JPH0330319B2 - - Google Patents

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
ツ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ツトの視
覚システムからの指示とに応答して多数の電気部
品をロボツ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
の改良されたキヤリアテープ及びフイーダに係
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
ル式のキヤリア組立体が知られている。キヤリア
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け入れポケツトが延びてい
る。これらのポケツトは、テープの長さに沿つて
平行離間関係で設けられる。部品受け入れポケツ
トは、特定の電子部品を指定の向きで受け入れる
ように真空で成形される。キヤリア基体テープの
上面には取り外し可能なカバーテープが設けら
れ、電子部品をポケツト内に保持する。このカバ
ーされたキヤ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。この型式のキヤリア組立体は、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ヤリアテープ組立体
は、多数の部品をピツクアツプステーシヨンへ供
給し、そこで部品がロボツト組立装置によつて摘
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。これら公知のロボツト組立装置にお
いては、テープのインデツクス手段が部品受け入
れ空胴を、ロボツトによつて摘み上げるための正
確に配置されたピツクアツプステーシヨンに機械
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ツトが
常に電子部品を見つけて所望の位置に把持できる
ようにピツクアツプステーシヨンに部品を正確に
配置することが非常に重要である。ロボツトアー
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。キヤリアテープは、プリント基
板上に部品をロボツ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。

ロボツトによるピツクアツプステーシヨンへ部
品を正確に機械的にインデツクスするためには、
テープに沿つて等しく離間された位置に部品受け
入れポケツトを正確に設けるようにキヤリアテー
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ツト供給穴を互いに正確に且
つ部品受け入れポケツトに対して正確に配置しな
ければならない。公知のキヤリアテープは、一般
に、機械的なスプロケツトインデツクス手段によ
つて送られ、このインデツクス手段は、ポケツ
ト、ひいては、そこに入れられた１つの部品がロ
ボツトピツクアツプステーシヨンに正確に配置さ
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ツクス構成において
は、正確なキヤリアテープパツケージをなすため
のコストが著しく高いものである。スプロケツト
穴と、真空で形成される部品受け入れポケツト
は、非常に厳密は製造裕度内でテープに沿つて正
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
インデツクス式のスプロケツト穴キヤリアテープ
及びこれと共に用いるためのインデツクスフイー
ダが例えば米国特許第4633370号、米国特許第
4610083号、及びヨーロツパ特許第EP0223505−
Ａ号に開示されている。

又、特開昭60−171799号、特開昭61−264789
号、特開昭62−130600号、特開昭62−146173号で
も、キヤリアテープおよびインデツクスフイーダ
が開示されている。

ロボツトアームの移動を制御するための視覚誘
導システムの知られている。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、像を受け取つて分析視
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、ロボツトアームの端付
近の位置についての視覚情報を供給するためにロ
ボツ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つてデジタル化及び／又は
分析され、ロボツトアームの動きを制御するため
のロボツト駆動手段に誘導命令を供給する。

視覚誘導ロボツトアームは、電子部品をプリン
ト基板にロボツ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、ロボツトによ
るピツクアツプステーシヨ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け入れるための
個々のポケツ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つのポケツトに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
人が部品でいつぱいになつ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ツクアツ
プステーシヨンへ自動的に移動させ、トレイをピ
ツクアツプステーシヨンに確実に位置設定する。
次いで、視覚誘導ロボツトは、トレイから部品を
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、そのポケツト及
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、ロボツ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。これらロボツトアーム
の視覚誘導システムは、単独で使用されるか、又
はロボツ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、ロボツト
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ツクス装置が必要
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4527326号には、振動ボウルフイー
ダから延びている供給トラツクに沿つて与えられ
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ツトアー
ムを誘導するための視覚誘導ロボツトシステムが
開示されている。

キヤ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ツクアツプステ
ーシヨンにポケツトを一度に１つづつ呈するよう
にテープのインデツクス動作を行なうキヤリアテ
ープフイーダが上記特許及び他の参照分献から知
られている。これらは、スプロケツト式送り穴及
び機械的なインデツクススプロケツト駆動手段に
基づいて、ポケツトを一度に１つづ呈するように
テープのインデツ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ツトアームを正確に誘導する
能力を有しているが、この能力を完全に活用され
ていない。

一方、上記カバーテープは通常キヤリアテープ
から剥がしたものを順次巻取りボビンに巻き取る
ようにしている。従つてキヤリアテープの進行と
巻取りボビンの駆動を同期させなければならず、
機構上の負担となつている。

従つて、ロボツ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、ピツクアツプステーシヨンに多数の部
品を次々に供給できるようなキヤリアテープ供給
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、ポケツ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、これまでトレイフイーダに
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
ツ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。

そして更に、上記カバーテープの巻き取りがキ
ヤリアテープと独立して、必要なだけできるもの
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ツト
による部品制御装置に用いるための公知の機械的
に位置制定されるキヤリアテープ及びトレイフイ
ード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
のステーシヨンから第２のステーシヨンへ自動的
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のステーシヨンを備えている。電気部
品をこの第１ステーシヨンへ供給するための部品
フイーダ手段が設けられる。この部品フイーダ手
段は、連続するキヤリアテープを有するリール式
の電気部品供給キヤリアを備えており、上記テー
プには離間された部品受け入れポケツトが画成さ
れてその長手方向に延びており、これらポケツト
には電気部品が配置され、かつポケツトを覆ぐ剥
離式のカバーテープを備えており、そして更に、
一度に１つのポケツトを上記第１ステーシヨンに
位置設定するためのインデツクス手段が設けられ
ている。

この構成体は、更に、上記第１のステーシヨン
から離れた第２のステーシヨンであつて、上記第
１ステーシヨンから搬送された電気部品を位置設
定する第２ステーシヨンを備えている。

自由端を有するロボツトアームと、この自由端
に取り付けられた電気部品を把持するグリツパ手
段とを有するロボツト作動手段が設けられてい
る。グリツパ手段は、閉じた把特位置と開いた解
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ツパ手段を作動するた
めのグリツパ制御手段が設けられている。更に、
上記自由端及びグリツパアームを第１ステーシヨ
ンと第２ステーシヨ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ステーシヨ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ツトアーム駆動手段及
びグリツ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イーダ手段は、
複数の同様の電気部品を単一の向きで受け入れる
ためのポケツトを有したキヤリアテープを備えて
いる。更に、上記インデツクス手段は、上記第１
ステーシヨンを通して延びているキヤリアテープ
駆動経路と、この駆動経路に沿つて上記第１ステ
ーシヨンに向かつてキヤリアテープを移動するテ
ープ駆動手段であつてオン位置とオフ位置との間
で作動することが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
ンデツクス手段は、更に、ポケツトが第１ステー
シヨンに配置されたときを感知するために第１ス
テーシヨ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、ポケツトが第１
ステーシヨ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。

又、上記剥離式のテープの巻取りボビンが設置
され、この巻取りボビン周面には、巻取りボビン
を駆動する為のアイドルローラが対設される。上
記アイドルローラには駆動制御手段が連結され、
かつ上記アイドルローラの駆動制御手段にオン、
オフの指令を与える為のリミツトスイツチが上記
剥離式のテープの上記キヤリアテープから上記巻
取りボビンに至る経路に対して設置してあり、キ
ヤリアテープと巻取りボビン間の剥離式テープが
たるんが時に上記アイドルローラの駆動制御手段
をオンに作動し、たるみが解除した時にオフに作
動する構成を備える。

本発明によれば、ロボツトアームの視覚制御シ
ステムは、キヤリアテープのポケツトを見つけ、
そしてこのポケツ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つた。

本発明によれば、ロボツ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ヤリアテープ及び
フイ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、ロボツトアームの視覚
制御システムは、ポケツトを位置設定しそして各
ポケツトに入れられるべき多数の部品の中から１
つの部品をポケツトに位置設定する。ここでは、
多数のコネクタが取り出しステーシヨンにおいて
各ポケツトに入れられる。

視覚システムがポケツト及び部品を見つけるよ
うにするために、キヤリアテープをピツクアツプ
ステーシヨ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ヨンへ送るた
めの正確に大きさ決めされたキヤリアテープを形
成するのにコストのかかる製造は不要である。キ
ヤリアテープに形成された部品受け入れポケツト
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、
キヤリアテープのポケツトはテープの長手方向に
ランダムな間隔で離間される。スプロケツト送り
穴を互いに且つテープのポケツトに対して正確に
位置設定する必要もない。その結果、公知の機械
的にインデツクスされるキヤ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
発明によつて解消される。

更に、本発明によれば、キヤリアテープ上の多
数の部品を送るための部品送りインデツクス手段
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イーダにおいて
は、ピツクアツプステーシヨン及びテープ送り経
路に沿つて配置された光学センサによりキヤリア
テープの送りがピツクアツプステーシヨンの一般
的な位置においてのみ停止される。好ましい実施
例では、この光学センサは、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、上記送光器及び受光器は、ピツクアツ
プステーシヨンへと進められるポケツトが送光器
によつ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
効果的に送つ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ヤリアテープの上
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、
ポケツト内の部品が光線をさえ切ることによつて
行なわれてもよいし、或いは送光器に隣接するキ
ヤリアテープのポケツ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
ことによつて行なわれてもよい。

本発明によれば、ロボツ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エアによつてプ
ログラムされる。視覚システムは、キヤリアテー
プのポケツトをピツクアツプステーシヨンに位置
設定するようにプログラムされる。ロボツトアー
ムの視覚システム制御手段は、先ず、ピツクアツ
プステーシヨンにおいてトラフ即ちポケツトの全
体を観察し、そこにコネクタが存在するがどうか
判断するようにプログラムされる。ポケツト内の
部品を視覚で検知できる場合に、視覚システム
は、各ポケツ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、
ロボツトアームのグリツプフインガに指令を出し
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。

ロボツトアーム及びグリツパが部品を摘み上げ
た後に、視覚制御システムはロボツトアームに指
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
ムによつて検査され、グリツ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ツ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
品がロボツトアームに対してどこにあるか正確に
分かる。その後、ロボツトアーム制御器はロボツ
トアームを第２のステーシヨ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、部品を受け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
ロボツ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、ロボツトアームはピツクアツプステーシヨン
へ復帰する。視覚制御手段は再びコネクタポケツ
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。コネクタがポケツトにある場合には、
視覚誘導システムがその第２のコネクタの第１の
縁を探索し、ロボツ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つた後に、プリント基板
上分析された位置に配置される。

このプロセスは、ピツクアツプステーシヨンに
戻つたときに視覚制御手段がポケツトにある最終
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
御手段へ信号を送つ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。キヤリアテープは、送
りトラツクにある光学感知手段が次のコネクタポ
ケツトが取り出しステーシヨンまで来たことを指
示するまで進められ、その再に、テープの駆動が
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、キヤリアテープの選択的なイ
ンデツクスを行なう。本発明は、他の顕著な効果
も奏する。特に、１つのポケツトに１つの部品を
入れるのではなくて、各ポケツトに多数の部品を
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つてキ
ヤリアテープからの部品を摘み上げうことによ
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、ポケツト及び把持される
部品を探索するのに使用される。その結果、イン
デツクス手段は、あまり正確なものでなくてもよ
くなる。フイーダは、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つた
ポケツ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
型コネクタを受け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。このキヤリアテ
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。この同じキヤリアテープを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、本発明のフイーダ構成体
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。或る部品又は回路サ
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、テープ又はデイスク
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イーダから除去し、
それに代わつて新たなテープを入れることもでき
るが、著しいハードウエ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、視覚制御式のロボツト
による部品配置装置へ部品を送り込むための方法
及び部品フイーダ構成体であつて、ロボツトの付
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
された方法及びフイーダ構成体が提供される。

又、上記剥離式のカバーテープはキヤリアテー
プを進行させた時に生ずるたるみを検知して、巻
取りボビンに必要なだけ巻取るようにすることが
できる。従つてキヤリアテープの送り機構と同期
させるなどの機構上の負担を無くする。

［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ステーシヨンから第２ステーシ
ヨ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と製造するための視覚制
御式のロボツ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
ツトによるピツクアツプステーシヨン１２を構成
する第１ステーシヨンを備え、ここでは、電気コ
ネクタ１４が、ロボツトアーム２０の自由端１８
に取り付けられた把持端作用子１６によつて摘み
上げられるべく供給される。

又、構成体１０は、プリント基板部品取付ステ
ーシヨン２２を構成する第２のステーシヨンも備
えている。この取付ステーシヨン２２は、ロボツ
トアーム２０に隣接したピツクアツプステーシヨ
ン１２から離間される。取付ステーシヨン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２４に画成
される。各レールは、プリント基板３４スライド
式に受け入れて取付ステーシヨン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。

ピツクアツプステーシヨン１２は、リールから
解いて部品を供給するフイーダ３６の一端付近に
形成され、このフイーダのヘアピン型即ちＵ字型
のテープ送り経路３８は、フイーダ３６の上面に
沿つて延びそしてその下面に沿つて戻るようにな
つている。フイーダ３６の後端にはリールに巻か
れたキヤリア組立体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ヤリアテープ基
体４２を含み、このキヤリアテープ４２の長さ方
向に複数の離間された部品受け入れポケツト４４
が延びている。ポケツト４４の各々は、複数の電
気部品即ちコネクタ１４を受け入れる。

第１図に示すように、各ポケツト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、キヤリアテー
プ４２の上面４８に接着された剥離式のカバーテ
ープ４６によつてポケツト４４に保持される。

部品フイーダ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
イールによりキヤリアテープ４２がテープ送り経
路３６に沿つて進められると共にピツクアツプス
テーシヨン１２を通して進められる。空のキヤリ
ア基体テープ４２は、テープ送り経路３６の下面
に沿つて戻され、基体テープを巻き取りボビン又
はリール（図示せず）に巻き取られる。カバーテ
ープ４６は、ピツクアツプステーシヨン１２の上
流の送り経路３６に沿つた位置で基体４２から剥
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。

ロボツトアーム２０は、ロボツト駆動手段５８
によつて矢印６０，６２及び６４の方向に運動さ
れる関節式のロボツトアームである。ロボツトア
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
のグリツパジヨー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ツパジヨー６
６を作動するためのグリツパ制御手段６８が自由
端１８に取り付けられる。ロボツトアーム２０は
ロボツトアーム駆動手段５８によつて制御され、
この駆動手段５８は、ロボツトアーム２０の自由
端１８に指示を出し、該自由端をピツクアツプス
テーシヨン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ヨン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。

ロボツトアーム２０及びロボツト駆動手段５８
は、更に、視覚システムの制御手段７０によつて
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
ステーシヨン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、ロボツ
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７２を含んでいる。第２のビデ
オカメラ手段７４がピツクアツプステーシヨン１
２の付近に配置される。この第２のカメラ手段７
４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
ピツクアツプ及び配置中にそ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７
０、カメラ７２及び７４から受け取つた視覚情報
を分析するための制御モジユール７８と、この分
析された視覚情報に基づいてロボツトアーム駆動
手段５８及びグリツパ制御手段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ユー
ル７８は、指令信号を部品フイーダ３６の駆動制
御手段８０に送り、テープ駆動モータ５０をオン
にして、テープ４２の次の装填された部品ポケツ
ト４４をピツクアツプステーシヨン１２へ進ませ
る（即ち、インデツクスする）。

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
取り式のキヤリア組立体４０が示されている。キ
ヤリアテープ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
け入れポケツト４４を画成する。このポケツトは
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け入れるよう
に構成される。

キヤリア基体テープ４２は巾がＸでありそして
コネクタ受け入れポケツト４４それより短い巾Ｙ
を有していてテープを横切つて延びており、これ
により、テープの両側縁に沿つて長手方向に延び
る側部ストリツプ８２，８４が形成される。

これらの側部ストリツプ８２及び８４には、正
確に位置設定されたスプロケツト送り穴が設けら
れておらず、これらストリツプは摩擦駆動ローラ
５２及び５４によつて係合されるように配置され
ていて、Ｕ字型の送り経路３８内でテープ４２を
進ませるようになつている。

キヤリアテープ４２の長さに沿つた隣接する部
品受け入れポケツト４４間に厳密な間隔をとるこ
とが重要である。

各ポケツト４４は、一般的に同じ形式の複数の
同様のコネクタを受け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
ネクタ受け入れポケツト４４は、Ｄ型の小型コネ
クタを受け入れる形状のポケツトを画成するよう
に真空成形されている。この新規で且つ安価な再
使用可能なキヤリアテープ４２の重要な特徴は、
種々の回路サイズのＤ型コネクタをピツクアツプ
ステーシヨン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、各々のコネクタ受け入れポケツ
ト４４は、25回路のＤ型コネクタを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
ケツト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、コネクタ受け
入れポケツト４４は、キヤリアテープ４２の上面
４８から或る距離だけ下方に垂下している。各々
の垂下したポケツト４４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、各ポケツトの端壁はキヤリアテ
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つて発生さ
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
ツト、ひいては、その端壁８６の通過によつて送
り経路３８の付近の光線を反射するかもしくはさ
え切り、ポケツト４４がピツクアツプステーシヨ
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。ポケツト４４又は部品がピツク
アツプステーシヨン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ツト４４及びその中の
部品１４が探索されるからである。

本発明によれば、新規で且つ改良されたリール
巻き取り式のキヤリア組立体４０は、新規で且つ
改良された簡単な解き部品供給フイーダ３６によ
つてロボツトによる部品ピツクアツプステーシヨ
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イーダ３６
が示されている。このリール解き部品供給フイー
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９
２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
面に沿つて延びていて、前端９４において180°反
転し、そしてフイーダフレーム９０の底面９６に
沿つて戻るようになつている。キヤリアテープグ
ループ１０２を含む一対の内方に延びる肩部９
８，１００がフレーム９０の長さの中間点から前
端９４に向かつて開放上部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離開口
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１０８，１
１０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
かれたキヤリア組立体４０を受け入れると共にフ
レーム９０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１１６及び１１
８が、各々、取付突起１０８，１１０と１１２，
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１０
８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を受け入
れ、この駆動ベルトはフレーム９０内に取り付け
られた駆動シヤフト１２４に接続されている。駆
動シヤフト１２４及びベルト１２２は、直角ギア
１２６によつて巻き取りモータ駆動シヤフト１２
８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によつて制御される。このリミ
ツトスイツチ１３２はトリツプレバー１３４を含
んでいる。駆動ベルト１２２が巻き取りボビン５
６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の後縁との間でピンと張られる。

第７図に示すこの張力のかかつた状態において
は、カバーテープ４６がトリツプレバー１３４に
係合し、このレバーをそらせて巻き取りモータ１
３０をオフにする。キヤリアテープ４２が送り経
路３８において前方に進められて別のポケツト４
４をピツクアツプステーシヨン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、トリツプレバー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５
２，５４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１３８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に沿つて前方に押されて、垂下す
るポケツト４４を一度に１つづつピツクアツプス
テーシヨン１２に送り込むようになつている。

対向する駆動ホイール５２及び５４は駆動シヤ
フト１４２によつて相互接続される。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
によつて調整できる。

第８図には、テープフイーダ３６を経てキヤリ
アテープ４２をインデツクスする、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５
４は、駆動シヤフト１４２の両端にしつかりと取
り付けられる。駆動シヤフト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、駆動シヤフト１５２に設けられ
た対応する直角ギア１５０に螺合し、駆動シヤフ
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、駆動制御モジユール８０から送ら
れる電子信号に応答して、時計方向又は反時計方
向に駆動シヤフト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５
４は、ピツクアツプステーシヨン１２を通り越し
てキヤリアテープ４２を進めることもできるし、
テープ送り経路３８に沿つてテープ４２を逆転さ
せてキヤ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、
ロボツト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ツト４４の位置を
インデツクスする。新規で且つ改良された部品フ
イーダ３６は、キヤリアテープ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
することのみによつてテープ４２を駆動し、ポケ
ツト４４をピツクアツプステーシヨンに一般的に
位置設定する。

本発明によれば、部品フイーダ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図に示すようにピツクアツプステーシヨ
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１５４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は、送光器は、或る角
度の光線ピツクアツプステーシヨン１２の下の至
近位置に送る。垂下するポケツト４４がピツクア
ツプステーシヨン１２へ送り込まれると、端壁８
６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、
ポケツト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、ポケツト４４が
ピツクアツプステーシヨン１２にインデツクスさ
れたことを指示する。

従つて、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器からの光線
を受光するようにすることができる。テープポケ
ツト４４がピツクアツプステーシヨン１２の位置
にインデツクスされると、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、進行するポケツト４４によ
つてさえ切られるように配置され、コネクタポケ
ツト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、或いはポケツト４４内のコネクタ１４
が光線を遮断するようにしてもよい。

この別の感知構成によれば、光線遮断信号がテ
ープ駆動制御手段８０によつて受け取られ、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８０に送られて、テープ駆動モータ５０を
停止し、コネクタ１４が装填されたポケツト４４
をピツクアツプステーシヨン１２に一般的に位置
設定し、ロボツトアーム２０によつて摘み上げら
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、部品フイーダ３６は、ピツクアツプステーシ
ヨン１２においてキヤリアテープ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によつ
て得られる。視覚制御システムがピツクアツプス
テーシヨン１２に配置されたポケツト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
ピツクアツプステーシヨン１２に後方照明を用い
るのが好ましい。

本発明によれば、ロボツト２０の視覚制御シス
テム７０がポケツト４４内の最後のコネクタ１４
がロボツトによつ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
ツクアツプステーシヨン１２に配置された光学セ
ンサ１５４によつてポケツト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
８０に信号を送つてテープ駆動モータ５０をオフ
にする。

テープ駆動モータ制御器８０は、新たなポケツ
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、視覚制御式のロボツトによる部品配置装置の
ピツクアツプステーシヨ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、前進するポケツトによつてさえ
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
わつ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ツパジヨー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７０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及びポケツト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、キヤリア４０及びフイーダ
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、ロボツ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
利用してポケツ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、視覚制御式のロボツ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ヤ
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。

特にカバーテープは、必要な時に必要な長さだ
け巻取りボビンに巻取るようにしたので、巻取り
ボビンの駆動機構およびカバーテープの巻取り方
法が簡素化できる効果がある。

【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、視覚制御式のロボツ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
た部品供給構成体の斜視図、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ヤ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ヤリア組立体の
上面図、第４図は、リール巻き取り式のキヤリア
組立体の前面図、第５図は、リール巻き取り式の
キヤリア組立体の側面図で、部品受け入れポケツ
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ツクス手段を示す
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
デツクス手段の側面図、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
破断したインデツクス手段の上面図である。 １０……本発明の構成体、１２……ピツクアツ
プステーシヨン、１４……部品（電気コネクタ）、
１６……把持端作用子、１８……自由端、２０…
…ロボツトアーム、２２……部品取付ステーシヨ
ン、２６……プリント基板取付ガイド、２８，３
０……ガイドレール、３２……グループ（ノツ
チ）、３４……プリント基板、３６……部品フイ
ーダ、３８……テープ送り経路、４０……リール
巻きされたキヤリア組立体、４２……キヤリアテ
ープ基体、４４……部品受け入れポケツト、４６
……剥離式のカバーテープ、５０……テープ駆動
モータ、５６……巻取りボビン、５８……ロボツ
ト駆動手段、６６……グリツパジヨー、６８……
グリツパ制御手段、７０……視覚システム制御手
段、７２，７４……ビデオカメラ手段、７８……
制御モジユール、８０……駆動制御手段、１２０
……第３のアイドルローラ、１２２……駆動ベル
ト、１２４……駆動シヤフト、１２６……直角ギ
ア、１３０……モータ、１３２……リミツトスイ
ツチ、１３４……トリツプレバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気部品を第１ステーシヨンから第２ステー
   シヨンへ自動的に搬送する構成体であつて、上記
   第１ステーシヨ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ステーシヨ
   ンへ電気部品を供給するための部品フイーダ手段
   を具備し、該フイーダ手段は、連続的なキヤリア
   テープを有するリール巻き式の電気部品供給キヤ
   リアを備え、上記テープの長手方向に離間された
   部品受け入れポケツトが画成されて延びており、
   上記ポケツトに電気部品が配置され、かつポケツ
   トを覆ぐ剥離式のカバーテープを備えており、更
   に、上記構成体は、一度に１つのポケツトを上記
   第１ステーシヨンに位置設定するためのインデツ
   クス手段を具備し、上記第２ステーシヨンは上記
   第１ステーシヨンから離れていて、上記第１ステ
   ーシヨンから搬送された電気部品がこの第２ステ
   ーシヨンに位置設定され、更に、上記構成体はロ
   ボツト作動手段を具備しており、該手段は、自由
   端を有するロボツトアームと、上記自由端に取り
   付けられた電気部品を把持するグリツパ手段であ
   つて、閉じた把持位置と開いた解除位置との間で
   作動されるグリツパ手段と、このグリツパ手段を
   上記開いた位置と閉じた位置との間で作動するグ
   リツパ制御手段と、上記自由端及びグリツパ手段
   を上記第１ステーシヨンと第２ステーシヨンとの
   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
   シヨ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ツトア
   ーム駆動手段及びグリツ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、上記部品フイーダ手段は、各ポケツトが１
   つの向きに配置された複数の同様の部品を含むよ
   うになつており、上記インデツクス手段は、上記
   第１ステーシヨンを通して延びているキヤリアテ
   ープ駆動経路と、この駆動経路に沿つてキヤリア
   テープを上記第１ステーシヨンに向けて移動する
   テープ駆動手段であつて、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ステーシヨンにおい
   て上記駆動経路の付近に配置されて、上記第１ス
   テーシヨンにポケツ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、上記ポケツトが
   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構成を有し、そして更に、上
   記剥離式のテープの巻取りボビンが設置され、こ
   の巻取りボビン周面には、巻取りボビンを駆動す
   る為のアイドルローラが対設されていると共に、
   アイドルローラには駆動制御手段が連結され、か
   つ上記アイドルローラの駆動制御手段にオン、オ
   フの指令を与える為のリミツトスイツチが上記剥
   離式のテープの上記キヤリアテープから上記巻取
   りボビンに至る経路に対して設置してあり、キヤ
   リアテープと巻取りボビン間の剥離式テープがた
   るんだ時に上記アイドルローラの駆動制御手段を
   オンに作動し、たるみが解消した時にオフに作動
   する構成を有してい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、上記駆動経路に沿つて上記キヤリアテープに
   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つ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ステーシヨン
   の上記駆動経路においてキヤリアテープから延び
   る垂下するポケツトを感知するために上記テープ
   駆動経路の下面に沿つて第１ステーシヨンに配置
   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ステーシヨンに配置されたポケツト
   を後方から照らすために上記第１ステーシヨンに
   隣接して上記テープ駆動経路の下に配置された上
   記インデツ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ステーシヨンから第２ステー
   シヨンへ自動的に搬送する方法であつて、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
   テーシヨンを構成し、連続的なキヤリアテープを
   含むリール巻き式の電気部品供給キヤリアを用意
   し、上記テープの長さに沿つて離間された部品受
   け入れポケツトが画成されて延びるようにしそし
   て上記ポケツトに電気部品を配置し、かつ、ポケ
   ツトの開口部側を剥離式のカバーテープで塞ぎ、
   更に、第１ステーシヨンを通して延びる駆動経路
   に沿つて上記キヤリアテープを間欠的に駆動して
   一度に１つのポケツトを上記第１ステーシヨンに
   位置設定し、更に、第２のステーシヨンを上記第
   １ステーシヨンから離して、上記第１ステーシヨ
   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ステーシヨンにおいて
   ポケツトから電気部品を把持してそれを第２ステ
   ーシヨンへ搬送し、第２ステーシヨンに電気部品
   を位置設定したり解除したりするようなグリツパ
   手段を含む視覚システム制御のロボツトによる部
   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ツ
   トに配置し、上記第１ステーシヨンにおいてポケ
   ツトの存在を光学的に感知し、この光学的な感知
   に応答してキヤリアテープを停止し、ポケツトを
   一般的に上記第１ステーシヨンに呈するように
   し、視覚システム制御を用いて、ポケツト及びポ
   ケツト内の電気部品を第１ステーシヨンに位置設
   定し、第１ステーシヨンにおいて最後の電気部品
   が取り出されるまでポケツト内の電気部品をロボ
   ツトで一度に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ヤリアテープを駆動
   し、次のポケツトを第１ステーシヨンへ駆動し、
   更に上記剥離式のテープは、上記キヤリアテープ
   の間欠的な駆動に従つて巻取りボビンに巻取るよ
   うにし、この巻取りボビンの駆動を剥離式のテー
   プのキヤリアテープと巻取りボビンの間にたるみ
   が生じた時に間欠的に行うことを特徴とする方
   法。