JP2009027029A - 部品搭載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性が良く且つ部品供給ステージにおける確実な安全性を備えた部品搭載装置を提供する。
【解決手段】部品供給ステージ９の各フィーダ装着位置にはＲＦＩＤ受信素子３７ａとＲＦＩＤアンテナ３７ｂから成るＲＦＩＤ質問無線装置３７を配置する。フィーダ１１、ダミーフィーダ、ステージ遮蔽部材には、ＲＦＩＤタグ３４を取り付ける。ＣＰＵ４０は、１つのフィーダ１１の左側と右側を順番に探して、各フィーダ１１の配設位置とそのフィーダのＲＦＩＤタグ３４から読み取ったフィーダ種類情報とから、１つのフィーダと次に位置するフィーダとの間に人の指が入る程度以上の危険な開口部があるかどうかを判断し、装置本体の動作前に開口部を検出したときは生産作業を開始をせず、動作中にフィーダの脱抜などで開口部が発生したときは動作を緊急停止させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、回路基板へ電子部品を搭載する部品搭載装置に係わり、更に詳しくは、作業性が良く且つ部品供給ステージにおける確実な安全性を備えた部品搭載装置に関する。

従来、装置本体内に搬入される回路基板（以下、単に基板という）に電子部品（以下、単に部品という）を搭載する部品搭載装置がある。

この部品搭載装置本体の内部では、基板に部品を搭載する作業ヘッドが極めて高速な動作で部品搭載処理を行うため、作業者の手などが誤って万一装置本体の内部に入った場合は大怪我につながる恐れがある。

したがって、安全性確保のため、装置本体の上部周囲は固定式の上部遮蔽カバーで覆われており、部品を供給するテープ式部品供給装置（以下、テープフィーダともいう）と装置本体の上部遮蔽カバーとの間にも垂れ幕式の中間遮蔽カバーが配置されていて、装置本体内部への開口部が形成されないようにしている。

しかし、多数のテープフィーダが並設される部品供給ステージの直上には、配設されるテープフィーダの種類によっては、隣接する２つのテープフィーダ間に人の手が入る程度の間隙すなわち装置本体内部への開口部が容易に形成されてしまう場合がある。

もっとも、同一種類のテープフィーダが隣接して配置される場合は、テープフィーダの後部の構成部材が遮蔽部材を兼ねて２つのテープフィーダ間の間隙を外部から遮蔽するようになっている。

また、部品供給ステージにおけるテープフィーダの最小配設ピッチは１６ｍｍであるので、例えば８ｍｍのテープフィーダを並設した場合は、隣接する２つのテープフィーダ間に形成される間隙は８ｍｍ未満であって、人の手など容易には入れることはできない。

また、例えばテープフィーダを７０個配置出来る部品供給ステージの配置領域にテープフィーダを６０個しか配置する必要が無いような場合、１０個分の大きな開口部が生じるが、そのような場合は、ダミーのテープフィーダを配置するか、開口部の両端にダミーのテープフィーダを配置し、中間部分には蛇腹式の遮蔽部材を配置して安全を性を確保している。

ところで上述したように、テープフィーダの種類によっては、隣接する２つのテープフィーダ間に人の手が入る程度の間隙、例えば１０ｍｍ以上の間隙（装置本体内部への開口部）が出来るがこの部分の安全確保は、上記の遮蔽カバー、遮蔽部材、ダミーのテープフィーダなどでは対処できない。

従来は、作業者への安全教育を行う、あるいは赤外線、レーザ等のライトカーテンで装置本体の開口部を覆い、ライトカーテン内への侵入物をセンサが感知したとき装置本体を停止させるようにして安全の確保を図っていた。

しかしながら、作業者への安全教育による安全確保は、作業の安全確保をもっぱら作業者の注意力に頼るものであるから、間違いが発生しやすく、確実な安全性が保証されないという問題がある。

また、ライトカーテンで安全性を確保するためのライトカーテンの設置位置では、安全を保証すべき装置本体の危険部位の作業処理速度に応じて開口部からの距離が決められている。

そのような安全規則では、部品搭載装置の作業ヘッドの高速な動作に対応するライトカーテンの設置位置は、開口部から６００ｍｍ〜７００ｍｍの距離となっている。

このようにライトカーテンは、装置本体から遠く離れたところに設置しなければならないため、テープフィーダの部品リールを交換するために作業者が部品供給ステージに近寄るだけでセンサが反応して装置本体が停止する。

本来、部品リールの交換は、装置本体を停止させなくても出来る作業であるのに、ライトカーテンのために、部品リールの交換の都度いちいち装置本体が停止するのでは、装置本体の作業能率が低下する。

本発明の課題は、上記従来の実状に鑑み、作業性が良く且つ部品供給ステージにおける確実な安全性を備えた部品搭載装置を提供することである。

本発明の部品搭載装置は、部品搭載装置本体の部品供給ステージに配設された複数のテープ式部品供給装置の種類をそれぞれ識別する識別手段と、該識別手段により識別された上記テープ式部品供給装置の上記部品供給ステージ上の位置を検出する検出手段と、該検出手段により検出された上記テープ式部品供給装置の左側又は右側に所定以上の間隙が形成されているか否かを判別する判別手段と、該判別手段により所定以上の間隙が形成されていると判別されたとき装置本体の動作を禁止する禁止手段と、を備えて構成される。

この部品搭載装置において、例えば、上記識別手段による識別処理、上記検出手段による検出処理、上記判別手段により判別処理、及び上記禁止手段による禁止処理は、装置本体の稼動開始直前と稼働中の所定のタイミングで行われる。

この場合、上記稼働中の所定のタイミングは、例えば、予め設定された一定時間ごと、作業者により複数の上記テープ式部品供給装置のいずれかが上記部品供給ステージから取り外されたとき、又は複数の上記テープ式部品供給装置のいずれかが上記部品供給ステージに交換装着されたときである。

本発明によれば、作業性が良く且つ部品供給ステージにおける確実な安全性を備えた部品搭載装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の説明において上記の識別手段は、例えばＲＦＩＤタグ３４、ＲＦＩＤ質問無線装置３７等から成り、また、上記の検出手段、上記の判別手段、及び上記の禁止手段は、例えばＣＰＵ４０等から成る。

図１(a) は、実施例１における部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の遮蔽カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。

図１(a) に示すように、部品搭載装置１は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置２と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ３を備えている。

また、上部遮蔽カバー４の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる操作入力用表示装置５が配設されている（図の右斜め上方向になる後部の操作入力用表示装置５は陰になって見えない）。

下部の基台６の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７が同図(b) に示す基板８の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。

搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板８の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板８をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板８を順次ライン下流側に搬出する。

この部品搭載装置１内には、常時２枚の基板８が搬入され、位置決めされて、部品の搭載が終了するまで固定されている。

基台６の前後には、それぞれ部品供給ステージ９が形成されている（同図(a) では図の右斜め上方向になる後部の部品供給ステージ９は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の部品供給ステージ９は図示を省略している）。

部品供給ステージ９には、テープフィーダ１１が、５０個〜７０個と多数配置される。テープフィーダ１１には、その後端部に、部品を収容したテープを捲着したテープリール１２が着脱自在に装着されている。

また、基台６の上方には本体フレームの左右（Ｘ軸方向）に分かれて固定された二本のＹ軸レール１３と、これら二本のＹ軸レール１３にそれぞれ摺動自在に支持される二本（装置全体で合計四本）のＸ軸レール１４が配置されている。

Ｘ軸レール１４は、Ｙ軸レール１３に沿ってＹ軸方向に摺動でき、これらのＸ軸レール１４には、それぞれ１台（装置全体で合計４台）の作業ヘッド１５（１５−１、１５−２及び１５−３、１５−４）がＸ軸レール１４に沿ってＸ軸方向に摺動自在に懸架されている。

そして、これらの各作業ヘッド１５には、同図(b) に示す例では２個の搭載ヘッド１６が配設されている。つまり、この部品搭載装置１には合計８個の搭載ヘッド１６が配設されている。各搭載ヘッド１６の先端には吸着ノズル１０が着脱自在に装着されている。

上記の作業ヘッド１５は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体１７に保護・収容された複数本の不図示の信号コードを介して装置本体１の基台６内部の電装部マザーボード上に配設されている中央制御部と連結されている。

作業ヘッド１５は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板の位置決め用マークや部品の搭載位置の情報を示す画像データを送信する。

また、基板案内レール７と部品供給ステージ９との間には、搭載ヘッド１６に交換自在に装着される複数のノズルを収容・保持するノズルホルダ１８と、搭載ヘッド１６のノズルに吸着された部品を画像認識して、その良否と被吸着姿勢を判断するための複数の部品認識用カメラ１９が、４個の作業ヘッド１５に対応して４箇所にそれぞれ配置されている。

また、基台６の内部には、上述した中央制御部のほかに、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール７間に固定する基板固定機構等が備えられている。

図２は、上述したテープフィーダ１１の側面図である。このテープフィーダ１１は、後述するように、部品搭載装置１の部品供給ステージ９に水平にスライドさせながら装着するようになっており、装着時の上下の作業空間が狭くて済むように構成されている。

このテープフィーダ１１は、図２に示すように、部品リール保持部２１に保持される部品リール２２から不図示の部品テープが引き出され、本体内部の搬送経路２３を通り抜け、テープへの案内と浮き上がり防止を兼ねるテープ押圧部材２４の下を通って、部品供給口２５まで引き出される。

部品供給口２５まで引き出された部品テープは上下のテープが剥離されて部品が収納部から露出し、この露出した部品が部品搭載装置１の搭載ヘッド１６の先端のノズル１０によって吸着されて取り出される。

上下に剥離された上側のトップテープはテープ回収容器２６に回収され、下側の収容テープはテープフィーダ１１本体内の排出路２７を通過して、矢印Ａで示すように外部下方に落下して、製造ラインの作業通路に堆積する。

このテープフィーダ１１の上部の中ほどに、作業者がテープフィーダ１１を取扱うための取っ手２８が設けられており、その後方に、支持ピン２９を支点にして回動可能に構成された操作桿３１が配置されている。

この操作桿３１に連動するようにローラ付き固定フック３２が本体下部前端部に配設されている。本体下部は、ローラ付き固定フック３２が配設されている前端部から全長の３／５ほど後方へ直線状に形成され、それより後部はほぼ直角に下方に曲がって、そこには上述した部品リール保持部２１が形成されている。

上記のローラ付き固定フック３２が配設されている前端部から後方へ直線状に形成された本体下部には、スライドレール係合部３３が形成されている。

そして、上記直角に下方に曲がった部分の前面上方に、ＲＦＩＤ（radio-frequency-identification）タグ３４が埋め込まれている。このＲＦＩＤタグ３４は、応答無線装置の中では小型で安価なもので構成されている。

このＲＦＩＤタグ３４は、図の矢印Ｂ方向から放射される質問無線装置からの電波に反応し、共振電流による通信電波の通信距離が数ｍｍ程度の機能のアンテナと、このアンテナの給電点に接続されたタグＬＳＩとで構成されている。

ＲＦＩＤタグ３４は、特には図示しないが、ＣＰＵと共振電流供給回路とメモリとを備えている。メモリは一旦書き込んだ後は読み出し一方のメモリである。このメモリには、このＲＦＩＤタグ３４が埋設されているテープフィーダ１１の種類を示す数バイトのデータが予め書き込まれている。

図３は、テープフィーダ１１を部品供給ステージ９に多数装着した状態の部品搭載装置１の主要部の内部構成を模式的に示す図である。

図３には、２本の基板案内レール７、本体装置内に搬入された基板８、部品供給ステージ９、その部品供給ステージ９に配設された多数のテープフィーダ１１等を示している。

尚、図３には、基板８の上を前後（Ｙ軸方向）左右（Ｘ軸方向）に移動する作業ヘッドや、この作業ヘッドに保持されて上下（Ｚ軸方向）に昇降し且つ３６０度方向（θ軸方向）に回転自在な搭載ヘッド等の図示は省略している。

また、図３には、上記の図示を省略した作業ヘッドの近傍に配置され、搭載ヘッドの先端の吸着ノズルに吸着される部品を画像認識する装置本体側に固定の部品認識用カメラ１９を示している。

また、図３には、任意の装着位置３５から脱抜されたテープフィーダ１１（１１´）を図の手前側に示している。このようにテープフィーダ１１（１１´）を脱抜した後の装着位置３５には、最小サイズの８ｍｍのテープフィーダ１１（１１´）の場合でも２４ｍｍ弱の間隙（装置本体内部への開口部）が形成される。

したがって、作業者がこのまま作業を続けようとする場合、この開口部に十分注意しないと危険である。本例では後述するように、このような場合でも十分な安全性が確保されている。

また、部品供給ステージ９のテープフィーダ装着位置の手前側面９ａには、ＲＦＩＤ質問無線装置３７が配設されている。

通常、ＲＦＩＤ質問無線装置は、円偏波発生型のリーダライタと呼ばれる形式のものが多いが、このＲＦＩＤ質問無線装置３７は、ＲＦＩＤタグ３４への書き込み動作は行わず読み出し動作のみを行う。

図３に示すように、テープフィーダ１１（１１´）は、後端部の部品リール保持部（図２参照）に交換自在に部品リール２２を装着されている。この部品リール２２には、部品テープ３６が巻着されている。

部品テープ３６は、部品供給口２５まで引き出される手前で、トップテープ３６ｂが本体テープ３６ａから引き剥がされて二方に引き分けられる。

図示を省略した搭載ヘッド１０（図１(b) 参照）は、テープフィーダ１１の部品供給口２５まで引き出された本体テープ３６ａの部品収容凹部に収容されている部品を吸着して引き上げ、基板８上に移動する途上で部品認識用カメラ１９で部品の吸着姿勢を画像認識し、位置の補正を行って、その部品を基板８の所定の搭載位置に搭載する。

図４(a),(b) は、上記のテープフィーダ１１の部品供給ステージ９への着脱状態を示す図である。

テープフィーダ１１の部品供給ステージ９への着脱では、作業者は、先ず、テープフィーダ１１の後端（図では左端）上部に設けられている操作桿３１を支持ピン２９を支点にして図４(a) の矢印Ｃで示す反時計回り方向に回動させて上後方（図では左上方向）に引き起こした状態にする。

これにより、操作桿３１に連動するローラ付き固定フック３２が前方上向き（図４(a) では右方上向き）つまり図４(a) の反時計回り方向に回動して持ち上がった状態になる。

図４(a),(b) に示す部品搭載装置１の部品供給ステージ９には、テープフィーダ１１の各装着位置ごとに、テープフィーダ１１のスライドレール係合部３３に対応する係合溝３８が穿設されている。

上記のように前上方に回動して持ち上がったローラ付き固定フック３２が、係合溝３８へのスライドレール係合部３３の進入路を開放していることにより、作業者は、取っ手２８（図２参照）でテープフィーダ１１を保持しながら、スライドレール係合部３３の先端を、係合溝３８の手前端部（図の左端部）に容易に差し込むことができる。

そして、作業者は、そのままスライドレール係合部３３を、図４(a) に示すように、係合溝３８に挿通させながら、同図(b) に示すように、最終位置までテープフィーダ１１を押し込んでいく。

そして、作業者が、図４(b) の矢印Ｄで示すように、操作桿３１を時計回り方向へ回動させてテープフィーダ１１本体に接する方向に倒し込むと、これに連動してローラ付き固定フック３２が矢印Ｅで示すように時計回り方向に回動する。

これにより、ローラ付き固定フック３２のローラが付いた鉤型の先端が部品供給ステージ９の端部を咥え込むように下面に回り込んで、部品供給ステージ９に係止し、テープフィーダ１１が部品供給ステージ９に固定される。

また、このときテープフィーダ１１のＲＦＩＤタグ３４と、部品供給ステージ９のＲＦＩＤ質問無線装置３７のアンテナは、２ｍｍ以内に接近する。

尚、テープフィーダ１１を部品供給ステージ９から取り外すときは、図４(a),(b) で説明した手順と逆の操作になる。

図５は、上記のように構成される部品搭載装置１のシステムブロック図である。同図に示すように、部品搭載装置１は、ＣＰＵ４０と、このＣＰＵ４０にバス４１で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット４２及び画像処理ユニット４３からなる制御部を備えている。

また、ＣＰＵ４０にはメモリ４４が接続されている。メモリ４４は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。

また、ｉ／ｏ制御ユニット４２には、基板８（図１(b) 参照）の部品搭載位置を照明するための基板照明装置４５や、搭載ヘッド１６のノズル１０（図１参照）に吸着されている部品４６を照明するための部品認識用カメラ１９と一体に組みつけられているＬＥＤ（発光ダイオード）照明器４７が照明制御ユニット４８を介して接続されている。

更に、ｉ／ｏ制御ユニット４２には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介して４個のＸ軸モータ５１、４個のＹ軸モータ５２、８個のＺ軸モータ５３、及び８個のθ軸モータ５４が接続されている。

Ｘ軸モータ５１は、Ｘ軸レール１４を介してＸ軸方向に、作業ヘッド１５を駆動し、Ｙ軸モータ５２は、Ｙ軸レール１３を介してＹ軸方向に、Ｘ軸レールすなわち作業ヘッド１５を駆動する。

Ｚ軸モータ５３は作業ヘッド１５の搭載ヘッド１６を上下に駆動し、そしてθ軸モータ５４は搭載ヘッド１６すなわちノズル１０を３６０度回転させる。

上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ５１、Ｙ軸モータ５２）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット４２を介してＣＰＵ４０に入力する。

これにより、ＣＰＵ４０は、各搭載ヘッド１６の前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。

更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット４２には、バキュームユニット５５が接続されている。バキュームユニット５５はバキュームチューブ５６を介して搭載ヘッド１６のノズル１０に空気的に接続されている。

このバキュームチューブ５６には空圧センサ５７が配設されている。バキュームユニット５５は、ノズル１０に対しバキュームによって部品４６を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。

このとき、空圧センサ５７からバキュームチューブ５６内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット４２を介しＣＰＵ４０に出力される。

これにより、ＣＰＵ４０は、バキュームチューブ５６内の空気圧の状態を知って、ノズル１０によって部品４６を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができ、また、吸着された部品４６が正常に吸着されているかを認識することができる。

更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット４２には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ、スプロケットセンサ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。

位置決め装置は、前述したように部品搭載装置１の基台６内部において基板案内レール７の下方に配置され、装置内に案内されてくる基板８の位置決めを行う。ベルト駆動モータは案内レール７に一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。

基板センサは基板８の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプ３（図１(a) 参照）は部品搭載装置１の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。

また、ＣＰＵ４０には、通信ｉ／ｏインターフェース５８、図１(a) に示した操作入力用表示装置５、記録装置５９が接続されている。

通信ｉ／ｏインターフェース５８は、例えばティーチング処理などを、例えばパーソナルコンピュータ等の他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してＣＰＵ４０との通信が可能であるようにする。

記録装置５９は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ等の各種の記録媒体を装着可能であり、部品搭載装置１の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品搭載ティーチング処理等のプログラムや、部品ライブラリのデータ、ＣＡＤからのＮＣデータ、テープフィーダ段取表等の各種のデータを記録して保持している。

これらのプログラムは、ＣＰＵ４０によりメモリ４４のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データも同様にメモリ４４のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。

また、メモリ４４のデータ領域は、細分化された多数のレジスタ領域を備えており、このレジスタ領域には各種の計数値が保存される。

操作入力用表示装置５は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット４３が作業ヘッド１５側の基板認識用カメラ６１で撮像した基板８の画像や、同じく画像処理ユニット４３が本体装置側の部品認識用カメラ１９（図１(b) 参照）で撮像した部品４６の画像を表示装置に表示する。

また、図１に示したモニタ装置２又は操作入力用表示装置５には、部品供給装置に部品切れが起きたとき、その部品切れが発生したことを画面に表示される。

図６は、図２乃至図４に示したＲＦＩＤタグ３４とＲＦＩＤ質問無線装置３７の対応関係を示すブロック図である。

図４(b) に示したように、部品供給ステージ９の、テープフィーダ装着位置の手前側面９ａには、ＲＦＩＤ質問無線装置３７が配置されている。ＲＦＩＤ質問無線装置３７は、図６に示すように、ＲＦＩＤ受信素子３７ａとＲＦＩＤアンテナ３７ｂとで構成され、ＲＦＩＤアンテナ３７ｂはテープフィーダ装着位置の手前側面９ａ側に配置されている。

部品供給ステージ９のテープフィーダ装着位置が１６ｍｍ間隔で７０個あるものとすれば、それら７０個のテープフィーダ装着位置に、７０個のＲＦＩＤ質問無線装置３７がそれぞれ配置される。

各ＲＦＩＤ質問無線装置３７のＲＦＩＤアンテナ３７ｂの通信距離は数ｍｍ程度であり、各ＲＦＩＤ質問無線装置３７は、それぞれのＲＦＩＤアンテナ３７ｂにテープフィーダ装着位置で対向する各ＲＦＩＤタグ３４と１対１に対応し、それぞれ排他的に通信する。

ＣＰＵ４０は、データバス４１を介して、フロント側の部品供給ステージ９の１番目のＲＦＩＤ質問無線装置３７から７０番目のＲＦＩＤ質問無線装置３７まで、ポーリングする。

各ＲＦＩＤ質問無線装置３７は、ＣＰＵ４０からのポーリングに対して、ＲＦＩＤ受信素子３７ａを駆動してＲＦＩＤアンテナ３７ｂからＵＨＦ（Ultra-High-Frequency）帯の所定の周波数（日本では９５３ＭＨｚ）の電波を、ＲＦＩＤタグ３４があるべき位置に向けて送出する。

テープフィーダ装着位置にテープフィーダ１１が装着されていれば、そのテープフィーダ１１に埋め込まれているＲＦＩＤタグ３４は、ＲＦＩＤアンテナ３７ｂからの電波によってタグアンテナに発生する誘起電流を電源としてタグＬＳＩの回路に取り込み、タグメモリに予め書き込まれているテープフィーダの種類情報を読み出してその種類情報をタグアンテナからＲＦＩＤアンテナ３７ｂに送信する。

ＲＦＩＤ質問無線装置３７のＲＦＩＤ受信素子３７ａは、ＲＦＩＤアンテナ３７ｂでテープフィーダの種類情報を受信したときは、そのテープフィーダの種類情報をデータバス４１を介してＣＰＵ４０に通知する。

また、ＲＦＩＤ受信素子３７ａは、送信したＵＨＦ電波に対するＲＦＩＤタグからの応答が無いときは、応答が無い旨をＣＰＵ４０に通知する。ＣＰＵ４０は、ＲＦＩＤタグからの応答が無いことを通知されたときは、テープフィーダ１１の装着位置にテープフィーダ１１が装着されていないと判断する。

続いて、ＣＰＵ４０は、データバス４１を介して、リア側の部品供給ステージ９の１番目のＦＩＤ質問無線装置３７から７０番目のＲＦＩＤ質問無線装置３７まで、ポーリングして、上記と同様にテープフィーダ１１が装着されているか否かを判断する。

このようにして、ＣＰＵ４０は、フロント側及びリア側の部品供給ステージ９上のテープフィーダ１１の装着の有無と、装着されている場合のテープフィーダ１１の種類を検出し、その種類を検出したテープフィーダ１１の装着位置を、順次ポーリングした順位によって認識する。

図７(a),(b) は、ＣＰＵ４０によるテープフィーダ１１の装着位置と、そのテープフィーダの種類情報に基づいて、危険防止の安全性をチェックするフローチャートであり、同図(c) は、その安全性のチェックにおいて検出される開口部（隣接するテープフィーダ１１間に形成される間隙つまり装置本体内に通じる開口部）の例を示す図である。

図７(a) は、装置本体の稼動前のチェック・フローチャートであり、同図(b) は、装置本体の動作中（稼動中）のチェック・フローチャートである。

また、図７(c) に示すテープフィーダＡ１１ａは、例えば、３２ミリのテープフィーダであり、テープフィーダＢ１１ｂは例えば８ミリのテープフィーダである。この場合、両テープフィーダの間に形成される開口部ｄの幅は約１２ｍｍであり、人の指が入り得る危険な開口部が形成されている例を示している。

なお、本例では、テープフィーダの上部と垂れ幕式の中間遮蔽カバーとの間に開口部が形成されるようなときは、テープフィーダの上部に遮蔽カバーを取り付けて開口部を塞ぐようにしている。

図７(a) に示す装置本体の稼動前のチェックにおいて、ＣＰＵ４０は、先ず詳しくは後述する開口部の検査を行う（ステップＳ１）。そして、開口部が有るか否かを判別する（ステップＳ２）。

この判別の基準は開口部ｄの幅が１０ｍｍ以下であれば開口部無し、１０ｍｍを超えているときは、人の指が入る大きさの空間であるので開口部有りと判別する。

そして、この判別で、開口部があれば（Ｓ２で「あり」）、動作しない（ステップＳ３）。すなわち、装置本体は停止したまま動作を開始しない。

他方、ステップＳ２の判別で、開口部がなければ（Ｓ２で「なし」）、動作する（ステップＳ４）。すなわち、装置本体は動作を開始する。

また、図７(b) に示す装置本体の動作中のチェックは、一定周期で、例えば数秒間隔で、装置本体の部品搭載処理への割り込み処理として行われる。ＣＰＵ４０は、ここでも最初に詳しくは後述する開口部の検査を行う（ステップＳ１）。そして、開口部が有るか否かを判別する（ステップＳ２）。

ここで装置本体の動作中のチェックの場合は、上記の判別において開口部がなければ（Ｓ２で「なし」）、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１及びＳ２を繰り返す。

他方、ステップＳ２の判別で、開口部があれば（Ｓ２で「あり」）、緊急停止する（ステップＳ５）。この処理では、ＣＰＵ４０は、装置本体の動作を一連のシーケンスの区切りとなるところで直ちに停止させ、例えば図１(a) に示した警報ランプ３を点滅させて、緊急停止したことを作業者に報知する。

一連のシーケンスの区切りとは、例えば、搭載ヘッドが既に部品を吸着しているときは、その部品の搭載を実行して、Ｚ軸が基準位置に戻ったとき、などである。

図８は、上記のステップＳ１における開口部検査の処理の詳細を示すフローチャートである。この処理では、ＣＰＵ４０に内蔵のレジスタｉが使用される。また、開口部の検査は、１番から１４０番までのテープフィーダ装着位置のＲＦＩＤ質問無線装置３７からの応答に基づいて行われる。

図８において、ＣＰＵ４０は、先ずレジスタｉの値を「１」に初期化する（ステップＳ１０１）。続いて、ｉ番のテープフィーダ（以下、単にフィーダという）装着位置にフィーダ１１が装着されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。

そして、ｉ番のフィーダ装着位置のＲＦＩＤ質問無線装置３７から、ＲＦＩＤタグからの応答が無い旨の通知を受けたときは（Ｓ１０２で「なし」）、次に、ｉの値と最大数とを比較する（ステップＳ１０７）。この最大数はフィーダ装着位置の最大数であり、本例では１４０である。

そして、ＣＰＵ４０は、上記の比較の結果、ｉの値が最大数よりも小さいときは（Ｓ１０７で「小さい」）、ｉの値を「１」デクリメントして（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２の処理に戻る。

これにより、１番の位置から最大数１４０番の位置まで、順番にフィーダ１１が装着されているか探し出される。

そして、ステップＳ１０２において、ｉ番のフィーダ装着位置のＲＦＩＤ質問無線装置３７から、ＲＦＩＤタグからの応答がある旨の通知を受けたときは（Ｓ１０２で「あり」）、先ず、詳しくは後述する左側開口部のチェックを行う（ステップＳ１０３）。

この処理は、ｉ番のフィーダ１１の左側に危険な開口部が有るか否かを調べる処理である。続いてＣＰＵ４０は、上記調査の結果、開口部があるか否か判別する（ステップＳ１０４）。

そして、開口部があれば（Ｓ１０４で「あり」）、開口部が存在したという結果をもって、図７(a) 又は(b) のステップＳ２の処理に戻る。

他方、ステップＳ１０４の判別で、開口部がなければ（Ｓ１０４で「なし」）、次に、ＣＰＵ４０は、詳しくは後述する右側開口部のチェックを行う（ステップＳ１０５）。

この処理は、ｉ番のフィーダ１１の右側に危険な開口部が有るか否かを調べる処理である。続いてＣＰＵ４０は、上記調査の結果、開口部があるか否か判別する（ステップＳ１０６）。

そして、開口部があれば（Ｓ１０６で「あり」）、開口部が存在したという結果をもって、図７(a) 又は(b) のステップＳ２の処理に戻る。

他方、ステップＳ１０６の判別で、開口部がなければ（Ｓ１０６で「なし」）、次に、ＣＰＵ４０は、上述したステップＳ１０７のｉの値と最大数とを比較する処理を行う。

そして、ＣＰＵ４０は、上記の比較の結果、ｉの値が最大数よりも小さいときは（Ｓ１０７で「小さい」）、ｉの値を「１」デクリメントして（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２の処理に戻る。

これにより、１番の位置から最大数１４０番の位置まで、装着されているフィーダ１１の左右に危険な開口部が存在するか否かが調査される。

そして、ステップＳ１０４で左側に開口部がなく、ステップＳ１０６で右側にも開口部がなく、最大数１４０番の位置まで調査が終了したときは（Ｓ１０７で「等しい」）、開口部はなかったという結果をもって、図７(a) 又は(b) のステップＳ２の処理に戻る。

図９は、図８の処理におけるステップＳ１０３における左側開口部のチェックの処理の詳細を示すフローチャートである。この処理では、ＣＰＵ４０に内蔵のレジスタｉ及びｎが使用される。

図９の処理の始めにおいて、図８に示す処理を行う上位モジュールから、レジスタｉにある該当フィーダを示す変数ｉが、処理モジュールに引き渡される。これに基づき、ＣＰＵ４０は、先ず、ｉ番のフィーダの種類情報を取得する（ステップＳ２０１）。

続いてＣＰＵ４０は、ｉ番のフィーダの左側に存在するフィーダを調べるためのフィーダ番号を示す変数ｎを、ｉ番のフィーダのすぐ左に隣接するフィーダの番号である「ｉ−１」に初期化する（ステップＳ２０２）。

そして、変数ｎと数１とを比較して、その大小を判別する（ステップＳ２０３）。
この判別でｎ＜１なら、ｉ番のフィーダのすぐ左にフィーダ装着部は無く、ｉ番のフィーダが最左端のフィーダである。

したがって、この場合は、ｉ番のフィーダと装置本体の左端部との間に開口部があるか否かを判別する（ステップＳ２０８）。この処理は、ｉ番のフィーダと装置本体の左端部との間に遮蔽カバー等が設置されているか否かを判断する処理である。

尚、本例では、部品供給ステージ９に取り付けられる物、例えば、ダミーフィーダや遮蔽用蛇腹など、全ての物にＲＦＩＤタグを取り付けて、部品供給ステージ９に取り付けられている物体の存在を確認できるようにしている。

そして、人の指が入る程度以上の危険な開口部があるときは（Ｓ２０８で「あり」）、開口部があるという結果をもって、図８のステップＳ１０４の処理に戻る。

他方、ステップＳ２０８の判別で、危険な開口部がないときは（Ｓ２０８で「なし」）、開口部がないという結果をもって、図８のステップＳ１０４の処理に戻る。

また、ステップＳ２０３の判別で、ｎ≧１なら、ｉ番のフィーダのすぐ左にｎ番のフィーダ装着部があるので、この場合は、そのｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されているか否かを判別する（ステップＳ２０４）。

もし、ｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されていないときは（Ｓ２０４で「なし」）、レジスタｎの値を「１」デクリメントして（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０３の処理に戻り、ステップＳ２０３、Ｓ２０４を繰り返す。

これにより、ｉ番のフィーダの左側にあるフィーダ装着部についてレジスタｎの値が「１」デクリメントされてｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されていることが検出されるまで、又はｎ番のフィーダ装着部が無いことが判明するまで、ステップＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５の処理が繰り返される。

そして、ステップＳ２０４の判別で、ｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されていることが検出されたときは（Ｓ２０４で「あり」）、ｎ番のフィーダの種類情報を取得する（ステップＳ２０６）。

そして、ｉ番目とｎ番目のフィーダとの間に、開口部があるかいなかを判別する（ステップＳ２０７）。この処理では、フィーダの有無および隣接するフィーダの種類によって危険な開口部の有無を判別する。

そして、開口部がないときは（Ｓ２０７で「なし」）、開口部なしという結果をもって、図８のステップＳ１０４の処理に戻る。

他方、危険な開口部があるときは（Ｓ２０７で「あり」）、開口部があるという結果をもって、図８のステップＳ１０４の処理に戻る。

図１０は、図８の処理におけるステップＳ１０５における右側開口部のチェックの処理の詳細を示すフローチャートである。この処理でも、ＣＰＵ４０に内蔵のレジスタｉ及びｎが使用される。

図１０の処理の始めにおいて、図８に示す処理を行う上位モジュールから、レジスタｉにある該当フィーダを示す変数ｉが、処理モジュールに引き渡される。これに基づき、ＣＰＵ４０は、先ず、ｉ番のフィーダの種類情報を取得する（ステップＳ３０１）。

続いてＣＰＵ４０は、ｉ番のフィーダの右側に存在するフィーダを調べるためのフィーダ番号を示す変数ｎを、ｉ番のフィーダのすぐ右に隣接するフィーダの番号である「ｉ＋１」に初期化する（ステップＳ３０２）。

そして、変数ｎと最大数（本例では７０）とを比較して、その大小を判別する（ステップＳ３０３）。
この判別で「ｎ＞最大数」なら、ｉ番のフィーダのすぐ右にフィーダ装着部は無く、ｉ番のフィーダが最右端のフィーダである。

したがって、この場合は、ｉ番のフィーダと装置本体の右端部との間に開口部があるか否かを判別する（ステップＳ３０８）。この処理は、ｉ番のフィーダと装置本体の右端部との間に遮蔽カバー等が設置されているか否かを判断する処理である。

そして、人の指が入る程度以上の危険な開口部があるときは（Ｓ３０８で「あり」）、開口部があるという結果をもって、図８のステップＳ１０６の処理に戻る。

他方、ステップＳ３０８の判別で、危険な開口部がないときは（Ｓ３０８で「なし」）、開口部がないという結果をもって、図８のステップＳ１０６の処理に戻る。

また、ステップＳ３０３の判別で、「ｎ≦最大数」なら、ｉ番のフィーダのすぐ右にｎ番のフィーダ装着部があるので、この場合は、そのｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されているか否かを判別する（ステップＳ３０４）。

もし、ｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されていないときは（Ｓ３０４で「なし」）、レジスタｎの値を「１」インクリメントして（ステップＳ３０５）、ステップＳ３０３の処理に戻り、ステップＳ３０３、Ｓ３０４を繰り返す。

これにより、ｉ番のフィーダの右側にあるフィーダ装着部についてレジスタｎの値が「１」インクリメントされてｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されていることが検出されるまで、又はｎ番のフィーダ装着部が無いことが判明するまで、ステップＳ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５の処理が繰り返される。

そして、ステップＳ３０４の判別で、ｎ番のフィーダ装着部にフィーダが装着されていることが検出されたときは（Ｓ３０４で「あり」）、ｎ番のフィーダの種類情報を取得する（ステップＳ３０６）。

そして、ｉ番目とｎ番目のフィーダとの間に、開口部があるかいなかを判別する（ステップＳ３０７）。この処理では、フィーダの有無および隣接するフィーダの種類によって危険な開口部の有無を判別する。

そして、開口部がないときは（Ｓ３０７で「なし」）、開口部なしという結果をもって、図８のステップＳ１０６の処理に戻る。

他方、危険な開口部があるときは（Ｓ３０７で「あり」）、開口部があるという結果をもって、図８のステップＳ１０６の処理に戻る。

このように、本発明の部品搭載装置１では、ＣＰＵ４０は、１つのフィーダ１１の左側と右側を順番に探して、各フィーダ１１の配設位置とそのフィーダのＲＦＩＤタグ３４から読み取ったフィーダ種類情報とから、１つのフィーダと次に位置するフィーダとの間に、人の指が入る程度以上の開口部があるかどうかを判断している。

そして、ＣＰＵ４０は、装置本体の動作前に開口部を検出したときは、装置本体による生産作業を開始しない。また、生産作業の動作中にフィーダの脱抜などで開口部が発生すると装置本体を緊急停止させる。

これにより、例えば部品テープの交換などでは、装置本体を停止させることなく交換作業を続行でき、作業性を損ねることなく且つ安全性も確保することができる。

(a) は実施例１における部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその上下の遮蔽カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。 実施例１における部品搭載装置のテープフィーダの側面図である。 実施例１における部品搭載装置においてテープフィーダを部品供給ステージに多数装着した状態の内部構成を模式的に示す図である。 (a),(b) は実施例１における部品搭載装置のテープフィーダの部品供給ステージへの着脱状態を示す図である。 実施例１における部品搭載装置のシステムブロック図である。 ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤ質問無線装置の対応関係を示すブロック図である。 (a),(b) はＣＰＵによるテープフィーダの装着位置と種類情報に基づく安全性のチェック・フローチャート、(c) は安全性チェックにおいて検出される開口部の例を示す図である。 安全性のチェック・フローチャートのＳ１の開口部検査の処理の詳細を示すフローチャートである。 図８の処理におけるＳ１０３の左側開口部のチェックの処理の詳細を示すフローチャートである。 図８の処理におけるＳ１０５の右側開口部のチェックの処理の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 部品搭載装置
２ モニタ装置
３ 警報ランプ
４ 上部遮蔽カバー
５ 操作入力用表示装置
６ 基台
７ 基板案内レール
８ 基板
９ 部品供給ステージ
１０ ノズル
１１、１１´、１１ａ、１１ｂ テープフィーダ
１２ テープリール
１３ Ｙ軸レール
１４ Ｘ軸レール
１５（１５−１、１５−２、１５−３、１５−４） 作業ヘッド
１６ 搭載ヘッド
１７ チェーン体
１８ ノズルホルダ
１９ 部品認識用カメラ
２１ 部品リール保持部
２２ 部品リール
２３ 搬送経路
２４ テープ押圧部材
２５ 部品供給口
２６ テープ回収容器
２７ 排出路
２８ 取っ手
２９ 支持ピン
３１ 操作桿
３２ ローラ付き固定フック
３３ スライドレール係合部
３４ ＲＦＩＤ（radio-frequency-identification）タグ
３５ 任意の装着位置
３６ 部品テープ
３６ａ トップテープ
３６ｂ 本体テープ
３７ ＲＦＩＤ質問無線装置
３７ａ ＲＦＩＤ受信素子
３７ｂ ＲＦＩＤアンテナ
３８ 係合溝
４０ ＣＰＵ
４１ バス
４２ ｉ／ｏ（入出力）制御ユニット
４３ 画像処理ユニット
４４ メモリ
４５ 基板照明装置
４６ 部品
４７ ＬＥＤ照明器
４８ 照明制御ユニット
５１ Ｘ軸モータ
５２ Ｙ軸モータ
５３ Ｚモータ
５４ θ軸モータ
５５ バキュームユニット
５６ バキュームチューブ
５７ 空圧センサ
５８ 通信ｉ／ｏインターフェース
５９ 記録装置
６１ 基板認識用カメラ

Claims (3)

1. 電子部品搭載装置本体の部品供給ステージに配設された複数のテープ式部品供給装置の種類をそれぞれ識別する識別手段と、
   該識別手段により識別された前記テープ式部品供給装置の前記部品供給ステージ上の位置を検出する検出手段と、
   該検出手段により検出された前記テープ式部品供給装置の左側又は右側に所定以上の間隙が形成されているか否かを判別する判別手段と、
   該判別手段により所定以上の間隙が形成されていると判別されたとき装置本体の動作を禁止する禁止手段と、
   を備えたことを特徴とする電子部品搭載装置
2. 前記識別手段による識別処理、前記検出手段による検出処理、前記判別手段により判別処理、及び前記禁止手段による禁止処理は、装置本体の稼動開始直前と稼働中の所定のタイミングで行われる、
   ことを特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
3. 前記稼働中の所定のタイミングは、予め設定された一定時間ごと、作業者により複数の前記テープ式部品供給装置のいずれかが前記部品供給ステージから取り外されたとき、又は複数の前記テープ式部品供給装置のいずれかが前記部品供給ステージに交換装着されたときである、
   ことを特徴とする請求項２記載の部品搭載装置。