JP2011082500A - 部品供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】原点を検出せずに搬送ホイールの位置を判別して搬送ホイールの搬送、停止に関する制御を行うこと。
【解決手段】部品供給装置10において、駆動手段22と搬送ホール20をウォームギヤ機構24で連結し、取得した検出ホイール21の位置から搬送ホイールの位置を算出する位置算出手段30と、算出された位置を記憶する位置記憶手段34と、電源をOFFにする前に最後に位置記憶手段に記憶された搬送ホイールの一周における位置と再度電源をONにしたときの位置検出手段による位置検出出力とにより、再度電源をONにしたときの搬送ホイールの一周における位置を算出する再現処理手段30を備えている。
【選択図】図4

Description

本発明は、部品供給装置に関する。
電子部品等を実装装置に搬送する部品供給装置には、部品が梱包されたテープを搬送するテープ搬送機構が設けられている。
テープ搬送機構においてテープを動かす搬送ホイールの位置を知るため、搬送ホールの回転軸と同軸上にエンコーダホイールを設け、エンコーダホイールの歯に対向する位置に磁気抵抗センサを設け、エンコーダホイールの各歯の各位置を磁気抵抗センサで検出することができる機構が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
ここで用いられる磁気抵抗センサは、磁気抵抗素子の背面にバイアス磁石が設けられ、磁気抵抗素子からのアナログ出力をAD変換することにより、各歯における絶対位置を検出することができる。すなわち、各歯におけるどの部分(歯の山や谷等)を検出しているのかを知ることができるので、搬送ホイールとエンコーダホイールの配置関係から搬送ホイールの位置を求めることができる。
また、現在位置がいずれの歯に属しているかは、エンコーダホイールに設けられた検出可能な原点からの歯数がカウントされ記録されるようになっている。
このように、磁気抵抗センサを用いた搬送ホイールの位置の検出においては、原点からの歯数のカウントを行わない限り、搬送ホイールの各歯の区別をすることはできないが、各歯における絶対的な位置を求めることができる。
このような搬送機構において、電源をOFFにしたときは、そのOFFの時点での搬送ホイールの位置データ(原点からの歯数及び歯における絶対的な位置)がメモリに記憶され、再度電源をONにしたときにはメモリに記憶された位置データに基づき、搬送ホイールの位置を再現することができる。
特表2005−534165号公報
しかし、上記の搬送機構においては、電源をOFFにした後、搬送ホイールが何らかの要因により回転してしまうことがある。このとき、その回転量が搬送ホイールの1歯分以内の回転であれば、エンコーダホールと磁気抵抗センサにより絶対位置が既知であるため、元の位置に戻すことができる。ところが、搬送ホイールの回転量が搬送ホイールの1歯分を超えて回転していると、記録されている歯数のカウント数と一致しなくなるため、搬送ホイールのどの歯に位置しているのかが見失われ、現在位置を認識することができなくなるという問題があった。
その場合、エンコーダホイールの原点検索を行わなければ現在位置を求めることができないが、毎回、電源のONの際に原点検索を行うのは、煩雑であり、作業効率も低下させるものであった。
さらに、部品供給装置が実装装置に搭載されている場合には、搬送ホイールを十分に動かすことができず、原点検索そのものが実質的に困難であった。
また、搬送ホイールの各歯の間隔は必ずしも一定ではないため、各歯毎に個別の補正値が設定されており、この補正値を用いることで、搬送ホイールの搬送精度、停止精度を向上させている。
そのため、電源をONにしたときに、現在位置が搬送ホイールのどの歯なのかを正しく判別することができなければ、誤って、別の歯の補正値を用いて搬送ホイールの搬送、停止を制御することが起こり得ることとなり、搬送ホイールの制御を正確に行うことが困難であった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、原点を検出せずに搬送ホイールの位置を判別して搬送ホイールの搬送、停止に関する制御を行うことができる部品供給装置を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、電子部品を搬送する搬送部材と、外周に前記搬送部材に係合する歯部を有し、軸回りに回転して前記搬送部材を電子部品の搬送方向に移動させる搬送ホイールと、前記搬送ホイールを軸回りに回転させる駆動力を出力する駆動手段と、前記駆動手段に電力を供給する電源と、前記搬送ホイールと前記駆動手段とを連結する連結機構と、を備える部品供給装置において、
前記連結機構は、ウォームギヤ機構であり、前記搬送ホイールの一周を複数のエリアに分割し、前記複数のエリアの各々についてエリア内の位置に応じて変化する位置検出出力を行う位置検出手段と、前記複数のエリアについて前記位置検出手段から取得した位置検出出力を積算して前記搬送ホイールの一周における位置を算出する位置算出手段と、前記位置算出手段により算出された前記搬送ホイールの一周における位置を記憶する位置記憶手段と、前記電源をOFFにする前に最後に前記位置記憶手段に記憶された前記搬送ホイールの一周における位置と再度前記電源をONにしたときの前記位置検出手段による位置検出出力とにより、再度前記電源をONにしたときの前記搬送ホイールの一周における位置を算出する再現処理手段と、を備えることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明と同様の構成を備えると共に、周方向に沿って一定の間隔で並んで形成された複数の歯部を有し、前記搬送ホイールと同軸上に設けられ、前記搬送ホイールと共に軸回りに回転する検出ホイールを備え、前記複数のエリアは、前記歯部の各々に対応しており、前記位置検出手段は、前記検出ホイールの複数の歯部ごとの区間における位置に応じて変化する位置検出出力を行うことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記搬送ホイールと前記検出ホイールの歯部の数を等しくしたことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記エリアは、前記ウォームの一回転分の位置変化区間に対応しており、前記位置検出手段は、前記ウォームの一周における位置変化に応じて変化する位置検出出力を行うことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記位置検出手段は、磁気抵抗センサであることを特徴とする。
請求項記6載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、前記電源をOFFする前に最後に前記位置記憶手段に記憶された前記搬送ホイールの一周における位置と再度前記電源をONにしたときの前記搬送ホイールの位置のズレ量を算出する位置ズレ量算出手段と、前記位置ズレ量算出手段により算出された位置のズレ量の閾値を記憶する閾値記憶手段と、前記位置ズレ量算出手段により算出された位置のズレ量が前記閾値記憶手段に記憶された閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、算出された位置のズレ量が前記閾値記憶手段に記憶された閾値を超えていると判定された場合に、その旨をユーザに報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。
請求項1に記載の発明によれば、搬送ホイールと駆動手段とを連結する連結機構は、ウォームギヤ機構であるため、ウォームホイール側からウォームを回転させることは殆ど困難である。例えば、ウォームホイールがギア一つ分の回転を行うためにはウォームが1回転しなければならないが、相互の回転軸がねじれの位置関係にあるため、ウォームホイールのギア一つ分はおろかその半分でも回転させることは困難である。
一方、このような前提であれば、電源をOFFにする前に最後に位置記憶手段に記憶された搬送ホイールの一周における位置に含まれるエリア内の位置と再度電源をONにしたときの位置検出手段による位置検出出力が示す位置とにズレを生じた場合でも位置検出出力が示す位置を特定することは可能である。
即ち、位置検出手段による位置検出出力が示す位置は、複数のエリアのいずれに属する位置であるかを特定することはできないが、ウォームギヤ機構により位置ズレの発生が低減されることを前提とするならば、位置検出手段が示す位置の複数の候補の中で、電源をOFFにする前に最後に位置記憶手段に記憶された位置に最も近接する位置が妥当と見なすことができる。
従って、再現処理手段により、電源の再投入後において、再度の原点検索を行うことなく、搬送ホイールの一周における位置を再び正確に認識することでき、作業効率の向上を図ることが可能となる。
また、仮に、搬送ホイールの各歯毎に個別の補正値が設定されている場合であっても、電源の再投入後において、搬送ホイールの一周における位置がエリアごとのずれを生じないため、間違った補正値を使用することが回避され、搬送ホイールの制御を正確に行うことが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、搬送ホイールと同軸上に設けられた検出ホイールの外周に設けられた複数の歯部ごとの間の区間内での位置を位置検出手段が検出するので、位置検出手段により検出される位置が搬送ホイールの実際の位置との間に誤差を生じにくく、より精度の高い位置検出が可能となる。
請求項3に記載の発明によれば、搬送ホイールと検出ホイールの歯部の数を等しくすることで、位置算出手段により検出ホイールの位置から搬送ホイールの位置を算出する処理が容易となる。また、演算における誤差を低減し、より精度の高い位置検出が可能となる。
請求項4に記載の発明によれば、位置検出手段は、ウォームの一周における位置変化に応じて変化する位置検出出力を行うので、搬送ホイールの周囲に位置検出手段の配設スペースが確保できない場合でも、ウォーム又は駆動手段の周囲に位置検出手段を配設することができ、省スペース化を図ることが可能となる。
請求項5に記載の発明によれば、位置検出手段として磁気抵抗センサを用いることにより、一つの歯における絶対的な位置を把握することができる。
請求項6記載の発明は、位置ズレ量算出手段は、電源をOFFする前に最後に位置記憶手段に記憶された搬送ホイールの一周における位置と再度電源をONにしたときの搬送ホイールの位置のズレ量を算出する。
次いで、判定手段は、位置ズレ量算出手段により算出された位置のズレ量が閾値記憶手段に記憶された閾値を超えているか否かを判定する。
判定手段により、算出された位置のズレ量が閾値記憶手段に記憶された閾値を超えていると判定された場合、報知手段は、その旨をユーザに報知する。
これにより、電源OFFのときに許容できない位置まで搬送ホイールが回転したときは、報知手段によりユーザが知ることができるので、その報知を受けてユーザが搬送ホイールの位置を調節することができる。
よって、原点センサにより原点を検出せずに搬送ホイールの位置を判別して搬送ホイールの搬送、停止に関する制御を行うことができる。
第一の実施形態たるフィーダが備えられる電子部品実装装置を示す斜視図。 フィーダの斜視図。 フィーダの剥離部や部品供給部近傍を示す説明図。 フィーダの送り機構の構成を示す正面図。 電源に関わる回路構成を示すブロック図。 電源の電圧降下を検出する流れを示すフローチャート。 電源をOFFにしたときの電圧降下特性を示す図。 磁気抵抗センサの構成を示す図。 搬送ホイールと磁気抵抗センサにより検出される位置データとの関係を示す図。 保存データが拘束される条件を説明する図。 制御装置に関わる構成を示すブロック図。 ABSデータの復帰処理の流れを示すフローチャート。 保存データの位置に応じて外部から動かされる範囲について説明する図。 アラーム音を発生させる流れを示すフローチャート。 (a)はマーキングが付された搬送ホイールを上面から見た図、(b)はマーキングが付された搬送ホイールを正面から見た図。 マーキングの他の例を示す図。 (a)は基準位置にある歯部を表示する操作パネルの例を示す図、(b)は歯部が登録されていない場合の操作パネルの表示の例を示す図。 送り量の補正について説明する図。 第二の実施形態たるフィーダのブロック図。 モータに設けられた磁石を示す斜視図。 磁気抵抗センサの二つの磁気検出素子の出力を示す線図。 モータパルスから搬送ホイールの動作量を求めるためのパラメータを示した説明図。
<第一の実施形態>
本発明に係る部品供給装置の第一の実施形態について説明する。
部品供給装置はテープフィーダと称される種類の電子部品の供給装置であり、電子部品実装装置に着脱自在に備えられ、電子部品を収容する部品収容テープを部品供給位置に送り出すことにより、電子部品実装装置に電子部品を供給するものである。
ここで、電子部品実装装置において、基板Pが前工程から後工程に搬送される方向をX軸方向とし、これと直交する一の方向であり、電子部品実装装置に配置される後述するフィーダ10の長手方向の向きに沿った方向をY軸方向とし、X軸方向とY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向とする。
<電子部品実装装置の構成>
図1は、部品供給装置であるフィーダ10が備えられる電子部品実装装置1の斜視図であり、図2は、フィーダ10の斜視図である。
図1に示すように、電子部品実装装置1は、各構成部材がその上面に載置される基台2と、基板PをX軸方向に沿って前工程から後工程に搬送する基板搬送装置3と、フィーダ10が備えられるフィーダ収納部4と、フィーダ10により供給される電子部品Dを基板Pに搭載する搭載ヘッド6と、搭載ヘッド6をX,Y軸の各方向に移動するヘッド移動装置7等、を備えている。
基板搬送装置3は、図示しない搬送ベルトを備えており、その搬送ベルトにより基板PをX軸方向に沿って前工程側から後工程側へ搬送する。
また、基板搬送装置3は、搭載ヘッド6により電子部品Dを基板Pへ実装するため、所定の部品実装位置において基板Pの搬送を停止し、基板Pを支持することも行う。
フィーダ収納部4は、基台2上に設けられている。フィーダ収納部4は、フィーダ10がその長手方向を基板Pの搬送方向と直交し、複数のフィーダ10が並列するように着脱自在に備えられるようになっている。
搭載ヘッド6は、梁部材72に備えられており、下方(Z軸方向)に突出する所定数の吸着ノズル6aを有している。この吸着ノズル6aは、吸着保持する電子部品の大きさや形状に応じて交換できるように、着脱可能に備えられている。
吸着ノズル6aは、例えば、図示しない空気吸引装置と接続されており、吸着ノズル6aに形成されている図示しない貫通穴にバキュームエアを通すことにより、吸着ノズル6aの下端である先端部に電子部品を吸着保持することを可能としている。また、その空気吸引装置には図示しない電磁弁が備えられており、その電磁弁によりバキュームエアの通気の切り替えが可能であり、空気吸引装置の空気吸引状態と大気開放状態とを切り替える。つまり、空気吸引状態としたときにバキュームエアを貫通穴に通して電子部品を吸着可能とし、大気開放状態としたときに吸着ノズル6aの貫通穴内を大気圧状態とし、吸着した電子部品の吸着を解除する。
また、搭載ヘッド6には、吸着ノズル6aをZ軸方向に移動させる図示しないZ軸移動装置と、吸着ノズル6aのZ軸を中心として回転させる図示しないZ軸回転装置と、を備えている。
Z軸移動装置(図示省略)は、搭載ヘッド6上に設けられており、吸着ノズル6aをZ軸方向に移動させる移動機構であり、吸着ノズル6aはこのZ軸移動装置を介してZ軸方向に移動自在に搭載ヘッド6に備えられている。Z軸移動装置としては、例えば、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
Z軸回転装置(図示省略)は、搭載ヘッド6上に設けられており、吸着ノズル6aを回転させる回転駆動機構であり、吸着ノズル6aはこのZ軸回転装置を介してZ軸を軸中心に回転自在に搭載ヘッド6に備えられている。Z軸回転装置としては、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
ヘッド移動装置7は、搭載ヘッド6をX軸方向に移動するX軸移動装置7aと、搭載ヘッド6をY軸方向に移動するY軸移動装置7bと、により構成されている。
X軸移動装置7aは、基板搬送装置3の基板搬送路上に、基板Pの搬送方向と垂直な方向(Y軸方向)に跨る様に備えられているガイド部材71,71に支持され、X軸方向に延在する梁部材72の側面に設けられている図示しないレール状の支持部材と、その支持部材に支持されている搭載ヘッド6をX軸方向に移動させる図示しない駆動装置を備えている。この駆動装置としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
Y軸移動装置7bは、ガイド部材71,71の上面に設けられている図示しないレール状の支持部材と、その支持部材に支持されている梁部材72をY軸方向に移動させる図示しない駆動装置を備えている。この駆動装置としては、例えば、リニアモータ、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
梁部材72はこのY軸移動装置7bによってガイド部材71,71の上面をY軸方向に移動自在に備えられており、搭載ヘッド6は梁部材72を介してY軸方向に移動自在となる。
そして、搭載ヘッド6はヘッド移動装置7によって、X軸方向、Y軸方向に移動するとともに、フィーダ10の部品供給位置16に供給された部品収容テープAが保持する電子部品Dを、搭載ヘッド6の吸着ノズル6a(図3参照)により吸着し、基板搬送装置3における部品実装位置の基板Pへ実装するようになっている。
<フィーダの構成>
図2に示すように、フィーダ10は、フィーダの本体部10aに取り外し自在にセットされるとともに、キャリアテープBとカバーテープCとからなる部品収容テープAが巻かれるリール11と、部品収容テープAを搬送方向に送り出す送り機構12と、部品収容テープAにおけるカバーテープCをキャリアテープBから剥離する剥離部13と、剥離部で引き剥がされたカバーテープCを回収する回収リール14とを備えている。
このフィーダ10は、送り機構12によってリール11に巻かれた状態の部品収容テープA(搬送部材)を搬送方向(図2中の矢印参照)に送り出し(搬送し)、その搬送の途中である剥離部13においてキャリアテープBからカバーテープCを回収リール14に巻き取ることで剥離する。剥離されたカバーテープCは、回収リール14に順次巻かれることにより回収リール14に回収される。なお、キャリアテープBは、フィーダ10本体の下方に搬送されて、フィーダ10の外部へ排出される。
図3に示すように、剥離部13において、部品収容テープAを構成するカバーテープCがキャリアテープBから剥離され、剥離されたカバーテープCは、剥離部13の隙間を通過するように送られ、回収リール14に回収される。また、キャリアテープBはその凹部hに収納し保持する電子部品Dを、所定の部品供給位置16に搬送した後、フィーダ10の外部へ排出される。
そして、フィーダ10の部品供給位置16に送り出されたキャリアテープBに保持される電子部品Dは、搭載ヘッド6の吸着ノズル6aにより吸着される。
図4に示すように、送り機構12は、フィーダ10の本体部10aに備えられ、部品収容テープAを送り出すとともに部品収容テープAを部品供給位置16に位置決めする搬送ホイール20と、搬送ホイール20の回転軸20aと同軸上に設けられ、回転軸20aを中心に搬送ホイール20と一体に回転する検出ホイール21と、搬送ホイール20を回転軸20aまわりに回転させる駆動力を出力する駆動手段としてのステッピングモータ22と、ステッピングモータ22に電力を供給する電源23と、搬送ホイール20とステッピングモータ22とを連結する連結機構24と、検出ホイールの各歯毎の位置を検出する位置検出手段としての磁気抵抗式であるMRセンサ25を備えている。
搬送ホイール20は、回転軸20aに固定されている。搬送ホイール20の外周には、搬送ホイール20が回転して部品収容テープAを送り出す際に、部品収容テープAに形成された孔部(図示せず)に係合し、その部品収容テープAを確実に送り出し搬送するための複数の歯部20bが形成されている。歯部20bは、例えば、1ピッチが4mmであり、全体で45個設けられている。
検出ホイール21は、搬送ホイール20よりも外径が小さく形成され、搬送ホイール20と同じく回転軸20aに固定されている。検出ホイール21の外周には、MRセンサ25で搬送ホイール20の位置を算出するために検出ホイール21の位置を検出する複数の歯部21bが形成されている。検出ホイール21の歯部21bは、その数が搬送ホイール20の歯部20bの数と等しくなるように45個形成されている。
ステッピングモータ22は、電源23からの電力の供給を受けて出力軸22a(出力部)が軸回りに回転する。出力軸22aには出力軸22aの回転を伝達するための歯車22bが設けられ、この歯車22bには歯数が等しい歯車22cが噛み合わされている。歯車22cは回転軸22dに設けられており、この回転軸22dには、ウォーム(ねじ歯車)24bが設けられている。
電源23は、コイルを有しており、電子部品実装装置1に装着することで、電子部品実装装置1の電源のコイルに流れる電流により磁界が発生し、この磁界の影響を受けて電源23のコイルに電流が流れるように構成されている。従って、フィーダ10を電子部品実装装置1に装着したときに電源23はONとなり、電子部品実装装置1から取り外したときに電源23はOFFとなる。
図5に示すように、電源23には、電子部品実装装置1から24Vの電圧で電力が供給され、ステッピングモータ22の駆動用の電源V1と、制御装置30のCPU31用の電源V2を作り、それぞれの回路に供給する。ステッピングモータ22の駆動回路221には、24Vの電圧を監視する電圧降下検出回路222が接続されており、所定の電圧以下になると、CPU31は24Vから電圧が降下したことを検出することができる。電圧降下検出回路222が電圧の降下を検出することにより、電源23がOFFになったことを検出し、MRセンサ25により検出された検出ホイール21の各歯部21bの位置を不揮発メモリであるEEPROM34に記憶させる。
電源23の電圧降下を検出する処理について説明する。
図6に示すように、CPU31は、電圧降下であると認定できる降下判断電圧まで電圧が下がったか否かを判断する(ステップS31)。
ステップS31において、CPU31は、降下判断電圧まで電圧が下がったと判断した場合(ステップS31:YES)、CPU31は、ステッピングモータ22の脱調が発生しないように、ステッピングモータ22の駆動を停止させる(ステップS32)。
次いで、CPU31は、MRセンサ25と検出ホイール21とにより現在の位置データと、他の歯部の位置データを求める(ステップS33)。
次いで、CPU31は、ステップS32で求めた位置データをEEPROM34に記憶させる(ステップS34)。
ここで、図7に示すように、CPU31が降下判断電圧まで電圧が下がったと判断してから回路への電力の供給が完全にストップするまでの時間が、CPU31の作動可能な時間T1であり、この時間T1の間に位置データの算出とEEPROM34への書き込みを行う。
連結機構24は、図4に示すように、ウォームギヤ機構で構成されている。ウォームギヤ機構24は、搬送ホイール20の回転軸20aに固定して設けられたウォームホイール24aと、歯車22cを支持する回転軸22dに設けられたウォーム24bと、を備えている。ウォームホイール24aとウォーム24bは噛み合わされており、ステッピングモータ22の出力軸22aの回転により回転軸22dも軸回りに回転し、これに伴ってウォーム24bも回転軸22dの軸回りに回転する。ウォーム24bの回転により、ウォーム24bに噛み合うウォームホイール24aが回転し、これによって搬送ホイール20及び検出ホイール21も回転する。
ここで、ウォームホイール24aは、搬送ホイール20よりも外径が小さく、検出ホイール21よりも外径が大きくなるように形成され、回転軸22aに設けられている。このウォームホイール24の歯部24cも、その数が搬送ホイール20の歯部20bの数と等しくなるように45個形成されている。
MRセンサ25は、フィーダ10の本体部10aに固定されている。MRセンサ25は、検出ホイール21の歯部21bに対向する位置に配置されている。
図8に示すように、MRセンサ25は、磁気抵抗素子25aとバイアス磁石25bとを備えている。検出ホイール21が回転することにより、歯部21bとMRセンサ25との間隔が変化するため、磁界の強さの変化を検出して検出ホイール21の位置を検出することができる。
MRセンサ25は、歯部21bの一つに対して10bitの分解能で位置を検出することができる。
図9,10に示すように、MRセンサ25は、後述するINCデータとABSデータを検出することができ、これらのデータはCPU31によりEEPROM34に記憶される。
INCデータは、一つの歯部21b毎にデータがリセットされ各歯部21bにおける絶対的な位置を示す。即ち、搬送ホイール20の一回転を検出ホイール21の各歯部21bごとの45個のエリアに区分し、搬送ホイール20及び検出ホイール21が回転を行うことにより通過する各歯部21bに対応する個々のエリアについて、当該エリア内における位置をMRセンサ25により検出し、INCデータを生成する。
MRセンサ25は、歯部21bの一つを10bitの分解能で検出できるため、1ピッチのセンサデータは、2の10乗、すなわち0〜1023となり、1ピッチ4mmを1024個に分割することができる。EEPROM34に記憶されたINCデータがどれかがわかれば、歯部21bのどの位置かを知ることができる。
ABSデータは、任意に定めた原点からのデータの積算値である。即ち、歯部21bのいずれか一つに原点を定め、当該原点位置を基準とする搬送ホイール20の一周における位置を示すデータである。原点としては、例えば、作業者が認識可能なマーキングM(図15参照)が付された歯部20bの基準位置(頂点)として、手動による位置合わせを行うことで制御装置30に認識させても良いし、原点センサを設けて制御装置30により自動的に検出可能としても良い。いずれの場合にせよ、制御装置30のCPU31は認識されている原点からMRセンサ25のセンサデータを積算し続け、搬送ホイール20の一周分(1024×45つまり0〜46079)をカウントすると、リセットするようになっている。
なお、上記INCデータ及びABSデータの他に、CPU31は、原点位置からの歯部21bの数もカウントしており、INCデータのリセットのたびにカウント値が+1され、45段階、即ち、0〜44までカウントしてリセットするようになっている。
図11に示すように、フィーダ10は、制御装置30を備えており、各駆動が制御装置30によって制御される。制御装置30には、ステッピングモータ22と、電源23、MRセンサ25と、ユーザに報知する情報を表示する操作パネル40と、アラーム音を発生させるスピーカ50とが接続されている。
制御装置30は、公知のCPU31、RAM32、ROM33、EEPROM34を備えている。
ROM32には、CPU31に実行されることで、MRセンサ25から取得した検出ホイール21の一つのエリア内の位置から搬送ホイール20の一周における位置を算出する機能を実現する位置算出プログラムが記憶されている。すなわち、CPU31が位置算出プログラムを実行することにより、制御装置30は、位置算出手段として機能する。
ROM33には、CPU31に実行されることで、電源23をOFFにする前に最後に位置記憶手段として機能するEEPROM34に記憶された搬送ホイール20の一周における位置であるABSデータと再度電源23をONにしたときのMRセンサ25に基づくINCデータ(位置検出出力)とにより、再度電源23をONにしたときの搬送ホイールの一周における位置を新たなABSデータとして算出する機能を実現する再現処理プログラムが記憶されている。すなわち、CPU31が再現処理プログラムを実行することにより、制御装置30は、位置データの再現処理手段として機能する。
ROM33には、CPU31に実行されることで、電源23をOFFにしたときの搬送ホイール20の位置と再度電源23をONにしたときの搬送ホイール20の位置のズレ量を算出する機能を実現する位置ズレ量算出プログラムが記憶されている。すなわち、CPU31が位置ズレ量算出プログラムを実行することにより、制御装置30は、位置ズレ量算出手段として機能する。
EEPROM34は、CPU31による位置算出プログラムの実行により算出された搬送ホイール20の位置を記憶する。すなわち、EEPROM34は、位置記憶手段として機能する。
EEPROM34は、CPU31による位置ズレ量算出プログラムの実行により算出された位置のズレ量の閾値を記憶する。すなわち、EEPROM34は、閾値記憶手段として機能する。
ROM33には、CPU31に実行されることで、位置ズレ量算出プログラムの実行により算出された位置のズレ量がEEPROM34に記憶された閾値を超えているか否かを判定する機能を実現する判定プログラムが記憶されている。すなわち、CPU31が判定プログラムを実行することにより、制御装置30は、判定手段として機能する。
制御装置30は、CPU31による判定プログラムの実行により、算出された位置のズレ量がEEPROM34に記憶された閾値を超えていると判定された場合に、その旨を報知手段としてのスピーカ50からアラーム音を発生させてユーザに報知する。
<電源OFF時における搬送ホイールの位置の記憶について>
フィーダ10においては、搬送ホイール20とステッピングモータ22との連結機構としてウォームギヤ機構24を採用しているため、ステッピングモータ22の電源23がOFFの場合に外部から力が作用してもあまり回転することはない。仮に、外力が大きく加えられたとしても、ウォーム24bに±180°を超える回転は生じ難いので、通常、電源23がOFFとなった位置から±0.5ピッチの範囲内に抑えられる。すなわち、本実施形態の場合には、電源23がOFFとなった位置から±2mmの範囲内である。以下の処理は、ウォームギヤ機構24によりこの条件が成立していることを前提としている。
保存するデータは、各歯部21b毎のINCデータ(0〜210−1[1023])と、ABSデータ(0〜210×45−1[46079])である。
電源23がOFFとなり各データを保存したとする。図10に示すように、例えば、1ピッチ4mmを1mm毎に4分割し、区間(7)と区間(8)の中間でデータを保存したとする。この場合、電源23のOFF時に±2mm未満(矢印で示す範囲)を動かされても、後述する位置データの再現処理により歯部21bの絶対位置を失うことはない。逆に、搬送ホイール20を±2mm以上動かされてしまうと、絶対位置を失ってしまう。例えば、電源OFF以後に区間(4)と区間(5)の中間まで動かされたとする。この場合において、再度電源23をONにして保存データから絶対位置を復帰させようとした際、区間(4)と区間(5)の間にいるか、区間(8)と区間(9)の間にいるかの区別が付かなくなり、1ピッチ分の位置ズレを生じる可能性がある。
<電源再投入時の位置データ再現処理について>
次に、EEPROM34に保存したデータを基に、MRセンサ25のABSデータを復帰させる処理について説明する。なお、EEPROM34に保存した絶対位置データをsaveData、MRセンサ25の検出に基づくINCデータをincData、MRセンサ25の検出に基づくABSデータをabsDataとする。電源23をOFFにした状態から再度ONにしたときはsaveDataとincDataからabsDataを算出することになる。
図12に示すように、CPU31は、EEPROM34から保存データ(saveData)を読み出す(ステップS1)。保存データは、電源OFF直前にEEPROM34に書き込まれた16ビットの絶対位置データである。なお、この絶対位置データは、前述したABSデータと同様に搬送ホイール20の一周における位置を示すデータであるが、INCデータの積算であるABSデータとは異なり、データが示す位置が属する原点位置からの歯部21bの歯数とそのINCデータとからなるデータ構成となっている。
即ち、絶対位置データの保存データ(saveData)は、16ビットの内の上位6ビットに0〜44の歯数データを二進数化したデータが割り当てられており、下位10ビットに0〜1023のINCデータを二進数化したデータが割り当てられている。
また、図12において、wk1は再現後の0〜44の歯数データを求めるための記憶領域内の変数であり、wk2は再現後の0〜1023のINCデータを求めるための記憶領域内の変数であり、wk3は再現後の16ビットの絶対位置データを求めるための記憶領域内の変数である。上記ステップS1において、wk3に保存データ(saveData)が書き込まれる。
次に、CPU31は、保存データから歯数データ(wk1)、保存データのINCデータ(wk2)を算出する(ステップS2及びステップS3)。保存データの上位6bitがwk1となる。また、下位10bitがwk2となる(0〜210−1)。
歯数データ(wk1)=(saveData>>10)
保存データのINCデータ(wk2)=saveData&0x3FF
次に、ABSデータ(absData)の再現の処理を行う。保存データのINCデータ(wk2)の値が1/2または1024/2 ピッチ未満か、1/2ピッチ以上かで処理方法が変わる。
これは、図13に示すように、保存データの場所によって拘束条件下で動かされる領域がINCデータの“0”を超えるか、“1024”を超えるかでデータの扱いが異なるためである。
CPU31は、保存データのINCデータ(wk2)の値が、1/2(1024/2)ピッチ未満か、1/2または1024/2 ピッチ以上かを判断する(ステップS4)。
ステップS4において、CPU31は、保存データのINCデータ(wk2)の値が1/2または1024/2 ピッチ以上であると判断した場合(ステップS4:YES)、電源OFF直前の位置は隣接する次の歯部21b寄りの位置であることから、電源23のOFF以降に最大で±1/2ピッチの位置ズレが生じる可能性があることを仮定すると、電源OFF直前の位置から−1/2ピッチだけすれた位置は同一の歯部21bのエリア内となるが、電源OFF直前の位置から+1/2ピッチだけすれた位置は隣接する次の歯部21bのエリア内となる。
このとき、ABSデータ(absData)は次の処理で求められる。
まず、2mm分の位置データ(=210/2)をwk2に加えて基準点を算出する(ステップS5)。この値(変数名)をpointとする。pointが1023より大きいか判定を行い(ステップSS6)、大きくなければそのままステップS8に進み、大きければ、CPU31はpointの値から1024を減算した値をpointの値としてから(ステップS7)、ステップS8に処理を進める。
次いで、CPU31は、pointの値と現在検出したINCデータ(incData)を比較し、INCデータ(incData)がpointより大きいか否かを判断する(ステップS8)。つまり、この判定により電源OFF以降にエリアを越えた位置ズレが生じたか否かを認識することが可能となる。
ステップS8において、CPU31は、INCデータ(incData)がpointより大きいと判断された場合には同一のエリア内のままであることを意味するので(ステップS8:YES)、CPU31は、歯数を変えず、保存データ(saveData)の下位10bitをINCデータ(incData)に置き換えてwk3を求める(ステップS9)。
ステップS8において、CPU31は、INCデータ(incData)がpointより大きくないと判断された場合には隣接するエリアまで位置ズレが生じたことを意味するので(ステップS8:NO)、CPU31は、wk3の上位6ビットの歯数データwk1を+1に更新する(ステップS10)。
このとき、歯数データwk1+1の値が最大歯数である44を超えるか否かを判定し(ステップS11)、超える場合には、wk3内の歯数(wk1+1)から45を減算し(ステップS12)、超えない場合にはwk3内の歯数(wk1+1)をそのまま現在の歯数とする。
そして、wk3の下位10ビットを現在検出されているINCデータに書き換える(ステップS13)。
ステップS4において、CPU31は、保存データのINCデータ(wk2)の値が1/2または1024/2 ピッチ未満であると判断した場合(ステップS4:NO)、電源OFF直前の位置は隣接する手前の歯部21b寄りの位置であることから、電源23のOFF以降に最大で±1/2ピッチの位置ズレが生じる可能性があることを仮定すると、電源OFF直前の位置から+1/2ピッチだけすれた位置は同一の歯部21bのエリア内となるが、電源OFF直前の位置から−1/2ピッチだけすれた位置は隣接する手前の歯部21bのエリア内となる。
このとき、ABSデータ(absData)は次の処理で求められる。
まず、2mm分の位置データ(=210/2)をwk2から減じて基準点を算出する(ステップS14)。この値(変数名)をpointとする。pointが0より小さいか判定を行い(ステップSS15)、小さくなければそのままステップS17に進み、小さければ、CPU31はpointの値に1024を加算した値をpointの値とする(ステップS16)。
次いで、CPU31は、pointの値と現在検出したINCデータ(incData)を比較し、INCデータ(incData)がpointより小さいか否かを判断する(ステップS17)。つまり、この判定により電源OFF以降にエリアを越えた位置ズレが生じたか否かを認識することが可能となる。
ステップS17において、CPU31は、INCデータ(incData)がpointより小さいと判断された場合には同一のエリア内のままであることを意味するので(ステップS17:YES)、CPU31は、歯数を変えず、保存データ(saveData)の下位10bitをINCデータ(incData)に置き換えてwk3を求める(ステップS18)。
ステップS17において、CPU31は、INCデータ(incData)がpointより小さくないと判断された場合には隣接するエリアまで位置ズレが生じたことを意味するので(ステップS17:NO)、CPU31は、保存データの歯数データwk1を−1に更新する(ステップS19)。
このとき、歯数データwk1−1の値が0を下回るか否かを判定し(ステップS20)、下回る場合には、wk3の歯数(wk1−1)に45を加算し(ステップS21)、下回らない場合にはwk3の歯数(wk1−1)をそのまま現在の歯数とする。
そして、wk3の下位10ビットを現在検出されているINCデータに書き換える(ステップS22)。
以上のように、ステップS9、ステップS13、ステップS18、ステップS22において求められたwk3からABSデータ(absData)を求めて、CPU31によりEEPROM34のデータを確定する(ステップS23)。
<電源ON時の位置情報読み込みと位置ズレの判定>
以上の方法でABSデータ(absData)を再現することができる。この処理の過程で、電源OFF時に外部から動かされた移動量を算出することができる(但し、拘束条件内での移動量)。
制御装置30は、現在位置の算出後に、外部から付加された力により位置ズレ量が正常な範囲内であるか否かを判定する。
EEPROM34には、予め、ユーザに搬送ホイール20の位置調節を促すべき閾値となるアラーム移動量(almData)が記憶されている。
図14に示すように、CPU31は、上記の方法で電源23をOFFした後の搬送ホイール20の現在位置を算出した後、CPU31は、電源23のOFF時にEEPROM34に記憶された保存データ(saveData)と算出されたABSデータ(absData)との位置ズレ量(wk4)を算出する(ステップS24)。
次いで、CPU31は、ステップS21で算出された位置ズレ量(wk4)がEEPROM34に記憶された閾値となるアラーム移動量(almData)を超えたか否かを判断する(ステップS25)。
ステップS25において、CPU31は、位置ズレ量(wk4)がアラーム移動量(almData)を超えたと判断した場合(ステップS25:YES)、CPU31は、スピーカ50からアラーム音を発生させる(ステップS26)。
ステップS22において、CPU31は、位置ズレ量(wk4)がアラーム移動量(almData)を超えていないと判断した場合(ステップS25:NO)、この場合は許容誤差の範囲内であるから、CPU31は、スピーカ50からアラーム音を発生させることなく、本処理を終了させる。
<搬送ホイールの各歯部における送りの補正について>
次に、搬送ホイール20の各歯部20bにおける送りの補正について説明する。これは、搬送ホイール20の生産過程において、各歯部20bのピッチが常に一定に形成されるわけではないため、異なるピッチに応じて搬送ホイール20による送り量を変えないと、部品の供給が不安定になるからである。
フィーダ10を使用する前に、ユーザは搬送ホイール20の登録を操作パネル40を介して行う。ここで、搬送ホイール20は、歯部20bの数が45個であり、45回の送りで搬送ホイール20が一回転するものとする。また、歯部20bの基準位置は、歯部20bの頂点とする。ここで、基準位置は、歯部の頂点に限らず、底部を基準としても良い。その他、搬送ホイール20を覆うカバーに印を付しておき、歯部がその目印に到達したときを基準位置としても良い。
また、図15に示すように、搬送ホイール20には、搬送ホイール20をフィーダ10にセットした際に、その歯部20bの目視できる位置に唯一の原点となる歯部を特定できるマーキングMが付されている。図15においては、一つの歯部20bを挟み込むように溝M1,M2が形成されている。この溝M1,M2に挟まれた歯部を歯部G1とする。なお、マーキングMは溝M1,M2に限らず、目視で確認できるものであれば、その形状、色等は問わない。搬送ホイール20は、フィーダ10にセットすると上方からしか見えないため、上方にマーキングを付すことが好ましい。また、搬送ホイール20を覆うカバーに窓部を設けてマーキングMを目視できるようにしても良い。
また、搬送ホイール20と同軸上で回転することができるものがあれば、その部品にマーキングを付しても良い。例えば、図16に示すように、歯部20bの側面に数字を刻印するようなものであっても良いし、一つの歯部を周囲と異なる色で着色しても良い。
歯部G1が基準位置、すなわち、歯部G1の頂点にあるときの搬送ホイール20の停止位置を基準として、上記の検出ホイール21、MRセンサ25等により位置データを取得する。
(初期設定時)
搬送ホイール20の登録においては、ユーザは、歯部G1を基準位置に来るように搬送ホイール20を回転させ、操作パネル40から所定の登録操作を行う。ユーザによって操作パネル40の操作が行われると、CPU31は、歯部G1の位置データをEEPROM34に記憶させる。
次に、ユーザは、歯部G1に隣接する歯部G2が基準位置に来るように搬送ホイール20を回転させると、図17に示すように、CPU31は、操作パネル40に歯部G2である旨を表示する。これにより、誤った登録をしていないかどうかを判断することができる。
また、搬送ホイール20の登録をしない場合、CPU31は、EEPROM34に各歯部の登録があるか否かを判断し、登録がないと判断した場合には、送りの補正を行うことはない。このとき、図17に示すように、CPU31は、操作パネル40にエラー表示を行う。
この作業を45歯分行うことにより、操作パネル40に順次G1,G2,G3,・・・の表示がされるか否かを確認することができる。
このとき、各歯部間のピッチに応じて送りの補正量が加算される。
(補正量の決定)
図18に示すように、補正量は、MRセンサ25から出力されるアナログ波形を制御装置30においてAD変換して、各歯部毎に鋸歯状の波形を取得する。ここで、MRセンサ25から出力された位置データが各歯部で0〜1023となるように、各歯部毎に加算又は減算すべき位置データを補正データとしてEEPROM34に記憶させる。
(位置データの喪失時)
基板交換等により歯部の位置情報がわからなくなった場合、CPU31は、EEPROM34にアクセスして、搬送ホイール20の登録情報を探す。ここで、歯部の登録情報がない場合には、CPU31は、操作パネル40にエラー表示を行い(図17参照)、搬送ホイール20の送りは、補正値を考慮しない送りで行う。
ユーザは、手動で搬送ホイール20を回転させ、マーキングMをした歯部G1が基準位置に来たときに、その位置データを登録する。位置データは、検出ホイール21、MRセンサ25により求めることができる。
歯部G1の位置データの登録後、EEPROM34に記憶された補正データを用いて、各歯部の送り量を補正する。
なお、歯部G1の位置データの登録前においては、CPU31は、操作パネル40にエラー表示を表示させているが、歯部G1の位置データの登録後においては、CPU31は、エラー表示を解除する。
ユーザは、さらに手動で搬送ホイール20を回転させ、各歯部G2〜G45が基準位置に来た際には、CPU31は、基準位置にある歯部の番号(歯部G1から数えて何番目の歯部であるかを示す番号)を操作パネル40に表示させる。
ユーザは、操作パネル40の表示がG1〜G45まで順に切り替わることを確認するとともに、搬送ホイール20を一周回転させた場合に再度G1が表示されること、マーキングMをした歯部が基準位置にあることを確認することができる。
(位置データに異常が発生した場合)
電源23のOFF時にカバー等をはずしたことにより、ステッピングモータ22の出力軸22aを手で回転させた場合、搬送ホイール20の位置と位置データにズレが生じる。
この場合、ユーザは、手動で搬送ホイール20を回転させ、各歯部G2〜G45が基準位置に来た際に、操作パネル40の表示がG1〜G45まで順に切り替わることを確認するとともに、搬送ホイール20を一周回転させた場合に再度G1が表示されること、マーキングMをした歯部が基準位置にあることを確認する。
この操作により、位置データに異常があると認められた場合、ユーザは、操作パネル40から歯部G1の登録情報をリセットする操作を行う。
かかるリセット操作により、CPU31は、EEPROM34内の位置データを削除するため、ユーザは、上記の位置データの喪失時と同じ要領で歯部G1の位置データの登録、確認作業を行う。
<作用効果>
以上のように、部品供給装置としてのフィーダ10によれば、搬送ホイール20とステッピングモータ22とを連結する連結機構は、ウォームギヤ機構24であるため、ステッピングモータ22の電源23がOFFの場合に搬送ホイール20が空回りしにくくなる。そのため、搬送ホイール20の位置ズレの発生を極力抑えることができる。
ここで、電源23をOFFにした場合、制御装置30は、MRセンサ25から取得した検出ホイール21の位置から搬送ホイール20の位置を算出し、算出された位置はEEPROM34に記憶される。
その後、再度電源23をONにした場合、制御装置30は、MRセンサ25から取得した検出ホイール21の位置から搬送ホイール20の位置を算出し、算出された位置はEEPROM34に記憶される。
そして、CPU31が電源23をOFFにする前に最後に記憶された搬送ホイール20の一周における位置と再度電源23をONにしたときのMRセンサ25の検出に基づくINCデータとにより、再度電源23をONにしたときの搬送ホイール20の一周における位置を算出することから、高価なアブソリュート式の検出装置を用いることなく、また、再度の電源ON時に原点検索を不要としつつも、搬送ホイールの一周における位置を再び正確に認識することでき、作業効率の向上を図ることが可能となる。
そして、制御装置30は、電源23をOFFにしたときの搬送ホイール20の位置と再度電源23をONにしたときの搬送ホイール20の位置のズレ量を算出する。
次いで、制御装置30は、算出された位置のズレ量がEEPROM34に記憶された閾値を超えているか否かを判定する。
制御装置30により、算出された位置のズレ量がに記憶された閾値を超えていると判定された場合、スピーカ50からその旨がユーザに報知される。
これにより、電源23がOFFのときに許容できない位置まで搬送ホイール20が回転したときは、スピーカ50からのアラーム音によりユーザが知ることができるので、そのアラーム音を受けてユーザが搬送ホイール20の位置を調節することができる。
よって、原点センサにより原点を検出せずに搬送ホイール20の位置を判別して搬送ホイール20の搬送、停止に関する制御を行うことができる。
また、原点センサが不要となるため、原点検出のための余分な作業、原点検索をするまでの補正値を使用しない位置決め作業もなくなるので。作業効率が向上する。
また、搬送ホイール20と検出ホイール21の歯部の数を等しくすることで、制御装置30により検出ホイール21の位置から搬送ホイール20の位置を算出する処理が容易となる。
また、MRセンサ25を用いて歯部の位置データを求めることにより、一つの歯における絶対的な位置を把握することができる。
また、ステッピングモータ22の出力軸22aにウォーム24bを設けたので、ステッピングモータ22の電源23がOFFの場合において、ステッピングモータ22からウォームホイール24aを回転させることは比較的容易であるが、ウォームホイール24aからウォーム24bを回転させることは構造上困難である。これにより、電源23をOFFにした場合における搬送ホイール20の回転を極力抑えることができる。
また、原点センサを設けなくても、各歯部の送りに必要な補正量を算出することができるので、コストの低減に寄与することができる。
また、基準位置にある歯部を操作パネル40に表示させることができるので、歯部を誤って登録するリスクを減らすことができる。
また、搬送ホイール20の上部にマーキングMが付されているので、カバー等を取り外さなくても特定の一つの歯部を認識することが可能である。
<第二の実施形態>
本発明に係る部品供給装置の第二の実施形態について説明する。図19は第二の実施形態たる部品供給装置であるフィーダ10Aの主要な構成を示すブロック図である。かかるフィーダ10Aについて前述したフィーダ10と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明は省略するものとする。また、このフィーダ10Aもフィーダ10と同様にして電子部品実装装置1に搭載され、同様にして電子部品の供給を行うものである。
前述のフィーダ10では、搬送ホイール20に検出ホイール21を設け、その外周に設けられた複数の歯部21bに対してMRセンサ25により位置検出を行っていたが、フィーダ10Aでは、ステッピングモータ22の出力軸22aの一周における位置を検出するMRセンサ25Aを備える点が異なっている。このため、フィーダ10Aの搬送ホイール20には検出ホイール21が設けられてはいない。
そして、ステッピングモータ22の出力軸22aには、図20に示すように、当該出力軸22aを中心とする円周の直径方向の一方にS極、他方にN極が向けられた状態の磁石26Aが固定装備され、ステッピングモータ22の回転駆動に応じてその方向が変わるようになっている。
MRセンサ25Aは、図示しないホール素子或いは磁気抵抗効果素子等からなる磁気検出素子を二つ備え、ステッピングモータ22の駆動により回転する磁石26Aの磁束密度の変化を検出することでステッピングモータ22の出力軸22aの一周における位置を検出することを可能としている。二つの磁気検出素子は、図21に示す実線と点線のように、磁石26Aが一回転するごとにサインカーブ又はコサインカーブにおける一周期分の磁束密度の変化を検出することができ、各磁気検出素子は互いに位相角度が90°ずれて検出が行われるよう配置されている。これにより、二つの磁気検出素子の検出出力の組合わせからステッピングモータ22の出力軸22aの軸角度つまりステッピングモータ22の一周における位置を一意に検出することが可能となっている。
なお、MRセンサ25Aは、上記の構成に限定されるものではなく、ステッピングモータ22の一周における位置を検出可能な他の構成であっても良い。
また、前述したフィーダ10についても、MRセンサ25が位相差を設けて配設された二つの磁気検出素子を用いて、各歯部21bの位置検出を行っても良い。
フィーダ10の制御装置30Aは、前述したCPU31,ROM33,RAM32,EEPROM34と、ステッピングモータ22を制御するステッピングモータ駆動回路35Aと、MRセンサ25の検出出力をデジタル化するA/Dコンバータ36Aと、電子部品実装装置1からの動作指令等の通信を行うための通信ドライバ37Aとを備えている。なお、前述したフィーダ10も実際には、モータドライバ35A、A/Dコンバータ36A、通信ドライバ37Aに相当する構成を備えているが図11においてその図示は省略されている。
MRセンサ25Aは、上記A/Dコンバータ36Aを通じて、ステッピングモータ22の出力軸22aの一回転における検出出力を210(1024)の分解能で検出可能とする。
そして、フィーダ10Aは、フィーダ10と同じ連結機構24を備え、ステッピングモータ22から45の減速比で搬送ホイール20の回転駆動を行う。つまり、搬送ホイール20をウォームホイール24の歯部24cごとの45のエリアに区分して、これらのエリアごとに1024の分解能で位置検出を可能とする。そして、各エリアの検出による位置データを積算して、搬送ホイール20の一周における位置検出も行うことを可能としている。従って、フィーダ10Aは、前述したフィーダ10と同等の精度で搬送ホイール20の位置検出を行うことを可能としている。
CPU31は、上記磁気センサ25のセンサ出力から次式(1)により搬送ホイール20の一つのエリア内における位置を算出する。但し、搬送ホイール20の一つのエリア内における位置:dh[DEG],ウォームギア比(減速比の逆数):g,磁気抵抗センサの分解能:r[pls/r],磁気抵抗センサの出力(位置データ):ENC[pls]とする。
dh=g×360/r×ENC …(1)
例えば、ウォームギア比g=1/45,磁気抵抗センサの分解能r=1024であって、磁気抵抗センサの出力ENC=250を得た場合、エリア内において、搬送ホイール20は、dh=1/45×360/1024×250=1.95[°]の位置にあることとなる。
また、CPU31は、ステッピングモータ22の入力パルス数から次式(2)により搬送ホイール20の位置dhを算出してステッピングモータ22の位置制御を行う。但し、図22に示すように、ステッピングモータ22の入力パルス数:PLS[pls],モータステップ分解能(ステッピングモータ22の一パルスの移動量):rmot[°/pls]とする。
dh=g×rmot×PLS …(2)
例えば、ウォームギア比g=1/45,モータステップ分解能rmot=1.8、ステッピングモータ22への入力パルス数PLS=200とした場合、搬送ホイール20は、dh=1/45×1.8×200=8[°]移動する位置制御が行われる。
なお、このフィーダ10Aも、図5に示す電圧降下検出回路等の回路が構成されており、フィーダ10と同様の電源23の電圧降下を検出する処理(図6参照)を行うことができる。
また、ステッピングモータ22の一回転につきMRセンサ25Aは0〜1023まで出力を行い、これがインクリメンタル位置データ(INCデータ)として記憶され、また、搬送ホイール20が原点から一回転を行うまでINCデータを積算して、一回転を46080の分解能(0〜46079)でABSデータを算出する。また、フィーダ10Aでは、検出ホイール21の歯部21bをカウントする代わりにステッピングモータ22の回転回数を45段階、即ち0〜44までカウントする。
そして、これらABSデータ、INCデータ及びモータ回転数のカウント値とINCデータで構成される絶対位置データを用いて、CPU31は、電源23を再度ONした時の再現処理(図12参照)、位置ズレ量算出処理(図14参照)を実行する。
フィーダ10Aは、上記構成により、フィーダ10と同様にして再度の電源ON時に原点検索を行うことなく搬送ホイール20の位置を正確に求めることができ、作業効率の向上を図ることが可能である。
また、MRセンサ25Aは、搬送ホイール20の周囲ではなく、ステッピングモータ22側に設けているので、搬送ホイール20の周囲にセンサの配設スペースが確保できない場合でも、ウォームの周囲に位置検出手段を配設することができ、省スペース化を図ることが可能となる。
10,10A フィーダ(部品供給装置)
20 搬送ホイール
20b 歯部
21 検出ホイール
21b 歯部
22 モータ(駆動手段)
22a 出力軸(出力部)
23 電源
24 ウォームギヤ機構(連結機構)
24a ウォームホイール
24b ウォーム
25,25A 磁気抵抗センサ(位置検出手段)
26A 磁石
30 制御装置(位置算出手段、再現処理手段、位置ズレ量算出手段、判定手段)
34 EEPROM(位置記憶手段、閾値記憶手段)
50 スピーカ(報知手段)
A 部品収容テープ(搬送部材)

Claims (6)

  1. 電子部品を搬送する搬送部材と、
    外周に前記搬送部材に係合する歯部を有し、軸回りに回転して前記搬送部材を電子部品の搬送方向に移動させる搬送ホイールと、
    前記搬送ホイールを軸回りに回転させる駆動力を出力する駆動手段と、
    前記駆動手段に電力を供給する電源と、
    前記搬送ホイールと前記駆動手段とを連結する連結機構と、
    を備える部品供給装置において、
    前記連結機構は、ウォームギヤ機構であり、
    前記搬送ホイールの一周を複数のエリアに分割し、前記複数のエリアの各々についてエリア内の位置に応じて変化する位置検出出力を行う位置検出手段と、
    前記複数のエリアについて前記位置検出手段から取得した位置検出出力を積算して前記搬送ホイールの一周における位置を算出する位置算出手段と、
    前記位置算出手段により算出された前記搬送ホイールの一周における位置を記憶する位置記憶手段と、
    前記電源をOFFにする前に最後に前記位置記憶手段に記憶された前記搬送ホイールの一周における位置と再度前記電源をONにしたときの前記位置検出手段による位置検出出力とにより、再度前記電源をONにしたときの前記搬送ホイールの一周における位置を算出する再現処理手段と、
    を備えることを特徴とする部品供給装置。
  2. 周方向に沿って一定の間隔で並んで形成された複数の歯部を有し、前記搬送ホイールと同軸上に設けられ、前記搬送ホイールと共に軸回りに回転する検出ホイールを備え、
    前記複数のエリアは、前記歯部の各々に対応しており、
    前記位置検出手段は、前記検出ホイールの複数の歯部ごとの区間における位置に応じて変化する位置検出出力を行うことを特徴とする請求項1記載の部品供給装置。
  3. 前記搬送ホイールと前記検出ホイールの歯部の数を等しくしたことを特徴とする請求項2に記載の部品供給装置。
  4. 前記エリアは、前記ウォームの一回転分の位置変化区間に対応しており、
    前記位置検出手段は、前記ウォームの一周における位置変化に応じて変化する位置検出出力を行うことを特徴とする請求項1記載の部品供給装置。
  5. 前記位置検出手段は、磁気抵抗センサであることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の部品供給装置。
  6. 前記電源をOFFする前に最後に前記位置記憶手段に記憶された前記搬送ホイールの一周における位置と再度前記電源をONにしたときの前記搬送ホイールの位置のズレ量を算出する位置ズレ量算出手段と、
    前記位置ズレ量算出手段により算出された位置のズレ量の閾値を記憶する閾値記憶手段と、
    前記位置ズレ量算出手段により算出された位置のズレ量が前記閾値記憶手段に記憶された閾値を超えているか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により、算出された位置のズレ量が前記閾値記憶手段に記憶された閾値を超えていると判定された場合に、その旨をユーザに報知する報知手段と、
    を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の部品供給装置。
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