JP4787348B2

JP4787348B2 - 情報処理装置、電子部品搬送システムおよび位置制御方法

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Publication number: JP4787348B2
Application number: JP2009139811A
Authority: JP
Inventors: 進北田
Original assignee: Samsung Techwin Co Ltd; Hanwha Aerospace Co Ltd; Hanwha Techwin Co Ltd
Current assignee: Hanwha Aerospace Co Ltd; Hanwha Techwin Co Ltd
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2029-06-11
Also published as: JP2010287698A; KR20100133290A; KR101383885B1

Description

本発明は、電子部品実装装置における電子部品搬送装置に提供される、電子部品を位置決めするための位置決め情報を生成する情報処理装置、電子部品搬送装置と情報処理装置とからなる電子部品搬送システム、および電子部品の位置制御方法に関する。

近年、電子・電気製品の技術進化にともない、プリント基板に搭載される電子部品が多様化し、その搭載数も増加する傾向にある。また、生産効率を高めるため、電子部品を効率よくプリント基板に搭載させるとともに、省スペースで作業を行うことができるようにすることも進められている。そして、生産効率を高めるとともに、電子部品が搭載されたプリント基板の品質も保証することが要求されている。

プリント基板へ電子部品を実装する電子部品実装装置において、ヘッドのノズルのピックアップ位置に電子部品を供給する方法の１つとして、テープフィーダを用いる方法がある。テープフィーダは、電子部品を保持したテープがリール状に巻いた状態から電子部品を供給するものであり、電子部品実装装置は、電子部品の実装タイミングに合わせてテープを送り出し、電子部品をノズルへ供給する。テープフィーダは、例えばスプロケットが回転されることによりテープを送り出すことができる。

プリント基板に電子部品を高精度に搭載するためには、テープフィーダから送り出される電子部品をピックアップ位置に精度よく提供することが重要である。このため、従来は電子部品を送り出してピックアップ位置に位置決めするインデックス機構を構成する各部材の精度を高めることにより、位置決め精度を高めることを実現していた（例えば、特許文献１〜３）。例えば、モータにより駆動されてテープを送りだすスプロケット等の駆動伝達部品の精度を高くしたり、駆動伝達部品の駆動状態を高精度に検出可能なセンサを用いたりして、電子部品の位置決め精度を向上させることができる。

特開２００３−１２４６８６号公報特開２００７−７３６３２号公報特開２００７−２２７４９１号公報

しかし、電子部品の位置決め精度を向上させるために、インデックス機構を構成する歯車等の各部品の精度を高くすると、コストが高くなるという問題があった。一方、駆動伝達部品の精度をある程度低くしても当該駆動伝達部品の位置状態を直接検出することで、電子部品の位置決め精度を向上させることができる。しかし、この場合、高分解能のセンサが必要となり、結果としてセンサのコストが高くなる。また、高分解能のセンサはそのサイズも比較的大きく、テープフィーダ自体の小型化が困難となる。さらに、アナログ信号を高分解することで制御装置も複雑となり、これも装置のコストアップと大型化の要因となる。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡易な構成で電子部品の位置決め精度を向上することが可能な、新規かつ改良された電子部品搬送装置および位置制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電子部品がピックアップされる供給位置にテープに保持された電子部品を位置決めする電子部品搬送装置に提供される、電子部品を位置決めするための位置決め情報を生成する情報処理装置が提供される。かかる情報処理装置は、供給位置に対する、テープ上の電子部品の保持位置を検出する保持位置検出部と、テープを搬送する搬送部の絶対位置に応じた検出信号を電子部品搬送装置から受信する受信部と、受信部から検出信号を受信して、保持位置が供給位置に位置する前に読み取り可能な一の検出信号である基準信号と、基準信号を受信してから保持位置検出部により保持位置が供給位置に位置したことが検出されるまでの搬送部を駆動する駆動部の駆動量とを関連付けて、位置決め情報を生成する位置決め情報生成部と、位置決め情報生成部により生成された位置決め情報を電子部品搬送装置へ送信する送信部と、を備える。

本発明によれば、電子部品が供給位置に位置する前に検出可能な検出信号を基準として、当該検出信号が検出された時点から電子部品が供給位置に到達するまで駆動部を駆動する駆動量を当該検出信号とを関連付けた位置決め情報が生成される。電子部品搬送装置は、このような位置決め情報を用いることにより、駆動部によって電子部品を検出信号が検出された位置から供給位置に合わせる微調整を行うことができ、高分解能の絶対位置検出部を用いることなく簡易な構成で正確に電子部品の位置を供給位置に合わせることができる。

ここで、位置決め情報生成部は、保持位置が供給位置に位置する直前に電子部品搬送装置から出力される検出信号を、当該保持位置の基準信号とすることができる。これにより、基準信号が出力されてから電子部品の保持位置を供給位置に合わせるための駆動部の駆動量を少なくすることができるので、精度よくかつ効率的に位置決めすることができる。

また、電子部品搬送装置の搬送部は、例えば、スプロケットを用いることができる。このとき、位置決め情報生成部は、スプロケットが１回転される間に、保持位置が供給位置に位置する前に検出された検出信号を基準信号とし、基準信号が出力された時点から搬送部を駆動部により駆動させて保持位置が供給位置に位置したことが保持位置検出部により検出されるまでに駆動された駆動部の駆動量を取得して、基準信号と駆動部の駆動量とを関連付けて記憶部に記録することができる。スプロケットを１回転させる間に基準信号と駆動部の駆動量とを決定するので、効率的に位置決め情報を生成することができる。

あるいは、電子部品搬送装置の搬送部としてスプロケットを用いる場合、位置決め情報生成部は、駆動部によりスプロケットが１回転される間に基準信号と当該基準信号が出力された時点での搬送部の絶対位置とを関連付けて記憶部に記録した後、スプロケットがさらに１回転される間に、記憶部に記録された基準信号を受信する毎に、当該基準信号に対応する保持位置が保持位置検出部により供給位置に位置したことが検出されるまでの駆動部の駆動量を基準信号と関連付けて記憶部に記録するようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電子部品がピックアップされる供給位置にテープに保持された電子部品を位置決めする電子部品搬送装置と、電子部品搬送装置に提供する位置決め情報を生成する情報処理装置とからなる電子部品搬送システムが提供される。電子部品搬送装置は、電子部品を保持するテープを搬送する搬送部と、搬送部を駆動する駆動部と、駆動部により駆動される搬送部の絶対位置に応じた検出信号を出力する絶対位置検出部と、絶対位置検出部を情報処理装置へ送信する検出信号送信部と、情報処理装置から位置決め情報を受信する位置決め情報受信部と、位置決め情報受信部が受信した位置決め情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された位置決め情報に基づいて、テープの搬送を制御する搬送制御部と、を備える。そして、情報処理装置は、供給位置に対する、テープ上の電子部品の保持位置を検出する保持位置検出部と、電子部品搬送装置から検出信号を受信する検出信号受信部と、検出信号受信部から検出信号を受信して、保持位置が供給位置に位置する前に読み取り可能な一の検出信号である基準信号と、基準信号を受信してから保持位置検出部により保持位置が供給位置に位置したことが検出されるまでの駆動部の駆動量とを関連付けて、位置決め情報を生成する位置決め情報生成部と、位置決め情報生成部により生成された位置決め情報を電子部品搬送装置へ送信する位置決め情報送信部と、を備える。

また、電子部品搬送装置の搬送制御部は、絶対位置検出部から入力された検出信号が基準信号として記憶部に記憶されているか否かを判定し、基準信号が記憶部に記憶されている場合、基準信号を検出した時点から基準信号に関連付けられた駆動部の駆動量だけ駆動部を駆動させる。このように、電子部品搬送装置は、位置決め情報に基づいて電子部品の位置決めを行うことができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電子部品がピックアップされる供給位置にテープに保持された電子部品を位置決めする電子部品の位置制御方法が提供される。かかる電子部品の位置制御方法では、テープを搬送する搬送部の絶対位置に応じた検出信号を出力するステップと、電子部品がピックアップされる供給位置に対する、テープ上の電子部品の保持位置を検出するステップと、検出された供給位置に対する保持位置の位置関係から、保持位置が供給位置に位置する前に読み取り可能な一の検出信号を当該保持位置の基準信号とするステップと、基準信号が検出されてから保持位置が供給位置に位置するまでに駆動された、搬送部を駆動する駆動部の駆動量を検出するステップと、基準信号と駆動部の駆動量とを関連付けて位置決め情報を生成するステップと、位置決め情報を記憶部に記録するステップと、電子部品供給指示を受けて、記憶部に記憶された位置決め情報に基づいて駆動部を駆動するステップと、を含む。

以上説明したように本発明によれば、簡易な構成で電子部品の位置決め精度を向上することが可能な、電子部品搬送装置および位置制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態にかかるインデックス機構の構成を示す概略斜視図である。同実施形態にかかるインデックス機構を示す部分断面図である。同実施形態にかかるインデックス機構および情報処理部の機能構成を示すブロック図である。同実施形態にかかるインデックス機構に接続された情報処理部による位置決め情報生成処理を示すフローチャートである。位置決め情報生成処理を説明する説明図である。位置決め情報の一構成例を示す説明図である。同実施形態にかかる制御部による位置決め情報に基づく位置制御処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜インデックス機構の概略構成＞
まず、図１および図２を参照して、本発明の実施形態にかかる電子部品搬送装置のインデックス機構の概略構成について説明する。なお、図１は、本実施形態にかかるインデックス機構１００の構成を示す概略斜視図である。図２は、同実施形態にかかるインデックス機構１００を示す部分断面図である。

本実施形態にかかる電子部品搬送装置は、テープフィーダを用いて、電子部品をピックアップして基板へ搭載する電子部品実装装置のヘッドのノズルへの供給位置（以下、「ピックアップ位置」ともいう。）に電子部品を供給する。テープフィーダは、テープを送り出し、テープが保持する電子部品をピックアップ位置に位置決めするための搬送制御装置であるインデックス機構１００を備える。本実施形態にかかるインデックス機構１００は、図１に示すように、スプロケット１１０と、アブソリュートエンコーダ１２０と、モータ１３０（図３の符号１０４）と、後述する制御部とから構成される。

スプロケット１１０は、電子部品を保持するテープと噛合して、軸回りに回転されることによりテープを搬送する駆動伝達部品である。スプロケット１１０により搬送されるテープには、スプロケット１１０の歯１１０ａのピッチと対応する送り孔が形成されている。スプロケット１１０の歯１１０ａは、テープに設けられた送り孔と噛合して、スプロケット１１０が回転された分だけテープを送り出す。このため、スプロケット１１０は、歯１１０ａの一部がインデックス機構１００を構成する各部を収容する筐体１０２から露出するように設けられている。また、歯車部１１４は、スプロケット１１０と一体となって、スプロケット１１０と同一回転軸回りに回転する。歯車部１１４は、スプロケット１１０よりも小さい径を有し、その外周に設けられた歯１１４ａは、減速ギアである歯車部１２４の歯１２４ａと噛合する。このため、スプロケット１１０は、歯車部１２４の回転に応じて回転することができる。

アブソリュートエンコーダ１２０は、スプロケット１１０の回転量を検出する計測器であって、搬送部であるスプロケット１１０の絶対位置を検出する絶対位置検出部として機能する。アブソリュートエンコーダ１２０は、軸の回転角度の絶対位置をデジタル量として検出することができ、電源がオンになったときに原点復帰作業を行うことなくスプロケット１２０の絶対位置を検出することができる。また、シンプルな構成で、小型かつ薄型であることからも、アブソリュートエンコーダ１２０を用いることは好適である。本実施形態では後述する制御部による位置制御方法を用いることにより、従来は高分解能であることが要求されていたアブソリュートエンコーダ１２０の分解能を抑えることが可能となり、その構成を簡易にすることができる。

例えば、ホールＩＣ１２０ａを周方向に配置せず、図２に示すように、磁石１２０ｂに対向させる配置とする。一般的に用いられているホール素子の代わりにワンチップ相当のホールＩＣ１２０ａを用いることで、構成を簡易化することができる。ホールＩＣ１２０ａの代わりにＭＩ（ＭａｇｎｅｔＩｍｐｅｄｅｄａｎｃｅ）センサを用いてもよい。また、軸方向（ｙ方向）において歯車機構をレイアウトすることが可能となり、インデックス機構１００を軸方向（ｙ方向）に薄くすることで電子部品搬送装置の省スペース化に貢献することができる。これにより、インデックス機構１００自体も薄く、軽量化することができる。さらに、減速歯車一段のみで大きな減速を得ることができるので、歯車のバックラッシュの影響を抑制することができる。

アブソリュートエンコーダ１２０は、図１に示すように、スプロケット１１０の回転軸に設けられる。アブソリュートエンコーダ１２０を構成する磁石１２０ｂは、図２に示すように、連結部１２０ｃを介してスプロケット１１０と連結されており、スプロケット１１０と一体に回転する。一方、ホールＩＣ１２０ａは、筐体１０２側に固定されており、スプロケット１１０とともに回転する磁石１２０ｂの磁力の変化を検知して、スプロケット１１０の回転角度の絶対位置に対応するエンコーダ信号を出力する。ホールＩＣ１２０ａから出力されたエンコーダ信号は、制御部に入力され、電子部品の位置決め制御に用いられる。

本実施形態にかかるインデックス機構１００のスプロケット１１０とこれを駆動するモータ１３０との間には、減速比を調整するために歯車部１２２、１２４が設けられている。歯車部１２２、１２４は、それぞれ同一軸を回転中心として一体となって回転可能に設けられる。モータ１３０の駆動により歯車部１２２が回転されると、歯車部１２４も回転される。このとき、歯車部１２４の歯１２４ａと歯車部１１４の歯１１４ａとが噛合していることにより、歯車部１１４が回転し、さらにスプロケット１１０が回転される。なお、本実施形態では、歯車部１２２、１２４により減速ギアを構成したが、かかる例に限定されず、モータ１３０の性能等を考慮して適宜調整することができる。

モータ１３０は、スプロケット１１０を回転駆動する駆動部であり、例えばステッピングモータを用いることができる。モータ１３０の回転軸１３１には、回転軸１３１と一体に回転し、その歯１３２ａが減速ギアとして機能する歯車部１２２の歯１２２ａと噛合する歯車部１３２が設けられている。モータ１３０が駆動することにより、各歯車部１２２、１２４が回転され、さらにスプロケット１１０が回転される。モータ１３０を駆動する駆動制御信号は、後述するモータ駆動制御部（図３の符号１３６）からケーブルを介して入力される。なお、モータ駆動制御部等からなる制御部の構成については、後述する。

このようなインデックス機構１００は、テープに保持されている電子部品の、ピックアップ位置への位置決めを制御部により制御する。このとき、制御部は、電子部品がピックアップ位置に位置したときのスプロケット１１０の回転角度の絶対位置に対応付けられた、アブソリュートエンコーダ１２０から出力されるエンコーダ信号に基づいて、位置決め制御する。電子部品の位置決め制御に用いられる位置決め情報は、インデックス機構１００と接続可能な情報処理部２００によって生成される。情報処理部２００は、エンコーダ信号が出力された時点での電子部品の搬送位置を示すスプロケット１１０の回転角度と、電子部品がピックアップ位置に位置したときのスプロケット１１０の回転角度との差を調整するためのモータ１３０の送り量（駆動量）を、当該エンコーダ信号と関連付けることにより位置決め情報を生成する。制御部は、アブソリュートエンコーダ１２０からのエンコーダ信号を検出すると、エンコーダ信号が出力された時点から当該エンコーダ信号に関連付けられた送り量だけモータ１３０を駆動するよう制御する。以下、図３〜図７に基づいて、本実施形態にインデックス装置１００の制御部１４０および位置決め情報を生成する情報処理部２００の機能構成と、その動作について詳細に説明する。

＜制御部および情報処理部の機能構成＞
まず、図３に基づいて、本実施形態にかかるインデックス機構１００および情報処理部２００の概略構成について説明する。なお、図３は、本実施形態にかかるインデックス機構１００および情報処理部２００の機能構成を示すブロック図である。なお、図３において、筐体１０２内部に設けられたスプロケット１１０、アブソリュートエンコーダ１２０およびモータ１３０は簡略化して記載している。

インデックス機構１００の制御部１４０は、図１において説明したモータ１３０を駆動し、位置決め情報に基づいて電子部品の位置を制御する。制御部１４０は、信号検出部１４１と、モータ駆動制御部１４２と、送受信部１４３と、搬送制御部１４４と、記憶部１４５とを備える。また、インデックス機構１００には、アブソリュートエンコーダ１２０により検出されたスプロケット１１０の絶対位置を取得して位置決め情報を生成する情報処理部２００が接続されている。情報処理部２００は、カメラ部２１０と、画像処理部２２０と、出力部２３０と、入力部２４０と、位置決め情報生成部２５０と、送受信部２６０とを備える。

［制御部の構成］
信号検出部１４１は、アブソリュートエンコーダ１２０から出力されるエンコーダ信号を検出する。アブソリュートエンコーダ１２０は、スプロケット１１０の絶対位置に応じて所定のエンコーダ信号を出力する。信号検出部１４１は、アブソリュートエンコーダ１２０が出力したエンコーダ信号を検出して、送受信部１４３を介して情報処理部２００へ送信するとともに、搬送制御部１４４へ出力する。

モータ駆動制御部１４２は、スプロケット１１０を回転駆動するモータ１３０を駆動制御する。モータ駆動制御部１４２は、情報処理部２００からの操作情報に基づいて、モータ１３０を駆動する駆動制御信号を生成し、モータ１３０へ出力する。また、モータ駆動制御部１４２は、位置決め情報を構成するモータ１３０の送り量を、送受信部１４３を介して情報処理部２００の位置決め情報生成部２５０へ出力する。さらに、モータ駆動制御部１４２は、電子部品供給時には、位置決め情報に基づく搬送制御部１４４からの駆動情報に基づいて、モータ１３０を駆動する駆動制御信号を生成し、モータ１３０へ出力する。

送受信部１４３は、インデックス機構１００に接続された情報処理部２００との間で情報をやり取りするインタフェース部である。送受信部１４３は、例えば、信号検出部１４１から入力されたエンコーダ信号１４３や、モータ駆動制御部１４２から入力されたモータ１３０の送り量を情報処理部２００へ出力する。また、送受信部１４３は、情報処理部２００にて生成された位置決め情報を受信して、記憶部１４５に記録する。

搬送制御部１４４は、位置決め情報に基づいて、電子部品をピックアップ位置に位置するように制御する制御部である。搬送制御部１４４は、信号検出部１４１かから入力されたエンコーダ信号に対応する位置決め情報を記憶部１４５から取得し、当該位置決め情報に含まれるモータ１３０の送り量を駆動情報としてモータ駆動制御部１４２へ出力する。

記憶部１４５は、ピックアップ位置に電子部品を位置させるための位置決め情報を記憶しており、例えばＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ等を用いることができる。位置決め情報は、例えば、エンコーダ信号と、当該エンコーダ信号が出力されてから電子部品がピックアップ位置に位置するまでに必要なモータ１３０の送り量とを含んで構成される（図６参照）。

［情報処理部の構成］
カメラ部２１０は、電子部品あるいは電子部品の保持位置とピックアップ位置との位置関係を認識するための位置検出部として用いられる。カメラ部２１０は、ピックアップ位置を含む撮像領域を撮像し、撮像画像を画像処理部２２０へ出力する。画像処理部２２０は、撮像画像をディスプレイ等である出力部２３０に表示させるため、画像処理して出力部２３０へ出力する。あるいは、画像処理部２２０は、テープに保持された電子部品（あるいは保持位置）とピックアップ位置との位置関係を画像処理により解析して、その解析結果を出力部２３０に出力してもよい。画像処理部２２０により画像処理を解析した場合には、画像処理部２２０による解析結果を位置決め情報生成部２５０へ直接出力させることもできる。

入力部２４０は、ユーザから操作情報が入力される機能部であって、例えばキーボードやマウス、ボタン、レバー等の入力機器により構成される。本実施形態において入力部２４０から入力される操作情報の例として、電子部品の保持位置の送り量を調整するためのモータ１３０の駆動指示が挙げられる。入力部２４０は、入力された操作情報を位置決め情報生成部２５０あるいは送受信部２６０へ出力する。

位置決め情報生成部２５０は、電子部品の位置決め制御に用いる位置決め情報を生成する。位置決め情報生成部２５０は、インデックス機構１００の送受信部１４３を介して入力される、信号検出部１４１により検出されるエンコーダ信号やモータ駆動制御部１４２から入力されるモータ１３０の送り量、画像処理部２２０または入力部２４０から入力される操作情報に基づいて、位置決め情報を生成する。なお、位置決め情報の生成処理の詳細については、後述する。

送受信部２６０は、情報処理部２００と接続されたインデックス機構１００の制御部１４０との間で情報をやり取りするインタフェース部である。送受信部２６０は、例えば、制御部１４０の送受信部１４３から、エンコーダ信号１４３やモータ１３０の送り量を受信する。また、送受信部２６０は、入力部２４０から入力された操作情報や位置決め情報生成部２６０にて生成された位置決め情報を、インデックス機構１００の制御部１４０へ送信する。

インデックス機構１００に接続される情報処理部２００には、カメラ部２１０などの検出機器を備え、検出機器による検出結果を処理して解析することの可能な、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いることができる。

インデックス機構１００は、記憶部１４５に記憶された位置決め情報に基づいて電子部品の位置決め制御をするが、この位置決め情報はインデックス機構１００に接続された情報処理部２００により生成される。そこで、以下、図４〜図７に基づいて、位置決め情報を生成する位置決め情報生成処理および位置決め情報に基づく電子部品の位置制御処理について説明する。なお、図４は、本実施形態にかかるインデックス機構１００に接続された情報処理部２００による位置決め情報生成処理を示すフローチャートである。図５は、位置決め情報生成処理を説明する説明図である。図６は、位置決め情報の一構成例を示す説明図である。図７は、本実施形態にかかる制御部１４０による位置決め情報に基づく位置制御処理を示すフローチャートである。

＜位置決め情報生成処理＞
位置決め情報生成処理では、情報処理部２００は、スプロケット１１０を１回転させる間にピックアップ位置へ搬送される電子部品に対して、各電子部品の位置決めの基準となるエンコーダ信号を決定する。そして、情報処理部２００は、決定されたエンコーダ信号が出力されてから電子部品がピックアップ位置に位置するまでのモータ１３０の送り量を取得し、エンコーダ信号と関連付けて位置決め情報を生成する。情報処理部２００で生成された位置決め情報は、送信部２６０を介して制御部１４０へ送信され、記憶部１４５に記録される。以下では、スプロケット１１０を１回転させる間に、基準信号とこれに関連付けられるモータ１３０の送り量とを決定を決定する方法について説明する。

まず、図４に示すように、位置決め情報生成処理は、スプロケット１１０を回転させてテープを送り出すことから開始される（ステップＳ１００）。本実施形態では、位置決め情報生成処理に用いるテープは、実際に電子部品を保持するテープではなく、例えば電子部品の保持位置が複数示されたダミーテープ等の測定ジグを用いるとする。入力部２４０から位置決め情報生成処理を開始する操作情報が入力されると、位置決め情報生成部２５０は、送受信部２６０を介して、制御部１４０のモータ駆動制御部１４２に対してモータ１３０を駆動させる駆動制御信号を出力するよう指示する。モータ駆動制御部１４２は、位置決め情報生成部２５０からの指示に従って、モータ１３０へ駆動制御信号を出力する。

このとき、情報処理部２００は、各電子部品の保持位置に対して位置決め情報を生成するため、カメラ部２１０により各電子部品の保持位置を認識しながらモータ駆動制御部１４２にテープを搬送させる。例えば、モータ駆動制御部１４２は、スプロケット１１０を１回転させる間にピックアップ位置へ搬送される電子部品数で３６０°を除算した角度だけ、すなわち電子部品がテープ上に等間隔に配置されていることを前提として１つの電子部品を搬送するために必要なスプロケット１１０の回転角度だけ、モータ１３０が駆動するように駆動制御信号を生成してもよい。あるいは、ユーザが出力部２３０からの出力情報を参照して、テープの搬送状況を確認しながらモータ１３０の駆動の開始指示および停止指示を操作情報として入力部１５０から入力してもよい。このとき、モータ駆動制御部１４２は、ユーザの入力した操作情報に基づいて駆動制御信号を生成する。モータ１３０が駆動制御信号に応じて駆動されると、歯車によって互いに連結されているスプロケット１１０およびこれと一体に回転する磁石１２０ｂが回転し、テープが搬送される。

次いで、位置決め情報生成部２５０は、テープに示された保持位置をピックアップ位置に位置決めするときの基準とする一のエンコーダ信号を決定する（ステップＳ１１０）。位置決め情報生成部２５０は、保持位置がピックアップ位置に到達する前に出力される一のエンコーダ信号を基準信号として決定する。基準信号は、電子部品の保持位置がピックアップ位置に到達あるいは接近したことを通知する信号として用いられ、各電子部品の保持位置に対してそれぞれ決定される。このとき、基準となるエンコーダ信号が出力されてから保持位置がピックアップ位置に到達するまでのモータ１３０の送り量を最小とするために、基準となるエンコーダ信号は保持位置がピックアップ位置に到達する直前に出力されたエンコーダ信号としてもよい。

例えば、図５に示すように、テープが送り方向に搬送されるにしたがって、アブソリュートエンコーダ１２０からエンコーダ信号Ｓ_Ｎ−１、Ｓ_Ｎ、Ｓ_Ｎ＋１、・・・が順次出力されるとする。保持位置３１０をピックアップ位置３１２に位置決めするための基準信号は、保持位置３１０がピックアップ位置３１２に位置する前に出力されるエンコーダ信号Ｓ_Ｎ−１あるいはＳ_Ｎとすることができる。本実施形態にかかる電子部品搬送装置であるインデックス機構１００は、送り方向にのみテープを搬送するため、保持位置３１０がピックアップ位置３１２に位置した後に出力されるエンコーダ信号Ｓ_Ｎ＋１は基準信号として用いることはできない。

ここでは、保持位置３１０がピックアップ位置３１２に到達する直前に出力されたエンコーダ信号Ｓ_Ｎを基準とする。保持位置３１０がピックアップ位置３１２に到達する直前に出力されたエンコーダ信号を基準信号とすることにより、基準信号が出力されてから保持位置３１０がピックアップ位置３１２に到達するようにテープを搬送するモータ１３０の送り量を少なくすることができ、高速かつ精度よく保持位置３１０を位置決めすることができる。

ここで、位置決め情報生成部２５０は、基準としたエンコーダ信号と、当該エンコーダ信号が出力されたときのスプロケット１１０の絶対位置とを対応付けて、情報処理部２００に備えられたメモリ（図示せず。）に記録してもよい（ステップＳ１２０）。

さらに、位置決め情報生成部２５０は、基準とするエンコーダ信号の出力時点での保持位置がピックアップ位置に到達するまでのモータ１３０の送り量を取得する（ステップＳ１３０）。ステップＳ１１０にて決定した基準とするエンコーダ信号が出力されたときに、電子部品の保持位置がピックアップ位置に合致する、あるいはピックアップ位置からの誤差が許容される位置決め精度範囲内に位置していればよいが、インデックス機構１００を構成する各部品の精度によって誤差が生ずる場合もある。例えばアブソリュートエンコーダ１２０の分解能が高くない場合には、微調整が困難であり、すべての保持位置に対して、エンコーダ信号が出力された時点で電子部品の保持位置を位置決め精度範囲内に位置させることは難しい。

図５に示す例では、基準とするエンコーダ信号Ｓ_Ｎが出力された時点では電子部品の保持位置３１０は位置決め精度範囲（Ｗｐ）外にあり、基準とするエンコーダ信号Ｓ_Ｎが出力された位置からピックアップ位置３１２まで、テープをさらに送り出す必要がある。そこで、位置決め情報生成部２５０は、送受信部２６０を介して、制御部１４０のモータ駆動制御部１４２から、エンコーダ信号Ｓ_Ｎが出力された位置からピックアップ位置３１２までにモータ１３０を駆動したモータ１３０の送り量を取得する。

保持位置３１０がピックアップ位置３１２に位置したか否かの判定は、カメラ部２１０による撮像画像に基づき、画像処理部２２０あるいはユーザが行うことができる。例えば図５に示すように、ピックアップ位置３１２の中心Ｃがテープの送り方向における位置決め精度範囲Ｗｐの中心位置に位置するとする。このとき画像処理部２２０は、例えば、撮像画像内に現れている保持位置３１０とピックアップ位置３１２との重なり具合を解析して、保持位置３１０とピックアップ位置３１２との重複領域が所定の大きさ以上となったときに保持位置３１０がピックアップ位置３１２に到達したと判定することができる。あるいは、画像処理部２２０は、保持位置３１０が位置決め精度範囲Ｗｐ内に位置した場合に、保持位置３１０がピックアップ位置３１２に到達したと判定してもよい。ユーザがかかる判定を行う場合には、出力部２３０に表示された撮像画像を目視して、画像処理部２２０と同様の判定基準に基づき、保持位置３１０がピックアップ位置３１２に位置したか否かを判定することができる。

保持位置３１０がピックアップ位置３１２に位置したと判定されると、画像処理部２２０または入力部２４０から位置決め情報生成部２５０に対して、保持位置３１０がピックアップ位置３１２に位置したことを通知する情報が出力される。位置決め情報生成部２５０は、かかる通知を受けると、基準とするエンコーダ信号が出力されてから保持位置がピックアップ位置に到達するまでのモータの送り量ｘ_Ｎを、インデックス機構１００のモータ駆動制御部１４２に通知させることにより取得する。

その後、位置決め情報生成部２５０は、取得したモータ１３０の送り量ｘ_Ｎを基準とするエンコーダ信号と対応付ける（ステップＳ１４０）。そして、基準とするエンコーダ信号とモータ１３０の送り量ｘ_Ｎとを位置決め情報としてインデックス機構１００の記憶部１４５に記録する（ステップＳ１５０）。こうして、テープ上の１つの電子部品の保持位置に対して１つの位置決め情報が生成される。

位置決め情報生成部２５０は、図４に示す位置決め情報生成処理を繰り返して、スプロケット１１０が１回転するまで、テープ上に示された各電子部品の保持位置に対して、それぞれ基準とするエンコーダ信号とモータ１３０の送り量とからなる位置決め情報を生成し、記憶部１４５に記録する。これにより、インデックス機構１００の記憶部１４５には、例えば図６に示すように、エンコーダ信号１４５１とモータ１３０の送り量１４５２とからなる位置決め情報が記憶される。位置決め情報には、ステップＳ１２０で対応付けたスプロケット１１０の絶対位置を含むこともできる。また、位置決め情報生成部２５０は、スプロケット１１０を１回転させる間に生成された位置決め情報を一括してインデックス機構１００へ送信してもよく、位置決め情報が生成される毎にインデックス機構１００へ送信してもよい。

以上、本実施形態にかかる位置決め情報生成処理について説明した。なお、上記では、スプロケット１１０を１回転させる間に基準信号およびモータ１３０の送り量を決定して位置情報を生成したが、かかる例に限定されない。例えば、まずスプロケット１１０を１回転させて基準信号を決定した後に、さらにスプロケット１１０を１回転させてモータ１３０の送り量を決定してもよい。

位置決め情報を生成するには、まず電子部品の保持位置に対して基準信号をそれぞれ決定する必要がある。そこで、スプロケット１１０を回転させて、各保持位置に対して基準となるエンコーダ信号を決定するステップＳ１１０およびステップＳ１２０の処理を繰り返す。各保持位置が決定されると、さらにスプロケット１１０を回転させて、位置決め制御部２５０は、基準信号となっているエンコーダ信号を検出すると、当該エンコーダ信号を検出した時点から保持位置がピックアップ位置に位置するまでのモータ１３０の送り量をモータ駆動制御部１３０から取得する。このように、各保持位置に対してステップＳ１４０の処理を繰り返すことにより、位置決め制御部２５０は位置決め情報を生成することができる。

＜位置決め情報に基づく位置制御処理＞
次に、生成された位置決め情報に基づいて電子部品をピックアップ位置に位置決めする位置制御処理について、図７を用いて説明する。まず、インデックス機構１００に部品供給指令が入力されると（ステップＳ２００）、モータ駆動制御部１４２はモータ１３０を駆動する駆動制御信号の出力を開始する。これにより、モータ１３０が駆動され、歯車によって連結されたスプロケット１１０およびアブソリュートエンコーダ１２０を構成する磁石１２０ｂが回転される。磁石１２０ｂが回転すると、ホールＩＣ１２０ａからその位置に応じたエンコーダ信号が出力される。信号検出部１４１は、アブソリュートエンコーダ１２０から出力されたエンコーダ信号を検出し、搬送制御部１４４へ出力する（ステップＳ２１０）。

なお、信号検出部１４１は、位置制御処理を実行しているのか、あるいは上述した位置決め情報生成処理を実行しているかによって、情報処理部２００の位置決め情報生成部２５０および搬送制御部１４４のいずれにエンコーダ信号を出力するか判定するようにしてもよい。例えば、信号検出部１４１は、インデックス機構１００に情報処理部２００が接続されているか否かを判定する。情報処理部２００の接続が確認された場合には、信号検出部１４１は位置決め情報生成処理を実行していると推定して、位置決め情報生成部２５０に対してエンコーダ信号を出力する。一方、情報処理部２００が接続されていない場合には、信号検出部１４１は位置制御処理を実行していると推定して、搬送制御部１４４へエンコーダ信号を出力する。

次いで、搬送制御部１４４は、信号検出部１４１から入力されたエンコーダ信号が位置決め用の基準信号として記憶部１４５に記憶されているか否かを確認する（ステップＳ２２０）。搬送制御部１４４は、入力されたエンコーダ信号と位置決め情報として記憶されているエンコーダ信号とのマッチングを行い、同一のエンコーダ信号が存在した場合には、ステップＳ２３０の処理を行う。一方、合致するエンコーダ信号が存在しない場合には、ステップＳ２１０およびＳ２２０の処理を繰り返す。

ステップＳ２２０にて同一のエンコーダ信号が存在した場合には、搬送制御部１４４は、当該エンコーダ信号と対応付けられているモータ１３０の送り量を記憶部１４５から取得して、モータ駆動制御部１４２へ出力する。そして、モータ駆動制御部１４２は、入力されたモータ１３０の送り量だけモータ１３０を駆動する駆動制御信号を生成し、モータ１３０へ出力する（ステップＳ２３０）。モータ１３０は、入力された駆動制御信号に基づく送り量だけ駆動され、停止する。これにより、エンコーダ信号を検出した時点ではピックアップ位置からずれていた電子部品を、ピックアップ位置に位置させることができる。こうして１つの電子部品の位置決めが完了する（ステップＳ２４０）。インデックス機構１００は、部品供給停止の指令が入力される毎、当該処理を繰り返し、電子部品の位置を制御する。

以上、本発明の実施形態にかかる電子部品を供給するインデックス機構１００および情報処理部２００の構成とこれによる電子部品の位置制御方法について説明した。本実施形態によれば、電子部品がピックアップ位置に位置する前に検出可能なエンコーダ信号を基準として、当該エンコーダ信号が検出された時点から電子部品がピックアップ位置に到達するまでモータ１３０を駆動する。このように、モータ１３０によって電子部品をピックアップ位置に合わせる微調整を行うことにより、高分解能のエンコーダを用いることなく正確に電子部品の位置をピックアップ位置に合わせることができる。

かかる位置制御方法は、アブソリュートエンコーダ１２０の分解能によって決定されるエンコーダ信号の幅（図５のＷｅ）が、位置決め制御の目標とする位置決め精度範囲Ｗｐよりも大きい場合に有効である。このような場合には、エンコーダ信号を基準にして保持位置を位置決めしても、保持位置が位置決め精度範囲内に収まらない場合が生じる。本実施形態にかかる位置制御方法によれば、エンコーダ信号のみに基づき位置制御を行ったときの保持位置の誤差をモータ１３０により調整することができ、インデックス機構１００の構成を簡易にすることができる。

また、本実施形態にかかる電子部品搬送装置のインデックス機構１００にアブソリュートエンコーダ１２０を用いるため、装置の電源オン／オフの影響を受けず、電源投入時のスプロケット１１０の初期設定動作を省略することができる。さらに、本実施形態のインデックス機構１００では、アブソリュートエンコーダ１２０の作動状態に応じてテープの送りが行われるため、待機中のモータ１３０の電流値を効率よく抑制することも可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態ではテープを搬送する機構にスプロケット１１０を用いたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、スプロケット１１０の代わりにテープを搬送可能な搬送機構を適宜用いることができる。また、アブソリュートエンコーダ１２０についても、テープの搬送機構の搬送量を測定可能な測定器であればよい。このとき、上述したように、搬送量を絶対位置により認識できる測定器であれば初期設定動作が不要となり、効率よく装置を作動させることができる。

また、上記実施形態では、電子部品の保持位置とピックアップ位置との関係を認識するため、カメラ部２１０を用いたが、本発明はかかる例に限定されない。例えばレーザセンサを用いて、テープ上にマーキングされたレーザセンサにより読み取り可能なマークを検出することにより電子部品の保持位置とピックアップ位置との関係を認識することもできる。

さらに、上記実施形態では、電子部品を供給するインデックス機構１００と、位置決め情報を生成する情報処理部２００は別個の装置として構成されたが、本発明はかかる例に限定されず、１つの装置として構成することも可能である。

１００インデックス機構
１０２筐体
１１０スプロケット
１２０アブソリュートエンコーダ
１３０モータ
１４０制御部
１４１信号検出部
１４２モータ駆動制御部
１４３送受信部
１４４搬送制御部
１４５記憶部
２００情報処理部
２１０カメラ部
２２０画像処理部
２３０出力部
２４０入力部
２５０位置決め情報生成部
２６０送受信部
３００テープ
３１０保持位置
３１２ピックアップ位置

Claims

電子部品がピックアップされる供給位置にテープに保持された電子部品を位置決めする電子部品搬送装置に提供される、前記電子部品を位置決めするための位置決め情報を生成する情報処理装置であって、
前記供給位置に対する、前記テープ上の前記電子部品の保持位置を検出する保持位置検出部と、
前記テープを搬送する搬送部の絶対位置に応じた検出信号を前記電子部品搬送装置から受信する受信部と、
前記受信部から前記検出信号を受信して、前記保持位置が前記供給位置に位置する前に読み取り可能な一の検出信号である基準信号と、前記基準信号を受信してから前記保持位置検出部により前記保持位置が前記供給位置に位置したことが検出されるまでの前記搬送部を駆動する駆動部の駆動量とを関連付けて、前記位置決め情報を生成する位置決め情報生成部と、
前記位置決め情報生成部により生成された前記位置決め情報を前記電子部品搬送装置へ送信する送信部と、
を備え、
前記位置決め情報生成部は、前記保持位置が前記供給位置に位置する直前に前記電子部品搬送装置から出力される検出信号を、当該保持位置の基準信号とする、情報処理装置。
前記電子部品搬送装置の前記搬送部は、スプロケットであり、
前記位置決め情報生成部は、前記スプロケットが１回転される間に、
前記保持位置が前記供給位置に位置する前に検出された前記検出信号を前記基準信号とし、前記基準信号が出力された時点から前記搬送部を前記駆動部により駆動させて前記保持位置が前記供給位置に位置したことが前記保持位置検出部により検出されるまでに駆動された前記駆動部の駆動量を取得して、前記基準信号と前記駆動部の駆動量とを関連付けて前記記憶部に記録する、請求項１に記載の情報処理装置。
前記電子部品搬送装置の前記搬送部は、スプロケットであり、
前記位置決め情報生成部は、
前記駆動部により前記スプロケットが１回転される間に前記基準信号と当該基準信号が出力された時点での前記搬送部の絶対位置とを関連付けて前記記憶部に記録した後、
前記スプロケットがさらに１回転される間に、前記記憶部に記録された前記基準信号を受信する毎に、当該基準信号に対応する前記保持位置が前記保持位置検出部により前記供給位置に位置したことが検出されるまでの前記駆動部の駆動量を前記基準信号と関連付けて前記記憶部に記録する、請求項１に記載の情報処理装置。
電子部品がピックアップされる供給位置にテープに保持された電子部品を位置決めする電子部品搬送装置と、前記電子部品搬送装置に提供する前記位置決め情報を生成する情報処理装置とからなる電子部品搬送システムであって、
前記電子部品搬送装置は、
電子部品を保持するテープを搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動する駆動部と、
前記駆動部により駆動される前記搬送部の絶対位置に応じた検出信号を出力する絶対位置検出部と、
前記絶対位置検出部を前記情報処理装置へ送信する検出信号送信部と、
前記情報処理装置から前記位置決め情報を受信する位置決め情報受信部と、
前記位置決め情報受信部が受信した前記位置決め情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された位置決め情報に基づいて、前記テープの搬送を制御する搬送制御部と、
を備え、
前記情報処理装置は、
前記供給位置に対する、前記テープ上の前記電子部品の保持位置を検出する保持位置検出部と、
前記電子部品搬送装置から前記検出信号を受信する検出信号受信部と、
前記検出信号受信部から前記検出信号を受信して、前記保持位置が前記供給位置に位置する前に読み取り可能な一の検出信号である基準信号と、前記基準信号を受信してから前記保持位置検出部により前記保持位置が前記供給位置に位置したことが検出されるまでの前記駆動部の駆動量とを関連付けて、前記位置決め情報を生成する位置決め情報生成部と、
前記位置決め情報生成部により生成された前記位置決め情報を前記電子部品搬送装置へ送信する位置決め情報送信部と、
を備え、
前記位置決め情報生成部は、前記保持位置が前記供給位置に位置する直前に前記電子部品搬送装置から出力される検出信号を、当該保持位置の基準信号とする、電子部品搬送システム。
前記電子部品搬送装置の搬送制御部は、
前記絶対位置検出部から入力された前記検出信号が前記基準信号として前記記憶部に記憶されているか否かを判定し、
前記基準信号が前記記憶部に記憶されている場合、前記基準信号を検出した時点から前記基準信号に関連付けられた前記駆動部の駆動量だけ前記駆動部を駆動させる、請求項４に記載の電子部品搬送システム。
電子部品がピックアップされる供給位置にテープに保持された電子部品を位置決めする電子部品の位置制御方法であって、
前記テープを搬送する搬送部の絶対位置に応じた検出信号を出力するステップと、
前記供給位置に対する、前記テープ上の前記電子部品の保持位置を検出するステップと、
検出された前記供給位置に対する前記保持位置の位置関係から、前記保持位置が前記供給位置に位置する前に読み取り可能な一の検出信号を当該保持位置の基準信号とするステップと、
前記基準信号が検出されてから前記保持位置が前記供給位置に位置するまでに駆動された、前記搬送部を駆動する駆動部の駆動量を検出するステップと、
前記保持位置が前記供給位置に位置する直前に前記電子部品搬送装置から出力される検出信号を当該保持位置の基準信号として、前記基準信号と前記駆動部の駆動量とを関連付けて位置決め情報を生成するステップと、
前記位置決め情報を記憶部に記録するステップと、
電子部品供給指示を受けて、前記記憶部に記憶された前記位置決め情報に基づいて前記駆動部を駆動するステップと、
を含む、電子部品の位置制御方法。