JP5283982B2 - テープフィーダ監視装置、テープフィーダ、表面実装機、およびテープフィーダ監視装置の制御方法 - Google Patents

Description

この発明はテープフィーダ監視装置、テープフィーダ、表面実装機、およびテープフィーダ監視装置の制御方法に関し、特に、テープフィーダの異常を検知する機能を備えた、テープフィーダ監視装置、テープフィーダ、表面実装機、およびテープフィーダ監視装置の制御方法に関する。

電子部品の表面実装機において、実装用の部品の供給にはテープフィーダが用いられている。テープフィーダには、一定間隔に部品が収納される部品収納テープ（キャリアテープ）がセットされる。部品収納テープが部品供給部に送り出されることで、実装用の搭載ヘッドによる部品の取り出しが可能となる。

特許文献１は、電子部品を正しい位置に送り出すことができるテープフィーダおよびテープ送り方法を開示している。テープを送り出すスプロケットのピン位置が計測され、各ピンごと計測されたピン位置に基づいて、各ピンごとの固有のオフセットデータが求められる。求められたオフセットデータに基づいてモータを制御することで、電子部品の吸着位置のズレを補正するものである。
特開２００３−１２４６８７号公報

テープフィーダを継続使用すると、テープフィーダを駆動させるためのギヤやモータで磨耗や劣化などの不具合が生じる。このような摩耗や劣化による不具合は、部品の吸着エラーの原因となるが、オペレータは、吸着エラーなどエラーが起こって初めてフィーダの異常を認識することとなる。そして、このようなテープフィーダの不具合の原因は、オペレータがマシンや治具などを使用して初めて確認される。

すなわち、従来の技術においてはエラーや不具合が起こって初めて、オペレータは何らかのアクションをとっていた。これにより従来の技術では、表面実装機の稼働率が低下してしまうという問題があった。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、テープフィーダで安定した部品供給を行なうためのテープフィーダ監視装置、テープフィーダ、表面実装機、およびテープフィーダ監視装置の制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、テープフィーダの動作状況を監視するテープフィーダ監視装置において、テープフィーダは、テープフィーダを動作させるための少なくとも１つのモータと、テープフィーダが動作可能である状態において、モータの回転の状態に関するデータを検出する検出部とを含み、テープフィーダ監視装置は、検出部が検出したデータをあらかじめ設定した所定の範囲と比較する比較部と、比較部での比較の結果、検出部が検出したデータが所定の範囲内にないときに、その旨を通知する通知部とを備え、検出部は、モータが所定角回転してテープフィーダで１つの部品が送られるのに要する駆動時間を検出し、比較部は、テープフィーダにより送出されるテープに収納されている部品のうち所定の部品供給部に位置する部品についてマウンターによる吸着動作が行われてから次の部品についてマウンターによる吸着動作が行われるまでに要する時間よりも短くなるようにあらかじめ設定された時間である判定値と、検出部により検出された駆動時間とを比較し、通知部は、検出部により検出された駆動時間が判定値と同じかそれより短いとき、又は駆動時間が判定値よりも短いとき、その旨を通知する。

この発明によると、テープフィーダが動作可能である状態において、モータの回転の状態に関するデータが検出される。そのデータがあらかじめ設定した所定の範囲と比較され、数値が所定の範囲内にないときにはその旨が通知される。これにより、テープフィーダを継続使用する中で、吸着不良が発生する前に、テープフィーダの点検、修理および交換等の対処をすることができるため、安定した部品供給を行なうことができるテープフィーダ監視装置を提供することが可能となる。すなわち、この発明によると、テープフィーダを動作させるためのモータが所定角回転するのに要する駆動時間で動いていないことによる吸着不良が発生する前に、オペレータはテープフィーダの点検、修理および交換等の対処をすることができる。これにより、テープフィーダで安定した部品供給を行なうことができるテープフィーダ監視装置を提供することが可能となる。

好ましくはモータは、部品を収納したテープを所定間隔ずつ送出すための送りモータである。

この発明によると、部品を収納したテープが所定の時間内に送り出されなかったり、所定の位置に送り出されないことなどによる吸着不良が発生する前に、オペレータは部品送り機構部の点検、修理および交換等の対処をすることができる。これにより、テープフィーダで安定した部品供給を行なうことができるテープフィーダ監視装置を提供することが可能となる。

この発明の他の局面に従うと、テープフィーダ監視装置を備えたテープフィーダにおいて、通知部は、検出部が検出したデータが所定の範囲内にない場合においてその旨を通知するとき、テープフィーダを識別するための情報も通知する。

この発明によると、上述のテープフィーダ監視装置はテープフィーダ自体に備えられる。監視装置は、テープフィーダを識別するための情報を通知するため、テープフィーダを他の表面実装機に付け替えした場合にも、オペレータは吸着不良が発生する前に、テープフィーダの点検、修理および交換等の対処をすることができる。これにより、安定した部品供給を行なうことができるテープフィーダを提供することが可能となる。

この発明の他の局面に従うと、テープフィーダ監視装置を備えた表面実装機において、表面実装器は、検出部が検出したデータが所定の範囲内にないときに、その旨を表示する表示部を備える。

この発明によると、上述のテープフィーダ監視装置は表面実装機に備えられる。表面実装機は、テープフィーダの状態を表示するため、オペレータはテープフィーダの状態を吸着不良が発生する前に認識可能となり、テープフィーダの点検、修理および交換等の対処をすることができる。これにより、安定した部品供給を行なうことができる表面実装機を提供することが可能となる。

この発明のさらに他の局面に従うと、テープフィーダの動作状況を監視するテープフィーダ監視装置の制御方法において、テープフィーダは、テープフィーダを動作させるための少なくとも１つのモータと、テープフィーダが動作可能である状態において、モータの回転の状態に関するデータを検出する検出部とを含み、テープフィーダ監視装置の制御方法は、検出部が検出したデータをあらかじめ設定した所定の範囲と比較する比較ステップと、比較ステップでの比較の結果、検出部が検出したデータが所定の範囲内にないときに、その旨を通知する通知ステップとを備え、検出部は、モータが所定角回転してテープフィーダで１つの部品が送られるのに要する駆動時間を検出し、比較ステップは、テープフィーダにより送出されるテープに収納されている部品のうち所定の部品供給部に位置する部品についてマウンターによる吸着動作が行われてから次の部品についてマウンターによる吸着動作が行われるまでに要する時間よりも短くなるようにあらかじめ設定された時間である判定値と、検出部により検出された駆動時間とを比較し、通知ステップは、検出部により検出された駆動時間が判定値と同じかそれより短いとき、又は駆動時間が判定値よりも短いとき、その旨を通知する。

この発明によると、テープフィーダが動作可能である状態において、モータの回転の状態に関するデータが検出される。そのデータがあらかじめ設定した所定の範囲と比較され、数値が所定の範囲内にないときにはその旨が通知される。これにより、テープフィーダを継続使用する中で、吸着不良が発生する前に、テープフィーダの点検、修理および交換等の対処をすることができるため、安定した部品供給を行なうことができるテープフィーダ監視装置の制御方法を提供することが可能となる。すなわち、この発明によると、テープフィーダを動作させるためのモータが所定角回転するのに要する駆動時間で動いていないことによる吸着不良が発生する前に、オペレータはテープフィーダの点検、修理および交換等の対処をすることができる。これにより、テープフィーダで安定した部品供給を行なうことができるテープフィーダ監視装置を提供することが可能となる。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるプリント基板実装装置の構成を示す図である。

ＨＵＢ（ハブ）で繋がれた各装置を制御するホストコンピュータ１０１は、制御部１０１ａと、記憶部１０１ｂと、表示部１０１ｃと、入力部１０１ｄとを備える。ホストコンピュータ１０１上のアプリケーションから、各装置の動作状況が監視可能となっている。部品を実装されるプリント基板は、図中矢印の基板搬送方向へと送られる。

まず、はんだ印刷機１０３により、基板上にクリームハンダが印刷される。ハンダが印刷された基板上には、表面実装機（マウンター）１Ａ〜１Ｃにより、電子部品が搭載される。表面実装機は、実装時間の短縮のため複数台並べて使用される。ここでは、表面実装機は１Ａ〜１Ｃの３台としたが、必要によって台数を変更してもよい。

その後、基板はリフロー炉１０５に送られる。リフロー炉１０５は、基板上のハンダを熱で溶かす。これにより、基板に部品がハンダ付けされる。

以上の工程により、部品が実装されたプリント基板が製造される。

図２は、表面実装機の１台の構成を示す図である。

以下の説明では、図の左右方向をＸ軸方向、図の上下方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向をＺ軸方向として説明を行なう。

表面実装機１の基台上には、基板搬送用のコンベア２が配置される。コンベア２上をプリント基板３が搬送され、所定の実装作業位置で停止される。プリント基板３は、プッシュアップピン等の基板保持部材（図示せず）により保持される。

コンベア２の両側には、プリント基板３に実装する電子部品を供給するための部品供給部４が備えられる。

部品供給部４のフィーダ取付台６には、テープフィーダ（フィーダ）３１がＸ軸方向に多数列配置される。テープフィーダ３１には、ＩＣ、トランジスタ、およびコンデンサ等の小片状のチップ部品を収納保持したテープを巻回したリールが着脱可能に装着される。テープフィーダ３１は、このリールからフィーダ先端の部品取出部にテープを繰り出す。なお、テープフィーダ３１の構成については図３で説明する。

繰り出されたテープ上の部品は、ヘッドユニット５の下記に説明する部品吸着用のノズル（図示せず）によりピックアップされる。ヘッドユニット５は、部品供給部４から部品を吸着してそれをプリント基板３上に実装する。ヘッドユニット５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に一定の領域内でそれぞれ移動可能である。Ｙ軸方向の固定レール７に備えられた支持部材１１に、Ｙ軸サーボモータ９により駆動されるボールねじ軸２４が螺合接着する雌ねじ部材が固定されることで、ヘッドユニット５はＹ軸方向に移動する。また、ヘッドユニット５は、ガイドレール１４に沿って移動可能に備えられ、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ１３に装着される。これにより、ヘッドユニット５はＸ軸方向へ移動する。

ヘッドユニット５には、部品を吸着してプリント基板３に実装するための複数本の実装用ヘッド２０が搭載される。本実施の形態では、４本の実装用ヘッド２０がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載される。

なお、各実装用ヘッド２０の先端には部品吸着用のノズル（図示せず）が備えられる。テープフィーダ３１からの部品取出し時には、ノズルの先端に負圧が供給されることにより、部品の吸着が行なわれる。

さらに、ヘッドユニット５には基板認識カメラ２２が備えられる。基板認識カメラ２２は、撮像方向を下向きにした状態でヘッドユニット５に搭載される。また、基板認識カメラ２２は、実装作業位置に保持されたプリント基板３のフィデューシャルマークを撮像する。

また、基台上には各実装用ヘッド２０による部品の吸着状態を画像認識するための部品認識カメラ１７が備えられる。コンベア２と部品供給部４との間にそれぞれ設けられた部品認識カメラ１７は、ヘッドユニット５が部品認識カメラ１７上方の所定の撮像位置に位置づけられたときに、各実装用ヘッド２０による吸着部品を下側から撮像する。

プリント基板３に部品を実装する際の、表面実装機１の動作について説明する。

まず、ヘッドユニット５が部品供給部４の上方に移動する。その位置で、各実装用ヘッド２０によりテープフィーダ３１からの部品の取り出しが行なわれる。具体的には、部品を吸着すべき所定の実装用ヘッド２０が、部品を吸着した状態で上昇することにより、テープフィーダ３１から部品をピックアップする。このとき、複数の実装用ヘッド２０により同時に部品を取り出してもよい。

全ての実装用ヘッド２０による部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット５が部品認識カメラ１７の上方を移動し、各吸着部品の撮像が行なわれる。この撮像結果に基づき、各部品の吸着状態が調べられる。部品吸着用のノズルは、ノズル自体がその軸を中心に回転可能に構成されている。これにより、ヘッドユニット５がプリント基板３上の所定の部品実装ポイントに順次移動する間に、ノズルを回転させてノズルの先端に保持された各吸着部品を、吸着状態に合わせて調整することが可能である。ヘッドユニット５の移動に伴って各実装用ヘッド２０が昇降することで、各部品がプリント基板３上に実装される。

図３は、１つのテープフィーダ３１の構成を示す図である。

フィーダ本体３２は、テープ引き込み機構３７と、テープ送り機構３４と、部品供給部３０とを備える。

テープフィーダ３１は、フィーダ本体３２にトップテープ回収ボックス３３と、電装ボックス６０と、テープ引き込み機構３７とが接続される。

電装ボックス６０には、制御基板６１が備えられる。フィーダ本体３２は、制御基板６１によって制御される。

部品収納テープ（キャリアテープ）Ｔは、リール３５に巻きつけられており、テープ供給経路３２１を通り、図の右方向に送り出される。部品収納テープＴは、ベーステープＴ１と、トップテープＴ２により構成される。部品収納テープＴの詳細な構成については、図４で説明する。

部品収納テープＴの送り出しは、テープ送り機構３４が行なう。テープ送り機構３４は、スプロケット３４１と、送りモータ３４２とを備える。送りモータ３４２の駆動により、スプロケット３４１が回転することで、部品収納テープＴが送り出される。

部品供給部３０の直前には、テープ剥離部３５１が備えられ、部品収納テープＴからトップテープＴ２が剥離される。

剥離されたトップテープＴ２は、テープ引き込み機構３７により、トップテープ回収ボックス３３へと回収される。テープ引き込み機構３７は、巻き取りローラ３７１と、押えローラ３７２とを備える。巻き取りモータ３７３の駆動により、巻き取りローラ３７１と押えローラ３７２とが回転し、トップテープＴ２をトップテープ回収ボックス３３方向へと運ぶ。

トップテープＴ２が剥離されたベーステープＴ１は、部品供給部３０へと運ばれる。ここで、ベーステープＴ１上の部品が、実装用ヘッド２０により取り出され、部品がプリント基板上に実装される。

また、トップテープ回収ボックス３３には、開閉蓋３３１が備えられている。ここからオペレータは、内部のトップテープＴ２を取り出すことができる。

図４は、部品収納テープＴの構成を示す斜視図である。
部品収納テープＴは、ベーステープＴ１の長手方向に複数設けられた部品収納部４１にそれぞれ部品を収納し、その状態でトップテープＴ２をベーステープＴ１に熱圧着や接着剤によって接着し、部品収納部４１の開口部を封止する形態となっている。また、ベーステープＴ１の一側縁には、長手方向に沿って並ぶ係合孔４２が形成されている。

部品収納テープＴは、スプロケット３４１の外縁部分に凸設されたピンと係合孔４２とが嵌合することにより、部品供給部３０方向へ運ばれる。その際に、部品供給部３０の直前のテープ剥離部３５１において、トップテープＴ２が剥離される。

トップテープＴ２が剥離された部分においてベーステープＴ１は、部品収納部４１に収納された部品が露出し、取り出し可能な状態になる。この状態でベーステープＴ１が部品供給部３０に運ばれ、部品吸着用のノズル（図示せず）により部品が取り出される。

図５は、表面実装機の１台、およびそれに配置された１台のテープフィーダ３１の構成を示すブロック図である。

表面実装機１は、制御コントローラ５０１と表示部５１６とを備える。制御コントローラ５０１の命令がテープフィーダ３１の制御基板（コントローラ）６１に送られ、テープフィーダ３１が制御される。表示部５１６には、テープフィーダ３１の状態が表示される。

テープフィーダ３１の制御基板６１は、主制御部５０２と、記憶部５０３と、送りモータ駆動部５０４と、送りモータ電流検出部５０５と、送りモータ位置検出部５０６と、巻き取りモータ駆動部５０７と、巻き取りモータ電流検出部５０８と、巻き取りモータ位置検出部５０９と、通信制御部５１０と、Ｉ／Ｏ制御部５１１と、コントローラ５１２とを備える。

さらに、テープフィーダ３１は、テープフィーダを動作させるためのモータとして、送りモータ３４２と巻き取りモータ３７３とを備える。またテープフィーダ３１は、送りモータ３４２に内蔵されるエンコーダー３４２ａと、巻き取りモータ３７３に内蔵されるエンコーダー３７３ａと、手動で部品の送り出しと巻き戻しを行ったり、送り出しピッチの変更を行なうことが可能な操作部５１３と、ＬＥＤなどによりテープフィーダ３１の状態を表示する表示部５１４と、部品テープのスプライシングを検知するセンサ類５１５とを備える。

送りモータ駆動部５０４と送りモータ電流検出部５０５とは、送りモータ３４２に接続される。送りモータ位置（回転角）検出部５０６は、エンコーダー３４２ａに接続される。

また、巻き取りモータ駆動部５０７と巻き取りモータ電流検出部５０８とは、巻き取りモータ３７３に接続される。巻き取りモータ位置（回転角）検出部５０９は、エンコーダー３７３ａに接続される。

Ｉ／Ｏ制御部５１１は、操作部５１３、表示部５１４、およびセンサ類５１５などと接続されており、情報の入出力を制御する。

図６は、主制御部５０２が実行する送りモータが所定角回転するのに要する時間に基づくフィーダの自己診断処理を示すフローチャートである。

ステップＳ６０１において表面実装機１からの駆動命令を受信した主制御部５０２は、ステップＳ６０３において、送りモータ駆動部５０４を通して送りモータ３４２に対し回転指令を実行する。

ステップＳ６０５において、主制御部５０２により、送りモータ３４２が所定角回転するのに要する時間のカウントが開始される。

ステップＳ６０７において、主制御部５０２は、送りモータ位置検出部５０６を通じて送りモータ３４２のエンコーダー３４２ａから、送りモータ３４２が駆動完了位置に達したことを検出する。ステップＳ６０９において、送りモータ３４２の駆動が完了される。

ここまでの処理により、ベーステープＴ１は、駆動命令に基づいて、部品収納部４１が部品供給部３０に位置する状態から、次の部品収納部４１が部品供給部３０に位置する状態に到るまで駆動される。

ステップＳ６１１において、主制御部５０２による送りモータ３４２が所定角回転するのに要する時間のカウントが終了する。ステップＳ６１３において、ステップＳ６０５でのカウント開始からステップＳ６１１でのカウント終了までの間にカウントされた送りモータ３４２が所定角回転するのに要する時間のデータが記憶部５０３に記憶される。

ステップＳ６１５において、主制御部５０２により、記憶された送りモータ３４２が所定角回転するのに要する時間のデータと判定値（あらかじめ設定した所定の範囲）とが比較される。

比較においては以下のデータが考慮される。

データＡ：送りモータが所定角回転するのに要する時間（部品送り時間であり、フィーダで１つの部品を送るために必要となる送りモータを駆動させる時間）＝送りモータの回転速度に逆比例

データＢ：マウンター吸着動作時間（１つの部品の吸着動作から、次の部品の吸着動作までの時間であり、ヘッドユニットのＸＹＺ方向の移動スピードから算出）

データＣ：吸着ヘッド待ち時間（フィーダで１つの部品が送られてからその部品が吸着されるまでの待ち時間であるマージン（吸着余裕時間））

通常時は、送りモータが所定角回転するのに要する時間（データＡ）と吸着ヘッド待ち時間（データＣ）との合計が、マウンター吸着動作時間（データＢ）となる。すなわち、データＡ＋データＣ＝データＢである。

また、上記の式から、データＡ＜データＢが成立することがわかる。

フィーダの経年劣化、ギヤ磨耗、異物噛み込み等により、データＡは徐々にデータＢに近くなる。データＡがデータＢに近づくに連れて、吸着ヘッド待ち時間（データＣ）が少なくなる。

その後、さらにフィーダの劣化が進むなどすると、送りモータが所定角回転するのに要する時間がさらに長くなり、データＡ＞データＢとなる。この状態になると、マウンターの吸着動作時間に対して、部品供給が間に合わなくなってしまい、吸着エラーが発生する。吸着エラーが生じると、装置の稼働率が低下することにつながる。

そこでステップＳ６１５では、吸着エラーが発生する前にフィーダの経年劣化やギヤ磨耗が所定の状態まで進んでいることを判定する。すなわち、データＡ≦データＸとなっているかを判定する。データＸは、データＢよりも小さい値であり、経年劣化やギヤ磨耗が所定の状態まで進んでいることを判定するための判定値（あらかじめ設定した所定の範囲）である。

なお、データＡ＞データＢとなっていれば、吸着エラーが生じるため、フィーダの動作を停止させ、そのフィーダを特定するためのＩＤと共に、吸着エラーが生じる旨を表面実装機１やホストコンピュータ１０１のアプリケーションに通知する処理が行なわれ、表面実装機１の表示部５１６やホストコンピュータ１０１の表示部１０１Ｃに表示される（フローチャートでは図示せず）。

ステップＳ６１５で、送りモータ３４２が所定角回転するのに要する時間（データＡ）が判定値（データＸ）以下であった場合（データＡ≦データＸであった場合）、ステップＳ６１７に進み、主制御部５０２から制御コントローラ５０１に送りモータ３４２の駆動完了通知が送信される。

一方、ステップＳ６１５で、送りモータ３４２が所定角回転するのに要する時間（データＡ）が判定値（データＸ）を超えていた場合（データＡ＞データＸであった場合）、ステップＳ６１９に進む。ステップＳ６１９では、表面実装機１やホストコンピュータ１０１のアプリケーションに、主制御部５０２（通知部）から送りモータ３４２の駆動が判定値を超えている（あらかじめ設定した所定の範囲にない）旨が、そのフィーダを特定するためのＩＤと共に通知される。その後、ステップＳ６１７に進み、主制御部５０２から制御コントローラ５０１に送りモータ３４２の駆動完了通知が送信される。

以上のように、テープフィーダ自身が送りモータ駆動時間を算出し、それがあるしきい値を超えた際にはアプリケーション側へ異常を通知することで、フィーダによる自己診断を行なうことができる。

送りモータ３４２の駆動が判定値を超えている（あらかじめ設定した所定の範囲にない）旨が通知された表面実装機１やホストコンピュータ１０１では、表面実装機１の表示部５１６やホストコンピュータ１０１の表示部１０１Ｃにそのフィーダを特定するためのＩＤに基づいて、判定値を超えている（あらかじめ設定した所定の範囲にない）テープフィーダを表示し、オペレータに通知する処理が行なわれる（このとき異常は、吸着エラーが生じる程度に達してはいないため、各機器の動作を停止させる必要はない）。オペレータは、そのテープフィーダの劣化などが所定の程度まで進んでいることを知ることができるため、その対策を立てることができる。

なお、上記実施の形態では送りモータが所定角回転するのに要する時間に基づきテープフィーダの送りモータの劣化などを判定することとしたが、送りモータの電流検出値から判定を行なうことも可能である。すなわち、モータの電流検出値は劣化などにより増加するため、これに基づき判定を行なうものである。また、送りモータの送り位置（回転角）から判定を行なうことも可能である。すなわちモータの送り位置（回転角）は劣化などによりオーバーシュートする傾向にあるため、吸着エラーが発生しない範囲内で、あらかじめ所定の送り位置の範囲を設定し、この設定された送り位置の範囲に基づき、モータの劣化などの判定を行なうものである。

［第２の実施の形態］

次に、本発明の第２の実施の形態におけるテープフィーダについて説明する。第２の実施の形態における各装置の構成は、第１の実施の形態におけるそれと同様である。ここでは第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点のみ説明する。

図７は、第２の実施の形態におけるテープフィーダの主制御部５０２が実行する巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間に基づくテープフィーダの自己診断処理を示すフローチャートである。

ステップＳ７０１において表面実装機１からの駆動命令を受信した主制御部５０２は、ステップＳ７０３において、巻き取りモータ駆動部５０７を通して巻き取りモータ３７３に対し回転指令を実行する。巻き取りモータ３７３の駆動により、トップテープＴ２がトップテープ回収ボックス３３に回収される。

ステップＳ７０５において、主制御部５０２により、巻き取りモータ３７３が所定角回転するのに要する時間のカウントが開始される。

ステップＳ７０７において、主制御部５０２は、巻き取りモータ位置検出部５０９を通じて巻き取りモータ３７３のエンコーダー３７３ａから、巻き取りモータ３７３が駆動完了位置に達したことを検出する。ステップＳ７０９において、巻き取りモータ３７３の駆動が完了される。

ステップＳ７１１において、主制御部５０２による巻き取りモータ３７３が所定角回転するのに要する時間のカウントが終了する。

ステップＳ７１３において、ステップＳ７０５でのカウント開始からステップＳ７１１でのカウント終了までの間にカウントされた、巻き取りモータ３７３が所定角回転するのに要する時間のデータが記憶部５０３に記憶される。

ステップＳ７１５において、主制御部５０２により、記憶された巻き取りモータ３７３が所定角回転するのに要する時間が所定の範囲にあるかが比較される。

ステップＳ７１５での処理は、巻き取りモータ３７３が所定角回転するのに要する時間が所定の範囲内であるかどうか比較し、トップテープが適切な速度で巻き取られているかを判断するためのものである。巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間が理想の範囲より小さい場合（理想値−α_１より小さい場合）、または巻き取りモータが所定角度回転するのに要する時間が理想の範囲より大きい場合（理想値＋α_２より大きい場合）、すなわち、巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間が、あらかじめ設定した理想値から所定の範囲内にない場合、その旨の通知が必要としてステップＳ７１９に進む（α_１とα_２は同じ値であっても異なる値であってもよい）。

ステップＳ７１９では、表面実装機１やホストコンピュータ１０１のアプリケーションへ、巻き取りモータ３７３が所定角度回転するのに要する時間があらかじめ設定した所定の範囲内にない旨が、主制御部５０２（通知部）より、そのテープフィーダを特定するためのＩＤと共に通知される。その後、ステップＳ７１７に進み、主制御部５０２から制御コントローラ５０１に巻き取りモータ３７３の駆動完了通知が送信される。通知された内容は、表面実装機１の表示部５１６やホストコンピュータ１０１の表示部１０１Ｃに表示され、オペレータに通知する処理が行なわれる。

また、ステップＳ７１５において、巻き取りモータ３７３が所定角回転するのに要する時間が所定範囲内である場合は、処理はステップＳ７１７に進む。ステップＳ７１７においては、主制御部５０２から制御コントローラ５０１に巻き取りモータ３７３の駆動完了通知が送信される。

なお、巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間が理想の範囲より小さい場合（理想値−β_１より小さい場合）（但し、−β_１＜−α_１）、または巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間が理想の範囲より大きい場合（理想値＋β_２より大きい場合）（但し、β_２＞α_２）は、巻き取りが正常に行なわれずにトップテープを正常に剥離することができない、またはベーステープまで引っ張ってしまうというエラーが生じる。このため、テープフィーダの動作を停止させ、そのテープフィーダを特定するためのＩＤと共に、エラーが生じる旨を表面実装機１やホストコンピュータ１０１のアプリケーションに通知する処理が行なわれる（フローチャートでは図示せず）。なお、β_１とβ_２は同じ値であっても異なる値であってもよい。

ステップＳ７１９で巻き取りモータ３４２の駆動があらかじめ設定した所定の範囲内にない旨が通知された表面実装機１やホストコンピュータ１０１では、そのテープフィーダを特定するためのＩＤに基づいて、あらかじめ設定した所定の範囲内にないテープフィーダをオペレータに通知する処理が行なわれる（このときテープフィーダはあらかじめ設定した所定の範囲内で動作していないだけであり、エラーが生じる程度に達してはいないため、各機器の動作を停止させる必要はない）。オペレータは、そのテープフィーダの劣化などが所定の程度まで進んでいることを知ることができるため、その対策を立てることができる。

以上のように、テープフィーダ自身が巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間を算出し、それがある範囲を超えた際にはアプリケーション側へその旨を通知することで、テープフィーダによるテープ巻き取り処理の自己診断を行なうことができる。

［第３の実施の形態］

次に、本発明の第３の実施の形態におけるテープフィーダについて説明する。第３の実施の形態における各装置の構成は、第１および第２の実施の形態におけるそれと同様である。ここでは第３の実施の形態が第１および第２の実施の形態と異なる点のみ説明する。

図８は、第３の実施の形態におけるテープフィーダの主制御部５０２が実行する巻き取りモータの駆動電流値に基づくテープフィーダの自己診断処理を示すフローチャートである。

ステップＳ８０１において表面実装機１からの駆動命令を受信した主制御部５０２は、ステップＳ８０３において、巻き取りモータ駆動部５０７を通して巻き取りモータ３７３に対し回転指令を実行する。

ステップＳ８０５において、主制御部５０２により、エンコーダー３７３ａの出力に基づき巻き取りモータ３７３の回転速度が検出される。

ステップＳ８０７において、主制御部５０２は、巻き取りモータ３７３の回転速度と判定値とを比較する。

比較においては以下のデータが考慮される。

データＡ：ベーステープの部品を１つ送り出す間のトップテープ巻き取り量＝巻き取りモータ回転角に比例
データＢ：ベーステープにおける部品ピッチ
データＣ：トップテープ巻き取り力＝巻き取りモータ発生トルク
データＤ：トップテープ剥離力（トップテープを剥離するのに必要な力）
通常時は、
データＡ＝データＢ
データＣ＞データＤ
となっている。

データＡ＜データＢとなればトップテープを完全に巻き取ることはできないし、データＡ＞データＢとなってしまうと、ベーステープの移動に影響を与えてしまう。

テープフィーダの経年劣化やギヤ磨耗により、データＣがデータＤに近づいてゆくが、データＡ＝データＢの関係は維持する必要がある。従って、モータ発生トルクを強くして（データＣをデータＣ’（Ｃ’＞Ｃ）にして）でも、データＡ＝データＢの関係を維持する必要がある。

データＡ＝データＢが維持できなければ（データＡ＜データＢとなれば）、いずれトップテープを巻き取ることができなくなり、トップテープ剥離エラーとなってしまう。なお、テープののびやすべりも考慮して、データＡとデータＢは完全に等しくなくてもよい（若干の誤差はあってもよい）。

ステップＳ８０７で巻き取りモータの巻き取り速度の判定を行なうのは、巻き取りモータがトップテープを正常に巻き取っているかを判定するものである。ステップＳ８０７でＹＥＳであれば、ステップＳ８０９で巻き取りモータ３７３の駆動を終了する。

ステップＳ８０７でＮＯであれば、ステップＳ８１１において巻き取りモータ３７３の駆動電流値に一定値を加算、すなわちデータＣを増加させる。

ステップＳ８１３で、巻き取りモータ３７３の駆動電流値が判定値Ｙ以下であるかを判定する。ＹＥＳであればステップＳ８０５へ戻る。ステップＳ８１３でＮＯであれば、ステップＳ８１５に進む。ステップＳ８１５では、表面実装機１やホストコンピュータ１０１のアプリケーションに、主制御部５０２から巻き取りモータ３７３の駆動電流が所定の範囲内にない旨が、そのテープフィーダを特定するためのＩＤと共に通知される。その後、ステップＳ８０５に戻る。

ステップＳ８１３の判断は、巻き取りモータ３７３の駆動電流値をある程度上げなければモータの回転速度が所定値以上とならない場合に、モータ発生トルク（データＣ）がトップテープ剥離力（データＤ）以下となる時期が近付いている（すなわち、データＣ≦データＤ）となる可能性が高くなっている）と判断し、オペレータに通知するものである。

巻き取りモータ３７３の駆動が所定の範囲内にない旨が通知された表面実装機１やホストコンピュータ１０１では、そのテープフィーダを特定するためＩＤに基づいて、所定の範囲内にないテープフィーダをオペレータに通知する処理が行なわれる（このとき所定の範囲内にはないが、巻き取りエラー（トップテープ剥離エラー）が生じる程度に達してはいないため、各機器の動作を停止させる必要はない）。オペレータは、そのテープフィーダの劣化などが所定の程度まで進んでいることを知ることができるため、テープフィーダの段取り変えなどのタイミングで、テープフィーダの点検、検査、修理などその対策を立てることができる。

なお、巻き取りモータ３７３の駆動電流値が判定値Ｚ（Ｚ＞Ｙ）を超えている場合には、巻き取りエラーが生じるものとして、テープフィーダの動作を停止させ、そのテープフィーダを特定するためのＩＤと共に、巻き取りエラーが生じる旨を表面実装機１やホストコンピュータ１０１のアプリケーションに通知する処理が行なわれる（フローチャートでは図示せず）。

以上のように本実施の形態では、テープフィーダ自身がトップテープ巻き取り速度が所定の範囲内にはないことを判断し、トップテープ巻き取りモータの電流値を増加させることができる。部品収納テープＴは、テープの種類によりトップテープＴ２とベーステープＴ１の接着強度が大きく異なるが、このような場合にも巻き取り側のエラーを未然に防止することができる。また、加算値があるしきい値を超えた際にはアプリケーション側に通知が行なわれ、テープフィーダが何らかの異常状態であることを知らせることができる。

［実施の形態における効果］

以上のように上述の実施の形態におけるテープフィーダは、部品送りに関わる制御やトップテープ巻き取りに関わる制御において、吸着エラーにまで至らない状態を検知する。この状態が検知された場合にはフィーダ側からマシン側のアプリケーションに通知が行なわれる。これにより、吸着エラーや部品送り遅延やトップテープ剥離エラー等の不具合による吸着エラーの発生を未然に防ぐことができる。

また、部品送りやトップテープ巻き取りが不安定な状態になっていることを、テープフィーダがモータの動きから自己判断し、アプリケーション側へ通知することで、長期間に渡り安定した部品供給が可能となる。これにより、マシンの稼動効率が向上するという効果がある。

さらに、オペレータはテープフィーダの不具合を事前に把握できるため、その不具合をメンテナンスすることでテープフィーダの寿命を延ばすことができる。

［その他］

上述の実施の形態では、送りモータまたは巻き取りモータの回転速度などを元に、テープフィーダによる自己診断処理を行なうこととした。これ代えて、テープフィーダが取得可能である以下のデータを使用して自己診断処理を行なってもよい。

・送りモータ速度指令値と実速度値
・送りモータ電流指令値と実電流値
・送りモータ位置指令値と実位置
・巻き取りモータ電流指令値と実電流値
すなわち、指令値に対する実際の検出値との比を演算したり、差を演算することで、モータの劣化を自己診断するものである。

また、送りモータのオーバーシュート量（指示よりも送りすぎてしまう量）をエンコーダーで検出し、これにより部品送り位置決めの悪化を判断する（自己診断処理を行なう）ことも可能である。

また、上記第１の実施の形態での処理（図６の処理）と、第２または第３の実施の形態における処理（図７または図８の処理）の両方を実行するテープフィーダを提供することも可能である。さらに、図６〜図８のフローチャートでの処理を実施するテープフィーダ監視装置を提供することも可能である。テープフィーダ監視装置は、ホストコンピュータ１０１により構成されてもよいし、表面実装機１内に備えられていてもよい。

なお、上述の実施の形態における処理は、ソフトウエアによって行なっても、ハードウエア回路を用いて行なってもよい。

また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。

なお、上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態におけるプリント基板実装装置の構成を示す図である。 表面実装機の１台の構成を示す図である。 １つのテープフィーダの構成を示す図である。 部品収納テープの構成を示す斜視図である。 表面実装機の１台、およびそれに配置された１台のテープフィーダ３１の構成を示すブロック図である。 主制御部が実行する、送りモータが所定角回転するのに要する時間に基づくフィーダの自己診断処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるテープフィーダの主制御部が実行する、巻き取りモータが所定角回転するのに要する時間に基づくテープフィーダの自己診断処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態におけるテープフィーダの主制御部が実行する、巻き取りモータの駆動電流値に基づくテープフィーダの自己診断処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 表面実装機
３１ テープフィーダ
６１ 制御基板
３４２ 送りモータ
３４２ａ エンコーダー
３５１ テープ剥離部
３７３ 巻き取りモータ
３７３ａ エンコーダー
５０１ 制御コントローラ
５１６ 表示部
５０２ 主制御部
５０３ 記憶部
５０４ 送りモータ駆動部
５０５ 送りモータ電流検出部
５０６ 送りモータ位置検出部
５０７ 巻き取りモータ駆動部
５０８ 巻き取りモータ電流検出部
５０９ 巻き取りモータ位置検出部
Ｔ 部品収納テープ
Ｔ１ ベーステープ
Ｔ２ トップテープ

Claims (5)

1. テープフィーダの動作状況を監視するテープフィーダ監視装置であって、
   前記テープフィーダは、
   前記テープフィーダを動作させるための少なくとも１つのモータと、
   前記テープフィーダが動作可能である状態において、前記モータの回転の状態に関するデータを検出する検出部とを含み、
   前記検出部が検出したデータをあらかじめ設定した所定の範囲と比較する比較部と、
   前記比較部での比較の結果、前記検出部が検出したデータが前記所定の範囲内にないときに、その旨を通知する通知部とを備え、
   前記検出部は、前記モータが所定角回転して前記テープフィーダで１つの部品が送られるのに要する駆動時間を検出し、
   前記比較部は、前記テープフィーダにより送出されるテープに収納されている部品のうち所定の部品供給部に位置する部品についてマウンターによる吸着動作が行われてから次の部品について前記マウンターによる吸着動作が行われるまでに要する時間よりも短くなるようにあらかじめ設定された時間である判定値と、前記検出部により検出された前記駆動時間とを比較し、
   前記通知部は、前記検出部により検出された前記駆動時間が前記判定値と同じかそれより短いとき、又は前記駆動時間が前記判定値よりも短いとき、前記その旨を通知する、テープフィーダ監視装置。
2. 前記モータは、部品を収納したテープを所定間隔ずつ送出すための送りモータである、請求項１に記載のテープフィーダ監視装置。
3. 請求項１又は２に記載のテープフィーダ監視装置を備えたテープフィーダであって、
   前記通知部は、前記検出部が検出したデータが前記所定の範囲内にない場合において前記その旨を通知するとき、前記テープフィーダを識別するための情報も通知する、テープフィーダ。
4. 請求項１又は２に記載のテープフィーダ監視装置を備えた表面実装機であって、
   前記検出部が検出したデータが前記所定の範囲内にないときに、前記その旨を表示する表示部を備える、表面実装機。
5. テープフィーダの動作状況を監視するテープフィーダ監視装置の制御方法であって、
   前記テープフィーダは、
   前記テープフィーダを動作させるための少なくとも１つのモータと、
   前記テープフィーダが動作可能である状態において、前記モータの回転の状態に関するデータを検出する検出部とを含み、
   前記検出部が検出したデータをあらかじめ設定した所定の範囲と比較する比較ステップと、
   前記比較ステップでの比較の結果、前記検出部が検出したデータが前記所定の範囲内にないときに、その旨を通知する通知ステップとを備え、
   前記検出部は、前記モータが所定角回転して前記テープフィーダで１つの部品が送られるのに要する駆動時間を検出し、
   前記比較ステップは、前記テープフィーダにより送出されるテープに収納されている部品のうち所定の部品供給部に位置する部品についてマウンターによる吸着動作が行われてから次の部品について前記マウンターによる吸着動作が行われるまでに要する時間よりも短くなるようにあらかじめ設定された時間である判定値と、前記検出部により検出された前記駆動時間とを比較し、
   前記通知ステップは、前記検出部により検出された前記駆動時間が前記判定値と同じかそれより短いとき、又は前記駆動時間が前記判定値よりも短いとき、前記その旨を通知する、テープフィーダ監視装置の制御方法。

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