JP2003124688A - テープフィーダおよびテープ送り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープ送りの送りピッチや速度を電子部品の
種類に応じて容易に設定することができ、汎用性に優れ
たテープフィーダおよびテープ送り方法を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 テープをピッチ送りして電子部品を供給
するテープフィーダにおいて、テープを送るスプロケッ
トを回転駆動するモータ２２を制御するモータ制御部２
５と、電子部品実装装置の制御部１４からの制御信号を
受信してモータ制御部２５に回転数およびまたは回転量
の制御パラメータを伝達する通信部２７とを備えた。こ
れにより、モータ２２の回転数や回転量の制御パラメー
タを変更してテープ送り速度およびまたはテープ送り量
を対象の電子部品に応じて容易に変更することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テープに保持され
た電子部品をピッチ送りして電子部品実装装置のピック
アップ位置に供給するテープフィーダおよびテープ送り
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置において、移載ヘッド
のノズルのピックアップ位置に電子部品を供給する方法
として、テープフィーダを用いる方法が知られている。
この方法は、電子部品を保持するテープを供給リールか
ら引き出し、電子部品の実装タイミングに同期させてピ
ッチ送りしてノズルに供給するものである。このテープ
フィーダでは、テープに設けられた送り孔に噛み合うス
プロケットを所定量だけ回転させることにより、テープ
がピッチ送りされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電子部品には種々のサ
イズ・種類があるため、テープフィーダにも電子部品を
保持するテープの幅や、テープに保持される電子部品の
ピッチに応じて多種類のテープフィーダが準備される。
ところが、従来のテープフィーダは、使用するテープの
幅寸法が同一であっても、電子部品の種類によって送り
ピッチが異るとスプロケットの送り量を変更するための
複雑な作業を行う必要があった。また、電子部品の種類
によっては、テープ送り時の動作によって姿勢が乱れ安
定した吸着が行えなくなることから、テープ送り速度や
加速度を部品種類に応じて適切に設定することが望まし
いが、従来のテープフィーダではこのようなテープ送り
の速度設定を容易に行うことができなかった。

【０００４】そこで本発明は、テープ送りの送りピッチ
や速度を電子部品の種類に応じて容易に設定することが
でき、汎用性に優れたテープフィーダおよびテープ送り
方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のテープフ
ィーダは、電子部品を保持したテープをピッチ送りする
ことにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ
位置に供給するテープフィーダであって、前記テープに
定ピッチで設けられた送り孔に噛み合ってテープを送る
スプロケットと、回転数およびまたは回転量が制御可能
なモータを駆動源とし前記スプロケットを回転駆動する
スプロケット駆動機構と、前記モータを制御するモータ
制御部と、外部装置からの制御信号を受信して前記モー
タ制御部に回転数およびまたは回転量の制御パラメータ
を伝達する通信部とを備えた。

【０００６】請求項２記載のテープフィーダにおけるテ
ープ送り方法は、電子部品を保持したテープをこのテー
プに定ピッチで設けられた送り孔に噛み合うスプロケッ
トを回転させてピッチ送りすることにより電子部品を電
子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフ
ィーダによるテープ送り方法であって、回転数およびま
たは回転量が制御可能なモータを駆動源とする回転駆動
機構によって前記スプロケットを回転させてテープをピ
ッチ送りする過程において、前記モータを制御するモー
タ制御部に対して外部装置からの制御信号を伝達するこ
とにより、前記モータの回転数およびまたは回転量の制
御パラメータを変更して、テープ送り速度およびまたは
テープ送り量を変更する。

【０００７】本発明によれば、回転数や回転量が制御可
能なモータを駆動源とする回転駆動機構によってスプロ
ケットを回転させてテープをピッチ送りする過程におい
て、モータを制御するモータ制御部に対して外部装置か
らの制御信号を伝達することにより、モータの回転数や
回転量の制御パラメータを変更してテープ送り速度およ
びまたはテープ送り量を対象の電子部品に応じて容易に
変更することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の一実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のテ
ープフィーダが配置される電子部品実装装置の断面図、
図２は本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面
図、図３は本発明の一実施の形態のテープフィーダの制
御系の構成を示すブロック図、図４は本発明の一実施の
形態のテープフィーダの部分側面図、図５は本発明の一
実施の形態のテープフィーダの部分平面図、図６は本発
明の一実施の形態のテープフィーダの停止位置データを
示す図、図７は本発明の一実施の形態のテープフィーダ
の吸着位置合わせの説明図である。

【０００９】まず図１を参照して電子部品実装装置の構
造について説明する。図１において、電子部品実装装置
１は電子部品を供給する部品供給部２を備えており、部
品供給部２に設けられたフィーダベース３の上面には、
テープフィーダ４が複数基装着されている。テープフィ
ーダ４は、フィーダベース３の下方に位置した台車５に
セットされた供給リール６から、電子部品を保持したキ
ャリアテープ７を引き出し、保持された電子部品を移載
ヘッド８によるピックアップ位置まで供給する。

【００１０】移載ヘッド８はヘッド駆動部１１によって
駆動され、テープフィーダ４からピックアップした電子
部品を搬送路９上に位置決めされた基板１０に実装す
る。ヘッド駆動部１１は制御部１４によって制御され、
移載ヘッド８による実装動作やテープフィーダ４による
テープ送り動作に必要な各種のデータは、記憶部１５に
記憶される。

【００１１】これらのデータには、以下に説明するテー
プデータ１５ａ、停止位置データ１５ｂ、吸着位置デー
タ１５ｃ、実装位置データ１５ｄが含まれる（図３参
照）。テープデータ１５ａは、テープフィーダ４におい
てキャリアテープ７をピッチ送りする際のテープ送りピ
ッチ、送り速度、ピッチ送りにおける加減速パターンな
どのデータであり、キャリアテープ７の種類ごとに予め
設定される。

【００１２】停止位置データ１５ｂは、ピッチ送りの停
止位置が各テープフィーダ固有の器差によってばらつく
のを防止するための補正データであり、この補正を行う
ことにより、キャリアテープ７に保持された電子部品を
正しくピックアップ位置に位置決めすることができるよ
うになっている。ここでは後述するようにテープ送り用
のスプロケットのピン位置のテープ送り方向のばらつき
を補正対象としている。

【００１３】吸着位置データ１５ｃは、移載ヘッド８が
テープフィーダ４のピックアップ位置から電子部品を吸
着して取り出すときの吸着位置を示すデータであり、吸
着位置データを各テープフィーダごとに予め作成するこ
とにより、各テープフィーダごとの固有の器差を補正す
ることができるようになっている。ここでは、スプロケ
ットのピン位置のばらつきのうち、テープ送り方向と直
交する方向のばらつきを、移載ヘッド８の吸着位置によ
って補正するようにしている。実装位置データ１５ｄ
は、基板１０における電子部品の搭載位置座標について
のデータである。

【００１４】テープフィーダ４のピックアップ位置の上
方には、カメラ１２が配設されている。カメラ１２はピ
ックアップ位置の近傍を撮像し、この撮像データを認識
部１３によって認識処理することにより、後述するキャ
リアテープ７の送り孔の位置や、テープ送り用のスプロ
ケットのピン位置などを認識し、正規位置に対する位置
ずれ量を検出する。この位置検出結果は制御部１４に送
られ、制御部１４は後述するように各ピンの位置ずれ量
に基づいて停止位置データや吸着位置データを演算す
る。

【００１５】次に図２、図３、図４を参照して、テープ
フィーダ４について説明する。図２において、テープフ
ィーダ４は細長形状の本体部４ａの下面をフィーダベー
ス３の上面に沿わせて装着され、本体部４ａの下面に設
けられた係止部４ｂをフィーダベース３の端部に係止さ
せることにより位置が固定される。そしてこの状態で、
本体部４ａに内蔵されたフィーダ制御部２４が、係止部
４ｂに設けられたコネクタ２８を介して、電子部品実装
装置１の制御部１４と接続されるようになっている。記
憶部１５に記憶された各種データのうち、テープデータ
１５ａや停止位置データ１５ｂなどテープフィーダ４の
動作制御に必要なデータは、制御部１４を介してフィー
ダ制御部２４に伝達される。

【００１６】テープフィーダ４の前端部（図２において
右側）には、スプロケット２１が配設されている。スプ
ロケット２１の外周には、キャリアテープ７に定ピッチ
で設けられたテープ送り用の送り孔７ｂ（図７参照）に
噛み合うピン２１ａが定ピッチで設けられており、また
スプロケット２１の側面には、モータ２２の出力軸に結
合されたベベルギア２３と噛み合う歯面２１ｂが設けら
れている（図４参照）。ベベルギア２３および歯面２１
ｂは、スプロケット回転駆動機構を構成する。

【００１７】モータ２２を回転駆動することによりスプ
ロケット２１は回転し、これによりキャリアテープ７が
テープ送りされる。このテープ送りにより、供給リール
６からキャリアテープ７が引き出される。引き出された
キャリアテープ７は、後端部からテープフィーダ４の内
部に導かれ、テープ送り経路に沿って前方へ送られる。

【００１８】ここで、モータ２２は、サーボモータなど
回転数や回転量の制御が可能なタイプのモータが用いら
れており、モータ２２の回転数や回転量の制御によっ
て、キャリアテープをピッチ送りする際の送り速度や、
送りピッチ、ピッチ送りにおける停止位置などが任意に
設定できるようになっている。またモータ２２は絶対位
置が検出可能なエンコーダを備えており、スプロケット
２１の各ピン２１ａの回転位置が個別に検出できるよう
になっている。

【００１９】テープフィーダ４の先端部は移載ヘッド８
による電子部品のピックアップ位置となっており、送ら
れてきたキャリアテープ７は先端部上面に設けられた押
さえ部材２９の下方をピッチ送りされる。このピッチ送
りの途中で、押さえ部材２９に設けられた切り欠き部２
９ａ（図５参照）を介して、キャリアテープ７の凹部７
ａ内に保持された電子部品１６が移載ヘッド８によって
ピックアップされる。電子部品１６のピックアップに先
だって、キャリアテープ７の上面からトップテープ（図
示せず）が剥離され、後方へ折り返されて本体部４ａに
内蔵されたテープ収納容器内に収納される。

【００２０】次に図３を参照して、テープフィーダ４の
制御系の構成を説明する。テープフィーダ４はフィーダ
制御部２４を内蔵しており、フィーダ制御部２４は、モ
ータ制御部２５、通信部２７、データ記憶部２６を備え
ている。モータ制御部２５は、スプロケット２１駆動用
のモータ２２を制御する。通信部２７は、外部装置であ
る電子部品実装装置１の制御部１４からの制御信号を受
信して、モータ制御部２５にモータ２２の回転数や回転
量など制御パラメータを伝達する。これにより、制御部
１４からの指令により、使用されるキャリアテープ７の
種類に応じて、テープフィーダ４のテープ送り速度や送
りピッチなどを随時変更できるようになっている。

【００２１】また通信部２７は、制御部１４から送られ
るテープデータ１５ａ、停止位置データ１５ｂなどのデ
ータをデータ記憶部２６に書き込む処理を行う。モータ
制御部２５への制御パラメータの指令においては、デー
タ記憶部２６にテープデータ１５ａが記憶されているキ
ャリアテープについては、単にテープ種類を指令するの
みで、テープ送り速度や送りピッチの変更ができる。

【００２２】停止位置データ１５ｂについて説明する。
キャリアテープ７に保持された電子部品を正しい位置に
供給するためには、スプロケット２１の間欠回転におい
てピン２１ａが正しい位置で停止することが必要であ
る。しかしながら、スプロケット２１においては製作誤
差のため各ピン２１ａの位置のばらつきが存在する。こ
のため、ピン２１ａを正しい位置に停止させるために
は、このばらつきを補正する必要がある。本実施の形態
においては、スプロケット２１の各ピン２１ａの位置を
カメラ１２で認識することにより位置ずれ量を求め、必
要な補正を行うようにしている。

【００２３】ピン２１ａの位置ずれ計測について説明す
る。図５（ａ）は、スプロケット２１の上方に配設され
た押さえ部材２９の上面を示している。キャリアテープ
７がセットされていない状態で切り欠き部２９ａを撮像
することにより、スプロケット２１の頂部近傍に位置し
たピン２１ａが撮像され、ピン２１ａの位置が計測され
る。

【００２４】この計測により、図５（ｂ）に示すよう
に、ピン２１ａの正規位置からのＸ方向、Ｙ方向の位置
ずれを示すピンオフセットデータΔｘ、Δｙが求められ
る。そして、スプロケット２１を所定のピッチで間欠回
転させながら各ピン２１ａについて順次位置ずれ計測を
行うことにより、各ピンごとに正規位置からの位置ずれ
を示すオフセットデータが求められる。

【００２５】これにより、正しいピックアップ位置に電
子部品が位置した状態におけるピン２１ａの位置、すな
わちテープ送りのための間欠回転においてスプロケット
２１を停止すべき回転停止位置が求められる。そしてこ
れらの各回転停止位置に対応したモータ２２の回転量の
データを停止位置データとして求め、求められた停止位
置データを当該テープフィーダ４の固有のオフセットデ
ータとして記憶させる。そして、テープフィーダ４の稼
動状態においては、このオフセットデータに基づいてモ
ータ２２を制御して回転を停止させることにより、ピン
２１ａは常に正しい停止位置で停止する。

【００２６】これらのデータ作成処理演算は、電子部品
実装装置１の制御部１４によって行われる。したがって
制御部１４は停止位置データ算出部となっている。演算
結果は、電子部品実装装置１の記憶部１５に位置ずれ量
を示すオフセットデータとして記憶されるとともに、こ
れらの位置ずれ量をモータ２２の回転量を示すパルス量
に換算したオフセットデータの形で各テープフィーダ４
に送られ、通信部２７を介して当該テープフィーダ４の
データ記憶部２６に書き込まれる。したがって、電子部
品実装装置１の記憶部１５、各テープフィーダ４のデー
タ記憶部２６は、停止位置データ記憶部となっている。

【００２７】次に停止位置データおよび吸着位置データ
の態様について、図６を参照して説明する。ここで、Ｙ
方向のオフセットデータが停止位置データに、Ｘ方向の
オフセットが吸着位置データに対応する。図６（ａ）
は、データ作成対象となるテープフィーダのスプロケッ
ト２１のすべてのピン２１ａについて計測されたピン位
置を統計処理して、ピン位置の平均位置を求めるもので
ある。すなわち、各ピンについてのオフセットデータΔ
ｘ、Δｙの平均値ΣΔｘ／ｎ、ΣΔｙ／ｎを求め、これ
らの平均値を当該テープフィーダに固有の１つのオフセ
ットデータとする。このように、ピン位置を統計処理し
てテープフィーダに固有の１つのオフセットデータとす
ることにより、データ処理を容易に行うことができる。

【００２８】図６（ｂ）は、スプロケット２１の各ピン
２１ａごとにオフセットデータを記憶する例を示してい
る。すなわちこの例では、計測されたオフセットデータ
Δｘ、Δｙは、そのまま当該ピン２１ａに固有のオフセ
ットデータ（停止位置データ１５ｂ）として記憶部１５
に格納される。この場合には、各ピン２１ａの位置ずれ
状態をそのまま反映した停止位置データが作成されるこ
とから、スプロケット２１の製作誤差によってピン位置
に大きなばらつきが存在するような場合にあっても、こ
れらのばらつきを補正して、常に正確な位置にキャリア
テープ７を停止させることができる。

【００２９】なお、ここでは停止位置データとして、ピ
ン２１ａの位置ずれ量を用いる例を示したが、キャリア
テープ７をセットした状態で前述と同様に切り欠き部２
９ａを撮像し、凹部７ａの位置もしくは凹部７ａ内の電
子部品自体の位置を計測することによって停止位置デー
タを求めるようにしてもよい。この場合には、正規吸着
位置からの電子部品の位置ずれ量が、オフセットデータ
Δｘ、Δｙとして求められる。

【００３０】図７は、テープフィーダ４の稼動状態にお
いてこのような停止位置データおよび吸着位置データに
基づいて、キャリアテープ７の停止位置を補正する方法
を示している。ピッチ送り時にスプロケット２１のピン
２１ａを所定位置に停止させる際には、前述の停止位置
データに基づいてモータ２２を制御し位置決めを行う。
すなわちモータ２２の回転を停止させる際には、データ
上の正規位置（図中破線で示す）から、Ｙ方向のオフセ
ットデータΔｙだけ補正した位置に対応した回転停止位
置で、モータ２２を停止させる。

【００３１】そして、移載ヘッド８によって凹部７ａ内
の電子部品をピックアップする際には、吸着位置データ
に基づいて移載ヘッド８による吸着動作を行う。すなわ
ち、移載ヘッド８の位置合わせ時には、データ上の正規
吸着位置からＸ方向のオフセットデータΔｘだけ補正し
た上で、移載ヘッド８を下降させる。これにより、スプ
ロケット２１のピン位置のばらつきに起因する吸着位置
の位置ずれを有効に補正することができ、電子部品を正
しいピックアップ位置に位置決めして、移載ヘッド８に
よる吸着ミスを減少させることが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、回転数や回転量が制御
可能なモータを駆動源とする回転駆動機構によってスプ
ロケットを回転させてテープをピッチ送りする過程にお
いて、モータを制御するモータ制御部に対して外部装置
からの制御信号を伝達するようにしたので、モータの回
転数や回転量の制御パラメータを変更してテープ送り速
度およびまたはテープ送り量を対象の電子部品に応じて
容易に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のテープフィーダが配置
される電子部品実装装置の断面図

【図２】本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面
図

【図３】本発明の一実施の形態のテープフィーダの制御
系の構成を示すブロック図

【図４】本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分
側面図

【図５】本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分
平面図

【図６】本発明の一実施の形態のテープフィーダの停止
位置データを示す図

【図７】本発明の一実施の形態のテープフィーダの吸着
位置合わせの説明図

【符号の説明】

１ 電子部品実装装置 ２ 部品供給部 ４ テープフィーダ ７ キャリアテープ ７ｂ 送り孔 ８ 移載ヘッド １０ 基板 １１ ヘッド駆動部 １２ カメラ １３ 認識部 １４ 制御部 １５ 記憶部 １５ａ テープデータ １５ｂ 停止位置データ ２１ スプロケット ２１ａ ピン ２４ フィーダ制御部 ２５ モータ制御部 ２６ データ記憶部 ２７ 通信部

フロントページの続き (72)発明者 樋口 義和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 堀江 敦行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 和田 聡文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E313 AA03 AA18 CC04 CD03 CD05 DD01 DD02 DD03 DD05 DD32 DD34 DD50 EE24 FF03 FF31

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を保持したテープをピッチ送りす
   ることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアッ
   プ位置に供給するテープフィーダであって、前記テープ
   に定ピッチで設けられた送り孔に噛み合ってテープを送
   るスプロケットと、回転数およびまたは回転量が制御可
   能なモータを駆動源とし前記スプロケットを回転駆動す
   るスプロケット駆動機構と、前記モータを制御するモー
   タ制御部と、外部装置からの制御信号を受信して前記モ
   ータ制御部に回転数およびまたは回転量の制御パラメー
   タを伝達する通信部とを備えたことを特徴とするテープ
   フィーダ。
2. 【請求項２】電子部品を保持したテープをこのテープに
   定ピッチで設けられた送り孔に噛み合うスプロケットを
   回転させてピッチ送りすることにより電子部品を電子部
   品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィー
   ダによるテープ送り方法であって、回転数およびまたは
   回転量が制御可能なモータを駆動源とする回転駆動機構
   によって前記スプロケットを回転させてテープをピッチ
   送りする過程において、前記モータを制御するモータ制
   御部に対して外部装置からの制御信号を伝達することに
   より、前記モータの回転数およびまたは回転量の制御パ
   ラメータを変更して、テープ送り速度およびまたはテー
   プ送り量を変更することを特徴とするテープ送り方法。