JP7100506B2 - テーピング装置およびテーピング方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品収納テープの作製に用いられるテーピング装置およびテーピング方法に関する。

部品収納テープは、キャリアテープの部品収納凹部に部品を挿入した後に当該キャリアテープにカバーテープを付着して部品収納凹部を閉塞することによって作製されており、当該部品収納テープは一般にリールに巻き付けられた形態で機器製造業者等の需要者に提供されている。ちなみに、部品収納テープが巻き付けられたリールの総部品数は、部品が小型の場合で数万個に達する。

ところで、機器生産量が多くないことや生産前の評価を行うこと等を理由として、需要者から、総部品数が例えば数百個程度の少部品リール（部品収納テープの巻き付け長さが短いリール）が求められることがある。しかしながら、少部品リールの場合であっても、当該リールに巻き付けられる部品収納テープの作製方法は、総部品数が多い多部品リール（部品収納テープの巻き付け長さが長いリール）の場合と変わらない。

すなわち、少部品リールの場合であっても、多部品リールと場合と同様のテーピング装置（例えば特許文献１～３を参照）を準備しなければならないため、当該準備に要する時間および費用を含むトータルコストが少部品リールの提供によって得られる対価と釣り合わないために損失が生じる懸念がある。

特開２００２－０２９５０５号公報 特開２００６－１６８７５４号公報 特開２０１０－０７０２７１号公報

本発明が解決しようとする課題は、需要者から総部品数が少ない少部品リール（部品収納テープの巻き付け長さが短いリール）が求められた場合でも損失懸念を極力軽減できるテーピング装置およびテーピング方法を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明に係るテーピング装置は、多数の部品が種類別に散在する複数種のトレイのうちの指定トレイを供給するためのトレイ保管手段と、前記部品の種類に対応する複数種のキャリアテープのうちの指定キャリアテープを間欠移動させるためのキャリアテープ送り手段と、前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイの散在部品を撮像するための第１カメラと、前記第１カメラによって得た前記散在部品の画像に基づいて当該散在部品それぞれの中心を認識するための第１画像認識手段と、前記第１画像認識手段によって認識された前記散在部品それぞれの中心に基づいて当該散在部品を回転可能な複数の吸着ノズルに個別に吸着するための回転ヘッドと、前記回転ヘッドの前記吸着ノズルに吸着されている吸着部品を撮像するための第２カメラと、前記第２カメラによって得た前記吸着部品の画像に基づいて当該吸着部品それぞれの向きを認識するための第２画像認識手段と、前記第２画像認識手段によって認識された前記吸着部品それぞれの向きに基づいて当該吸着部品の向きを前記吸着ノズルの回転によって前記指定キャリアテープの部品収納凹部に挿入可能な向きに調整してから当該部品収納凹部に挿入する部品挿入手段とを備えている。
一方、本発明に係るテーピング方法は、トレイ保管手段を用いて多数の部品が種類別に散在する複数種のトレイのうちの指定トレイを供給するステップと、第１カメラを用いて前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイの散在部品を撮像するステップと、第１画像認識手段を用いて前記第１カメラによって得た前記散在部品の画像に基づいて当該散在部品それぞれの中心を認識するステップと、回転ヘッドを用いて前記第１画像認識手段によって認識された前記散在部品それぞれの中心に基づいて当該散在部品を回転可能な複数の吸着ノズルに個別に吸着するステップと、第２カメラを用いて前記回転ヘッドの前記吸着ノズルに吸着されている吸着部品を撮像するステップと、第２画像認識手段を用いて前記第２カメラによって得た前記吸着部品の画像に基づいて当該吸着部品それぞれの向きを認識するステップと、キャリアテープ送り手段を用いて前記部品の種類に対応する複数種のキャリアテープのうちの指定キャリアテープを間欠移動させるステップと、部品挿入手段を用いて前記第２画像認識手段によって認識された前記吸着部品それぞれの向きに基づいて当該吸着部品の向きを前記吸着ノズルの回転によって前記指定キャリアテープの部品収納凹部に挿入可能な向きに調整してから当該部品収納凹部に挿入するステップとを備えている。

本発明に係るテーピング装置およびテーピング方法によれば、需要者から総部品数が少ない少部品リール（部品収納テープの巻き付け長さが短いリール）が求められた場合でも損失懸念を極力軽減することができる。

図１（Ａ）～図１（Ｃ）はキャリアテープの例を示すキャリアテープの部分平面図である。 図２は本発明を適用したテーピング装置の平面図である。 図３（Ａ）は図２に示したトレイの斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）に示したトレイの積み重ね状態を示す側面図、図３（Ｃ）は図２に示したトレイ保管手段の部分斜視図である。 図４は図２に示した第１テーブルの斜視図である。 図５（Ａ）は図２に示した回転ヘッドの側面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の部分拡大断面図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）の部分拡大断面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）に示した回転ヘッドの拡大底面図である。 図６は図２に示したテーピング装置の制御系ブロック図である。 図７は図２に示したテーピング装置の動作に係る部品挿入条件設定の流れ図である。 図８（Ａ）は図２に示したテーピング装置に係るトレイ供給の流れ図、図８（Ｂ）は同トレイ供給に係る図２対応の動作説明図である。 図９（Ａ）は図２に示したテーピング装置に係る第１の画像認識の流れ図、図９（Ｂ）は同第１の画像認識に係る図２対応の動作説明図である。 図１０（Ａ）は図２に示したテーピング装置に係る部品吸着の流れ図、図１０（Ｂ）は同部品吸着に係る図２対応の動作説明図である。 図１１（Ａ）は図２に示したテーピング装置に係る第２の画像認識の流れ図、図１１（Ｂ）は同第２の画像認識に係る図２対応の動作説明図である。 図１２（Ａ）は図２に示したテーピング装置に係る部品挿入の流れ図、図１２（Ｂ）は同部品挿入に係る図２対応の動作説明図である。 図１３（Ａ）は図１１に示した第２の画像認識を補助する図５（Ｄ）対応の動作説明図、図１３（Ｂ）は図１２に示した部品挿入を補助する図５（Ｄ）対応の動作説明図である。 図１４（Ａ）は図２に示したテーピング装置に係るトレイ回収の流れ図、図１３（Ｂ）は同トレイ回収に係る図２対応の動作説明図である。 図１５（Ａ）および図１５（Ｂ）は図５（Ｃ）に示したノズル支持部および吸着ノズルの変形例を示す図５（Ｃ）の部分拡大断面図である。

まず、図１を引用して、キャリアテープの例と、当該キャリアテープに挿入可能な部品の例について説明する。なお、ここで説明するキャリアテープおよび部品はあくまでも例であって、後述のテーピング装置に使用可能なキャリアテープおよび部品の種類を制限するものではない。

図１（Ａ）～図１（Ｃ）に例示した３種類のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３において、Ｗはテープ幅、ＣＴａは直方体状の部品収納凹部、ＣＴｂは円状のテープ送り孔、Ｐａは部品収納凹部ＣＴａのピッチ、Ｐｂはテープ送り孔ＣＴｂのピッチである。キャリアテープＣＴ２がキャリアテープＣＴ１と異なるところは、テープ幅Ｗが２倍である点と、テープ送り孔ＣＴｂのピッチＰｂが２倍である点と、部品収納凹部ＣＴａとテープ送り孔ＣＴｂのサイズが相違する点にある。また、キャリアテープＣＴ３がキャリアテープＣＴ２と異なるところは、部品収納凹部ＣＴａのピッチＰａが２倍である点と、部品収納凹部ＣＴａのサイズが相違する点にある。

具体的な数値例を挙げると、キャリアテープＣＴ１のテープ幅Ｗは４ｍｍ、ピッチＰａは１ｍｍ、ピッチＰｂが２ｍｍであり、部品収納凹部ＣＴａには、長さが０．４ｍｍで幅および高さが０．２ｍｍ（いずれも公差を含まない基準寸法）の直方体状の部品Ｃ１（図２を参照）を収納可能である。また、キャリアテープＣＴ２のテープ幅Ｗは８ｍｍ、ピッチＰａは１ｍｍ、ピッチＰｂが４ｍｍであり、部品収納凹部ＣＴａには、長さが０．６ｍｍで幅および高さが０．３ｍｍ（いずれも公差を含まない基準寸法）の直方体状の部品Ｃ２（図２を参照）を収納可能である。さらに、キャリアテープＣＴ３のテープ幅Ｗは８ｍｍ、ピッチＰａは２ｍｍ、ピッチＰｂが４ｍｍであり、部品収納凹部ＣＴａには、長さが０．６ｍｍで幅が０．３ｍｍで高さが０．１５ｍｍ（いずれも公差を含まない基準寸法）の直方体状の部品Ｃ３（図２を参照）を収納可能である。部品Ｃ１～Ｃ３はコンデンサ素子やバリスタ素子やインダクタ素子等の直方体状の電子部品を主とするが、直方体状であれば電子部品以外の部品であってもよいし、部品収納凹部ＣＴａへの挿入に向き制御が必要なものであれば直方体状以外の部品であってもよい。

次に、図２～図５を引用して、本発明を適用したテーピング装置の構成について説明する。なお、図２には、説明の便宜上、前述のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３と前述の部品Ｃ１～Ｃ３を描いているが、本発明に係るテーピング装置に使用可能なキャリアテープおよび部品の種類および種類数を制限するものではない。

図２に示したテーピング装置において、ＢＰは台板、１０はトレイ保管手段、２０はトレイ、３０はトレイ移送手段、４０は回転ヘッド移送手段、５０は第１カメラ、６０は回転ヘッド、７０は第２カメラ、８０はキャリアテープ送り手段である。図示を省略したが、このーピング装置はカバーテープ付着手段も備えている。

トレイ２０は、図３（Ａ）に示したように、上面視が矩形状であり、下面の相対する端縁に脚部２１を有し、上面の周縁を除く区域に合成ゴムや合成樹脂等から成る軟質のマット２２を有している。このトレイ２０は、図３（Ｂ）に示したように、マット２２上に空間が生じるように、脚部２１を利用して上下方向に積み重ねることができる。

図２に示したテーピング装置は３種類の部品Ｃ１～Ｃ３に対応したものであるため、多数の部品Ｃ１～Ｃ３が種類別にマット２２上に散在する３種類のトレイ２０が事前に用意される。ちなみに、ここでの「散在」は部品（Ｃ１～Ｃ３のそれぞれ）が重ならずにばらまかれている様子を意味する。また、マット２２が軟質であるため、当該マット２２上の散在部品（Ｃ１～Ｃ３のそれぞれ）は、トレイ２０が移動しても当該マット２２との接触によって滑動を抑制される。

トレイ保管手段１０は、台板ＢＰに配置された上面視が矩形状の本体１１に、前述の３種類のトレイ２０を種別に、かつ、上下方向に積み重ねて保管する３個のトレイ保管部１２と、使用済みのトレイ２０を上下方向に積み重ねて回収する１個のトレイ回収部１３とを有している。各トレイ保管部１２とトレイ回収部１３がＹ方向に並ぶように設けられており、各トレイ保管部１２およびトレイ回収部１３は後述の第１テーブル３１と向き合う面、好ましくは当該面の上部のみを開放している。

各トレイ保管部１２には、最上位のトレイ２０を後述の第１テーブル３１に向かって押し出すためのトレイ供給機構１４が設けられている。このトレイ供給機構１４は、図３（Ｃ）に示したように、エアシリンダ１４ａと、当該エアシリンダ１４ａのロッド１４ｂに取り付けられた押圧子１４ｃとによって構成されており、押圧子１４ｃを凹部１２ａから＋Ｘ方向に移動させることによって、各トレイ保管部１２に積み重ねて保管されている最上位のトレイ２０を第１テーブル３１に向かって押し出して供給することができる。図示を省略したが、各トレイ保管部１２には、最上位のトレイ２０を供給した後に２番目のトレイ２０を最上位に上昇させる仕組み、例えばモータを用いた昇降機構が設けられている。

トレイ回収部１３は、使用済みのトレイ２０を上下方向に積み重ねて収容可能な空洞でも構わないが、使用済みのトレイ２０を回収した後に全体をトレイ１個分降下させる仕組み、例えばモータを用いた昇降機構を設けてもよい。また、トレイ回収部１３の数をトレイ保管部１２と同数の３個とし、前述の３種類のトレイ２０（使用済み）を種別に収容するようにしてもよい。

トレイ移送手段３０は、台板ＢＰに配置され、モータ３０ａ（図６を参照）を用いた直線駆動機構の可動部（いずれも図示省略）がＹ方向に移動するようになっており、当該可動部には第１テーブル３１が固定されている。

第１テーブル３１は、トレイ２０を収容可能なトレイ収容凹部３１ａを上面に有しており、当該トレイ収容凹部３１ａは各トレイ保管部１２およびトレイ回収部１３と向き合う面を開放している。第１テーブル３１のトレイ収容凹部３１ａの上下方向位置は、各トレイ保管部１２に保管されている最上位のトレイ２０の上下方向位置と同じであるため、トレイ保管手段１０のいずれかのトレイ保管部１２から供給された最上位のトレイ２０をトレイ収容凹部３１ａで受け取って収容することができる。

また、第１テーブル３１には、トレイ収容凹部３１ａに収容されているトレイ２０をトレイ回収部１３に向かって押し出すためのトレイ回収機構３２が設けられている。このトレイ回収機構３２は、図４に示したように、エアシリンダ３２ａと、当該エアシリンダ３２ａのロッド３２ｂに取り付けられた押圧子３２ｃとによって構成されており、押圧子３２ｃを凹部３１ｂから－Ｘ方向に移動させることによって、トレイ収容凹部３１ａに収容されているトレイ２０をトレイ回収部１３に向かって押し出して回収することができる。

回転ヘッド移送手段４０は、台板ＢＰに配置され、モータ４０ａ（図６を参照）を用いた直線駆動機構の可動部（いずれも図示省略）がＸ方向に移動できるようになっており、当該可動部には第２テーブル４１が固定されている。第２テーブル４１の下面には第１カメラ５０と回転ヘッド６０がＹ方向に並べて下向きに設けられているため、後述の散在部品（Ｃ１～Ｃ３のいずれか）の撮像と後述の部品（Ｃ１～Ｃ３のいずれか）の吸着に支障が生じないように、回転ヘッド移送手段４０の上下方向位置はトレイ移送手段３０の上下方向位置よりも高い位置に在る。

第１カメラ５０は、第１テーブル３１に収容されたトレイ２０が＋Ｙ方向に移動して当該第１カメラ５０の下方に来たときに、当該トレイ２０のマット２２上に散在する部品（Ｃ１～Ｃ３のいずれか）を撮像する。

回転ヘッド６０は、図５（Ａ）に示したように、円柱状のヘッド本体６１が、第２テーブル４１に設けられたヘッド回転機構６２によって回転できるようになっている。このヘッド回転機構６２は、モータ６２ａによって構成されており、当該モータ６２ａのシャフト４１ａが第２テーブル４１の孔４１ａを通じてヘッド本体６１の上面に連結されている。

また、図５（Ｂ）および図５（Ｄ）に示したように、ヘッド本体６１の下面に設けられた計８個の孔６１ａそれぞれには、円柱状のノズルホルダ６３が回転可能に配置されており、当該ノズルホルダ６３の下部はヘッド本体６１の下面から突出している。ヘッド本体６１の回転中心から各ノズルホルダ６３の回転中心までの寸法は同じであり、ヘッド本体６１の回転中心と隣接する２個のノズルホルダ６３の回転中心とが成す角度（図５（Ｄ）では４５°）も同じである。

さらに、図５（Ｃ）に示したように、各ノズルホルダ６３の下部に設けられた孔６３ａには、円柱状のノズル支持部６４が上下移動可能に配置されており、当該ノズル支持部６４の下部はノズルホルダ６３の下面から突出している。加えて、ノズル支持部６４は多角柱状（好ましくは４角柱状または６角柱状）の回転規制部６４ａを上部に有しており、当該回転規制部６４ａはノズルホルダ６３内の多角柱状（好ましくは４角柱状または６角柱状）の空洞６３ｂに上下移動可能に配置され、かつ、圧縮バネ６４ｃによって上方に付勢されている。

さらに、図５（Ｃ）に示したように、各ノズルホルダ６３には、ノズル支持部６４を昇降させるためのノズル昇降機構６５が設けられている。このノズル昇降機構６５は、エアシリンダ６５ａによって構成されており、当該エアシリンダ６５ａのロッド６５ｂはノズル支持部６４の上面に接している。ちなみに、ノズル支持部６４の下降はエアシリンダ６５ａのロッド６５ｂの下方移動によって行われ、ノズル支持部６４の上昇はロッド６５ａの上方移動と圧縮バネ６４ｂの付勢力によって行われる。

さらに、図５（Ａ）～図５（Ｄ）に示したように、各ノズル支持部６４の下端には、部品Ｃ１～Ｃ３の吸着に共用される円柱状または四角柱状の吸着ノズル６６が一体に設けられている。図示を省略したが、各ノズル支持部６４の内部と各吸着ノズル６６の内部には、当該吸着ノズル６６の下面に至る吸引孔が設けられており、当該吸引孔には負圧または正圧を付与可能なエアーチューブが接続されている。

さらに、図５（Ｂ）に示したように、ヘッド本体６１の内部には、各ノズルホルダ６３を回転させるためのノズル回転機構６７が個別に設けられている。このノズル回転機構６７は、モータ６７ａと、当該モータ６７ａのシャフト６７ｂに固定された歯車６７ｃと、当該歯車６７ｃが噛合するようにノズルホルダ６３の上部外面に形成された歯車状部６７ｄとによって構成されており、歯車６７ｃを回転させることによってノズルホルダ６３を回転させることができる。

すなわち、回転ヘッド６０は、ヘッド本体６１の回転の他、各ノズル６６の昇降と回転が可能である。

第２カメラ７０は、台板ＢＰに配置され、第２テーブル４１の回転ヘッド６０が＋Ｘ方向に移動して当該第２カメラ７０の上方に来たときに、当該回転ヘッド６０の計８個の吸着ノズル６６に吸着されている部品（Ｃ１～Ｃ３のいずれか）を撮像する。

キャリアテープ送り手段８０は、図２に示したように、台板ＢＰに配置された１対の支持部８１と、当該支持部８１に支持されたシャフト８２とを有しており、当該シャフト８３には３種類の供給リールＴＲ１～ＴＲ３がスペーサリング８３を介して回転自在に、かつ、着脱自在に取り付けられるようになっている。また、シャフト８２の両端には、当該シャフト８２の抜けを防止するためのキャップ８４が設けられている。ちなみに、３種類の供給リールＴＲ１～ＴＲ３のうち、供給リールＴＲ１にはキャリアテープＣＴ１が巻き付けられ、供給リールＴＲ２にはキャリアテープＣＴ２が巻き付けられ、供給リールＴＲ３にはキャリアテープＣＴ３が巻き付けられている。

また、キャリアテープ送り手段８０は、図２に示したように、各供給リールＴＲ１～ＴＲ３から引き出されたキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３を個別に案内するテープガイド８５～８７を有しており、当該テープガイド８５～８７にはキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３のテープ幅Ｗに対応したガイド溝８５ａ～８５ｃがそれぞれ設けられている。ちなみに、テープガイド８５～８７を横切るように描いたＸ方向の２本の２点鎖線は部品挿入位置ＩＰとカバーテープ付着位置ＡＰをそれぞれ示している。図２および図５（Ｄ）から分かるように、部品挿入位置ＩＰを示す２点鎖線の延長線は、回転ヘッド６０の計８個の吸着ノズル６６のうちの１個（図５（Ｄ）では最も下の吸着ノズル６６）の中心を通っている。

さらに、キャリアテープ送り手段８０は、部品Ｃ１～Ｃ３が挿入され、かつ、カバーテープ（図示省略）が付着された後のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３（部品収納テープ）を個別に巻き取るための３種類の巻き取りリール（図示省略）を有するとともに、各巻き取りリールを個別に間欠回転させるための３個のモータ１０５（図６を参照）を有している。

図示省略のカバーテープ付着手段は、部品Ｃ１～Ｃ３が挿入された後のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３に、カバーテープ付着位置ＡＰにおいて、カバーテープを個別に付着して部品収納凹部ＣＴａを閉塞するためのものである。このカバーテープ付着手段は、キャリアテープＣＴ１～ＣＴ３それぞれに対応したヒータ内蔵の加熱部および当該加熱部を個別に昇降させるためのソレノイド１０６（図６を参照）を有するとともに、キャリアテープＣＴ１～ＣＴ３それぞれに対応したカバーテープを供給する３種類のカバーテープ供給リールを有している。

次に、図６を引用して、図２に示したテーピング装置の制御系について説明する。

図６に示した制御系において、１０１は主制御部、１０２は入力部、１０３は表示部、１４ａは前述のトレイ供給機構１４のエアシリンダ、３０ａは前述のトレイ移送手段３０のモータ、３２ａは前述のトレイ回収機構３２のエアシリンダ３２ａ、４０ａは前述の回転ヘッド移送手段４０のモータ、５０は前述の第１カメラ、７０は前述の第２カメラ、１０４はデータ記憶部である。

また、６２ａは前述の回転ヘッド６０のヘッド回転機構６２のモータ、６５ａは前述の回転ヘッド６０のノズル昇降機構６５のエアシリンダ、６７ａは前述の回転ヘッド６０のノズル回転機構６７のモータ、１０５は前述のキャリアテープ送り手段８０の各巻き取りリール用のモータ、１０６は前述のカバーテープ付着手段の各加熱部昇降用のソレノイドである。

主制御部１０１は、マイクロコンピュータ、各種ドライバおよび各種インターフェース等を有しており、ＲＯＭに格納された動作制御用のプログラムに従って各接続デバイスに動作信号を送出する。入力部１０２はキーボード等から成り、起動後に表示部１０３に表示される画面に従って後述の部品挿入条件等を入力するためのものである。データ記憶部１０４は、第１カメラ５０の撮像データと第２カメラ７０の撮像データを記憶する他、入力された後述の部品挿入条件等を記憶するためのものである。

次に、図７～図１４を引用して、図２に示したテーピング装置の動作例について説明する。なお、ここで説明する動作はあくまでも例であって、図２に示したテーピング装置の動作を制限するものではない。

図２に示したテーピング装置は３種類の部品Ｃ１～Ｃ３に対応したものであるため、多数の部品Ｃ１～Ｃ３が種類別にマット２２上に散在する３種類のトレイ２０を用意し、当該３種類のトレイ２０をトレイ保管手段１０の３個のトレイ保管部１２それぞれに上下方向に積み重ねて保管する（図２を参照）。

なお、各トレイ２０のマット２２上に散在する部品Ｃ１～Ｃ３の数に特段の制限はないが、散在する部品Ｃ１～Ｃ３の間隔が小さいと、後述の第１の画像認識や後述の部品の吸着に支障を生じる懸念があるため、マット２２のサイズに応じて部品散在数に上限を設定してもよい。ちなみに、上限設定方法としては、当該上限を、回転ヘッド６０の吸着ノズル６６の数（計８個）の倍数（例えば８０個や１６０個や２４０個）やその近似値とする方法を例示することができる。

また、図２に示したテーピング装置は３種類のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３に対応したものであるため、キャリアテープＣＴ１が巻き付けられた供給リールＴＲ１と、キャリアテープＣＴ２が巻き付けられた供給リールＴＲ２と、キャリアテープＣＴ３が巻き付けられたリール供給ＴＲ３を用意し、当該３種類の供給リールＴＲ１～ＴＲ３をキャリアテープ送り手段８０のシャフト８２に回転自在に取り付け、各供給リールＴＲ１～ＴＲ３からキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３を引き出してテープガイド８５～８７に配置するとともに、各キャリアテープＣＴ１～ＣＴ３の引き出し端を３種類の巻き取りリール（図示省略）に粘着テープ等を用いてそれぞれ止着する。

３種類のトレイ２０の保管と、３種類の供給リールＴＲ１～ＴＲ３の取り付けと３種類のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３の止着が完了した後は、図７に示したステップＳ１０１～Ｓ１０４に従って部品挿入条件の設定を行う。すなわち、表示部１０３（図６を参照）に表示された画面に従い、入力部１０２（図６を参照）によって、部品Ｃ１～Ｃ３の種類をトレイ保管手段１０の各トレイ保管部１２に対応付けて入力し、キャリアテープＣＴ１～ＣＴ３の種類をキャリアテープ送り手段８０の各供給リールＴＲ１～ＴＲ３に対応付けて入力し、各キャリアテープＣＴ１～ＣＴ３に挿入する部品Ｃ１～Ｃ３の個数と挿入順序を入力して、入力データを記憶する（図７のステップＳ１０１～Ｓ１０４を参照）。

ステップＳ１０４における部品Ｃ１～Ｃ３の個数（挿入個数）の入力について補足すると、部品Ｃ１とキャリアテープＣＴ１の組み合わせに基づく部品収納テープが巻き付けられた巻き取りリールとして総部品数が例えば５００個のものが必要な場合には、挿入する部品Ｃ１の個数として５００を入力する。また、部品Ｃ２とキャリアテープＣＴ２の組み合わせに基づく部品収納テープが巻き付けられた巻き取りリールとして総部品数が例えば８００個のものが必要な場合には、挿入する部品Ｃ２の個数として８００を入力する。さらに、部品Ｃ３とキャリアテープＣＴ３の組み合わせに基づく部品収納テープが巻き付けられた巻き取りリールとして総部品数が例えば１０００個のものが必要な場合には、挿入する部品Ｃ３の個数として１０００を入力する。なお、挿入個数を入力するときには、各部品収納テープを機器製造業者等の需要者が使用するときに部品不足を生じないようにするための配慮として、各総部品数の５％～２０％程度の余剰分を付加した数値を入力してもよい。

部品挿入条件の設定が完了した後に、入力部１０２（図６を参照）によって、動作開始を入力すると、図２に示したテーピング装置において部品収納テープの作製に係る一連の動作が開始される。

前記の挿入順序が、部品Ｃ１の挿入が１番目、部品Ｃ２の挿入が２番目、部品Ｃ３の挿入が３番目に指定されている場合には、最初に、図８（Ａ）に示したステップＳ１１１およびＳ１１２に従って１番目に指定されたトレイ２０の供給が行われる。すなわち、図８（Ｂ）に示したように、第１テーブル３１が、トレイ移送手段３０によって＋Ｙ方向に移動し、部品Ｃ１が散在するトレイ２０が保管されているトレイ保管部１２と向き合う位置で停止する。そして、このトレイ保管部１２の最上位のトレイ２０が、トレイ供給機構１４の動作によって第１テーブル３１の向かって押し出され、トレイ収容凹部３１ａに収容される。

続いて、図９（Ａ）に示したステップＳ１２１～Ｓ１２３に従って第１の画像認識が行われる。すなわち、図９（Ｂ）に示したように、１番目指定のトレイ２０が収容された第１テーブル３１がトレイ移送手段３０によって＋Ｙ方向に移動し、当該トレイ２０が第１カメラ５０の下に来たところで停止する。そして、このトレイ２０のマット２２上の散在部品Ｃ１が第１カメラ５０によって撮像され、当該第１カメラ５０によって得た画像に基づいて当該散在部品Ｃ１それぞれの中心が認識され、かつ、記憶される。ちなみに、ステップＳ１２３における散在部品Ｃ１それぞれの中心の認識はパターン検出法またはエッジ検出法に基づいて行われ、認識された各中心はＸＹ座標として記憶される。

続いて、図１０（Ａ）に示したステップＳ１３１およびＳ１３２に従って部品吸着が行われる。すなわち、図１０（Ｂ）に示したように、第２テーブル４１が回転ヘッド移送手段４０によって－Ｘ方向に移動し、回転ヘッド６０が１番目指定のトレイ２０の上に来たところ停止する。そして、先に認識された散在部品Ｃ１それぞれの中心（ＸＹ座標）に基づいて、当該散在部品Ｃ１が回転ヘッド６０の計８個の吸着ノズル６６それぞれに吸着される。

ステップＳ１３２における計８個の吸着ノズル６６への部品Ｃ１の吸着について補足すると、当該吸着は、計８個の吸着ノズル６６のうち、図５（Ｄ）に示した部品挿入位置ＩＰを示す２点鎖線の延長線上において行われる。つまり、初期状態では１個の吸着ノズル６６が前記２点鎖線の延長線上にあるため、１個目の吸着ノズル６６への部品Ｃ１の吸着は、当該吸着ノズル６６の中心が吸着対象となる部品Ｃ１の中心（ＸＹ座標）と一致するように第１テーブル３１を＋Ｙ方向または－Ｙ方向に移動させ、かつ、第２テーブル４１を＋Ｙ方向または－Ｙ方向に移動させて行う。２個目以降の吸着ノズル６６への部品Ｃ１の吸着は、ヘッド本体６１を４５°回転させて２個目以降の吸着ノズル６６を前記２点鎖線の延長線上に位置させるとともに、当該吸着ノズル６６の中心が吸着対象となる部品Ｃ１の中心（ＸＹ座標）と一致するように第１テーブル３１を＋Ｙ方向または－Ｙ方向に移動させ、かつ、第２テーブル４１を＋Ｙ方向または－Ｙ方向に移動させて行う。また、各吸着ノズル６６への部品Ｃ１の吸着は、少なくとも前記２点鎖線上にある吸着ノズル６６の吸引孔に負圧を作用させるともに、ノズル昇降機構６５によって当該吸着ノズル６６を降下させ、吸着後に上昇復帰させて行う。

続いて、図１１（Ａ）に示したステップＳ１４１～Ｓ１４３に従って第２の画像認識が行われる。すなわち、図１１（Ｂ）に示したように、前述の部品吸着後に第２テーブル４１が、回転ヘッド移送手段４０によって＋Ｘ方向に移動し、回転ヘッド６０が第２カメラ７０の上に来たところで停止する。そして、回転ヘッド６０の各吸着ノズル６６に吸着されている部品Ｃ１全てが第２カメラ７０によって撮像され、当該第２カメラ７０によって得た画像に基づいて当該吸着部品Ｃ１それぞれの向きが認識され、かつ、記憶される。ちなみに、ステップＳ１４３における吸着部品Ｃ１それぞれの向きはパターン検出法またはエッジ検出法に基づいて行われ、図１３（Ａ）に示したように、認識された各向きはＸＹ座標系に定めた基準線（図１３（Ａ）では部品挿入位置ＩＰを示す２点鎖線の延長線）に対する角度θとして記憶される。

続いて、図１２（Ａ）に示したステップＳ１５１およびＳ１５２に従って部品挿入が行われる。すなわち、図１２（Ｂ）に示したように、第２テーブル４１が回転ヘッド移送手段４０によって＋Ｘ方向に移動し、回転ヘッド６０の前記２点鎖線の延長線上にある１個の吸着ノズル６６が、１番目に指定されたキャリアテープＣＴ１の部品収納凹部ＣＴａの上に来たところで停止する。そして、先に認識された吸着部品Ｃ１の向き（角度θ）に基づいて各吸着ノズル６６を回転させて。吸着部品Ｃ１が部品収納凹部ＣＴａに挿入できる向きに調整してから部品収納凹部ＣＴａに挿入するとともに、挿入が完了する度に１番目指定のキャリアテープＣＴ１を部品収納凹部ＣＴａの１ピッチＰａ分だけ＋Ｙ方向に間欠移動させる。

ステップＳ１５２における計８個の吸着ノズル６６から部品収納凹部ＣＴａへの部品Ｃ１の挿入について補足すると、当該挿入は、計８個の吸着ノズル６６のうち、図１２に示した部品挿入位置ＩＰにおいて行われる。つまり、初期状態では１個の吸着ノズル６６が部品挿入位置ＩＰにあるため、例えば１個目の吸着ノズル６６の吸着部品Ｃ１の向きが図１３（Ａ）に示した角度θを有するときには、図１３（Ｂ）に示したように、この角度θが零になるようにノズル回転機構６７によって１個目の吸着ノズル６６を回転させてから部品挿入を行う。２個目以降の吸着ノズル６６からの部品Ｃ１の挿入は、ヘッド本体６１を４５°回転させて２個目以降の吸着ノズル６６を部品挿入位置ＩＰに位置させるとともに、当該部品挿入位置ＩＰにおける吸着部品Ｃ１の向きを先に認識された吸着部品Ｃ１の向き（角度θ）に基づいて演算し、当該演算値（角度）が零になるようにノズル回転機構６７によって吸着ノズル６６を回転させてから部品挿入を行う。また、各吸着ノズル６６からの部品Ｃ１の挿入は、部品挿入位置ＩＰにある吸着ノズル６６をノズル昇降機構６５によってを降下させるとともに、当該吸着ノズル６６の吸引孔に正圧を作用させ、挿入後に吸着ノズル６６を上昇復帰させて行う。

なお、部品Ｃ１が挿入された後のキャリアテープＣＴ１には、図１２（Ｂ）に示したカバーテープ付着位置ＡＰにおいてカバーテープ（図示省略）が付着され、カバーテープ付着後のキャリアテープＣＴ１（部品収納テープ）は巻き取りリール（図示省略）に巻き付けられる。

図１０を引用して説明した部品吸着と、図１１を引用して説明した第２の画像認識と、図１３を引用して説明した部品挿入は、１個目のトレイ２０のマット２２上の部品Ｃ１の個数に応じて繰り返し実行される。理想的にはマット２２上の部品Ｃ１全てを吸着して挿入することが好ましいが、現実的には前述の第１の画像認識の精度や前述の部品吸着の精度等によって当該部品Ｃ１全てを吸着することは難しいため、実際上の部品Ｃ１の挿入数はマット２２上の散在部品Ｃ１の数よりも少なくても構わない。

１個目のトレイ２０を用いた部品Ｃ１の吸着および挿入が完了した後は、図１４（Ａ）に示したステップＳ１６１～Ｓ１６３に従ってトレイ回収が行われる。すなわち、図１４（Ｂ）に示したように、第１テーブル３１が、トレイ移送手段３０によって－Ｙ方向に移動し、トレイ回収部１３と向き合う位置で停止する。そして、この第１テーブル３１のトレイ収容凹部３１ａにあるトレイが、トレイ回収機構３２供給機構１４の動作によってトレイ回収部１３の向かって押し出され、当該トレイ回収部１３に収容される。そして、第２テーブル４１が、回転ヘッド移送手段４０によって－Ｘ方向に移動して復帰する。続いて、図８を引用して説明したトレイ供給と、図９を引用して説明した第１の画像認識が実行される。ちなみに、１個のトレイ２０のみにて所期の個数の部品挿入が可能な場合には、図８を引用して説明したトレイ供給と図９を引用して説明した第１の画像認識は実行されない。

１番目指定の部品Ｃ１の１番目指定のキャリアテープＣＴ１の部品収納凹部ＣＴａへの挿入は、総部品挿入数が指定数に達したところで完了するため、完了後はカバーテープ付着後のキャリアテープＣＴ１（部品収納テープ）を切断し、総部品数が指定数である巻き取りリールを装置から取り出し出荷に備える。

前記の挿入順序が、部品Ｃ１の挿入が１番目、部品Ｃ２の挿入が２番目、部品Ｃ３の挿入が３番目に指定されている場合には、１番目指定の部品Ｃ１の１番目指定のキャリアテープＣＴ１の部品収納凹部ＣＴａへの挿入が完了した後に２番目指定の部品Ｃ２の２番目指定のキャリアテープＣＴ１の部品収納凹部ＣＴａへの挿入が前記同様に実行され、２番目指定の部品Ｃ２の２番目指定のキャリアテープＣＴ１の部品収納凹部ＣＴａへの挿入が完了した後に３番目指定の部品Ｃ３の３番目指定のキャリアテープＣＴ３の部品収納凹部ＣＴａへの挿入が前記同様に実行される。すなわち、１番目指定の部品Ｃ１の総部品挿入数が例えば５００で、２番目指定の部品Ｃ２の総部品挿入数が例えば８００で、３番目指定の部品Ｃ３の総部品挿入数が例えば１０００の場合には、部品がＣ１で総部品数が５００の巻き取りリールと、部品がＣ２で総部品数が８００の巻き取りリールと、部品がＣ３で総部品数が１０００の巻き取りリール、つまり、総部品数が少ない３種類の少部品リール（１個ずつ計３個）が１台のテーピング装置で連続して作製されることになる。

前記の挿入順序は任意に設定することができるため、例えば部品Ｃ１の挿入が１番目、部品Ｃ２の挿入が２番目、部品Ｃ３の挿入が３番目、部品Ｃ１の挿入が４番目、部品Ｃ２の挿入が５番目、部品Ｃ３の挿入が６番目のように指定すれば、総部品数が少ない３種類の少部品リール（２個ずつで計６個）が１台のテーピング装置で連続して作製されることになる。また、例えば部品Ｃ１の挿入が１番目、部品Ｃ２の挿入が２番目、部品Ｃ３の挿入が３番目、部品Ｃ１の挿入が４番目、部品Ｃ３の挿入が５番目のように指定するば、総部品数が少ない３種類の少部品リール（２個と１個と２個の計５個）が１台のテーピング装置で連続して作製されることになる。さらに、部品Ｃ１の挿入が１番目、部品Ｃ２の挿入が２番目、部品Ｃ１の挿入が３番目、部品Ｃ２の挿入が４番目のように指定するば、総部品数が少ない２種類の少部品リール（２個ずつで計４個）が１台のテーピング装置で連続して作製されることになる。

次に、前述のテーピング装置の変形例について説明する。

〈変形例１〉図２には、３種類の部品Ｃ１～Ｃ３とこれら部品Ｃ１～Ｃ３を種別に挿入可能な３種類のキャリアテープＣＴ１～ＣＴ３とに対応したテーピング装置を示したが、部品種類を４種類以上とし、これら４種類の部品を種別に挿入可能な同種類数のキャリアテープに対応したものとすれば、具体的にはトレイ２０の種類を増加し、トレイ保管手段１０のトレイ保管部１２を増加し、キャリアテープ送り手段８０の供給リール等を増加すれば、前記の挿入順序の設定によって、総部品数が少ない４種類以上の少部品リールを必要数だけ１台のテーピング装置で作製することもできる。

〈変形例２〉図２および図５には昇降と回転を可能とした計８個の吸着ノズル６６を有する回転ヘッド６０を示したが、吸着ノズル６６の数はヘッド本体６１のサイズに応じて適宜増減することができる。また、回転ヘッド６０の吸着ノズル６６の数を９個以上とすれば、１個の回転ヘッド６０で挿入可能な部品数を増加して少部品リールを１個作製するトータル時間を短縮することができる。

〈変形例３〉図２には第２テーブル４１に第１カメラ５０を設けたものを示したが、第２テーブル４１の第１カメラ５０の位置に回転ヘッド６０を設け、かつ、その上方に第１カメラ５０を第２テーブル４１と非接触で固定配置して、図９を引用して説明した第１の画像認識のときに第２テーブル４１を－Ｘ方向または＋Ｘ方向に一時的に移動させるようにしてもよい。

〈変形例４〉図５には各ノズル支持部６４に吸着ノズル６６を一体に設けたものを示したが、挿入対象となる部品の種類によって共用ノズルの使用が難しい場合には、吸着ノズル６６を着脱自在に取り付けられるようにしてもよい。例えば図１５（Ａ）に示したように、ノズル支持部６４の下部にノズル差込孔６４ｃとボール配置孔６４ｄとバネ支持部６４ｅと圧縮バネ６４ｆを設ける一方、吸着ノズル６６にボール係止溝６６ａを設け、ボール配置孔６４ｄに係止ボール６７を設けて、ノズル支持部６４の下部に内面にボール待避溝６８ａを有する操作筒６８を抜け落ちないように配置すれば、図１５（Ｂ）に示したように、ボール待避溝６８ａに係止ボール６７が入り込む位置まで操作筒６８を押し上げることにより、吸着ノズル６６をノズル支持部６４のノズル差込孔６４ｃを抜き出すことができる。

前掲のように各ノズル支持部６４に吸着ノズル６６を着脱自在に取り付けられた構成を採用する場合には、回転ヘッド６０の各吸着ノズル６６に対応したノズル受容孔を有する昇降可能なノズル回収器（図示省略）と、別の吸着ノズルが抜き出せるように構成された昇降可能なノズル供給器（図示省略）とを、第２テーブル４１の可動範囲で、かつ、回転ヘッド６０に下方に設けておくとよい。このようにすれば、回転ヘッド６０がノズル回収器の上に来たときに当該ノズル回収器を上昇させて全ての吸着ノズル６６をノズル支持部６４のノズル差込孔６４ｃから抜き出し、回転ヘッド６０がノズル供給器の上に来たときに当該ノズル供給器を上昇させて全てのノズル支持部６４のノズル差込孔６４ｃに別の吸着ノズルを差し込んで取り付けることができる。すなわち、回転ヘッド６０の全ての吸着ノズル６６を別の吸着ノズルに一括で自動交換することができる。

Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…部品、ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３…キャリアテープ、１０…トレイ保管手段、１２…トレイ保管部、１３…トレイ回収部、１４…トレイ供給機構、２０…トレイ、２２…マット、３０…トレイ移送手段、３１…第１テーブル、３２…トレイ回収機構、４０…回転ヘッド移送手段、４１…第２テーブル、５０…第１カメラ、６０…回転ヘッド、６１…ヘッド本体、６２…ヘッド回転機構、６３…ノズルホルダ、６４…ノズル支持部、６５…ノズル昇降機構、６６…吸着ノズル、６７…ノズル回転機構、７０…第２カメラ、８０…キャリアテープ送り手段、ＴＲ１，ＴＲ２，ＴＲ３…供給リール。

Claims (12)

1. 多数の部品が種類別に散在する複数種のトレイのうちの指定トレイを供給するためのトレイ保管手段と、
   前記部品の種類に対応する複数種のキャリアテープのうちの指定キャリアテープを間欠移動させるためのキャリアテープ送り手段と、
   前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイの散在部品を撮像するための第１カメラと、
   前記第１カメラによって得た前記散在部品の画像に基づいて当該散在部品それぞれの中心を認識するための第１画像認識手段と、
   前記第１画像認識手段によって認識された前記散在部品それぞれの中心に基づいて当該散在部品を回転可能な複数の吸着ノズルに個別に吸着するための回転ヘッドと、
   前記回転ヘッドの前記吸着ノズルに吸着されている吸着部品を撮像するための第２カメラと、
   前記第２カメラによって得た前記吸着部品の画像に基づいて当該吸着部品それぞれの向きを認識するための第２画像認識手段と、
   前記第２画像認識手段によって認識された前記吸着部品それぞれの向きに基づいて当該吸着部品の向きを前記吸着ノズルの回転によって前記指定キャリアテープの部品収納凹部に挿入可能な向きに調整してから当該部品収納凹部に挿入する部品挿入手段と、
   前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイを第１テーブルで受け取って当該第１テーブルをＹ方向に移送するためのトレイ移送手段とを備え、
   前記トレイ保管手段には、前記トレイを種別に保管するための複数のトレイ保管部と、前記指定トレイを前記第１テーブルに供給するためのトレイ供給機構が設けられている、
   テーピング装置。
2. 多数の部品が種類別に散在する複数種のトレイのうちの指定トレイを供給するためのトレイ保管手段と、
   前記部品の種類に対応する複数種のキャリアテープのうちの指定キャリアテープを間欠移動させるためのキャリアテープ送り手段と、
   前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイの散在部品を撮像するための第１カメラと、
   前記第１カメラによって得た前記散在部品の画像に基づいて当該散在部品それぞれの中心を認識するための第１画像認識手段と、
   前記第１画像認識手段によって認識された前記散在部品それぞれの中心に基づいて当該散在部品を回転可能な複数の吸着ノズルに個別に吸着するための回転ヘッドと、
   前記回転ヘッドの前記吸着ノズルに吸着されている吸着部品を撮像するための第２カメラと、
   前記第２カメラによって得た前記吸着部品の画像に基づいて当該吸着部品それぞれの向きを認識するための第２画像認識手段と、
   前記第２画像認識手段によって認識された前記吸着部品それぞれの向きに基づいて当該吸着部品の向きを前記吸着ノズルの回転によって前記指定キャリアテープの部品収納凹部に挿入可能な向きに調整してから当該部品収納凹部に挿入する部品挿入手段と、
   前記回転ヘッドが設けられた第２テーブルをＸ方向に移送するための回転ヘッド移送手段とを備えている、
   テーピング装置。
3. 前記トレイには、前記散在部品の滑動を抑制するためのマットが設けられている、
   請求項１または２に記載のテーピング装置。
4. 前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイを第１テーブルで受け取って当該第１テーブルをＹ方向に移送するためのトレイ移送手段をさらに備えている、
   請求項２に記載のテーピング装置。
5. 前記トレイ保管手段には、使用済みの前記指定トレイを回収するためのトレイ回収部が設けられており、
   前記第１テーブルには、使用済みの前記指定トレイを当該第１テーブルから前記トレイ回収部に回収するためのトレイ回収機構が設けられている、
   請求項１または４に記載のテーピング装置。
6. 前記第１画像認識手段によって認識される前記散在部品それぞれの中心はＸＹ座標である、
   請求項１～５のいずれか１項に記載のテーピング装置。
7. 前記第２画像認識手段によって認識される前記吸着部品それぞれの向きはＸＹ座標系に定めた基準線に対する角度である、
   請求項１～６のいずれか１項に記載のテーピング装置。
8. 前記部品は、直方体状の電子部品である、
   請求項１～７のいずれか１項に記載のテーピング装置。
9. トレイ保管手段を用いて多数の部品が種類別に散在する複数種のトレイのうちの指定トレイを供給するステップと、
   第１カメラを用いて前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイの散在部品を撮像するステップと、
   第１画像認識手段を用いて前記第１カメラによって得た前記散在部品の画像に基づいて当該散在部品それぞれの中心を認識するステップと、
   回転ヘッドを用いて前記第１画像認識手段によって認識された前記散在部品それぞれの中心に基づいて当該散在部品を回転可能な複数の吸着ノズルに個別に吸着するステップと、
   第２カメラを用いて前記回転ヘッドの前記吸着ノズルに吸着されている吸着部品を撮像するステップと、
   第２画像認識手段を用いて前記第２カメラによって得た前記吸着部品の画像に基づいて当該吸着部品それぞれの向きを認識するステップと、
   キャリアテープ送り手段を用いて前記部品の種類に対応する複数種のキャリアテープのうちの指定キャリアテープを間欠移動させるステップと、
   部品挿入手段を用いて前記第２画像認識手段によって認識された前記吸着部品それぞれの向きに基づいて当該吸着部品の向きを前記吸着ノズルの回転によって前記指定キャリアテープの部品収納凹部に挿入可能な向きに調整してから当該部品収納凹部に挿入するステップとを備え、
   回転ヘッド移送手段によって前記回転ヘッドが設けられた第２テーブルをＸ方向に移送するステップをさらに備えている、
   テーピング方法。
10. トレイ移送手段によって前記トレイ保管手段から供給された前記指定トレイを第１テーブルで受け取って当該第１テーブルをＹ方向に移送するステップをさらに備えている、
    請求項９に記載のテーピング方法。
11. 前記第１画像認識手段によって認識される前記散在部品それぞれの中心はＸＹ座標である、
    請求項９または１０に記載のテーピング方法。
12. 前記第２画像認識手段によって認識される前記吸着部品それぞれの向きはＸＹ座標系に定めた基準線に対する角度である、
    請求項９～１１のいずれか１項に記載のテーピング方法。

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