JP7056140B2

JP7056140B2 - 部品実装装置

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Publication number: JP7056140B2
Application number: JP2017246528A
Authority: JP
Inventors: 豊木下
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: JP2019114645A

Description

本発明は、基板に部品を装着する部品実装装置に関する。

実装基板を製造する部品実装ラインは、基板に部品を装着する部品実装装置を備えている。部品実装装置における部品供給形態として、部品を収納したキャリアテープをピッチ送りして装着ヘッドによる部品取出位置に供給するテープフィーダが広く用いられている。このような構成の部品実装装置において、テープフィーダの装着状態の異常を検出するとともに、テープフィーダの近傍にアクセスするオペレータの安全を確保するために、光学センサを用いた検出装置を配置する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、上述の検出装置として部品供給部に配列されたテープフィーダの先端部の上方に検査光軸が位置するように、遮光型の光学センサを配置した例が記載されている。

特開２０１２－１５１３３２号公報

近年部品実装装置には従来に増してよりきめの細かい制御機能が求められるようになり、これに応じて部品実装装置の検出装置に求められる検出機能も精細化している。例えば上述のテープフィーダの装着状態の検出を目的とする検出装置については、テープフィーダの部品取出位置の近傍においてキャリアテープをカバーするテープカバーと部品取出位置から部品を取り出す装着ヘッドとの干渉の有無を判断するようにしている。このような検出目的を達するためには部品取出位置の近傍に複数の検出位置を設定する必要があり、従来技術においては各検査光軸毎に一対の遮光型の光学センサを配置するようにしていた。しかしながら光学センサの軸数を増やすことは装置コストのアップに繋がり、装置コストの低廉化の要請に反する。このため、部品実装装置における検出機能の精細化と装置コストの低廉化とを両立させることが求められていた。

そこで本発明は、部品実装装置における検出機能の精細化と装置コストの低廉化とを両立させることができる部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品を収納したキャリアテープをテープ送りすることにより前記部品を部品取出位置に供給するテープフィーダと、前記部品取出位置より部品を取り出して基板に装着する装着ヘッドと、前記テープフィーダに設けられ前記部品取出位置の近傍において前記キャリアテープをカバーするテープカバーと、前記テープフィーダにおける前記テープカバーの装着状態の異常を検出する検出手段とを備え、前記検出手段は、前記テープフィーダを挟む両側方における一方側に設けられ、前記テープカバーに対応する位置に設定された検査光軸に沿って光を発信する第１の投光部および発信された光を受光する第１の受光部と、前記一方側の反対の他方側に設けられ前記一方側からの光を反射する反射部材とを有し、前記装着状態が異常でないときには、前記第１の投光部によって第１の光軸に沿って発信された光を前記反射部材が反射し、前記反射部材から前記第１の光軸とは異なる第２の光軸に沿って反射された光を前記第１の受光部が受光する。

本発明によれば、部品実装装置における検出機能の精細化と装置コストの低廉化とを両立させることができる。

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断面図本発明の一実施の形態の部品実装装置のテープフィーダにおけるテープカバーの構成および機能の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置に設けられたテープカバー異常検出センサの構成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部品実装装置に設けられたテープカバー異常検出センサの機能説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置における安全動作処理の例を示す説明図

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、部品実装装置１の構成について説明する。図１において、基台１ａの中央部には、第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂが、Ｘ方向（基板搬送方向）に設けられており、それぞれ上流側装置から受け渡された基板４をＸ方向下流側へ搬送する。第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂはそれぞれ基板保持部３を有し、上流側から搬送された基板４は基板保持部３によって以下に説明する部品実装機構による実装作業位置に位置決め保持される。

第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂのそれぞれの外側方には、基板４に実装される部品を供給する第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂが設けられている。図２に示すように、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂには、複数のテープフィーダ６が配置された台車７が装着されている。テープフィーダ６は供給リール８からキャリアテープ９を引き出してテープ送りすることにより、これらの部品を部品実装機構による部品取出位置に供給する。

キャリアテープ９は、部品を収納保持したベーステープ９ａの上面にトップテープ９ｂを貼着して被覆した構成となっている（図３参照）。実装対象となる基板種の切替えに際しては、台車７を第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂに対して着脱することにより、複数のテープフィーダ６を一括して交換することができる。なお本実施の形態においては、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂのいずれにもテープフィーダ６が配列された台車７を装着する例を示しているが、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂのいずれか一方は、トレイフィーダなどテープフィーダ６以外のパーツフィーダが配置されている構成であってもよい。

基台１ａのＸ方向の一端部にはリニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル１０がＹ方向に水平に配設されており、Ｙ軸移動テーブル１０には同様にリニア駆動機構を備えた第１のＸ軸移動テーブル１１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル１１Ｂが、ガイドレール１０ａに沿ってスライド自在に結合されている。第１のＸ軸移動テーブル１１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル１１Ｂにはそれぞれ第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３ＢがＸ方向にスライド自在に装着されている。Ｙ軸移動テーブル１０及び第１のＸ軸移動テーブル１１Ａ、Ｙ軸移動テーブル１０及び第２のＸ軸移動テーブル１１Ｂはそれぞれ第１のヘッド移動機構１２Ａ、第２のヘッド移動機構１２Ｂを構成する。

第１のヘッド移動機構１２Ａ、第２のヘッド移動機構１２Ｂを駆動することにより、第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３ＢはＸ方向及びＹ方向に水平移動し、下端部に装着された吸着ノズル１３ａによって、それぞれ第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂのテープフィーダ６の部品取出位置から部品を取り出して、第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂのそれぞれの基板保持部３に位置決め保持された基板４に装着する。

すなわち、第１のヘッド移動機構１２Ａ及び第１の装着ヘッド１３Ａ、第２のヘッド移動機構１２Ｂ及び第２の装着ヘッド１３Ｂの組み合わせは、第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂのそれぞれに対応して設けられ、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂから部品を取り出して、第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂのそれぞれの基板保持部３に保持された基板４に実装する第１の部品実装機構、第２の部品実装機構を構成する。

第１のＸ軸移動テーブル１１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル１１Ｂの下面側には、それぞれ第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂと一体的に移動する基板認識カメラ１４が備えられている。第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂがそれぞれ第１の基板搬送機構２Ａ、第２の基板搬送機構２Ｂの基板４上に移動することにより、基板認識カメラ１４はそれぞれの基板４を撮像する。また第１の部品供給部５Ａと第１の基板搬送機構２Ａ、第２の部品供給部５Ｂと第２の基板搬送機構２Ｂとの間には、部品認識カメラ１５及びノズル収納部１６が配設されている。

第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂから部品を取り出した第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂが部品認識カメラ１５の上方を移動することにより、部品認識カメラ１５は第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂに保持された状態の部品を撮像する。ノズル収納部１６には複数種類の吸着ノズル１３ａが実装対象の部品種に対応して収納されており、第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂをノズル収納部１６にアクセスさせてノズル交換動作を行わせることにより、吸着ノズル１３ａを部品種に応じて交換することができる。

そして基板認識カメラ１４の撮像結果を認識処理部２５（図５参照）によって認識処理することにより、基板４における部品実装位置が認識され、部品認識カメラ１５の撮像結果を認識処理することにより第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂに保持された状態の部品の識別や位置ずれ検出が行われる。第１の部品実装機構、第２の部品実装機構による部品装着動作においては、これらの認識結果を加味して搭載位置が補正される。

前述の第１の部品実装機構、第２の部品実装機構は、図２に示すように、Ｙ軸移動テーブル１０、第１のＸ軸移動テーブル１１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル１１Ｂの上方を覆う全体カバー部材１８によって閉囲されている。全体カバー部材１８のＹ方向の両端部に設けられた保護カバー部１８ａは、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂにおいてテープフィーダ６が配列された台車７の上方に外側から延入して、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂとそれぞれの部品実装機構の可動範囲、すなわち第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂの移動可能範囲とを隔てている。これにより、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂを対象として作業を行うオペレータが、動作状態の第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂに接触することがなく、作業時のオペレータの安全が確保される。

保護カバー部１８ａの端部には、テープフィーダ６の部品取出位置６ａの上方に対応して、吸着ノズル１３ａによって部品を吸着するために必要な所定開口サイズの開口部１９が設けられている。部品装着動作においては、第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂがそれぞれの第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂに移動する。そして吸着ノズル１３ａを開口部１９を介して昇降させることにより、テープフィーダ６の部品取出位置から部品をピックアップする。

テープフィーダ６には、テープ送りされたキャリアテープ９を部品取出位置の近傍において上面側からカバーするテープカバー２７が設けられている。図３（ａ）に示すように、テープカバー２７は、テープフィーダ６の本体フレームに軸支部２７ａを介して軸支されている。軸支部２７ａ廻りにテープカバー２７を上方に回動させることにより、テープカバー２７をテープフィーダ６の上面から離隔させることができる。テープカバー２７がテープフィーダ６へ固定装着された状態では、テープカバー２７の先端部から延出して設けられた延出部材２７ｃが係止部材２８によって係止固定される。

テープカバー２７の上面において部品取出位置に対応した位置には取出し開口部２７ｂが設られている。供給リール８から引き出されてテープフィーダ６内に導入されたキャリアテープ９はテープフィーダ６内をテープ送りされ、部品取出位置の近傍においてテープカバー２７によって上面側から押さえ込まれてカバーされる。

テープ送りされたキャリアテープ９は、取出し開口部２７ｂにおいてベーステープ９ａからトップテープ９ｂが剥離される。これによりベーステープ９ａに保持された部品は露呈状態となり、第１の装着ヘッド１３Ａによって吸着保持されて取出し開口部２７ｂを介して取り出される。第１の装着ヘッド１３Ａは、テープフィーダ６の上面から所定の高さ間隔を隔てて設定された所定のノズル下端レベルＮＬに下端部を一致させた状態で、テープフィーダ６の上面を水平移動（矢印ａ）する。部品取り出し後のベーステープ９ａはテープカバー２７の先端部から排出され（矢印ｂ）、台車７に設置された回収部（図示省略）に回収される。また剥離されたトップテープ９ｂは取出し開口部２７ｂを介して上流側へ送られ（矢印ｃ）、テープフィーダ６の内部に設けられた回収部（図示省略）に収納回収される。

上述のトップテープ９ｂの剥離動作において、トップテープ９ｂの張力（矢印ｃ）が何らかの不具合によって過大となると、図３（ｂ）に示すように、係止部材２８による延出部材２７ｃの係止固定が外れる場合がある。このような場合には、テープカバー２７が軸支部２７ａ廻りに上方に回動して（矢印ｄ）、テープカバー２７の先端部が浮き上がる「浮き」が生じる。そしてテープカバー２７の上部がノズル下端レベルＮＬよりも高くなると、テープフィーダ６の上方を移動する第１の装着ヘッド１３Ａとの干渉が生じ、部品取り出し動作の不具合を招く。

このような不具合を防止するため、本実施の形態に示す部品実装装置１では、テープフィーダ６におけるテープカバー２７の装着状態の異常を検出する検出手段としての機能を有するテープカバー異常検出センサ１７を装備するようにしている。すなわち、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂにおいて、台車７に配列されたテープフィーダ６の先端部の開口部１９の開口範囲には、テープカバー２７の位置に対応してテープカバー異常検出センサ１７が配置されている。

テープカバー異常検出センサ１７の構成について、図４を参照して説明する。図４（ａ）に示すように、テープカバー異常検出センサ１７は、矩形板形状のセンサプレート３０の側面に透過型の光学センサの投光部、受光部などのセンサ素子を取り付けた第１センサ部１７ａ、第２センサ部１７ｂを対向させた構成となっている。なお、図４（ｂ）、図４（ｃ）は、それぞれ図４（ａ）におけるＡ矢視、Ｂ矢視を示している。

テープカバー異常検出センサ１７を部品実装装置１に配置するに際しては、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂに配置された複数のテープフィーダ６の先端部、すなわちテープカバー２７が装着された範囲を両側方から挟むように、第１センサ部１７ａ、第２センサ部１７ｂを対向配置する。本実施の形態に示す例では、図１に示すように、Ｙ軸移動テーブル１０に沿った側（他方側）に第２センサ部１７ｂを配置し、複数のテープフィーダ６を挟んで第２センサ部１７ｂと対向する側（一方側）に第１センサ部１７ａを配置している。なお、第１センサ部１７ａ、第２センサ部１７ｂの配置については、対向するセンサ素子の対応関係が同一であれば、上述の一方側、他方側を逆に配置してもよい。

第１センサ部１７ａ、第２センサ部１７ｂの構成を説明する。図４（ａ）に示すように、第１センサ部１７ａはセンサプレート３０の略中央部に１対の第１の投光部３１ａ、第１の受光部３１ｂを取り付け、第１の投光部３１ａの外側に第２の受光部３２ｂを、第１の受光部３１ｂの外側に第３の投光部３３ａを取り付けた構成となっている。図４（ｂ）のＡ矢視に示すように、センサプレート３０におけるセンサ素子の配置は、検出対象となるテープカバー２７の投影側面形状に対応して決定されている。

すなわちセンサプレート３０を所定の高さ位置に固定した状態において、第１の投光部３１ａの投光軸ａｘ、第１の受光部３１ｂの受光軸ｂｘは、テープカバー２７の上端面よりも異常検出の対象となる高さ変位分だけ高い位置に設定される。また第３の投光部３３ａの投光軸ａｘは、テープカバー２７が第１の投光部３１ａの投光軸ａｘ、第１の受光部３１ｂの受光軸ｂｘの位置を超えて回動している状態においてもテープカバー２７を検出できるよう、これらの位置よりもさらに高い位置に設定されている。さらに、第２の受光部３２ｂの受光軸ｂｘは、テープフィーダ６から排出されたベーステープ９ａが延出部材２７ｃの近傍で塊状態となりやすい位置に対応するように設定される。

そして第１センサ部１７ａにおけるこれらのセンサ素子の配置に対応して、第２センサ部１７ｂにおけるセンサ素子の配置が決定される。すなわち図４（ｃ）のＢ矢視に示すように、第２センサ部１７ｂのセンサプレート３０において、対向する第１センサ部１７ａにおける第２の受光部３２ｂと対応する位置には、第２の投光部３２ａが配置されている。同様に第３の投光部３３ａと対応する位置には第３の受光部３３ｂが配置されている。

そして第２の投光部３２ａと第３の受光部３３ｂとの間には、第１の投光部３１ａ、第１の受光部３１ｂと対応する位置を含んで、矩形形状の反射部材３４が装着されている。反射部材３４は第１センサ部１７ａ側から入射した光を反射する機能を有している。上述のセンサ素子の配置において、第１の投光部３１ａ、第１の受光部３１ｂは第１のセンサユニット３１を構成する。そして第２の投光部３２ａ、第２の受光部３２ｂは第２のセンサユニット３２を構成し、さらに第３の投光部３３ａ、第３の受光部３３ｂは第３のセンサユニット３３を構成する。

ここで上述のセンサ素子に装着された偏光フィルタについて説明する。本実施の形態に示すテープカバー異常検出センサ１７のように、検出用の光を投光また受光する複数の光学式センサを相互に近接して配置した構成では、センサ相互の干渉による誤検出のおそれがある。本実施の形態に示すテープカバー異常検出センサ１７では、前述のセンサ素子に偏光方向が異なる２種類の偏光フィルタを取り付けて、このような干渉を極力防止するようにしている。

すなわち、第１センサ部１７ａにおいてセンサプレート３０の中央に配置された第１の投光部３１ａと第１の受光部３１ｂ（第１のセンサユニット３１）にはいずれも同一方向（横方向）の偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられている。そして両端に配置された第２の受光部３２ｂ、第３の投光部３３ａには、縦方向の偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられている。さらに第２センサ部１７ｂにおける第２の投光部３２ａ、第３の受光部３３ｂにはいずれも縦方向の偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられている。

すなわち、第２の投光部３２ａと第２の受光部３２ｂ（第２のセンサユニット３２）にはいずれも同一方向（縦方向）の偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられている。そしてこの偏光フィルタは、第１のセンサユニット３１とは異なる偏光方向を有している。同様に第３の投光部３３ａと第３の受光部３３ｂ（第３のセンサユニット３３）には、いずれも同一方向（縦方向）の偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられている。そしてこの偏光フィルタは、第１のセンサユニット３１とは異なる偏光方向を有している。このように複数のセンサユニットを並列に配置した構成において、隣接するセンサユニットに用いられる偏光フィルタの偏光方向を異ならせることにより、検査光の干渉を極力低減して誤検出を防止することが可能となっている。

図４（ａ）を参照して、テープカバー異常検出センサ１７の検出機能を説明する。前述のように第１センサ部１７ａと第２センサ部１７ｂを対向させた状態では、第１のセンサユニット３１の第１の投光部３１ａから発信した光は検査光軸ＡＸ１１（第１の光軸）に沿って反射部材３４に入射する。そしてこの反射部材３４による反射光は光検査軸ＡＸ１２（第２の光軸）に沿って第２センサ部１７ｂに入射し、第１の受光部３１ｂによって受光される。

また第２のセンサユニット３２の第２の投光部３２ａから発信した光は検査光軸ＡＸ２に沿って第１センサ部１７ａに入射して、第２の受光部３２ｂによって受光される。さらに第３のセンサユニット３３の第３の投光部３３ａから発信した光は検査光軸ＡＸ３に沿って第２センサ部１７ｂに入射して、第３の受光部３３ｂによって受光される。上述構成において、検査光軸ＡＸ１１，ＡＸ１２，検査光軸ＡＸ２，３のいずれかを遮る遮蔽物が第１センサ部１７ａと第２センサ部１７ｂとの間に存在すると、遮られた検査光軸に対応するセンサユニットの受光部は光を受光しない。

したがって、第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２、第３のセンサユニット３３による検出結果を総合すれば、テープカバー２７の装着状態の異常、すなわち図４（ｂ）に示すテープカバー２７が軸支部２７ａ廻りに上向きに回動して本来存在すべき正規位置から外れている状態、さらにはテープフィーダ６から排出されたベーステープ９ａが滞留して塊状で存在している状態などを検出することが可能となっている。このテープカバー２７の装着状態の異常検出は、実装制御部２０が備えた異常検出処理部２０ａ（図５参照）の機能によって行われる。

上記構成において、テープカバー２７の装着状態の異常を検出する検出手段としてのテープカバー異常検出センサ１７は、テープフィーダ６を挟む両側方における一方側に第１センサ部１７ａ（図４（ａ）参照）を設け、一方側の反対の他方側に第２センサ部１７ｂ（図４（ａ）参照）を設けた配置となっている。本実施の形態においては、上述のテープカバー２７の装着状態の検出を、検査光軸ＡＸ１１，ＡＸ１２、検査光軸ＡＸ２，３の４つの検査光軸を用いた検出方式で行うようにしている。

従来技術においては、このような４つの検査光軸を用いる場合には、投光部と受光部を組み合わせたセンサユニットを４組用いる必要があった。これに対し、本実施の形態では第１の投光部３１ａから検査光軸ＡＸ１１に沿って入射した光を反射部材３４によって反射し、この反射光を検査光軸ＡＸ１１に沿って入射させて第１の受光部３１ｂで受光する構成としている。これにより、必要とされるセンサユニットの数を減少させることができ、設備コストを削減することが可能となっている。

次に図５を参照して、制御系の構成を説明する。図５において、実装制御部２０は、記憶部２１に記憶された各種のデータに基づき、部品実装装置１を構成する以下の各部を制御する。すなわち、実装制御部２０は記憶部２１に記憶された実装データ２２に基づき、第１の基板搬送機構２Ａ、第１の部品供給部５Ａ、第１の部品実装機構（第１のヘッド移動機構１２Ａ、第１の装着ヘッド１３Ａ）および第２の基板搬送機構２Ｂ、第２の部品供給部５Ｂ、第２の部品実装機構（第２のヘッド移動機構１２Ｂ、第２の装着ヘッド１３Ｂ）を制御する。

ここで実装制御部２０は、内部処理機能としての異常検出処理部２０ａ、安全動作処理部２０ｂを備えている。異常検出処理部２０ａは、記憶部２１に記憶された異常検出データ２３に基づき、テープカバー異常検出センサ１７を構成する第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２、第３のセンサユニット３３による検出結果に基づいて、テープフィーダ６におけるテープカバー２７の装着状態の異常の有無を検出する処理を行う。ここで装着状態の異常には、単にテープフィーダ６におけるテープカバー２７の「浮き」のみならず、テープフィーダ６自体の装着高さ状態の異常や、テープフィーダ６から排出されたベーステープ９ａの縺れなど、テープフィーダ６に関連する装置状態の異常なども含まれる。

安全動作処理部２０ｂは、記憶部２１に記憶された安全動作データ２４に従って、異常検出処理部２０ａによる検出結果に基づき、部品実装作業におけるオペレータの安全を確保することを目的とした処理を行う。すなわち予め定められた動作条件やインターロック条件に従って、異常検出の内容に応じて各部の動作を規定または禁止する処理を行う。例えばテープカバー２７の装着状態の異常が検出されたならば、第１の部品実装機構、第２の部品実装機構のいずれの動作も禁止するようにしている。

認識処理部２５は、基板認識カメラ１４、部品認識カメラ１５による撮像結果を認識処理する。これにより、実装対象の基板４の部品実装点が認識されるとともに、第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂに保持された状態の部品が認識される。認識結果は実装制御部２０に伝達され、第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂによる基板４への部品搭載動作においては、実装制御部２０はこの認識結果を加味して第１のヘッド移動機構１２Ａ、第２のヘッド移動機構１２Ｂを制御する。

テープカバー異常検出センサ１７は前述のように、第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２、第３のセンサユニット３３より構成される。テープカバー異常検出センサ１７による検出結果は、実装制御部２０に伝達される。このとき、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂにテープフィーダ６が配列された台車７が装着されている場合には、テープカバー異常検出センサ１７の検出結果に基づき、実装制御部２０はテープフィーダ６の装着状態の異常を報知部２６によって報知する。また機種切替えなどの作業中で台車７が取り外された状態において、テープカバー異常検出センサ１７からの検出信号を実装制御部２０が受信した場合には、実装制御部２０は予め設定されたインターロック条件に従って、安全動作処理部２０ｂによってオペレータの安全確保に必要な動作制御処理を行う。

次に図６を参照して、テープカバー異常検出センサ１７の機能を説明する。図６（ａ）は、テープフィーダ６におけるテープカバー２７の装着状態が正常である場合を示している。この場合には、第１の投光部３１ａの投光軸ａｘ、第１の受光部３１ｂの受光軸ｂｘ、第３の投光部３３ａの投光軸ａｘは、いずれもテープカバー２７の上端面よりも高い位置にあって、図４（ａ）に示す検査光軸ＡＸ１１，ＡＸ１２、検査光軸ＡＸ３はいずれも遮光されない。またテープカバー２７の先端部に配置された第２の受光部３２ｂの受光軸ｂｘについても近傍には塊状のベーステープ９ａが存在しないことから、検査光軸ＡＸ３は遮光されていない。したがってテープカバー異常検出センサ１７を構成する第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２、第３のセンサユニット３３はいずれも受光状態となり、この検出結果を受信した異常検出処理部２０ａは、テープカバー２７の装着状態は正常であると判定する。

これに対し、図６（ｂ）は、テープカバー２７がテープフィーダ６から図３（ｂ）と同様に浮き上がり（矢印ｅ）、さらにテープカバー２７の先端部の近傍に塊状のベーステープ９ａが滞留した状態を示している。この場合には、第１の投光部３１ａの投光軸ａｘ、第１の受光部３１ｂの受光軸ｂｘはいずれもテープカバー２７のテープカバー２７の投影側断面と重なっており、また第２の受光部３２ｂの受光軸ｂｘは塊状のベーステープ９ａと重なる位置関係にある。第３の投光部３３ａの投光軸ａｘについては、テープカバー２７の回動量によってテープカバー２７との重なり状態が異なる。ここでは第３の投光部３３ａの投光軸ａｘがテープカバー２７と重なっていない例を示している。

そしてこのような状態では、図６（ｃ）に示すように、検査光軸ＡＸ１１はテープカバー２７によって遮光されることから、反射部材３４による反射光も存在せず、したがって第１の受光部３１ｂは受光しない。また検査光軸ＡＸ２は塊状のベーステープ９ａによって遮光され、第２の受光部３２ｂは受光しない。そして検査光軸ＡＸ３は透光状態となって、第３の受光部３３ｂは受光状態となる。

したがってテープカバー異常検出センサ１７を構成する第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２、第３のセンサユニット３３のうち、第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２が遮光状態となり、この検出結果を受信した異常検出処理部２０ａは、テープカバー２７の装着状態は異常であると判定する。この判定結果は報知部２６に報知され、これによりオペレータは特定のテープフィーダ６におけるテープカバー２７の装着状態が、図６（ｂ）に示すような状態であることを推察することができる。

上述のようにテープカバー異常検出センサ１７は、本来的には台車７に配列されたテープフィーダ６におけるテープカバー２７の装着状態の異常を検出するために設けられている。本実施の形態においては、テープカバー２７の装着状態を検出する目的以外にも、テープカバー異常検出センサ１７を機種切替え作業時におけるオペレータの安全確保の目的にも用いるようにしている。

すなわち、第１の部品供給部５Ａ、第２の部品供給部５Ｂに設けられた開口部１９は、図７（ａ）に示すように、台車７を分離した状態においてオペレータによるアクセスが可能な状態となる。すなわち何らかの理由で、図７（ｂ）に示すように、オペレータの身体の一部である手指２９または作業ツールなどの異物を下方から開口部１９を介して進入させることが可能となる。そしてこのような状態で、第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂが開口部１９に進入するような誤動作をすると（矢印ｆ、ｇ）、オペレータにとって不安全状態を招くおそれがある。

このような不安全状態を防止するため、ここでは、テープカバー異常検出センサ１７をオペレータの安全確保用のセンサとして用いるようにしている。例えば、テープカバー異常検出センサ１７がオペレータの手先や作業ツールなど、身体の一部または異物を検出したならば、検出信号は実装制御部２０（図５）に伝達される。そして実装制御部２０の安全動作処理部２０ｂは、予め安全動作データ２４に規定された安全動作基準に従った処理を行う。ここでは、当該テープカバー異常検出センサ１７が設けられた部品供給部の属する部品実装機構のみならず、反対側の部品実装機構による作業動作を停止させるようにしている。これにより、オペレータの身体の一部などが開口部１９に存在する状態で第１の装着ヘッド１３Ａ、第２の装着ヘッド１３Ｂが開口部１９に進入することによるオペレータの不安全状態を防止することができる。

なお、上記実施の形態においては、テープカバー異常検出センサ１７の構成として第１のセンサユニット３１、第２のセンサユニット３２、第３のセンサユニット３３を用い、検査光軸ＡＸ１１、ＡＸ１２、検査光軸ＡＸ３、ＡＸ２によって４つの検出位置における検出対象の有無を検出する構成を用いているが、検査光軸ＡＸ１１、ＡＸ１２のみを検出位置とする簡略な検出方式を用いてもよい。すなわちテープカバー２７の装着状態の異常を検出する検出手段としてのテープカバー異常検出センサ１７を、テープフィーダ６を挟む両側方における一方側に設けられ検査光軸ＡＸ１１に沿って光を発信する第１の投光部３１ａおよび発信された光を受光する第１の受光部３１ｂと、一方側の反対の他方側に設けられ一方側からの光を反射する反射部材３４とを有する構成とする。

そして第１の投光部３１ａによって発信された光を反射部材３４が反射し、反射部材３４から反射された光を第１の受光部３１ｂが受光することにより、テープカバー２７の装着状態が異常でないことを検出する。このような構成を採用することにより、１組のセンサユニット３１と反射部材３４との組み合わせという簡略な構成でテープフィーダ６においてテープカバー２７が上方へ変位した装着状態の異常を検出することができる。

また上記構成に加えて、検出対象を追加したい場合、例えば、テープフィーダ６から排出されて延出部材２７ｃの近傍で塊状態となったベーステープ９ａを検出したい場合には、テープカバー異常検出センサ１７において、第１のセンサユニット３１とは異なる偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられた第２の投光部３２ａおよび第２の受光部３２ｂ（第２のセンサユニット３２）を、第２センサ部１７ｂ（他方側）および第１センサ部１７ａ（一方側）にそれぞれ追加して設けるようにする。そして塊状態のベーステープ９ａが存在せずに装着状態が異常でないときには、第２の投光部３２ａによって発信された光を第２の受光部３２ｂが受光する。

さらにテープカバー２７が第１のセンサユニット３１による検出可能範囲を超えて変位した状態を検出したい場合には、テープカバー異常検出センサ１７に第１のセンサユニット３１とは異なる偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられた第３の投光部３３ａおよび第２の受光部３２ｂ（第３のセンサユニット３３）を、第１センサ部１７ａ（一方側）および第２センサ部１７ｂ（他方側）にそれぞれ追加して設けるようにする。そしてテープカバー２７が第１のセンサユニット３１による検出可能範囲を超えて変位した状態ではなく、装着状態が異常でないときには、第３の投光部３３ａによって発信された光を第３の受光部３３ｂが受光する。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装装置では、テープフィーダ６におけるテープカバー２７の装着状態の異常を検出するテープカバー異常検出センサ１７を、テープフィーダ６を挟む両側方における一方側に配置される第１センサ部１７ａに、テープカバー２７に対応する位置に設定された検査光軸に沿って光を発信する第１の投光部３１ａおよび発信された光を受光する第１の受光部３１ｂを有し、一方側の反対の他方側に配置される第２センサ部１７ｂに一方側からの光を反射する反射部材３４を有する構成としている。

そしてテープカバー２７の装着状態が異常でないときには、第１の投光部３１ａによって発信された光を反射部材３４が反射し、反射部材３４から反射された光を第１の受光部３１ｂが受光するようにしている。これにより、単一のセンサユニットでテープカバー２７における複数位置を検出対象とすることができ、部品実装装置における検出機能の精細化と装置コストの低廉化とを両立させることができる。

本発明の部品実装装置は、部品実装装置における検出機能の精細化と装置コストの低廉化とを両立させることができるという効果を有し、基板に電子部品を装着して実装基板を製造する分野において有用である。

１部品実装装置
４基板
６テープフィーダ
１３Ａ第１の装着ヘッド
１３Ｂ第２の装着ヘッド
１７テープカバー異常検出センサ
２７テープカバー
３１ａ第１の投光部
３１ｂ第１の受光部
３２ａ第２の投光部
３２ｂ第２の受光部
３３ａ第３の投光部
３３ｂ第３の受光部
３４反射部材

Claims

部品を収納したキャリアテープをテープ送りすることにより前記部品を部品取出位置に供給するテープフィーダと、
前記部品取出位置より部品を取り出して基板に装着する装着ヘッドと、
前記テープフィーダに設けられ前記部品取出位置の近傍において前記キャリアテープをカバーするテープカバーと、
前記テープフィーダにおける前記テープカバーの装着状態の異常を検出する検出手段とを備え、
前記検出手段は、
前記テープフィーダを挟む両側方における一方側に設けられ、前記テープカバーに対応する位置に設定された検査光軸に沿って光を発信する第１の投光部および発信された光を受光する第１の受光部と、前記一方側の反対の他方側に設けられ前記一方側からの光を反射する反射部材とを有し、
前記装着状態が異常でないときには、前記第１の投光部によって第１の光軸に沿って発信された光を前記反射部材が反射し、前記反射部材から前記第１の光軸とは異なる第２の光軸に沿って反射された光を前記第１の受光部が受光する、部品実装装置。
前記第１の投光部と前記第１の受光部には、同一の偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられている、請求項１に記載の部品実装装置。
前記検出手段は、前記他方側および前記一方側にそれぞれ設けられ、前記第１の投光部および前記第１の受光部とは異なる偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられた第２の投光部および第２の受光部を備え、
前記装着状態が異常でないときには、前記第２の投光部によって発信された光を前記第２の受光部が受光する、請求項２に記載の部品実装装置。
前記検出手段は、前記一方側および前記他方側にそれぞれ設けられ、前記第１の投光部および前記第１の受光部とは異なる偏光方向を有する偏光フィルタが取り付けられた第３の投光部および第３の受光部を備え、
前記装着状態が異常でないときには、前記第３の投光部によって発信された光を前記第３の受光部が受光する、請求項２に記載の部品実装装置。