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技術 部品実装方法

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 角英樹
出願日 2015年2月24日 (6年11ヶ月経過) 出願番号 2015-033534
公開日 2016年9月1日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2016-157754
状態 特許登録済
技術分野 電気部品の供給・取り付け
主要キーワード 残留速度 理論速度 追従度合 マッチング関係 停止確認 認識画面 リニア駆動機構 間歇回転
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年9月1日)のものです。
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図面 (12)

課題

不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる部品実装方法および部品実装装置を提供する。

解決手段

テープフィーダによって部品取り出し位置に送られた部品を、ピッチ送りのタイミングから所定の遅れ時間が経過した後に吸着ノズルによって吸着保持して基板移送搭載する部品実装において、遅れ時間が経過したタイミングにおいて部品取り出し位置を撮像した第1の撮像工程により取得された第1のテープ位置と、第1の撮像工程後に再度撮像した第2の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出し、算出されたずれ量が許容範囲を超えるならば、遅れ時間を延長する。

概要

背景

部品実装装置では、テープフィーダによってピッチ送りされるキャリアテープから、実装ヘッドに設けられた吸着ノズルによって部品真空吸着により取り出して基板移送搭載する部品実装動作反復実行される。テープフィーダからの部品取り出しに際しては、吸着ノズルによる部品吸着動作時に何らかの要因により部品を正常に吸着できない吸着エラーや、部品吸着後の部品保持状態の良否を判定する部品認識時において部品保持状態が正常でないと判定される認識エラーなど、部品吸着に関連する不具合である吸着ミスが発生する場合がある。

これらの吸着ミスは、部品取り出し位置における吸着位置ずれ、すなわちキャリアテープに設けられた部品収納用のポケットと吸着ノズルの下降位置との位置ずれに起因する場合が多いことから、従来より部品取り出しに際して検出された位置ずれ量に基づいて、吸着位置を随時補正するものが提案されている(例えば特許文献1参照)。これにより、吸着ミスに起因するマシン停止発生頻度を減少させることができ、装置稼働率の低下を防止することができる。

概要

不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる部品実装方法および部品実装装置を提供する。テープフィーダによって部品取り出し位置に送られた部品を、ピッチ送りのタイミングから所定の遅れ時間が経過した後に吸着ノズルによって吸着保持して基板に移送搭載する部品実装において、遅れ時間が経過したタイミングにおいて部品取り出し位置を撮像した第1の撮像工程により取得された第1のテープ位置と、第1の撮像工程後に再度撮像した第2の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出し、算出されたずれ量が許容範囲を超えるならば、遅れ時間を延長する。

目的

本発明は、不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる部品実装方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ポケット部品収納したキャリアテープピッチ送りするテープフィーダによって部品取り出し位置に送られた前記部品を、前記ピッチ送りのタイミングから所定の遅れ時間が経過した後に吸着ノズルによって吸着保持して基板移送搭載する部品実装方法であって、前記遅れ時間が経過したタイミングにおいて、前記キャリアテープのテープ送り方向におけるテープ位置を特定するためのテープ位置指標部位を撮像する第1の撮像工程と、前記第1の撮像工程後に、前記テープ位置指標部位を再度撮像する第2の撮像工程と、前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第1のテープ位置と前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量算出工程において算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において前記ずれ量が前記許容範囲を超えると判定された場合、当該テープフィーダについて設定された前記遅れ時間を延長する遅れ時間延長工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。

請求項2

ポケットに部品を収納したキャリアテープをピッチ送りするテープフィーダによって部品取り出し位置に送られた前記部品を、前記ピッチ送りのタイミングから所定の遅れ時間が経過した後に吸着ノズルによって吸着保持して基板に移送搭載する部品実装方法であって、前記遅れ時間が経過したタイミングにおいて、前記キャリアテープのテープ送り方向におけるテープ位置を特定するためのテープ位置指標部位を撮像する第1の撮像工程と、前記第1の撮像工程後に、前記テープ位置指標部位を再度撮像する第2の撮像工程と、前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第1のテープ位置と前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量算出工程において算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において前記ずれ量が前記許容範囲を超えると判定された場合、エラー報知する報知工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。

請求項3

前記テープフィーダは前記キャリアテープに形成された送り穴係合する送りピンが設けられたスプロケット間歇回転させることにより前記ピッチ送りを行い、前記テープ位置指標部位は、前記ポケットまたは前記送りピンのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2記載の部品実装方法。

技術分野

0001

本発明は、テープフィーダから部品を取り出して基板実装する部品実装方法に関するものである。

背景技術

0002

部品実装装置では、テープフィーダによってピッチ送りされるキャリアテープから、実装ヘッドに設けられた吸着ノズルによって部品を真空吸着により取り出して基板に移送搭載する部品実装動作反復実行される。テープフィーダからの部品取り出しに際しては、吸着ノズルによる部品吸着動作時に何らかの要因により部品を正常に吸着できない吸着エラーや、部品吸着後の部品保持状態の良否を判定する部品認識時において部品保持状態が正常でないと判定される認識エラーなど、部品吸着に関連する不具合である吸着ミスが発生する場合がある。

0003

これらの吸着ミスは、部品取り出し位置における吸着位置ずれ、すなわちキャリアテープに設けられた部品収納用のポケットと吸着ノズルの下降位置との位置ずれに起因する場合が多いことから、従来より部品取り出しに際して検出された位置ずれ量に基づいて、吸着位置を随時補正するものが提案されている(例えば特許文献1参照)。これにより、吸着ミスに起因するマシン停止発生頻度を減少させることができ、装置稼働率の低下を防止することができる。

先行技術

0004

特許第4675703号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら上述の特許文献例を含め、従来技術においては以下に述べるようなキャリアテープのテープ送り時における停止過程挙動の不安定さに起因して、吸着ミスの発生を抑制することが困難であるという課題があった。一般にテープフィーダは材質やサイズなどが異なる複数種類のキャリアテープを作業対象とする。テープフィーダにおいてテープ送りを行うための駆動系とテープ送りの対象となるキャリアテープの駆動負荷とは必ずしも良好なマッチング関係にあるとは限らず、駆動負荷が過大の場合にはテープ送り動作におけるピッチ送りを予め設定された動作パターンに良好に追従させることができない場合が生じる。またキャリアテープのピッチ送り時は、カバーテープをテープ送り方向と反対方向に巻き取りながら剥離するため、キャリアテープにはテープ送り方向の力が加わり、テープ送り動作時の停止位置に変動を生じる場合がある。

0006

このように、テープフィーダにおけるテープ送り動作は種々の原因により不安定であるため、吸着ノズルが下降して部品に当接するタイミングにおいてキャリアテープが完全に停止しておらず、部品取り出し位置が安定せず、正常に吸着保持することができない吸着ミスが発生する場合がある。このように従来の部品実装方法には、キャリアテープのピッチ送りにおける停止過程の挙動が不安定となることに起因して、吸着ミスが発生するという課題があった。

0007

そこで本発明は、不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる部品実装方法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

0008

本発明の実施の形態1の部品実装方法は、ポケットに部品を収納したキャリアテープをピッチ送りするテープフィーダによって部品取り出し位置に送られた前記部品を、前記ピッチ送りのタイミングから所定の遅れ時間が経過した後に吸着ノズルによって吸着保持して基板に移送搭載する部品実装方法であって、前記遅れ時間が経過したタイミングにおいて、前記キャリアテープのテープ送り方向におけるテープ位置を特定するためのテープ位置指標部位を撮像する第1の撮像工程と、前記第1の撮像工程後に、前記テープ位置指標部位を再度撮像する第2の撮像工程と、前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第1のテープ位置と前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量算出工程において算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において前記ずれ量が前記許容範囲を超えると判定された場合、当該テープフィーダについて設定された前記遅れ時間を延長する遅れ時間延長工程とを含む。

0009

また、本発明の実施の形態2の部品実装方法は、ポケットに部品を収納したキャリアテープをピッチ送りするテープフィーダによって部品取り出し位置に送られた前記部品を、前記ピッチ送りのタイミングから所定の遅れ時間が経過した後に吸着ノズルによって吸着保持して基板に移送搭載する部品実装方法であって、前記遅れ時間が経過したタイミングにおいて、前記キャリアテープのテープ送り方向におけるテープ位置を特定するためのテープ位置指標部位を撮像する第1の撮像工程と、前記第1の撮像工程後に、前記テープ位置指標部位を再度撮像する第2の撮像工程と、前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第1のテープ位置と前記第1の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量算出工程において算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において前記ずれ量が前記許容範囲を超えると判定された場合、エラー報知する報知工程とを含む。

発明の効果

0010

本発明によれば、不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図
本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品取り出し動作の説明図
本発明の一実施の形態の部品実装方法におけるキャリアテープのピッチ送り速度の速度パターンを示す図
本発明の一実施の形態の部品実装方法におけるテープ位置指標部位の撮像および位置検出の説明図
本発明の実施の形態1の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
本発明の実施の形態1の部品実装方法におけるテープ位置指標部位の位置検出処理の説明図
本発明の実施の形態1の部品実装方法における部品実装作業フロー
本発明の実施の形態1の部品実装方法におけるキャリアテープのピッチ送り速度の速度パターンおよびテープ位置検出タイミングとの関連を示す図
本発明の実施の形態2の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
本発明の実施の形態2の部品実装方法における部品実装作業のフロー図
本発明の実施の形態2の部品実装方法におけるキャリアテープのピッチ送り速度の速度パターンおよびテープ位置検出タイミングとの関連を示す図

実施例

0012

(実施の形態1)
まず図1を参照して部品実装装置1の構成を説明する。基台1aの中央には2列の基板搬送機構2が配設されている。基板搬送機構2は、基板3をX方向に搬送して部品実装作業位置に位置決めする。基板搬送機構2の両側には、テープフィーダ5が並設された部品供給部4が配設されている。テープフィーダ5は、ポケットに部品を収納したキャリアテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構による部品取り出し位置に部品を供給する。

0013

基台1a上面のX方向の一端部には、リニア駆動機構を備えたY軸移動ビーム6が配設されており、Y軸移動ビーム6にはリニア駆動機構を備えた2基のX軸移動ビーム7が結合されている。2基のX軸移動ビーム7には、下端部に吸着ノズル8a(図2参照)を備えた実装ヘッド8がそれぞれ装着されている。Y軸移動ビーム6、X軸移動ビーム7および実装ヘッド8は、部品実装機構11(図4参照)を構成し、部品実装機構11を駆動することにより、2つの実装ヘッド8は水平方向に移動する。これにより、実装ヘッド8はテープフィーダ5において部品取り出し位置に送られた部品P(図2参照)を吸着ノズル8aによって吸着保持して取り出して、基板搬送機構2によって位置決めされた基板3に移送搭載する。

0014

部品供給部4と基板搬送機構2の間には、部品認識カメラ9が配設されている。部品認識カメラ9は、部品Pを取り出した実装ヘッド8が上方を移動する際に、吸着ノズル8aに保持された部品Pを撮像する。実装ヘッド8にはX軸移動ビーム7の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド8と一体的に移動する基板認識カメラ10が装着されている。実装ヘッド8を基板搬送機構2に保持された基板3の上方に移動させることにより、基板認識カメラ10は基板3の位置認識マークを撮像する。また実装ヘッド8を部品供給部4のテープフィーダ5の上方に移動させることにより基板認識カメラ10はテープフィーダ5の部品取り出し位置5a(図3(a)参照)の上方に位置し、基板認識カメラ10は部品取り出し位置5aの近傍を撮像する。

0015

部品認識カメラ9の撮像結果を認識処理部33(図4参照)によって認識処理することにより、実装ヘッド8に保持された状態の部品Pの位置が検出される。基板認識カメラ10の撮像結果を認識処理部33によって認識処理することにより、基板3の位置認識や部品取り出し位置5aの近傍におけるテープ位置指標部位の位置(図3参照)を検出する。

0016

次に図2を参照して、テープフィーダ5におけるテープ送り機構の構造とピッチ送り動作について説明する。図2は、テープフィーダ5の部品取り出し位置5a付近の部分断面図である。テープフィーダ5にはテープ走行路5bが設けられており、キャリアテープ14はテープ走行路5bの上面に沿って下流側(図2においては右側)に送られる。キャリアテープ14は、部品Pを収納する凹形状の部品収納用のポケット15bと送り孔15aが設けられたベーステープ15に、カバーテープ16を貼着してポケット15bの上面を覆った構成(図3参照)となっている。

0017

テープフィーダ5の下流端側には、テープ送りモータ駆動源とする回転駆動機構(図示省略)およびスプロケット21よりなるテープ送り機構20が設けられている。スプロケット21には、ベーステープ15に定ピッチで設けられた送り孔15aに係合する送りピン21aが設けられている。回転駆動機構によってスプロケット21が回転駆動され、テープ送り駆動力が送りピン21aにより送り孔15aに伝達されることにより、キャリアテープ14は下流方向へテープ送りされる。そしてスプロケット21を間歇回転させることにより、キャリアテープは所定のピッチでピッチ送りされる。

0018

部品取り出し位置5aの近傍において、テープ走行路5b上のキャリアテープ14は、キャリアテープ14を上面側からガイドする機能を有する押え部材13によって上面を覆われている。押さえ部材13には、部品取り出し位置5aから吸着ノズル8aによって部品Pを取り出すための開口部13aが設けられており、開口部13aの上流側の端部はカバーテープ16を剥離するための剥離部13bとなっている。

0019

テープ走行路5b上を送られてきたキャリアテープ14が開口部13aに到達すると、キャリアテープ14のうちカバーテープ16がベーステープ15から引き剥がされて、剥離部13bでテープ送り反対方向(矢印a)に折り返される。これにより、ベーステープ15においてポケット15bの上面が露呈される。そしてこの状態で部品取り出し位置5aに送られて停止したポケット15bに対して吸着ノズル8aを昇降させる(矢印b)ことにより、部品Pは実装ヘッド8によって真空吸着により取り出される。

0020

なお上述のカバーテープ16の剥離動作においては、カバーテープ16には矢印a方向に張力が作用しており、ベーステープ15にはテープ送り機構20によるテープ送り駆動力に加えて、カバーテープ16の張力によってベーステープ15を下流側に送るテープ送り力が作用する。ポケット15bにて折り返されたカバーテープ16に作用する張力は必ずしも一定ではないことから、カバーテープ16の剥離に伴ってベーステープ15に付加されて作用するテープ送り力は不安定となる場合が多く、部品取り出し位置5aにおけるポケット15bの停止位置のばらつきの一要因となっている。

0021

ここで図3を参照して、テープ送り機構20によるキャリアテープ14のテープ送りの1ピッチ送り動作におけるテープ送り速度Vの時間変化を示す速度パターンについて説明する。まず図3(a)は、1ピッチ送り動作における駆動指令に基づく設計データ上の理論速度パターンA(破線で示す)およびテープフィーダ5においてキャリアテープ14がピッチ送りされる際の実際の送り動作に対応する実動速度パターンB(実線で示す)を示している。

0022

すなわち、タイミングt1においてピッチ送り開始指令が出され、最高速度V1を目標とする台形状の速度パターン(設計データ上にの理論速度パターンA)が出力される。そしてこの速度パターンにしたがってテープ送りモータの駆動が開始される。しかし、実際のテープ送り機構20によるキャリアテープ14のテープ送りでは、キャリアテープ14がテープ送りされる送り速度は、回転駆動機構の駆動力(テープ送りモータの定格トルク)とテープ送り機構20によってキャリアテープ14を送るための駆動負荷とのバランスによっては、必ずしも理論速度パターンAに完全には追従せず、実動速度パターンBのような速度パターンでテープ送りが行われる。

0023

一般に、駆動力に対して駆動負荷が過大な場合には、最高速度V1に到達する加速過程において理論速度パターンAよりは幾分遅れて加速する。そしてタイミングt2においてピッチ送り停止指令が出力された後には、駆動負荷の慣性の方が回転駆動機構の駆動力(ピッチ送り停止の場合は制動力)よりも勝るため、理論速度パターンAによって指定される停止位置よりも幾分位置ずれした状態でピッチ送りが停止する。この場合にキャリアテープ14の停止位置ずれのずれ量は、駆動力と駆動負荷とのバランスによって一定ではなく、さらに前述のようにカバーテープ16による張力の作用が加味される場合には位置ずれの挙動はさらに複雑となり、ずれ量のばらつき度合いは予測が困難となる。

0024

このようなキャリアテープ14のピッチ送りにおける停止位置のばらつきは、吸着ノズル8aによる吸着ミスに大きな影響を与えるため、本実施の形態においては、以下に説明するように、ピッチ送りのタイミング、すなわち制御指令においてピッチ送り停止指令が出力されるタイミングt2から所定の遅れ時間TDが経過した後に、テープ送りが停止した状態のポケット15bから吸着ノズル8aによって部品Pを吸着保持して取り出すようにしている。

0025

図3(b)は、対象とするキャリアテープ14に対応する実動速度パターンB1の理論速度パターンAに対する追従度合いが良好で、タイミングt2から予め初期値として設定された所定の遅れ時間TDが経過した部品吸着タイミングtpにおいては、キャリアテープ14のテープ送りは完全に停止している。したがって、吸着ノズル8aは完全に停止した状態のキャリアテープ14のポケット15bから部品Pを取り出すことができる。

0026

これに対し図3(c)は、対象とするキャリアテープ14が大型部品を収納したものであるなど駆動負荷が大きく、このキャリアテープ14に対応する実動速度パターンB2の理論速度パターンAに対する追従度合いが遅れがちである場合の例を示している。この場合には、タイミングt2から予め初期値として設定された所定の遅れ時間TDが経過した部品吸着タイミングtpにおいて、キャリアテープ14のテープ送りは完全に停止しておらずに残留速度Vrが存在する。そしてこの残留速度Vrが0となるまでキャリアテープ14は移動し、グラフにおけるハッチング部分の面積に相当する距離だけ位置ずれが生じる。

0027

したがって予め遅れ時間TDに基づいて設定された部品吸着タイミングtpにおいて部品吸着動作を実行しても、吸着ノズル8aは停止していない状態のキャリアテープ14に対して下降することとなり、ポケット15b内から部品Pを正常に取り出すことができない。このような不具合を防止するため、本実施の形態においては、キャリアテープ14のテープ送り動作において、遅れ時間TDが経過したタイミングにおいてキャリアテープ14のテープ送り方向の位置を示す指標部位として予め特定されたテープ位置指標部位を複数回撮像する。そして撮像により取得された複数のテープ位置から、キャリアテープ14のテープ位置のずれ量を求めることにより、キャリアテープ14が停止状態にあるか否かを判定するようにしている。そして遅れ時間TDの経過後においてもなおキャリアテープ14が停止状態にない場合には、既設定の遅れ時間TDを延長する処理を行うようにしている。

0028

次に図4を参照して、上述目的のために実行されるテープ位置指標部位検出処理について説明する。図4(a)は、基板認識カメラ10を開口部13aの上方に移動(矢印c)させた状態を示している。この状態で基板認識カメラ10は、部品取り出し位置5aを含む開口部13aの近傍を撮像する。

0029

図4(b)は、開口部13aの近傍を上方から見た状態を示している。開口部13a内には、送り孔15aおよび部品取り出し位置5aに対応するポケット15bが露呈している。下流側の押さえ部材13には送りピン21aの頂部との干渉を防止するための逃がし開口13cが設けられている。押さえ部材13の上方における基板認識カメラ10の撮像位置を適切に設定することにより、基板認識カメラ10の認識画面10a内に、送り孔15a、部品取り出し位置5aに対応するポケット15bおよび部品取り出し位置5aの近傍の送りピン21aの頂部を位置させることができる。

0030

次に図5を参照して、部品実装装置1の制御系の構成を説明する。図4において、部品実装装置1は制御部30、記憶部31、機構駆動部32、認識処理部33、ずれ量算出部34、判定部35、遅れ時間延長部36を備えている。制御部30は処理演算機能を備えたCPUであり、記憶部31に記憶された各種のプログラム(図示省略)を実行することにより、以下の各部を制御する。この制御処理に際しては、記憶部31に記憶された実装データ31a、遅れ時間データ31b、遅れ時間延長データ31c、位置ずれ許容データ31dが参照される。

0031

実装データ31aは実装対象の部品の部品データや基板3における実装座標データなどを示すデータである。遅れ時間データ31bは、図3にて説明した遅れ時間TDに関するデータであり、部品種類テープ種類)毎に個別に設定されている。遅れ時間延長データ31cは、図3(b)に示すように、遅れ時間TDを延長する処理を実行するために必要とされる各種のデータ、すなわち既設定の遅れ時間TDを延長するために追加して付加される追加遅れ時間などに関するデータである。位置ずれ許容データ31dは、キャリアテープ14が吸着ノズル8aによる部品取り出しに支障とならない程度に停止した状態にあるか否かを判定するために、テープ位置のずれ量の許容値を規定するデータである。

0032

機構駆動部32は、制御部30によって制御されて、部品実装装置1、部品実装機構11、部品供給部4のテープフィーダ5を駆動する。実装データ31aに基づいてこれらの駆動機構を駆動することにより、位置決めされた基板3に部品Pを移送搭載する部品実装作業、部品実装作業においてテープフィーダ5により部品Pを供給する部品供給作業が実行される。

0033

認識処理部33は、部品認識カメラ9、基板認識カメラ10による撮像結果を認識処理する。基板認識カメラ10により開口部13aの近傍を撮像することにより、図6(a)の認識画面10aに示すように、送り孔15a、部品取り出し位置5aに対応するポケット15bおよび部品取り出し位置5aの近傍の逃がし開口13c内に露呈された送りピン21aの頂部を撮像することができる。これらは、キャリアテープ14のテープ送り方向(矢印d)における位置を示すテープ位置を特定するために設定されたテープ位置指標部位であり、基板認識カメラ10はこれらのテープ位置指標部位を撮像する撮像部となっている。

0034

ずれ量算出部34は、認識処理部33によって撮像されたテープ位置指標部位のずれ量を算出する処理を行う。すなわちピッチ送りのタイミング(タイミングt2)から遅れ時間TDが経過したタイミングにおいて撮像部である基板認識カメラ10によってテープ位置指標部位を撮像して取得された第1のテープ位置と、その後再度テープ位置指標部位を撮像して取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出する。判定部35は、ずれ量算出部34によって算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する。遅れ時間延長部36は、ずれ量算出部34によって算出されたずれ量が許容範囲内に収まらない場合、遅れ時間を延長する。

0035

ここで、テープ位置指標部位としては、図6(b)、(c)、(d)に示すように、ポケット15b、送り孔15aに係合した状態の送りピン21a、または送り孔15aそのもののいずれかを用いることができる。図6(b)に示す例では、遅れ時間TDが経過したタイミングにおいてテープ位置指標部位であるポケット15bを撮像して取得されたポケット15bの中心点C1(1)(第1のテープ位置)と、その後再度ポケット15bを撮像して取得されたポケット15bの中心点C1(2)(第2のテープ位置)との間隔がずれ量D1となる。

0036

図6(c)に示す例では、遅れ時間TDが経過したタイミングにおいて送り孔15aに係合した状態の送りピン21aを撮像して取得された送りピン21aの中心点C2(1)(第1のテープ位置)と、その後再度送りピン21aを撮像して取得された送りピン21aの中心点C2(2)(第2のテープ位置)との間隔がずれ量D2となる。さらに、図6(d)に示す例では、遅れ時間TDが経過したタイミングにおいて送り孔15aそのものを撮像して取得された送り孔15aの中心点C3(1)(第1のテープ位置)と、その後再度送り孔15aを撮像して取得された送り孔15aの中心点C3(2)(第2のテープ位置)との間がずれ量D3となる。

0037

次に、図7図8を参照して、部品供給が不安定なテープフィーダを検出する部品供給不安定フィーダ検出処理について説明する。本実施の形態では、この部品供給不安定フィーダ検出処理を、実装ヘッド8による部品吸着位置を基板認識カメラ10によって開口部13a近傍を撮像した画像認識結果に基づいて自動的に設定する吸着位置自動ティーチ処理に際して実行するようにしている。

0038

吸着位置自動ティーチ処理は、生産ロット切り換わって生産対象となる部品・テープ種類が変更になった場合や、既装着のキャリアテープからスプライシングにより補給された新たなキャリアテープに切り替わった際などに行われるものであるため、テープ送りのための駆動負荷やテープ自体の延び変形挙動など、前述の遅れ時間TDの変動が予想される。このため、吸着位置自動ティーチ処理とともにこの部品供給不安定フィーダ検出処理を実行することにより、不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる。

0039

図7において、部品供給不安定フィーダ検出処理が開始されると、まず遅れ時間TDの初期値TD0を読み出す(ST1)。これにより、記憶部31に記憶されている遅れ時間データ31bから当該部品の品種に対応して記憶されている初期値TD0が読み出される。次いで、部品実装装置1の部品供給部4において、部品供給不安定フィーダ検出処理の対象となるテープフィーダ5によって、キャリアテープ14をピッチ送りする(ST2)。

0040

図8(a)は、このピッチ送りにおけるテープ位置指標部位(ポケット15b、送りピン21a、または送り孔15aのいずれでもよい)のテープ送り方向の速度パターンを示している。次いで、基板認識カメラ10を開口部13aの近傍の上方に移動させ、図8(a)に示す速度パターンにおいてピッチ送りのタイミングであるタイミングt2から遅れ時間の初期値TD0が経過した後のタイミングt3にて、テープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって撮像する(ST3)。この後、所定時間である追加時間ΔT0が経過した後のタイミングt4にて、テープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって再度撮像する(ST4)。

0041

そして撮像結果を認識処理部33によって認識処理し、その認識結果に基づいて、(ST3)におけるテープ位置指標部位の位置と(ST4)におけるテープ位置指標部位の位置とのずれ量を算出する(ST5)。すなわち、図6(b)、(c)、(d)に示すずれ量D1、D2、D3のいずれかを、ずれ量算出部34によって算出する。次いで、判定部35は、算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する(ST6)。この判定は、判定部35がずれ量を記憶部31に記憶された位置ずれ許容データ31dと対比することにより行われる。ここで、算出されたずれ量が許容範囲内であると判定された場合、タイミングt3からタイミングt4までにおけるテープ位置の移動量が僅かで(換言すればタイミングt3にてキャリアテープ14は既に停止している)あり、吸着ノズル8aによる部品吸着に支障を生じない。

0042

これに対し、(ST6)にて算出されたずれ量が許容範囲内でないと判定された場合、図8(b)に示すように、タイミングt3(タイミングt2から遅れ時間の初期値TD0が経過した後のタイミング)にてテープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって再度撮像した撮像結果より求められたテープ位置指標部位と、タイミングt4(タイミングt3から初期追加時間ΔT0が経過した後のタイミング)にて再度撮像した撮像結果より求められたテープ位置指標部位とのずれ量が許容範囲を超えており、タイミングt3においてキャリアテープ14が未だ停止していない。

0043

ずれ量が許容範囲内に収まらない場合には、更に所定時間経過後にテープ位置指標部位を撮像する(ST7)。すなわちタイミングt4からさらに第1追加時間ΔT1が経過した後のタイミングt5にてテープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって再度撮像する。そして撮像結果を認識処理部33によって認識処理し、その認識結果に基づいて、(ST4)におけるテープ位置指標部位の位置と(ST7)におけるテープ位置指標部位の位置とのずれ量を算出し、算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを、判定部35によって判定する(ST8)。

0044

ここで算出されたずれ量が許容範囲内であると判定された場合、タイミングt4にてキャリアテープ14は既に停止しており、遅れ時間TDは、第1遅れ時間TD1(初期値TD0+初期追加時間ΔT0)に延長される。また(ST8)にてずれ量が許容範囲を超えると判定された場合には、(ST7)に戻って同様の処理が反復実行される。

0045

上記工程構成において、図8(a)においてタイミングt3にてテープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって撮像する工程は、ピッチ送りのタイミングであるタイミングt2から遅れ時間TDが経過したタイミングt3において、キャリアテープ14のテープ送り方向におけるテープ位置を特定するためのテープ位置指標部位を撮像する第1の撮像工程(図7のST3)に相当する。そしてタイミングt4にてテープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって撮像する工程は、上述の第1の撮像工程後にテープ位置指標部位を再度撮像する第2の撮像工程(図7のST4)に相当する。

0046

そして実施の形態1では、第1の撮像工程による撮像結果より取得された第1のテープ位置と第1の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、ずれ量算出工程において算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程と、判定工程においてずれ量が許容範囲を超えると判定された場合、当該テープフィーダについて設定された遅れ時間を延長する遅れ時間延長工程とを含んでいる。

0047

なお本実施の形態1では、遅れ時間を延長するための追加時間をキャリアテープ14の停止確認を目的として再度の撮像を行うためのインターバル時間(所定時間)と共用する例を示しているが、これらの追加時間とインターバル時間を個別に設定するようにしてもよい。

0048

(実施の形態2)
図9は実施の形態2の部品実装装置1の制御系の構成を示している。図9に示す構成は、図5に示す実施の形態1の制御系の構成において、遅れ時間延長部36および遅れ時間延長データ31cを削除し報知部37を追加した点のみが図5と異なっており、それ以外の各部の機能は図5と同様である。報知部37は、判定部35によってずれ量が許容範囲を超えると判定された場合に、エラーを報知する。

0049

図10を参照して、部品供給が不安定なテープフィーダを検出する部品供給不安定フィーダ検出処理について説明する。図10における(ST11)〜(ST16)は、図6における(ST1)〜(ST6)と対応している。部品供給不安定フィーダ検出処理が開始されると、まず遅れ時間TDを読み出す(ST11)。これにより、記憶部31に記憶されている遅れ時間データ31bから当該部品の品種に対応して記憶されている遅れ時間TDが読み出される。

0050

次いで、部品実装装置1の部品供給部4において、部品供給不安定フィーダ検出処理の対象となるテープフィーダ5によって、キャリアテープ14をピッチ送りする(ST12)。図11(a)は、このピッチ送りにおけるテープ位置指標部位のテープ送り方向の速度パターンを示している。次いで、基板認識カメラ10を開口部13aの近傍の上方に移動させ、図11(a)に示す速度パターンにおいてピッチ送りのタイミングであるタイミングt2から遅れ時間TDが経過した後のタイミングt3にて、テープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって撮像する(ST13)。この後、所定時間である追加時間ΔTが経過した後のタイミングt4にて、テープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって再度撮像する(ST14)。

0051

そして撮像結果を認識処理部33によって認識処理し、その認識結果に基づいて、(ST13)におけるテープ位置指標部位の位置と(ST14)におけるテープ位置指標部位の位置とのずれ量を算出する(ST15)。すなわち、図6(b)、(c)、(d)に示すずれ量D1、D2、D3のいずれかを、ずれ量算出部34によって算出する。次いで、判定部35は、算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する(ST16)。この判定は、判定部35がずれ量を記憶部31に記憶された位置ずれ許容データ31dと対比することにより行われる。

0052

ここで、算出されたずれ量が許容範囲内であると判定された場合、タイミングt3からタイミングt4までにおけるテープ位置の移動量が僅かで(換言すればタイミングt3にてキャリアテープ14は既に停止している)あり、吸着ノズル8aによる部品吸着に支障を生じない。したがってこの場合にはそのまま処理を終了する。

0053

これに対し、(ST15)にて算出されたずれ量が許容範囲内でないと判定された場合、図11(b)に示すように、タイミングt3(タイミングt2から遅れ時間TDが経過した後のタイミング)にてテープ位置指標部位を基板認識カメラ10によって再度撮像した撮像結果より求められたテープ位置指標部位と、タイミングt4(タイミングt3から追加時間ΔTが経過した後のタイミング)にて再度撮像した撮像結果より求められたテープ位置指標部位とのずれ量が許容範囲を超えており、タイミングt3においてキャリアテープ14が未だ停止していない。この場合には、当該テープフィーダ5は部品供給が不安定な状態にあると判定してエラーを報知し(ST17)、その後処理を終了する。

0054

すなわち本実施の形態2においては、第1の撮像工程による撮像結果より取得された第1のテープ位置と第1の撮像工程による撮像結果より取得された第2のテープ位置とのずれ量を算出するずれ量算出工程と、ずれ量算出工程において算出されたずれ量が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程と、判定工程においてずれ量が許容範囲を超えると判定された場合、エラーを報知する報知工程とを含んでいる。

0055

上述の実施の形態1や実施の形態2示す構成を採用することにより、テープフィーダ5においてテープ送りを行うための駆動系とテープ送りの対象となるキャリアテープ14の駆動負荷とがマッチングしていない場合や、カバーテープ16の剥離時にキャリアテープ14に作用するテープ送り方向の力などに起因するキャリアテープ14の停止過程の挙動の不安定さがある場合に、不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができる。

0056

本発明の部品実装方法および部品実装装置は、不安定な部品供給に起因する吸着ミスの発生を抑制することにより、生産性の低下を抑制することができるという効果を有し、テープフィーダから部品を取り出して基板に実装する分野において有用である。

0057

3基板
5テープフィーダ
5a部品取り出し位置
8a吸着ノズル
10基板認識カメラ(撮像部)
14キャリアテープ
15bポケット
D1,D2,D3 ずれ量
P部品
TD遅れ時間

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