(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットが所定位置にくるようにこのパーツカセットを備えた部品供給部を移動させ、移動させられた前記パーツカセットのシャッター部の開口を通して前記テープから電子部品を吸着した後に、前記テープを所定ピッチづつ送り、この送られたテープをカッター手段でカットする電子部品供給方法において、
前記テープの送り後に次の実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットまでの部品供給部の移動距離を演算し、この移動距離が前記カッター手段でテープをカットしうる範囲外であるときは前記テープをカッター手段でカットした後に部品供給部の移動を行い、前記移動距離が前記カッター手段でテープをカットしうる範囲内であるときは前記部品供給部の移動後に前記テープをカッター手段でカットすることを特徴とする電子部品供給方法。
【請求項２】
実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットが所定位置にくるようにこのパーツカセットを備えた部品供給部を移動させる移動手段と、移動させられた前記パーツカセットのシャッター部の開口を通して前記テープから電子部品を吸着する吸着手段と、前記テープを所定ピッチづつ送る送り手段と、部品供給部の移動方向に所定幅の刃を有し、前記送られたテープをカットするカット手段とを具備した電子部品供給装置において、
前記テープの送り後に次の実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットまでの部品供給部の移動距離を演算する演算手段と、この移動距離がカッター手段の刃幅よりも大きいときは前記テープをカット手段でカットした後に部品供給部の移動を行い、前記移動距離がカッター手段の刃幅よりも小さいときは前記部品供給部の移動後に前記テープをカッター手段でカットするように制御する制御手段とを具備してなることを特徴とする電子部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を吸着ノズルで吸着して回路基板の所定位置に装着する電子部品装着装置に電子部品を供給する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リードレス電子部品（チップ部品）が普及するにつれてその形状および大きさが種々様々となり、これらの電子部品を組み合わせて電子回路を構成するために電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装置においては一層の高速化と高い信頼性の確保が要望されてきている。図５から図７はそのような要望に沿った一般的な電子部品装着装置の構成例を示し、図８はその部品供給装置の動作をタイミングチャート上に表現したものである。
【０００３】
まず図５において、符号１は所定角度づつ断続的に回転可能な回転テーブルを示している。この回転テーブル１の周囲には回転ピッチで等間隔に複数のロッド２が昇降可能に配設され、各ロッド２の先端には電子部品３（図７参照）を吸着する吸着ノズル４が設けられている。また複数のパーツカセット５を備えた部品供給部６が図中のＺ方向に移動可能に設けられ、その中の所望の電子部品３を吸着ノズル４により部品吸着位置に供給するために部品供給装置７が設けられている。一方電子部品３を装着する回路基板８は、ＸＹテーブル９により回路基板８上の所定の電子部品装着位置を吸着ノズル４による部品装着位置に対応させるように図中のＸＹ方向に移動可能となっている。
【０００４】
電子部品３は、図６に示すようにテープ１０の長手方向に一定間隔で形成された凹部１０ａ内に脱落しないように収納されている。図中の符号１０ｂはテープ１０の位置決め用の送り穴である。テープ１０はパーツカセット５内のリール１１（図５参照）に巻回されて収納されている。
【０００５】
つぎに図７および図８を参照して部品供給装置７の構造と動作について詳述する。いまフィードレバー１３は図７中の実線で示すように上限位置にあり、吸着ノズル４は部品吸着位置の上方にあり、カッター部２０はその刃が閉じた状態にあるものとする。
【０００６】
図８において、一回の吸着動作時間（タイムタクト）で、吸着ノズル駆動機構１７（図５参照）の一部をなし吸着ノズル４を昇降駆動するカムが一回転（３６０度回転つまり１サイクル）する。その間の略前半部分で回転テーブル１が所定角度だけ回転する。これと共に、部品供給部移動用駆動機構１２（図５参照）の駆動により、部品供給部６が移動して吸着ノズル４による部品吸着位置に位置決めされる。
【０００７】
そして略後半部分で吸着ノズル４が昇降して電子部品３の吸着が行われる。すなわち部品供給部６の停止後、図示しないフィードレバー駆動機構の駆動によりフィードレバー１３が下降し、パーツカセット５のレバー１４に当接してシャッター部開口用リンク機構１５を動作させることにより、電子部品を覆ったシャッター部１６が図中の右方向にスライドして開口する。
【０００８】
ついで吸着ノズル駆動機構１７を駆動することにより、吸着ノズル４が部品吸着位置まで下降し、テープ１０から電子部品３を吸着して取り出し上昇する。この吸着ノズル４の下降時に図示しないカッター部駆動機構の駆動によりカッター部２０の刃を開く。そしてフィードレバー１３の上昇時にレバー１４に係止された図示しないバネによる弾性復帰力でシャッター部開口用リンク機構１５を動作させることにより、シャッター部を閉じると共に、テープ送り用ラチェット機構１８を連動させてテープ１０を所定ピッチだけ送る。つまりシャッター部開口用リンク機構１５の動作の繰り返しによりテープ１０のピッチ送りがなされる。このピッチ送りによりガイド１９に沿って順次案内されてきた電子部品吸着後のテープ１０はカッター部２０の開いた刃の間に導かれる。フィードレバー１３がレバー１４から離れた後、前記カッター部駆動手段の駆動によりカッター部２０の刃を閉じてテープ１０をカットする。テープ１０のカットが完了した後、再び部品供給装置７は次の電子部品選択のために駆動される。
【０００９】
なお図８においては、回転テーブル１は吸着ノズル４が部品吸着位置で電子部品を吸着するために下降している期間は回転できないので、その回転期間は吸着ノズル４が上昇位置にある期間またはその前後の適当な許容期間内に設定されている。また部品供給部６の移動可能期間の終点は、部品吸着位置に対応した位置で昇降可能なフィードレバー１３が部品供給部６と共に移動可能なパーツカセット５のレバー１４に当接する時点つまりフィードレバー１３がクリアランスｈだけ下降した時点に設定される。さらに部品供給部６はフィードレバー１３が上昇し、電子部品３が吸着された後のテープ１０をカットするためにカッター部２０が動作してカットが完了するまでは移動できないので、その移動可能期間の始点はテープ１０のカットが完了した時点に設定される。このように設定された移動可能期間内に、部品供給部６の位置決めに要する時間を納める必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、電子部品３を覆ったシャッター部１６の開閉、電子部品３の吸着、テープ１０の所定ピッチ送り、電子部品吸着後のテープ１０のカットという一連の動作は、１サイクル中の部品供給部６が停止した時間内で行わねばならないため、部品供給部６の移動可能期間が相対的に短く設定されることになる。この場合、部品供給部６の位置決め時間がこの移動可能期間内に納まらないことがある。
【００１１】
一方、この移動可能期間内に回転テーブル１を所定角度だけ回転するが、そのためには回転テーブル１の加減速動作を含めた一定以上の回転時間が要る。このことは部品供給部６の移動距離が短い場合には、特に部品供給部６の位置決め時間から要求される移動可能期間と回転テーブル１の所要回転時間から要求される移動可能期間との差が大きくなるので、移動可能期間をあまり短く設定できないことを意味する。
【００１２】
その結果、１サイクルの部品供給部６の停止時間と移動可能期間との合計時間であるタクトタイムを長く設定せざるをえず、従来はこれにより電子部品の装着効率を低下させていた。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は所定のタクトタイム内での部品供給部の移動可能期間を長くとることができて、これにより電子部品の装着効率の向上を図ることができる電子部品供給方法およびその装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願第１の発明は、実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットが所定位置にくるようにこのパーツカセットを備えた部品供給部を移動させ、移動させられた前記パーツカセットのシャッター部の開口を通して前記テープから電子部品を吸着した後に、前記テープを所定ピッチづつ送り、この送られたテープをカッター手段でカットする電子部品供給方法において、前記テープの送り後に次の実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットまでの部品供給部の移動距離を演算し、この移動距離が前記カッター手段でテープをカットしうる範囲外であるときは前記テープをカッター手段でカットした後に部品供給部の移動を行い、前記移動距離が前記カッター手段でテープをカットしうる範囲内であるときは前記部品供給部の移動後に前記テープをカッター手段でカットすることを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成では、次の実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットまでの部品供給部の移動距離がカッター手段でテープをカットしうる範囲外であるときには、従来例と同様にカッター動作のタイミングを部品供給部の移動前としなければならない。しかし、前記移動距離がカッター手段でテープをカットしうる範囲内であるときには、カッター動作のタイミングを部品供給部の移動後とすることができる。この場合、１サイクル内でカッター動作のタイミングが部品供給部の移動可能期間の終点直後となって、始点とは無関係となるため、部品供給部の移動可能期間の始点を早めることにより、所定のタクトタイム内での部品供給部の移動可能期間を長くとることができて、電子部品の装着効率の向上を図ることができる。
【００１６】
本願第２の発明は、実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットが所定位置にくるようにこのパーツカセットを備えた部品供給部を移動させる移動手段と、移動させられた前記パーツカセットのシャッター部の開口を通して前記テープから電子部品を吸着する吸着手段と、前記テープを所定ピッチづつ送る送り手段と、部品供給部の移動方向に所定幅の刃を有し、前記送られたテープをカットするカット手段とを具備した電子部品供給装置において、前記テープの送り後に次の実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットまでの部品供給部の移動距離を演算する演算手段と、この移動距離がカッター手段の刃幅よりも大きいときは前記テープをカット手段でカットした後に部品供給部の移動を行い、前記移動距離がカッター手段の刃幅よりも小さいときは前記部品供給部の移動後に前記テープをカッター手段でカットするように制御する制御手段とを具備してなることを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成によっても、上記第１の発明と同様の作用効果を奏することができる。ただし、上記第１の発明におけるカッター手段でテープをカットしうる範囲は、本第２の発明におけるカッター手段の刃幅に相当する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
【００１９】
本実施の形態は図１から図４に示してあり、図５に示すような電子部品装着装置を例示している。
【００２０】
まず図５において符号１は所定角度づつ断続的に回転可能な回転テーブルを示している。この回転テーブル１の周囲には回転ピッチで等間隔に複数のロッド２が昇降可能に配設され、各ロッド２の先端には電子部品３を吸着する吸着ノズル４が設けられている。また複数のパーツカセット５を備えた部品供給部６が図中のＺ方向に移動可能に設けられ、その中の所望の電子部品３を吸着ノズル４により部品吸着位置（所定位置に相当）に供給する部品供給装置７が設けられている。一方電子部品３を装着する回路基板８は、ＸＹテーブル９により回路基板８上の所定の電子部品装着位置を吸着ノズル４による部品装着位置に対応させるようにＸＹ方向に移動可能となっている。電子部品３は、図６に示すようにテープ１０に収納され、パーツカセット５内のリール１１（図５参照）に巻回されている。
【００２１】
部品供給装置５は、図１に示すように部品供給部６を、実装に必要な電子部品３が部品吸着位置にくるように位置決めする部品供給部移動用駆動機構１２（移動手段に相当）と、部品供給部６の停止後、フィードレバー１３が下降してパーツカセット５のレバー１４に当接したときに、この当接力を伝達することにより電子部品３を覆ったシャッター部１６を開口するシャッター部開口用リンク機構１５と、吸着ノズル４を吸着位置まで下降させてテープ１０から電子部品３を吸着して取り出し上昇させる吸着ノズル駆動機構１７（吸着手段に相当）と、フィードレバー１３の上昇時にレバー１４の弾性復帰に連動させることによりテープ１０を所定ピッチだけ送るテープ送り用ラチェット機構１８（送り手段に相当）と、部品供給部６の移動方向に所定幅の刃を有し、フィードレバー１３がレバー１４から離れた後、電子部品３を取り出したテープ１０をこの刃でカットするカッター部２０（カッター手段に相当）とを備え、カットが完了した後、再び部品供給装置７は次の電子部品選択のために駆動されるようになっている。
【００２２】
以上の点は従来例と同様である。しかし、本実施の形態では、テープ１０の送り後に次の実装に必要な電子部品３を含むテープ１０を収納したパーツカセット５までの部品供給部６の移動距離を演算する演算部２１（演算手段に相当）と、この移動距離を予め設定された値（以下、設定値という）と比較する比較部２２（制御手段の一部に相当）と、この比較により演算部２１で演算された移動距離が設定値よりも大きいと判断されたときは、送られたテープ１０をカッター部２０の刃でカットして次の実装に必要な電子部品３を含むテープ１０を収納したパーツカセット５が部品吸着位置にくるように部品供給部６を部品供給部移動用駆動機構１２により移動させるように制御する第１制御部２３（制御手段の一部に相当）と、演算部２１で演算された移動距離が設定値よりも小さいと判断されたときは、次の実装に必要な電子部品３を含むテープ１０を収納したパーツカセット５が所定位置にくるように部品供給部６を部品供給部移動用駆動機構１２により移動させて、送られたテープをカッター部２０でカットすると共に、このパーツカセット５のシャッター部１６をリンク機構１５により開口させるように制御する第２制御部（制御手段の一部に相当）とを具備した点で従来例と異なる。
【００２３】
これらの演算部２１、比較部２２、第１制御部２３および第２制御部２４は、例えばコンピュータ２５の内部に構築された実行形式のプログラム等により具現化される。ただし、その一部または全部をハードウエアにより構成することもできる。
【００２４】
以下、主として図１および図２を参照して部品供給装置７の構造と動作を詳述する。いまフィードレバー１３は上限位置にあり（図７参照）、吸着ノズル４は部品吸着位置の上方にあるものとする。またカッター部２０の刃は、図４（ａ）に示すように、パーツカセット５の数ピッチ分にわたってテープ１０をカットできる幅を有しかつ従来例とは逆にその刃が開いた状態にあるものとする。この刃幅がカッター部２０でテープ１０をカットしうる範囲に相当し、具体的にはこの刃幅に応じて部品供給部６の移動距離の比較に用いられる設定値が予め用意される。また刃を開状態としたのは部品供給部６の移動後にテープ１０をカットすることがあり、その場合に刃を従来と同様に閉状態としていたのでは、テープ１０が部品供給部６と共に移動するのを妨害するからである。
【００２５】
図２において、装着動作がスタートすると、まずステップ＃１で図示しないフィードレバー駆動機構の動作によりフィードレバー１３が下降し、パーツカセット５のレバー１４に当接してシャッター部開口用リンク機構１５を動作させることにより、電子部品を覆ったシャッター部１６が図７中の右方向にスライドして開口する。
【００２６】
ステップ＃２で吸着ノズル駆動機構１７が動作し吸着ノズル４が部品吸着位置まで下降し、テープ１０から電子部品３を吸着して取り出し再び上昇する。
【００２７】
ステップ＃３で前記フィードレバー駆動機構の駆動によりフィードレバー１３が上昇し、この時にレバー１４に係止された図示しないバネによる弾性復帰力でリンク機構１５を動作させることにより、電子部品３を覆うためにシャッター部をスライドさせて閉じると共に、テープ送り用ラチェット機構１８を連動させてテープ１０を所定ピッチだけ送る。つまりシャッター部開口用リンク機構１５の動作の繰り返しによりテープ１０のピッチ送りがなされる。このピッチ送りによりガイド１９に沿って順次案内されてきた電子部品吸着後のテープ１０はカッター部２０の開いた刃の間に導かれる。
【００２８】
ステップ＃４で次の実装に必要な電子部品３を収納したパーツカセット５までの移動距離を演算部２１が演算する。例えば、図示しないメモリ中に記憶しておいた次の実装に必要な電子部品５を収納したパーツカセット５の位置データを検索し、これと現在使用中のパーツカセット５の位置データとの差分演算を行えばよい。
【００２９】
ステップ＃５でこの演算された移動距離と設定値とを比較部２２が比較する。
【００３０】
この比較により演算部２１で演算された移動距離が設定値以上であれば、部品供給部６の移動距離が移動後にカッター部２０の刃でテープ１０をカットしうる範囲外であるため、ステップ＃６で前記カッター部駆動機構の駆動によりカッター部２０は刃が閉じてテープ１０をカットした後、刃が閉じて元の状態に復帰し、ついでステップ＃７で部品供給部移動用駆動機構１２が部品供給部８の移動を行った後、次の電子部品３のフィード動作を行うように第１制御部２３が制御する。
【００３１】
図３は、このときの部品供給装置７の動作をタイミングチャート上で表現したものである。図３において、回転テーブル１の回転動作、フィードレバー１３の昇降動作及び吸着ノズル４の昇降動作は従来例と同様である。カッター部２０の動作は、図中の二点鎖線（１）で示すように、動作前後で刃が開状態にある点を除けば、従来例と同様である。ただし、同図中では、刃が開状態へ復帰する様子は省略している。したがって、この場合には、部品供給部６の移動可能期間は従来例の場合と同様となる。
【００３２】
しかし、ステップ＃５で判断した結果、演算された移動距離が設定値以下でかつステップ＃８で移動距離がゼロでない場合には、部品供給部６の移動距離が移動後にカッター部２０の刃でテープ１０をカットしうる範囲内であるため、ステップ＃９で部品供給部６の移動が完了した後、電子部品３の吸着されるパーツカセット５についてはステップ＃１０でフィードレバー１３の下降動作を開始すると同時に、ステップ＃１１で先に吸着を終了したパーツカセット５のテープ１０をカッター部２０の刃でカットするように第２制御部２４が制御する。ここで、ステップ＃１０と＃１１を同時としたのは、部品供給部６の停止後のなるべく早い時点でテープ１０をカットするためである。
【００３３】
すなわち図４（ｂ）に示すようにテープ１０が所定ピッチだけ送られた後、図４（ｃ）に示すように部品供給部６が次の電子部品３の実装に必要なパーツカセット５を吸着位置に位置決めを行うために移動を行う。このとき、図４（ｄ）に示すように先に電子部品３の吸着されたパーツカセット５はまだカッター部２０の刃幅内にあり、部品吸着位置に位置決めされたパーツカセット５がフィード駆動される間にテープ１０をカットするように制御する。
【００３４】
図３においては、この場合のカッター部２０の動作は、実線（２）で示すようになり、部品供給部６の移動可能期間の終点は、フィードレバー１３がパーツカセット５のレバー１４に当接する時点、つまりフィードレバー１３がクリアランスｈだけ下降した時点に設定される。一方、部品供給部６の移動可能期間の始点は、フィードレバー１３が上昇し、フィードレバー１３がパーツカセット５のレバー１４と離脱する時点、つまりフィードレバー１３がその往復工程Ｈからクリアランスｈを差し引いた分だけ上昇した時点に設定される。これにより、カッター動作は、フィードレバー１３がレバー１４に当接する時点から始まり、吸着動作中に終了するため、カットタイミングが部品供給部６の移動可能期間の始点とは無関係となる。その結果、部品供給部６の移動可能期間を図３中の二点鎖線で示す従来例の場合（１）に比べて、実線（２）に示すように長く設定することができる。
【００３５】
ステップ＃８で移動距離がゼロの場合は、ステップ＃１２でテープ１０をカッター部２０の刃でカットした後、部品供給部６の移動は不要であるため、直接次のフィードレバー１３の下降動作を行うように第２制御部２４が制御する。
【００３６】
この場合、図３においては、部品供給部６の移動時間が不要であるため、テープ１０のカットはいつでも可能であるが、ここではカッター動作（３）のタイミングで行われ、タクトタイム内でのカッター動作のロスタイムがゼロとなる。
【００３７】
本実施の形態では、このようにして所定のタクトタイム内での部品供給部６の移動可能期間を長くとることができ、これにより部品供給部６の位置決め時間から要求される移動可能期間のみならず、回転テーブル１の加減速を含む回転時間から要求される移動可能期間をも満足させることができる。その結果、電子部品３の装着効率の向上を図ることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、カッター部２０の刃幅をパーツカセット５の数ピッチ分としたが、例えばスペースやカッター部駆動機構の駆動力に余裕があれば１０ピッチ程度の幅広のものを用いてもよい。これにより、移動距離の設定値をより大きくとることができるため、本実施の形態の効果が得られる範囲である部品供給部６の移動距離の演算値が設定値よりも小さい範囲がより広くなる。
【００３９】
また部品供給部６の移動距離の演算値が設定値よりも大きい場合にも移動可能期間内に位置決めできないことがありうる。そのような場合には、カッター部２０を上記実施の形態のような固定でなくＺ方向に移動可能とし、移動距離の大きさにかかわらず、常に部品供給部６の移動後にテープ１０をカットできるようにすることも考えられる。この場合には、当然に部品供給部６の移動距離の演算は不要となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の実装に必要な電子部品を含むテープを収納したパーツカセットまでの部品供給部の移動距離がカッター手段でテープをカットしうる範囲（具体的にはカッター手段の部品供給部の移動方向の刃幅）内であるときには、カッター動作のタイミングを部品供給部の移動後とすることができる。この場合、１サイクル内でカッター動作のタイミングが部品供給部の移動可能期間の終点直後となって、始点とは無関係となるため、部品供給部の移動可能期間の始点を早めることにより、所定のタクトタイム内での部品供給部の移動可能期間を長くとることができて、電子部品の装着効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子部品供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る電子部品供給方法を示すフロー図である。
【図３】カム回転角と吸着動作と部品供給部のインターロックのタイミングを示すチャート図である。
【図４】部品供給部の移動とテープのカットとの平面上の位置関係を示した説明図である。
【図５】電子部品装着装置の全体構成を示す斜視図である。
【図６】電子部品を収納したテープの概念図である。
【図７】電子部品供給装置の詳細構成を示す側面図である。
【図８】従来のカム回転角と吸着動作と部品供給部のインターロックのタイミングを示すチャート図である。
【符号の説明】
３  電子部品
４  吸着ノズル
５  パーツカセット
６  部品供給部
７  部品供給装置
１２  部品供給部移動用駆動機構（移動手段）
１５  シャッター部開口用リンク機構
１７  吸着ノズル駆動機構（吸着手段）
１８  テープ送り用ラチェット機構（送り手段）
２０  カッター部（カッター手段）
２１  演算部（演算手段）
２２  比較部（制御手段の一部）
２３  第１制御部（制御手段の一部）
２４  第２制御部（制御手段の一部）
【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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【図８】
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