(57)【要約】【課題】フォトセンサによってキャリアテープ中の部品の有無を検出することが可能な方法を提供する。【解決手段】光学式変位センサを用いて、キャリアテープ中の部品の有無を検出する方法は、以下の４つのステップを含む。第１のステップでは、変位センサが前記キャリアテープ中の複数の空ポケットの変位を測定する。第２のステップでは、測定した空ポケットの変位を統計的に処理して、空ポケットであると判定する、変位の第１範囲が設定される。第３のステップでは、変位センサがキャリアテープのポケットの変位を測定する。第４のステップでは、測定したポケットの変位が第１範囲内にあるとき、ポケットは空ポケットであると判定され、測定したポケットの変位が第１範囲外にあるとき、ポケットには前記部品が存在すると判定される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式変位センサを用いて、キャリアテープ中の部品の有無を検出する方法であって、
前記変位センサが前記キャリアテープ中の複数の空ポケットの変位を測定し、
前記測定した空ポケットの変位を統計的に処理して、空ポケットであると判定する、変位の第１範囲を設定し、
前記変位センサが前記キャリアテープのポケットの変位を測定し、
前記測定したポケットの変位が前記第１範囲内にあるとき、前記ポケットは空ポケットであると判定し、前記測定したポケットの変位が前記第１範囲外にあるとき、前記ポケットには前記部品が存在すると判定する、
方法。
【請求項２】
前記変位センサは、前記キャリアテープの送り機構から、前記変位センサの測定領域が前記ポケットの中心位置に到達したことを示すトリガ信号を受信し、
前記変位センサは、前記トリガ信号を受信すると、前記複数の空ポケットの変位、及び、前記ポケットの変位を測定する、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１範囲は、前記複数の空ポケットの変位の平均値と標準偏差によって定められる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
キャリアテープ中の部品の有無を検出する、光学式変位センサを含むセンサモジュールであって、
光を発する発光部と、
前記光を受ける受光部と、
前記キャリアテープのポケットに対して前記発光部が発光し、前記受光部が受光した光の強度から変位を算出する演算部と、
前記キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、前記発光部が発光し、前記受光部が受光した結果得られた変位を統計的に処理して、前記空ポケットと判定するための変位の第１範囲を設定する設定部と、
前記第１範囲を規定するしきい値を格納するメモリと、
前記算出された変位が前記第１範囲内にあるとき、前記ポケットは空ポケットであると判定し、前記算出された変位が前記第１範囲外にあるとき、前記ポケットには前記部品が存在すると判定する判定部と、
を含む、センサモジュール。
【請求項５】
前記変位センサの測定領域が前記ポケットの中心位置に到達したことを示すトリガ信号を受信するトリガ受信部をさらに含み、
前記トリガ受信部が前記トリガ信号を受信した際に前記受光部が受光した光の強度から、前記演算部が前記変位を算出する、請求項４に記載のセンサモジュール。
【請求項６】
前記第１範囲は、前記複数の空ポケットの変位の平均値と標準偏差によって定められる、請求項４または５のいずれかに記載のセンサモジュール。
【請求項７】
キャリアテープのポケットに格納された部品を部品取り出し位置に送るテープフィーダと、
前記ポケットから部品を取り出して基板に移送搭載する搭載ヘッドと、
前記テープフィーダと前記搭載ヘッドとを制御する制御部と、
を備え、
前記テープフィーダは、光学式変位センサを含むセンサモジュールを有し、
前記センサモジュールは、
光を発する発光部と、
前記光を受ける受光部と、
前記部品取り出し位置に到達するより前に前記ポケットが部品検査位置に到達したときに前記受光部が受光した光の強度から変位を算出する演算部と、
空ポケットと判定するための変位の第１範囲を規定するしきい値を格納するメモリと、
前記算出された変位が前記第１範囲内にあるとき、前記ポケットは前記空ポケットであると判定し、前記算出された変位が前記第１範囲外にあるとき、前記ポケットには前記部品が存在すると判定する判定部と、
前記判定部による前記ポケットの判定結果を示す出力信号を前記制御部に送信する信号送信部と、
を含み、
前記制御部は、前記空ポケットと判定されたことを示す前記出力信号を受信すると、前記空ポケットと判定された前記ポケットが前記部品取り出し位置に送られると、前記搭載ヘッドによる移送搭載を中断させる、
部品実装機。
【請求項８】
前記センサモジュールは、前記キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、前記発光部が発光し、前記受光部が受光した結果得られた変位を統計的に処理して、前記第１範囲を設定する設定部をさらに含む、請求項７に記載の部品実装機。
【請求項９】
前記制御部は、前記ポケットの中心位置が前記部品検査位置に到達したことを示すトリガ信号を前記センサモジュールに送信し、
前記センサモジュールは、前記トリガ信号を受信するトリガ受信部をさらに含み、
前記トリガ受信部が前記トリガ信号を受信した際に前記受光部が受光した光の強度から、前記演算部が前記変位を算出する、
請求項８に記載の部品実装機。
【請求項１０】
前記第１範囲は、前記複数の空ポケットの変位の平均値と標準偏差によって定められる、請求項７から９のいずれかに記載の部品実装機。
【請求項１１】
第１キャリアテープと第２キャリアテープを接合するスプライシング装置であって、
前記第１キャリアテープを第１切断位置に送る第１テープ送り機構と、
光学式変位センサを含む第１センサモジュールと、
前記第１キャリアテープを前記第１切断位置において切断する第１切断機構と、
前記切断された第１キャリアテープをテープ接合位置において位置決めする第１位置決め機構と、
前記第２キャリアテープを第２切断位置に送る第２テープ送り機構と、
光学式変位センサを含む第２センサモジュールと、
前記第２キャリアテープを前記第２切断位置において切断する第２切断機構と、
前記切断された第２キャリアテープを前記テープ接合位置において位置決めする第２位置決め機構と、
前記テープ接合位置において、前記第１キャリアテープと前記第２キャリアテープをスプライシングテープによって接合するテープ接合機構と、
前記第１テープ送り機構、前記第１切断機構、前記第１位置決め機構、前記第２テープ送り機構、前記第２切断機構、前記第２位置決め機構、及び、前記テープ接合機構を制御する制御部と、
を備え、
前記第１センサモジュールは、
光を発する第１発光部と、
前記光を受ける第１受光部と、
前記第１切断位置に到達する以前に前記第１キャリアテープの第１ポケットが第１テープ検査位置に到達したときに前記第１受光部が受光した光の強度から第１変位を算出する第１演算部と、
空ポケットと判定するための前記第１変位の第１範囲を規定するしきい値を格納する第１メモリと、
前記第１変位が前記第１範囲内にあるとき、前記第１ポケットは前記空ポケットであると判定し、前記第１変位が前記第１範囲外にあるとき、前記第１ポケットには前記部品が存在すると判定する第１判定部と、
前記第１判定部による前記第１ポケットの判定結果を示す第１出力信号を前記制御部に送信する第１信号送信部とを含み、
前記第２センサモジュールは、
光を発する第２発光部と、
前記光を受ける第２受光部と、
前記第２切断位置に到達する以前に前記第２キャリアテープの第２ポケットが第２テープ検査位置に到達したときに前記第２受光部が受光した光の強度から第２変位を算出する第２演算部と、
空ポケットと判定するための前記第２変位の第２範囲を規定するしきい値を格納する第２メモリと、
前記第２変位が前記第２範囲内にあるとき、前記第２ポケットは前記空ポケットであると判定し、前記第２変位が前記第２範囲外にあるとき、前記第２ポケットには前記部品が存在すると判定する第２判定部と、
前記第２判定部による前記第２ポケットの判定結果を示す第２出力信号を前記制御部に送信する第２信号送信部とを含み、
前記制御部は、
前記部品が存在すると前記第１判定部が判定したことを示す前記第１出力信号を受信すると、前記第１ポケットのうち、前記部品が存在すると判定されたポケットから所定数だけ前記テープ接合位置側に位置するポケットと、（前記所定数＋１）だけ前記テープ接合位置側に位置するポケットとの間の前記第１キャリアテープの第１部分が前記第１切断位置に到達すると、前記第１切断機構に前記第１キャリアテープを切断させ、
前記部品が存在すると前記第２判定部が判定するとき、前記第２ポケットのうち、前記部品が存在すると判定されたポケットから前記所定数だけ前記テープ接合位置側に位置するポケットと、（前記所定数＋１）だけ前記テープ接合位置側に位置するポケットとの間の前記第２キャリアテープの第２部分が前記第２切断位置に到達すると、前記第２切断機構に前記第２キャリアテープを切断させる、
スプライシング装置。
【請求項１２】
前記所定数は、前記第１ポケットのピッチ及び前記第２ポケットのピッチと、前記スプライシングテープの必要長から定められる、請求項１１に記載のスプライシング装置。
【請求項１３】
前記第１センサモジュールは、前記第１キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、前記第１発光部が発光し、前記第１受光部が受光した結果得られた前記第１変位を統計的に処理して、前記第１範囲を設定する第１設定部をさらに含み、
前記第２センサモジュールは、前記第２キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、前記第２発光部が発光し、前記第２受光部が受光した結果得られた前記第２変位を統計的に処理して、前記第２範囲を設定する第２設定部をさらに含む、
請求項１１または１２に記載のスプライシング装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記第１ポケットの中心位置が前記第１テープ検査位置に到達したことを示す第１トリガ信号を前記第１センサモジュールに送信し、
前記第１センサモジュールは、前記第１トリガ信号を受信する第１トリガ受信部をさらに含み、
前記第１トリガ受信部が前記第１トリガ信号を受信した際に前記第１受光部が受光した光の強度から、前記第１演算部は前記第１変位を算出し、
前記制御部は、前記第２ポケットの中心位置が前記第２テープ検査位置に到達したことを示す第２トリガ信号を前記第２センサモジュールに送信し、
前記第２センサモジュールは、前記第２トリガ信号を受信する第２トリガ受信部をさらに含み、
前記第２トリガ受信部が前記第２トリガ信号を受信した際に前記第２受光部が受光した光の強度から、前記第２演算部は前記第２変位を算出する、
請求項１３に記載のスプライシング装置。
【請求項１５】
前記第１範囲は、前記複数の空ポケットの前記第１変位の平均値と標準偏差によって定められ、
前記第２範囲は、前記複数の空ポケットの前記第２変位の平均値と標準偏差によって定められる、請求項１１から１４のいずれかに記載のスプライシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアテープ中の部品の有無を検出する方法、及び、当該方法を実行するセンサモジュール、スプライシング装置、及び、部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を基板に搭載するための電子部品実装装置においては、電子部品がキャリアテープ中のポケットに格納され、そのキャリアテープがテープフィーダによって移送され、当該ポケット中の電子部品が積載ヘッドによって基板に移送搭載される。キャリアテープは、一般にリールにより巻回されている。キャリアテープ内の部品切れが発生した場合、新しいテープリールと交換するリール交換作業が行われる。
【０００３】
このリール交換作業に際し、電子部品実装装置の作業を停止しないように、２本のキャリアテープをスプライシングテープにより継ぎ合わせるスプライシング処理が採用されるようになってきている。特許文献１は、このテープスプライシングを自動で行うことができる自動スプライシング装置を開示している。特許文献１に係る自動スプライシング装置は、キャリアテープの空ポケットと、ポケット以外のテープ部分と、部品が充填されたポケットを判別可能なフォトセンサを備える。当該フォトセンサは、部品が充填されたポケットのピッチを測定し、キャリアテープ末端に位置する空ポケットが連続する空ポケット領域を計測する。当該自動スプライシング装置は、測定したピッチをもとに、スプライシングテープ貼り付けに必要なマージンを決定する。そして、当該スプライシング装置は、不要な空ポケット領域を切断し、２本のキャリアテープを自動で貼り付ける。
【０００４】
また、当該スプライシング処理がされたキャリアテープは、継ぎ目に空ポケットが連続して続く。このため、継ぎ目において積載ヘッドの動作を停止し、テープを継ぎ目の終わりまで送ることが電子部品の実装を効率的に行う上で有効である。特許文献２は、このようなテープ送り機能を有する部品実装機を開示している。特許文献２に係る部品実装機は、電子部品を移送搭載するために積載ヘッド近傍に配置されたカメラが空ポケットを認識すると、積載ヘッドとカメラをキャリアテープの上方に移動させる。そして、当該部品実装機は、部品が充填されているポケットをカメラが検出するまで、キャリアテープのピッチ送りを反復実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１５７１０９号パンフレット
【特許文献２】特開２００７−２１４４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に係る発明では、継ぎ目が検出されると、カメラを移動させる必要があるため、その移動によって作業効率が低下する。このため、フォトセンサ等をキャリアテープ送り機構に配置して、当該フォトセンサ等が空ポケットを検出しながら、テープの自動送りを実行することが、実装の効率性から見て好ましい。
【０００７】
特許文献１に係る発明では、フォトセンサによって、キャリアテープの空ポケットと、ポケット以外のテープ部分と、部品が充填されたポケットを判別する技術が開示されている。これは、フォトセンサの出力が、空ポケットと、テープ部分と、部品が充填されたポケットとで異なることを利用したものである。ところが、特許文献１に記載されているような、３つの部分を識別可能な安定した信号をフォトセンサから得ることは困難である。キャリアテープは、ＩＥＣ６０２８６−３  ｅｄ５．０などで規格化されてはいるが、送り孔のピッチ、送り孔と、ポケットとの位置関係（複数のバリエーションがある）が規定されているに過ぎない。したがって、ポケット間のピッチの深さはテープにより異なり、さらに、ポケットに挿入される部品の形状、大きさも変化に富んでいる。したがって、部品によっては、テープ部分におけるフォトセンサの出力と、部品が充填されたポケットにおけるフォトセンサの出力を判別するためのしきい値を設定することが難しい。さらに、空ポケットを判別するとしても、様々な深さの空ポケットを判別できるようにすることが必要である。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、フォトセンサによってキャリアテープ中の部品の有無を検出することが可能な方法、当該方法を実行するセンサモジュール、スプライシング装置、及び、部品実装機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様における、光学式変位センサを用いて、キャリアテープ中の部品の有無を検出する方法は、以下の４つのステップを含む。第１のステップでは、変位センサが前記キャリアテープ中の複数の空ポケットの変位を測定する。第２のステップでは、測定した空ポケットの変位を統計的に処理して、空ポケットであると判定する、変位の第１範囲が設定される。第３のステップでは、変位センサがキャリアテープのポケットの変位を測定する。第４のステップでは、測定したポケットの変位が第１範囲内にあるとき、ポケットは空ポケットであると判定され、測定したポケットの変位が第１範囲外にあるとき、ポケットには前記部品が存在すると判定される。
【００１０】
当該方法では、変位センサは、キャリアテープの送り機構から、変位センサの測定領域がポケットの中心位置に到達したことを示すトリガ信号を受信するとよい。また、変位センサは、トリガ信号を受信すると、複数の空ポケットの変位、及び、前記ポケットの変位を測定するとよい。
【００１１】
第１範囲は、複数の空ポケットの変位の平均値と標準偏差によって定められるとよい。
【００１２】
本発明の第２の態様における、キャリアテープ中の部品の有無を検出する、光学式変位センサを含むセンサモジュールは、発光部と、受光部と、演算部と、設定部と、メモリと、判定部とを含む。発光部は、光を発する。受光部は、当該光を受ける。演算部は、キャリアテープのポケットに対して発光部が発光し、受光部が受光した光の強度から変位を算出する。設定部は、キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、発光部が発光し、受光部が受光した結果得られた変位を統計的に処理して、空ポケットと判定するための変位の第１範囲を設定する。メモリは、第１範囲を規定するしきい値を格納する。判定部は、算出された変位が前記第１範囲内にあるとき、ポケットは空ポケットであると判定し、算出された変位が第１範囲外にあるとき、ポケットには部品が存在すると判定する。
【００１３】
当該センサモジュールは、トリガ受信部をさらに含むとよい。トリガ受信部は、変位センサの測定領域がポケットの中心位置に到達したことを示すトリガ信号を受信する。トリガ受信部がトリガ信号を受信した際に受光部が受光した光の強度から、演算部が変位を算出するとよい。
【００１４】
本発明の第３の態様における部品実装機は、テープフィーダと、搭載ヘッドと、制御部とを備える。テープフィーダは、キャリアテープのポケットに格納された部品を部品取り出し位置に送る。搭載ヘッドは、ポケットから部品を取り出して基板に移送搭載する。制御部は、テープフィーダと搭載ヘッドとを制御する。テープフィーダは、光学式変位センサを含むセンサモジュールを有する。センサモジュールは、上述する発光部と、上述する受光部と、演算部と、上述するメモリと、上述する判定部と、信号送信部とを含む。演算部は、部品取り出し位置に到達するより前にポケットが部品検査位置に到達したときに受光部が受光した光の強度から変位を算出する。信号送信部は、判定部によるポケットの判定結果を示す出力信号を制御部に送信する。制御部は、空ポケットと判定されたとき、空ポケットと判定されたポケットが部品取り出し位置に送られると、搭載ヘッドによる移送搭載を中止させる。
【００１５】
センサモジュールは上述する設定部をさらに含むとよい。また、制御部は、ポケットの中心位置が部品検査位置に到達したことを示すトリガ信号をセンサモジュールに送信するとよい。センサモジュールは、トリガ信号を受信するトリガ受信部をさらに含むとよい。トリガ受信部がトリガ信号を受信した際に受光部が受光した光の強度から、演算部が変位を算出するとよい。
【００１６】
本発明の第４の態様におけるスプライシング装置は、第１キャリアテープと第２キャリアテープを接合するスプライシング装置であって、第１テープ送り機構と、第１センサモジュールと、第１切断機構と、第１位置決め機構と、第２テープ送り機構と、第２センサモジュールと、第２切断機構と、第２位置決め機構と、テープ接合機構と、制御部とを備える。第１テープ送り機構は、第１キャリアテープを第１切断位置に送る。第１切断機構は、第１キャリアテープを第１切断位置において切断する。第１位置決め機構は、切断された第１キャリアテープをテープ接合位置において位置決めする。第２テープ送り機構は、第２キャリアテープを第２切断位置に送る。第２切断機構は、第２キャリアテープを第２切断位置において切断する。第２位置決め機構は、切断された第２キャリアテープをテープ接合位置において位置決めする。テープ接合機構は、テープ接合位置において、第１キャリアテープと第２キャリアテープをスプライシングテープによって接合する。第１センサモジュール及び第２センサモジュールは、光学式変位センサである。制御部は、第１テープ送り機構、第１切断機構、第１位置決め機構、第２テープ送り機構、第２切断機構、第２位置決め機構、及び、テープ接合機構を制御する。
【００１７】
第１センサモジュールは、第１発光部と、第１受光部と、第１演算部と、第１メモリと、第１判定部と、第１信号送信部とを含む。第１発光部は、光を発する。第１受光部は、当該光を受ける。第１演算部は、第１切断位置に到達する以前に第１キャリアテープの第１ポケットが第１テープ検査位置に到達したときに第１受光部が受光した光の強度から第１変位を算出する。第１メモリは、空ポケットと判定するための第１変位の第１範囲を規定するしきい値を格納する。第１判定部は、第１変位が第１範囲内にあるとき、第１ポケットは空ポケットであると判定し、第１変位が第１範囲外にあるとき、第１ポケットには部品が存在すると判定する。第１信号送信部は、第１判定部による第１ポケットの判定結果を示す第１出力信号を制御部に送信する。
【００１８】
第２センサモジュールは、第２発光部と、第２受光部と、第２演算部と、第２メモリと、第２判定部と、第２信号送信部とを含む。第２発光部は、光を発する。第２受光部は、当該光を受ける。第２演算部は、第２切断位置に到達する以前に第２キャリアテープの第２ポケットが第２テープ検査位置に到達したときに第２受光部が受光した光の強度から第２変位を算出する。第２メモリは、空ポケットと判定するための第２変位の第２範囲を規定するしきい値を格納する。第２判定部は、第２変位が第２範囲内にあるとき、第２ポケットは空ポケットであると判定し、第２変位が第２範囲外にあるとき、第２ポケットには部品が存在すると判定する。第２信号送信部は、第２判定部による第２ポケットの判定結果を示す第２出力信号記制御部に送信する。
【００１９】
制御部は、部品が存在すると第１判定部が判定したことを示す第１出力信号を受信すると、第１ポケットのうち、部品が存在すると判定されたポケットから所定数だけテープ接合位置側に位置するポケットと、（所定数＋１）だけテープ接合位置側に位置するポケットとの間の第１キャリアテープの第１部分が第１切断位置に到達すると、第１切断機構に第１キャリアテープを切断させる。また、制御部は、部品が存在すると第２判定部が判定するとき、第２ポケットのうち、部品が存在すると判定されたポケットから所定数だけテープ接合位置側に位置するポケットと、（所定数＋１）だけテープ接合位置側に位置するポケットとの間の第２キャリアテープの第２部分が第２切断位置に到達すると、第２切断機構に第２キャリアテープを切断させる。
【００２０】
所定数は、第１ポケットのピッチ及び第２ポケットのピッチと、スプライシングテープの必要長から定められるとよい。
【００２１】
第１センサモジュールは、第１設定部をさらに含むとよい。第２センサモジュールは、第２設定部をさらに含むとよい。第１設定部は、第１キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、第１発光部が発光し、第１受光部が受光した結果得られた第１変位を統計的に処理して、第１範囲を設定する。第２設定部は、第２キャリアテープ中の複数の空ポケットに対し、第２発光部が発光し、第２受光部が受光した結果得られた第２変位を統計的に処理して、第２範囲を設定する。
【００２２】
制御部は、第１ポケットの中心位置が第１テープ検査位置に到達したことを示す第１トリガ信号を第１センサモジュールに送信するとよい。第１センサモジュールは、第１トリガ信号を受信する第１トリガ受信部をさらに含むとよい。第１トリガ受信部が第１トリガ信号を受信した際に第１受光部が受光した光の強度から、第１演算部は第１変位を算出するとよい。制御部は、第２ポケットの中心位置が第２テープ検査位置に到達したことを示す第２トリガ信号を第２センサモジュールに送信するとよい。第２センサモジュールは、第２トリガ信号を受信する第２トリガ受信部をさらに含むとよい。第２トリガ受信部が第２トリガ信号を受信した際に第２受光部が受光した光の強度から、第２演算部は第２変位を算出するとよい。
【００２３】
第１範囲は、複数の空ポケットの第１変位の平均値と標準偏差によって定められるとよい。第２範囲は、複数の空ポケットの第２変位の平均値と標準偏差によって定められるとよい。
【発明の効果】
【００２４】
第１の態様に係る方法、第２の態様に係るセンサモジュール、第３の態様に係る部品実装機、及び、第４の態様に係るスプライシング装置は、複数の空ポケットの変位を統計的に処理して、空ポケットであると判定する、変位の第１範囲を設定する。そして、測定したポケットの変位が第１範囲内にあるとき、ポケットは空ポケットであると判定され、測定したポケットの変位が第１範囲外にあるとき、ポケットには部品が存在すると判定される。空ポケットは、部品が入ったポケットもしくはテープ部分に対して異なる変位量が得られやすい。したがって、フォトセンサによって、キャリアテープ中の部品の有無を安定して検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】スプライシング装置によって接合されるキャリアテープを示す図である。
【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩによって切断した断面図である。
【図３】一実施形態に係るセンサモジュールが搭載されたスプライシング装置の一例を示す図である。
【図４】テープスプライシングに必要な空きポケットを説明するための図である。
【図５】一実施形態に係るセンサモジュールの斜視図である。
【図６】一実施形態に係るセンサブロックの機能ブロック図である。
【図７】キャリアテープを連続して移動させたときに変化する変位の一例を表すグラフである。
【図８】部品有ポケットにおいて、変位が大きく変動することを説明する図である。
【図９】センサモジュールによる検出方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】スプライシング装置の制御部の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】一実施形態に係る部品実装機の平面図である。
【図１２】一実施形態に係る部品実装機の部分断面図である
【図１３】一実施形態に係るテープフィーダの構成説明図である。
【図１４】一実施形態に係るテープフィーダにおけるテープ送り機構の構成説明図である。
【図１５】一実施形態に係る部品実装機の制御部の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１の実施形態＞
以下において、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２７】
スプライシング装置は、図１及び図２に示すようなキャリアテープＴｃを接合する装置である。キャリアテープＴｃは、図１に示すように、所定の幅で細長く形成され、長手方向に多数のポケットＰｋを一定のピッチ間隔で配設している。これらポケットＰｋには、回路基板に実装される部品ｅがそれぞれ収納されている。部品ｅは、多くの場合、電子部品であるので、以下の説明では、電子部品ｅとして説明する。ポケットＰｋの上部は開口されている。図２に示すように、キャリアテープＴｃの表面に貼り付けられたトップテープＴｔによって、ポケットＰｋの上部は覆われている。
【００２８】
キャリアテープＴｃの幅方向の一端側には、送り穴Ｈｃが設けられている。送り穴Ｈｃのピッチ間隔Ｐｃは、ＩＥＣ６０２８６−３  ｅｄ５．０などの規格によって特定の値に定められている。送り穴Ｈｃのピッチ間隔Ｐｃは、ポケットのピッチ間隔Ｐｐと同一、あるいはピッチ間隔Ｐｐの所定倍となるように規格によって定められている。また、それぞれのポケットのピッチ間隔Ｐｐにおいて、送り穴ＨｃとポケットＰｋとの位置関係も同様に定められている。したがって、ポケットＰｋのピッチ間隔Ｐｐさえ分かれば、送り穴Ｈｃの移動量からどのポケットがどの位置にあるかを、キャリアテープＴｃを移送する装置が推定することができる。
【００２９】
キャリアテープＴｃは、部品実装機のテープフィーダに取り付けるために、通常、リールにより巻回される。したがって、スプライシング装置は、現在テープフィーダに装着されている現リールに巻回されたキャリアテープの終端部を、交換する次リールに巻回されたキャリアテープの始端部に接続する。
【００３０】
図３は、本実施形態に係るセンサモジュールが搭載されたスプライシング装置１の一例を示す。本スプライシング装置１は、第１テープ送り機構４２ａ、第１センサモジュール５ａ、第１切断機構４４ａ、第１可動搬送経路４６ａ、第１廃棄箇所４８ａ、第１位置決め機構５０ａ、第２テープ送り機構４２ｂ、第２センサモジュール５ｂ、第２切断機構４４ｂ、第２可動搬送経路４６ｂ、第２廃棄箇所４８ｂ、第２位置決め機構５０ｂ、テープ接合機構５２、及び、制御部４０を備える。図３は、スプライシング装置１によって接合される２つのキャリアテープＴｃを第１キャリアテープ３０ａ及び第２キャリアテープ３０ｂにて示している。また、図３は、現リールをリール３２、次リールをリール３４にて図示している。
【００３１】
第１テープ送り機構４２ａは、第１キャリアテープ３０ａを第１切断位置Ｐ２に送る。第１切断位置Ｐ２とは、後述する第１切断機構４４ａが第１キャリアテープ３０ａを切断する位置である。第１テープ送り機構４２ａは、例えば、第１キャリアテープ３０ａの送り穴Ｈｃと係合するスプロケットと当該スプロケットの回転を制御するモータやギヤなどによって構成される。
【００３２】
第１センサモジュール５ａは、光学式変位センサを含んでいる。第１センサモジュール５ａは、制御部４０から送られてくる後述する第１トリガ信号Ｓ１ａをトリガとして、第１テープ送り機構４２ａから送られてくる第１キャリアテープ３０ａのポケットＰｋ（以下、このポケットを第１ポケットＰｋ１と呼ぶ。）を検査する。そして、第１センサモジュール５ａは、第１ポケットＰｋ１に電子部品ｅが収納されているかどうかを判定する。光学式変位センサである第１センサモジュール５ａによって判定できるようにするには、第１キャリアテープ３０ａのトップテープＴｔは、透明であることが好ましい。第１センサモジュール５ａが第１ポケットＰｋ１を検査する場所を第１テープ検査位置Ｐ１と呼ぶ。第１テープ検査位置Ｐ１は、第１センサモジュール５ａが変位を測定することができる測定領域である。第１テープ検査位置Ｐ１は、第１切断位置Ｐ２よりも下流側に位置している。すなわち、第１キャリアテープ３０ａの第１ポケットＰｋ１は、第１切断位置Ｐ２よりも、第１テープ検査位置Ｐ１に先に到達する。第１センサモジュール５ａは、第１ポケットＰｋ１の判定結果を示す第１出力信号Ｓ１ｂを制御部４０に送信する。第１センサモジュール５ａの詳細な構成及び動作は後述する。
【００３３】
第１切断機構４４ａは、第１キャリアテープ３０ａを第１切断位置Ｐ２において切断する。第１切断機構４４ａは、例えば、切断のためのカッターと、第１キャリアテープ３０ａを固定するための押圧部材とを含んでいる。第１切断機構４４ａは、制御部４０からの駆動信号によって駆動される。
【００３４】
第１可動搬送経路４６ａは、第１キャリアテープ３０ａのうち、第１切断機構４４ａによって切断され、不要となった部分を第１廃棄箇所４８ａに送る。そして、第１可動搬送経路４６ａは、第１切断機構４４ａによって切断された後に、第２キャリアテープ３０ｂと接合される第１キャリアテープ３０ａをテープ接合位置Ｐ５へ送る。第１可動搬送経路４６ａは、例えば、ソレノイドなどによって駆動される可動部材によって構成される。
【００３５】
第１位置決め機構５０ａは、切断された第１キャリアテープ３０ａをテープ接合位置Ｐ５において位置決めする。切断された第１キャリアテープ３０ａは、切断された第２キャリアテープ３０ｂと、テープ接合位置において突き合わせられる。第１位置決め機構５０ａは、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとを接合するときに、第１キャリアテープ３０ａを固定する。第１位置決め機構５０ａは、例えば、位置決めピンと位置決め孔を含む部材を、第１キャリアテープ３０ａの上下から挟み込む機構である。
【００３６】
第２テープ送り機構４２ｂは、第２キャリアテープ３０ｂを第２切断位置Ｐ４に送る。第２切断位置Ｐ４とは、後述する第２切断機構４４ｂが第２キャリアテープ３０ｂを切断する位置である。第２テープ送り機構４２ｂは、例えば、第２キャリアテープ３０ｂの送り穴Ｈｃと係合するスプロケットと当該スプロケットの回転を制御するモータやギヤなどによって構成される。
【００３７】
第２センサモジュール５ｂは、光学式変位センサを含んでいる。第２センサモジュール５ｂは、制御部４０から送られてくる後述する第２トリガ信号Ｓ２ａをトリガとして、第２テープ送り機構４２ｂから送られてくる第２キャリアテープ３０ｂのポケットＰｋ（以下、このポケットを第２ポケットＰｋ２と呼ぶ。）を検査する。そして、第２センサモジュール５ｂは、第２ポケットＰｋ２に電子部品ｅが収納されているかどうかを判定する。光学式変位センサである第２センサモジュール５ｂによって判定できるようにするには、第２キャリアテープ３０ｂのトップテープＴｔは、透明であることが好ましい。第２センサモジュール５ｂが第２ポケットＰｋ２を検査する場所を第２テープ検査位置Ｐ３と呼ぶ。第２テープ検査位置Ｐ３は、第２センサモジュール５ｂが変位を測定することができる測定領域である。第２テープ検査位置Ｐ３は、第２切断位置Ｐ４よりも上流側に位置している。すなわち、第２キャリアテープ３０ｂの第２ポケットＰｋ２は、第２切断位置Ｐ４よりも、第２テープ検査位置Ｐ３に先に到達する。第２センサモジュール５ｂは、第２ポケットＰｋ２の判定結果を示す第２出力信号Ｓ２ｂを制御部４０に送信する。第２センサモジュール５ｂの詳細な構成及び動作は後述する。
【００３８】
第２切断機構４４ｂは、第２キャリアテープ３０ｂを第２切断位置Ｐ４において切断する。第２切断機構４４ｂは、例えば、切断のためのカッターと、第２キャリアテープ３０ｂを固定するための押圧部材とを含んでいる。第２切断機構４４ｂは、制御部４０からの駆動信号によって駆動される。
【００３９】
第２可動搬送経路４６ｂは、第２キャリアテープ３０ｂのうち、第２切断機構４４ｂによって切断され、不要となった部分を第２廃棄箇所４８ｂに送る。そして、第２可動搬送経路４６ｂは、第２切断機構４４ｂによって切断された後に、第１キャリアテープ３０ａと接合される第２キャリアテープ３０ｂをテープ接合位置Ｐ５へ送る。第２可動搬送経路４６ｂは、例えば、ソレノイドなどによって駆動される可動部材によって構成される。
【００４０】
第２位置決め機構５０ｂは、切断された第２キャリアテープ３０ｂをテープ接合位置Ｐ５において位置決めする。第２位置決め機構５０ｂは、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとを接合するときに、第２キャリアテープ３０ｂを固定する。第２位置決め機構５０ｂは、例えば、位置決めピンと位置決め孔を含む部材を、第２キャリアテープ３０ｂの上下から挟み込む機構である。
【００４１】
テープ接合機構５２は、テープ接合位置Ｐ５において、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとをスプライシングテープＴｓ１，Ｔｓ２によって接合する。図３は、テープ接合機構５２が上接合機構５２ａと下接合機構５２ｂとを含むように図示しているが、テープ接合機構５２は、上接合機構５２ａと下接合機構５２ｂとのうちの一方を含むものであってもよい。上接合機構５２ａは、例えば、固定された第１キャリアテープ３０ａ及び第２キャリアテープ３０ｂの上から、第１位置決め機構５０ａ及び第２位置決め機構５０ｂの隙間を通して押圧することにより貼り付ける。下接合機構５２ｂは、例えば、固定された第１キャリアテープ３０ａ及び第２キャリアテープ３０ｂの下から、第１位置決め機構５０ａ及び第２位置決め機構５０ｂの隙間を通して押圧することにより貼り付ける。これ以外に、テープ接合機構５２は、第１位置決め機構５０ａ及び第２位置決め機構５０ｂの位置決めピンに対応した１枚のスプライシングテープを、第１位置決め機構５０ａと第１キャリアテープ３０ａの間と、第２位置決め機構５０ｂと第２キャリアテープ３０ｂの間に挿入し、第１位置決め機構５０ａ及び第２位置決め機構５０ｂによって上下から押さえることによって貼り付けてもよい。
【００４２】
制御部４０は、第１テープ送り機構４２ａ、第１切断機構４４ａ、第１可動搬送経路４６ａ、第１位置決め機構５０ａ、第２テープ送り機構４２ｂ、第２切断機構４４ｂ、第２可動搬送経路４６ｂ、第２位置決め機構５０ｂ、及び、テープ接合機構５２を制御する。制御部４０はメモリ４０ａを備えている。メモリ４０ａには、各種キャリアテープの形状に応じたテープ送りパターンが記憶されている。そして、作業者からのテープ規格（ポケットＰｋのピッチ間隔Ｐｐ）の入力により、任意の送り速度や送りピッチで第１キャリアテープ３０ａ及び第２キャリアテープ３０ｂのテープ送りを行うことができる。
【００４３】
したがって、制御部４０は、上述したキャリアテープＴｃの仕様に基づいて、第１ポケットＰｋ１の中心を第１テープ検査位置Ｐ１に合わせ、第１ポケットＰｋ１のピッチごとに第１キャリアテープ３０ａを送ることが出来る。制御部４０は、第１テープ送り機構４２ａに装着されているセンサ（例えば、モータの回転角を検出するエンコーダなど）からの信号を基に、第１ポケットＰｋ１の中心が第１テープ検査位置Ｐ１に合っているかを検出することができる。この検出結果をもとに、制御部４０は、第１ポケットＰｋ１の中心位置が第１テープ検査位置Ｐ１に到達していることを示す第１トリガ信号Ｓ１ａを第１センサモジュール５ａに送信する。
【００４４】
同様に、制御部４０は、第２ポケットＰｋ２の中心を第２テープ検査位置Ｐ３に合わせ、第２ポケットＰｋ２のピッチごとに第２キャリアテープ３０ｂを送ることが出来る。制御部４０は、第２テープ送り機構４２ｂに装着されているセンサからの信号を基に、第２ポケットＰｋ２の中心が第２テープ検査位置Ｐ３に合っているかを検出することができる。この検出結果をもとに、制御部４０は、第２ポケットＰｋ２の中心位置が第２テープ検査位置Ｐ３に到達したことを示す第２トリガ信号Ｓ２ａを第２センサモジュール５ｂに送信する。
【００４５】
さらに、制御部４０は、第１ポケットＰｋ１に電子部品ｅが収納されていることを示す第１出力信号Ｓ１ｂを受信すると、第１ポケットＰｋ１のうち、電子部品ｅが存在すると判定されたポケットから所定数だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットと、（所定数＋１）だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットとの間の第１キャリアテープ３０ａの第１部分が第１切断位置Ｐ２に到達するように、第１テープ送り機構４２ａを駆動する。第１部分が第１切断位置Ｐ２に到達すると、制御部４０は、第１切断機構４４ａを駆動して第１キャリアテープ３０ａを切断する。そして、制御部４０は、第１テープ送り機構４２ａと第１可動搬送経路４６ａとを駆動して、切断した第１キャリアテープ３０ａをテープ接合位置Ｐ５まで送る。
【００４６】
また、制御部４０は、第２ポケットＰｋ２に電子部品ｅが収納されていることを示す第２出力信号Ｓ２ｂを受信すると、第２ポケットＰｋ２のうち、電子部品ｅが存在すると判定されたポケットから所定数だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットと、（所定数＋１）だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットとの間の第２キャリアテープ３０ｂの第２部分が第２切断位置Ｐ４に到達するように、第２テープ送り機構４２ｂを駆動する。第２部分が第２切断位置Ｐ４に到達すると、制御部４０は、第２切断機構４４ｂを駆動して第２キャリアテープ３０ｂを切断する。そして、制御部４０は、第２テープ送り機構４２ｂと第２可動搬送経路４６ｂとを駆動して、切断した第２キャリアテープ３０ｂをテープ接合位置Ｐ５まで送る。最後に、制御部４０は、第１位置決め機構５０ａと第２位置決め機構５０ｂとテープ接合機構５２を駆動して、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとを接合する。
【００４７】
なお、上述する所定数は、第１ポケットＰｋ１のピッチｄｐ１、第２ポケットのピッチｄｐ２、スプライシングテープＴｓの必要長２×Ｌｑから定められる。図４は、テープスプライシングを説明するための図である。図４において、スプライシングテープＴｓの必要長２×Ｌｑは、スプライシングテープＴｓを貼り付けた際に、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとが分離したり、接合位置がずれたりしない程度の長さである。この必要長は、キャリアテープＴｃの材質、トップテープＴｔの材質、スプライシングテープＴｓの材質と幅に依存し、経験的に定められる。第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとに対して、同じ長さＬｑのスプライシングテープＴｓが貼り付けられるものとし、第１ポケットＰｋ１のピッチｄｐ１、第２ポケットのピッチｄｐ２がともにＰｃであるとすると、必要数Ｎは以下の（式１）により求められる。
N = {Lq - (Lq mod Pc)} /Pc +1             （式１）
（但し、(a mod b)は、aをbで割ったときの余りである。）
【００４８】
このように、（必要数）、（必要数＋１）が求められると、図４に示すように、制御部４０は、第１ポケットＰｋ１のうち、電子部品ｅが存在すると判定されたポケットＰｅ１から所定数だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットＰｅ１１と、（所定数＋１）だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットＰｅ１２との間の切断線Ｃ１−Ｃ１において第１キャリアテープ３０ａを切断する。また、制御部４０は、第２ポケットＰｋ２のうち、電子部品ｅが存在すると判定されたポケットＰｅ２から所定数だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットＰｅ２１と、（所定数＋１）だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットＰｅ２２との間の切断線Ｃ２−Ｃ２において第２キャリアテープ３０ｂを切断する。
【００４９】
つぎに、第１センサモジュール５ａと、第２センサモジュール５ｂの詳細について説明する。第１センサモジュール５ａと、第２センサモジュール５ｂとは、同じモジュールであるため、センサモジュール５として以下説明する。図５は、センサモジュール５の斜視図である。図６は、センサモジュール５の機能ブロック図である。
【００５０】
図５を参照すると、センサモジュール５は、発光部１２と、受光部１４と、基板１６と、外部コネクタ１８を有する。図６に示すように、基板１６には、発光部１２及び受光部１４の一部の回路と、処理回路２０と、ドライバ２９が搭載されている。処理回路２０は、典型的にはマイクロコンピュータで実装されている。ドライバ２９は、処理回路２０と同一のマイクロコンピュータで実装されてもよく、異なるマイクロコンピュータで実装されてもよい。処理回路２０は、演算部２１と、設定部２２と、メモリ２３と、判定部２４と、トリガ受信部２５と、信号出力部２６とを有している。
【００５１】
センサモジュール５は、発光部１２と受光部１４と演算部２１とによって形成される光学変位センサを有している。すなわち、発光部１２は光を発し、受光部１４は、発光部が発し、対象物から反射された光を受ける。演算部２１は、受光部が受光した光の強度から対象物の変位を算出する。なお、図５は、反射型の光学変位センサの例を示しているが、透過型の変位センサでもよい。その場合、受光部１４は、発光部１２に対向して配置され、発光部１２が発し、対象物を透過した光を受ける。
【００５２】
発光部１２は、典型的には、発光素子と、第１レンズと、電流供給回路とを備える。発光素子は、例えば、発光ダイオードである。第１レンズは、発光素子が発した光を所定の測定領域に集光させる。電流供給回路は、ドライバ２９からの駆動信号を受けると、発光素子に電流を供給する。ドライバ２９は、一定間隔もしくは定常的に電流供給回路に駆動電圧を供給する。これにより、発光部１２は、一定間隔もしくは定常的に発光する。受光部１４は、典型的には、受光素子と、第２レンズと、電流電圧変換回路と、増幅器と、Ａ／Ｄ変換器とを備える。受光素子は、例えば、フォトダイオードである。第２レンズは、対象物からの光を受光素子に向けて集光する。電流電圧変換回路は、受光素子からの光電流を電圧に変換する。増幅器は、変換された電圧を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された電圧をデジタル値に変換する。なお、電流供給回路と、電流電圧変換回路と、増幅器と、Ａ／Ｄ変換器とは、典型的には、基板１６に実装される。なお、上述した発光部１２、受光部１４のハードウエア構成は、あくまでも一例であり、キャリアテープＴｃのポケットＰｋと電子部品ｅを測定可能な精度を有するものであれば、いかなるハードウエアでもよい。
【００５３】
トリガ受信部２５は、キャリアテープの送り機構（ここでは、スプライシング装置１の制御部４０）から外部コネクタ１８を介して制御部４０からのトリガ信号を受信する。上述する第１トリガ信号Ｓ１ａと、第２トリガ信号Ｓ２ａとは、同じ形式のトリガ信号である。このトリガ信号は、センサの測定領域がポケットＰｋの中心位置に到達したことを示す信号である。具体的には、トリガ信号は、例えば、センサの測定領域がポケットＰｋの中心位置に到達したときにＨｉ電圧とし、センサの測定領域がポケットＰｋの中心位置に到達していないときにＬｏ電圧とするパルス波である。トリガ受信部２５は、信号がＬｏ電圧からＨｉ電圧に切り換わったときに、演算部２１を起動する。
【００５４】
演算部２１は、トリガ受信部２５により起動されると、受光部１４の発光素子からの光電流を測定し、変位を算出する。演算部が起動されるときは、第１ポケットＰｋ１（第２ポケットＰｋ２）の中心が第１テープ検査位置Ｐ１（第２テープ検査位置）に到達しているときである。したがって、演算部２１は、第１キャリアテープ３０ａ（第２キャリアテープ３０ｂ）の第１ポケットＰｋ１（第２ポケットＰｋ２）に対して発光部１２が発光し、受光部１４が受光した光の強度から変位を計算している。別の言い方をすれば、演算部２１は、トリガ受信部２５がトリガ信号を受信した際に受光部が受光した光の強度から変位を算出している。
【００５５】
ここで、演算部２１が第１ポケットＰｋ１（第２ポケットＰｋ２）の中心が第１テープ検査位置Ｐ１（第２テープ検査位置Ｐ２）に合っているときに変位を計算する理由について説明する。図７は、キャリアテープを連続して移動させたときに変化する変位の一例を表すグラフである。図７では、内部に電子部品ｅが格納されていないポケットＰｋ（空ポケット）の中心位置がＡ，Ｂ，Ｃであり、電子部品ｅが格納されているポケットＰｋ（部品有ポケット）の中心位置がＤ，Ｅである。
【００５６】
図８（ａ）に示すように、部品有ポケットでは、センサによる測定領域がポケットＰｋのエッジ領域に位置するとき、発光部１２から発せられた光は、例えば、ポケットＰｋのエッジ（点線で表示）、ポケットＰｋの底部（直線で表示）、電子部品ｅのエッジ（一点鎖線で表示）など様々な場所で反射され、それらの光が干渉する。そして、干渉した光が受光部１４に入射される。図７のＰ，Ｑは、干渉によって強められた光が受光部１４に入射したときの信号である。図７のＲ，Ｓは、干渉によって弱められた光が受光部１４に入射したとき、あるいは、センサの測定領域がポケットＰｋの底部に位置したため、変位が大きくなったときの信号である。このように、ポケットＰｋのエッジ領域では変位が大きく変動するため、空ポケットか、部品有ポケットを識別するのに、ポケットＰｋのエッジ領域は適さない。
【００５７】
一方、ポケットＰｋの中心位置は、図８（ｂ）に示すように電子部品ｅのみから光が反射されるか、あるいは、ポケットＰｋの底部のみから光が反射される。このため、図７で小さい丸や小さい三角で示すように、安定した出力が得られやすい。したがって、本実施形態では、演算部２１は、第１ポケットＰｋ１（第２ポケットＰｋ２）の中心が第１テープ検査位置Ｐ１（第２テープ検査位置）に合っているときに変位を計算している。
【００５８】
設定部２２は、第１キャリアテープ３０ａ（第２キャリアテープ３０ｂ）中の複数の第１ポケットＰｋ１（第２ポケットＰｋ２）に対し、発光部が発光し、受光部が受光した結果得られた結果を統計的に処理する。そして、設定部２２は、空ポケットと判定するための第１範囲（第２範囲）を設定する。ここで、第１範囲は、第１センサモジュール５ａが設定する範囲をいい、第２範囲は、第２センサモジュール５ｂが設定する範囲をいう。第１範囲、第２範囲と分けたのは、第１センサモジュール５ａが設定する範囲と、第１センサモジュール５ａが設定する範囲を区別するために過ぎず、設定部２２が行う処理は同じである。
【００５９】
つぎに、設定部２２、及び、制御部２０が具体的に行う処理について説明する。リールに巻回されたキャリアテープＴｃの終端部と始端部では、スプライシングテープを貼り付けるスペースとして、空ポケットが連続して配置されている。したがって、キャリアテープＴｃの始端部に位置する空ポケットの測定結果を、第１範囲の設定に利用することができる。制御部４０は、上述するトリガ信号に加えて、設定部の起動を促すコマンドを送信することによって、設定部２２が演算部２１によって算出された結果をもとに、第１範囲を決定するためのしきい値を設定することができる。なお、設定部２２は、トリガ信号のＨｉ電圧の回数を計測し、最初のＭ回だけ、動作するようにしてもよい。この場合、回数を表す整数Ｍは、メモリ２３に予め記憶されるとよい。第１範囲は、複数の空ポケットの変位の平均値ｄａと標準偏差σによって定められる。具体的には、第１範囲は、複数の空ポケットの変位の平均値ｄａから標準偏差σのｎ倍以内の範囲とするのが好ましい。図７は、ｎを４とするときの第１範囲（第２センサモジュール５ｂにおいては第２範囲）の境界を点線で示している。図７に示すように、このように第１範囲を設定することによって、空ポケットと部品有ポケットとを判別できることが分かる。
【００６０】
つぎに、最適なｎの値について説明する。表１は、0.4mm×0.2mmの電子部品を、ｎを変えたときの第１範囲で判定したときの検出精度を示す。表２は、0.6mm×0.3mmの電子部品を、ｎを変えたときの第１範囲で判定したときの検出精度を示す。表３は、1.0mm×0.5mmの電子部品を、ｎを変えたときの第１範囲で判定したときの検出精度を示す。表４は、1.6mm×0.8mmの電子部品を、ｎを変えたときの第１範囲で判定したときの検出精度を示す。なお、表１から表４は、実際の測定結果を使用してシミュレーションした結果得られた値である。
【００６１】
【表１】
2015176970.tif 000003
【００６２】
【表２】
2015176970.tif 000004
【００６３】
【表３】
2015176970.tif 000005
【００６４】
【表４】
2015176970.tif 000006
【００６５】
上述するFPRは、False Positive Rateの略であり、実際は部品がポケットに充填されているのに、空ポケットとして検出された割合を示す。FNRは、False Negative Rateの略であり、実際は空ポケットであるのに、空ポケットして検出されなかった（部品が充填されているものとして検出された割合を示す。表１から表４までを参照すると明らかに、ｎ＝４またはｎ＝５が最も検出精度が高いことが分かる。なお、実際は部品がポケットに充填されているのに、空ポケットとして検出されるのは、部品廃棄率の増加につながり、好ましくない。そこで、第１範囲は、複数の空ポケットの測定結果（測定された変位量）の平均値から標準偏差σの４倍以内の範囲と決定するのが最も好ましい。
【００６６】
設定部２２は、このように定めた第１範囲を規定するしきい値（例えば、ｄａ−４σ、ｄａ＋４σ）をメモリ２３に記憶させる。なお、これに代えて、設定部２２は、平均値ｄａと標準偏差σの値を記憶させてもよい。したがって、メモリ２３は、空ポケットを判定するための、第１範囲を規定するしきい値を格納している。
【００６７】
判定部２４は、メモリ２３に格納されているしきい値、もしくは、第１範囲を規定するデータを参照し、演算部２１が算出した変位に対応するポケットＰｋが空ポケットか部品有ポケットかを判定する。具体的には、判定部２４は、演算部２１が算出した変位が第１範囲内にあるとき、当該ポケットＰｋが空ポケットであると判定する。判定部２４は、演算部２１が算出した変位が第１範囲外にあるとき、当該ポケットＰｋが部品有ポケットであると判定する。つまり、判定部２４は、当該ポケットＰｋには電子部品ｅが存在すると判定する。
【００６８】
信号出力部２６は、判定部２４による判定結果を表す出力信号を外部機器（ここでは、スプライシング装置１の制御部４０）に出力する。この出力信号は、例えば、ポケットＰｋが部品有ポケットのときにＨｉ電圧とし、ポケットＰｋが空ポケットのときにＬｏ電圧とする矩形波である。
【００６９】
次に、本センサモジュール５による、キャリアテープの部品有無の検出方法の処理の流れについて説明する。図９は、センサモジュール５による検出方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【００７０】
まず、ステップS1において、センサモジュール５は、キャリアテープ中のN個（N≧２）の空ポケットの変位を測定する。このNの値は予め決められてメモリ２３に記憶されている。具体的には、トリガ受信部２５が外部機器からのトリガ信号を受信する（ステップS1a）。そして、演算部２１が、ポケットの変位を測定する（ステップS1b）。ステップS1aとステップS2aをN回繰り返した後、設定部２２は、第１範囲を設定する（ステップS2）。具体的には、設定部２２は、N個の測定結果から平均値ｄａを算出し、標準偏差σを算出する。そして、設定部２２は、ｄａ−４σ、ｄａ＋ｎσ（ｎは、好ましくは４）を第１範囲のしきい値として設定する。設定部２２は、設定したしきい値をメモリ２３に格納する。
【００７１】
第１範囲の設定が終了すると、ステップS3において、トリガ受信部２５がトリガ信号を受信する。そして、ステップS4において、演算部２１が測定対象となるポケットの変位を測定する。つぎに、ステップS5において、判定部２４は、メモリ２３に格納されているしきい値を利用して、測定された変位が第１範囲内か否かを判定する。測定された変位が第１範囲内である場合（ステップS5でYes）、判定部２４は、測定対象となるポケットは空ポケットであると判定する（ステップS5a）。測定された変位が第１範囲外である場合（ステップS5でYes）、判定部２４は、測定対象となるポケットは部品有ポケットであると判定する（ステップS5b）。つまり、判定部２４は、測定対象となるポケットには部品が存在すると判定する。つぎに、信号出力部S6は、判定結果を示す出力信号を外部機器に出力する（ステップS7）。つぎに、トリガ受信部２５が再度のトリガ信号の受信があるかどうか確認する（ステップS7）。もし、再度のトリガ信号の受信がなければ（ステップS7でNo）、終了し、再度のトリガ信号の受信があれば（ステップS7でYes）、ステップS3に戻る。
【００７２】
つぎに、本実施形態に係る制御部４０の具体的な動作について説明する。図１０は、スプライシング装置１の制御部４０の動作の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
ステップS10及びステップS11において、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂが挿入される。そして、制御部４０は、第１テープ送り機構４２ａと第２テープ送り機構４２ｂとを駆動して、第１キャリアテープ３０ａの第１ポケットＰｋ１の中心位置が第１テープ検査位置Ｐ１に、第２キャリアテープ３０ｂの第２ポケットＰｋ２の中心位置が第２テープ検査位置Ｐ３に行くように、テープ送りをする（ステップS12及びステップS13）。テープ送りが終了後、制御部４０は、第１センサモジュール５ａ、第２センサモジュール５ｂに対して、第１トリガ信号Ｓ１ａ及び第２トリガ信号Ｓ２ａを出力する（ステップS14及びステップS15）。そして、制御部４０は、第１センサモジュール５ａ、第２センサモジュール５ｂの判定結果である第１出力信号Ｓ１ｂ及び第２出力信号Ｓ２ｂを入力する（ステップS16及びステップS17）。制御部４０は、第１出力信号Ｓ１ｂ及び第２出力信号Ｓ２ｂをもとに、第１テープ検査位置Ｐ１及び第２テープ検査位置Ｐ３に位置するポケットが空ポケットか否かを判定する（ステップS18及びS19）。
【００７４】
ステップS18において空ポケットである場合（ステップS18でYes）、ステップS12に戻る。ステップS19において空ポケットである場合（ステップS19でYes）、ステップS12に戻る。ステップS18において空ポケットでない場合（ステップS18でNo）、制御部４０は、第１ポケットＰｋ１のうち、電子部品ｅが存在すると判定されたポケットから所定数だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットと、（所定数＋１）だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットとの間の第１キャリアテープ３０ａの第１部分が第１切断位置Ｐ２に到達するように、第１テープ送り機構４２ａを駆動する（ステップS20）。ステップS19において空ポケットでない場合（ステップS19でNo）、第２ポケットＰｋ２のうち、電子部品ｅが存在すると判定されたポケットから所定数だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットと、（所定数＋１）だけテープ接合位置Ｐ５側に位置するポケットとの間の第２キャリアテープ３０ｂの第２部分が第２切断位置Ｐ４に到達するように、第２テープ送り機構４２ｂを駆動する（ステップS21）。
【００７５】
ステップS20の終了後、制御部４０は、第１切断機構４４ａを駆動して第１キャリアテープ３０ａを切断し（ステップS22）、第１位置決め機構５０ａを駆動して、テープ接合位置Ｐ５において切断した第１キャリアテープ３０ａを位置決めする（ステップS24）。ステップS21の終了後、制御部４０は、第２切断機構４４ｂを駆動して第２キャリアテープ３０ｂを切断し（ステップS23）、第２位置決め機構５０ｂを駆動して、テープ接合位置Ｐ５において切断した第２キャリアテープ３０ｂを位置決めする（ステップS25）。最後に、制御部４０は、テープ接合機構５２を駆動して、第１キャリアテープ３０ａと第２キャリアテープ３０ｂとを接合する（S26）。
【００７６】
＜第２の実施形態＞
図１１は本発明の一実施の形態の部品実装機３の平面図、図１２は本発明の一実施の形態の部品実装機３の部分断面図である。図１２は、図１１におけるＡ−Ａ断面を部分的に示している。図１１において基台６１の中央にはＸ方向（基板搬送方向）に搬送路６２が配設されている。搬送路６２は上流側から搬入された基板６３を搬送し、実装ステージに位置決めする。搬送路６２の両側方には、部品供給部６４が配置されており、それぞれの部品供給部６４には複数のテープフィーダ６５が並設されている。テープフィーダ６５は、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する搭載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給する。
【００７７】
基台１上面の両端部上にはＹ軸テーブル６６Ａ，６６Ｂが配設されており、Ｙ軸テーブル６６Ａ、６６Ｂ上には２台のＸ軸テーブル６７Ａ，６７Ｂが架設されている。Ｙ軸テーブル６６Ａを駆動することにより、Ｘ軸テーブル６７ＡがＹ方向に水平移動し、Ｙ軸テーブル６６Ｂを駆動することにより、Ｘ軸テーブル６７ＢがＹ方向に水平移動する。Ｘ軸テーブル６７Ａ，６７Ｂには、それぞれ搭載ヘッド６８および搭載ヘッド６８と一体的に移動する基板認識カメラ６９が装着されている。
【００７８】
Ｙ軸テーブル６６Ａ，Ｘ軸テーブル６７Ａ，Ｙ軸テーブル６６Ｂ，Ｘ軸テーブル６７Ｂをそれぞれ組み合わせて駆動することにより搭載ヘッド６８は水平移動し、それぞれの部品供給部６４から電子部品を吸着ノズル６８ａ（図１２参照）によってピックアップし、搬送路６２に位置決めされた基板６３上に実装する。搭載ヘッド６８は、本体制御部７６によって動作が制御される。基板６３上に移動した基板認識カメラ６９は、基板６３を撮像して認識する。また部品供給部６４から搬送路６２に至る経路には、部品認識カメラ７０およびノズル保持部７１が配設されている。
【００７９】
部品供給部６４から電子部品を取り出した搭載ヘッド６８が実装ステージに位置決めされた基板６３へ移動する際に、吸着ノズル６８ａに保持された電子部品を部品認識カメラ７０の上方でＸ方向に移動させることにより、部品認識カメラ７０は吸着ノズル６８ａに保持された電子部品を撮像する。そして撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識処理することにより、吸着ノズル６８ａに保持された状態における電子部品の位置が認識されるとともに、電子部品の種類が識別される。ノズル保持部７１は、複数種類の吸着ノズル６８ａを所定姿勢で収納し、搭載ヘッド６８がノズル保持部７１にアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、搭載ヘッド６８において対象とする電子部品の種類に応じてノズル交換が行われる。
【００８０】
部品供給部６４の構造を説明する。図１２に示すように、部品供給部６４には複数のテープフィーダ６５を装着するためのフィーダベース６４ａが設けられている。テープフィーダ６５は、フィーダ装着用の台車７２によって部品供給部６４に配置される。台車７２には、キャリアテープ７５を巻回状態で収納したテープリール７４を保持するためのリール保持部７３が設けられている。リール保持部７３はテープリール７４を回転自在に保持するための保持ローラを備えており、部品供給部６４に配置されたテープリール７４を回転させることにより、キャリアテープ７５を引き出すことができるようになっている。
【００８１】
図１３は、本発明の一実施の形態のテープフィーダ６５の構成説明図である。図１３に示すように、フィーダベース６４ａに装着されたフレーム部材６５ａには、キャリアテープ７５が走行するテープ走行路６５ｂが設けられている。キャリアテープ７５に定ピッチで形成された部品収納用の凹部であるポケットＰｋには電子部品ｅが保持されており、ポケットＰｋの上面は、トップテープＴｔによって覆われている。
【００８２】
テープリール７４から引き出されたキャリアテープ７５はフレーム部材６５ａの後尾から導入され、テープ走行路６５ｂの上面に添って下流側（図１３における右側）に送られる。キャリアテープ７５をテープ送りしながら電子部品を連続的に供給する部品供給動作において、テープリール７４に巻回されたキャリアテープ７５が消費されたならば、第１の実施形態で述べたテープスプライシングが行われる。図１３では、テープスプライシングにおいて形成された継ぎ目部Ｊが図示されている。
【００８３】
フレーム部材６５ａの下流端の上部には、回転駆動機構８０によって駆動されるスプロケット８１が配設されている。図１４に示すように、スプロケット８１にはキャリアテープ７５に定ピッチで設けられた送り孔Ｈｃ（図１参照）に係合する送りピン８１ａが設けられている。回転駆動機構８０は、回転量制御が自在なモータ８３によってベベルギヤ８４を介してスプロケット８１を回転駆動する構成となっている。モータ８３を駆動することによりスプロケット８１が回転し、これによりキャリアテープ７５が下流方向へ送られる。スプロケット８１および回転駆動機構８０は、キャリアテープ７５をテープ走行路５ｂに沿ってピッチ送りするテープ送り機構となっている。
【００８４】
モータ８３は、フィーダ制御部８５によって制御され、さらにフィーダ制御部８５は、本体制御部７６によって制御される。フィーダ制御部８５はメモリ８６を備えており、本体制御部７６によってメモリ８６に各種のテープ送りパターンを書き込むことが出来るようになっている。そして、本体制御部７６がフィーダ制御部８５に動作指令を出力することにより、任意の送り速度や送りピッチでキャリアテープ７５のテープ送りを行うことができる。つまり、本体制御部７６は、搭載ヘッド６８ばかりでなく、テープフィーダ６５も制御する。これにより、後述するように、キャリアテープ７５を所定のピッチでの間欠ピッチ送りを反復する過程において、キャリアテープ７５を所定長さの一括送り量だけ単一送り動作でテープ送りすることが可能となっている。
【００８５】
フィーダ制御部８５には、上述するセンサモジュール５が接続されている。フィーダ制御部８５は、本体制御部７６の動作指令に基づき、メモリ８６に各種のテープ送りパターンを参照する。そして、フィーダ制御部８５は、上述したキャリアテープＴｃの仕様に基づいて、センサモジュール５の測定領域である部品検査位置にポケットＰｋの中央部分が到達するタイミングを検出する。部品検査位置については、後述する。そして、フィーダ制御部８５は、検出したタイミングを通知するトリガ信号をセンサモジュール５に出力する。センサモジュール５の演算部２１は、トリガ信号を受信した際に受光部１４が受光した光の強度から変位を算出する。つまり、部品検査位置にポケットＰｋが到達したときに、受光部１４が受光した光の強度から変位を算出する。なお、トリガ信号は、第１の実施形態と同じものであってもよい。なお、以降の説明では、フィーダ制御部８５と本体制御部７６とを総称して、単に制御部と呼ぶ。
【００８６】
スプロケット８１の手前側は、ポケットＰｋ内の電子部品ｅを、搭載ヘッド６８の吸着ノズル６８ａによってピックアップする部品取り出し位置となっている。フレーム部材６５ａの下流部分の上面には、部品取り出し位置の近傍においてキャリアテープ７５の上方を覆ってガイドする上ガイド部７８が配設されている。上ガイド部７８は、吸着開口部７８ａと、部品検査開口部７８ｂを有する。部品検査開口部７８ｂは、吸着開口部７８ａの上流に位置する。部品検査開口部７８ｂの上流端は、トップテープＴｔを剥離するためのトップテープ剥離部が設けられている。キャリアテープ７５が上ガイド部７８の下方を走行する過程において、トップテープ剥離部によってトップテープＴｔが剥離され、上流側へ折り返される。折り返されたトップテープＴｔは、トップテープ送り機構８２によってテープ回収部６５ｃ内へ送り込まれ回収される。
【００８７】
トップテープＴｔが剥離されることによって露呈されたポケットＰｋは、部品検査開口部７８ｂに送られる。部品検査開口部７８ｂの上方には、上述するセンサモジュール５が配設されている。つまり、センサモジュール５の直下には部品検査開口部７８ｂが設けられている。部品検査開口部７８ｂは、センサモジュール５の測定領域に設けられている。すなわち、部品検査開口部７８ｂが上述する部品検査位置にあたる。センサモジュール５は、フィーダ制御部８５からのトリガ信号に基づいたタイミングで変位を測定することによって、キャリアテープ７５のポケットＰｋの中央を測定する。これにより、センサモジュール５は、ポケットＰｋの部品の有無を検出する。センサモジュール５による部品の検出方法は、第１の実施形態と同じである。センサモジュール５は、ポケットＰｋの部品の有無に関する検出結果を示す出力信号を本体制御部７６に送信する。なお、測定したポケットＰｋが空ポケットである場合、測定したポケットが継ぎ目部Ｊの一部である可能性が高い。
【００８８】
吸着開口部７８ａは、吸着ノズル６８ａによる部品取り出し位置に対応する。通常、トップテープが剥離されることによって露呈されたポケットＰｋから、電子部品ｅが吸着ノズル６８ａによってピックアップされる。ただし、本体制御部７６は、測定したポケットＰｋが空ポケットであると判定した出力信号を受信すると、当該判定された空ポケットが吸着開口部７８ａに送られると、搭載ヘッド６８による電子部品ｅによる移送搭載を中断させる。
【００８９】
つぎに、本実施形態における制御部、及び、センサモジュールの動作について説明する。図１５は、本実施形態に係る部品実装機の制御部の動作の流れを示すフローチャートである。まず、ステップS31において、部品実装機３にはキャリアテープ７５が挿入される。つぎに、ステップS32において、本体制御部７６及びフィーダ制御部８５は、キャリアテープ７５のポケットＰｋの中心位置が部品検査位置に行くように、テープ送りをする（ステップS32）。つぎに、フィーダ制御部８５は、トリガ信号をセンサモジュール５に出力する（ステップS33）。トリガ信号を出力した後、本体制御部７６は、センサモジュール５による判定結果を示す出力信号を入力する（ステップS34）。本体制御部７６は、出力信号をもとに、部品検査位置に位置するポケットに部品があるか否かを判定する（ステップS35）。部品がある場合（ステップS35でYes）、当該ポケットが部品取り出し位置に到達したとき、本体制御部７６は、搭載ヘッド６８を駆動して、電子部品ｅを吸着ノズル６８ａによってピックアップして、基板６３へ移送し、基板６３上に実装する（ステップS36）。部品がない場合（ステップS36でYes）、当該ポケットが部品取り出し位置に到達したとき、本体制御部７６は、搭載ヘッド６８を駆動せずに、ステップS32の処理を再度実行する。
【００９０】
つぎに、第１の実施形態に係るセンサモジュール５、５ａ、５ｂ、及びスプライシング装置１と、第２の実施形態に係る部品実装機３の効果について説明する。センサモジュール５、５ａ、５ｂ、及びスプライシング装置１、及び、部品実装機３は、複数の空ポケットの変位を統計的に処理して、空ポケットであると判定する、変位の第１範囲を設定する。そして、測定したポケットの変位が第１範囲内にあるとき、ポケットは空ポケットであると判定され、測定したポケットの変位が第１範囲外にあるとき、ポケットには部品が存在すると判定される。空ポケットは、部品が入ったポケットもしくはテープ部分に対して異なる変位量が得られやすい。したがって、フォトセンサによって、キャリアテープ中の部品の有無を安定して検出することが可能となる。
【００９１】
また、部品実装機３、及びスプライシング装置１は、センサモジュール５、５ａ、５ｂの測定領域がキャリアテープのポケットの中央に位置するように、キャリアテープを送る。そして、センサモジュール５、５ａ、５ｂの測定領域がキャリアテープＴｃのポケットＰｋの中央に位置することを示すトリガ信号を、センサモジュール５、５ａ、５ｂが受信すると、変位を測定する。キャリアテープＴｃのポケットＰｋの中央位置におけるセンサモジュールの受光信号は、ポケットＰｋのエッジ領域に比べて安定している。したがって、フォトセンサによって、キャリアテープ中の部品の有無をさらに安定して検出することが可能となる。
【００９２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００９３】
上述したテープスプライシング装置１、部品実装機３はあくまで一例であって、他のテープスプライシング装置１、部品実装機３において、本願のセンサモジュール５が同一用途で使用されてもよい。
【００９４】
第１範囲の設定において、平均値ｄａの代わりに中央値（メジアン）、最頻値など、他の統計値が使用されてもよい。
【００９５】
第１の実施形態において、第１センサモジュール５ａ及び第２センサモジュール５ｂが処理回路２０を除いた機能を有し、制御部４０が処理回路２０の機能を有してもよい。同様に、第２の実施形態において、センサモジュール５が処理回路２０を除いた機能を有し、フィーダ制御部８５が処理回路２０の機能を有してもよい。
【００９６】
また、第２の実施形態において、センサモジュール５は、図１３で図示した位置よりも上流側に配置されてもよい。図１３で図示した位置よりも上流側では、スプライシングテープＴｓ及びトップテープＴｔは、キャリアテープ６５から剥離されていない。したがって、この場合、キャリアテープＴｓ及びトップテープＴｔは、透明であることが好ましい。あるいは、センサモジュール５は、スプライシングテープＴｓの厚みによる変位の変化を検出できることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明によれば、フォトセンサによってキャリアテープ中の部品の有無を検出することが可能な方法、当該方法を実行するセンサモジュール、スプライシング装置、及び、部品実装機を提供することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１            スプライシング装置
３            部品実装機
５、５ａ、５ｂ       センサモジュール
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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