JP2011011748A - テーピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品収納用テープの送り方向への位置決め作業を短時間でかつ位置決め精度が高くなるように実施する。
【解決手段】キャリアテープ６を送るテープ送り装置１１と、キャリアテープ６の凹部７を上方から撮像する撮像装置２１とを備える。キャリアテープ６を送る位置の基準になるように撮像装置の撮像範囲Ａ内に設けられた基準位置マーク３１と、撮像装置の画像データを用いて基準位置マーク３１に対する凹部７の送り方向の位置ずれ量を測る画像処理装置とを備える。テープ送り装置１１は、前記位置ずれ量が０になるようにキャリアテープ６の送り量を制御する送り量制御部を備えている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子部品を電子部品収納用のテープに収納するテーピング装置に関するものである。

電子部品を収納するためのテープとしては、電子部品を保持する多数の凹部が形成されたキャリアテープと、前記凹部の開口部分を閉塞するためのカバーテープとによって構成されたものがある。前記凹部は、キャリアテープの長手方向に等間隔おいて並ぶようにキャリアテープの幅方向の略中央部に形成されている。また、この種のキャリアテープには、テーピング装置のテープ送り装置が係合する多数のピン孔が前記凹部と同様に等間隔おいて形成されている。

従来の一般的なテーピング装置は、例えば特許文献１に記載されているように、前記キャリアテープを長手方向に移動可能に保持するテープ保持部と、このキャリアテープの前記凹部内に電子部品が挿入された後にキャリアテープを凹部１個分だけ送るテープ送り装置とを備えている。
特許文献１に開示されているテープ送り装置は、前記ピン孔に嵌合する多数のピンを有するスプロケットをテープ送り時に所定角度だけ回転させる構造のものである。

特開２００４−１４７３１号公報

テープ送り用のスプロケットを備えたテーピング装置は、キャリアテープを新たに装填した後のテープの位置決め作業に多大な時間が費やされるという問題があった。前記位置決め作業とは、キャリアテープの凹部の送り方向の位置と、電子部品用搬送装置が電子部品を下降させる位置（以下、この位置を単に部品受け渡し位置という）とを一致させる作業である。

この位置決め作業は、作業者が凹部の実際の位置と部品受け渡し位置やその代わりとなる基準位置とを見比べながらテープ送り装置を手動で操作することにより行われている。このため、この位置決め作業は、テープ送り装置のテープ送り速度を著しく遅らせた状態で行わなければならないため、上述したように作業時間が長くなってしまう。なお、この位置決め作業を短時間で終わらせると、凹部の送り方向の位置精度が低下することが多く、このような場合には、電子部品を正しく凹部に収納することができなくなるおそれがある。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、電子部品収納用テープの送り方向への位置決め作業を短時間でかつ高い位置決め精度が得られるように実施することが可能なテーピング装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係るテーピング装置は、電子部品収納用のテープを送るテープ送り装置と、前記テープに形成された電子部品収納用凹部を上方から撮像する撮像装置と、前記テープを送る位置の基準になるように前記撮像装置の撮像範囲内に設けられた基準位置マークと、前記撮像装置によって撮像された画像データを用いて前記基準位置マークに対する前記凹部の送り方向の位置ずれ量を測る画像処理装置とを備え、前記テープ送り装置は、前記位置ずれ量が０になるように前記テープの送り量を制御する送り量制御部を備えているものである。

本発明は、前記発明において、前記基準位置マークは、前記テープ送り装置の上面であって、電子部品を前記凹部内に収納するときに通す部品挿入穴の近傍に設けられ、前記テープ送り装置は、電子部品を前記凹部に収納するときの前進位置と、この前進位置に対して水平方向に移動した後退位置との間で移動可能であり、前記撮像装置は、前記後退位置に位置しているテープ送り装置の前記部品挿入穴の上方に位置付けられているものである。

本発明は、前記発明において、前記画像処理装置は、テープ送り装置がテープを送ることに伴って撮像範囲内に順次入る凹部の位置ずれ量をそれぞれ測定するとともに、この位置ずれ量の平均値を求めるものであり、前記送り量制御部が送り量を制御するために用いる位置ずれ量を、前記複数の凹部の位置ずれ量の平均値としたもである。

本発明によれば、電子部品収納用のテープの送り方向の位置ずれ量を画像処理によって測定しているから、テープの位置の修正を操作者が目視で行う場合に較べて位置決め精度を向上させることができる。また、前記位置ずれ量が０になるようにテープを送るときのテープ送り装置の動作が送り量制御部によって制御されるから、テープ送り装置に設けられている例えばエンコーダ等の位置検出部材を利用して高速かつ高精度でテープの送り方向の位置を修正することができる。
したがって、本発明によれば、電子部品収納用テープの送り方向の位置決め作業を短時間でかつ高い位置決め精度が得られるように実施することが可能なテーピング装置を提供することができる。

本発明に係るテーピング装置の構成を示す側面図で、同図（Ａ）はテープ送り装置を前進位置に移動させた状態を示し、同図（Ｂ）はテープ送り装置を後退位置に移動させた状態を示す。 テープ送り装置の要部を拡大して示す平面図である。 画像処理によって位置ずれ量を測る方法を説明するための平面図である。 テーピング装置のブロック図である。 テープの送り方向の位置を修正する動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明に係るテーピング装置の一実施の形態を図１〜図５によって詳細に説明する。
図１に示すテーピング装置１は、電子部品２を電子部品収納用テープ３に収納するためのもので、基台４の上に搭載されている。前記電子部品３は、電子部品用搬送装置５によってテーピング装置１の部品受け渡し位置Ｐに移載される。

前記テープ３は、従来からよく知られているものと同じものが用いられている。すなわち、このテープ３は、テーピング装置１の前端部（図１においては右側の端部であって、電子部品用搬送装置５の下方に臨む一端部）から後端部に送られるキャリアテープ６と、このキャリアテープ６の部品収納用凹部７（図２参照）を上方から閉塞するカバーテープ８とによって構成されている。

キャリアテープ６には、図２に示すように、電子部品２を収納するための凹部７と、後述するテープ送り装置１１のテープ送り用スプロケット１２が係合するピン孔１３とがそれぞれキャリアテープ６の長手方向に所定の間隔をおいて並ぶように形成されている。前記凹部７は、上方に向けて開放する形状であって、平面視において長方形状に形成されている。前記ピン孔１３の開口形状は、平面視において円形である。

このキャリアテープ６は、テープ送り装置１１によって前記凹部７が順次部品受け渡し位置Ｐに位置するように間欠的に送られる。キャリアテープ６は、この送り動作に伴って供給用テープリール（図示せず）から引き出される。前記部品受け渡し位置Ｐとは、図２に示すように、テープ送り装置１１に形成された部品挿入穴１４より装置内側（下方）であって、キャリアテープ６の凹部７の上方近傍の位置である。

電子部品２は、前記凹部７が部品受け渡し位置Ｐの下方近傍に位置している状態において、電子部品用搬送装置５によって部品挿入穴１４を通してテープ送り装置１１内に下降させられ、部品受け渡し位置Ｐに位置している状態で前記搬送装置５から開放される。このように電子部品２が搬送装置５から解放されることに伴って、電子部品２は自重により凹部７内に落下し、凹部７内に収納されることになる。

前記部品挿入穴１４におけるキャリアテープ６の送り方向の下流側の開口縁は、プレート１５によって形成されている。このプレート１５は、電子部品２が凹部７から上に突出しているような状態でキャリアテープ６が送られたときに電子部品２を凹部７内に押し下げるためのものである。

このプレート１５は、上下方向に延在する支軸１６によってテープ送り装置１１に回動自在に支持されているとともに、電子部品２を押し下げることができない場合は電子部品２によって押されて後退できるように、引っ張りコイルばね１７によって図２において時計方向に付勢されている。

キャリアテープ６は、電子部品２が挿入されてカバーテープ８が溶着された後に図示していない収納用テープリールに巻き取られる。前記カバーテープ８は、テーピング装置１に設けられている溶着装置１８（図１参照）によってテープリール８ａから所定長さだけ引き出され、キャリアテープ６の上面に溶着される。

この実施の形態によるテーピング装置１は、図１および図４に示すように、前記キャリアテープ６を送るためのテープ送り装置１１と、このテープ送り装置１１の所定の部分を上方から撮像する撮像装置２１と、この撮像装置２１によって撮像された画像データを使用してキャリアテープ６の位置ずれ量を測定する画像処理装置２２と、上述した溶着装置１８と、各種のデータを記憶させるためのメモリ２３とを備えている。

前記テープ送り装置１１は、図１に示すように、前記キャリアテープ６に下方から噛み合うスプロケット１２と、このスプロケット１２を回転させるモータ２４（図４参照）と、このモータ２４の動作を制御するための送り量制御部２５などを備えている。
前記スプロケット１２は、外周部に多数のピン１２ａが立設された円板状に形成されており、モータ２４の回転軸２４ａに一体に回転するように固定されている。

前記多数のピン１２ａは、前記キャリアテープ６のピン孔１３に嵌合するようにスプロケット１２の周方向にピン孔１３と同じ間隔で立設されている。すなわち、このスプロケット１２は、前記ピン１２ａが前記ピン孔１３に嵌入している状態で前記モータ２４の駆動により回転することによって、キャリアテープ６を長手方向に送る。
前記モータ２４は、回転軸２４ａの回転角度を例えばエンコーダを使用して正確に検出できるものが用いられている。なお、スプロケット１２にモータ２４の回転を伝達するにあたっては、図示してはいないが、前記回転軸２４ａとスプロケット１２との間にベルトや歯車などの伝動機構を介装してもよい。

前記送り量制御部２５は、スプロケット１２が所定の角度だけ回転するようにモータ２４の動作を制御する。この所定の角度とは、キャリアテープ６が凹部７の形成間隔（１ピッチ）だけ送られる角度である。また、送り量制御部２５は、詳細は後述するが、後述する画像処理装置２２（図４参照）によって測定された位置ずれ量が０になるようにモータ２４の動作を制御する。

この実施例によるテープ送り装置１１は、図１に示すように、前記基台４の上に前後方向（図１においては左右方向であって、電子部品用搬送装置５とは接離する方向）に移動可能に支持されている。テープ送り装置１１が移動する範囲は、図１（Ａ）に示すように、電子部品用搬送装置５から電子部品２を受け取ることができる位置（以下、この位置を前進位置という）と、図１（Ｂ）に示すように、前記前進位置から所定の距離だけ後退した後退位置との間である。

撮像装置２１は、撮像素子（図示せず）によって撮像するカメラからなり、所定の位置付けられた状態で基台４に支持用ブラケット２６によって固定されている。前記所定の位置とは、上述したように後退位置に移動したテープ送り装置１１の部品挿入穴１４と、この穴１４の内部にあるキャリアテープ６の凹部７とを真上から撮像できる位置である。すなわち、テープ送り装置１１は、撮像装置２１によって前記凹部７や部品挿入穴１４を真上から撮像することができるように、基台４に移動可能に設けられている。

この撮像装置２１の撮像範囲Ａ（図２参照）は、部品挿入穴１４を通して凹部７を撮像できるとともに、テープ送り装置１１の上面に形成された３個の基準位置マーク３１を撮像できるように設定されている。これら３個の基準位置マーク３１は、この実施の形態においては、それぞれテープ送り装置１１の上端部であって部品挿入穴１４の側方近傍に穿設された円形の穴によって形成されている。これらの穴は、テープ送り装置１１のトッププレート３２に貫通することがないように形成されている。この穴の内部は、黒色に着色されている。

これらの基準位置マーク３１は、キャリアテープ６を送るときの送り方向の位置の基準になるものである。すなわち、３個の基準位置マーク３１のうち、中央の基準位置マーク３１は、電子部品用搬送装置５が電子部品２を下降させる部品受け渡し位置Ｐとキャリアテープ６の送り方向において同一位置に位置するように形成されている。また、３個の基準位置マーク３１の穴径および形成間隔は、予め測定されてメモリ２３に記憶されている。

前記画像処理装置２２は、前記撮像装置２１によって撮像された画像データを使用して画像処理により前記基準位置マーク３１に対する前記凹部７の送り方向の位置ずれ量を測る。以下においては、この凹部７の送り方向の位置ずれ量を測る動作を単にキャリブレーションという。このキャリブレーションは、キャリブレーションスイッチ３３（図４参照）を操作者がＯＮ操作することによって開始される。

キャリブレーションスイッチ３３がＯＮ操作されると、画像処理装置２２は、先ず、撮像装置２１によって撮像を行い、この撮像装置２１によって撮像された画像データを読み込む。この画像データには、図３に示すように、凹部７と３個の基準位置マーク３１とが写っている。なお、図３においては、部品挿入穴１４の開口縁やピン孔１３、ピン１２ａなどは省略してある。

次に、画像処理装置２２は、前記画像データに対して画像処理を行い、画像データ内に写っている凹部７と３個の基準位置マーク３１とについて、それぞれキャリアテープ６の送り方向（図３においては上下方向）の中心位置Ｃ１，Ｃ２を求める。その後、画像処理装置２２は、３個の基準位置マーク３１の中心位置Ｃ１に対して凹部７の中心位置Ｃ２の位置ずれ量Ｄ（凹部７の送り方向のずれ量）を測定する。この測定は、例えば中心位置Ｃ１，Ｃ２間のテープ送り方向の画素数を算出することによって行うことができる。１画素当たりのテープ送り方向の長さは計算で求めることができるから、前記位置ずれ量Ｄは、例えばミクロン単位で測ることができる。そして、画像処理装置２２は、前記位置ずれ量Ｄをメモリ２３に記憶させる。

この実施の形態による画像処理装置２２は、複数の凹部７について前記位置ずれ量Ｄを測り、位置ずれ量Ｄの平均値を求める構成が採られている。前記複数の凹部７とは、スプロケット１２が１回転する間に部品挿入穴１４の下方を通過する全ての凹部７である。この実施の形態においては、スプロケット１２が１回転する間に２５個の凹部７について前記キャリブレーションが行われる。

このようにキャリブレーションを繰り返すにあたって、キャリアテープ６は、操作者がテープ送り装置１１を人為的に操作することによって、凹部７の形成間隔（１ピッチ）ずつ間欠的に送られる。すなわち、画像処理装置２２は、テープ送り装置１１がキャリアテープ６を送ることに伴って撮像範囲Ａ内に順次入る凹部７の位置ずれ量Ｄをそれぞれ測定することになる。

画像処理装置２２は、２５個の凹部７の位置ずれ量Ｄを測定した後、これらの位置ずれ量の平均値Ｄａをオフセット量のデータとして送り量制御部２５に送る。オフセット量を示す信号を入力した送り量制御部２５は、位置ずれ量Ｄの平均値Ｄａが０になるようにキャリアテープ６の送り量（スプロケット１２の回転角度）を補正する。

３個の基準位置マーク３１の送り方向の中心位置Ｃ１は、テープ送り方向において部品受け渡し位置Ｐと同一位置であるから、前記補正により凹部７の送り方向の中心Ｃ２がテープ送り方向において部品受け渡し位置Ｐと一致するようになる。このため、上記キャリブレーションが終了した後にテープ送り装置１１を前進位置に移動させ、電子部品用搬送装置５を動作させることによって、電子部品２が部品挿入穴１４を通して凹部７内に正確に挿入されるようになる。

次に、この実施の形態によるテーピング装置１において、キャリアテープ６を交換するときの動作を図５に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、図５に示すフローチャートのステップＳ１において、交換するキャリアテープ６の仕様の入力、電子部品２の種類の入力などのロット設定を行ない、キャリアテープ６を交換する（ステップＳ２）。

次に、ステップＳ３において、テープ送り装置１１を操作者から見て手前側に引き出し、後退位置に移動させ、撮像装置２１による撮像を開始する。そして、ステップＳ４で撮像装置２１の撮像範囲Ａ内にキャリアテープ６の凹部７（部品挿入位置）が写されていることを確認し、ステップＳ５において、キャリブレーションスイッチ３３をＯＮ操作する。

最初の凹部７についてキャリブレーションが終了した後、操作者がテープ送り装置１１を操作してキャリアテープ６を１ピッチ分だけ送り（ステップＳ６）、再度キャリブレーションを行う。この実施の形態においては、キャリブレーションは２５回行われ、２５個分の凹部７の位置ずれ量Ｄが測定される（ステップＳ７）。
そして、ステップＳ８において、画像処理装置２２が位置ずれ量Ｄの平均値Ｄａ（オフセット量）を求め、ステップＳ９において、送り量制御部２５がキャリアテープ６の送り量からなる設定データを更新する。

この実施の形態によるテーピング装置１においては、キャリアテープ６（凹部７）の送り方向の位置ずれ量を画像処理によって測定しているから、キャリアテープ６の位置の修正を操作者が目視で行う場合に較べて位置決め精度を向上させることができる。また、前記位置ずれ量が０になるようにキャリアテープ６を送るときのテープ送り装置１１の動作は、送り量制御部２５によって制御されるから、テープ送り装置１１に設けられている例えばエンコーダ等の位置検出部材を利用して高速かつ高精度でキャリアテープ６の送り方向の位置を修正することができる。
したがって、この実施の形態によれば、キャリアテープ６の送り方向の位置決め作業を短時間でかつ高い位置決め精度が得られるように実施することが可能なテーピング装置を提供することができる。

この実施の形態によるテーピング装置１の前記基準位置マーク３１は、前記テープ送り装置１１の上面であって、電子部品２をキャリアテープ６の凹部７内に収納するときに通す部品挿入穴１４の側方近傍に設けられている。また、この実施の形態によるテープ送り装置１１は、電子部品２を前記凹部７に収納するときの前進位置と、この前進位置に対して水平方向に移動した後退位置との間で移動可能となるように基台４に支持されている。さらに、前記撮像装置２１は、前記後退位置に位置しているテープ送り装置１１の前記部品挿入穴１４の上方に位置付けられている。

このため、この実施の形態においては、部品挿入穴１４内に露出するキャリアテープ６の凹部７を撮像装置２１によって上方から撮像することができる。すなわち、テーピング装置１内に装填されているキャリアテープ６の凹部７を上方から撮像するに当たって、テーピング装置１に必ず形成される部品挿入穴１４を利用して行うことができる。
したがって、この実施の形態によれば、部品挿入穴１４より下流側に凹部撮像用の穴を形成する場合に較べて、テープ送り装置１１に形成されているテープ通路の構成が変化することはないから、キャリアテープ６を送る際の信頼性、安定性を高く保つことができる。

この実施の形態による前記画像処理装置２２は、テープ送り装置１１がキャリアテープ６を送ることに伴って撮像範囲Ａ内に順次入る凹部７の位置ずれ量Ｄをそれぞれ測定するとともに、この位置ずれ量Ｄの平均値Ｄａを求めるものである。また、前記送り量制御部２５がキャリアテープ６の送り量を補正するときの位置ずれ量は、前記複数の凹部７の位置ずれ量Ｄの平均値Ｄａである。
このため、この実施の形態においては、一つの凹部７のみを撮像して位置ずれ量を測定する場合に較べて、位置ずれ量を高い精度で測定することができる。したがって、この実施の形態によれば、キャリアテープ６の送り方向の位置をより一層正確に修正することができる。

１…テーピング装置、３…電子部品収納用テープ、４…基台、６…キャリアテープ、７…凹部、１１…テープ送り装置、１２…スプロケット、１２ａ…ピン、１３…ピン孔、２１…撮像装置、２２…画像処理装置、２５…送り量制御部。

Claims (3)

1. 電子部品収納用のテープを送るテープ送り装置と、
   前記テープに形成された電子部品収納用凹部を上方から撮像する撮像装置と、
   前記テープを送る位置の基準になるように前記撮像装置の撮像範囲内に設けられた基準位置マークと、
   前記撮像装置によって撮像された画像データを用いて前記基準位置マークに対する前記凹部の送り方向の位置ずれ量を測る画像処理装置とを備え、
   前記テープ送り装置は、前記位置ずれ量が０になるように前記テープの送り量を制御する送り量制御部を備えているテーピング装置。
2. 請求項１記載のテーピング装置において、前記基準位置マークは、前記テープ送り装置の上面であって、電子部品を前記凹部内に収納するときに通す部品挿入穴の近傍に設けられ、
   前記テープ送り装置は、電子部品を前記凹部に収納するときの前進位置と、この前進位置に対して水平方向に移動した後退位置との間で移動可能であり、
   前記撮像装置は、前記後退位置に位置しているテープ送り装置の前記部品挿入穴の上方に位置付けられているテーピング装置。
3. 請求項１または請求項２記載のテーピング装置において、前記画像処理装置は、テープ送り装置がテープを送ることに伴って撮像範囲内に順次入る凹部の位置ずれ量をそれぞれ測定するとともに、この位置ずれ量の平均値を求めるものであり、
   前記送り量制御部が送り量を制御するために用いる位置ずれ量は、前記複数の凹部の位置ずれ量の平均値であるテーピング装置。

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