JP6981149B2 - 部品切れ予告装置および部品切れ予告方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品切れ予告装置および部品切れ予告方法に関する。

部品搭載機への部品供給では、テープに部品を収納し、このテープをリールに巻回する形態が多用されている。なお、以降では部品を収容したテープのことをテープ部品と称する。部品搭載機の運転では、テープ部品を巻回したリールを部品実装機の部品供給部にセットし、フィーダーでテープを引き出して部品を取り出している。このような方式でリールの最後まで部品を使い切ると部品切れとなる。この時、テープの終端が部品実装機に入ってしまうと、新たに部品をセットするのに多大な時間と工数を要する。このため、部品が完全に切れる前に、古いテープ部品の終端と新しいテープ部品の先端とをつなぐスプライシングが行われている。スプライシングを用いると、簡単な作業と、短い停止時間で当該部品の供給を再開することができる。このため、部品が完全に切れる前に部品切れを予知し、部品の供給を指示する方法が考案されている。

例えば、特許文献１には、部品搭載機に装着するリールの部品収納数を記録し、外部から読み出した生産管理情報を用いてリールの部品残数を算出して、部品が無くなる前に警告を出力する方法が開示されている。この技術では、部品搭載機が、生産管理情報やリールの部品収容数などを外部とやり取りする通信機能を有するヘッドが用いられる。

また特許文献２には、テープ部品にスライド式の部品カウンタを設置し、カウンタを通過した部品数を計測することで、部品残数を正確に求める技術が開示されている。この技術では、予め入力された収容数からスライドを通過した部品数を減算し、部品の残数が所定数以下になった場合に警告を行っている。

しかしながら、特許文献１および特許文献２の技術では、予め部品搭載機に、計数機能や通信機能を持たせる必要があり、装置自体が高価となってしまう問題がある。また、これらの機能を持たない既存の設備には適用できないという問題がある。

他方、簡単に部品切れを予知する方法として、テープ部品の巻き径が所定値より小さくなったことを検出して、部品切れを予知する方法が検討されている。例えば特許文献３には、リールの一対の側板間を通過する光を検出する光センサを設ける方法が開示されている。この技術では、リールの一対の側板間を通過する光を出射し、テープ部品の巻き径が所定値より大きいうちは反射光が返らず、巻き径が所定値より小さくなると反射光が返ってくる位置に反射板を設けている。このため、反射光が検出された場合は、テープ部品の巻き径が所定値小さくなったこと、すなわち残量が所定量より少なくなったことを検出する。こうして、部品切れが近いことを簡単に予知することができる。

特表２００１−２０３４９３号公報 特開２００６−１９０８１８号公報 特開平５−１６７２９８号公報

上述したように特許文献１および２の方法は装置が高価になるという問題がある。また、特許文献３の技術では、リールの数だけ光センサを設ける必要があり、リールの数が増えるほど、光センサの数が多くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、部品切れが近いリールを予告する部品切れ予告装置を提供することができる。

上記の課題を解決するため、本発明の部品切れ予告装置は、ベースと、基準棒と、基準棒付勢手段と、表示棒と、表示棒付勢手段と、ストッパーとを有する。基準棒はベース面に固定された固定軸に軸支されている。基準棒付勢手段は、基準棒を、リールに巻回したテープ部品に当接するように付勢する。表示棒は、基準棒の固定軸とは反対側の端部に軸支されている。表示棒付勢手段は、基準棒とのなす角が大きくなる方向表示棒をする。ストッパーは、基準棒とベースの表面とのなす角が所定値未満の場合には、表示棒の先端が固定軸から離れないように表示棒の動きを規制し、なす角が所定値以上となった時に規制を解除する。以上の構成とすることにより、テープ部品の残量が所定値以下となったことを検出し、部品切れを予告することができる。

本発明の効果は、簡易な構成で、部品切れが近いリールを予告する部品切れ予告装置を提供できることである。

第１の実施形態の部品切れ予告装置を示すブロック図である。 第２の実施形態の部品切れ予告装置を示す側面図である。 第２の実施形態の部品切れ予告装置の中間動作状態を示す側面図である。 第２の実施形態の部品切れ予告装置の部品切れ予告状態を示す側面図である。 第２の実施形態の部品切れ予告装置の上方から見た画像を示す平面図である。 第３の実施形態の部品切れ予告装置を示す側面図である。 第３の実施形態の部品切れ予告装置の中間動作状態を示す側面図である。 第３の実施形態の部品切れ予告装置の部品切れ予告状態を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は第1の実施形態の部品切れ予知装置を示す側面模式図である。部品切れ予告装置は、ベース１と、基準棒２と、基準棒付勢手段３と、表示棒４と、表示棒付勢手段５と、ストッパー６とを有する。

基準棒２はベース１に固定された固定軸１１に軸支され、固定軸１１を中心にリール１２に巻回したテープ部品１３の表面に当接するように基準棒付勢手段３によって付勢されている。

表示棒４は、基準棒２の固定軸１１とは反対側の端部に、基準棒と共に遊動する遊動軸１４に軸よって軸支され、遊動軸１４を中心に基準棒２とのなす角が大きくなる方向に、表示棒付勢手段５によって付勢されている。ストッパー６は、基準棒２のベース１の表面とのなす角が所定値以下の場合に、表示棒４の遊動軸１４とは反対側の端部と固定軸１１との距離が所定値以上にならないように、表示棒４の動きを規制する。

以上の構成とすると、テープ部品１３の巻き径が所定値より大きい、すなわち、部品残量が所定値より多い時には、表示棒４が基準棒２の下に収容された状態となる。そして、テープ部品１３の巻き径が所定値未満となった場合、すなわち、部品残量が所定値より少なくなった場合に、表示棒４がストッパー６を超えて、基準棒２の外側に張り出す。この動作により、部品切れ予告装置は、部品切れを予告することができる。

（第２の実施形態）
図２は本実施形態の部品切れ予知装置を示す側面図である。なお図２では、各要素が見えるように、リールを構成する一対の側板のうち手前側の側板を除いた状態を描いている。

部品切れ予告装置は、部品供給装置のベース１０１に固定された固定軸１０２に一端を軸支された基準棒１０３と、基準棒１０３の、固定軸１０２とは反対の端部に配置された遊動軸１０４に軸支された表示棒１０５とを有する。また、基準棒１０３を、リール２０１に巻回されたテープ部品２０２の表面に当接するように付勢する第１の圧縮バネ１０６と、表示棒１０５を基準棒１０３から離れるようにベース１０１に向かって付勢する第２の圧縮バネ１０７とを有する。さらに、基準棒１０３がベース１０１の表面となす角が所定値以下の時に、表示棒１０５の先端を、固定軸１０２との距離が所定値未満となるように制限するストッパー１０８を有している。なお、リール２０１は、重力によってリール支持体２０３に押し付けられて、支持されている。また、リール２０１の上方から表示棒１０５を検知するためにカメラ３００を設けておいてもよい。

上記のテープ部品２０２を図示しないフィーダーで取り出し、テープ部品２０２が消費されると、テープ部品２０２の巻き径が小さくなり、基準棒１０３とベース１０１表面とのなす角が大きくなっていく。また、基準棒１０３と表示棒１０５とのなす角も大きくなっていく。図３は、テープ部品２０２が消費され、テープ部品２０２の巻き径が小さくなった状態を示す属面図である。図３の状態では、表示棒１０５の遊動軸１０４と反対側の先端は、ストッパー１０８に係止されている。この時、カメラ３００で、リール２０１の上方から画像を撮影すると、表示棒１０５は、ほとんど写らない。

さらにテープ部品２０２が消費されると、巻き径がさらに小さくなるため、基準棒１０４とベース１０１の表面とのなす角が大きくなり、表示棒１０５の先端がストッパー１０８から外れる。この状態を示したのが図４の側面図である。この状態では、表示棒１０５
が、第２の圧縮バネ１０７の付勢力によって、基準棒１０３の下から外方に飛び出す。そして、カメラ３００で撮影した画像に表示棒１０５が写るようになる。すなわち、表示棒１０５が上方から見えるようになったことで、部品切れが近いことを検知することができる。なお、基準棒１０３と表示棒１０５の色や色のパターンを異なるようにしておくと、表示棒１０５の出現を明確に把握できる。

次に、テープ部品２０２を巻回した複数のリール２０１を、リールの幅方向に複数配列した、部品供給装置１０００に、上記の部品切れ予告装置を適用した例を示す。図５は、上記の部品供給装置１０００を、リール２０１の上方からカメラ３００が撮影した画像の一例を示す平面図である。

この例ではリール２０１に巻回された９つのテープ部品２０２を示している。それぞれのテープ部品（２０２ａ、２０２ｂ、・・・、２０２ｉ）の下からは基準棒１０３が露出している。テープ部品２０２が消費されるにつれ、テープ部品２０２の巻き径が小さくなるので、基準棒１０３の露出量は多くなる。そして、さらにテープ部品２０２が消費されると、上述したように、表示棒１０５が露出する。図５の例では、テープ部品２０２ｃと２０２ｅの消費が進み、表示棒２０５ｃ、２０５ｅが画像に写っている。これらの部品切れが近いことを、この画像から把握することができる。なお、テープ部品の種類ごとに、固有の外観（色、色のパターンなど）の表示棒を用意しておけば、表示棒の種類から、部品切れが近い部品の品種を把握することも可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、簡易な構成で、部品切れを予告する部品切れ予告装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
テープ部品を巻回するリールの径には種々のものがある。このため、リール径に適合する基準棒および表示棒のセットが必要になる。ただし、一般的には、リールの径は標準化されているので、標準化された規格に合わせて、数種類のセットを用意すれば、多くの範囲をカバーすることができる。

図６に第２の実施形態より径の小さいリール２１１に巻回されたテープ部品２１２を用いる時の構成例を示す。リール２１１に合わせて、第２の実施形態とは長さの異なる基準棒１１３と表示棒１１５を用いている。また、それに合わせて、第１の圧縮バネ１１６と第２の圧縮バネ１１７のセットを用いている。このような道具立てとすると、第２の実施形態とまったく同様に、部品切れ予告を行うことができる。

図７は、ある程度テープ部品２１２が消費され、表示棒１１４がストッパー１１８に係止された時の側面を表している。

図８は、テープ部品２１２の消費がさらに進み、表示棒１１５がストッパー１１８から外れた状態を示している。この状態では、表示棒１１５が基準棒１１３の下から外方に露出しているので、カメラ３００の撮影した画像から部品切れが近いことを検知することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、リールの径が変わっても、第２の実施形態と同様に、部品切れを予告することができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１、１０１ ベース
２、１０３、１１３ 基準棒
３ 基準棒付勢手段
４、１０５、１１５ 表示棒
５ 表示棒付勢手段
６、１０８、１１８ ストッパー
１１、１０２ 固定軸
１２、２０１、２１１ リール
１３、２０２、２１２ テープ部品
１４、１０４ 遊動軸
１０６ 第１の圧縮バネ
１０７ 第２の圧縮バネ
２０３ リール支持体
３００ カメラ
１０００ 部品供給装置

Claims (10)

1. 装置の土台となるベースと、
   前記ベースに固定された固定軸に一端を軸支された基準棒と、
   前記基準棒を、前記固定軸を中心として、リールに巻回したテープ部品の表面に当接するように付勢する基準棒付勢手段と、
   前記基準棒の前記固定軸とは反対側の端部に配置され前記基準棒と共に遊動する遊動軸によって、軸支された表示棒と、
   前記遊動軸を中心に前記基準棒と前記表示棒とのなす角が大きくなる方向に、前記表示棒を付勢する表示棒付勢手段と、
   前記基準棒の前記ベースの表面とのなす角が所定値未満の場合に、前記表示棒の前記遊動軸とは反対側の端部と前記固定軸との距離が所定値以上にならないように、前記表示棒の動きを規制し、前記基準棒の前記ベースの表面とのなす角が所定値以上となった場合に、前記表示棒の動きの規制を解除するストッパーと
   を有することを特徴とする部品切れ予告装置。
   
2. 前記基準棒付勢手段と前記表示棒付勢手段とが圧縮バネである
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品切れ予告装置。
3. 前記基準棒の色と前記表示棒の色や色のパターンが異なる
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の部品切れ予告装置。
4. 前記基準棒および前記表示棒が、前記リールを構成する一対の側板の間隔より小さい幅を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の部品切れ予告装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の部品切れ予告装置と、
   前記リールの上方から前記部品切れ予告装置を撮影する撮像装置と
   を有することを特徴とする部品切れ予告システム。
6. 前記テープ部品を巻回した前記リールを、前記リールの幅方向に複数配列し、それぞれの前記リールに対応して、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の部品切れ予告装置が配置されている
   ことを特徴とする部品切れ予告システム。
7. 前記部品切れ予告装置を前記リールの上方から撮影する撮像装置を有する
   ことを特徴とする請求項６に記載の部品切れ予告システム。
8. 前記撮像装置が撮影した画像における前記表示棒の画像の大きさに基づいて、
   前記部品切れの発生タイミングを推定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の部品切れ予告システム。
9. 装置の土台となるベースに固定された固定軸に基準棒の一端を軸支し、
   前記基準棒を、前記固定軸を中心として、リールに巻回したテープ部品の表面に当接するように付勢し、
   前記基準棒の前記固定軸とは反対側の端部に前記基準棒と共に遊動する遊動軸を配置し、
   前記遊動軸に表示棒の一端を軸支し、
   前記遊動軸を中心に前記基準棒と前記表示棒とのなす角が大きくなる方向に、前記表示棒を付勢し、
   前記基準棒の前記ベースの表面とのなす角が所定値以下の場合に、前記表示棒の前記遊動軸とは反対側の端部と前記固定軸との距離が所定値以上にならないように、前記表示棒の動きを規制し、前記基準棒の前記ベースの表面とのなす角が所定値以上となった場合に、前記表示棒の動きの規制を解除する
   ことを特徴とする部品切れ予告方法。
   
10. 前記リールの上方から前記表示棒が配置された領域の画像を撮影し、
    撮影した前記画像に基づいて部品切れ予告の有無を判定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の部品切れ予告方法。
    

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