JP6142291B2

JP6142291B2 - 部品実装装置および部品実装方法

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Publication number: JP6142291B2
Application number: JP2013245745A
Authority: JP
Inventors: 遵恵清水; 東　雅之; 雅之東; 達雄山村; 鎌倉　賢二; 賢二鎌倉
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: JP2015103774A

Description

本発明は、テープフィーダによって供給された部品を実装ヘッドによって吸着して基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。

部品実装装置における部品の供給装置としてテープフィーダが知られている。このテープフィーダは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、実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品を供給するものである。テープフィーダにおいて実装動作を停止することなく連続して部品供給を継続する方法として、従来より先行する既装着のキャリアテープ（先行テープ）の末尾部に後続の新たなキャリアテープ（後続テープ）を接続するテープスプライシングが用いられている。このテープスプライシング方式では、作業者はテープ補充毎に煩雑なテープスプライシング作業を実行する必要があり、これらの作業負荷を低減することが望まれていた。このため、新たなテープ補充方式としてテープスプライシング作業を行うことなく、後続テープをテープフィーダにセットするスプライシングレス方式のテープフィーダが用いられるようになっている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に示す先行技術においては、テープフィーダの後端部に設けられたテープ挿入部およびキャリアテープを部品ピックアップ位置送るピックアップ部に、それぞれスプロケットを駆動モータによって駆動する構成の部品送り駆動部を配置し、先行テープおよび後続テープを個別に移動させる構成を用いている。この構成により、先行テープおよび後続テープをつなぎ合わせることなく、テープ供給が行われる。

特開２０１１−２１１１６９号公報

しかしながら上述の特許文献例を含め従来技術においては、スプライシングレス方式でキャリアテープを連続的にテープフィーダに供給するに際し、以下のような不都合が生じるという難点がある。すなわちスプライシングレス方式では、先行テープと後続テープとは一体的に接続されないことから、後続テープがタイムリーに補給されない場合や、一旦装着された後に何らかの原因によって装着状態にあった後続テープがスプロケットから脱落したような場合には、先行テープからの部品取り出しが終了した時点で部品切れが発生し、部品吸着エラーとなって装置停止する。

部品実装装置において部品吸着エラーによる装置停止に至る事態は、上述のような部品切れ以外の原因によっても発生する。例えば実装ヘッドの吸着ノズルによって部品を吸着して取り出す部品吸着位置に異物が存在する吸着異常が発生したような場合にも、正常な部品吸着動作ができずに部品吸着エラーに至る。このような部品吸着エラーが発生した場合において、一般にはその原因が正しく判明しているとは限らず、作業者は自ら装置状況を確認して異常原因を判断した上で対処することが求められる。

すなわち装置ユーザによってはテープフィーダにおける残部品数管理を行っていないケースがあり、このような場合には部品切れかまたはその他の動作異常に起因する部品吸着エラーかが判明しないまま対処作業を行う必要があった。このため、従来技術では部品切れに対応する補充リールの準備などの作業準備を欠いたままエラー対処作業を行うことを余儀なくされており、作業性の改善が望まれていた。

そこで本発明は、部品吸着エラー発生時のエラー対処作業を作業性よく行うことができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品が収納されたキャリアテープをテープフィーダによりピッチ送りして前記部品を部品吸着位置に供給し、前記供給された部品を実装ヘッドによって吸着保持して基板に実装する部品実装装置であって、前記テープフィーダは、前記ピッチ送りにおけるテープ送り方向の上流端部に開口したテープ導入口から前記部品吸着位置まで連通して設けられ、前記キャリアテープを案内するテープ走行路と、前記テープ走行路における下流側に設けられ、前記キャリアテープを前記部品吸着位置にピッチ送りする第１のテープ送り機構と、前記テープ走行路における上流側に設けられ、前記テープ導入口から導入された前記キャリアテープを前記テープ導入口側から前記第１のテープ送り機構側に送る第２のテープ送り機構と、前記テープ走行路上において前記第１のテープ送り機構と前記第２のテープ送り機構との間に配置され、前記キャリアテープの有無を検出するテープ検出センサとを有し、前記実装ヘッドによる部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を、前記テープ検出センサの検出結果に応じて選択する選択手段と、前記選択された指示内容を報知する報知手段とを備えた。

本発明の部品実装方法は、部品が収納されたキャリアテープをテープフィーダによりピッチ送りして部品吸着位置に供給し、実装ヘッドによって前記供給された部品を吸着して基板に実装する部品実装方法であって、前記キャリアテープを第１のテープ送り機構により前記部品吸着位置にピッチ送りする第１のテープ送り工程と、テープ導入口から導入された前記キャリアテープを第２のテープ送り機構により前記テープ導入口側から前記第１のテープ送り機構側へ送る第２のテープ送り工程と、前記テープフィーダにおける所定位置にて前記キャリアテープの有無を検出するテープ検出工程と、前記実装ヘッドによる部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を、前記テープ検出工程における検出結果に応じて選択して報知する報知工程を含む。

本発明によれば、スプライシングレス方式のテープフィーダによって供給された部品を実装ヘッドによって吸着して基板に実装する部品実装装置において、部品吸着エラー発生時のエラー対処作業を作業性よく行うことができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図本発明の一実施の形態のテープフィーダの構成説明図本発明の一実施の形態のテープフィーダにおいてテープ送り機構に用いられるスプロケットの機能説明図本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるテープストッパ機構の構成説明図本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるテープストッパ機構の機能説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるテープ送り方法の工程説明図本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるテープ送り方法の工程説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置による部品実装方法を示す動作フロー図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して、基板に電子部品を実装する部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１は、基板に半導体チップなどの電子部品を実装する機能を有するものであり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を部分的に示している。

図１において基台１ａの中央にはＸ方向（基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は上流側から搬入された基板３を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ５が並列に装着されている。テープフィーダ５は、電子部品を収納したキャリアテープをテープ送り方向、すなわち部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品を供給する。

基台１ａ上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７が配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図２に示すように、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。実装ヘッド９は吸着ノズル９ａから真空吸引する真空吸引回路を内蔵している。真空吸引回路の真空圧を監視することにより、実装ヘッド９による部品吸着動作において電子部品が正常に吸着保持されない部品吸着エラーの発生の有無を、エラー検出部４６（図７参照）により検出できるようになっている。

Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ５の部品吸着位置から電子部品を吸着ノズル９ａによって吸着保持して取り出して、基板搬送機構２に位置決めされた基板３の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８および実装ヘッド９は、電子部品を保持した実装ヘッド９を移動させることにより、電子部品を基板３に移送搭載する部品実装機構１０を構成する。

部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ６が配設されている。部品供給部４から電子部品を取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動する際に、部品認識カメラ６は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動テーブル８の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１１は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識カメラ６による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

図２に示すように、部品供給部４にはフィーダベース１２ａに予め複数のテープフィーダ５が装着された状態の台車１２がセットされる。基台１ａに設けられた固定ベース１ｂに対して、フィーダベース１２ａをクランプ機構１２ｂによってクランプすることにより、部品供給部４において台車１２の位置が固定される。台車１２には、電子部品を保持したキャリアテープ１４を巻回状態で収納する供給リール１３が保持されている。供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１４は、テープフィーダ５によって吸着ノズル９ａによる部品吸着位置までピッチ送りされる。

次に、図３を参照してテープフィーダ５の構成および機能を説明する。図３に示すように、テープフィーダ５は、本体部５ａおよび本体部５ａの下面から下方に凸設された装着部５ｂを備えた構成となっている。本体部５ａの下面をフィーダベース１２ａに沿わせてテープフィーダ５を装着した状態では、テープフィーダ５は部品供給部４に固定装着されるとともに、テープフィーダ５におけるテープ送りを制御するために内蔵されたフィーダコントローラ２８は、部品実装装置１の装置制御部２９と電気的に接続される。

本体部５ａの内部には、供給リール１３から引き出されて本体部５ａ内に取り込まれたキャリアテープ１４を案内するテープ走行路５ｃが設けられている。テープ走行路５ｃは、本体部５ａにおいてピッチ送りにおけるテープ送り方向の上流端部に開口したテープ導入口５ｄから、実装ヘッド９によって電子部品を取り出す部品吸着位置まで連通して設けられている。部品実装作業を継続して実行する過程においては、１つの供給リール１３への収納分を単位ロットとする複数のキャリアテープ１４が、テープ導入口５ｄから順次挿入されてテープフィーダ５に供給される。

本実施の形態に示す部品実装装置１においては、テープ導入口５ｄから導入されて相前後して送られる２つのキャリアテープ１４のうち、テープフィーダ５に既装着で実装ヘッド９による部品取り出しの対象となるキャリアテープ１４（１）（以下、先行テープ１４（１）と略記する）の末尾端部と、部品切れに際して新たに追加して装着されるキャリアテープ１４（２）（以下、後続テープ１４（２）と略記する）の先頭端部とを接合テープによって継ぎ合わせるテープスプライシングを行うことなく、それぞれが分離された状態のままテープ導入口５ｄに順次挿入して供給するスプライシングレス方式を採用している。

テープ導入口５ｄの上側には、追加して装着される後続テープ１４（２）が係合するスプロケット２１Ｃが配設されている。スプロケット２１Ｃは後続テープ１４（２）のテープ送り方向を規制することにより、後続テープ１４（２）の脱落を防止する機能を有する。テープ走行路５ｃにおける下流側、上流側には、先行テープ１４（１）、後続テープ１４（２）をテープ送りするための第１のテープ送り機構２０Ａ、第２のテープ送り機構２０Ｂが配設されている。

上流側に設けられた第２のテープ送り機構２０Ｂは、新たに装着される後続テープ１４（２）をテープ導入口５ｄ側から第１のテープ送り機構２０Ａ側に連続的にテープ送りする機能を有しており、スプロケット２１Ｂを第２のモータＭ２で回転駆動する構成となっている。第２のテープ送り機構２０Ｂの下方側には、テープ押しつけ機構２４およびテープストッパ機構２５（図５参照）が配設されている。スプロケット２１Ｃを介してテープ導入口５ｄに導き入れられた後続テープ１４（２）は、テープ押しつけ機構２４によってスプロケット２１Ｂに対して押しつけられ、これにより後続テープ１４（２）はスプロケット２１Ｂと係合して第２のテープ送り機構２０Ｂによるテープ送りが可能な状態となる。テープストッパ機構２５は、先行テープ１４（１）が装着された状態で新たに挿入された後続テープ１４（２）の先頭端部を、ストッパ部材３２によって一時的に停止させる機能を有している。

下流側に設けられた第１のテープ送り機構２０Ａは、先行テープ１４（１）を所定の送りピッチで実装ヘッド９による部品吸着位置にピッチ送りする機能を有しており、スプロケット２１Ａを第１のモータＭ１で回転駆動する構成となっている。第１のテープ送り機構２０Ａの上方には、先行テープ１４（１）を上方から押さえるとともに先行テープ１４（１）に収納された部品を露出させる押さえ部材２７が装着されており、部品吸着位置にピッチ送りされた電子部品は、押さえ部材２７に形成された部品取り出し開口２７ａを介して実装ヘッド９の吸着ノズル９ａによって真空吸着によりピックアップされる。

ここで図４を参照して、これらのスプロケット２１Ａ、２１Ｂ，２１Ｃの機能を説明する。図４（ａ）に示すように、スプロケット２１Ａ、２１Ｂ，２１Ｃの外周面には、複数の送りピン２１ａが設けられている。キャリアテープ１４には供給対象の電子部品を収納する部品ポケット１４ａとともに、送りピン２１ａが嵌入する送り孔１４ｂが所定ピッチで形成されている。送りピン２１ａが送り孔１４ｂに係合した状態でスプロケット２１Ａ、２１Ｂが回転することにより、キャリアテープ１４はテープ送りされる。

図４（ｂ）は、スプロケット２１Ｃの機能を示している。スプロケット２１Ｃには、上流側から下流側へのテープ送り方向（矢印ｂ）に対応する回転方向（矢印ａ）のみの回転を許容し反対方向への回転を禁止するワンウェイクラッチ機構２２が内蔵されている。これにより、後続テープ１４（２）がスプロケット２１Ｃと係合した状態において、後続テープ１４（２）は正常のテープ送り方向（矢印ｂ）のみへの移動が許容され、反対方向（矢印ｃ）への移動が禁止される。これにより、部品補給のために後続テープ１４（２）を新たに装着した状態において、作業者の不適切な取り扱いなどによって後続テープ１４（２）に引き抜き方向の外力が作用した場合にあっても、後続テープ１４（２）はスプロケット２１Ｃによって係止されて、テープフィーダ５からの脱落が防止される。

図４（ｃ）（イ）は、第２のテープ送り機構２０Ｂにおけるスプロケット２１Ｂの機能を示している。前述のように、スプロケット２１Ｂは第２のモータＭ２によって回転駆動されることにより、後続テープ１４（２）を連続的にテープ送りする。この駆動方式において第２のモータＭ２が駆動制御されていない無励磁状態では、スプロケット２１Ｂの空転が許容されるようになっており、スプロケット２１Ｂと係合状態にある後続テープ１４（２）の移動も許容される。

スプロケット２１Ｂには回転検出手段としてのエンコーダ２３が内蔵されており、後続テープ１４（２）が下流側方向（矢印ｆ）、上流側方向（矢印ｇ）へ移動すると、スプロケット２１Ｂが正方向（矢印ｄ）、逆方向（矢印ｅ）方向へそれぞれ回転し、この回転状態に応じた回転検出信号がフィーダコントローラ２８に伝達される。本実施の形態においては、フィーダコントローラ２８に伝達される回転検出信号を監視することにより、第２のテープ送り機構２０Ｂにおける後続テープ１４（２）の状態を判断するようにしている。

まずスプロケット２１Ｂの正方向（矢印ｄ方向）の回転が検出されると、新たなキャリアテープ１４が挿入されたと判断して、テープ送りのための第２のモータＭ２の駆動を開始する。これにより、挿入されたキャリアテープ１４はテープ走行路５ｃに沿って下流側へ送られる。また正方向（矢印ｄ方向）の回転が検出された後に、スプロケット２１Ｂの逆方向（矢印ｅ方向）の回転が検出されると、一旦挿入されてスプロケット２１Ｂと係合したキャリアテープ１４が何らかの原因によって脱落方向（矢印ｇ方向）へ移動したと判断して、テープ脱落判定がなされる。

図４（ｃ）（ロ）は、第１のテープ送り機構２０Ａにおけるスプロケット２１Ａの機能を示している。前述のように、スプロケット２１Ａは第１のモータＭ１によって間歇駆動されることにより、先行テープ１４（１）を所定の送りピッチでピッチ送り（矢印ｈ）する。これにより、キャリアテープ１４の部品ポケット１４ａ内に収納された電子部品は、実装ヘッド９による部品吸着位置に供給される。

テープ走行路５ｃにおける第１のテープ送り機構２０Ａの上流側には、キャリアテープ１４を検出するための第１の検出位置Ｐ１が設定されており、第２のテープ送り機構２０Ｂの下流側であって第１の検出位置Ｐ１よりも上流側には、同様にキャリアテープ１４を検出するための第２の検出位置Ｐ２が設定されている。第１の検出位置Ｐ１、第２の検出位置Ｐ２にそれぞれ配設された第１のセンサＳ１、第２のセンサＳ２は、第１の検出位置Ｐ１、第２の検出位置Ｐ２におけるキャリアテープ１４の有無を検出する。さらにテープストッパ機構２５にはストッパ部材３２に後続テープ１４（２）が当接していることを検出する第３のセンサＳ３（図５参照）が配設されている。

上述のセンサ配置において第２のセンサＳ２は、テープ走行路５ｃ上に設定された所定位置（ここでは第１のテープ送り機構２０Ａと第２のテープ送り機構２０Ｂとの間）に配置され、キャリアテープ１４の有無を検出するテープ検出センサとなっている。本実施の形態では、このテープ検出センサによるテープ検出結果に基づいて、実装ヘッド９による部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を選択するようにしている。

第１のセンサＳ１、第２のセンサＳ２、第３のセンサＳ３による検出結果はフィーダコントローラ２８に伝達され、フィーダコントローラ２８はこれらの検出結果およびエンコーダ２３による回転検出結果に基づいて、第１のテープ送り機構２０Ａ、第２のテープ送り機構２０Ｂを制御する。これにより、テープフィーダ５における先行テープ１４（１）、後続テープ１４（２）のテープ送り動作が実行される。またフィーダコントローラ２８には、テープフィーダ５の上流側の上面に配置された操作・表示パネル２６が接続されている。操作・表示パネル２６は作業者が所定の操作入力を行う操作ボタンとともに作業者に対して所定内容の報知を行うＬＥＤなどの表示手段が設けられている。作業者は、操作・表示パネル２６により、テープフィーダ５の動作状態の確認および所定項目の操作入力を行うことができるようになっている。

次に図５，図６を参照して、テープ押しつけ機構２４、テープストッパ機構２５の構成および機能を説明する。図５において、スプロケット２１Ｂの下方には、圧縮バネ３１によって上方（矢印ｉ方向）に付勢された付勢ブロック３０が配設されている。付勢ブロック３０の上面のテープ押付面３０ａに沿ってスプロケット２１Ｂとの間に挿入された後続テープ１４（２）は、スプロケット２１Ｂに対して押しつけられ、これにより送りピン２１ａが送り孔１４ｂに嵌入して後続テープ１４（２）はスプロケット２１Ｂと係合する。

テープ押付面３０ａの下流側の端部には、テープストッパ機構２５を構成するストッパ部材３２の上流側に下方に屈曲して設けられた当接部３２ａが、第１軸支部３５廻りの回動によって接離自在に配設されている。第１軸支部３５はテープフィーダ５の本体部５ａにおける位置が固定された固定支点であり、ストッパ部材３２とともにリンク部材３６を回動自在に同軸保持している。リンク部材３６はその上部に設けられた上延出部３６ｂを引張りバネ４１によってテープ送り方向（矢印ｊ）に付勢されるとともに、ストッパピン４０に上延出部３６ｂが当接することにより上下方向の下限位置が規制されている。

リンク部材３６から斜め下方に延出した下延出部３６ａの下端にはローラ３８が装着されており、引張りバネ４１の付勢力によりローラ３８は、テープストッパ機構２５においてキャリアテープ１４のテープ送りをガイドするために配設されたテープ送りガイド４２のガイド面４２ａに押しつけられる。ストッパ部材３２から下流側に延出して設けられた延出突部３２ｂには、リンク部材３６に固定された圧縮バネ３７によって上方に付勢されるとともに（矢印ｋ）、リンク部材３６に設けられた当接ピン３９によってその上限位置が規制されている。この付勢力により、ストッパ部材３２は第１軸支部３５廻りに回動する方向に変位し、上流側に下方に屈曲して設けられた当接部３２ａは付勢ブロック３０のテープ押付面３０ａに対して上方から押しつけられる。

ストッパ部材３２の上流側において当接部３２ａの上部には、可動支点である第２軸支部３３を介して回動自在なセンサードグ３４が軸支されている。センサードグ３４はその一端部３４ａが当接部３２ａから上流側に部分的にはみ出した形態となっており、細長形状の他端部は下流側に延出して下方に屈曲した遮光部３４ｂとなっている。遮光部３４ｂは下限位置を規制するストッパピン４３に当接した通常状態において、遮光型のフォトスイッチである第３のセンサＳ３の検出光軸（矢印ｌ）を遮光した状態にある。

当接部３２ａの側面に検出対象の後続テープ１４（２）が上流側から当接することにより、センサードグ３４は第２軸支部３３廻りに反時計回りに回動変位し、これにより遮光部３４ｂが上方に変位して第３のセンサＳ３の遮光状態が解除されて、後続テープ１４（２）がストッパ部材３２による停止位置に到達したことが検出される。

図６（ａ）は、第２のテープ送り機構２０Ｂに最初のキャリアテープ１４である先行テープ１４（１）が装着された状態を示している。ここではまずテープ押しつけ機構２４においてスプロケット２１Ｂと付勢ブロック３０との間に先行テープ１４（１）が挿入されることから、図４（ｃ）（イ）にて説明したように、スプロケット２１Ｂの回転駆動が開始されて先行テープ１４（１）は下流側へテープ送りされる。

このとき、テープ押しつけ機構２４において付勢ブロック３０は、スプロケット２１Ｂと付勢ブロック３０との間に挿入されたキャリアテープ１４によってキャリアテープ１４の厚みｔに応じて押し下げられる（矢印ｍ）。またテープストッパ機構２５においては、テープ送りガイド４２上でテープ送りされるキャリアテープ１４によってローラ３８が上方に厚みｔだけ押し上げられ（矢印ｎ）、これによりリンク部材３６は第１軸支部３５廻りに回動変位する。そしてこの状態でキャリアテープ１４は第２のテープ送り機構２０Ｂによって下流側へピッチ送りされて、第１のテープ送り機構２０Ａに至る。

図６（ｂ）は、既に先行テープ１４（１）が装着された状態で、新たに後続テープ１４（２）を装着する際の動作を示している。この場合には、図４に示すスプロケット２１Ｃを経由して後続テープ１４（２）をセットし、付勢ブロック３０上に既に存在する先行テープ１４（１）とスプロケット２１Ｂとの間に後続テープ１４（２）の先頭端部を挿入する（矢印ｏ）。このときも同様にスプロケット２１Ｂが正方向に回転したことが検出されて、第２のテープ送り機構２０Ｂにより後続テープ１４（２）が下流側へテープ送りされる。

そして先頭端部が当接部３２ａに当接するとともに一端部３４ａを押し込むことにより、センサードグ３４は第２軸支部３３廻りに反時計回りに回動する。これにより遮光部３４ｂが上方に変位して（矢印ｐ）第３のセンサＳ３の遮光が解除され、後続テープ１４（２）が停止位置に到達したことが検出されて第２のテープ送り機構２０Ｂによるテープ送り動作が停止する。

図６（ｃ）は、後続テープ１４（２）が一旦停止して待機した状態において先行テープ１４（１）が下流側に送られている状態を示している。すなわち先行テープ１４（１）が実装ヘッド９による部品取り出しの対象となる度に、先行テープ１４（１）は第１のテープ送り機構２０Ａによって順次ピッチ送りされ（矢印ｑ）、末尾端部Ｅが付勢ブロック３０から外れてテープ送りガイド４２上に到達する。そして末尾端部Ｅがローラ３８よりも下流側へ送られたタイミングにおいて、ストッパ部材３２による後続テープ１４（２）の一時停止が解除される。

すなわち図６（ｄ）に示すように、先行テープ１４（１）がさらにピッチ送りされて（矢印ｒ）末尾端部Ｅがローラ３８を通過することにより、ローラ３８は引張りバネ４１の付勢力によって下方に変位し（矢印ｓ）、リンク部材３６が第１軸支部３５廻りに時計回り方向に回転する。これにより当接ピン３９が延出突部３２ｂを押し下げ、ストッパ部材３２は当接部３２ａが付勢ブロック３０に対して離隔する方向（矢印ｔ）に回転変位する。これにより、当接部３２ａによる後続テープ１４（２）の一旦停止状態が解除されるとともに、センサードグ３４の遮光部３４ｂが下方に変位して（矢印ｕ）、第３のセンサＳ３は遮光状態となる。そしてこの第３のセンサＳ３の信号を承けて、第２のテープ送り機構２０Ｂによる後続テープ１４（２）のテープ送り（矢印ｖ）が可能な状態となる。

次に図７を参照して、部品実装装置１および部品実装装置１に装着されるテープフィーダ５の制御系の構成を説明する。部品実装装置１の構成において、装置制御部２９は処理演算装置であり記憶部４５に記憶された各種の処理プログラムおよびデータに基づいて、部品実装機構１０や以下の各部を制御する。記憶部４５に記憶されるデータには、実装対象の部品の実装座標などを示す実装データ４５ａのほか、実装ヘッド９による部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を予めデータ化した指示内容データ４５ｂが含まれる。

エラー検出部４６は実装ヘッド９による部品取り出し動作時に真空吸着回路の流量を監視することにより、吸着ノズル９ａがキャリアテープ１４から電子部品を正常に吸着できない部品吸着エラーの発生を検出する。指示内容選択部４７（選択手段）は、部品吸着エラーの発生時に作業者に対して指示すべき指示内容を、記憶部４５に記憶された指示内容データ４５ｂから選択する。報知部４８（報知手段）は、指示内容選択部４７によって選択された指示内容を、操作パネルに設けられた表示画面などを介して作業者に報知する。

本実施の形態では、上述の指示内容の選択は、第１のテープ送り機構２０Ａと第２のテープ送り機構２０Ｂとの間の第２の検出位置Ｐ２に配置されたテープ検出センサである第２のセンサＳ２の検出結果に応じて行われる。すなわち、指示内容データ４５ｂには、キャリアテープ１４が検出された場合には部品吸着位置における異常の有無を確認すべき旨の第１の指示と、キャリアテープ１４が検出されない場合には新たなキャリアテープ１４を挿入すべき旨の第２の指示とが含まれている。

次に、テープフィーダ５の制御系を説明する。フィーダ制御部５０、記憶部５１は、図３に示すフィーダコントローラ２８の機能を示すものである。フィーダ制御部５０はフィーダコントローラ２８が備えた処理演算機能であり、内蔵メモリである記憶部５１に記憶されたフィーダデータ、すなわちテープ送り速度や送りピッチなどをテープ品種毎に示すデータに基づいて、第１のモータＭ１、第２のモータＭ２を制御する。この制御は、操作・表示パネル２６からの操作入力や、第１のセンサＳ１，第２のセンサＳ２，第３のセンサＳ３、スプロケット２１Ｂに内蔵されたエンコーダ２３からの信号に基づいて行われる。

次に図８，図９を参照して、部品実装装置１における部品供給方法について説明する。この部品供給は、テープフィーダ５において複数のキャリアテープ１４を、スプライシングレス方式によって順次テープ送りすることにより行われる。図８，図９は、相前後して送られる２つのキャリアテープ１４のうち、先行して送られる先行テープ１４（１）および後続して送られる後続テープ１４（２）をテープ走行路５ｃに沿って順次テープ送りする過程を示している。

まず図８（ａ）は、先行テープ１４（１）をテープ走行路５ｃに沿ってテープ送りしながら部品実装作業を実行中の状態を示している。すなわち、先行テープ１４（１）はテープ導入口５ｄを介してテープフィーダ５に導入され、第１のテープ送り機構２０Ａにより部品吸着位置にピッチ送り（矢印ｗ）されて（第１のテープ送り工程）、部品吸着位置にて実装ヘッド９によって電子部品が先行テープ１４（１）から取り出される。

次いで部品実装作業を継続実行する過程において、先行テープ１４（１）からの部品供給が終了に近づくと、図８（ｂ）に示すように、後続テープ１４（２）を部品補充のために追加してセットする。すなわち先行テープ１４（１）がテープ押しつけ機構２４によって第２のテープ送り機構２０Ｂのスプロケット２１Ｂに係合した状態で、後続テープ１４（２）の先頭部をテープ導入口５ｄに配設されたスプロケット２１Ｃを経由して導入して（矢印ｘ）、スプロケット２１Ｂと先行テープ１４（１）との間に挿入する。

これにより、後続テープ１４（２）はスプロケット２１Ｂに係合して下流側へ送られ、後続テープ１４（２）の先頭端部Ｔがテープストッパ機構２５のストッパ部材３２に当接して停止する（図６（ｂ）参照）。そしてこの状態で後続テープ１４（２）は待機するとともに、第１のテープ送り機構２０Ａによる先行テープ１４（１）のピッチ送りおよび実装ヘッド９による電子部品の取り出しが継続して実行される。

この後、先行テープ１４（１）のテープ送りの途中において、図８（ｃ）に示すように、先行テープ１４（１）の末尾端部Ｅが第２のセンサＳ２によって検出され、検出結果はフィーダ制御部５０（図７参照）に伝達される。そしてフィーダ制御部５０は、予め設定された制御パターンに基づいて、第１のテープ送り機構２０Ａ、第２のテープ送り機構２０Ｂを制御する。

すなわち、第２のセンサＳ２によって先行テープ１４（１）の末尾端部Ｅを検出したならば、第２のテープ送り機構２０Ｂを駆動して、既にストッパ部材３２による一旦停止が解除された状態の後続テープ１４（２）を、先頭端部Ｔが第２の検出位置Ｐ２まで到達するべく移動させる。そして図９（ａ）に示すように、後続テープ１４（２）の先頭端部Ｔが第２のセンサＳ２によって検出されたならば、第２のテープ送り機構２０Ｂを停止して後続テープ１４（２）をこの位置で待機させる。そしてこの状態で、第１のテープ送り機構２０Ａによる先行テープ１４（１）のピッチ送りおよび実装ヘッド９による電子部品の取り出しが継続して実行される。

さらに第１のテープ送り機構２０Ａによる先行テープ１４（１）のピッチ送りを行う過程で、図９（ｂ）に示すように、第１のセンサＳ１によって先行テープ１４（１）の末尾端部Ｅを検出したならば、図９（ｃ）に示すように、第２のテープ送り機構２０Ｂを駆動して後続テープ１４（２）の先頭端部Ｔを第２の検出位置Ｐ２から第１の検出位置Ｐ１まで移動させるべく、後続テープ１４（２）をテープ送りする。これとともに、部品供給を終えた先行テープ１４（１）はテープフィーダ５から排出される。

次に図１０のフローおよび各図を参照して、上述のテープ送り動作を伴って実行される部品実装動作について説明する。この部品実装動作は、キャリアテープ１４をテープフィーダ５によりピッチ送りして部品吸着位置に供給し、実装ヘッド９によって供給された部品を吸着して基板に実装する部品実装方法を構成する。

まず図８（ａ）に示すように、先行テープ１４（１）を第１のテープ送り機構２０Ａにより部品吸着位置にピッチ送りする（第１のテープ送り工程）。次いで、図８（ｂ）、（ｃ），図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、後続テープ１４（２）を第２のテープ送り機構２０Ｂによりテープ導入口５ｄ側から第１のテープ送り機構２０Ａ側へ送る（第２のテープ送り工程）。

そして上述のテープ送り動作を実行する過程において、エラー検出部４６により部品吸着エラー発生の有無を監視する（ＳＴ３）。ここで部品吸着エラー発生が検出されなければ（ＳＴ１）に戻って監視を継続し、部品吸着エラー発生が検出されたならば、キャリアテープ１４の検出の有無を確認する（ＳＴ４）（テープ検出工程）。ここでは、先行テープ１４（１）、後続テープ１４（２）のいずれもが検出対象となる。

そして第２のセンサＳ２によるキャリアテープ１４検出有り（ＳＴ５）の場合には、指示内容選択部４７は部品吸着位置における異常の有無を確認すべき旨の指示を選択する（ＳＴ７）。すなわち、テープフィーダ５には電子部品を収納したキャリアテープ１４が確実に装着されていることが検出されたことから、部品吸着エラーの原因は部品切れに起因するものではなく、それ以外のエラー要因、例えばノズル動作のジャミングや吸着位置ずれ、部品ポケット１４ａを覆うカバーテープの剥離不具合などによるものである可能性が高い。したがってこのような場合には、作業者が当該テープフィーダ５にアクセスして部品吸着位置の状態を実際に確認することが求められる。

またキャリアテープ１４検出無し（ＳＴ６）の場合には、指示内容選択部４７は新たなキャリアテープ１４を挿入すべき旨の指示を選択する（ＳＴ８）。すなわち、テープフィーダ５において第２のセンサＳ２にはキャリアテープ１４が存在しないことが検出されたことから、部品吸着エラーの原因は部品切れに起因するものであることが否定できない。したがってこのような場合には、作業者が当該テープフィーダ５にアクセスしてキャリアテープ１４（この場合には後続テープ１４（２））の有無を確認し、テープ脱落などによって後続テープ１４（２）が存在しない場合には、新たにキャリアテープ１４を挿入することが求められる。

次いでこの選択を承けて、選択された指示内容を報知部４８によって作業者に対して報知する（ＳＴ９）。すなわち、実装ヘッド９による部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を、後続テープ検出工程における検出結果に応じて選択して報知する（報知工程）。この報知を承けた作業者は、追加のキャリアテープ１４が巻回された補充リールの手配など、予め必要な準備を行った後に当該テープフィーダ５にアクセスすることができ、部品吸着エラー発生時のエラー対処作業を作業性よく行うことができる。

上記説明したように本実施の形態では、スプライシングレス方式のテープフィーダによって供給された部品を実装ヘッドによって吸着保持して基板に実装する部品実装装置において実装ヘッドによる部品吸着エラーが発生したならば、相前後して送られる２つのキャリアテープのいずれかの有無をテープ走行路上の所定位置に配置されたテープ検出センサによって検出し、実装ヘッドによる部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を、キャリアテープのテープ検出結果に応じて選択して報知するようにしている。これにより、部品吸着エラー発生時のエラー対処作業を作業性よく行うことができる。

本発明の部品実装装置および部品実装方法は、部品吸着エラー発生時のエラー対処作業を作業性よく行うことができるという効果を有し、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部品実装分野において有用である。

１部品実装装置
３基板
４部品供給部
５テープフィーダ
５ｃテープ走行路
５ｄテープ導入口
９実装ヘッド
１４キャリアテープ
１４（１）先行テープ
１４（２）後続テープ
２０Ａ第１のテープ送り機構
２０Ｂ第２のテープ送り機構
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃスプロケット
Ｓ１第１のセンサ
Ｓ２第２のセンサ
Ｓ３第３のセンサ

Claims

部品が収納されたキャリアテープをテープフィーダによりピッチ送りして前記部品を部品吸着位置に供給し、前記供給された部品を実装ヘッドによって吸着保持して基板に実装する部品実装装置であって、
前記テープフィーダは、前記ピッチ送りにおけるテープ送り方向の上流端部に開口したテープ導入口から前記部品吸着位置まで連通して設けられ、前記キャリアテープを案内するテープ走行路と、
前記テープ走行路における下流側に設けられ、前記キャリアテープを前記部品吸着位置にピッチ送りする第１のテープ送り機構と、
前記テープ走行路における上流側に設けられ、前記テープ導入口から導入された前記キャリアテープを前記テープ導入口側から前記第１のテープ送り機構側に送る第２のテープ送り機構と、
前記テープ走行路上において前記第１のテープ送り機構と前記第２のテープ送り機構との間に配置され、前記キャリアテープの有無を検出するテープ検出センサとを有し、
前記実装ヘッドによる部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を、前記テープ検出センサの検出結果に応じて選択する選択手段と、
前記選択された指示内容を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
前記部品吸着エラーの発生に際して前記選択手段は、前記キャリアテープが検出された場合には前記部品吸着位置における異常の有無を確認すべき旨の指示を選択し、
前記キャリアテープが検出されない場合には新たなキャリアテープを挿入すべき旨の指示を選択することを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
部品が収納されたキャリアテープをテープフィーダによりピッチ送りして部品吸着位置に供給し、実装ヘッドによって前記供給された部品を吸着して基板に実装する部品実装方法であって、
前記キャリアテープを第１のテープ送り機構により前記部品吸着位置にピッチ送りする第１のテープ送り工程と、
テープ導入口から導入された前記キャリアテープを第２のテープ送り機構により前記テープ導入口側から前記第１のテープ送り機構側へ送る第２のテープ送り工程と、
前記テープフィーダにおける所定位置にて前記キャリアテープの有無を検出するテープ検出工程と、
前記実装ヘッドによる部品吸着エラーの発生に際して作業者に対して報知すべき指示内容を、前記テープ検出工程における検出結果に応じて選択して報知する報知工程を含むことを特徴とする部品実装方法。
前記報知工程において、前記部品吸着エラーの発生に際し、前記キャリアテープが検出された場合には前記部品吸着位置における異常の有無を確認すべき旨の指示を選択して報知し、
前記キャリアテープが検出されない場合には新たなキャリアテープを挿入すべき旨の指示を選択して報知することを特徴とする請求項３記載の部品実装方法。