(57)【要約】【課題】大きさまたは形状が異なっても、大きさまたは形状に対応して基板を位置決めすることができる新規な構成の基板載置台を提供する。【解決手段】複数の基板支持ピン１１は格子状に配置され、基板が載置されていない状態では上端部の高さが基準位置に位置している。昇降機構１４は各基板支持ピン１１を昇降させる。重量センサ１２は、複数の基板支持ピン１１のうち、基板が載置された基板支持ピン１１を検出する。制御装置３０は、昇降機構１４によって、基板が載置された基板支持ピン１１であると検出された複数の基板支持ピン１１のうち、最外周に位置する基板支持ピン１１の上端部の高さを基準位置よりも下方の第１の降下位置へと降下させ、かつ、最外周に位置する基板支持ピン１１を除く基板支持ピン１１の上端部の高さを第１の降下位置よりも下方の第２の降下位置へと降下させるよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子状に配置され、基板が載置されていない状態では上端部の高さが基準位置に位置している複数の基板支持ピンと、
前記複数の基板支持ピンのそれぞれを昇降させる昇降機構と、
前記複数の基板支持ピンのうちの少なくとも一部の基板支持ピンに基板が載置されたとき、基板が載置された基板支持ピンを検出するためのセンサと、
前記昇降機構によって、基板が載置された基板支持ピンであると検出された複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンの上端部の高さを前記基準位置よりも下方の第１の降下位置へと降下させ、かつ、前記最外周に位置する基板支持ピンを除く基板支持ピンの上端部の高さを前記第１の降下位置よりも下方の第２の降下位置へと降下させるよう制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする基板載置台。
【請求項２】
前記センサによって所定の本数以下を有する狭小領域内の基板支持ピンのみが、基板が載置された基板支持ピンであると検出されたとき、
前記制御装置は、
前記昇降機構によって、前記狭小領域内の基板支持ピンの上端部が基板から離れるように降下させ、
前記狭小領域内の基板支持ピンの上端部が基板から離れることによって新たに基板が載置された基板支持ピンであると検出された複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンの上端部の高さを前記第１の降下位置へと降下させ、かつ、前記最外周に位置する基板支持ピンを除く基板支持ピンの上端部の高さを前記第２の降下位置へと降下させるよう制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
【請求項３】
前記センサは、前記基板支持ピンにかかる重量を検出する重量センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板載置台。
【請求項４】
格子状に配置され、基板が載置されていない状態では上端部の高さが基準位置に位置している複数の基板支持ピンのうちの少なくとも一部の基板支持ピン上に基板が載置されたとき、センサによって基板が載置された基板支持ピンを検出し、
前記複数の基板支持ピンそれぞれに対応して設けられた昇降機構によって、基板が載置された基板支持ピンであると検出された複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンの上端部の高さを前記基準位置よりも下方の第１の降下位置へと降下させ、かつ、前記最外周に位置する基板支持ピンを除く基板支持ピンの上端部の高さを前記第１の降下位置よりも下方の第２の降下位置へと降下させる
ことを特徴とする基板載置台の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板載置台及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板にクリーム半田を印刷したり、回路部品等を実装したりするときには、基板を基板載置台に載置して基板を位置決めする（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６４２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、大きさまたは形状が異なっても、大きさまたは形状に対応して基板を位置決めすることができる新規な構成の基板載置台及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、格子状に配置され、基板が載置されていない状態では上端部の高さが基準位置に位置している複数の基板支持ピンと、前記複数の基板支持ピンのそれぞれを昇降させる昇降機構と、前記複数の基板支持ピンのうちの少なくとも一部の基板支持ピンに基板が載置されたとき、基板が載置された基板支持ピンを検出するためのセンサと、前記昇降機構によって、基板が載置された基板支持ピンであると検出された複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンの上端部の高さを前記基準位置よりも下方の第１の降下位置へと降下させ、かつ、前記最外周に位置する基板支持ピンを除く基板支持ピンの上端部の高さを前記第１の降下位置よりも下方の第２の降下位置へと降下させるよう制御する制御装置とを備えることを特徴とする基板載置台を提供する。
【０００６】
本発明は、格子状に配置され、基板が載置されていない状態では上端部の高さが基準位置に位置している複数の基板支持ピンのうちの少なくとも一部の基板支持ピン上に基板が載置されたとき、センサによって基板が載置された基板支持ピンを検出し、前記複数の基板支持ピンそれぞれに対応して設けられた昇降機構によって、基板が載置された基板支持ピンであると検出された複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンの上端部の高さを前記基準位置よりも下方の第１の降下位置へと降下させ、かつ、前記最外周に位置する基板支持ピンを除く基板支持ピンの上端部の高さを前記第１の降下位置よりも下方の第２の降下位置へと降下させることを特徴とする基板載置台の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の基板載置台及びその制御方法によれば、大きさまたは形状が異なっても、大きさまたは形状に対応して基板を位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態の基板載置台を概念的に示す斜視図である。
【図２】一実施形態の基板載置台の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】一実施形態の基板載置台に基板が載置された状態の第１の例を示す部分斜視図である。
【図４Ａ】図３の状態における第５行の基板支持ピンの高さ方向の位置を概念的に示す図である。
【図４Ｂ】図３の状態における第４行の基板支持ピンの高さ方向の位置を概念的に示す図である。
【図５】一実施形態の基板載置台に基板が載置された状態の第２の例を示す部分斜視図である。
【図６Ａ】基板が所定の本数以下を有する狭小領域内の基板支持ピンのみと接触している状態を概念的に示す図である。
【図６Ｂ】狭小領域内の基板支持ピンを降下させた状態を概念的に示す図である。
【図６Ｃ】狭小領域内の基板支持ピンを降下させることによって新たに基板と接触した複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンを除く基板支持ピンを第２の降下位置へと降下させた状態を概念的に示す図である。
【図６Ｄ】狭小領域内の基板支持ピンを降下させることによって新たに基板と接触した複数の基板支持ピンのうち、最外周に位置する基板支持ピンを第２の降下位置よりも上方の第１の降下位置へと降下させた状態を概念的に示す図である。
【図７】一実施形態の基板載置台の動作、及び、一実施形態の基板載置台の制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、一実施形態の基板載置台及びその制御方法について、添付図面を参照して説明する。図１に示す一実施形態の基板載置台１００は、基板にクリーム半田を印刷したり、回路部品等を実装したりするときに、基板を載置して基板を位置決めする。
【００１０】
図１に示すように、一実施形態の基板載置台１００は、ベース板１０と、ベース板１０の下方に配置された収納部２０を備える。ベース板１０には、複数の円形の開口１０ａが格子状に形成されている。各開口１０ａには、ベース板１０の裏面側より基板支持ピン１１が通されていて、各基板支持ピン１１はベース板１０より上方へと突出している。以下、基板支持ピン１１をピン１１と略記する。
【００１１】
図１のように複数のピン１１上に基板が載置されていない状態では、複数のピン１１の上端部は一定の高さに位置している。このときの複数のピン１１の上端部の高さを基準位置とする。図１では簡略化のため、ピン１１の本数を実際よりも少なく図示している。
【００１２】
複数のピン１１には座標が割り当てられている。図１における最も奥側から最も手前側へと順に第１行〜第５行とする。第１行のピン１１の座標を（１，１）〜（１，１０）、第２行のピン１１の座標を（２，１）〜（２，１０）とする。第３行のピン１１の座標を（３，１）〜（３，１０）、第４行のピン１１の座標を（４，１）〜（４，１０）、第５行のピン１１の座標を（５，１）〜（５，１０）とする。複数のピン１１を区別するために、ピン１１（１，１）のように座標を付して説明することがある。
【００１３】
複数のピン１１の下端部は、重量センサ１２と接触している。各重量センサ１２は、例えば円柱状の保持体１３の上端部に固定されている。各重量センサ１２はピン１１と保持体１３との間に挟まれており、ピン１１と重量センサ１２と保持体１３とは実質的に一体となっている。重量センサ１２は圧電センサであってもよい。重量センサ１２は、複数のピン１１上に基板が載置されると、基板の重量によって、基板が載置されたことを検出する。
【００１４】
ピン１１の直径は３〜５ｍｍ程度であり、保持体１３の直径は１０ｍｍ程度である。重量センサ１２が小型化されれば、保持体１３の直径をピン１１の直径と同等程度に小さくしてもよい。
【００１５】
各保持体１３の下方には、一体的なピン１１と重量センサ１２と保持体１３とを昇降させる昇降機構１４が設けられている。一例として、昇降機構１４はリニアアクチュエータで構成することができる。リニアアクチュエータは、リニアアクチュエータの本体に内蔵されているモータを回転させることによって本体から突出する棒状体の突出量を可変させることができる。よって、リニアアクチュエータは、ピン１１等を昇降させることができる。
【００１６】
昇降機構１４はリニアアクチュエータに限定されず、ラック・ピニオンまたはカム等の任意の機構で構成されていればよい。なお、各昇降機構１４は図示していない支持体に固定されている。各昇降機構１４は収納部２０の底面に固定されていてもよい。
【００１７】
収納部２０の内部には、基板載置台１００を制御する制御装置３０が配置されている。制御装置３０は、マイクロコンピュータまたはマイクロプロセッサであってもよい。各重量センサ１２の検出値は制御装置３０に入力される。制御装置３０は、入力された各重量センサ１２の検出値に基づいてピン１１を昇降させて、各ピン１１の上端部の高さを載置された基板に対応させた位置に設定するよう、各昇降機構１４を制御する。
【００１８】
図２は、基板載置台１００の機能的な構成を示している。図２において、重量センサ１２は図１に示す全ての重量センサ１２をまとめたものである。昇降機構１４は図１に示す全ての昇降機構１４をまとめたものである。基板支持ピン１１は、図１に示す全てのピン１１をまとめたものである。
【００１９】
制御装置３０は、機能的な構成として、載置判定部３１と、昇降機構制御部３２とを有する。載置判定部３１は、重量センサ１２の検出値に基づいて、複数のピン１１のうち基板が載置されたピン１１を判定する。各重量センサ１２は、接触しているピン１１の重量を検出するものであるから、載置判定部３１は、基板が載置されたピン１１であるか基板が載置されていないピン１１であるかをピン１１ごとに判定することができる。
【００２０】
昇降機構制御部３２は、載置判定部３１から入力された各ピン１１の判定結果に基づき、ピン１１等を昇降させるよう昇降機構１４を制御する。
【００２１】
図３は、複数のピン１１上に第１の例として図示のような形状の基板５０が載置されて、制御装置３０が各ピン１１の上端部の高さを制御した状態を示している。図３に示す例では、ピン１１（１，１）、１１（１，６）、１１（１，１０）、１１（５，１）、１１（５，６）、１１（５，１０）には基板５０が載置されておらず、残りのピン１１が、基板５０が載置されたピン１１である。
【００２２】
基板５０は、ｎとｍを２以上の整数として、ｎ行×ｍ列の複数のピン１１が存在する領域の大きさ以下の大きさであればよい。よって、複数のピン１１のうちの少なくとも一部のピン１１に基板５０が載置される。
【００２３】
このとき、制御装置３０は、基板５０が載置されたピン１１であると検出されたピン１１のうち、最外周に位置するピン１１の上端部の高さを基準位置よりも下方の第１の降下位置へと降下させるよう制御する。また、制御装置３０は、最外周に位置するピン１１を除くピン１１の上端部の高さを第１の降下位置よりも下方の第２の降下位置へと降下させるよう制御する。
【００２４】
図３に示す例では、ピン１１（１，２）〜１１（１，５）、１１（１，７）〜１１（１，９）、１１（２，１）、１１（２，１０）、１１（３，１）、１１（３，１０）、１１（４，１）、１１（４，１０）、１１（５，２）〜１１（５，５）、１１（５，７）〜１１（５，９）が最外周に位置するピン１１である。これらのピン１１は第１の降下量だけ降下して、上端部の高さが第１の降下位置に位置している。
【００２５】
図３に示す例では、ピン１１（２，２）〜１１（２，９）、１１（３，２）〜１１（３，９）、及び１１（４，２）〜１１（４，９）が最外周に位置するピン１１以外のピン１１である。これらのピン１１は第１の降下量よりも大きい第２の降下量だけ降下して、上端部の高さが第２の降下位置に位置している。
【００２６】
図４Ａは第５行のピン１１（５，１）〜１１（５，１０）を側方から見た状態、図４Ｂは第４行のピン１１（４，１）〜１１（４，１０）を側方から見た状態を概念的に示している。第１行のピン１１（１，１）〜１１（１，１０）は第５行のピン１１（５，１）〜１１（５，１０）と同じ状態である。第２行のピン１１（２，１）〜１１（２，１０）及び第３行のピン１１（３，１）〜１１（３，１０）は、第４行のピン１１（４，１）〜１１（４，１０）と同じ状態である。
【００２７】
図４Ａに示すように、ピン１１（５，１）、１１（５，６）、１１（５，１０）の上端部は基準位置である高さＰ０に位置しており、ピン１１（５，２）〜１１（５，５）及び１１（５，７）〜１１（５，９）の上端部は第１の降下位置である高さＰ１に位置している。
【００２８】
図４Ｂに示すように、ピン１１（４，１）及び１１（４，１０）の上端部は高さＰ１に位置しており、ピン１１（４，２）〜１１（４，９）の上端部は第２の降下位置である高さＰ２に位置している。
【００２９】
制御装置３０は、まず、最外周に位置するピン１１を除くピン１１の上端部の高さを第２の降下位置へと降下させ、次に、最外周に位置するピン１１の上端部の高さを第１の降下位置へと降下させるのがよい。または、制御装置３０は、まず、基板５０が載置されたピン１１であると検出された全てのピン１１を第１の降下位置へと降下させ、次に、最外周に位置するピン１１を除くピン１１の上端部の高さを第２の降下位置へと降下させてもよい。
【００３０】
制御装置３０が以上のようにして複数のピン１１のベース板１０の上方への突出量を制御すると、基板５０が載置されていないピン１１が基板５０の位置を規制する。最外周に位置するピン１１は、基板５０の裏面に接触して基板５０を支持する。最外周に位置するピン１１を除くピン１１は基板５０の裏面から離れるので、基板５０の裏面に回路等の実装部品が実装されていてもそれらに接触しない。
【００３１】
図３において、実際にはさらに多くのピン１１が格子状に配置されており、隣接するピン１１の間隔は図示よりも狭い。よって、基板５０が載置されていないピン１１は基板５０の外周端部に近接して、基板５０の位置を規制することができる。基板５０の外周端部近傍には実装部品はないので、最外周に位置するピン１１は、実装部品の影響を受けることなく、基板５０の裏面に接触して基板５０を支持する。
【００３２】
以上のようにして、基板載置台１００及び基板載置台１００の制御方法は、大きさまたは形状が異なっても、大きさまたは形状に対応して基板５０を位置決めすることができる。
【００３３】
図５は、複数のピン１１上に第２の例として図示のような矩形状の基板５０が載置されて、制御装置３０が各ピン１１の上端部の高さを制御した状態を示している。図５において、第１行及び第５行の全てのピン１１、第２行のピン１１（２，１）及び（２，１０）、第３行のピン１１（３，１）及び（３，１０）、第４行のピン１１（４，１）及び（４，１０）は基板５０が載置されていないピン１１である。これらのピン１１は基準位置（高さＰ０）のままであり、基板５０の位置を規制する。
【００３４】
残りのピン１１のうち、第２行のピン１１（２，２）〜１１（２，９）、第３行のピン１１（３，２）及び（３，９）、及び第４行のピン１１（４，２）〜１１（４，９）は、基板５０が載置されたピン１１のうちの最外周に位置するピン１１である。これらのピンは第１の降下位置（高さＰ１）に位置していて、基板５０を支持する。ピン１１（３，３）〜１１（３，８）は第２の降下位置（高さＰ２）に位置していて、基板５０の裏面から離れている。
【００３５】
ところで、基板５０の裏面に例えば集積回路のような実装部品が実装されていて、実装部品の面積の狭小領域内のピン１１のみが、基板５０（実装部品）と接触することがある。図６Ａは、ピン１１（３，５）及び１１（３，６）のみが実装部品６０と接触し、他のピン１１が基板５０と接触していない状態を概念的に示している。実装部品と接触するピン１１は複数行のピン１１であることもある。
【００３６】
このとき、重量センサ１２は、所定の本数以下を有する狭小領域内のピン１１のみが、基板５０が載置されたピン１１であると検出する。このような場合、制御装置３０は、次のように昇降機構１４を制御してピン１１を降下させるのがよい。
【００３７】
まず、図６Ｂのように、制御装置３０は、昇降機構１４によって、狭小領域内のピン１１（３，５）及び１１（３，６）の上端部が基板５０（実際には実装部品６０）から離れるように、第３の降下位置（高さＰ３）まで降下させるよう制御する。制御装置３０は、重量センサ１２からの検出値によってピン１１の上端部が基板５０から離れたことを検出できる。
【００３８】
制御装置３０は、狭小領域内のピン１１の上端部を第２の降下位置（高さＰ２）まで降下させてもよい。即ち、高さＰ３は高さＰ２よりも高い位置であってもよく、高さＰ２と同じ位置であってもよい。
【００３９】
このように狭小領域内のピン１１の上端部が基板から離れると、図６Ｂに示す例では、新たに、第３行においてはピン１１（３，２）〜１１（３，４）及び１１（３，７）〜１１（３，９）が基板５０に接触する。基板５０の裏面と対向している他の行のピン１１も基板５０に接触する。重量センサ１２は、狭小領域内のピン１１以外の複数のピン１１を新たに基板５０が載置されたピン１１であると検出する。
【００４０】
そこで、図６Ｃのように、制御装置３０は、昇降機構１４によって、新たに基板５０が載置されたピン１１であると検出された複数のピン１１のうち、最外周に位置するピン１１を除くピン１１の上端部の高さを第２の降下位置（高さＰ２）へと降下させるよう制御する。
【００４１】
第３行のピン１１においては、最外周に位置するピン１１（３，２）及び１１（３，９）が基板５０と接触しており、ピン１１（３，３）〜１１（３，８）が高さＰ２へと降下している。なお、図６Ｂにおいて、高さＰ３が高さＰ２と異なる場合には、図６Ｂから図６Ｃに移行させるときに、ピン１１（３，５）及び１１（３，６）も高さＰ２へと降下させればよい。
【００４２】
最後に、図６Ｄのように、制御装置３０は、ピン１１（３，２）及び１１（３，９）及びその他の外周に位置するピン１１を第１の降下位置（高さＰ１）へと降下させるよう制御する。
【００４３】
ここでも同様に、図６Ｂにおいて、基板５０に接触する全てのピン１１（併せて、ピン１１（３，５）及び１１（３，６））を第１の降下位置へと降下させ、次に、最外周に位置するピン１１を除くピン１１を第２の降下位置へと降下させてもよい。
【００４４】
図７に示すフローチャートを用いて、基板載置台１００の動作、及び、制御装置３０による基板載置台１００の制御方法を説明する。基板５０には、各基板５０を管理するための一次元または二次元のバーコードが付されている。バーコードには基板５０の形状または大きさを識別するための情報を含む基板識別情報を示す。図示していないバーコードリーダは、基板載置台１００上に搬送された基板５０に付されているバーコードを読み取る。
【００４５】
図７において、制御装置３０は、ステップＳ１にて、基板５０を検出したか否かを判定する。基板５０を検出しなければ（NO）、制御装置３０はステップＳ１の処理を繰り返す。基板５０を検出すれば（YES）、制御装置３０は処理をステップＳ２へと移行させる。
【００４６】
制御装置３０は、ステップＳ２にて、例えば図６Ａの状態である、所定の本数以下のピン１１において重量を検出したか否かを判定する。所定の本数以下のピン１１において重量を検出しなければ（NO）、制御装置３０は、ステップＳ３にて、重量を検出したピン１１のうち、最外周に位置するピンを除くピンを第２の降下位置へと降下させる。次に、制御装置３０は、ステップＳ４にて、最外周に位置するピンを第１の降下位置へと降下させて、処理をステップＳ８に移行させる。
【００４７】
一方、ステップＳ２にて所定の本数以下のピン１１において重量を検出すれば（YES）、制御装置３０は、ステップＳ５にて、重量を検出したピン１１が基板５０から離れるように、重量を検出したピン１１を第３の降下位置（または第２の降下位置）へと降下させる。
【００４８】
次に、制御装置３０は、ステップＳ６にて、新たに重量を検出したピン１１のうち、最外周に位置するピンを除くピンを第２の降下位置へと降下させ、ステップＳ７にて、最外周に位置するピンを第１の降下位置へと降下させて、処理をステップＳ８に移行させる。
【００４９】
制御装置３０は、全てのピン１１の位置情報を予め記憶している。初期状態では、ピン１１の位置情報は基準位置であることを示す。制御装置３０は、ステップＳ８にて、ステップＳ３及びＳ４、または、Ｓ５〜Ｓ７のように降下させたピン１１の位置情報を更新する。これによって、制御装置３０は、ステップＳ１にて検出された基板５０に対応させたピン１１の高さ方向の位置情報を記憶する。
【００５０】
制御装置３０は、ステップＳ９にて、新たな基板５０を検出したか否かを判定する。新たな基板５０を検出しなければ（NO）、制御装置３０は、ステップＳ１０にて、記憶したピン１１の位置情報を維持して、ステップＳ１１にて、基板５０の実装が終了したか否か（実装基板の製造を終了したか否か）を判定する。新たな基板５０を検出しない場合には、同じ基板５０を検出した場合が含まれる。
【００５１】
基板５０の実装が終了しなければ（NO）、制御装置３０は、ステップＳ９〜Ｓ１１の処理を繰り返す。基板５０の実装が終了すれば（YES）、制御装置３０は処理を終了させる。
【００５２】
一方、ステップＳ９にて新たな基板５０を検出すれば（YES）、制御装置３０は、ステップＳ１２にて、ピン１１の位置情報をリセットして処理をステップＳ２に戻し、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。
【００５３】
図７に示す動作（処理）によって、同じ基板５０を複数枚連続して基板載置台１００へと搬送して実装基板を製造するときには、一旦調整した各ピン１１の高さが維持されて、複数枚の基板５０に対して連続的に使用される。異なる基板５０が基板載置台１００へと搬送されると、新たな基板５０に対応するように各ピン１１の高さが調整される。
【００５４】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態においては、重量センサ１２を用いて基板５０が載置されたピン１１を検出しているが、光センサを用いて基板５０が載置されたピン１１を検出してもよい。
【００５５】
具体的には、光センサによって、基板載置台１００に載置された基板５０の基板５０が存在する範囲を検出する。制御装置３０は、基板５０が存在する範囲内のピン１１を基板５０が載置されたピン１１と判定する。
【００５６】
但し、基板載置台１００の構成を簡略化し、低コストとするために、重量センサ１２を用いることが好ましい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ベース板
１０ａ  開口
１１  基板支持ピン
１２  重量センサ
１３  保持体
１４  昇降機構
３０  制御装置
５０  基板
６０  実装部品
１００  基板載置台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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