(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアテープを一方向に送り出すキャリアテープ送り機構と、キャリアテープから剥ぎ取られたトップテープを送り出すトップテープ送り機構と、剥ぎ取られたトップテープに作用するテンションに応じて変位するテンションアームと、前記テンションアームの変位に基づいてキャリアテープまたはトップテープの少なくとも何れかに関する異常を検知する異常検知手段と、前記キャリアテープ送り機構の駆動量を検出する駆動量検出手段を備え、
前記異常検知手段が、トップテープに一定以上のテンションが継続して作用している間に前記キャリアテープ送り機構の駆動量が所定量を超えたときに異常を検知することを特徴とするテープフィーダ。
【請求項２】
前記異常検知手段によって異常であると検知される状態が、トップテープが剥ぎ取られないままキャリアテープが送り出される状態もしくは前記キャリアテープ送り機構が駆動しているにも関わらずキャリアテープが送り出されない状態であることを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
【請求項３】
キャリアテープを一方向に送り出すキャリアテープ送り機構と、キャリアテープから剥ぎ取られたトップテープを送り出すトップテープ送り機構と、剥ぎ取られたトップテープに作用するテンションに応じて変位するテンションアームと、前記テンションアームの変位に基づいてキャリアテープまたはトップテープの少なくとも何れかに関する異常を検知する異常検知手段を備え、
前記異常検知手段が、トップテープに一定以上のテンションが作用していない時間が一定以上継続したときに異常を検知することを特徴とするテープフィーダ。
【請求項４】
前記異常検知手段によって異常であると検知される状態が、剥ぎ取られたトップテープが途中で破断した状態であることを特徴とする請求項３に記載のテープフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、稼動時に発生した異常を検知することができるテープフィーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、テープフィーダは一般的な構成として、キャリアテープを一方向に送り出すキャリアテープ送り機構と、キャリアテープから剥ぎ取られたトップテープをキャリアテープの送り方向と反対方向に送り出すトップテープ送り機構と、剥ぎ取られたトップテープに作用するテンションに応じて変位するテンションアーム、を備えている（特許文献１参照）。テンションアームはトップテープに作用するテンションによって所定位置に支持されており、キャリアテープの送り出しに同期してトップテープが剥ぎ取られると、剥ぎ取られた分だけトップテープが緩み、テンションが低下するので、支持力を失ったテンションアームは所定位置に対して変位することになる。そのためテンションアームの変位を検知すると、トップテープ送り機構を駆動させてトップテープを剥ぎ取られた分だけ送り出し、これによりテンションアームを所定位置に復位させるように制御されている。
【特許文献１】特許第３８７３７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
テープフィーダの稼働中に異常が発生した場合には駆動系に何らかの不具合が生じるため、これを検知したテープフィーダはエラー停止するが、どのような異常が発生したのかまでは検知することはできなかった。従って、テープフィーダの品質管理や生産管理等にフィードバックすることができる有益なエラー情報が取得できないという問題があった。テープフィーダの稼動中に発生する異常は、部品切れのほかにキャリアテープもしくはトップテープに関するものがあり、これらのテープに関する異常が特定できるだけでも有益なエラー情報となり得る。
【０００４】
そこで本発明は、稼動時にキャリアテープもしくはトップテープに関して発生した異常を検知することができるテープフィーダ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】
【０００５】
請求項１に記載のテープフィーダは、キャリアテープを一方向に送り出すキャリアテープ送り機構と、キャリアテープから剥ぎ取られたトップテープを送り出すトップテープ送り機構と、剥ぎ取られたトップテープに作用するテンションに応じて変位するテンションアームと、前記テンションアームの変位に基づいてキャリアテープまたはトップテープの少なくとも何れかに関する異常を検知する異常検知手段と、前記キャリアテープ送り機構の駆動量を検出する駆動量検出手段を備え、前記異常検知手段が、トップテープに一定以上のテンションが継続して作用している間に前記キャリアテープ送り機構の駆動量が所定量を超えたときに異常を検知する。
【０００７】
請求項２に記載のテープフィーダは、請求項１に記載のテープフィーダであって、前記異常検知手段によって異常であると検知される状態が、トップテープが剥ぎ取られないままキャリアテープが送り出される状態もしくは前記キャリアテープ送り機構が駆動しているにも関わらずキャリアテープが送り出されない状態である。
【０００８】
請求項３に記載のテープフィーダは、キャリアテープを一方向に送り出すキャリアテープ送り機構と、キャリアテープから剥ぎ取られたトップテープを送り出すトップテープ送り機構と、剥ぎ取られたトップテープに作用するテンションに応じて変位するテンションアームと、前記テンションアームの変位に基づいてキャリアテープまたはトップテープの少なくとも何れかに関する異常を検知する異常検知手段を備え、前記異常検知手段が、トップテープに一定以上のテンションが作用していない時間が一定以上継続したときに異常を検知する。
【０００９】
請求項４に記載のテープフィーダは、請求項３に記載のテープフィーダであって、前記異常検知手段によって異常であると検知される状態が、剥ぎ取られたトップテープが途中で破断した状態である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、テープフィーダで発生した異常が、キャリアテープまたはトップテープの少なくとも何れかに起因するものであることを検知することができるので、実装動作におけるエラー原因の特定に有益なエラー情報を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１に本発明の実施の形態のテープフィーダの機構系の構成を示し、図２にその制御系の構成を示す。テープフィーダ１は、キャリアテープ２を一方向（矢印ａ）に送り出すキャリアテープ送り機構３と、キャリアテープ２から剥ぎ取られたトップテープ４をキャリアテープ２の送り方向（矢印ａ）とは他方向（ここでは反対方向（矢印ｂ））に送り出すトップテープ送り機構５と、剥ぎ取られたトップテープ４に作用するテンションに応じて変位するテンションアーム６と、テンションアーム６の変位を検知する変位センサ７と、キャリアテープ送り機構３の駆動量を検出する駆動量検出装置８と、テープフィーダ１の動作制御を司る制御部９で構成される。
【００１２】
キャリアテープ２に長さ方向に等ピッチで収納されている複数の電子部品１１は、テープフィーダ１の筐体１２に形成された部品取出口１３に順番に搬送され、ノズル１４によって吸着されてテープフィーダ１から取り出され、図示しない基板等に実装される。また、キャリアテープ２の長さ方向に等ピッチで形成された図示しないスプロケット孔にはスプロケット１５が係合しており、スプロケット１５が回転軸の直交するモータ１６の駆動力の伝達を受けて回転することで（矢印ｃ）、キャリアテープ２が一方向（矢印ａ）に送り出される。制御部９はエンコーダ（検出装置８）によって検出されたモータ１６の駆動量に基づいてキャリアテープ２の送り量を認識する。
【００１３】
キャリアテープ２の上部を覆うトップテープ４は、部品取出口１３より上流側（キャリアテープの送り方向において送り先を下流、送り元を上流とする）に形成されたトップテープ剥取口１７でキャリアテープ２から剥ぎ取られ、筐体１２外に引き出される。引き出されたトップテープ４は下流側に配置された一対の対向ローラ１８、１９によって上下から挟まれており、下側に配置されたローラ１８が回転軸の直交するモータ２０の駆動力の伝達を受けて回転する中間歯車２１に従動して回転することで（矢印ｄ）、キャリアテープ２の送り方向（矢印ａ）とは反対方向（矢印ｂ）に送り出される。
【００１４】
テンションアーム６は両端部にそれぞれ上流側ローラ２２と下流側ローラ２３を備え、下流側ローラ２３の上側と上流側ローラ２２の下側にトップテープ４が掛け回されている。上流側ローラ２２は引張ばね２４によってトップテープ４に押し付けられる方向に引っ張られており、テンションアーム６は引張ばね２４による引張荷重とトップテープ４に作用するテンション（引張荷重）とのバランスがとれた位置でトップテープ４に懸架された状態となっている。トップテープ４に一定以上のテンションが作用しているときにはテンションアーム６は引張ばね２４に引張力に抗して上位の位置にあり、トップテープ４に作用するテンションが一定値を下回ると引張ばね２４に引っ張られて下方に変位する。トップテープ４に作用するテンションはトップテープ剥取口１７と対向ローラ１８、１９の間
にあるトップテープ４の長さによって変化する。
【００１５】
変位センサ７は透光／遮光の切り換わりによってテンションアーム６の変位を検知する透過型センサである。トップテープに一定以上のテンションが作用しているときには透光状態となり、トップテープ４に作用するテンションが一定値を下回るとテンションアーム６に設けられた被検出部２５が光軸２６と交差して遮光状態となる。
【００１６】
変位センサ７の遮光状態は、テープフィーダ１の通常稼動時に透光／遮光が交互に切り換わりながら発生する場合と、トップテープ４に起因する異常稼動時に透光に切り換わることなく継続して発生する場合である。テープフィーダ１の通常稼動時には、キャリアテープ２を１ピッチずつ送り出し、電子部品１１を部品取出口１３に順次搬送する。トップテープ４はトップテープ剥取口１７で剥ぎ取られ、電子部品１１は下流側の部品取出口１３に搬送されたときには上部が露出し、ピックアップが可能な状態となっている。キャリアテープ２が１ピッチ分送り出されると、同じ長さのトップテープ４が剥ぎ取られ、トップテープ剥取口１７から筐体１２外に引き出される。このためトップテープ剥取口１７と対向ローラ１８、１９の間でトップテープ４が緩み、トップテープ４に作用するテンションが低下するので、テンションアーム６が引張ばね２４によって引っ張られて下方に変位し、変位センサ７はそれまでの透光状態から遮光状態に切り換わる。
【００１７】
制御部９は変位センサ７の透光状態が遮光状態に切り換わると、トップテープ送り機構５の駆動を制御し、トップテープ４を新たに剥ぎ取られた分だけ送り出す制御を行う。これによりトップテープ４の緩みが解消してテンションが回復し、テンションアーム６が元の位置に復位して変位センサ７が再度透光状態に切り換わる。制御部９は透光状態への切り換わりを受けてキャリアテープ送り機構３の駆動を制御し、キャリアテープ２を新たに１ピッチ分だけ送り出す制御を行い、次の電子部品１１を部品取出口１３に搬送する。このようにテープフィーダ１の通常の稼動時においては透光と遮光が交互に発生し、制御部９は変位センサ７の切り換わりのタイミングに合わせてキャリアテープ送り機構３とトップテープ送り機構５の駆動制御を行う。
【００１８】
これに対し、剥ぎ取られたトップテープ４が何らかの理由により破断してしまった場合には、図３に示すようにテンションを失ったトップテープ４はテンションアーム６を支持することができず、支持を失ったテンションアーム６は引張ばね２４に引っ張られるままに下方に変位する。トップテープ４が途中で破断した状態ではトップテープ４を送り出す制御を行ってもテンションは回復せず、変位センサ７は透光状態に切り換わることなく遮光状態を維持する。従って、制御部９は一定時間を超えて遮光が継続したときにはトップテープ４が途中で破断していると判断し、トップテープ４に関して異常が発生していることを検知する。遮光時間が一定時間を超えない場合は、変位センサ７が透光／遮光と交互に切り換わっているということであり、テンションの低下と回復を交互に繰り返す通常の稼動状態であると判断する。
【００１９】
図４に制御部９の処理フローを示す。制御部９は、テープフィーダ１の稼働中に変位センサ７からの検出情報により遮光を検出すると（ＳＴ１）、遮光時間Ｔｄｏｗｎの積算を開始する（ＳＴ２）。遮光時間Ｔｄｏｗｎの積算値が閾値Ｔｌｉｍｉｔに達する前に変位センサ７からの検出情報により透光を検出すると（ＳＴ３）、積算を停止し（ＳＴ４）、積算値をリセットする（ＳＴ５）。このＳＴ１〜ＳＴ５までがテープフィーダ１の通常の稼動時において制御部９において行われる処理工程であり、テープフィーダ１が稼動を継続する間、制御部９はＳＴ１〜ＳＴ５の処理工程を繰り返し行う。
【００２０】
一方、積算値が閾値Ｔｌｉｍｉｔを超えても透光が検出されない場合は、トップテープ４に関する異常を検知し（ＳＴ６）、テープフィーダ１の稼動を停止する（ＳＴ７）。通
常、テープフィーダ１は図示しない電子部品実装装置等の上位システム３０に装着された状態で使用され、制御部９は上位システム３０の制御系の一部として連動して稼動制御が行われているので、トップテープ４に関する異常が発生したことを上位システム３０に通知する（ＳＴ８）。
【００２１】
ここまでは一定時間以上遮光状態が継続する場合の異常検知について説明したが、次にこれとは逆に透光状態が継続する場合の異常検知について説明する。変位センサ７の透光状態は主として２つの状況において発生する。１つは上述したようにテープフィーダ１の通常稼動時において遮光と交互に発生するものであり、もう１つはキャリアテープ２に起因する異常稼動時に発生するものである。キャリアテープ２に関して発生する異常としては、トップテープ４がトップテープ剥取口１７で剥ぎ取られないままキャリアテープ２とともに送り出されてしまう状態と、キャリアテープ送り機構３が駆動しているにも関わらずキャリアテープ２が送り出されない状態がある。
【００２２】
トップテープ４が剥ぎ取られないままキャリアテープ２とともに送り出されてしまうと、通常稼動時にはテンションから開放されるはずのトップテープ４にさらにテンションが作用することになって変位センサ７が遮光状態に切り換わらないため、透光状態が長時間継続することになる。また、キャリアテープ送り機構３が駆動しているにも関わらずキャリアテープ２が送り出されない状態としては、スプロケット１５がキャリアテープ２の図示しないスプロケット孔から外れてしまい、係合しないまま空回転している状態が考えられる。この場合もトップテープ４は剥ぎ取られることがないため、透光状態が長時間継続することになる。なお、通常稼動時にテープフィーダ１の稼動を一時停止している場合等にも透光状態が長時間継続する状況が起こり得るので、制御部９は透光が継続している間にキャリアテープ送り機構３の駆動量が所定量を超えたときに、上述したようなキャリアテープ２またはトップテープ４に関して異常が発生していることを検知する。
【００２３】
図５に制御部９の処理フローを示す。制御部９は、変位センサ７からの検出情報により透光を検出すると（ＳＴ１）、透光を検出している間だけキャリアテープ送り機構３の駆動量Ｗｕｐの積算を開始する（ＳＴ２）。駆動量Ｗｕｐの積算値が閾値Ｗｌｉｍｉｔに達する前に変位センサ７からの検出情報により遮光を検出すると（ＳＴ３）、積算を停止し（ＳＴ４）、積算値をリセットする（ＳＴ５）。このＳＴ１〜ＳＴ５までがテープフィーダ１の通常の稼動時において制御部９において行われる処理工程であり、テープフィーダ１が稼動を継続する間、制御部９はＳＴ１〜ＳＴ３の処理工程を繰り返し行う。
【００２４】
一方、積算値が閾値Ｗｌｉｍｉｔを超えても遮光が検出されない場合は、キャリアテープ２に関する異常を検知し（ＳＴ６）、テープフィーダ１の稼動を停止する（ＳＴ７）。通常、テープフィーダ１は図示しない電子部品実装装置等の上位システム３０に装着された状態で使用され、制御部９は上位システム３０の制御系の一部として連動して稼動制御が行われているので、キャリアテープ２またはトップテープ４に関して異常が発生したことを上位システム３０に通知する（ＳＴ８）。
【００２５】
制御部９は、テンションアーム６の変位を変位センサ７によって検出し、検出情報に基づいてキャリアテープ２またはトップテープ４の少なくとも何れかに関する異常を検知する異常検知手段として機能する。
【００２６】
本実施の形態のテープフィーダ１では、キャリアテープ２から剥ぎ取られたトップテープ４に一定以上のテンションが作用しているときにはテンションアーム６は引張ばね２４に引張力に抗して上位の位置にあり、トップテープ４に作用するテンションが一定値を下回ると引張ばね２４に引っ張られて下方に変位するテンションアーム６の変位は変位センサ７の透光／遮光の切り換わりによって検知する。正常な稼動時にはテンションアーム６
は上下に交互に変位するが、キャリアテープ２に関する異常発生時には上位に、またトップテープ４に関する異常発生時には下位に変位したままになるので、透光／遮光の切り換わりを観察することで異常の内容を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、テープフィーダにおいて発生した異常が、キャリアテープまたはトップテープの少なくとも何れかに起因することを検知することができるので、実装動作におけるエラー原因の特定に有益なエラー情報を提供することができるという利点があり、テープフィーダを用いた部品実装分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態のテープフィーダの機構系の構成図
【図２】本発明の実施の形態のテープフィーダの制御系の構成図
【図３】トップテープが破断したときのテンションアームの変位の様子を示す説明図
【図４】本発明の実施の形態のテープフィーダのトップテープに関する異常検知処理のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態のテープフィーダのキャリアテープに関する異常検知処理のフローチャート
【符号の説明】
【００２９】
１  テープフィーダ
２  キャリアテープ
３  キャリアテープ送り機構
４  トップテープ
５  トップテープ送り機構
６  テンションアーム
８  駆動量検出装置
【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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