JP5063198B2 - 電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品供給装置から供給された電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法に関する。

従来、特許文献１に記載された電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法が知られている。このキャリアテープのスプライシング検出方法では、キャリアテープの新旧の継ぎ目近傍に切り欠き部を設け、この切り欠き部を各フィーダごとに設けられた光学的又は機械的な検出装置を用いて検出することによりキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出している。

また、特許文献２に記載された電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法も知られている。このキャリアテープのスプライシング検出方法では、キャリアテープの新旧の継ぎ目位置に、電子部品を取り去った空のキャビティを設けている。そして、吸着ノズルがそのフィーダから電子部品を吸着する際、吸着ミスが所定回数以上連続して起こった場合、空のキャビティであると判断することによりキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出している。
特開２００３−３３２７８９号公報 特開２００４−２２８４４２号公報

しかし、上記特許文献１に記載されたキャリアテープのスプライシング検出方法では、光学的又は機械的な検出装置を各フィーダごとに設けなければならず、製造コストの高騰化及び部品供給装置の複雑化を招くという欠点がある。

これに対し、上記特許文献２に記載されたキャリアテープのスプライシング検出方法では、吸着ノズルが電子部品を吸着する際にキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出するため、検出装置を各フィーダごとに設ける必要はなく、製造コストの高騰化及び部品供給装置の複雑化を招くことはない。しかしながら、このキャリアテープのスプライシング検出方法では、通常の電子部品の吸着ミスとキャリアテープの新旧の継ぎ目による吸着ミスとを区別する必要があるため、吸着ミスが所定回数以上連続して起こるまでキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出できない。そのため、このキャリアテープのスプライシング検出方法では、キャリアテープの新旧の継ぎ目の検出に時間がかかり、生産性が低下するおそれがある。

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストの低廉化及び部品供給装置の簡素化を実現するとともに、生産性の低下を防止することができる電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に係る電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法の特徴は、部品供給装置から供給された電子部品を装着位置に位置決めされたプリント基板に装着する電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法において、第１の供給リールに巻回されたキャリアテープの終端部と、第２の供給リールに巻回されたキャリアテープの始端部とを、キャリアテープの連結を表すスプライシング部品が封入されたスプライシングテープを挟持して連結するテープ連結工程と、部品供給装置の部品供給位置において、吸着ノズルにより電子部品を吸着する部品吸着工程と、前記吸着ノズルを移動させ、前記電子部品を前記部品供給位置と前記装着位置との間に設けられた部品認識位置まで移動させる部品移動工程と、前記部品認識位置において、前記プリント基板に装着する前記電子部品の吸着状態を撮像する撮像装置により、前記スプライシング部品を認識するスプライシング部品認識工程と、前記スプライシング部品認識工程で前記スプライシング部品が認識された場合、前記スプライシング部品の表面に記載されたトレーサビリティ情報を前記撮像装置で取得された画像データから読み取るトレーサビリティ情報読み取工程と、前記トレーサビリティ情報読み取り工程後に、前記スプライシング部品を廃棄するスプライシング部品廃棄工程と、を備えることである。

請求項１に係る電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法においては、テープ連結工程において、第１の供給リールに巻回されたキャリアテープの終端部と、第２の供給リールに巻回されたキャリアテープの始端部とを、キャリアテープの連結を表すスプライシング部品が封入されたスプライシングテープを挟持して連結し、スプライシング部品認識工程において、電子部品を認識する撮像装置によりスプライシング部品を認識することによりキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出している。すなわち、このキャリアテープのスプライシング検出方法においては、吸着ノズルがフィーダから電子部品を吸着し、この電子部品を撮像装置により認識した後、プリント基板に装着するという一連のサイクルの中でキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出できるため、検出装置を各フィーダごとに設ける必要はなく、製造コストの高騰化及び部品供給装置の複雑化を招くことはない。また、このキャリアテープのスプライシング検出方法においては、連続的な実装工程の中で、撮像装置によりスプライシング部品が認識されることにより、直ちにキャリアテープの新旧の継ぎ目を検出することができ、生産性が低下することはない。したがって、この電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法によれば、製造コストの低廉化及び部品供給装置の簡素化を実現するとともに、生産性の低下を防止することができる。
さらに、スプライシング部品認識工程でスプライシング部品が認識された場合、部品供給位置と装着位置との間の部品認識位置において、プリント基板に装着する前記電子部品の吸着状態を撮像する撮像装置により、スプライシング部品の表面に記載されたトレーサビリティ情報を読み取るので、厳密な電子部品の整合性のチェックや生産履歴の追跡を容易に行うことができる。そして、トレーサビリティ情報の読み取り後に、スプライシング部品を廃棄するため、電子部品が不良品であった場合と同様にスプライシング部品を処理することができる。そのため、特別な装置および処理を必要とせず、これによっても低コストで生産性の低下を防止することができる。

本発明に係る電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法を具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、このキャリアテープのスプライシング検出方法が採用された電子部品装着装置１００である。電子部品装着装置１００は、部品供給装置１０、基板搬送装置８０及び部品移載装置９０を備えている。

部品供給装置１０は、基枠９９上に複数のカセット式フィーダ１１を並設して構成したものである。カセット式フィーダ１１は、基枠９９に離脱可能に取り付けられた本体１２と、本体１２の後部に着脱可能に装着された供給リール１３と、本体１２の先端に設けられた部品供給位置１４を備えている。図２に示すように、カセット式フィーダ１１の本体１２には、供給リール１３が回転可能、かつ着脱可能に装着されている。供給リール１３には、所定個数の電子部品２５を一定のピッチ間隔に保持したキャリアテープ２０が巻回されている。

キャリアテープ２０は、図３に示すように、所定の幅で細長く形成された樹脂製のエンボステープ２１と、エンボステープ２１に接着されたカバーテープ２４とからなっている。エンボステープ２１の長手方向には、電子部品２５が封入されるキャビティ２２が所定ピッチで凹設されるとともに、エンボステープ２１の幅方向の一端側には、送り穴２３がキャビティ２２と同一のピッチ間隔で貫設されている。なお、本実施形態においては、キャリアテープ２０としてエンボスキャリヤ型のものを採用しているが、紙製の本体にキャビティ及び送り穴を形成するパンチキャリヤ型のものを採用することもできる。

図２に示すように、カセット式フィーダ１１の本体１２には、供給リール１３に巻回されたキャリアテープ２０を１ピッチずつ送り出して、電子部品２５を部品供給位置１４に１個ずつ移送する移送装置１５が配設されている。移送装置１５は、キャリアテープ２０を部品供給位置１４に案内するガイド部１６と、本体１２に回転可能に支承されキャリアテープ２０の送り穴２３に係合するスプロケット１７と、スプロケット１７を１ピッチ分ずつ回転させるモータ（図示省略）とを備えている。また、本体１２には、カバーテープ２４を部品供給位置１４の手前で引き剥ぎ、所定位置に排出するように案内する複数のローラ１８が設けられている。

図１に示すように、基板搬送装置８０は、第１搬送装置８１及び第２搬送装置８２を２列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものであり、プリント基板７５をＸ軸方向に搬送する。第１搬送装置８１（第２搬送装置８２）は、基台８３上に一対のガイドレール８４ａ、８４ｂ（８５ａ、８５ｂ）を互い平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、このガイドレール８４ａ、８４ｂ（８５ａ、８５ｂ）によりそれぞれ案内されるプリント基板７５を支持して搬送する一対のコンベアベルト（図示省略）を互いに対向させて並設して構成されたものである。また、基板搬送装置８０には所定位置まで搬送されたプリント基板７５を押し上げてクランプするクランプ装置（図示省略）が設けられ、このクランプ装置によってプリント基板７５が装着位置で位置決め固定される。また、部品供給装置１０と基板搬送装置８０との間には撮像装置７０及び廃棄箱１１０が設けられている。撮像装置７０により後述する装着ヘッド９３に設けられた吸着ノズルに吸着された電子部品２５の吸着状態が認識され、廃棄箱１１０に不良品及び後述するスプライシング部品３５が廃棄される。

部品移載装置９０はＸＹロボットタイプのものであり、基枠９９上に装架されて基板搬送装置８０および部品供給装置１０の上方に配設され、Ｙ軸モータ９１によりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ９２を備えている。このＹ軸スライダ９２には、電子部品を吸着してプリント基板７５に装着する装着ヘッド９３が取り付けられている。

以上の構成をした電子部品装着装置１００において、プリント基板７５に電子部品２５を装着する動作の概要を図４に示す電子部品装着プログラムのフローチャートを用いて説明する。この電子部品装着プログラムは、電子部品装着装置１００の制御装置（図示省略）にローディングされている。この電子部品装着プログラムが実行されると、ステップＳ１においては、装着ヘッド９３が部品供給位置１４に移動され、電子部品２５が装着ヘッド９３の吸着ノズルに吸着される。すなわち、スプロケット１７がモータによって１ピッチ分回動されると、キャリアテープ２０がスプロケット１７により１ピッチ分送られ、部品供給位置１４にキャビティ２２に収納された電子部品２５が１個ずつ供給される。そして、この電子部品２５が装着ヘッド９３の吸着ノズルに吸着される。ここで、ステップＳ１が「部品吸着工程」である。

ステップＳ２においては、装着ヘッド９３が移動され、吸着ノズルに吸着された電子部品２５が部品認識位置まで移動される。ここで、ステップＳ２が「部品移動工程」である。

ステップＳ３においては、部品認識位置において、撮像装置７０により電子部品２５の吸着状態が撮像される。ステップＳ４においては、撮像された画像データに基づいて、予め決められていたプリント基板７５上の電子部品２５の装着位置を示す座標が修正される。ステップＳ５においては、装着ヘッド９３が修正された座標の位置まで移動され、プリント基板７５の所定位置に電子部品２５が装着される。

次に、キャリアテープのスプライシング検出方法について、図５に示すスプライシング指示プログラムのフローチャート及び図１０に示すスプライシング検出プログラムのフローチャートを用いて説明する。スプライシング指示プログラム及びスプライシング検出プログラムは、前述の電子部品装着プログラムと同様、電子部品装着装置１００の制御装置にローディングされている。そして、スプライシング指示プログラムは電子部品装着プログラムと並行して実行され、スプライシング検出プログラムは電子部品装着プログラムの一部に組み込まれて実行されている。

図５に示すスプライシング指示プログラムの実行が開始されると、ステップＳ１０において、キャリアテープ２０の電子部品２５の残量が調べられ、残量が所定量以下である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ１１が実行される。また、残量が所定量より多い場合（ＮＯ）、スプライシング指示プログラムの実行が終了される。なお、電子部品装着プログラムにおいて、電子部品２５が装着ヘッド９３の吸着ノズルに吸着されるごとに電子部品２５の使用量が積算され、これにより電子部品２５の残量を知ることができる。

ステップＳ１１においては、スプライシング作業を行うよう告知される。この告知手段としては、ＬＥＤ、ブザー等を使用することができる。ステップＳ１２においては、作業者によりオフラインでスプライシング作業が行われる。具体的には、図６に示すように、供給リール１３に巻回されたキャリアテープ２０ａの終端部と、別の供給リール１３に巻回されたキャリアテープ２０ｂの始端部とを、スプライシング部品３５が封入されたスプライシングテープ３０を挟持した状態で、連結金具３７により連結する。ここで、スプライシング部品３５の形状は電子部品２５の形状と異なっている。このため、撮像装置７０により取得された画像データから、スプライシング部品３５と電子部品２５とを容易に区別することができる。また、スプライシング部品３５の表面には、供給リール１３のシリアルナンバー、電子部品２５の品番、ロットナンバー、寸法、製造年月日、個数等のトレーサビリティ情報が記載されており、このトレーサビリティ情報により、切替わる電子部品２５の詳細を知ることができ、より厳密な電子部品２５の整合性のチェックや生産履歴の追跡が可能となる。なお、キャリアテープ２０ａ、２０ｂ及びスプライシングテープ３０は、図３にも示したように、エンボステープ２１ａ、２１ｂ、３１と、エンボステープ２１ａ、２１ｂ、３１に接着されたカバーテープ２４ａ、２４ｂ、３４とからなっている。エンボステープ２１ａ、２１ｂ、３１の長手方向には、電子部品２５及びスプライシング部品３５が封入されるキャビティ２２ａ、２２ｂ、３２が凹設されるとともに、エンボステープ２１ａ、２１ｂ、３１の幅方向の一端側には、送り穴２３ａ、２３ｂ、３３が貫設されている。また、連結金具３７には、かしめピン（図示省略）が立設されており、このかしめピンがエンボステープ２１ａ、２１ｂ、３１を貫通してかしめられることにより、キャリアテープ２０ａ、２０ｂがスプライシングテープ３０を挟持した状態で連結される。

スプライシングテープ３０を挟持した状態でキャリアテープ２０ａ、２０ｂを連結させた後、図７に示すように、各カバーテープ２４ａ、２４ｂ、３４を連結テープ３６によりつなぎ合わせて、スプライシング作業が終了する。これにより、スプライシング指示プログラムの実行が終了される。図７は、長手方向に垂直なスプライシングテープ３０の断面を表している。なお、スプライシング指示プログラムは電子部品装着プログラムと並行して実行されるため、電子部品装着プログラムによる吸着ノズルの電子部品２５の吸着からプリント基板７５への装着という一連のサイクルタイムに影響を及ぼすことはない。ここで、ステップＳ１１が「テープ連結工程」である。

また、パンチキャリヤ型のキャリアテープを採用した場合のスプライシングの例を図８及び図９に示す。図８に示すように、キャリアテープ４０ａ、４０ｂ及びスプライシングテープ５０は、紙製の本体４１ａ、４１ｂ、５１と、本体４１ａ、４１ｂ、５１に接着されたカバーテープ４４ａ、４４ｂ、５４及びボトムテープ４８ａ、４８ｂ、５８（図９参照）とからなっている。本体４１ａ、４１ｂ、５１の長手方向には、電子部品４５及びスプライシング部品５５が封入されるキャビティ４２ａ、４２ｂ、５２が貫設されるとともに、本体４１ａ、４１ｂ、５１の幅方向の一端側には、送り穴４３ａ、４３ｂ、５３が貫設されている。本体４１ａ、４１ｂ、５１の表面及び裏面には、カバーテープ４４ａ、４４ｂ、５４及びボトムテープ４８ａ、４８ｂ、５８が接着されており、これによりキャビティ４２ａ、４２ｂ、５２内に電子部品４５及びスプライシング部品５５が封入されるようになっている。また、スプライシング部品５５の形状は電子部品４５の形状と異なっている。このため、撮像装置７０により取得された画像データから、スプライシング部品５５と電子部品４５とを容易に区別することができる。また、スプライシング部品５５の表面には、供給リール１３のシリアルナンバー、電子部品４５の品番、ロットナンバー、寸法、製造年月日、個数等のトレーサビリティ情報が記載されている。

このキャリアテープ４０ａの終端部と、別のキャリアテープ４０ｂの始端部とが、スプライシング部品５５が封入されたスプライシングテープ５０を挟持した状態で、粘着テープ５７により連結される。その後、図９に示すように、各カバーテープ４４ａ、４４ｂ、５４を連結テープ５６によりつなぎ合わせて、スプライシング作業が終了する。これにより、スプライシング指示プログラムの実行が終了される。なお、図９は、長手方向に垂直なスプライシングテープ５０の断面を表している。

次に、図１０に示すスプライシング検出プログラムについて説明する。このスプライシング検出プログラムは、部品認識位置において、装着ヘッド９３の吸着ノズルに吸着された電子部品２５又はスプライシング部品３５の吸着状態が撮像装置７０により撮像された後に実行される。ステップＳ２０においては、部品認識エラーが発生したか否かが調べられる。撮像装置７０により撮像されたものが電子部品２５でないと判断された場合（ＹＥＳ）、部品認識エラーでありステップＳ２１が実行される。また、電子部品２５であると判断された場合（ＮＯ）、部品認識エラーではなく、スプライシング検出プログラムが終了される。この場合は、装着ヘッド９３が所定位置に移動され、プリント基板７５の所定位置に電子部品２５が装着される（通常のサイクル）。

ステップＳ２１においては、撮像装置７０により撮像されたものがスプライシング部品３５であるか否かが調べられる。スプライシング部品３５である場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２２が実行される。スプライシング部品３５でない場合（ＮＯ）、ステップＳ２４において部品認識エラー処理が行われる。この場合は、電子部品２５及びスプライシング部品３５以外のものが混入していると考えられるため、電子部品装着装置１００を停止するとともに、作業者に知らせる。

ステップＳ２２においては、スプライシング部品３５の表面に記載されたトレーサビリティ情報を読み取る。このトレーサビリティ情報及びスプライシング部品３５が検出されたことは、制御装置のメモリに記憶され、電子部品装着プログラム（図４）により利用される。ステップＳ２３においては、スプライシング部品３５が廃棄箱１１０に廃棄され、スプライシング検出プログラムが終了される。これにより、スプライシング部品３５が検知された場合の処理を不良品が検出された場合の処理と同様に扱うことができる。ここで、ステップＳ２０〜Ｓ２３が「スプライシング部品認識工程」である。

実施形態に係る電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法においては、ステップＳ１２において、供給リール１３に巻回されたキャリアテープ２０ａの終端部と、別の供給リール１３に巻回されたキャリアテープ２０ｂの始端部とを、キャリアテープ２０ａ、２０ｂの連結を表すスプライシング部品３５が封入されたスプライシングテープ３０を挟持して連結する。そして、ステップＳ２０〜Ｓ２３において、電子部品２５を認識する撮像装置７０によりスプライシング部品３５を認識することによりキャリアテープ２０ａ、２０ｂの新旧の継ぎ目を検出している。すなわち、このキャリアテープのスプライシング検出方法においては、吸着ノズルがカセット式フィーダ１１から電子部品２５を吸着し、この電子部品２５を撮像装置７０により認識した後、プリント基板７５に装着するという一連のサイクルの中でキャリアテープ２０ａ、２０ｂの新旧の継ぎ目を検出できるため、検出装置を各カセット式フィーダ１１ごとに設ける必要はなく、製造コストの高騰化及び部品供給装置の複雑化を招くことはない。また、このキャリアテープのスプライシング検出方法においては、連続的な実装工程の中で、撮像装置７０によりスプライシング部品３５が認識されることにより、直ちにキャリアテープ２０ａ、２０ｂの新旧の継ぎ目を検出することができ、生産性が低下することはない。したがって、この電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法によれば、製造コストの低廉化及び部品供給装置の簡素化を実現するとともに、生産性の低下を防止することができる。

また、この電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法においては、ステップＳ２０〜Ｓ２３でスプライシング部品３５が認識された場合、スプライシング部品３５を廃棄箱１１０に廃棄するため、電子部品２５が不良品であった場合と同様にスプライシング部品３５を処理することができる。そのため、特別な処理を必要とせず、これによっても生産性の低下を防止することができる。

さらに、この電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法においては、スプライシング部品３５にはトレーサビリティ情報が付されているため、より厳密な電子部品２５の整合性のチェックや生産履歴の追跡を容易に行うことができる。

以上において、本発明の電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。

実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、電子部品装着装置の斜視図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、カセット式フィーダの正面図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、供給リールに巻回されたキャリアテープの斜視図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、電子部品装着プログラムのフローチャート。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、スプライシング指示プログラムのフローチャート。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、エンボスキャリヤ型のキャリアテープの連結を示す斜視図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、エンボスキャリヤ型のキャリアテープの断面図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、パンチキャリヤ型のキャリアテープの連結を示す斜視図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、パンチキャリヤ型のキャリアテープの断面図。 実施形態のキャリアテープのスプライシング検出方法に係り、スプライシング検出プログラムのフローチャート。

符号の説明

１０…部品供給装置、１３…供給リール、１４…部品供給位置、２０（２０ａ、２０ｂ、４０ａ、４０ｂ）…キャリアテープ、２５、４５…電子部品、３０、５０…スプライシングテープ、３５、５５…スプライシング部品、７０…撮像装置、７５…プリント基板、１００…電子部品装着装置、Ｓ１…部品吸着工程、Ｓ２…部品移動工程、Ｓ１２…テープ連結工程、Ｓ２０〜Ｓ２３…スプライシング部品認識工程。

Claims (1)

1. 部品供給装置から供給された電子部品を装着位置に位置決めされたプリント基板に装着する電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法において、
   第１の供給リールに巻回されたキャリアテープの終端部と、第２の供給リールに巻回されたキャリアテープの始端部とを、キャリアテープの連結を表すスプライシング部品が封入されたスプライシングテープを挟持して連結するテープ連結工程と、
   部品供給装置の部品供給位置において、吸着ノズルにより電子部品を吸着する部品吸着工程と、
   前記吸着ノズルを移動させ、前記電子部品を前記部品供給位置と前記装着位置との間に設けられた部品認識位置まで移動させる部品移動工程と、
   前記部品認識位置において、前記プリント基板に装着する前記電子部品の吸着状態を撮像する撮像装置により、前記スプライシング部品を認識するスプライシング部品認識工程と、
   前記スプライシング部品認識工程で前記スプライシング部品が認識された場合、前記スプライシング部品の表面に記載されたトレーサビリティ情報を前記撮像装置で取得された画像データから読み取るトレーサビリティ情報読み取工程と、
   前記トレーサビリティ情報読み取り工程後に、前記スプライシング部品を廃棄するスプライシング部品廃棄工程と、
   を備えることを特徴とする電子部品装着装置におけるキャリアテープのスプライシング検出方法。

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