(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を保持したテープをピッチ送りすることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダであって、前記テープに定ピッチで設けられた送り孔に噛み合ってテープを送るスプロケットと、回転量が制御可能なモータを駆動源とし前記スプロケットを回転駆動するスプロケット駆動機構と、前記モータを制御するモータ制御部と、前記ピックアップ位置に電子部品が位置した状態におけるスプロケットの回転停止位置に対応した前記モータの回転量のデータとして求められた停止位置データを当該テープフィーダの固有のオフセットデータとして記憶する停止位置データ記憶部とを備え、
前記回転停止位置は、前記スプロケットの各ピンの位置の正規位置からの位置ずれ量を計測することにより求められ、前記停止位置データは、前記電子部品実装装置の記憶部にオフセットデータとして記憶される前記位置ずれ量をモータの回転量を示すパルス量に換算したオフセットデータの形でテープフィーダの通信部を介して前記停止位置データ記憶部に書き込まれることを特徴とするテープフィーダ。
【請求項２】
前記停止位置データは、前記スプロケットのすべてのピンについて計測されたピン位置を統計的に処理して求められ、当該テープフィーダに固有の１つのオフセットデータとして記憶されることを特徴とする請求項１記載のテープフィーダ。
【請求項３】
前記停止位置データは、前記スプロケットの各ピンごとに計測されたピン位置に基づいて各ピンごとに求められ、当該ピンに固有のオフセットデータとして記憶されることを特徴とする請求項１記載のテープフィーダ。
【請求項４】
電子部品を保持したテープをこのテープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合うスプロケットを回転量が制御可能なモータによって回転駆動してピッチ送りすることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダによるテープ送り方法であって、前記スプロケットの各ピンの位置を計測して正規位置からの位置ずれ量を求める工程と、前記ピックアップ位置に電子部品が位置した状態におけるスプロケットの回転停止位置に対応した前記モータの回転量のデータを停止位置データとして前記ピンの位置計測結果に基づいて求める工程と、求められた前記停止位置データを当該テープフィーダの固有のオフセットデータとして記憶させる工程と、テープフィーダの稼働状態において前記停止位置データに基づいてモータを制御することにより、スプロケットを回転停止位置で停止させて電子部品をピックアップ位置に位置決めする工程とを含み、
前記停止位置データを記憶させる工程において、前記電子部品実装装置の記憶部に前記ピンの位置ずれ量をオフセットデータとして記憶させるとともに、前記位置ずれ量をモータの回転量を示すパルス量に換算したオフセットデータの形でテープフィーダの通信部を介してテープフィーダのデータ記憶部に書き込むことを特徴とするテープフィーダによるテープ送り方法。
【請求項５】
前記停止位置データは、前記スプロケットのすべてのピンについて計測されたピン位置を統計的に処理して求められた当該テープフィーダに固有の１つのオフセットデータであり、前記電子部品を位置決めする工程においてすべての回転停止位置において共通の停止位置データを用いることを特徴とする請求項４記載のテープ送り方法。
【請求項６】
前記停止位置データは、前記スプロケットの各ピンごとに計測されたピン位置に基づいて各ピンごとに求められた当該ピンに固有のオフセットデータであり、前記電子部品を位置決めする工程において、各ピンごとに固有の停止位置データを用いることを特徴とする請求項４記載のテープ送り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープに保持された電子部品をピッチ送りして電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダおよびテープ送り方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置において、移載ヘッドのノズルのピックアップ位置に電子部品を供給する方法として、テープフィーダを用いる方法が知られている。この方法は、電子部品を保持するテープを供給リールから引き出し、電子部品の実装タイミングに同期させてピッチ送りしてノズルに供給するものである。このテープフィーダでは、テープに設けられた送り孔に噛み合うスプロケットを所定量だけ回転させることにより、テープがピッチ送りされる。
【０００３】
これらのテープフィーダの運用方法としては、同一種類のテープフィーダを多数備えておき、必要に応じてこれらのテープフィーダを複数の電子部品実装装置に装着して用いる方法が一般的である。すなわち、電子部品実装装置の特定のフィーダ装着ベースについてみれば、装着適合性を有する不特定多数のテープフィーダが装着される。そしてこれらのテープフィーダは、移載ヘッドのピックアップ位置に対してテープを送ることにより、電子部品を供給する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの多数のテープフィーダには、個々の器差に起因するテープ送り誤差があり、必ずしも移載ヘッドによるピックアップ位置に正しくテープ送り位置が一致するとは限らない。このため、従来より各テープフィーダごとに位置あわせピンの位置調整などの機械的な調整作業が必要とされ、多数のテープフィーダを対象とする場合には多大な労力を必要としていた。
【０００５】
そこで本発明は、テープフィーダの位置あわせの労力を低減して作業効率を向上させることができるテープフィーダおよびテープ送り方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のテープフィーダは、電子部品を保持したテープをピッチ送りすることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダであって、前記テープに定ピッチで設けられた送り孔に噛み合ってテープを送るスプロケットと、回転量が制御可能なモータを駆動源とし前記スプロケットを回転駆動するスプロケット駆動機構と、前記モータを制御するモータ制御部と、前記ピックアップ位置に電子部品が位置した状態におけるスプロケットの回転停止位置に対応した前記モータの回転量のデータとして求められた停止位置データを当該テープフィーダの固有のオフセットデータとして記憶する停止位置データ記憶部とを備え、前記回転停止位置は、前記スプロケットの各ピンの位置の正規位置からの位置ずれ量を計測することにより求められ、前記停止位置データは、前記電子部品実装装置の記憶部にオフセットデータとして記憶される前記位置ずれ量をモータの回転量を示すパルス量に換算したオフセットデータの形でテープフィーダの通信部を介して前記停止位置データ記憶部に書き込まれる。
【０００７】
請求項２記載のテープフィーダは、請求項１記載のテープフィーダであって、前記停止位置データは、前記スプロケットのすべてのピンについて計測されたピン位置を統計的に処理して求められ、当該テープフィーダに固有の１つのオフセットデータとして記憶される。
【０００８】
請求項３記載のテープフィーダは、請求項１記載のテープフィーダであって、前記停止位置データは、前記スプロケットの各ピンごとに計測されたピン位置に基づいて各ピンごとに求められ、当該ピンに固有のオフセットデータとして記憶される。
【０００９】
請求項４記載のテープ送り方法は、電子部品を保持したテープをこのテープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合うスプロケットを回転量が制御可能なモータによって回転駆動してピッチ送りすることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダによるテープ送り方法であって、前記スプロケットの各ピンの位置を計測して正規位置からの位置ずれ量を求める工程と、前記ピックアップ位置に電子部品が位置した状態におけるスプロケットの回転停止位置に対応した前記モータの回転量のデータを停止位置データとして前記ピンの位置計測結果に基づいて求める工程と、求められた前記停止位置データを当該テープフィーダの固有のオフセットデータとして記憶させる工程と、テープフィーダの稼働状態において前記停止位置データに基づいてモータを制御することにより、スプロケットを回転停止位置で停止させて電子部品をピックアップ位置に位置決めする工程とを含み、前記停止位置データを記憶させる工程において、前記電子部品実装装置の記憶部に前記ピンの位置ずれ量をオフセットデータとして記憶させるとともに、前記位置ずれ量をモータの回転量を示すパルス量に換算したオフセットデータの形でテープフィーダの通信部を介してテープフィーダのデータ記憶部に書き込む。
【００１０】
請求項５記載のテープ送り方法は、請求項４記載のテープ送り方法であって、前記停止位置データは、前記スプロケットのすべてのピンについて計測されたピン位置を統計的に処理して求められた当該テープフィーダに固有の１つのオフセットデータであり、前記電子部品を位置決めする工程においてすべての回転停止位置において共通の停止位置データを用いる。
【００１１】
請求項６記載のテープ送り方法は、請求項４記載のテープ送り方法であって、前記停止位置データは、前記スプロケットの各ピンごとに計測されたピン位置に基づいて各ピンごとに求められた当該ピンに固有のオフセットデータであり、前記電子部品を位置決めする工程において、各ピンごとに固有の停止位置データを用いる。
【００１２】
本発明によれば、スプロケットのピン位置の計測結果に基づいてスプロケットの正しい回転停止位置に対応したモータの回転量のデータを求めて停止位置データとして記憶させておき、テープフィーダの稼働状態において停止位置データに基づいてモータを制御することにより、スプロケットを常に正しい回転停止位置で停止させて、電子部品をピックアップ位置に位置決めすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のテープフィーダが配置される電子部品実装装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図、図３は本発明の一実施の形態のテープフィーダの制御系の構成を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分側面図、図５は本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分平面図、図６は本発明の一実施の形態のテープフィーダの停止位置データを示す図、図７は本発明の一実施の形態のテープフィーダの吸着位置合わせの説明図である。
【００１４】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造について説明する。図１において、電子部品実装装置１は電子部品を供給する部品供給部２を備えており、部品供給部２に設けられたフィーダベース３の上面には、テープフィーダ４が複数基装着されている。テープフィーダ４は、フィーダベース３の下方に位置した台車５にセットされた供給リール６から、電子部品を保持したキャリアテープ７（テープ）を引き出し、保持された電子部品を移載ヘッド８によるピックアップ位置まで供給する。
【００１５】
移載ヘッド８はヘッド駆動部１１によって駆動され、テープフィーダ４からピックアップした電子部品を搬送路９上に位置決めされた基板１０に実装する。ヘッド駆動部１１は制御部１４によって制御され、移載ヘッド８による実装動作やテープフィーダ４によるテープ送り動作に必要な各種のデータは、記憶部１５に記憶される。
【００１６】
これらのデータには、以下に説明するテープデータ１５ａ、停止位置データ１５ｂ、吸着位置データ１５ｃ、実装位置データ１５ｄが含まれる（図３参照）。テープデータ１５ａは、テープフィーダ４においてキャリアテープ７をピッチ送りする際のテープ送りピッチ、送り速度、ピッチ送りにおける加減速パターンなどのデータであり、キャリアテープ７の種類ごとに予め設定される。
【００１７】
停止位置データ１５ｂは、ピッチ送りの停止位置が各テープフィーダ固有の器差によってばらつくのを防止するための補正データであり、この補正を行うことにより、キャリアテープ７に保持された電子部品を正しくピックアップ位置に位置決めすることができるようになっている。ここでは後述するようにテープ送り用のスプロケットのピン位置のテープ送り方向のばらつきを補正対象としている。
【００１８】
吸着位置データ１５ｃは、移載ヘッド８がテープフィーダ４のピックアップ位置から電子部品を吸着して取り出すときの吸着位置を示すデータであり、吸着位置データを各テープフィーダごとに予め作成することにより、各テープフィーダごとの固有の器差を補正することができるようになっている。ここでは、スプロケットのピン位置のばらつきのうち、テープ送り方向と直交する方向のばらつきを、移載ヘッド８の吸着位置によって補正するようにしている。実装位置データ１５ｄは、基板１０における電子部品の搭載位置座標についてのデータである。
【００１９】
テープフィーダ４のピックアップ位置の上方には、カメラ１２が配設されている。カメラ１２はピックアップ位置の近傍を撮像し、この撮像データを認識部１３によって認識処理することにより、後述するキャリアテープ７の送り孔の位置や、テープ送り用のスプロケットのピン位置などを認識し、正規位置に対する位置ずれ量を検出する。この位置検出結果は制御部１４に送られ、制御部１４は後述するように各ピンの位置ずれ量に基づいて停止位置データや吸着位置データを演算する。
【００２０】
次に図２、図３、図４を参照して、テープフィーダ４について説明する。図２において、テープフィーダ４は細長形状の本体部４ａの下面をフィーダベース３の上面に沿わせて装着され、本体部４ａの下面に設けられた係止部４ｂをフィーダベース３の端部に係止させることにより位置が固定される。そしてこの状態で、本体部４ａに内蔵されたフィーダ制御部２４が、係止部４ｂに設けられたコネクタ２８を介して、電子部品実装装置１の制御部１４と接続されるようになっている。記憶部１５に記憶された各種データのうち、テープデータ１５ａや停止位置データ１５ｂなどテープフィーダ４の動作制御に必要なデータは、制御部１４を介してフィーダ制御部２４に伝達される。
【００２１】
テープフィーダ４の前端部（図２において右側）には、スプロケット２１が配設されている。スプロケット２１の外周には、キャリアテープ７に定ピッチで設けられたテープ送り用の送り孔７ｂ（図７参照）に噛み合うピン２１ａが定ピッチで設けられており、またスプロケット２１の側面には、モータ２２の出力軸に結合されたベベルギア２３と噛み合う歯面２１ｂが設けられている（図４参照）。
【００２２】
モータ２２を回転駆動することによりスプロケット２１は回転し、これによりキャリアテープ７がテープ送りされる。このテープ送りにより、供給リール６からキャリアテープ７が引き出される。引き出されたキャリアテープ７は、後端部からテープフィーダ４の内部に導かれ、テープ送り経路に沿って前方へ送られる。
【００２３】
ここで、モータ２２は、サーボモータなど回転数や回転量の制御が可能なタイプのモータが用いられており、モータ２２の回転数や回転量の制御によって、キャリアテープをピッチ送りする際の送り速度や、送りピッチ、ピッチ送りにおける停止位置などが任意に設定できるようになっている。またモータ２２は絶対位置が検出可能なエンコーダを備えており、スプロケット２１の各ピン２１ａの回転位置が個別に検出できるようになっている。
【００２４】
テープフィーダ４の先端部は移載ヘッド８による電子部品のピックアップ位置となっており、送られてきたキャリアテープ７は先端部上面に設けられた押さえ部材２９の下方をピッチ送りされる。このピッチ送りの途中で、押さえ部材２９に設けられた切り欠き部２９ａ（図５参照）を介して、キャリアテープ７の凹部７ａ内に保持された電子部品１６が移載ヘッド８によってピックアップされる。電子部品１６のピックアップに先だって、キャリアテープ７の上面からトップテープ（図示せず）が剥離され、後方へ折り返されて本体部４ａに内蔵されたテープ収納容器内に収納される。
【００２５】
次に図３を参照して、テープフィーダ４の制御系の構成を説明する。テープフィーダ４はフィーダ制御部２４を内蔵しており、フィーダ制御部２４は、モータ制御部２５、通信部２７、データ記憶部２６を備えている。モータ制御部２５は、スプロケット２１駆動用のモータ２２を制御する。通信部２７は、外部装置である電子部品実装装置１の制御部１４からの制御信号を受信して、モータ制御部２５にモータ２２の回転数や回転量など制御パラメータを伝達する。これにより、制御部１４からの指令により、使用されるキャリアテープ７の種類に応じて、テープフィーダ４のテープ送り速度や送りピッチなどを随時変更できるようになっている。
【００２６】
また通信部２７は、制御部１４から送られるテープデータ１５ａ、停止位置データ１５ｂなどのデータをデータ記憶部２６に書き込む処理を行う。モータ制御部２５への制御パラメータの指令においては、データ記憶部２６にテープデータ１５ａが記憶されているキャリアテープについては、単にテープ種類を指令するのみで、テープ送り速度や送りピッチの変更ができる。
【００２７】
停止位置データ１５ｂについて説明する。キャリアテープ７に保持された電子部品を正しい位置に供給するためには、スプロケット２１の間欠回転においてピン２１ａが正しい位置で停止することが必要である。しかしながら、スプロケット２１においては製作誤差のため各ピン２１ａの位置のばらつきが存在する。このため、ピン２１ａを正しい位置に停止させるためには、このばらつきを補正する必要がある。本実施の形態においては、スプロケット２１の各ピン２１ａの位置をカメラ１２で認識することにより位置ずれ量を求め、必要な補正を行うようにしている。
【００２８】
ピン２１ａの位置ずれ計測について説明する。図５（ａ）は、スプロケット２１の上方に配設された押さえ部材２９の上面を示している。キャリアテープ７がセットされていない状態で切り欠き部２９ａを撮像することにより、スプロケット２１の頂部近傍に位置したピン２１ａが撮像され、ピン２１ａの位置が計測される。
【００２９】
この計測により、図５（ｂ）に示すように、ピン２１ａの正規位置からのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれを示すピンオフセットデータΔｘ、Δｙが求められる。そして、スプロケット２１を所定のピッチで間欠回転させながら各ピン２１ａについて順次位置ずれ計測を行うことにより、各ピンごとに正規位置からの位置ずれを示すオフセットデータが求められる。
【００３０】
これにより、正しいピックアップ位置に電子部品が位置した状態におけるピン２１ａの位置、すなわちテープ送りのための間欠回転においてスプロケット２１を停止すべき回転停止位置が求められる。そしてこれらの各回転停止位置に対応したモータ２２の回転量のデータを停止位置データとして求め、求められた停止位置データを当該テープフィーダ４の固有のオフセットデータとして記憶させる。そして、テープフィーダ４の稼動状態においては、このオフセットデータに基づいてモータ２２を制御して回転を停止させることにより、ピン２１ａは常に正しい停止位置で停止する。
【００３１】
これらのデータ作成処理演算は、電子部品実装装置１の制御部１４によって行われる。したがって制御部１４は停止位置データ算出部となっている。演算結果は、電子部品実装装置１の記憶部１５に位置ずれ量を示すオフセットデータとして記憶されるとともに、これらの位置ずれ量をモータ２２の回転量を示すパルス量に換算したオフセットデータの形で各テープフィーダ４に送られ、通信部２７を介して当該テープフィーダ４のデータ記憶部２６に書き込まれる。したがって、電子部品実装装置１の記憶部１５、各テープフィーダ４のデータ記憶部２６は、停止位置データ記憶部となっている。
【００３２】
次に停止位置データおよび吸着位置データの態様について、図６を参照して説明する。ここで、Ｙ方向のオフセットデータが停止位置データに、Ｘ方向のオフセットが吸着位置データに対応する。図６（ａ）は、データ作成対象となるテープフィーダのスプロケット２１のすべてのピン２１ａについて計測されたピン位置を統計処理して、ピン位置の平均位置を求めるものである。すなわち、各ピンについてのオフセットデータΔｘ、Δｙの平均値ΣΔｘ／ｎ、ΣΔｙ／ｎを求め、これらの平均値を当該テープフィーダに固有の１つのオフセットデータとする。このように、ピン位置を統計処理してテープフィーダに固有の１つのオフセットデータとすることにより、データ処理を容易に行うことができる。
【００３３】
図６（ｂ）は、スプロケット２１の各ピン２１ａごとにオフセットデータを記憶する例を示している。すなわちこの例では、計測されたオフセットデータΔｘ、Δｙは、そのまま当該ピン２１ａに固有のオフセットデータ（停止位置データ１５ｂ）として記憶部１５に格納される。この場合には、各ピン２１ａの位置ずれ状態をそのまま反映した停止位置データが作成されることから、スプロケット２１の製作誤差によってピン位置に大きなばらつきが存在するような場合にあっても、これらのばらつきを補正して、常に正確な位置にキャリアテープ７を停止させることができる。
【００３４】
なお、ここでは停止位置データ１５ｂとして、ピン２１ａの位置ずれ量を用いる例を示したが、キャリアテープ７をセットした状態で前述と同様に切り欠き部２９ａを撮像し、凹部７ａの位置もしくは凹部７ａ内の電子部品自体の位置を計測することによって停止位置データを求めるようにしてもよい。この場合には、正規吸着位置からの電子部品の位置ずれ量が、オフセットデータΔｘ、Δｙとして求められる。
【００３５】
図７は、テープフィーダ４の稼動状態においてこのような停止位置データおよび吸着位置データに基づいて、キャリアテープ７の停止位置を補正する方法を示している。ピッチ送り時にスプロケット２１のピン２１ａを所定位置に停止させる際には、前述の停止位置データに基づいてモータ２２を制御し位置決めを行う。すなわちモータ２２の回転を停止させる際には、データ上の正規位置（図中破線で示す）から、Ｙ方向のオフセットデータΔｙだけ補正した位置に対応した回転停止位置で、モータ２２を停止させる。
【００３６】
そして、移載ヘッド８によって凹部７ａ内の電子部品をピックアップする際には、吸着位置データに基づいて移載ヘッド８による吸着動作を行う。すなわち、移載ヘッド８の位置合わせ時には、データ上の正規吸着位置からＸ方向のオフセットデータΔｘだけ補正した上で、移載ヘッド８を下降させる。
【００３７】
これにより、スプロケット２１のピン位置のばらつきに起因する吸着位置の位置ずれを有効に補正することができ、電子部品を正しいピックアップ位置に位置決めして、移載ヘッド８による吸着ミスを減少させることが可能となるとともに、従来行っていた各テープフィーダごとの位置調整作業を行う必要がなく、テープフィーダの位置あわせの労力を低減して作業効率を向上させることができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、スプロケットのピン位置の計測結果に基づいてスプロケットの正しい回転停止位置に対応したモータの回転量のデータを求めて停止位置データとして記憶させておき、テープフィーダの稼働状態において停止位置データに基づいてモータを制御することにより、スプロケットを常に正しい回転停止位置で停止させて、電子部品をピックアップ位置に位置決めすることができるとともに、テープフィーダの位置あわせの労力を低減して作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のテープフィーダが配置される電子部品実装装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図
【図３】本発明の一実施の形態のテープフィーダの制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分側面図
【図５】本発明の一実施の形態のテープフィーダの部分平面図
【図６】本発明の一実施の形態のテープフィーダの停止位置データを示す図
【図７】本発明の一実施の形態のテープフィーダの吸着位置合わせの説明図
【符号の説明】
１  電子部品実装装置
２  部品供給部
４  テープフィーダ
７  キャリアテープ
７ｂ  送り孔
８  移載ヘッド
１０  基板
１１  ヘッド駆動部
１２  カメラ
１３  認識部
１４  制御部
１５  記憶部
１５ａ  テープデータ
１５ｂ  停止位置データ
２１  スプロケット
２１ａ  ピン
２４  フィーダ制御部
２５  モータ制御部
２６  データ記憶部
２７  通信部
【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】
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