(57)【要約】【課題】基板色に拘わらず、感度調整などの設定調整作業が不要であり、かつ透明基板などについても高精度に検出可能な検出装置を有する基板処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】基台上の搬送路に沿ってプリント基板を搬送する搬送装置と、前記搬送路上にて設定された検出位置において前記プリント基板等の搬送対象物の有無を検出する検出装置と、前記搬送装置によって前記基台上の作業位置に搬入された前記プリント基板に対して、電子部品の実装など予め決められた処理を実行する実行部と、を備えた基板処理装置であって、前記検出装置は、超音波を送波する送波器と、前記送波器より送波され前記検出位置にある前記搬送対象物で反射した超音波の反射波を受波し、受波した反射波のレベルに応じた検出信号を出力する受波器と、からなる複数個の超音波センサを、互いに隣接して配置してなる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台上に設けられる搬送路に沿ってプリント基板を直接的、或いは板状の基板支持体を介して間接的に搬送する搬送装置と、
前記プリント基板、及び前記基板支持体を搬送対象物と定義したときに、前記搬送路上にて設定された検出位置における前記搬送対象物の有無を検出する検出装置と、
前記搬送装置によって前記基台上の作業位置に搬入された前記プリント基板に対して半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を実行する実行部と、を備えた基板処理装置であって、
前記検出装置は、
（１）超音波を送波する送波器と、前記送波器より送波され前記検出位置にある前記搬送対象物で反射した超音波の反射波を受波し、受波した反射波のレベルに応じた検出信号を出力する受波器と、からなる複数個の超音波センサを、互いに隣接して配置してなるセンサ群と、
（２）前記超音波を前記検出位置に向けて送波する送波動作と前記反射波を受波する受波動作とからなる検出動作を、前記センサ群を構成する各超音波センサに同期、或いは検出周期だけずらして実行させるセンサ制御部と、を備えてなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記超音波センサは、電気的振動と機械的振動を相互に変換する単一個の圧電振動子を、前記送波器及び前記受波器として共用するセンサであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記センサ群は、互いに隣接して配置された一対の超音波センサから構成されると共に、
前記センサ制御部は、前記一対の超音波センサに対して前記検出動作を同じ検出周期、かつ同時的に実行させる第一の検出パターンと、
一方の超音波センサを送波器として使用し、他方の超音波センサを受波器として使用する第二の検出パターンと、を交互に実行させることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第一の検出パターンと、第二の検出パターンの少なくともいずれかの一方の検出パターンにて前記反射波の検出が有ることを条件に、搬送対象物有りと判断し、前記搬送装置及びそれに付属される装置の駆動、或いは前記実行部の駆動を制御する制御手段を、備えることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上流側から搬入される基板に対して、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を実行し、処理済みの基板を下流側に搬出する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、印刷機、ディスペンサ、表面実装機、リフロー装置などの各種基板処理装置を一列状に配置して製造ラインを構築し、プリント基板に、半田ペーストの印刷処理、接着剤の塗布処理、電子部品の実装処理、基板検査処理、リフロー処理の各処理を順に行うことで、実装基板を製造することが広く行われている。この種の基板処理装置においては、プリント基板を目的の作業位置に搬送、及び隣接する装置との間にて受け渡す必要があり、プリント基板搬送用の搬送装置を備えている。そして、搬送装置に光学式のセンサを付設してプリント基板の搬送状況を検出することで、搬送装置を制御している（下記特許文献１〜３参照）。
【特許文献１】特開２００５−９３７６５公報
【特許文献２】特開２００５−４５１４０公報
【特許文献３】特開平６−２１１３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光学式のセンサを用いてプリント基板の検出を行うものでは、以下の問題点がある。
（ａ）プリント基板の種類は多様であり、基板の種類に応じて基板色もそれぞれ異なる。基板色が異なると、それに応じて光の吸光度が変わるので、投光側の出力調整、受光感度の調整などの設定調整作業を行う必要があり、手間がかかる。
（ｂ）透明基板の検出が不可能である。
（ｃ）透明基板以外であってもプリント基板に反りがある場合には、光の反射方向が変わってしまうので、基板の検出を高精度に行うことが出来ない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、基板色に拘わらず、感度調整などの設定調整作業が不要であり、かつ透明基板などについても高精度に検出可能な検出装置を有する基板処理装置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】
【０００４】
基台と、前記基台上に設けられる搬送路に沿ってプリント基板を直接的、或いは板状の基板支持体を介して間接的に搬送する搬送装置と、前記プリント基板、及び前記基板支持体を搬送対象物と定義したときに、前記搬送路上にて設定された検出位置における前記搬送対象物の有無を検出する検出装置と、前記搬送装置によって前記基台上の作業位置に搬入された前記プリント基板に対して半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を実行する実行部と、を備えた基板処理装置であって、
前記検出装置は、
（１）超音波を送波する送波器と、前記送波器より送波され前記検出位置にある前記搬送対象物で反射した超音波の反射波を受波し、受波した反射波のレベルに応じた検出信号を出力する受波器と、からなる複数個の超音波センサを、互いに隣接して配置してなるセンサ群と、
（２）前記超音波を前記検出位置に向けて送波する送波動作と前記反射波を受波する受波動作とからなる検出動作を、前記センサ群を構成する各超音波センサに同期、或いは検出周期だけずらして実行させるセンサ制御部と、を備えてなる。
【０００５】
この発明の実施態様として、以下の構成としておくことが、好ましい。
・前記超音波センサは、電気的振動と機械的振動を相互に変換する単一個の圧電振動子を、前記送波器及び前記受波器として共用するセンサである。このようにしておけば、検出装置を安価に構成できる。
【０００６】
・前記センサ群は、互いに隣接して配置された一対の超音波センサから構成されると共に、前記センサ制御部は、前記一対の超音波センサに対して前記検出動作を同じ検出周期、かつ同時的に実行させる第一の検出パターンと、一方の超音波センサを送波器として使用し、他方の超音波センサを受波器として使用する第二の検出パターンと、を交互に実行させるところに特徴を有する。
・前記第一の検出パターンと、第二の検出パターンの少なくともいずれかの一方のパターンにて前記反射波の検出が有ることを条件に、搬送対象物有りと判断し、前記搬送装置及びそれに付属される装置の駆動、或いは前記実行部の駆動を制御する制御手段を、備える。このようにしておけば、第一の検出パターンにて検出位置一帯の広範な範囲について基板の有無を検出でき、また、第二の検出パターンにて、いわゆる近距離の検出が可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、搬送対象物の検出に超音波センサを用いている。超音波であれば、空気の振動を遮るような障害物であれば、障害物の表面色（透明／不透明も含む）が異なっても同じように反射するから表面色の別に拘わらず検出が可能であり、従来では必要であった設定調整作業を廃止できる。
【０００８】
加えて、本発明のものは、複数個の超音波センサを互いに隣接して配置させて使用している。よって、単一の超音波センサを使用した場合に比べて、検出位置一帯のより広い範囲に、超音波を照射でき、検出エリアを広くとれる。従って、搬送対象物に切り欠きや、スリットなどの開口が設けられていても、これら切り欠きやスリットが検出エリア（超音波の照射領域内）に収まるので、スリット等の影響をほとんど受けず、搬送対象物の有無を検出することが可能となる。
【０００９】
しかも、本発明のものは、これら複数の超音波センサを同期させ、あるいは検出周期分だけずれして動作させているので、隣接する超音波センサ間での相互干渉（他の超音波センサの検出動作による反射波が予期せぬタイミングで観測されるなど）を未然に回避することが可能となり、この点も効果的である。
【００１０】
以上のことから、検出位置における搬送対象物の有無を正確に検出することが可能となり、搬送対象物の搬送制御、基板に対する部品実装処理、印刷処理などを円滑に行うことが可能となる結果、基板処理装置を高稼働率にて稼動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１５によって説明する。図１は表面実装機の平面図、図２は図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は図２をＣ方向から見た図である。本表面実装機１はプリント基板（以下、単に基板）Ｐに対して電子部品Ｂを実装する装置であり、図１にて示すように、上面が平らな基台１０上に各種装置（基板Ｐを搬送する搬送コンベア２０、基板Ｐ上に電子部品Ｂを実装する実装作業装置１００）を配置してなる。
【００１２】
尚、以下の説明において、基台１０の長手方向（図１、図３の左右方向）をＸ方向と呼ぶものとし、Ｙ方向、Ｚ方向をそれぞれ図１〜３の向きに定めるものとする。また、図１において右手側を上流側（作業対象となる基板Ｐの搬入側）、左手側を下流側（作業済みの基板Ｐの搬出側）として説明を行う。
【００１３】
１．基板Ｐを搬送するコンベア及びそれに付属される装置
基台１０はＸ方向に長い長方形状をなしており、中央に搬送コンベア（以下、単にコンベアと呼ぶ）２０を配置し、また、上流側にあたる基台１０の右端に搬入コンベア１２を、下流側にあたる基台１０の左端に搬出コンベア１３を配置している。これら３つのコンベア１２、１３、２０は互いに段差なく連続しており、作業対象となる基板ＰをＸ方向（図１の右側から左側）に順々に送ることが出来る構成となっている。ここでは、図２を参照して、基台１０の中央に設置される搬送コンベア２０の構成について説明するものとする。
【００１４】
搬送コンベア２０は基台１０上にて基板Ｐの搬送路Ｌｃを形成するものであって、側壁体２１、搬送ベルト２５、及びコンベアモータ２７を主体に構成されている。側壁体２１は図２に示すようにＹ方向に向かい合う一対からなり、図３にて示すようにＸ方向に延びている。そして、各側壁体２１の内周面であって、上部寄りの位置には一対のローラ２３を掛け渡して搬送ベルト２５が取り付けられている。両側壁体２１の搬送ベルト２５は、コンベアモータ２７の作動により、Ｘ方向（図３の左右方向）に循環駆動する構成となっている。このような構成とすることで、ベルト上面の基板ＰをＸ方向に搬送できるようになっている。
【００１５】
また、図１に示す符号５０は基板ストッパ、符号６０はバックアップ装置である。基板ストッパ５０は基台中央のやや左手側に配置され、シリンダ駆動などにより図３に示す下降位置と、図４に示す上昇位置に昇降操作可能なストッパピン５１を備える。
【００１６】
図３に示す下降位置では、ストッパピン５１のピン先端が搬送される基板Ｐの高さより下方に位置する結果、基板Ｐは基板ストッパ５０の上方を通過可能となる。その一方、図４に示す上昇位置では、ストッパピン５１のピン先端が、搬送される基板Ｐの高さより高くなる結果、搬送される基板Ｐがストッパピン５１に突き当たってその位置、すなわち基台中央の実装作業位置（本発明の「作業位置」に相当）にて停止される構成となっている。
【００１７】
バックアップ装置６０は基台中央の実装作業位置に取り付けられており、多数個のバックアップピン６１を起立状態に保持したバックアッププレート６５と、同バックアッププレート６５を昇降させる昇降軸７１を備えた昇降装置７０とから構成されている。
【００１８】
バックアッププレート６５は昇降装置７０の作動により、図２に示す下降位置と、図５に示す上昇位置とに変位可能となっている。
【００１９】
バックアッププレート６５を図２に示す下降位置に位置させると、コンベア上を搬送される基板Ｐの下方において、各バックアップピン６１が、基板Ｐから所定距離隔てた離間状態となる。その一方、バックアッププレート６５を図５に示す上昇位置に移動させると、バックアップピン６１が基板下面の中央を下から持ち上げてバックアップしつつ、実装作業位置にて停止した基板Ｐを側壁体２１の上部に取り付けられたガイド片２９との間に挟み付けて保持する構成となっている。
【００２０】
図６は基台中央の拡大図であり、同図に示す符号３０はセンサユニットである。センサユニット３０は、ベース部３７上に超音波センサ３１Ａ、３１ＢをＸ方向に、２つ横並び状に配置したものである。係る超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの具体的構成は図７に示す通りであり、下部に基板部を取り付けた金属製のケーシング３５内に、電気的振動と機械的振動を相互に変換する圧電セラミック振動子（本発明の「圧電振動子」に相当）３３を収容したものである。そして、ケーシング下部の基板部から端子３４が引き出されており、この端子３４と圧電セラミック振動子３３との間がリード線Ｑにて接続されている。
【００２１】
圧電セラミック振動子３３は超音波を送波する送波器としての機能と、超音波を受波する受波器の機能を兼用しており、高い周波数の電圧を印加すると圧電効果により超音波を送波し、また超音波を受波すると、そのレベルに応じた電気信号（以下、検出信号Ｓｒと呼ぶ）を出力する。
【００２２】
尚、本実施形態では、ケーシング３５の上面壁３６の下面に、圧電セラミック振動子３３を密着させた状態で配置しており、上面壁（以下の説明にて出射面とも呼ぶ）３６が圧電セラミック振動子３３と共に振動部を構成している。また、本実施形態では、指向性のよい、いわゆる高周波（３００ｋＨｚ〜４００ｋＨｚ）のもの使用することとしている。
【００２３】
係るセンサユニット３０は、搬送路Ｌｃ上にて設定された検出位置（基台中央の実装作業位置に対応する位置）Ｋの丁度真下において、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの出射面３６を上に向けつつ、側壁体２１の内側面にブラケット３９を介して取り付けられている。
【００２４】
これにより、搬送路Ｌｃ上を送られる基板Ｐが検出位置Ｋにて停止、或いは検出位置Ｋを横切るときには、センサユニット３０から出射された超音波を、基板Ｐが下向きに反射させる。そのため、この反射波をセンサユニット３０にて受波することで、検出位置Ｋにおける基板Ｐの有無を判別できる。
【００２５】
尚、本実施形態では、横並び状に配置された２つの超音波センサ３１Ａ、３１Ｂによりセンサユニット３０を構成させているのは、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの双方から超音波を送波し、その反射波を双方の超音波センサ３１Ａ、３１Ｂにより受波する第一の検出パターンでの基板検出動作と、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂのうちの一方を送信器として使用し、他方を受信器として使用する第二の検出パターンでの基板検出動作の双方を可能とするためであり、この点については、後に、図１１、図１３〜図１６等を参照して詳しく説明を行うものとする。
【００２６】
２．実装作業を実行する実装作業装置１００及びそれに付属される装置
図１に戻って説明を続けると、基台１０上であって、上記実装作業位置の周囲４箇所には部品供給部８０が設けられ、そこには部品供給装置としてのフィーダ８５がＸ方向に整列状に設置されている。各フィーダ８５は、部品供給テープが巻回されたリール（不図示）、リールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置（不図示）などから構成されている。
【００２７】
部品供給テープには電子部品Ｂが一定間隔にて保持されており、送出装置を駆動させると、部品供給テープの引き出しに伴い、電子部品Ｂが一つずつ供給される。そして、供給された電子部品Ｂは、次に説明する実装作業装置１００により、実装作業位置上にてバックアップされた基板Ｐ上に実装される構成となっている。
【００２８】
また、基台１０上であって搬送コンベア２０のＹ方向の両側には、部品認識カメラ９５が一対設置されている。この部品認識カメラ９５は、吸着ヘッド１８５により吸着保持された電子部品Ｂを撮影するためのものである。
【００２９】
実装作業装置１００は電子部品Ｂを吸着保持する吸着ヘッド１８５と移動装置１３０と、から構成されている。本移動装置１３０はＸＹＺの直交する３つの駆動軸１４５、１５５、１６５を備えた直交座標ロボットであり、これら３つの駆動軸１４５、１５５、１６５を複合的に駆動させることで、吸着ヘッド１８５を基台１０上の任意位置に移動操作する。
【００３０】
具体的に説明してゆくと、図１に示すように基台１０上には一対の支持脚１４１が設置されている。両支持脚１４１は実装作業位置の両側（Ｘ方向両側）に位置しており、共にＹ方向（図１では上下方向）にまっすぐに延びている。
【００３１】
両支持脚１４１にはＹ方向に延びるガイドレール（Ｙ方向案内軸）１４２が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール１４２に長手方向の両端部を嵌合わさせつつヘット支持体１５１が取り付けられている。
【００３２】
また、図１において右側の支持脚１４１にはＹ方向に延びるＹ軸ボールねじ軸（Ｙ方向駆動軸）１４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ軸１４５にはボールナット（不図示）が螺合されている。そして、Ｙ軸ボールねじ軸１４５の軸端部にはＹ軸モータ１４７が設けられている。
【００３３】
同Ｙ軸モータ１４７を通電操作すると、Ｙ軸ボールねじ軸１４５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体１５１、ひいては次述するヘッドユニット１６０がガイドレール１４２に沿ってＹ方向に水平移動する（Ｙ軸サーボ機構）。
【００３４】
図８に示すように、ヘッド支持体１５１にはＸ方向に延びるガイド部材（Ｘ方向案内軸）１５３が設置され、更に、ガイド部材１５３に対してヘッドユニット１６０が、移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体１５１には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールねじ軸（Ｘ方向駆動軸）１５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ軸１５５にはボールナットが螺合されている。
【００３５】
そして、Ｘ軸ボールねじ軸１５５の軸端部にはＸ軸モータ１５７が設けられており、同Ｘ軸モータ１５７を通電操作すると、Ｘ軸ボールねじ軸１５５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット１６０がガイド部材１５３に沿ってＸ方向に移動する（Ｘ軸サーボ機構）。
【００３６】
従って、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を複合的に制御することで、基台１０上においてヘッドユニット１６０を水平方向（ＸＹ方向）に移動操作出来る構成となっている。
【００３７】
係るヘッドユニット１６０は図９にて示すように支持ブラケット１６３を備えており、係る支持ブラケット１６３には軸を上下に向けてＺ軸ボールねじ軸（Ｚ方向駆動軸）１６５が取り付けられている。そして、Ｚ軸ボールねじ軸１６５にはボールナット１７１が螺合してあり、係るボールナット１７１に対して吸着ヘッド１８５が装着されている。尚、このボールナット１７１は不図示のガイド手段によりヘッドユニット１６０に回り止めされている。
【００３８】
そして、Ｚ軸モータ１６７を通電操作すると、Ｚ軸ボールねじ軸１６５に沿ってボールナット１７１が上下する結果、ボールナット１７１に固定された吸着ヘッド１８５を、ヘッドユニット１６０に対して昇降操作出来る構成となっている。
【００３９】
また、吸着ヘッド１８５の先端には吸着ノズル１８６が設けられている。吸着ノズル１８６は図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、ヘッド先端に吸引力を生じさせるようになっている。
【００４０】
以上のことから、ヘッドユニット１６０を部品供給部８０と基台中央の実装作業位置との間を往復移動させつつ、吸着ヘッド１８５を適宜昇降操作することにより、部品供給部８０から電子部品Ｂを取り出すことが出来、かつ取り出した電子部品Ｂを実装作業位置にてバックアップされた基板Ｐ上に実装できる。
【００４１】
尚、本実施形態のものは、上記吸着ヘッド１８５がヘッドユニット１６０にＸ方向に列をなして複数本設けられており、部品供給部８０から複数個の電子部品Ｂを同時に取り出すことが出来る構成となっている。また、各吸着ヘッド１８５はヘッドユニット１６０に付設されるＲ軸モータ（不図示）の駆動により、各吸着ヘッド１８５ごとに軸周りの回転動作が可能な構成となっている。
【００４２】
３．装置の電気的構成
表面実装機（センサユニット３０を除く）１は、装置全体がコントローラ２００により制御されている。コントローラ２００は図１０にて示すように、ＣＰＵ等により構成される演算処理部２１１、記憶装置２１２、モータ制御部２１３、画像処理部２１４、及び入出力部２１５を備えてなる。
【００４３】
記憶装置２１２には実装作業を行う実装作業装置１００を制御するための実装プログラム及び、搬入コンベア１２、搬送コンベア２０、搬出コンベア１３を制御するための各種データが格納されると共に、演算処理部２１１が各種演算を行う際の各情報を一時記憶させておくための作業領域が割り当てられている。
【００４４】
モータ制御部２１３は演算処理部２１１の指令の下、各モータを通電制御するものであり、実装作業装置１００を構成するＸ軸モータ１５７、Ｙ軸モータ１４７、Ｚ軸モータ１６７、及び各コンベア１２、２０、１３を駆動させる各コンベアモータ２７が電気的に連なっている。
【００４５】
また、入出力部２１５にはセンサ制御装置４０が電気的に連なっている。センサ制御装置４０は両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを制御するものであり、センサ制御部４１、送信回路部４３、Ａ、受信回路部４５Ａ、送信回路部４３Ｂ、受信回路部４５Ｂ、メモリ４６、カウンタ４７、入出力部４９などを備えてなる。
【００４６】
各部の機能について説明すると、送信回路部４３Ａは超音波センサ３１Ａの圧電セラミック振動子３３に高周波の電圧を印加して、超音波センサ３１の圧電セラミック振動子３３から超音波を送波させるものである。また、受信回路部４５Ａは超音波の受波動作を行うものであり、超音波センサ３１Ａの圧電セラミック振動子３３から出力される電気信号（検出信号Ｓｒ）を増幅、Ａ／Ｄ変換等して出力するものである。
【００４７】
また、同様にして、送信回路部４３Ｂは超音波センサ３１Ａの圧電セラミック振動子３３に高周波の電圧を印加して、超音波センサ３１の圧電セラミック振動子３３から超音波を送波させるものである。また、受信回路部４５Ｂは超音波の受波動作を行うものであり、超音波センサ３１Ｂの圧電セラミック振動子３３から出力される電気信号（検出信号Ｓｒ）を増幅、Ａ／Ｄ変換等して出力するものである。
【００４８】
本実施形態では上記送信回路部４３Ａ、４３Ｂ及び受信回路部４５Ａ、４５Ｂがセンサ制御部に信号線を介して電気的に連なっており、これら４つの回路部４３Ａ、４３Ｂ、４５Ａ、４５Ｂをセンサ制御部４１によって個別に制御できる構成となっている。
【００４９】
また、センサ制御部４１は上記４つの回路部４３Ａ、４３Ｂ、４５Ａ、４５Ｂの制御に加えて、受信回路部４５Ａ、４５Ｂを通じて取り込まれる検出信号Ｓｒの信号処理を行う構成としてあり、信号処理を経た検出信号Ｓｒに基づいて、基板Ｐの有無を検出し、その結果を入出力部４９を通じて表面実装機１に通知（出力信号の出力）する構成となっている。
【００５０】
また、メモリ４６には、センサ制御部４１が超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを制御するのに必要な情報、及び検出信号Ｓｒの信号処理を行うのに必要な情報（受波時間Ｔｍａｓｋ１、受波時間Ｔｍａｓｋ２、受波時間Ｔｍａｓｋ３、受波時間Ｔｍａｘなどの時刻に関する情報）が予め記憶されている。また、カウンタ４７は後述する検出シーケンスを実行する過程で経過時間Ｔを計時する機能を担うものである。
【００５１】
４．超音波センサ３１Ａ、３１Ｂによる基板Ｐの具体的な検出動作
（ａ）両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂによる検出パターン
本実施形態のものは、検出位置Ｋにおける基板Ｐの有無を検出するのに、第一の検出パターンと、第二の検出パターンの異なる２種の検出パターンを用いている。
【００５２】
第一の検出パターンでは図１１に示すように、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの双方から同時的に超音波を送波し、その反射波を両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの双方を使用して受波することとしている。このようにすることで、検出位置Ｋ一帯のより広範な範囲に超音波を照射させることが出来る。
【００５３】
従って、第一の検出パターンでは、いわゆる割り基板など、基板Ｐ上に基板切断用の大きなスリットが形成されている場合に、そのスリットがセンサユニット真上の検出位置Ｋにて丁度位置していたとしても、スリット及びその周縁部に超音波が照射されることとなり、基板Ｐの有無を検出できる。
【００５４】
また、第二の検出パターンでは図１１に示すように、一方の超音波センサ（ここでは３１Ａ）から超音波を送波し、その反射波を他方側の超音波センサ３１Ｂにて受波することとしている。この第二の検出パターンでは送信機能を担う送波器側の超音波センサと、受信機能の担う受波器側の超音波センサが別べつなので、いわゆる近距離検出が可能となる。
【００５５】
従って、いわゆる両面実装タイプの基板など、基板Ｐの裏面上にコンデンサなどの大型電子部品Ｂ１が既に実装され、その大型電子部品Ｂ１がセンサユニット真上の検出位置Ｋにて丁度位置していたとしても（図１２参照）、基板Ｐの有無を検出できる。
【００５６】
尚、送波器側の超音波センサ３１Ａと受波器側の超音波センサ３１Ｂが別べつであると、近距離検出が可能となるのは、受波器側に残響がないからである。残響というのは、送波器の残留振動のことであって、図１３に示すように、受波器を送信器と同一の超音波センサにて兼用させると、超音波の送波直後、反射波を受波してなくても、残響によって検出信号Ｓｒが観測される。従って、送波器と受波器を同一の超音波センサにて兼用させた場合には、この残響が発生する時間帯については反射波を検出出来ず（残響と区別出来ない）、近距離の障害物を検出出来ない。この点、送波器と受波器を別べつであれば、受波器側に送波器側の影響がない（すなわち残響が発生しない）ので、近距離にある障害物も検出可能となるわけである。
【００５７】
そして、本実施形態のものは、図１１にて示すように、１回の基板検出動作において、上記した第一の検出パターンでの検出動作と上記した第二の検出パターンでの検出動作の双方を実行しており、いわゆる割り基板など開口を有する基板Ｐ、裏面に大型電子部品Ｂ１を実装した両面実装型の基板Ｐの双方を検出できる構成となっている。
【００５８】
（ｂ）反射波の受波タイミングとマスク処理
ところで、図１４にも示すように、検出位置Ｋの上方には基板Ｐの他にも、ヘッドユニット１６０など超音波の進行を妨げる障害物がある。従って、例えば、基板Ｐが検出位置Ｋ以外のところを搬送されているときであっても、超音波が、これらの障害物（ヘッドユニット１６０）にて反射して、受波されることがある。この点を鑑み、本実施形態では、以下のマスク処理を行うこととしている。
【００５９】
具体的に説明すると、反射波は、超音波を送波してから一定時間遅れた時間に超音波センサ３１によって受波され、図１３の例では、図１３中の時刻Ｔ０から時間ｔ内の期間において超音波が検出位置Ｋに向けて送波され、図１３中の時刻Ｔｓａｍに反射波を受波している。
【００６０】
超音波を送波してから、その反射波を受波するまでの受波時間Ｔは下記の（１）式にて求めることが出来、超音波の出射面３６から障害物までの距離Ｌに比例する。
Ｔ＝２×Ｌ／Ｖ・・・・・・・・・・・・・・・（１）式
尚、Ｖは音速であり、約３４３ｍ／Ｓである。
【００６１】
そして、超音波の出射面３６から基板Ｐまでの距離は基本的には一定であるから、基板Ｐにて反射された反射波は、送波後の特定時間帯に、常に観測されることとなる。従って、第一の検出パターン、第二の検出パターンの双方共、送波後の特定時間帯を超える超過時間帯（時刻Ｔｍａｓｋ３以降の時間帯）に観測される検出信号を無効化（図１４〜図１６）してやれば、基板Ｐより上方の障害物（ヘッドユニット１６０など）にて反射した反射波を検出対象から除外でき、これ起因する基板Ｐの誤検出を回避可能となる。
【００６２】
尚、時刻Ｔｍａｓｋ３の具体的な設定は、距離Ｌ３を図１４にて示すように、バックアップされた際の基板上面の高さ位置Ｌｐ３より数ミリ程度遠い距離に設定し、以下の（２）式に基づいて決定してやればよい。
Ｔｍａｓｋ３＝２×Ｌ３／Ｖ・・・・・・・・・（２）式
【００６３】
また、図１５にて示すように、第一の検出パターンにおいては、送波直後から特定時間帯までの時間帯（Ｔ０〜Ｔｍａｓｋ２までの時間帯）についても、無効化している。これは、既に説明した残響に起因して出力される検出信号Ｓｒを無効化するためである。
【００６４】
尚、時刻Ｔｍａｓｋ２の具体的な設定は、距離Ｌ２を図１４にて示すように基板Ｐの下面の高さ位置Ｌｐ２より数ミリ程度近い距離に設定し、以下の（３）式に基づいて決定してやればよい。
Ｔｍａｓｋ２＝２×Ｌ２／Ｖ・・・・・・・・・（３）式
【００６５】
また、図１６にて示すように、第二の検出パターンにおいては、送波直後から一定の時間帯については無効化するものの、検出信号Ｓｒを有効化する特定時間帯の開始時刻を時刻Ｔｍａｓｋ２より早い、時刻Ｔｍａｓｋ１に設定してある。
【００６６】
尚、時刻Ｔｍａｓｋ１の具体的な設定は、距離Ｌ１を図１４にて示すようにバックアッププレート６５の下面の高さ位置Ｌｐ１より数ミリ程度近い距離に設定し、以下の（４）式に基づいて決定してやればよい。
Ｔｍａｓｋ１＝２×Ｌ１／Ｖ・・・・・・・・・（４）式
【００６７】
このようにすることで、超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの出射面３６から近い位置にある障害物、すなわち、大型電子部品Ｂ１にて反射された反射波を受波して得られる検出信号を特定時間帯に含ませることが可能となる。
【００６８】
（ｃ）検出周期の設定
また、本実施形態では、図１１にて示すように、第一の検出パターンと、第二の検出パターンの２種の検出パターンを設けているものの、基板検出動作の基本は、超音波を送波する送波動作と、その反射波を受波する受波動作とから構成されており、本実施形態では、この検出動作をパターンを替えつつ繰り返し行って、基板Ｐの有無を検出することとしている。ここで、基板Ｐの有無を早期に検出するには、検出動作のサイクルを、短いサイクルに設定してやればよいが、サイクル（すなわち、検出周期ＴＳ）を短くし過ぎると、その一方で、検出動作同士で相互干渉が起きる恐れがある。
【００６９】
ここで言う、相互干渉というのは、前回の検出動作により送波した超音波の反射波が、次の検出動作中に観測されてしまうことである。このような干渉は、例えば、超音波が、基板Ｐより遠くの障害物にて反射すると、その反射波は基板Ｐで反射した場合のそれに比べてセンサ３０に遅れて到達するから、この遅れが原因となって発生する。
【００７０】
この点を鑑み、本実施形態のものは、超音波センサ３１Ａ、３１Ｂから超音波が送波されてから、それが最も遠方にある障害物（例えば、表面実装機の天井Ｆなど）にて反射され、その反射波が受波されるまでの受波時間Ｔｍａｘを検出周期ＴＳに設定している（図１４、図１５参照）。
Ｔｍａｘ＝２×Ｌ４／Ｖ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
【００７１】
このような構成としておけば、送波された超音波は、その回の検出動作にて必ず受波されるから、検出動作を繰り返し行ったとしても、各検出動作間での相互干渉が生じ得ず、基板Ｐの有無を正確に判別することが可能となる。
【００７２】
また、第一の検出パターンでは、２つの超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを使用して、検出動作を行うこととしているが、本実施形態では、センサ制御部４１から両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの送信回路部４３Ａ、４３Ｂに送波動作を開始させる開始信号を同時一斉的に与え、かつ受信回路部４５Ａ、４５Ｂに受波動作を開始させる開始信号を同時一斉的に与え、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂに検出動作（送波動作及び受波動作）を同期、すなわち同じ検出周期で同時的に実行させている。
【００７３】
このようにすることで、第一の検出パターンにおいて、超音波センサ３１Ａ、３１Ｂ間での相互干渉についても防止可能となる。ここで言う、相互干渉というのは、一方の超音波センサから出射された超音波の反射波が、隣接する他方の超音波センサに受波され、その結果、基板Ｐの有無について、誤検出を生じさせるものである。例えば、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂから別べつのタイミングで超音波を送波する設定にしておくと、図１７にて示すように、一方の超音波センサ（ここでは、センサ３１Ｂ）から出射され、ヘッドユニット１６０など基板上方の障害物にて反射された反射波が、他方の超音波センサ（ここでは、センサ３１Ａ）にて、そのセンサの特定時間帯に受波されることが起こり得る。この場合、正しくは「基板無し」と判定するべきところ、「基板あり」と誤検出してしまう。
【００７４】
この点、本実施形態では、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂに検出動作（送波動作及び受波動作）を同じ検出周期で、同時的に実行させるように設定してあるから、図１８にて示すように、ヘッドユニット１６０など基板Ｐの上方にて反射された反射波は、双方の超音波センサ３１Ａ、３１Ｂに対して、そのセンサに設定される無効時間帯にて必ず、観測されることとなり、上記誤検出を未然に回避できる。
【００７５】
５．検出シーケンス
次に、センサ制御部４１により実行される検出シーケンスについて説明する。尚、検出シーケンスの開始にあたり、メモリ４６の記憶（後述する判定結果に関する記憶）はリセットされた状態にあるものとする。表面実装機１が稼動し始めると、コントローラ２００からセンサユニット３０側に通信ラインＤＬを通じて基板検出動作を開始する指令が与えられる。
【００７６】
そして、指令が与えられると、センサユニット３０のセンサ制御部４１により、図１９にて示す検出シーケンスが実行される。順に説明してゆくと、まず、Ｓ１にて、第一の検出パターン実行処理が行われる。この第一の検出パターン実行処理は、図２０にて示すように、Ｓ１０〜Ｓ６０の処理から構成されており、Ｓ１０にて、カウンタ４７のカウント値をリセットする処理がセンサ制御部４１により行われる。
【００７７】
その後、ステップ２０で、センサ制御部４１の制御下のもと、カウンタ４７がカウント動作を開始し、検出動作の開始時刻Ｔ０からの経過時間Ｔを計時し始める。その後、Ｓ３０−１では、センサ制御部４１の制御下のもと、両送信回路部４３Ａ、４３Ｂが同時的にドライブされ、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの両圧電セラミック振動子３３に高周波の電圧が同時に印加される。
【００７８】
これにより、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂから超音波が送波される。係る超音波の送波は図１５にて示すように、カウンタ４７が時刻を計時し始めた開始時刻Ｔ０の直後から、時間ｔの間継続される（送波動作）。
【００７９】
その後、送波動作が完了すると、次に、センサ制御部４１の指令の下、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの受信回路部４５Ａ、４５Ｂが起動状態となり、受波動作が開始される。そして、係る受波動作と同時に、センサ制御部４１は受信回路部４５Ａ、４５Ｂを通じて取り込まれる検出信号Ｓｒの信号処理（すなわち、マスク処理）を行う。
【００８０】
具体的に説明すると、まずＳ４０−１にて、カウンタ４７により計時される経過時間Ｔをメモリ４６に記憶された情報「受波時間Ｔｍａｓｋ２」、「受波時間Ｔｍａｓｋ３」と大小比較して、経過時間Ｔが「受波時間Ｔｍａｓｋ２」から「受波時間Ｔｍａｓｋ３」までの範囲内にあるか、否かについて判定（Ｔｍａｓｋ２＜Ｔ＜Ｔｍａｓｋ３）する処理がセンサ制御部４１により行われる。ここでは、経過時刻Ｔは「受波時間Ｔｍａｓｋ２」に達していないので、Ｎ０判定される。
【００８１】
次に行われるＳ６０では、カウンタ４７により計時される経過時間Ｔをメモリ４６に記憶された情報「受波時間Ｔｍａｘ」と大小比較する処理がセンサ制御部４１により行われ、そこでも、ＮＯ判定される。その結果、処理は再び、Ｓ４０に戻る。
【００８２】
このように、経過時間Ｔが「Ｔｍａｓｋ２」に達するまでの間は、図２０にて示すループ１（Ｓ４０−１、Ｓ６０の処理）内にて処理を繰り返す状態となり、それ以外の処理は行われない。このようにしておくことで、図１５に示す無効時間帯Ａについては、仮に、検出信号Ｓｒが観測されていたとしても、それは次に説明する信号確認処理１に反映されず、無効化される。
【００８３】
やがて、経過時刻Ｔが「Ｔｍａｓｋ２」に達すると、その後、Ｓ４０−１の処理を実行したときにＹｅｓ判定される結果、ループ１を抜ける。すると、今度は、Ｓ５０の信号確認処理１を含むループ２の処理が、センサ制御部４１により繰り返し実行されることとなる。このループ２の処理は、経過時刻Ｔが「Ｔｍａｓｋ３」に達するまで続けられる。
【００８４】
信号確認処理１の内容は、図２１に示す通りであり、検出信号Ｓｒの有無についての判定処理（Ｓ５１−１）、及び判定結果を記憶する処理（Ｓ５５）などから構成されている。これにより、図１５にて示す特定時間帯Ｂにて、いずれかに超音波センサ３１Ａ、３１Ｂにて検出信号Ｓｒが観測されれば、センサ制御部４１は「検出信号Ｓｒあり」の情報（本例では「１」）をメモリ４６に記憶させ、観測されなければ、「検出信号Ｓｒなし」の情報（本例では「０」）をメモリ４６に記憶させる。
【００８５】
その後、経過時間Ｔが、「Ｔｍａｓｋ３」を過ぎると、次にＳ４０−１の判定処理を行ったときに、ＮＯ判定される結果（Ｓ６０についてもＮＯ判定）、再び、ループ１内にて処理を繰り返す状態となり、それ以外の処理は行われない。このようにしておくことで、図１５に示す無効時間帯Ｃについては、仮に、検出信号Ｓｒが観測されていたとしても、上記信号確認処理に反映されず、無効化される。
【００８６】
やがて、経過時間Ｔが「Ｔｍａｘ」に達すると、Ｓ６０の判定処理にてＹｅｓ判定され、これにて、第一の検出パターン実行処理が終了する。
【００８７】
その後、図１９にて示すＳ３の第二の検出パターン実行処理が開始される。この第二の検出パターン実行処理は、図２２にて示すようにＳ１０〜Ｓ６０の処理（尚、Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ６０は第一の検出パターン実行処理と同じ処理）から構成されており、Ｓ１０にて、カウンタ４７のカウント値をリセットする処理がセンサ制御部４１により行われる。
【００８８】
その後、ステップ２０で、センサ制御部４１の制御下のもと、カウンタ４７がカウント動作を開始し、検出動作の開始時刻Ｔ０からの経過時間Ｔを計時し始める。
【００８９】
その後、Ｓ３０−２では、センサ制御部４１の制御下のもと、送信回路部４３Ａがドライブされ、両超音波センサ３１Ａの圧電セラミック振動子３３に高周波の電圧が同時に印加される。これにより、超音波センサ３１Ａから超音波が送波される。係る超音波の送波は図１６にて示すように、カウンタ４７が時刻を計時し始めた開始時刻Ｔ０の直後から、時間ｔの間継続される（送波動作）。
【００９０】
その後、送波動作が完了すると、次に、センサ制御部４１の指令の下、超音波センサ３１Ｂの受信回路部４５Ｂが起動状態となり、受波動作が開始される。そして、係る受波動作と同時に、センサ制御部４１は受信回路部４５Ｂを通じて取り込まれる検出信号Ｓｒの信号処理（すなわち、マスク処理）を行う。
【００９１】
具体的に説明すると、まずＳ４０−２にて、カウンタ４７により計時される経過時間Ｔをメモリ４６に記憶された情報「受波時間Ｔｍａｓｋ１」、「受波時間Ｔｍａｓｋ３」と大小比較して、経過時間Ｔが「受波時間Ｔｍａｓｋ１」から「受波時間Ｔｍａｓｋ３」までの範囲内にあるか、否かについて判定（Ｔｍａｓｋ１＜Ｔ＜Ｔｍａｓｋ３）する処理がセンサ制御部４１により行われる。ここでは、経過時刻Ｔは「受波時間Ｔｍａｓｋ１」に達していないので、Ｎ０判定される。
【００９２】
次に行われるＳ６０では、カウンタ４７により計時される経過時間Ｔをメモリ４６に記憶された情報「受波時間Ｔｍａｘ」と大小比較する処理がセンサ制御部４１により行われ、そこでも、ＮＯ判定される。その結果、処理は再び、Ｓ４０−２に戻る。
【００９３】
このように、経過時間Ｔが「Ｔｍａｓｋ１」に達するまでの間は、図２２にて示すループ１（Ｓ４０−２、Ｓ６０の処理）内にて処理を繰り返す状態となり、それ以外の処理は行われない。このようにしておくことで、図１６に示す無効時間帯Ｄについては、仮に、検出信号Ｓｒが観測されていたとしても、それは次に説明する信号確認処理２に反映されず、無効化される。
【００９４】
やがて、経過時刻Ｔが「Ｔｍａｓｋ１」に達すると、その後、Ｓ４０−２の処理を実行したときにＹｅｓ判定される結果、ループ１を抜ける。すると、今度は、Ｓ５０−２の信号確認処理２を含むループ２の処理が、センサ制御部４１により繰り返し実行されることとなる。このループ２の処理は、経過時刻Ｔが「Ｔｍａｓｋ３」に達するまで続けられる。
【００９５】
信号確認処理２の内容は、図２３に示す通りであり、検出信号Ｓｒの有無についての判定処理（Ｓ５１−２）、及び判定結果を記憶する処理（Ｓ５５）などから構成されている。これにより、図１６にて示す特定時間帯Ｅにて、超音波センサ３１Ｂにて検出信号Ｓｒが観測されれば、センサ制御部４１は「検出信号Ｓｒあり」の情報（本例では「１」）をメモリ４６に記憶させ、観測されなければ、「検出信号Ｓｒなし」の情報（本例では「０」）をメモリ４６に記憶させる。
【００９６】
その後、経過時間Ｔが、「Ｔｍａｓｋ３」を過ぎると、次にＳ４０−２の判定処理を行ったときに、ＮＯ判定される結果（Ｓ６０についてもＮＯ判定）、再び、ループ１内にて処理を繰り返す状態となり、それ以外の処理は行われない。このようにしておくことで、図１６に示す無効時間帯Ｆについては、仮に、検出信号Ｓｒが観測されていたとしても、上記信号確認処理２に反映されず、無効化される。
【００９７】
やがて、経過時間Ｔが「Ｔｍａｘ」に達すると、Ｓ６０の判定処理にてＹｅｓ判定され、これにて、第二の検出パターン実行処理が終了する。
【００９８】
その後、図１９にて示すＳ５にて、表面実装機１のコントローラ２００に検出結果を出力する処理がセンサ制御部４１により行われる。具体的には、センサ制御部４１はメモリ４６にアクセスして、第一の検出パターン実行処理での判定結果、第二の検出パターンでの判定結果の双方を読み出す。
【００９９】
これにより、メモリ４６から第一の検出パターン実行処理中の特定時間帯Ｂ内にて、検出信号Ｓｒが観測された場合には「１」の情報、観測されてない場合には「０」の情報が読み出される。また、第二の検出パターン実行処理中の特定時間帯Ｅ内にて、検出信号Ｓｒが観測された場合には「１」の情報、観測されてない場合には「０」の情報が読み出される。
【０１００】
そして、センサ制御部４１は読み出した両パターンの判定結果の情報について、その論理和（ＯＲ）をとり、結果が「１」であれば、出力信号としてＯＮ信号を表面実装機１側に出力し、結果が「ゼロ」であれば、出力信号としてＯＦＦ信号を出力する。かくして、第一の検出パターンと第二の検出パターンの双方の検出パターンを一の組とした基板検出動作が完了する。
【０１０１】
あとは、Ｓ７でメモリ４６に記憶してある判定結果に関する記憶情報をリセットした後、再び、Ｓ１に戻り、上記した処理が繰り替えし実行される。かくして、上記した第一の検出パターンと第二の検出パターンの双方を一の組とした基板検出動作が繰り返し実行され、その都度、センサ制御部４１から表面実装機１に出力信号（基板有りに対応するＯＮ信号／基板なしに対応するＯＦＦ信号のいずれかの信号）が出力される。
【０１０２】
一方、表面実装機１側では、センサ制御部４１から出力される出力信号を取り込み、表面実装機１を構成する各装置を適宜制御する。例えば、作業対象となる基板Ｐを基台１０上の実装作業位置に搬入するときに、センサ制御部４１から出力される出力信号がＯＦＦ信号→ＯＮ信号に切り替わる（基板なしの判定状態から基板有りの判定状態に切り替わる）と、その後、コントローラ２００の制御下のもと、搬送コンベア２０を減速させる処理が行われる。
【０１０３】
これにより、基板Ｐは減速されつつ、基台中央の実装作業位置に向かう。そして、基板先端が上昇位置にあるストッパピン５１に突き当たり、作業対象となる基板Ｐは実装作業位置にて停止する。その後、コントローラ２００の制御下のもとバックアップ装置６０が作動して、基板Ｐがバックアップされ、次いでバックアップされた基板Ｐに対する電子部品Ｂの実装作業が、コントローラ２００の制御下のもと実装作業装置１００により行われることとなる。
【０１０４】
また、実装作業が完了すると、次いで、上昇位置にあるストッパピン５１が下降位置に変位操作され、その後、搬送コンベア２０が駆動される。これにより、部品実装済みの基板Ｐが実装作業位置から搬出されてゆく。このとき、センサ制御部４１の出力信号がＯＮ信号からＯＦＦ信号に切り替わる（基板有りの判定状態から基板なし判定状態に切り替わる）と、コントローラ２００の制御下のもと、再び、ストッパピン５１が下降位置から上昇位置に変位操作（次に実装作業を行う新規基板Ｐを実装作業位置にて停止させるための準備動作）されることとなる。
【０１０５】
尚、この実施形態においては、本発明で言うところの、「前記第一の検出パターンと、第二の検出パターンの少なくともいずれかの一方の検出パターンにて前記反射波の検出が有ることを条件に、搬送対象物有りと判断し、前記搬送装置及びそれに付属される装置の駆動、或いは前記実行部の駆動を制御する」のうちの、前段部分の処理、すなわち「前記第一の検出パターンと、第二の検出パターンの少なくともいずれかの一方の検出パターンにて前記反射波の検出が有ることを条件に、搬送対象物有りと判断し」をセンサユニット３０側のセンサ制御部４１が担っている。より詳しく言えば、センサ制御部４１が図１９〜図２３にて示す検出シーケンスを実行することで、前段の処理が実行される構成としてある。また後段部分の処理、すなわち、「前記搬送装置及びそれに付属される装置の駆動、或いは前記実行部の駆動を制御する」を表面実装機本体側のコントローラ２００が担っており、これらコントローラ２００とセンサ制御部４１との協働により、本発明の「制御手段」の果たす処理機能を実現させている。
【０１０６】
６．本実施形態の効果
本実施形態によれば、基板Ｐの検出に超音波センサ３１を用いている。超音波であれば、空気の振動を遮るような障害物は、障害物の表面色（透明／不透明も含む）が異なっても同じように反射するから表面色の別に拘わらず検出が可能であり、基板Ｐの色に応じた設定調整作業を廃止できる。
【０１０７】
加えて、本実施形態のものは、基板Ｐの検出に２つの超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを用いており、１回の基板検出動作にて、第一の検出パターンと第二の検出パターンの双方を行うこととしている。このような構成であれば、第一の検出パターンにて検出位置Ｋ一帯の広範な範囲について基板Ｐの有無を検出でき、また、第二の検出パターンにて、いわゆる近距離の検出が可能となる。
【０１０８】
よって、通常の基板Ｐに加えて、基板上に大型のスリットＳＴを開口したいわゆる割り基板Ｐ、基板裏面に電子部品Ｂを実装した両面実装タイプの基板Ｐについても、検出位置Ｋにおける基板Ｐの有無を正確に検出することが可能となり、基板Ｐの搬送制御、基板Ｐに対する部品実装制御を円滑に行うことが可能となる結果、表面実装機１を高稼働率にて稼動できる。
【０１０９】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を、図２４〜図２７を参照して説明する。
実施形態２のものは、実施形態１のものに対して、検出シーケンスの一部を変更したものである。この実施形態２の検出シーケンスも第一の検出パターン実行処理と、第二の検出パターン実行処理とを交互に行うものであり、図２４にて示すＳ１の第一の検出パターン実行処理では実施形態１と同様、図２０に示す一連の処理が実行され、また図２４にて示すＳ３の第二の検出パターン実行処理では実施形態１と同様、図２２に示す一連の処理が実行される。
【０１１０】
ここで、図２０にて示す第一の検出パターン実行処理、及び図２２にて示す第二の検出パターン実行処理中には、それぞれ信号確認処理１、２が含まれているが、実施形態２のものは、この信号確認処理１、２を実施形態１の処理に対して異ならせてある。具体的には、図２５、図２６にて示すように、信号確認処理１、２の処理過程で行うＳ５１−１、Ｓ５１−２にて、Ｙｅｓ判定された場合、いずれもＳ５３にて出力信号をＯＮ状態にセットすることとしている。この結果、超音波センサ３１Ａ、３１Ｂにて基板Ｐを検出したときには、その検出結果が、表面実装機１側に直ぐに通知されることとなり、表面実装機１側にて基板Ｐの搬送状況に対応した迅速な制御が可能となる。
【０１１１】
そして、実施形態２では、上記処理を行うことに対応して、図２４にて示すように、Ｓ６の出力ＯＦＦ判定処理を新たに設けている（言い換えれば、実施形態１でのＳ５の処理を廃止している）。このＳ６の出力ＯＦＦ判定処理はセンサ制御部４１により実行され、その処理内容は、図２７にて示す通りであり、まず、Ｓ１００では、メモリ４６にアクセスして判定結果、すなわち検出信号Ｓｒの有無についての情報が、第一の検出パターン、第二の検出パターンについてそれぞれ読み出される。
【０１１２】
そして、続くＳ１１０では、検出信号Ｓｒの有無について判定する処理が行われ、検出信号Ｓｒがいずれか一方の検出パターンの実行過程の特定時間帯で観測されていた場合には、ＹＥＳの判定がなされる。このときには、続くＳ１２０にて出力信号をＯＦＦする処理が行われ、その後、処理は終了する。一方、Ｓ１１０にてＮＯ判定された場合には、その後、処理は終了する。
【０１１３】
このような出力ＯＦＦ判定処理をすることで、検出シーケンスの処理過程で実装機１側に、出力したＯＮ信号を、その回の検出シーケンスが終了する際に、ＯＦＦできる。
【０１１４】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を説明する。
上記実施形態１では、表面実装機１側のコントローラ２００からセンサユニット３０側に基板検出動作を開始する指令のみ与えて、図１９〜図２３に示す検出シーケンスをセンサユニット３０のセンサ制御部４１にて実行する構成とした。これに対して実施形態２のものは、表面実装機１側の演算処理部２１１にて、図１９〜図２３に示す検出シーケンスを実行し、シーケンスの実行過程で必要な指令をセンサ制御部４１に与えて、センサユニット３０に、第一の検出パターンと第二の検出パターンの双方を一の組とした基板検出動作を行わせるようにしている。
【０１１５】
尚、上記処理をコントローラ２００側にて実行するには、例えば、コントローラ２００の記憶装置２１２に受波時間Ｔｍａｓｋ１、受波時間Ｔｍａｓｋ２、受波時間Ｔｍａｓｋ３、受波時間Ｔｍａｘの情報を予め記憶させておくと共に、コントローラ２００側にカウンタ４７を設けて、コントローラ２００側にて検出動作の開始時刻Ｔ０からの経過時間をＴを計時する構成としてやればよい。
【０１１６】
＜実施形態４＞
実施形態１〜３では、本発明の基板処理装置の一例として、基板Ｐに電子部品Ｂを実装する表面実装機１を例示したが、実施形態４では基板処理装置の一例として、基板Ｐに半田ペーストを印刷する印刷機３００を例示するものである。以下、印刷機３００の構成を図２８〜図３３を参照しつつ簡単に説明する。尚、以下の説明において、基板搬送方向（図２８における左右方向）をＸ方向と呼ぶものとする。また、Ｙ方向、Ｚ方向をそれぞれ図２８、図２９の向きに定める。
【０１１７】
印刷機３００は、上面がフラットな基台３１０を備える。基台１０の外周部にはフレーム３１０Ａが設けられると共に、基台３１０上にはフレーム３１０Ａの内側に位置して印刷作業装置３２０が取り付けられている。
【０１１８】
印刷作業装置３２０は支持部材３２１、スキージヘッド支持フレーム３４０、Ｙ軸移動装置３２７、スキージヘッド３３１、スキージ３３５などから構成されている。順に説明してゆくと、図２９に示すように、支持部材３２１はＸ方向の両側に一対設置されると共に、基台３１０上においてＹ方向に延びておりＹ方向の前後両端部を支柱３１５によって支えられている。
【０１１９】
両支持部材３２１の上面壁にはＹ方向に延びるレール３２３が設置されている。これら左右の支持部材３２１上には、レール３２３に端部下面の受け部３４３を嵌合させつつ、スキージヘッド支持フレーム３４０が横向きに設置されている。そして、図２９において左方側の支持部材３２１上には、モータ３２５と同モータ３２５を駆動源とするＹ軸移動装置（ボールねじ３２８とボールナットからなる）３２７が設置されている。
【０１２０】
これにより、モータ３２５を通電操作するとＹ軸移動装置３２７が作動して、スキージヘッド支持フレーム３４０をレール３２３に沿ってＹ方向に進退させるようになっている。
【０１２１】
尚、図２９では省略してあるが、上記スキージヘッド支持フレーム３４０のＸ方向の中央には、スキージヘッド３３１に支持されつつスキージ３３５が取り付けられている（図２８参照）。スキージ３３５はＸ方向に水平に延びる横長な形状をなし、昇降可能とされている。
【０１２２】
そして、スキージ３３５の下方にはマスク保持装置３５０を介してマスクＭが取り付けられるようになっている。マスクＭは、金属製の角パイプを枠状に形成したマスク枠Ｍ１の底面側に、テンショナーＭ２を介して、薄板に印刷用の開口（図略）を形成したステンシルＭ３を取り付けたものである。
【０１２３】
次に、基板支持ユニット４００の説明を行う。基板支持ユニット４００はテーブル４１０、テーブル４２０、テーブル４３０、テーブル４４０、テーブル４５０を下から順に積み上げた構成とされる（図２８参照）。
【０１２４】
図３１に示すように、４段目のテーブル４４０上には、最上段の５段目のテーブル４５０を間に挟むようにしてＹ方向の両側に搬送ベルト４７１が設置されている。両搬送ベルト４７１は共にＸ方向に水平に延びており、支持部４８０Ａ、４８０Ｂによって支持されている。係る基板搬送ベルト４７１はＸ方向に循環駆動可能とされ、印刷対象の基板ＰをＸ方向に搬送する基板搬送コンベア４７０を構成している。
【０１２５】
また、両支持部４８０Ａ、４８０Ｂ上には、基板クランプ片４８０Ｃ、４８０Ｄがそれぞれ設置されている。図３１において上側に位置する装置奥側の基板クランプ片４８０Ｄは支持部４８０Ｂに対してＹ方向にスライド可能とされており、テーブル４５０上に運ばれてきた基板Ｐを相手側の基板クランプ片４８０Ｃと共にＹ方向の両側から挟んで保持する機能（図３３の（ａ）、（ｂ）参照）を担っている。
【０１２６】
そして、４段目のテーブル４４０のＸ方向中央であって、図３１の上側の位置にはセンサユニット３０が取り付けられている。このセンサユニット３０は実施形態１のセンサユニットと同じく２つの超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを対にして配置したものであり、基板搬送コンベア４７０上を運ばれる基板Ｐの有無を検出する構成となっている。
【０１２７】
図３１に戻って説明を続けると、最上段にあたる５段目のテーブル４５０上には、ピン保持孔（不図示）を行列状に配置したバックアッププレート４９０が設置されている。このバックアッププレート４９０上には、ピン保持孔にピン端部を挿通させつつ、バックアップピン４９５が複数本起立保持されている。
【０１２８】
さて、基板支持ユニット４００を構成する５つのテーブル４１０〜４５０はいずれも可動テーブルとなっている。順に説明してゆくと、基台３１０上にはＹ方向に延びるＹレール３１１が４本設置されている（図２９では省略してある）。そして、これらＹレール３１１上に、テーブル下面に設けられたレール受け部４１３を嵌合させつつ、初段のテーブル４１０が乗っている。これにより、図外のＹ軸サーボ機構を作動させると、初段のテーブル４１０を含む基板支持ユニット４００の全体をＹレール４１１に沿ってＹ方向に移動できる。
【０１２９】
初段のテーブル４１０はＸ方向に延びる横長な形状とされ、テーブル上面にはＸ方向に延びるＸレール４１５が２本設置されている。そして、これらＸレール４１５上に、テーブル下面に設けられたレール受け部４２３を嵌合させつつ、２段目のテーブル４２０が乗っている。
【０１３０】
これにより、図外のＸ軸サーボ機構を作動させると、２段目のテーブル４２０をレールに沿ってＸ方向に移動できる。以上のことから、初段のテーブル４１０と２段目のテーブル４２０を複合的に動作させることで、基板支持ユニット４００を基台３１０上における任意の位置に水平移動させることが出来る。
【０１３１】
２段目のテーブル４２０上には回転機構４２５が設けられている。回転機構４２５は回転用サーボ機構（図略）の動力を得て駆動し、３段目のテーブル４３０を回転させる。また、３段目のテーブル４３０と４段目のテーブル４４０の間、４段目のテーブル４４０と５段目のテーブル４５０の間にそれぞれ昇降装置（不図示）が設けられており、４段目のテーブル４４０、５段目のテーブル４５０がそれぞれ独立して昇降できるようになっている。
【０１３２】
そして、当実施形態のものは、４段目のテーブル４４０、５段目のテーブル４５０をいずれも下降した状態（以下、基板搬送姿勢と呼ぶ）にセットしておくと、バックアップピン４９５が基板搬送コンベア４７０の下方に位置すると共に、基板搬送コンベア４７０のレール高さが、当印刷機３００に隣接する他の装置（検査装置や、実装機など）に設けられるレールと同じ高さとなる。
【０１３３】
従って、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット４００を水平移動させつつ、基台３１０の端に移動させると、図３１にて示すように、基板搬送コンベア４７０を隣接する装置に設けられるコンベア７００に段差なく連続させることができ、同コンベアを通じて印刷対象の基板Ｐを、隣接する他の装置との間で受け渡すことが出来る。
【０１３４】
尚、本実施形態のものは、既に説明を行ったように、４段目のテーブル４４０のＸ方向中央にセンサユニット３０を配置しており、このセンサユニット３０にて、実施形態１と同様の検出シーケンスを実行して、基板Ｐの有無を検出することとしている。そして、センサユニット３０から出力される出力信号を基に、基板支持ユニット４００上における基板Ｐの有無を、演算制御部５１１（図３２参照）にて確認できる構成となっている。
【０１３５】
印刷機３００の電気的構成は図３２に示す通りであり、演算制御部５１１、記憶装置５１２、入出部５１５などを備え、演算制御部５１１に対して基板支持ユニット４００、実装作業装置３２０、より具体的にはこれら各装置４００、３２０を駆動させるアクチュエータ（モータなど）が電気的に連なっており、演算制御部５１１の制御下のもと、各装置４００、３２０が制御される構成となっている。
【０１３６】
次に、図３３を参照して、当印刷機３００による印刷動作を簡単に説明する。印刷対象の基板Ｐは上流側の装置より搬入された後、ベルト駆動によって基板搬送コンベア４７０上をＸ方向左側へと運ばれ、基板ユニット中央の基板停止位置に停止される（図３３の（ａ））。
【０１３７】
その後、基台中央のセンサユニット３０の出力信号がＯＮ信号となっていることを条件に、演算制御部５１１の制御下のもと、５段目のテーブル４４０を昇降させる処理が行われ、下降状態にあったテーブル４５０、ひいてはバックアップピン４９５が持ち上げられてゆく。
【０１３８】
そして、上昇動作の過程でバックアップピン４９５の上端が、基板停止位置にある基板Ｐの下面に当接し、印刷対象の基板Ｐを持ち上げる。これにより、印刷対象の基板Ｐは、基板搬送コンベア４７０から浮いた状態となり、搬送コンベア４７０から切り離される。
【０１３９】
そして、テーブル４５０の昇降量が所定量に達し、印刷対象の基板Ｐが図３３の（ｂ）に示すように、基板クランプ片４８０Ｃ、４８０Ｄの上面と面一となる高さまで持ち上げられると、テーブル４５０はその高さで停止される。
【０１４０】
テーブル４５０の上昇動作が停止されると、今度は不図示のシリンダ装置が駆動し、基板クランプ片４８０Ｄが、相手側の基板クランプ片４８０Ｃとの対向距離を狭めるようにＹ方向（図３３では右側）に移動する。これにより、バックアップピン４９５により下面を支持された印刷対象の基板Ｐは、両基板クランプ片４８０Ｃ、４８０ＤによってＹ方向の両側から挟み込まれて保持される（図３３の（ｂ）参照）。
【０１４１】
かくして、印刷対象の基板Ｐが保持されると、基板支持ユニット４００は基台３１０上を水平移動してマスクＭの下方に移動し、印刷対象の基板Ｐをステンシル下方の印刷作業位置（本発明の「作業位置」に相当）にセットさせる（図３３の（ｃ））。次いで、４段目のテーブル４４０を昇降させる処理が行われ、下降状態にあったテーブル４４０を上昇させる。
【０１４２】
これにより、保持状態にある印刷対象の基板ＰはステンシルＭ３に接近してゆく。そして、テーブル４４０の昇降量が所定量に達すると、テーブル４４０の上昇動作は停止され、このときには、印刷対象の基板Ｐが図３３の（ｄ）に示すようにステンシルＭ３の下面に重装された状態となる。
【０１４３】
あとは、スキージ４３５を下降させてステンシルＭ３の上面に当接させつつ、半田供給装置によってステンシルＭ３上にペースト状の半田を供給する。そして、スキージ４３５をＹ方向に往復移動させ、ペースト状の半田を引き延ばしてやれば、ステンシルＭ３の印刷用開口に半田が埋め込まれ、印刷対象の基板Ｐ上の所望位置に半田を印刷することが出来る。
【０１４４】
そして、半田の印刷が完了したら、上記した動作を逆に辿ることで、基板支持ユニット４００を基台中央まで移動させることが出来、また、基板支持ユニット４００を基板搬送姿勢（すなわち、図２８に示すように４段目のテーブル４４０、５段目のテーブル４５０をいずれも下降させた状態）に戻すことが出来る。
【０１４５】
従って、あとは、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット４００を下流側の装置側、すなわち図１における左端側に移動させつつ基板搬送コンベア４７０の一部を装置外に突出させると、突出した基板搬送コンベア４７０が下流側の装置のコンベア７００に段差なく連続する。これにより、同コンベア７００を通じて印刷済みの基板Ｐを、下流側の装置に搬出できる。
【０１４６】
この実施形態も、実施形態１と同様に、基板Ｐの検出に超音波を利用している。超音波であれば、空気の振動を遮るような障害物であれば、障害物の表面色（透明／不透明も含む）が異なっても同じように反射するから表面色の別に拘わらず検出が可能であり、従来では必要であった設定調整作業を廃止できる。
【０１４７】
加えて、本実施形態のものは、基板Ｐの検出を行うセンサユニット３０を、実施形態１と同様、２つの超音波センサ３１Ａ、３１Ｂから構成しており、第一の検出パターンと、第二の検出パターンの双方を行って、基板Ｐの有無を検出している。このようにしておけば、いわゆる割り基板Ｐについても正確に検出できるので、基板Ｐの搬送制御、基板Ｐに対する印刷制御を円滑に行うことが可能となる結果、印刷機３００を高稼働率にて稼動できる。
【０１４８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１４９】
（１）実施形態１では、センサユニット３０を搭載した基板処理装置の一例として「表面実装機１」を、実施形態４では「印刷機３００」を例示したが、センサユニット３０を基板検査装置に使用することも可能である。ここで言う、基板検査装置とは、印刷処理後、部品実装後において、処理が正しく行われた否かを、基板画像に基づいて検査するものであり、その具体的構成は、例えば、図１にて示す表面実装機１のヘッドユニット１６０に、吸着ヘッド１８５に替えて、検査用のカメラ（図略）を搭載してやればよい。
【０１５０】
（２）実施形態１では、センサユニット３０を搭載した基板処理装置の一例として「表面実装機１」を、実施形態４では「印刷機３００」を例示したが、センサユニット３０を塗布装置に使用することも可能である。ここで言う、塗布装置とは印刷処理後、部品実装前において、基板Ｐ上に接着剤を塗布するものであり、その具体的構成は、例えば、図１にて示す表面実装機１のヘッドユニット１６０に、吸着ヘッド１８５に替えて、接着剤を塗布する塗布ヘッド（図略）を搭載してやればよい。
【０１５１】
（３）実施形態１では、センサユニット３０の検出対象として基板Ｐを例示したが、例えば、図３４にて示すように、基板Ｐを基板台（本発明の「板状の基板支持体」の一例）６００に載せて運ぶ場合であれば、基板台６００を検出することも無論可能である。
【０１５２】
（４）実施形態１では、第一の検出パターンにて、超音波センサ３１Ａ、３１Ｂ間の相互干渉を回避するのに、これら両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを同期させる制御方式をとったが、この他にも、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂを検出周期ＴＳ分だけずらせて動作させてもよく、これを果たすには、両超音波センサ３１Ａ、３１Ｂの送信回路部４３Ａ、４３Ｂに送波動作を開始させる開始信号を検出周期ＴＳ分だけずらして順に与え、かつ受信回路部４５Ａ、４５Ｂに受波動作を開始させる開始信号を検出周期ＴＳ分だけずらして順に与えてやればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】実施形態１に適用された表面実装機の平面図
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図
【図３】図２をＣ方向から見た図（ストッパピンの下降位置を示す）
【図４】図２をＣ方向から見た図（ストッパピンの上昇位置を示す）
【図５】基板をバックアップした状態を示す図
【図６】センサユニット周辺の拡大図
【図７】超音波センサの内部構造を示す図
【図８】ヘッドユニットの支持構造を示す図
【図９】吸着ヘッドの支持構造を示す図
【図１０】表面実装機の電気的構成を示すブロック図
【図１１】第一の検出パターンと第二の検出パターンの検出動作の内容を示す図
【図１２】近距離検出を示す図
【図１３】検出動作により観測される検出信号の信号波形を示す図
【図１４】マスク処理を説明する図（センサからの距離と、有効範囲との関係を示す）
【図１５】マスク処理を説明する図（第一の検出パターンにおいて、無効とされる時間帯と有効とされる時間帯の関係を示す）
【図１６】マスク処理を説明する図（第二の検出パターンにおいて、無効とされる時間帯と有効とされる時間帯の関係を示す）
【図１７】両超音波センサ間で起こる検出信号の相互干渉状態を示す図
【図１８】相互干渉が回避された状態を示す図
【図１９】検出シーケンスの手順を示すフローチャート図
【図２０】第一の検出パターン実行処理の処理手順を示すフローチャート図
【図２１】信号確認処理１の処理手順を示すフローチャート図
【図２２】第二の検出パターン実行処理の処理手順を示すフローチャート図
【図２３】信号確認処理２の処理手順を示すフローチャート図
【図２４】実施形態２に適用された検出シーケンスの手順を示すフローチャート図
【図２５】信号確認処理１の処理手順を示すフローチャート図
【図２６】信号確認処理２の処理手順を示すフローチャート図
【図２７】出力ＯＦＦ判定処理の処理手順を示すフローチャート図
【図２８】実施形態３に適用された印刷機の正面図
【図２９】印刷装置本体の構成を示す斜視図
【図３０】マスクの取り付け構造を示す図（押圧保持前）
【図３１】基板支持ユニットの平面図
【図３２】印刷機の電気的構成を示すブロック図
【図３３】印刷動作を示す図
【図３４】他の実施形態を示す図
【符号の説明】
【０１５４】
１…表面実装機（本発明の「基板処理装置」の一例）
１０…基台
２０…搬送コンベア（本発明の「搬送装置」の一例）
３０…センサユニット（本発明の「検出装置」に相当）
３１Ａ…超音波センサ（本発明の「一対の超音波センサ」に相当）
３１Ｂ…超音波センサ（本発明の「一対の超音波センサ」に相当）
３３…圧電セラミック振動子（本発明の「圧電振動子」に相当）
４０…センサ制御装置
４１…センサ制御部（本発明の「制御手段」に相当）
１００…実装作業装置（本発明の「実行部」の一例）
２００…コントローラ（本発明の「制御手段」相当）
３００…印刷機（本発明の「基板処理装置」の一例）
３２０…印刷作業装置（本発明の「実行部」の一例）
４７０…基板搬送コンベア（本発明の「搬送装置」の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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