JP2018064114A - 電子部品装着装置及び電子部品装着方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従来技術としては、電子部品が収納された供給テープを挿入し、挿入された該供給テープの有するスプロケット孔と係合する第3スプロケットを駆動して挿入し、スプロケット孔と係合する駆動スプロケットを駆動して取出位置に電子部品を移動させる際に、先端部に半月状態より短くカットされたカットスプロケット孔を有し挿入口から挿入された供給テープの該カットスプロケット孔を駆動スプロケットと係合する位置に制御し頭出しを行なう装置が下記の特許文献1に記載されている。
しかし、上述の特許文献1では、供給テープの位置決め用のスプロケット穴は所定の間隔で設けられているが、累積ピッチ誤差があり、1連の供給テープであっても、離れた位置のスプロケット穴の間隔では、累積ピッチ誤差が大きくなる。通常、フィーダにおける供給口付近に設けられたスプロケットと、電子部品取出口付近に設けられたスプロケットとの間隔は、400mm前後あり、例えば、4mmピッチで位置決め用のスプロケット穴が設けられた供給テープでは、400mm離れたスプロケット穴の間隔は、100mm離れたスプロケット穴の間隔よりもピッチ誤差が大きくなる。
供給テープに収納された電子部品を取出口に確実に移動させるためには、供給テープを駆動するスプロケットと供給テープのスプロケット孔とを確実に係合する必要があるが、特許文献1では、このような、スプロケット穴間の累積ピッチ誤差についての対策は、開示されていない。
本発明は、上述のような問題に鑑み、新規に供給テープをフィーダに挿入するローディング動作時に、スプロケット穴間の累積ピッチ誤差があっても、電子部品を取出口に移動させる駆動スプロケットと供給テープのスプロケット孔とを確実に係合できる制御などを行なえる信頼性の高いフィーダ及びフィーダ制御方法を提供することである。
なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
また、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避けるため、できるだけ説明を省略する。
それぞれのブロックには、フィーダが多数搭載されたフィーダカートがセットされている部品供給エリア13、装着ヘッド6、装着ヘッド6を移動させる装着ヘッド体11、吸着ヘッド6における電子部品の吸着保持状態を撮像する部品認識カメラ19が設けられている。装着ヘッド体11は、リニアモータで構成する左右移動用レール18上を左右に移動し、左右移動用レール18と同様にリニアモータで構成する上下移動用レール16を上下に移動する。
図2に示すフィーダカート50は、大別してベース部51、後述の図4に示すフィーダを固定するフィーダ固定部52、ハンドル部53、部品供給リール70(図8A〜図8C参照)を格納している部品供給リール格納部54から構成されている。
ベース部51には、移動用車輪(図示せず)を固定する車輪固定部51aが四隅に4箇所あり、また、フィーダカート50が電子部品装着装置1の本体に固定された時にフィーダカート50を床面に固定するロックピン51bを有する。フィーダ固定部52は、フィーダカート50の上部にあり、フィーダ固定部ガイド52cにフィーダ2のカセット固定部35を案内させてフィーダ2をフィーダベース52aに載置し、フィーダ信号コネクタ52dにフィーダ2のインタフェース部36を接続する。前記フィーダ固定部コネクタ52cはフィーダベース52aに規則正しく配列され、多数のフィーダが搭載できるようになっている。各フィーダには供給リール格納部54から電子部品4を搭載した供給テープ60が各フィーダ2に供給される。
構成において、供給テープ60は、電子部品4を収容するポケット63を有するキャリアテープ62とキャリアテープをカバーするカバーテープ61とを有し、キャリアテープ62にはその一端側に後述するスプロケット(図4参照)と係合し供給テープ60を移動させる略円形のスプロケット孔(テープ送り穴)64を一定間隔(一定ピッチ)毎に有する。
なお、スプロケット孔64と嵌合した歯32hを、以降では、特に歯32h0と称する。同様に、スプロケット孔64と嵌合した歯43hを、以降では、特に歯43h0と称する。また、図4のフィーダ2は、テープシュート2Sを水平に設けているため、供給テープ60のスプロケット孔64と嵌合する歯32h0及び43h0は、それぞれのスプロケットの回転中心を通る垂直線上にある歯である(図5B、図7A、図6B及び図7B参照)。
そして、この第3スプロケット32が供給テープ60を下流方向に移動するように回転することによって、供給テープ60のスプロケット孔64と嵌合した第3スプロケット32の歯32hが順方向(A方向)に回転移動する。これによって、供給テープ60は順方向に移動し、第2スプロケット43に到達することによって、到達した供給テープの先端部60aのスプロケット孔64と第2スプロケット43の歯43hが嵌合する。そして、第2スプロケット43の回転によって、供給テープ60は順方向に移動し、第1スプロケット41に到達することができる。
従って、フィーダ2の第1スプロケット41は、押切りではなく、下流方向から引っ張って、供給テープ60のカバーテープ61をラッセル処理する。
また、フィーダ2は、供給テープ60の挿入口Cやテープ押えプレート38の付近に、操作パネル48を備える。図4では、操作パネル48は、フィーダ2を持運ぶためのフィーダ取手の表面に設けているが、操作及び視認可能ならどこに設けても良い。
なお、ここで、第3スプロケット32は、フィーダ2の第2スプロケット43の歯43h0に供給テープ60の先端部60aのスプロケット孔64を嵌合させるために、テープシュート2S上で供給テープ60を下流方向に押し込む動作を行う。また、第2スプロケット43は、電子部品4の取出口44に押込む動作を行う。
上記の乗継ぎ時において、供給テープ60の先端部60aのスプロケット孔64は、すぐには、第2スプロケット43の歯43hと嵌合せず、少し滑ってから嵌合する(遊びロス)。テープ押込み検出センサ45は、この遊びロスを考慮して、先端部60aを確実に把握するために、第2スプロケット43の下流側に設けられる。
ローディング動作時に、供給カセット制御部37は、テープ押込み検出センサ45が供給テープ60の先端部60aを検知した場合には、スプロケット駆動モータ47を制御して、第2スプロケット43の回転をスローダウン停止させる。
取出口44は、テープシュート2Sの第1スプロケット41と押込スプロケット43との間に設けられる。
また、押付機構は、供給テープ60から電子部品4を取り出すために、図3に示すカバーテープ61をカットするまたは剥離してキャリアテープ62から分離する分離機構42を有する。例えば、分離機構42は、カバーテープ61をカットするカッタと、取出口44での電子部品4の取り出しの邪魔にならないように、カットされたカバーテープをガイドするカバーテープガイドを有する(図示しない)。カバーテープガイド部分を上から見た形状は、カッタ取り付け部を頂点とした三角形である。
従って、カットされたカバーテープ61は左右両側(図4の紙面に垂直な方向)に開きながらカバーテープガイドに沿って移動する。一方、カットされたカバーテープが分離されたキャリアテープ62は、カバーテープガイドの底面に沿って部品取出位置である取出口44に移動する。
さらに、本体1には、フィーダ2の第1スプロケット41の下流方向に、カバーテープ61が剥離されたキャリアテープ62を所定の長さにカットするカット機構(図示しない)を有する。当該所定の長さは、押込スプロケット43と第3スプロケット32のそれぞれがスプロケット孔64と嵌合する位置間の長さより長い。
このため、フィーダ2の第1スプロケット41を押切りではなく、下流方向から引っ張って、供給テープ60のカバーテープ61をラッセル処理するため、カバーテープを剥離しない。この結果、剥離カスや紙ケバの発生が少なく、塵埃の発生を低減可能となる。
さらに、上述のように、カバーテープ61を上流方向に供給テープ60と共に送り出してカットするため、従来のフィーダで必要であった剥離済みカバーテープの回収作業や回収機構が不要である。
また、第1スプロケット41は、供給テープ60をフィーダ2にローディングする時に、供給テープ60の先端部60aを分離機構42に引っ張る。また、フィーダ2は、第1スプロケット41の上流方向にある取出口44と押込スプロケット43との間に、供給テープの有無を検出するテープ挿入検出センサ31を有する。
フィーダ2に、作業員は、供給テープ60を新たにセットするときには、掛け違いを防止するために、例えば、部品装着装置に連結されたバーコードリーダで供給テープ60のリールに添付されたバーコードを読取る。このバーコードは、供給テープ60が収納された電子部品4の情報を含んでいる。読取られたバーコード情報は、本体1に伝送される。
本体1の制御装置80(図1参照)は、受信したバーコード情報が、セットすべきフィーダ情報と一致するか否かを判定する。制御装置80は、バーコード情報とフィーダ情報が一致すれば、そのまま作業を継続するように動作し、不一致であれば、アラームを出力し、自動挿入動作を停止する。例えば、操作パネル48の送りボタン(後述する)が押されても、スプロケット駆動モータ33は回転せず、第3スプロケット32も回転しないため、送込み(ローディング)の動作をしない。これによって、掛け違いが防止される。
即ち、ローディング動作時には、図8Aに示すように、作業員は、供給テープ60を導入部(部品供給リール格納部54(図2参照))にセットする。
そして、作業員は、供給テープ60の先端部60aをテープ押えプレート38の下のテープ挿入口Cから、第3スプロケット32上で、スプロケット孔64とスプロケットの歯が嵌合する位置まで挿入する。
なお、作業員は、テープ押えプレート38を取り外して、第3スプロケット32の歯32h0とスプロケット孔64とが嵌合する位置に挿入し、その後、テープ押えプレート38を取り付けても良い。
フィーダ2の供給カセット制御部37は、操作パネル48のローディングボタン105が押されたことを検知して、第3スプロケット32を順方向に回転させる。この回転によって、図8Bに示すように、供給テープ60がA方向に送り出され、供給テープ60の先端部60aのスプロケット孔64が第2スプロケット43の歯と嵌合する位置まで達する。テープ押えプレート38があることで、このように、第3スプロケット32によって、供給テープ60を確実に第2スプロケット43まで押し込むことができる。
第2スプロケット43は、第3スプロケット32が回転を開始し、テープ挿入検出センサ31が供給テープ60を検出後、所定時間経過すると回転を開始する。この所定時間は、第3スプロケット32が回転して、供給テープ60の先端部60aが、テープ挿入検出センサ31の位置から第2スプロケット43の嵌合位置に達するまでの時間より短い。
なお、テープ挿入検出センサ31は、図4に示すように、第3スプロケット32の歯32hと第2スプロケット43の歯43hの間のテープシュート2S近傍に設置される。
供給テープ60のスプロケット孔64と第2スプロケット43の歯43hが嵌合すると、第2スプロケット43の回転が第3スプロケット32の回転より早いため、供給テープ60は、第2スプロケット43の回転に同調する。なぜなら、第3スプロケット32は、図5B及び図7Aに示すように、歯32hが円丘等の丸歯状の引っ掛かりが少ない形状である。このため、スプロケット孔64は、第3スプロケット32の歯32hより第2スプロケット43の歯43hの引っ掛かり抵抗が大である(図6B及び図7B参照)ことから、第3スプロケット32の回転によらず、第2スプロケット43の回転に従って移動する。なお、図5B及び図6Bでは、テープシュート2Sは、図示していない。
さらに、第3スプロケット32の歯32hは、図5A、図5B、図7Aに示すように、高さT3をキャリアテープ62の厚みt2より小さくし、かつ、円丘状等、角の無いなだらかな曲面形状としている。また、第2スプロケット43の歯43hは、図6A、図6B、図7Bに示すように、高さT2をキャリアテープ62の厚みt2より大きくし、かつ、歯32hに比べて、ピン状等の鋭角形状としている。
なお、図5Aまたは図6Aにおいて、テープシュート2Sは、フィーダ2上部に一般的に水平に設けられ、供給テープ60を当該のテープシュート2Sを移動させるガイドである。供給テープ60は、フィーダ2のテープシュート2S上を摺動しながら移動する。
従って、フィーダ2は、第3スプロケット32と第2スプロケット43との間隔が大きく、供給テープ60の送り穴累積ピッチ誤差によって、第2スプロケット43の歯とスプロケット孔64の嵌合、及び第3スプロケット32の歯とスプロケット孔64との嵌合が、同時に不可能である場合でも、供給テープ60を自動的にローディングすることができる。
なお、その後、フィーダ2の供給カセット制御部37は、第3スプロケット32の回転を停止する。
第1スプロケット41は、主に、送り位置決め精度を決定する送り歯として機能する送り機構である。例えば、第1スプロケット41は、第2スプロケット43と組み合わせたダブルスプロケット方式により、供給テープ60の姿勢、走行性(直進性)の安定、及びロバスト性を向上することができる。
また、第2スプロケット43は、供給テープ60の先端部60aを、第2スプロケット43より下流方向のテープ処理部(テープ押込み検出センサ45、分離機構42、取出口44、等)に挿入するデリケートな送り制御するための送り機構である。例えば、第2スプロケット43は、供給テープローディング時に、分離機構42へ供給テープ60の先端部60aを、超低速送りトルクを確保可能なサーボモータ駆動でローディング動作を細やかに制御する。第2スプロケット43は、第1スプロケット41に供給テープ60の先端部60aが到達した後には、第1スプロケット41の従属補助動作となる。
また、第3スプロケット32は、テープ押込み検出センサ45が供給テープ60を検知するまで、供給テープ60を下流方向に移動させる送り機構である。第3スプロケット32の回転速度は、供給テープローディング時には、第2スプロケット43の回転速度の約半分である。この結果、供給テープローディング時のテープ穴累積ピッチ誤差が大であってもその影響を吸収することができ、第2スプロケット43の歯43hは、確実に、供給テープ60のスプロケット孔64と嵌合することができる。さらに、テープ60は第3スプロケット32の丸いスプロケット歯に嵌合しているためこのスプロケット歯の上をある程度滑りながら走行するが、第3スプロケット32はワンウェイクラッチ32Cによってテープ60に引っ張られながら回転することができ、テープ60はほとんど抵抗なく走行できる。
さらに、第1スプロケット41と第2スプロケット43を直近に配置し、供給テープ60のスプロケット穴64の累積ピッチ誤差の影響が出ないスパンとしている。
以上のように、第1スプロケット41と第2スプロケット43を駆動するスプロケット駆動モータ47は、テープ処理シーケンスで必要な、加減速制御、速度制御、及びトルク制御が可能とするため、サーボモータとすると共に、同一駆動源とした。なお、テープ処理シーケンスについては、後述の図9のタイミングチャートで説明する。
即ち、テープ押込み検出センサ45が供給テープ60を検知すると、供給カセット制御部37は、スプロケット駆動モータ33の回転を停止し、スプロケット駆動モータ47を制御して低速度、低加速度で分離機構42のカッタに挿入する。
この結果、分離機構42において、供給テープ60を座屈させることなくカバーテープ61を確実にカットし、供給テープ60を移動させ、先頭のポケット63を電子部品4の取出口44に位置させることができる。
(a)は、スプロケット駆動モータ47の動作で縦軸は速度を示す。(a)の速度において、プラス速度は供給テープ60を図4に示す矢印A方向(順方向)への移動を示し、マイナス速度は、図4に示す矢印B方向(逆方向)の移動を示す。
(b)は、テープ挿入検出センサ31の検知の有無を、“有”をHighレベル、“無”をLowレベルで示す。
(c)は、テープ押込み検出センサ45の検知の有無を、“有”をHighレベル、“無”をLowレベルで示す。
(d)は、スプロケット駆動モータ33の動作のON、OFFを、“ON”をHighレベル、“OFF”をLowレベルで示す。
(e)は、操作パネル48のローディングSW105(図10A参照)のON、OFFを、“ON”をHighレベル、“OFF”をLowレベルで示す。
まず、プレローディング動作について説明する。
作業員は、テープ押えプレート38を取り外し、供給テープ60の先端部60aをテープシュート2S上に挿入し、第3スプロケット32の歯32h0とスプロケット孔64を嵌合するようにして、上からテープ押えプレート38を取り付ける。
次に、作業員は、操作パネル48のローディングSW105を押す。
供給カセット制御部37は、ローディングSW105がONとなった場合には、テープ挿入検出センサ31とテープ押込み検出センサ45の検知結果がどちらも“無”の状態であれば、ローディングSW105がONとなって、所定のインターバル時間T1が経過した後、スプロケット駆動モータ33をONとする。また、スプロケット駆動モータ33のON動作と同時に、タイマーを起動する。
<状態(ii)>
供給カセット制御部37は、タイマーが所定時間T0経過後、スプロケット駆動モータ33をOFFとする。
<状態(iii)>
供給カセット制御部37は、スプロケット駆動モータ33をOFFにしてから、所定のインターバル時間T2が経過した後、テープ挿入検出センサ31が供給テープ“有”“無”のどちらであるかを確認する。
供給カセット制御部37は、テープ挿入検出センサ31の検知結果が“無”の場合には、スプロケット駆動モータ33をOFFのままとし、プレローディング動作を終了する。
<状態(iv)>
また、供給カセット制御部37は、テープ挿入検出センサ31の検知結果が“有”の場合には、スプロケット駆動モータ33をONとし、かつ、スプロケット駆動モータ47の回転動作を開始する(ステップS1に移行)。
このとき、供給カセット制御部37は、スプロケット駆動モータ47を、予め設定されたテープ送り量に従って、回転させる。また、供給カセット制御部37は、供給テープ60の移動中(テープ送り中)に、テープ押込み検出センサ45の検知結果を監視する。
<状態(v)>
供給カセット制御部37は、テープ押込み検出センサ45の検知結果が“有”の場合には、所定のストローク移動完了を待たずに、スプロケット駆動モータ47をスローダウン停止(OFF)し、かつ、スプロケット駆動モータ47と連動して回転していたスプロケット駆動モータ33をOFFする。
また、供給カセット制御部37は、予め設定されたテープ送り量に従った回転動作が完了しても、テープ押込み検出センサ45の検知結果が“無”のままである場合には、フィーダ2を異常停止させ、スプロケット駆動モータ33をOFFする。
即ち、ステップS1では、スプロケット駆動モータ47と33が一緒に回転して、供給テープがフィーダ2内に挿入される。そして、テープ押込み検出センサ45が供給テープ60の先端部60aを検知した時点で、スプロケット駆動モータ33の回転を停止し、スプロケット駆動モータ47は強制的にスローダウン停止する。また、所定量の送り(所定量の回転)をしても、テープ押込み検出センサ45が供給テープ60の先端部60aを検知しなかった場合には、異常停止する。
供給カセット制御部37は、スプロケット駆動モータ47の回転停止後、所定のインターバル時間T3待機する。
<状態(vi)>
供給カセット制御部37は、所定のインターバル時間T3経過後、最小ピッチ(テーピング規格:1mmP)でのスプロケット駆動モータ47の逆転送り動作を、テープ押込み検出センサ45の検知結果が“無”になるまで繰り返す。
<状態(vii)>
供給カセット制御部37は、テープ押込み検出センサ45の検知結果が“無”になった場合には、スプロケット駆動モータ47の逆転送り動作を停止する。
供給カセット制御部37は、状態(vii)から所定のインターバル時間T4経過後、ステップS3に移行する。
即ち、ステップS2では、ステップS1でのオーバーラン量を鑑みて、供給テープ60の先端部60aの位置確定のため、テープ押込み検出センサ45が供給テープを検知しなくなる(検知範囲から外れる)まで、最小ピッチ送りによる逆回転動作で、供給テープ60を戻す。この時、スプロケット駆動モータ47は最小ピッチで逆回転するが、スプロケット駆動モータ33は、回転を停止(OFF)している。なお、第3スプロケット32は、ワンウェイクラッチ32Cにより逆転しないが、戻し量が微小(最小ピッチ)であること、及び、第3スプロケット32の歯32hの高さが低いことにより、第2スプロケット43に嵌合した供給テープ60は、スプロケット駆動モータ47の推力で、テープシュート2S上を下流方向に摺動して移動する。
供給カセット制御部37は、予め設定されたステップS3送り駆動波形で、スプロケット駆動モータ47を所定の速度で回転し、所定量の高速テープ送り動作を行う(1回送り)。所定量は、ステップS2で先端部60aが停止した位置から、分離機構42のカッタ刃に到達する直前の位置までの送り量である。
即ち、ステップS3では、供給テープ60の先端部60aが分離機構42のカッタ刃直前の位置まで、所定量の一回送り動作によって、送り込まれる。これは、ステップS2で、先端部60aが所定の位置で停止したため、先端部60aの位置が確定されたことによる。カッタ刃と所定の位置間は設計寸法によって定められているので、その長さ分供給テープを下流方向に送れば、カッタ刃直前の位置に供給テープ60が移動できる。
供給カセット制御部37は、予め設定されたステップS4送り駆動波形で、スプロケット駆動モータ47を回転し、テープ送り動作を行う(1回送り)。
なお、このステップS4送り駆動波形では、供給カセット制御部37は超低速及び超低加速度でスプロケット駆動モータ47を回転する。
即ち、ステップS4では、分離機構42のカバーテープ切り開きゾーンへの供給テープ挿入シーケンスで、“インサート→カバーテープ切り開き”(ラッセル処理)を行う。例えば、供給カセット制御部37は、スプロケット駆動モータ47を超低速及び超低加速度で回転し、所定量で一回送りする。この結果、超低速及び超低加速度で所定の送り動作を行うため、供給テープ60からカバーテープ61を剥がさずにラッセル状に開くことができる。
供給テープ60に収納された部品の当該部品ライブラリ設定(送りピッチ)に従って、所定の送り量及び所定の送り回数で、スプロケット駆動モータ47を回転する。
即ち、ステップS5では、供給テープ60の先端部60aのポケット63の位置を吸着位置(取出口44)に頭出しするための合計所定数回のピッチ送り動作を行う。この時の送り量と送り回数は、供給テープの送りピッチごとに予め定められたデータテーブルを用いる。なお、データテーブルは、本体1の制御装置80に内蔵されており、供給カセット制御部37は、フィーダ信号コネクタ52dを介して、これら必要な情報を取り込んで使用している。
作業員が、操作パネル面100の選択したいレーンを選択し、レーン選択キー102を押してレーンを選択する。次に、作業員がローディングボタン105を1sec以上長押しすると、供給カセット制御部37は、その操作を認識して、レーンを選択する。
また、供給カセット制御部37は、作業員が、送りボタン103を押している間は、供給テープ60を順方向に送り、作業員が、戻しボタン104を押している間は、供給テープ60を逆方向に送る。また、供給カセット制御部37は、作業員が、ローディングボタン105を押すと、フィーダ2のローディング動作を開始する。
また、デジタル表示部101は、どちらのレーンが選択されているか、及び、ローディング動作中であるか、またはアンローディング動作中であるかを表示する。このように、通常、フィーダは、左右2レーンを持っており、それぞれ1つの供給テープを供給可能である。
デジタル表示部101の表示は、ローディング動作中は、7セグ表示がされる。表示は、所定の時間(例えば、0.5sec間)同じ表示が続き、図10B→図10C→図10D→図10B→・・・と順番に繰り返される。
また、ドット113、123、133が表示されていれば、第1のレーンが選択され、ドット114、124、134が表示されていれば、第2のレーンが選択されていることを示す。
一方、部品供給カート50が本体1にセットされていない状態で、上述のローディング動作が行なわれる場合には、ローディング動作完了後、部品供給カート50を本体にセットし本体による装着処理を行なうことができる。
また、部品供給カート50が本体1にセットされていれば、本体は直ちに装着動作に移行することができる。
またさらに、第1と第2の2つのスプロケットによるテープ送りにより、テープ走行が安定で、剥離しないことで外乱が無く、送り位置(例えば、取出口44における電子部品4の位置)のロバスト性が向上する。
なお、上記実施例では、作業員が操作パネルを操作して、ローディング動作を開始したが、電子部品装着装置1が、自動的にローディング動作を開始するようにしても良い。
一方、部品供給カート50が本体1にセットされていない状態で、上述のローディング動作が行なわれる場合には、ローディング動作完了後、部品供給カート50を本体にセットし本体による装着処理を行なうことができる。
また、部品供給カート50が本体1にセットされていれば、本体は直ちに装着動作に移行することができる。
また、本実施例では、テープ押込み検出センサ45の検出位置と装着ヘッド6の吸着ノズルによる取出口44の取出し位置までの距離が既知である。従って、先頭のポケット63に電子部品4が収納されている場合には、供給テープ60の先端部60aをテープ押込み検出センサ45が検出することにより、テープ先頭(先端部60a)のポケット63の装着ヘッド6の吸着ノズルによる取出し位置までの距離が判明する。なぜなら、第2スプロケット43のスプロケット歯43hが供給テープ60のスプロケット孔64に嵌合した状態であれば、各ポケット63の位置はスプロケット孔64即ちテープ先頭のポケット63の位置が分かるからである。このことから、当該ポケット63を取出口44の取出し位置に移動(テープ送り)させて停止させて、部品取出しに備える頭出しの動作をすることができる。
これに限らず、上記のようにテープ先頭のポケット63を取出し位置に停止させてから、取出口44の取出し位置のポケット63を、装着ヘッド6に設けられたカメラで1ピッチ送る度に撮像し、撮像した画像からポケット63に電子部品4が収納されているかを認識処理して把握するようにしても良い。即ち、画像認識処理によって、ポケット63が部品無しから部品有りの状態となったときにテープ送りを停止させて頭出しをするようにすれば良い。このようにすることで、電子部品4が先頭のポケット63に収納されていない場合にも、新しいテープ60がローディングされた最初の装着ヘッド6の吸着ノズルによる取出しで電子部品4を取出すことができる。
また、このように頭出ししたポケット63自身、若しくは、このポケット63内の電子部品4の部品供給エリア13における位置を、撮像した画像から認識処理によって把握し、この把握した位置を装着ヘッド6の吸着ノズルを部品取出しの際の位置決めしても良い。また、ポケット63内の部品の有無認識による頭出しをせずに、先頭のポケット63を部品取出し位置に停止させた段階で部品取出し位置をカメラで撮像し、部品もしくはポケット63自身の位置を認識処理して把握してこの位置に装着ヘッド6の吸着ノズルの部品取出しのための位置決めをしても良い。
また、本実施例ではラッセル処理することにより部品取出し部におけるポケット63の上部のカバーテープ61を除去する(即ち、電子部品4を露出させ)分離機構について説明した。しかし、これに限らず、カバーテープ61を供給テープ60から除去して電子部品4を露出する分離機構等であってもても適用することができる。
本アンローディング動作は、フィーダ2に既に装填された仕掛りの供給テープ60を逆走して、フィーダ2から取り出し、回収する機能が可能な動作である。実施例1で述べた分離機構42のカバーテープ処理方式(ラッセル処理)により、供給テープの逆送もカバーテープの引っ掛かりがなく移動可能であり、段取り替え時の部品交換時間を大幅に短縮することができる。
作業員は、まず、テープ押えプレート38を取り外し、操作パネル48のレーン選択キー101を操作して、所望のレーンを選択する。
その後、作業員は、操作パネル48の戻しボタン104を押す。例えば、図10Aの操作パネル48において、作業員は、ローディングボタン105を押し、押しながら1sec以内に戻しボタン104も同時に押す。この同時押しの状態を1sec以上継続されることによって、フィーダ2の供給カセット制御部37は、アンローディング動作を開始する。
なお、供給カセット制御部37がアンローディング動作を開始する制約条件として、テープ押込み検出センサ45が供給テープ“有”の状態でなければならない。
供給テープ60の先端部60aは、第2スプロケット43から外れる(第2スプロケット43の上流方向)位置まで逆方向に移動するので、その時点で、作業員は、供給テープ60を手前(上流方向)に引いて、供給テープ60をフィーダ2から取り外す。
デジタル表示部101の表示は、アンローディング動作中は、7セグ表示がされる。表示は、所定の時間(例えば、0.5sec間)同じ表示が続き、図12A→図12B→図12C→図12A→・・・と順番に繰り返される。
また、ドット213、223、233が表示されていれば、第1のレーンが選択され、ドット214、224、234が表示されていれば、第2のレーンが選択されていることを示す。
また、上述の実施例2では、3つのスプロケットを2つの駆動モータで駆動する2駆動方式であった。しかし、本実施例は、3つのスプロケットを3つの駆動モータで駆動する3駆動方式であっても良い。
本ローディング動作は、既に電子部品4が装填されて部品装着に使用されているフィーダ2の供給テープ60に加え、次の供給テープ60’をセットしておき、現在使用中の供給テープ60が無くなると、自動的に次の供給テープ60’をローディングするものである。
図14Aに示すように、作業員は、まず、テープ押えプレート38を取り外し、現在使用中の供給テープ60の途中を持ち上げ、テープ押えプレート38の上を通るようにする。次に、次に使用する供給テープ60’の先端部60a’をテープシュート2S上に挿入し、第3スプロケット32の歯32h0とスプロケット孔64を嵌合するようにして、上からテープ押えプレート38を取り付ける。
なお、電子部品装着装置1の制御装置80は、受信したバーコード情報により、セットすべきフィーダ情報と一致するか否かを判定する。制御装置80は、バーコード情報とフィーダ情報が一致すれば、そのまま作業を継続するように動作し、不一致であれば、アラームを出力し、作業員に注意を促すと共に、予備の供給テープ60’がこのフィーダ2にセットされたとは認識しない。
次に、使用中の供給テープ60の電子部品4が未装填の部分が取出口44に到達すると、制御装置80は、部品無しによる連続吸着異常の発生を認識する。例えば、制御装置80は、吸着異常が3回連続した場合に、電子部品が無いと認識する(図示しない装着ヘッド6に搭載されたセンサあるいは部品認識カメラ19の認識により検出する。)。
制御装置80は、テープ挿入検出センサ31が終端部60”の通過を検知せず、部品無しによる連続吸着異常の発生を認識した場合には、標準の異常処理を行う。
しかし、制御装置80は、テープ挿入検出センサ31が終端部60”の通過を検知し、かつ、部品無しによる連続吸着異常の発生を認識した場合には、使用中の供給テープ60の電子部品を使い切ったと判定して、以降の動作を行う。
(1)使用中の供給テープ60の強制送り出し動作
(2)次の供給テープ60’の自動ローディング動作
制御装置80は、上述したように、使用中の供給テープ60の電子部品を使い切ったと判定した場合には、まず、使用中の供給テープ60を強制的に、順方向に送り出す。
例えば、制御装置80は、フィーダ2の供給カセット制御部37を制御して、スプロケット駆動モータ47を順方向(矢印A方向)に高速で連続回転させ、一気に供給テープ60を排出する。なお、供給テープ60は、第1スプロケット41の歯41hを外れると駆動できないが、高速連続回転による慣性と、後から送り出される次の供給テープ60’が押す力によって、矢印A方向に排出される。
ただし、供給カセット制御部37は、ローディングSW105がONとなった場合ではなく、制御装置80からのコマンドによってプレローディング作業を実行する。即ち、供給カセット制御部37は、制御装置80からの自動ローディング動作の起動を受け付けて、スプロケット起動モータ33を回転させ、所定時間経過後にテープ挿入検出センサ31をチェックして、供給テープ60が検知された場合には、そのまま連続的にローディング動作を継続させ、ローディング作業を実行する。なお、供給カセット制御部37は、所定時間経過後にテープ挿入検出センサ31をチェックして、供給テープ60が検知されなかった場合には、ローディング動作を開始せず、アラームを出力し、ローディング動作を中止する。
自動ローディング動作については、本明細書の実施例1で説明した状態<i>〜状態<iv>の動作(図9参照)を実行し、以下、ステップS1に移行する。以降の動作は、図9で説明した通りなので、説明を省略する。
なお、強制送り出し動作中は、操作パネル48のデジタル表示部101に、図16に示すように、強制送り出し動作中であることを示す「tr」が表示される。
また、強制送り出し動作中または自動ローディング動作中に、作業員が、操作パネル48のいずれかのボタンを押すと、作業が途中で中断されるようにしている。
ステップS802では、テープ挿入検出センサ31が終端部60”を検知したか否かを判定する。否であれば、ステップS888の処理に移行し、通常の処理を実行する。終端部60”を検知した場合には、ステップS803の処理に移行する。
ステップS802では、制御装置80は、該当するフィーダ2の供給カセット制御部37に強制送り出しコマンド((1)使用中の供給テープ60の強制送り出し指令)を出力し、強制送り出し動作を開始する。
ステップS804では、強制送り出しコマンドがクリアされたか否かを監視する。クリアされた場合には、ステップS805の処理に移行し、否であれば、ステップS888の処理に移行し、通常の処理を実行する。作業員によって、操作パネル48のいずれかのボタンが押された場合に発生する。また、例えば、強制送り出しコマンドのクリアは、強制送り出し動作中に、フィーダ2に異常があった場合に発生する。
ステップS806では、異常があった場合には、ステップS888の処理に移行し、異常処理を実行し、否であれば、ステップS807の処理に移行する。
ステップS807では、テープ挿入検出センサ31の検知情報を確認する。
ステップS808では、テープ挿入検出センサ31が供給テープ有と検知した場合には、ステップS809の処理に移行し、供給テープ無し(検知無し)の場合には、ステップS888の処理に移行し、通常の処理を実行する。
ステップS810では、自動ローディングコマンドがクリアされたか否かを監視する。クリアされた場合には、ステップS811の処理に移行し、否であれば、ステップS888の処理に移行し、通常の処理を実行する。作業員によって、操作パネル48のいずれかのボタンが押された場合に発生する。また、例えば、自動ローディングコマンドのクリアは、ローディング動作中に、フィーダ2に異常があった場合に発生する。
ステップS812では、異常があった場合には、ステップS888の処理に移行し、異常処理を実行し、否であれば、ステップS813の処理に移行する。
ステップS813では、吸着可能な状態に遷移し、電子部品4の吸着を開始する。
また、使用中の供給テープが有る状態で、次の供給テープをいつでも補給ユニットにセットすることができる。
また、補給タイミングの監視をシビアにする必要がなく、作業員の拘束時間を削減することができる。
また、消耗品としてのスプライシングテープが不要となるため、ランニングコストを削減することができる。即ち、材料費を削減することができる。
また、部品切れが発生したレーンへの部品補給(供給テープのセット)もフィーダを抜かずに装填が可能となった。
また、従来は、作業員のスキルに左右されていたスプライシング通過率(詰まりによるチョコ停(装置稼働率変動)発生)の影響を排除すると共に、自動ローディング動作により信頼性が向上した。
また、テープ先端部のカット位置を決められた位置で行うことにより、送りピッチの違う供給テープでも、所定の吸着位置にポケット位置を自動で頭出しすることが可能であるため、従来実施していたテープ装填後の送り位置チェックが不要である。
さらに、電子部品装着装置としては、ACV対応であるため、照合のとれていない部品は、自動ローディング動作を禁止することができる。そして、後続補給部品も、従来のスプライシング後続テープと同様に、照合操作ができ、自動ローディング動作を禁止することができる。
Claims (9)
- 電子部品が収納された供給テープをフィーダにより送り前記電子部品を部品取出し口に移動させ前記フィーダより装着ヘッドにより取出した前記電子部品を基板に装着する電子部品装着装置であって、
前記フィーダは、
前記供給テープの移動を案内するテープシュート、
挿入口から挿入された前記供給テープのスプロケット孔に嵌合する歯を有し、回転により前記供給テープを前記テープシュート上で移動させる一方スプロケット、
前記一方スプロケットの下流方向に設けられ前記供給テープのスプロケット孔に嵌合する歯を有し、回転により前記供給テープを前記テープシュート上で移動させる他方スプロケット、
前記挿入口の下流方向に設けられ前記供給テープの有無を検知する検出センサ、を備え、
前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知し、かつ、吸着異常の発生を認識した場合に、使用中の前記供給テープの前記電子部品を使い切ったと判定する制御装置を設けたことを特徴とする、電子部品装着装置。 - 前記制御装置は、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知せず、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、異常処理を行い、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知し、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、使用中の前記供給テープの前記電子部品を使い切ったと判定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。
- 前記制御装置は、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知せず、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、異常処理を行い、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知し、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、使用中の前記供給テープの前記電子部品を使い切ったと判定して、さらに前記検出センサにより次の前記供給テープが検知されなかった場合には、異常処理を行うことを特徴とする、請求項2に記載の電子部品装着装置。
- さらに前記検出センサにより次の前記供給テープが検知されなかった場合に行う異常処理は、アラームの出力であることを特徴とする、請求項3に記載の電子部品装着装置。
- 前記制御装置は、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知せず、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、異常処理を行い、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知し、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、使用中の前記供給テープの前記電子部品を使い切ったと判定して、さらに前記他方スプロケットを駆動するスプロケット駆動モータを回転させても、前記検出センサにより次の前記供給テープが検知されなかった場合には、異常処理としてアラームの出力を行うことを特徴とする、請求項4に記載の電子部品装着装置。
- 吸着異常は、部品無しによる吸着異常であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子部品装着装置。
- 前記制御装置は、前記検出センサによる前記供給テープの無しの状態が所定の送り量の間継続した場合に、前記供給テープの終端部が通過したと判定することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子部品装着装置。
- 電子部品が収納された供給テープをフィーダにより送り前記電子部品を部品取出し口に移動させ前記フィーダより装着ヘッドにより取出した前記電子部品を基板に装着する電子部品装着装置であって、
前記フィーダは、
前記供給テープの移動を案内するテープシュート、
挿入口から挿入された前記供給テープのスプロケット孔に嵌合する歯を有し、回転により前記供給テープを前記テープシュート上で移動させる一方スプロケット、
前記一方スプロケットの下流方向に設けられ前記供給テープのスプロケット孔に嵌合する歯を有し、回転により前記供給テープを前記テープシュート上で移動させる他方スプロケット、
前記挿入口の下流方向に設けられ前記供給テープの有無を検知する検出センサ、を備え、
前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知せず、かつ、吸着異常の発生を認識した場合には、異常処理を行い、前記検出センサが前記供給テープの終端部の通過を検知し、かつ、吸着異常の発生を認識した場合であって、さらに前記他方スプロケットを駆動するスプロケット駆動モータを回転させても、前記検出センサにより次の前記供給テープが検知されなかった場合には、異常処理としてアラームの出力を行う制御装置を設けたことを特徴とする、電子部品装着装置。 - 電子部品が収納された供給テープをフィーダにより送り前記電子部品を部品取出し口に移動させ前記フィーダより装着ヘッドにより取出した前記電子部品を基板に装着する電子部品装着装置における電子部品装着方法であって、
挿入口に挿入された前記供給テープのスプロケット孔に嵌合する歯を有する他方スプロケットの回転により前記供給テープをテープシュート上で移動させるステップと、
前記他方スプロケットの下流方向に設けられ前記供給テープのスプロケット孔に嵌合する歯を有する一方スプロケットの回転により前記供給テープを前記テープシュート上で移動させるステップと、
前記挿入口の下流方向において前記供給テープの有無を検知するステップと、
前記供給テープの終端部の通過を検知し、かつ、吸着異常の発生を認識した場合に、使用中の前記供給テープの前記電子部品を使い切ったと判定するステップと、を備える、電子部品装着方法。
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