(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のテープフィーダーがフィーダー取付部に着脱自在に装着された表面実装機において、
前記フィーダー取付部における、各テープフィーダーと対応する各位置に設けられ磁気を発生する第１の電磁石と、
各テープフィーダーにおける、前記フィーダー取付部と対応する位置であって前記第１の電磁石と対向する位置に設けられ磁気を発生する第２の電磁石と、
各テープフィーダーと前記フィーダー取付部との間で双方向の通信をするため前記フィーダー取付部における、前記第１の電磁石の近傍位置に設けられ、前記第２の電磁石による磁気エネルギーの強弱を検出する第１のホール素子と、
各テープフィーダーにおける、前記第２の電磁石の近傍位置に設けられ、前記第１の電磁石による磁気エネルギーの強弱を検出する第２のホール素子とを備えたことを特徴とする表面実装機。
【請求項２】
請求項１記載の表面実装機において、各テープフィーダー毎のデータを示す信号が、磁気エネルギーの強弱で表現されるように前記第２の電磁石をＯＮ，ＯＦＦ動作させる発信手段と、
前記第１のホール素子によって検出した前記第２の電磁石による磁気エネルギーの強弱からなる信号に基づき各テープフィーダー毎のデータを生成する受信手段と、
前記フィーダー取付部側に設けられ、前記第１のホール素子の検出結果に基づいてテープフィーダーの有無を判別する判別手段とを備え、
前記判別手段は、前記受信手段が生成したテープフィーダー毎のデータに基づいてテープフィーダーの有無を判別するとともにテープフィーダーを識別する構成が採られていることを特徴とする表面実装機。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の表面実装機において、前記第１の電磁石の一部を構成する給電側コイルと、
前記第２の電磁石の一部を構成する受電側コイルとを有し、
前記給電側コイルから受電側コイルへ電磁誘導作用により非接触で電力を供給する非接触給電装置をさらに備えたことを特徴とする表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープフィーダーを非接触で検出する表面実装機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の表面実装機としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示された表面実装機は、テープフィーダの有無を検出したり、テープフィーダーに装填された実装用部品の種類などの個別の情報を得るために無線タグを使用している。
【０００３】
この無線タグは、前記個別の情報を記憶した記憶手段と、前記情報を無線により送信する送信手段とを備えており、テープフィーダーにおける表面実装機側のフィーダー取付部と対向する部位に取付けられている。前記フィーダー取付部には、無線タグと無線で通信を行うためのアンテナを有する受信手段が設けられている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
【特許文献１】特開２００５−１９８８７号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように構成された無線タグを使用する従来の表面実装機においては、フィーダー取付部のアンテナが外来の電波（ノイズなど）を受信することがあり、このような場合には、テープフィーダーの誤認識を起こすおそれがある。また、テープフィーダーが装着されていないフィーダー取付部のアンテナが隣接するテープフィーダーの無線タグの電波を誤って受信してしまうおそれもある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、無線を用いることなくテープフィーダーを非接触で検出することができる表面実装機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】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係る表面実装機は、複数のテープフィーダーがフィーダー取付部に着脱自在に装着された表面実装機において、前記フィーダー取付部における、各テープフィーダーと対応する各位置に設けられ磁気を発生する第１の電磁石と、
各テープフィーダーにおける、前記フィーダー取付部と対応する位置であって前記第１の電磁石と対向する位置に設けられ磁気を発生する第２の電磁石と、各テープフィーダーと前記フィーダー取付部との間で双方向の通信をするため前記フィーダー取付部における、前記第１の電磁石の近傍位置に設けられ、前記第２の電磁石による磁気エネルギーの強弱を検出する第１のホール素子と、各テープフィーダーにおける、前記第２の電磁石の近傍位置に設けられ、前記第１の電磁石による磁気エネルギーの強弱を検出する第２のホール素子とを備えたものである。
【０００７】
請求項２に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１に記載した表面実装機において、各テープフィーダー毎のデータを示す信号が、磁気エネルギーの強弱で表現されるように前記第２の電磁石をＯＮ，ＯＦＦ動作させる発信手段と、前記第１のホール素子によって検出した前記第２の電磁石による磁気エネルギーの強弱からなる信号に基づき各テープフィーダー毎のデータを生成する受信手段と、前記フィーダー取付部側に設けられ、前記第１のホール素子の検出結果に基づいてテープフィーダーの有無を判別する判別手段とを備え、前記判別手段は、前記受信手段が生成したテープフィーダー毎のデータに基づいてテープフィーダーの有無を判別するとともにテープフィーダーを識別する構成が採られているものである。
【０００８】
請求項３に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１または請求項２に記載した表面実装機において、前記第１の電磁石の一部を構成する給電側コイルと、前記第２の電磁石の一部を構成する受電側コイルとを有し、前記給電側コイルから受電側コイルへ電磁誘導作用により非接触で電力を供給する非接触給電装置をさらに備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テープフィーダーの第２の電磁石から生じる磁気をフィーダー取付部側の第１の電磁石が検出することによってテープフィーダーの有無を非接触で検出することができる。
したがって、テープフィーダーの有無を誤ることなく確実に検出することができる表面実装機を提供することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、テープフィーダー側の第２の電磁石で発生する磁気をフィーダー取付部側の第１の電磁石により検出することによって、非接触でテープフィーダーの有無を判別することができる。また、テープフィーダー毎のデータが磁気エネルギーの変化からなる信号としてテープフィーダー側からフィーダー取付部側へ送られることにより、非接触でテープフィーダーを識別することができる。したがって、この発明においても非接触でテープフィーダーの有無の判別と識別とを行うことができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、非接触給電装置によってテープフィーダーの電気部品に給電することができるから、テープフィーダーにバッテリーを搭載したり、給電用コネクタを設ける必要がなくなる。このため、この発明によればテープフィーダーの取り扱いが容易になるという効果を奏する。
【００１５】
請求項３記載の表面実装機は、テープフィーダーの有無の判定および識別に用いる部品を使用して非接触給電装置を構成することができるから、これら両機能をそれぞれ独立した装置によって行う場合に較べ部品数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の参考例）
以下、本発明に係る表面実装機の前提となる参考例を図１ないし図４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る表面実装機に使用するテープフィーダーの参考例を示す側面図で、同図はテープフィーダーをフィーダー取付部に装着した状態で描いてある。図２は図１におけるテープフィーダーの要部のII−II線断面図、図３は表面実装機の一部を示す構成図、図４はこの参考例による表面実装機の動作を説明するためのフローチャートである。
【００１７】
これらの図において、符号１で示すものは、この参考例によるテープフィーダーを示す。このテープフィーダー１は、図示していないテープを間欠的に繰り出す繰り出し機構２を備え、表面実装機３のフィーダー取付部４の上に着脱自在に装着される。このテープフィーダー１は、図１の紙面と直交する方向に複数並べて装着されている。
【００１８】
前記繰り出し機構２は、エアシリンダ５を動力源として構成されており、テープフィーダー１の装着方向の前側の下部（図１においては右側の下部）に突設された空気通路接続用ピン６をフィーダー取付部４のジョイント（図示せず）に接続することによって、表面実装機３側の空気供給通路に接続される。
【００１９】
前記テープに収納された表面実装部品（図示せず）は、表面実装機３の実装用ヘッド７によって吸着され、図示していないプリント配線板の上に移載される。
テープフィーダー１におけるフィーダー取付部４の上に重ねられる部位には、磁気発生手段を構成する永久磁石１１が接着されている。この永久磁石１１は、図２に示すように、テープフィーダー１のフレーム１２の下端部に取付けられている。
【００２０】
前記フレーム１２は、磁性材によって形成され、下端部であって一側部に下方へ突出する突片１３が一体に形成されている。詳述すると、フレーム１２の下端部には、テープフィーダー１の幅方向（図２において左右方向）に延びる幅方向延在部１４と、この幅方向延在部１４の一端から下方に突出する前記突片１３とが形成されている。
【００２１】
前記永久磁石１１は、前記幅方向延在部１４の下面に前記突片１３の横に並ぶ状態で接着されている。この参考例による永久磁石１１は、上面と下面とに磁極が形成されており、上面が前記幅方向延在部１４の下面に接着されている。このようにフレーム１２に接着された永久磁石１１の磁束Φは、図２および図３中に二点鎖線で示すように、前記幅方向延在部１４と突片１３とを有する磁気回路を主に通る。この参考例では、前記フレーム１２によって磁気回路形成部材が構成されている。
【００２２】
前記フィーダー取付部４は、図３に示すように、一つのフィーダー支持プレート２１によって全てのテープフィーダー１を支持する構造で、テープフィーダー１毎のホール素子２２，２２‥‥を備えている。この参考例では、このホール素子２２によって磁気検出手段が構成されている。
【００２３】
前記ホール素子２２は、図１に示すように、基板２３の上面に実装されており、この基板２３を介してフィーダー支持プレート２１に取付けられている。この基板２３は、テープフィーダー１が並ぶ方向に長く形成されており、全てのテープフィーダー１用のホール素子２２が実装されている。
【００２４】
これらのホール素子２２は、図３に示すように、制御装置２４に接続されている。この制御装置２４は、表面実装機３の動作を制御するためのもので、各ホール素子２２の検出結果に基づいてテープフィーダー１の有無を判別する判別手段２５を備えている。この判別手段２５は、前記ホール素子２２が検出した磁気エネルギーが予め定めた値より大きい場合にテープフィーダー１が装着されていると判別し、前記磁気エネルギーが前記設定値より小さい場合には、テープフィーダー１が装着されていないと判別する。制御装置２４は、この判別手段２５の判別結果に基づき、部品の実装動作を開始するに当たってテープフィーダー１が未装着である場合は、テープフィーダー１の装着が完了するまで動作開始を待機する。
【００２５】
次に、上述したように構成された表面実装機３の動作を図４に示すフローチャートによって説明する。
先ず、テープフィーダー１をフィーダー取付部４に装着すると（ステップＳ１）、ステップＳ２に示すように、ホール素子２２が磁気エネルギーを検出したか否かを判別する。このとき、フィーダー取付部４におけるテープフィーダー１が装着されていなければならない位置のホール素子２２が磁気を検出していない場合、ステップＳ３で示すように、制御装置２４は、図示していない表示手段によりエラー表示を行ない、前記ホール素子２２が磁気を検出するまで表面実装機３を待機状態とする。
【００２６】
ステップＳ２において、全ての装着予定箇所にテープフィーダー１が装着されている場合はＹＥＳと判定され、ステップＳ４において、テープフィーダー１の装着が完了したことを例えば確認ランプを点灯させることよって示す。その後、制御装置２４は、ステップＳ５に示すように、表面実装機３に実装動作を開始させる。
【００２７】
したがって、この参考例による表面実装機３においては、テープフィーダー１に設けた永久磁石１１の磁気を利用して非接触でテープフィーダー１の有無を検出することができる。特にこの参考例によれば、テープフィーダー１において磁気回路を構成したフレーム１２が実質的に磁気シールドとして機能し、永久磁石１１の磁束Φが隣のテープフィーダー１用のホール素子２２に検出されることを防ぐから、この永久磁石１１の磁気が他のホール素子２２に誤って検出されることはない。
【００２８】
したがって、この表面実装機３は、テープフィーダー１の有無を誤ることなく確実に検出することができる。
この参考例では磁気発生手段を永久磁石１１によって構成するとともに磁気検出手段をホール素子２２によって構成する例を示したが、電磁石によって磁気発生手段を構成し、磁気エネルギーを検出可能なコイルによって磁気検出手段を構成することもできる。
【００２９】
（第２の参考例）
他の参考例を図５によって詳細に説明する。
図５は他の参考例の構成を示す図で、同図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００３０】
図５に示すフィーダー取付部４は、１６個のテープフィーダー１を取付けることができるように構成されており、ホール素子２２が１６個設けられている。隣接する各ホール素子２２は互いに前後方向（図５においては上下方向）で異なる位置に設けられている。また、このフィーダー取付部４に装着される各テープフィーダー１の永久磁石１１は、それぞれ前記ホール素子２２と対向する位置に位置付けられている。
【００３１】
この参考例によれば、テープフィーダー１の永久磁石１１の磁気は、このテープフィーダー１がフィーダー取付部４の正しい位置に装填されたときのみにホール素子２２によって検出される。したがって、この参考例の構成を採ることにより、テープフィーダー１の永久磁石１１の磁気が、隣接するテープフィーダー１に対応するホール素子２２によって誤って検出されることを、より確実に防止することができる。
【００３２】
（第１の実施の形態）
本発明に係る表面実装機の一実施の形態を図６および図７によって説明する。
図６は第１の実施の形態による表面実装機の要部を示す構成図、図７は同じくブロック図で、これらの図において、前記図１〜図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００３３】
図６および図７に示すテープフィーダー１は、電動式の繰り出し機構２を備えている。この繰り出し機構２は、実装用部品（図示せず）を収納したテープ３１を繰り出すための送り用サーボモータ３２と、前記テープ３１に設けられているトップテープ３３を剥離するための剥離用サーボモータ３４とを備えている。
【００３４】
前記送り用サーボモータ３２は、エンコーダ３５（図７参照）が設けられており、このサーボモータ３２の回転量は、テープフィーダー１内に設けられた制御回路３６（図７参照）によって前記テープ３１が所定の送り量だけ繰り出されるようにフィードバック制御により制御される。前記剥離用サーボモータ３４の回転も前記送り用サーボモータ３２と同様にフィードバック制御により制御回路３６によって制御される。なお、これらのモータ３２，３４は、ステッピングモータによって構成してもよい。
これらのモータ３２，３４と制御回路３６への給電は、図６中に符号４１で示す非接触給電装置によって行う。
【００３５】
この非接触給電装置４１は、フィーダー取付部４に設けられた給電側コイル４２からテープフィーダー１の受電側コイル４３へ電磁誘導作用により非接触で電力を供給するものである。前記給電側コイル４２は、フィーダー取付部４側の第１の電磁石４４の一部を構成し、制御装置２４に接続されている。また、前記受電側コイル４３は、テープフィーダー１側の第２の電磁石４５の一部を構成し、前記制御回路３６に接続されている。
【００３６】
この実施の形態においては、テープフィーダー１をフィーダー取付部４に装着した状態で給電側コイル４２に制御装置２４から交流電流を流ることにより受電側コイル４３に電力が生じ、この電力によってテープフィーダー１側の前記制御回路３６、送り用サーボモータ３２および剥離用サーボモータ３４などの全ての電気部品が給電されるように構成されている。前記第２の電磁石４５を取付けたテープフィーダー１のフレーム１２は、図示してはいないが、第１の参考例で示したフレーム１２と同等の磁気回路を構成するように形成されている。
【００３７】
前記制御回路３６は、図７に示すように、記憶手段を構成するメモリ４６が接続されている。このメモリ４６には、テープフィーダー１毎のデータが記憶させてある。このデータとは、例えば、テープフィーダー１の種類、装填したテープ３１または実装用部品の種類、テープ３１の単位送り量などである。
【００３８】
前記制御回路３６は、前記非接触給電装置４１により給電されている状態で前記メモリ４６からテープフィーダー１の種類などのテープフィーダー１を識別可能なデータを読み出すように構成されている。また、この制御回路３６は、前記読み出したデータに基づいて第２の電磁石４５をＯＮ，ＯＦＦ動作させる発信手段４７を備えている。
【００３９】
第２の電磁石４５がＯＮ，ＯＦＦ動作することにより、磁気エネルギーに強弱が生じるから、これを信号化することによりテープフィーダー１側からフィーダー取付部４側へ前記データを伝達することができる。すなわち、前記発信手段４７は、テープフィーダー１を識別することができるデータを示す信号が磁気エネルギーの強弱で表現されるように第２の電磁石４５をＯＮ，ＯＦＦ動作させる。
【００４０】
この磁気エネルギーの強弱は、フィーダー取付部４の第１の電磁石４４のコイル（給電側コイル４２）によって検出され、このコイル４２に接続されたアンプ４８（図６参照）によって増幅されて信号として制御装置２４に送られる。この実施の形態による制御装置２４は、前記給電側コイル４２によって検出した磁気エネルギーの強弱からなる信号に基づいて前記テープフィーダー１毎のデータを生成する受信手段４９を備えている。また、この制御装置２４に設けられている判別手段２５は、前記受信手段４９が生成したテープフィーダー１毎のデータに基づいてテープフィーダー１の有無を判別するとともに、テープフィーダー１を識別するように構成されている。
【００４１】
このように構成された表面実装機３によれば、テープフィーダー１の第２の電磁石４５で発生する磁気をフィーダー取付部４の第１の電磁石４４により検出することによって、非接触でテープフィーダー１の有無を判別することができる。また、テープフィーダー１毎のデータが磁気エネルギーの変化からなる信号としてテープフィーダー１側からフィーダー取付部４側へ送られることにより、非接触でテープフィーダー１を識別することができる。したがって、この実施の形態においても非接触でテープフィーダー１の有無の判別と識別とを行うことができる。
【００４２】
また、この実施の形態による表面実装機３においては、非接触給電装置４１によってテープフィーダー１の各電気部品に給電することができるから、テープフィーダー１にバッテリーを搭載したり、フィーダー取付部４に接続し給電される給電用コネクタを設ける必要がない。
【００４３】
さらに、この実施の形態による表面実装機３においては、テープフィーダー１の有無の判定および識別に用いる第１および第２の電磁石４４，４５のコイル４２，４３を使用して非接触給電装置４１を構成しているから、これら両機能（有無の判定および識別を行う機能と、給電する機能）をそれぞれ独立した装置によって行う場合に較べて部品数を低減することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
テープフィーダーとフィーダー取付部は図８に示すように構成することができる。
図８は他の実施の形態による表面実装機の要部を示す構成図で、同図において、前記図１〜図７によって説明したものと同一または同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
【００４５】
図８に示すフィーダー支持プレート２１は、上方と後方（図８において左方）とに開放する断面Ｌ字状に形成され、テープフィーダー１をフィーダー支持プレート２１上で前方へスライドさせることにより接続する構成が採られている。このため、この実施の形態による磁気発生手段としての第２の電磁石４５は、テープフィーダー１の前端部に磁極の一部が前方へ突出する状態で設けられている。この実施の形態による磁気検出手段としての第１の電磁石４４は、前記第２の電磁石４５の突部が臨むフィーダー支持プレート２１の凹部２１ａと対応する位置に設けられている。この実施の形態によるテープフィーダー１の前端部には、図示してはいないが、第１の参考例で示したフレーム１２と同等の磁気回路が設けられている。
このようにテープフィーダー１の着脱方向を前後方向としても第１、第２の参考例および第１の実施の形態を採る場合と同等の効果が得られる。
【００４６】
前記第１の実施の形態と第２の実施の形態ではテープフィーダー１毎のデータをフィーダー取付部４側に送る、いわゆる一方向の通信を行う例を示したが、テープフィーダの第２の電磁石４５のコイル４３によって磁気エネルギーの強弱を検出する構成を採ることにより、テープフィーダー１とフィーダー取付部４側とで双方向の通信を行うことができるようになる。
【００４７】
すなわち、テープフィーダー１側からテープフィーダー１毎のデータをフィーダー取付部４側に送り、フィーダー取付部４側からテープフィーダー１にテープ３１の送り・停止を示す制御信号や、テープ３１の送り量の補正値などのデータを送ることができる。なお、このような双方向の通信を行うに当たっては、磁気エネルギーの強弱をより高い精度で検出するためにホール素子（図示せず）を使用することもできる。このホール素子は、テープフィーダー１とフィーダー取付部４とに前記第１および第２の電磁石４４，４５の近傍に位置するように設けることが好ましい。
【００４８】
上述した第１の実施の形態と第２の実施の形態では、テープフィーダー１側の電気部品への給電を非接触給電装置４１によって行う例を示した。
【００４９】
また、第１の実施の形態と第２の実施の形態で示したように、テープフィーダー１の磁気発生手段として電磁石（第２の電磁石４５）を使用する場合は、この電磁石４５のコアを永久磁石によって形成することができる。この場合、永久磁石の磁気をフィーダー取付部４側のコイル４２またはホール素子２２によって検出することにより、テープフィーダー１に給電していない状態でもテープフィーダー１の装着の有無を検出することができるから、テープフィーダー１が未装着の状態で第１の電磁石４４（給電側コイル４２）に無駄に通電することを防ぐことができる。
【００５０】
上述した各実施の形態ではテープフィーダー１のフレーム１２を使用して磁気回路を構成する例を示したが、本発明はこのような限定にとらわれることなく、磁気回路は、フレーム１２に取付けた保護カバーや他の部品を使用しても同様に構成することができる。特に、テープフィーダー１側の磁気発生手段を電磁石によって構成する場合は、磁気回路を構成するための部品を例えば軟鉄によって形成することにより、電磁石の磁気が消失したときに残留磁気の影響をほとんど無視することができ、常に安定してテープフィーダー１のセット位置を検出できるようになる。
【００５１】
なお、フィーダー取付部４の各ホール素子２２の前後方向の位置を同じとし、図６における給電側コイル４２の前後方向の位置を同じとすることで、各テープフィーダー１を共通化することができる。図６における給電側コイル４２の代わりに、図８に示す位置に給電側コイル４２を配置する場合も、この給電側コイル４２とテープフィーダー１側のコイル４３とを同じ配置とするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る表面実装機に使用するテープフィーダーの参考例を示す側面図である。
【図２】図１におけるテープフィーダーの要部のII−II線断面図である。
【図３】表面実装機の一部を示す構成図である。
【図４】表面実装機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】他の参考例の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による表面実装機の要部を示す構成図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態による表面実装機の要部を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による表面実装機の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…テープフィーダー、３…表面実装機、４…フィーダー取付部、１１…永久磁石、１２…フレーム、２２…ホール素子、２４…制御装置、２５…判別手段、３６…制御回路４４…第１の電磁石、４５…第２の電磁石、４７…発信手段、４９…受信手段。
【図１】
0004504234.tif 000002
【図２】
0004504234.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004504234.tif 000006
【図６】
0004504234.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004504234.tif 000009