JPH01240000A

JPH01240000A - 電気部品を第１ステーションから第２ステーションへ自動的に搬送する構成体及び方法

Info

Publication number: JPH01240000A
Application number: JP1004587A
Authority: JP
Inventors: Robert A Klemmer; ロバート　アンソニイ　クレマー; Steven F Wright; ステーブン　フレドリック　ライト
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1989-01-11
Publication date: 1989-09-25
Also published as: EP0330294A2; EP0330294A3; US4810154A; JPH0330319B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、多数の電気部品を視覚制御式のロボットによ
る部品配置装置へ供給するための新規で且つ改良された
構成体及び方法に係る。より詳細には、本発明は、光学
的なセンサとロボットの視覚システムからの指示とに応
答して多数の電気部品をロボットによる部品配置装置へ
低いコストで且つ占有空間をあまり必要とせずに供給す
るための改良されたキャリアテープ及びフィーダに係る
。

従来の技術多数の電子部品を搬送及び供給するためのリール式のキ
ャリア組立体が知られている。キャリア組立体は、典型
的に、フレキシブルな基体テープを備えており、このテ
ープに対して横方向に複数の離間された部品受は入れポ
ケットが延びている。これらのポケットは、テープの長
さに沿って平行離間関係で設けられる。部品受は入れポ
ケットは、特定の電子部品を指定の向きで受は入れるよ
うに真空で成形される。キャリア基体テープの上面には
取り外し可能なカバーテープが設けられ、電子部品をポ
ケット内に保持する。このカバーされたキャリアテープ
はリールに巻き付けられ、その後に更に別の処理を受け
るために解かれる。この型式のキャリア組立体は、数千
の電子部品を非常にコンパクトな仕方で支持することが
できる。

これまで使用されているキャリアテープ組立体は、多数
の部品をピックアップステーションへ供給し、そこで部
品がロボット組立装置によって摘み上げられそしてプリ
ント基板上の適当な位置に配置される。これら公知のロ
ボット組立装置においては、テープのインデックス手段
が部品受は入れ空胴を、ロボットによって摘み上げるた
めの正確に配置されたピックアップステーションに機械
的に位置設定する。これらの機械的に制御される供給シ
ステムでは、プログラムされたロボットが常に電子部品
を見つけて所望の位置に把持できるようにピックアップ
ステーションに部品を正確に配置することが非常に重要
である。ロボットアームは部品が常に正確に配置される
ものとして作動し、部品をプリント基板上の正確な位置
に配置することができる。キャリアテープは、プリント
基板上に部品をロボットで正確に位置設定できるに必要
な精度で作成されねばならない。

ロボットによるピックアップステーションへ部品を正確
に機械的にインデックスするためには、テープに沿って
等しく離間された位置に部品受は入れポケットを正確に
設けるようにキャリアテープを慎重に作成しなければな
らない。更に、テープの縁にはスプロケット供給穴を互
いに正確に且つ部品受は入れポケットに対して正確に配
置しなければならない。公知のキャリアテープは、一般
に、機械的なスプロケットインデックス手段によって送
られ、このインデックス手段は、ポケット、ひいては、
そこに入れられた１つの部品がロボットピックアップス
テーションに正確に配置されるようにテープ自体に記憶
された情報に基づいて動作する。

これらの機械的なインデックス構成においては、正確な
キャリアテープパッケージをなすためのコストが著しく
高いものである。スプロケット穴と、真空で形成される
部品受は入れポケットは、非常に厳密な製造裕度内でテ
ープに沿って正確な位置に形成されねばならず、このよ
うな厳密な裕度は製造コストの増加を招く。公知の機械
的インデックス式のスプロケット穴キャリアテープ及び
これと共に用いるためのインデックスフィーダが例えば
米国特許第４，６３３，３７０号、米国特許第４，６１
０，０８３号、及びヨーロッパ特許筒ＥＰＯ２２３５０
５−Ａ号に開示されている。

ロボットアームの移動を制御するための視覚誘導システ
ムも知られている。視覚誘導即ち制御システムは、典型
的にビデオカメラの形態の受像手段を備えており、これ
は、像を受は取って分析視覚制御装置へ送ることができ
る。カメラ又は他の像収集手段は、典型的に、ロボット
アームの端付近の位置についての視覚情報を供給するた
めにロボットアームの端に取り付けられる。像は視覚制
御プログラム装置によってデジタル化及び／又は分析さ
れ、ロボットアームの動きを制御するためのロボット駆
動手段に誘導命令を供給する。

視覚誘導ロボットアームは、電子部品をプリント基板に
ロボットで組み立てるのに使用されている。これらの公
知構成においては、ロボットによるピックアップステー
ションの堅固なトレイに部品が供給される。このトレイ
は、プリント基板に取り付けられる多数の部品を受は入
れるための個々のポケットが所定のマトリクスで設けら
れた堅固なトレイ基体を備えている。部品は、全て同じ
向きで１つのポケットに１つづつ装填される。

或いは又、長方形のトレイがその長手方向に延びる複数
の細長い離間されたトラフを含んでいて、これらのトラ
フに電気部品が直線的な配列で配置されてもよい。

これらの公知構成によれば、オペレータ個人個人が部品
でいっばいになったトレイを装填装置に装填し、この装
填装置がそのトレイをピックアップステーションへ自動
的に移動させ、トレイをピックアップステーションに確
実に位置設定する。

次いで、視覚誘導ロボットは、トレイがら部品を１つづ
つ摘み上げ、プリント基板上に配置する。

これら方法の大部分においては、トレイを確実に位置設
定すること、ひいては、そのポケット及びそれに収容さ
れた部品を確実に位置設定することにより、ロボットア
ームに対する部品の機械的な位置設定が確保される。こ
れらロボットアームの視覚誘導システムは、単独で使用
されるが、又はロボットがプリント基板上に部品を適切
に位置設定する助けとなるように目標とするプリント基
板上に設けられた基準マークと組み合わせて使用される
。部品の摘み上げよりも部品の取付精度を上げるために
、視覚誘導システムを用いることが強調されている。

発明が解決しようとする課題上記した公知のトレイ構成体には多数の欠点がある。ト
レイ自体は、限定された数の部品しか保持しない。又、
トレイは、特に限定された数の部品しか供給できないこ
とを考慮すれば、ロボットアームの至近に多大な空間又
は面積を必要とする。更に、個別のトレイインデックス
装置が必要とされるが、これは、トレイの使用コストを
著しく高める。

米国特許第４，５２７，３２６号には、振動ボウルフィ
ーダから延びている供給トラックに沿って与えられる多
数の部品から適切に方向付けされた又は特定の部品を識
別しそして位置設定するロボットアームを誘導するため
の視覚誘導ロボットシステムが開示されている。

キャリアテープを解きそして接着剤で付着されたカバー
テープを剥がした後にピックアップステーションにポケ
ットを一度に１つづつ呈するようにテープのインデック
ス動作を行なうキャリアテープフィーダが上記特許及び
他の参照文献から知られている。これらは、スプロケッ
ト式送り穴及び機械的なインデックススプロケット駆動
手段に基づいて、ポケットを一度に１つづつ呈するよう
にテープのインデックス動作を行なうが、上記したよう
な欠点を有している。プリント基板上に部品を正確に配
置するための視覚制御システムの使用が知られており、
視覚制御システムは、部品を摘み上げるようにロボット
アームを正確に誘導する能力を有しているが、この能力
が完全に活用されていない。

従って、ロボットの至近位置に大きな空間を必要とせず
、然もパケージングコストを伴わないようにして、ピッ
クアップステーションに多数の部品を次々に供給できる
ようなキャリアテープ供給組立体の効果的な特徴を組み
込むことが所望されている。又、ポケット当たり複数の
部品を送り込むことができる公知のトレイ構成体の幾つ
かの特徴を組み込むと共に、これまでトレイフィーダに
関連していたコストや人件費の必要性を伴うことなく部
品の収集及び部品の位置設定についてロボットアームに
視覚誘導システムを使用することが所望されている。

そこで、本発明の目的は、視覚制御式のロボットによる
部品配置装置に用いるための公知の機械的に位置設定さ
れるキャリアテープ及びトレイフィード装置の欠点を充
圧する新規で且つ改良された部品供給装置を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段上記の目的に鑑み、本発明は、電気部品を第１のステー
ションから第２のステーションへ自動的に移動するため
の新規で且つ改良された構成体を提供する。この構成体
は、複数の電気部品が供給される第１のステーションを
備えている。電気部品をこの第１のステーションへ供給
するための部品フィーダ手段が設けられる。この部品フ
ィーダ手段は、連続するキャリアテープを有するリール
式の電気部品供給キャリアを備えており、上記テープに
は離間された部品受は入れポケットが画成されてその長
手方向に延びており、これらポケットには電気部品が配
置され、そして更に、一度に１つのポケットを上記第１
ステーションに位置設定するためのインデックス手段が
設けられている。

この構成体は、更に、上記第１のステーションから離れ
た第２のステーションであって、上記第１ステーション
から搬送された電気部品を位置設定する第２ステーショ
ンも備えている。

自由端を有するロボットアームと、この自由端に取り付
けられた電気部品を把持するグリッパ手段とを有するロ
ボット作動手段が設けられている。グリッパ手段は、閉
じた把持位置と開いた解除位置との間で作動される。こ
れらの開いた位置と閉じた位置との間でグリッパ手段を
作動するためのグリッパ制御手段が設けられている。更
に、上記自由端及びグリッパアームを第１ステーション
と第２ステーションとの間で移動するためのアーム駆動
手段が設けられている。

第１及び第２ステーションにおいて視覚情報を得て、こ
の情報を分析しそしてこの分析された視覚情報に基づい
て上記ロボットアーム駆動手段及びグリッパ手段を指向
するための視覚システム制御手段も設けられる。

本発明により改良された部品フィーダ手段は、複数の同
様の電気部品を単一の向きで受は入れるためのポケット
を有したキャリアテープを備えている。更に、上記イン
デックス手段は、上記第１ステーションを通して延びて
いるキャリアテープ駆動経路と、この駆動経路に沿って
上記第１ステーションに向かってキャリアテープを移動
するテープ駆動手段であってオン位置とオフ位置との間
で作動することのできるテープ駆動手段と、このテープ
駆動手段を上記オン位置とオフ位置との間で作動する駆
動制御手段とを備えている。上記インデックス手段は、
更に、ポケットが第１ステーションに配置されたときを
感知するために第１ステーションにおいて上記駆動経路
の付近に配置された光学感知手段を備えており、ポケッ
トが第１ステーションに配置されたときには、上記駆動
制御手段がそれに応答してテープ駆動手段を上記オフ位
置に作動すると共に、上記視覚システムの制御手段から
の指示に応答して上記駆動制御手段がテープ駆動手段を
上記オン位置に作動する。

本発明によれば、ロボットア−６゜視覚１ノ御システム
は、キャリアテープのポケットを見っけそしてこのポケ
ットに入れられた電気コネクタを正確に探索するのに使
用できることが分かった。

本発明によれば、ロボットによる部品収集工程に視覚シ
ステムを使用することにより、製造経費が非常に安価で
且つ使い易いキャリアテープ及びフィーダ構成体を使用
することができる。本発明の方法及び装置によれば、ロ
ボットアームの視覚制御システムは、ポケットを位置設
定しそして各ポケットに入れられるべき多数の部品の中
から１つの部品をポケットに位置設定する。ここでは、
多数のコネクタが取り出しステーションにおいて各ポケ
ットに入れられる。

視覚システムがポケット及び部品を見つけるようにする
ために、キャリアテープをピックアップステーションに
正確に位置設定する必要はない。

又、多数の部品を取り出しステーションへ送るための正
確に大きさ決めされたキャリアテープを形成するのにコ
ストのかきる製造は不要である。キャリアテープに形成
された部品受は入れポケットは、非常に厳密な製造裕度
内で互いに等距離に離間される必要はない。むしろ、本
発明によれば、キャリアテープのポケットはテープの長
手方向にランダムな間隔で離間される。スプロケット送
り穴を互いに且つテープのポケットに対して正確に位置
設定する必要もない。その結果、公知の機械的にインデ
ックスされるキャリアテープに関連した製造上の問題及
び著しく高いコストの全てが本発明によって解消される
。

更に、本発明によれば、キャリアテープ上の多数の部品
を送るための部品送りインデックス手段は、簡単且つ安
価な形態に変更することができる。本発明の変更された
部品フィーダにおいては、ピックアップステーション及
びテープ送り経路に沿って配置された光学センサにより
キャリアテープの送りがピックアップステーションの一
般的な位置においてのみ停止される。好ましい実施例で
は、この先学センサは、テープ送り経路の片側に配置さ
れた送光器及び受光器を含む接近センサであり、」二記
送光器及び受光器は、ピックアップステーションへと進
められるポケットが送光器によって送られた光を受光器
へと反射するように位置設定される。これは、信号を駆
動制御手段へ効果的に送って駆動モータ手段を停止させ
る。或いは又、送光器及び受光器がキャリアテープの上
面より下の位置でテープ送り経路の両側に整列されても
よい。光線の遮断による光学的な感知は、ポケット内の
部品が光線をさえ切ることによって行なわれてもよいし
、或いは送光器に隣接するキャリアテープのポケットの
端壁を光学的に不透明なものにして光線をさえ切り停止
信号を発生することによって行なわれてもよい。

本発明によれば、ロボットアームの視覚誘導システムは
、これらの視覚制御システムと共に供給される市販のプ
ログラムソフトウェアによってプログラムされる。視覚
システムは、キャリアテープのポケットをビッグアップ
ステーションに位置設定するようにプログラムされる。

ロボットアームの視覚システム制御手段は、先ず、ピッ
クアップステーションにおいてトラフ即ちポケットの全
体を観察し、そこにコネクタが存在するかどうか判断す
るようにプログラムされる。ポケット内の部品を視覚で
検知できる場合に、視覚システムは、各ポケットを左か
ら右へ又は右から左へ観察することにより、トラフに配
置された第１コネクタの第１の縁を見い出すようにプロ
グラムされる。

この基準情報と、コネクタの長さ又は回路のサイズに関
する更に別のプログラミング情報とが視覚制御手段に与
えられると、視覚システムは、ロボットアームのグリッ
プフィンガに指令を出して第１コネクタの中央部分を把
持して摘み上げられるようにする。

ロボットアーム及びグリッパが部品を摘み上げた後に、
視覚制御システムはロボットアームに指令を出してその
把持したコネクタを第２の視覚感知手段に示すようにし
、この第２の感知手段は部品を下から検査する。この第
２の像が視覚システムによって検査され、グリッパ手段
が部品を把持したかどうか判断すると共に、コネクタの
顕著な特徴、即ち取付ペグ、半田テイル又は表面取付接
点が探索される。視覚システムは第２の像を分析し、部
品の実際の把持状態を公称の把持状態と比較しそして内
部位置の計算値の修正を行なう。

視覚システムがグリッパでコネクタを制御しながら把持
させそしてこの把持された部品の位置が再修正されて微
調整されると、視覚システムは部品がロボットアームに
対してどこにあるか正確に分かる。その後、ロボットア
ーム制御器はロボットアームを第２のステーションへ移
動させると共に、部品が配置されるプリント基板上の一
般的にプログラム可能な位置へ移動させる。視覚システ
ムは、単独で、或いはプリント段階中にプリント基板に
設けられた基準マークを用いることにより、部品を受は
入れるべき基板上の位置を正確に決める。次いで、視覚
システムは、確実に位置設定された部品を基板上の正確
な位置に配置するようにロボットアームを誘導する。

その後、プログラムされた視覚制御方法により、ロボッ
トアームはピックアップステーションへ復帰する。視覚
制御手段は再びコネクタポケットを観察し、コネクタが
残されているかどうかを判断する。コネクタがポケット
にある場合には、視覚誘導システムがその第２のコネク
タの第１の緑を探索し、ロボットアームに指令を出して
そのコネクタの中央部分を摘み上げるようにさせる。

この第２のコネクタは、第２の像形成手段へ送られ、位
置の微調整を行なった後に、プリント基板上の分析され
た位置に配置される。

このプロセスは、ピックアップステーションに戻ったと
きに視覚制御手段がポケットにある最後のコネクタが摘
み上げられたことを指示するまで繰り返される。最後の
コネクタが把持されて取り出されると、視覚制御手段は
、テープ送り駆動制御手段へ信号を送って駆動制御手段
をそのオフ位置からオン位置へ作動させ、テープを進め
させるようにプログラムされる。キャリアテープは、送
りトラックにある光学感知手段が次のコネクタポケット
が取り出しステーションまで来たことを指示するまで進
められ、その再に、テープの９’Ｂｈが停止される。

更に、本発明によれば、光学センサ及び視覚システムの
制御手段から得られた情報は駆動制御手段と共に作用し
て、キャリアテープの選択的なインデックスを行なう。

本発明は、他の顕著な効果も奏する。特に、１つのポケ
ットに１つの部品を入れるのではなくて、各ポケットに
多数の部品を装填することができる。これにより、１つ
の構成体で取扱うことのできるコネクタの数が増大する
。

上記したように、視覚制御システムによってキャリアテ
ープからの部品を摘み上げることにより、全システムの
コストに関連して多数の著しい効果を得ることができる
。

視覚制御システムは、ポケット及び把持される部品を探
索するのに使用される。その結果、インデックス手段は
、あまり正確なものでなくてもよくなる。フィーダは、
視覚システムが摘み上げのために部品を見つける位置の
付近に部品の入ったポケットを送るだけでよく、その間
、視覚制御システムは休止状態となる。

更に、特定の形式のコネクタ、例えばＤ型の小型コネク
タを受は入れるように構成された単一のテープを形成す
ることができる。このキャリアテープを用いて、複数の
同様のＤ型コネクタを、それらの回路サイズに拘りなく
支持して供給することができる。この同じキャリアテー
プを２５回路のＤ型コネクタにも９回路のＤ型コネクタ
にも使用することができる。又、本発明のフィーダ（３
成体は、新しい形式のコネクタを配置するように容易に
切り換えることもできる。成る部品又は回路サイズから
別のものに切り換えるのに必要な視覚システムのプログ
ラム情報は、テープ又はディスクに記憶することができ
る。この切り換えプログラム保持体はシステムに差し込
むように構成してもよい。前のテープを解いてフィーダ
から除去し、それに代わって新たなテープを入れること
もできるが、著しいハードウェアの変更や装置の停止時
間を必要とせずにこれを行なうことができる。

更に、本発明によれば、視覚制御式のロボットによる部
品配置装置へ部品を送り込むための方法及び部品フィー
ダ構成体であって、ロボットの付近に多大な空間を必要
とせずに安価なコストで多数の部品を供給することので
きる新規で且つ改良された方法及びフィーダ構成体が提
供される。

実施例以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。

本発明は、第１ステーションから第２ステーションへ電
気部品を自動的に搬送するための新規で且つ改良された
構成体を提供する。第１図を参照すれば、この新規で且
つ改良された構成体１０は、プリント基板組立体を製造
するための視覚制御式のロボットによる部品配置装置に
使用するものとして示されている。この構成体１０は、
ロボットによるピックアップステーション１２を構成す
る第１ステーションを備え、ここでは、電気コネクタ１
４が、ロボットアーム２０の自由端１８に取り付けられ
た把持端作用子１６によって摘み上げられるべく供給さ
れる。又、構成体ｌＯは、プリント基板部品取付ステー
ション２２を構成する第２のステーションも備えている
。この取付ステーション２２は、ロボットアーム２０．
に隣接したピックアップステーション１２がら離間され
る。

取付ステーション２２は、一対の対向するガイドレール
２８及び３０を含むプリント基板取付ガイド２６の端２
４に画成される。各レールは、プリント基板３４をスラ
イド式に受は入れて取付ステーション２２へと案内する
ための長方形のグループ即ちノツチ３２を含んでいる。

ピックアップステーション１２は、リールから解いて部
品を供給するフィーダ３６の一端付近に形成され、この
フィーダのヘアピン型即ちＵ字型のテープ送り経路３８
は、フィーダ３６の」二面に沿って延びそしてその下面
に沿って戻るようになっている。フィーダ３８の後端に
はリールに巻かれたキャリア組立体４０が取り付けられ
ていて、これは連続するフレキシブルなキャリアテープ
基体４２を含み、このキャリアテープ４２の長さ方向に
複数の離間された部品受は入れポケット４４が延びてい
る。ポケット４４の各々は、複数の電気部品即ちコネク
タ１４を受は入れる。第１図に示すように、各ポケット
４４には、３つのＤ型の小型電気コネクタが同じ向きで
取り付けられる。

これらコネクタ１４は、キャリアテープ４２の上面４８
に接着された剥離式のカバーテープ４６によってポケッ
ト４４に保持される。

部品フィーダ３８は、一対の離間された摩擦駆動ホイー
ル５２及び５４を回転するためのテープ駆動モータ５０
を備えており、上記の摩擦駆動ホイールによりキャリア
テープ４２がテープ送り経路３６に沿って進められると
共にピックアップステーション１２を通して進められる
。空のキャリア基体テープ４２は、テープ送り経路３６
の下面に沿って戻され、基体テープ巻き取りボビン又は
リール（図示せず）に巻き取られる。カバーテープ４６
は、ピックアップステーション１２の上流の送り経路３
６に沿った位置で基体４２がら剥離され、カバーテープ
リール即ちボビン５６に巻き取られる。

ロボットアーム２０は、ロボット駆動手段５８によって
矢印６０．６２及び６４の方向に運動される関節式のロ
ボットアームである。ロボットアーム２０の自由端１８
に配置された把持端作用子１６は、各々の電気コネクタ
１４を把持するためのグリッパジョー６６を備えている
。開いた解除位置と閉じた把持位置との間でグリッパジ
ョー６６を作動するためのグリッパ制御手段６８が自由
端１８に取り付けられる。ロボットアーム２０はロボッ
トアーム駆動手段５８によって制御され、この駆動手段
５８は、ロボットアーム２０の自由端１８に指示を出し
、該自由端をピックアップステーション１２へ動かして
、コネクタ１４を摘み上げそしてプリント基板取付ステ
ーション２２へ運んでその把持した電気コネクタ１４を
プリント基板３４上の位置に正確に配置できるようにす
る。

ロボットアーム２０及びロボット駆動手段５８は、更に
、視覚システムの制御手段７０によっても制御又は指示
される。視覚システムの制御手段７０は、第１及び第２
ステーション１２及び２２において視覚情報を得るため
の手段を備えており、この手段は、ロボットアーム２０
の自由端１８に取り付けられた第１ビデオカメラ手段７
２を含んでいる。第２のビデオカメラ手段７４がピック
アップステーション１２の付近に配置される。

この第２のカメラ手段７４は、図示されたように、それ
を取り巻く蛍光ランプ７６を備えており、これは、コネ
クタ１４のピックアップ及び配置中にしの下面を照らす
ために設けられている。

視覚システムの制御手段７０は、カメラ７２及び７４か
ら受は取った視覚情報を分析するための制御モジュール
７８と、この分析された視覚情報に基づいてロボットア
ーム駆動手段５８及びグリッパ制御手段６８に指令を発
する出力手段とを備えている。又、本発明による視覚シ
ステムの制御モジュール７８は、指令信号を部品フィー
ダ３４の駆動制御手段８０に送り、テープ駆動モータ５
０をオンにして、テープ１２の次の装填された部品ポケ
ット４４をピックアップステーション１２へ進ませる（
即ち、インデックスする）。

第２図ないし第５図には、本発明の構成体１０に用いる
ための新規で且つ改良されたリール巻き取り式のキャリ
ア組立体４０が示されている。

キャリアテープ４２は、光学的に透明なフレキシブルな
熱可塑性の材料で形成され、これは従来の方法に基づい
て真空成形されて垂下するコネクタ受は入れポケット４
４を画成する。このポケットは第５図に示すような断面
形状をしていて、コネクタ１４を１つの専用の向きでの
み受は入れるように構成される。

キャリア基体テープ４２は巾がＸでありそしてコネクタ
受は入れポケット４４はそれより短い巾Ｙを有していて
テープを横切って延びており、これにより、テープの両
側縁に沿って長手方向に延びる側部ストリップ８２．８
４が形成される。

これらの側部ストリップ８２及び８４には、正確に位置
設定されたスプロケット送り穴が設けられておらず、こ
れらストリップは摩擦駆動ローラ５２及び５４によって
係合されるように配置されていて、Ｕ字型の送り経路３
８内でテープ４２を進ませるようになっている。

キャリアテープ４２の長さに沿った隣接する部品受は入
れポケット４４間に厳密な間隔をとることが重要である
。各ポケット４４は、一般的に同じ形式の複数の同様の
コネクタを受は入れるための細長いトラフである。

第２図ないし第５図に示された実施例では、コネクタ受
は入れポケット４４は、Ｄ型の小型コネクタを受は入れ
る形状のポケットを画成するように真空成形されている
。この新規で且つ安価な再使用可能なキャリアテープ４
２の重要な特徴は、種々の回路サイズのＤ型コネクタを
ピックアップステーション１２で摘み上げるべく供給す
るようにテープ４２を使用できることである。より詳細
には、各々のコネクタ受は入れポケット４４は、２５回
路のＤ型コネグタを２つ収容することもできるし、或い
は、同じテープ４２及びポケット４４を用いて、９回路
のＤ型コネクタを３つ供給することもできる。

第４図及び第５図を参照すると、コネクタ受は入れポケ
ット４４は、キャリアテープ４２の上面４８から成る距
離だけ下方に垂下している。各々の垂下したポケット４
４は、テープ４２の上面に対して一般的に垂直に延びる
一対の対向した端壁８６及び８８を備えている。第５図
の側面図から明らかなように、各ポケットの端壁はキャ
リアテープからの垂下面を形成し、これは、送光された
光線を反射するか又は光学センサによって発生された光
線を遮断するのに用いることができる。

本発明によれば、光学センサは、垂下するポケット、ひ
いては、その端壁８６の通過によって送り経路３８の付
近の光線を反射するかもしくはさえ切り、ポケット４４
がピックアップステーション１２に一般的に配置された
ことを指示できるように配置される。ポケット４４又は
部品がピックアップステーション１２に正確に配置され
る必要はもはやない。というのは、視覚システム７０に
より部品収集段階中にポケット４４及びその中の部品１
４が探知されるからである。

本発明によれば、新規で且つ改良されたり一部巻き取り
式のキャリア組立体４０は、新規で且つ改良された簡単
な解き部品供給フィーダ３６によってロボットによる部
品ピックアップステーションへ送られる。第６図ないし
第８図には、新規で且つ改良されたリール解き部品供給
フィーダ３６が示されている。このリール解き部品供給
フィーダ３６は、細長い一般的に長方形のベース即ちフ
レーム９０を備えており、これは開放した上部９２を有
している。一般的にＵ字型の、即ちヘアピン型のテープ
駆動経路３８は、フレーム９０の上面に沿って延びてい
て、前端９４において１８００反転し、そしてフィーダ
フレーム９０の底面９６に沿って戻るようになっている
。キャリアテープグループ１０２を含む一対の内方に延
びる肩部９８．１００がフレーム９ｏの長さの中間点か
ら前端９４に向かって開放上部９２の両側に設けられて
いる。一対の対向する細長い長方形の剥１帷開口即ちノ
ツチ１０４及び１０６が、図示されたように、各グルー
プ１０２と肩部９８．１００の上面との間に延びている
。

離間された取付突起の２つの整列対１０８．１１０及び
１１２．１１４が取付フレーム９０の離間された位置か
ら上方に延びている。リールに巻かれたキャリア組立体
４０を受は入れると共にフレーム９ｏにおいて回転する
ようにこれを取り付けるための一対のアイドルローラ１
１６及び１１８が、各々、取付突起１０８．１１０と１
１２゜１１４との間に延びている。カバーテープの巻き
取りボビン５６も前方の取付突起１０８と１１０との間
で駆動回転されるように取り付けられている。第３のア
イドルローラ１２０が取付突起１０８と１１０との間に
取り付けられている。このアイドルローラ１２０は駆動
ベルト１２２を受は入れ、この駆動ベノＣトはフレーム
９０内に取り付けられた駆動シャフト１２４に接続され
ている。駆動シャフト１２４及びベルト１２２は、直角
ギア１２６によって巻き取りモータ駆動シャフト１２８
及びモータ１３０に接続される。巻き取りモータ１３０
は、剥離ノツチ１０６と取付突起１１０との間でフレー
ム９０上に取り付けられたリミツトスイツチ１３２によ
って制御される。この１ノミツトスイツチ１３２はトリ
ップレバー１３４を含んでいる。駆動ベルト１２２が巻
き取りボビン５６に摩擦係合してこれを回転すると・ボ
ビン５６が剥離されたカバーテープ４６を巻き取るよう
に回転し、やがて、テープ４６がボビン５６と剥離ノツ
チ１０６の後縁との間でビンと張られる。第７図に示す
この張力のかきった状態においては、カバーテープ４６
がトリップレバー１３４に係合し、このレバーをそらせ
て巻き取りモータ１３０をオフにする。キャリアテープ
４２が送り経路３８において前方に進められて別のポケ
ット４４をピックアップステーション１２に位置設定す
ると、剥離されたカバーテープ４６の張力が緩み、トリ
ップレバー１３４を解除し、巻き取りモータ１３０を再
びオンにする。

第７図及び第８図を参照すれば、テープ送り経路３８は
前端１３６を含んでおり、ここで、テープ送り経路は、
一対の対向する駆動ホイール５２．５４と、それに対向
する一対の摩擦係合ローラ１３８．１４０とのまわりで
１８０’のヘアピンカーブを描く。摩擦係合ローラ１３
８及び１４０は、テープの縁部分８２及び８４を駆動ホ
イール５２及び５４に押し付け、駆動ホイール５２及び
５４が反時計方向に回転する際に、テープ４２がテープ
経路３８に沿って前方に押されて、垂下するポケット４
４を一度に１つづつピックアップステーション１２に送
り込むようになっている。

対向する駆動ホイール５２及び５４は駆動シャフト１４
２によって相互接続される。駆動ホイール５２及び５４
と摩擦ローラ１３８及び１４０との間の張力は、張力調
整ローラ１４４及び１４６によって調整できる。

第８図には、テープフィーダ３６を経てキャリアテープ
４２をインデックスする、即ち進める駆動手段が示され
ている。駆動ホイール５２及び５４は、駆動シャフト１
４２の両端にしっかりと取り付けられる。駆動シャフト
１４２には、その中間点に直角ギア１４８が配置されて
いる。この直角の駆動ギアは、駆動シャフト１５２に設
けられた対応する直角ギア１５０に螺合し、駆動シャフ
ト１５２は、次いで、図示されたようにテープ駆動モー
タ５０に回転可能に取り付けられる。駆動モータ５０は
、駆動制御モジュール８ｏがら送られる電子信号に応答
して、時計方向又は反時計方向に駆動シャフト１５２を
回転させる。このようにして、摩擦駆動ホイール５２及
び５４は、ピックアップステーション１２を通り越して
キャリアテープ４２を進めることもできるし、テープ送
り経路３８に沿ってテープ４２を逆転させてキャリア組
立体を取り外すこともできる。

本発明によれば、テープ駆動制御手段８０は、ロボット
２０の視覚制御システム７０からの信号に応答して、テ
ープ駆動モータ５０をオンにし、テープ４２を進ませて
次のポケット４４の位置をインデックスする。新規で且
つ改良された部品フィーダ３６は、キャリアテープ４２
の縁部分８２及び８４に駆動ホイール５２及び５４が摩
擦係合することのみによってテープ４２を駆動し、ポケ
ット４４をピックアップステーションに一般的に位置設
定する。

本発明によれば、部品フィーダ３８の改良は、光学セン
サ１５４の形態でなされ、このセンサは、第７図に示す
ようにピックアップステーション１２においてテープ送
りグループ１０２の下側に配置される。光学センサ１５
４は、テープ送り経路３８の片側に配置された離間され
た送光器及び受光器（図示せず）を含んでいる。

本発明のこの特徴によれば、送光器は、成る角度の光線
をピックアップステーション１２の下の至近位置に送る
。垂下するポケット４４がピックアップステーション１
２へ送り込まれると、端壁８６が光学センサ１５４に配
置された受光器へ光線を反射して戻す。光学的な接近セ
ンサ１５４は、ポケット４４が反射位置から進められて
しまうまで反射光線を受光する。これは、ポケット４４
がピックアップステーション１２にインデックスされた
ことを指示する。従って、光学センサ１５４は、パルス
信号をテープ駆動制御手段８０へ送り、テープ駆動モー
タ５０を停止させる。

接近センサ１５４とは別の光学感知構成体を使用するこ
ともできる。例えば、送光器をテープ送り経路３８の片
側に配置しそして受光器をその反対側の整列した位置に
配置して送光？Ｊからノ光線を受光するようにすること
ができる。テープポケット４４がピックアップステーシ
ョン１２の位置にインデックスされると、これが送光器
から受光器へ送られる光線を遮断し、光学回路を切断す
る。光学感知手段は、進行するポケット４４によってさ
え切られるように配置され、コネクタポケット４４の端
壁部分８６に不透明な材料が被覆されるか又は設けられ
て光線を遮断するようにしてもよいし、或いはポケット
４４内のコネクタ１４が光線を遮断するようにしてもよ
い。この別の感知措成によれば、光線遮断信号がテープ
駆動制御手段８ｏによって受は取られ、該手段がテープ
駆動モータ５０をオフにする。使用する光学感知手段に
拘りなく、信号がテープ駆動制御手段８ｏに送られて、
テープ駆動モータ５ｏを停止し、コネクタ１４が装填さ
れたポケット４４をピックアップステーション１２に一
般的に位置設定し、ロボットアーム２０によって摘み上
げられるようにする。

第７図及び第８図に示された好ましい実施例では、部品
フィーダ３６は、ピックアップステーション１２におい
てキャリアテープ４２の下面を照らす後方照明構成体も
備えている。この後方照明は、図示されたように、蛍光
ランプ１５６によって得られる。視覚制御システムがピ
ックアップステーション１２に配置されたポケット４４
及びコネクタ１４を分析する機能を向上させるためには
ピックアップステーション１２に後方照明を用いるのが
好ましい。

本発明によれば、ロボット２０の視覚制御システム７０
がポケット４４内の最後のコネクタ１４がロボットによ
って摘み上げられたことを知ると、駆動モータ５０をオ
ンにするようにテープ駆動制御器８０に指示する。駆動
モータ５０は、ピックアップステーション１２に配置さ
れた光学センサ１５４によってポケット４４が感知され
るまでテープ４２を進め、その際にテープ駆動制御器８
ｏに信号を送ってテープ駆動モータ５ｏをオフにする。

テープ駆動モータ制御器８０は、新たなポケット４４が
送り込まれたことを示す信号を視覚システム７０に送る
。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、視覚
制御式のロボットによる部品配置装置のピックアップス
テーションに多数の電気部品を供給する新規で且つ改良
された構成体が提供された。好ましい実施例について本
発明を説明したが、多数の変更がなされ得ることが当業
者に明らかであろう。例えば、前進するポケットによっ
てさえ切られる位置に光学感知手段を配置するのではな
くて、端壁８６に金属性の挿入体を配置し、金属を感知
する接近センサを光学感知手段１５４に代わって設ける
ことができる。更に、部品収集工程において、第１のコ
ネクタ１４の最初の縁を見つけてグリッパジョー６６を
部品摘み上げのために位置設定するように視覚制御シス
テム７ｏをプログラムするのではなく、目で見て明らか
なコネクタ１４の別の特徴を利用して、コネクタ１４及
びポケット４４を確実に位置設定することができる。

上記の例において、キャリア４０及びフィーダ３６がＤ
型の小型コネクタ１４を供給する場合には、このコネク
タに設けられた金属の前部殻が目で見て明らかな反射性
の特徴を有し、これを利用して、ロボットアームで適当
な位置の部品を摘み上げるように視覚制御手段をプログ
ラムすることができる。同様に、目で見て明らかな別の
特徴を利用してポケット内の部品を摘み上げるように視
覚制御手段をプログラムすることができる。当業者に明
らかなように、このような変更は全て本発明の範囲内に
包含される。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明により、視覚制
御式のロボットによる部品配置装置に用いるための公知
の機械的に位置設定されるキャリアテープ及びトレイ送
り装置の欠点を克服する新規で且つ改良された部品供給
装置が提供された。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の実施例を示す図で、第１図は、視
覚制御式のロボットによる部品配置装置に用いるための
本発明による新規で且つ改良された部品供給ｔか成体の
斜視図、第２図は、本発明の部品供給構成体に用いる新
規で且つ改良されたリール巻き取り式のキャリア組立体
を示す斜視図、第３図は、リール巻き取り式のキャリア組立体の上面図
、第４図は、リール巻き取り式のキャリア組立体の前面図
、第５図は、リール巻き取り式のキャリア組立体の側面図
で、部品受は入れポケットを示す図、第６図は、本発明
の構成体に使用する新規で且つ改良されたインデックス
手段を示す図、第７図は、テープ送り経路、駆動手段及
び感知手段を詳細に示すために部分的に破断したインデ
ックス手段の側面図、そして第８図は、テープ駆動手段及びモータを詳細に示すため
に部分的に破断したインデックス手段の上面図である。１０・・・本発明の構成体１２・・・ピックアップステーション１４・・・部品（電気コネクタ）１６・・・把持端作用子）８・・・自由端２０・・・ロボットアーム２２・・・部品取付ステーション２６・・・プリント基板取付ガイド２８．３０・・・ガイドレール３２・・・グループ（ノツチ）３４・・・プリント基板３６・・・部品フィーダ３８・・・テープ送り経路４０・・・リール巻きされたキャリア組立体４２・・・
キャリアテープ基体４４・・・部品受は入れポケット４６・・・剥離式のカバーテープ５０・・・テープ駆動モータ５８・・・ロボット駆動手段６６・・・グリッパジョー６８・・・グリッパ制御手段７０・・・視覚システム制御手段７２．７４・・・ビデオカメラ手段７８・・・制御モジュール８０・・・駆動制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電気部品を第１ステーションから第２ステーショ
ンへ自動的に搬送する構成体であって、上記第１ステー
ションでは複数の電気部品が搬送のために供給され、上
記構成体は上記第１ステーションへ電気部品を供給する
ための部品フィーダ手段を具備し、該フィーダ手段は、
連続的なキャリアテープを有するリール巻き式の電気部
品供給キャリアを備え、上記テープの長手方向に離間さ
れた部品受け入れポケットが画成されて延びており、上
記ポケットに電気部品が配置され、更に、上記構成体は
、一度に１つのポケットを上記第１ステーションに位置
設定するためのインデックス手段を具備し、上記第２ス
テーションは上記第１ステーションから離れていて、上
記第１ステーションから搬送された電気部品がこの第２
ステーションに位置設定され、更に、上記構成体はロボ
ット作動手段を具備しており、該手段は、自由端を有す
るロボットアームと、上記自由端に取り付けられた電気
部品を把持するグリッパ手段であって、閉じた把持位置
と開いた解除位置との間で作動されるグリッパ手段と、
このグリッパ手段を上記開いた位置と閉じた位置との間
で作動するグリッパ制御手段と、上記自由端及びグリッ
パ手段を上記第１ステーションと第２ステーションとの
間で運動させるアーム駆動手段とを備えており、更に、
上記構成体は、上記第１及び第２のステーションで視覚
情報を得て、この情報を分析しそしてこの分析された情
報に基づいて上記ロボットアーム駆動手段及びグリッパ
制御手段に指示を出す視覚システム制御手段を具備して
いる構成体において、上記部品フィーダ手段は、各ポケ
ットが１つの向きに配置された複数の同様の部品を含む
ようになっており、上記インデックス手段は、上記第１
ステーションを通して延びているキャリアテープ駆動経
路と、この駆動経路に沿ってキャリアテープを上記第１
ステーションに向けて移動するテープ駆動手段であって
、オン位置とオフ位置との間で作動できるテープ駆動手
段と、該テープ駆動手段を上記オン位置とオフ位置との
間で作動する駆動制御手段と、上記第１ステーションに
おいて上記駆動経路の付近に配置されて、上記第１ステ
ーションにポケットが配置されたときを感知する光学感
知手段とを備えており、上記ポケットが感知されたとき
には、それに応答して上記駆動制御手段がテープ駆動手
段を上記オフ位置へ作動し、上記駆動制御手段は、上記
視覚システム制御手段からの指示に応答してテープ駆動
手段を上記オン位置に作動することを特徴とする構成体
。
（２）上記テープ駆動手段は、テープ駆動モータと、上
記駆動経路に沿って上記キャリアテープに摩擦係合する
ように配置された一対のテープ駆動ホイールとを備えて
おり、この駆動ホイールは上記テープ駆動モータによっ
て時計方向又は反時計方向に回転できる請求項１に記載
の構成体。
（３）上記光学感知手段は、上記第１ステーションの上
記駆動経路においてキャリアテープから延びる垂下する
ポケットを感知するために上記テープ駆動経路の下面に
沿って第１ステーションに配置された光学的な接近セン
サを備えている請求項１に記載の構成体。
（４）上記第１ステーションに配置されたポケットを後
方から照らすために上記第１ステーションに隣接して上
記テープ駆動経路の下に配置された上記インデックス手
段の照明手段を更に備えた請求項１に記載の構成体。
（５）電気部品を第１ステーションから第２ステーショ
ンへ自動的に搬送する方法であって、複数の電気部品が
搬送のために供給されるように第１ステーションを構成
し、連続的なキャリアテープを含むリール巻き式の電気
部品供給キャリアを用意し、上記テープの長さに沿って
離間された部品受け入れポケットが画成されて延びるよ
うにしそして上記ポケットに電気部品を配置し、更に、
第１ステーションを通して延びる駆動経路に沿って上記
キャリアテープを間欠的に駆動して一度に１つのポケッ
トを上記第１ステーションに位置設定し、更に、第２の
ステーションを上記第１ステーションから離して、上記
第１ステーションから搬送された電気部品をそこに位置
設定するようにし、そして上記第１ステーションにおい
てポケットから電気部品を把持してそれを第２ステーシ
ョンへ搬送し、第２ステーションに電気部品を位置設定
したり解除したりするようなグリッパ手段を含む視覚シ
ステム制御のロボットによる部品配置手段を用意すると
いう方法において、上記間欠的な駆動段階は、複数の電
気部品を各ポケットに配置し、上記第１ステーションに
おいてポケットの存在を光学的に感知し、この光学的な
感知に応答してキャリアテープを停止し、ポケットを一
般的に上記第１ステーションに呈するようにし、視覚シ
ステム制御を用いて、ポケット及びポケット内の電気部
品を第１ステーションに位置設定し、第１ステーション
において最後の電気部品が取り出されるまでポケット内
の電気部品をロボットで一度に１つづつ取り出し、そし
て最後の電気部品が取り出されたという視覚システム制
御手段からの信号に応答してキャリアテープを駆動し、
次のポケットを第１ステーションへ駆動することを特徴
とする方法。