(57)【要約】【課題】テープ送り量の位置精度にばらつきが少ないテープフィーダを提供する。【解決手段】テープフィーダ１は、送り出し対象のテープ３を供給するテープ供給部２と、テープ３に係合して回転することでテープ３を送り出すスプロケット１１と、スプロケット１１を回転駆動するモータ１２を備えた駆動部１３と、駆動部１３を制御する駆動制御部１４と、テープ３の位置を特定する画像を撮像する撮像装置５と、撮像装置５が撮像した画像を処理するテープ画像処理部６とを備え、駆動制御部１４は、テープ画像処理部６の出力に応じて、モータ１２を駆動制御する。【選択図】図３
2016167567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送り出し対象のテープを供給するテープ供給部と、
前記テープに係合して回転することで前記テープを送り出すスプロケットと、
前記スプロケットを回転駆動するモータを備えた駆動部と、
前記駆動部を制御する駆動制御部と、
前記テープの位置を特定する画像を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像を処理するテープ画像処理部とを備え、
前記駆動制御部は、前記テープ画像処理部の出力に応じて、前記モータを駆動制御することを特徴とするテープフィーダ。
【請求項２】
前記テープ画像処理部は、前記撮像装置が撮像した画像と基準画像とを比較して誤差調整量を出力し、
前記駆動制御部は、前記誤差調整量によって前記モータの回転量を制御す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】
前記駆動制御部は、前記スプロケットの歯毎に特定された前記誤差調整量を記憶する記憶部を備え、該記憶部に記憶された前記誤差調整量に基づいて、前記スプロケットの歯毎に特定される前記モータの回転量を制御することを特徴とする請求項２記載のテープフィーダ。
【請求項４】
前記撮像装置は、前記テープの位置を特定する画像として、前記テープにおける前記スプロケットとの係合孔の画像を撮像することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のテープフィーダ。
【請求項５】
送り出し対象のテープを撮像し、撮像した画像の画像処理出力に応じて、前記テープを送り出すスプロケットを回転駆動するモータを駆動制御するテープフィーダの制御方法であって、
撮像した画像と基準画像とを比較して誤差調整量を出力し、
前記スプロケット毎に特定された前記誤差調整量を記憶し、記憶された前記誤差調整量に基づいて前記スプロケットの歯毎に特定される前記モータの回転量を制御することを特徴とするテープフィーダの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板実装機などに用いられるテープフィーダ及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に実装する部品を供給する装置として、テープフィーダが知られている。テープフィーダは、一定間隔おきに部品を収納したテープをリール巻きした状態から引き出して部品取り出し部に送り出す装置であり、テープに係合するスプロケットと、スプロケットを回転駆動するモータを備えた駆動機構を備えている。
【０００３】
このテープフィーダは、所定のピッチで正確にテープを送り出す必要があり、絶対位置を検出可能なアブソリュート型のエンコーダなどをモータに組み込んで、モータの回転位置や速度を制御することが一般になされている。また、下記特許文献１に記載された従来技術では、スプロケット、又はスプロケットと一体に回転する回転体に、その回転方向の位置を特定するための絶対位置情報を設け、その絶対位置情報を検出する検出手段を設けて、テープ送り出し動作時には、その検出手段により検出される絶対位置情報に基づき、スプロケットの回転位置を検出して、その検出位置に基づいてモータの駆動制御を行うテープフィーダが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、絶対位置を検出可能なアブソリュート型のエンコーダなどをモータに組み込んで、モータの回転量や速度を制御する従来のテープフィーダは、モータの回転量を正確に制御することができたとしても、モータの回転をスプロケットに伝達する歯車伝動機構のバックラッシュによる回転誤差が生じることで、テープの送り出し位置に誤差が生じる問題がある。前述した従来技術は、これを解消するために、スプロケット、又はスプロケットと一体に回転する回転体に、その回転方向の位置を特定するための絶対位置情報を設け、その絶対位置情報を検出してモータの駆動制御を行うことで、スプロケットの回転位置を高い精度で制御している。
【０００６】
しかしながら、スプロケット、又はスプロケットと一体に回転する回転体に絶対位置情報を設ける従来技術では、通常スプロケットの径が４０ｍｍ程度と小さいため、十分に高い分解能の絶対位置情報をスプロケットやスプロケットと一体に回転する回転体に設けることができない問題がある。また、スプロケットの歯に個体差のばらつきがある場合には、スプロケットに対する回転位置の制御のみでは、スプロケットの歯と係合して送り出されるテープ自体の送り量を高い分解能で精度良く制御することができない問題がある。
【０００７】
このため、従来技術のように、スプロケットなどに絶対位置情報を設けてモータの駆動を制御するテープフィーダは、スプロケットの歯に個体差のばらつきなどがあると、テープの送り量の位置精度にばらつきが生じ易くなる問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、テープ送り量の位置精度にばらつきが少ないテープフィーダを提供すること、などが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明によるテープフィーダは、以下の構成を具備するものである。
送り出し対象のテープを供給するテープ供給部と、前記テープに係合して回転することで前記テープを送り出すスプロケットと、前記スプロケットを回転駆動するモータを備えた駆動部と、前記駆動部を制御する駆動制御部と、前記テープの位置を特定する画像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置が撮像した画像を処理するテープ画像処理部とを備え、前記駆動制御部は、前記テープ画像処理部の出力に応じて、前記モータを駆動制御することを特徴とするテープフィーダ。
【発明の効果】
【００１０】
このような特徴を有する本発明のテープフィーダは、テープの位置を特定する画像を撮像して画像処理した出力に応じて、モータの回転量を制御することで、テープ送り量の位置精度にばらつきが少ないテープフィーダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るテープフィーダの全体構成を示した説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係るテープフィーダのテープ繰り出し機構と撮像装置の配置関係を示した説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るテープフィーダのシステム構成を示した説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るテープフィーダのテープ画像処理部６の機能を示す説明図（（ａ）が撮像装置のトリガ信号を示し、（ｂ）が各トリガー信号で撮像された画像を示している）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１に示されるテープフィーダ１は、基板等に、レジスタ，コンデンサ，ＩＣ，トランジスタ等の小片状の電子部品を実装する基板実装機に対して着脱可能に装着されて利用される。テープフィーダ１は、前述した電子部品を保持した送り出し対象のテープ３を供給するテープ供給部２としてのリール２Ａを備えている。このリール２Ａからは、テープ繰り出し機構１０によってテープ３が間欠的に１ピッチずつ繰り出される。そして、テープ３に保持された電子部品は、テープ繰り出し機構１０の上部の部品取出部４に送り出され、基板実装機のヘッドユニット（不図示）によって吸着され、吸着された電子部品は基板実装機のヘッドによって基板に実装される。
【００１３】
テープ繰り出し機構１０は、テープ３に係合して回転することでテープ３を送り出すスプロケット１１と、スプロケット１１を回転駆動するモータ１２を備えた駆動部１３と、駆動部１３を制御する駆動制御部１４とを備えている。
【００１４】
テープ３には、テープ３の延在方向において所定間隔毎に設けられたテープ送り用の係合孔３Ａが設けられており、テープ３の係合孔にスプロケット１１の歯１１Ａ（図３参照）が係合される。テープ３の係合孔にスプロケット１１の歯１１Ａが係合された状態でスプロケット１１が１ピッチずつ送られることにより、テープ３が移動して電子部品が部品取出部４に順次搬送される。
【００１５】
駆動制御部１４は、駆動部１３を制御するＣＰＵ，ＲＯＭとＲＡＭの一方又は両方を備えている。駆動制御部１４からの制御信号は、フレキシブルプリント回路基板１５を通ってモータ１２に出力される。駆動部１３は、モータ１２の回転駆動をスプロケット１１に伝達するギア列を備えている。
【００１６】
また、テープフィーダ１は、撮像装置５を備えている。撮像装置５は、テープ３の位置を特定する画像を撮像する。図２は、テープ繰り出し機構１０と撮像装置５との配置関係の一例を示している。この例は、テープ繰り出し機構１０におけるスプロケット１１の回転軸１１Ｐの直上に撮像装置５が配置されており、撮像装置５は、スプロケット１１の歯１１Ａが係合している係合孔３Ａの画像を撮像している。ここでは、撮像装置５がテープ３の係合孔３Ａを撮像する例を示しているが、係合孔３Ａやテープ３の電子部品保持部に関連付けられたマークなどをテープ３が持っている場合には、そのマークなどを撮像して同様の制御を行うことができる。
【００１７】
図３において、テープフィーダ１は、撮像装置５が撮像した画像を処理するテープ画像処理部６を備えており、駆動制御部１４は、テープ画像処理部６の出力に応じて、モータ１２を駆動制御している。テープ画像処理部６は、撮像装置５が撮像した画像と基準画像とを比較して誤差調整量を出力する。具体的には、テープ画像処理部６は、画像処理部６０と演算部６１と記憶部６２を備えており、撮像装置５で撮像された画像が画像処理部６０で画像処理され、演算部６１に設定されている誤差調整量出力部６Ａにて、記憶部６２に記憶された基準画像と画像処理部６０で処理された画像とが比較されて誤差調整量が出力される。
【００１８】
駆動制御部１４は、テープ画像処理部６から出力される誤差調整量によって、モータ１２の回転量を制御している。具体的には、駆動制御部１４は、スプロケット１１に設けたアブソリュートエンコーダ１１Ｓの検出によって、スプロケット１１の歯毎にモータ１２の回転量を制御する主制御部１４Ａと、主制御部１４Ａによって設定されたスプロケット１１の歯毎の回転量によってモータ１２を回転するモータドライバ部１４Ｂと、前述したテープ画像処理部６から出力される誤差調整量をスプロケット１１の特定された歯と関連付けて記憶する記憶部１４Ｃとを備えている。
【００１９】
図４によって、テープ画像処理部６の機能を説明する。撮像装置５は、図４（ａ）に示すように、設定された間隔Δｔのタイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５，…で発信されるトリガ信号Ｔｇによって随時テープ３の画像を撮像する。撮像された画像信号は、テープ画像処理部６の画像処理部６０に送られ画像処理がなされて、図４（ｂ）に示すように、画面内での係合孔３Ａの縁画像Ｐの位置が位置情報として取得された画像信号が演算部６１に送られる。
【００２０】
これに対して、テープ画像処理部６の記憶部６２には、タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３，…毎の基準画像Ｐｓが記憶されており、画像処理された画像信号が演算部６１に送られる毎に、そのタイミングの基準画像Ｐｓが演算部６１に送られ、演算部６１における誤差調整量出力部６Ａの演算処理によって、縁画像Ｐの画像信号と基準画像Ｐｓの画像信号に違いがあればその差を誤差調整量として出力する。
【００２１】
この際、テープ３の係合孔３Ａを撮像することで、画像処理を容易に行うことができる。すなわち、係合孔３Ａのエッジ（縁）の画像処理がし易く、係合孔３Ａの中心位置を算出しやすいので、縁画像Ｐの中心と基準画像Ｐｓの中心を比較して、誤差調整量の演算処理を簡易に行うことができる。
【００２２】
以下に、テープフィーダ１の動作例を説明する。このテープフィーダ１は、スプロケット１１を１回転分回転させる初期設定を行い、特定されたスプロケット１１の歯に関連づけて誤差調整量を記憶することで、その後のテープ送り量のばらつきを解消することができる。
【００２３】
初期設定においては、駆動制御部１４の主制御部１４Ａは、スプロケット１１に設けたアブソリュートエンコーダ１１Ｓから検出される絶対位置情報によってスプロケット１１の歯を特定し、歯毎に設定されているモータ１２の回転量を出力してモータ１２を回転駆動し、スプロケット１１を１回転分回転させる。この際、主制御部１４Ａは、アブソリュートエンコーダ１１Ｓから検出される絶対位置情報によってスプロケット１１の歯を特定し、スプロケット１１の歯毎に特定されるタイミングで前述したトリガ信号Ｔｇを出力して、そのタイミングでテープ画像処理部６から送られてくる誤差調整量を、特定されたスプロケット１１の歯に関連づけて、記憶部１４Ｃに記憶する。
【００２４】
この際、テープ画像処理部６では、トリガ信号Ｔｇ毎に撮像される画像が画像処理部６０で処理されて演算部６１に出力され、記憶部６２には、テープ３に保持されている電子部品（テープ３の電子部品収納部）の特定位置（例えば中心位置）が部品取出部４上に来る画像情報（電子部品収納部間のピッチなど）が、基準画像として記憶されている。演算部６１の誤差調整量出力部６Ａでは、画像処理部６０で処理された画像と記憶部６２に記憶されている基準画像が比較されて誤差調整量が求められ、前述した駆動制御部１４によるスプロケット１１の歯毎の回転制御に伴って、順次駆動制御部１４に出力される。
【００２５】
このような初期設定によると、スプロケット１１の特定された歯毎に誤差調整量が求められ、駆動制御部１４の記憶部１４Ｃに特定されたスプロケット１１の歯に関連付けて誤差調整量が記憶される。具体的には、スプロケット１１の歯が１番，２番，３番，…，Ｎ番とアブソリュートエンコーダ１１Ｓにて特定されているとすると、その番毎の誤差調整量α1，α2，α3，…，αNが記憶部１４Ｃに記憶されることになる。
【００２６】
そして、初期設定終了後の駆動制御部１４の制御では、主制御部１４Ａは、アブソリュートエンコーダ１１Ｓにて特定されるスプロケット１１の歯毎に記憶部１４Ｃから誤差調整量α1，α2，α3，…，αNを抽出し、当初設定の歯毎の回転量に対して誤差調整量を加減して調整された回転量を求め、モータ１２を調整された回転量で制御する。
【００２７】
このようなテープフィーダ１によると、テープ３の位置を特定する画像を撮像装置５で撮像することで、テープ３自体の位置情報が画像として正確に検出され、この検出によってモータ１２の回転量をスプロケット１１の歯毎に制御するので、スプロケット１１に歯毎の個体差がある場合にもテープ３の送り量を高い位置精度で制御することが可能になる。
【００２８】
なお、前述した具体例では、歯毎の誤差調整量を求めて記憶部１４Ｃに記憶しているが、これは１歯毎に限らず、連続した複数歯で設定されるピッチ毎に誤差調整量を求めて記憶部１４Ｃに記憶するようにしてもよい。また、前述した具体例では、初期設定でスプロケット１１の１回転分の誤差調整量を記憶しているが、テープ３の搬送中に撮像装置５が撮像する画像から逐次誤差調整量を求め、逐次求めた誤差調整量をフィードバックして、主制御部１４Ａの出力を制御するようにしてもよい。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１：テープフィーダ，２：テープ供給部，２Ａ：リール，
３：テープ，３Ａ：係合孔，
４：部品取出部，５：撮像装置，
６：テープ画像処理部，６０：画像処理部，６１：演算部，６２：記憶部，
６Ａ：誤差調整量出力部，
１０：テープ繰り出し機構，
１１：スプロケット，１１Ａ：歯，１１Ｐ：回転軸，
１１Ｓ：アブソリュートエンコーダ，
１２：モータ，１３：駆動部，１４：駆動制御部，
１４Ａ：主制御部，１４Ｂ：モータドライバ部，１４Ｃ：記憶部
【図１】
2016167567.tif 000003
【図２】
2016167567.tif 000004
【図３】
2016167567.tif 000005
【図４】
2016167567.tif 000006