JP2009130092A - 部品供給装置のテープフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】位置情報を保持するためにバッテリを必要とし、又高価でコスト面で不利なアブソリュート・エンコーダを用いることなく、電源投入時から、スプロケット・ホイールの回転現在位置を認識し、各スプロケットピンに固有の吸着位置の補正値を取得する。
【解決手段】スリット円板６は、該吸着のための部品を繰り出す回転位置まで回転して、停止し、キャリア・テープや治具テープを送り出すスプロケット・ホイール７と共に回転し、該回転と同軸の円周上に、少なくとも、部品１つ繰り出す回転位置毎にスリットが形成されている。該スリットの円周方向の長さは可変であり、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂの信号に基づいて該スリットの長さを求める。又、これらスリット長に基づいて、スプロケット・ホイールの回転の絶対位置を判定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、テープリールに巻かれたキャリア・テープの長手方向に配列された部品を順次吸着し、電子回路基板に実装していく電子部品実装装置に対して、該吸着の部品を供給する部品供給装置のテープフィーダに係り、特に、位置情報を保持するためにバッテリを必要とし又高価でコスト面で不利なアブソリュート・エンコーダを用いることなく、電源投入時から、スプロケット・ホイールの回転の現在位置を認識し、各スプロケットピンに固有の吸着位置の補正値を取得することができる部品供給装置のテープフィーダに関する。

電子部品実装装置に対して、吸着し実装する部品を供給する部品供給装置のテープフィーダでは、該吸着毎に、キャリア・テープを部品１つ分だけピッチ送りすることで、部品を１つずつ供給する。キャリア・テープには送り穴（スプロケット・ホール）が設けられ、これに、モータで回転駆動するスプロケット・ホイールの外周に設けられたスプロケットピンが噛み合って、上記のピッチ送りが可能となっている。

ここで、スプロケット・ホイールの外周部における、本来等間隔にあるべきスプロケットピンの位置のばらつきによって、スプロケット・ホイールの回転を所定回転停止位置で停止させる際、該スプロケット・ホイールにより繰り出されたキャリア・テープの停止位置に、ばらつきが存在する。従って、部品吸着位置に繰り出される部品の位置がばらつくことになる。

又、該ばらつきは、それぞれのスプロケットピンに固有になっている。従って、スプロケット・ホイールの回転停止位置に応じ、位置ずれ量を記憶して制御することで、吸着位置停止精度を上げる様々な技術が開示されている。

例えば、特許文献１では、各スプロケットピンの位置の正規位置からの位置ずれ量を計測して、各ピン毎のオフセットデータとして記憶している。その段落［００２３］には、モータ２２にアブソリュート・エンコーダを備えることで、各スプロケットピンの回転位置を個別に検出していることが記載されている。

特許文献２では、回転方向における位置を直接的に検出可能なエンコーダを用いて、スプロケット・ホイールの位置ずれ量を求め、記憶し、そのデータを基に補正している。

特許文献３では、生産時、まずスプロケット・ホイール一周目において、キャリア・テープのキャビティの位置ずれ量をカメラ４を用いて求め、記憶しておく。スプロケット・ホイールの二周目以降は、記憶した位置ずれ量を基に補正している。

特許３８８５５４７号公報（段落［００２３］） ＷＯ２００３／０７１８４７号公報（図７Ｂ、図８Ｂ） 特許３４４６８３８号公報（段落［００１３］）

ここで、特許文献１では、アブソリュート・エンコーダを備えることで、各スプロケットピンの回転位置を個別に検出しているのに対して、特許文献２では、スプロケット・ホイールの回転位置を検出するようにしているが、スプロケット・ホイール外周の個々のスプロケットピンをどのように区別するか、その手法が記載されていない。又、特許文献２では、回転位置を検出するためのエンコーダが、アブソリュート・エンコーダであるか否か不明である。特許文献３の場合、アブソリュート・エンコーダを使用しなければ、個々のスプロケットピンの判別ができないと考えられる。

従って、これら特許文献１〜特許文献３では、アブソリュート・エンコーダを必要とすると思われるが、アブソリュート・エンコーダは、位置情報を保持するためにバッテリを使用しなければならず、又一般に高価でありコスト面で問題がある。

又、特許文献２では、スプロケット一周目の吸着位置停止精度は、結局のところ無視することになる。従って、電源投入毎に、吸着位置停止精度が低下してしまうという問題がある。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、位置情報を保持するためにバッテリを必要とし又高価でコスト面で不利なアブソリュート・エンコーダを用いることなく、電源投入時から、スプロケット・ホイールの回転の現在位置を認識し、各スプロケットピンに固有の吸着位置の補正値を取得することができる部品供給装置のテープフィーダを提供することを課題とする。

本発明は、テープリールに巻かれたキャリア・テープの長手方向に配列された部品を順次吸着し、電子回路基板に実装していく電子部品実装装置本体に対して、該吸着の部品を供給する部品供給装置のテープフィーダにおいて、該吸着のための部品を繰り出す回転位置まで回転して、停止し、前記キャリア・テープを送り出すスプロケット・ホイールと共に回転し、該回転と同軸の円周上に配列されるように、該回転の停止位置毎に対応させて、複数のスリットが形成され、これらスリットの該回転方向の長さが複数種類であるスリット円板と、該回転時に、該スリットの円周方向の長さを認識するため、該スリットの有無を検知するセンサと、該センサからの信号、及び前記スプロケット・ホイールの回転状態を示す信号に基づいて、前記円周方向の該スリットの長さを求めるスリット幅測定処理部と、少なくとも該スリット長に基づいて、前記スプロケット・ホイールの回転の絶対位置を判定する回転位置判定処理部と、該絶対位置に応じ、前記吸着を行なうために繰り出される部品の位置ずれ量を保存し、又実際に該吸着及び部品実装を行なう際には、保存された位置ずれ量に従った補正を行う部品実装動作制御部と、を備えたことにより、前記課題を解決したものである。

前記センサとして、前記スリットの有無を、該スリットが配列される円周上で、互いに異なる位置において検知する、２つ以上のセンサを備えると共に、これらセンサ毎に、前記スリット幅測定処理部を備え、又、前記回転位置判定処理部は、これらスリット幅測定処理部毎に求められるスリット長に基づいて、前記スプロケット・ホイールの回転の絶対位置を判定するものであって、更に、生産開始時、これらセンサがいずれもスリット有を検知する場合には、これらセンサがいずれもスリット無しを検知するまで、前記スプロケット・ホイールを逆回転させる回転動作制御部を備えたものである。

本発明によれば、安価な透過型センサを使用し、生産開始前にフィード方向と反対方向にモータを駆動することで、生産開始時からフィーダに記憶させた吸着位置ずれ量を取り込むことができ、吸着位置精度のよいフィーダを供給できる。

又、位置情報を保持するためにバッテリを必要とし、又高価でコスト面で不利なアブソリュート・エンコーダを用いることなく、電源投入時から、スプロケット・ホイールの回転現在位置を認識し、各スプロケットピンに固有の吸着位置の補正値を取得することができる。

以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明が適用された実施形態の電子部品実装装置５０を上方から見た平面図であり、図２は、このII部拡大図である。

この図において、電子回路基板１には、装着ヘッド５３に取り付けられる図示されないノズルに部品を吸着し、実装していく。又、電子回路基板１は、搬送レール６８を備えた基板搬送位置決め部６９により、図中左右方向に搬入又搬出され、上記実装に際しては定位置に位置決めされる。

前記搬送レール６８を介して互いに対向する位置に、２つの部品供給装置１０が配置される。これら部品供給装置１０は、電子部品実装装置本体５１に対して、分離・連結可能とし、交換可能とされている。

装着ヘッド５３は、Ｘ軸位置決め部５５に取り付けられ、該Ｘ軸位置決め部５５によって、図中矢印Ｘにより示される方向に往復移動可能であり（Ｘ軸移動）、又位置決め可能である。又、該Ｘ軸位置決め部５５は、ボールスクリュー６２を通したナット、及びボールスクリュー６３を通したナットに取り付けられている。従って、該Ｘ軸位置決め部５５に取り付けられる装着ヘッド５３は、サーボモータ６５によりボールスクリュー６２を回転させ、且つサーボモータ６６によりボールスクリュー６３を回転させることで、図中矢印Ｙにより示される方向に往復移動可能であり（Ｙ軸移動）、又位置決め可能である。

このようにＸ軸移動及びＹ軸移動を適宜行い、又適宜装着ヘッド５３においてノズルを上下動させて（Ｚ軸移動）、図２のII部拡大図に示される該当の部品吸着位置１３において部品を吸着し、電子回路基板１へと実装していく。又、特許文献１の技術が適用され、このような実装作業中にも部品供給装置１０は、電子部品実装装置本体５１に対して分離・連結可能となっている。

図において符号５２は、電子部品実装装置本体５１の基準点である。後述する部品吸着位置１３など、電子部品実装装置５０で部品搭載動作を行なうためのプログラムにおける位置は、該基準点５２を基準として示される。

図３は、本実施形態における電気駆動方式の部品供給装置１０の側面図である。図４は、該部品供給装置１０において、テープリール１２に巻かれ、実装時に吸着する部品をその長手方向に配列したテープを、該吸着に伴って順次送り出すためのスプロケット・ホイール７周辺の側面図である。図５は、スプロケット・ホイール７が繰り出している治具テープ３の上面図である。この治具テープ３は、スプロケット・ホイール７の回転の所定回転停止位置での停止時の、キャリア・テープ２の停止位置の位置ずれ量（ばらつき）を測定する際に、キャリア・テープ２に代えて用いる、ステンレス製のものである。

まず、図３に示す電気駆動方式の部品供給装置１０は、テープリール１２に巻かれたキャリア・テープ２の長手方向に配列された部品を順次吸着し、電子回路基板に実装していく電子部品実装装置本体５１に対して、該吸着の部品を供給する部品供給装置１０において、テープフィーダ１１は、部品の供給に伴って、テープリール１２に巻かれたキャリア・テープ２を順次繰り出し、部品を順次繰り出す駆動力となる部品供給駆動モータ１５を備える。該部品供給駆動モータ１５は、パルス・モータとも呼ばれるステッピング・モータが用いられている。

次に、図４において、左方にテープリール１２が存在し、右方に部品吸着位置１３が存在する。又、キャリア・テープ２は、部品供給に伴い順次、左方のテープリール１２から、図中右方へと繰り出される。下方からキャリア・テープ２に接する、部品供給駆動モータ１５（図３参照）によって回転駆動されるスプロケット・ホイール７の外周部には、その外側に向けて、等間隔で多数のスプロケットピン７ａが形成されている。又、スプロケットピン７ａは、スプロケット・ホイール７がキャリア・テープ２に接する位置で、キャリア・テープ２のスプロケット・ホール３ａ（図５参照）に引っ掛かり、これにより、部品供給駆動モータ１５による駆動力が、スプロケット・ホイール７からキャリア・テープ２に及び、キャリア・テープ２が図中右方へと繰り出される。

ここで、スプロケット・ホイール７の所定回転停止位置でのキャリア・テープ２の位置ずれ量を測定する際には、図４において、電子部品実装装置本体５１に部品を供給するキャリア・テープ２に代えて、治具テープ３が用いられる。該治具テープ３の長さは、スプロケット・ホイール７の周長より十分長いもので、該スプロケット・ホイール７の回転と共に、テープリール１２側から送り込まれるが、通常、該治具テープ３はテープリール１２に巻かれているものではない。

スプロケット・ホイール７の外周部において、スプロケットピン７ａの間隔は、キャリア・テープ２における、又、図５で符号３ａで示すような治具テープ３における、スプロケット・ホール３ａの間隔と等しくなっている。なお、キャリア・テープ２のものも治具テープ３のものも、スプロケット・ホールは、以下、スプロケット・ホール３ａと呼ぶ。

キャリア・テープ２において、又、治具テープ３において、該スプロケット・ホール３ａは、テープ長手方向に等間隔に配列されている。

まず、キャリア・テープ２では、通常、スプロケット・ホール３ａが１つに対して、部品が埋め込まれる矩形切り込み（部品封入穴）が１つあるいは２つ、テープ長手方向に等間隔で配列されている。この矩形切り込みは、テープ幅方向の辺長が、テープ長手方向の辺長より長い。

ここで、本実施形態において、スプロケット・ホイール７の所定回転停止位置は、部品を１つずつ送り出す度にスプロケット・ホイール７の回転が停止する、この矩形切り込みにある該当の部品が前述の部品吸着位置１３に送り出される回転位置である。

次に、治具テープ３では、スプロケット・ホール３ａに対する相対的なこの矩形切り込みの位置には、図５に示すように、位置検出用マーク３ｂとして、小穴が開口されている。又、スプロケット・ホイール７が上記の所定回転停止位置で回転停止すると、１つの位置検出用マーク３ｂは、カメラ４の直下乃至は略直下の位置になる。

又、スプロケット・ホイール７には、中心６ａを中心として、これと一体回転するように、スリット円板６が取り付けられている。該スリット円板６には、中心６ａを中心とする円周上に配列されるように、複数のスリットが形成されている。部品を繰り出す際に、スプロケット・ホイール７やスリット円板６の回転が停止する位置毎に、各々が対応するように、これらスリットは形成されている。

又、これらスリットの該回転方向の長さ（以下スリット幅とも呼ぶ）は、複数種類となっている。

例えば、スリット円板６において、すべてのスリットが互いにスリット幅が異なる場合、即ち、スリットの数だけ、スリット幅の種類がある場合、特定回転位置のスリット幅を求めることで、スプロケット・ホイール７やスリット円板６の回転位置を検出し、その絶対位置を検出することができる。しかしながら、この場合、スリット幅の種類が非常に多くなり、この点で現実的ではない。

本実施形態では、２つのセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂを備える。これらセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂは、スリットの有無を、スリット円板６においてスリットが配列される円周上で、互いに異なる位置において検知する。なお、これらセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂは、それぞれ説明の便宜上、センサＡ、センサＢとも称するものとする。

又、これらセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂを用いつつ、スリット円板６又スプロケット・ホイール７の回転中には随時、これらセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂの位置におけるスリット長を認識し、これらスリット長の組み合わせに基づいて、スプロケット・ホイール７の回転の絶対位置を判定するようにしている。これにより、スリット幅の種類を抑えながらも、スプロケット・ホイール７においてスプロケットピン７ａがある回転位置の、絶対位置を認識することができるようにしている。

なお、本実施形態では、部品供給駆動モータ１５の最小回転量は、スプロケットピン７ａの間隔の４００分の１程度になっている。この最小回転量は、ステッピング・モータである部品供給駆動モータ１５が、１つのパルスで動作する回転量である。

ここで、スプロケット・ホイール７の外周部に、本来等間隔にあるべきスプロケットピン７ａの、該外周部における周方向の位置のばらつきなどによって、該スプロケット・ホイール７により位置決めされたキャリア・テープ２又治具テープ３の停止位置は、図４における左右方向にばらつきが存在する。又、該ばらつきによって、部品吸着位置１３に繰り出される部品の位置がばらつくことになる。ここで、該ばらつきは、スプロケット・ホイール７外周部の、それぞれのスプロケットピン７ａに固有になっている。

本実施形態では、該ばらつきは、テープフィーダ１１においてキャリア・テープ２に代えて治具テープ３を通し、図４に示すように、治具テープ３の上方から、カメラ４により撮影された画像に基づいて、測定するようになっている。具体的には、カメラ４により撮影される、治具テープ３上の図５に示すような位置検出用マーク３ｂの位置により、今回の部品を繰り出したスプロケットピン７ａの歯番号に対応する吸着位置の位置ずれ量を補正値として取得する。

ここで、吸着の度に、カメラ４により撮影し該ばらつきを測定して、該測定結果に従って、装着ヘッド５３のノズルの位置を補正しながら部品を吸着するようにしてもよい。しかしながら、この場合には、カメラ４の撮影又測定に時間を要する。

このため、本実施形態では、予め、スプロケット・ホイール７外周部のスプロケットピン７ａ毎に、カメラ４により撮影し該ばらつきを測定して、該測定結果を部品供給装置１０側に保存するようにしている。

次に、図６は、本実施形態において、スプロケット・ホイール７を部品供給駆動モータ１５により駆動する機械機構を示す側面図である。

部品供給駆動モータ１５が、その回転軸１５ａを回転させる駆動力は、該回転軸１５ａに取り付けられた歯車１５ｂ、該歯車１５ｂに歯合する中継歯車３２、該中継歯車３２と一体回転する中継歯車３３、該中継歯車３３に歯合する中継歯車３４、該中継歯車３４に歯合する中継歯車３５を回転させる。これにより、部品供給駆動モータ１５の駆動力は、該中継歯車３５と一体回転する、スリット円板６及びスプロケット・ホイール７を回転させるようになっている。

図７は、本実施形態のスプロケット・ホイール７及びスリット円板６周辺の側面図である。

この図に示すように、スプロケット・ホイール７の外周部には、４５個のスプロケットピン７ａが設けられている。又、これらスプロケットピン７ａに対応し、スリット円板６には、４５個のスリット６ｂが形成されている。スリット円板６は、部品供給駆動モータ１５によって駆動され回転するスプロケット・ホイール７と一体で回転する。

４５個のスリット６ｂのそれぞれの付近には、これらスリット６ｂを互いに区別するため、「１」〜「４５」の連番が順に刻印されている。これら連番は、後述する歯番号に対応する。又、この図７において示されるように、スリット６ｂは、いずれも、スリット円板６の外周に設けられた凹部であり、その周方向（回転方向）の長さは複数種類となっている。

図８は、本実施形態における部品供給装置１０の制御構成を示すブロック図である。

この図において、電子部品実装装置５０の全体的な制御を行なう部品実装動作制御部５７は、電子部品実装装置本体５１側に設けられ、部品供給装置１０における部品実装動作を制御するものである。これに対して、回転動作制御部２７、現回転位置検出装置２０、モータ回転制御部２８、部品供給駆動モータ（Ｍ）１５は、部品供給装置１０側に設けられている。又、現回転位置検出装置２０は、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂに加えて、スリット幅測定処理部２２、２３、回転位置判定処理部２５を備えている。

部品を順次吸着し、電子回路基板１に実装していく際、必要な部品を繰り出す必要がある場合、部品実装動作制御部５７は、回転動作制御部２７に対して、その部品を繰り出す指示をする信号を出力する。すると、回転動作制御部２７は、部品を１個繰り出すだけ部品供給駆動モータ１５を回転させるための数のパルスを、モータ回転制御部２８に対して出力する。モータ回転制御部２８は、回転動作制御部２７から入力されるパルス数だけ部品供給駆動モータ１５を回転させるための、ステッピング・モータの駆動制御を行なう。

ここで、回転動作制御部２７が出力する上記のパルスは、スリット幅測定処理部２２、２３にも入力されている。これらスリット幅測定処理部２２、２３は、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂからの信号によりスリット有りを検出中に、回転動作制御部２７から入力されるパルス数を積算し、積算されたパルス数から、現時点で検出されているスリットの長さ（スリット幅）を求めるようにしている。

なお、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂの出力は、後述する図１２に示すように、スリット有りで立ち下がり、スリットなしで立ち上がる。

次に、回転位置判定処理部２５は、これらスリット幅測定処理部２２、２３が求めたスリット長に基づいて、これらスリット長の組み合わせから、前記スプロケット・ホイールの回転の絶対位置を判定するようにしている。該判定の絶対位置は、本実施形態では、スプロケット・ホイール７の外周部にある個々のスプロケットピン７ａを区別するために、これらスプロケットピン７ａに付される連番として、部品実装動作制御部５７に対して出力される。

ここで、図９は、スリット円板６の第１例において、各歯番号のスプロケットピン７ａと、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅Ｌとの対応表である。又、図１０は、該第１例における、センサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表であり、図１１は、センサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表である。図１２は、該第１例における、スプロケットピン７ａの歯番号が「４５」から「２」までの動作を示すタイムチャートである。

まず、以下の説明において、スプロケット・ホイール７の回転量や、スリット円板６の回転量は、これら回転と同時に送り出される、キャリア・テープ２又は治具テープ３の送り量Ｌによってあらわす。スリット円板６に形成されたスリット幅（スリット長）も、該スリット幅だけスリット円板６を回転させる際（回転量）、該回転と同時に送り出される、キャリア・テープ２又は治具テープ３の送り量Ｌによってあらわす。

又、スプロケット・ホイール７においてスプロケットピン７ａが引っ掛けられるスプロケット・ホール３ａの、キャリア・テープ２又は治具テープ３における間隔は４ｍｍとする。従って、部品を１つ送り出す際に、キャリア・テープ２が送り出される送り量Ｌ、スプロケット・ホイール７の回転量や、スリット円板６の回転量は、いずれも４ｍｍとなる。

そして、スプロケット・ホイール７の外周部に形成されるスプロケットピン７ａには、順に、歯番号を付する。この歯番号の順は、部品を繰り出す際の、スプロケット・ホイール７の正回転に対して、昇順であっても、降順であってもよく、特に限定されるものではない。スリット円板６の第１例及び第４例では、この歯番号の順は昇順であり、第２例及び第３例では降順になっている。

又、スプロケット・ホイール７の回転の現位置は、キャリア・テープ２又は治具テープ３のスプロケット・ホール３ａに引っ掛かっている、スプロケットピン７ａの歯番号で表わすものとする。そして、センサ５Ａで検出中のスリットは、該検出中にスプロケット・ホール３ａに引っ掛かっているスプロケットピン７ａと同じ歯番号となるように、スリット円板６の全スリットには、順に、歯番号を付する。なお、該センサ５Ａとは取付け位置が異なるセンサ５Ｂでは、該検出中、別の歯番号のスリットを検出することになる。

又、以下において、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂを用いてスリット幅を求める際、そのセンサ５Ａ又はセンサ５Ｂで検出中のスリットは、上述のように、該検出中のスリットに付された歯番号で表わすものとする。以下に説明する種々の表についても、各センサ５Ａ又はセンサ５Ｂで検出中のスリットは、該検出中のスリットに付された歯番号で表わすものとする。

図９〜図１２において、まず、スリット円板６の第１例では、スリット幅は、０．１ｍｍ間隔で０．５ｍｍから１．９ｍｍまで、合計１５種類となっている。スプロケット・ホイール７の外周部には、スプロケットピン７ａが合計４５個形成されており、外周部は、４×４５＝１８０ｍｍとなる。

これら４５個のスプロケットピン７ａには、歯番号として、順に１〜４５の番号を付する。そして、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出される、スリットの歯番号の組み合わせ、スリット幅Ｌの組み合わせは、図９に示すとおりとなる。なお、スリット幅Ｌの組み合わせは、スリットの種類の組み合わせとなり、又、センサ５Ａで検出中のスリットの歯番号は、スプロケット・ホイール７の回転の現位置を示す歯番号ともなる。

ここで、スリットを読み取りのタイミング間隔として、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂの配置間隔は、スプロケットピン７ａが、６．５個分となっている。従って、センサ５Ａに対して、センサ５Ｂは、６．５個分先の歯番号のスリット幅を読み取るものとなる。但し、図９、図１０の一覧表では、便宜上、６個分先の歯番号のスリット幅を読み取るものとしている。

次に、図１０では、「Ａ」の項として、センサ５Ａで検出される、０．５ｍｍから１．９ｍｍまでのスリット幅Ｌの種類毎に、「数」の項として、１枚のスリット円板６に出現する回数が、「Ｂ」の項として、その時にセンサ５Ｂが検出するスリット幅Ｌの種類が示されている。

図１１では、「Ｂ」の項として、センサ５Ｂで検出される、０．５ｍｍから１．９ｍｍまでのスリット幅Ｌの種類毎に、「数」の項として、１枚のスリット円板６に出現する回数が、「Ａ」の項として、その時にセンサ５Ａが検出するスリット幅Ｌの種類が示されている。

合計４５個のスプロケットピン７ａに対して、スリット幅Ｌの種類は、合計１５種類となっている。従って、スリット円板６の第１例では、スリット幅Ｌの各種類は、スリット円板６上のスリット配列において、２〜４回出現することになる。そして、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂで検出されるスリット幅Ｌの種類の組み合わせにより、４５個のスプロケットピン７ａを区別し、いずれの歯番号のスプロケットピン７ａが、キャリア・テープ２又は治具テープ３に接しているか識別するようになっている。

例えば、図１２のタイムチャートでは、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂでは、スリット幅の検出タイミングが、スプロケットピン７ａの６．５個分だけずれており、センサ５Ａに対してセンサ５Ｂは、便宜上６個分先の歯番号のスリット幅を読み取ることになる。

すると、この図１２において、歯番号「４５」のスプロケットピン７ａが、キャリア・テープ２又は治具テープ３に接し、これに対応し、センサ５Ａが歯番号「４５」のスリット幅（１．６ｍｍ）を読み取っている際、センサ５Ｂは、歯番号「６」のスリット幅（１．３ｍｍ）を読み取ることになる。歯番号「１」のスプロケットピン７ａが、キャリア・テープ２又は治具テープ３に接し、これに対応し、センサ５Ａが歯番号「１」のスリット幅（０．５ｍｍ）を読み取っている際、センサ５Ｂは、歯番号「７」のスリット幅（１．７ｍｍ）を読み取ることになる。

なお、図９〜図１１の対応表においても、センサ５Ａが歯番号「４５」のスリット幅（１．６ｍｍ）を読み取っている際には、センサ５Ｂは、歯番号「６」のスリット幅（１．３ｍｍ）を読み取ることが示されている。センサ５Ａが歯番号「１」のスリット幅（０．５ｍｍ）を読み取っている際には、センサ５Ｂは、歯番号「７」のスリット幅（１．７ｍｍ）を読み取ることになる。

ここで、本実施形態の作用を説明すると、部品供給装置１０において部品を繰り出した際の、吸着位置の位置ずれ量は、スプロケットピン７ａの歯番号毎にカメラ４を用いて予め測定し、部品供給装置１０側に保存しておく。吸着位置の位置ずれ量は、スプロケット・ホイール７のスプロケットピン７ａ毎に固有となっている。

又、実際の生産時には、今回の部品を繰り出したスプロケットピン７ａの歯番号を識別し、該歯番号に従って、上記のように部品供給装置１０側に保存されている吸着位置の位置ずれ量を読み出し、該ずれ量に従った補正をしつつ、部品を吸着する。

そして、ここで、カメラ４による測定の際にも、又、実際の生産の際にも、部品を繰り出した時の、スプロケット・ホイール７のスプロケットピン７ａの歯番号は、以下のように認識する。

部品を繰り出す際、キャリア・テープ２を送り出すように、回転動作制御部２７は、該送り出しに必要な回転量だけ回転するように、モータ回転制御部２８に対してパルス信号を出力する。該パルス信号は、該回転量に比例する数のパルスが連続する信号である。

すると、該モータ回転制御部２８は、該パルス信号に応じて部品供給駆動モータ１５を駆動し、部品供給駆動モータ１５が、該パルス信号で示される必要な回転量だけスプロケット・ホイール７を回転する。

スプロケット・ホイール７が回転すると、スリット円板６も回転し、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂは、それぞれスリットの有無を検知し、これをスリット幅測定処理部２２、２３に出力する。

スリット幅測定処理部２２、２３は、センサ５Ａやセンサ５Ｂからの信号によりスリット有りを検出中、回転動作制御部２７から入力されるパルス数を積算することで、スリット幅Ｌを求めることができる。

回転位置判定処理部２５は、これらスリット幅測定処理部２２、２３から入力されるスリット幅Ｌの組み合わせにより、キャリア・テープ２に接しているスプロケット・ホイール７のスプロケットピン７ａの歯番号を認識する。回転位置判定処理部２５には、図９に示した表が記憶され、この表を用いて、検出されたスリット幅Ｌの組み合わせから、スプロケット・ホイール７の回転の現位置を示す歯番号を認識することができる。

回転位置判定処理部２５は、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂに亘り検出される３つ目の立ち下がりエッジまでに、現在の歯番号を認識することができ、該エッジの後、部品は正規の吸着位置まで送り出され、部品供給駆動モータ１５が停止する。

該回転位置判定処理部２５は、該認識の歯番号の通知の信号と共に、次の部品の繰り出しが完了すると、該完了の信号を部品実装動作制御部５７に出力する。これにより、部品実装動作制御部５７は、部品を繰り出した時の、スプロケット・ホイール７のスプロケットピン７ａの歯番号を認識することができる。この後には、繰り出した部品の吸着位置の位置ずれ量を、カメラ４を用いて測定したり、あるいは、実際の生産時には、今回の部品を繰り出したスプロケットピン７ａの歯番号に対応する吸着位置の位置ずれ量を補正値として読み出して、該ずれ量に従った補正をしつつ、部品を吸着したりすることになる。

なお、カメラ４を用いて、繰り出した部品の吸着位置の位置ずれ量を測定する際には、２ｍｍ送りで、全てのスプロケット・ホイール７のスプロケットピン７ａの補正値、又全てのスプロケットピン７ａ間の補正値を測定し、部品供給装置１０側に記憶させる。

なお、電源投入時には、まず、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂがいずれもスリットなしを検出するまで、部品供給駆動モータ１５を逆回転する。部品供給駆動モータ１５のこの逆回転は、キャリア・テープ２をテープリール１２に巻き戻す回転方向である。又、正回転は、テープリール１２からキャリア・テープ２を繰り出す回転方向である。

そして、該逆回転後、これらセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂに亘り２つ目の立ち上がりエッジまで、部品供給駆動モータ１５を正回転駆動することで、現回転位置検出装置２０は、キャリア・テープ２に接しているスプロケットピン７ａの歯番号を認識することができる。該認識の後には、電源投入時の最初の位置まで、スプロケット・ホイール７の回転位置を戻すように、部品供給駆動モータ１５を回転駆動するようにしてもよい。このような動作により、生産開始時には、キャリア・テープ２に接しているスプロケットピン７ａの歯番号を認識し、該歯番号に応じた補正値を取り込んだ制御が可能となる。

以上に説明したスリット円板６の第１例と同様に、スリット円板６の第２例において、図１３は、各歯番号のスプロケットピン７ａと、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅Ｌの対応表である。又、図１４は、センサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表であり、図１５は、センサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表である。図１６は、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせのブロック分けを示す割り当て表である。

スリット円板６の第２例では、スリット幅は、０．１ｍｍ間隔で０．８ｍｍから２．２ｍｍまで、合計１５種類となっている。スプロケット・ホイール７の外周部には、スプロケットピン７ａが合計４５個形成されており、外周部は、４×４５＝１８０ｍｍとなる。この第２例では、スプロケット・ホイール７に対するスリット円板６の機械的な取り付けが逆回転になっているため、図１３は、これに応じて、歯番号は降順となっている。

次に、スリット円板６の第３例において、図１７は、各歯番号のスプロケットピン７ａと、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅Ｌの対応表である。又、図１８は、センサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表であり、図１９は、センサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表である。図２０は、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせのブロック分けを示す割り当て表である。

スリット円板６の第３例では、スリット幅は、０．１ｍｍ間隔で０．５ｍｍから１．９ｍｍまで、合計１５種類となっている。スプロケット・ホイール７の外周部には、スプロケットピン７ａが合計４５個形成されており、外周部は、４×４５＝１８０ｍｍとなる。この第３例では、スプロケット・ホイール７に対するスリット円板６の機械的な取り付けが逆回転になっているため、図１７は、これに応じて、歯番号は降順となっている。

続いて、スリット円板６の第４例において、図２１は、各歯番号のスプロケットピン７ａと、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅Ｌの対応表である。又、図２２は、センサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表であり、図２３は、センサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表である。図２４は、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせのブロック分けを示す割り当て表である。

スリット円板６の第４例では、スリット幅は、０．１ｍｍ間隔で０．５ｍｍから１．９ｍｍまで、合計１５種類となっている。スプロケット・ホイール７の外周部には、スプロケットピン７ａが合計６０個形成されており、外周部は、４×６０＝２４０ｍｍとなる。

以上に説明したスリット円板６の第２例〜第４例についても、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅Ｌの組み合わせにより、スプロケット・ホイール７の外周部に形成された、全てのスプロケットピン７ａを互いに識別することができ、これにより、スプロケット・ホイール７の回転の絶対位置を識別することができる。

ここで、スリット円板６において、それぞれの歯番号のスプロケットピン７ａに対応させて、いずれのスリット幅Ｌのスリットとするか、スリット円板６のスリット設定は、種々の手法が考えられる。本願発明はこれを限定するものではなく、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂで検出されるスリット幅Ｌの組み合わせが、異なる歯番号同士で重複しなければよい。

例えば、スリット幅が合計１５種類で、スプロケット・ホイール７の外周部にはスプロケットピン７ａが合計４５個形成されている場合、以下のようにスリット円板６のスリット設定を行なうことができる。

１．スリット幅Ｌが全部で１５種類あるため、３つずつの５ブロックに分ける。例えば、スリット円板６の第２例〜第４例では、それぞれ、図１６、図２０、図２４に示すように、３つずつの５ブロックに分ける。

２．センサＡとセンサＢの間隔は６．５あるので、センサＡのスリット幅Ｌに対して６つずつずらしてセンサＢのスリット幅Ｌをセットしながら、割り当て表を作成する。

３．センサＡで検出される歯番号「１」から「６」に対して、スリット幅Ｌを割り当てていく。

４．センサＡで検出される歯番号「７」からは、上記の２で作成した割り当て表を見て埋めていく。

５．次に来る歯番号の確認を行い（正転方向、逆転方向）、重複があればブロック内の３つの順序を変更して、重複のないようにする。

なお、以上において、スリット円板６の回転時に、スリット円板６に形成されているスリットの円周方向の長さを認識するセンサは、センサ５Ａ及びセンサ５Ｂとして、２つ備えるものである。しかしながら、本発明はこのようなものに限定されるものではなく、１つであってもよく、３つ以上備えるようにしてもよい。又、このようなセンサの、スリットが配列される円周上における、配置位置について、複数備える場合には、相互の配置間隔についても、本発明は限定するものでない。

センサが１つでも、複数でも、センサの位置において検出されるスリット幅によって、複数備える場合には、検出されたスリット幅の組み合わせによって、スリット円板６やスプロケット・ホイール７の回転の絶対位置を求めることが可能である。

又、本発明は、スリット円板６におけるスリットの形態や、該スリットの有無を検出するセンサの形態についても、具体的に限定するものではない。

前述の実施形態では、図７のスリット６ｂのように、スリットは、スリット円板６の外周に形成した凹部であったが、スリット円板６に扇形窓を形成したものでもよい。凹部でも扇形窓でも、その検出は、光透過型のセンサを用いることができるが、スリット円板６が金属であれば、近接スイッチを該センサとして用いることも可能である。

あるいは、スリット円板６に扇形スリットを印刷し、これを光反射型のセンサを用いて検出するようにしてもよい。該印刷が磁性インクによるものであれば、磁気センサを用いて、印刷された扇形スリットを検出することも可能である。

なお、本実施形態において、治具テープ３の位置検出用マーク３ｂの形態については、特に限定されるものではない。該治具テープ３の位置検出用マーク３ｂは、カメラ４による撮影によってその位置や、位置ずれを求めることができるものであればよい。例えば、治具テープ３の位置検出用マーク３ｂの形状は、小穴の開口に限定されるものではなく、十文字などの模様の印刷であってもよい。又、本実施形態において、位置検出用マーク３ｂは、治具テープ３に設けているが、キャリア・テープ２に設けるようにしてもよい。

しかしながら、スプロケット・ホイール７の所定回転停止位置でのキャリア・テープ２の位置ずれ量を測定する際、本実施形態のように、キャリア・テープ２に代えて、専用の治具テープ３を用いることで、該測定の精度や安定性を向上することができる。特に、本実施形態では、治具テープ３は、ステンレス製であるので、経年変化が少なく、該測定の精度や安定性を維持し易くなる。又、治具テープ３をステンレス製とした場合には、位置検出用マーク３ｂは、カメラ４の撮影による認識がし易いものが容易に形成できる面で、本実施形態のような小穴の開口は有効である。

本発明が適用された実施形態の電子部品実装装置の上方から見た平面図 図１におけるII部拡大図 前記実施形態における電気駆動方式の部品供給装置の側面図 前記実施形態におけるスプロケット・ホイール周辺の側面図 前記実施形態のスプロケット・ホイールが繰り出している治具テープの上面図 前記実施形態のスプロケット・ホイールを部品供給駆動モータにより駆動する機械機構を示す側面図 前記実施形態におけるスプロケット・ホイール７及びスリット円板６周辺の側面図 前記実施形態における部品供給装置の制御構成を示すブロック図 前記実施形態におれるスリット円板６の第１例における、各歯番号とセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅の対応表 上記第１例におけるセンサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第１例におけるセンサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第１例における、スプロケットピン７ａの歯番号が「４５」から「２」までの動作を示すタイムチャート 前記実施形態におれるスリット円板６の第２例における、各歯番号とセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅の対応表 上記第２例におけるセンサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第２例におけるセンサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第２例におけるセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせのブロック分けを示す割り当て表 前記実施形態におれるスリット円板６の第３例における、各歯番号とセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅の対応表 上記第３例におけるセンサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第３例におけるセンサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第３例におけるセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせのブロック分けを示す割り当て表 前記実施形態におれるスリット円板６の第４例における、各歯番号とセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂそれぞれで検出されるスリット幅の対応表 上記第４例におけるセンサ５Ａのスリット幅に対するセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第４例におけるセンサ５Ｂのスリット幅に対するセンサ５Ａのスリット幅の組み合わせを示す割り当て表 前記第４例におけるセンサ５Ａ及びセンサ５Ｂのスリット幅の組み合わせのブロック分けを示す割り当て表

符号の説明

１…電子回路基板
２…キャリア・テープ
３…治具テープ
３ａ…スプロケット・ホール
３ｂ…位置検出用マーク
４…カメラ
５Ａ、５Ｂ…センサ
６…スリット円板
７…スプロケット・ホイール
７ａ…スプロケットピン
１０…部品供給装置
１１…テープフィーダ
１２…テープリール
１５…部品供給駆動モータ
２０…現回転位置検出装置
２２、２３…スリット幅測定処理部
２５…回転位置判定処理部
２７…回転動作制御部
２８…モータ回転制御部
３２〜３５…中継歯車
５０…電子部品実装装置
５１…電子部品実装装置本体
５３…装着ヘッド
５７…部品実装動作制御部

Claims (2)

1. テープリールに巻かれたキャリア・テープの長手方向に配列された部品を順次吸着し、電子回路基板に実装していく電子部品実装装置本体に対して、該吸着の部品を供給する部品供給装置のテープフィーダにおいて、
   該吸着のための部品を繰り出す回転位置まで回転して、停止し、前記キャリア・テープを送り出すスプロケット・ホイールと共に回転し、該回転と同軸の円周上に配列されるように、該回転の停止位置毎に対応させて、複数のスリットが形成され、これらスリットの該回転方向の長さが複数種類であるスリット円板と、
   該回転時に、該スリットの円周方向の長さを認識するため、該スリットの有無を検知するセンサと、
   該センサからの信号、及び前記スプロケット・ホイールの回転状態を示す信号に基づいて、前記円周方向の該スリットの長さを求めるスリット幅測定処理部と、
   少なくとも該スリット長に基づいて、前記スプロケット・ホイールの回転の絶対位置を判定する回転位置判定処理部と、
   該絶対位置に応じ、前記吸着を行なうために繰り出される部品の位置ずれ量を保存し、又実際に該吸着及び部品実装を行なう際には、保存された位置ずれ量に従った補正を行う部品実装動作制御部と、を備えたことを特徴とする部品供給装置のテープフィーダ。
2. 請求項１において、
   前記センサとして、前記スリットの有無を、該スリットが配列される円周上で、互いに異なる位置において検知する、２つ以上のセンサを備えると共に、これらセンサ毎に、前記スリット幅測定処理部を備え、
   又、前記回転位置判定処理部は、これらスリット幅測定処理部毎に求められるスリット長に基づいて、前記スプロケット・ホイールの回転の絶対位置を判定するものであって、
   更に、生産開始時、これらセンサがいずれもスリット有を検知する場合には、これらセンサがいずれもスリット無しを検知するまで、前記スプロケット・ホイールを逆回転させる回転動作制御部を備えたことを特徴とする部品供給装置のテープフィーダ。

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