(57)【要約】【課題】電子部品の飛び出しを防止してコストダウンを図ることができるテープフィーダを提供する。【解決手段】テープ１１を送り出すサーボモータ１７とこのサーボモータ１７の速度制御をする制御部２０とを有し、電子部品が所定の間隔で搭載されているテープ１１を所定のピッチ量で送り出して電子部品を供給する電子部品供給用のテープフィーダにおいて、制御部２０が、テープ１１の加速時と減速時で速度指令値のＳ字制御をする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープを送り出すサーボモータと該サーボモータの速度制御をする制御部とを有し、電子部品が所定の間隔で搭載されている前記テープを所定のピッチ量で送り出して前記電子部品を供給する電子部品供給用のテープフィーダにおいて、
前記制御部が、前記テープの加速時と減速時との少なくともいずれか一方において速度指令値のＳ字制御をする
ことを特徴とするテープフィーダ。
【請求項２】
前記制御部が、前記テープの加速時と減速時とで速度指令値のＳ字制御をする
ことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項３】
前記サーボモータの速度指令値は、等加速度領域と等速度領域と等減速度領域とからなる台形形状の速度指令値であり、
前記制御部が、前記等加速度領域と前記等速度領域との間の変化領域、及び前記等速度領域と前記等減速度領域との間の変化領域において、前記速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するように前記Ｓ字制御をする
ことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項４】
前記制御部が、移動平均法により前記Ｓ字制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項５】
前記テープは、帯状のテープ本体と該テープ本体に貼着されたカバーテープとから構成されており、前記テープ本体と前記カバーテープとの間に電子部品が封入されており、前記電子部品は、前記カバーテープが剥がされた後、供給機構により前記テープから取り上げられる
ことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項６】
前記供給機構は、前記電子部品を吸着することにより掴む吸着ノズルを有している
ことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項７】
前記テープには、長手方向に等間隔に多数の係合孔が穿孔されており、前記サーボモータは、前記係合孔に噛み合わされたスプロケットを回転させることにより、前記テープを送り出す
ことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項８】
電子部品が所定の間隔で搭載されたテープを所定のピッチ量で送り出して前記電子部品を供給する電子部品供給用のテープフィーダの速度制御方法において、
等加速度領域と等速度領域と等減速度領域とからなる台形形状の速度指令値を生成する速度指令値生成工程と、
前記等加速度領域と前記等速度領域との間の変化領域、及び前記等速度領域と前記等減速度領域との間の変化領域において、前記速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するような速度指令値を生成するＳ字制御指令値生成工程と
を有することを特徴とするテープフィーダ速度制御方法。
【請求項９】
前記Ｓ字制御指令値生成工程は、移動平均法により前記Ｓ字状の速度指令値の生成を行うことを特徴とする請求項８に記載のテープフィーダ速度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が搭載されたテープを所定のピッチ量にて送り出すことにより、電子部品を他の装置へ供給するテープフィーダ及びその速度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような電子部品供給用のテープフィーダにおいては、電子部品が封入されている紙テープまたはエンボステープを一定のピッチ量で送り出すことによって電子部品を所定の位置まで搬送する。テープは、帯状のテープ本体と当該テープ本体に貼着されたカバーテープとから構成されており、テープ本体とカバーテープとの間に電子部品が封入されている。この構造は、搬送時にテープ本体から電子部品が脱落してしまうことを防ぐものである。
【０００３】
そして、所定の位置まで搬送されたテープが、上面を覆うカバーテープを剥がされる。これにより、電子部品が露出して取り出し可能な状態となる。しかしながら、このカバーテープを剥がされた位置から供給機構である吸着ノズルの位置まで進む間においては、テープから電子部品が脱落してしまうことがないように、シャッター部材が設けられている。このシャッター部材は、テープのテープ上面を覆うとともにシャッター状にスライドする構造を有するものであり、ピッチ量送り時の加速・減速の衝撃による電子部品の飛び出しを防止する目的で設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６８５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このシャッター部材はテープの送りピッチ量に依存する部材であり、搬送する電子部品の種類が変更になると当然ピッチ量が変更になるが、その変更の度にシャッター部材を交換する必要がある。電子部品には多くの種類があり、多くのシャッター部材を用意しなければならないとともに、種類変更の度にシャッター部材を交換しなければならないので、従来から改善が求められている。また、シャッター部材は電子部品の上面を覆いながらスライドするために、ピッチ量送りの際に、シャッター部材と電子部品の上面が接触してしまい、電子部品が正常に搬送できなくなるという課題も有している。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シャッター部材が無くても電子部品の飛び出しを防止することができ、これによりコストダウンを図ることができるテープフィーダ及びその速度制御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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、
第１の発明のテープフィーダにおいては、テープを送り出すサーボモータとこのサーボモータの速度制御をする制御部とを有し、電子部品が所定の間隔で搭載されているテープを所定のピッチ量で送り出して電子部品を供給する電子部品供給用のテープフィーダにおいて、制御部が、テープの加速時と減速時との少なくともいずれか一方において速度指令値のＳ字制御をすることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明のテープフィーダにおいては、制御部が、テープの加速時と減速時とで速度指令値のＳ字制御をすることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明のテープフィーダにおいては、サーボモータの速度指令値は、等加速度領域と等速度領域と等減速度領域とからなる台形形状の速度指令値であり、制御部が、等加速度領域と等速度領域との間の変化領域、及び等速度領域と等減速度領域との間の変化領域において、速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するようにＳ字制御をすることを特徴とする。
【００１０】
第４の発明のテープフィーダにおいては、制御部が、移動平均法によりＳ字制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明のテープフィーダにおいては、テープは、帯状のテープ本体とこのテープ本体に貼着されたカバーテープとから構成されており、テープ本体とカバーテープとの間に電子部品が封入されており、電子部品は、カバーテープが剥がされた後、供給機構によりテープから取り上げられることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明のテープフィーダにおいては、供給機構は、電子部品を吸着することにより掴む吸着ノズルを有していることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明のテープフィーダにおいては、テープには、長手方向に等間隔に多数の係合孔が穿孔されており、サーボモータは、係合孔に噛み合わされたスプロケットを回転させることにより、テープを送り出すことを特徴とする。
【００１４】
第８の発明のテープフィーダ速度制御方法においては、電子部品が所定の間隔で搭載されたテープを所定のピッチ量で送り出して電子部品を供給する電子部品供給用のテープフィーダの速度制御方法において、等加速度領域と等速度領域と等減速度領域とからなる台形形状の速度指令値を生成する速度指令値生成工程と、等加速度領域と等速度領域との間の変化領域、及び等速度領域と等減速度領域との間の変化領域において、速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するような速度指令値を生成するＳ字制御指令値生成工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
第９の発明のテープフィーダ速度制御方法においては、Ｓ字制御指令値生成工程は、移動平均法によりＳ字状の速度指令値の生成を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、テープの加速時と減速時との少なくともいずれか一方において、速度の変化による衝撃を低減することができ、シャッター部材が無くても電子部品の飛び出しを防止することができる。これによりコストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【００１７】
第２の発明によれば、テープの加速時と減速時の両方において、速度の変化による衝撃を低減することができる。そのため、さらに電子部品の飛び出しを防止することができ、これによりコストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【００１８】
第３の発明によれば、速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するようにＳ字制御をするので、速度の変化による衝撃を極めて有効に低減することができ、電子部品の飛び出しを防止することができ、これによりコストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【００１９】
第４の発明によれば、簡単な方法にてＳ字制御を実現することができ、装置が簡素化されるので、さらにコストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【００２０】
第５の発明によれば、カバーテープを剥がした後、テープ本体から電子部品が脱落することを抑制することができるという効果を奏する。
【００２１】
第６の発明によれば、加速時と減速時とで衝撃が低減され、電子部品の位置がテープ本体上でずれないので、吸着ノズルにより確実につかみ上げることができるという効果を奏する。
【００２２】
第７の発明によれば、Ｓ字状の速度指令値にて動作するサーボモータの動きが確実にテープに伝達され加速時と減速時にて確実に衝撃を低減することができるという効果を奏する。
【００２３】
第８の発明によれば、速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するようにＳ字制御をするので、衝撃を極めて低減することができ、シャッター部材が無くても電子部品の飛び出しを防止することができ、これによりコストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【００２４】
第９の発明によれば、簡単な方法にてＳ字状の速度指令値の生成することができ、コストダウンを図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明にかかるテープフィーダ及びその速度制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２６】
［実施の形態］
図１は本発明にかかる電子部品供給用のテープフィーダの実施の形態の概略構成図である。図１において、テープフィーダ５０は、フィーダ本体４０とテープ供給リール３０とから構成されている。テープ供給リール３０は、フィーダ本体４０の後段に回転自在に軸支されている。テープ供給リール３０には図示しない電子部品を収納したテープ１１が中心部から多数回巻回されている。テープ１１はフィーダ本体４０から引き出されて、テープ供給リール３０から巻解かれ所定長さずつ順次フィーダ本体４０に供給される。フィーダ本体４０に供給されたテープ１１は、フィーダ本体４０の内部を縦断する。
【００２７】
テープ１１は、テープ本体１１ａとこのテープ本体１１ａの表面に貼着されたカバーテープ１１ｂからなる２層構造を成している。そして、この２層の間に図示しない電子部品を封入している。電子部品はテープ１１の長手方向に所定の間隔を空けながら全長にわたって多数封入されている。テープ１１の側部には、テープ１１の長手方向に等間隔に多数の図示しない係合孔が穿孔されている。
【００２８】
フィーダ本体４０は、スプロケット１３を有しており、テープ１１は係合孔をスプロケット１３の外周部に形成された歯に係合されている。そして、スプロケット１３が回転することにより、テープ１１が送られ、これにともないテープ供給リール３０から巻解かれたテープ１１が順次フィーダ本体４０に供給される。
【００２９】
フィーダ本体４０は、スプロケット１３よりテープ１１の進行方向上流側に剥取器１２を有しており、この剥取器１２でテープ１１のカバーテープ１１ｂを剥ぎ取る。剥取器１２とスプロケット１３との間に電子部品の供給機構である吸着ノズル１５が設けられている。テープ１１は、スプロケット１３により送られながら、剥取器１２によってカバーテープ１１ｂを剥ぎ取られ、露出した電子部品を吸着ノズル１５によって吸着され取り出される。吸着ノズル１５によって吸着された電子部品は、図示しない電子部品マウンタに供給される。テープ１１は、このようにして電子部品をフィーダ本体４０に供給する。テープ１１は、電子部品を吸着される位置にて一端停止する。そのため、テープ１１は加速と減速を繰り返しながら送られる。
【００３０】
スプロケット１３は、ウォームギア１６を介してサーボモータ１７によって駆動され、サーボモータ１７の位置情報はエンコーダ１８によって検出される。エンコーダ１８にて検出した位置情報をもとに、制御部２０はサーボモータ１７の制御を行う。
【００３１】
図２は図１の制御部２０の内部を示すブロック図である。図２において、制御部２０は、主に、位置制御部２４、速度制御部２５、電流制御部２６の３つの制御部から構成されている。位置制御部２４が上位の制御ループとされている。そして、速度制御部２５、電流制御部２６の順でより下位の制御ループとされている。各制御部は、夫々一定間隔の周期によって実行されるが、下位の制御ループほど、短い周期で実行される。
【００３２】
位置検出部２８は、エンコーダ１８からのフイードバック信号を位置データに変換して、速度検出部２７に出力する。速度検出部２７は、この位置データを差分して速度データを算出する。一方、位置制御部２４は、指令フィルタ処理部２３より出力される位置指令値と位置検出部２８より出力される位置データを用いて位置制御を行い、速度指令値を出力する。速度制御部２５は、位置制御部２４より出力される速度指令値と速度検出部２７より出力される速度データから電流指令値を算出する。電流制御部２６は、速度制御部２５より出力される電流指令値とサーボモータ１７に流れる電流値が一致するように電流値を制御する。
【００３３】
位置指令作成部２１では、テープ１１に対する速度指令値が、等加速度領域と等速度領域と等減速度領域とからなる台形状の速度指令値となるように、テープ１１の送りピッチ量をもとに制御周期当たりの指令値を算出する（速度指令値生成工程）。この指令値は、一時的にメモリバッファ２２に格納される。その後、この指令値は、指令フィルタ処理部２３によって上述の等加速度領域と等減速度領域がそれぞれ滑らかなＳ字状となるように、所謂Ｓ字制御の処理をされる（Ｓ字制御指令値生成工程）。その後、この指令値が位置制御部２４に出力される。
【００３４】
図３は指令フィルタ処理部２３が行うＳ字制御処理の手順を示すフローチャートである。指令フィルタ処理部２３は、連続するＴ回の指令値の平均を求めてこれを実際の指令値とする移動平均法の手順によりＳ字制御を行う。この処理は上述のように所定の周期にて実行される。図３のフローチャートは、ｉ回目に実行される動作を表している。インデックスｉは１からＴ（指令値の数）の間で変化する。なお、ＢＵＦＦ［ｉ］はメモリバッファ２２のバッファ配列を表し初期値として“０”が格納されている。
【００３５】
図３において、ｉ回目の処理が開始すると、まず、ステップＳ１において、ＢＵＦＦ［ｉ］の値をＴＥＭＰに退避させる。次に、ステップＳ２において、Ｔ回の指令値のうち一番古い指令値が格納されているＢＵＦＦ［ｉ］に、今回の新たな指令値Ｖｉを格納する。さらに、ステップＳ３において、Ｔ回の指令値の合計値ＳＵＭ（初期値“０”）に今回の指令値Ｖｉを加算して一番古い指令値ＴＥＭＰを減算したものを新たな合計値ＳＵＭとする。そして、ステップＳ４において、合計値ＳＵＭに前回の処理時のステップＳ６で計算した余り値ＲＥＭを加算し、合計値ＳＵＭを更新する。この処理により、ステップＳ５の除算で生じる余り値の影響による演算誤差が無くなる。
【００３６】
次に、ステップＳ５において、合計値ＳＵＭを指令値の数Ｔで除算し、Ｔ回の指令値の平均値ＡＶＥを計算する。さらに、ステップＳ６において、前回の処理時に計算した余り値ＲＥＭに、ステップＳ５の除算で生じる余り値を加算し、余り値ＲＥＭを更新する。そして、ステップＳ７において、配列のインデックスｉをインクリメントする。
【００３７】
次に、ステップＳ８において、インデックスｉが指令値の数Ｔを超えたか否か判断し、超えた場合には、ステップＳ９において、インデックスｉを“１”に初期化して処理を終了する。この処理が終了すると、ステップＳ５で求めた平均値ＡＶＥが実際の指令値として位置制御部２４へ出力される。
【００３８】
図４は指令フィルタ処理部２３の移動平均法によるＳ字制御の結果得られた速度指令値を処理前の台形形状の速度指令値と比較して示すグラフである。図４において、縦軸は速度指令値の大きさ、横軸は時間の経過を表している。図中点線は位置指令作成部２１が生成した速度指令値を表し、図中実線は指令フィルタ処理部２３が行ったＳ字制御の結果を表している。
【００３９】
位置指令作成部２１は、加速度一定の等加速度領域Ｔａと速度一定の等速度領域Ｔｃと減速度一定の等減速度領域Ｔｃからなる台形形状の速度指令値を生成する。これに、対して指令フィルタ処理部２３が行った移動平均法によるＳ字制御の結果においては、図４から明らかなように、等加速度領域Ｔａと等速度領域Ｔｃとの間の屈折して折れ曲がる速度の変化領域と、等速度領域Ｔｃと等減速度領域Ｔｒとの間の同じく屈折して折れ曲がる速度の変化領域において、角部がなくなり滑らかに変化するようになっていることが解る。
【実施例】
【００４０】
ここで、上述の実施の形態の装置を実際に動作させて得られた結果を以下に示す。図５はこのとき得られたデータを示す。図５において、上段は時間の経過を表している。所定の単位時間“１”増える毎に、指令フィルタ処理部２３が動作するように設定した。中段は位置指令作成部２１が生成した速度指令値を表している。単位時間“１”増える毎に、速度が“１０”ずつ増える等加速度領域と、速度“１００”を維持する等速度領域Ｔｃと、単位時間“１”増える毎に速度が“１０”ずつ減る等減速度領域を発生させた。下段は、このときの指令フィルタ処理部２３が行ったＳ字制御の結果を表している。
【００４１】
このデータをグラフに表したものが図６及び図７である。図６が位置指令作成部２１が生成した速度指令値を表し、図７が指令フィルタ処理部２３が行ったＳ字制御の結果を表している。なお、図３に示した移動平均法において、Ｔを“１０”として処理を行った。図７に示すように、台形形状の速度指令値の角部が滑らかに変化するような良好な結果を得ることができた。
【００４２】
以上のように、本実施の形態のテープフィーダにおいては、位置指令作成部２１は、等加速度領域Ｔａと等速度領域Ｔｃと等減速度領域Ｔｃからなる台形形状の速度指令値を生成し、これに対して、指令フィルタ処理部２３は、等加速度領域Ｔａと等速度領域Ｔｃとの間の変化領域および等速度領域Ｔｃと等減速度領域Ｔｒとの間の変化領域において、速度指令値の台形形状の角部が滑らかに変化するように移動平均法によりＳ字制御をする。
【００４３】
また、本実施の形態のテープフィーダにおいては、位置指令作成部２１が行う速度指令生成工程と、指令フィルタ処理部２３が行うＳ字制御指令値生成工程とを有しており、速度指令生成工程は台形形状の速度指令値を生成し、Ｓ字制御指令値生成工程は台形形状の速度指令値の角部が滑らかに変化するようなＳ字状の速度指令値を生成する。
【００４４】
その結果、本実施の形態のテープフィーダにおいては、速度指令値が滑らかな曲線になり、ピッチ量送り時の加速・減速によって発生する衝撃を大幅に低減することができ、従来のようなシャッター部材が無くても電子部品の飛び出しを防止することができ、これによりコストダウンを図ることができるという効果を得ることができる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、移動平均法によりＳ字制御を実現しており、比較的容易にＳ字制御を実現できるので、コストの削減を図ることができるが、Ｓ字制御は移動平均法に限らず他の方法によって行われてもよい。また、本実施の形態においては、制御部２０は、テープ１１の加速時と減速時の両方において速度指令値のＳ字制御を行っており、このようにすることで最適な効果を得ることができるが、加速時と減速時の少なくともいずれか一方においてのみ速度指令値のＳ字制御を行っても、所定の効果は得ることができる。
【００４６】
また、本実施の形態のテープフィーダのテープ１１は、テープ本体１１ａとカバーテープ１１ｂから構成されて両者間に電子部品が収納されているものであり、このような構成において最も効果を発揮するが、カバーテープ１１ｂを有しておらず、直接テープ本体１１ａに電子部品が載置されているもの、或いは貼着されているもの、さらにはテープ本体１１ａに電子部品が形成されているものに適用されても、所定の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかるテープフィーダは、ピッチ量送り時の加速・減速によって発生する衝撃により、テープから露出した電子部品が脱落してしまうようなカバーテープが貼着されたテープを所定のピッチ量で送り出すテープフィーダに適用して有用なものである。また、本発明にかかるテープフィーダは、加速・減速によって発生する衝撃を極めて小さくすることができるので、衝撃にデリケートな電子部品を搬送するテープフィーダに適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明にかかる電子部品供給用のテープフィーダの実施の形態の概略構成図である。
【図２】図１の制御部の内部を示すブロック図である。
【図３】指令フィルタ処理部が行うＳ字制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】指令フィルタ処理部の移動平均法によるＳ字制御の結果得られた速度指令値を処理前の台形形状の速度指令値と比較して示すグラフである。
【図５】実施例で得られたデータを示す図表である。
【図６】図５のデータのうち位置指令作成部が生成した速度指令値をグラフとして表した図である。
【図７】図５のデータのうち指令フィルタ処理部が行ったＳ字制御の結果グラフとして表した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  テープ
１１ａ  テープ本体
１１ｂ  カバーテープ
１２  剥取器
１３  スプロケット
１５  吸着ノズル
１６  ウォームギア
１７  サーボモータ
１８  エンコーダ
２０  制御部
２１  位置指令作成部
２２  メモリバファ
２３  指令フィルタ処理部
２４  位置制御部
２５  速度制御部
２６  電流制御部
２７  速度検出部
２８  位置検出部
３０  テープ供給リール
Ｔａ  等加速度領域
Ｔｃ  等速度領域
Ｔｒ  等減速度領域
【図１】
2006066777.tif 000003
【図２】
2006066777.tif 000004
【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】
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