WO2013190820A1

WO2013190820A1 - テープフィーダおよびテープフィーダ用ギヤユニット

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Publication number: WO2013190820A1
Application number: PCT/JP2013/003768
Authority: WO
Inventors: 河口　悟史; 茂和米山; 達雄山村; 金井　一憲; 中田　佑希; 田中　潔; 年晃沼田
Original assignee: パナソニック株式会社; 日本電産コパル電子株式会社
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2013-12-27
Also published as: KR102080208B1; US20150305215A1; CN104396361B; JP5796858B2; JP2014003127A; US9457977B2; KR20150021525A; CN104396361A

Abstract

　ギヤユニット４０は、キャリアテープに等ピッチで設けられた送り孔に係合するピン３１を円周上に備えると共に最終ギヤ４２を有するスプロケット３２と、駆動モータ３３と最終ギヤ４２との間に配置された１つ以上の伝達ギヤと、を備える。１つ以上の伝達ギヤのうち、最終ギヤ４２との回転比が１：Ｎ（Ｎは正の整数）となる伝達ギヤ４７に、角度検出用のセンサ４８を対向して設けた。

Description

テープフィーダおよびテープフィーダ用ギヤユニット

　本発明は、電子部品実装装置に装着して電子部品の供給を行うテープフィーダおよびテープフィーダ用ギヤユニットに関する。

　近年、電子部品実装装置は面積生産性の向上が求められており、電子部品実装装置へ部品を供給するテープフィーダの搭載数を増やすため、テープフィーダの薄型化が望まれている。テープフィーダは、キャリアテープの幅方向がフィーダ筐体の幅方向となる。従来のテープフィーダは、電子部品を保持したキャリアテープに等ピッチで設けられた送り孔と係合するピンを、円周上に備えるスプロケットを備える。スプロケットは、回転中心軸に沿う方向がフィーダ筐体の幅方向となるように配置される。

　テープフィーダは、このスプロケットを間欠回転させることにより、電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給する。テープフィーダには、キャリアテープのピッチ送りを正確に行うため、キャリアテープに係合するスプロケットの回転角度を検出するセンサが組み込まれている。従来、このセンサは、スプロケットの側面に形成されている凹凸パターンが解析されることにより回転角度を検出していた。テープフィーダは、検出した回転角度から補正量テーブルを作成し、フィーダ調整装置がこの補正量テーブルを使用して、ピッチ送り後のキャリアテープの停止位置を高精度に調整できた（特許文献１参照）。

日本国特開２００７－２２７４９１号公報（請求項１、図５、段落００１６）

　しかしながら、テープフィーダの薄型化を図ろうとすると、スプロケットに対向してセンサを配置するスペースが十分に確保できず、テープフィーダの薄型化が困難という課題があった。これは、従来構造において、フィーダ筐体に組み込まれるテープフィーダの構成部品の中で、特に大きいスプロケットの側面に凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンにセンサを対向配置させていたことに起因する。その結果、スプロケットの回転中心軸に沿う方向、即ち、フィーダ筐体の幅方向に、スプロケットとセンサとを並べるスペースを確保しなければならず、テープフィーダを厚み方向に肥大させることになった。

　本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、ピッチ送り後のキャリアテープの停止位置を高精度に調整しながら、薄厚化を実現できるテープフィーダおよびテープフィーダ用ギヤユニットを提供することにある。

　本発明のテープフィーダは、電子部品を保持したキャリアテープをギヤユニットによりピッチ送りして電子部品実装装置のピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダであって、前記ギヤユニットは、前記キャリアテープに等ピッチで設けられた送り孔に係合するピンを円周上に備えると共に最終ギヤを有するスプロケットと、駆動モータと前記最終ギヤとの間に配置された１つ以上の伝達ギヤと、を備え、前記１つ以上の伝達ギヤのうち、前記最終ギヤとの回転比が１：Ｎ（Ｎは正の整数）となる伝達ギヤに角度検出用のセンサを対向して設けたものである。

　また、本発明のテープフィーダは、前記センサにより角度が検出される伝達ギヤは、前記最終ギヤとの回転比が１：１となる伝達ギヤであって、前記最終ギヤに直接噛み合うものである。

　さらに、本発明のテープフィーダは、前記駆動モータの出力軸に備えられた駆動ギヤは、テープフィーダの幅方向中心線に対して前記スプロケットと反対側に設けられているものである。

　さらに、本発明のテープフィーダ用ギヤユニットは、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りして電子部品実装装置のピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダ用ギヤユニットであって、前記キャリアテープに等ピッチで設けられた送り孔に係合するピンを円周上に備えると共に最終ギヤを有するスプロケットと、駆動モータと前記最終ギヤとの間に配置された１つ以上の伝達ギヤと、を備え、前記１つ以上の伝達ギヤのうち、前記最終ギヤとの回転比が１：Ｎ（Ｎは正の整数）となる伝達ギヤに角度検出用のセンサを対向して設けたものである。

　さらに、本発明のテープフィーダ用ギヤユニットは、前記スプロケットを前記駆動モータにより回転駆動させ、このスプロケットが１回転するまでを等分割した角度毎の前記伝達ギヤに設けたアブソリュートセンサの角度情報と、前記駆動モータの内部に備えるモータエンコーダから得られる角度情報を取得し、前記スプロケットを前記角度毎に回転させるための前記アブソリュートセンサの角度情報と前記駆動モータの角度情報に基づく補正テーブルを作成し、この補正テーブルを用いて前記駆動モータを回転制御する制御手段を備えるものである。

　さらに、本発明のテープフィーダ用ギヤユニットは、前記スプロケットを前記駆動モータにより回転駆動させ、前記駆動モータを一定角度毎に回転駆動させた時の前記伝達ギヤに設けたアブソリュートセンサの角度情報を取得し、論理上の駆動モータの回転角に対する前記アブソリュートセンサの角度情報との角度誤差情報に基づく補正テーブルを作成し、この補正テーブルを用いて前記駆動モータを回転制御する制御手段を備えるものである。

　本発明に係るテープフィーダおよびテープフィーダ用ギヤユニットによれば、ピッチ送り後のキャリアテープの停止位置を高精度に調整しながら、薄厚化を実現できる。

本発明に係る実施形態のテープフィーダを備える電子部品実装装置の平面図図１に示したテープフィーダの斜視図テープフィーダの構成を表す側面図（Ａ）はテープの平面図、（Ｂ）は部品吸着ノズルが位置されたテープの側面図、（Ｃ）はピンの上方にカメラが配置されたスプロケットの要部側面図テープフィーダ用ギヤユニットの平面図ギヤユニットの側面図凹凸パターンが側面に伝達ギヤとセンサとからなるエンコーダの模式図補正テーブルＡの作成手順を表すフローチャート（Ａ）は４ピンスプロケットの場合の回転定義の説明図、（Ｂ）はその動作角度と動作回数の相関図、（Ｃ）はセンサによる検知範囲の説明図アブソリュートセンサとモータエンコーダとの関係（分解能の差）を説明する図（Ａ）はアブソリュートセンサに誤差のある場合のスプロケット動作角度と動作回数との相関図、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図アブソリュートセンサの検出角度と動作回数との相関図補正テーブルＡの説明図補正テーブルＢの作成手順を表すフローチャート補正テーブルＢの説明図

　以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。
　図１は本発明に係る実施形態のテープフィーダを備える電子部品実装装置の平面図、図２は図１に示したテープフィーダの斜視図、図３はテープフィーダの構成を表す側面図、図４（Ａ）はテープの平面図、図４（Ｂ）は部品吸着ノズルが位置されたテープの側面図、図４（Ｃ）はピンの上方にカメラが配置されたスプロケットの要部側面図、図５はテープフィーダ用ギヤユニットの平面図、図６はギヤユニットの側面図、図７は凹凸パターンが側面に伝達ギヤとセンサとからなるエンコーダの模式図である。

　本実施形態に係るテープフィーダ１０およびテープフィーダ用ギヤユニット１１（図５参照）は、電子部品実装装置１２に装着される。先ず、電子部品実装装置１２の全体構成について説明する。電子部品実装装置１２は、基台１３の中央部に、電子部品（図示せず）を実装する回路基板１４を固定する基板固定部（コンベアレール）が設けられる。基台１３には、基板固定部を挟んで左右対称に一対の部品実装ステージ１５が設けられる。部品実装ステージ１５は、電子部品を連続的に供給する複数列のテープフィーダ１０を備え、多品種の電子部品を部品供給位置において吸着可能にする。

　部品実装ステージ１５は、部品供給位置で電子部品を保持して、この電子部品を回路基板１４に装着する吸着ヘッド１６を備える。この吸着ヘッド１６は、ＸＹロボット１７に支持される。このＸＹロボット１７は、図１中のＸＹ方向のそれぞれに移動可能となり、吸着ヘッド１６を部品供給位置や回路基板１４の上方に移動させる。ＸＹロボット１７は、Ｘ軸ビーム１８を有し、このＸ軸ビーム１８に吸着ヘッド１６が、Ｘ方向へ移動可能に支持される。Ｘ軸ビーム１８は、Ｙ軸ビーム１９に沿ってＹ方向へ移動可能とされる。

　部品実装ステージ１５と基板固定部との間には、ノズルチェンジ部２０が設けられている。ノズルチェンジ部２０には、ノズルホルダ２１、部品認識部２２、および廃棄トレイ２３が設けられる。ノズルホルダ２１は、吸着ヘッド１６に装着させる各種電子部品用の部品吸着ノズル２４を格納する。吸着ヘッド１６は、このノズルチェンジ部２０にて、部品吸着ノズル２４の交換を行うことができる。部品認識部２２は、ラインセンサ等からなる光学センサを備え、吸着ヘッド１６の部品吸着ノズル２４が吸着している電子部品の姿勢（部品位置や回転角度等）を認識する。廃棄トレイ２３には、吸着ヘッド１６の部品吸着ノズル２４が吸着している電子部品に種類の誤りや不具合があった場合、その電子部品が廃棄される。

　次に、テープフィーダ１０の構成について説明する。
　テープフィーダ１０は台車（図示せず）に保持されており、オペレータが台車を操作することにより電子部品実装装置１２に対して着脱自在となっている。テープフィーダ１０には図２に示すテープリール２５が装着されており、電子部品を等ピッチで収納した図３に示すテープ２６が巻回されている。

　テープフィーダ１０は、図３に示す外枠２７の内部でテープ２６の送り動作を行ってテープ２６に等ピッチで収納された電子部品を供給口２８にピッチ送りする機能を有している。外枠内の先端部にはテープ送り機構２９が配設されている。テープ送り機構２９は、テープ２６の送り方向に等ピッチで形成された送り孔３０（図４（Ａ）、図４（Ｃ）参照）に係合するピン３１が外周に形成されたスプロケット３２を備える。また、テープ送り機構２９は、スプロケット３２の回転駆動手段である駆動モータ３３と、駆動モータ３３の回転駆動をスプロケット３２に伝達する伝達機構３４（図６参照）と、駆動モータ３３の回転駆動を制御する制御手段であるフィーダ制御部３５を備える。フィーダ制御部３５には記憶領域３６が含まれており、制御プログラム、電子部品の収納ピッチの他、後述の補正テーブルＡや補正テーブルＢ等の各種のデータが記憶される。

　駆動モータ３３が電子部品の収納ピッチに対応して間歇回転するように制御されると、スプロケット３２がインデックス回転を行い、テープリール２５に巻回されたテープ２６が後端部から外枠２７に引き込まれて先端部にピッチ送りされる。これにより、テープ２６に収納された電子部品がピックアップ位置である供給口２８に順次供給される。供給口２８は、外枠２７の上部に装着されてテープ２６の送りを案内するテープガイド３７の一部に開口されて形成されている。テープガイド３７の一部は、テープ２６の表面から剥離されたカバーテープ３８の折り返し部となっており、カバーテープ剥離機構３９によりテープ２６の表面からカバーテープ３８を剥離する。これにより、図４（Ｂ）に示すように、電子部品が露出した状態で供給口２８に供給され、供給口２８の上方に位置合わせされた部品吸着ノズル２４によりピックアップされる。

　図５に示すように、テープフィーダ用ギヤユニット１１には伝達機構３４であるギヤユニット４０がフィーダ筐体４１に設けられている。ギヤユニット４０は、テープ２６に等ピッチで設けられた送り孔３０に係合するピン３１を円周上に備えると共に最終ギヤ４２を有するスプロケット３２と、駆動モータ３３と最終ギヤ４２との間に配置された１つ以上の伝達ギヤと、を備える。

　また、ギヤユニット４０において、駆動モータ３３の出力軸に備えられた駆動ギヤ４３は、テープフィーダ１０の幅方向中心線４４に対してスプロケット３２と反対側に設けられている。

　図６に示すように、ギヤユニット４０は、駆動ギヤ４３と、第１伝達ギヤ４５と、第２伝達ギヤ４６と、第３伝達ギヤ４７と、最終ギヤ４２と、のギヤ列により構成されている。駆動ギヤ４３は、駆動モータ３３の出力軸に取り付けられる。駆動ギヤ４３には、第１伝達ギヤ４５が噛合する。第１伝達ギヤ４５には第２伝達ギヤ４６が同軸に固定され、この第２伝達ギヤ４６は第３伝達ギヤ４７と噛合する。第２伝達ギヤ４６と噛合した第３伝達ギヤ４７は、スプロケット３２の回転軸に固定された最終ギヤ４２とも噛合する。より具体的に駆動ギヤ４３は例えば１２歯からなる。第１伝達ギヤ４５は１２０歯、第２伝達ギヤ４６は２０歯、第３伝達ギヤ４７は６０歯、最終ギヤ４２は６０歯からなる。スプロケット３２は３０ピンからなる。

　従って、駆動モータ３３と第１伝達ギヤ４５との減速比は、１２０／１２＝１０、第２伝達ギヤ４６と第３伝達ギヤ４７との減速比は、６０／２０＝３、第３伝達ギヤ４７とスプロケット３２（最終ギヤ４２）との減速比は、６０／６０＝１となる。これにより、駆動モータ３３からスプロケット３２までの減速比は、１０×３×１＝３０となっている。
　なお、これら歯数や減速比は一例であり本発明はこれらの歯数や減速比に限定されない。

　ギヤユニット４０は、１つ以上の伝達ギヤのうち、最終ギヤ４２との回転比が１：Ｎ（Ｎは正の整数）となる伝達ギヤに角度検出用の図５に示すセンサ（アブソリュートセンサ４８）を対向して設けている。本実施形態において、最終ギヤ４２との回転比が１：Ｎとなる伝達ギヤは、第３伝達ギヤ４７となる。さらに、アブソリュートセンサ４８により角度が検出される第３伝達ギヤ４７は、最終ギヤ４２との回転比が１：１となって、最終ギヤ４２に直接噛み合っている。

　第３伝達ギヤ４７の側面には、スプロケット３２の絶対回転角を表す凹凸パターン５１が形成されたパターン形成面５０が設けられており、このパターン形成面５０の凹凸パターン５１に対向する位置に設けられたアブソリュートセンサ４８により、この凹凸パターン５１を検知して、絶対角検出部５２で解析することにより、第３伝達ギヤ４７の絶対回転角を検出する。この絶対角検出部５２は、フィーダ制御部３５に含まれている。
　なお、パターン形成面５０と、そこに形成された凹凸パターン５１とを併せてエンコーダ４９と称するものとする。

　パターン形成面５０には、第３伝達ギヤ４７の回転軸を中心とした６つの異径の同心円上にそれぞれ異なる凹凸パターン５１が形成されており、内側の同心円から外側に向かうに従って凹凸の間隔を粗から密に変化させている。これにより、認識ライン５３に位置する６つの凹凸の組み合わせが第３伝達ギヤ４７の回転角毎に異なるようになっている。

　アブソリュートセンサ４８は、認識ライン５３のパターン形成面５０と対向した位置（図中点線で示す）にパターン形成面５０と所定距離をおいて固定されており、６つの異径の同心円上の凹凸を検知する６つのフォトセンサ５４を備えている。フォトセンサ５４は、被検知部となるパターン形成面５０との間の距離を検出することにより対向する位置に凹部または凸部の何れかが位置していることを検知する。６つのフォトセンサ５４による検知信号は絶対角検出部５２に送信され、６つの凹凸パターン５１の組み合わせにより第３伝達ギヤ４７に噛合するスプロケット３２の絶対回転角が検出される。

　なお、パターン形成面５０に形成するパターンと、このパターンを検知するアブソリュートセンサ４８には種々の態様のものを使用できる。例えば、上記のフォトセンサ５４のような光センサを用いたものとしては反射型の他に透過型のものを使用することもできる。この場合、パターン形成面５０には、パターン孔を形成したり反射率の異なる素材をパターン配列したりして、スプロケット３２の絶対回転角毎に異なる態様に変化させる。また、磁気センサを用いる場合には、スプロケット３２の絶対回転角毎に磁気の強さに変化を与えたり磁界を変化させたりするような磁気パターンをパターン形成面５０に形成する。さらに、静電センサを用いる場合には、スプロケット３２の絶対回転角毎に静電容量に変化を与えたり電界を変化させたりするような静電パターンをパターン形成面５０に形成する。さらに、パターン形成面５０に電気的な抵抗値の異なる素材をパターン配列し、これに接触した電気回路の電流または電圧の変化を検知することによりスプロケット３２の絶対回転角を検出するように構成することも可能である。

　また、パターン形成面５０は、第３伝達ギヤ４７の側面に一体的に形成するか、予め形成されたパターン形成面５０を既存の第３伝達ギヤ４７の側面に装着するかは問わない。第３伝達ギヤ４７の側面にパターン形成面５０を一体的に形成する場合は、第３伝達ギヤ４７の製造時に凹凸やパターン孔を同時に形成する他、既に製造された第３伝達ギヤ４７の側面に直接加工を施すことで形成できる。また、パターン形成面５０を既存の第３伝達ギヤ４７の側面に装着する場合、第３伝達ギヤ４７の側面に直接装着してもよく、第３伝達ギヤ４７の回転と同期して回転するのであれば、第３伝達ギヤ４７の側面との間にスペーサを介して装着してもよい。

　このように、第３伝達ギヤ４７の回転角毎に異なる態様に変化するパターン形成面５０が第３伝達ギヤ４７と同期して回転するように備えられている。パターン形成面５０の態様に基づいて第３伝達ギヤ４７の絶対回転角が検出されるため、回転角検出用のディスク等をテープ送り機構２９に連結して組み込む必要がない。また、省スペースで第３伝達ギヤ４７、即ち、スプロケット３２の絶対回転角を高精度に検出できる。

　ところで、一般にギヤには加工精度に起因する寸法誤差が存在しており、複数のギヤにより構成されるギヤ列では各ギヤの誤差が積み上げられるため、駆動ギヤ４３の回転角と最終ギヤ４２の回転角との間の相関を把握することができない。しかし、上述したように最終ギヤ４２と連動する第３伝達ギヤ４７、第２伝達ギヤ４６、第１伝達ギヤ４５、駆動ギヤ４３が最終ギヤ４２の回転数の整数倍の回転数となる場合には、最終ギヤ４２が１回転する間に他のギヤの誤差が周期的に表れる。このため、最終ギヤ４２の絶対回転角毎の誤差は、１回転周期で繰り返されることになる。

　テープフィーダ１０においては、テープ２６に等ピッチで収納された電子部品が供給口２８に順次供給される際、送り位置にばらつきが生じないようにピッチ送り毎のテープ２６またはスプロケット３２の停止位置が正確に調整されている必要がある。テープフィーダ１０にはそのための図３に示すフィーダ調整装置５５が備えられている。フィーダ調整装置５５は、テープフィーダ１０におけるピッチ送り後の停止位置を調整するための駆動モータ３３の駆動量の補正量を、後述の補正テーブルＡや補正テーブルＢを使用して演算を行う。この演算結果に基づいて、テープフィーダ１０に備えられたフィーダ制御部３５は、駆動モータ３３の駆動量の制御を行う。

　フィーダ調整装置５５は、テープフィーダ１０のフィーダ制御部３５と接続される。フィーダ調整時には、フィーダ制御部３５とフィーダ調整装置制御部５６との間で制御指令や各種データの送受信が可能になる。フィーダ調整装置５５にはカメラ等の外部計測器５７（図４（Ｃ）参照）が備えられており、外部計測器５７は、テープフィーダ１０の供給口２８の上方となる位置に配設されている。
　あるいは、図示しない高精度なロータリーエンコーダをスプロケット３２の回転軸上に、該スプロケット３２と同期して回転するように取り付け、スプロケット３２の回転角度を直接検出するようにすることもできる。このロータリーエンコーダは、後述の補正テーブルＢを作成する際に使用するもので、補正テーブルＢの作成が済んだ後は取り外す必要があるが、カメラ等の光学系外部計測器に比べ、比較的簡単に高精度な測定が可能となる。

　フィーダ調整装置５５には、画像処理領域５８および記憶領域５９、演算処理領域６０が含まれている。画像処理領域５８は、外部計測器５７により撮像された画像の処理を行って撮像対象の位置認識を行う。記憶領域５９には、テープ２６およびスプロケット３２の基準停止位置等の各種データや制御プログラム等が記憶されている。演算処理領域６０は、画像処理領域５８において認識されたテープ２６の停止位置またはスプロケット３２の停止位置と記憶領域５９に記憶された基準停止位置との誤差を測定する。

　フィーダ調整装置５５は、スプロケット３２が１回転する間におけるテープ２６の停止位置およびスプロケット３２の停止位置と基準停止位置との間の誤差を測定する。そして、エンコーダ４９により検出されるスプロケット３２の絶対回転角と関連付けて補正テーブルを作成し、記憶領域５９に記憶する。

　フィーダ調整装置５５は、補正テーブルＡ、補正テーブルＢのそれぞれを補正工程によって更新する。この更新された補正テーブルＡ、補正テーブルＢがフィーダ制御部３５の記憶領域３６に記憶されて、適宜使用される。
　この補正工程は、個々のテープフィーダ用ギヤユニット毎に１回実施すれば足りるため、通常はギヤユニットが完成した時あるいは完成する直前に補正工程を設けている。なお、一度記憶した補正テーブルＡや補正テーブルＢは、そのギヤユニット固有の補正データとして使用される。

　図８は補正テーブルＡの作成手順を表すフローチャートである。
　補正テーブルＡは、駆動モータ３３の回転角（理論値）に対するアブソリュートセンサ４８の角度情報との角度誤差情報に基づく補正テーブルである。
　ステップ（Ｓ１Ａ）では補正テーブルＡをクリアする。ステップ２（Ｓ２Ａ）では駆動モータ３３を１回動作させる。スプロケット３２のピン３１の数が３０とした場合には、駆動モータ３３が１回動作するごとに、スプロケット３２が１２度回転（３６０度／３０＝１２度）するように設定する。ステップ３（Ｓ３Ａ）ではアブソリュートセンサ４８の角度情報を読み込む。ステップ４（Ｓ４Ａ）では補正テーブルＡにデータを保存する。ステップ５（Ｓ５Ａ）ではアブソリュートセンサ４８が１周（この場合、駆動モータ３３が３０回動作）したかを確認する。３０回動作した場合、スプロケット３２のそれぞれのピン３１に対応する補正テーブルＡが完成する。３０回動作していない場合は、ステップ２（Ｓ２Ａ）～ステップ５（Ｓ５Ａ）を繰り返す。

　図９（Ａ）はスプロケットのピンの数が４とした場合の回転定義の説明図、図９（Ｂ）はその動作角度と動作回数の相関図、図９（Ｃ）はセンサによる検知範囲の説明図、図１０はアブソリュートセンサ４８によるスプロケットのピン位置の情報に対する、駆動モータ３３内部に備えるＡＢＺエンコーダの位置情報との関係（分解能の差）を示す図、図１１（Ａ）はアブソリュートセンサ４８に誤差のある場合のスプロケット動作角度と駆動モータ３３の動作回数との相関図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の要部拡大図、図１２はアブソリュートセンサ４８の検出角度と駆動モータ３３の動作回数との相関図、図１３は補正テーブルＡの説明図である。
　ここで、補正テーブルＡについて、スプロケットの歯が４歯でギヤが１／１２減速の簡易化スプロケット６１の場合を例に説明する。簡易化スプロケット６１は、１回の最小動作量（駆動モータ３３を１回転させた時の簡易化スプロケット６１の回転角度）は、ギヤが１／１２減速であることから、ピン３１とピン３１との間を１／３にした角度となる。

　図９（Ｂ）に示すように、スプロケット動作角度は、駆動モータ３３を１２回動作させることで３６０度となる。このようなラフな構成例において、図９（Ｃ）に示すように、例えば４回目の動作が終了した位置（１２０度の位置）であることをアブソリュートセンサ４８で検知する。
　この場合、それぞれの伝達ギヤの誤差やセンサノイズ等を考慮した両端の５度は使用しないようにして、１２０度±１２．５度の範囲の角度情報を検出することにより、簡易化スプロケット６１のピン３１がおおよそどの位置にあるか（ピンの位置情報）を検出することができる。

　しかし、図１１（Ａ）に示すように、伝達ギヤやアブソリュートセンサ４８が理想状態でなく、誤差があり、その誤差が次の動作位置の範囲にかかってしまうような誤差の場合は、ピン３１の位置を誤検出してしまうことになる。
　すなわち、アブソリュートセンサ４８が理想状態であれば、２番目のピンから１／３動作したところと判別されるべきところ、誤差が大きい場合には、図１１（Ｂ）に示すように、２番目のピンから２／３動作したところと誤判別されてしまうことになる。

　この誤判別を解消するには、図１２に示すように、アブソリュートセンサ４８に誤差がある場合のそれぞれの動作回数に応じたアブソリュートセンサ４８の検出角度（θ０、θ１、θ２、・・・θ１１）を求める。そして、これを最小動作量（０、３分の１、３分の２、・・・）に対応させた図１３に示す補正テーブルＡを用いることで解消が可能となる。

　このように、テープフィーダ用ギヤユニット１１は、スプロケット３２を駆動モータ３３により回転駆動させ、駆動モータ３３を一定角度毎に回転駆動させた時の伝達ギヤに設けたアブソリュートセンサ４８の角度情報を取得する。論理上の駆動モータ３３の回転角に対するアブソリュートセンサ４８の角度情報との角度誤差情報に基づく補正テーブルＡ（図１３の太枠内）を作成する。この補正テーブルＡを用いてフィーダ制御部３５によって駆動モータ３３を回転制御するものであるが、それほどアブソリュートセンサ４８の直線性が悪くない場合には、敢えて補正テーブルＡを用いるまでもない。

　補正テーブルＡによれば、アブソリュートセンサ４８が理想状態でなく、誤差があっても、角度誤差情報に基づく補正テーブルが使用されることにより、誤検出をなくすことができる。また、この補正テーブルＡを作成するに当たり、外部計測器５７（カメラやロータリーエンコーダ）は不要である。

　図１４は外部計測器５７（カメラやロータリーエンコーダ）を使用した補正テーブルＢの作成手順を表すフローチャートである。
　補正テーブルＢは、スプロケット３２のピン位置に対する駆動モータ３３の角度情報と、アブソリュートセンサ４８の角度情報に基づく補正テーブルである。
　ステップ（Ｓ１Ｂ）では補正テーブルＢをクリアする。ステップ２（Ｓ２Ｂ）では駆動モータ３３を１回動作させる。ステップ３（Ｓ３Ｂ）ではアブソリュートセンサ４８の角度情報を読み込む。ステップ４（Ｓ４Ｂ）ではアブソリュートセンサ４８の角度情報をスプロケット３２のピン番号に変換する。ステップ５（Ｓ５Ｂ）では補正テーブルＢにアブソリュートセンサ４８のデータを保存する。このアブソリュートセンサ４８の角度情報は、１つのピン番号に対して一定の幅の角度情報となる場合もある。ステップ６（Ｓ６Ｂ）では外部計測器５７により、スプロケット３２のピン位置のずれ量を計測する。ステップ７（Ｓ７Ｂ）では補正テーブルＢに駆動モータ３３の角度情報（ずれ量）のデータを保存する。ステップ８（Ｓ８Ｂ）ではスプロケット３２が１周（この場合、駆動モータ３３が３０回動作）したかを確認する。３０回動作した場合、補正テーブルＢが完成する。３０回動作していない場合、ステップ２（Ｓ２Ｂ）～ステップ８（Ｓ８Ｂ）を繰り返す。

　図１５は補正テーブルＢの説明図である。
　ここで、補正テーブルＢについて、上記同様の簡易化スプロケット６１の場合を例に説明する。補正テーブルＢは、外部計測器５７が使用されることにより得られる。伝達ギヤやスプロケット３２の加工誤差がない場合、動作回数に応じた角度は図１５に示す理想角度となる。しかし、実際の角度は、誤差（α０、α１、α２、・・・α１１）を含んだ角度となる。

　ここで、外部計測器５７による誤差角度の検出方法と、ステップ７（Ｓ７Ｂ）により保存される角度情報（ずれ量）データについて説明する。（簡易化スプロケット６１でも同様であるが、より高精度な位置制御が必要とされるスプロケット３２を用いて説明する。）

　ステップ２（Ｓ２Ｂ）で駆動モータ３３を１回動作させ、その時のアブソリュートセンサ４８の角度情報からスプロケット３２のピン番号の情報を取得して、その情報を補正テーブルＢのピン情報として保存する（Ｓ３Ｂ、Ｓ４Ｂ、Ｓ５Ｂ）。
　次に、外部計測器５７により、スプロケット３２のピン位置のずれ量を計測し、このずれ量が駆動モータ３３の内部に備えているＡＢＺエンコーダ（図示せず、図１０参照）の何カウント分に相当するのかを演算して、このカウント数をその時のピン番号に対応する駆動モータ３３の角度情報（ずれ量）として、補正テーブルＢに保存する（Ｓ６Ｂ、Ｓ７Ｂ）。

　スプロケット３２は、駆動モータ３３の回転を基準に回転駆動されるが、加工精度に起因するギヤの寸法誤差や、複数のギヤにより構成されるギヤ列では、さらにこれらのギヤの誤差が積み上げられることにより、スプロケット３２のピン位置は、ほとんどの場合正規な位置からずれた状態となる。
　そこで、駆動モータ３３を回転基準としたときのスプロケット３２のピン位置を外部計測器５７により計測し、この外部計測器５７として高精度なロータリーエンコーダを使用している場合には、得られた角度情報から誤差角度に相当する駆動モータの動作角度（何カウントに相当するか）を算出し、これをステップ７（Ｓ７Ｂ）により保存される角度情報（ずれ量）データとする。

　外部計測器５７がカメラ等の光学系計測器である場合には、スプロケット３２のピン位置が、正規な位置から水平方向（例えば図４（Ｃ）において左右方向）に移動した量から、駆動モータ３３の回転角度（ずれ量）に換算（演算）することにより、これをステップ７（Ｓ７Ｂ）により保存される角度情報（ずれ量）データとする。
　なお、前述したように、伝達ギヤやアブソリュートセンサ４８が理想状態でなく誤差が大きい場合には、補正テーブルＡを併せて用いることもできる（勿論、誤差が大きい場合であっても、直接アブソリュートセンサ４８の角度情報を読み込み、スプロケット３２のピン番号に変換することもできる）。

　このような回転誤差を解消するには、実際角度の誤差（α０、α１、α２、・・・α１１）を求める。これを最小動作量に対応させた図１６に示す補正テーブルＢを用いることで解消が可能となる。すなわち、補正テーブルＢを使用することにより駆動モータ３３への指令値を増減し、誤差をキャンセルする。補正テーブルＢの補正値は、角度データであっても、モータ指令の値に換算された制御情報であってもよいが、スプロケット３２の駆動制御に、駆動モータ３３が備えているＡＢＺエンコーダ（例えば、駆動モータが１回転する間に１４４０カウントされるモータエンコーダ）により得られる角度情報を併用することに特徴がある。

　すなわち、テープフィーダ用ギヤユニット１１は、スプロケット３２が１回転するまでを等分割した角度毎のアブソリュートセンサ４８の角度情報と、駆動モータ３３に設けたモータエンコーダから得られる角度情報を取得して、スプロケット３２を角度毎に回転させるためのアブソリュートセンサ４８の角度情報と駆動モータ３３の角度情報に基づく補正テーブルＢ（図１５の太枠内）を作成する。
　そして、この補正テーブルＢを用いてフィーダ制御部３５によって駆動モータ３３を回転制御するものである。

　また、スプロケット３２が１回転するまでを等分割した角度毎のアブソリュートセンサ４８の角度情報とは、ピンの数に等分割する場合に限らず、ピンとピンとの間をさらに等分割することも可能である。このようにさらに細かく等分割した場合には、外部計測器５７に高分解能を有するロータリエンコーダを用いれば比較的簡単に補正テーブルＢを作成することができる。あるいは、カメラ等の光学機器を用いた場合であっても、演算を併用することにより、補正テーブルＢを作成することができる。

　補正テーブルＢによれば、スプロケット３２のピン毎の補正値を有する補正テーブルに基づいて駆動モータ３３が回転制御されることにより、ピッチ送り後のテープ２６の停止位置またはインデックス回転後のスプロケット３２の停止位置が基準停止位置に調整される。

　特に、アブソリュートセンサ４８の角度情報は、スプロケット３２の何番目のピンがアブソリュートセンサ４８の近くにあるかということが認識できればよいため、アブソリュートセンサに高精度なセンサを用いることなく、とても安価なセンサを用いても、もともと駆動モータ３３の内部に備える高分解能のモータエンコーダの情報を併用することにより、高精度な制御が可能となる。

　さらに、論理上の駆動モータ３３の回転角に対するアブソリュートセンサ４８の角度誤差情報に基づく補正テーブルＡを用いることにより、当該アブソリュートセンサ４８の直線性が著しく悪いような場合であっても、高精度な制御が可能となる。

　上記構成を有するテープフィーダ１０およびテープフィーダ用ギヤユニット１１は、スプロケット３２に設けられた最終ギヤ４２と噛合する回転比が１：Ｎの伝達ギヤに、センサが対向配置される。これにより、テープフィーダ１０の構成部品の中で、特に大きいスプロケット３２の側面に、センサを開口配置する必要がなくなる。

　従来構成と同様に本構成においても、スプロケット３２には図５に示す最終ギヤ４２が同軸で固定されている。スプロケット３２は、回転中心軸に沿う方向が、フィーダ筐体４１の幅Ｗ方向であるので、最終ギヤ４２を同軸に重ねたスプロケット３２は、厚みが大きくなり、その結果、フィーダ筐体４１との間には図５に示す小隙間Ｗｓしか確保されない。そこで、本構成では、最終ギヤ４２との回転比が１：Ｎの伝達ギヤ（すなわち、第３伝達ギヤ４７）が単一枚とされることにより、この第３伝達ギヤ４７の配置領域において、フィーダ筐体４１の幅Ｗ方向にセンサが十分に配置可能な大隙間Ｗｂが確保される。これにより、フィーダ筐体４１の幅Ｗ方向に、スプロケット３２、最終ギヤ４２およびセンサを並べるスペースを確保する必要がなくなり、テープフィーダ１０の厚み方向の肥大が抑止されている。

　また、テープフィーダ１０は、センサにより角度が検出される伝達ギヤ（第３伝達ギヤ４７）の最終ギヤ４２との回転比が１：１となることで、簡単な演算処理によって、スプロケット３２の角度が高速に検出可能となる。

　さらに、テープフィーダ１０によれば、第３伝達ギヤ４７がテープフィーダ１０の幅方向中心線４４に対してスプロケット３２と反対側に設けられている。これにより、フィーダ筐体４１の幅方向において、駆動ギヤ４３とスプロケット３２との間に、伝達ギヤを配置することが可能となる。換言すれば、駆動モータ３３の厚み方向の配置スペースを有効利用して、スプロケット３２を配置可能としている。

　従って、本発明に係るテープフィーダ１０およびテープフィーダ用ギヤユニット１１によれば、ピッチ送り後のテープ２６の停止位置を高精度に調整しながら、薄厚化を実現できる。

　本出願は、2012年6月18日出願の日本国特許出願（特願2012-136936）に基づくものであり、それらの内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明は、電子部品実装装置に装着して電子部品の供給を行うテープフィーダおよびテープフィーダ用ギヤユニットへの適用に好適である。

　１０　テープフィーダ
　１１　テープフィーダ用ギヤユニット
　１２　電子部品実装装置
　２６　テープ（キャリアテープ）
　３０　送り孔
　３１　ピン
　３２　スプロケット
　３３　駆動モータ
　３５　フィーダ制御部（制御手段）
　４０　ギヤユニット
　４２　最終ギヤ
　４３　駆動ギヤ
　４４　幅方向中心線
　４７　第３伝達ギヤ（伝達ギヤ）
　４８　アブソリュートセンサ（センサ）
　Ａ、Ｂ　補正テーブル

Claims

　電子部品を保持したキャリアテープをギヤユニットによりピッチ送りして電子部品実装装置のピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダであって、
　前記ギヤユニットは、
　前記キャリアテープに等ピッチで設けられた送り孔に係合するピンを円周上に備えると共に最終ギヤを有するスプロケットと、
　駆動モータと前記最終ギヤとの間に配置された１つ以上の伝達ギヤと、を備え、
　前記１つ以上の伝達ギヤのうち、前記最終ギヤとの回転比が１：Ｎ（Ｎは正の整数）となる伝達ギヤに角度検出用のセンサを対向して設けたテープフィーダ。
　請求項１記載のテープフィーダにおいて、
　前記センサにより角度が検出される伝達ギヤは、前記最終ギヤとの回転比が１：１となる伝達ギヤであって、前記最終ギヤに直接噛み合うテープフィーダ。
　請求項１または請求項２記載のテープフィーダにおいて、
　前記駆動モータの出力軸に備えられた駆動ギヤは、テープフィーダの幅方向中心線に対して前記スプロケットと反対側に設けられているテープフィーダ。
　電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りして電子部品実装装置のピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダ用ギヤユニットであって、
　前記キャリアテープに等ピッチで設けられた送り孔に係合するピンを円周上に備えると共に最終ギヤを有するスプロケットと、
　駆動モータと前記最終ギヤとの間に配置された１つ以上の伝達ギヤと、を備え、
　前記１つ以上の伝達ギヤのうち、前記最終ギヤとの回転比が１：Ｎ（Ｎは正の整数）となる伝達ギヤに角度検出用のセンサを対向して設けたテープフィーダ用ギヤユニット。
　請求項４記載のテープフィーダ用ギヤユニットにおいて、
　前記スプロケットを前記駆動モータにより回転駆動させ、
　このスプロケットが１回転するまでを等分割した角度毎の前記伝達ギヤに設けたアブソリュートセンサの角度情報と、
　前記駆動モータの内部に備えるモータエンコーダから得られる角度情報を取得し、
　前記スプロケットを前記角度毎に回転させるための前記アブソリュートセンサの角度情報と前記駆動モータの角度情報に基づく補正テーブルを作成し、
　この補正テーブルを用いて前記駆動モータを回転制御する制御手段を備えるテープフィーダ用ギヤユニット。
　請求項５記載のテープフィーダ用ギヤユニットにおいて、
　前記スプロケットを前記駆動モータにより回転駆動させ、
　前記駆動モータを一定角度毎に回転駆動させた時の前記伝達ギヤに設けたアブソリュートセンサの角度情報を取得し、
　論理上の駆動モータの回転角に対する前記アブソリュートセンサの角度情報との角度誤差情報に基づく補正テーブルを作成し、
　この補正テーブルを用いて前記駆動モータを回転制御する制御手段を備えるテープフィーダ用ギヤユニット。