(57)【要約】【課題】テープの残量減少を低コストで検出できる部品供給装置を提供する。【解決手段】テープ残量検出装置は、テープを巻回したリールの外側を、リールの中心が所定位置に定まるように保持するリールホルダと、第１のテンションプーリと、第２のテンションプーリと、フィーダと、軌道変化検出手段を有している。第１のテンションプーリは、リールから引き出したテープの軌道を屈曲させてテープに第１のテンションを掛ける。第２のテンションプーリは、リールから見て、第１のテンションプーリより遠くに配置され、テープの軌道を屈曲させテープに第２のテンションを掛ける。フィーダは、第２のテンションプーリからテープを牽引する。軌道変化検知手段は、テープの残量が所定量まで減少した時の、リール２と第１のテンションプーリとの間の空間における、テープの軌道を検出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープを巻回したリールの外側を前記リールの中心が所定位置に定まるように保持するリールホルダと、
前記リールから引き出したテープの軌道を屈曲させて前記テープにテンションを掛ける第１のテンションプーリと、
前記リールから見て、前記第１のテンションプーリより遠くに配置され、前記テープの軌道を屈曲させ前記テープにテンションを掛ける第２のテンションプーリと、
前記第２のテンションプーリから前記テープを牽引するフィーダと
前記テープの残量が所定量まで減少した時の、前記リールと前記第１のテンションプーリとの間の空間における、前記テープの軌道を検出する軌道変化検知手段と
を有することを特徴とするテープ残量検出装置。
【請求項２】
前記リールホルダが、
前記リールの径に応じて、前記リールの中心を前記所定位置に合わせるゲタを有している
ことを特徴とする請求項１に記載のテープ残量検出装置。
【請求項３】
前記リールホルダが、
前記リールの中心を前記所定位置に保持する中心保持部を有している
ことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載のテープ残量検出装置。
【請求項４】
前記軌道変化検知手段が、
投光部と受光部とを有し、前記投光部から前記受光部に入射する光が遮断されたことを検知する光学センサを有している
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のテープ残量検出装置。
【請求項５】
前記リールホルダが、複数の前記リールを、それぞれの前記リールの中心が、前記所定位置に一直線上に並ぶように保持する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のテープ残量検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のテープ残量検出装置と、
前記テープが前記テープの長手方向に配列して複数の部品を収容している場合に、
前記テープの残量と前記テープの部品収容構造とに基づいて、前記部品の残量を算出する部品残量算出手段と
を有することを特徴とする部品残量検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の部品残量検出装置と、
前記テープから前記部品を取り出して、前記部品を実装対象に実装する部品実装手段と
を有することを特徴とする部品搭載機。
【請求項８】
テープを巻回したリールの外側を前記リールの中心が所定位置に定まるように保持し、
前記リールから引き出したテープの軌道を屈曲させて前記テープに第１のテンションを掛け、
前記リールから見て、前記第１のテンションを掛ける位置より前記リールから遠くの位置で、前記テープの軌道を屈曲させ前記テープに第２のテンションを掛け、
前記第２のテンションを掛けた位置から前記テープを牽引し、
前記テープの残量が所定量まで減少した時の、前記リールから引き出された前記テープの軌道を検出する
ことを特徴とするテープ残量検出方法。
【請求項９】
複数の前記リールを、それぞれの前記リールの中心が、前記所定位置に一直線上に並ぶように保持する
ことを特徴とする請求項８に記載のテープ残量検出方法。
【請求項１０】
請求項８または９のいずれか一項に記載のテープ残量検出方法で前記テープの残量を検出し、
前記テープが前記テープの長手方向に配列した複数の部品を収容している場合に、
前記テープの残量と前記テープの部品収容構造とに基づいて、前記部品の残量を算出する
ことを特徴とする部品残量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープ残量検出装置およびテープ残量検出方法および部品残量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品を実装した電子基板の製造工程では、搭載機にて電子基板に部品を実装している。電子基板には様々な部品を実装しており、これらの部品は、テープに収納され、リール状に巻かれた形で搭載機に供給される。搭載機は、このリールから、一つずつ部品を引き出し、搭載ノズルに吸着して、電子基板上に搭載している。
【０００３】
リールは部品種毎に分かれており、一般的に、１台の搭載機に対し複数のリールが準備されている。搭載機による電子基板上への部品実装が進み、リール状に巻かれた部品が無くなると、搭載機は部品切れアラームを発報して生産停止状態となる。搭載機には複数のリールが装着されており、それぞれの部品種が部品切れを起こすたびに搭載機が停止していると、搭載機の稼働率が低下する。このため、搭載機における部品切れは、生産性を低下させる要因となっている。
【０００４】
そこで、搭載機が部品切れを起こす前に、テープ（部品）の残量が少なくなったこと検出して、部品切れを起こす前に、テープの供給を促す機構が検討されている。例えば特許文献１には、テープ残量が少なくなるとリールが搭載機の外側に回動し、作業者にテープ残量が少なくなったことを報知する技術が開示されている。この技術では、テープを巻いたリールの回転軸をアームで支持し、このアームをバネで外側に付勢している。この構成では、テープ残量が多くリールが重い時には、回転軸が搭載機内側の所定位置に保持され、テープ残量が少なくなりリールが軽くなると、バネの付勢力によってリールが外側に回動する。リールが外側に飛び出すことで、作業者がテープ残量の減少を認識できるようにしている。
【０００５】
また、特許文献２には、リールの外周に当接するアームを用いて、テープ残量の減少をアームの角度の変化で検出する発明が開示されている。また特許文献３には、特許文献２と同様の原理を利用し、複数のセンサを用いることで、残量を数段階に分けて検出する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４４０５５号公報
【特許文献２】特開平０９−２０２５０２号公報
【特許文献３】特開２０１１−０５７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、テープ切れ検知にバネ反力を使用しているため、重さの異なる部品があると、検知する部品残数にばらつきが発生するという問題がある。この問題を回避するために、部品種ごとに付勢力等の機構的な調整を行うことも可能であるが、この調整を実施する分作業が増えるという問題が生じる。
【０００８】
また、特許文献２および３の技術では、リール毎に、アームとセンサなどの検出機構が必要になる。このため、多数のリールを装着する搭載機に適用すると、機構を設置するスペースとコストが増大すると言う課題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、テープの残量減少を低コストで検出できるテープ残量検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のテープ残量検出装置は、テープを巻回したリールの外側を、リールの中心が所定位置に定まるように保持するリールホルダと、第１のテンションプーリと、第２のテンションプーリと、フィーダと、軌道変化検出手段を有している。第１のテンションプーリは、リールから引き出したテープの軌道を屈曲させてテープに第１のテンションを掛ける。第２のテンションプーリは、リールから見て、第１のテンションプーリより遠くに配置され、テープの軌道を屈曲させテープに第２のテンションを掛ける。フィーダは、第２のテンションプーリからテープを牽引する。軌道変化検知手段は、テープの残量が所定量まで減少した時の、リール２と第１のテンションプーリとの間の空間における、テープの軌道を検出する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果は、テープの残量減少を低コストで検出できるテープ残量検出装置を提供できることである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態のテープ残量検出装置を示す側面図である。
【図２】第１の実施形態のテープ残量検出装置の構成要素の位置関係を示す模式図である。
【図３】第２の実施形態の部品残量検出装置を示す平面図である。
【図４】第３の実施形態の部品残量検出装置を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態のテープ残量検出装置を示す側面図である。
【００１５】
テープ残量検出装置は、テープ１を巻回したリール２の外側を、リール２の中心２ａが所定位置に定まるように保持するリールホルダ３を有している。また、第１のテンションプーリ４と、第２のテンションプーリ５と、フィーダ６と、軌道変化検出手段７とを有している。
【００１６】
第１のテンションプーリ４は、リール２から引き出したテープ１の軌道を屈曲させてテープ１に第１のテンションを掛ける円筒形の機構である。
【００１７】
第２のテンションプーリ５は、リール２から見て、第１のテンションプーリ４より遠くに配置され、テープ１の軌道を屈曲させテープ１に第２のテンションを掛ける円筒形の機構である。第２のテンションプーリ５は、第１のテンションプーリ４と逆方向にテープを接触させ、テープ１の張力を一定に保ち，テープ１を同じ軌道でフィーダ６に供給する
フィーダ６は、第２のテンションプーリ５からテープ１を牽引する。
【００１８】
軌道変化検知手段７は、テープ１の残量が所定量まで減少した時の、リール２と第１のテンションプーリ４との間の空間における、テープ１の軌道を検出する。
【００１９】
図２は、テープ１と、第１のテンションプーリ４と、軌道変化検出手段７の位置関係とテープの軌道を示した模式図である。Ａがテープと第１のテンションプーリ４とが接する点、Ｂが部品リールの回転中心点、Ｃが部品リール２からテープ１が出ている点である。ＡＢ間の距離をＹ、リールの芯の半径をｒ、テープの巻かれた厚みをＲとする。直線ＡＣがテープの軌道となる。光学センサの位置を直線ＡＢ上のＡから距離ｙの点を起点に垂直方向に距離ｘだけ移動した点に配置すると、この点は直線ＡＣ上に位置するため、このときのテープを検知できる。この時の位置関係は次式で表すことができる。
ｘ＝ｙ（Ｒ＋ｒ）／√｛Ｙ２−（Ｒ＋ｒ）２｝      （１）
上記のテープ厚みＲの時に、テープ残量が下限値になるとすれば、（１）式で求めたｘ、ｙの位置に軌道変化検出手段７を設置することにより、テープ残量が下限に達したことを検出することができる。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態によれば、テープの残量が所定量まで減少したことを、低コストで検出できるテープ残量検出装置を提供することができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態テープ残量検出装置１００を示す平面図である。テープ残量検出装置１００は、リールホルダ３０と、第１のテンションプーリ４０と、第２のテンションプーリ５０と、パーツフィーダ６０と、光遮断センサ７０とを有している。リールホルダ３０は、複数のリール２０（２０ａ〜２０ｈ）を、中心が一直線上に並ぶように保持している。各リールにはテープ１０（１０ａ〜１０ｈ）が巻回されている。それぞれのテープ１０には、長手方向に配列して部品が収容されている。
【００２２】
第１のテンションプーリ４０、第２のテンションプーリ５０は、それぞれのリール２０の中心との位置関が同じになるように配置され、引き出されテープ１０にテンションを掛ける。すなわち、第１のテンションプーリ４０、第２のテンションプーリ５０の働きは、第１の実施形態の第１のテンションプーリ４、第２のテンションプーリ５と同様である。パーツフィーダ６０は、第２のテンションプーリからテープ１０を引き出して、図示しない搭載機にテープ１０を収容された部品と共に供給する。
【００２３】
光遮断センサ７０は、例えば、投光部と受光部とを有する光電センサであり、第１の実施形態で説明したテープ残量下限を検出する位置で光が遮断されたことを検知する。光遮断センサ７０は、リールホルダ３０の両端に、投光センサ、及び受光センサを設置する。これにより一対の光学センサを用いた光遮断センサ７０だけで、リールホルダ３０に多数設置された全てのリール２０について、テープ残量、すなわち、部品の残数を検知することができる。また，光遮断センサ７０が検知するテープ１０の軌道はどのリール２０でも共通なので、第１のテンションプーリ４０、第２のテンションプーリ５０についても各々１個設置すれば良い。
【００２４】
次に、テープ残量から部品残量を算出する方法について説明する。テープ残量の検出原理は第１の実施形態と同様である。このため、図２を参照するとともに、式（１）を再度記載する。
ｘ＝ｙ（Ｒ＋ｒ）／√｛Ｙ２−（Ｒ＋ｒ）２｝      （１）
ここで、部品リールに残っている部品残数をｎ個、テープに収納される部品ピッチをｐとすると
ｐ・ｎ＝π（Ｒ２−ｒ２）      （２）
この関係から、次式でＲが求まりｘを一意に確定できる。
Ｒ＝√（ｐ・ｎ／π＋ｒ２）      （３）
即ち、部品残数ｎを規定すれば光学センサの位置ｘを確定でき、光学センサを位置ｘに配置することにより部品残数がｎ個になったことを検知できる。図示はしていないが、コンピュータに、テープの部品収容構成を表すデータを保持し、光遮断センサの出力を取り込むことで、上記の計算を実行することができる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態によれば、搭載機に部品を供給する際に、部品の残量が下限値に達したことを低コストで検出できる、部品残量検出装置を提供することができる。
【００２６】
（第３の実施形態）
第２の実施形態のテープ残量検出装置では、その動作原理上、複数のリールについて、中心の位置を一直線上に配置する必要がある。ここで、リール１０は、リールホルダ３０に外周を支持されているため、リールの径が異なる場合は、そのままでは、中心を一直線に配置することができない。この問題は、小さい径のリールにはゲタをはかせて、リールホルダ３０に配置することで解決できる。
【００２７】
図４は、その方法を示すための側面図である。図４（ａ）はゲタ無しでリールホルダ３０にリール２０をセットした状態を示す側面図である。一方、図４（ｂ）は、リールが小径リール２１で、ゲタ３１をはかせて、セットした状態を示す側面図である。ゲタ３１を用いることで、リール２０の中心２０ｚと、小径リールの中心２１ｚの位置を合わせることができる。
【００２８】
なお，上記機構以外にリール中心位置を一致させるためには、リールホルダ３０を加工してリール２０の中心を貫く棒状の中心保持部を設けても良い。上記に説明したように、本実施形態によれば、異なる径を持つ複数のリールを用いる場合でも、低コストでテープ残量の減少を検出することができる。
【００２９】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１、１０    テープ
２、２０    リール
３、３０    リールホルダ
４、４０    第１のテンションプーリ
５、５０    第２のテンションプーリ
６    フィーダ
７    軌道変化検出手段
６０    パーツフィーダ
７０    光遮断センサ
１００    テープ残量検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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