JP4450788B2

JP4450788B2 - 電子部品装着装置

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Publication number: JP4450788B2
Application number: JP2005345114A
Authority: JP
Inventors: 昭夫渡邉; 章祐川合; 哲治小野; 真希夫亀田; 和義大山; 一義家泉
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2025-11-30
Also published as: CN1976577A; US20070130756A1; EP1793660B1; KR20070057018A; CN1976577B; US7712208B2; EP1793660A1; US8336195B2; JP2007150136A; US20100186223A1; KR101238962B1

Description

本発明は、フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着装置、特に高速型のガントリー型装着装置では、部品供給ユニットが固定されていて移動しないので、自動運転中に収納テープ同士を連結して補給する、所謂スプライシング補給を採用するユーザーが急増している。そして、この種の収納テープ同士の連結方法は、例えば特許文献１などに開示されているが、連結作業を簡単にするための技術が提案されている。
特開平５−３３８６１８号公報

しかしながら、電子部品切れのために収納テープ同士を連結テープにより連結した場合、貼り付けられた連結テープの影響により、連結テープの連結部、すなわち、継ぎ目部の例えば連結テープが貼られた位置の収納テープがずれ、この結果、部品収納部の位置がずれ、収納されている電子部品の位置も当該部品供給ユニットの電子部品を取出す前記吸着ノズルが下降して取出す位置に対してずれてしまい、部品吸着ミスが発生し吸着率が悪くなることがある。

そこで本発明は、前述したような場合でも、電子部品を部品収納部から確実に吸着取出しすることができ、電子部品の吸着率が低下しないようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出部にて取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品吸着ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した継ぎ目を検出する検出装置と、前記継ぎ目が検出された際に、前記継ぎ目より前の古い収納テープの電子部品の収納部を、前記収納テープの所定送り回数毎に撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

第２の発明は、フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出部にて取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品吸着ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した継ぎ目を検出する検出装置と、前記継ぎ目が検出された際に、前記継ぎ目より前の古い収納テープの電子部品の収納部を、前記収納テープの所定送り回数毎に撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

第３の発明は、フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出部にて取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品吸着ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した継ぎ目を検出する検出装置と、前記継ぎ目が検出された際に、前記継ぎ目の後に続く収納テープの電子部品の収納部を、前記収納テープの所定送り回数毎に複数回撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

第４の発明は、第１乃至３の発明において前記収納テープの所定の送り回数を、電子部品の種類毎に設定する設定手段を設けた設定できることを特徴とする。
第５の発明は、フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着取出位置にて吸着ノズルが取り出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品供給ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した連結テープを検出する継ぎ目検出装置と、この継ぎ目検出装置が前記連結テープを検出してから収納テープの送り動作回数を計数するもので前記部品供給ユニット毎に設けられるカウンタと、前記連結テープが前記継ぎ目検出装置に検出されてから前記連結テープが前記吸着取出し位置に到達するまでの第１の所定回数を前記カウンタが計数したとき、及びその後の前記カウンタによる第２の所定回数の計数毎に当該備品供給ユニットが処理する前記収納テープの電子部品を収納する収納部を撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
第６の発明は、第５の発明において前記第２の所定回数を、電子部品の種類毎に設定する設定手段を設けた備えたことを特徴とする。

本発明は、収納テープ同士を連結テープにより連結した場合にも、連結テープの連結部、すなわち、継ぎ目部の部品収納部からの電子部品を確実に吸着取出しすることができ、吸着率の低下を防ぐことができる。

以下、添付図面を参照して、部品供給装置と電子部品装着装置本体とから構成される電子部品装着装置について説明する。この電子部品装着装置は、いわゆる多機能型チップマウンタであり、各種電子部品をプリント基板Ｐに実装できる。

図１は電子部品装着装置の平面図であり、電子部品装着装置本体１は、機台２と、この機台２の中央部に左右方向に延在するコンベア部３と、機台２の前部（図示の下側）および後部（図示の上側）にそれぞれ配設した２組の部品装着部４、４および２組の部品供給部５、５とを備えている。そして、部品供給部５には、電子部品供給装置である複数個の部品供給ユニット６が着脱自在に組み込まれて電子部品装着装置が構成される。

前記コンベア部３は、中央のセットテーブル８と、左側の供給コンベア９と、右側の排出コンベア１０とを有している。プリント基板Ｐは、供給コンベア９からセットテーブル８に供給され、セットテーブル８で電子部品の装着を受けるために不動に且つ所定の高さにセットされる。そして、電子部品の装着が完了したプリント基板Ｐは、セットテーブル８から排出コンベア１０を介して下流側装置に排出される。

各部品装着部４には、ヘッドユニット１３を移動自在に搭載したＸＹステージ（ビーム）１２が配設されると共に、部品認識カメラ１４及びノズルストッカ１５が配設されている。ヘッドユニット１３には、電子部品を吸着および装着するための２つの装着ヘッド１６、１６と、プリント基板Ｐの位置を認識するための１台の基板認識カメラ１７とが搭載されている。なお、通常、両部品装着部４、４のＸＹステージ１２、１２は交互運転となる。

前記各ＸＹステージ１２はＹ軸駆動モータ１２Ｙによりビーム１２ＡがＹ方向に移動し、Ｘ軸駆動モータ１２Ｘにより前記ヘッドユニット１３がＸ方向に移動し、結果としてヘッドユニット１３はＸＹ方向に移動することとなる。

各部品供給部５には、後述するがフィーダベース１９上に多数の部品供給ユニット６を、横並びに且つ着脱自在に備えている。各部品供給ユニット６には、多数の電子部品を各収納部Ｃｃに一定の間隔で収容した後述する収納テープＣが搭載されており、収納テープＣを間欠送りすることで、部品供給ユニット６の先端から部品装着部４に電子部品が１個ずつ供給される。

この電子部品装着装置本体１の記憶部に格納された装着データに基づく運転は、先ずＸＹステージ１２を駆動しヘッドユニット１３を部品供給ユニット６に臨ませた後、装着ヘッド１６に設けた吸着ノズル１８を下降させるにより所望の電子部品をピックアップする（取出す）。続いて、装着ヘッド１６を上昇させてから、ＸＹステージ１２を駆動して電子部品を部品認識カメラ１４の直上部まで移動させ、その吸着姿勢及び吸着ノズル１８に対する位置ずれを認識する。次に、装着ヘッド１６をセットテーブル８上の基板Ｐの位置まで移動させ、基板認識カメラ１７で基板Ｐの位置を認識した後、前記部品認識カメラ１４及び基板認識カメラ１７による認識結果に基づき前記ＸＹステージ１２のＸ軸駆動モータ１２Ｘ、Ｙ軸モータ１２Ｙ及び吸着ノズル１８のθ軸駆動モータ１８Ａを補正移動させて電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。

次に図２及び図３に基づき、前記部品供給ユニット６について説明する。この部品供給ユニット６はユニットフレーム２１と、このユニットフレーム２１に回転自在に装着した図外の収納テープリールと、この収納テープ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（吸着取出位置）まで間欠送りするテープ送り機構（テープ送り装置）２２と、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後述するカバーテープ剥離機構２０とから構成される。

前記収納テープリールから繰り出された収納テープＣは、ピックアップ位置の手前のテープ経路に配設したサプレッサ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が開設されている。また、前記サプレッサ２３にはスリットが形成されており、このスリットから収納テープＣのカバーテープＣａが引き剥がされ、収納部（収納凹部）２６内に収納される。すなわち、収納テープＣに搭載した電子部品はカバーテープＣａを引き剥がされた状態で、ピックアップ用の開口まで送られ、前記吸着ノズル１８によりピッアップされることとなる。

次に図２に基づき、前記テープ送り機構２２について説明する。テープ送り機構２２は、その出力軸に歯車２７を設けた正逆転可能な駆動源であるサーボモータ２８と、前記歯車２７との間にタイミングベルト２９が張架された歯車３０を一端部に備えて支持体３１にベアリング３２を介して回転可能に支持された回転軸３３と、この回転軸３３の中間部に設けられたウォーム歯車３４と噛み合うウォームホィール３５を備えると共に収納テープＣに形成した送り孔Ｃｂに噛み合ってこれを送るスプロケット３６とから構成される。そして、ユニットフレーム２１の中間仕切体をウォームホィール３５及びスプロケット３６の支軸３７が貫通している。

従って、部品供給ユニット６における収納テープＣ内の電子部品を供給するために前記サーボモータ２８が駆動して正転すると、タイミングベルト２９を介して歯車２７及び歯車３０が回転することにより回転軸３３のみ回転し、ウォーム歯車３４及びウォームホィール３５を介してスプロケット３６が送り方向に所定角度間欠回転することにより、送り孔Ｃｂを介して収納テープＣが間欠送りされる。

次に、前記カバーテープ剥離機構２０について説明する。カバーテープ剥離機構２０は、その出力軸にウォーム歯車４１を設けた駆動モータ４２と、周囲に歯車４５及び前記歯車４１と噛み合う歯車４３を備えてユニットフレーム２１に固定された支持体４４に支軸４６Ａを介して回転可能に支持された第１の回転体４６と、周囲に当接部５１及び前記歯車４５と噛み合う歯車４７を備えてユニットフレーム２１に取付体４８を介して固定された支持体４９に支軸５０Ａを介して回転可能に支持された第２の回転体５０と、周囲に前記当接部５１とバネ５５により付勢されて当接する当接部５２を備えてユニットフレーム２１に支軸５３を介して揺動可能である取付体５４に支軸５６Ａを介して回転可能に支持された第３の回転体５６と、カバーテープＣａを案内するローラ５７と、ユニットフレーム２１に支軸５８を介して揺動可能である取付体５９の端部に前記ローラ５７により案内されたカバーテープＣａを案内するローラ６０を備えると共にバネ６１により付勢されてカバーテープＣａにテンションを加えるためのテンション印加体６２とから構成される。尚、６３は前記取付体５９の揺動を制限するストッパである。

従って、カバーテープＣａを剥離する際には、前記駆動モータ４２が駆動すると、歯車４１及び歯車４３を介して第１の回転体４６が回転し、この第１の回転体４６が回転すると歯車４５及び歯車４７を介して第２の回転体５０が回転し、この第２の回転体５０が回転するとバネ５５により付勢された当接部５２及び当接部５１とがカバーテープＣａを挟んだ状態で第３の回転体５６が回転し、サプレッサ２３のスリットから収納テープＣのカバーテープＣａが１ピッチ分引き剥がされながら、弛みを生ずることなく、当該部品供給ユニット６の端部に設けられた収納部２６内に収納される。

また、前記サプレッサ２３は、支持部となる垂直片とスプロケット３６の歯に送り孔Ｃｂ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Ｌ字形状を呈し、前記ユニットフレーム２１にその内側において垂直片が後端部の支軸を支点として回動可能に支持され、前記水平片の前端部には係止する方向にバネにより付勢された係止体（図示せず）に係止可能な係止孔を有する垂直な係止片を備えている。

なお、収納テープＣのカバーテープＣａの剥離支点となる前記サプレッサ２３を上方へ回動させた状態で、部品供給ユニット６の側方から前記ユニットフレーム２１に形成されたテープ通路６４に連通する装填用開口６５を介して前記収納テープＣを部品供給ユニット６に装填できるように構成される。６６は部品供給ユニット６に装填された前記収納テープＣが前記装填用開口６５からの離脱を防止する防止部材で、前記テープ通路６４の水平な通路の後端部近傍や中間部、斜めの通路の上端部近傍や水平な通路と斜めの通路との境界部に設けられている（図２参照）。

尚、６８は当該部品供給ユニット６の把手７７の後面に付されたラベルであり、このラベル６８には当該部品供給ユニット６のシリアル番号を表すバーコードが記載されている。従って、複数の部品供給ユニット６が電子部品装着装置本体１に夫々接近して並んで取付けられた状態でも、バーコードスキャナ(図示せず)で前記バーコードを読み取ることができる。

次に、前記フィーダベース１９上に多数の部品供給ユニット６を着脱自在に並設するが、その構成について説明する。先ず、図１、図４及び図５に示すように、フィーダベース１９の上面には各部品供給ユニット６を案内する平行な側面７０Ａを有する一対の案内部材７０が複数の取付ピン１０１を介して設けられ、部品供給ユニット６の底面には前記一対の案内部材７０が夫々嵌合して案内される凹部７１Ａが各外側面に形成された断面がコ字形状の被案内部材７１が設けられている。そして、前記一対の案内部材７０の手前側端部は上向きに傾斜し、且つ相互の間隔が手前に行くに従って遠くなるように対向する側面７０Ｂが形成されている。

なお、前記部品供給ユニット６に対応して一対の案内部材７０が設けられるが、部品供給ユニット６が複数並設されるので、この案内部材７０は隣設される部品供給ユニット６の案内部材７０としても使用される。

そして、一対の案内部材７０に被案内部材７１が案内されて、フィーダベース１９上を被案内部材７１を摺動（スライド）させながら、前記部品供給ユニット６を取付るために移動させた際に、フィーダベース１９の奥行き側の端部には前記被案内部材７１が当接することにより当該部品供給ユニット６の前後方向の位置を規制する前後規制部材７２が設けられている。

また、前記案内部材７０の手前部の各側面７０Ａ間のフィーダベース１９上には、被案内部材７１の規制溝７１Ｂに嵌合して部品供給ユニット６の左右方向の位置を規制する円筒状の後部左右規制ピン７３が設けられている。更に、前記案内部材７０が設けられていない前記前後規制部材７２の近傍位置には被案内部材７１の規制溝７１Ｂに嵌合して左右方向の位置を規制する円筒状の前部左右規制ピン７４が形成されている。

但し、被案内部材７１の規制溝７１Ｂは後部左右規制ピン７３よりも太径の前部左右規制ピン７４と係合して当該部品供給ユニット６の左右方向の位置を規制するものであるから、部品供給ユニット６がフィーダベース１９上に取付固定された場合に前記左右方向の位置を規制するために規制溝７１Ｂの幅も、前部左右規制ピン７４が嵌合する位置では当該前部左右規制ピン７４の直径と略同じに形成され、後部左右規制ピン７３が嵌合する位置では当該後部左右規制ピン７３の直径と略同じに形成されている。

また、部品供給ユニット６の後部に把手７７が形成されると共に支軸７８を支点として回動可能なロック解除レバー７９が設けられる。そして、当接部８１Ａを備え支軸８０を支点として回動可能に支持されたロック解除部材８１と前記ロック解除レバー７９とは支軸８２、８３に回動可能に支持された連結板８４を介して連結されている。前記ロック解除部材８１は、バネ８５により反時計方向に回動するように付勢されているが、規制ピン８６により反時計方向の回動は規制されている。

フィーダベース１９の取付部材８７と支軸８８を支点として回動可能な係止部材８９との間にはコイルバネ９０が張架され、部品供給ユニット６に設けられた第１ロック部材９２と係止可能な第１係止部８９Ａを有する係止部材８９を時計方向に回動するように付勢している。前記第１ロック部材９２はローラ９２Ａと該ローラ９２Ａが設けられる支持部材９２Ｂとから構成される。なお、前記ロック解除レバー７９、ロック解除部材８１、連結板８４などから、係止部材８９の第１係止部８９Ａと第１ロック部材９２のローラ９２Ａとの係止を解除する解除装置が構成される。

そして、部品供給ユニット６のフィーダベース１９への取付の際に、作業者が把手７７を持って該部品供給ユニット６を前記案内部材７０に被案内部材７１が案内されながら奥行き方向に移動して、前記ローラ９２Ａが電子部品装着装置本体１に設けられる係止部材８９のガイド部８９Ｃに当接しながらこの係止部材８９を反時計方向に回動させながらローラ９２Ａが前記第１係止部８９Ａに係止することとなる。

９３は電子部品装着装置本体１に設けられる作動部材を構成するロック用シリンダで、そのロッド９３Ａには支軸９４を支点として回動可能な第２ロック部材９５の一端部がバネ９６により付勢されて圧接されている。そして、前記ロック用シリンダ９３が作動してそのロッド９３Ａが伸張すると、電子部品装着装置本体１に設けられる第２ロック部材９５を反時計方向に回動させ、前記第２ロック部材９５の他端部のロックレバー９５Ａが前記係止部材８９の第２係止部８９Ｂに当接して、この係止部材８９の反時計方向への回動を制限する構成である。

なお、前記係止部材８９は各部品供給ユニット６に対応して設けられるが、前記ロック用シリンダ９３及び第２ロック部材９５は複数個の部品供給ユニット６に対応して設けられる。従って、ロックレバー９５Ａは部品供給ユニット６の並設方向に延びている。

図６及び図７において、１０２は収納テープＣの継ぎ目検出装置で、部品供給ユニット６の後端部に取り付けられる取付部材１０３に設けられる。この継ぎ目検出装置１０２は、発光素子１０２Ａと受光素子１０２Ｂとが８ミリメートル離れた間隔を存して設けられた装置本体１０４、上端部にプリズム１０５が設けられて断面がコ字形状を呈して中間部は収納テープＣが通過するようにテープ通路用開口部１０６が設けた通路形成体１０７とから構成される。

即ち、収納テープＣの送り動作に伴って、継ぎ目が無い収納テープＣにあっては、発光素子１０２Ａからの光が送り孔（４ミリメートル間隔で開設）Ｃｂを介してプリズム１０５で回帰反射させて受光素子１０２Ｂにより受光されるので、継ぎ目検出装置１０２により継ぎ目無しを検出でき、継ぎ目が有る収納テープＣにあっては、送り動作に伴い発光素子１０２Ａからの光が送り孔Ｃｂを覆う連結テープ１０８Ａにより遮光され受光素子１０２Ｂにより受光されず、継ぎ目有りが検出されることとなる（図８及び図９参照）。

なお、前記連結テープ１０８Ａは、連結テープ１０８Ｂ及び１０８Ｃと共に電子部品数が少なくなった古い収納テープＣと新しい収納テープＣとを連結するためのものであり、連結テープ１０８Ａの部分が継ぎ目である。

次に、図１０に示す本電子部品装着装置の制御ブロック図について説明する。１１０は本電子部品装着装置の電子部品装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ、１１１は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及び１１２はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）である。

前記ＲＡＭ１１１には、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、Ｙ方向及び角度情報や、各部品供給ユニット６の配置番号情報等のプリント基板Ｐの種類毎に装着データが記憶されており、また前記各部品供給ユニット６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、即ち部品配置情報が格納され、各電子部品の種類毎に後述する継ぎ目検出時に行われる収納部（収納凹部）Ｃｃの認識間隔及び認識回数が格納されている。更に、この部品ＩＤ毎に電子部品の特徴を表す項目で構成された部品ライブラリデータも記憶されている。

そして、ＣＰＵ１１０は前記ＲＡＭ１１１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ１１２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ１１０は、駆動回路１１３を介して前記Ｘ軸駆動モータ１２Ｘの駆動を、駆動回路１１４を介して前記Ｙ軸駆動モータ１２Ｙの駆動を、また駆動回路１１５を介して吸着ノズル１８をθ回転させるθ軸モータ１８Ａの駆動を、更に駆動回路１１６を介して装着ヘッド１６を上下させる上下軸モータ１６Ａの駆動を制御している。

１１７はインターフェース１１８を介して前記ＣＰＵ１１０に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ１４や基板認識カメラ１７により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置１１７にて行われ、ＣＰＵ１１０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ１１０は、部品認識カメラ１４や基板認識カメラ１７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１１７に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置１１７から受取るものである。

即ち、前記認識処理装置１１７の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ１１０に送られ、ＣＰＵ１１０は前記ＸＹステージ１２のＸ軸駆動モータ１２Ｘ、Ｙ軸モータ１２Ｙ及び吸着ノズル１８のθ軸モータ１８Ａを補正移動させて電子部品をプリント基板Ｐ上に装着するように制御する。

表示装置としてのモニター１１９Ａにはデータ設定のための入力手段としての種々のタッチパネルスイッチ１１９Ｂが設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ１１９Ｂを操作することにより種々の設定を行うことができ、設定データはＲＡＭ１１１に格納される。１０９Ａは部品供給ユニット６毎に設けられたカウンタで、継ぎ目検出装置１０２が連結テープ１０８Ａ（継ぎ目部）を初めて検出してからの収納テープＣの送り回数（ＣＰＵ１１０による送り指令の回数）を計数する。なお、継ぎ目検出装置１０２で継ぎ目を検出したとき、この継ぎ目部にある先頭、すなわち、一番上流にある電子部品が電子部品の吸着取出位置に到達するまでの送り回数はＮ回必要である。この回数であるN回は継ぎ目検出装置１０２による継ぎ目検出位置から電子部品の吸着取出位置までの収納テープCの搬送距離をテープ送りのピッチ（１回のテープ送りによる搬送距離であり、各部品収納部Ｃｃ毎の間隔）にて割った回数である。１０９Ｂは部品供給ユニット６毎に設けられ吸着ミスの回数を計数するカウンタで、装着ヘッド１６に設けられたラインセンサ１０９Ｃにより又は部品認識処理により吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品の有無を検出し、連続した無し状態又は吸着不良状態の回数を計数する。カウンタ１０９Ａ及び１０９Ｂは部品供給ユニット６毎に設けられるが、図１０では便宜上１つのみ図示してある。

１３０はインターフェース１１８を介してＣＰＵ１１０に接続されるコネクタで、各電子部品装着装置側コネクタ１３０Ａとこれに着脱可能な各部品供給ユニット側コネクタ１３０Ｂとから構成され、部品供給ユニット側コネクタ１３０Ｂは駆動回路１３１を介してサーボモータ２８及び駆動モータ４２に接続されている。コネクタ１３０、駆動回路１３１、サーボモータ２８及び駆動モータ４２は各部品供給ユニット６毎に設けられるが、図１０では便宜上１つのみ図示してある。

次に、電子部品の吸着及び装着動作について説明する。先ず、装着データ（プリント基板上のどの位置に、どの向きで、どの電子部品を装着するかに関するデータ）の装着順序が最初のステップ番号の電子部品を供給する部品供給ユニット６にＣＰＵ１１０は送り指令を送り、ＣＰＵ１１０は当該部品供給ユニット６のサーボモータ２８及び駆動モータ４２を駆動させて、部品送り動作及びカバーテープＣａの剥離動作を行わせる。

その後、理由のいかんを問わず、当該部品供給ユニット６がフィーダベース１９から抜き差ししたかが、ＣＰＵ１１０により判定される。

即ち、初めに作業者が電子部品装着装置の操作部(図示せず)を操作すると、ＣＰＵ１１０がロック用シリンダ９３を作動させてロッド９３Ａを引き込み、第２ロック部材９５を支軸９４を支点として時計方向に回動させ、この第２ロック部材９５の他端部のロックレバー９５Ａが係止部材８９の第２係止部８９Ｂから離反し、この係止部材８９の反時計方向への回動ができる状態とする。従って、作業者が例えば親指を回動可能なロック解除レバー７９に掛けると共に把手７７内にその他の指を入れて親指を引くと、ロック解除レバー７９は支軸７８を支点として時計方向に回動し、ロック解除部材８１は時計方向に回動し、その当接部８１Ａが係止部材８９のガイド部８９Ｃをコイルバネ９０の付勢力に抗して押し上げ、係止部材８９を反時計方向に回動させ、ローラ９２Ａが第１係止部８９Ａから外れる（係止が解除される）ので、作業者が把手７７を持って手前方向に部品供給ユニット６を引くことにより、前記案内部材７０に被案内部材７１が案内されながら手前方向に移動することができ、フィーダベース１９から当該部品供給ユニット６を外すことができる。そして、作業者が把手７７を持って該部品供給ユニット６を前記案内部材７０に被案内部材７１が案内されながら奥行き方向に移動させて、部品供給ユニット６をフィーダベース１９へ取付けることができる。

このとき、部品供給ユニット６をフィーダベース１９から取り外す際には電子部品装着装置側コネクタ１３０Ａと部品供給ユニット側コネクタ１３０Ｂとを外し、部品供給ユニット６をフィーダベース１９に取付ける際には電子部品装着装置側コネクタ１３０Ａと部品供給ユニット側コネクタ１３０Ｂとを結合する必要があるが、ＣＰＵ１１０は常時部品供給ユニット６を監視しているので、部品供給ユニット６からインターフェース１１８を介して入力する信号の状態により、部品供給ユニット６がフィーダベース１９から抜き差ししたかが、ＣＰＵ１１０により判定できる。

従って、抜き差ししたとＣＰＵ１１０が判定したら、当該抜き差しした部品供給ユニット６の吸着取出位置にＸ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙを駆動させて基板認識カメラ１４を移動させ、収納テープＣの収納部Ｃｃを撮像し、認識処理装置１１７が認識処理する。この認識処理をする場合、平面視長方形状の収納部ＣｃのサイズデータはＲＡＭ１１１に格納されているので、認識処理した収納部Ｃｃの縁と収納部Ｃｃ内に収納された電子部品が入っている場合は電子部品の縁とのサイズのうち、サイズデータに最も近いサイズを部品収納部Ｃｃとして認識するため、収納部Ｃｃとこの収納部Ｃｃに格納された電子部品とを区別することはできる。

そして、認識処理した結果に基づいて、補正値をＲＡＭ１１１に格納し、この補正値を考慮してＸ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙを駆動させた後、上下軸駆動モータ１６Ａを駆動させて、吸着ノズル１８は下降して電子部品の吸着取出をする。

また、該当する部品供給ユニット６がフィーダベース１９から抜き差ししたかが判定され、抜き差ししていないと判定された場合には、継ぎ目検出装置１０２により収納テープＣの継ぎ目検出がされた後、送り指令の回数であるカウンタ１０９Ａの計数値がＮ回に達したかがＣＰＵ１１０により判定される。

以下、図１１のフローチャートに基づき、電子部品を吸着するときの動作、特に継ぎ目検出装置１０２により継ぎ目が検出されたときの動作について、説明する。

継ぎ目検出装置１０２で継ぎ目を検出したとき、この継ぎ目である連結テープ１０８Ａが貼られている部分での最も下流側にある部品収納部Ｃｃの電子部品が電子部品の吸着取出位置に到達するまでの送り回数は上述したようにＮ回必要であり、このＮ回は継ぎ目の先端、すなわち、連結テープ１０８Ａの上流側の先端が吸着取出位置を通過し、連結テープ１０８Ａと同じ位置（継ぎ目部）の収納テープＣの上流側に位置した収納部Ｃｃが確実に吸着取出位置に位置するように余裕を持った僅かに多い回数に設定するのが好ましい。そして、計数値がこのＮ回に達していれば、前述した如く、ＣＰＵ１１０は、継ぎ目部が吸着取出位置に達したと判断し、当該供給ユニット６の吸着取出位置にＸ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙを駆動させてヘッドユニット１３を移動させ、基板認識カメラ１４を移動させ、基板認識カメラ１７が収納テープＣの収納部Ｃｃの上方（ポケット認識位置）へ移動して収納部Ｃｃを撮像し、認識処理（ポケット認識実行）し、撮像した収納部Ｃｃの中央位置の予め設定されている収納部Ｃｃの中央位置からのずれ量を算出し、ずれ量に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、すなわち、Ｘ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙの駆動後、上下軸駆動モータ１６Ａを駆動させ、電子部品の吸着取出動作を行う。また、算出されたずれ量（補正値）は、ＲＡＭ１１１に格納される。そして、次に、電子部品の吸着取出動作が行われるときにも、ずれ量に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行、吸着された電子部品は、部品認識処理後、基板状の予め設定されている位置に装着される。

その後、連結テープ１０８Ａの送りと電子部品の吸着動作及び装着動作が繰り返されるが、連結テープ１０８Ａ（継ぎ目部）が吸着取出位置に存在する間は、ＲＡＭ１１１に格納された認識間隔である連結テープ１０８が所定回数送られる毎（例えば３回送られる毎であり、３個の収納部Ｃｃ毎）に、基板認識カメラ１７が収納テープＣの収納部Ｃｃの上方（ポケット認識位置）へ移動して収納部Ｃｃを撮像し、認識処理（ポケット認識実行）し、撮像した収納部Ｃｃの中央位置の予め設定されている収納部Ｃｃの中央位置からのずれ量を算出し、ずれ量（補正値）に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行う。また、算出されたずれ量（補正値）は、ＲＡＭ１１１に格納される。

このように、連結テープ１０８Ａ、すなわち継ぎ目部が吸着取出位置に存在する間は、連結テープ１０８Ａの所定回数の送り毎に収納部Ｃｃが認識され、算出されたずれ量に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作が行われるので、連結テープ１０８Ａが吸着取出位置に存在し、連結テープ１０８Ａの影響により、収納テープＣがずれ収納部Ｃｃが所定の位置からずれているときにも、吸着ノズル１８により電子部品を確実に吸着することができ、電子部品の吸着ミスを回避することができ、この結果、収納テープＣを連結した場合にも吸着率を維持することができる。

また、連結テープ１０８Ａが吸着取出位置に存在しているときの収納部Ｃｃの認識処理は、連結テープ１０８Ａの送り動作毎ではなく所定回数の送り毎、すなわち、所定個数の部品供給動作毎に行われるので、電子部品の供給（送り）速度、あるいは吸着取出速度の低下を極力小さくすることができる。

そして、収納テープＣが送られるとき連結テープ１０８Ａ（継ぎ目部）が吸着取出位置に存在する間は、予めＲＡＭ１１１に格納された認識回数、上述したように収納部Ｃｃの認識処理が行われる。すなわち、連結テープ１０８Ａの長さが例えば６０ｍｍであり、収納部Ｃｃの間隔（ピッチ）が２ｍｍ（収納テープＣの１回の送り寸法が２ｍｍ）であり、連結テープ１０８Ａ（継ぎ目部）の位置に、６０÷２＝３０（個）収納部Ｃｃが存在し、認識間隔が３個の収納部Ｃｃ毎（収納テープＣの３回の送り動作毎）の場合には、３０÷３＝１０回認識処理が行われ、撮像した収納部Ｃｃの中央位置の予め設定されている収納部Ｃｃの中央位置からのずれ量を算出し、ずれ量に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行う。なお、連結テープ１０８Ａの長さ、収納部Ｃｃの間隔（ピッチ）、認識間隔などは、予め作業者によるタッチパネルスイッチ１１９Ｂの操作により設定され、ＲＡＭ１１１に格納され、また、連結テープ１０８Ａの位置に存在する収納部Ｃｃの個数、認識処理の回数はＣＰＵ１１０にて算出され、ＲＡＭ１１１に格納される。

上述したように連結テープ１０８Ａが送られ、認識処理が行われるが、継ぎ目検出装置１０２により継ぎ目の検出されなくなった時点、すなわち、連結テープ１０８Ａが継ぎ目検出装置１０２を通過してから、収納テープＣの送り動作がＮ回行われると、ＣＰＵ１１０は連結テープ１０８Ａが吸着取出位置を通過した、すなわち、継ぎ目部が吸着取出位置を通過し、連結テープ１０８Ａの後に続く収納テープＣ（図８に示した連結テープ１０８Ａの右側に位置した収納テープ）が吸着取出位置に到達したと判断し、その後、上述した認識処理を例えば１回行い、撮像した収納部Ｃｃの中央位置の予め設定されている収納部Ｃｃの中央位置からのずれ量を算出し、ずれ量に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行う。また、算出されたずれ量は、ＲＡＭ１１１に格納され、以後、電子部品の吸着動作毎に、格納されたずれ量に基づいて、吸着ノズル１８が移動し、収納部Ｃｃから電子部品が吸着される。したがって、連結テープ１０８Ａの後の収納テープＣが連結テープ１０８Ａの影響によりずれた場合にも、吸着ノズル１８は電子部品を収納部Ｃｃから確実に吸着し取出すことができる。

なお、連結テープ１０８Ａが継ぎ目検出装置１０２により検出された後、Ｎ回の送り動作が行われ、さらに、連結テープ１０８Ａが吸着取出位置を通過するまでの送り回数分（３０回）送り動作が行われたときに、ＣＰＵ１１０は連結テープ１０８Ａの後に続く収納テープＣ（図８に示した連結テープ１０８Ａの右側に位置した収納テープ）の最初の収納部Ｃｃが吸着取出位置に到達したと判断するようにしてもよい。

また、カウンタ１０９Ａの計数値がＮ回に達していなければ、カウンタ１０９Ｂにより吸着ミスが連続して発生した回数をカウントしており、カウント数がＭ回に達したものとＣＰＵ１１０が判定すると、前述したように、基板認識カメラ１７が収納テープＣの収納部Ｃｃを撮像し、認識処理し、吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行う。この吸着ミスは、ラインセンサ１０９Ｃや部品認識カメラ１４が吸着ノズル１８に電子部品を吸着保持していないことを検出したり、正常でない姿勢での吸着保持状態を検出したりした場合が該当する。

しかし、カウンタ１０９Ｂにより吸着ミスの連続回数がＭ回に達してなければ、次に吸着率が所定値以下になったか否かがＣＰＵ１１０により判定される。即ち、吸着ミスの回数を部品吸着取出回数で割り算した値が所定値以下となって吸着率低下した場合には、前述した如く、基板認識カメラ１７が収納テープＣの収納部Ｃｃを撮像し、認識処理し、吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行う。

以上のような動作を、装着データで示す装着順序毎に、次のステップ番号の装着データがなくなるまで行なう。
以上のような判定及び吸着ノズル１８による電子部品の吸着取出動作を行う。

なお、継ぎ目検出装置１０２で継ぎ目を検出するのではなく、ＲＡＭ１１１に格納された部品供給ユニット６に装填された収納テープＣの長さを収納テープの送りピッチでＣＰＵ１１０が割り算して、電子部品の残数を把握してＲＡＭ１１１に格納し、送り動作毎にカウンタが１減算して常時残数を管理してもよい。即ち、ＣＰＵ１１０、ＲＡＭ１１１及びカウンタなどにより、管理装置を構成する。これにより、残数が所定の数になったら、古い収納テープに新しい収納テープを連結するスプライシングが必要であることが報知され、その後スプライシングが行なわれ、また電子部品が前記所定の数供給された後に（新しい収納テープが確実に吸着取出位置に達するようにするには前記所定の数より僅かに多い数供給された後とするのが好ましい。）、前述した如く、基板認識カメラ１７が収納テープＣの収納部Ｃｃを撮像し、認識処理し、吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行う。

なお、連結テープ１０８Ａが吸着取出位置に到達する手前の所定の範囲、例えば連結テープ１０８Ａの手前２０ｍｍの範囲（図８に示した連結テープ１０８Ａの左側に位置した範囲であり、予め作業者によるタッチパネルスイッチ１１９Ｂの操作により設定され、ＲＡＭ１１１に記憶されている。）の収納テープＣから吸着取出位置にて電子部品を吸着し取出すときに、上述したように、所定回数（例えば３回）の送り動作毎に収納部Ｃｃを認識処理し、ずれ量を算出してずれ量に基づいて吸着ノズル１８を補正移動させた後、電子部品の吸着取出動作を行うようにしてもよく、このように、連結テープ１０８Ａの所定の範囲にて収納テープＣ収納部Ｃｃの認識処理、算出したずれ量に基づく吸着ノズル１８の補正移動を行うことにより、連結テープＡの影響により、連結テープ１０８Ａの手前の収納テープＣにずれが発生した場合にも、吸着ノズル１８は収納部Ｃｃから確実に電子部品を吸着し取出すことができ、吸着ミスを回避することができる。

なお、この電子部品装着装置として、いわゆる多機能チップマウンタを例にして説明したが、これに限らずロータリテーブル型などの高速型チップマウンタに適用してもよい。

なお、部品供給ユニットは、本体に対して着脱自在に接続されるカート上に取付けられるものでもよく、フィーダベースはカートに設けられている場合でもよい。

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。

電子部品装着装置の平面図である。フィーダベース上に固定された状態の部品供給ユニットの側面図である。図２のカバーテープ剥離機構の縦断面図である。部品供給ユニットとフィーダベースとの関係を表すもので、図２における矢印Ｘ方向からみた図である。部品供給ユニットとフィーダベースとの関係を表すもので、図２における前部左右規制ピンの位置での断面図である。継ぎ目検出装置の側面図である。図６における継ぎ目検出装置を矢印方向から見た図である。連結テープで連結した収納テープの平面図である。連結テープで連結した収納テープの側面図である。制御ブロック図である。フローチャート図である。

符号の説明

１電子部品装着装置本体
６部品供給ユニット
１７基板認識カメラ
２８サーボモータ
１１０ＣＰＵ
１０２継ぎ目検出装置
１０８Ａ連結テープ
１０９Ａ、１０９Ｂカウンタ
１０９Ｃラインセンサ
１１０ＣＰＵ
１１１ＲＡＭ
１１７認識処理装置
１３０コネクタ

Claims

フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出部より取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品吸着ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した継ぎ目を検出する検出装置と、前記継ぎ目が検出された後、前記継ぎ目の前後の電子部品を収納する収納テープの収納部を、前記収納テープの所定送り回数毎に撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出部にて取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品吸着ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した継ぎ目を検出する検出装置と、前記継ぎ目が検出された際に、前記継ぎ目より前の古い収納テープの電子部品の収納部を、前記収納テープの所定送り回数毎に撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着ノズルが取出部にて取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品吸着ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した継ぎ目を検出する検出装置と、前記継ぎ目が検出された際に、前記継ぎ目の後に続く収納テープの電子部品の収納部を、前記収納テープの所定送り回数毎に複数回撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
前記収納テープの所定の送り回数を、電子部品の種類毎に設定する設定手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至３に記載の電子部品装着装置。
フィーダベース上に部品取出位置まで収納テープ内の電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して、この部品供給ユニットより供給された電子部品を吸着取出位置にて吸着ノズルが取り出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記部品供給ユニット毎に設けられ前記収納テープ同士を連結した連結テープを検出する継ぎ目検出装置と、この継ぎ目検出装置が前記連結テープを検出してから収納テープの送り動作回数を計数するもので前記部品供給ユニット毎に設けられるカウンタと、前記連結テープが前記継ぎ目検出装置に検出されてから前記連結テープが前記吸着取出し位置に到達するまでの第１の所定回数を前記カウンタが計数したとき、及びその後の前記カウンタによる第２の所定回数の計数毎に当該備品供給ユニットが処理する前記収納テープの電子部品を収納する収納部を撮像する認識カメラと、この認識カメラが撮像した画像を認識処理する認識処理装置と、この認識処理装置の認識処理結果に基づいて前記部品供給ユニット毎に前記電子部品を取出す位置を補正するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
前記第２の所定回数を、電子部品の種類毎に設定する設定手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電子部品装着装置。