JP6092879B2 - テープフィーダ照合システム - Google Patents

Description

本発明は、テープフィーダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムに関する発明である。

回路基板に部品を実装する部品実装機への部品の供給は、テープフィーダを用いて行う場合が多いが、このテープフィーダに、部品供給テープが巻回されたリールをセットする作業は、作業者が手作業で行うようになっているため、作業者が間違った部品供給テープのリールをテープフィーダにセットしてしまう可能性がある。このため、テープフィーダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを確認する必要がある。

そこで、特許文献１（特開平１１−１６３５９１号公報）に記載されているように、部品供給テープのリールに、識別情報を記録したバーコードラベルを貼り付け、作業者がバーコードリーダを用いてリールの識別情報を読み取って、テープフィーダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するようにしたものがある。

しかし、作業者がバーコードリーダを用いてリールの識別情報を読み取る作業は手間がかかる。しかも、作業者がリールの識別情報をバーコードリーダで読み取った後、該リールをテープフィーダにセットするようにしているため、バーコードリーダで識別情報を読み取ったリールが必ずしもテープフィーダにセットされるとは限らず、別のリールがテープフィーダにセットされてしまう可能性がある。

そこで、特許文献２（特開２００９−８１４６７号公報）、特許文献３（特開２０１０−４０９０１号公報）に記載されているように、リールの側面に無線タグ（ＰＦＩＤタグ）を取り付けると共に、テープフィーダのうちのリールの側面と対向する部位に、無線タグから情報を読み取るリーダを取り付け、テープフィーダにリールをセットしたときに、テープフィーダ側のリーダがリール側面の無線タグから情報を読み取って、リール（部品供給テープ）を確認できるようにしたものがある。

特開平１１−１６３５９１号公報 特開２００９−８１４６７号公報 特開２０１０−４０９０１号公報

部品実装機には、多数のテープフィーダを間隔をつめてセットするようになっているため、各テープフィーダ間の隙間は狭くなっており、各テープフィーダのリールの側方の空きスペース（リールホルダとリール側面との隙間）は狭くなっている。このため、上記特許文献２，３のように、リールの側面に無線タグを取り付け、該リールの側方にリーダを取り付ける構成は、スペース的に難しい構成となっている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、テープフィーダのリールホルダとリールの側面との隙間が狭くても、リール側の無線タグから識別情報を読み取るリーダのアンテナを配置するスペースを容易に確保できるテープフィーダ照合システムを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムにおいて、前記部品供給テープのリールに、該部品供給テープに収容された部品の識別情報が書き込まれた無線タグが設けられ、前記テープフィーダのリールホルダには、前記リールの巻取筒部が嵌め込まれる中心軸部が設けられていると共に、前記無線タグから前記部品の識別情報を読み取るリーダのアンテナが前記中心軸部の周面に設けられ、前記リーダのアンテナで読み取った前記部品の識別情報を用いて前記テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムであって、リーダのアンテナを前記中心軸部の全周にわたって設けたことを特徴とするものである。

この構成では、テープフィーダのリールホルダの中心軸部の周面にリーダのアンテナを設けているため、テープフィーダのリールホルダとリールの側面との隙間が狭くても、リール側の無線タグから識別情報を読み取るリーダのアンテナを配置するスペースを容易に確保できる。しかも、リーダのアンテナを設ける位置はリールホルダの中心軸部であるため、その全周にリーダのアンテナを設けたとしても、前記特許文献３のものと比較して、リーダのアンテナの面積を大幅に小さくすることができ、その分、外部からのノイズや隣のリールの無線タグの電波の影響を受けにくい構成となり、リール側の無線タグから識別情報を安定して読み取ることができる。

また、リーダのアンテナをリールホルダの中心軸部の全周にわたって設けるようにすれば、リールの回転に伴ってリール側の無線タグが円周方向に移動しても、リール側の無線タグとリーダのアンテナとの間の距離が一定に保たれ、リール側の無線タグから識別情報を安定して読み取ることができる。

本発明は、無線タグをリールの巻取筒部に取り付けるようにすると良い。このようにすれば、リール側の無線タグを中心軸部のリーダのアンテナに接近させて設けることができ、リール側の無線タグから識別情報を一層読み取りやすくなる。

この場合、部品供給テープの製造・販売元からテープフィーダを使用するユーザーに対して、リールの巻取筒部に部品供給テープが巻回された状態で供給されることを考慮して、無線タグをリールの巻取筒部の内周面に取り付けるようにすると良い。このようにすれば、部品供給テープが巻回されたリールの巻取筒部の内周面に、後付けで無線タグを簡単に取り付けることができ、ユーザー側で本発明を容易に実施できる。

また、リーダのアンテナをフレキシブル基板に形成し、該フレキシブル基板を円筒状に丸めてリールホルダの中心軸部に取り付けるようにしても良い。このようにすれば、リールの巻取筒部の全周にリーダのアンテナを簡単に取り付けることができる。

また、本発明は、リールホルダの中心軸部を電波が透過する材料で形成すれば、該中心軸部の内周側にリーダのアンテナを配置することができ、リールの巻取筒部の内周面が中心軸部側のアンテナに接触してアンテナの表面が摩耗・損傷することを防止できる。また、リールホルダの中心軸部を取り付ける側板部を電波がシールド（遮蔽）される材料で形成すれば、外部からのノイズや隣のリールの無線タグの電波をリールホルダの側板部でシールドすることができ、識別情報の読取り性能をより一層向上できる。

また、本発明は、テープフィーダに、該テープフィーダの識別情報が記憶された記憶部を設け、該テープフィーダを部品実装機にセットしたときに該テープフィーダの記憶部から読み出されたテープフィーダの識別情報及びリーダのアンテナで読み取った部品の識別情報を該部品実装機側へ送信し、テープフィーダと部品供給テープのリール（部品）との組み合わせが正しいか否かを判定するようにすると良い。これにより、テープフィーダと部品供給テープのリールとの組み合わせが正しいか否かを自動的に判定することができる。

図１は本発明の一実施例を示すテープフィーダの側面図である。 図２（ａ）は部品供給テープのリールをリールホルダの中心軸部に嵌め込む直前の状態を示す断面図、同図（ｂ）は部品供給テープのリールをリールホルダの中心軸部に嵌め込んだ状態を示す断面図である。 図３は部品実装機に複数のテープフィーダをセットした状態を示すリールホルダ部分の断面図である。 図４はリールホルダの中心軸部とリーダのアンテナの分解斜視図である。 図５は制御系の構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１及び図２を用いてテープフィーダ１１の構成を説明する。

テープフィーダ１１の把手部１２側には、リールホルダ１３が設けられ、このリールホルダ１３に、部品供給テープ１４が巻回されたリール１５が着脱可能にセットできるようになっている（リール１５の取付構造については後述する）。部品供給テープ１４は、キャリアテープ（図示せず）に等ピッチで形成された凹部に部品を収容し、その上面にトップテープ（図示せず）を貼着したテープである。テープフィーダ１１の上面部には、リール１５から引き出した部品供給テープ１４を部品吸着位置Ａへ案内するためのテープ通路を形成するテープガイド部材１６が取り付けられている。

テープフィーダ１１の奥側（把手部１２とは反対側）には、テープガイド部材１６にセットされた部品供給テープ１４を部品吸着位置へピッチ送りするスプロケット１７と、これを回転駆動するステッピングモータ等のモータ（図示せず）とが取り付けられ、スプロケット１７の回転軸の真上の位置が部品吸着位置Ａとなっている。テープフィーダ１１の奥端面には、部品実装機側のコネクタ（図示せず）と接続される通信コネクタ１８と、部品実装機に対する取付位置を決める位置決めピン１９，２０が設けられている。

次に、図１乃至図５を用いて、テープフィーダ１１のリールホルダ１３に部品供給テープ１４のリール１５を着脱可能に取り付ける構造を説明する。

図１及び図２に示すように、リール１５の中心部には、部品供給テープ１４を巻回する巻取筒部２１が形成され、この巻取筒部２１の内周面に、部品供給テープ１４の部品識別情報が書き込まれた受動型の無線タグ２２（ＲＦＩＤタグ、ＲＦタグ、ＩＣタグ、電波タグ、電子タグとも呼ばれる）が取り付けられている。尚、無線タグ２２の表面を保護テー
プ等で覆って保護するようにしても良い。

一方、リールホルダ１３は、電波をシールドする材料（例えば鉄、アルミニューム等の金属、導電性材料）で円形等の所定形状に形成した側板部２３と、この側板部２３の略中心の位置にねじ止め等により取り付けた中心軸部２４とから構成されている。中心軸部２４は、電波が透過する材料（例えば樹脂等の絶縁性材料）で２重筒状に形成され、その２重筒によって円筒状のアンテナ収容スペース２５（図４参照）が中心軸部２４の内周部に形成されている。この中心軸部２４の円筒状のアンテナ収容スペース２５には、リール１５側の無線タグ２２から部品識別情報を読み取るリーダ２６（図５参照）のアンテナ２７が収容されて接着等により固定されている。

リーダ２６のアンテナ２７は、図４に示すように、フレキシブル基板２８に形成され、該フレキシブル基板２８を円筒状に丸めて中心軸部２４の円筒状のアンテナ収容スペース２５に挿入することで、アンテナ２７がリールホルダ１３の中心軸部２４の全周に延在するように配置されている。アンテナ２７と接続されるリーダ２６の回路は、フレキシブル基板２８に形成しても良いし、該フレキシブル基板２８から離れた場所に設けられたテープフィーダ１１の制御装置３０（図５参照）側に設けても良い。

テープフィーダ１１の制御装置３０は、図５に示すように、ＭＰＵ３１、記憶部３２等により構成され、ＭＰＵ３１にはリーダ２６が接続されている。記憶部３２には、テープフィーダ１１のテープ送り動作等を制御するプログラムや制御データが記憶されていると共に、テープフィーダ１１の識別情報が記憶されている。

テープフィーダ１１を部品実装機のフィーダセット台（図示せず）の空きスロットにセットして、該テープフィーダ１１の通信コネクタ１８を部品実装機側のコネクタ（図示せず）に接続したときに、ＭＰＵ３１は、該テープフィーダ１１の記憶部３２から読み出されたテープフィーダ１１の識別情報及びリール１５側の無線タグ２２からリーダ２６のアンテナ２７で読み取った部品識別情報を該部品実装機の制御装置３３を通して生産管理装置３４へ送信する。生産管理装置３４のデータベース３５には、テープフィーダ１１と生産ジョブで指定された部品との組み合わせのデータが保存されており、生産管理装置３４は、部品実装機の制御装置３３から送信されてくるテープフィーダ１１の識別情報と部品識別情報との組み合わせをデータベース３５のデータと照合して、テープフィーダ１１と部品（リール１５）との組み合わせが正しいか否かを判定する。

以上説明した本実施例では、テープフィーダ１１のリールホルダ１３の中心軸部２４の周面にリーダ２６のアンテナ２７を設けているため、テープフィーダ１１のリールホルダ１３とリール１５の側面との隙間が狭くても、リール１５側の無線タグ２２から部品識別情報を読み取るリーダ２６のアンテナ２７を配置するスペースを容易に確保できる。しかも、リーダ２６のアンテナ２７を設ける位置はリールホルダ１３の中心軸部２４であるため、その全周にリーダ２６のアンテナ２７を設けたとしても、前記特許文献３のものと比較して、リーダ２６のアンテナ２７の面積を大幅に小さくすることができ、その分、外部からのノイズや隣のリール１５の無線タグ２２の電波の影響を受けにくい構成となり、リール１５側の無線タグ２２から識別情報を安定して読み取ることができる。前記特許文献３のものは、リール側面の無線タグから識別情報を読み取るリーダのアンテナを、無線タグの移動軌跡全周に対向するように円環状に形成しているため、リーダのアンテナの面積が大きくなり、その分、外部からのノイズや隣のリールの無線タグの電波の影響を受けやすい構成となり、識別情報を正しく読み取れない可能性がある。

また、本実施例では、リーダ２６のアンテナ２７をリールホルダ１３の中心軸部２４の全周にわたって設けているため、リール１５の回転に伴ってリール１５側の無線タグ２２
が円周方向に移動しても、リール１５側の無線タグ２２とリーダ２６のアンテナ２７との間の距離が一定に保たれ、リール１５側の無線タグ２２から部品識別情報を安定して読み取ることができる。

ただし、本発明は、必ずしも、リーダ２６のアンテナ２７をリールホルダ１３の中心軸部２４の全周に設ける必要はなく、中心軸部２４の周面の少なくとも一部に設ければ、前述したアンテナ配置スペースの問題を解決することができる。

また、本実施例では、リール１５側の無線タグ２２をリール１５の巻取筒部２１に取り付けるようにしたので、リール１５側の無線タグ２２をリールホルダ１３の中心軸部２４のリーダ２６のアンテナ２７に接近させて設けることができる。

本発明は、無線タグ２２をリール１５の巻取筒部２１の外周面に取り付けるようにしても良いが、部品供給テープ１４の製造・販売元からテープフィーダ１１を使用するユーザーに対して、リール１５の巻取筒部２１に部品供給テープ１４が巻回された状態で供給されるため、ユーザーが無線タグ２２を後付けでリール１５の巻取筒部２１の外周面に取り付ける場合は、一旦、リール１５から部品供給テープ１４を全て巻き戻してリール１５の巻取筒部２１の外周面を露出させてから、無線タグ２２を巻取筒部２１の外周面に取り付けた後、リール１５の巻取筒部２１に部品供給テープ１４を巻き取るという、手間のかかる作業を行わなければならず、甚だ面倒である。

その点、本実施例では、無線タグ２２をリール１５の巻取筒部２１の内周面に取り付けるようにしたので、部品供給テープ１４が巻回されたリール１５の巻取筒部２１の内周面に、後付けで無線タグ２２を簡単に取り付けることができ、ユーザー側で本発明を容易に実施できる。但し、本発明は、部品供給テープ１４の製造元で、無線タグ２２をリール１５の巻取筒部２１の外周面に取り付けてから、該巻取筒部２１に部品供給テープ１４を巻回するようにしても良い。

また、本実施例では、リーダ２６のアンテナ２７をフレキシブル基板２８に形成し、該フレキシブル基板２８を円筒状に丸めてリールホルダ１３の中心軸部２４に取り付けるようにしたので、リール１５の巻取筒部２１の全周にリーダ２６のアンテナ２７を簡単に取り付けることができる。

また、本実施例では、リールホルダ１３の中心軸部２４を電波が透過する材料で形成したので、該中心軸部２４の内周側にリーダ２６のアンテナ２７を配置することが可能となり、リール１５の巻取筒部２１の内周面が中心軸部２４側のアンテナ２７に接触してアンテナ２７の表面が摩耗・損傷することを防止できる。また、リールホルダ１３の中心軸部２４を取り付ける側板部２３を電波がシールドされる材料で形成したので、外部からのノイズや隣のリール１５の無線タグ２２の電波をリールホルダ１３の側板部２３でシールドすることができ、部品識別情報の読取り性能をより一層向上できる。

尚、リール１５側の無線タグ２２を取り付ける位置は、リール１５の巻取筒部２１の内周面や外周面に限定されず、リール１５の側面部のうちの巻取筒部２１の近傍に無線タグ２２を取り付けるようにしても良い。

また、リールホルダ１３の形状は、リール１５の側面全体をカバーする形状に限定されず、リール１５の側面の一部のみをカバーする形状であっても良く、要は、中心軸部２４を片持ち支持できる構造であれば良い。

その他、本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、リーダ２６のアンテナ２７をリ
ールホルダ１３の中心軸部２４の外周面に接着等で取り付け、該アンテナ２７の表面を保護テープ等でカバーして保護するようにしても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…テープフィーダ、１３…リールホルダ、１４…部品供給テープ、１５…リール、１８…通信コネクタ、２１…巻取筒部、２２…無線タグ、２３…側板部、２４…中心軸部、２５…アンテナ収容スペース、２６…リーダ、２７…アンテナ、２８…フレキシブル基板、３０…テープフィーダの制御装置、３１…ＭＰＵ、３２…記憶部、３３…部品実装機の制御装置、３４…生産管理装置、３５…データベース

Claims (8)

1. テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムにおいて、
   前記部品供給テープのリールに、該部品供給テープに収容された部品の識別情報が書き込まれた無線タグが設けられ、
   前記テープフィーダのリールホルダには、前記リールの巻取筒部が嵌め込まれる中心軸部が設けられていると共に、前記無線タグから前記部品の識別情報を読み取るリーダのアンテナが前記中心軸部の周面に設けられ、
   前記リーダのアンテナで読み取った前記部品の識別情報を用いて前記テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムであって、
   前記リーダのアンテナは、前記中心軸部の全周にわたって設けられていることを特徴とするテープフィーダ照合システム。
2. テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムにおいて、
   前記部品供給テープのリールに、該部品供給テープに収容された部品の識別情報が書き込まれた無線タグが設けられ、
   前記テープフィーダのリールホルダには、前記リールの巻取筒部が嵌め込まれる中心軸部が設けられていると共に、前記無線タグから前記部品の識別情報を読み取るリーダのアンテナが前記中心軸部の周面に設けられ、
   前記リーダのアンテナで読み取った前記部品の識別情報を用いて前記テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムであって、
   前記リーダのアンテナは、フレキシブル基板に形成され、該フレキシブル基板が円筒状に丸められて前記リールホルダの中心軸部に取り付けられていることを特徴とするテープフィーダ照合システム。
3. テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムにおいて、
   前記部品供給テープのリールに、該部品供給テープに収容された部品の識別情報が書き込まれた無線タグが設けられ、
   前記テープフィーダのリールホルダには、前記リールの巻取筒部が嵌め込まれる中心軸部が設けられていると共に、前記無線タグから前記部品の識別情報を読み取るリーダのアンテナが前記中心軸部の周面に設けられ、
   前記リーダのアンテナで読み取った前記部品の識別情報を用いて前記テープフィーダのリールホルダに正しい部品供給テープのリールがセットされているか否かを判定するテープフィーダ照合システムであって、
   前記リールホルダは、前記中心軸部が電波を透過させる材料で形成され、該中心軸部を取り付ける側板部が電波をシールドする材料で形成され、
   前記リーダのアンテナは、前記リールホルダの中心軸部の内周側に配置されていることを特徴とするテープフィーダ照合システム。
4. 前記リーダのアンテナは、前記中心軸部の全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のテープフィーダ照合システム。
5. 前記無線タグは、前記リールの巻取筒部に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のテープフィーダ照合システム。
6. 前記無線タグは、前記リールの巻取筒部の内周面に取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載のテープフィーダ照合システム。
7. 前記リーダのアンテナは、フレキシブル基板に形成され、該フレキシブル基板が円筒状に丸められて前記リールホルダの中心軸部に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は３に記載のテープフィーダ照合システム。
8. 前記テープフィーダには、該テープフィーダの識別情報が記憶された記憶部が設けられ、
   前記テープフィーダを部品実装機にセットしたときに該テープフィーダの記憶部から読み出された前記テープフィーダの識別情報及び前記リーダのアンテナで読み取った前記部品の識別情報を該部品実装機側へ送信し、前記テープフィーダと前記部品供給テープのリールとの組み合わせが正しいか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のテープフィーダ照合システム。

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