(57)【要約】【課題】  部品実装における部品の吸着位置を短時間で精度高く設定可能とする部品吸着位置設定ゲージ及び部品吸着方法を提供する。【解決手段】  透明の略矩形状平板部材からなる本体部と、前記本体部に視認可能に形成された位置特定用のスケールと、部品実装装置へ部品を供給する部品供給テープの長手方向の軸と前記軸に直交する前記部品供給テープの幅方向の軸とに沿って前記本体部を位置決めする前記本体部に形成された位置決め手段とを有し、前記位置決め手段を利用して前記本体部を部品供給テープにあてがい、前記スケールを利用して当該部品供給テープに収納された部品の部品吸着位置を設定可能とするゲージを提供する。前記位置決め手段は、部品供給テープを搬送駆動するために前記部品供給テープの長手方向に沿って設けられた送り穴の少なくとも２つを利用することができる。【選択図】図１
2006156741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置に搬送されて部品実装装置へ供給される部品を当該部品が収納された部品供給テープから部品吸着ノズルを用いて取り出す際の部品吸着位置を設定するゲージであって、
透明の略矩形状の平板部材からなる本体部と、
前記本体部に視認可能に形成された位置特定用のスケールと、
部品供給テープの長手方向の軸と前記軸に直交する前記部品供給テープの幅方向の軸とに沿って前記本体部を位置決めする、前記本体部に形成された位置決め手段とを有し、
前記位置決め手段を利用して前記本体部を部品供給テープにあてがい、前記スケールを利用して当該部品供給テープに収納された部品の部品吸着位置を定めることを特徴とするゲージ。
【請求項２】
前記位置決め手段が、部品供給テープを搬送駆動するために前記部品供給テープの長手方向に沿って連続して設けられた送り穴の少なくとも２つを利用し、又は前記送り穴の少なくとも１つと前記部品供給テープの長手方向に延びる一方の端側とを利用して前記本体部を位置決めすることを特徴とする、請求項１に記載のゲージ。
【請求項３】
前記位置決め手段が、前記部品供給テープの幅方向一端に沿って本体部からＬ字状に折り曲げられた折り曲げ部、前記部品供給テープの送り穴に位置合わせて前記本体部に設けられたピン、穴、マーク、スリット部、爪部のいずれか、またはこれらの任意の組み合わせにより構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のゲージ。
【請求項４】
前記位置決め手段が、前記送り穴を幅方向両側に設けた部品供給テープに適用する位置決め手段と、前記送り穴を幅方向片側のみに設けた部品供給テープに適用する位置決め手段とを含むことを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載のゲージ。
【請求項５】
前記位置決め手段が、部品供給テープの搬送方向が同一である場合に前記ゲージを本体部の平面で１８０度回転させることにより、前記送り穴を幅方向両側に設けた部品供給テープと幅方向片側のみに設けた部品供給テープとのいずれか一に選択的に適用可能に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のゲージ。
【請求項６】
前記スケールが、前記本体部に印刷された、または前記本体部に貼り付けられるフィルムに印刷された、前記長手方向の軸と前記幅方向の軸とを基準とする碁盤状のスケールであることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一に記載のゲージ。
【請求項７】
前記碁盤状のスケールが、前記部品供給テープの長手方向に沿う縦軸方向、前記部品供給テープの幅方向に沿う横軸方向のいずれも２ｍｍピッチ毎、又は0.1インチピッチ毎に相互に直交する複数の直線で形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のゲージ。
【請求項８】
前記碁盤状のスケールの横軸方向の直線の内、前記部品の中央位置に一致する直線と、当該直線から10ｍｍピッチずつ、又は0.5インチピッチずつ離れた直線、及び前記碁盤状のスケールの縦軸方向の直線の内、前記位置決め手段によって位置決めされた状態で各種寸法の部品供給テープに収納された部品の各幅方向の中央位置に一致する直線の内の少なくともいずれか１つが、他の直線よりも太く表示されていることを特徴とする、請求項７に記載のゲージ。
【請求項９】
前記太く表示された直線とその他の直線とが相互に異なる色に着色されていることを特徴とする、請求項８に記載のゲージ。
【請求項１０】
前記太く表示された直線とその他の直線のいずれか一方が赤色、いずれか他方が黄色に着色されていることを特徴とする、請求項９に記載のゲージ。
【請求項１１】
前記碁盤状のスケールの縦軸方向の直線の内、前記位置決め手段によって位置決めされた状態で各種寸法の部品供給テープに収納された部品の各幅方向の中央位置となる直線が、前記部品供給テープの搬送方向を示す矢印で表示されていることを特徴とする、請求項７に記載のゲージ。
【請求項１２】
前記ゲージが、合成樹脂材料の射出成形または板成形のいずれかにより作られていることを特徴とする、請求項１から請求項１１のいずれか一に記載のゲージ。
【請求項１３】
前記合成樹脂材料が、ポリカーボネートであることを特徴とする、請求項１２に記載のゲージ。
【請求項１４】
前記ゲージが、略名刺サイズの大きさであることを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか一に記載のゲージ。
【請求項１５】
部品実装において部品吸着ノズルを利用して部品供給テープに収納された部品を取り出す際の部品吸着位置を設定する方法であって、
部品供給テープを搬送駆動するために前記部品供給テープの長手方向に沿って連続して設けられた送り穴の少なくとも２つを利用し、又は前記送り穴の少なくとも１つと前記部品供給テープの長手方向に延びる一方の端側とを利用し、前記長手方向に沿う縦軸と前記長手方向に直交する横軸とからなる直交座標を求め、
前記横軸を前記長手方向の部品の中央位置に前記送り穴を利用して位置合わせし、
前記直交座標を基準とする碁盤状のスケールを利用して部品吸着位置を定めることを特徴とする方法。
【請求項１６】
部品供給部に供給される部品を負圧の作用で部品吸着ノズルにより吸着して取り出し、前記部品を搬送して規制保持された回路基板の実装位置に実装する部品実装方法において、前記部品供給部で部品を取り出す際の部品吸着ノズルによる部品吸着位置を、請求項１５に記載の方法を用いて設定することを特徴とする部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品実装装置に供給される部品を当該部品が収納された部品供給テープから部品吸着ノズルで吸着して取り出す際の部品吸着位置を設定するために利用可能な部品吸着位置設定ゲージ、及び部品吸着位置設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装装置の１例を図４に示している。図において部品実装装置５０は、実装すべき部品を供給する部品供給部５１と、部品供給部５１から部品を取り出して回路基板５２に実装する実装ヘッド５３と、実装ヘッド５３を所定位置に搬送するロボット５４と、回路基板５２を搬入して保持する基板保持部５６と、全体の動作を制御する制御部５７と、オペレータによる必要な制御データの入力を行う入力端末５８とを備える。部品供給部５１には、部品１０を順次供給可能な部品供給装置３０が取り付けられる。
【０００３】
部品実装の技術分野では、前記供給された部品１０を取り出して回路基板５２に実装するため、負圧を利用して部品を吸着・保持する部品吸着ノズル（以下、「ノズル」という。）１が広く使用される。図４に示す例では、実装ヘッド５３に４つのノズル１が装着されており、各ノズル１はそれぞれ部品１０の取り出しから実装までを行う。
【０００４】
図５（ａ）〜（ｃ）はノズル１の１例を示している。図において、ノズル１は、長手方向上方に位置する実装ヘッド５３に連結するための連結部２と、同下方に部品を吸着するための吸着部３とを有している。上方の連結部２と下方の吸着部３の間には、ノズル１を実装ヘッド５３へ着脱する際に着脱工具（図示せず）が差し込まれる２つのフランジ４が設けられている。吸着すべき部品１０の形状、大きさ等に応じ、実装ヘッド５３に装着されるノズル１は前記着脱工具を使って取替えが可能である。吸着部３の下端部にはノズル１の長手軸（中心軸）５に直交する部品吸着面６が形成され、吸着時にはこの部品吸着面６が部品１０の上端面に当接する。
【０００５】
図５（ｂ）は吸着部３を拡大して示している。図示のように吸着部３では、上部円筒部１２から下部円筒部１３が延び、下部円筒部１３からはさらに下方に向けて逆角錐台部１４が延びて先端にある矩形状の部品吸着面６につながっている。吸着部３の先端に位置する部品吸着面６には図５（ｃ）の下面図に示す吸着孔７が開口している。吸着孔７と連結部２の上端面８に形成された上部開口９（図５（ａ）参照）との間は、ノズル１の内部に形成されたエア通路１５（一部を破線で示す）を介して相互に流体的に連結されている。部品吸着時には吸着孔７の中心が部品１０の目標部品吸着位置に一致するようノズル１を部品１０に当接させ、実装ヘッド５３から供給される負圧を利用して部品吸着面６に実装部品１０を吸着する。部品実装時には、同じく実装ヘッド５３から供給される正圧を利用して部品１０を部品吸着面６から切り離して実装する。
【０００６】
次に、図６は、部品実装装置５０に部品を連続的に供給する部品供給テープ２０の１例を示す。図において部品供給テープ２０は、部品１０を収納するベーステープ２１と、ベーステープ２１を覆うカバーテープ２２とから構成される。部品供給テープ２０には、部品実装装置５０に部品を供給する際、部品実装装置５０に向けて部品供給テープ２０を順次搬送駆動するために利用する送り穴２４が、長手方向に連続して等間隔で設けられている。
【０００７】
ベーステープ２１には、同じく長手方向等間隔にエンボス加工によって形成される凹状の部品収納部２３が設けられている。部品１０はこの部品収納部２３内に収納され、ベーステープ２１に貼り付けられたカバーテープ２２に覆われて保護される。カバーテープ２２は、後にベーステープ２１から剥ぎ取られるまでの間、部品１０が部品収納部２３から脱落したり部品収納部２３内で位置ずれしたりすることを防止している。このように構成された部品供給テープ２０は、リール２５に巻き取られて後に説明する部品供給装置に装填される。
【０００８】
部品１０のサイズが微小である場合、ベーステープ２１にはエンボス加工により形成されたエンボス部による部品収納部２３を設けるまでもなく、紙製のベーステープ２１を単に打ち抜いただけの空洞の打ち抜き部内に部品１０を収納し、表裏からカバーテープ２２でこれを保護する打ち抜き形式の部品供給テープ２０もある。
【０００９】
図７は、上述したリール２５を取り付けて部品実装装置５０に順次部品を供給する部品供給装置３０の１例を示している。図において、部品供給装置３０は、部品実装装置５０の部品供給部５１（図４参照）に取り付け可能に形成された本体部３１と、部品供給テープ２０を巻回したリール２５を取り付けるリール取付け部３２と、リール２５から部品供給テープ２０を引き出して搬送するテープ搬送駆動部３３と、カバーテープ２２を回収するカバーテープ回収部３４とを含んでいる。リール取付け部３２には、リール２５を回転可能に保持する支持ピン３５が固定されている。
【００１０】
図８は、リール２５から引き出された部品供給テープ２０を部品供給装置３０内部で搬送する機構の概要を示している。部品供給テープ２０は、リール２５から引き出された後、搬送路３８上を右側に位置する部品取り出し位置３７に向けてテープ搬送駆動部の駆動輪３６の駆動により搬送される。図８に示す部品供給装置３０では、モータ４１の回転によりウォームギア４９を介して駆動される形式の駆動輪３６が使用されているが、この他にもラチェットを利用したメカ方式、あるいはエアシリンダを利用した流体方式などの各種駆動方式がある。駆動輪３６の外周部に均等間隔に設けられた歯が上述した部品供給テープ２０の送り穴２４と係合し、部品供給テープ２０を正確に一定距離ずつ間欠的に搬送駆動するよう構成されている。
【００１１】
以上のように構成された部品供給装置３０の動作は以下のようである。図７、図８において、部品供給テープ２０は支持ピン３５に回転自在に取付けられたリール２５から引き出され、部品供給テープ２０の送り穴２４がテープ搬送駆動部３３にある駆動輪３６の歯に噛み合わされる。部品実装装置５０の動作と同期したモータ４１などの駆動源による駆動輪３６の間欠回転駆動により、部品供給テープ２０が部品実装装置５０に向けて搬送される。部品取り出し位置３７には部品１０を保護するシャッタ３９（図８）が設けられ、シャッタ３９の開放時に同期して部品取り出し位置３７の上方から部品実装装置のノズル１（図示せず）が下降して部品供給テープ２０から部品１０を吸着して取り出す。それまで部品１０を保護していたカバーテープ２２は部品取り出し位置３２の直前でシャッタ３９の動きに合わせて剥ぎ取られ、間欠回転駆動するカバーテープ回収部３４のリールに巻き取られて回収される。また部品搬送を終えたベーステープ２１は駆動輪３６により継続して搬送され、下方にある図示しない回収箱などに回収される。
【００１２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、部品供給テープ２０に収納された各種形状の部品１０（１０ａ〜１０ｃ）と、各部品１０をノズル１で吸着する際の目標部品吸着位置１１（１１ａ〜１１ｃ）とを示している。ここで、部品吸着位置１１とは、部品１０がノズル１に吸着される際、図５（ｃ）で示したノズル１の吸着孔７の中心位置に一致する部品１０上の表面位置をいう。部品１０の形状には、図９（ａ）に示すような略正方形又は矩形の部品１０ａのほか、図９（ｂ）、（ｃ）に示すような、例えばコネクタ、シールドなどの非対象の異形部品１０ｂ、１０ｃなどが含まれる。各図に示す部品形状は単なる例示でしかない。これら各種形状の部品１０を安定供給するため、部品吸着時には部品１０が傾斜したり脱落したりすることがないよう目標となる部品吸着位置１１を部品形状に応じて正しく設定することが要求される。
【００１３】
図９（ａ）に示すような略正方形又は矩形の部品１０ａの場合、重量が極端に偏在する場合を除いて通常は対角線同士の交点となる部品１０の中央位置が部品吸着位置１１ａとして設定可能である。これに対して図９（ｂ）、（ｃ）に示すような異形形状の部品１０ｂ、１０ｃの場合、その形状に応じて適宜オペレータが適切な部品吸着位置１１ｂ、１１ｃを設定している。例えば図９（ｂ）の場合では、部品１０ｂの左右の形状相違を考慮して部品収納部２３の中心位置からオフセットした位置となる概略重心位置に目標部品吸着位置１１ｂが設定される。これに対して図９（ｃ）の場合では、重心位置近辺に部品１０が物理的に存在しておらず、この位置では部品吸着が不可能となるため、次善策として全体のバランスを考慮した上で部品吸着位置１１ｃが設定されている。
【００１４】
目標位置１１が決まると、オペレータは部品実装装置５０に設けられた入力端末５８（図４参照）を利用してその位置情報を入力する。この場合、図９（ａ）に示すような略正方形又は矩形の部品１０ａに対しては、吸着位置１１ａが部品１０ａの中心となるために部品実装装置５０の制御部５７が自動的に吸着位置を設定する。これに対して図９（ｂ）、（ｃ）に示すような異形形状の部品１０ｂ、１０ｃの場合、オペレータが前記部品の中心位置から部品供給テープ２０の長手方向（図の上下方向）、及びこれと直交する幅方向（同、左右方向）へのオフセット量を見込み、これを入力することによって部品吸着位置１１ｂ、１１ｃを設定している。すなわち、部品吸着位置１１の設定とは、部品１０の中心位置からのオフセット量の設定を一般に意味している。一旦部品吸着位置１１が設定されると、オペレータは部品実装装置５０を稼動させて部品吸着状況を観察し、問題がないことが確認できれば同一条件のままでの連続操業を開始する。部品吸着が不安定のようであれば、オペレータは改めて前記オフセット量を入力し直し、同様な手順を繰り返して適切な部品吸着位置を見出している（例えば、特許文献１参照。）。
【００１５】
なお、図９（ａ）、（ｂ）に示す例では、送り穴２４が部品供給テープ２０の幅方向両側に設けられ、これに対して図９（ｃ）に示す例では送り穴２４が片側のみに設けられている。これはＪＩＳ規格（C 0808-3）により定められたもので、テープ幅Ｗ（図９（ａ）に示す）が24ｍｍまでは片側のみに、それより広いもの（32ｍｍ以上）では両側に送り穴２４を設けるものと規定されている。また、この際に矢印２７で示す搬送方向に対して左側に位置する送り穴２４から部品１０の中心位置（すなわち、部品供給テープ２０に設けられる部品収納部２３の幅方向の中央位置）までの距離は、送り穴２４が両側にある場合と片側のみにある場合とはやや異なった基準で規定されている。
【００１６】
例えばテープ幅が24ｍｍ（送り穴が片側のみ）の場合には前記中心位置までの距離は送り穴２４から11.5ｍｍに、一方テープ幅が32ｍｍ（送り穴が両側）の場合には前記距離は28.4ｍｍに設定されている。これより逆算すれば、部品１０のテープ幅方向の中央位置は、両側に送り穴２４がある場合では片側のみ送り穴２４がある場合に対して1.3ｍｍだけ左側の送り穴２４に接近している。このことは、図の左側にある送り穴２４を位置決め基準に使用する場合、送り穴２４が両側にあるものと片側のみにあるものとの間にはずれが生ずることを意味している。なお、送り穴２４の仕様は、穴径が1.5ｍｍ、送り穴間のピッチＰｏが４ｍｍ、また搬送方向２７に対して右側の送り穴２７が長穴となることなどが前記ＪＩＳ規格に規定されている。
【００１７】
ここで、図９（ａ）、（ｂ）に示す幅広の部品供給テープ２０ａ、２０ｂと、図９（ｃ）に示す幅狭の部品供給テープ２０ｃとは縮尺を異にして（図９（ｃ）が大きく）描かれており、実際には送り穴２４の寸法は両者とも1.5ｍｍと共通であり、また送り穴２４のピッチＰｏも4ｍｍと共通である。
【特許文献１】特開平２−３０３７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したオペレータによる部品吸着位置の設定には問題があった。すなわち、従来ではオペレータが部品供給テープ２０を受け取り、部品供給テープ２０の仕様と部品１０の形状を見た上で現場において目標となる部品吸着位置１１を設定する方法が一般であった。特に依託を受けて部品実装を行う加工メーカなどの場合、部品１０に関する詳細情報を与えられる機会は少なく、したがって部品吸着位置１１はオペレータの目分量による設定に頼っているのが現状である。このような場合、オペレータは通常、手元にあるスチールメジャーなどを部品供給テープ２０にあてがい、部品１０の形状を考慮してスチールメジャーの読みに基づいて部品１０の中心位置からのオフセット量を見込んでいる。
【００１９】
したがって、このような方法で設定される部品吸着位置１１には大きな誤差を含み得る。例えば、スチールメジャーをあてがう際には方向が不安定となって部品供給テープ２０に対して正しく直角を定めることができない。斜めにあてがわれた場合には搬送方向２７に対して部品１０の中央位置からのずれが生じ得る。この場合の誤差は特に幅広の部品供給テープ２０となるほど大きなものとなる。さらに、部品の幅方向に対してもスチールメジャーを正しく中央位置にあてがうことが難しいため、左右方向に対してもばらつきを生じ易い。以上のことから従来の方法で目標となる部品吸着位置１１を設定した場合、部品実装装置５０を稼動させてのトライアル時に安定した部品供給を行うことができず、オフセット量の再設定によるトライアル動作が繰り返されることとなって無駄な労力、時間を要し、設備稼働率を低下させる原因となっている。従来ではこの部品吸着位置１１を正しく設定するだけで半日、極端には１日を要することも珍しくはない。
【００２０】
本発明は、以上のような従来技術にある問題を解消し、オペレータが目標部品吸着位置を設定する際に現場においても簡便に使用することができ、短時間でしかも精度の高い部品吸着位置を設定可能とする部品吸着位置設定ゲージ、及び部品吸着位置設定方法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】
【００２１】
本発明は、部品供給テープ自身、又は部品供給テープに設けられた送り穴を基準として部品供給テープの長手方向、及びこれと直交する幅方向への位置決めを確実に行うことができる位置決め手段と、部品の中心位置からの両方向のオフセット量を容易にかつ正確に読み取ることができるスケールとを備えた部品吸着位置設定ゲージを提供することにより従来技術の問題点を解消するもので、より具体的には以下の内容を含む。
【００２２】
すなわち、本発明による１つの態様は、部品供給装置に搬送されて部品実装装置へ供給される部品を当該部品が収納された部品供給テープから部品吸着ノズルを用いて取り出す際の部品吸着位置を設定するゲージであって、透明の略矩形状の平板部材からなる本体部と、前記本体部に視認可能に形成された位置特定用のスケールと、部品供給テープの長手方向の軸と前記軸に直交する前記部品供給テープの幅方向の軸とに沿って前記本体部を位置決めする前記本体部に形成された位置決め手段とを有し、前記位置決め手段を利用して前記本体部を部品供給テープにあてがい、前記スケールを利用して当該部品供給テープに収納された部品の部品吸着位置を定めることを特徴とするゲージに関する。
【００２３】
前記位置決め手段は、部品供給テープを搬送駆動するために前記部品供給テープの長手方向に沿って連続して設けられた送り穴の少なくとも２つを利用し、又は前記送り穴の少なくとも１つと前記部品供給テープの長手方向に延びる一方の端側とを利用して前記本体部を位置決めすることができる。より具体的に、前記位置決め手段は、前記部品供給テープの幅方向一端に沿って本体部からＬ字状に折り曲げられた折り曲げ部、前記部品供給テープの送り穴に位置合わせて前記本体部に設けられたピン、穴、マーク、スリット部、爪部のいずれか、またはこれらの任意の組み合わせにより構成することができる。
【００２４】
また、前記位置決め手段は、前記送り穴を幅方向両側に設けた部品供給テープに適用する位置決め手段と、前記送り穴を幅方向片側のみに設けた部品供給テープに適用する位置決め手段とを含んでもよい。この場合、前記位置決め手段は、部品供給テープの搬送方向が同一である場合に前記ゲージを本体部の平面で１８０度回転させることにより、前記送り穴を幅方向両側に設けた部品供給テープと幅方向片側のみに設けた部品供給テープとのいずれか一に選択的に適用可能に配置することができる。
【００２５】
前記ゲージに設けられるスケールは、前記本体部に印刷された、または前記本体部に貼り付けられるフィルムに印刷された前記長手方向の軸と前記幅方向の軸とを基準とする碁盤状のスケールとすることができる。前記碁盤状のスケールは、前記部品供給テープの長手方向に沿う縦軸方向、前記部品供給テープの幅方向に沿う横軸方向のいずれも２ｍｍピッチ毎、又は0.1インチピッチ毎に相互に直交する複数の直線で形成することが視認性を高める上で好ましい。
【００２６】
この場合、前記碁盤状のスケールの横軸方向の直線の内、前記部品の中央位置に一致する直線と、当該直線から10ｍｍピッチずつ又は0.5インチピッチずつ離れた直線、及び前記碁盤状のスケールの縦軸方向の直線の内、前記位置決め手段によって位置決めされた状態で各種寸法の部品供給テープに収納された部品の各幅方向の中央位置に一致する直線の内の少なくともいずれか１つを、他の直線よりも太く表示することができる。当該太く表示された直線とその他の直線とは、相互に異なる色に着色することがオペレータによる視認性を高める上で好ましい。具体的には、前記太く表示された直線とその他の直線のいずれか一方を赤色、いずれか他方を黄色に着色することができる。前記碁盤状のスケールの縦軸方向の太線は、前記部品供給テープの搬送方向を示す矢印で表示されてもよい。
【００２７】
以上述べた部品吸着位置設定用のゲージは、合成樹脂材料の射出成形または板成形のいずれかにより作ることができる。前記合成樹脂材料は、ポリカーボネートとすることができる。また、前記ゲージは、略名刺サイズの大きさとすることが利便性を高める。
【００２８】
本発明にかかる他の態様は、部品実装において部品吸着ノズルを利用して部品供給テープに収納された部品を取り出す際の部品吸着位置を設定する方法であって、部品供給テープを搬送駆動するために前記部品供給テープの長手方向に沿って連続して設けられた送り穴の少なくとも２つを利用し、又は前記送り穴の少なくとも１つと前記部品供給テープの長手方向に延びる一方の端側とを利用し、前記長手方向に沿う縦軸と前記長手方向に直交する横軸とからなる直交座標を求め、前記横軸を前記長手方向の部品の中央位置に前記送り穴を利用して位置合わせし、前記直交座標を基準とする碁盤状のスケールを利用して部品吸着位置を定めることを特徴とする方法に関する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の実施により、部品実装の加工現場において、オペレータが部品供給テープの仕様、部品の仕様に応じて部品吸着位置を短時間で精度高く設定することが可能となり、オペレータの工数の低減、設備稼働率の向上、ならびに部品実装の品質安定に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明にかかる第１の実施の形態の部品吸着位置設定ゲージ（以下、単に「ゲージ」ともいう。）につき、図面を参照して説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本実施の形態にかかるゲージを示しており、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図を示す。両図においてゲージ６０は、略矩形である平板状の本体部６１と、本体部６１から突出する位置決め手段となる複数のピン６２（６２ａ又は６２ｂ）と、本体部６１の表面に形成される部品吸着位置１１を設定する際に利用するスケール６３とから構成されている。
【００３１】
この内、本体部６１は、好ましくはポリカーボネートなどの透明の合成樹脂材料を用いて例えば射出成形などにより作られる。またスケール６３は、本体部６１の表面に直接印刷されるか、あるいはスケール６３を印刷したフィルムを本体部６１に貼り付けることなどにより形成される。
【００３２】
図１（ａ）において、右側端部に設けられた複数のピン６２ａは、それぞれが図６に示す部品供給テープ２０の送り穴２４と係合可能なピッチ（ＪＩＳ規格では（4×ｎ）ｍｍ）に直線状に配置されている。図示の例では４本のピン６２ａが設けられており、この内中央部の２本のピン６２ａは、部品供給テープ２０の長手方向における部品１０の中央位置を挟む連続した２つの送り穴２４に係合可能である。また、上下両端部寄りの２本のピン６２ａは、前記中央部の２本からそれぞれ５ピッチ離れた位置にある送り穴２４と係合可能に配置されている。
【００３３】
これらのピン６２ａの位置及び数は任意に設定可能であるが、ゲージ６０を部品供給テープ２０にあてがった際に部品供給テープ２０の長手方向、及びこれと直交する幅方向にゲージ６０を正確に位置決めが可能となるよう、前記長手方向にできるだけ離れた位置に少なくとも一対のピン６２ａが設けられることが好ましい。したがって中央部の２本のピン６２ａは位置決めのために必ずしも必要とはされないが、上述した部品１０の前記長手方向の中央位置にゲージ６０を位置合わせする際にこれがあると便利である。
【００３４】
次にスケール６３は、基本的に部品供給テープ２０の長手方向に沿った縦軸と、これに直交する幅方向に沿った横軸による直交座標を基礎とする、碁盤状に直交した直線により構成されている。図示の例では縦横いずれも２ｍｍピッチ間隔で直線が引かれ、横軸では部品１０の中央位置を基準として１０ｍｍスパン毎に太線を引き、一見して長さの読み取りが可能となるようにしている。また縦軸では、上述したように部品供給テープ２０の送り穴２４に複数のピン６２ａを係合させた際に、32ｍｍ、44ｍｍ、56ｍｍ、72ｍｍ幅（ＪＩＳ規格による）の各部品供給テープ２０に収納されている部品１０の幅方向の中央位置に該当する線をそれぞれ太線で表示している。また、これら縦方向の太線は矢印とし、当該部品供給テープ２０の搬送方向を明示している。
【００３５】
例えば、図１（ａ）の２点鎖線で示す部品供給テープ２０ａにゲージ６０をあてがう場合を想定する。この部品供給テープ２０ａのテープ幅は72ｍｍである。ゲージ６０は、複数のピン６２ａを対応する各送り穴２４に係合させることにより部品供給テープ２０ａにあてがわれる。この際、中央部にある２本のピン６２ａは、部品１０の縦方向の中央位置を挟んで配置されている２つの送り穴２４に噛み合わされる。送り穴２４のピッチが４ｍｍあるため、この中央位置の送り穴２４を１つ間違えてゲージ６０を係合した場合には横軸の中心線が部品１０の前記中央位置をはるかに外れてしまうことから、オペレータはその係合位置の誤りを容易に気付くことができる。
【００３６】
ゲージ６０のピン６２ａが部品供給テープ２０ａの送り穴２４に噛み合ってゲージ６０が部品供給テープ２０ａにあてがわれた状態で、ゲージ６０に印刷されたスケール６３の縦・横軸の方向は、それぞれ部品供給テープ２０ａの長手方向、及びこれと直交する幅方向に位置決めされている。オペレータは、横軸の中央位置にある太線と、「72」（テープ幅が72ｍｍである場合）と表示された縦軸の太線との交点から、当該部品供給テープ２０に収納されている部品１０の中央位置Ｃ１を認識することができる。
【００３７】
この中央位置を基にして、透明なゲージ６０から透視可能な部品１０の形状を勘案し、オペレータは目標となる例えば図９（ａ）〜（ｃ）に示すような部品吸着位置１１ａ〜１１ｃを、前記中央位置Ｃからのオフセット量としてスケール６３から目視により読み取る。この際のオペレータによる読み取りを容易とするため、本実施の形態のゲージ６０には各種対策が織り込まれている。
【００３８】
まず１つは、縦、横の碁盤状の直線を２ｍｍピッチとしていることである。これによって読み取りを容易にすることに加え、目標吸着位置の設定に必要な精度を確保している。例えば、これら直線が１ｍｍピッチ毎に引かれていた場合、目盛りが接近し過ぎてオペレータは読み取り困難となり得る。特に製造現場では必ずしも十分な照明が確保できない場合も多く、読み取りは尚更困難となり得る。２ｍｍピッチとした場合、通常であればこのピッチの１／４（すなわち、0.25ｍｍ）、あるいは１／５（すなわち、0.20ｍｍ）の精度で目視による読み取りが可能となる。そして部品吸着位置１１の設定に対してはこの精度での利用が十分に可能である。３ｍｍピッチ以上とした場合には読み取り精度の低下を招くこととなる。同様な理由にて、インチ基準の場合には0.1インチピッチ（約2.54mm）とすることが好ましく、また横軸の太線は0.5インチごとにすることが好ましい。
【００３９】
次に、スケール６３の各直線は、細線が黄色に、太線が赤色にそれぞれ着色されていることであり、これによって背景に対するスケール６３の読み取りを容易にしている。部品供給テープ２０に使用される色に関しては特に規定はされていないが、通常は白又は黒が使用されている。前記配色をしたスケール６３とすることで、部品供給テープ２０にあてがった際にもスケール６３の判別が容易であり、かつ、細線と太線との間の識別も容易となっている。なお、上述の配色は、細線、太線のいずれか一方が赤色、いずれか他方が黄色となっていればよい。あるいは、背景に対する判別が容易となるこれ以外の色が組み合わされていてもよい。
【００４０】
さらに、上述したように縦軸の太線には部品供給テープ２０の搬送方向を矢印で表示していることである。これによりゲージ６０を部品供給テープ２０にあてがう際に、オペレータが誤ってゲージ６０を逆方向に位置決めする過ちを回避するようにしている。
【００４１】
上述したように、送り穴２４が部品供給テープ２０の幅方向両側に設けられる場合と片側のみに設けられる場合とでは送り穴２４から部品１０の前記幅方向中央位置までの距離に1.3ｍｍほどのずれが生じている。したがって、これまで述べた位置決め用のピン６２ａは、片側のみに送り穴２４が設けられている幅狭の部品供給テープ２０には使用することができない。本実施の形態ではこれに対応し、片側のみに送り穴２４が設けられる幅狭の部品供給テープ２０に利用可能な位置決め用の複数のピン６２ｂを別途図の右側に設けるものとしている。
【００４２】
図１（ａ）において、複数のピン６２ｂの配列方法は、先に述べたピン６２ａと同様であり、幅狭の部品供給テープ２０の送り穴２４にそれぞれ係合可能となるよう配置されている。例えば、図の２点鎖線で示す幅狭の部品供給テープ２０ｂにゲージ６０をあてがう場合を想定する。実際にはゲージ６０の方を図面上で180度回転させて搬送方向を上向とすることで先の説明と向きが同じとなるが、図面の都合上、この際の部品供給テープ２０ｂの搬送方向が下向きに表示されている。このため縦軸の太線に示す搬送方向を示す矢印も下方を向いて表示されている。部品供給テープ２０の搬送方向が同一の状態であれば、１つのゲージ６０を図１（ａ）に示す平面図上で180度回転させることにより、両側に送り穴２４が設けられた幅広の部品供給テープと、片側のみに送り穴２４が設けられた幅狭の部品供給テープのいずれか一に対して選択的に使用することが可能である。
【００４３】
片側のみに送り穴２４が設けられた部品供給テープ２０ｂの場合における部品吸着位置１１の設定手順も上述したものと同様である。部品供給テープ２０ｂの送り穴２４にピン６２ｂを係合させる。図示の例では部品供給テープ２０ｂの幅は24ｍｍであるため、「24」の表示が付いた縦軸の太線矢印と横軸にある部品中央位置との交点により部品１０の中心位置Ｃ２を容易に特定することができる。あとは部品１０の形状に応じ、スケール６３を利用してオフセット量を定めることにより、部品吸着位置１１の設定が可能である。
【００４４】
なお、本実施の形態にかかるゲージ６０では、先に述べたスケール６３の視認性対策のほか、使用者の利便性を考慮した他の対応策をも折り込んでいる。例えば、ゲージ６０の全体の大きさは略名刺サイズとしており、オペレータの保管、取り扱いを容易にしている。ここで言う名刺サイズとは、作業服のポケットや名刺入れなどに容易に収納可能な大きさを言い、より具体的には55ｍｍ×90ｍｍの大きさを基準として縦・横それぞれに対して±10ｍｍの許容幅を含んだ大きさを言うものとする。また、図１（ａ）に示すように、長手方向の両側にメートル尺、インチ尺をそれぞれ設けて各種用途へ活用する際の利便性を図っている。材質は上述のポリカーボネートとして柔軟性をもたせ、板厚も薄くして簡便な取り扱いを可能にしている。
【００４５】
本実施の形態では送り穴が片側のものと両側のものとの２種類の部品供給テープ２０に対して１つのゲージ６０が利用できるよう構成されているが、必要に応じてこれを個別のゲージとすることも勿論可能である。また、図１（ａ）に示す例ではテープ幅を片側送り穴の場合で12ｍｍ、16ｍｍ、24ｍｍ、両側送り穴の場合で32ｍｍ、44ｍｍ、56ｍｍ、72ｍｍのものに限定しているが、これはＪＩＳ規格に従って設定したまでであり、必要に応じてこれ以外の幅寸法の部品供給テープ２０で対しても同様に適用が可能である。インチ基準の幅寸法である部品供給テープに対しても同様である。
【００４６】
なお、図１（ａ）に示す例では複数のピン６２（６２ａ又は６２ｂ）の内の中央部にある２本のピン６２の中間に部品１０の横軸の中央位置が来るものとしている。これは、１つの部品１０の縦方向の長さに応じた部品送りピッチ（図９（ａ）に示すＰ）が、送り穴２４のピッチ（同、Ｐｏ）の奇数倍であっても偶数倍であっても、前記部品の中央位置が常時この中央部の２本のピン６２の中間となるようＪＩＳ規格に定められているからである。しかしながら、ＪＩＳ規格から外れて部品１０の横軸の中央位置がピン６２の位置と一致するような構成となった場合であっても本発明の適応は可能である。この場合には、中央部にあるピン６２を１本にして前記部品１０の中央位置に一致して配置し、他のピン６２を当該中央部にあるピン６２から（４×ｎ）ｍｍだけ離れた位置となるよう配置すればよい。
【００４７】
図２は、本実施の形態にかかる部品吸着位置設定ゲージの他の態様を示している。図示のゲージ６０ａでは、図の上下端部に、先のメートル尺、インチ尺の代りに部品供給テープ２０の幅寸法を読み取り可能とした補助スケール６４を設けている。部品実装に慣れたオペレータであれば、通常は部品供給テープ２０を見ただけでその幅寸法は直ぐ見極められるが、場合によっては幅寸法が分からないケースもあり得る。このような場合、図２に示すような補助スケール６４を利用することで、対応するピン６２ａ又は６２ｂに送り穴２４を係合させた際、当該送り穴２４とは幅方向の反対側にある部品供給テープ２０の端側の位置をこの補助スケール６４から読み取ることにより、当該部品供給テープ２０の幅寸法を誤りなく確認することができる。そして、当該読み取られた幅寸法を表示するスケール６３の縦軸太線を用い、部品１０の中央位置を知ることができる。ゲージ６０ａの他の内容はこれまで説明したものと同様である。
【００４８】
次に、本発明にかかる第２の実施の形態の部品吸着位置設定ゲージについて、図面を参照して説明する。本実施の形態では、先の実施の形態で示す位置決め用のピン６２の代替となる位置決め手段を備えた各種ゲージを開示している。したがって、位置決め手段以外の要素に関しては、先の実施の形態で述べた内容と同様である。
【００４９】
図３（ａ）は、位置決め用のピン６２の代りに位置決め用の穴６５（６５ａ、６５ｂ）を設けている。オペレータはこの少なくとも２つの穴６５を部品供給テープ２０の送り穴２４に合わせることにより、部品吸着位置１１（図示せず）を見極めることができる。場合によっては同一ピッチに配置された複数の棒材からなる固定治具を別途設け、送り穴２４とこの位置決め用の穴６５とを前記棒材に同時に差し込んで位置決め固定することもできる。ゲージ６０をこのような形式とすることにより、図１（ａ）に示すようなピン６２を射出成形により作る必要がなくなり、板状部材を単に打ち抜くだけとなって成形が容易となり、コストを低減することができる。
【００５０】
なお、穴６５の代わりに位置決め用のマークを印刷し（又は貼り付け）、当該マークと送り穴２４とを位置合わせするようにしてもよい。図３（ａ）では幅方向両側に送り穴２４を設けた幅広の部品供給テープ２０用の位置決め穴６５ａと、片側のみに送り穴２４を設けた幅狭の部品供給テープ２０用の位置決め穴６５ｂとを区別して表示している。以下の代替案ではこの内の一方のみを表示して他方を省略しているが、幅広、幅狭のいずれの部品供給テープ２０にも同様に適用可能なものであることには変りはない。
【００５１】
図３（ｂ）に示す例では、ゲージ６０の端末にＬ字状の折り曲げ部６６を設けている。位置決め時には、この折り曲げ部６６を部品供給テープ２０の幅方向の一方の端側に押し当てることにより、部品供給テープ２０の長手方向（及びこれに直交する幅方向）にゲージ６０を位置決めすることができる。部品中心位置に関してはスリット部６７（穴であってもよい）を設け、これを送り穴２４に位置合わせすることができる。この代替案では、同じく板状部材の成形により加工が可能となるが、射出成形とすることでもよい。射出成形の場合には、スリット部６７（又は穴）の代わりにピン６２（図１（ａ）参照）を少なくとも１つ設けることでもよい。
【００５２】
なお、図３（ｂ）に示す場合では、Ｌ字状の折り曲げ部６６を部品供給テープ２０に押し当てることによってテープの長手方向、及びこれに直交する幅方向が位置決めされるため、スリット部６７（又は穴）は少なくとも１つあれば部品１０の中心位置との位置合わせが可能となる。
【００５３】
図３（ｃ）に示す例では、ゲージ６０の幅方向端面から折り曲げられた爪部６８を複数設けている。この爪部６８は送り穴２４にはめ込み可能なピッチ及び大きさで形成されているため、両者を係合させることでゲージ６０の位置決めを容易に行うことができる。また、板状部材の加工により射出成形に比べて成形が容易となる。また、図３（ｄ）に示す例では、複数のスリット部６９を端末に形成し、送り穴２４との位置合わせを可能にするものである。
【００５４】
以上図３（ａ）〜（ｃ）に示す各代替案と図１（ａ）に示すピン６２とをまとめてゲージ６０を部品供給テープ２０に対して位置決めするための位置決め手段と呼ぶものとする。ピン６２及びこれらの代替案は、単独でも利用可能であり、あるいは適切に組み合わせて利用することもできる。
【００５５】
以上述べた本発明の各実施の形態にかかる部品吸着位置設定ゲージを使用することにより、オペレータがスケールメジャーを押し当てて目分量で部品吸着位置を設定していた従来手段に比べ、格段の精度向上と作業性の改善を図ることができる。
【００５６】
なお、本発明は、以上の各実施の形態に示した部品吸着位置設定ゲージのほか、当該ゲージを利用して部品吸着位置を定める部品吸着位置設定方法、及び当該方法を利用する部品実装方法をも包含している。すなわち、本発明にかかる部品吸着位置設定方法は、部品供給テープを搬送駆動するために前記部品供給テープの長手方向に沿って設けられた送り穴の少なくとも２つを利用し、又は前記送り穴の少なくとも１つと前記部品供給テープの長手方向に延びる一方の端側とを利用し、前記長手方向に沿う縦軸と前記長手方向に直交する横軸とからなる直交座標をまず求める。この際、前記横軸は前記長手方向の部品の中央位置に前記送り穴を利用して位置決めされる。次に、前記直交座標を基準とする碁盤状のスケールを利用することで、目視により部品吸着位置を定める。この際の部品吸着位置の設定は、部品の中心位置からのオフセット量とすることができる。
【００５７】
また、本発明にかかる部品実装方法は、部品供給部に供給される部品を負圧の作用で部品吸着ノズルにより吸着して取り出し、前記部品を搬送して規制保持された回路基板の実装位置に実装する部品実装方法であって、前記部品供給部で部品を取り出す際の部品吸着ノズルによる部品吸着位置を、上述の部品吸着位置設定方法に基づいて設定することを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる部品吸着位置設定ゲージ、及び部品吸着位置設定方法並びに部品実装方法は、部品実装の産業分野において広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明にかかる実施の形態の部品吸着位置設定ゲージを示す平面図（ａ）及び側面図（ｂ）である。
【図２】図１に示す部品吸着位置設定ゲージの代替の態様を示す平面図である。
【図３】図１及び図２に示す部品吸着位置設定ゲージに利用可能な代替の位置決め手段を示す斜視図である。
【図４】部品実装装置の概要を示す斜視図である。
【図５】部品吸着ノズルの概要を示す側面図（ａ）、部分拡大斜視図（ｂ）、底面図（ｃ）である。
【図６】部品供給テープの構成を示す斜視図である。
【図７】部品供給装置の概要を示す斜視図である。
【図８】部品供給装置内部での部品供給テープの搬送状態を示す側面概略図である。
【図９】部品供給テープに収納された各種形状の部品と、部品供給テープに設けられた送り穴との関係を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１．部品吸着ノズル、  ３．吸着部、  ６．部品吸着面、  ７．吸着孔、  １０．部品、  １１．部品吸着位置、  ２０．部品供給テープ、  ２１．ベーステープ、  ２２．カバーテープ、  ２３．部品収納部、  ２４．送り穴、  ２５．リール、  ３０．部品供給装置、  ３３．テープ搬送駆動部、  ３６．駆動輪、  ３７．部品取り出し位置、  ３９．シャッタ、  ４１．モータ、  ４９．ウォームギア、  ５０．部品実装装置、  ５１．部品供給部、  ５２．回路基板、  ５３．実装ヘッド、  ５７．制御部、  ５８．入力端末、  ６０．部品吸着位置設定ゲージ、  ６１．本体部、  ６２．ピン（位置決め手段）、  ６３．スケール、  ６４．補助スケール、  ６５．位置決め用の穴、  ６６．折り曲げ部、  ６７．スリット部、  ６８．爪部、  ６９．スリット部。
【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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【図６】
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【図７】
2006156741.tif 000009
【図８】
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【図９】
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