(57)【要約】【課題】キャリアテープの先端における剥離開始のリカバリ動作を可能にして、剥離開始の成功率を高めた部品実装機を提供する。【解決手段】部品実装機は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納したボトムテープ、およびボトムテープに接着されて部品収納部を覆うカバーテープからなるキャリアテープを繰り出すテープ繰り出し機構、および、キャリアテープが繰り出されるにつれボトムテープとカバーテープとの間を進行して剥離を行うテープ剥離刃を有するテープ剥離機構を備え、部品供給位置で部品収納部から部品を供給するフィーダ装置と、テープ剥離刃がボトムテープとカバーテープとの間に進入して剥離が開始されたか否かを判定する剥離開始判定部と、剥離開始判定部により剥離が開始されなかったと判定された場合に、キャリアテープの先端を一旦テープ剥離刃の手前まで戻して再度繰り出すリカバリ動作を実施するリカバリ機能部と、を備えた。【選択図】図９
2020017768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納したボトムテープ、および前記ボトムテープに接着されて前記部品収納部を覆うカバーテープからなるキャリアテープを繰り出すテープ繰り出し機構、および、前記キャリアテープが繰り出されるにつれ前記ボトムテープと前記カバーテープとの間を進行して剥離を行うテープ剥離刃を有するテープ剥離機構を備え、部品供給位置で前記部品収納部から前記部品を供給するフィーダ装置と、
前記テープ剥離刃が前記ボトムテープと前記カバーテープとの間に進入して剥離が開始されたか否かを判定する剥離開始判定部と、
前記剥離開始判定部により剥離が開始されなかったと判定された場合に、前記キャリアテープの先端を一旦前記テープ剥離刃の手前まで戻して再度繰り出すリカバリ動作を実施するリカバリ機能部と、
を備えた部品実装機。
【請求項２】
前記部品実装機は、前記部品供給位置で前記部品を吸着して基板に装着する吸着ノズルをもつ実装ヘッド、および前記実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置を備え、
前記剥離開始判定部は、
前記実装ヘッドに設けられて前記基板の位置基準マークを撮像するカメラと、
前記テープ剥離刃から前記部品供給位置までの範囲に前記カメラを移動させて前記キャリアテープを撮像し、撮像した画像を画像処理して剥離が開始されたか否かを判定する画像判定部と、を含んで構成された、請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記リカバリ機能部は、
変更可能なリカバリ実施条件の中に、前記キャリアテープの先端が前記テープ剥離刃に再度当接するときのリカバリ繰り出し速度を含み、
前記剥離開始判定部により剥離が開始されなかったと判定された都度、前記リカバリ繰り出し速度を次第に遅くするリカバリ速度決定部を含む、請求項１または２に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記繰り出し速度決定部は、前記剥離開始判定部により剥離が開始されたと判定されたときの前記リカバリ繰り出し速度を、同じ種類の次の前記キャリアテープの剥離開始時の繰り出し速度とする請求項３に記載の部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、キャリアテープを繰り出して部品を供給するフィーダ装置を装備した部品実装機に関し、より詳細には、キャリアテープを構成するボトムテープからカバーテープを剥離するテープ剥離動作の信頼性向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品供給装置の代表例として、多数の部品を所定ピッチで収納保持したキャリアテープを繰り出す方式のフィーダ装置がある。キャリアテープは、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納したボトムテープ、およびボトムテープに接着されて部品収納部を覆うカバーテープからなる。キャリアテープを終端まで使用したときの対応方式として、次のキャリアテープの連結作業を行うスプライシング方式、および次のキャリアテープを自動で装填するオートローディング方式が実用化されている。この種のフィーダ装置に関する一技術例が、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１の電子部品装着装置は、スプライシング方式のフィーダ装置を開示しており、収納テープ（キャリアテープ）同士を連結する連結テープが部品取り出し位置にある場合に、収納テープの送り駆動源を減速するように制御する。これによれば、収納テープ同士の連結部分で電子部品の吸着動作を安定化して、生産性を向上できる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４９３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の技術は、スプライシング方式を対象としているため、オートローディング方式のフィーダ装置には適用できない。オートローディング方式のフィーダ装置は、キャリアテープの先端が装填されると、ボトムテープとカバーテープとの間に進入するテープ剥離刃によって自動的に剥離を開始する。従来、剥離を開始するときのキャリアテープの繰り出し速度は、キャリアテープの種類に関わらず一定とされていた。そのため、キャリアテープの種類によっては、繰り出し速度が速いゆえに剥離が開始されない場合があった。この場合、オペレータによるリカバリ作業が必要となっていた。また、キャリアテープのコシ(機械的な剛性)が弱いと剥離の開始が難しくなるため、オートローディング方式のフィーダ装置では、使用できるキャリアテープおよび部品の種類に制約があった。
【０００６】
本明細書は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、キャリアテープの先端における剥離開始のリカバリ動作を可能にして、剥離開始の成功率を高めた部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納したボトムテープ、および前記ボトムテープに接着されて前記部品収納部を覆うカバーテープからなるキャリアテープを繰り出すテープ繰り出し機構、および、前記キャリアテープが繰り出されるにつれ前記ボトムテープと前記カバーテープとの間を進行して剥離を行うテープ剥離刃を有するテープ剥離機構を備え、部品供給位置で前記部品収納部から前記部品を供給するフィーダ装置と、前記テープ剥離刃が前記ボトムテープと前記カバーテープとの間に進入して剥離が開始されたか否かを判定する剥離開始判定部と、前記剥離開始判定部により剥離が開始されなかったと判定された場合に、前記キャリアテープの先端を一旦前記テープ剥離刃の手前まで戻して再度繰り出すリカバリ動作を実施するリカバリ機能部と、を備えた部品実装機を開示する。
【発明の効果】
【０００８】
開示した部品実装機は、剥離開始判定部とリカバリ機能部とを備えるので、仮に剥離に失敗しても自動的にリカバリ動作が行われる。したがって、キャリアテープの先端における剥離開始の成功率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の部品実装機の全体構成を示す平面図である。
【図２】実施形態のフィーダ装置の側面図である。
【図３】テープ剥離機構の構成および剥離動作を説明する平面図である。
【図４】図３中のキャリアテープのみを示した平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ矢視方向のキャリアテープの断面図である。
【図６】図４のＤ−Ｄ矢視方向のキャリアテープの断面図であり、カバーテープの折り返し状態が示されている。
【図７】エンボスキャリアテープを幅方向に切断した断面図である。
【図８】制御装置により決定された剥離開始時の繰り出し速度に基づいて、テープ繰り出し機構が速度調整を行う様子を示した図である。
【図９】剥離開始判定部、リカバリ機能部、およびリカバリ速度決定部の機能を含んだ制御装置の処理フローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１．実施形態の部品実装機１の全体構成）
本発明の実施形態の部品実装機１の全体構成について、図１を参考にして説明する。図１は、実施形態の部品実装機１の全体構成を示す平面図である。図１の紙面左側から右側に向かう方向が基板Ｋを搬入出するＸ軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がＹ軸方向である。部品実装機１は、基板搬送装置２、複数のフィーダ装置３、部品移載装置４、部品カメラ５、および制御装置６などが機台９に組み付けられて構成されている。基板搬送装置２、各フィーダ装置３、部品移載装置４、および部品カメラ５は、制御装置６から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。
【００１１】
基板搬送装置２は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置２は、一対のガイドレール２１、２２、一対のコンベアベルト、およびバックアップ装置などで構成されている。一対のガイドレール２１、２２は、機台９の上面中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行して機台９に組み付けられている。一対のガイドレール２１、２２の向かい合う内側に、図略の無端環状の一対のコンベアベルトが並設されている。一対のコンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Ｋの向かい合う２辺の縁を戴置した状態で輪転して、基板Ｋを機台９の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。装着実施位置の下方に、図には見えないバックアップ装置が配設されている。バックアップ装置は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置４が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。
【００１２】
複数のフィーダ装置３は、それぞれ部品を順次供給する。複数のフィーダ装置３は、幅方向寸法が小さな扁平形状であり、機台９の上面のパレット台９１上に並べて装備される。各フィーダ装置３は、本体部３１、本体部３１の後部に設けられたテープリール３９、本体部３１の前端付近の上部に設けられた部品供給位置３２などを有している。テープリール３９には、キャリアテープ８（図３〜図６参照）が巻回保持されている。このキャリアテープ８が所定ピッチずつ繰り出され、部品が収納状態を解除されて部品供給位置３２に順次供給される。フィーダ装置３は、本発明のフィーダ装置の一実施形態であり、その詳細な構成は後述する。
【００１３】
部品移載装置４は、複数のフィーダ装置３の各部品供給位置３２から部品を吸着採取し、位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する。部品移載装置４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置４は、ヘッド駆動機構を構成する一対のＹ軸レール４１、４２およびＹ軸スライダ４３、実装ヘッド４４、ノズルツール４５、吸着ノズル４６、ならびに基板カメラ４７などで構成されている。一対のＹ軸レール４１、４２は、機台９の両方の側面寄りに配置されて、前後方向（Ｙ軸方向）に延在している。Ｙ軸レール４１、４２上に、Ｙ軸スライダ４３が移動可能に装架されている。Ｙ軸スライダ４３は、図略のＹ軸ボールねじ機構によってＹ軸方向に駆動される。
【００１４】
実装ヘッド４４は、Ｙ軸スライダ４３に移動可能に装架されている。実装ヘッド４４は、図略のＸ軸ボールねじ機構によってＸ軸方向に駆動される。ノズルツール４５は、実装ヘッド４４に交換可能に保持される。ノズルツール４５は、部品を吸着して基板Ｋに装着する吸着ノズル４６を１本または複数本有する。基板カメラ４７は、ノズルツール４５と並んで実装ヘッド４４に設けられている。基板カメラ４７は、基板Ｋに付設された位置基準マークを撮像して、基板Ｋの正確な位置を検出する。
【００１５】
部品カメラ５は、基板搬送装置２とフィーダ装置３との間の機台９の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ５は、実装ヘッド４４がフィーダ装置３から基板Ｋ上に移動する途中で、吸着ノズル４６に吸着されている部品の状態を撮像する。部品カメラ５の撮像データによって部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、制御装置６は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。
【００１６】
制御装置６は、機台９に組み付けられており、その配設位置は特に限定されない。制御装置６は、基板Ｋに装着する部品の種類および装着順序、当該の部品を供給するフィーダ装置３などを指定した装着シーケンスを保持している。制御装置６は、基板カメラ４７および部品カメラ５の撮像データ、ならびに図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスにしたがって部品装着動作を制御する。また、制御装置６は、生産完了した基板Ｋの生産数や、部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動状況データを逐次収集して更新する。制御装置６は、オペレータに情報を表示するための表示部や、オペレータによる入力設定を行うための入力部を備えている。
【００１７】
制御装置６は、本発明の繰り出し速度決定部の機能を果たす。さらに、制御装置６は、後述する処理フローを実行して、剥離開始判定部、リカバリ機能部、およびリカバリ速度決定部の機能の一部を果たす。
【００１８】
（２．実施形態のフィーダ装置３の詳細な構成）
次に、実施形態のフィーダ装置３の詳細な構成について説明する。図２は、実施形態のフィーダ装置３の側面図である。フィーダ装置３は、本体部３１の後端の中間高さ付近にテープ挿入口３３を有している。テープ挿入口３３から本体部３１の前端上部に向けて繰り出しレール３４が配設されている。繰り出しレール３４の前端付近の上面に、部品供給位置３２が設定されている。部品供給位置３２の後方に、テープ剥離機構７が配設されている。テープ剥離機構７の後方の繰り出しレール３４の上側に、テープ検出センサ３６が配設されている。テープ検出センサ３６は、センサ配設位置におけるキャリアテープ８の有無を検出する。
【００１９】
部品供給位置３２の前後の繰り出しレール３４の下側に、第１および第２スプロケット３５１、３５２が回転可能に軸承されている。第１および第２スプロケット３５１、３５２の歯は、繰り出しレール３４に形成された溝から突出して、キャリアテープ８のスプロケット孔８４（図３〜図６参照）に嵌入する。第１および第２スプロケット３５１、３５２は、図略の前側サーボモータにより同期して駆動され、かつ、正転および逆転の切り替えが可能になっている。
【００２０】
繰り出しレール３４のテープ挿入口３３に近い後方寄りの下側に、第３および第４スプロケット３５３、３５４が回転可能に軸承されている。第３および第４スプロケット３５３、３５４の歯は、繰り出しレール３４に形成された溝から突出して、キャリアテープ８のスプロケット孔８４に嵌入する。第３および第４スプロケット３５３、３５４は、図略の後側サーボモータにより同期して駆動され、かつ、正転および逆転の切り替えが可能になっている。繰り出しレール３４、第１〜第４スプロケット３５１〜３５４、ならびに、前側および後側サーボモータなどにより、テープ繰り出し機構が構成されている。
【００２１】
フィーダ装置３のテープ挿入口３３の後方には、キャリアテープ８の巻回されたテープリール３９が回転可能に支承されている。テープ装填作業で、オペレータは、テープリール３９からキャリアテープ８の先端を引き出して、テープ挿入口３３から第４スプロケット３５４まで挿入する。すると、第３および第４スプロケット３５３、３５４が正転駆動され、キャリアテープ８が繰り出される。キャリアテープ８の先端が第２スプロケット３５２まで到達すると、第１および第２スプロケット３５１、３５２が正転駆動され、キャリアテープ８が部品供給位置３２まで繰り出される。これが、キャリアテープ８の自動装填機能である。フィーダ装置３が有する自動装填機能により、２本のキャリアテープ８を接続するスプライシング作業は不要となっている。
【００２２】
また、第１〜第４スプロケット３５１〜３５４が逆転駆動されると、キャリアテープ８は手前側に戻され、最終的には、第４スプロケット３５４の後方まで排出される。これが、キャリアテープ８の自動排出機能である。キャリアテープ８が装填された後には、第１〜第４スプロケット３５１〜３５４がピッチ送りで正転駆動される。これにより、キャリアテープ８は、部品供給位置３２で順次部品を供給する。
【００２３】
（３．テープ剥離機構７の構成および剥離動作）
次に、テープ剥離機構７の構成について説明する。図３は、テープ剥離機構７の構成および剥離動作を説明する平面図である。また、図４は、図３中のキャリアテープ８のみを示した平面図である。図３および図４において、キャリアテープ８を構成するカバーテープ８１は、便宜的にハッチングを付して示されている。また、接着部８５、８６および部品８９は、便宜的に黒塗りで示されている。図５は、図４のＣ−Ｃ矢視方向のキャリアテープ８の断面図である。図６は、図４のＤ−Ｄ矢視方向のキャリアテープ８の断面図であり、カバーテープ８１の折り返し状態が示されている。
【００２４】
図４〜図６に示されるように、キャリアテープ８は、カバーテープ８１およびボトムテープ８２からなる。ボトムテープ８２は、概ね一定厚さの紙製テープに加工が施され、底面に薄いフィルムテープが貼られて形成されている。ボトムテープ８２のテープ幅方向の中央から一方の側縁に寄った位置には、テープ長さ方向に等ピッチで多数の矩形状の部品収納部８３が設けられている。各部品収納部８３に、それぞれ部品８９が収納保持されている。ボトムテープ８２の他方の側縁に寄った位置には、テープ長さ方向に等ピッチで多数のスプロケット孔８４が穿設されている。
【００２５】
ボトムテープ８２の上面には、薄いフィルム製のカバーテープ８１（図３、図４にハッチングで示す）が剥離可能に接着されている。詳述すると、ボトムテープ８２の部品収納部８３と一方の側縁との間に、テープ長さ方向に延びる接着部８５（図３、図４に黒塗りで示す）が設定されている。また、ボトムテープ８２の部品収納部８３とスプロケット孔８４との間にも、テープ長さ方向に延びる接着部８６（図３、図４に黒塗り示）が設定されている。２つの接着部８５、８６に対して、カバーテープ８１の両縁に近い部分が接着されている。カバーテープ８１は、その幅寸法がボトムテープ８２よりも小さく、部品収納部８３を覆うが、スプロケット孔８４を覆わない。
【００２６】
図３に示されるように、テープ剥離機構７は、２枚の側板７７、７８、第１テープガイド７１、第２テープガイド７２、テープ剥離刃７３、および、テープ折返し板７４などで構成されている。第１テープガイド７１および第２テープガイド７２は、薄板状の部材であり、繰り出しレール３４の上側に離隔して平行に配設される。第１テープガイド７１および第２テープガイド７２と繰り出しレール３４との離隔寸法は、キャリアテープ８の厚みよりもわずかに大きい。キャリアテープ８は、この離隔寸法の間を通過する。
【００２７】
第１テープガイド７１の後部は、２枚の側板７７、７８の間に架け渡されて全幅を占めている。第１テープガイド７１の前部は、他方の側板７８寄りに配置されている。第１テープガイド７１の前方寄りに、キャリアテープ８のスプロケット孔８４を目視可能とする長円状のスプロケット孔窓７１１が形成されている。第１テープガイド７１のその他の複数位置にも、キャリアテープ８を目視可能とする符号略の切欠き窓が形成されている。第１テープガイド７１の上面に、位置基準となる位置マーク７１５が付設されている。
【００２８】
第２テープガイド７２は、第１テープガイド７１の前方寄りに並んで配置され、一方の側板７７に取り付けられている。第２テープガイド７２は、部品供給位置３２に相当する部分が切り欠かれている。第２テープガイド７２の上面に、位置基準となる位置マーク７２５が付設されている。第１テープガイド７１と第２テープガイド７２との間に、前後方向に延びる開口部７５が形成されている。開口部７５の前側は、第１および第２テープガイド７１、７２の間で幅方向に狭く開口しており、部品供給位置３２まで通じている。開口部７５の後側は、第１テープガイド７１と一方の側板７７との間に形成され、幅方向に広く開口している。
【００２９】
テープ剥離刃７３は、一方の側板７７から幅方向に張り出して取り付けられており、開口部７５の後側に配置されている。テープ剥離刃７３は、先端の幅が狭くかつ上下に薄く、後尾の幅が広くかつ上下に厚く形成されている。テープ剥離刃７３は、先端が後方を向いてキャリアテープ８に対向するように配置されている。さらに、テープ剥離刃７３は、配設高さが調整されて、その先端がボトムテープ８２とカバーテープ８１との間に進入するようになっている。
【００３０】
テープ折返し板７４は、テープ剥離刃７３の後尾に連なり、一方の側板７７から幅方向に張り出して配設されている。テープ折返し板７４は、第１テープガイド７１および第２テープガイド７２の上側に離隔して平行に配置される。テープ折返し板７４は、カバーテープ８１を折り返して部品収納部８３を開放できるように、テーパ形状の側縁７４１をもち、テープ剥離刃７３から離れる前方に向かって徐々に拡幅されている。テープ折返し板７４と第１テープガイド７１との離隔寸法は、カバーテープ８１の折り返しが良好に行われるように調整されている。テープ折返し板７４は、部品供給位置３２に相当する部分が切り欠かれている。
【００３１】
次に、テープ剥離機構７の剥離動作について説明する。テープ剥離機構７に向かってキャリアテープ８の先端が繰り出されてくると、キャリアテープ８の先端とテープ剥離刃７３とが対向する。そして、さらにキャリアテープ８が繰り出されてテープ剥離刃７３に当接すると、テープ剥離刃７３は、ボトムテープ８２とカバーテープ８１との間に進入し、両テープ８２、８１の間を進行する。本実施形態において、テープ剥離刃７３は、一方の接着部８５を剥離し、他方の接着部８６を剥離しない。このため、カバーテープ８１は、一方の接着部８５が剥離され、他方の接着部８６が接着された状態で繰り出される。
【００３２】
カバーテープ８１は、開口部７５の後側から前側へと進むにつれ、テープ剥離刃７３の側面に沿って、他方の接着部８６の上方に立ち上がってゆく。さらに、カバーテープ８１は、テープ折返し板７４のテーパ形状の側縁７４１に沿って、他方の側板７８の方向に折り返されてゆく。最終的に、カバーテープ８１は、部品供給位置３２において図６に示される折り返し状態となる。これにより、部品収納部８３の上部が開放されて、部品８９の吸着が可能になる。部品８９が吸着された後、キャリアテープ８は、カバーテープ８１がボトムテープ８２に接着されたままの状態で、フィーダ装置３の前方へ排出される。
【００３３】
次に、キャリアテープ８と種類の異なるエンボスキャリアテープ８Ｃについて例示説明する。図７は、エンボスキャリアテープ８Ｃを幅方向に切断した断面図である。エンボスキャリアテープ８Ｃも、カバーテープ８１およびボトムテープ８２Ｃからなる。ボトムテープ８２Ｃは、多少の厚さを有する樹脂製テープを用いて形成されている。ボトムテープ８２Ｃのテープ幅方向の中央から一方の側縁に寄った位置には、テープ長さ方向に等ピッチで膨張加工が施されて部品収納部８３Ｃが形成されている。エンボスキャリアテープ８Ｃにおいて、カバーテープ８１、スプロケット孔８４、および２つの接着部８５、８６は、キャリアテープ８と同様である。したがって、エンボスキャリアテープ８Ｃは、キャリアテープ８と互換性を有して、フィーダ装置３に装填される。
【００３４】
ここで、キャリアテープ８の厚さは、部品８９の高さに応じて、複数種類の中から適宜選定される。相対的に厚いキャリアテープ８Ａはコシが強く、換言すると機械的な剛性が高い。相対的に薄いキャリアテープ８Ｂは、厚いキャリアテープ８Ａよりもコシが弱く、エンボスキャリアテープ８Ｃよりもコシが強い。エンボスキャリアテープ８Ｃは、コシがもっとも弱く、換言すると機械的な剛性が低い。キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃのコシの強弱は、その形状、材質、厚さ、および幅寸法などによって定まる。
【００３５】
キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃのコシの強弱は、剥離開始の成功率に影響する。一般的に、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃのコシが強いと剥離開始の成功率が高くなり、コシが弱いと剥離開始の成功率が低くなりがちである。また、コシが弱いエンボスキャリアテープ８Ｃでも、剥離開始時の繰り出し速度Ｖを小さくしてやれば、剥離開始の成功率は向上する。
【００３６】
（４．繰り出し速度決定部およびテープ繰り出し機構の機能、作用）
次に、実施形態のフィーダ装置３において、制御装置６が果たす繰り出し速度決定部の機能について説明する。制御装置６は、複数のフィーダ装置３にそれぞれ装填されるキャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類、および部品８９の種類を一括して管理している。制御装置６は、複数種類のキャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの形状、材質、厚さ、および幅寸法に応じて、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端がテープ剥離刃７３に当接する剥離開始時の繰り出し速度Ｖを決定する。
【００３７】
実施形態において、制御装置６は、厚いキャリアテープ８Ａの繰り出し速度Ｖを大きな繰り出し速度ＶＨとし、薄いキャリアテープ８Ｂの繰り出し速度Ｖを中くらいの繰り出し速度ＶＭとする。また、制御装置６は、エンボスキャリアテープ８Ｃの繰り出し速度Ｖを小さな繰り出し速度ＶＬとする。
【００３８】
図８は、制御装置６により決定された剥離開始時の繰り出し速度ＶＨ、ＶＭ、ＶＬに基づいて、テープ繰り出し機構が速度調整を行う様子を示した図である。図８の横軸には、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端の位置が示されている。すなわち、後方から前方へと順番に、減速開始位置、剥離位置、部品供給位置３２、および停止位置が示されている。減速開始位置として、例えば、テープ検出センサ３６の配設位置を例示できる。剥離位置は、テープ剥離刃７３の後方を向いた先端の位置を表している。停止位置は、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端と最初の部品収納部８３、８３Ｃとの距離だけ部品供給位置３２から前方に進んだ位置である。
【００３９】
図８の縦軸には、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの繰り出し速度が示されている。図８に示される３本の速度曲線のうち実線は厚いキャリアテープ８Ａを示し、一点鎖線は薄いキャリアテープ８Ｂを示し、破線はエンボスキャリアテープ８Ｃを示している。キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類に関係なく先端が減速開始位置に到達するまで、テープ繰り出し機構は所定の大きな繰り出し速度Ｖ１を用いる。そして、先端が減速開始位置を越えると、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類に応じて、繰り出し速度が変化する。
【００４０】
すなわち、厚いキャリアテープ８Ａでは、先端が減速開始位置を越えても所定の繰り出し速度Ｖ１は殆ど減速されず、剥離位置で大きな繰り出し速度ＶＨとなる。その後、先端が剥離位置を越えると大きな繰り出し速度ＶＨは減速され、キャリアテープ８Ａの先端は停止位置に停止する。薄いキャリアテープ８Ｂでは、先端が減速開始位置を越えると所定の繰り出し速度Ｖ１が減速され、剥離位置で中くらいの繰り出し速度ＶＭとなる。エンボスキャリアテープ８Ｃでは、先端が減速開始位置を越えると所定の繰り出し速度Ｖ１が大きく減速され、剥離位置で小さな繰り出し速度ＶＬとなる。したがって、テープ繰り出し機構は、薄いキャリアテープ８Ｂおよびエンボスキャリアテープ８Ｃに対し、本発明の繰り出し速度減速部として機能する。
【００４１】
一方、従来技術においては、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類に関係なく、剥離開始時の繰り出し速度Ｖは、所定の繰り出し速度Ｖ１のままとされていた。これに対し実施形態のフィーダ装置３では、コシが中程度に強いキャリアテープ８Ｂ、およびコシが弱いエンボスキャリアテープ８Ｃの剥離開始の繰り出し速度Ｖが中くらいまたは小さな繰り出し速度ＶＭ、ＶＬに減速されるので、剥離開始の成功率が従来技術よりも高くなる。
【００４２】
なお、制御装置６は、部品８９の特徴、例えば部品８９の単価に基づいて、剥離開始時の繰り出し速度Ｖを決定してもよい。仮に、剥離の開始に失敗すると、キャリアテープ８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端から数個の範囲の部品８９が使用できなくなって、損失の発生するおそれがある。したがって、部品８９の単価が高い場合に、剥離開始時の繰り出し速度Ｖを小さめに決定して慎重を期すことにより、経済的な損失を低減できる。例えば、厚いキャリアテープ８Ａであっても部品８９の単価が高い場合に、制御装置６は、中くらいの繰り出し速度ＶＭを採用してもよい。
【００４３】
（５．実施形態のフィーダ装置３の態様および効果）
実施形態のフィーダ装置３は、複数の部品収納部８３、８３Ｃにそれぞれ部品８９を収納したボトムテープ８２、８２Ｃ、およびボトムテープ８２、８２Ｃに接着されて部品収納部８３、８３Ｃを覆うカバーテープ８１からなるキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃを繰り出し速度で繰り出すテープ繰り出し機構と、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃが繰り出されるにつれボトムテープ８２、８２Ｃ、とカバーテープ８１との間を進行して剥離を行うテープ剥離刃７３を有するテープ剥離機構７とを備え、部品供給位置３２で部品収納部８３、８３Ｃから部品８９を供給するフィーダ装置３であって、複数種類のキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの性状および収納された部品８９の特徴の少なくとも一方に応じて、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端がテープ剥離刃７３に当接する剥離開始時の繰り出し速度Ｖを決定する繰り出し速度決定部（制御装置６の機能）をさらに備えた。
【００４４】
これによれば、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類に応じで剥離開始時の繰り出し速度Ｖを３段階（ＶＨ、ＶＭ、ＶＬ）で調整でき、剥離開始の成功率を高めることができる。さらに、剥離に失敗してオペレータがリカバリ作業を行う機会が減少するので、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの使用開始時の作業効率が高められる。また、剥離の開始が難しくて従来使用できなかったキャリアテープも使用できるようになるので、供給できる部品の種類の幅が拡がる。
【００４５】
さらに、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの性状は、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの形状、材質、厚さ、および幅寸法を含み、部品８９の特徴は、部品８９の単価を含む。これによれば、剥離開始の成功率に影響するキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃのコシの強さなどを考慮して剥離開始時の繰り出し速度Ｖを適正に調整できるので、剥離開始の成功率を顕著に高めることができる。また、部品８９の損失などを考慮して、剥離開始時の繰り出し速度Ｖを適正に調整できるので、経済的な損失を低減できる。
【００４６】
さらに、繰り出し速度決定部は、薄いキャリアテープ８Ｂおよびエンボスキャリアテープ８Ｃの先端がテープ剥離刃７３の手前の減速開始位置に到達するまで所定の大きな繰り出し速度Ｖ１を用い、キャリアテープ８Ｂ、８Ｃの先端が減速開始位置からテープ剥離刃７３まで進む間に所定の繰り出し速度Ｖ１を剥離開始時の中くらいまたは小さな繰り出し速度ＶＭ、ＶＬまで減速する。これによれば、キャリアテープ８Ｂ、８Ｃの先端が減速開始位置に到達するまで大きな繰り出し速度Ｖ１を用いて自動装填の所要時間を短縮する効果と、剥離開始時の中くらいまたは小さな繰り出し速度ＶＭ、ＶＬにより剥離開始の成功率を高める効果とを両立できる。
【００４７】
なお、簡易な方法として、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類に関係なく、減速開始位置に到達するまでの所定の大きな繰り出し速度Ｖ１を、剥離開始時の中くらいまたは小さな繰り出し速度ＶＭ、ＶＬまで減速してもよい。この方法でも、総合的に見て剥離開始の成功率を高めることができる。一方、精密な方法として、剥離開始時の繰り出し速度Ｖを、実施形態で説明した３段階の繰り出し速度ＶＨ、ＶＭ、ＶＬよりも多段階、例えば１０段階に切り替えるようにしてもよい。
【００４８】
（６．剥離開始判定部、リカバリ機能部、およびリカバリ速度決定部の機能）
次に、実施形態の部品実装機１において構成される剥離開始判定部、リカバリ機能部、およびリカバリ速度決定部の機能について説明する。実施形態の部品実装機１は、テープ剥離機構７の剥離開始の成否を迅速に判定するとともに、剥離の開始に失敗したときに自動でリカバリ動作を行ってオペレータのリカバリ作業を軽減することを目標としている。これを実現するために、制御装置６は、剥離開始判定部、リカバリ機能部、およびリカバリ速度決定部の機能を含んだ処理フローを実行する。
【００４９】
制御装置６は、剥離開始判定部として、テープ剥離刃７３がボトムテープ８２、８２Ｃとカバーテープ８１との間に進入して剥離が開始されたか否かを判定する。また、制御装置６は、リカバリ機能部として、剥離が開始されなかったと判定された場合に、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端を一旦テープ剥離刃７３の手前まで戻して再度繰り出すリカバリ動作を実施する。制御装置６の処理フローについて、以降に詳述する。
【００５０】
図９は、剥離開始判定部、リカバリ機能部、およびリカバリ速度決定部の機能を含んだ制御装置６の処理フローを説明する図である。なお、処理フローの一部は、オペレータによって実行される。図９の第１工程Ｓ１で、オペレータは、変更可能なリカバリ実施条件を設定する。リカバリ実施条件は、リカバリ動作の実施回数ｎの上限を定めた指定回数Ｎ、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端を戻すときの戻し量Ｌおよび戻し速度Ｖｂ、ならびにキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端を再度繰り出すときのリカバリ繰り出し速度Ｖｒを含む。リカバリ実施条件は、全てのフィーダ装置３に共通に設定されてもよく、フィーダ装置３ごとに個別に設定されてもよい。
【００５１】
次の第２工程Ｓ２で、オペレータは、段取り作業の一環でフィーダ装置３をパレット台９１にセットする。続いて、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの装填作業が行われる。初回の装填作業では、オペレータがフィーダ装置３にテープリール３９をセットして、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端をテープ挿入口３３に挿入し、以降はフィーダ装置３の自動装填機能による。これにより、キャリアテープ８の先端が部品供給位置３２の前方の停止位置まで装填される。
【００５２】
次の第３工程Ｓ３で、制御装置６は、実装ヘッド４４の基板カメラ４７、およびソフトウェアにより実現された画像判定部を用いて、剥離開始判定部の処理を実施する。具体的に、制御装置６は、テープ剥離刃７３から部品供給位置３２までの範囲に基板カメラ４７を移動させてキャリアテープ８を撮像し、撮像した画像を画像処理して剥離が開始されたか否かを判定する。基板カメラ４７が撮像する撮像位置として、例えば、図３に示されるテープ剥離刃７３の撮像位置Ｐ１およびＰ２、スプロケット孔窓７１１の撮像位置Ｐ３、および部品供給位置３２の撮像位置Ｐ４の４箇所を設定できる。これらの撮像位置Ｐ１〜Ｐ４は、位置マーク７１５、７２５が参照されることで、正確に位置決め制御される。なお、基板カメラ４７は、上記した４箇所の撮像位置Ｐ１〜Ｐ４の複数をまとめて撮像してもよく、個別に撮像してもよい。
【００５３】
基板カメラ４７は、撮像位置Ｐ１〜Ｐ４においてキャリアテープ８を撮像するが、実際にはカバーテープ８１を撮像するケース、ボトムテープ８２を撮像するケース、およびキャリアテープ８以外のテープ剥離機構７の構成部材を撮像するケースが生じる。この３ケースは、例えば、画像の輝度の違いにより判別できる。そして、判別内容に基づいて、制御装置６は、剥離が開始されたか否かを判定できる。なお、本願出願人は、４箇所の撮像位置Ｐ１〜Ｐ４の画像の輝度の違いにより剥離が開始されたか否かを判定する技術の詳細を、特願２０１４−１８９２０３号に出願済みである。
【００５４】
次の第４工程Ｓ４で、制御装置６は、剥離の開始が判定されたときに処理フローの実行を第５工程Ｓ５に進め、そうでないときに処理フローの実行を第１１工程Ｓ１１に進める。第５工程Ｓ５で、制御装置６は、吸着ノズル４６による部品８９の吸着および装着を制御して、基板Ｋの実生産を開始し、継続する。実生産を継続してゆくと、第６工程Ｓ６でキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃが終端まで繰り出されて部品切れになる。すると、オペレータは、新しいテープリール３９を準備して、第２工程Ｓ２に戻る。
【００５５】
また、第１１工程Ｓ１１で、リカバリ動作の実施回数ｎが指定回数Ｎ未満のとき、制御装置６は、処理フローの実行を第１２工程Ｓ１２に進める。実施回数ｎが指定回数Ｎに達しているとき、制御装置６は、剥離開始の失敗が解消されないリカバリ不成功時と判断して、処理フローの実行を第１５工程Ｓ１５に進める。
【００５６】
第１２工程Ｓ１２で、制御装置６は、リカバリ速度決定部として機能し、剥離が開始されなかったと判定された都度、リカバリ繰り出し速度Ｖｒを剥離開始時の繰り出し速度Ｖから次第に遅くする。例えば、制御装置６は、１回目のリカバリ動作で、リカバリ繰り出し速度Ｖｒを剥離開始時の繰り出し速度Ｖの９０％の大きさとし、２回目以降では、８０％、７０％、６０％と、１０％刻みで次第に遅くする。
【００５７】
次の第１３工程Ｓ１３は、剥離開始に失敗し、かつ、リカバリ動作の実施回数ｎが指定回数Ｎ未満のときに行われるキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの戻し処理である。制御装置６は、テープ繰り出し機構を逆方向に駆動するように制御し、第１工程Ｓ１で設定された戻し速度Ｖｂを用いて、キャリアテープ８を設定された戻し量Ｌだけ手前側に戻す。
【００５８】
次の第１４工程Ｓ１４で、制御装置６は、リカバリ動作の実施回数ｎを１だけカウントアップして、処理フローの実行を第２工程Ｓ２に戻す。第１４工程Ｓ１４から戻ったときの第２工程Ｓ２で、オペレータは関与せず、制御装置６は、キャリアテープ８の自動装填機能を働かせる。すなわち、制御装置６は、第１２工程Ｓ１２で決定されたリカバリ繰り出し速度Ｖｒを用いて、キャリアテープ８を戻し量Ｌだけ再度繰り出すように制御する。この後、第３工程Ｓ３以降が繰り返される。本発明のリカバリ機能部は、第１１工程Ｓ１１、第１３工程Ｓ１３、第１４工程Ｓ１４、および第２工程Ｓ２によって実現されている。
【００５９】
また、リカバリ不成功時の第１５工程Ｓ１５で、制御装置６は、テープ排出部に相当する自動排出機能を働かせる。これにより、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端がテープ挿入口３３の付近まで排出される。次の第１６工程Ｓ１６で、制御装置６は、フィーダエラーを表示してオペレータに報知する。
【００６０】
なお、制御装置６は、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの初回の装填作業で剥離が開始されたと判定されたときの繰り出し速度Ｖを、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類とセットにして記憶する。また、制御装置６は、リカバリ動作によって剥離が開始されたと判定されたときのリカバリ繰り出し速度Ｖｒを、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類とセットにして記憶する。そして、同じ種類の次のキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃを装填するときに、制御装置６は、剥離開始時の繰り出し速度Ｖとして、記憶した繰り出し速度Ｖまたは記憶したリカバリ繰り出し速度Ｖｒを用いる。
【００６１】
（７．実施形態の部品実装機１の態様および効果）
実施形態の部品実装機１は、実施形態のフィーダ装置３と、部品供給位置３２で部品８９を吸着して基板に装着する吸着ノズル４６をもつ実装ヘッド４４、および実装ヘッド４４を駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置４と、テープ剥離刃７３がボトムテープ８２、８２Ｃとカバーテープ８１との間に進入して剥離が開始されたか否かを判定する剥離開始判定部と、剥離開始判定部により剥離が開始されなかったと判定された場合に、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端を一旦テープ剥離刃７３の手前まで戻して再度繰り出すリカバリ動作を実施するリカバリ機能部と、を備えた。
【００６２】
これによれば、部品実装機１は、剥離開始判定部とリカバリ機能部とを備えるので、仮に剥離に失敗しても自動的にリカバリ動作が行われて、剥離開始の成功率がさらに高められる。
【００６３】
さらに、剥離開始判定部は、実装ヘッド４４に設けられて基板Ｋの位置基準マークを撮像する基板カメラ４７と、テープ剥離刃７３から部品供給位置３２までの範囲に基板カメラ４７を移動させてキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃを撮像し、撮像した画像を画像処理して剥離が開始されたか否かを判定する画像判定部と、を含んで構成されている。これによれば、既存の基板カメラ４７と制御装置６のソフトウェアとを組み合わせて剥離開始判定部を構成でき、センサなどを追加しなくてよいので、コストの上昇が抑制される。
【００６４】
さらに、リカバリ機能部は、変更可能なリカバリ実施条件の中に、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端がテープ剥離刃７３に再度当接するときのリカバリ繰り出し速度Ｖｒを含み、剥離開始判定部により剥離が開始されなかったと判定された都度、リカバリ繰り出し速度Ｖｒを剥離開始時の繰り出し速度Ｖから次第に遅くするリカバリ速度決定部を含む。これによれば、リカバリ繰り出し速度Ｖｒが次第に遅くなるので、リカバリ動作によって剥離開始に成功する場合が増加して、剥離開始の成功率を顕著に高めることができる。
【００６５】
さらに、繰り出し速度決定部は、剥離開始判定部により剥離が開始されたと判定されたときのリカバリ繰り出し速度Ｖｒを、同じ種類の次のキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの剥離開始時の繰り出し速度Ｖとする。これによれば、繰り出し速度決定部は、繰り出し速度Ｖについての学習機能を備える。つまり、繰り出し速度決定部は、剥離開始に成功した実績のある適正な繰り出し速度Ｖをキャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの種類ごとに保持して、初回の装填作業から適正な繰り出し速度Ｖを用いることができる。
【００６６】
（８．実施形態の応用および変形）
なお、実施形態のフィーダ装置３において、減速開始位置は、テープ検出センサ３６の配設位置に限定されない。例えば、減速開始位置をテープ検出センサ３６よりも前方に設定し、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端がテープ検出センサ３６から一定距離だけ進んでから減速を開始してもよい。また例えば、減速開始位置をテープ検出センサ３６よりも後方に設定し、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの先端が第４スプロケット３５４から一定距離だけ進んだ時点で減速を開始してもよい。
【００６７】
また、実施形態の部品実装機において、剥離開始判定部は、キャリアテープ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの装填作業後に吸着ノズル４６が部品８９の吸着に成功したことを以って、剥離開始の成功と判定してもよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１：部品実装機    ２：基板搬送装置    ３：フィーダ装置
３２：部品供給位置    ４：部品移載装置    ４４：実装ヘッド
４６：吸着ノズル    ４７：基板カメラ    ５：部品カメラ
６：制御装置    ７：テープ剥離機構    ７３：テープ剥離刃
８、８Ａ、８Ｂ：キャリアテープ    ８Ｃ：エンボスキャリアテープ
８１：カバーテープ    ８２、８２Ｃ：ボトムテープ
８３、８３Ｃ：部品収納部    ８９：部品    ９：機台
【図１】
2020017768.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020017768.tif 000006
【図５】
2020017768.tif 000007
【図６】
2020017768.tif 000008
【図７】
2020017768.tif 000009
【図８】
2020017768.tif 000010
【図９】
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