JPWO2019146081A1

JPWO2019146081A1 - ラジアルテープフィーダ

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Publication number: JPWO2019146081A1
Application number: JP2019567791A
Authority: JP
Inventors: 基司水野; 丈池山
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Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2020-12-03
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Abstract

ラジアルテープフィーダの改良であり、例えば、ラジアルテープフィーダにおいて取得された部品供給位置におけるリード部品の有無の結果が電子回路組立装置において利用され得るようにすることである。本ラジアルテープフィーダにおいては、部品供給位置におけるリード部品の有無を表す情報が取得され、電子回路組立装置の制御装置に出力される。その結果、電子回路組立装置においては、ラジアルテープフィーダから供給されたリード部品の有無を表す情報を利用することが可能となる。

Description

本開示は、リード部品を供給するラジアルテープフィーダに関するものである。

特許文献１に記載のラジアルテープフィーダにおいては、部品検出センサにより部品供給位置におけるリード部品の有無が検出される。また、部品供給位置より上流側に、リード部品を保持するテープの有無を検出するテープ検出センサが設けられ、テープ検出センサにより、部品切れが検出される。

特開２０１７−３４１７０号公報

概要

本開示が解決しようとする課題

本開示の課題は、ラジアルテープフィーダの改良であり、例えば、ラジアルテープフィーダにおいて取得された部品供給位置におけるリード部品の有無の結果が電子回路組立装置において利用され得るようにすることである。

課題を解決するための手段、作用および効果

本開示のラジアルテープフィーダにおいては、部品供給位置におけるリード部品の有無を表す情報が取得され、電子回路組立装置の制御装置に出力される。その結果、電子回路組立装置においては、ラジアルテープフィーダから供給されたリード部品の有無を表す情報を利用することが可能となる。例えば、電子回路組立装置において、ラジアルテープフィーダによって供給されたリード部品をピックアップして基板に挿入する作業ヘッドの制御を、ラジアルテープフィーダから供給されたリード部品の有無を表す情報に基づいて許可したり禁止したりすることができる。その結果、部品供給位置にリード部品が存在しない場合に、作業ヘッドの無駄な制御が行われないようにすること等が可能である。

本開示の一実施例に係るラジアルテープフィーダ（以下、単にフィーダと称する場合がある）が取り付けられた電子回路組立装置の斜視図である。上記電子回路組立装置の部品供給装置の一部を表す斜視図である。上記フィーダの内部を表す斜視図である。上記フィーダの要部を表す斜視図である。上記フィーダの部品クランプ装置を表す斜視図である。上記部品クランプ装置の押さえ位置を表す斜視図である。上記電子回路組立装置の制御装置とフィーダの制御装置との周辺を概念的に表すブロック図である。上記フィーダの制御装置の記憶部に記憶された部品有無検出プログラムを表すフローチャートである。上記電子回路組立装置の制御装置の記憶部に記憶された部品挿入装置制御プログラムを表すフローチャートである。上記フィーダによって供給されるリード部品を表す図である。

開示を実施するための形態

以下、本開示の一実施形態であるラジアルテープフィーダ（以下、単にフィーダと略称する）について、図面に基づいて詳細に説明する。本フィーダは電子回路組立装置に取り付けられる。

電子回路組立装置は、図１に示すように、組立装置本体１０，基板搬送保持装置１２，部品供給装置１４，部品挿入装置１６等を含む。
基板搬送保持装置１２は、回路基板Ｓ（以後、基板Ｓと略称する）を搬送して保持するものである。図１において、ｘは基板搬送保持装置１２による基板Ｓの搬送方向であり、ｙは基板Ｓの幅方向であり、ｚは基板Ｓの厚み方向である。換言すれば、ｙは電子回路組立装置の前後方向、ｚは上下方向である。これら、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直交する。

部品供給装置１４は、基板Ｓに挿入されて装着されるリード部品Ｐを供給するものであり、フィーダ保持部材２４に保持された１つ以上のフィーダ１８等を含む。部品供給装置１４については後述する。

部品挿入装置１６は、フィーダ１８によって供給されたリード部品Ｐをピックアップして、基板搬送保持装置１２に保持された基板Ｓの予め定められた位置に形成された開口に挿入するものである。部品挿入装置１６は、作業ヘッド２０，２１、作業ヘッド移動装置２２等を含む。作業ヘッド移動装置２２は、作業ヘッド２０，２１を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に移動させるものである。作業ヘッド２０，２１には、それぞれ、例えば、図示を省略するチャックや吸着ノズル等の部品保持具が取り付けられる。

上述の部品供給装置１４において、フィーダ保持部材２４は、図２に示すように、フィーダ１８を保持する保持台２６と、フィーダ１８の位置決めを行う位置決めプレート２８とを含む。保持台２６には、互いに平行に延びた複数の保持溝２６ａと係合溝２６ｂとが設けられ、位置決めプレート２８には、保持溝２６ａの各々に対応して２つずつの位置決め凹部２８ａ，２８ｂと、コネクタ接続部２８ｎとが設けられる。フィーダ保持部材２４は、電子回路組立装置の電源、制御装置に電気的に接続された状態にある。

フィーダ１８は、フィーダ本体３０の端面に設けられた２つの位置決め突部３０ａ，３０ｂおよびコネクタ３０ｎと、フィーダ本体３０の底面に設けられた係合凸部３０ｓとを備え、係合部３０ｓが係合溝２６ｂに係合させられ、位置決め突部３０ａ，３０ｂがフィーダ保持部材２４の位置決め凹部２８ａ，２８ｂに嵌合し、コネクタ３０ｎがコネクタ接続部２８ｎに嵌合する状態で、保持溝２６ａに保持される。１つ以上のフィーダ１８は、それぞれ、フィーダ本体３０の長手方向がｙ方向となる姿勢で、ｘ方向に並んでフィーダ保持部材２４に保持される。この状態で、フィーダ１８とフィーダ保持部材２４とが電気的に接続され、フィーダ１８と電子回路組立装置の電源、制御装置とが電気的に接続される。

フィーダ１８は、図１０に示すリード部品Ｐを、テープ化部品ＴＰを利用して供給するものであり、図３に示すように、テープ化部品ＴＰを案内するガイドレール３２と、フィーダ本体３０に設けられた送り装置３６，部品クランプ装置３８，リード切断装置４０等を含む。

テープ化部品ＴＰは、複数のリード部品ＰがキャリアテープＣＴによって保持されたものであり、リード部品Ｐは、部品本体ＰＢと、部品本体ＰＢから一方向に延び出した複数（例えば、２本）のリードＬとを含むものである。リード部品Ｐは、キャリアテープＣＴに等間隔ｄで保持されるとともに、キャリアテープＣＴには等間隔ｄで送り穴が穿設されている。

送り装置３６は、ガイドレール３２に沿ってテープ化部品ＴＰを送るものであり、図３に示すように、駆動源としてのシリンダ４１、送り爪４２等を含む。送り爪４２がキャリアテープＣＴに穿設された送り穴に挿入され、シリンダ４１の作動により、送り爪４２が１ピッチずつ部品供給位置ＳＳに向かって移動させられる。それにより、キャリアテープＣＴが１ピッチずつ送られ、リード部品Ｐが１ピッチずつ送られる。なお、部品供給位置ＳＳとは、フィーダ１８が部品を部品挿入装置１６に供給する位置をいう。

部品クランプ装置３８は、部品供給位置ＳＳに設けられ、部品供給位置ＳＳに達したリード部品Ｐの部品本体ＰＢをクランプするものである。部品クランプ装置３８によって部品本体ＰＢがクランプされた状態で、リード部品ＰのリードＬが切断され、作業ヘッド２０，２１によりピックアップされる。

部品クランプ装置３８は、図４，５に示すように、駆動源としてのエアシリンダ４４、一対のクランプ部材４５を構成するバックアップブロック４６およびＶブロック４８、Ｖブロック４８とエアシリンダ４４とを連結するリンク機構５０等を含む。エアシリンダ４４は、シリンダ本体４４ａと、シリンダ本体４４ａに相対移動可能に保持されたピストン４４ｐと、ピストン４４ｐと一体的に移動可能なピストンロッド４４ｂとを含む。Ｖブロック４８は、ピストンロッド４４ｂにリンク機構５０を介して連結され、エアシリンダ４４の作動に伴うリンク機構５０の作動により、バックアップブロック４６に接近・離間させられる。なお、エアシリンダ４４は、送り装置３６によってテープ化部品ＴＰが１ピッチ送られる毎に作動させられ、一対のクランプ部材４５が互いに接近させられる。

図５は、一対のクランプ部材４５が、互いに離間した状態である離間状態を示す。この状態から、ピストン４４ｐが矢印Ｘの方向に引き込まれることにより、リンク機構５０を介してＶブロック４８が一対のガイドロッド５１，５２に沿って移動させられ、バックアップブロック４６に接近させられる。この状態を、一対のクランプ部材４５の接近状態と称する。そして、一対のクランプ部材４５の接近状態において、部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在する場合には、図６に示すように、リード部品Ｐの部品本体ＰＢが一対のクランプ部材４５によってクランプされる。それに対して、部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在しない場合には、一対のクランプ部材４５によってリード部品Ｐがクランプされることはなく、Ｖブロック４８は接近限度までバックアップブロック４６に接近させられる。

シリンダ本体４４ａには、部品センサ５４が設けられる。部品センサ５４はシリンダ本体４４ａに対するピストン４４ｐの相対位置を検出するものである。離間状態において、Ｖブロック４８は図５に示す位置にあり、ピストン４４ｐは位置Ｙ０にある。それに対して、接近状態において、リード部品Ｐがクランプされた場合には、ピストン４４ｐは位置Ｙ１にあるが、リード部品Ｐが存在しない場合には、ピストン４４ｐは移動端（例えば、ピストン４４ｐが図示しないストッパまたはシリンダ本体４４ａの底部に当接する位置とすることができる）Ｙ２にある。このように、Ｖブロック４８がバックアップブロック４６に接近させられた状態において、Ｖブロック４８とバックアップブロック４６との間のリード部品Ｐ（部品本体ＰＢ）の有無により、ピストン４４ｐのシリンダ本体４４ａに対する相対位置が異なる。

以上のことから、部品センサ５４によってピストン４４ｐのシリンダ本体４４ａに対する相対位置が検出されることにより、部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無が検出される。部品センサ５４において、エアシリンダ４１の作動により、一対のクランプ部材４５が互いに接近させられた接近状態にある場合において、ピストン４４ｐが位置Ｙ２にある場合には部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在しない（以下、“部品無”と称する）と検出され、ピストン４４ｐが位置Ｙ１にある場合（例えば、位置Ｙ２にない場合）には部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在する（以下、“部品有”と称する）と検出されるようにすることができる。部品センサ５４は、例えば、ピストン４４ｐが位置Ｙ２にある場合にＯＮ信号を出力するものとすることができる。

リード部品Ｐは比較的大形のものであるため、一対のクランプ部材４５の間のリード部品Ｐの部品本体ＰＢの有無によるピストン４４ｐのシリンダ本体４４ａに対する相対位置の差を、部品センサ５４により正確に検出することができるのである。

リード切断装置２０は、図示を省略するが、部品供給位置ＳＳに位置するリード部品ＰのリードＬを切断するものであり、リード部品Ｐが部品クランプ装置３８によってクランプされた状態で、リードＬが切断される。

フィーダ３８は、図７に示すように、コンピュータを主体とするフィーダ側制御装置６０を含む。フィーダ側制御装置６０は、図示しない実行部、記憶部、入出力部等を含むものであり、入出力部には、部品センサ５４が接続されるとともに、電磁弁６４，６６を介してエアシリンダ４１，４４等が接続される。また、フィーダ側制御装置６０は、組立装置本体１０に設けられたコンピュータを主体とする制御装置である組立装置側制御装置６２に接続される。組立装置側制御装置６２は、実行部、記憶部、入出力部等を含むものであり、入出力部には、基板搬送保持装置１２、部品供給装置１４、部品挿入装置１６等が接続される。また、フィーダ側制御装置６０と組立装置側制御装置６２との間では通信が可能とされ、フィーダ側制御装置６０から組立装置側制御装置６２には、部品センサ５４の検出結果を表す情報等が供給される。

一方、テープ部品ＴＰは、フィーダ１８につづら折り状態で供給されるものであり、例えば、図１０に示すように、破線で示す折り曲げ線Ｈで折り曲げられた状態にある。そして、テープ化部品ＴＰにおいて、折り曲げ線付近Ｓには、リード部品Ｐは存在しない。仮に、フィーダにおいてリード部品Ｐの有無の検出結果を表す情報が組立装置側制御装置６２に供給されない場合（フィーダにおいてリード部品の有無が検出されない場合を含む）には、部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在しないにもかかわらず、電子回路組立装置において、作業ヘッド２０，２１が制御され、作業ヘッド２０，２１が移動させられ、ピックアップ作動が行われ、基板Ｓへの挿入作動が行われる。また、作業ヘッド２０，２１の制御毎に、撮像、画像処理が行われる等、サイクルタイムに対して悪影響を与える。さらに、リード部品Ｐが保持されていないにもかかわらず、リード部品Ｐの落下であると判定され、見掛け上保持率（例えば、吸着率）が低下する等の問題が生じる。また、リード部品Ｐが未装着である電子回路である不良品が製造される等の問題もある。

そこで、本実施例においては、部品センサ５４によって部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無が検出され、検出結果が部品無である場合には、そのことを表す情報（以下、フィーダ１８において作成されて出力される情報をフィーダ側情報と称する場合がある）が、電子回路組立装置に供給されるようにした。また、部品センサ５４の検出結果に基づいて部品切れの状態であることも取得され、そのことを表す情報も電子回路組立装置に供給される。

フィーダ側制御装置６０においては、図８のフローチャートで表される部品検出プログラムが実行される。本プログラムは、送り装置３６、部品クランプ装置３８が作動させられる毎、すなわち、エアシリンダ４１の作動により、送り装置３６によりテープ化部品ＴＰが１ピッチ送られ、エアシリンダ４４の作動により、部品クランプ装置３８によりＶブロック３８がバックアップブロック３６に接近させられる毎に実行される。

ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、部品センサ５４の検出値が読み込まれ、Ｓ２において、検出結果が“部品有”であるか否かが判定される。検出結果が、“部品有”である場合には、Ｓ３において回数カウンタがクリアされる。この場合には、部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在することを表す情報が出力されることはない。

一方、検出結果が“部品無”である場合には、Ｓ４において、フィーダ側情報として部品がないことを表す情報が作成されて、出力される。そして、Ｓ５において、検出結果が部品無である場合の回数をカウントする回数カウンタのカウント値が１増加させられる。そして、Ｓ６において、回数カウンタのカウント値が設定回数を越えたか否かが判定され、設定回数以下である場合には、そのまま、Ｓ１に戻される。それに対して、Ｓ１，２，４〜６が繰り返し実行され、設定回数を越えた場合には、部品切れであると判定されて、Ｓ６の判定がＹＥＳとなる。Ｓ７において、フィーダ側情報として、部品切れであることを表す情報が作成されて、出力される。

組立装置側制御装置６２においては、図９のフローチャートで表される部品挿入プログラムが実行される。
Ｓ２１において、フィーダ側情報が取得され、Ｓ２２において、フィーダ側情報が部品切れを表す情報であるか否かが判定され、Ｓ２３において、部品無を表す情報であるか否かが判定される。Ｓ２２，２３の両方の判定結果がＮＯである場合には、Ｓ２４において、作業ヘッド２０，２１、作業ヘッド移動装置２２の制御が許可される。作業ヘッド２０，２１が移動させられ、部品供給位置ＳＳにある部品がピックアップされて、基板Ｓに挿入される。

それに対して、フィーダ側情報が部品無を表す情報である場合には、Ｓ２３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２５において、作業ヘッド２０，２１、作業ヘッド移動装置２２の制御が禁止される。部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在しないため、部品挿入装置１６を制御する必要がないのである。また、フィーダ側情報が部品切れを表す情報である場合には、Ｓ２２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２６において、電子回路組立装置が停止させられる。その後、オペレータによりテープ化部品ＴＰが補給された後、電子回路組立装置の作動が開始される。

このように、本実施例においては、部品供給位置ＳＳに設けられた部品クランプ装置３８に、部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無を検出する部品センサ５４が設けられる。そのため、部品センサ５４によりリード部品Ｐの有無を正確に検出することができる。なお、特許文献１には、部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無の検出方法に関する記載はない。

また、部品センサ５４によって検出された部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無を表す情報が電子回路組立装置に供給される。電子回路組立装置において、部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無に基づいて部品挿入装置１６の制御が許可されたり禁止されたりするため、例えば、テープの折り曲げ線付近にリード部品Ｐが存在しない場合であっても、部品挿入装置１６が無駄に作動させられることを良好に回避することができ、無駄なサイクルタイムの消費を抑制することができる。また、部品供給位置ＳＳにリード部品Ｐが存在しないことに起因する部品保持率の低下を抑制することができる。なお、特許文献１には、部品供給位置ＳＳにおけるリード部品Ｐの有無に関する情報が電子回路組立装置に出力される旨の記載はない。

以上、本実施例においては、フィーダ側制御装置６０のＳ４，７を記憶する部分、実行する部分等により情報出力部が構成され、Ｓ５，６を記憶する部分、実行する部分等により部品切れ取得部が構成される。

その他、本開示は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。

１８：フィーダ２０，２１：作業ヘッド２２：作業ヘッド移動装置３６：送り装置３８：部品クランプ装置４４：シリンダ４４ｐ：ピストン４５：一対のクランプ部材４６：バックアップブロック４８：Ｖブロック５０：リンク機構５４：部品センサ６０：フィーダ側制御装置６２：組立装置側制御装置

Claims

複数のリードが一方向に延び出す部品であるリード部品を回路基板に挿入して電子回路を組み立てる電子回路組立装置に取り付けられ、前記リード部品を、前記リード部品がテープ化されたテープ化部品により供給するラジアルテープフィーダであって、
部品供給位置において前記リード部品をクランプする部品クランプ装置と、
その部品クランプ装置に設けられ、前記部品供給位置に前記リード部品が存在するか否かを検出する部品センサと、
その部品センサによる検出結果を表す情報を、前記電子回路組立装置に出力する情報出力部と
を含むラジアルテープフィーダ。
当該部品クランプ装置が、駆動源と、その駆動源の駆動により互いに接近・離間させられる一対のクランプ部材とを備え、
前記部品センサが、前記一対のクランプ部材が互いに接近した状態で、前記一対のクランプ部材の間に、前記リード部品が存在するか否かを検出するものである請求項１に記載のラジアルテープフィーダ。
前記駆動源が、シリンダ本体と、そのシリンダ本体に対して相対移動可能なピストンおよびピストンロッドとを備えたシリンダであり、
当該部品クランプ装置が、前記ピストンロッドと前記一対のクランプ部材のうちの少なくとも一方との間に設けられたリンク機構を含み、
前記部品センサが、前記ピストンの前記シリンダ本体に対する相対位置に基づいて、前記一対のクランプ部材の間に前記リード部品が存在するか否かを検出するものである請求項２に記載のラジアルテープフィーダ。
当該ラジアルテープフィーダが、前記テープ化部品を１ピッチずつ送るテープ送り装置を含み、
前記部品クランプ装置が、前記テープ送り装置により前記テープ化部品が１ピッチ送られる毎に前記一対のクランプ部材を互いに接近させるものであり、
前記情報出力部が、前記一対のクランプ部材が接近させられる毎に、前記部品センサの検出結果を取得するものである請求項２または３に記載のラジアルテープフィーダ。
前記情報出力部が、前記部品センサによって前記部品供給位置に前記リード部品が存在すると検出された場合には、前記リード部品が存在すること表す情報を出力しないで、前記部品供給位置に前記リード部品が存在しないと検出された場合には、前記リード部品が存在しないことを表す情報を出力するものである請求項１ないし４のいずれか１つに記載のラジアルテープフィーダ。
当該ラジアルテープフィーダが、前記部品センサによって前記部品供給位置に前記リード部品が存在しないと連続して検出された回数が設定回数以上になった場合には、部品切れであると取得する部品切れ取得部を含み、
前記情報出力部が、さらに、前記部品切れ取得部によって前記部品切れであると検出された場合には、前記部品切れであることを表す情報を出力するものである請求項１ないし５のいずれか１つに記載のラジアルテープフィーダ。