JP2011023501A

JP2011023501A - パーツフィーダ

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Publication number: JP2011023501A
Application number: JP2009166532A
Authority: JP
Inventors: Akifumi Wada; 聡文和田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-02-03

Abstract

【課題】内蔵されたフィーダ制御部へのデータ書き込みを簡便に行うことができるパーツフィーダを提供することを目的とする。
【解決手段】部品を部品搭載機構の部品吸着ノズル１０による取り出し位置に供給するテープフィーダ５ａにおいて、テープ送り機構２２を制御するフィーダ制御部２４を部品実装装置の本体制御部３０と接続して少なくとも電力の供給と制御用の信号授受を行うためのフィーダ側接続コネクタ２９ａ（制御用接続ポート）に加えて、テープフィーダ５ａにおいてマシンオペレータが作業アクセス可能な本体部２０の上面に、赤外線通信用アダプタや無線通信用アダプタなどの拡張用の端末通信機器をフィーダ制御部２４に接続するための拡張通信ポート１８を追加して備える。これにより、内蔵されたフィーダ制御部２４へのデータ書き込みを簡便に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、部品実装装置において部品を部品搭載機構による取り出し位置に供給するパーツフィーダに関するものである。

電子部品を基板に実装する部品実装装置においては、部品供給部にテープフィーダやバルクフィーダなどのパーツフィーダが各部品種類ごとに配列される。これらのパーツフィーダは部品を搭載ヘッドなどの部品搭載機構による取り出し位置に搬送する部品送り機構を備えている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１では、パーツフィーダとして、部品を保持したキャリアテープを搬送スプロケットによってピッチ送りすることにより部品送りを行うテープフィーダの例が示されている。

特開２００８−２２６９３８号公報

ところで部品実装装置に装着されて用いられる各種のパーツフィーダは機能の高度化のために制御面でのインテリジェント化が進み、各パーツフィーダが個別の制御機能を備えるようになっている。例えば、上述のテープフィーダにおいては、キャリアテープのテープ送り速度や送りピッチを部品種類ごとに変更可能となっており、さらに各テープフィーダごとにその時点で収納している部品の品番や残部品数などのデータを内蔵したメモリに記憶することができるようになっている。

しかしながら前述の先行技術例を含め、従来のパーツフィーダには、機能の高度化に応じて必要とされるデータの授受に関して、以下のような問題があった。すなわち従来のパーツフィーダにおいては、フィーダ制御部は部品実装装置の本体制御部とのみ接続されるようになっており、各個別のパーツフィーダを対象としてデータの書き込みなどの操作を行う場合には、すべて本体制御部を介して書き込み操作を行う必要があった。例えば、マシンオペレータが部品情報の読み取りのためにハンディスキャナを操作して部品供給リールから読み取った識別コードのデータを対応するテープフィーダに書き込もうとする場合には、まずハンディスキャナをスキャナ用無線端末にアクセスさせてデータをライン管理システムに読み込ませ、次いでそのテープフィーダが装着された部品実装装置の本体制御部を介してテープフィーダへの書き込み処理を行うという迂遠な処理を強いられていた。

このような不都合は、テープフィーダに対して予めデータ書き込みなどの処理をオフラインで行う場合にも同様に生じており、データ書き込みを可能とするためには、部品実装装置と同様の接続ポートを有する専用装置を別途設ける必要があった。このように、従来のパーツフィーダには、フィーダに内蔵されたフィーダ制御部へのデータ書き込みを簡便に行うことが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、内蔵されたフィーダ制御部へのデータ書き込みを簡便に行うことができるパーツフィーダを提供することを目的とする。

請求項１記載のパーツフィーダは、部品実装装置において部品供給部に配置され、部品
を部品搭載機構による取り出し位置に供給するパーツフィーダであって、前記部品を前記取り出し位置に移送して位置決めする部品送り機構と、前記部品送り機構を制御するフィーダ制御部と、前記フィーダ制御部を前記部品実装装置の本体制御部と接続して少なくとも電力の供給と制御用の信号授受を行うための制御用接続ポートと、前記パーツフィーダにおいてマシンオペレータが作業アクセス可能な部位に設けられ、前記フィーダ制御部に拡張用の端末通信機器を接続するための拡張通信ポートとを備えた。

本発明によれば、部品を部品搭載機構による取り出し位置に供給するパーツフィーダにおいて、部品送り機構を制御するフィーダ制御部を部品実装装置の本体制御部と接続して少なくとも電力の供給と制御用の信号授受を行うための制御用接続ポートに加えて、パーツフィーダにおいてマシンオペレータが作業アクセス可能な部位に、フィーダ制御部に拡張用の端末通信機器を接続するための拡張通信ポートを追加して備えることにより、内蔵されたフィーダ制御部へのデータ書き込みを簡便に行うことができる。

本発明の一実施の形態のテープフィーダが配置される部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態のテープフィーダが配置される部品実装装置の部分断面図本発明の一実施の形態のテープフィーダの構成を示す断面図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本発明の一実施の形態のテープフィーダの拡張通信ポートの機能説明図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

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、部品実装装置の全体構成について、図１、図２を参照して説明する。図１において、基台１上の略中央には基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は、実装対象の基板３を搬送して所定位置に位置決めして保持する基板位置決め部となっている。なお、本発明においては、基板３の搬送方向をＸ方向とし、これに水平面内で直交する方向をＹ方向とする。基板搬送機構２のＹ方向における両側方には部品供給部４が配設されており、複数種類のパーツフィーダ５が着脱自在に並設されている。ここでは、パーツフィーダ５としてチップ部品などを保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、部品Ｐを部品搭載機構による部品取出し位置に供給するテープフィーダ５ａ（図３参照）が含まれている。

基台１のＸ方向における両端部には一対のＹテーブル６が配設されており、Ｙテーブル６上にはＸテーブル７が架設されている。Ｘテーブル７には複数のノズルユニット９を備えた搭載ヘッド８が装着されており、Ｘテーブル７、Ｙテーブル６を駆動することにより、ノズルユニット９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。Ｘテーブル７、Ｙテーブル６は、搭載ヘッド８を部品供給部４と基板位置決め部との間で移動させるヘッド移動機構を構成する。

図２に示すように、ノズルユニット９の下端部は部品吸着ノズル１０を装着するための装着部９ａとなっており、装着部９ａには複数種類の部品吸着ノズル１０が対象となる部品の種類に応じて交換自在に装着される。ヘッド移動機構によって搭載ヘッド８を移動させることにより、各ノズルユニット９は下端部に装着された部品吸着ノズル１０によってテープフィーダ５ａから部品を取り出して基板３に実装する。

図１において、搭載ヘッド８の側方にはカメラ１１等からなる基板認識部が備えられており、基板３を上方から認識する。この認識結果に基づいて、部品吸着ノズル１０に吸着
された部品と基板３上の実装位置の位置合わせがなされる。基板搬送機構２と部品供給部４の間には、ラインカメラ１２等からなる部品認識部が備えられており、部品吸着ノズル１０に吸着された部品Ｐの位置ずれ等を下方から認識する。搭載ヘッド８による部品搭載動作においては、この認識結果に基づいて部品の位置ずれ等を補正する。

図２において、テープフィーダ５ａなどのパーツフィーダ５はキャリア１３に設けられたフィーダベース４ａに着脱自在に装着されている。キャリア１３にはテープフィーダ５ａにキャリアテープ１７を卷回状態で供給する供給リール１６がセットされており、供給リール１６から引き出されたキャリアテープ１７は、テープフィーダ５ａの背後側からテープフィーダ５ａ内に引き込まれる。キャリア１３には、車輪１４とハンドル１５が備えられており、オペレータ等がハンドル１５を操作してキャリア１３を運搬することにより、これらのパーツフィーダ５を部品供給部４に搬出入する。テープフィーダ５ａの背後側（部品供給部４におけるオペレータによる操作側（矢印ａ側））の上面には、端部に近接した位置に拡張通信ポート１８が設けられている。拡張通信ポート１８は、後述する拡張用の端末通信機器を接続するための接続ポートである。

次に図３を参照して、テープフィーダ５ａの構成を説明する。図３に示すように、テープフィーダ５ａは細長形状の本体部２０を主体としており、下面に設けられた装着部材２０ａをフィーダベース４ａの上面に設けられた装着溝に、水平方向から挿入することによりキャリア１３に装着される。本体部２０の前端部（図３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の歯はキャリアテープ１７に定ピッチで設けられたテープ送り用の孔部に噛み合い、テープ送り機構２２よってスプロケット２１がピッチ回転することにより、ベーステープ上にトップテープを貼着した構成のキャリアテープ１７をピッチ送りする。このテープ送りにより、供給リール１６からキャリアテープ１７が引き出される。引き出されたキャリアテープ１７は、本体部２０の後端部に設けられたテープ導入部２０ｃから本体部２０内に導かれ、テープ送り経路２０ｄに沿って前方へ送られる。

テープフィーダ５ａの前端部は部品吸着ノズル１０がアクセスして電子部品を取り出す部品取り出し位置となっており、送られてきたキャリアテープ１７は上面に設けられた押さえ部材２３の下方をピッチ送りされ、押さえ部材２３に設けられた開口部２３ａに対して位置決めされる。位置決めされた部品は、開口部２３ａを介して部品吸着ノズル１０によってピックアップされる。部品のピックアップに先だって、ベーステープの上面からトップテープが剥離され、後方へ折り返されてトップテープ送り機構２５によってテープ収納容器２６内に収納される。テープ送り機構２２は、部品供給部４において供給される部品を部品吸着ノズル１０による取り出し位置に移送して位置決めする部品送り機構となっている。

テープフィーダ５ａの本体部２０には、制御基板であるフィーダ制御部２４が内蔵されている。フィーダ制御部２４はテープ送り機構２２およびトップテープ送り機構２５と接続され、機構駆動用のモータへの電力の供給や、動作制御用の制御信号の伝達を行う。本体部２０の下面からは背後側に位置して係止部２０ｂが下方に突接されており、係止部２０ｂには配線２７を介してフィーダ制御部２４と接続されたフィーダ側接続コネクタ２９ａが設けられている。フィーダベース４ａの背後面において係止部２０ｂと対向する位置には、本体制御部３０と接続された本体側接続コネクタ２９ｂがフィーダ側接続コネクタ２９ａと対応して嵌合する位置に設けられている。

テープフィーダ５ａをフィーダベース４ａに装着することにより、フィーダ側接続コネクタ２９ａが本体側接続コネクタ２９ｂと嵌合する。これによりフィーダ制御部２４は部品実装装置の本体制御部３０と接続され、本体制御部３０とフィーダ制御部２４との間で
電極の供給や信号の授受が行われる。すなわち係止部２０ｂに設けられたフィーダ側接続コネクタ２９ａは、フィーダ制御部２４を部品実装装置の本体制御部３０と接続して少なくとも電力の供給と制御用の信号授受を行うための制御用接続ポートとなっている。

本体部２０の上面の手前側（マシンオペレータによる操作側）には、拡張通信ポート１８が設けられており、拡張通信ポート１８は本体部２０の内部に導設された配線２８を介してフィーダ制御部２４に接続されている。拡張通信ポート１８には、フィーダ制御部２４に接続される拡張用の端末通信機器がセットされる。なお、テープフィーダ５ａにおいて拡張通信ポート１８を設ける位置については、テープフィーダ５ａにおいてマシンオペレータが作業アクセス可能な部位であればよく、図３に示す本体部２０の上面には限定されない。ただし、拡張通信ポート１８はテープフィーダ５ａが部品供給部４に複数並設された状態で端末通信機器を脱着する必要があることから、他の機器によって遮蔽されることなく常に確実に露呈され、しかも部品供給部４における操作側からの作業が容易な本体部２０の上面の手前側が望ましい。

次に図４を参照して、制御系の構成を説明する。図４において、フィーダ制御部２４は、通信部３１、ＣＰＵ３２、記憶部３３およびモータ駆動部３４を備えている。通信部３１はインターフェイスであり、他装置や他機器との間の信号の授受を行う。通信部３１は３つの接続用のポートＡ，Ｂ，Ｃを備えており、ポートＡは配線２７を介して本体制御部３０と接続されており、ポートＢは配線２８を介して拡張通信ポート１８と接続されている。なおポートＣは、同一フィーダ装置内に複数のフィーダ制御部２４を設置する場合に相互を連結するために使用されるリンク用ポートである。

ＣＰＵ３２は制御演算装置であり、通信部３１を介して本体制御部３０から受信した制御信号にしたがってモータ駆動部３４を制御する。これにより、テープ送り機構２２のテープ送りモータ２２ａ、トップテープ送り機構２５のトップテープ送りモータ２５ａが駆動され、それぞれの作業動作が実行される。記憶部３３には、通信部３１を介して本体制御部３０から受信した作業データや、ＣＰＵ３２による演算結果のデータが書き込まれ、記憶される。これらのデータには、テープフィーダ５ａによる供給対象となる部品についてのデータや、開口部２３ａにおける固有の位置ずれデータ、すなわち部品吸着ノズル１０による部品取り出し後に部品の位置ずれを画像認識などによって検出して取得した学習データ、さらには当該フィーダにおいてその時点で取り出し可能な残部品数などの各種のデータが含まれる。

次に図５を参照して、拡張通信ポート１８に接続されて端末通信機器として使用される各種の通信アダプタの例について説明する。図５（ａ）に示すように、拡張通信ポート１８の開口端には、複数の接触端子を備えた端子部１８ａが設けられており、端子部１８ａには、赤外通信アダプタ３５、無線通信アダプタ３６、人体通信アダプタ３７、メモリアダプタ３８などの各種の通信アダプタや記憶媒体が接続される。

赤外通信アダプタ３５は赤外光によって信号を授受するための通信用アダプタであり、無線通信アダプタ３６はｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格などの短距離無線通信方式を用いた通信用アダプタである。また人体通信アダプタ３７は、人体表面の電界を用いて通信を行うための通信用アダプタである。さらにメモリアダプタ３８は、複数のテープフィーダ５ａの間でデータを共有するためのデータ転送に使用されるものであり、共通のデータが書き込まれたメモリアダプタ３８を複数のテープフィーダ５ａの拡張通信ポート１８に順次セットすることにより、それぞれのテープフィーダ５ａのフィーダ制御部２４の記憶部３３に、共通のデータを記憶させることができる。

図５（ｂ）は、これらの通信用アダプタを用いたデータ読取り・転送の動作例を示して
いる。まず（イ）に示すように、マシンオペレータがハンディスキャナ４０を操作して、読み取り対象の部品データ（例えばテープフィーダ５ａに対応して用いられる供給リール１６に付された１次元バーコード４１ａや２次元バーコード４１ｂなど）を読み取る。次いで（ロ）に示すように、部品データを読み取ったハンディスキャナ４０を拡張通信ポート１８に装着された赤外通信アダプタ３５または無線通信アダプタ３６に近接させて、ハンディスキャナ４０から赤外線通信により、または電磁波を用いた無線通信により、読み取られた部品データを赤外通信アダプタ３５または無線通信アダプタ３６に送信する。

これにより、ハンディスキャナ４０によって読み取られた部品データが書き込み対象のテープフィーダ５ａの記憶部３３に書き込まれる。すなわちここに示す例においては、拡張通信ポート１８には、赤外通信アダプタ３５、無線通信アダプタ３６のいずれかが装着され、ハンディスキャナ４０によって読み込まれた情報を、赤外通信アダプタ３５、無線通信アダプタ３６に送信し、拡張通信ポート１８を介してフィーダ制御部２４のメモリ（記憶部３３）に書き込むようにしている。

また人体通信アダプタ３７を用いる場合には、部品データを読み取ったハンディスキャナ４０を一方の手に保持したマシンオペレータ４２が書き込み対象のテープフィーダ５ａにアクセスし、他方の手の手指４２ａを人体通信アダプタ３７に接触させる。これにより、人体表面の電界を用いて、ハンディスキャナ４０から人体通信アダプタ３７に部品データが転送され、同様にハンディスキャナ４０によって読み取られた部品データが、書き込み対象のテープフィーダ５ａの記憶部３３に書き込まれる。すなわちここに示す例においては、拡張通信ポート１８には人体表面の電界を用いる人体通信アダプタ３７が装着され、ハンディスキャナ４０を操作するマシンオペレータ４２が人体通信アダプタ３７に触れることにより、ハンディスキャナ４０によって読み込まれた情報を拡張通信ポート１８を介してフィーダ制御部２４のメモリ（記憶部３３）に書き込むようにしている。このように、人体通信アダプタ３７を用いることにより、赤外光通信や無線通信を用いる場合に生じる可能性のある隣接フィーダとの混信を排除することができる。

なお、図４においては、１つのテープフィーダ５ａに１つのフィーダ制御部２４が対応する例を示しているが、テープフィーダ５ａの構成によっては、１つのテープフィーダ５ａにおいて同期して駆動される複数の駆動系を備えている場合がある。例えば、幅広部品を対象とするテープフィーダにおいて、１つのキャリアテープの両端を個別にピッチ送りする２つのスプロケットを、それぞれ同期して回転制御される個別のモータで駆動するような場合には、それぞれ個別のモータを駆動するためのモータ駆動部３４を備えた２つのフィーダ制御部２４を備える。

このとき、２つのモータは全く同期して動作することから、ＣＰＵ３２などの制御機能は１つのみで足りるため、ＣＰＵ３２、記憶部３３を有するマスタ制御基板としてのフィーダ制御部２４Ａと、通信部３１とモータ駆動部３４のみを有するスレイブ制御基板としてのフィーダ制御部２４Ｂとを備えた構成を採用する。このような構成においては、拡張通信ポート１８の接続ポートについては、図４に示す例と同様にフィーダ制御部２４Ａの通信部３１のＢポートに接続してもよく、またはフィーダ制御部２４Ｂの通信部３１に接続するようにしてもよい。

上記説明したように、部品を部品搭載機構による取り出し位置に供給するパーツフィーダにおいて、部品送り機構を制御するフィーダ制御部２４を部品実装装置の本体制御部３０と接続して、少なくとも電力の供給と制御用の信号授受を行うための制御用接続ポートに加えて、パーツフィーダにおいてマシンオペレータが作業アクセス可能な部位に、フィーダ制御部２４に拡張用の端末通信機器を接続するための拡張通信ポート１８を追加して備えるようにしたものである。

これにより、本体制御部とのみフィーダ制御部が接続されるように構成された従来技術において生じていた不都合、すなわち各個別のパーツフィーダを対象としてデータの書き込みなどの操作を行う場合には、すべて本体制御部を介して書き込み操作を行う必要があり、多大な手間と時間を要するという不都合を解消して、個別のパーツフィーダごとに内蔵されたフィーダ制御部へのデータ書き込みを簡便に行うことができる。

なお本実施の形態においては、パーツフィーダとして部品を保持したキャリアテープをピッチ送りするテープフィーダの例を示しているが、本発明の適用対象はテープフィーダに限定されるものではなく、バルクフィーダやスティックフィーダなど、他種類の部品供給装置に対しても同様に適用可能である。

本発明のパーツフィーダは、内蔵されたフィーダ制御部へのデータ書き込みを簡便に行うことができるという利点を有し、部品実装装置において部品供給部に配置され部品を部品搭載機構による取り出し位置に供給する装置において有用である。

３基板
４部品供給部
５パーツフィーダ
５ａテープフィーダ
８搭載ヘッド
１０部品吸着ノズル
１７キャリアテープ
１８拡張通信ポート
２２テープ送り機構
２４フィーダ制御部
２５トップテープ送り機構
２９ａフィーダ側接続コネクタ（制御用接続ポート）
３５赤外通信アダプタ
３６無線通信アダプタ
３７人体通信アダプタ
３８メモリアダプタ
４０ハンディスキャナ

Claims

部品実装装置において部品供給部に配置され、部品を部品搭載機構による取り出し位置に供給するパーツフィーダであって、
前記部品を前記取り出し位置に移送して位置決めする部品送り機構と、前記部品送り機構を制御するフィーダ制御部と、前記フィーダ制御部を前記部品実装装置の本体制御部と接続して少なくとも電力の供給と制御用の信号授受を行うための制御用接続ポートと、前記パーツフィーダにおいてマシンオペレータが作業アクセス可能な部位に設けられ、前記フィーダ制御部に拡張用の端末通信機器を接続するための拡張通信ポートとを備えたことを特徴とするパーツフィーダ。
前記拡張通信ポートには、赤外通信アダプタ、無線通信アダプタのいずれかが装着され、ハンディスキャナによって読み込まれた情報を前記赤外通信アダプタ、無線通信アダプタに送信し、前記拡張通信ポートを介して前記フィーダ制御部のメモリに書き込むことを特徴とする請求項１記載のパーツフィーダ。
前記拡張通信ポートには、人体表面の電界を用いる人体通信アダプタが装着され、ハンディスキャナを操作するマシンオペレータが前記人体通信アダプタに触れることにより前記ハンディスキャナによって読み込まれた情報を前記拡張通信ポートを介して前記フィーダ制御部のメモリに書き込むことを特徴とする請求項１記載のパーツフィーダ。