(57)【要約】  テープフィーダ上の２点の高さを測定することで、複数の部品吸着位置の吸着位置高さを算出できるようにした部品吸着位置高さ算出装置を提供する。  そのために、フィーダ本体１３内に、スプロケット４２を部品供給テープ１２の送り方向と交差する幅方向に複数備え、これら複数のスプロケットによって部品が送られる複数の部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６を幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置し、フィーダ本体に、フィーダ本体の上面を覆い、かつ、複数の部品吸着位置にそれぞれ対応する位置に複数の開口部４０を開口した上部カバープレート３９を固着し、上部カバープレートの上面の幅方向に離間した少なくとも２か所の高さ位置を測定する高さ位置検出手段１１４を設け、高さ位置検出手段によって検出された上部カバープレートの少なくとも２か所の高さ位置に基づいて、複数の部品吸着位置の高さ位置を補間演算によって算出する補間演算手段（ステップ１０６）を設けた。
2014207807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の部品を所定ピッチで収納した部品供給テープに形成した送り穴にスプロケットの歯を噛合わせ、該スプロケットの回転により前記部品供給テープに収納されて部品吸着位置へ送られた部品を基板に実装する部品実装装置において、
フィーダ本体と、
該フィーダ本体内に、前記スプロケットを前記部品供給テープの送り方向と交差する幅方向に複数備え、
これら複数のスプロケットによって前記部品供給テープに収納された部品が送られる複数の部品吸着位置を前記幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置し、
前記フィーダ本体に、前記フィーダ本体の上面を覆い、かつ、前記複数の部品吸着位置にそれぞれ対応する位置に複数の開口部を開口した上部カバープレートを設け、
該上部カバープレートの上面の前記幅方向に離間した少なくとも２か所の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を設け、
該高さ位置測定手段によって測定された前記上部カバープレートの少なくとも２か所の高さ位置に基づいて、前記複数の部品吸着位置の吸着位置高さを補間演算によって算出する補間演算手段を設けた、
ことを特徴とする部品吸着位置高さ算出装置。
【請求項２】
前記スプロケットを支持するとともに、前記部品供給テープを前記部品吸着位置に供給する複数のテープサプライヤを、前記フィーダ本体に着脱可能に装着した請求項１に記載の部品吸着位置高さ算出装置。
【請求項３】
前記高さ位置測定手段は、レーザー光を出力して前記上部カバープレートからの反射光に基づいて前記上部カバープレートの高さ位置を測定するレーザー距離センサにて構成されている請求項１または請求項２に記載の部品吸着位置高さ算出装置。
【請求項４】
反射部材が、前記上部カバープレートの前記レーザー光が照射される部位に設けられたた請求項３に記載の部品吸着位置高さ算出装置。
【請求項５】
前記高さ位置測定手段が、吸着ノズルを設けた実装ヘッドと一体的に取付けられた請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の部品吸着位置高さ算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープフィーダの複数の部品吸着位置の吸着位置高さを算出する部品吸着位置高さ算出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１つのテープフィーダに複数の部品吸着位置を、テープフィーダの横幅方向に並設したものが特許文献１に記載されている。この種のテープフィーダは、部品実装機のフィーダ載置台に着脱可能に取付けられるが、取付誤差等によってテープフィーダが傾くことがある。テープフィーダが傾いて取付けられると、複数の部品吸着位置の吸着位置高さがそれぞれ異なることになり、このために、各部品吸着位置に供給された部品を吸着ノズルによって吸着する際に、吸着ノズルを押し込みすぎて部品を破壊した部品供給テープを変形させたり、あるいは吸着ノズルが部品を吸着する位置まで行き届かずに吸着ミスを発生することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９８３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このために、従来においては、テープフィーダがフィーダ載置台にセットされる毎に、治具を用いて部品吸着位置の吸着位置高さを測定するようにしているが、治具による高さ測定は、作業が煩雑となるとともに、測定時間が長くなる問題がある。【０００５】
しかも、特許文献１に記載されているように、１つのテープフィーダに複数の部品吸着位置を有するものにあっては、複数点の吸着位置高さを測定することが必要となり、さらに多くの時間が必要となり、部品実装作業の効率が悪化することになる。【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、テープフィーダ上の２点の高さを測定することで、複数の部品吸着位置の吸着位置高さを算出できるようにした部品吸着位置高さ算出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、多数の部品を所定ピッチで収納した部品供給テープに形成した送り穴にスプロケットの歯を噛合わせ、該スプロケットの回転により前記部品供給テープに収納されて部品吸着位置へ送られた部品を基板に実装する部品実装装置において、フィーダ本体と、該フィーダ本体内に、前記スプロケットを前記部品供給テープの送り方向と交差する幅方向に複数備え、これら複数のスプロケットによって前記部品供給テープに収納された部品が送られる複数の部品吸着位置を前記幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置し、前記フィーダ本体に、前記フィーダ本体の上面を覆い、かつ、前記複数の部品吸着位置にそれぞれ対応する位置に複数の開口部を開口した上部カバープレートを設け、該上部カバープレートの上面の前記幅方向に離間した少なくとも２か所の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を設け、該高さ位置測定手段によって測定された前記上部カバープレートの少なくとも２か所の高さ位置に基づいて、前記複数の部品吸着位置の吸着位置高さを補間演算によって算出する補間演算手段を設けた部品吸着位置高さ算出装置である。【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、前記スプロケットを支持するとともに、前記部品供給テープを前記部品吸着位置に供給する複数のテープサプライヤを、前記フィーダ本体に着脱可能に装着した請求項１に記載の部品吸着位置高さ算出装置である。【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、前記高さ位置測定手段は、レーザー光を出力して前記上部カバープレートからの反射光に基づいて前記上部カバープレートの高さ位置を測定するレーザー距離センサにて構成されている請求項１または請求項２に記載の部品吸着位置高さ算出装置である。【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、反射部材が、前記上部カバープレートの前記レーザー光が照射される部位に設けられた請求項３に記載の部品吸着位置高さ算出装置である。【００１１】
請求項５に係る発明の特徴は、前記高さ位置測定手段が、吸着ノズルを設けた実装ヘッドと一体的に取付けられた請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の部品吸着位置高さ算出装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、フィーダ本体に、フィーダ本体の上面を覆い、かつ、複数の部品吸着位置にそれぞれ対応する位置に複数の開口部を開口した上部カバープレートを設け、上部カバープレートの上面の幅方向に離間した少なくとも２か所の高さ位置を測定する高さ位置測定手段を設け、高さ位置測定手段によって測定された上部カバープレートの少なくとも２か所の高さ位置に基づいて、複数の部品吸着位置の吸着位置高さを補間演算によって算出する補間演算手段を設けたので、上部カバープレートの上面の少なくとも２か所の高さ位置を測定するのみで、複数（例えば、６個所）の部品吸着位置の吸着位置高さを補間演算によって算出することができ、吸着位置高さ測定時間を短縮することができる。【００１３】
請求項２に係る発明によれば、スプロケットを支持するとともに、部品供給テープを部品吸着位置に供給する複数のテープサプライヤを、フィーダ本体に着脱可能に装着したので、テープサプライヤによって部品供給テープをフィーダ本体に容易に装着することができる。【００１４】
請求項３に係る発明によれば、高さ位置測定手段は、レーザー光を出力して上部カバープレートからの反射光に基づいて上部カバープレートの高さ位置を測定するレーザー距離センサにて構成されているので、レーザー距離センサによって部品吸着位置の吸着位置高さを精度よく測定することができる。【００１５】
請求項４に係る発明によれば、反射部材が、上部カバープレートのレーザー光が照射される部位に設けられているので、反射部材によってレーザー光を確実に反射させることができ、高さ位置の測定精度を向上することができる。【００１６】
請求項５に係る発明によれば、高さ位置測定手段が、吸着ノズルを設けた実装ヘッドと一体的に取付けられているので、実装ヘッドを移動するＸＹロボット等を利用して高さ位置測定手段を、上部カバープレートの上方位置に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施に好適な部品実装機の全体を示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施の形態を示すテープフィーダの全体斜視図である。
【図３】テープフィーダに装着されるテープサプライヤの斜視図である。
【図４】スプロケット駆動ユニットの取付構造を示す斜視図である。
【図５】スプロケットを回転する駆動装置の構成を示す右側面図である。
【図６】スプロケットを回転する駆動装置の構成を示す左側面図である。
【図７】部品実装機のフィーダ載置台の斜視図である。
【図８】テープフィーダの複数の部品吸着位置の吸着位置高さを測定する説明図である。
【図９】部品実装機を制御する制御装置のブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の変形例を示す図８に対応する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、部品実装機１０の全体平面図を示すもので、部品実装機１０は、部品吸着位置に部品を供給する後述する構成のテープフィーダ１１からなる部品供給装置１０１と、基板搬送装置１０２と、部品移載装置１０３を備えている。
【００１９】
基板搬送装置１０２は、部品実装機１０の基台１０５上に設けられ、回路基板Ｂをコンベア１０６により搬送して実装ステージ１０７上に搬入するとともに、実装ステージ１０７より搬出するものである。図１においては、基板搬送方向をＸ軸方向とし、基板搬送方向に直交する方向をＹ軸方向としている。実装ステージ１０７には、図示を省略するが、回路基板Ｂを位置決めクランプするクランプ装置が備えられている。
【００２０】
部品移載装置１０３はＸＹロボットからなり、基台１０５の上方位置にＹ軸方向に移動可能に支持されたＹ軸移動台１１０と、Ｙ軸移動台１１０上にＸ軸方向に移動可能に支持されたＸ軸移動台１１１と、Ｘ軸移動台１１１上に取付けられた実装ヘッド１１２とを備えている。Ｘ軸移動台１１１およびＹ軸移動台１１０は、図略のＸ軸サーボモータおよびＹ軸サーボモータにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向への移動が制御される。
【００２１】
実装ヘッド１１２には、図示省略するが、昇降軸がＸ軸およびＹ軸方向と直交するＺ軸方向（上下方向）に昇降可能に、かつＺ軸線の回りに回転可能に支持されている。昇降軸には、部品を吸着する吸着ノズルが保持されている。
【００２２】
Ｘ軸移動台１１１上には、基板カメラ１１３が取付けられ、基板カメラ１１３は、実装ステージ１０７上に位置決めされた回路基板Ｂに設けられた基準マークおよびテープフィーダ１１に設けられた基準マーク等を撮像し、基板位置基準情報およびフィーダ位置基準情報等を取得するようになっている。
【００２３】
基板カメラ１１３には、部品吸着位置の部品吸着位置高さを測定する高さ位置測定手段としてのレーザー距離センサ１１４が一体的に取付けられている。レーザー距離センサ１１４は、テープフィーダ１１の後述する上部カバープレート３９上の反射部材にレーザー光を照射し、その反射光に基づいて、上部カバープレート３９の高さ位置を測定するようになっている。
【００２４】
また、基台１０５上には、吸着ノズルによって吸着された部品を下方より撮像する部品カメラ１１５が設けられている。部品カメラ１１５は、吸着ノズルによって吸着した部品を、部品供給装置１０１から回路基板Ｂ上に移動する途中で撮像し、吸着ノズルの中心に対する部品の芯ずれおよび角度ずれ等を検出し、この芯ずれ等に基づいて実装ヘッド１１２のＸ軸およびＹ軸方向の移動量および吸着ノズルの回転角度を補正し、部品を回路基板Ｂ上の定められた座標位置に正確に装着できるようにしている。
【００２５】
テープフィーダ１１は、図２に示すように、複数本（実施の形態では６本）の部品供給テープ１２をその横幅方向（Ｘ軸方向）に並べてセットできるように、フィーダ本体１３の横幅が従来の一般的なテープフィーダ（部品供給テープを１本のみセット可能なテープフィーダ）の横幅より大きく構成されている。
【００２６】
部品供給テープ１２は、詳細には図示しないが、キャリアテープに所定ピッチで一列に形成された部品収納凹部に部品を収納して、キャリアテープの上面にトップテープ（カバーテープ）を貼着したものである。部品供給テープ１２の幅方向の一端には、部品供給テープ１２の長手方向に沿ってスプロケット穴（図示せず）が所定のピッチで形成されており、スプロケット穴に噛合する後述するスプロケットの回転により、部品供給テープ１２が送られるようになっている。 
【００２７】
フィーダ本体１３の後部側（取り外し方向側）の上部には、取手部１４と操作パネル１５とが設けられ、その下側には、部品供給テープ１２を巻回したテープリール１６を収納するリールホルダ１７が設けられている。リールホルダ１７は、複数のテープリール１６を前後２列に並べて収納するように形成され、各テープリール１６が部品供給テープ１２の引き出しに伴ってリールホルダ１７内で回転できるように収納されている。操作パネル１５には、後述する各テープサプライヤ２１毎に、テープサプライヤ装着作業開始信号等の各種操作信号を入力する操作キー等が設けられている。
【００２８】
各テープリール１６から引き出された部品供給テープ１２は、後述する各テープサプライヤ２１によって部品吸着位置へ供給される。各テープサプライヤ２１は、フィーダ本体１３に着脱可能に装着され、各テープサプライヤ２１にそれぞれ部品供給テープ１２を１本のみセットするように、各テープサプライヤ２１の横幅が部品供給テープ１２の横幅よりも僅かに大きい寸法に形成されている。
【００２９】
図３に示すように、各テープサプライヤ２１の後端部には、フィーダ本体１３から取り外したテープサプライヤ２１にテープリール１６を保持させるためのリール引掛部２２が設けられ、このリール引掛部２２にテープリール１６を引っ掛けて保持できるようになっている。
【００３０】
テープサプライヤ２１には、部品供給テープ１２の上面を覆うカバーテープを引き剥がすカバーテープ剥離装置２３と、部品供給テープ１２から引き剥がしたカバーテープを回収するカバーテープ回収ケース２４とが設けられている。カバーテープ剥離装置２３は、剥離ローラ２５と、テンションローラ２６と、一対のカバーテープ送りギヤ２８，２９とを備え、剥離ローラ２５で剥離されたカバーテープがテンションローラ２６に掛け渡されてカバーテープ送りギヤ２８，２９間に挟み込まれてカバーテープ回収ケース２４内に送り込まれるようになっている。
【００３１】
図２に示すように、カバーテープ送りギヤ２８，２９の駆動源としてのカバーテープ送り用モータ３３が、フィーダ本体１３側に設けられ、テープサプライヤ２１をフィーダ本体１３に装着したときに、モータ３３によって駆動される駆動ギヤ３４に一方のカバーテープ送りギヤ２８が噛み合うことで、両カバーテープ送りギヤ２８，２９が回転駆動されるようになっている。
【００３２】
テープサプライヤ２１には、図３に示すように、部品供給テープ１２の幅方向の片側のみを保持する複数の横コ字型のテープ保持部３７，３８が部品供給テープ１２の幅方向の一方側と他方側に交互に千鳥状に配置され、部品供給テープ１２を僅かに幅方向に蛇行させながら部品供給テープ１２を保持するように各テープ保持部３７，３８を部品供給テープ１２の幅方向内側に少しずつ寄せて配置することで、より少ない幅で部品供給テープ１２を保持できるようになっている。
【００３３】
フィーダ本体１３の先端部側には、フィーダ本体１３にセット可能な部品供給テープ１２の本数と同数のスプロケット駆動ユニット４１が幅方向に並べて組み付けられている。各スプロケット駆動ユニット４１は、図４および図５に示すように、支持軸５１を中心して回動可能な回動部材３０と、回動部材３０に回転可能に支持されたスプロケット４２と、回動部材３０に設置され、スプロケット４２を平歯車列４３を介して駆動するスプロケット回転用モータ４４等によって構成され、回動部材３０の回動によりスプロケット４２が上下方向に作動されるようになっている。
【００３４】
各スプロケット４２は、フィーダ本体１３にセットされた各部品供給テープ１２に対応する位置に配置され、各部品供給テープ１２のスプロケット穴にスプロケット４２の歯を噛み合わせながら、スプロケット４２の回転により部品供給テープ１２を部品吸着位置へ向かってピッチ送りするようになっている。
【００３５】
図２に示すように、フィーダ本体１３の上面には、スプロケット駆動ユニット４１の上方を覆う上部カバープレート３９が設けられ、この上部カバープレート３９に、吸着ノズルによって部品供給テープ１２に収納された部品を吸着できるように、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６（図８参照）を開口する部品吸着用開口部４０が千鳥状に形成されている。本実施の形態においては、フィーダ本体１３に合計６本の部品供給テープ１２を装着可能であるため、部品吸着用開口部４０は、合計６個形成されている。
【００３６】
上部カバープレート３９上には、図８に示すように、樹脂等からなる２つの反射部材４５ａ、４５ｂが塗布もしくは貼付されている。これら反射部材４５ａ、４５ｂは、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に対して所定の位置関係を有するように、テープフィーダ１１の幅方向（Ｘ軸方向）に所定距離だけ離間した位置に配置されている。また、２つの反射部材４５ａ、４５ｂは、上部カバープレート３９に設けられた２つの基準マークＭ１に対して一定の位置関係に配置されている。
【００３７】
本実施の形態においては、２つの反射部材４５ａ、４５ｂの一方は、図８における左端の部品吸着位置Ｐ１とＸ軸方向に対応した位置に設けられ、他方は、図８における右端の部品吸着位置Ｐ６とＸ軸方向に対応した位置に設けられており、また、６つの部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の各間隔（ｄ１〜ｄ５）は等しく設定されている。
【００３８】
２つの反射部材４５ａ、４５ｂは、レーザー距離センサ１１４によって高さ位置をそれぞれ測定され、測定された高さ位置に基づいて、テープフィーダ１１の幅方向の両端に位置する部品吸着位置Ｐ１、Ｐ６の吸着位置高さｈ１、ｈ６が求められる。そして、かかる両端の部品吸着位置Ｐ１、Ｐ６の吸着位置高さｈ１、ｈ６に基づいて、その間に位置する４つの部品吸着位置Ｐ２〜Ｐ５の吸着位置高さｈ２〜ｈ５が、補間演算によって算出される。
【００３９】
すなわち、両端の２点（部品吸着位置Ｐ１、Ｐ６）の吸着位置高さｈ１、ｈ６によって、上部カバープレート３９の上面のＸ軸方向の傾きαを求め、求めた傾きαより、各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６との相対位置関係に基づいて、補間演算によって吸着位置高さｈ１〜ｈ６を算出する。
【００４０】
この場合、図８に示すように、６つの部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６をテープフィーダ１１の幅方向（Ｘ軸方向）に等間隔に配列するとともに、２つの反射部材４５ａ、４５ｂを、両端の部品吸着位置Ｐ１、Ｐ６とＸ軸方向にそれぞれ対応した位置に配置した場合には、両端の２点の吸着位置高さｈ１、ｈ６より求めた傾きαが、例えば、部品吸着位置Ｐ１の吸着位置高さｈ１のほうが、部品吸着位置Ｐ６の吸着位置高さｈ６よりも高い正方向であった場合には、両端の部品吸着位置Ｐ１、Ｐ６の間に位置する４つ部品吸着位置Ｐ２〜Ｐ５の吸着位置高さｈ２〜ｈ５は、２点の吸着位置高さｈ１、ｈ６に基づいて、以下のように算出することができる。
ｈ２＝ｈ１−（（ｈ１−ｈ６）×１／５）
ｈ３＝ｈ１−（（ｈ１−ｈ６）×２／５）
ｈ４＝ｈ１−（（ｈ１−ｈ６）×３／５）
ｈ５＝ｈ１−（（ｈ１−ｈ６）×４／５）
【００４１】
また、２点の吸着位置高さｈ１、ｈ６より求めた傾きが、正方向とは逆の負方向（部品吸着位置Ｐ６の吸着位置高さｈ６のほうが、部品吸着位置Ｐ１の吸着位置高さｈ１よりも高い）であった場合には、吸着位置高さｈ２は下記式によって求められ、同様にして吸着位置高さｈ３〜ｈ５も求められる。
ｈ２＝ｈ１＋（（ｈ６−ｈ１）×１／５）
【００４２】
なお、レーザー距離センサ１１４によって測定される上部カバープレート３９（反射部材４５ａ、４５ｂ）上面の高さ位置と、吸着位置高さｈ１〜ｈ６が同じでない場合には、その高低差をオフセット量として後述するメモリ８６に記憶し、レーザー距離センサ１１４によって測定された高さ位置をオフセット量だけ補正すれば、実際の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を算出できる。
【００４３】
このように、レーザー距離センサ１１４によって測定された高さ位置に基づいて、各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６における吸着位置高さｈ１〜ｈ６を測定できるので、仮にテープフィーダ１１が後述するフィーダ載置台６６にＸ軸方向に傾いて設置されても、各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を正確に求めることができる。かかる吸着位置高さｈ１〜ｈ６は、後述するメモリ８６の所定の記憶エリアに記憶される。
【００４４】
従って、吸着位置高さｈ１〜ｈ６に基づいて、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に供給された部品を吸着する吸着ノズルの各下降量を制御することにより、吸着する部品に対し吸着ノズルを押し込みすぎて部品を破壊したり、あるいは、行き足らなくて吸着ミスを発生する等の不具合を解消でき、各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に供給された部品を、精度よく吸着することができる。
【００４５】
しかも、２点の吸着位置高さｈ１、ｈ６を測定し、その間の部品吸着高さｈ２〜ｈ５を補間演算によって算出するようにしたので、テープフィーダ１１をフィーダ載置台６６にセットした際に必要な、吸着位置高さの測定を短時間で行うことができる。
【００４６】
なお、実施の形態においては、２つの反射部材４５ａ、４５ｂを、両端の部品吸着位置Ｐ１、Ｐ６とＸ軸方向に対応した位置に設置したが、２つの反射部材４５ａ、４５ｂの設置位置は、テープフィーダ１１の幅方向の傾きを検出できればどこでもよく、その設置位置と各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６との位置関係（設計値）が後述するメモリ８６に登録される。
【００４７】
次に、各スプロケット駆動ユニット４１の回動部材３０をそれぞれ独立して作動させる作動機構の構成について説明する。
【００４８】
図４に示すように、各回動部材３０が、フィーダ本体１３に支持軸５１を支点にしてスプロケット４２が上下動できるように組み付けられ、スプロケット４２の歯が部品供給テープ１２のスプロケット穴に噛み合った状態となる噛合位置と、スプロケット４２の歯がスプロケット穴よりも下方に位置する退避位置との間を上下動するように構成されている。
【００４９】
各スプロケット駆動ユニット４１には、それぞれ、支持軸５１を支点にして回動部材３０に支持されたスプロケット４２を上方へ付勢する付勢手段としてのスプリング５５が設けられ、このスプリング５５の付勢力によりスプロケット４２を上限位置である噛合位置に保持できるようになっている。各スプロケット駆動ユニット４１には、それぞれ、スプロケット４２をスプリング５５に抗して下降させるスプロケット作動用モータ５６が設けられている。
【００５０】
各モータ５６の回転軸には、それぞれカム５７が固定され、これに対応して、各回動部材３０には、それぞれカム５７にその下側から当接するＬ字形等のカム当接部材５８が設けられ、モータ５６を回転させてカム５７を最下位置まで回転させると、カム当接部材５８が回動部材３０と一体的にスプリング５５に抗して引き下げられて、スプロケット４２が下限位置である退避位置に保持される。その後、モータ５６を元の位置まで回転させてカム５７を最上位置まで戻すと、そのカム５７の動きに追従してスプリング５５の付勢力により回動部材３０が押し上げられて上限位置である噛合位置に保持される。
【００５１】
各モータ５６の回転軸には、それぞれカム５７の位置を検出する位置検出ドッグ６１が設けられ、これに対応して、フィーダ本体１３には、各位置検出ドッグ６１を検出するカム位置センサ６２が設けられ、各カム位置センサ６２によって、スプロケット４２が噛合位置にあるか、退避位置にあるかを検出できるようになっている。
【００５２】
フィーダ本体１３には、図６に示すように、各スプロケット４２が噛合位置まで上昇したことを検出する噛合検出センサ６３が設けられている。各回動部材３０には、それぞれ噛合位置を検出するための位置検出ドッグ６４が設けられ、いずれかの回動部材３０に支持されたスプロケット４２の歯が部品供給テープ１２のスプロケット穴に噛み合ってスプロケット４２が噛合位置まで上昇した状態となると、位置検出ドッグ６４が噛合検出センサ６３で検出されて検出信号が出力されるようになっている。
【００５３】
フィーダ本体１３の先端面には、図４に示すように、フィーダ本体１３の信号線や電源線を部品実装機のフィーダ載置台６６のコネクタ６８（図７参照）に接続するためのコネクタ６７と、２本の位置決めピン６９，７０が設けられ、２本の位置決めピン６９，７０を部品実装機のフィーダ載置台６６の位置決め穴７１，７２（図７参照）に差し込むことで、フィーダ載置台６６上でフィーダ本体１３の取付位置が位置決めされるとともに、フィーダ本体１３のコネクタ６７がフィーダ載置台６６のコネクタ６８に差し込み接続される。
【００５４】
フィーダ載置台６６の上面には、テープフィーダ１１を縦置き支持するための断面逆Ｔ字溝形のガイド溝７４が設けられ、フィーダ本体１３の下面側に設けられた断面逆Ｔ字形のガイドレール（図示せず）を手前側からガイド溝７４に差し込むことで、フィーダ載置台６６上にテープフィーダ１１が縦置き状態に支持されると共に、該フィーダ本体１３に設けられたクランプ部材（図示せず）がフィーダ載置台６６のクランプ溝７９に嵌まり込んで該フィーダ本体１３を前方（フィーダ載置台６６のコネクタ６８側）へ押し付けてクランプすることで、該フィーダ本体１３をフィーダ載置台６６上に前後方向に位置決めして着脱可能に取り付けるようになっている。
【００５５】
各テープサプライヤ２１のカバーテープ回収ケース２４の上端後部には、図３に示すように、それぞれ取手部７６が設けられ、各取手部７６の前端部に、フィーダ本体１３に形成された図略の位置決め穴に係合する位置決めピン７７が設けられている。テープサプライヤ２１をフィーダ本体１３にセットする際に、取手部７６の位置決めピン７７を図略の位置決め穴に差し込むことで、フィーダ本体１３に対してテープサプライヤ２１が位置決めされるようになっている。
【００５６】
取手部７６の上面には、テープサプライヤ２１に支持された部品供給テープ１２に収納された部品の識別情報等を記憶した識別ＩＤ８１（図９参照）が取り付けられている。この識別ＩＤ８１は、フィーダ本体１３の操作パネル１５の下面に設けられたリーダ８２（図９参照）によって読み取られ、部品の識別情報等が取得されるようになっている。
【００５７】
リーダ８２から出力される識別ＩＤの信号は、フィーダ本体１３へのテープサプライヤ２１のセット確認信号としても兼用され、リーダ８２で識別ＩＤ８１を読み取ることで、フィーダ本体１３へのテープサプライヤ２１のセットを確認するようになっている。
【００５８】
また、図９に示すように、テープフィーダ１１には、各モータ４４，５６等の動作を制御する制御ユニット８４が設けられ、リーダ８２で読み取った識別ＩＤ８１が制御ユニット８４に送信され、制御ユニット８４からコネクタ６７，６８を経由して部品実装機１０の制御ユニット８５に送信される。テープフィーダ１１の制御ユニット８４のメモリ８６には、部品供給テープ１２に収納された部品の各種情報や、各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ２が記憶されている。
【００５９】
上記した作動機構により、フィーダ本体１３にテープサプライヤ２１がセットされると、スプロケット作動用モータ５６が制御され、スプロケット４２が噛合位置へ上昇される。スプロケット４２を噛合位置へ上昇させても、スプロケット４２の歯が部品供給テープ１２のスプロケット穴に噛み合わずに噛合検出センサ６３から検出信号が出力されないときは、スプロケット回転用モータ４４によってスプロケット４２を正逆転させることにより、部品供給テープ１２のスプロケット穴にスプロケット４２の歯を噛合させることができる。これにより、スプロケット４２が噛合位置まで上昇され、これが噛合検出センサ６３によって検出される。
【００６０】
その状態で、スプロケット回転用モータ４４によってスプロケット４２が所定角度ずつ回転されることにより、部品供給テープ１２に収納された部品が部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６へ順次供給される。部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に供給された部品は、実装ヘッド１１２に保持された吸着ノズルによって吸着され、実装ステージ１０７に位置決めされた回路基板Ｂ上に実装される。
【００６１】
次に、テープフィーダ１１の複数の部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を測定する測定プログラムを、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。当該測定プログラムは、テープフィーダ１１がフィーダ載置台６６にセットされる毎に実行される。
【００６２】
まず、ステップ１００において、Ｘ軸移動台１１１およびＹ軸移動台１１０が移動され、基板カメラ１１３がフィーダ載置台６６にセットされたテープフィーダ１１の上方位置に位置決めされる。そして、基板カメラ１１３によりテープフィーダ１１の基準マークＭ１を撮像し、基準位置に対するテープフィーダ１１の取付位置の位置誤差を取得する。
【００６３】
次いで、ステップ１０２において、Ｘ軸移動台１１１およびＹ軸移動台１１０が移動され、レーザー距離センサ１１４が、テープフィーダ１１の上部カバープレート３９に設けられた一方の反射部材４５ａの上方位置に位置決めされる。その状態で、レーザー距離センサ１１４よりレーザー光が照射され、その反射光をレーザー距離センサ１１４で受光することにより、反射部材４５ａまでの距離を測定でき、それに基づいて、反射部材４５ａ（上部カバープレート１４の上面）の高さ位置が測定される。しかる後、レーザー距離センサ１１４が、テープフィーダ１１の上部カバープレート３９に設けられた他方の反射部材４５ｂの上方位置に位置決めされ、前記と同様にして、レーザー距離センサ１１４より他方の反射部材４５ｂの高さ位置が測定される。
【００６４】
次いで、ステップ１０４において、測定された２点の測定値に基づいて、複数（６つ）の部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を補間演算によって算出し、続くステップ１０６において、算出した各吸着位置高さｈ１〜ｈ６をメモリ８６の所定の記憶エリアにそれぞれ格納する。
【００６５】
これにより、テープフィーダ１１がフィーダ載置台６６にＸ軸方向に傾いて装着されても、吸着ノズルによって部品を吸着する各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を正確に求めることができる。
【００６６】
これにより、部品実装時に、テープフィーダ１１の各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に供給された部品を吸着ノズルによって吸着する際に、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に対応する吸着位置高さｈ１〜ｈ６に応じて、吸着ノズルの下降量を制御することにより、吸着する部品に対し吸着ノズルを押し込みすぎて部品を破壊したり、あるいは、行き足らなくて吸着ミスを発生する等の不具合を解消することができる。
【００６７】
上記したステップ１０６により、レーザー距離センサ１１４によって測定された上部カバープレート３９の２か所の高さ位置に基づいて、複数の部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の高さ位置を補間演算によって算出する補間演算手段を構成している。
【００６８】
図１１は、本発明の変形例を示すもので、２つの反射部材４５ａ、４５ｂを、テープフィーダ１１の上部カバープレート３９上に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ所定量Ｘ２、Ｙ２離間した２点に配置し、テープフィーダ１１がＸ軸方向だけでなくＹ軸方向に傾いてフィーダ載置台６６に装着されても、千鳥状に配置された複数の部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の各吸着位置高さｈ１〜ｈ６を、上記したと同様にして算出できるようにしたものである。
【００６９】
上記した実施の形態によれば、フィーダ本体１３に設けた上部カバープレート３９の上面の幅方向に離間した２か所の高さ位置を測定するレーザー距離センサ１１４からなる高さ位置測定手段を設け、高さ位置測定手段によって測定された上部カバープレート３９の２か所の高さ位置に基づいて、複数の部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の高さ位置を補間演算によって算出する補間演算手段を設けたので、テープフィーダ１１がフィーダ載置台６６に傾いて装着されても、吸着ノズルによって部品を吸着する各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を正確に求めることができる。
【００７０】
その結果、部品実装時に、テープフィーダ１１の各部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に供給された部品を吸着ノズルによって吸着する際に、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６に対応する吸着位置高さｈ１〜ｈ６に応じて、吸着ノズルの下降量を制御することにより、吸着する部品に対し吸着ノズルを押し込みすぎて部品を破壊したり、あるいは、行き足らなくて吸着ミスを発生する等の不具合を解消することができる。
【００７１】
また、上記した実施の形態によれば、上部カバープレート３９の上面の高さ位置を、レーザー距離センサ１１４によって測定するようにしたので、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の吸着位置高さｈ１〜ｈ６を精度よく測定することができる。レーザー距離センサ１１４を、吸着ノズルを設けた実装ヘッド１１２と一体的に取付けたので、実装ヘッド１１４を移動するＸＹロボット等を利用して、レーザー距離センサ１１４を上部カバープレート３９の上方位置に位置決めすることができる。
【００７２】
さらに、上記した実施の形態によれば、反射部材４５ａ、４５ｂが、上部カバープレート３９のレーザー光が照射される部位に設けられているので、反射部材４５ａ、４５ｂによってレーザー光を確実に反射させることができ、高さ位置の測定精度を向上することができる。
【００７３】
上記した実施の形態においては、１つのテープフィーダ１１に６つの部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６（６本の部品供給テープ１２）を有する例について述べたが、少なくとも３つ以上の部品吸着位置を有するものに有効であり、部品吸着位置の数を限定するものではない。
【００７４】
また、上記した実施の形態においては、２か所の高さ位置を測定し、部品吸着位置Ｐ１〜Ｐ６の高さ位置の補間演算に使用したが、高さ位置の測定は２か所に限定されるものではなく、要は、部品吸着用開口部４０よりも少ない数の高さ位置測定箇所を指定すればよい。
【００７５】
また、上記した実施の形態においては、部品を吸着する複数の部品吸着用開口部４０を、上部カバープレート３９に千鳥状に形成した例について述べたが、テープフィーダ１１の幅方向に一直線上に配列したもの、あるいは幅方向に傾斜した方向に一直線上に配列したものであってもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、上部カバープレート３９に、レーザー光を反射する反射部材４５ａ、４５ｂを設けた例について述べたが、反射部材をなくし、上部カバープレート３９に直接レーザー光を照射することもでき、また、高さ位置測定手段も、レーザー距離センサ１１４に限定されるものではない。
【００７７】
斯様に、本発明は上記した実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る部品吸着位置高さ算出装置は、テープフィーダに、部品供給テープに収納された部品が送られる複数の部品吸着位置を幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置したものに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００７９】
１０…部品実装機、１１…テープフィーダ、１２…部品供給テープ、１３…フィーダ本体、２１…テープサプライヤ、３９…上部カバープレート、４０…開口部、４１…スプロケット駆動ユニット、４２…スプロケット、４４…スプロケット回転用モータ、４５ａ、４５ｂ…反射部材、５１…支持軸、５６…スプロケット作動用モータ、１１２…実装ヘッド、１１４…高さ位置測定手段（レーザー距離センサ）、ステップ１０６…補間演算手段。
【図１】
2014207807.tif 000003
【図２】
2014207807.tif 000004
【図３】
2014207807.tif 000005
【図４】
2014207807.tif 000006
【図５】
2014207807.tif 000007
【図６】
2014207807.tif 000008
【図７】
2014207807.tif 000009
【図８】
2014207807.tif 000010
【図９】
2014207807.tif 000011
【図１０】
2014207807.tif 000012
【図１１】
2014207807.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月21日(2016.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の部品を所定ピッチで収納した部品供給テープに形成した送り穴にスプロケットの歯を噛合わせ、該スプロケットの回転により前記部品供給テープに収納されて部品吸着位置へ送られた部品を基板に実装する部品実装装置において、
前記部品実装装置は、
フィーダ本体と、
該フィーダ本体内に、前記部品供給テープの送り方向と交差する幅方向に配置された複数の前記スプロケットと、備え、
前記フィーダ本体には、複数の前記スプロケットによって前記部品供給テープに収納された部品が送られる複数の部品吸着位置が前記幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置され、
前記部品実装装置は、
前記フィーダ本体に設けられ、前記フィーダ本体の上面を覆い、かつ、前記複数の部品吸着位置にそれぞれ対応する位置に複数の開口部を開口した上部カバープレートと、
該上部カバープレートの上面の前記幅方向に離間した少なくとも２か所の高さ位置を測定する高さ位置測定手段と、
該高さ位置測定手段によって測定された前記上部カバープレートの少なくとも２か所の高さ位置に基づいて、前記複数の部品吸着位置の吸着位置高さを補間演算によって算出する補間演算手段と、をさらに備える部品実装装置。
【請求項２】
前記スプロケットを支持するとともに、前記部品供給テープを前記部品吸着位置に供給する複数のテープサプライヤを、前記フィーダ本体に着脱可能に装着した請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記高さ位置測定手段は、レーザー光を出力して前記上部カバープレートからの反射光に基づいて前記上部カバープレートの高さ位置を測定するレーザー距離センサにて構成されている請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
反射部材が、前記上部カバープレートの前記レーザー光が照射される部位に設けられたた請求項３に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記高さ位置測定手段が、吸着ノズルを設けた実装ヘッドと一体的に取付けられた請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、テープフィーダの複数の部品吸着位置の吸着位置高さを算出する部品実装装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、テープフィーダ上の２点の高さを測定することで、複数の部品吸着位置の吸着位置高さを算出できるようにした部品実装装置を提供することを目的とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、多数の部品を所定ピッチで収納した部品供給テープに形成した送り穴にスプロケットの歯を噛合わせ、該スプロケットの回転により前記部品供給テープに収納されて部品吸着位置へ送られた部品を基板に実装する部品実装装置において、前記部品実装装置は、フィーダ本体と、該フィーダ本体内に、前記部品供給テープの送り方向と交差する幅方向に配置された複数の前記スプロケットと、備え、前記フィーダ本体には、複数の前記スプロケットによって前記部品供給テープに収納された部品が送られる複数の部品吸着位置が前記幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置され、前記部品実装装置は、前記フィーダ本体に設けられ、前記フィーダ本体の上面を覆い、かつ、前記複数の部品吸着位置にそれぞれ対応する位置に複数の開口部を開口した上部カバープレートと、該上部カバープレートの上面の前記幅方向に離間した少なくとも２か所の高さ位置を測定する高さ位置測定手段と、該高さ位置測定手段によって測定された前記上部カバープレートの少なくとも２か所の高さ位置に基づいて、前記複数の部品吸着位置の吸着位置高さを補間演算によって算出する補間演算手段と、をさらに備える部品実装装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、前記スプロケットを支持するとともに、前記部品供給テープを前記部品吸着位置に供給する複数のテープサプライヤを、前記フィーダ本体に着脱可能に装着した請求項１に記載の部品実装装置である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、前記高さ位置測定手段は、レーザー光を出力して前記上部カバープレートからの反射光に基づいて前記上部カバープレートの高さ位置を測定するレーザー距離センサにて構成されている請求項１または請求項２に記載の部品実装装置である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、反射部材が、前記上部カバープレートの前記レーザー光が照射される部位に設けられた請求項３に記載の部品実装装置である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項５に係る発明の特徴は、前記高さ位置測定手段が、吸着ノズルを設けた実装ヘッドと一体的に取付けられた請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の部品実装装置である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
本発明に係る部品実装装置は、テープフィーダに、部品供給テープに収納された部品が送られる複数の部品吸着位置を幅方向に離間した所定位置にそれぞれ配置したものに用いるのに適している。
【国際調査報告】
2014207807.tif 000014
2014207807.tif 000015