KR20150136970A - 테이프 피더 및 테이프 피더의 자기 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 부품을 지지하는 테이프를 피치 이송함으로써 상기 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치에 공급하는 테이프 피더로서, 상기 테이프가 도입되는 도입부와 상기 픽업 위치에 연결되는 테이프 이송 경로와, 상기 테이프의 이송 경로에서 상기 테이프와 대향하도록 배치된 발광부 및 수광부를 구비하며 상기 테이프의 검지 대상물을 검지하는 광 센서와, 상기 광 센서의 수광부에 의한 수광량을 기준값과 비교함으로써 상기 광 센서의 이상 유무를 자기 진단하는 제어부를 구비한 테이프 피더를 제공한다.

Description

테이프 피더 및 테이프 피더의 자기 진단 방법{A tape feeder and self-diagnosing method of the tape feeder}

본 발명은, 전자 부품이 소정 피치로 배치되어 있는 부품 공급용 테이프(이하, 단순히 「테이프」라고도 한다.)를 피치 이송함으로써, 전자 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치에 공급하는 테이프 피더에 관한 것으로, 특히, 테이프에 배치된 부품 등의 검지 대상물을 검지하는 광 센서 기능의 이상 유무를 자기 진단하는 기술에 관한 것이다.

부품 실장 장치에서 이송 헤드의 노즐의 픽업 위치에 전자 부품을 공급하는 방법으로서, 테이프 피더를 이용하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은, 전자 부품을 소정 피치로 보유하는 테이프를 공급 릴로부터 인출하여 부품의 실장 타이밍에 동기시켜 피치 이송하여 노즐에 공급하는 것이다.

이러한 테이프 피더를 이용한 부품 공급 방법에서는, 사용 중인 테이프가 다 사용되면 새로운 테이프를 테이프 피더에 공급할 필요가 있고, 이러한 테이프의 전환을 효율적으로 행하기 위해서는 사용 중인 테이프의 부품 종단부를 테이프 피더에서 검출하는 것이 효과적이다. 즉, 테이프에는 그 길이방향을 따라 부품이 소정 피치로 배치되어 있는데, 그 테이프의 부분 중 테이프의 부품 종단부보다 후방에는 부품이 배치되지 않은 이른바 트레일부가 있으므로, 부품 종단부가 노즐의 픽업 위치에 도달하면, 그 이후의 트레일부에 대해서는 테이프 피더로부터 빠르게 배출하는 것이 생산성 향상의 점에서 바람직하다.

한편, 일본공개특허 2008-277509호에는 종래 부품 종단부를 검출하는 부품 종단 검출부를 구비한 테이프 피더가 개시되어 있다. 이 일본공개특허 2008-277509호에 개시된 부품 종단 검출부는 투과식 광 센서를 구비하고 있다. 구체적으로 테이프의 상면측에 배치된 발광부와, 테이프의 하면측에 발광부와 대향하여 배치된 수광부를 구비하고, 발광부로부터의 스폿 광이 부품에 의해 차단됨으로써 수광량이 미리 설정된 광량을 밑돈 경우에 부품이 있다고 판정한다. 그리고, 테이프의 이송 동작 시에 부품 종단 검출부가 부품을 검출하지 않은 횟수(부품이 있다고 판정되지 않은 횟수)가 미리 정해진 소정 횟수에 도달하면, 테이프 교환 시기라고 판단한다.

그러나, 그러한 광 센서에 의한 센서 기능에 이상이 있으면, 부품 종단부의 검출에 있어 오류를 발생시킨다. 예를 들어 광 센서의 발광부나 수광부에 이물질이 부착되면, 발광부로부터의 스폿 광이 항상 차단된 상태가 되어 부품이 없어도 부품이 있다고 판정된다. 그렇게 되면, 실제로 부품 종단부가 도래하여 테이프의 교환 시기인 경우에도 부품이 없는 테이프가 계속 사용되게 되므로 부품 실장 장치의 구동 정지를 초래한다.

또한, 광 센서의 수광부 등의 배선이나 회로 이상에 의해, 수광부가 발광부로부터의 스폿 광을 수광하지 않았음에도 불구하고 수광하였다는 신호를 발생시키는 경우가 있다. 그 경우, 부품이 있어도 부품이 없다고 판정되고, 그렇게 되면, 실제 부품 종단부가 도래하지 않았음에도 불구하고 부품 종단부가 도래하였다고 오인하여 부품이 있는 테이프가 테이프 피더로부터 배출되어 부품을 쓸데없이 버리게 된다.

이와 같이 광 센서의 센서 기능에 이상이 있으면, 부품 등의 검지 대상물의 유무를 잘못 판정하기 때문에, 그 센서 기능의 이상은 조기에 발견하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 테이프에 배치된 부품 등의 검지 대상물을 검지하는 광 센서를 가지는 테이프 피더에 있어서, 그 광 센서의 센서 기능의 이상을 조기에 발견할 수 있고, 이에 의해 검지 대상물의 유무를 정밀도 높게 검지할 수 있는 테이프 피더 및 그 자기 진단 방법을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부품을 지지하는 테이프를 피치 이송함으로써 상기 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치에 공급하는 테이프 피더로서, 상기 테이프가 도입되는 도입부와 상기 픽업 위치에 연결되는 테이프 이송 경로;와, 상기 테이프의 이송 경로에서 상기 테이프와 대향하도록 배치된 발광부 및 수광부를 구비하며 상기 테이프의 검지 대상물을 검지하는 광 센서;와, 상기 광 센서의 수광부에 의한 수광량을 기준값과 비교함으로써, 상기 광 센서의 이상 유무를 자기 진단하는 제어부;를 구비한 테이프 피더를 제공한다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하지 않을 때에 상기 자기 진단을 실시할 수 있다.

여기서, 상기 기준값은, 상기 광 센서 고유의 전기적 광학적 특성에 기초하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 제어부는, 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재할 때에 상기 자기 진단을 실시할 수 있다.

여기서, 상기 기준값은, 상기 테이프의 선두 부분에서의 피치 이송마다의 상기 수광부의 수광량의 대표값에 기초하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 테이프의 도입부를 기준으로 상기 테이프의 이송 경로에서 상기 광 센서보다 더 가까운 부분에 상기 테이프의 선단 및 후단을 검지 가능한 테이프단 검지 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 테이프단 검지 센서에 의한 상기 테이프의 선단 및 후단의 검지 정보에 기초하여 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하는지를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부품을 지지하는 테이프의 검지 대상물을 검지하는 광 센서를 포함하며, 상기 테이프를 테이프 이송 경로를 따라 피치 이송함으로써 상기 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치에 공급하는 테이프 피더의 자기 진단 방법으로서, 상기 광센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하는지 판단하는 테이프 존재 판단 단계;와, 상기 테이프 존재 판단 단계의 결과에 따라 기준값을 결정하는 기준값 결정 단계;와, 상기 광 센서의 수광부에 의한 수광량을 상기 기준값과 비교함으로써, 상기 광 센서의 이상 유무를 자기 진단하는 단계;를 포함하는 테이프 피더의 자기 진단 방법을 제공한다.

여기서, 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하지 않을 때에, 상기 기준값은 상기 광 센서 고유의 전기적 광학적 특성에 기초하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재할 때에, 상기 기준값은 상기 테이프의 선두 부분에서의 피치 이송마다의 상기 수광부의 수광량의 대표값에 기초하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 테이프 존재 판단 단계는, 상기 테이프의 이송 경로에 설치된 상기 테이프의 선단 및 후단을 검지 가능한 테이프단 검지 센서가 상기 테이프의 선단 및 후단의 검지를 수행하는 단계;와, 상기 테이프단 검지 센서에 의한 상기 테이프의 선단 및 후단의 검지 정보에 기초하여 상기 광 센서에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 테이프 피더의 동작 중에 광 센서의 센서 기능의 이상 유무를 스스로 진단함으로써 센서 기능의 이상을 조기에 발견할 수 있다. 이에 의해, 부품 등의 검지 대상물의 유무를 정밀도 높게 검지할 수 있고, 부품이 없어 부품 실장 장치가 작동을 정지하거나 부품을 쓸데없이 버리는 등의 사태를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더를 도시한 개략적인 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 부품 검지 센서(광 센서) 부분의 확대 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 테이프단 검지 센서 부분의 확대 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 테이프 도입 작동(로딩 작동)을 시간의 순서에 따라 도시한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 오토 스플라이싱 작동을 시간의 순서에 따라 도시한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 센서 기능의 자기 진단 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 동작 상태를 정의하는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 전기적 광학적 특성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 관한 알고리즘 2에서 테이프의 티치(teach) 구간 및 판정(judge) 구간을 나타내는 설명도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.

이하, 도면에 나타내는 실시예에 기초하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더(100)를 도시한 개략적인 전체 구성도이다.

테이프 피더(100)는, 길쭉한 상자 형상의 테이프 피더 본체(1) 안에, 이하에 설명하는 각 요소가 배치되어 구성되어 있으며, 전자 부품을 지지하고 있는 테이프(T)를 피치 이송함으로써 전자 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치(P)에 공급한다. 도시는 생략되었으나, 테이프(T)에는 그 길이 방향을 따라 소정 피치(정피치)로 전자 부품이 지지되어 있다.

테이프 피더 본체(1)에는, 상부에 위치한 픽업 위치(P)로 연결되는 테이프 메인 이송로(2)가 설치되어 있다.

테이프 메인 이송로(2)의 진입 측은 제1 테이프 도입로(3)와 제2 테이프 도입로(4)의 2계통으로 분기되어 있으며, 테이프 메인 이송로(2), 제1 테이프 도입로(3), 제2 테이프 도입로(4)는 「테이프 이송 경로」를 이룬다.

즉, 테이프 피더(100)는, 테이프 메인 이송로(2)에 테이프(T)를 도입하기 위한 테이프 도입로로서 제1 테이프 도입로(3)와 제2 테이프 도입로(4)를 구비하고, 제1 테이프 도입로(3) 및 제2 테이프 도입로(4)의 각각의 일단은 테이프 메인 이송로(2)에 연결되어 있다.

테이프(T)는 먼저 제1 테이프 도입로(3)의 제1 테이프 도입부(3a)로부터 도입된 후, 순차적으로 제1 테이프 도입로(3)와 테이프 메인 이송로(2)를 따라 안내되어 이송된다.

그 후, 테이프(T)는 도시하지 않은 테이프 위치 전환 수단에 의해 제2 테이프 도입로(4)로 이동한다.

테이프 피더 본체(1)의 상부 측에 위치한 테이프 메인 이송로(2)에는, 픽업 위치(P)를 향해 테이프(T)를 보내기 위한 제1 테이프 이송 수단으로서 제1 스프로킷(5)이 배치되어 있다.

제1 스프로킷(5)의 톱니는 테이프(T)에 정피치로 형성된 테이프 이송용 구멍부(미도시)에 맞물리고, 제1 스프로킷(5)이 피치 회전함으로써 테이프(T)를 피치 이송시킨다.

제1 스프로킷(5)은 복수의 중간 기어(6)에 의해 제1 모터(7)로부터 동력을 전달받으므로, 제1 모터(7)의 회전 구동에 의해 제1 스프로킷(5)이 회전한다. 제1 스프로킷(5)의 설치 위치는 부품의 픽업 위치(P)와 근접하게 된다.

한편, 테이프 메인 이송로(2)를 향해 테이프를 보내기 위한 제2 테이프 이송 수단으로서, 제2 스프로킷(8)이 제1 테이프 도입로(3)측에 배치되어 있다.

제2 스프로킷(8)의 톱니는 테이프(T)에 정피치로 형성된 테이프 이송용 구멍부(미도시)에 맞물리고, 제2 스프로킷(8)이 피치 회전함으로써 테이프(T)가 제1 테이프 도입로(3)를 따라 테이프 메인 이송로(2)를 향해 보내진다.

제2 스프로킷(8)은, 복수의 중간 기어(6)에 의해 제2 모터(9)로부터 동력을 전달받아 회전한다.

한편, 테이프 메인 이송로(2)에는, 제1 스프로킷(5)을 향해 테이프(T)를 보내기 위한 제3 테이프 이송 수단으로서 제3 스프로킷(10)이 배치되어 있다.

제3 스프로킷(10)의 톱니는 테이프(T)에 정피치로 형성된 테이프 이송용 구멍부(미도시)에 맞물리고, 제3 스프로킷(10)이 피치 회전함으로써 테이프가 테이프 메인 이송로(2)를 따라 제1 스프로킷(5)으로 보내진다.

제3 스프로킷(10)은 복수의 중간 기어(6)에 의해 제3 모터(11)로부터 동력을 전달받으므로, 제3 모터(11)의 회전 구동에 의해 제3 스프로킷(10)이 회전한다.

한편, 제1 모터(7), 제2 모터(9) 및 제3 모터(11)의 회전 구동은 제어부(12)에서 제어된다. 제1 모터(7), 제2 모터(9) 및 제3 모터(11)의 종류는 특별히 한정되지 않는데, 본 실시예에 따른 제1 모터(7), 제2 모터(9) 및 제3 모터(11)는 엔코더(encoder)가 부착된 서보 모터가 사용된다.

테이프 메인 이송로(2)에서 제3 스프로킷(10)의 좌측에는, 테이프(T)에 지지되어 있는 전자 부품을 검지하기 위한 부품 검지 센서(13)가 배치되고, 이 부품 검지 센서(13)의 우측에는, 테이프(T)의 테이프 이송용 구멍부를 검지하기 위한 구멍 검지 센서(14)가 배치되어 있다.

또한, 부품 검지 센서(13)의 좌측에 테이프(T)의 단부(선단 및 후단)를 검지하기 위한 테이프단 검지 센서(15)가 배치되고, 나아가 이 테이프단 검지 센서(15)의 좌측에 제1 테이프 도입로(3) 측에 테이프 선단 검지 센서(16)가 배치되어 있다.

부품 검지 센서(13)는 투과식 광 센서로서, 도 2에 도시된 바와 같이 테이프 메인 이송로(2)를 통과하는 테이프(T)의 하방에 배치된 발광부(13a)와, 발광부(13a)와 대향하여 테이프(T)의 상방에 배치된 수광부(13b)를 구비한다.

테이프(T)에 지지되어 있는 전자 부품(미도시)이 부품 검지 센서(13)의 광축 위치에 오면 발광부(13a)로부터의 스폿광이 전자 부품에 의해 차단됨으로써 수광부(13b)의 수광량이 저하된다. 이 수광부(13b)로부터의 수광량 정보는 제어부(12)에 송신되고, 제어부(12)는, 부품 검지 센서(13)로부터의 수광량 정보에 기초하여 테이프에 지지되어 있는 전자 부품의 유무 여부를 검지하고, 아울러 테이프(T)의 부품 종단부(終端部)의 도래를 검지한다.

또, 구멍 검지 센서(14)도 부품 검지 센서(13)와 같은 형식의 투과식 광 센서로서, 부품 검지 센서(13)와 마찬가지의 원리에 의해 테이프 이송용 구멍부의 유무를 검지한다.

테이프단 검지 센서(15)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 센서 레버(lever)(15a)를 사용한 기계식 센서이며, 센서 레버(15a)와 광학식 센서 소자(15b)를 구비하고 있다.

레버(15a)의 일단은 테이프 메인 이송로(2) 안에 위치하고 있고, 레버(15a)의 타단은 센서 소자(15b)의 발광부와 수광부 사이에 위치하고 있다.

레버(15a)의 일단의 위치에 테이프(T)의 선단이 도래하면 레버(15a)의 일단이 테이프(T)의 선단에 의해 들어올려져, 레버(15a)는 지지축(15a-1) 둘레로 회전한다. 이로써 센서 소자(15b)의 발광부로부터의 광이 수광부에서 수광되고 센서 소자(15b)가 ON이 되어 테이프(T)의 선단이 검지된다.

테이프(T)가 통과하는 동안에는 레버(15a)의 일단은 들어올려진 상태이며, 센서 소자(15b)도 ON인 상태가 되어, 테이프(T)의 존재가 검지된다. 테이프(T)의 후단이 통과하면 레버(15a)의 일단이 내려간다. 이로써 센서 소자(15b)가 ON에서 OFF가 되어 테이프(T)의 후단이 검지된다. 이러한 테이프단 검지 센서(15)에 의한 테이프단 검지 정보는 제어부(12)로 송신된다.

또한, 테이프 선단 검지 센서(16)도 테이프단 검지 센서(15)와 같은 형식의 기계식 센서로서, 테이프단 검지 센서(15)와 마찬가지의 원리에 의해 제1 테이프 도입로(3)에서 테이프(T)의 선단을 검지한다. 이 테이프 선단 검지 센서(16)에 의한 테이프 선단 검지 정보도 제어부(12)로 송신된다.

다음에, 본 실시예의 테이프 피더(100)의 동작을 설명한다.

도 4는 테이프 피더에 처음으로 테이프(선행 테이프(T1))를 도입(로딩)할 때의 동작을 나타낸다. 도 4(a)는 테이프가 도입되기 전의 상태를 나타낸다.

우선, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 선행 테이프(T1)를 테이프 도입부(3a)로부터 제1 테이프 도입로(3)로 도입한다. 구체적으로 제2 모터(9)를 구동시켜 제2 스프로켓(8)을 회전시키면서 수동으로 선행 테이프(T1)를 테이프 도입부(3a)로부터 제1 테이프 도입로(3)로 도입하고, 선행 테이프(T1)의 테이프 이송용 구멍부를 제2 스프로켓(8)에 맞물리게 한다. 선행 테이프(T1)가 제2 스프로켓(8)에 맞물리면 선행 테이프(T1)는 제2 스프로켓(8)에 의해 자동 이송되고, 제1 테이프 도입로(3) 및 테이프 메인 이송로(2)를 따라 우측으로 이송된다.

그리고, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 선행 테이프(T1)의 선단이 테이프단 검지 센서(15)에 도달하면, 테이프단 검지 센서(15)가 ON이 된다. 이에 의해, 제어부(12)는 선행 테이프(T1)의 선단이 테이프단 검지 센서(15)에 도달하였음을 검지한다. 선행 테이프(T1)의 선단이 테이프단 검지 센서(15)를 통과하고 나서는, 제어부(12)는 제2 모터(9)의 엔코더 값에 기초하여 선행 테이프(T1)의 선단 위치를 인식하고 감시한다.

이어서, 제2 모터(9)의 구동에 의해, 선행 테이프(T1)는 테이프 메인 이송로(2)를 따라 우측으로 이송되고 부품 검지 센서(13) 및 구멍 검지 센서(14)를 통과하여 그 선단이 제3 스프로켓(10)에 도달한다(도 4(d)).

선행 테이프(T1)의 선단이 제3 스프로켓(10)에 도달하면 제2 모터(9)는 정지되고, 그 대신에 제3 모터(11)가 구동된다. 이에 의해, 제3 스프로켓(10)이 회전하고, 선행 테이프(T1)가 제1 스프로켓(5)을 향하여 이송된다. 선행 테이프(T1)의 선단이 제3 스프로켓(10)에 도달하여 제3 모터(11)가 구동하고 나서는, 제어부(12)는 제3 모터(11)의 엔코더 값에 기초하여 선행 테이프(T1)의 선단 위치를 인식하고 감시한다.

그 후, 제3 모터(11)의 구동에 의해 선행 테이프(T1)의 선단이 제1 스프로켓(5)에 도달한다(도 4(e)). 이에 의해, 선행 테이프(T1)의 도입이 완료된다. 즉, 선행 테이프(T1)의 선단이 제1 스프로켓(5)에 도달하면 제3 모터(11)는 정지하고, 그 대신에 제1 모터(7)가 구동한다. 이에 의해, 제1 스프로켓(5)이 피치 회전하여 선행 테이프(T1)가 피치 이송되고, 선행 테이프(T1)에 배치된 부품이 픽업 위치(P)에 순차적으로 공급된다(도 4(f)).

다음에, 선행 테이프(T1) 다음에 사용하는 후속 테이프(T2)를 자동적으로 공급(도입)하는 오토 스프라이싱(auto splicing) 기능에 대해 도 5를 참조하면서 설명한다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이, 후속 테이프(T2)는 선행 테이프(T1)의 사용 중에 테이프 도입부(3a)로부터 제1 테이프 도입로(3)로 도입된다. 구체적으로 선행 테이프(T1)를 도입하는 경우와 마찬가지로, 제1 테이프 도입로(3)에 배치되어 있는 제2 스프로켓(8)을 회전시키면서 수동으로 후속 테이프(T2)를 테이프 도입부(3a)로부터 제1 테이프 도입로(3)로 도입하고, 후속 테이프(T2)의 테이프 이송용 구멍부를 제2 스프로켓(8)에 맞물리게 한다. 제2 스프로켓(8)에 맞물리면 후속 테이프(T2)는 제2 스프로켓(8)에 의해 자동 이송된다. 그리고, 후속 테이프(T2)의 선단이 테이프 선단 검지 센서(16)에 의해 검지되면, 제어부(12)가 제2 모터(9)를 정지한다. 이에 의해, 후속 테이프(T2)는 그 선단이 도 5(a)에 도시된 바와 같이 테이프 선단 검지 센서(16)의 위치에서 정지하고, 스프라이싱 작업이 실시될 때까지 대기한다.

여기서, 후속 테이프(T2)를 테이프 도입부(3a)로부터 제1 테이프 도입로(3)로 도입하기 전에 이미 선행 테이프(T1)를 제2 테이프 도입로(4)로 이동시켜 둔다. 이는 본 실시예의 테이프 피더가 제1 테이프 도입로(3)와 제2 테이프 도입로(4)의 2계통의 테이프 도입로를 가지기 때문인데, 본 발명은 이와 같이 2계통의 테이프 도입로를 가지는 테이프 피더에 한정되지 않고, 1계통의 테이프 도입로만을 가지는 테이프 피더에도 적용 가능하다.

본 실시예에 있어서, 스프라이싱 작업은 도 5(b)에 도시된 바와 같이 선행 테이프(T1)의 후단이 제3 스프로켓(10)을 통과한 시점에서 개시된다. 선행 테이프(T1)의 후단이 제3 스프로켓(10)을 통과한 시점은, 테이프단 검지 센서(15)가 선행 테이프(T1)의 후단 통과를 검지한 시점으로부터의 제1 모터(7)의 엔코더 값에 기초하여 검지할 수 있다.

선행 테이프(T1)의 후단이 제3 스프로켓(10)을 통과하면, 제어부(12)가 제2 모터(9)를 회전 구동시킨다. 이에 의해, 후속 테이프(T2)가 제1 테이프 도입로(3)로 이송되어 테이프 메인 이송로(2)로 이송된다. 그 후, 선행 테이프(T1)의 경우와 마찬가지로 후속 테이프(T2)의 선단이 테이프단 검지 센서(15)를 통과하고(도 5(c)), 제3 스프로켓(10)을 경유하여 제1 스프로켓(5)에 도달한다(도 5(d)). 이에 의해, 스프라이싱 작업이 완료된다. 그 다음은 제1 스프로켓(5)이 피치 회전하여 후속 테이프(T2)가 피치 이송되고, 후속 테이프(T2)에 보유된 부품이 픽업 위치(P)에 순차적으로 공급된다(도 5(e)). 이후에는 스프라이싱 작업 시 도 5(a) 내지 도 5(d)의 순서를 반복하여 다음 스프라이싱 작업을 실시한다.

이상과 같이 본 실시예에 따른 테이프 피더(100)는 스프라이싱 작업을 반복 실시함으로써 연속적으로 동작한다. 그리고, 테이프 피더(100)는 그 동작 중에 부품 검지 센서(13)에 의한 센서 기능의 자기 진단을 아울러 실시한다. 이하, 테이프 피더(100)의 자기 진단 기능에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 테이프 피더의 센서 기능의 자기 진단 동작 순서를 나타내는 흐름도이다. 이러한 자기 진단 동작은 제어부(12)가 제어하여 실행한다.

도 6에 도시된 자기 진단에서는, 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우에서 각각 다른 알고리즘을 사용한다. 그래서, 우선 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는지를 판단한다. 구체적으로 테이프 피더의 스테이터스(status)(동작 상태)를 도 7에 도시된 스테이터스 A 내지 K로 분류하고, 스테이터스가 A, B, C, G, H, K이면, 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하지 않는다고 판단하고, 그 이외는 테이프가 존재한다고 판단한다.

도 7에서의 각 스테이터스와 도 4 및 도 5의 대응 관계는 대체로 이하와 같다.

스테이터스 A: 도 4(a)

스테이터스 B: 도 4(b)

스테이터스 C: 도 4(c)

스테이터스 D: 도 4(d)

스테이터스 E: 도 4(e), 도 4(f), 도 5(d), 도 5(e)

스테이터스 F: 도 5(a)

스테이터스 G: 도 5(b)

스테이터스 H: 도 5(c)

또, 스테이터스 I, J, K는 후속 테이프가 도입되지 않은 경우의 선행 테이프의 후단 위치에 의해 분류한 것이다.

테이프 피더가 어떤 스테이터스에 있는지는 테이프 선단 검지 센서(16) 및 테이프단 검지 센서(15)로부터의 테이프단의 검지 신호 및 제2 모터(9), 제3 모터(11) 및 제1 모터(7)의 엔코더 값에 기초하여 판단 가능하다.

부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는지를 판단하려면, 반드시 상술한 바와 같은 스테이터스 A 내지 K로 분류할 필요는 없다. 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는지는 테이프단 검지 센서(15)로부터의 테이프단(테이프의 선단 및 후단)의 검지 신호에 기초하여 판단할 수 있다. 즉, 테이프단 검지 센서(15)부터 부품 검지 센서(13)까지의 거리는 이미 알고 있기 때문에, 나중에 테이프의 이송 속도를 알면 테이프단(테이프의 선단 및 후단)이 테이프단 검지 센서(15)에 대응되는 도달하는 시기를 알 수 있기 때문에, 이에 의해 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는지를 판단할 수 있다.

테이프의 이송 속도는, 테이프의 선단이 테이프단 검지 센서(15)부터 부품 검지 센서(13)까지 이송될 때는 제2 모터(9)의 엔코더 값에 의해 구할 수 있고, 테이프의 후단이 테이프단 검지 센서(15)부터 부품 검지 센서(13)까지 이송될 때는 제1 모터(7)의 엔코더 값에 의해 각각 구할 수도 있다.

도 6으로 되돌아가면, 스테이터스가 A, B, C, G, H, K이면, 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재하지 않는다고 판단(테이프 없음)하고, 알고리즘 1에 의한 자기 진단을 실시한다.

한편, 스테이터스가 A, B, C, G, H, K가 아니면, 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재한다고 판단(테이프 있음)하고, 알고리즘 2에 의한 자기 진단을 실시한다.

알고리즘 1과 알고리즘 2는 기본적으로 광 센서인 부품 검지 센서(13)의 수광부에 의한 수광량을 기준값과 비교함으로써 센서 기능의 이상 유무를 자기 진단하는 것이다. 다만, 알고리즘 1과 알고리즘 2에서는 이용하는 기준값(기준값의 결정 방법)이 다르다.

알고리즘 1의 기준값은 부품 검지 센서(13) 고유의 전기적 광학적 특성에 기초하여 결정한다. 도 8은 부품 검지 센서(13)의 전기적 광학적 특성을 나타낸다. 도 8의 가로축은 부품 검지 센서(13)의 발광부의 PWM(펄스폭 변조)에서의 듀티비이고, 세로축은 수광부의 수광량의 A/D 변환값, 즉 센서 출력이다.

도 8에 선 A로 나타내는 바와 같이, 부품 검지 센서(13) 고유의 전기적 광학적 특성은 듀티비가 약 10.5%이고 센서 출력은 100%가 된다. 이에 대해, 발광부나 수광부에 이물질이 부착되면, 외관상 예를 들어 선 B와 같은 전기적 광학적 특성이 된다. 한편, 수광부 등의 배선이나 회로에 이상이 있으면, 선 C와 같은 전기적 광학적 특성을 나타내는 경우가 있다. 선 B, C와 같은 이상한 전기적 광학적 특성을 나타내게 되면, 아까 설명한 바와 같이 검지 대상물인 부품의 유무를 잘못 판정한다. 즉, 센서 기능에 이상이 있게 된다.

그래서 알고리즘 1에서는, 부품 검지 센서(13)의 본래의 전기적 광학적 특성에서의 듀티비가 10.5%일 때의 센서 출력을 하나의 기준값으로 하여 부품 검지 센서(13)의 센서 기능을 자기 진단한다. 구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 듀티비를 10.5%까지 순차적으로 증가시키고, 그 때의 센서 출력이 본래의 전기적 광학적 특성의 80% 미만이면, 상술한 선 B와 같은 이상이 있다고 판정한다. 한편, 듀티비가 10.5%가 되기 전에 센서 출력이 100%가 된 경우, 상술한 선 C와 같은 이상이 있다고 판정한다.

또, 상기 기준값은 어디까지나 일례이며, 알고리즘 1에서의 기준값은 이용하는 부품 검지 센서(13) 고유의 전기적 광학적 특성에 기초하여 적절히 결정된다.

다음에, 알고리즘 2에 대해 설명한다. 알고리즘 2는 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 테이프가 존재할 때에 실시되기 때문에, 그 기준값은 각 테이프의 선두 부분에서의 피치 이송마다의 수광량(센서 출력)의 대표값에 기초하여 결정한다.

구체적으로 도 9에 도시된 바와 같이, 각 테이프의 선두 부분(부품 32개분)을 티치(teach) 구간으로 하고, 이 티치 구간에서 부품이 부품 검지 센서(13)에 대응되는 위치에 존재할 때의 센서 출력의 대표값(평균값, 표준편차 등)을 기준값으로 한다(이하, 「티치 단계」라고 함). 그리고, 티치 구간으로부터 후방을 복수의 판정 구간(1구간은 부품 32개분)으로 나누고, 각 판정 구간에서의 센서 출력을 상기 기준값과 비교함으로써 부품 검지 센서(13)의 센서 기능의 자기 진단을 실시한다(이하, 「판정 단계」라고 함).

이를 도 6에 따라 설명하면, 알고리즘 2는 부품 검지 센서(13)에 대응하는 위치에 테이프가 존재할 때에 실시되는 바, 우선, 그 테이프에 대해 티치 단계가 종료되어 있는지를 판정하고, 티치 단계가 종료되어 있으면 판정 단계를 실행한다.

판정 단계에서는, 부품 32개분의 센서 출력을 순차적으로 데이터 버퍼에 저장하고, 이것이 끝나면 티치 단계에서 결정하였던 기준값과 비교한다. 도 6에서는, 판정 단계에서의 센서 출력의 평균값이 기준값의 0.8~1.2배의 범위 밖이 되어 있으면 센서 기능에 이상이 있다고 판정한다.

또, 도 6에서는 테이프 유무에 따라 알고리즘 1 또는 2에 의한 자기 진단을 실시하도록 하였지만, 테이프가 없을 때에만 알고리즘 1에 의한 자기 진단을 실시하도록 해도 되고, 반대로 테이프가 있을 때에만 알고리즘 2에 의한 자기 진단을 실시하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에서는 부품 검지 센서(13)가 투과식 광 센서인 경우에 대해 설명하였지만, 본 발명은 반사식 광 센서에도 적용 가능하다. 이 경우, 그 발광부 및 수광부를 테이프의 상면측 또는 하면측에서 부품과 대향하도록 배치한다. 반사식 광 센서인 경우, 테이프에 지지된 부품이 센서의 광축 위치에 오면 발광부로부터의 스폿 광이 부품에 의해 반사됨으로써 수광부의 수광량이 증가하므로, 원리적으로는 투과식 광 센서와 마찬가지로 부품 유무를 검지 가능하고 자기 진단 실시도 가능하다. 또, 본 발명은 부품 검지 센서(13) 이외의 광 센서에도 적용 가능하다. 예를 들면, 구멍 검지 센서(14)에도 적용 가능하다. 즉, 수광부의 수광량 변화를 가져오는 검지 대상물이면, 본 발명의 적용 범위는 부품을 검지하는 광 센서에는 한정되지 않는다.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명은 테이프 피더의 제조 및 적용에 사용될 수 있다.

100: 테이프 피더 1: 테이프 피더 본체
2: 테이프 메인 이송로 3: 제1 테이프 도입로
4: 제2 테이프 도입로 5: 제1 스프로킷
8: 제2 스프로킷 10: 제3 스프로킷
13: 부품 검지 센서 14: 구멍 검지 센서
15: 테이프단 검지 센서 16: 테이프 선단 검지 센서

Claims (10)

1. 부품을 지지하는 테이프를 피치 이송함으로써 상기 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치에 공급하는 테이프 피더로서,
   상기 테이프가 도입되는 도입부와 상기 픽업 위치에 연결되는 테이프 이송 경로;
   상기 테이프의 이송 경로에서 상기 테이프와 대향하도록 배치된 발광부 및 수광부를 구비하며 상기 테이프의 검지 대상물을 검지하는 광 센서; 및
   상기 광 센서의 수광부에 의한 수광량을 기준값과 비교함으로써, 상기 광 센서의 이상 유무를 자기 진단하는 제어부;를 구비한 테이프 피더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하지 않을 때에 상기 자기 진단을 실시하는 테이프 피더.
3. 제2항에 있어서,
   상기 기준값은, 상기 광 센서 고유의 전기적 광학적 특성에 기초하여 결정된 것인 테이프 피더.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재할 때에 상기 자기 진단을 실시하는 테이프 피더.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기준값은, 상기 테이프의 선두 부분에서의 피치 이송마다의 상기 수광부의 수광량의 대표값에 기초하여 결정되는 것인 테이프 피더.
6. 제1항에 있어서,
   상기 테이프의 도입부를 기준으로 상기 테이프의 이송 경로에서 상기 광 센서보다 더 가까운 부분에 상기 테이프의 선단 및 후단을 검지 가능한 테이프단 검지 센서를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 테이프단 검지 센서에 의한 상기 테이프의 선단 및 후단의 검지 정보에 기초하여 상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하는지를 판단하는 테이프 피더.
7. 부품을 지지하는 테이프의 검지 대상물을 검지하는 광 센서를 포함하며, 상기 테이프를 테이프 이송 경로를 따라 피치 이송함으로써 상기 부품을 부품 실장 장치의 픽업 위치에 공급하는 테이프 피더의 자기 진단 방법으로서,
   상기 광센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하는지 판단하는 테이프 존재 판단 단계;
   상기 테이프 존재 판단 단계의 결과에 따라 기준값을 결정하는 기준값 결정 단계; 및
   상기 광 센서의 수광부에 의한 수광량을 상기 기준값과 비교함으로써, 상기 광 센서의 이상 유무를 자기 진단하는 단계;를 포함하는 테이프 피더의 자기 진단 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재하지 않을 때에, 상기 기준값은 상기 광 센서 고유의 전기적 광학적 특성에 기초하여 결정되는 테이프 피더의 자기 진단 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 광 센서에 대응되는 위치에 상기 테이프가 존재할 때에, 상기 기준값은 상기 테이프의 선두 부분에서의 피치 이송마다의 상기 수광부의 수광량의 대표값에 기초하여 결정되는 테이프 피더의 자기 진단 방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 테이프 존재 판단 단계는,
    상기 테이프의 이송 경로에 설치된 상기 테이프의 선단 및 후단을 검지 가능한 테이프단 검지 센서가 상기 테이프의 선단 및 후단의 검지를 수행하는 단계; 및
    상기 테이프단 검지 센서에 의한 상기 테이프의 선단 및 후단의 검지 정보에 기초하여 상기 광 센서에 대응되는 위치에 테이프가 존재하는지를 판단하는 단계를 포함하는 테이프 피더의 자기 진단 방법.

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