JP2008306046A - 部品供給装置、表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化の要請に応じつつも、部品を部品供給位置に正確に供給可能な部品供給装置等を提供する。
【解決手段】部品Ｗを一定間隔で保持した部品供給テープ１４５に対する係止歯１６８を外周面に設けたスプロケット１６５を、部品供給テープ１４５との係合を維持しつつ軸を中心に等角度ずつ回転させることにより、部品供給テープ１４５を一定距離送って部品Ｗを部品供給位置に供給させるフィーダであって、設定された回転量ずつ回転することでスプロケット１６５を等角度回転させる送りモータ１６１と、送りモータ１６１の動力を減速しつつスプロケット１６５に伝達する複数枚の減速歯車からなる減速装置１７０とを備えると共に、減速装置１７０を構成する各減速歯車１７１〜１７７を含む動力伝達経路Ｊを構成する各歯車間の減速比をいずれも整数比に設定した。
【選択図】図５

Description

本発明は、電動式の部品供給装置、及びそれから部品の供給を受けて基板上に実装する表面実装機に関する。

電動式の部品供給装置として、下記特許文献１には、モータの動力を第１、第２のカサ歯車を経由してスプロケットに伝達させるテープフィーダについて開示されている。この種のテープフィーダでは、スプロケットを一定角度ずつ回転させることで部品供給テープをピッチ送りして、これに保持された部品を部品供給位置に供給させる構成をとっている。
特開２０００−２７７９８０公報

近年では、フィーダの小型化に伴い、トルクの小さな小型モータでテープを安定的に送ることが求められている。テープを安定的に送るには相応のトルクが必要となるが、スプロケットに相当のトルクを発生させるには、小型モータの動力を減速装置を介してスプロケットに伝達させてやればよい。しかし、この場合には、小型モータとスプロケットとの間を中継する歯車の枚数が多くなるから、モータを所定量正確に回転させたとしても、各歯車の回転中心の偏心などによりスプロケットの回転角度にばらつきが生じ、部品供給テープの送り量に誤差が出る恐れがあった。
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、フィーダの小型化の要請に応じつつも、部品を部品供給位置に正確に供給可能な部品供給装置、及びそれから部品の供給を受けて基板上に実装する表面実装機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、部品を一定間隔で保持した担体としての部品供給テープに対する係合部を外周面に設けたスプロケットを、前記部品供給テープとの係合を維持しつつ軸を中心に一周を等分割可能な等角度ずつ回転させることにより、前記部品供給テープを一定距離送って部品を部品供給位置に供給させる部品供給装置であって、駆動源となると共に、設定された回転量ずつ回転することで前記スプロケットを前記等角度回転させる送りモータと、前記送りモータの動力を減速しつつ前記スプロケットに伝達する複数枚の減速歯車からなる減速装置とを備えると共に、前記減速装置を構成する各減速歯車を含む、動力伝達経路を構成する各歯車間の減速比をいずれも整数比に設定したところに特徴を有する。

尚、減速比とは、噛み合う２つの歯車の歯数比のことを言う。

上記の目的を達成するための手段として、本発明は、請求項１に記載の部品供給装置と、前記部品供給装置から部品の供給を受けて、基板上に部品を実装する実装機本体と、からなる表面実装機であって、前記スプロケットを前記等角度ずつ一周するまで回転させたときの、等角度ずつ回転して停止する各スプロケットの停止状態を停止パターンと定義するとともに、前記スプロケットを前記等角度回転させたときの部品供給テープの送り量の理想値に対する誤差を誤差量と定義したときに、前記送りモータの回転量を、前記誤差量が小さくなるように各停止パターンごとに個別に増減調整するモータ制御手段を、前記部品供給装置或いは、前記実装機本体のいずれか一方に設けたところに特徴を有する。

本発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
前記送りモータの回転量を増減させる補正値を、前記各停止パターンごとにそれぞれ記憶させた記憶手段を、前記部品供給装置或いは実装機本体のいずれか一方に設けるとともに、前記モータ制御手段は前記記憶手段から読み出した補正値に基づいて、前記送りモータの回転量を各停止パターンごとに個別に増減調整する構成とする。このように、記憶手段に補正値を予め記憶させておけば、補正値を演算等により算出する構成に比べてモータ制御手段の負担を軽くできる。

減速歯車には製造上の理由等から回転中心の偏心が幾らかあるが、このような歯車の偏心は、各減速歯車の軸に対する寄り方に偏りを生じさせ、また減速歯車同士の歯の噛み合い方に影響を及ぼす。そして、これらの積み重なりがスプロケットの回転量（回転角度）の誤差を生み、これが部品供給テープの送り量の誤差として現れてしまう（図９参照）。

本発明によれば、減速装置を構成する各減速歯車を含む動力伝達経路を構成する各歯車間の減速比をいずれも整数比に設定した。このような設定としておけば、スプロケットを一回転させたときには、各歯車の周方向に関する位置が元の位置に戻るから、各歯車の軸に対する寄り方、各歯車同士の噛み合い状態が、回転前のそれと同じになる。

従って、同じ停止パターンであれば、スプロケットの回転回数に拘わらず、部品供給テープの送り量の誤差が常に同じなる。より解り易く言えば、１回転目のときの送り量の誤差と、２回転目、３回転目、４回転目の誤差が全て同じになる。

そのため、スプロケットを１回転させるのにスプロケットがＮ回停止する場合（すなわちＮ個の停止パターンがある場合）であれば、送り量の誤差分を見込んだ補正値をＮ通り用意しておき、送りモータの回転量を各停止パターンごとに増減調整する制御を行うことで、送り量の誤差を漏れなく毎回、減ずることが可能となる。

ここで仮に、減速比が整数倍以外に設定されていたとすると、同じ停止パターンであったとしても、スプロケットの回転回数が異なれば、各歯車の軸に対する寄り方、歯車同士の歯の噛み合い方がその都度異なってしまうから、送り量の誤差がバラバラとなり、送り量の誤差を抑えるように制御することは到底出来ない。

１．表面実装機の全体構成
図１は表面実装機の正面図、図２は表面実装機の平面図、図３はヘッドユニットの支持構造を示す部分拡大図である。図１、図２に示すように、表面実装機本体１０は上面が平らな基台１１上に各種装置を配置している。尚、以下の説明において、基台１１の長手方向（図１、図２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２、図３の向きに定めるものとする。

基台１１の中央には、プリント配線基板搬送用の搬送コンベア（以下、単にコンベアとも呼ぶ）２０が配置されている。搬送コンベア２０はＸ方向に循環駆動する一対の搬送ベルト２１を備えており、両ベルト２１を架設するように基板Ｇをセットすると、ベルト上面の基板Ｇはベルトとの摩擦によりベルトの駆動方向に送られるようになっている。

本実施形態のものは、図２に示す右側が入り口となっており、基板Ｇは図２に示す右側よりコンベア２０を通じて機内へと搬入される。搬入された基板Ｇは、コンベア２０により基台中央の作業位置（図２中の二点鎖線で示す位置）まで運ばれ、そこで停止される。

一方、作業位置の周囲には部品供給部１５が４箇所設けられている。これら各部品供給部１５には台車１４０を介して、フィーダ１５０が横並び状に多数設置されている。

そして作業位置では、上記フィーダ１５０を通じて供給された部品Ｗを、基板Ｇ上に実装する実装処理が部品搭載装置３０により行われるとともに、その後、実装処理を終えた基板Ｇはコンベア２０を通じて図２における左方向に運ばれ、機外に搬出される構成になっている。

部品搭載装置３０は大まかにはＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構、Ｚ軸サーボ機構及びこれらサーボ機構によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に駆動される吸着ヘッド６３などから構成される。

具体的に説明してゆくと、図２に示すように基台１１上には一対の支持脚４１が設置されている。両支持脚４１は作業位置の両側に位置しており、共にＹ方向（図２では上下方向）にまっすぐに延びている。

両支持脚４１にはＹ方向に延びるガイドレール４２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４２に長手方向の両端部を嵌合させつつヘット支持体５１が取り付けられている。

また、右側の支持脚４１にはＹ方向に延びるＹ軸ボールねじ４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ４５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４５にはＹ軸モータ４７が付設されている。

同モータ４７を通電操作すると、Ｙ軸ボールねじ４５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５１、ひいては次述するヘッドユニット６０がガイドレール４２に沿ってＹ方向に移動する（Ｙ軸サーボ機構）。

図３に示すように、ヘッド支持体５１にはＸ方向に延びるガイド部材５３が設置され、更に、ガイド部材５３に対してヘッドユニット６０が、ガイド部材５３の軸に沿って移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体５１には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールねじ５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ５５にはボールナットが螺合されている。

そして、Ｘ軸ボールねじ５５にはＸ軸モータ５７が付設されており、同モータ５７を通電操作すると、Ｘ軸ボールねじ５５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６０がガイド部材５３に沿ってＸ方向に移動する（Ｘ軸サーボ機構）。

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１１上においてヘッドユニット６０を水平方向（ＸＹ方向）に移動操作出来る構成となっている。

係るヘッドユニット６０には、実装動作を行う吸着ヘッド６３が列状をなして複数個搭載されている。吸着ヘッド６３はヘッドユニット６０の下面から下向きに突出しており、先端には吸着ノズル６４が設けられている。

各吸着ヘッド６３はＲ軸モータの駆動により軸周りの回転動作が可能とされ、又Ｚ軸モータの駆動により、ヘッドユニット６０のフレーム６１に対して昇降可能な構成となっている（Ｚ軸サーボ機構）。また、各吸着ノズル６４に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。

このような構成とすることで、各サーボ機構を所定のタイミングで作動させると、フィーダ１５０を通じて供給される部品Ｗを、吸着ヘッド６３がフィーダ１５０上の部品供給位置Ｏから取り出して基板Ｇ上に実装する構成となっている。

尚、図２に示す符号１７は部品認識カメラ、図３に示す符号６５は基板認識カメラである。部品認識カメラ１７は吸着ヘッド６３により取り出された部品Ｗの画像を撮像して、部品Ｗの吸着姿勢を検出するものである。

基板認識カメラ６５はヘッドユニット６０に撮像面を下に向けた状態で固定されており、ヘッドユニット６０とともに一体的に移動する構成とされている。これにより、上述のＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を駆動させることで、作業位置上にある基板Ｇ上の任意の位置の画像を、基板認識カメラ６５により撮像することが出来る。

２．部品供給テープ、及びフィーダの構成
まず、部品を保持する担体として機能する部品供給テープ１４５について説明を行い、その後フィーダ１５０の構成を説明する。

図４に示すように、部品供給テープ１４５は、一方向に長いシート状をなすとともに、上方に開口した空洞状の部品収納部１４６ａを一定間隔Ｌｏおきに有している。また、部品供給テープ１４５の一辺側には、上下に貫通する係合孔１４６ｂが一定間隔で設けられている。

各部品収納部１４６ａにはＩＣなどのチップ部品Ｗが１つずつ収容され、同部品収納部１４６ａを閉止するようにして部品供給テープ上面にはカバーテープ１４７が貼着されている。係る部品供給テープ１４５は不図示のリールに巻かれている。

フィーダ１５０は、送出装置１６０が設置されるフィーダ本体１５１と、収容体（不図示）を前後に連結したものであり、一方向に長い形状をなしている。

図５に示すように、フィーダ本体１５１の前部上面には、部品供給位置Ｏが設定されると共に、フィーダ本体１５１の内部に部品供給テープ１４５を部品供給位置Ｏに向けて送るためのテープ通路１５２が形成されている。

係るテープ通路１５２は部品供給テープ１４５を巻き付けたリールに連なっており、リールから引き出された部品供給テープ１４５がテープ通路１５２内に通されるようになっている。

送出装置１６０は送りモータ１６１、減速装置１７０、スプロケット１６５などから構成されている。送りモータ１６１はいわゆるパルスモータ（制御パルス信号を与えることによって、決められたステップ単位で回転するモータ）であり、フィーダ本体１５１の中央やや後部寄りの位置に配置されている。

スプロケット１６５は側面にドリブンギヤ１６５Ａを一体形成すると共に、フィーダ本体１５１の前部寄りであって部品供給位置Ｏのほぼ真下にあたる位置に配置されている。係るスプロケット１６５の外周面には係止歯１６８が等間隔で設けられており、テープ通路１５２を介してフィーダ１５０の前部上面に通された部品供給テープ１４５の係合孔１４６ｂに係合される構成となっている。

減速装置１７０は４枚の減速歯車１７１、１７３、１７５、１７７から構成されている。具体的には、先頭の減速歯車１７１は平歯車とされる一方、残り３枚の減速歯車１７３〜１７７はいずれも大歯車と小歯車とを一体的に形成した２段歯車とされている。

そして、隣合う小歯車と大歯車が互いにかみ合うと共に、先頭の減速歯車１７１が送りモータ１６１のドライブギヤ（モータギヤ）１６１Ａに噛み合い、最後尾の減速歯車１７７の小歯車１７７Ｂがスプロケット１６５のドリブンギヤ１６５Ａに噛み合っている。

このように、本実施形態のものは、モータギヤ１６１Ａ、減速歯車１７１〜１７７、ドリブンギヤ１６５Ａの５枚の歯車が動力を伝達する歯車列を構成している（動力伝達経路Ｊ）。

従って、送りモータ１６１を通電操作すると、送りモータ１６１の動力は動力伝達経路Ｊを介してスプロケット１６５に伝達され、同スプロケット１６５を回転させる。

そして、本実施形態のものは、動力伝達経路Ｊを構成する各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａ間の減速比Ｕが、いずれも１以上に設定されている。

Ｕ＝Ｚｂ／Ｚａ
Ｕ：減速比
Ｚａ：動力伝達方向について上流側に位置する歯車の歯数
Ｚｂ：動力伝達方向について下流側に位置する歯車の歯数

これにより、送りモータ１６１の動力は減速装置１７０を経由することで高トルク化され、スプロケット１６５を高トルクにて回転させる。

また、本実施形態のものは、図６に示すように、スプロケット１６５の外周（部品供給テープが接する周面）を７２分割したときの各周長Ｌｓが、部品供給テープ１４５の送りピッチ（すなわち、部品Ｗの収容間隔）Ｌｏにほぼ一致する設定とされている。

そのため、スプロケット１６５を５度ずつ回転させると、リールから部品供給テープ１４５が送りピッチＬｏだけ引き出されて、フィーダ前方へ送りピッチＬｏだけ送られる。これにより、部品供給テープ１４５上に一列状に並ぶ部品収容部１４６ａが部品供給位置Ｏに順に送られる結果、同部品供給位置Ｏに部品Ｗが１個ずつ順送りされる構成となっている。

尚、部品収容部１４６ａを閉止するカバーテープ１４７は、図７に示すようにテープの搬送過程で引き剥がされる構成となっている。これにより、部品供給位置Ｏにおいては、部品収容部１４６ａの上面が開放され、吸着ヘッド６３にて部品収容部１４６ａから部品Ｗの取り出しを行うことが可能な構成となっている。

また、図７に示す符号１８０はテープホルダである。テープホルダ１８０は前後に長い形状をなし、フィーダ本体１５１の前部上面部分にロック装置１８５を介して固定されている。

係るテープホルダ１８０は、部品供給位置Ｏに送られる部品供給テープ１４５の両側をガイドしてテープの搬送を案内すると共に、部品供給テープ１４５の上面を押さえて部品供給テープ１４５とスプロケット１６５の係合を維持する機能を担っている。

また、本実施形態のものは動力伝達経路Ｊを構成する歯車列全体の減速比を「７２」に設定している。これにより、送りモータ１６１を３６０度回転（以下、基準回転量と呼ぶ）させると、スプロケット１６５が５度回転する設定となっている。

３．表面実装機の電気的構成
次に、表面実装機１の電気的構成を図８を参照して説明する。
実装機本体１０はコントローラ２１０により装置全体が制御統括されている。コントローラ２１０はＣＰＵ等により構成される演算処理部２１１を備える他、実装プログラム記憶手段２１２、搬送系データ記憶手段２１３、サーボ系制御部２１５、画像処理部２１６、入出力部２１７を設けている。

実装プログラム記憶手段２１２にはＸ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータ、Ｒ軸モータなどからなるサーボ機構を制御するための実装プログラムが格納され、搬送系データ記憶手段２１３には搬送コンベア２０など搬送系を制御するためのデータが記憶されている。

サーボ系制御部２１５は演算処理部２１１と共に、実装プログラムに従って各種モータを駆動させるものであり、同サーボ系制御部２１５には各種モータが電気的に連なっている。

また、画像処理部２１６には部品認識カメラ１７、基板認識カメラ６５が電気的に連なっており、これら各カメラ１７、６５から出力される撮像信号がそれぞれ取り込まれるようになっている。そして、画像処理部２１６では、取り込まれた撮像信号に基づいて、部品画像の解析並びに基板画像の解析がそれぞれ行われるようになっている。

また、入出力部２１７はいわゆるインターフェースであって、次に説明するフィーダ１５０との間で制御信号を送受信させる他、実装機本体１０に設けられる各種センサ類から出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。

フィーダ１５０にはフィーダ制御部２５１、送りモータ１６１、記憶手段２５３、モータセンサ２５５、入出力部２５７などが設けられている。

フィーダ制御部２５１は本発明のモータ制御手段として機能するものであって、実装機本体１０の演算処理部２１１と連係して送りモータ１６１の回転、停止を制御するものである。

記憶手段２５３は不揮発性の、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＮＶＲＡＭなどから構成されている。記憶手段２５３の内部には、図１０に示すように各停止パターンごとに補正値（送りモータの回転量を増減調整する補正値）が記憶されている。補正値の具体的内容については、後に説明を行う。

モータセンサ２５５はエンコーダなどの位置センサであり、送りモータ１６１の回転量、送りモータ１６１の原点位置を検出する機能を担っている。

入出力部２５７はいわゆるインターフェースであって、実装機本体１０に設けられる入出力部２１７と信号線を介して接続されている。

３．送りモータの回転量補正
本実施形態のものは、送りモータ１６１を１回転（３６０度回転）させると、スプロケット１６５が５度回転し、部品供給テープ１４５が送りピッチＬｏだけ送られる構成をとっている。しかし、送りモータ１６１を正確に１回転させたとしても、現実には部品供給テープ１４５の送り量が、送りピッチＬｏ（すなわち、理想値）に対していくらか増減してしまう。

このような送り量の誤差を生む原因の一つに減速装置１７０を設けている点が挙げられる。すなわち、減速装置１７０を構成する各減速歯車１７１〜１７７には製造上等の理由により、回転中心Ｃ１〜Ｃ７の偏心が幾らかあるが、係る歯車の偏心は各減速歯車の軸に対する寄り方に偏りを生じさせ、また減速歯車同士の歯の噛み合い方に影響を及ぼす。

そして、これらの積み重なりがスプロケット１６５の回転量（回転角度）の誤差を生み、これが送り量の誤差として現れる（図９参照）。そこで、本実施形態のものはスプロケット１６５の停止パターンに着目し、以下に説明する措置をとっている。

措置の説明に先立って、まず、スプロケット１６５の停止パターンについて説明する。本実施形態のものは、スプロケット１６５を５度ずつ回転させるので、スプロケット１６５の外周に７２箇所の送り点Ｐ０〜Ｐ７１を設けたとすると、スプロケットが１周するまでの間に、各送り点Ｐ０〜Ｐ７１が天頂の停止位置Ｒに順に停止する（図６参照）。

従って、スプロケット１６５の停止パターンとしては、各送り点Ｐが天頂の停止位置Ｒに停止する７２通りがある。より解り易く言えば、送り点Ｐ０が天頂の停止位置Ｒに停止する状態（停止パターン０）、送り点Ｐ１が天頂の停止位置Ｒに停止する状態（停止パターン１）、送り点Ｐ２が天頂の停止位置Ｒに停止する状態（停止パターン２）、・・・・、送り点Ｐ７０が天頂の停止位置Ｒに停止する状態（停止パターン７０）、送り点Ｐ７１が天頂の停止位置Ｒに停止する状態（停止パターン７１）の、合計７２通りある。

さて、上記送り量の誤差（すなわち誤差量）を減ずる措置として、本実施形態では動力伝達経路Ｊを構成する各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａ間の減速比Ｕをいずれも整数比に設定している。例えば、先頭の減速歯車１７１と２枚目の減速歯車１７３の大歯車１７３Ａとの減速比Ｕは「２」であり、また２枚目の減速歯車１７３の小歯車１７３Ｂと３枚目の減速歯車１７５の大歯車１７５Ａとの減速比Ｕは「３」であり、また、３枚目の減速歯車１７５の小歯車１７５Ｂと４枚目の減速歯車１７５の大歯車１７７Ａとの減速比Ｕは「３」に設定してある。

このような設定とすることで、スプロケット１６５を一回転させたときには、動力伝達経路Ｊを構成する全ての歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａの周方向に関する位置が元の位置に戻るから、各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａの軸に対する寄り方、各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａ同士の噛み合い状態が、回転前のそれと同じになる。

従って、同じ停止パターン（例えば、停止パターン１）であれば、スプロケット１６５の回転回数に拘わらず、部品供給テープ１４５の送り量の誤差（送りピッチＬｏに対する誤差）が常に同じになる。より解り易く言えば、１回目目の送り量の誤差と、２回転目、３回転目、４回転目の誤差が同じなる。

そこで、本実施形態では、送りモータ１６１の回転量を増減調整させる補正値を、各停止パターンについてそれぞれ個別に設定し、これをフィーダ１５０の記憶手段２５３に記憶させている（図１０参照）。

具体的には、送りピッチＬｏに対して送り量の誤差が「−方向」に現れることが見込まれる停止パターンについては、誤差に相当する角度だけ、送りモータ１６１の回転量（回転角度）を増加させるように値が設定されている（停止パターン０〜５）。

一方、送り量の誤差が「＋方向」に現れることが見込まれる停止パターンについては、誤差に相当する角度だけ送りモータ１６１の回転量（回転角度）を減ずるように値が設定されている（停止パターン６９〜７１）。

そして、記憶させた補正値を所定のタイミングで読み出して、送りモータ１６１の停止制御に反映させてやれば、スプロケット１６５を５度づつ正確に回転させることができ、送り量の誤差を漏れなく減ずることが可能となる。

尚、上記補正値を算定するには、少なくとも、各停止パターンについて送り量の誤差がどのような傾向を示すのかを検出する必要がある。これを行うには、例えば、フィーダ１５０に、送り量の誤差を検出可能な位置マークなどを設けたマスターテープを装着させ、送り量の誤差を各停止パターンについてそれぞれ実測してやればよい（事前試験）。

４．部品供給処理
次に、図１１に示すフローチャート図を参照しつつ、フィーダ１５０により実行される部品供給処理を説明する。

交換等により、フィーダ１５０が部品供給部１５の台車１４０にセットされると、実装機本体１０側より電力の供給がなされフィーダ１５０が起動する。

すると、フィーダ１５０ではフィーダ制御部２５１の指令の下、まず、送りモータ１６１を回転させる処理が行われる。

起動直後、送りモータ１６１を回転させるのは、機械的な原点位置に、送りモータ１６１のロータを位置合わせるためである。本実施形態のものは、送りモータ１６１に付設されるモータセンサ２５５により、送りモータ１６１のロータが機械的な原点位置に達したことが検出されると、その位置でモータ１６１の回転が停止される構成となっている（Ｓ１０）。

そして、上記モータの回転中、スプロケット１６５の位置検出がなされ、送りモータ１６１が原点位置にセット完了された時点で、スプロケット１６５が７２通りある停止パターンのうち、いずれの停止パターンで停止しているかが、判別される（Ｓ２０）。

尚、停止パターンを判別するには、それ専用の検出センサを設けておけばよく、例えば、スプロケット１６５の側面に７２個の位置マークを周方向に当間隔で設定しておき、天頂で停止した位置マークを位置センサで検出してやれば簡単に判別できる。

また、上記例の他にも、磁気センサを利用して停止パターンを読み取ることも可能である。ここでいう磁気センサというのは、スプロケット１６５の回転軸に設けた着磁部（Ｎ極とＳ極を交互に着磁させた磁気パターンであって、スプロケットと一体的に回転）と、スプロケット回転に伴う着磁部周辺の磁界の変化を検出するホールＩＣなどの磁気検出素子からなるものであり、磁気検出素子を着磁部の周囲に位相をずらしつつ複数個設けることで、各磁気検出素子から得られる出力波形の解析など行うことでスプロケットの周方向に関する停止位置、すなわち停止パターンを判別することが可能である。

尚、以下の説明では、Ｓ２０の処理で送り点Ｐ１が天頂の停止位置Ｒで停止した状態にある、すなわちセット時におけるスプロケット１６５の停止パターンは「１」であると判別されたものとして以降の説明を進める（図１２参照）。

かくして、スプロケット１６５の停止パターンが判別されると、次にＳ３０に移行する。Ｓ３０では初回の送り動作により停止するスプロケット１６５の停止パターンに対応する補正値を、記憶手段２５３から読み出す処理がフィーダ制御部２５１により行われる。

ここでは、セット時の停止パターンが「１」であるから、停止パターン「２」に対応する補正値、すなわち「＋０．６°」が記憶手段２５３から読み出されることとなる（図１０参照）。

そして、Ｓ３０にて停止パターン「２」に対応する補正値が読み出されると、ステップ４０に移行され、フィーダ１５０は実装機本体１０から部品Ｗの供給指令（送り指令）を待つ待機状態になる。

一方、フィーダ１５０が上述したＳ１０〜Ｓ３０の処理を行っている間、実装機本体１０側では演算処理部２１１の指令の下、部品実装のための各処理が進められる。すなわち、まず、基板Ｇを作業位置に搬入させ位置決めする処理が行われ、これに続いて、基板Ｇに実装する部品Ｗを取り出すべくヘッドユニット６０をフィーダ１５０の上方に向かって移動させる処理が行われる。

そして、演算処理部２１１はヘッドユニット６０の移動タイミングを見計らって、入出力部２１７を通じてフィーダ１５０に送り指令を与える。

すると、フィーダ１５０のフィーダ制御部２５１は、上記送り指令を受け、送りモータ１６１を回転させる（Ｓ５０）。

送りモータ１６１が回転を始めると、モータの動力は減速装置１７０を介してスプロケット１６５に伝達され、スプロケット１６５を回転させる。これにより、リールから部品供給テープ１４５が引き出され、部品Ｗを収容した部品供給テープ１４５がフィーダ前方の部品供給位置Ｏに送られてゆく。

また、係る部品供給テープ１４５の送り動作と並行して、モータセンサ２５５を通じて送りモータ１６１の回転状況に応じたパルス信号が出力される。

そして、フィーダ制御部２５１は出力されたパルス信号に基づいてモータ１６１の回転状態を監視しつつ、送りモータ１６１の停止制御を行う（Ｓ６０）。

すなわち、送りモータ１６１が基準回転量の３６０度に補正値の０．６度を加算した３６６．６度回転して停止するように制御を行う。

かくして、Ｓ５０で回転を始めた送りモータ１６１は３６６．６度回転したところで停止する。そして、このときにはスプロケット１６５の送り点Ｐ２が天頂の停止位置Ｒにほぼ至り、１個目の部品Ｗを収容した部品収容部１４６ａが部品供給位置Ｏに至る（Ｓ７０）。

ここで仮に、送りモータ１６１を基準回転量の３６０度だけ回転させたとすると、部品供給テープ１４５の送り量が送りピッチＬｏに対して少な目になってしまい、１つ目の部品Ｗを収容した部品収容部１４６ａが部品供給位置Ｏより若干手前寄りの位置で停止してしまう。

この点、本実施形態のものは、基準回転角度（３６０度）だけでは送り量が足りないことを見込んで、送りモータ１６１を余分に回転させているから、１個目の部品Ｗを収容した部品収容部１４６ａは部品供給位置Ｏの手前で停止することなく、部品供給位置Ｏ上に正確に停止する。

そのため、フィーダ１５０による部品Ｗの供給動作が完了すると、次に部品供給位置Ｏ上に位置する吸着ヘッド６３を下降させ、部品収納部１４６ａから部品Ｗを取り出す処理が行われるが、このときに、部品収容部１４６ａから部品Ｗを位置ずれなく正確に取り出せる。

さて、１つ目の部品Ｗの送り動作（供給動作）が完了すると、フィーダ１５０ではＳ８０の処理が行われる。具体的に説明すると、Ｓ８０では記憶手段２５３に再びアクセスして、次の停止パターンに対応する補正値を読み出す処理がフィーダ制御部２５１により行われる。

初回の送り動作の停止パターンは「２」であったから、ここでは、停止パターン「３」に対応する補正値、すなわち「＋０．３度」が記憶手段２５３から読み出されることとなる。

そして、Ｓ８０で補正値が読み出されると、次にＳ４０に移行し、フィーダ１５０は送り指令を待つ待機状態になる。それ以降の処理は、先に述べた通りであり、実装機本体１０から送り指令が与えられると、フィーダ１５０はＳ５０〜Ｓ７０の順に処理を進め、送りモータ１６１を基準回転量の「３６０度」に補正値の「０．３度」を加算した「３６６．３度」回転させて、停止させる。

これにより、スプロケット１６５の送り点Ｐ３が天頂の停止位置Ｒにほぼ至る。そして、このときには、２個目の部品Ｗを収容した部品収容部１４６ａが部品供給位置Ｏに至り、２つ目の部品Ｗを取り出し可能な状態となる。

その後、フィーダ１５０ではＳ８０の処理が再び行われ、次の停止パターン「４」に対応する補正値を読み出す処理がフィーダ制御部２５１により行われる。

このように、本実施形態のものは、部品Ｗの送り動作が完了する都度、次の停止パターンに対応する補正値を記憶手段２５３から読み出して、送りモータ１６１の回転量を増減調整することとしている。

そして、部品の供給開始から７２個の部品Ｗが供給されると、約５度ずつ回転したスプロケット１６５は丁度１回転して、送り動作を始める前のセット状態、すなわち送り点Ｐ１が天頂の停止位置Ｒに位置する停止パターン「１」の状態に戻る。

従って、その後に行われる７３個目〜１４４個目の部品Ｗの送り動作については、１個目〜７２個目に行ったのと全く同じ補正値にて、送りモータ１６１の回転量（回転角度）が増減調整されることとなる。

５．効果
本実施形態では、部品収容部１４６ａを部品供給位置Ｏに正確に送ることができる。従って、吸着ヘッド６３により、部品収容部１４６ａから部品Ｗを位置ずれ等なく正確に取り出すことが可能となる。

仮に、部品が部品供給位置Ｏに正しく供給されていないとすると、吸着ヘッド６３により部品Ｗの取り出しを行ったときに、部品Ｗが吸着ヘッド６３にずれて保持されてしまい、これが、基板Ｇに対する部品Ｗの実装精度を下げる要因となる。この点、本実施形態のものであれば、部品Ｗがずれて保持されることがほとんどないから、基板Ｇに対する部品Ｗの実装精度を高めることが可能となる。

また、本実施形態のものは、フィーダ１５０の送り量の誤差を生む要因として機械的な要因、すなわち減速装置１７０を構成する各減速歯車１７１〜１７７の回転軸の偏心を挙げているが、係る機械的な要因による送り量の誤差を電気的な制御（ソフトウエア制御）により減じている。

このような構成であれば、減速装置１７０を構成する各歯車１７１〜１７７、スプロケット１６５については通常の部品精度のものを使用することができるので、製造コストを従来程度に抑えつつ、部品Ｗの供給精度を向上できる。

加えて、本実施形態では、動力伝達経路Ｊを構成する各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａ間の減速比Ｕをいずれも整数比に設定している。

このような設定とすることで、スプロケット１６５を一回転させたときには、動力伝達経路Ｊを構成する全ての歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａの周方向に関する位置が元の位置に戻るから、各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａの軸に対する寄り方、各歯車１６１Ａ、１７１〜１７７、１６５Ａ同士の噛み合い状態が、回転前のそれと同じになる。

従って、スプロケット１６５を、わずか一巡（１回転）させる停止パターンの数だけ補正値を用意しておき、これらを所定のタイミングで読み出して送りモータ１６１の停止制御に反映させるだけで、送り量の誤差を漏れなく毎回、減ずることが可能となる。このような構成であれば、電気的な制御それ自体も煩雑なものとならず、フィーダ制御部２５１に強いる処理負担も軽い負担で済む。

＜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、更に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、補正値を算定するのに必要とされる部品供給テープの送り量の誤差を、マスターテープを用いた事前試験により取得する例を示したが、例えば、次のような方法により送り量の誤差を取得することも可能である。すなわち、まず、通常通りフィーダ１５０を作動させ、部品Ｗを部品供給位置Ｏに供給させてやる。そして、供給された部品Ｗを吸着ヘッド６３にて取り出す直前に、ヘッドユニット６０に設置された基板認識カメラ６５により部品供給位置Ｏにある部品の画像を撮像してやる。係る処理を、スプロケット１６５が一巡（一周）するまで繰り返し行えば、得られた７２枚の部品画像を画像解析等することで、各停止パターンに対応する送り量の誤差を取得することができる。

（２）上記実施形態では、減速装置を４枚の減速歯車１７１、１７３、１７５、１７７より構成したが、減速歯車の数は４枚に限定されるものでなく、例えば、３枚あるいは５枚などとしてもよい。

本発明の一実施形態に係る表面実装機を例示する正面図 表面実装機の平面図 ヘッドユニットの支持構造を示す部分拡大図 部品供給テープの斜視図 フィーダ本体の構成を示す側面図 スプロケットの停止パターンを説明する図 フィーダ本体の斜視図 表面実装機の電気的構成を示すブロック図 送り量の誤差が生じた状態を示す図 記憶手段に記憶されている記憶内容を示す図 フィーダにより実行される部品供給処理の流れを示すフローチャート図 セット状態におけるスプロケットの停止パターンを示す図

符号の説明

１…表面実装機
１０…表面実装機本体
６０…ヘッドユニット
６３…吸着ヘッド
１４５…部品供給テープ
１５０…フィーダ（本発明の「部品供給装置」に相当）
１５１…フィーダ本体
１６１…送りモータ
１６１Ａ…ドライブギヤ（モータギヤ）
１６５…スプロケット
１６５Ａ…ドリブンギヤ
１６８…係止歯（本発明の「係合部」に相当）
１７０…減速装置
１７１〜１７７…減速歯車
２５１…フィーダ制御部（本発明の「モータ制御手段」に相当）
２５３…記憶手段
Ｊ…動力伝達経路
Ｗ…部品

Claims (3)

1. 部品を一定間隔で保持した担体としての部品供給テープに対する係合部を外周面に設けたスプロケットを、前記部品供給テープとの係合を維持しつつ軸を中心に一周を等分割可能な等角度ずつ回転させることにより、前記部品供給テープを一定距離送って部品を部品供給位置に供給させる部品供給装置であって、
   駆動源となると共に、設定された回転量ずつ回転することで前記スプロケットを前記等角度回転させる送りモータと、
   前記送りモータの動力を減速しつつ前記スプロケットに伝達する複数枚の減速歯車からなる減速装置とを備えると共に、前記減速装置を構成する各減速歯車を含む、動力伝達経路を構成する各歯車間の減速比をいずれも整数比に設定したことを特徴とする部品供給装置。
2. 請求項１に記載の部品供給装置と、
   前記部品供給装置から部品の供給を受けて、基板上に部品を実装する実装機本体と、からなる表面実装機であって、
   前記スプロケットを前記等角度ずつ一周するまで回転させたときの、等角度ずつ回転して停止する各スプロケットの停止状態を停止パターンと定義すると共に、
   前記スプロケットを前記等角度回転させたときの部品供給テープの送り量の理想値に対する誤差を誤差量と定義したときに、
   前記送りモータの回転量を、前記誤差量が小さくなるように各停止パターンごとに個別に増減調整するモータ制御手段を、前記部品供給装置或いは、前記実装機本体のいずれか一方に設けたことを特徴とする表面実装機。
3. 前記送りモータの回転量を増減させる補正値を、前記各停止パターンごとにそれぞれ記憶させた記憶手段を、前記部品供給装置或いは実装機本体のいずれか一方に設けるとともに、
   前記モータ制御手段は前記記憶手段から読み出した補正値に基づいて、前記送りモータの回転量を各停止パターンごとに個別に増減調整することを特徴とする請求項２に記載の表面実装機。

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