JP4029780B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品供給部のテープフィーダから電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品実装装置において電子部品を移載ヘッドに供給する方法として、テープフィーダを用いる方法が知られている。この方法は、電子部品を保持するキャリアテープを供給リールから引き出し、電子部品の実装タイミングに同期させてピッチ送りするものである。実装作業中にテープフィーダで部品切れが発生した場合には、供給リールを新たなものと交換するリール交換作業が行われる。
【0003】
このリール交換作業に際し、近年キャリアテープ自体を継ぎ合わせるいわゆるスプライシング方式が採用されるようになっている。この方法によれば、既装着のキャリアテープの末尾部と新たなキャリアテープの先頭部とが継合されることから、新たなテープの先頭部をテープフィーダに装着してテープ位置合わせを行う頭出し作業を省略することができる。これにより、部品切れが発生する度に実装装置を停止させることによる無駄時間を省くことができるという利点がある。
【0004】
このため、スプライシングを採用している電子部品実装装置では、各テープフィーダにおける残部品数を常に管理し、残部品数が所定値まで減少したタイミングで、スプライシング作業が必要になる旨の予告報知を行うようにした例が多い。この予告報知により、マシンオペレータは新たな供給リールを準備して既装着テープと新たなキャリアテープとを接続するスプライシングを実行する(例えば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−341096号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このスプライシングはキャリアテープの端部を所定位置で切りそろえた上で接着テープなどを用いて継ぎ合わせる細かい手作業を必要とするため、作業現場においてはこの作業を極力作業性のよい状態で行うことができるような方策が強く求められている。しかしながら従来の電子部品実装装置では、上述の予告報知は為されるものの、既装着のキャリアテープの末尾部が必ずしも望ましい位置にあるとは限らず、スプライシング作業の作業性が確保されがたいという問題点があった。
【0007】
そこで本発明は、スプライシング作業の作業性を確保することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装装置は、部品供給部から移載ヘッドによって電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記部品供給部に配列され電子部品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移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダと、このテープフィーダに電子部品を保持した状態で収容されているキャリアテープの残り長さを示す残テープ長を算出する残テープ長算出手段とを備え、前記残テープ長が予め指定された指定長さまで減少したならば当該テープフィーダにおいて既存のキャリアテープと新たに供給されるキャリアテープとを継ぎ合わせるスプライシング作業が必要とされるスプライシング作業時期を予告報知し、且つ前記残テープ長が予め設定された下限長さまで減少したならば当該テープフィーダにおいてテープ送りを停止することにより、前記スプライシング作業が確実に実行されることを確保するスプライシング作業実行確保手段を備えた。
【0011】
本発明によれば、電子部品を保持した状態で収容されているキャリアテープの残り長さを示す残テープ長を算出する残テープ長算出手段を備えることにより、既装着テープの末尾部が所望範囲内にある状態でスプライシングを行うことができ、スプライシング作業の良好な作業性を確保することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図、図2は本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図、図3は本発明の一実施の形態のテープフィーダのピックアップ位置の側面図、図4は本発明の一実施の形態のテープフィーダにおける残テープ長を示す説明図、図5(a)は本発明の一実施の形態のテープフィーダのカバー部材の部分平面図、図5(b)、(c)は本発明の一実施の形態のテープフィーダのカバー部材の部分側面図、図6は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるテープスプライシングの説明図、図7は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における継ぎ目検出の説明図、図8は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるスプライシング作業実行時期管理を示すフロー図である。
【0013】
まず図1を参照して電子部品実装装置の構造について説明する。図1において、電子部品実装装置1は電子部品を供給する部品供給部2を備えており、部品供給部2に設けられたフィーダベース3の上面には、テープフィーダ4が複数基配列されている。テープフィーダ4は、フィーダベース3の下方に位置した台車5にセットされた複数の供給リール6から、電子部品を保持したキャリアテープ7を引き出し、保持された電子部品を移載ヘッド8によるピックアップ位置まで供給する。移載ヘッド8は制御部11によって制御され、テープフィーダ4からピックアップした電子部品を搬送路9上に位置決めされた基板10に実装する。
【0014】
次に図2、図3、図4を参照して、テープフィーダ4について説明する。図2において、テープフィーダ4は細長形状のフレーム部材である本体部4aの下面をフィーダベース3の上面に沿わせて装着され、本体部4aの下面に設けられた係止部4bをフィーダベース3の端部に係止させることにより位置が固定される。そしてこの状態で、本体部4aに内蔵されたフィーダ制御部24が、係止部4bに設けられたコネクタ28を介して、電子部品実装装置1の制御部11(図1)と接続されるようになっている。
【0015】
またテープフィーダ4の手前側上面には、フィーダ制御部24に接続された押しボタンスイッチ29が配置されている。押しボタンスイッチ29を操作することにより、フィーダ制御部24を介して制御部11に信号が伝達され、後述するように、残部品数が初期値にリセットされるようになっている。
【0016】
テープフィーダ4の前端部(図2において右側)には、スプロケット21が配設されている。図3に示すようにスプロケット21の外周には、キャリアテープ7に所定ピッチで設けられたテープ送り用の送り穴7bに噛み合う送りピン21aが等ピッチで設けられており、またスプロケット21の側面には、モータ22の出力軸に結合されたベベルギアと噛み合う歯面が設けられている。
【0017】
モータ22を回転駆動することによりスプロケット21は回転し、これによりキャリアテープ7がテープ送りされる。このテープ送り動作において、スプロケット22はピッチ送りパターンに対応した間欠回転動作を行い、モータ22の回転を制御することにより、キャリアテープ7のピッチ送り速度設定やテープ位置決めが行われる。モータ22およびスプロケット21は、キャリアテープ7を所定ピッチでピッチ送りするテープ送り機構となっている。
【0018】
このテープ送りにより、供給リール6からキャリアテープ7が引き出される。引き出されたキャリアテープ7は、後端部からテープフィーダ4の内部に導かれ、テープ送り経路に沿って前方へ送られる。テープフィーダ4の前端部は移載ヘッド8による電子部品のピックアップ位置となっており、送られてきたキャリアテープ7は上面に設けられたカバー部材23によって上方を覆われた状態でピッチ送りされる。
【0019】
このピッチ送りの途中で、カバー部材23に設けられた切り欠き部23aを介して、キャリアテープ7の凹部7a内に保持された電子部品Pが移載ヘッド8によってピックアップされる。切り欠き部23aは、移載ヘッド8によって電子部品Pをピックアップして取り出すためのピックアップ位置となっており、このピックアップ位置の手前で、キャリアテープ7の凹部7aを覆って貼着されたカバーテープ7cが剥離される。そしてこのカバーテープ剥離により凹部7a内で露呈された電子部品Pが移載ヘッド8によってピックアップされ、基板10に実装される。
【0020】
次に図1を参照して,電子部品実装装置の制御系の機能のうち、テープフィーダ4において既装着のキャリアテープ7の末尾部と新たなキャリアテープ7の先頭部とを継ぎ合わせるスプライシング作業の実行時期管理に関する機能について説明する。図1において、制御部11は、データ記憶部12,残部品数カウント部13,残テープ長計算部14および表示部15と接続されている。
【0021】
データ記憶部12には警告残テープ長12a、最小残テープ長12b、テープ送りピッチ12cの各データが記憶されている。送りピッチ12cは、テープ送り機構がキャリアテープをピッチ送りする際のピッチを示しており、キャリアテープ7における部品のピッチp(図3参照)と一致している。
【0022】
ここで残テープ長について図4を参照して説明する。残テープ長は、テープフィーダ4に電子部品を保持した状態で収容されているキャリアテープ7の残り長さを示すものであり、図4(a)に示すように、供給リール6に巻回されさらに供給リール6から引き出されてテープフィーダ4の後尾部まで至るキャリアテープ7の長さLrに、テープフィーダ4の後尾部からフィーダ内部に引き込まれて移載ヘッド8によるピックアップ位置まで至る長さLfを加えた長さを意味している。
【0023】
キャリアテープ7には、電子部品の種類に応じて定められるピッチp(図3参照)毎に保持されていることから、この残テープ長は当該テープフィーダ4に残っているキャリアテープ7よって供給可能な電子部品の数量(残部品数)を意味している。すなわち、同一種類の電子部品が保持されたキャリアテープ7については、「残テープ長さ」と「残部品数」とは、相互に換算可能な同義のデータであると云うことができる。
【0024】
警告残テープ長12a、最小残テープ長12bは、上述の残テープ長を用いて定義され、スプライシング作業の実行時期管理において用いられるパラメータである。警告残テープ長12aは、既装着の供給リール6においてキャリアテープ7の巻回収納量が減少し、まもなく新たなキャリアテープ7とのスプライシング作業が必要となることを警告すべきタイミングを示す残テープ長である。
【0025】
すなわち、残テープ長が予め指定された指定長さとしての警告残テープ長まで減少したならば、制御部11は当該テープフィーダ4において既存のキャリアテープ7と新たに供給されるキャリアテープ7とを継ぎ合わせる作業が必要とされるスプライシング作業時期を予告報知する。この警告残テープ長12aは、警告が報知された後スプライシング作業の実行準備および作業実行に必要な時間を勘案して決定され、図4(b)に示すように、上述の残テープ長Lfに前述の必要時間分のテープ消耗長さ相当するテープ長さLaを加えたものとなる。
【0026】
そして最小残テープ長12bは、スプライシング作業において良好な作業性が確保されるための残テープ長であり、新旧2つのキャリアテープ7を継ぎ合わせる位置がテープフィーダ4の後尾部に過度に近接しないような長さに決定され、図4(c)に示すように、前述の残テープ長Lfに、最小作業余裕長さLmを加えたものとなる。
【0027】
すなわち、残テープ長が予め設定された下限長さとしての最小残テープ長まで減少したならば、制御部11は当該テープフィーダ4においてテープ送りを停止する。これにより、キャリアテープ7の末尾部がテープフィーダ4の後尾部から最小作業余裕長さLmだけ延出した状態が確保され、良好な作業性でスプライシング作業を行うことができる。したがって、制御部11およびデータ記憶部12は、スプライシング作業が確実に実行されることを確保するスプライシング作業実行確保手段となっている。
【0028】
残部品数カウント部13は、テープフィーダ4によって供給可能な電子部品の数量をリアルタイムでカウントし、残部品数として保持する。このカウントは、新たな供給リールが装着されて残部品数が所定の初期値にリセットされた後、テープ送り動作の都度、部品数を初期値から減算することにより求められる。残テープ長計算部14は、残部品数に基づき残テープ長を計算する。すなわち、残部品数カウント部13に保持されている残部品数に、データ記憶部12に記憶されているテープ送りピッチ12cを乗算することにより、各時点における残テープ長を求める。残テープ長計算部14は、残テープ長を算出する残テープ長算出手段となっている。
【0029】
表示部15はディスプレイ装置であり、制御部11からの指令により前述のスプライシング作業時期の予告報知や、残テープ長が最小残テープ長まで減少した時のテープ送り停止の表示を行う。これらの表示により、マシンオペレータはスプライシング作業の準備・作業実行を行う。
【0030】
ここで図6を参照して、電子部品実装動作において供給リール6に収容されたキャリアテープ7が消耗し部品切れが生じた場合に行われるスプライシングについて説明する。図6において、7A、7Bはそれぞれ既装着状態のキャリアテープ7、新たな供給リールに収容されたキャリアテープ7を示している。
【0031】
テープスプライシングにおいては、キャリアテープ7Aの末尾部とキャリアテープ7Bの先頭部とを専用治具を用いて突き合わせ、スプライス用の接着テープ30を突き合わせ線を挟んだ所定範囲のキャリアテープ7の表裏に貼着する。これにより、図6(b)に示すように2つのキャリアテープ7A,7Bが継合される。このスプライシングにより、キャリアテープ7はとぎれることなく連続してピッチ送りされることから、部品補給に際して実装動作を停止する必要がないという利点がある。
【0032】
本実施の形態に示す電子部品実装装置では、このスプライシングに際し、テープ接合用の接着テープ30のみならず、送り穴閉塞用の接着テープ31を突き合わせ線の近傍に位置する送り穴7b上に貼着するようにしている。接着テープ31には、長手方向にスリット31aが設けられており、スプロケット21のピン21aが送り穴7bに下方から嵌合する際に、ピン21aがスリット31aを介して上方に突出可能となっており、テープ送りに支障がないようになっている。
【0033】
この送り穴閉塞は、後述するようにキャリアテープ7A,7Bの継ぎ目を送り穴7bを利用して自動的に検出することができるように、継ぎ目をその他の部分と区別することを目的として行われるものである。そして継ぎ目を検出することにより、個々の供給リールによって供給される一連のキャリアテープ7の供給開始時点を特定することができ、したがって次回のテープスプライシング実行のタイミングを正確に予測することができる。
【0034】
次にこの継ぎ目検出について説明する。図3に示すように、ピックアップ位置である切り欠き部23aの手前側には、キャリアテープ7の送り穴7bを検出するためのセンサ25が配設されている。センサ25は投光部25aおよび受光部25bを備えており、投光部25aから投光された光を受光部25bで受光することにより、キャリアテープ7の送り穴7bの有無を検出する。
【0035】
受光部25bからの送り穴検出信号は、フィーダ制御部24の継ぎ目検出部24aに送られる。継ぎ目検出部24aは、以下に説明する送り穴検出信号に基づき、キャリアテープ7の継ぎ目を検出する。検出結果は、電子部品実装装置の制御部11に送られる。
【0036】
送り穴検出信号について説明する。図5(a)に示すように、カバー部材23の切り欠き部23aの前後には複数の開口が設けられている。切り欠き部23aの前方側のスプロケット21に相当する位置には、ピン21aの逃がし用の溝部23bが設けられており、キャリアテープ7の送り穴7bから上面側に突出した送りピン21aがカバー部材23と干渉しないようになっている。
【0037】
切り欠き部23aの後方側には、センサ25の位置に対応して開口部23cが設けられており、キャリアテープ7が走行するテープ送り経路27にも開口部23cの位置に対応して同様の開口部27aが設けられている。図5(b)に示すように、送り穴7bがセンサ25の光軸aの位置にあるときには、開口部27aの下方に位置する投光部25aから投光された光が、開口部27a、送り穴7bおよび開口部23cを透過して受光部25bによって受光されることにより、送り穴7bの存在を示す受光信号が発信される。そして送り穴7b以外の範囲が光軸aの位置にあるときには、送り穴が存在しないことを示す遮光信号が発信される。
【0038】
すなわちキャリアテープ7が継合されていない通常範囲がセンサ25の検査位置を通過する際には、図7(a)に示すように、送り穴検出信号は、キャリアテープ7における送りピッチpに応じた間隔で受光・遮光が反復するパターンの信号となる。これに対し、図5(c)に示すように、テープスプライシングが行われ送り穴7bの上面が接着テープ31で閉塞された継ぎ目が光軸aの位置にあるときには、投光部25aから投光された光は送り穴位置においても接着テープ31によって遮光される結果、接着テープ31が貼着された範囲については全て遮光信号が発信される。
【0039】
すなわち、継ぎ目がセンサ25の検査位置を通過する際には、送り穴検出信号は、図7(b)に示すように送り穴7bが塞がれた個数分のピッチ(ここでは4p)だけ遮光状態が継続するパターンの信号となる。継ぎ目検出部24aが上述の送り穴検出信号を常に受信することにより、キャリアテープ7の継ぎ目がセンサ25の検査位置を通過したタイミングが検出され、この検出タイミングは制御部11に伝達される。
【0040】
したがってセンサ25および継ぎ目検出部24aは、ピックアップ位置の手前側でキャリアテープ7の継ぎ目を検出する継ぎ目検出手段となっている。そして制御部11は、この継ぎ目が検出されたタイミングを基準として、前述の残部品数カウント部13の保持カウント値を初期値にリセットする。これにより、残部品数に基づいて計算される残テープ長も同時に初期値にリセットされる。制御部11は、継ぎ目検出手段による継ぎ目検出信号に基づいて残テープ長を初期値にリセットする残テープ長リセット手段となっている。
【0041】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、次にこの電子部品実装装置電子部品の実装作業中に各テープフィーダを対象として行われるスプライシング作業実行時期管理について、図8のフローにしたがって説明する。
【0042】
まずテープフィーダ4から移載ヘッド8によって電子部品を取り出して基板10に実装する実装作業途中において、残部品数カウント部13によって残部品数を確認する(ST1)。そして確認された残部品数に基づいて残テープ長計算部14によって残テープ長を計算する(ST2)。次に、計算された残テープ長が、警告残テープ長まで減少しているか否かを判断する(ST3)。
【0043】
ここで警告残テープ長までまだ減少していないならば、実装動作を継続する(ST4)。そして既に残テープ長まで減少しているならば、スプライシング作業実行の時期が近づいていることの警告を表示する(ST5)。そしてこの警告を受けて、マシンオペレータによってスプライシング作業が実行される(ST6)。
【0044】
このとき、何らかの理由によってスプライシング作業が実行されない場合には、残テープ長が最小残テープ長まで減少したタイミングにて装置停止する(ST7)。これにより、既装着のキャリアテープ7の末尾部がテープフィーダ4の後尾部から最小作業余裕長さLmだけ延出した状態でテープ送りが停止し、マシンオペレータが警告表示を見逃したような場合にあっても、スプライシング作業の確実な実行および良好な作業性が確保される。
【0045】
(ST6)にてスプライシングを実行した場合には、マシンオペレータはテープフィーダ4に配置された押しボタンスイッチ29を操作する。これにより、残部品数カウント部13の残部品数が、供給リール収納部品数を示す初期値にリセットされる(ST8)。そしてスプライシング作業によって継ぎ合わされた継ぎ目が、図3に示すセンサ25の位置に到達すると、継ぎ目が検出される(ST9)。この継ぎ目検出により、前述の残部品数が再度初期値にリセットされる(ST10)。
【0046】
なお、(ST8)、(ST10)の残部品数リセットは、いずれかのみを行えばよい。すなわち、センサ25による継ぎ目検出機能がない場合には(ST8)に示すスプライシング作業実行直後の押しボタンスイッチ操作によるリセットを、また継ぎ目検出機能がある場合には(ST10)に示す継ぎ目検出信号によるリセットを行えばよい。このとき、図8のフローに示すように、残部品数リセットを2回実行することにより、残部品数の誤差の累積を防止することができるという利点がある。
【0047】
上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装装置は、スプライシング作業実行時期管理に用いられるパラメータとして、従来用いられていた残部品数に替えて、この残部品数をテープ長さに換算した残テープ長を用いるようにしたものである。これにより、前述のパラメータを既装着テープの末尾部の位置と関連づけて設定することが可能となり、スプライシング作業における継ぎ合わせ位置を常に作業性が良好な位置に設定することができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品を保持した状態で収容されているキャリアテープの残り長さを示す残テープ長を算出する残テープ長算出手段を備えることにより、既装着テープの末尾部が所望範囲内にある状態でテープを継ぎ合わせるスプライシング作業を行うことができ、良好な作業性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図
【図2】本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図
【図3】本発明の一実施の形態のテープフィーダのピックアップ位置の側面図
【図4】本発明の一実施の形態のテープフィーダにおける残テープ長を示す説明図
【図5】(a)本発明の一実施の形態のテープフィーダのカバー部材の部分平面図
(b)本発明の一実施の形態のテープフィーダのカバー部材の部分側面図
(c)本発明の一実施の形態のテープフィーダのカバー部材の部分側面図
【図6】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるテープスプライシングの説明図
【図7】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における継ぎ目検出の説明図
【図8】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置におけるスプライシング作業実行時期管理を示すフロー図
【符号の説明】
1 電子部品実装装置
2 部品供給部
4 テープフィーダ
7 キャリアテープ
8 移載ヘッド
10 基板
13 残部品数カウント部
14 残テープ長計算部
Claims (1)
- 部品供給部から移載ヘッドによって電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記部品供給部に配列され電子部品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移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダと、このテープフィーダに電子部品を保持した状態で収容されているキャリアテープの残り長さを示す残テープ長を算出する残テープ長算出手段とを備え、前記残テープ長が予め指定された指定長さまで減少したならば当該テープフィーダにおいて既存のキャリアテープと新たに供給されるキャリアテープとを継ぎ合わせるスプライシング作業が必要とされるスプライシング作業時期を予告報知し、且つ前記残テープ長が予め設定された下限長さまで減少したならば当該テープフィーダにおいてテープ送りを停止することにより、前記スプライシング作業が確実に実行されることを確保するスプライシング作業実行確保手段を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
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