可按下述方式决定。即，对于第1片基板PB以加速度a1(＝标准加速度a0)进行加速，而对于第n片以后(n为2以上的自然数)的基板PB，既可设定为比前1片的加速度(an-1)大的值，也可基于下式(4)来决定第n片的加速度an。

$\mathrm{an}=\frac{(a\max +\mathrm{an}-1)}{2}---\left(4\right)$

其中，amax为加速度的上限值，是由装置结构决定的值。

而且，对于减速度bn，也与加速度an同样地，既可设定为比前1片的减速度(bn-1)大的值，也可基于下式(5)来决定第n片的减速度bn。

$b=\frac{(b\max +\mathrm{bn}-1)}{2}---\left(5\right)$

其中，bmax为减速度的上限值，是由装置结构决定的值。

这样改换后的加减速模式相当于本发明的“预先设定的加减速模式”，当完成加减速模式的改换及预测时间ET的再次设定时，运算处理部31判断在下个步骤S8中是否对批次内包括的所有基板PB完成了元件安装，如果残留有未安装的基板PB而须继续生产，则将改换后的加减速模式作为“预先设定的加减速模式”，开始在位置P1处待机的下个基板PB的搬送(步骤S9)，并且返回步骤S2重复上述一连串的处理。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，可在上述内容以外进行各种变更。例如在上述实施方式中，当发生了搬送延迟时，相对于加减速模式的减速开始时期T04提前减速开始时期T14，并且使减速度低于同加减速模式下的减速度，从而控制减速模式以使基板PB停止在安装作业位置P2，但在因各种因素导致搬送提前的情况下，只要以下述方式控制减速模式即可。在此种情况下，时期T13早于时期T03，时间差ΔT3(＝T13－T03)为负值。因此，只要变更减速开始时期T14及减速度b来控制减速模式以使由传感器SNb检测到的基板PB停止在安装作业位置P2即可，从而可获得与上述实施方式同样的作用效果。

而且，在上述实施方式中，将搬送速度V1、加速度a的最大值amax、减速度b的最大值bmax及减速度b的最小值bmin固定化，但会因基板的品种而存在易发生基板打滑的情况或难以发生基板打滑的情况。因此，例如也可如图9所示采用下述结构：使表面安装机1的显示/操作单元4的显示部41显示搬送加速度(加速度、减速度)及搬送速度的最大值及最小值，以使用户或操作员能够经由显示/操作单元4的操作部(省略图示)来恰当设定各值。而且，也可采用下述结构：通过输入表示基板品种的基板信息例如基板ID，或者读取条形码等基板识别信息，以设定最适合于基板品种的搬送加速度及搬送速度。

而且，在上述实施方式中，为了计测中间位置到达时间AT而设置有专用的传感器SNb，但例如也可采用下述结构：以固定于头部单元6的基板识别相机C2位于中间位置P3正上方的方式将头部单元6定位，通过基板识别相机C2来检测基板PB以求出中间位置到达时间AT。这样，基板识别相机C2不仅发挥拍摄基准标记的功能，还发挥作为本发明的“检测单元”的功能，从而不需要传感器SNb，能够实现装置成本的降低。

而且，在上述实施方式中，由三组搬送带对构成基板搬送机构2，但搬送带对的个数并不限定于此，对于通过任意的搬送带结构来搬送基板PB的基板搬送装置均能适用本发明。

而且，也可采用下述结构：附设当通过控制器3来控制各马达时输出与马达的旋转状况相应的脉冲信号的编码器，将从各编码器输出的脉冲信号供应至控制器3。

此外，本发明适用于装备在表面安装机1中的基板搬送装置，但本发明的适用范围并不限定于此，对于将基板从基板停止位置(待机位置)P1搬送到印刷位置(作业位置)P2以印刷焊锡膏等的印刷装置也可适用本发明。而且，对于将印刷装置及表面安装机组合而成的安装线装置中所设的基板搬送装置，当然也可适用本发明。

Claims (10)

1.一种基板搬送装置，其特征在于：

将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板停止在所述第2位置，所述基板搬送装置包括：

基板搬送机构，沿着从所述第1位置到所述第2位置的基板搬送路径来搬送所述基板；

检测单元，对沿着所述基板搬送路径移动到所述第1位置与所述第2位置之间的中间位置的所述基板进行检测；

控制单元，控制所述基板搬送机构；其中，

所述控制单元包括：

时间计测部，计测从停止在所述第1位置的所述基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的中间位置到达时间；

速度控制部，根据所述中间位置到达时间来控制使由所述检测单元检测到的所述基板减速的减速模式，使得所述基板停止在所述第2位置，

在将所述基板从所述第一位置向所述第二位置搬送的过程中计测所述中间位置到达时间，由此来掌握所述基板的搬送状况，并且，在将该基板搬送到所述第二位置之前，根据所述中间位置到达时间来变更控制参数以控制减速模式，由此使该基板停止并定位于所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的基板搬送装置，其特征在于：

所述控制单元还包括：

存储部，存储预测时间，所述预测时间是预测将停止在所述第1位置的基板以预先设定的加减速模式向所述第2位置搬送时从所述基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的时间；

时间差算出部，算出所述中间位置到达时间相对于所述预测时间的时间差；其中，

所述速度控制部基于所述时间差来决定所述减速模式。

3.根据权利要求2所述的基板搬送装置，其特征在于：

所述速度控制部控制使由所述检测单元检测到的所述基板减速的减速开始时期及所述减速开始时期后的减速度，从而所述基板搬送机构以所述减速模式将由所述检测单元检测到的所述基板搬送到所述第2位置。

4.根据权利要求2所述的基板搬送装置，其特征在于：

在所述时间差处于预先设定的允许范围内时，所述控制单元按照所述预先设定的加减速模式来让所述基板搬送机构搬送由所述检测单元检测到的所述基板。

5.根据权利要求2所述的基板搬送装置，其特征在于：

在所述时间差处于预先设定的允许范围外且所述中间位置到达时间比所述预测时间长时，所述控制单元以比所述预先设定的加减速模式的减速度小的减速度来让所述基板搬送机构搬送由所述检测单元检测到的所述基板。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的基板搬送装置，其特征在于：

以预先设定的顺序来搬送多个同一品种的基板，

在第(n-1)个基板以所述预先设定的加减速模式被搬送到第2位置的情况下，所述控制单元将所述预先设定的加减速模式改换成具有比搬送第(n-1)个基板时的加速度大的加速度的加减速模式，来让所述基板搬送机构将停止在所述第1位置的第n个基板以改换后的加减速模式向所述第2位置搬送，其中，n为2以上的自然数。

7.根据权利要求6所述的基板搬送装置，其特征在于：

所述控制单元对应于所述加减速模式的改换来运算从停止在所述第1位置的所述第n个基板的搬送开始至由所述检测单元检测到所述基板为止所需的时间，将所述预测时间改换成通过该运算求得的时间。

8.一种基板搬送方法，其特征在于：

将停止在第1位置的基板向第2位置搬送并使该基板停止在所述第2位置，所述基板搬送方法包括以下步骤：

计测从停止在所述第1位置的基板的搬送开始至所述基板移动到从所述第1位置到所述第2位置的基板搬送路径的中间位置为止所需的中间位置到达时间的步骤；

在将所述基板从所述第一位置向所述第二位置搬送的过程中计测所述中间位置到达时间，由此来掌握所述基板的搬送状况，并且，在将该基板搬送到所述第二位置之前，根据所述中间位置到达时间来变更控制参数，由此来控制使被搬送到所述中间位置的所述基板减速的减速模式以使该基板停止在所述第2位置的步骤。

9.一种表面安装机，其特征在于包括：

元件供应部，供应元件；

权利要求1至7中任一项所述的基板搬送装置；

头部单元，能够在被定位于所述基板搬送装置的所述第2位置的基板的上方与所述元件供应部的上方之间移动，将从所述元件供应部供应的元件移载到所述基板上。

10.根据权利要求9所述的表面安装机，其特征在于：

所述检测单元安装在所述头部单元上，能够与所述头部单元一体地移动。