JP2014123636A - 電子部品装着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】新旧の収納テープを連結テープで連結された継ぎ目部分を簡便に検出することができること。
【解決手段】部品取出し後に吸着ノズル7による部品吸着ミスをラインセンサ40が検出すると吸着ミスカウントメモリがカウントしカウント数が連続2回となると、前記収納テープCから剥離されたカバーテープCaが通過する場所に位置する前記部品供給装置5のサプレッサ23の端部100を基板認識カメラ4が撮像する。端部100が認識されない場合には連結テープCdが検出されたものと判断され、部品吸着のスキップ等が行われる。
【選択図】図4

Description

本発明は、収納テープの収納部内の電子部品を部品取出具により部品供給ユニットから取出した基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
従来の電子部品装着装置は、例えば特許文献1など開示されているように、収納テープに収納された電子部品が部品切れになる前に同一種類の電子部品を収納する新しい収納テープを現在の収納テープの終端に連結して装着運転を停止することなく電子部品の補給ができるようにしている。この際、新しい収納テープを現在の古い収納テープに連結するのに連結テープ(所謂スプライシングテープ)を用いている。収納テープの本体であるキャリアテープとカバーテープを連結テープを用いて夫々貼り合わせているが、収納テープの連結された部分(継ぎ目部)では部品が収納されていない収納部があったり、部品の収納ポケットの位置がずれていて部品吸着が不安定になる場合があった。このためカバーテープを収納テープから剥離する前に連結テープを専用の検出センサを用いて検出し、部品無しや部品の吸着が不安定になることに対処していた。
特開2011−9471号公報
しかし、連結テープを検出するのに専用のセンサが必要でありその分コストが掛り、また、連結テープの種類が異なるとそのセンサでは検出できないこともあった。
そこで本発明は、新旧の収納テープを連結テープで連結された継ぎ目部分を簡便に検出することができるようにすることを目的とする。
このため第1の発明は、収納テープの収納部を覆うカバーテープをこの収納テープから剥ぎ取り部品取出位置へ電子部品を供給する部品供給ユニットと、この部品供給ユニットの前記部品取出位置に供給された前記収納部内の電子部品を部品取出具により取出し基板上に装着する電子部品の装着装置において、部品取出し後に部品取出し具による部品取出しミスを検出する取出しミス検出手段と、
前記取出しミス検出センサの部品取出しミスがあった場合、前記収納テープから剥離されたカバーテープが通過する場所に位置する前記部品供給装置の特徴部位を検出する特徴部位検出手段と、前記特徴部位検出手段の検出結果に基づき新旧の収納テープの連結テープの前記部品取出し位置の通過を判断する連結テープ通過判断手段とを設けたことを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において前記特徴部位検出手段が前記特徴部位を検出できなかった場合に前記通過判断手段は前記連結テープの前記部品取出し位置の通過を判断することを特徴とする。
第3の発明は、第2の発明において、前記特徴部位検出手段が検出する特徴部位は前記部品供給ユニットにて前記収納テープをその載置面の方向に抑える抑え部材の収納テープの進行方向の反対側の端部であることを特徴とする。
第4の発明は、第2または第3の発明において、前記特徴部位検出手段は基板認識マークを撮像する基板認識カメラであることを特徴とする。
第5の発明は、第1の発明乃至第4の発明のいずれかにおいて、前記判断手段が連結テープの通過を判断した場合に前記部品取出し位置にて電子部品の部品取出し具が取出さずに収納テープを送るスキップ動作をさせるよう制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
第6の発明は、第4はたは第5の発明において、前記判断手段が連結テープの通過を判断した場合に前記基板認識カメラに前記部品取出し位置にて電子部品の収納部を撮像してその位置を認識させるよう制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
本発明は、新旧の収納テープを連結テープで連結された継ぎ目部分を簡便に検出することができる。
電子部品装着装置の平面図である。 装着ヘッドの底面図。 部品供給ユニットの概略側面図である。 部品供給ユニットの電子部品の吸着位置の概略側面図である。 部品供給ユニットの電子部品の吸着位置の概略上面図である。 電子部品装着装置及び部品供給ユニットの制御ブロック図である。。 モニタの表示画面の図である。 収納テープの状態と各吸着ノズルでの電子部品の吸着状態を説明する図である。 収納テープの状態と各吸着ノズルでの電子部品の吸着状態を説明する図である。 収納テープの状態と各吸着ノズルでの電子部品の吸着状態を説明する図である。 フローチャート図である。 フローチャート図である。 フローチャート図である。 フローチャート図である。 部品供給ユニットの電子部品の吸着位置の概略上面図である。
以下、電子部品装着装置1の平面図である図1に基づいて、本発明の実施形態について説明する。先ず、電子部品装着装置1の装置本体2上の前部及び後部には部品供給装置3A、3B、3C、3Dが4つのブロックに分かれて複数並設されている。
前記各部品供給装置3A、3B、3C、3Dは、取付台であるカート台のフィーダベース上に部品供給ユニット5を多数並設したものであり、部品供給側の先端部が基板としてのプリント基板Pの搬送路に臨むように前記装置本体2に連結具を介して着脱可能に配設され、カート台が正規に装置本体2に取り付けられるとカート台に搭載された部品供給ユニット5に電源が供給され、また連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。
なお、前記フィーダベースから部品供給ユニット5を抜こうとして、電源に接続されるコネクタ同士の接続を解除した場合には、この部品供給ユニット5への供給電源が遮断され、この遮断状態を後述する制御装置70がこれを検出することができ、また逆に前記フィーダベースに部品供給ユニット5を差し込んで取り付けて、前記コネクタ同士を接続すると、この部品供給ユニット5へ電源が供給され、この供給状態を後述する制御装置70がこれを検出することができる。
各部品供給装置3A、3B、3C、3Dは、部品供給側の先端部が装着ヘッド6の部品取出し領域である部品吸着取出位置PUに臨むように配設されている。
そして、手前側の部品供給装置3B、3Dと奥側の部品供給装置3A、3Cとの間には、基板としてのプリント基板Pを搬送する基板搬送装置8を構成する供給コンベア、第1位置決め部、中間コンベア、第2位置決め部及び排出コンベアが設けられている。
前記供給コンベアは上流より受けたプリント基板Pを第1位置決め部に搬送し、この各位置決め部で図示しない位置決め機構により位置決めされた基板P上に電子部品を装着した後、中間コンベアに搬送し、この中間コンベアより受けたプリント基板Pを第2位置決め部で位置決め機構により位置決めして電子部品を装着した後、排出コンベアに搬送され、その後下流側装置に搬送される。
Y方向にY軸駆動モータ11によりガイドレール9に沿って移動する各ビーム10にはその長手方向、即ちX方向にX軸駆動モータ13により移動する装着ヘッド6が設けられ、この装着ヘッド6には、複数本の部品取出具である吸着ノズル7が等間隔に環状に設けられる(図2を参照)。そして、前記装着ヘッド6には前記吸着ノズル7を上下動させるための上下軸駆動モータ14が搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸駆動モータ15が搭載されている。従って、装着ヘッド6の吸着ノズル7はX方向及びY方向に移動可能であり、鉛直軸回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
更に、装着ヘッド6には、吸着ノズル7に吸着された電子部品の状態を検出するラインセンサ40が設けられている。このラインセンサ40は、装着ヘッド6の中心部に設けられた発光部41と、装着ヘッド6の周縁部の吸着ノズル7の外側に設けられた受光部42とを備えている。
また、4は装着ヘッド6にプリント基板Pの位置認識のために設けられた基板認識カメラで、前記装着ヘッド6に固定されて、前記プリント基板Pに付された位置決めマーク等を撮像する。12は部品認識カメラで、電子部品が吸着ノズル7に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像する。
次に、前記部品供給ユニット5の機構を概略側面図である図3、更に、図4及び図5に基づいて説明する。
部品供給ユニット5はユニット本体であるユニットフレーム21と、各部品供給装置3A、3B、3C、3Dに回転自在に装着した収納テープ供給リールに巻回した状態で順次繰り出された収納テープCを電子部品のピックアップ位置PU(部品取出位置)まで間欠送りするテープ送り機構(テープ送り装置)22と、電子部品のピックアップ位置の手前で収納テープCのカバーテープCaを引き剥がすためのカバーテープ剥離機構20とから構成される。
図4に示すように、前記収納テープ供給リールから繰り出された収納テープCは、ピックアップ位置PUの手前のテープ経路に配設した収納テープCを載置面に向かって抑える抑え部材としてのサプレッサ23の下側を潜るようにして、ピックアップ位置PUに送り込まれる。このサプレッサ23にはピックアップ用の開口23Aが形成され、また、開口23Aを介して収納テープCのカバーテープCaがカバーテープ剥離機構20の動作によりキャリアテープCcから剥離され、収納空間Sを有するカバーテープ回収収納部26内に収納される。即ち、カバーテープ剥離機構によりカバーテープCaが剥離された状態で、キャリアテープCcの部品収納部Cbに搭載した電子部品Dは送り機構22によりピックアップ位置PUまで送られ、開口23Aを介して吸着ノズル7によりピッアップされることとなる。
テープ送り機構22は、正逆転可能な駆動源である例えばサーボモータである駆動モータ(図6を参照)と、駆動モータにより駆動され収納テープCに形成した送り孔Ce(図5を参照)に周縁の送り歯27Aが噛み合ってこれを送るスプロケット27とを備えている。
従って、部品供給ユニット5における収納テープC内の電子部品を供給するために駆動モータ25が駆動して正転すると、スプロケット27が送り方向に所定角度間欠回転することにより、収納テープCの前記送り孔を介して収納テープCが間欠送りされる。
また、サプレッサ23は支持部となる両垂直片とスプロケット27の歯に送り孔が噛み合った収納テープCが外れないように押さえる水平片とから概ね断面がコ字形状を呈し、ユニットフレーム21に係止されると共にこの係止が解除されると前記垂直片が後部のピン30を支点として回動可能に支持される。そして、このサプレッサ23前部がロックされると、このサプレッサ23は下方に付勢されて、前記サプレッサ23は収納テープCやカバーテープ剥離後のキャリアテープCcをテープ案内シュート24に常時押圧してスプロケット27のテープ送り歯からキャリアテープCcの送り孔が抜けて外れないように作用する。
なお、収納テープCのカバーテープCaの剥離支点となるサプレッサ23を上方へ回動させて保持した状態で、部品供給ユニット5の側方からユニットフレーム21に形成された装填用開口を介して収納テープを部品供給ユニット5に装填できるように構成される。
剥離機構20は、正逆転可能なカバーテープCaを送る図示しない回収用駆動モータと、この回収用駆動モータにより回転する歯車47と、歯車47に■み合うように付勢される歯車51と、歯車47と歯車51とが噛み合うように付勢される操作体54と、カバーテープCaにテンションを加えるためのテンション印加体65とから構成される。
カバーテープCaを回収する際には、上述した回収駆動モータが駆動すると、歯車47及び歯車51が回転し、即ち歯車47及び歯車51がカバーテープCaを挟んだ状態で回転し、カバーテープCaが緩み(弛み)を生ずることなく、当該部品供給ユニット5の端部に設けられたカバーテープ回収収納部26内に収納される。
なお、部品供給ユニット5のフィーダベースへの取付の際に、作業者が把手70を持って被案内部材71がフィーダベースに設けられた一対の案内部材に案内されながら該部品供給ユニット5を奥行き方向に移動させて、ローラー72が電子部品装着装置本体1に設けられる係止部材に係止することとなる。そして、一対の案内部材に被案内部材71が案内されて、フィーダベース上を被案内部材71を摺動(スライド)させながら、部品供給ユニット5を移動させた際に、フィーダベースの奥行き側の端部には被案内部材71が当接することにより当該部品供給ユニット5の前後方向の位置を規制する前後規制部材(図示せず)が設けられている。
そして、前記カバーテープ回収収納部26の収納空間Sを形成する外部開口部を閉塞する磁性体である開閉扉73の下端が支軸74を巻くようにして外部開口部に設けた磁石に吸着されるように構成されて、回動可能に支持されている。
次に、図6の電子部品装着装置1の制御ブロック図について説明する。
電子部品装着装置1には、この電子部品装着装置1を統括制御する制御手段、判定手段、実行手段、命令手段等としての制御装置70と、この制御装置70にバスラインを介して接続される記憶装置71が備えられている。そして、制御装置70は前記記憶装置71に記憶されたデータに基づいて、電子部品装着装置1の部品装着動作に係る動作を統括制御する。
即ち、制御装置70は、インターフェース74及び駆動回路77を介してY軸駆動モータ11、X軸駆動モータ13、上下軸駆動モータ14及びθ軸駆動モータ15等の駆動を制御すると共に各部品供給ユニット5を制御する。この図6では、説明の便宜上、複数あるものでも、例えば装着ヘッド6、部品供給ユニット5などは1つとして省略してある。
記憶装置71には、部品装着に係るプリント基板Pの種類毎に装着データ(図24参照)が記憶されており、その装着順序毎(ステップ番号毎)に、プリント基板P内でのX方向(Xで示す)、Y方向(Yで示す)及び角度(Zで示す)情報や、各部品供給ユニット5の配置番号情報等が格納されている。
また記憶装置71には、各プリント基板Pの種類毎に各部品供給ユニット5の配置番号(レーン番号)に対応した各電子部品の種類(部品ID)の情報、即ち部品配置情報(図25参照)が格納されており、この部品配置情報はカート台上のどの位置にどの部品供給ユニット5を搭載するかに係るデータである。また、部品ID毎に電子部品のX方向及びY方向の寸法等の電子部品の特徴等に関する部品ライブラリデータ(図26参照)が格納されている。更に、記憶装置71には、カート台上のフィーダベースに各部品供給ユニット5を位置、即ち、レーン毎に、載置されている部品供給ユニット5において電子部品の吸着ミスが発生した回数を格納する記憶装置(以下、吸着ミスカウントメモリという。)が設けられている。
73はインターフェース74を介して制御装置70に接続される認識処理装置で、部品認識カメラ12により撮像して取込まれた画像や基板認識カメラ4により撮像して取り込まれた画像の認識処理が該認識処理装置73にて行われ、制御装置70に処理結果が送出される。即ち、制御装置70は、部品認識カメラ12に撮像された画像や基板認識カメラ4に撮像された画像を認識処理(位置ずれ量の算出など)するように指示を認識処理装置73に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置73から受取るものである。
75は部品画像や各種データ設定のための画面などを表示するモニタで、このモニタ75には入力手段としての種々のタッチパネルスイッチ76が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ76を操作することにより、種々の設定を行うことができる。
また、駆動モータ25により収納テープCXを間欠送りする部品供給ユニット5は、制御装置79を備えている。82はインターフェース81を介して制御装置79に接続される駆動回路で、制御装置79は駆動回路82を介して駆動モータ25を制御する。この部品供給ユニット5に設けられる制御装置79は、インターフェース81及び74を介して電子部品装着装置1に設けられる制御装置70に接続される。
以下、電子部品装着装置1の運転時の動作について説明する。
先ず、制御装置70は、電子部品の取り出し動作をするように制御する。また、制御装置70は、駆動回路74を介してY軸駆動モータ11、X軸駆動モータ13を制御して、基板認識カメラ4を移動するように制御する。
そして、電子部品をこの部品供給ユニット5から電子部品を取出した後、吸着ノズル7に吸着保持された電子部品を部品認識カメラ12が撮像して認識処理装置73がこの撮像画像を認識処理すると共に必要な補正動作を行うように制御し、プリント基板Pへの電子部品の装着動作を行う。この場合、基板認識カメラ4によりプリント基板Pに付された位置決めマークを撮像し、認識処理装置73がこの撮像画像を認識処理して、この認識結果も加味して前述した補正動作を行って、電子部品の装着動作を行う。
次に、装着データに基づいて、このプリント基板P上に他の装着する電子部品があるか否かを判定し、有る場合には、他の装着すべき電子部品がなくなるまで、以下同様に繰り返す。また、装着すべき全ての電子部品の装着が終了したプリント基板Pは、基板搬送装置8より搬出され、新たなプリント基板Pが搬入されて、同様に電子部品が装着される。
現在部品Dを取出している収納テープCの部品残数が少なくなってくると新しい収納テープCcが連結テープCd、Cfにより連結される。この作業はオペレータが行う。連結テープCdはカバーテープCaを連結するものであり、連結テープCfはキャリアテープCcを連結するものであり、同じ位置で表裏に夫々貼られ、新旧の収納テープCが連結される。
この連結された部分の収納部Cbの少なくとも1箇所には部品Dが収納されていない。
収納テープCが部品供給ユニット5のスプロケット27により送られると図4、図5に示されるように連結テープCd、Cfにより連結された継ぎ目部がサプレッサ23の部品取出し位置である吸着位置の手前で剥離される。
このとき、図8に示すように正常な状態で装着ヘッド6内の各吸着ノズル7で吸着されているが、古い収納テープCと新しい収納テープCとの継ぎ目の境界の位置の収納部Cbの手前の収納部Cb(図8の右端)では部品Dの載置状態が悪く図9のように(右から2番目)所謂立ちの状態で吸着される(図2のヘッド6中心を指す矢印の位置が吸着位置)。すると縦の破線で示される(図2の破線部)位置でラインセンサ40にこの立ち状態が吸着ミスとして検出され(下端位置が正常より下にあることから)、部品が取出された部品供給ユニット5に対応する吸着ミスカウントメモリ1にて計数され1回のミスとされる。
次の収納部Cbには部品Dが無いので同様にラインセンサ40の検出で部品無しとして吸着ミスが検出される。これが同じ部品供給ユニット5からであるので、記憶装置71内に格納された吸着ミスカウントメモリ1には2回の吸着ミスが計数される。
上記動作は図12で示されるフローチャートに従って制御装置70によって制御されており、図11のステップ1(S1)により次に吸着する部品DがあるとS2によりテープ検出の実行があるかどうかが判断されている。図7に示すように吸着ミス時テープ認識機能が使用するに設定されているため、図12のテープ検出判定S4がYesであり記憶装置71の吸着ミスカウントメモリが2以上かが判断される(S5)。上記のように同じ部品供給ユニット5から連続2回の吸着ミスが前記メモリ1に設定されているので、図10の右端の部品の吸着が行われた後次の部品Dが吸着される前に検出実行(S6)が図11のS2にて判断される。尚、ここまでは同じ部品供給ユニット5から連続して部品Dが取出されているものとする。
ここで図11のS2から図13のフローのテープ検出のフローが実行される。
図10の右端の部品の吸着が完了して(S8)、部品供給ユニット5のテープ送りが完了すると(S9)、テープ検出実行するかの判断が再度され(S10)、図12で検出実行S6が判断されているため、テープ検出実行(S11)が行われる。
即ち、図13のフローに従いポケット認識実行S16でないため再度テープ検出実行S19からS20のテープ検出位置移動が実行され、装着ヘッド6が部品供給ユニット5に移動して基板認識カメラ4が図4の破線で示す位置に停止する。そして、サプレッサ23の特徴部位としての端部100(エッジ部)を撮像する(S21)。認識処理装置73で端部であるかどうかが認識されるが連結テープCdは例えば黄色で不透明なテープであるため明から暗へのエッジ検出ができず(図5及び図15(A)参照)、特徴部位としての端部100として認識されない。S22の「スプライシングテープか」はYesとなり、判断手段としての制御装置70はこれにより、連結テープCdが端部100を覆っている、即ち連結テープCfが部品吸着位置を通過していると判断し、継ぎ目設定(S24)が実行される。
「管理データのデクリメント」即ち吸着ミスカウントメモリがクリアされ0回となる。制御装置70は継ぎ目自動スキップが使用するになっていることからS26の継ぎ目スキップ(S26)をYesとして、この部品供給ユニット5の次の部品供給からスキップ長(前)とスキップ長(後)の合計の長さ分の40mmの間、部品Dを取出さず収納テープを送るように部品供給ユニット5の駆動モータ25及びX軸駆動モータ11、Y軸駆動モータ13、上下軸駆動モータ14等を制御する(継ぎ目スキップS27)。
ここで、図7のポケット認識の「継ぎ目」が「使用する」になっている場合について説明する。継ぎ目が使用するになっている場合、図13のS13のステップにてポケット認識実行することを判断してポケット認識実行S14を実行する。即ち、基板認識カメラ4は図14のS16のポケット認識実行(S16)がYesとなり、上述の部品供給ユニット5の吸着位置PUの収納部Cbを撮像出来る位置に移動して(ポケット位置移動(S17))撮像する(ポケット認識実行(S18))。
これにて収納部Cbの位置を認識し位置ずれを把握し、図11のS3に戻り次の部品Dの吸着動作を行う。図10の右端のさらに右側の収納部Cbより部品Dの取出しが行われる。このポケット認識動作は「継ぎ目インターバル」が5回に設定されているとすると、連結テープの長さに合わせて図示しない画面にて設定された例えば40mmの間に部品Dを5回取出す毎に実行される。
また、吸着ミスカウントメモリが2回を計数しても連結テープが開口23Aに無い場合、透明なカバーテープCaが前記端部100を覆うこととなり、この場合に基板認識カメラ4が図4の破線の位置で端部100を撮像すると透明なカバーテープCaであるため図15(B)に示すように明から暗への端部100のエッジが検出される(図14のS22でNoとなる。)。継ぎ目でなく、継ぎ目解除(S23)が実行されスキップ動作やポケット認識が実行されることはなくなる。ここで吸着ミスカウントメモリもクリアされ0回となる。
上述のように連結テープが検出されて継ぎ目と判断された場合、スキップ動作に代えて収納テープCの送りを設定に基づき減速するよう制御してもよく、この際にポケット認識を併用してもよい。
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
1 電子部品装着装置
4 基板認識カメラ
5 部品供給ユニット
7 吸着ノズル
23 サプレッサ
40 ラインセンサ
30 カッター
65 部品取出口
68 情報識別部
70 制御装置
71 記憶装置
100 端部
C 収納テープ
Ca カバーテープ
Cd 連結テープ
Cf 連結テープ

Claims (6)

  1. 収納テープの収納部を覆うカバーテープをこの収納テープから剥ぎ取り部品取出位置へ電子部品を供給する部品供給ユニットと、この部品供給ユニットの前記部品取出位置に供給された前記収納部内の電子部品を部品取出具により取出し基板上に装着する電子部品の装着装置において、
    部品取出し後に部品取出し具による部品取出しミスを検出する取出しミス検出手段と、
    前記取出しミス検出センサの部品取出しミスがあった場合、前記収納テープから剥離されたカバーテープが通過する場所に位置する前記部品供給装置の特徴部位を検出する特徴部位検出手段と、前記特徴部位検出手段の検出結果に基づき新旧の収納テープの連結テープの前記部品取出し位置の通過を判断する連結テープ通過判断手段とを設けた
    ことを特徴とする電子部品装着装置。
  2. 前記特徴部位検出手段が前記特徴部位を検出できなかった場合に前記通過判断手段は前記連結テープの前記部品取出し位置の通過を判断することを特徴とする請求項1に記載の電子部品装着装置
  3. 前記特徴部位検出手段が検出する特徴部位は前記部品供給ユニットにて前記収納テープをその載置面の方向に抑える抑え部材の収納テープの進行方向の反対側の端部であることを特徴とする請求項2に記載の電子部品装着装置。
  4. 前記特徴部位検出手段は基板認識マークを撮像する基板認識カメラであることを特徴とする請求項2または3に記載の電子部品装着装置。
  5. 前記判断手段が連結テープの通過を判断した場合に前記部品取出し位置にて電子部品の部品取出し具が取出さずに収納テープを送るスキップ動作をさせるよう制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子部品装着装置。
  6. 前記判断手段が連結テープの通過を判断した場合に前記基板認識カメラに前記部品取出し位置にて電子部品の収納部を撮像してその位置を認識させるよう制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項4または5に記載の電子部品装着装置。
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