(57)【要約】【課題】テープフィーダの省電力化とキャリアテープの停止位置精度の担保とを両立させることができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】テープフィーダによるテープ送り処理において、テープ送り機構を駆動するモータの動作態様を規定する動作モードとして、電子部品実装装置からの動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および位置保持を実行する通常モードと、モータを駆動する指令信号が予め規定された設定時間を超えて絶えている場合に、モータへの電力供給を停止する省電力モードとを記憶させておき、省電力モードの実行中においてスプロケットの回転位置が規定位置からの位置ずれを示す偏差量があらかじめ規定された許容値を超えたことを検出したならば通常モードへ復帰する動作形態とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部に装着されたテープフィーダから電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子部品実装装置であって、
前記テープフィーダは、前記電子部品を保持したキャリアテープに係合するスプロケットを間歇回転駆動することにより前記キャリアテープをピッチ送りして所定のテープ送り位置に停止させるテープ送り機構と、
前記スプロケットを回転駆動するとともに停止時の位置保持が可能なパルス駆動方式のモータと、前記スプロケットの回転位置を検出するエンコーダと、
前記電子部品実装装置からの動作指令および前記エンコーダの出力に基づき前記モータの動作態様を制御するフィーダ制御部と、
前記動作態様を規定する動作モードを記憶する動作モード記憶部とを備え、前記動作モードは、前記動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および前記位置保持を実行する通常モードと、前記電子部品実装装置から前記モータを駆動する指令信号が予め設定された時間を超えて絶えている場合に、前記モータへの電力供給を停止する省電力モードとを含み、
前記フィーダ制御部は、前記省電力モードの実行中において前記エンコーダが前記スプロケットの回転位置が規定位置から所定量を超えて位置ずれしたことを検出したならば、前記通常モードへ復帰することを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
部品供給部に装着されたテープフィーダから電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子部品実装方法であって、
前記テープフィーダは、前記電子部品を保持したキャリアテープに係合するスプロケットを間歇回転駆動することにより前記キャリアテープをピッチ送りして所定のテープ送り位置に停止させるテープ送り機構と、前記スプロケットを回転駆動するとともに停止時の位置保持が可能なパルス駆動方式のモータと、前記スプロケットの回転位置を検出するエンコーダと、前記電子部品実装装置からの動作指令および前記エンコーダの出力に基づき前記モータの動作態様を制御するフィーダ制御部と、前記動作態様を規定する動作モードを記憶する動作モード記憶部とを備え、
前記フィーダ制御部は、前記動作モード記憶部に記憶された動作モードを参照して、前記動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および前記位置保持を実行する通常モードと、前記電子部品実装装置から前記モータを駆動する指令信号が予め設定された時間を超えて絶えている場合に、前記モータへの電力供給を停止する省電力モードとを実行し、
前記省電力モードの実行中において前記エンコーダが前記スプロケットの回転位置が規定位置から所定量を超えて位置ずれしたことを検出したならば、前記通常モードへ復帰することを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープフィーダから電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品実装装置における部品供給装置として、電子部品を保持したキャリアテープを間欠送りすることにより、部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品を供給するテープフィーダが多用される。テープフィーダにおけるテープ送り機構としては、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スプロケットをモータを駆動源とする回転駆動機構によって間歇回転駆動する構成が用いられる。
【０００３】
この構成において、消費電力の低減の要請に応えるため、予め生産プログラムに基づいて部品供給動作の動作スケジュールを詳細に設定しておき、部品供給動作を一定時間以上停止する時間帯にはテープ送り機構を駆動するモータへの電力供給の遮断など省電力モードへ移行する機能を有するものが提案されている（例えば特許文献１参照）。これにより、部品供給動作を行わないときにも電力供給を継続して電力を無駄に消費する電力ロスを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０９８３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の省電力モードをサーボモータなどパルス駆動方式の駆動源を有するテープフィーダに適用した場合には、以下のような不具合が生じる。すなわち、テープフィーダにおいて安定した部品供給動作を実現するには、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りして正しい停止位置に位置保持する必要がある。この位置保持は、キャリアテープからトップテープを剥離する際にキャリアテープに作用するテープ剥離外力に抗してスプロケットの回転をサーボロック機構で固定することによって行われる。
【０００６】
ところが省電力モードを適用すると、モータへの電力供給が遮断されることから、トップテープ剥離時などキャリアテープの停止位置を乱す要因となる外力に対してスプロケットを位置保持することができない。このように従来技術においては、省電力化を図ろうとすればキャリアテープの停止位置精度が担保できず、安定した部品供給を確保することが難しいという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は、テープフィーダの省電力化とキャリアテープの停止位置精度の担保とを両立させることができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子部品実装装置は、部品供給部に装着されたテープフィーダから電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子部品実装装置であって、前記テープフィーダは、前記電子部品を保持したキャリアテープに係合するスプロケットを間歇回転駆動することにより前記キャリアテープをピッチ送りして所定のテープ送り位置に停止させるテープ送り機構と、前記スプロケットを回転駆動するとともに停止時の位置保持が可能なパルス駆動方式のモータと、前記スプロケットの回転位置を検出するエンコーダと、前記電子部品実装装置からの動作指令および前記エンコーダの出力に基づき前記モータの動作態様を制御するフィーダ制御部と、前記動作態様を規定する動作モードを記憶する動作モード記憶部とを備え、前記動作モードは、前記動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および前記位置保持を実行する通常モードと、前記電子部品実装装置から前記モータを駆動する指令信号が予め設定された時間を超えて絶えている場合に、前記モータへの電力供給を停止する省電力モードとを含み、前記フィーダ制御部は、前記省電力モードの実行中において前記エンコーダが前記スプロケットの回転位置が規定位置から所定量を超えて位置ずれしたことを検出したならば、前記通常モードへ復帰する。
【０００９】
本発明の電子部品実装方法は、部品供給部に装着されたテープフィーダから電子部品を取り出して基板に移送搭載する電子部品実装方法であって、前記テープフィーダは、前記電子部品を保持したキャリアテープに係合するスプロケットを間歇回転駆動することにより前記キャリアテープをピッチ送りして所定のテープ送り位置に停止させるテープ送り機構と、前記スプロケットを回転駆動するとともに停止時の位置保持が可能なパルス駆動方式のモータと、前記スプロケットの回転位置を検出するエンコーダと、前記電子部品実装装置からの動作指令および前記エンコーダの出力に基づき前記モータの動作態様を制御するフィーダ制御部と、前記動作態様を規定する動作モードを記憶する動作モード記憶部とを備え、前記フィーダ制御部は、前記動作モード記憶部に記憶された動作モードを参照して、前記動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および前記位置保持を実行する通常モードと、前記電子部品実装装置から前記モータを駆動する指令信号が予め設定された時間を超えて絶えている場合に、前記モータへの電力供給を停止する省電力モードとを実行し、前記省電力モードの実行中において前記エンコーダが前記スプロケットの回転位置が規定位置から所定量を超えて位置ずれしたことを検出したならば、前記通常モードへ復帰する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、動作モード記憶部に記憶されテープ送り機構のスプロケットを回転駆動するモータの動作態様を規定する動作モードを参照して、電子部品実装装置からの動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および位置保持を実行する通常モードと、モータを駆動する指令信号が予め設定された時間を超えて絶えている場合に、モータへの電力供給を停止する省電力モードとを実行し、省電力モードの実行中においてスプロケットの回転位置が規定位置から所定量を超えて位置ずれしたことを検出したならば通常モードへ復帰する動作形態とすることにより、テープフィーダの省電力化とキャリアテープの停止位置精度の担保とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図
【図３】本発明の一実施の形態のテープフィーダの構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り機構におけるフィーダ制御部の構成説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法におけるテープ送り処理を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置１の構成を説明する。電子部品実装装置１は、実装基板を生産する部品実装ラインに用いられ、基板に半導体チップなどの電子部品を実装する機能を有するものであり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を部分的に示している。
【００１３】
図１において基台１ａの中央にはＸ方向（基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は上流側から搬入された基板３を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ５が並列に装着されている。テープフィーダ５は、電子部品を収納したキャリアテープをテープ送り方向、すなわち部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品を供給する。
【００１４】
基台１ａ上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７が配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図２に示すように、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。
【００１５】
Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ５の部品吸着位置から電子部品を吸着ノズル９ａによって取り出して、基板搬送機構２に位置決めされた基板３の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８および実装ヘッド９は、電子部品を保持した実装ヘッド９を移動させることにより、電子部品を基板３に移送搭載する部品実装機構１０を構成する。
【００１６】
部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ６が配設されている。部品供給部４から電子部品を取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動する際に、部品認識カメラ６は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動テーブル８の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１１は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識カメラ６による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。
【００１７】
図２に示すように、部品供給部４にはフィーダベース１２ａに予め複数のテープフィーダ５が装着された状態の台車１２がセットされる。基台１ａに設けられた固定ベース１ｂに対して、フィーダベース１２ａをクランプ機構１２ｂによってクランプすることにより、部品供給部４において台車１２の位置が固定される。台車１２には、電子部品を保持したキャリアテープ１４を巻回状態で収納する供給リール１３が保持されている。供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１４は、テープフィーダ５によって吸着ノズル９ａによる部品吸着位置までピッチ送りされる。
【００１８】
次に、図３を参照してテープフィーダ５の構成および機能を説明する。図３に示すように、テープフィーダ５は、本体部５ａおよび本体部５ａの下面から下方に凸設された装着部５ｂを備えた構成となっている。本体部５ａの下面をフィーダベース１２ａに沿わせてテープフィーダ５を装着した状態では、装着部５ｂに設けられたコネクタ部（図示省略）がフィーダベース１２ａに嵌合する。これにより、テープフィーダ５は部品供給部４に固定装着されるとともに、テープフィーダ５におけるテープ送りを制御するために内蔵されたフィーダ制御部２６は、電子部品実装装置１の制御部２７と電気的に接続され、さらに制御部２７は当該装置が属する部品実装ラインを統括する上位システム２８と接続されている。
【００１９】
本体部５ａの内部には、供給リール１３から引き出されて本体部５ａ内に取り込まれたキャリアテープ１４を導くテープ走行路５ｃが設けられている。テープ走行路５ｃは、本体部５ａの下端部が上流側に延出した延出部５ｅと本体部５ａの上流端部との間に開口したテープ導入口５ｄから、実装ヘッド９によって電子部品を取り出す部品吸着位置まで連通して設けられている。部品実装作業を継続して実行する過程においては、１つの供給リール１３への収納分を単位ロットとする複数のキャリアテープ１４が、テープ導入口５ｄから順次挿入されてテープフィーダ５に供給される。
【００２０】
テープ走行路５ｃにおけるテープ送り側の下流端部には、テープ送り機構２０が配設されている。テープ送り機構２０は、スプロケット２１をモータ２２によって間歇回転駆動する構成となっている。スプロケット２１の外周面に設けられた複数の送りピン（図示省略）を、キャリアテープ１４の送り孔に嵌入させてキャリアテープ１４と係合された状態で回転することにより、キャリアテープ１４はピッチ送りされて実装ヘッド９による所定の部品吸着位置に停止する。
【００２１】
モータ２２は、サーボモータなどのパルス駆動方式のモータであり、スプロケット２１を数値制御によって任意の回転量だけ回転駆動可能であるとともに、停止時の位置保持が可能となっている。さらにモータ２２は回転位置をフィードバックパルスとして出力するエンコーダ２２ａを備えており、エンコーダ２２ａからのフィードバックパルスをフィーダ制御部２６が受信してモータ２２を制御することにより、ピッチ送りされるキャリアテープ１４を所定の位置に停止させるとともに、停止した状態のキャリアテープ１４の位置を正しい位置に保持することが可能となっている。
【００２２】
テープ送り機構２０の上方にはテープ押さえ部材２３が配設されており、ピッチ送りされたキャリアテープ１４は、テープ押さえ部材２３によって上側から押さえ込まれてガイドされる。そしてキャリアテープ１４に保持された電子部品は、部品吸着位置に対応してテープ押さえ部材２３に形成された取り出し開口部２３ａを介して、実装ヘッド９の吸着ノズル９ａによって取り出される。
【００２３】
ここで図４を参照して、電子部品実装装置１からの動作指令およびエンコーダ２２ａの出力に基づきモータ２２の動作態様を制御する機能を有するフィーダ制御部２６の構成を説明する。図４において、フィーダ制御部２６は演算処理部３０、記憶部３１、位置検出処理部３２、モータ駆動部３３、インターフェイス３４を備えている。フィーダ制御部２６は、電子部品実装装置１の本体と接続されたインターフェイス３４を介して駆動電力を受電し、また動作指令を受信する。
【００２４】
演算処理部３０は演算処理機能を有するＣＰＵであり、記憶部３１に記憶されたプログラムやデータに従って、ドライバ機能を有するモータ駆動部３３を介してモータ２２の動作を制御する。記憶部３１は動作モードデータ３１ａ、テープ送りパラメータ３１ｂ、停止時間パラメータ３１ｃ、偏差量パラメータ３１ｄを記憶する。動作モードデータ３１ａは、モータ２２の動作態様を規定するデータであり、記憶部３１はこの動作態様を規定する動作モードを記憶する動作モード記憶部となっている。
【００２５】
動作モードには、電子部品実装装置１からの動作指令に基づいてキャリアテープ１４をピッチ送りする通常のテープ送り動作およびキャリアテープ１４を停止位置に保持する位置保持を実行する通常モードと、モータへの電力供給を停止する省電力モードとが含まれる。本実施の形態においては、電子部品実装装置１からモータ２２を駆動する指令信号が予め設定された所定の停止時間を超えて絶えている場合に省電力モードに移行して消費電力ロスを低減させるようにしている。
【００２６】
テープ送りパラメータ３１ｂは、部品供給動作におけるキャリアテープ１４のピッチ送り量を示すデータであり、供給対象の部品種ごとに規定されている。停止時間パラメータ３１ｃは通常モードから省電力モードへ移行するために設定された所定の停止時間を規定するデータである。演算処理部３０は、通常モードにおいて常に電子部品実装装置１からの動作指令を監視し、指令信号が絶えている時間が停止時間パラメータ３１ｃに規定された設定時間を超えているならば、通常モードから省電力モードへ移行させる。
【００２７】
偏差量パラメータ３１ｄは、省電力モードの実行中において通常モードへ復帰するために規定された条件を規定するデータであり、ここではスプロケット２１の回転位置が規定位置から位置ずれした偏差量が、偏差量パラメータ３１ｄに規定される所定値を超えた場合に通常モードに復帰するように条件を設定している。位置検出処理部３２はエンコーダ２２ａから出力されるフィードバックパルスに基づいて、スプロケット２１の回転位置を検出する処理を行う。演算処理部３０はこの検出結果から規定位置からの位置ずれを示す偏差量を求め、求められた偏差量を偏差量パラメータ３１ｄと比較することにより、省電力モードから通常モードへ復帰するべきか否かを判断する。
【００２８】
記憶部３１に記憶されるテープ送りパラメータ３１ｂ、停止時間パラメータ３１ｃ、偏差量パラメータ３１ｄはいずれも書き換え可能となっており、対象品種に応じて適宜変更可能に設定される。この変更作業に際しては、テープフィーダ５に個別に設けられた操作ボタンを介して設定入力してもよく、また電子部品実装装置１の制御部２７の操作入力機能によって複数のテープフィーダ５を対象として一括して設定変更操作を行ってもよい。さらに複数の電子部品実装装置を対象とする場合には、部品実装ラインの上位システム２８によって設定操作を行ってもよい。
【００２９】
次に図５を参照して、電子部品実装装置１による電子部品実装方法において、テープフィーダ５にてキャリアテープ１４をピッチ送りするテープ送り処理に際して、フィーダ制御部２６によって実行される制御処理について説明する。まずテープ送り動作が開始され（ＳＴ１）、動作モードが電子部品実装装置１からの動作指令に基づいて通常のテープ送り動作およびキャリアテープ１４の位置保持を実行する通常モードに設定される（ＳＴ２）。
【００３０】
この通常モードの実行過程においては、フィーダ制御部２６はテープ送り動作指令受信の有無を常に監視しており（ＳＴ３）、受信があったならばモータ２２を駆動してキャリアテープ１４のテープ送り動作が実行される（ＳＴ４）。ここで動作指令が受信されないならば、演算処理部３０は停止時間パラメータ３１ｃに規定されている設定時間、すなわち所定の停止時間が経過したか否かを監視する（ＳＴ５）。ここで、設定時間が経過しているならば、演算処理部３０は動作モードを変更して通常モードから省電力モードへ移行して、モータ２２への電源供給をオフにする（ＳＴ６）。これに伴いモータ２２の位置保持が解除されて、スプロケット２１に係合したキャリアテープ１４の位置ずれが発生し得る状態となる。
【００３１】
このようなキャリアテープ１４の位置ずれは、次回の部品取り出し動作における正常な部品吸着を阻害するため、本実施の形態においてはキャリアテープ１４の規定位置からの位置ずれを示す偏差量を求め、求められた偏差量が偏差量パラメータ３１ｄに規定された許容限度としての規定値を超過しているか否かを判断する（ＳＴ７）。ここで超過しているならば、キャリアテープ１４が許容値を超えて位置ずれしていると判断して、通常モードに復帰して位置保持動作を実行する（ＳＴ８）。
【００３２】
すなわちモータ２２への電源供給がオンとなって、サーボ機能によって当該時点における偏差量をゼロとするように位置補正が実行され、その後モータ２２の回転位置が保持される。そして（ＳＴ４）、（ＳＴ８）の動作実行後、または（ＳＴ５）、（ＳＴ７）において否と判断されると、いずれの場合も（ＳＴ３）の監視状態に戻って、以下同様の処理を反復実行する。
【００３３】
すなわち上述の電子部品実装におけるテープ送り処理においては、フィーダ制御部２６は、記憶部３１に記憶された動作モードを参照して、動作指令に基づいて通常のテープ送り動作および位置保持を実行する通常モードと、電子部品実装装置１からモータ２２を駆動する指令信号が予め設定された時間を超えて絶えている場合に、モータ２２への電力供給を停止する省電力モードとを実行する。そして省電力モードの実行中においてエンコーダ２２ａによってスプロケット２１の回転位置が規定位置から所定量を超えて位置ずれしたことを検出したならば通常モードへ復帰するようにしている。
【００３４】
これにより従来技術にて、省電力化を目的としてテープ送り停止時にテープ送り機構のモータへの電力供給を遮断する方法において生じていた不具合、すなわちトップテープ剥離時などキャリアテープの停止位置を乱す要因となる外力に対してスプロケット２１を位置保持することができないという難点が解消され、テープフィーダ５の省電力化とキャリアテープ１４の停止位置精度の担保とを両立させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の電子部品実装装置および電子部品実装方法は、テープフィーダの省電力化とキャリアテープの停止位置精度の担保とを両立させることができるという効果を有し、キャリアテープによって供給される電子部品を取り出して基板に実装する部品実装分野において有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子部品実装装置
３  基板
４  部品供給部
５  テープフィーダ
９  実装ヘッド
１０  部品実装機構
１４  キャリアテープ
２０  テープ送り機構
２１  スプロケット
２２  モータ
２２ａ  エンコーダ
２６  フィーダ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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