JPH0664785A - 板状部材検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体リードフレームの搬送過程でのフレー
ムの厚さ、材質等の変更に拘わりなくフレームの正常搬
送を監視することができる板状部材検出装置を得ること
を目的とする。。 【構成】 フレーム１を空間を通して搬送するフレーム
搬送機１２と、前記フレーム１の搬送過程で前記フレー
ム１の厚みを非接触で測定する厚み測定手段２，４と、
前記搬送過程で測定された複数のフレーム１の厚みの平
均値を演算して第１メモリ１４に記憶すると共に、平均
値演算後に前記厚み測定手段で測定された前記フレーム
１の厚み測定値と前記記憶されている厚み平均値を比較
するＣＰＵ１３と、厚み測定値が厚み平均値を外れたこ
とを検出時に前記フレーム搬送機１２に対し停止信号を
出力する停止信号出力回路１０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体リード
フレームのような薄板状の部材を搬送する過程で、この
部材の厚み測定し測定値をもとに部材の誤搬送を検出す
る板状部材検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の板状部材検出装置の全体構
成を示すブロック図である。図において、１は図示しな
い吸着パッドによって吸着され一定空間を通って所定の
場所に搬送される半導体リードフレーム（以下、単にフ
レームと記載する）、２はフレーム１に対して磁束を送
る送信ヘッドであり、発振器３より発振された高周波信
号を受け磁束を発生する。４はフレーム１を透過した磁
束を受けて誘起電圧に変換する受信ヘッドである。尚、
送信ヘッド２と受信ヘッド４でフレームの厚み測定手段
を構成し、フレームの厚さに応じて透過する磁束の量は
変化する。

【０００３】５は受信ヘッド４にて変換された誘起電圧
を受け、ノイズ電圧成分を除去すると共に誘起電圧をリ
ニアライズしフレームの厚みに応じた電圧レベルに補正
する受信器、６は受信器５より出力された誘起電圧を全
波整流して直流信号に変換した後一定増幅率で増幅する
増幅器、７は増幅された直流信号のレベルが予め設定さ
れた上下限レベル内に入っているか否か判定し、誘起電
圧レベルが上下限レベルを外れた時出力の論理レベルを
反転するウインドコンパレータ、８はウインドコンパレ
ータ７の上下限レベルを設定するレベル設定回路であ
る。この上下限レベルはフレーム１の厚さ、材質、或は
フレーム形状によつて夫々設定される。

【０００４】９はウインドコンパレータ７の論理出力レ
ベルをもとにフレームの通過、不通過、適量のフレーム
の通過、及び不適量のフレームの通過を表示する表示
器、１０はウインドコンパレータ７の論理出力レベル反
転時に図示しないフレーム吸着装置に対し停止信号を出
力する停止信号出力回路である。

【０００５】図５はフレーム１を吸着パッドによって吸
着し所定の箇所に搬送する過程を示した図である。図に
おいて、１Ａは積載されたフレーム群、１１はフレーム
群１Ａより１枚のフレーム１を吸着パッド１１Ａに吸着
し所定箇所に設置したレール１２中に載置する部材搬送
手段としてのフレーム搬送機である。吸着されたフレー
ム１は厚み測定手段を構成する送信ヘッド２と受信ヘッ
ド４の間を通過してレール１２に搬送されるが、この搬
送過程で厚みが測定される。

【０００６】次に、従来の板状部材検出装置の動作につ
いて説明する。ここで動作説明に入る前に厚み測定手段
の動作の概略を図６に従って説明する。先ず送信ヘッド
２と受信ヘッド４間にフレーム１が存在しない時は発生
した磁束はフレーム１中に発生する渦電流により減少す
ることがないため殆どが受信ヘッド４に受信され誘起電
圧に変換される（同図のＡ）。しかし、送信ヘッド２と
受信ヘッド４間に１枚のフレーム１が存在すると、磁界
の変化でフレーム１内に流れる渦電流により、フレーム
１を透過して受信ヘッド４に向かう磁束は減少しその結
果誘起電圧レベルは下がる（同図のＢ）。更に送信ヘッ
ド２と受信ヘッド４間に２枚のフレームが存在するとフ
レームの厚み全体的に増すため渦電流の影響は益々大き
くなり、フレーム１を透過する磁束もより減少して誘起
電圧レベルが下がる（同図のＣ）。

【０００７】従って、フレーム１枚の場合の基準誘起電
圧レベルを設定しこの電圧レベルと受信した誘起電圧レ
ベルを比較することでフレーム１は正しく吸着されて搬
送されたかを判定することができる。以上のような部材
搬送動作を踏まえて従来装置の動作を説明するならば、
先ず図示しないロボットアームによりフレーム搬送機１
１をフレームを積載してあるフレーム群１Ａに移動して
１枚のフレーム１を吸着パッド１１Ａに吸着した後、フ
レーム搬送機１１をレール１２方向に移動してフレーム
１を搬送する。このフレーム１の搬送過程でフレーム１
は送信ヘッド２と受信ヘッド４の間を通過する。このフ
レーム１通過時に、受信ヘッド４はフレーム１を透過し
た磁束を受けてこれを誘起電圧に変換する。変換された
誘起電圧は受信器５に出力され、そこで誘起電圧よりノ
イズ電圧成分を除去した後に、リニアライズされフレー
ムの厚み応じた電圧レベルに変換される。そして増幅器
６おいて全波整流されて直流信号に変換された後に一定
増幅率で一定の直流信号レベルに増幅される。

【０００８】増幅器６より出力された直流信号のレベル
は、フレーム１枚の時に増幅器６より出力される直流信
号レベルの許容範囲を決める下限値と上限値との間に入
っているかウインドコンパレータ７において比較され
る。この時増幅器６より出力された直流信号のレベルが
上限値と下限値の間に入っていればウインドコンパレー
タ７は論理出力レベルを反転することはない。したがっ
て表示器９には正しく１枚のフレーム１が搬送されたこ
とを表示する。

【０００９】しかし、直流信号レベルが異常に高いか低
いかでウインドコンパレータ７の論出力レベルが反転し
たならば、フレーム搬送機１１はフレームを１枚以上ま
たはフレームを吸着しないままレール１１方向に移動し
たものと判定し、表示器９にエラーメッセージを表示さ
せると共に、停止信号出力回路１０に対しフレーム搬送
機１１を停止させる停止信号を出力させる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の板状部材検出装
置は以上のように構成されているので、フレームの無搬
送状態及びフレームの複数重合わせ搬送状態を検出する
ことができるが、フレームの搬送過程において続いて搬
送されるフレーム群の各フレームの厚み、材質等が一様
に変わった場合はウインドコンパレータの基準誘起電圧
レベルを人手で設定し直す必要があり、作業の無人化効
率が低下するといった問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、フレーム搬送過程でのフレーム
の厚さ、材質等の変更に拘わりなくフレームの正常搬送
を監視することができる板状部材検出装置を得ることを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る板
状部材検出装置は、板状部材を空間を通して搬送する部
材搬送手段と、前記板状部材の搬送過程で前記板状部材
の厚みを非接触で測定する厚み測定手段と、前記搬送過
程で測定された複数の板状部材の厚みの平均値を演算し
て記憶手段に記憶する平均値演算手段と、平均値演算後
に前記厚み測定手段で測定された前記板状部材の厚み測
定値と前記記憶されている厚み平均値を比較し、厚み測
定値が厚み平均値を外れたことを検出時に前記部材搬送
手段に対し停止信号を出力する厚み判定手段とを備えた
ものである。

【００１３】請求項２の発明に係る板状部材検出装置
は、揺動自在に支持軸に取り付けられた腕木の先端部を
板状部材が搬送される経路に接触させておき、前記板状
部材の前記経路通過時に前記腕木の尾端部の下がり距離
より搬送中の板状部材の厚みを測定する厚み測定手段
と、前記搬送過程で測定された複数の板状部材の厚みの
平均値を演算して記憶手段に記憶する平均値演算手段
と、平均値演算後に前記厚み測定手段で測定された前記
板状部材の厚み測定値と前記記憶されている厚み平均値
を比較し、厚み測定値が厚み平均値を外れたことを検出
時に前記部材搬送手段に対し停止信号を出力する厚み判
定手段とを備えたものである。

【００１４】

【作用】請求項１の発明における板状部材検出装置は、
板状部材の搬送過程で複数枚の板状部材の厚み平均値を
演算し、続いて搬送されて来る板状部材の厚み測定値と
演算されて厚み平均値とを比較して正常に１枚の板状部
材が搬送されたかを監視する。

【００１５】請求項２の発明における板状部材検出装置
は、板状部材の通過を検知すると上方向に揺動する腕木
の尾端部と固定された厚み測定手段との距離より板状部
材の厚みを測定し、このようにして測定した複数枚の板
状部材の厚みから厚み平均値を演算し、続いて搬送され
て来る板状部材の厚み測定値と演算されて厚み平均値と
を比較して正常に１枚の板状部材が搬送されたかを監視
する。、

【００１６】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本実施例に係る板状部材検出装置の全体構
成を示すブロック図である。尚、図中図４と同一符号は
同一又は相当部分を示す。図において、１２は増幅器６
より出力された直流信号（フレームの厚みを示す）をデ
ジタル変換して数値化データに変換するアナログ・デジ
タル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と記載する）、１３は
ＣＰＵであり、変換された数値化データを後述するメモ
リに書込み、読出しすると共に、数値化データの平均値
演算処理、比較処理、及び処理結果を表示器１１Ａへ出
力する出力処理等を行う。

【００１７】１４は第１メモリ（基準格納メモリ）であ
り、ＣＰＵ１３で演算された数値化データの平均値、即
ち複数枚のフレームの厚みを示す数値データの平均値を
記憶する。１５はフレーム搬送過程で測定された１フレ
ームの厚みを示す数値データを一時的に記憶する第２メ
モリ、尚、第１メモリ１４には厚みの異なるフレーム、
フレームの材質、フレームの形状毎の数値データをデー
タベースとして記憶してある。尚、平均値演算手段、厚
み判定手段はＣＰＵ１３により構成されている。

【００１８】次に、本実施例の動作を図２のフローチャ
ートに従って説明する。先ず本実施例の動作として、確
実にフレームが１枚だけフレーム搬送機１１によってレ
ール１２に載置されたかを検出するためにフレーム１枚
の厚みを示す数値データを得る必要がある。そのためフ
レーム搬送時に、最初複数枚のフレームを搬送する過程
で各フレームの厚み測定しその数値データの平均値をフ
レーム１枚の厚みを示す基準データとして第１メモリ１
４に記憶させる。

【００１９】そこで、増幅器６よりフレームの厚みに応
じた信号レベルの直流信号が出力されると、ＣＰＵ１３
はフレーム搬送有りと判定し（ステップＳ１）、Ａ／Ｄ
変換器１２に対して直流信号のデジタル変換を指示しデ
ジタル変換値を厚みの数値データ（フレームデータ）と
して取り込む（ステップＳ２〜Ｓ３）。数値データの取
り込みが予め設定されたフレームの枚数分行なわれたな
らば（ステップＳ４）、ＣＰＵ１３は取り込んだ数値デ
ータの平均値を演算し基準データとして第１メモリ１４
に格納する（ステップＳ５〜Ｓ６）。

【００２０】平均値格納後、増幅器６より直流信号が出
力されフレーム搬送有りと判定されたならば（ステップ
Ｓ７）、ＣＰＵ１３はＡ／Ｄ変換器１２に対して直流信
号のデジタル変換を指示しデジタル変換値を搬送されて
いるフレーム厚みを示す数値データ（フレームデータ）
として第２メモリに一時取り込む（ステップＳ８〜Ｓ
９）。そして、ＣＰＵ１３はこの取り込んだ数値データ
と第１メモリ１４に格納してある基準データと比較しそ
の値が同じであるか否かを判定する（ステップＳ１
０）。このとき値が同じであると判定されたならば１枚
のフレームが確実に搬送されたものと判断し、図示しな
いタイマによってカウントされた一定時間後に再びステ
ップ７へ戻り次のフレームの搬送を監視する（ステップ
Ｓ１４）。

【００２１】しかし、ステップＳ９で取り込んだ数値デ
ータが基準データと異なっていた場合は、数値データと
基準データとの数値誤差を算出し、その誤差が予め設定
した誤差の許容範囲内か調べる（ステップＳ１１）。そ
して誤差が許容範囲内であったならばステップＳ１４へ
進み図示しないタイマによってカウントされた一定時間
後に再びステップ７へ戻り次のフレームの搬送を監視す
る。

【００２２】しかしながら誤差が許容範囲を外れた場
合、例えば許容範囲を下回った場合は吸着パッド１１Ａ
が一度に１枚以上のフレームを吸着した場合であり、そ
の時は送信ヘッド２より受信ヘッド４へ透過する磁束が
減衰し受信ヘッド４より出力される誘起電圧のレベルは
低下する。そこで１枚以上のフレームを重ね合わせて搬
送したとのエラーメッセージを表示器１１Ａに表示させ
ると共に、フレーム搬送機１１に対して停止信号を出力
するよう停止信号出力回路１０に指示する（ステップＳ
１２〜Ｓ１３）。

【００２３】また誤差が許容範囲を上回った場合は吸着
パッド１１Ａがフレームを吸着しないままフレーム搬送
器１１をレール１２方向に移動した場合であり、その時
は送信ヘッド１より受信ヘッド４へは磁束は殆ど減衰せ
ずに透過するため、受信ヘッド４より出力される誘起電
圧のレベルは異常に高くなる。そこでフレームの搬送ミ
スを表示器１１Ａに表示させると共に、フレーム搬送機
１１に対して停止信号を出力するよう停止信号出力回路
１０に指示する（ステップＳ１２〜Ｓ１３）。

【００２４】実施例２．上記実施例１では厚み計測対象
となる対象物は磁束が透過する金属性のフレームに限定
され、また厚み計測時においてはフレームを一旦空間に
持ち上げ送信ヘッドと受信ヘッドの間を通過させる必要
があるが、この実施例による厚み計測手段は上記の事柄
に限定されずベルトコンベア等の搬送機器で搬送されて
来るいかなる板状部材の厚みを測定することが可能とな
る。

【００２５】図３は本実施例に係る板状部材検出装置の
構成を示す構成図である。尚、図中、図１と同一符号は
同一または相当部分を示す。図において、１Ｂは例えば
ベルトコンベア１１Ｂで搬送されて来る板状部材であ
る。また、３０は腕木であり、支点部３１によって支持
軸３２に揺動自在に取り付けられている。この腕木３０
の先端部には通常ベルトコンベア１１Ｂの搬送面に接触
している回転ローラ３３が設けられている。回転ローラ
３３は引張ばね３４によって下方に押圧されている。腕
木３０の尾端部３６の直下には間隙を設けて距離センサ
３７が固設されている。

【００２６】距離センサ３７に一例として、１ＭＨ_Z程
度の高周波信号を発振する発振器を内蔵し、この高周波
信号を強磁性体で構成される腕木３０の尾端部３６に対
して出力している時に、回転ローラ３６の下を板状部材
１Ｂが通過すると回転ローラ３６が持ち上がり尾端部３
６が下方に下がる。この結果尾端部３６が距離センサ３
７に接近することで発振回路のインダクタンスが変化し
発振出力が減衰する。そして図１に示す受信部５で発振
出力の減衰の度合いを板状部材１Ｂの厚みに対応させる
ことで、搬送される板状部材１Ｂの厚みを計測すること
ができる。

【００２７】次に、本実施例の動作を厚み測定手段の動
作に注目して説明する。板状部材１Ｂがベルトコンベア
１１Ｂ上を搬送されていないときには、回転ローラ３３
は引張ばね３４によってベルトコンベア１１Ｂの搬送面
に押圧されているため腕木３０の尾端部３６は持ち上が
り距離センサ３７との間には一定の距離がたもたれてい
る。そのため距離センサ３７に内蔵された発振回路の出
力は所定のレベルを有している。

【００２８】しかし、ベルトコンベア１１Ｂ上を板状部
材１Ｂが搬送されて来て回転ローラ３１の下を通過する
と、回転ローラ３１は持ち上がる。そして、この持ち上
がり分に相当した距離分尾端部３６が下がり距離センサ
３７に接近することで前記理由から発振回路の出力が減
衰する。この減衰量を数値データ化して板状部材毎の厚
みとし図１に示す第１メモリ１４に格納することで、格
納した数値データと搬送過程で測定し数値データ化した
発振出力の減衰量とを比較することで実施例１と同様に
板状部材の搬送状況を監視することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、板状部材を空
間を通して搬送する部材搬送手段と、前記板状部材の搬
送過程で前記板状部材の厚みを非接触で測定する厚み測
定手段と、前記搬送過程で測定された複数の板状部材の
厚みの平均値を演算して記憶手段に記憶する平均値演算
手段と、平均値演算後に前記厚み測定手段で測定された
前記板状部材の厚み測定値と前記記憶されている厚み平
均値を比較し、厚み測定値が厚み平均値を外れたことを
検出時に前記部材搬送手段に対し停止信号を出力する厚
み判定手段とを備え、板状部材搬送過程で各板状部材の
厚み平均値が得られるため、板状部材の種類毎に予め平
均値を求めこの平均値を搬送する板状部材の種類に応じ
て設定する手間が省け装置の無人化効率が向上するとい
った効果がある。

【００３０】請求項２の発明によれば、揺動自在に支持
軸に取り付けられた腕木の先端部を板状部材が搬送され
る経路に接触させておき、前記板状部材の前記経路通過
時に前記腕木の尾端部の下がり距離より搬送中の板状部
材の厚みを測定する厚み測定手段と、前記搬送過程で測
定された複数の板状部材の厚みの平均値を演算して記憶
手段に記憶する平均値演算手段と、平均値演算後に前記
厚み測定手段で測定された前記板状部材の厚み測定値と
前記記憶されている厚み平均値を比較し、厚み測定値が
厚み平均値を外れたことを検出時に前記部材搬送手段に
対し停止信号を出力する厚み判定手段とを備え、板状部
材搬送過程で各板状部材の厚み平均値が得られるため、
板状部材の種類毎に予め平均値を求めこの平均値を搬送
する板状部材の種類に応じて設定する手間が省け装置の
無人化効率が向上すると共に、あらゆる種類の板状部材
の搬送監視を行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明による板状部材検出装置の一実
施例の構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の動作を説明するフローチャートであ
る。

【図３】請求項２の発明における厚み測定手段の構成を
示す構成図である。

【図４】従来の板状部材検出装置の構成を示すブロック
図である。

【図５】フレームの搬送過程を示す図である。

【図６】フレームの厚み測定の動作原理を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ フレーム １Ｂ 板状部材 ２ 送信ヘッド ４ 受信ヘッド １１ 表示器 １１Ｂ ベルトコンベア １３ ＣＰＵ １４、１５ 第１，２メモリ ３０ 腕木 ３６ 尾端部 ３７ 距離センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状部材を空間を通して搬送する部材搬
   送手段と、前記板状部材の搬送過程で前記板状部材の厚
   みを非接触で測定する厚み測定手段と、前記搬送過程で
   測定された複数の板状部材の厚みの平均値を演算して記
   憶手段に記憶する平均値演算手段と、平均値演算後に前
   記厚み測定手段で測定された前記板状部材の厚み測定値
   と前記記憶されている厚み平均値を比較し、厚み測定値
   が厚み平均値を外れたことを検出時に前記部材搬送手段
   に対し停止信号を出力する厚み判定手段とを備えたこと
   を特徴とする板状部材検出装置。
2. 【請求項２】 揺動自在に支持軸に取り付けられた腕木
   の先端部を板状部材が搬送される経路に接触させてお
   き、前記板状部材の前記経路通過時に前記腕木の尾端部
   の下がり距離より搬送中の板状部材の厚みを測定する厚
   み測定手段と、前記搬送過程で測定された複数の板状部
   材の厚みの平均値を演算して記憶手段に記憶する平均値
   演算手段と、平均値演算後に前記厚み測定手段で測定さ
   れた前記板状部材の厚み測定値と前記記憶されている厚
   み平均値を比較し、厚み測定値が厚み平均値を外れたこ
   とを検出時に前記部材搬送手段に対し停止信号を出力す
   る厚み判定手段とを備えたことを特徴とする板状部材検
   出装置。