JP2008311516A - 実装機およびフィーダ異常検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を削減できるフィーダ異常検出装置を提供する。
【解決手段】テープ押さえ部材35によって部品収納テープTをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で部品収納テープTを前方に繰り出す一方、テープ押さえ部材35に横方向に光ビームBを通過させる透光部36が設けられたテープフィーダ31と、テープフィーダ31が装着されるフィーダ装着部と、テープ押さえ部材35の透光部36に光ビームBを照射する投光手段71と、透光部36を通過する光ビームBが遮断されるか否かを検出する光遮断検出手段72と、光遮断検出手段72からの情報に基づいて、透光部36を通過する光ビームBが遮断された際に、テープフィーダ31およびテープ押さえ部材35のセット位置異常を検出するフィーダ異常検出手段と、を備える。
【選択図】図6
【解決手段】テープ押さえ部材35によって部品収納テープTをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で部品収納テープTを前方に繰り出す一方、テープ押さえ部材35に横方向に光ビームBを通過させる透光部36が設けられたテープフィーダ31と、テープフィーダ31が装着されるフィーダ装着部と、テープ押さえ部材35の透光部36に光ビームBを照射する投光手段71と、透光部36を通過する光ビームBが遮断されるか否かを検出する光遮断検出手段72と、光遮断検出手段72からの情報に基づいて、透光部36を通過する光ビームBが遮断された際に、テープフィーダ31およびテープ押さえ部材35のセット位置異常を検出するフィーダ異常検出手段と、を備える。
【選択図】図6
Description
この発明は、プリント基板に部品を実装する実装機およびフィーダ異常検出装置に関する。
プリント基板上に電子部品を実装する実装機として、テープフィーダから供給される部品を、ヘッドによりピックアップして、プリント基板上に移送して実装するものが周知である。
テープフィーダには、リールに巻回されたリールテープ(部品収納テープ)を設置するテープ設置走行面が設けられ、そのテープ設置走行面に、起倒自在なテープ押さえ部材(テープガイド)が設けられている。そしてテープガイドによって部品収納テープをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で、部品収納テープを部品供給位置に順次繰り出すようになっている。
このようなテープフィーダにおいて、少し浮き上がった状態に誤ってセットされていると、部品収納テープを精度良く繰り出すことができず、部品の供給不良、ひいては実装不良が発生するおそれがある。
またテープフィーダ自体が実装機に確実に装着されていない装着不良の場合にも、上記と同様に、部品収納テープを精度良く繰り出すことができず、部品の供給不良が発生するおそれがある。
そこで部品の供給不良を未然に防止するために、テープフィーダの装着不良(セット位置異常)や、テープガイドの浮き上がり(セット位置異常)を検出する方法が提案されている。
例えば特許文献1に示すテープフィーダのセット位置異常検出装置は、各テープフィーダに光ビームが通過する透過部をそれぞれ設けておき、投光器から照射した光ビームを各透光部に通過させて受光器によって受光させるように構成している。そして受光器による受光が途絶えた際に、つまり光ビームが遮断された際に、テープフィーダの装着不良と判断するようにしている。
また特許文献2に示すテープガイドのセット位置異常検出装置は、各テープフィーダに、テープガイドの浮き上がりを検出するリミットスイッチをそれぞれ設け、そのリミットスイッチからの情報に基づいて、テープガイドの浮き上がりを検出するようにしている。
特開平5−304399号(請求項1、図5)
特開2000−252688号(請求項2、図2)
特許文献1は、テープフィーダのセット位置異常を検出する技術であるのに対し、特許文献2は、テープガイドのセット位置異常を検出する技術である。従ってテープフィーダおよびテープガイドの双方のセット位置異常を検出するには、特許文献1,2の双方の技術を併用する必要がある。
しかしながらそうすると、テープフィーダの位置異常を検出する投光器および受光器等の検出器に加えて、テープガイドの位置異常を検出する多数のリミット等の検出センサも必要となり、センサ数が増大して、部品点数が増加するという問題が発生する。
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、部品点数を削減しつつ、テープフィーダおよびテープガイド等のテープ押さえ部材の双方のセット位置異常を確実に検出することができる実装機およびフィーダ異常検出装置を提供することを目的とする。
本発明は下記の手段を提供する。
[1] テープ押さえ部材によって部品収納テープをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で前方に繰り出す一方、テープ押さえ部材に横方向に光ビームを通過させる透光部が設けられたテープフィーダと、
テープ押さえ部材の透光部に光ビームを照射する投光手段と、
透光部を通過する光ビームが遮断されるか否かを検出する光遮断検出手段と、
光遮断検出手段からの情報に基づいて、透光部を通過する光ビームが遮断された際に、テープフィーダおよびテープ押さえ部材のセット位置異常と判断するフィーダ異常検出手段と、を備えたことを特徴とするフィーダ異常検出装置。
テープ押さえ部材の透光部に光ビームを照射する投光手段と、
透光部を通過する光ビームが遮断されるか否かを検出する光遮断検出手段と、
光遮断検出手段からの情報に基づいて、透光部を通過する光ビームが遮断された際に、テープフィーダおよびテープ押さえ部材のセット位置異常と判断するフィーダ異常検出手段と、を備えたことを特徴とするフィーダ異常検出装置。
[2] テープフィーダが装着されるフィーダ装着部において複数のテープフィーダが各透光部を対応させつつ横方向に沿って並列に配置され、
テープフィーダの並列方向の一方側から各テープ押さえ部材の透光部に光ビームが照射されるようにした前項1に記載のフィーダ異常検出装置。
テープフィーダの並列方向の一方側から各テープ押さえ部材の透光部に光ビームが照射されるようにした前項1に記載のフィーダ異常検出装置。
[3] テープ押さえ部材によって部品収納テープをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で前方に繰り出す一方、テープ押さえ部材に横方向に光ビームを通過させる透光部が設けられたテープフィーダと、
複数のテープフィーダが各透光部を対応させつつ横方向に沿って並列配置に装着されるフィーダ装着部と、
テープフィーダの並列方向の一方側に設けられ、その一方側から光ビームを照射するとともに、その光ビームが反射された際に、光ビームの反射位置までの距離を測定する光学式距離検出手段と、
光学式距離検出手段に基づき、並列配置される複数のテープフィーダの途中で光ビームが遮断されて反射された際に、その反射した位置に対応して配置されるテープフィーダをセット位置異常のテープフィーダとして特定する異常フィーダ特定手段と、を備えることを特徴とするフィーダ異常検出装置。
複数のテープフィーダが各透光部を対応させつつ横方向に沿って並列配置に装着されるフィーダ装着部と、
テープフィーダの並列方向の一方側に設けられ、その一方側から光ビームを照射するとともに、その光ビームが反射された際に、光ビームの反射位置までの距離を測定する光学式距離検出手段と、
光学式距離検出手段に基づき、並列配置される複数のテープフィーダの途中で光ビームが遮断されて反射された際に、その反射した位置に対応して配置されるテープフィーダをセット位置異常のテープフィーダとして特定する異常フィーダ特定手段と、を備えることを特徴とするフィーダ異常検出装置。
[4] 各テープフィーダにそれぞれ設けられ、かつ異常状態であることを示すエラー情報を表示するエラー情報表示手段と、
異常フィーダ特定手段によって特定されたテープフィーダの情報表示手段によってエラー情報を表示させるエラー情報表示制御手段と、をさらに備えた前項3に記載のフィーダ異常検出装置。
異常フィーダ特定手段によって特定されたテープフィーダの情報表示手段によってエラー情報を表示させるエラー情報表示制御手段と、をさらに備えた前項3に記載のフィーダ異常検出装置。
[5] 前項1〜4のいずれか1項に記載されたフィーダ異常検出装置と、
テープフィーダによって繰り出された部品収納テープから部品をピックアップして、プリント基板上に移送して搭載するヘッドと、を備えた実装機。
テープフィーダによって繰り出された部品収納テープから部品をピックアップして、プリント基板上に移送して搭載するヘッドと、を備えた実装機。
上記発明[1][2]にかかるフィーダ異常検出装置によると、光遮断検出手段等の検出手段の設置数を少なくできて、部品点数を削減できるとともに、テープフィーダおよびテープ押さえ部材の双方のセット位置異常を正確に検出することができる。
上記発明[3]にかかるフィーダ異常検出装置によると、複数のテープフィーダの中から、異常のあるテープフィーダを自動的に特定することができる。
上記発明[4]にかかるフィーダ異常検出装置によると、複数のテープフィーダの中から、異常のあるテープフィーダを簡単に見分けることができる。
上記発明[5]にかかる実装機によると、上記と同様に、部品点数を削減できるとともに、テープフィーダおよびテープ押さえ部材の双方のセット位置異常を正確に検出することができる。
<第1実施形態>
図1は本発明の第1実施形態であるフィーダ異常検出装置が適用された実装機を示す平面図である。同図に示すように、この実装機は、基台11に設けられ、かつプリント基板Wを搬送するコンベア2と、コンベア2の両側に設けられた部品供給部3と、コンベア2の上方に設けられたヘッドユニット4とを備えている。
図1は本発明の第1実施形態であるフィーダ異常検出装置が適用された実装機を示す平面図である。同図に示すように、この実装機は、基台11に設けられ、かつプリント基板Wを搬送するコンベア2と、コンベア2の両側に設けられた部品供給部3と、コンベア2の上方に設けられたヘッドユニット4とを備えている。
部品供給部3には、実装機本体に着脱自在に取り付けられるフィーダ交換台車5が配置され、フィーダ交換台車5には、部品供給手段としての複数のテープフィーダ31…が並列配置で装着されている。テープフィーダ31は、後に詳述するように、電子部品が所定間隔おきに格納された部品収納テープ(リールテープ)が巻回されてセットされており、その部品収納テープが順次繰り出されることにより、部品収納テープに収納された電子部品が吸着位置(部品供給位置30)に順次供給されるようになっている。
なお本発明においては、部品供給部3の一部に、部品供給手段として、パレット等の部品供給容器から部品を供給するように構成されたトレイフィーダも採用することができる。
さらに本実施形態においては、フィーダ交換台車5によって、フィーダ装着部が構成されている。
テープフィーダ31から供給される部品は、部品供給位置30においてヘッドユニット4によってピックアップできるようになっている。
ヘッドユニット4は、テープフィーダ31から部品供給位置30に供給された部品をピックアップしてプリント基板W上に搭載できるように、部品供給位置30とプリント基板W上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット4は、X軸方向(コンベア2の搬送方向)に延びるヘッドユニット支持部材142にX軸方向に移動可能に支持されている。ヘッドユニット支持部材142はその両端部においてY軸方向(水平面内でX軸と直交する方向)に延びるガイドレール143,143にY軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット4は、X軸モータ144によりボールねじ145を介してX軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材142は、Y軸モータ146によりボールねじ147を介してY軸方向の駆動が行われるようになっている。
ヘッドユニット4には、部品搭載用の複数のヘッド41…がX軸方向に並んで配置されている。
各ヘッド41…は、Z軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向(Z軸方向)に駆動されるとともに、R軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向(R軸方向)に駆動されるようになっている。
各ヘッド41…には、電子部品Aを吸引吸着(ピックアップ)してプリント基板Wに装着するための吸着ノズルがそれぞれ設けられている。
ヘッドユニット4には、下向きに基板撮像カメラ13が設けられている。基板撮像カメラ13は、CCDカメラ等によって構成され、この基板撮像カメラ13によってプリント基板や部品供給位置30の部品等を上側から認識できるようになっている。
またコンベア2と、両側の部品供給部3との各間には、上向きに部品撮像カメラ12が設けられている。部品撮像カメラ12は、ラインセンサカメラ等によって構成され、この部品撮像カメラ12によって、ヘッドユニット4のヘッド41に吸着された部品を下側から認識できるようになっている。
図2〜5に示すように、テープフィーダ31は、フィーダ本体32と、そのフィーダ本体32の後部に設けられたトップテープ回収ボックス33と、を備えている。
フィーダ本体32には、後端部から前端上部にかけてテープ供給経路321が設けられ、そのテープ供給経路321に沿って、リールテープとしての部品収納テープTが連続して供給されるようになっている。
本実施形態で採用される部品収納テープTは、ベーステープT1と、そのベーステープT1の上面に貼着されたトップテープ(カバーテープ)T2と、を備えている。ベーステープT1には、所定の間隔おきに多数の凹部(キャビティ)が設けられ、各キャビティ内に、小型の実装用電子部品として、ICやトランジスタ等が収納された状態でベーステープT1の上面にトップテープT2が貼り付けられて、各キャビティ内で部品が密閉される。なおベーステープT1としては、キャビティとしての打ち抜き貫通孔が設けられたテープボディの下面に、ボトムテープが貼り付けられたものを好適に用いることができる。
フィーダ本体32におけるテープ供給経路321の前端部には、テープ送り機構34が設けられる。テープ送り機構34は、所定量ずつ回転するスプロケット341を備え、テープ供給経路321上に配置された部品収納テープTが、スプロケット341の外周縁に係合した状態に配置されている。そしてスプロケット341が所定量ずつ回転することによって、部品収納テープTが、所定のピッチで間欠的に前方へ繰り出されるようになっている。
フィーダ本体32におけるテープ供給経路321の前部には、部品収納テープTが設置されるテープ設置走行面322が設けられており、このテープ設置走行面322に対応してテープガイド(テープ押さえ部材)35が設けられている。このテープガイド35は、後端部がフィーダ本体32に回転自在に枢支されて、後端部を支点にして、上下に揺動自在に構成されている。こうしてテープガイド32は、図3に示すようにテープ供給経路321に倒伏して接触した状態と、図4に示すようにテープ設置走行面322から起き上がって離間した状態との間で開閉自在(接離自在)に構成されている。
またフィーダ本体32におけるテープガイド35の前方には、前端押さえレバー355が設けられている。この前端押さえレバー355は、その一端がフィーダ本体32に回転自在に枢支されており、他端側がテープガイド35の前端部に係合できるようなっている。そしてテープガイド35をテープ設置走行面322に倒伏させておいて、前端押さえレバー355を上方に回転させて、テープガイド35に係合させることによって、テープガイド35がテープ設置走行面322に倒伏した状態にロックされるようになっている。
従ってテープ設置走行面322上に部品収納テープTを配置して、テープガイド35を閉じて前端押さえレバー355によりロックした状態では、テープガイド35によって、部品収納テープTがテープ設置走行面322に押さえ付けられることにより、安定した状態に支持されるようになっている。
なおこの状態から、前端押さえレバー355を前方に回転させることにより、テープガイド35における倒伏状態のロックが解除されるようになっている。従ってこのロック解除操作によって、テープガイド35を起立させて、部品収納テープTの押さえ付けを解除できるようになっている。
テープガイド35には、テープ剥離部351が設けられており、このテープ剥離部351において、部品収納テープTが繰り出される毎に、ベーステープT1から所定量ずつトップテープT2が剥離されるようになっている。
そして、トップテープT2が剥離されて上面が開放されたベーステープT1のキャビティ部分(部品収納部)は、テープ供給経路321に沿って前方へ繰り出されて、部品供給位置30に送り出されるようになっている。こうして部品供給位置30に供給された部品は、上記したようにヘッド41によってピックアップされるようになっている。
なお、部品収納テープTがテープガイド35によって確実に押さえ付けられていない状態、つまりテープガイド35が浮き上がった状態(セット位置異常の状態)では、トップテープT2をベーステープT1から確実に剥離できなかったり、部品収納テープ自体の繰り出しを精度良く行えない等の部品供給不良が発生するおそれがある。従って生産中においては、テープガイド35を浮き上がりがないように確実にセットしておく必要がある。
一方、部品が取り出されたベーステープT1は、テープ送り機構34による繰り出し操作に伴って、さらに前方へ送り出されて排出されるようになっている。
またテープガイド35の後端側には、前後方向(Y軸方向)および上下方向(Z軸方向)に対し直交する横方向(X軸方向)に貫通し、かつ透光部を構成する透光孔36が設けられている。この透光孔36は、テープガイド35を倒伏させてセットした状態において、フィーダ本体32によって閉塞されない位置にあり、後述の光ビームBが通過できるようになっている。
フィーダ本体32におけるトップテープ回収ボックス33の前方には、テープ引き込み機構37が設けられている。テープ引き込み機構37は、巻取ローラ371と、押さえローラ372とを備え、ベーステープT1から剥離されたトップテープT2が後方へ折り返されて、両ローラ371,372によって挟持された状態に配置されている。そして巻取ローラ371が回転することによって、ベーステープT1から剥離されたトップテープT2が、後方へ引き込まれるようになっている。
さらにテープ引き込み機構37によって引き込まれたトップテープT2は、上記トップテープ回収ボックス33に回収されるようになっている。
なおトップテープ回収ボックス33の後端面には、開口部が設けられるとともに、この開口部に開閉自在に開閉蓋331が設けられている。そしてトップテープ回収ボックス33内が、トップテープT2で満杯になった際には、開閉蓋331を開放して、トップテープ回収ボックス33内のトップテープT2を後端開口部から取り出して処分できるようになっている。
以上のように構成された多数のテープフィーダ31…が図6,7に示すように、フィーダ交換台車5に並列配置で装着される。この装着状態においては、各テープフィーダ31…におけるテープガイド35…の透光孔36…が横方向に沿って一致し、各透光孔36…の軸心が横方向に沿って配置されるようになっている。従って各テープフィーダ31…が正常に装着され、かつ各テープガイド35…が正常にセットされた状態では、透光孔36…を介して、多数のテープフィーダ31…における配列方向の一方側から他方側を見通せるようになっている。
なお図6,7においては発明の理解を容易にするため、透光孔36の大きさ等を誇張して示している(後述の図10,11においても同じ)。
フィーダ交換台車5は、上記したように多数のテープフィーダ31…が装着された状態で実装機の部品供給部3にセットされる。
実装機において、多数のテープフィーダ31…配列方向の一方側には、テープガイド35の透光孔36に位置的に対応させて、光ビームBを照射する投光器71が設けられるとともに、配列方向の他方側には、光ビームBの受光の有無を検出する受光器72が設けられている。
投光器71から照射される光ビームBは、多数のテープフィーダ31…の各透光孔36…を通過するようになっている。
また受光器72は、投光器71から照射された光ビームBが受光されていることを検出し、光ビームBが途中で遮断されて受光が途絶えた際には、その旨の信号(情報)が出力されるようになっている。
なお本第1実施形態においては、投光器71および受光器72によって検出器7が構成されている。さらに本第1実施形態においては、投光器71によって投光手段が構成されるとともに、受光器72によって光遮断検出手段が構成されている。
図8は本第1実施形態の実装機の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、本第1実施形態の実装機は、パーソナルコンピュータ等からなる制御装置(コントローラ)6を備え、この制御装置6によって、実装機の各種動作が制御される。
制御装置6は、演算処理部60、プログラム記憶手段63、搬送系データ記憶手段64、モータ制御部65、外部入出力66、画像処理部67およびフィーダ異常検出部68を備えている。
演算処理部60は、実装機の各種動作を統括的に管理する。
実装プログラム記憶手段63は、プリント基板Wに各電子部品を実装するための実装プログラム(生産プログラム)を記憶する。この実装プログラムは、プリント基板Wの回路パターンに基づく各電子部品の実装位置(座標)や向き、各電子部品が供給されるフィーダ31の位置(座標)等に関するデータを含んでいる。
搬送系データ記憶手段64は、生産ライン上でのプリント基板Wの搬送に関する各種データが記憶されている。
またモータ制御部65は、ヘッド41および吸着ノズルのXYZR各軸の駆動モータ等の動作を制御する。
外部入出力部66は、実装機が備える各種センサ類や、コンベア2上のプリント基板を位置決め停止させるストッパ等との間で各種情報の入出力を行う。
なお、各種センサ類には、テープフィーダ31の透光孔36に光ビームBを照射する投光器71や、透光孔36を通過する光ビームBを受光する受光器72等の検出器7も含まれる。
画像処理部67は、部品撮像カメラ12および基板撮像カメラ13によって撮像された画像データを処理する。
フィーダ異常検出部68は、後述するテープフィーダ31の装着不良(セット位置異常)や、テープガイド35の浮き上がり(セット位置異常)を検出するためのプログラムによって構成される。
また制御装置6には、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力ユニット61が接続されている。
さらに制御装置6には、各種の情報を表示するための液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ等の表示ユニット62が接続されている。
以上の構成の実装機においては図9に示すように、生産を開始する前に、所定のテープフィーダ31…をフィーダ交換台車5の所定位置にそれぞれセットする(ステップS11)。このとき、フィーダ交換台車5にセットされた多数のテープフィーダ31…は、各テープガイド35…の透光孔36…の軸心を一致させるようにして、並列に配置されている。
次にテープフィーダ31がセットされたフィーダ交換台車5を実装機にセットする(ステップS12)。このセット状態では、多数のテープフィーダ31…の並列方向の一端側に配置される1番目のテープフィーダ31におけるテープガイド35の透光孔36が、上記した実装機側の上記検出器7の投光器71に対応して配置されるとともに、他端側に配置される最終番目のテープフィーダ31におけるテープガイド35の透光孔36が、受光器72に対応して配置される。
その後、テープフィーダ自体の装着不良(セット位置異常)およびテープフィーダ31におけるテープガイド35の浮き上がり(セット位置異常)をチェックする(ステップS13)。
この位置チェックは、制御装置6によって自動的に行われる。すなわち、投光器71から照射された光ビームBをテープフィーダ31…各透光孔36…に通過させる一方、光ビームBが受光器72によって受光されるか否かによって、フィーダ異常の有無が判断される。
詳細に説明すると、全てのテープフィーダ31…が正確に装着されてセット位置異常がなく、かつ全てのテープガイド35も正確にセットされてセット位置異常がない場合には、全ての透光孔36…が正確に一致するように配置される。従ってこの場合には図6に示すように、投光器71から照射される光ビームBは、全ての透光孔36…を通過して受光器72に受光され、その旨の情報が受光器72から制御装置6に送信される。こうして受光器72による光ビームBの受光が確認されると、制御装置6によって、テープフィーダ31およびテープガイド35のいずれにもセット位置異常がないと判断される(図9のステップS14でYES)。
セット位置異常がない場合には、後述する実装処理(プリント基板生産)が行われる(ステップS15)。
一方、フィーダ位置チェック(ステップS13)において、仮に図7に示すように、いずれかのテープフィーダ31が装着不良によるセット位置異常が発生していたり、あるいは、いずれかのテープフィーダ31のテープガイド35が浮き上がって、セット位置異常が発生している場合には、当該異常のあるテープフィーダ31は、他のテープフィーダ31に対し、横方向(透光孔36の軸心方向)に対し直交する方向に位置ずれが生じる。この場合には、異常のあるテープフィーダ31によって、他の透光孔36…が閉塞されてしまうため、投光器71から照射される光ビームBは、当該位置ずれのあるテープフィーダ31によって遮断されて、受光器72による受光が途絶えてしまい、その旨の情報が受光器72から制御装置6に送信される。こうして光ビームBの遮断が確認されると、制御装置6によって、テープフィーダ31およびテープガイド35のいずれかにセット位置異常があると判断される(図9のステップS14でNO)。
なお本第1実施形態においては、所定のプログラム(フィーダ異常検出部68)に従って、セット位置異常の有無を判断する制御装置6が、フィーダ異常検出手段として機能する。
セット位置異常がある場合には、エラー警告されて(ステップS16)、オペレータに通知される。エラー警告手段(エラー報知手段)としては、モニターへの表示や、ブザー音、警告灯等が用いられる。
エラー警告(ステップS16)によって異常を察知したオペレータは、目視によって、セット位置異常のあるテープフィーダ31を特定し、セット位置を修正する(ステップS17)。例えば装着不良によるテープフィーダ31が位置ずれしている場合には、そのテープフィーダ31を装着し直して、セット位置不良を解消する。また浮き上がりによりテープガイド35が位置ずれしている場合には、そのテープガイド35をセットし直して、セット位置不良を解消する。
こうしてセット位置を修正した後、再度セット位置がチェックされ(ステップS13)、さらに異常がある場合には(ステップS14でNO)、上記と同様に、セット位置を修正する(ステップS17)。
セット位置の修正によって、位置異常がなくなると(ステップS14でYES)、プリント基板生産(実装処理)が行われる(ステップS15)。
プリント基板生産においては、コンベア2によってプリント基板Wが実装位置まで搬送された後、ヘッドユニット4が所定の部品供給部3に移動して、テープフィーダ31の部品供給位置30に供給される部品がヘッド41によりピックアップされる。
続いてヘッドユニット4がプリント基板位置まで移動して、ヘッド41にピックアップされた部品がプリント基板上の所定位置に搭載される。
以下同様にして、予定していた全ての部品がプリント基板上に搭載された後、その実装基板が実装位置からコンベア2によって搬出される。
以上のように、本実施形態の実装機によれば、並列に配置される多数のテープフィーダ31の各テープガイド35に透光孔36をそれぞれ形成しておき、その透光孔36に照射した光ビームBが遮断された際に、セット位置異常があると判断するようにしている。このため、投光器71および受光器72等の1組の検出器7によって、テープフィーダ自体のセット位置異常と、テープガイド35のセット位置異常(浮き上がり)との双方のセット位置異常を検出することができ、例えばテープフィーダの装着不良を検出するセンサ等の検出器と、テープガイドの浮き上がりを検出するリミットスイッチ等の検出器とをそれぞれ別々に設ける場合と異なり、検出器の設置数を少なくできて、部品点数を削減できるとともに、構造の簡素化を来すことができ、コストの削減を図ることができる。
さらに本実施形態において、テープフィーダ31およびテープガイド35のいずれかにセット位置異常がある場合には、その異常のあるテープフィーダ31によって、透光孔36が閉塞されて、光ビームBが遮断されるため、その遮断によって、テープフィーダ31およびテープガイド35のセット位置異常を正確に検出することができ、高い検出精度を確保することができる。
<第2実施形態>
図10,11はこの発明の第2実施形態であるフィーダ異常検出装置が適用された実装機のフィーダ装着部周辺を示す平面図である。同図に示すように、このフィーダ異常検出装置においては、並列配置で装着されるテープフィーダ31のテープガイド35に、上記と同様に透光孔36が形成されている。
図10,11はこの発明の第2実施形態であるフィーダ異常検出装置が適用された実装機のフィーダ装着部周辺を示す平面図である。同図に示すように、このフィーダ異常検出装置においては、並列配置で装着されるテープフィーダ31のテープガイド35に、上記と同様に透光孔36が形成されている。
またテープフィーダ31…の配列方向の一方側には、テープガイド35の透光孔36に位置的に対応させて、光学式距離検出手段としての光学式距離検出器8が設けられるとともに、配列方向の他方側には、光ビームBを反射する反射板83が設けられている。
この光学式距離検出器8は、光ビームBを照射する投光部と、投光部から照射された光ビームBの反射光を受光する受光部とを備え、検出器8から反射位置までの距離の差により受光部への入光位置が変化することを利用し、検出器8から反射位置までの距離を算出する三角距離方式の光電センサによって構成されている。
なお本発明においては、光学式距離検出器8として、三角距離方式の光電センサ以外に、光ビームの伝播時間を計測して、検出器から反射位置までの距離を算出するようにしたタイムオブフライト方式のセンサ等も用いることもできる。
また本実施形態においては、各テープフィーダ31…の後端部に、異常状態であることを示すエラー情報を表示するためのエラー表示部(エラー情報表示手段)39が設けられている。このエラー表示部39としては、LEDや小型電球の警告灯や、液晶ディスプレイ等の表示装置等を採用することができる。
さらに本第2実施形態においては、光学式距離検出器8の投光部が、投光手段として構成されている。
以上の構成の実装機においては図12に示すように、各テープフィーダ31…がフィーダ交換台車5に装着されて(ステップS21)、そのフィーダ交換台車5が実装機に装着される(ステップS22)。
なおテープフィーダ31…がフィーダ交換台車5を介して実装機に装着された状態では、制御装置6と各テープフィーダ31…とが電気的に接続されて、制御装置6によって、各テープフィーダ31…の駆動部例えば、エラー表示部39等が個々に制御されるようになっている。
実装機にテープ交換台車5を装着した後、所定のプログラムに従って制御装置6により、各テープフィーダ31…および各テープガイド35…のセット位置が自動的にチェックされる(ステップS23)。
すなわち光学式距離検出器8の投光部から光ビームBが照射されて、その光ビームBの反射光を受光部により受光することにより、検出器8から光ビームBの反射位置までの距離を測定し、その距離に基づいて、フィーダ異常を判断する。
例えばいずれのテープフィーダ31…およびいずれのテープガイド35…にもセット位置異常がない場合には、図10に示すように、光学式距離検出器8の投光部から照射される光ビームBは、全ての透光孔36…を通過してから、反射板83で反射し、その反射光が光学式距離検出器8の受光部に受光されることにより、光学式距離検出器8によって反射板83までの距離が計測される。
そしてその計測された距離が、予め制御装置6に保持された光学式距離検出器8から反射板83までの距離と比較されて、2つの距離が一致した場合には、光学式距離検出器8から照射された光ビームBが途中で遮断(反射)されることなく、全ての透光孔36…を通過したこととなるため、テープフィーダ31およびテープガイド35のいずれにおいてもセット位置が正常であると判断される(ステップS24でYES)。
セット位置異常がない場合には、実装処理(プリント基板生産)が行われる(ステップS25)。
一方図11に示すように、フィーダ位置チェック(ステップS23)において仮に、いずれかのテープフィーダ31や、いずれかのテープガイド35のセット位置が不良である場合には、当該異常のあるテープフィーダ31によって、他の透光孔36…が閉塞されてしまうため、光学式距離検出器8から照射される光ビームBは、当該位置ずれのあるテープフィーダ31によって反射されて、その反射光が光学式距離検出器8に受光されることにより、光学式距離検出器8によって、異常のあるテープフィーダ31の位置までの距離が計測される。
この計測距離は、光ビームBが途中で反射されたこととなり、予め設定された反射板83までの距離よりも短くなる。この場合、制御装置6によって、テープフィーダ31およびテープガイド35のいずれかのセット位置に異常があると判断される(ステップS24でNO)。
なお本第2実施形態では、光学式距離検出器8により計測された反射位置までの距離に基づいて、光ビームBが途中で遮断されたか否かを判断するものであるため、この光学式距離検出器8が、光遮断検出手段を兼用する。
セット位置に異常があると判断された場合には(ステップS24でNO)、計測距離に基づいて、異常のあるテープフィーダ31が制御装置6によって特定される(ステップS27)。この異常テープフィーダ31の特定に際しては例えば、光学式距離検出器8からの距離と、装着されるテープフィーダ31とが関連付けされた情報がテーブルデータ等として予め制御装置6に保持されており、そのテーブルデータと実際に計測された距離とが照合されることによって、当該計測距離に対応して配置されるテープフィーダ31が、セット位置異常のあるテープフィーダ31として特定される。
こうして異常のあるテープフィーダ31が特定されると、エラー警告されて(ステップS26)、オペレータに通知される。エラー警告手段(エラー報知手段)としては、モニターへの表示や、ブザー音、警告灯等が用いられる。モニターへ表示する場合には、異常のあるテープフィーダ31の位置に関する情報も表示するのが良い。
さらにこのエラー警告と同時に、制御装置6からの指令に基づいて、当該異常のあるテープフィーダ31に設けられた上記エラー表示部39にエラー情報が表示される(ステップS27)。
従ってオペレータは、テープフィーダ31のエラー表示部39に表示されたエラー情報によって、多数のテープフィーダ31…の中から異常のあるテープフィーダ31を簡単かつ正確に選定することができる。
その後、オペレータは、異常のあるテープフィーダ31に対しセット位置を修正する(ステップS28)。例えばテープフィーダ31の位置ずれや、テープガイド35の浮き上がりを修正する。
こうしてセット位置を修正した後、再度セット位置がチェックされ(ステップS23)、さらに異常がある場合には(ステップS24でNO)、上記と同様に、セット位置を修正する(ステップS28)。
セット位置の修正によって、位置異常がなくなると(ステップS24でYES)、プリント基板生産(実装処理)が行われる。
なお本第2実施形態においては、所定のプログラムに従って、セット位置異常のあるテープフィーダ31を特定する制御装置6が、異常フィーダ特定手段として機能する。さらに異常のあるテープフィーダ31のエラー表示部39にエラー情報を表示させる制御装置6が、エラー情報表示制御手段として機能する。
以上のように、この第2実施形態の実装機によれば、上記第1実施形態の実装機と同様、一つの検出器8によって、テープフィーダ自体のセット位置異常と、テープガイド35のセット位置異常との双方のセット位置異常を正確に検出することができ、部品点数を削減できるとともに、構造の簡素化を来すことができる。
その上さらに本第2実施形態においては、異常のあるテープフィーダ31を自動的に特定できるため、オペレータが目視によって異常のあるテープフィーダ31を選定する必要がなく、その分、セット位置の修正作業を容易に行うことができる。
特に本実施形態においては、各テープフィーダ31にエラー表示部39を設けて、異常のあるテープフィーダ31のエラー表示部39に、エラー情報を表示させるようにしているため、そのエラー表示に基づいて、オペレータは、多数のテープフィーダ31…の中から異常のあるテープフィーダ31を簡単かつ正確に選定することができ、セット位置の修正作業をより一層容易に行うことができる。
なお上記実施形態においては、フィーダ交換台車5を介してテープフィーダ31を実装機に装着するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、フィーダ交換台車を介さずに直接、テープフィーダを装着するようにした実装機にも適用することができる。この場合、実装機のテープフィーダを装着する部分が、フィーダ装着部として構成される。
また上記実施形態においては投光器71および受光器72等の検出器7、光学式距離検出器8や反射板83等の検出器類を実装機側に設けるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、これらの検出器類をフィーダ交換台車に設けても良く、いずれかの検出器類をフィーダ交換台車に設けて、残りの検出器類を実装機に設けるようにしても良い。
また上記実施形態においては、セット位置異常の判断や、異常テープフィーダの特定等のフィーダ異常検出に関する動作制御を、実装機に設けられたコンピュータ(制御装置6)によって行うようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、その動作制御を、制御装置6の上位に設けられたホストコンピュータや、異常フィーダ検出専用のコンピュータ等、他のコンピュータ等によって行うようにしても良い。
31 テープフィーダ
322 テープ設置走行面
35 テープガイド(テープ押さえ部材)
36 透光孔(透光部)
39 エラー表示部(異常表示手段)
41 ヘッド
5 フィーダ交換台車(フィーダ装着部)
71 投光器(投光手段)
72 受光器(光遮断検出手段)
8 光学式距離検出器(光学式距離検出手段)
B 光ビーム
T 部品収納テープ
W プリント基板
322 テープ設置走行面
35 テープガイド(テープ押さえ部材)
36 透光孔(透光部)
39 エラー表示部(異常表示手段)
41 ヘッド
5 フィーダ交換台車(フィーダ装着部)
71 投光器(投光手段)
72 受光器(光遮断検出手段)
8 光学式距離検出器(光学式距離検出手段)
B 光ビーム
T 部品収納テープ
W プリント基板
Claims (5)
- テープ押さえ部材によって部品収納テープをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で前方に繰り出す一方、テープ押さえ部材に横方向に光ビームを通過させる透光部が設けられたテープフィーダと、
テープ押さえ部材の透光部に光ビームを照射する投光手段と、
透光部を通過する光ビームが遮断されるか否かを検出する光遮断検出手段と、
光遮断検出手段からの情報に基づいて、透光部を通過する光ビームが遮断された際に、テープフィーダおよびテープ押さえ部材のセット位置異常と判断するフィーダ異常検出手段と、を備えたことを特徴とするフィーダ異常検出装置。 - テープフィーダが装着されるフィーダ装着部において複数のテープフィーダが各透光部を対応させつつ横方向に沿って並列に配置され、
テープフィーダの並列方向の一方側から各テープ押さえ部材の透光部に光ビームが照射されるようにした請求項1に記載のフィーダ異常検出装置。 - テープ押さえ部材によって部品収納テープをテープ設置走行面に押さえ付けた状態で前方に繰り出す一方、テープ押さえ部材に横方向に光ビームを通過させる透光部が設けられたテープフィーダと、
複数のテープフィーダが各透光部を対応させつつ横方向に沿って並列配置に装着されるフィーダ装着部と、
テープフィーダの並列方向の一方側に設けられ、その一方側から光ビームを照射するとともに、その光ビームが反射された際に、光ビームの反射位置までの距離を測定する光学式距離検出手段と、
光学式距離検出手段に基づき、並列配置される複数のテープフィーダの途中で光ビームが遮断されて反射された際に、その反射した位置に対応して配置されるテープフィーダをセット位置異常のテープフィーダとして特定する異常フィーダ特定手段と、を備えることを特徴とするフィーダ異常検出装置。 - 各テープフィーダにそれぞれ設けられ、かつ異常状態であることを示すエラー情報を表示するエラー情報表示手段と、
異常フィーダ特定手段によって特定されたテープフィーダの情報表示手段によってエラー情報を表示させるエラー情報表示制御手段と、をさらに備えた請求項3に記載のフィーダ異常検出装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載されたフィーダ異常検出装置と、
テープフィーダによって繰り出された部品収納テープから部品をピックアップして、プリント基板上に移送して搭載するヘッドと、を備えた実装機。
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- 2007-06-15 JP JP2007159186A patent/JP2008311516A/ja active Pending
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