JP6596658B2 - 部品供給装置および部品装着装置ならびに部品検出センサ - Google Patents

Description

本発明は、収納部に部品を収納した部品供給テープを搬送して部品を供給する部品供給装置および供給された部品を基板に装着する部品装着装置ならびに部品供給装置に用いられる部品検出センサに関するものである。

基板に部品を装着する部品装着装置における部品供給装置として、部品をポケット状の収納部に収納した部品供給テープの形態で供給するテープフィーダが多用されている。部品供給テープはリールに所定長さで巻回収納された状態でセットされ、テープフィーダによって部品取り出し位置まで搬送された部品供給テープから部品装着装置の装着ヘッドによって電子部品が取り出される。そして１つのリールに収納された部品供給テープが全て引き出されて部品切れとなると、新たなリールをセットして次の部品供給テープを追加供給するリール交換が行われる。

このリール交換に際しては、最後の電子部品が取り出された先行する部品供給テープを送り出す「空テープ排出」や、後続して供給される部品供給テープの先頭部品を部品取り出し位置に送る「頭出し」が行われる。このようなリール交換に伴う処理に際しては、部品供給テープの収納部内における 部品の有無を検出する必要があるため、従来より部品有無を検出するための部品検出センサを備えたテープフィーダが知られている（例えば特許文献１、２参照）。これらの特許文献例に示す先行技術では、部品供給テープの搬送経路に配置され発光部および受光部を備えた光学センサによって、部品供給テープの収納部における部品の有無を判定するようにしている。

特表２００５−５３９３７０号公報 特開２０１５−７６４４７号公報

ところでリール交換の方式として、先行する部品供給テープ（先行テープ）の部品切れに際して、後続する次の部品供給テープ（次テープ）を追加して挿入可能ないわゆるオートローディング方式が知られている。この方式では、部品供給テープを搬送路に沿ってピッチ送りして部品取り出し位置に送るテープ送り機構のほかに、新たに挿入された次テープをテープ送り機構まで送る挿入テープ送り部が別個に設けられており、挿入された後続テープの先頭部の送り穴を先行テープ送り機構のスプロケットに係合させることにより、後続テープが部品取り出し位置まで送られる。

ところがこのようなオートローディング方式において前述のような光学センサによって部品供給テープにおける部品の有無を検知する場合には、以下のような不都合がある。すなわちオートローディング方式では、後続テープは上流側から挿入テープ送り部によって押送されて搬送路に沿って移動するのみで正確な位置保持はなされていないため、部品供給テープの位置や姿勢が必ずしも安定しない。このため部品供給テープにおいて部品が収納された収納部と部品検出センサとの位置関係が部品検出に適した形態とならず、安定した部品検出ができない場合があった。このように従来技術においては、部品供給テープの部品検出センサに対する位置の状態によって安定した部品検出が困難であるという課題があった。

そこで本発明は、部品供給テープの部品検出センサに対する位置の状態にかかわらず安定して部品検出が可能な部品供給装置および部品装着装置ならびに部品検出センサを提供することを目的とする。

本発明の部品供給装置は、収納部に部品を収納した部品供給テープを部品取り出し位置まで延びる搬送路に沿って搬送方向に搬送し、前記部品取り出し位置において前記収納部に収納された部品を部品装着装置に供給する部品供給装置であって、前記部品取り出し位置よりも上流の前記搬送路に配置され、前記収納部に収納された前記部品を検出する部品検出部を備え、前記部品検出部は、前記部品供給テープへ光を照射する発光部と、前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を検出する受光部と、前記受光部と前記部品供給テープとの間に配置されて前記収納部が通過する位置と重なる位置に形成され、前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を通す開口を有する遮光部材とを備え、前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも大きい。

本発明の部品装着装置は、収納部に部品を収納した部品供給テープを部品取り出し位置まで延びる搬送路に沿って搬送方向に搬送し、前記部品取り出し位置において前記収納部に収納された部品を取り出して基板に装着する部品装着装置であって、前記部品取り出し位置よりも上流の前記搬送路に配置され、前記収納部に収納された前記部品を検出する部品検出部を備え、前記部品検出部は、前記部品供給テープへ光を照射する発光部と、前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を検出する受光部と、前記受光部と前記部品供給テープとの間に配置されて前記収納部が通過する位置と重なる位置に形成され、前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を通す開口を有する遮光部材とを備え、前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも大きい。

本発明の部品検出センサは、部品供給テープを部品取り出し位置まで搬送方向に搬送して前記部品供給テープの収納部に収納された部品を部品装着装置に供給する部品供給装置に使用される部品検出センサであって、前記部品供給テープを前記部品取り出し位置まで搬送する搬送路の一部を構成し、上流側の入り口と下流側の出口を有する通路と、前記通路の天井を構成する上部と、前記上部の前記収納部が通過する位置と重なる位置に形成され、前記部品供給テープを透過した発光部からの光を通す開口を有する遮光部材と、前記上部に配置され前記開口を通る光を検出する受光部とを備え、前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも大きい。

本発明によれば、部品供給テープの部品検出センサに対する位置の状態にかかわらず安定して部品検出が可能となる。

本発明の一実施の形態の部品供給装置が使用される部品装着装置の斜視図 本発明の一実施の形態の部品供給装置の説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサの外形を示す斜視図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサの斜視図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサの詳細構造の説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサによる紙製の部品供給テープを対象とした部品検出の説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサによるエンボス型の部品供給テープを対象とした部品検出の説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサによる検出対象となる部品供給テープと遮光部材の開口との関連を示す説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品検出センサの他の実施例の説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に用いられる部品供給テープの平面図

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を参照して、部品装着装置１の構成および機能を説明する。図１において、基台１ａの上面には、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は上流側装置（図示省略）から部品装着作業の対象となる基板３を受け取って、部品装着装置１における装着作業位置まで搬送して位置決め保持する。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、部品供給部４にはそれぞれ複数のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５は、部品装着装置１において装着される部品を供給する部品供給装置であり、図１１に示す収納部２０ａに部品Ｐを収納した部品供給テープ１１を、以下に説明する装着ヘッド９による部品取り出し位置（図２に示す部品取り出し位置１２参照）まで搬送する機能を有している。

部品装着装置１においてＸ方向の両端部に配設された１対のフレーム部材６の上面には、それぞれＹ軸移動テーブル７がＹ方向に配設されている。Ｙ軸移動テーブル７の間にはＸ軸移動テーブル８がＹ方向に移動自在に架設されており、Ｘ軸移動テーブル８には装着ヘッド９がＸ方向への移動が自在に装着されている。装着ヘッド９は下面に複数の吸着ノズル９ａを備えており、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装着ヘッド９はＸＹ方向に移動する。これにより、装着ヘッド９は、テープフィーダ５の部品取り出し位置１２に位置決めされた収納部２０ａから部品Ｐを取り出して基板３に装着する。

すなわち部品装着装置１は、収納部２０ａに部品Ｐを収納した部品供給テープ１１を部品取り出し位置１２まで搬送し、部品取り出し位置１２の収納部２０ａから部品Ｐを取り出して基板搬送機構２に位置決めされた基板３に装着する機能を有している。図１１において部品供給テープ１１は部品Ｐを収納する収納部２０ａおよび部品供給テープ１１をテープ送りするための送り孔２０ｂが形成されたベーステープ２０を主体としている。ベーステープ２０において収納部２０ａが形成された範囲には上面にカバーテープ２１が、下面にはボトムテープ２１ａが貼着されている（図７参照）。

次に図２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２（ａ）において、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ならびに本体部５ａの側面を覆うカバー５ｃを備えた構成となっている。図２（ｂ）はカバー５ｃを取り除いたテープフィーダ５の正面図を概念的に示している。本体部５ａの下面を部品装着装置１のフィーダベース（図示省略）に沿わせて装着した状態では、テープフィーダ５は装着部５ｂによってフィーダベース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制御部１９は、部品装着装置１の装置制御部（図示省略）と接続される。

本体部５ａの内部には、テープフィーダ５内に取り込まれた部品供給テープ１１を案内する搬送路１０が設けられている。搬送路１０は、テープフィーダ５におけるテープ送り方向の上流側（図１において左側）の端部に開口し部品供給テープ１１を挿入する挿入口１０ａから、装着ヘッド９による部品取り出し位置１２まで延びて設けられている。搬送路１０は本体部５ａに形成された溝とこれを覆うカバー５ｃとでトンネル状の細長い空間を形成する。搬送路１０において挿入口１０ａに近接した上流側には、フィードモータ（図示省略）によって回転駆動されるフィードスプロケット１３ａを備えた送り部１３が配置されている。

送り部１３は、挿入口１０ａから搬送路１０へ挿入された部品供給テープ１１を部品取り出し位置１２に向かって搬送する機能を有している。挿入口１０ａから搬送路１０へ部品供給テープ１１が挿入されると送り孔２０ｂがフィードスプロケット１３ａと係合し、この係合を検出することによりフィードモータが駆動されて部品供給テープ１１が下流側へテープ送りされる。

搬送路１０における送り部１３の下流側には、テープストッパ１４ａを備えたテープ待機機構１４が配置されている。テープストッパ１４ａは、先行して送られて部品取り出しの対象となっている部品供給テープ１１（以下、先行テープと記述する）のテープ送りが継続している状態において、追加して挿入口１０ａから挿入された次の部品供給テープ１１（以下、次テープと記述する）の先端部を当接させて停止させる機能を有している。テープ待機機構１４は、テープストッパ１４ａに当接して停止した次テープが存在することを検出するセンサを備えており、このセンサによる検出結果に基づいてテープストッパ１４ａを制御することにより、先行テープの状態に応じた次テープの適正なテープ送りが行われる。

搬送路１０において部品取り出し位置１２の直近の上流側には、同一の駆動源によって駆動される第１スプロケット１６ａ 、第２スプロケット１６ｂの２つのスプロケットを有する搬送部１６が配設されている。搬送部１６は、第１スプロケット１６ａ、第２スプロケット１６ｂに係合した部品供給テープ１１をピッチ送りすることにより、部品取り出し位置１２に向かって搬送された部品供給テープ１１の収納部２０ａを、部品取り出し位置１２に位置決めする。

搬送部１６の上方はカバー部材１７によって覆われており、カバー部材１７の裏面には、カバーテープ処理部１８が配設されている。搬送部１６によってテープ送りされる部品供給テープ１１は、部品取り出し位置１２の上流側でカバーテープ処理部１８の剥離爪によってカバーテープ２１が剥離され、もしくは切り刃によってカバーテープ２１が切り開かれ、収納部２０ａに収納された部品Ｐが露呈された状態となる。これにより、部品取り出し位置１２に送られた収納部２０ａから、部品実装装置に備えられた装着ヘッド９によって部品Ｐをピックアップすることが可能となる。

すなわち部品装着装置１は、収納部２０ａに部品Ｐを収納した部品供給テープ１１を挿入口１０ａから挿入して搬送方向に搬送し、部品取り出し位置１２において収納部２０ａに収納された部品Ｐを取り出して基板３に装着する。そして部品装着装置１においてテープフィーダ５は、収納部２０ａに部品Ｐを収納した部品供給テープ１１を部品取り出し位置１２まで搬送し、部品取り出し位置１２において収納部２０ａに収納された部品Ｐを部品装着装置１に供給する部品供給装置として機能している。

挿入口１０ａよりも下流の送り部１３と部品取り出し位置１２の間の搬送路１０、すなわち送り部１３より下流であって且つ部品取り出し位置１２よりも上流の搬送路１０には、収納部２０ａに収納された部品Ｐを検出する部品検出部５０（図６参照）を有する部品検出センサ１５が配置されている。部品検出センサ１５は本体部５ａの内部に配置されたフィーダ制御部１９と電気的に接続されており、これにより部品検出センサ１５の作動および部品検出センサ１５による部品検出信号の取り込みが行われる。

搬送路１０には、部品検出センサ１５の上流側において本体部５ａの上面に開口した手差し挿入口１０ｂが設けられておいる。手差し挿入口１０ｂは、テープフィーダ５への部品供給テープ１１の供給において、手差しによって部品供給テープ１１を供給する場合に、挿入口１０ａからの挿入に替えて用いられるものである。

次に、図３、図４、図５を参照して、部品検出センサ１５の形状および構成について説明する。なお部品検出センサ１５において用いられる部品検出部５０（図６参照）による部品Ｐの検出原理としては、種々のものを選択して用いることが可能であるが、本実施の形態においては、発光部から部品供給テープ１１へ光を照射し、部品供給テープ１１を透過した発光部からの光を受光部によって受光することによって部品供給テープ１１における部品Ｐの有無を判断する光透過方式による例を説明する。

図３に示すように、部品検出センサ１５は側面３０ａ、３０ｃ、３０ｄ、ガイド側板３２および底部３０ｂ（図４参照）および上部３０ｅを有する中空の略直方体形状のセンサ本体部３０を有している。テープ走行方向の両側面３０ａ、３０ｃには、取り付け固定用のねじ締結孔３１ａが形成された取り付け部３１が固着されている。部品検出センサ１５を本体部５ａに固定装着する際には、ねじ締結孔３１ａに取り付け用ボルトを挿通させてねじ締結する（図６（ａ）参照）。

上流側の側面３０ａには検出対象の部品供給テープ１１（図１１参照）が進入（矢印ａ）するための入り口３０ｉが、また下流側の側面３０ｃには部品供給テープ１１が退出（矢印ｂ）するための出口３０ｊがそれぞれ開口して設けられている。側面３０ｄの内面に設けられたガイド部３３およびガイド側板３２の上面には、それぞれ部品供給テープ１１の進行をガイドするための部分ガイド面３３ａ、３２ａが設けられている。そして上部３０ｅの上面には、部品検出用の受光ユニット４０が配設されている。

図４に示すように、受光ユニット４０は上面に受光センサ３９Ａ、３９Ｂが実装されたセンサ基板３８およびセンサ基板３８の下面側に装着される遮光部材３５よりなる。受光ユニット４０には信号送信用の配線４１が導設されている。遮光部材３５には、受光センサ３９Ａ、３９Ｂの位置に対応してスリット部３６、３７が形成されている。ここで受光センサ３９Ａ、スリット部３６は収納部２０ａ内の部品Ｐを検出対象としており、受光センサ３９Ｂ、スリット部３７は部品供給テープ１１における送り孔２０ｂを検出対象としている。送り孔２０ｂを検出対象としているのは、本来の検出目的である部品Ｐが存在する収納部２０ａの位置検出を確実に行うためである。

上部３０ｅには、スリット部３６、３７の位置に対応して矩形状の開口部３０ｆが形成されており、開口部３０ｆの下方には部品供給テープ１１へ部品検出用の光を照射する発光部３４が発光面を上向きにして配置されており、発光部３４には発光用の電力を供給する配線４２が導設されている。センサ基板３８と遮光部材３５を組み合わせた受光ユニット４０を上部３０ｅに配置した状態では、開口部３０ｆは発光部３４の上方に位置する。これにより発光部３４から発光した検出光はスリット部３６、３７を介して受光センサ３９Ａ、３９Ｂによって受光される（図６（ｂ）も参照）。

すなわち受光センサ３９Ａ、３９Ｂは、部品供給テープ１１を透過した発光部３４からの光を受光する。そして遮光部材３５は、発光部３４と部品供給テープ１１との間に配置されて検出対象の収納部２０ａが通過する位置と重なる位置に配置され、部品供給テープ１１を透過した発光部３４からの光を通す開口としてのスリット部３６、３７を有する形態となっている。

ガイド側板３２、ガイド部３３の上面に設けられたテープ案内用の部分ガイド面３２ａ、３３ａは、それぞれスロープ状のスロープガイド面３２ａ１、３３ａ１および水平形状の水平ガイド面３２ａ２、３３ａ２より構成されている。そしてセンサ本体部３０の側面３０ａに形成された入り口３０ｉ、側面３０ｃに形成された出口３０ｊを貫通する空間は、搬送路１０と連通して部品供給テープ１１を搬送する通路Ｒとなっている。すなわち、部品検出センサ１５は、搬送路１０の一部を構成し上流側の入り口３０ｉと下流側の出口３０ｊを有する通路Ｒと、通路Ｒの天井を構成する上部３０ｅとを有している。そして図６において詳述するように、通路Ｒ内において部品供給テープ１１の少なくとも一方の側部の下面を支持する部分ガイド面３２ａ、３３ａとを有する構成となっている。

図５は、前述構成の受光ユニット４０を上部３０ｅに装着して部品検出センサ１５を組み立てた状態において、ガイド側板３２が未装着状態の外形を示している。この状態では、センサ基板３８に導設された配線４１は側面３０ｄに形成された切り欠き部３０ｎを経由して、底部３０ｂの上面まで導かれる。そして底部３０ｂに配置される発光部３４に導設された配線４２とともに、側面３０ｃに形成された切り欠き部３０ｍを介してフィーダ制御部１９（図２（ｂ）参照）に接続される。本実施の形態においては、上部３０ｅ、ガイド側板３２に設けられたガイド部３３、発光部３４が配置される底部３０ｂの構造を樹脂成形によって一体成形が可能なように設計し、部品検出センサ１５のセンサ本体部３０の製造を安価・簡便に行えるようにしている。

次に図６を参照して、部品検出センサ１５の詳細構造を説明する。図６（ａ）は、取り付け部３１を介してテープフィーダ５の本体部５ａ（図２（ｂ）参照）にボルト固定された状態の部品検出センサ１５の側面を示しており、この側面にはガイド側板３２（図３、図４参照）が取り付けられている。また図６（ｂ）は、部品検出センサ１５が本体部５ａに取り付けられた状態における、搬送路１０から上の部分の断面（図５に示すＡ−Ａ断面）を示している。部品検出部５０において発光部３４から発光された光は、開口部３０ｆを通過し、さらにスリット部３６、３７を介して受光センサ３９Ａ、３９Ｂによって受光される。

図６（ａ）において、破線枠で括られた発光部３４および受光ユニット４０は、搬送路１０において収納部２０ａに収納された部品Ｐを検出する部品検出部５０を構成する。本体部５ａにおいて部品検出センサ１５を搬送路１０を横切る形で固定配置した状態では、上流側の搬送路１０はセンサ本体部３０の入り口３０ｉと連通する。これにより、図４に示す通路Ｒを含めて本体部５ａ内で部品供給テープ１１を搬送する一連の搬送路１０が形成される。

上述の搬送路１０のうち、少なくとも部品検出部５０が設けられた部品検出センサ１５の上流部分は、部品供給テープ１１の下面を案内するガイド面１０ｃと、ガイド面１０ｃからテープフィーダ５で使用される最大厚みの部品供給テープ１１（図８に示す部品供給テープ１１Ａ参照）の厚さよりも大きな寸法だけ上方に離れた位置で対峙する天井面１０ｄを有する形態となっている。

さらに部品検出センサ１５の内部において部品検出部５０による部品の検出位置よりも上流側に隣接する上流部分は、部品供給テープ１１の両側部の下面を支持して案内する部分ガイド面３２ａ、３３ａを有している。そして部分ガイド面３２ａ、３３ａの一部は、下流に行くにしたがって上部３０ｅの下面の天井面３０ｋに徐々に接近するアプローチ部となっている。そしてこれらアプローチ部を構成する部分は、スロープガイド面３２ａ１、３３ａ１に示すように、下流側に向かって上昇するスロープを含む形態となっている。そして部品検出部５０は、これらアプローチ部であるスロープガイド面３２ａ１、３３ａ１を通過して天井面３０ｋに接近した部品供給テープ１１の収納部２０ａに収納された部品Ｐを検出するようになっている。

なお前述のように本実施の形態においては、部品検出センサ１５が備えた部品検出部５０による部品供給テープ１１の収納部２０ａにおける部品Ｐの有無の検出は，発光部３４から照射されて部品供給テープ１１を透過した光を受光センサ３９Ａによって検出する透過光検出によって行われる例を示したが、そのほか種々の検出方式を用いることができる。

例えば部品供給テープ１１の収納部２０ａを透過した発光部３４からの光を受光する替わりに、収納部２０ａ中の部品Ｐからの反射光を検出することにより、収納部２０ａにおける部品Ｐの有無を検出するようにしてもよい。この場合には、光を照射する投光部を上部３０ｅに設け、その照射光が収納部２０ａ内の部品Ｐによって反射された光を受光部によって受光可能なように配置する。

さらには部品検出部５０における検出素子として磁気センサを用いることも可能である。すなわち収納部２０ａ内の部品Ｐが金属部を有し磁気に反応する特性を有するものである場合には、上部３０ｅの開口部３０ｆに相当する位置に磁気センサを配設する。そしてスロープガイド面３２ａ１、３３ａ１を通過した収納部２０ａが磁気センサに近接すると、収納部２０ａ内に金属部分を有する部品Ｐが磁気センサに近接することによって発出される検出信号により、収納部２０ａ内における部品Ｐの存在が検出される。

すなわち部品検出部５０として、磁気の変化を検出する磁気センサを用いたものを採用することも可能であり、もしくは部品供給テープ１１を透過した発光部３４からの光、あるいは発光部３４から照射されて部品Ｐによって反射された光を受光センサ３９Ａによって受光する光学センサを用いたものであってもよい。そしてこのような方式を採用する場合には、天井面３０ｋである上部３０ｅ側に、磁気センサもしくは受光センサ３９Ａが配置された形態となる。

なお本実施の形態に示す部品検出センサ１５では、部分ガイド面３２ａ、３３ａによって部品供給テープ１１の両側部を支持するようにしているが、ガイド側板３２無しの状態で部分ガイド面３３ａのみによって部品供給テープ１１の一方側の側部の下面を支持するようにしてもよい。すなわち、本実施の形態の部品検出センサ１５は、部品供給テープ１１の少なくとも一方の側部の下面を支持して案内する部分ガイド面３２ａ、３３ａを有している。そして本実施の形態において対象となる部品供給テープ１１は、テープ搬送用の複数の送り孔２０ｂ（図１１参照）を一定ピッチで有しており、部分ガイド面３２ａ、３３ａは、少なくとも複数の送り孔２０ｂを有する方の側部、すなわち側面３０ｄの内側に固定された部分ガイド面３３ａに対応する側部を案内するようになっている（図７，図８参照）。

次に図７を参照して、厚みの薄い紙テープより成る部品供給テープ１１を対象とする部品検出例を説明する。図７（ｂ）の断面に示すように、部品供給テープ１１は収納部２０ａおよび送り孔２０ｂが形成されたベーステープ２０の上面および下面に、それぞれカバーテープ２１、ボトムテープ２１ａを貼着した構成となっており、収納部２０ａ内には小型の部品Ｐが収納されている。

図７（ａ）に示すように上流側の搬送路１０のガイド面１０ｃに沿って搬送された部品供給テープ１１は入り口３０ｉから部品検出センサ１５内に進入し、図７（ｂ）に示すように、スロープガイド面３２ａ１、３３ａ１および水平ガイド面３２ａ２、３２ａ２によって両側部の下面を支持されて搬送される。そして検査対象の収納部２０ａが部品検出部５０（図６（ａ））による検査位置に到達すると、発光部３４から発光されて収納部２０ａを透過した光がスリット部３６を介して受光センサ３９Ａによって受光されることにより、当該収納部２０ａにおける部品Ｐの有無が検出される。

このように、部品供給テープ１１のように厚みが小さい薄型テープを対象とする場合にあっても、部品検出センサ１５内に導入された部品供給テープ１１は、前述のアプローチ部を有する形状のスロープガイド面３３ａ１、水平ガイド面３３ａ２によって下面を支持されて搬送されることから、部品検出部５０による検査位置においては検査対象の収納部２０ａは受光ユニット４０の直下に近接した位置にある。したがって発光部３４（図６）から発光され収納部２０ａ、送り孔２０ｂを透過した透過光を受光センサ３９Ａ、３９Ｂによって安定して受光することができ、収納部２０ａ内における部品Ｐの有無、送り孔２０ｂの位置検出を正しく行うことが可能となっている。

次に図８を参照して、エンボス部内に部品Ｐを収納し大きい厚みを有する部品供給テープ１１Ａを対象とする部品検出例を説明する。図８（ｂ）の断面に示すように、部品供給テープ１１Ａは下面側に突出するエンボス部２０ＡＥおよび送り孔２０ｂが形成された収納部２０ａの上面に、カバーテープ２１を貼着した構成となっており、収納部２０ａ内には大型の部品Ｐが収納されている。

図８（ａ）に示すように、上流側の搬送路１０のガイド面１０ｃにエンボス部２０ＡＥを沿わせて搬送された部品供給テープ１１Ａは、入り口３０ｉから部品検出センサ１５内に進入し、図８（ｂ）に示すようにスロープガイド面３２ａ１、３３ａ１および水平ガイド面３２ａ２、３２ａ２によって両側部の下面を支持されて搬送される。このとき、エンボス部２０ＡＥはガイド面１０ｃから浮き上がり、部分ガイド面３２ａと部分ガイド面３３ａに挟まれた空間を通過する。そして検査対象の収納部２０ａが部品検出部５０（図６（ａ））による検査位置に到達すると、発光部３４から発光されてエンボス部２０ＡＥおよび収納部２０ａを透過した光がスリット部３６を介して受光センサ３９Ａによって受光されることにより、当該エンボス部２０ＡＥの内部の収納部２０ａにおける部品Ｐの有無が検出される。

このように、部品供給テープ１１Ａのように厚みが大きいエンボス型テープを対象とする場合にあっても、部品検出センサ１５内に導入された部品供給テープ１１Ａは、前述のアプローチ部を有する形状のスロープガイド面３３ａ１、水平ガイド面３３ａ２によって両側端部の下面を支持されて搬送されることから、部品検出部５０による検査位置においては検査対象のエンボス部２０ＡＥの内部の収納部２０ａは受光ユニット４０の直下に近接した位置にある。したがって発光部３４（図６）から発光されエンボス部２０ＡＥおよび収納部２０ａ、送り孔２０ｂを透過した透過光を受光センサ３９Ａ、受光センサ３９Ｂによって安定して受光することができ、検査対象となるエンボス部２０ＡＥの収納部２０ａ内における部品Ｐの有無、送り孔２０ｂの位置検出を正しく行うことが可能となっている。

このように本実施の形態では、収納部２０ａに収納された部品Ｐを搬送路１０に配置された部品検出部５０によって光学的に検出する構成において、搬送路１０のうち少なくとも部品検出部５０の上流部分に、部品供給テープ１１または部品供給テープ１１Ａの下面を案内するガイド面１０ｃと、ガイド面１０ｃからテープフィーダ５で使用される最大厚みの部品供給テープの厚さよりも大きな寸法だけ上方に離れた位置で対峙する天井面１０ｄとを有する形態を採用し、最大厚みの部品供給テープを検出対象とすることを可能としている。

そしてさらに部品検出部５０による部品の検出位置よりも上流に、部品供給テープ１１または部品供給テープ１１Ａの少なくとも一方の側部の下面を支持する部分ガイド面３２ａ、３３ａを有する形態としており、少なくとも部分ガイド面３２ａ、３３ａの一部には、下流へ行くに従って天井面３０ｋへ接近するスロープガイド面３２ａ１、３３ａ１を設けた構成としている。これにより、小型部品用の紙テープなど厚みが薄い種類の部品供給テープを対象とする場合には、スロープガイド面３２ａ１、３３ａ１によって部品供給テープを部品検出部５０の受光ユニット４０に接近させるようにしている。

このような構成を採用することにより、小型部品用の紙テープ（部品供給テープ１１参照）や大型部品用のエンボステープ（部品供給テープ１１Ａ参照）など、厚みの異なる複数種類の部品供給テープを検出対象とする場合にあっても、供給対象の部品の品種や厚み、部品を収納する部品供給テープの種類、テープ厚みの相違にかかわらず、収納部２０ａにおける部品Ｐの有無を安定して検出することができる。

次に図９を参照して、部品検出センサ１５による検出対象となる部品供給テープ１１（１１Ａ）と遮光部材３５の開口との関連について説明する。図９は、本実施の形態に示すテープフィーダ５が対象とする標準幅（８ｍｍ）の部品供給テープ１１（部品供給テープ１１Ａ）に形成される収納部２０ａ、送り孔２０ｂの形状・サイズおよび位置を模式的に示している。ここでは部品供給テープ１１（部品供給テープ１１Ａ）によって供給対象となる複数種類（ここでは３種類）の部品Ｐについて、それぞれの呼びサイズおよび当該部品を対象とする収納部２０ａの平面寸法（ポケットサイズ）が示されている。

すなわち部品Ｐは部品供給テープ１１の搬送方向の寸法がＷ１で、部品供給テープ１１の幅方向における寸法がＷ２の矩形状となっている。例えば呼びサイズ（３８１６）の部品Ｐ１（Ｗ１＝１．６ｍｍ，Ｗ２＝３．８ｍｍ）は、（１．９０×４．１０ｍｍ）のポケットサイズの収納部２０ａ（１）に対応している。また呼びサイズ（０６０３）の部品Ｐ２（Ｗ１＝０．３ｍｍ，Ｗ２＝０．６ｍｍ）は、（０．３８×０．６８ｍｍ）のポケットサイズの収納部２０ａ（２）に対応しており、呼びサイズ（０４０２）の部品Ｐ３（Ｗ１＝０．２ｍｍ，Ｗ２＝０．４ｍｍ）は、（０．２４×０．４５ｍｍ）のポケットサイズの収納部２０ａ（３）に対応している。そして送り孔２０ｂについては、部品供給テープ１１の側端面から１．７５ｍｍの位置にΦ１．５０ｍｍの径サイズで設けられている。

遮光部材３５は、発光部３４と部品供給テープ１１、（１１Ａ）との間に配置されて、この状態では部品供給テープ１１の収納部２０ａが通過する位置と重なる位置に形成された状態となる（図４参照）。遮光部材３５には部品供給テープ１１を透過した発光部３４からの光を通す開口としてのスリット部３６、３７が設けられている。スリット部３７は送り孔２０ｂを検出するための開口であり、０．１×２．０ｍｍのスリットサイズで、送り孔２０ｂに重なる位置に形成されている。

スリット部３６は、収納部２０ａを検出するための開口であり、部品供給テープ１１の搬送方向における寸法がＤ１で、部品供給テープ１１の幅方向における寸法がＤ２の矩形状で設けられている。本実施の形態においては、遮光部材３５に設けられた部品検出用の開口であるスリット部３６の形状として、搬送方向における寸法Ｄ１が部品供給テープ１１の幅方向における寸法Ｄ２よりも狭い細長矩形状のスリットが用いられている。

スリット部３６の形状についてさらに詳述すると、スリット部３６の搬送方向における寸法Ｄ１（０．１ｍｍ）は、８ｍｍ幅の部品供給テープ１１によって供給される最小サイズの部品（ここでは呼びサイズ（０４０２）の部品Ｐ３）の部品供給テープ１１の幅方向における寸法Ｗ１（０．２ｍｍ）よりも狭い寸法に設定されている。

そしてスリット部３６の部品供給テープ１１の幅方向における寸法Ｄ２は、部品供給テープ１１によって供給される最小サイズの部品（ここでは呼びサイズ（０４０２）の部品Ｐ３）の部品供給テープ１１の幅方向における寸法Ｗ２（０．４ｍｍ）よりも大きい寸法に設定されている。具体的に寸法Ｄ２、すなわちスリット部３６の部品供給テープ１１の幅方向における寸法は０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。本実施例におけるスリット部３６の寸法Ｄ２の推奨サイズは１．０ｍｍである。なお、４ｍｍ幅の部品供給テープで供給される最小サイズの部品は本願出願時点で呼びサイズが０２０１（Ｗ１＝０．２ｍｍ，Ｗ２＝０．１ｍｍ）であるので、４ｍｍ幅の部品供給テープで使用するスリット部の寸法はＤ１が０．０５ｍｍ〜０．０８ｍｍ、Ｄ２が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとなる。

前述構成の部品検出センサ１５に設けられた部品検出部５０において、遮光部材３５に形成されるスリット部３６のサイズを上述のように設定することの技術的意義を説明する。本実施の形態に示すテープフィーダ５では、部品供給テープ１１を補給する際のリール交換の方式として、先行する部品供給テープ（先行テープ）の部品切れに際して、後続する次の部品供給テープ（次テープ）を追加して挿入するいわゆるオートローディング方式を用いている。この方式では、新たに供給された部品供給テープ１１を送り部１３によって搬送路１０に沿ってテープ送りし、部品供給テープ１１の送り孔２０ｂを搬送部１６のスプロケットに係合させるようにしている。

ところがこのようなオートローディング方式において部品検出センサ１５によって部品供給テープ１１における部品の有無を検知する場合には、以下のような不都合がある。すなわちオートローディング方式では、後続の部品供給テープ１１は上流側から送り部１３によって押送されて移動するのみで正確な位置保持はなされていないため、部品検出センサ１５に到達した部品供給テープ１１の位置や姿勢は必ずしも安定しない。このため部品供給テープ１１において部品が収納された収納部２０ａと部品検出部５０との位置関係が部品検出に適した形態とならず、安定した部品検出ができない場合があった。

このような場合にあっても、遮光部材３５に形成されるスリット部３６のサイズを図９に示すような関係を満たすように設定することにより、部品供給テープ１１の幅方向の位置が不安定な状態にあっても、収納部２０ａを常にスリット部３６の幅範囲に重なるように位置させることが可能となる。したがって収納部２０ａ内における部品Ｐの有無を検出するための検出光を確実にスリット部３６を透過させることができ、安定した部品検出を行うことができる。

なお本実施の形態において部品検出センサ１５として１つのユニット化された部品検出センサに替えて、図１０に示すような簡便な構成の部品検出センサを用いるようにしてもよい。図１０（ａ）（ｂ）において、テープフィーダ５のフレーム部を構成する本体部５ａには、横方向に延出して上下に相対向した下部５ｄおよび上部５ｅが設けられている。下部５ｄおよび上部５ｅの間は本体部５ａによって供給される部品供給テープ１１（図１１参照）または部品供給テープ１１Ａを搬送する搬送路１０となっている。

下部５ｄの上面は部品供給テープ１１または部品供給テープ１１Ａを搬送する際に部品供給テープ１１の下面を案内するガイド面１０ｃであり、上部５ｅの下面はガイド面１０ｃから本体部５ａで供給される最大厚みの部品供給テープ１１の厚さよりも大きな寸法だけ上方に離れた位置で対峙する天井面１０ｄである。ガイド面１０ｃ、天井面１０ｄは、図６に示す搬送路１０におけるガイド面１０ｃ、天井面１０ｄと同様の機能を有する。

下部５ｄの上面には、本体部５ａの内側面に沿ってスロープガイド面４２ａ１、水平ガイド面４２ａ２よりなる部分ガイド面４２ａが設けられている。部分ガイド面４２ａは図６における部分ガイド面３２ａと同様に、部品供給テープ１１または部品供給テープ１１Ａの下面を案内する機能を有するものであり、ガイド面１０ｃから下流へ行くにしたがって天井面１０ｄへ徐々に接近するスロープガイド面４２ａ１と、水平な水平ガイド面４２ａ２よりなる。ここに示す例では、部分ガイド面４２ａは部品供給テープ１１または部品供給テープ１１Ａの両側部のうち、複数の送り孔２０ｂを有する方の側部を案内するようになっている。

水平ガイド面４２ａ２に対応する部分は上部５ｅ、下部５ｄが切除された開口部５ｆとなっている。開口部５ｆの下方には、図６における部品検出部５０と同様の機能を有する発光部３４が配設されており、開口部５ｆの上方には受光ユニット４０Ａが配設されている。発光部３４および受光ユニット４０Ａは部品検出部５０Ａを構成し、図６における部品検出部５０と同様の機能を有する。すなわち発光部３４から発光され、部品供給テープ１１または部品供給テープ１１Ａの収納部２０ａを透過した光を受光ユニット４０Ａによって受光することにより、図７，図８に示す例と同様に，検出対象の収納部２０ａ内における部品Ｐの有無を検出する。

本発明の具体的な実施形態をオートローディング方式の部品供給装置を例に説明したが、オートローディング方式以外の部品供給装置、すなわち搬送路１０の挿入口１０ａから挿入された部品供給テープ１１を搬送部１６へ送る送り部１３やテープ待機機構１４を持たない部品供給装置にも適用可能である。

本発明の部品供給装置および部品装着装置ならびに部品検出センサは、部品供給テープの部品検出センサに対する位置の状態にかかわらず安定して部品検出が可能であるという効果を有し、部品供給テープに収納された部品を取り出して基板に装着する部品装着分野において有用である。

１ 部品装着装置
３ 基板
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
５ａ 本体部
１０ 搬送路
１０ａ 挿入口
１０ｃ ガイド面
１０ｄ 天井面
１１，１１Ａ 部品供給テープ
１２ 部品取り出し位置
１３ 送り部
１５ 部品検出センサ
１６ 搬送部
２０ａ 収納部
２０ｂ 送り孔
３０ センサ本体部
３０ｂ 底部
３０ｅ 上部
３０ｉ 入り口
３０ｊ 出口
３０ｋ 天井面
３２ ガイド側板
３２ａ 部分ガイド面
３２ａ１ スロープガイド面
３３ａ 部分ガイド面
３３ａ１ スロープガイド面
３４ 発光部
３６ スリット部
３７ スリット部
３９Ａ，３９Ｂ 受光センサ
４０ 受光ユニット
５０ 部品検出部
Ｐ 部品
Ｒ 通路

Claims (12)

1. 収納部に部品を収納した部品供給テープを部品取り出し位置まで延びる搬送路に沿って搬送方向に搬送し、前記部品取り出し位置において前記収納部に収納された部品を部品装着装置に供給する部品供給装置であって、
   前記部品取り出し位置よりも上流の前記搬送路に配置され、前記収納部に収納された前記部品を検出する部品検出部を備え、
   前記部品検出部は、
   前記部品供給テープへ光を照射する発光部と、
   前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を検出する受光部と、
   前記受光部と前記部品供給テープとの間に配置されて前記収納部が通過する位置と重なる位置に形成され、前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を通す開口を有する遮光部材とを備え、
   前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも大きい、部品供給装置。
2. 前記開口の前記搬送方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの搬送方向における寸法よりも狭い、請求項１記載の部品供給装置。
3. 前記開口は、前記搬送方向における寸法が前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも狭いスリットである、請求項１または２に記載の部品供給装置。
4. 前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である、請求項１から３のいずれかに記載の部品供給装置。
5. 収納部に部品を収納した部品供給テープを部品取り出し位置まで延びる搬送路に沿って搬送方向に搬送し、前記部品取り出し位置において前記収納部に収納された部品を取り出して基板に装着する部品装着装置であって、
   前記部品取り出し位置よりも上流の前記搬送路に配置され、前記収納部に収納された前記部品を検出する部品検出部を備え、
   前記部品検出部は、
   前記部品供給テープへ光を照射する発光部と、
   前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を検出する受光部と、
   前記受光部と前記部品供給テープとの間に配置されて前記収納部が通過する位置と重なる位置に形成され、前記部品供給テープを透過した前記発光部からの光を通す開口を有する遮光部材とを備え、
   前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも大きい、部品装着装置。
6. 前記開口の前記搬送方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの搬送方向における寸法よりも狭い、請求項５記載の部品装着装置。
7. 前記開口は、前記搬送方向における寸法が前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも狭いスリットである、請求項５または６に記載の部品装着装置。
8. 前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である、請求項５から７のいずれかに記載の部品装着装置。
9. 部品供給テープを部品取り出し位置まで搬送方向に搬送して前記部品供給テープの収納部に収納された部品を部品装着装置に供給する部品供給装置に使用される部品検出センサであって、
   前記部品供給テープを前記部品取り出し位置まで搬送する搬送路の一部を構成し、上流側の入り口と下流側の出口を有する通路と、
   前記通路の天井を構成する上部と、
   前記上部の前記収納部が通過する位置と重なる位置に形成され、前記部品供給テープを透過した発光部からの光を通す開口を有する遮光部材と、
   前記上部に配置され前記開口を通る光を検出する受光部とを備え、
   前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも大きい、部品検出センサ。
10. 前記開口の前記搬送方向における寸法が、前記部品供給テープによって供給される最小サイズの部品の前記部品供給テープの搬送方向における寸法よりも狭い、請求項９記載の部品検出センサ。
11. 前記開口は、前記搬送方向における寸法が前記部品供給テープの幅方向における寸法よりも狭いスリットである、請求項９または１０に記載の部品検出センサ。
12. 前記開口の前記部品供給テープの幅方向における寸法が、０．６ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲である、請求項９から１１のいずれかに記載の部品検出センサ。

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