電子部品実装装置
【課題】ユニット間の相対的な位置合わせを要することなく、フィルム上の電子部品の実装位置の変更に容易に対応することのできる電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】フィルムＦ上の部品実装領域の位置の変更に伴って、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦの長尺方向に対して直交する方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われる同方向の中心位置とがずれる。第１のシフト部３により、そのずれを、少なくとも部品実装ユニット４にて補正可能な範囲に低減するように、フィルムＦを長尺方向に対して直交する方向にシフトさせる。
【解決手段】フィルムＦ上の部品実装領域の位置の変更に伴って、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦの長尺方向に対して直交する方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われる同方向の中心位置とがずれる。第１のシフト部３により、そのずれを、少なくとも部品実装ユニット４にて補正可能な範囲に低減するように、フィルムＦを長尺方向に対して直交する方向にシフトさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムにＩＣチップなどの電子部品を実装する電子部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；電波方式認識）技術を用いた電子部品実装体は、例えば、部品実装領域を有するアンテナ回路のパターンが形成されたフィルムと、上記の領域に実装されたＩＣチップ等の電子部品とで構成される。このような電子部品実装体を製造するラインとして、一主面に部品実装領域を有するアンテナ回路のパターンが所定の間隔で形成された長尺状のフィルムを長尺方向に送りつつ、部品実装領域をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等の撮像手段により撮像された画像に対するパターン照合により確認して、その部品実装領域に電子部品を実装する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６４６６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の製造ラインでは、フィルム上の電子部品の実装位置の変更に対し、電子部品の実装を行うユニットと、その前段のフィルム繰り出しユニットとの相対的な位置関係を変更することによって対処することが一般である。
【０００５】
しかしながら、各ユニットの相対的な位置関係を変更することは大変面倒である。特に、フィルムに電子部品の実装を行う実装ユニットにおいて、フィルム上の部品実装領域を検出するために撮像を行うＣＣＤカメラの相対的な位置合わせにはサブミクロンオーダーでの高い精度が要求される場合があり、実装ユニットの位置変更は避けたいという要請があった。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ユニット間の相対的な位置合わせを要することなく、フィルム上の電子部品実装位置の変更に容易に対応することのできる電子部品実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子部品実装装置は、繰り出しユニットと、実装ユニットと、第１のシフト部とを具備する。
繰り出しユニットは、長尺状のフィルムを繰り出す。ここで繰り出しユニットからのフィルムの繰り出しは、繰り出しユニットがフィルムを繰り出す場合と、繰り出しユニットの外部装置によって繰り出しユニットからフィルムが繰り出される場合とがある。実装ユニットは、前記フィルムの主面の、前記フィルムの長尺方向に対して直交する方向において予め定められた位置に電子部品を実装する。ここで「フィルムの主面」とは、電子部品が実装される面のことであり、フィルムの一方の面である場合と、両方の面である場合がある。第１のシフト部は、前記繰り出しユニットと前記実装ユニットとの間に配置され、前記繰り出しユニットから繰り出された前記フィルムを導入し、前記実装ユニットにより前記フィルムの主面に前記電子部品が実装される位置に合わせて、前記フィルムを前記長尺方向と直交する成分を含む所定方向にシフトする。最も望ましくは、前記長尺方向と直交する方向にシフトする。
【０００８】
本発明によれば、第１のシフト部にて、繰り出しユニットより繰り出されたフィルムを、実装ユニットによりフィルムの主面に電子部品が実装される位置に合わせて、第１のシフト部が、フィルムの長尺方向と直交する成分を含む所定方向にシフトすることで、フィルム上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、繰り出しユニットと部品実装ユニットとの相対的な位置合わせを要することなく容易に対応することが可能となる。
【０００９】
本発明において、前記第１のシフト部は、検出部と、シフト量制御部とを有する。検出部は、前記繰り出しユニットから導入された前記フィルムの前記所定方向における位置を検出する。シフト量制御部は、前記検出部の検出結果に基いてシフト量を制御する。
【００１０】
本発明によれば、検出部にて、繰り出しユニットから導入されたフィルムの所定方向における位置を検出し、シフト量制御部にて、検出部により得られた検出結果に基きシフト量を制御することによって、フィルム上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、自動的な制御にて対応することができ、部品実装位置の変更に際する作業者の負担を低減できる。
【００１１】
本発明において、電子部品実装装置は、接着剤キュアユニットと、第２のシフト部とをさらに具備する。前記接着剤キュアユニットは、前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを前記所定方向において予め決められた位置で導入し、前記フィルムへ前記電子部品を実装するための接着剤を硬化させるための接着剤キュアユニットと、前記フィルムの前記電子部品の実装面に保護紙を重ね合わせる。第２のシフト部は、前記実装ユニットと前記接着剤キュアユニットとの間に配置され、前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを導入し、前記接着剤キュアユニットに前記フィルムが導入される位置に合わせて、前記フィルムを前記所定方向にシフトする。
【００１２】
本発明によれば、第２のシフト部が、実装ユニットより電子部品が実装されたフィルムを導入し、実装ユニットより電子部品が実装されたフィルムを所定方向において予め決められた位置で導入してフィルムへ電子部品を実装するための接着剤を硬化させるための接着剤キュアユニットにフィルムが導入される位置に合わせて、フィルムを所定方向にシフトする。これにより、フィルム上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に対し、実装ユニットよりも下流側に配置された接着剤キュアユニットの位置を変更する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の電子部品実装装置によれば、ユニット間の相対的な位置合わせを要することなく、フィルム上の電子部品の実装位置の変更に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品実装装置を示す側面概略図である。
【図２】図１の電子部品実装装置の一部平面概略図である。
【図３】フィルム上の電子部品実装位置の変更に伴う電子部品実装装置の状態の変化を示す一部平面概略図である。
【図４】電子部品実装位置の変更前後の各フィルムの例を示す図である。
【図５】第１のシフト部の斜視図である。
【図６】第１のシフト部の側面図である。
【図７】第１のシフト部の動作を説明する図である。
【図８】検出部の検出方法の例を説明する図である。
【図９】制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】部品実装ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
＜電子部品実装装置の構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る電子部品実装装置を示す側面概略図、図２は図１の電子部品実装装置の一部平面概略図である。
【００１６】
これらの図に示すように、電子部品実装装置１は、フィルム繰り出しユニット２と、第１のシフト部３と、部品実装ユニット４と、保護紙繰り出しユニット５と、第２のシフト部６と、接着剤キュアユニット７と、保護紙巻き取りユニット８と、フィルム巻き取りユニット９と、これら各部を制御する全体制御部１０とを有する。
【００１７】
ここで、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦの長尺方向をＸ軸方向、フィルムＦの長尺方向に対して直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に対して直交する方向をＺ軸方向と定義する。
【００１８】
図２に示すように、フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４とは、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とが互いに一致もしくは略一致するように配置されている。なお、フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４とは、必ずしも上記のようにＹ軸方向での位置を一致させて配置される必要はなく、Ｙ軸方向に所定の距離ずらして配置されていてもよい。フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４との間には第１のシフト部３が配置されている。また、部品実装ユニット４の後段には第２のシフト部６を挟んで接着剤キュアユニット７が配置され、さらにその後段に、保護紙巻き取りユニット８とフィルム巻き取りユニット９が配置されている。
【００１９】
第１のシフト部３及び第２のシフト部６は、上記のように各ユニットの位置関係が固定されている状況で、フィルムＦ上の電子部品実装位置の変更に各ユニットのＹ軸方向での相対的な位置関係の変更を要することなく対処するために用いられる。
【００２０】
次に、電子部品実装位置の変更前後の各フィルムＦの例を説明する。
図４（ａ）（ｂ）は電子部品実装位置の変更前後の各フィルムＦの例を示す図であり、（ａ）は変更前のフィルムＦ、（ｂ）は変更後のフィルムＦの例である。各フィルムＦは長尺状で、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）からなる。フィルムＦの一方の主面（部品実装面）Ｆ１には、導体パターンからなるアンテナ回路Ｆ２が長尺方向において等間隔で形成されている。導体パターンは、例えば印刷、エッチングなどによって形成されたものである。アンテナ回路Ｆ２のパターンは、電子部品が実装される部品実装領域Ｆ３を特定することが可能な所定のパターン部を含む。電子部品は、例えばＩＣチップ等である。（ａ）に示す変更前のフィルムＦにおいては、長尺方向に対して直交する方向の幅の中心に部品実装領域Ｆ３が設けられているのに対し、（ｂ）に示す変更後のフィルムＦにおいて、部品実装領域Ｆ３は、フィルムＦの幅の中心線Ｃから所定量偏った位置に設けられている。以降、電子部品実装体として用いるフィルムＦが（ａ）から（ｂ）に変更された場合について説明を行う。
【００２１】
図３は、上記のようなフィルムＦの変更に伴う電子部品実装装置１の状態の変化を示す一部平面概略図である。同図に示すように、フィルムＦの変更に伴って、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とがずれる。本実施形態の電子部品実装装置１では、第１のシフト部３により、そのずれを、少なくとも部品実装ユニット４で補正可能な範囲に低減するように、フィルムＦをＹ軸方向にｙ１の量だけシフトさせることが可能とされている。同様に、フィルムＦの変更に伴って、部品実装ユニット４から導出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と接着剤キュアユニット７に導入されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置とがずれるので、第２のシフト部６により、そのずれを低減するように、フィルムＦをＹ軸方向にｙ２の量だけシフトさせることが可能されている。
【００２２】
次に、電子部品実装装置１の各部の構成を説明する。
フィルム繰り出しユニット２は、フィルムＦのロール体を装着し、装着されたロール体からフィルムＦを一定速度で繰り出す。
【００２３】
第１のシフト部３は、フィルムＦの変更に伴う、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とのずれを、少なくとも部品実装ユニット４で補正可能な範囲に低減するように、フィルムＦをＹ軸方向の成分を含む第１の所定方向にシフトする。
【００２４】
部品実装ユニット４は、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に接着剤を塗布して、そこに電子部品Ｐを貼り付けて実装する処理を行う。この部品実装ユニット４の詳細な構成については後で説明する。
【００２５】
第２のシフト部６は、フィルムＦの変更に伴う、部品実装ユニット４から電子部品の実装が行われたフィルムＦが導出されるＹ軸方向の中心位置と接着剤キュアユニット７にてフィルムＦを導入するＹ軸方向の中心位置とのずれを低減するように、フィルムＦをＹ軸方向の成分を含む第２の所定方向にシフトする。
【００２６】
保護紙繰り出しユニット５は、保護紙Ｇのロール体を装着し、全体制御部１０による制御のもと一定方向に回転され、保護紙Ｇを一定速度で繰り出す。
【００２７】
接着剤キュアユニット７は、フィルムＦに電子部品Ｐを貼り付けるために塗布された接着剤を乾燥させる処理を行う。接着剤キュアユニット７は円筒体７１を有する。この円筒体７１の周面には、フィルムＦと保護紙Ｇとを互いに重ね合わせた状態で案内するガイド７２が螺旋状に設けられている。また、円筒体７１には、高温送風機構からの高温圧縮空気を噴射する噴出孔（図示せず）が一定の間隔で複数設けられている。これらの噴出孔からの高温圧縮空気により、ガイド７２内のフィルムＦと保護紙Ｇは円筒体７１の表面から僅かに浮上しつつ加熱されることによって、フィルムＦの部品実装面（主面Ｆ１）に塗布された接着剤が乾燥して電子部品ＰがフィルムＦに安定的に貼着される。さらに、接着剤キュアユニット７はフィルムＦから保護紙Ｇを剥離する。
【００２８】
保護紙巻き取りユニット８は、接着剤キュアユニット７で剥離された保護紙Ｇを巻き取る。
【００２９】
フィルム巻き取りユニット９は、電子部品Ｐの実装が完了したフィルムＦをロール状に巻き取るユニットである。フィルム巻き取りユニット９は、全体制御部１０による制御のもと、フィルム巻き取りユニット駆動部１８１によって一定の方向に回転駆動される。なお、接着剤キュアユニット７の後段で、フィルム巻き取りユニット９の前段には、電子部品Ｐの実装が完了したフィルムＦである電子部品実装体を検査するための検査部を設けてもよい。また、フィルム巻き取りユニット９での巻き取りの品質を向上させるために、接着剤キュアユニット７の後段で、フィルム巻き取りユニット９の前段に第１のシフト部３及び第２のシフト部６と同様の第３のシフト部を設けてもよい。
【００３０】
＜第１のシフト部３の構成＞
次に、シフト部の構成について説明する。なお、上記の第１のシフト部３及び第２のシフト部６の構成は同様であるため、ここでは第１のシフト部３のみについて説明する。
【００３１】
図５は第１のシフト部３の斜視図、図６は第１のシフト部３の側面図である。
これらの図に示すように、第１のシフト部３は、ベース３１、シフト量制御モータ３２、モータ収容体３３、シフトローラ荷台３４、第１のシフトローラ３５、第２のシフトローラ３６、第1の案内ローラ３７、第２の案内ローラ３８及び検出部３９などで構成される。
【００３２】
ベース３１は、表面が平坦なプレートである。このベース３１上のフィルムＦの送り方向の上流側にはモータ収容体３３が設けられている。
【００３３】
モータ収容体３３には、フィルムＦのシフト量を制御するシフト量制御モータ３２が収容されている。シフト量制御モータ３２の上部には、このシフト量制御モータ３２によって駆動される駆動軸３３１が突出しており、この駆動軸３３１の先端はさらにモータ収容体３３から突出し、シフトローラ荷台３４の第１の連結板３４１の軸固定部３４２と連結されている。
【００３４】
シフトローラ荷台３４は、互いに平行に組み合わされた一対のフレーム部材３４３，３４３と、これら一対のフレーム部材３４３，３４３をフィルムＦの送り方向における上流寄りの位置で連結する第１の連結板３４１と、同じく一対のフレーム部材３４３，３４３を下流寄りの位置で連結する第２の連結板３４４などで構成される。
【００３５】
第１の連結板３４１は、符号Ａの部位で、シフト量制御モータ３２の駆動軸３３１の先端と連結されている。これにより、シフトローラ荷台３４はシフト量制御モータ３２の駆動軸３３１を支点に回動し得る構成となっている。
【００３６】
また、シフトローラ荷台３４におけるフレーム部材３４３，３４３の上流側の端部、すなわち第１の連結板３４１の近傍には第１のシフトローラ３５が回転自在に支持され、下流側の端部には第２のシフトローラ３６が回転自在に支持されている。第１のシフトローラ３５と第２のシフトローラ３６は互いに平行に配置されている。第１のシフトローラ３５の上流側近傍には、第１のシフトローラ３５に対して平行に第１の案内ローラ３７が設けられる。第２のシフトローラ３６の下流側近傍には、第２のシフトローラ３６に対して平行に第２の案内ローラ３８が設けられている。
【００３７】
第１のシフト部３の動作について説明する。
図７は第１のシフト部３の動作を説明する図であり、シフトローラ荷台３４が回動された状態を示す図である。
【００３８】
シフト量制御モータ３２（図６参照）による駆動軸３３１の回動に伴ってシフトローラ荷台３４が駆動軸３３１を支点に回動する。これにより、シフトローラ荷台３４に両端が回転自在に支持された第１のシフトローラ３５および第２のシフトローラ３６はともに同じ方向と同じ角度に傾き、回動の中心近傍に配置された第１のシフトローラ３５の位置はほぼ変わらないまま、第２のシフトローラ３６のＹ軸方向の位置が上記の傾きの角度に対応して変化する。これにより第１のシフト部３の上流側と下流側とでフィルムＦのＹ軸方向での位置をシフトさせることができる。
【００３９】
図５に戻って、検出部３９は、第２のシフトローラ３６と第２の案内ローラ３８との間の位置でフィルムＦのＹ軸方向での位置を検出する。検出部３９は、センサ保持部３９１と、センサ保持部３９１を支持する支持部３９２とを備える。センサ保持部３９１には光透過方式のセンサ３９３が設けられている。光透過方式のセンサ３９３は発光素子３９４と発光素子３９４の光を受けて電気信号を出力する受光素子３９５とで構成される。センサ保持部３９１は、第２のシフトローラ３６と第２の案内ローラ３８との間のフィルムＦの両面にそれぞれ対向する２つの面３９６を有し、これらの面３９６にそれぞれ、上記の発光素子３９４と受光素子３９５とがそれぞれ別々に配置されている。
【００４０】
検出部３９のセンサ３９３として光透過方式の光センサを用いた場合の検出方法としては、例えば、次のようなものがある。
【００４１】
図８は検出部３９の検出方法の例を説明する図である。
同図に示すように、検出部３９は所定の検出領域Ｅを有する。この検出領域ＥのＹ軸方向のサイズはフィルムＦの幅と同等もしくはそれ以上とされ、形状は円形である。但し、形状は矩形、楕円でもよい。検出領域Ｅ内をフィルムＦの幅の少なくとも一部が通過するとき、検出領域Ｅにおいて発光素子３９４の光がフィルムＦによって遮られていない領域（図中ハッチング部）が占める割合に相当する信号が受光素子３９５より出力される。
【００４２】
図８の（ａ）は検出領域Ｅにおいて発光素子３９４の光がフィルムＦによって遮られていない領域が占める割合が略５０％の場合、図８の（ｂ）は略１０％の場合をそれぞれ示している。割合が略５０％のときと略１０％のときでは、フィルムＦのＹ軸方向での位置はｙ０だけ差がある。このように、検出部３９では、受光素子３９５の出力とフィルムＦのＹ軸方向の位置との間に一定の相関が存在し、受光素子３９５の出力はフィルムＦのＹ軸方向の位置にほぼ対応した値となる。
【００４３】
図９は本検出方法を採用した検出部３９の出力をもとに上記のシフト量を制御するシステムの構成を示す図である。
同図に示すように、この制御システムは、検出部３９、Ａ／Ｄ変換部２１、シフト量制御部２２、駆動回路２３、入力部２４およびシフト量制御モータ３２で構成される。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換部２１はセンサ３９３の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換する。シフト量制御部２２はＡ／Ｄ変換部２１を通じて入力されたセンサ３９３の出力と予め設定された目的のシフト位置に相当する値とに基づいて、フィルムＦのシフト量に相当する、シフト量制御モータ３２の制御量を演算し、この制御量に応じた制御信号を出力する。駆動回路２３は、シフト量制御部２２より出力された制御信号に基づいてシフト量制御モータ３２を駆動する。入力部２４は、シフト量制御部２２内に設定する目的のシフト量に相当する値を操作員より入力する。
【００４５】
シフト量制御部２２は、ＣＰＵ２２１と、ＣＰＵ２２１に実行させる制御プログラムなどが記憶されるとともに、ＣＰＵ２２１の作業領域として用いられるメモリ２２２と、入力部２４より入力された目的のシフト位置に相当する値を記憶する設定値記憶部２２３とを有している。ＣＰＵ２２１は、メモリ２２２に記憶された制御プログラムに従って、設定値記憶部２２３に記憶された目的のシフト位置に相当する値とセンサ３９３の出力をもとに、フィルムＦのシフト量に相当する、シフト量制御モータ３２の制御量を演算する。
【００４６】
次に、この制御システムの動作を説明する。
フィルムＦ上の長尺方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）での部品実装位置を変更するためには、フィルムＦ全体を長尺方向に対して直交する方向に部品実装位置を変更した距離だけ逆方向にシフトさせる必要がある。
【００４７】
一方、受光素子３９５の出力とフィルムＦのＹ軸方向の位置との間には一定の相関が存在し、受光素子３９５の出力はフィルムＦのＹ軸方向の位置に対応した値となることは前述した通りである。そこで、例えば、外部の計算機等にて、目的のシフト位置に相当するセンサ３９３の出力の値を前記の相関をもとに予め計算しておき、この値を入力部２４を使ってシフト量制御部２２に入力し、設定値記憶部２２３に設定する。
【００４８】
シフト量制御部２２内のＣＰＵ２２１は、制御プログラムに従って、シフト量を制御する前のセンサ３９３の出力をＡ／Ｄ変換部２１を通じて取り込み、その出力の値に対応するフィルムＦのＹ軸方向での位置を計算する。ＣＰＵ２２１は、このシフト量を制御する前の位置を示す値と設定値記憶部２２３に記憶された目的のシフト位置に相当する値との差をもとに、フィルムＦのシフト量に相当する、シフト量制御モータ３２の制御量を計算し、この制御量に応じた制御信号を駆動回路２３に出力する。駆動回路２３は、シフト量制御部２２より出力された制御信号に基づいてシフト量制御モータ３２を駆動する。これにより、シフト量制御モータ３２がシフト量制御部２２によって計算されたフィルムＦのシフト量に相当する量だけ駆動され、シフトローラ荷台３４が駆動軸３３１を支点に回動され、検出部３９の検出領域Ｅを通過するフィルムＦのＹ軸方向での位置が、変更後の部品実装位置に合わせて変更される。
【００４９】
＜部品実装ユニット４の構成＞
次に、部品実装ユニット４の構成について説明する。
部品実装ユニット４は、フィルムＦの一方の主面Ｆ１の撮影画像に対するパターン認識等の処理を通じて、そのフィルムＦの部品実装領域Ｆ３の位置を計算し、その部品実装領域Ｆ３に電子部品Ｐを実装する処理を行う。この部品実装ユニット４は、例えば、次のように構成される。
【００５０】
図１０は部品実装ユニット４を示す斜視図である。
同図に示すように、この部品実装ユニット４は、クロックローラ４１、第１のＣＣＤカメラ４２、ディスペンサ４３、パーツフィーダ４４、第２のＣＣＤカメラ４５、同期ローラ４６、第３のＣＣＤカメラ４７、同期ローラ駆動部４８、およびクロックローラ駆動部４９などで有する。
【００５１】
クロックローラ４１は、クロックローラ駆動部４９により駆動され、第１のシフト部３より導入されたフィルムＦを周面の一部に巻き付けて一定速度で送る。
【００５２】
第１のＣＣＤカメラ４２は、クロックローラ４１上のフィルムＦの主面Ｆ１を撮像する。図３において、４２１は第１のＣＣＤカメラ４２の撮像領域を示している。この撮像領域４２１のＹ軸方向の中心位置は、電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置（同期ローラ４６の吸着孔のＹ軸方向の中心位置）と一致させてある。なお、撮像領域４２１のＹ軸方向の中心位置と電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とは、必ずしも一致している必要はなく、Ｙ軸方向に所定の距離ずれていてもよい。
【００５３】
ディスペンサ４３は、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に電子部品Ｐを接着させるための熱硬化性の接着剤を供給する。全体制御部１０は、第１のＣＣＤカメラ４２より取得した撮影画像に対するパターン認識等を通じてフィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３の位置を計算し、その部品実装領域Ｆ３に接着剤が塗布されるように、ディスペンサ４３による接着剤の塗布位置、塗布タイミングを制御する。
【００５４】
パーツフィーダ４４は、ボウル４４１、リニアフィーダ４４２、および振動ドライブ（図示せず）を有する。
【００５５】
ボウル４４１は、内部に電子部品Ｐを収容し、この収容した電子部品Ｐを、振動によりリニアフィーダ４４２へと送る。リニアフィーダ４４２は、ボウル４４１より送られた電子部品Ｐを、振動により同期ローラ４６へと送る。振動ドライブは、ボウル４４１およびリニアフィーダ４４２に例えば電磁振動により振動を与える。
【００５６】
第２のＣＣＤカメラ４５は、電子部品Ｐの表裏を選別するため、ボウル４４１からリニアフィーダ４４２を送られる電子部品Ｐを撮像して画像を全体制御部１０に伝送する。全体制御部１０は、第２のＣＣＤカメラ４５より取得した画像情報をもとに電子部品Ｐが裏であると判定した場合、リニアフィーダ４４２に対し、電子部品Ｐを同期ローラ４６に供給するように指令を出す。なお、電子部品Ｐが表であると判定した場合には、図示しないリターンフィーダによって電子部品Ｐがボウル４４１に回収されるようになっている。
【００５７】
同期ローラ４６には、周面に複数の吸着孔（図示せず）が周面に沿って所定の間隔を空けて設けられている。同期ローラ４６は、これらの吸着孔にて、パーツフィーダ４４のリニアフィーダ４４２より供給された電子部品Ｐを吸着しつつ、クロックローラ４１と干渉する位置へ向けて移送する。同期ローラ４６はＹ軸方向に移動自在に支持され、全体制御部１０により、そのＹ軸方向の位置制御が行われるようになっている。
【００５８】
第３のＣＣＤカメラ４７は、同期ローラ４６の吸着孔に電子部品が吸着された様子を撮像し、撮影画像を全体制御部１０に伝送する。全体制御部１０は、第３のＣＣＤカメラ４７より取得した撮影画像をもとに電子部品Ｐの位置情報を計算し、この電子部品Ｐの位置情報と、第１のＣＣＤカメラ４２より取得した撮影画像をもとに得たフィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３の位置情報とをもとに、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に同期ローラ４６から電子部品Ｐが転移されるように同期ローラ４６のＹ軸方向の位置を制御する。
【００５９】
同期ローラ駆動部４８は、所定の角度ずつ間欠的に同期ローラ４６を回転させるように、全体制御部１０により制御される。同期ローラ４６は、リニアフィーダ４４２より供給された電子部品Ｐを回転の停止時に１つの吸着孔にて吸着する一方で、別の１つの吸着孔に吸着された電子部品を、クロックローラ４１上を送られたフィルムＦの部品実装領域Ｆ３に実装する。
【００６０】
このように、部品実装ユニット４においては、第１のＣＣＤカメラ４２及び第３のＣＣＤカメラ４７によって撮像された画像をもとに、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に電子部品Ｐが正しい位置で実装されるように制御が行われる。したがって、上記の第１のシフト部３に要求される精度は、変更後のフィルムＦの部品実装領域Ｆ３が部品実装ユニット４の第１のＣＣＤカメラ４２、第３のＣＣＤカメラ４７の視野に収まれるようにずれを低減できる程度、つまりフィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とのずれを部品実装ユニット４にて補正可能な範囲にずれを低減できる程度であればよい。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、フィルムＦの変更に伴う、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とのずれ量を第１のシフト部３により、部品実装ユニット４で補正可能な範囲に低減することができる。これにより、フィルムＦ上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４との相対的な位置関係を変更することなく容易に対応することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、フィルムＦの変更に伴う、部品実装ユニット４から導出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と接着剤キュアユニット７に導入されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置とのずれを、第２のシフト部６により低減することができる。これにより、フィルムＦ上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、部品実装ユニット４と接着剤キュアユニット７との相対的な位置関係を変更することなく、容易に対応することが可能となる。
【００６３】
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
【００６４】
第１のシフト部３の検出部３９におけるセンサ３９３としては、検出領域ＥにおいてフィルムＦ以外が占める領域の割合を検出できるものであればよい。したがって、光透過方式のセンサに代えて、光反射式のセンサや、超音波センサなどを用いてもよい。
【００６５】
また、センサ３９３の検出領域ＥにおいてフィルムＦ以外が占める割合をもとにフィルムＦのＹ軸方向の位置を計算する方法以外に、フィルムＦにおけるアンテナ回路Ｆ２のパターンが部品実装領域Ｆ３を特定することが可能な所定のパターン部を有していることを利用して、シフト量制御部２２にて、検出領域Ｅにおける当該部品実装領域Ｆ３のパターン部の位置を認識し、この結果をもとにフィルムＦのＹ軸方向の位置を計算するようにしてもよい。
【００６６】
さらに、上記の実施形態では、図８に示した制御システムなどによって、検出部３９の出力をもとに自動的にシフト量の制御を行うこととしたが、検出部３９としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラを採用し、このＣＣＤカメラによって撮影されたフィルムＦの主面Ｆ１の画像を図示しない外部モニタに表示させ、作業者がその外部モニタに表示された画像を見ながら、フィルムＦのＹ軸方向の位置が変更後の部品実装位置に応じて適切な位置となるように、マニュアル操作でシフトローラ荷台３４を駆動軸３３１を支点に回動させるようにしてもよい。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、第１のシフト部３は、フィルムＦの長尺方向に対して直交する方向にシフトするものとしたが、フィルムＦをその長尺方向に対して直交する成分を含む方向にシフトさせるものであればよい。第２のシフト部６についても同様である。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、第１のシフト部３にて、フィルムＦをＸ軸とＹ軸とがなす平面内で移動させることによってフィルムＦをその長尺方向に対して直交する成分を含む方向にシフトさせることとしたが、フィルムＦを立体空間内で移動させることによってフィルムＦをその長尺方向に対して直交する成分を含む方向にシフトさせるようにしても構わない。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、フィルムＦとしてＰＥＴを用いたが、紙であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…電子部品実装装置
２…フィルム繰り出しユニット（繰り出しユニット）
３…部品実装ユニット（実装ユニット）
４…第１のシフト部
６…第２のシフト部
７…接着剤キュアユニット
３９…検出部
４２…シフト量制御部
Ｆ…フィルム
Ｆ１…主面
Ｐ…電子部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムにＩＣチップなどの電子部品を実装する電子部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；電波方式認識）技術を用いた電子部品実装体は、例えば、部品実装領域を有するアンテナ回路のパターンが形成されたフィルムと、上記の領域に実装されたＩＣチップ等の電子部品とで構成される。このような電子部品実装体を製造するラインとして、一主面に部品実装領域を有するアンテナ回路のパターンが所定の間隔で形成された長尺状のフィルムを長尺方向に送りつつ、部品実装領域をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等の撮像手段により撮像された画像に対するパターン照合により確認して、その部品実装領域に電子部品を実装する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６４６６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の製造ラインでは、フィルム上の電子部品の実装位置の変更に対し、電子部品の実装を行うユニットと、その前段のフィルム繰り出しユニットとの相対的な位置関係を変更することによって対処することが一般である。
【０００５】
しかしながら、各ユニットの相対的な位置関係を変更することは大変面倒である。特に、フィルムに電子部品の実装を行う実装ユニットにおいて、フィルム上の部品実装領域を検出するために撮像を行うＣＣＤカメラの相対的な位置合わせにはサブミクロンオーダーでの高い精度が要求される場合があり、実装ユニットの位置変更は避けたいという要請があった。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、ユニット間の相対的な位置合わせを要することなく、フィルム上の電子部品実装位置の変更に容易に対応することのできる電子部品実装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子部品実装装置は、繰り出しユニットと、実装ユニットと、第１のシフト部とを具備する。
繰り出しユニットは、長尺状のフィルムを繰り出す。ここで繰り出しユニットからのフィルムの繰り出しは、繰り出しユニットがフィルムを繰り出す場合と、繰り出しユニットの外部装置によって繰り出しユニットからフィルムが繰り出される場合とがある。実装ユニットは、前記フィルムの主面の、前記フィルムの長尺方向に対して直交する方向において予め定められた位置に電子部品を実装する。ここで「フィルムの主面」とは、電子部品が実装される面のことであり、フィルムの一方の面である場合と、両方の面である場合がある。第１のシフト部は、前記繰り出しユニットと前記実装ユニットとの間に配置され、前記繰り出しユニットから繰り出された前記フィルムを導入し、前記実装ユニットにより前記フィルムの主面に前記電子部品が実装される位置に合わせて、前記フィルムを前記長尺方向と直交する成分を含む所定方向にシフトする。最も望ましくは、前記長尺方向と直交する方向にシフトする。
【０００８】
本発明によれば、第１のシフト部にて、繰り出しユニットより繰り出されたフィルムを、実装ユニットによりフィルムの主面に電子部品が実装される位置に合わせて、第１のシフト部が、フィルムの長尺方向と直交する成分を含む所定方向にシフトすることで、フィルム上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、繰り出しユニットと部品実装ユニットとの相対的な位置合わせを要することなく容易に対応することが可能となる。
【０００９】
本発明において、前記第１のシフト部は、検出部と、シフト量制御部とを有する。検出部は、前記繰り出しユニットから導入された前記フィルムの前記所定方向における位置を検出する。シフト量制御部は、前記検出部の検出結果に基いてシフト量を制御する。
【００１０】
本発明によれば、検出部にて、繰り出しユニットから導入されたフィルムの所定方向における位置を検出し、シフト量制御部にて、検出部により得られた検出結果に基きシフト量を制御することによって、フィルム上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、自動的な制御にて対応することができ、部品実装位置の変更に際する作業者の負担を低減できる。
【００１１】
本発明において、電子部品実装装置は、接着剤キュアユニットと、第２のシフト部とをさらに具備する。前記接着剤キュアユニットは、前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを前記所定方向において予め決められた位置で導入し、前記フィルムへ前記電子部品を実装するための接着剤を硬化させるための接着剤キュアユニットと、前記フィルムの前記電子部品の実装面に保護紙を重ね合わせる。第２のシフト部は、前記実装ユニットと前記接着剤キュアユニットとの間に配置され、前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを導入し、前記接着剤キュアユニットに前記フィルムが導入される位置に合わせて、前記フィルムを前記所定方向にシフトする。
【００１２】
本発明によれば、第２のシフト部が、実装ユニットより電子部品が実装されたフィルムを導入し、実装ユニットより電子部品が実装されたフィルムを所定方向において予め決められた位置で導入してフィルムへ電子部品を実装するための接着剤を硬化させるための接着剤キュアユニットにフィルムが導入される位置に合わせて、フィルムを所定方向にシフトする。これにより、フィルム上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に対し、実装ユニットよりも下流側に配置された接着剤キュアユニットの位置を変更する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の電子部品実装装置によれば、ユニット間の相対的な位置合わせを要することなく、フィルム上の電子部品の実装位置の変更に容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子部品実装装置を示す側面概略図である。
【図２】図１の電子部品実装装置の一部平面概略図である。
【図３】フィルム上の電子部品実装位置の変更に伴う電子部品実装装置の状態の変化を示す一部平面概略図である。
【図４】電子部品実装位置の変更前後の各フィルムの例を示す図である。
【図５】第１のシフト部の斜視図である。
【図６】第１のシフト部の側面図である。
【図７】第１のシフト部の動作を説明する図である。
【図８】検出部の検出方法の例を説明する図である。
【図９】制御システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】部品実装ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
＜電子部品実装装置の構成＞
図１は本発明の一実施形態に係る電子部品実装装置を示す側面概略図、図２は図１の電子部品実装装置の一部平面概略図である。
【００１６】
これらの図に示すように、電子部品実装装置１は、フィルム繰り出しユニット２と、第１のシフト部３と、部品実装ユニット４と、保護紙繰り出しユニット５と、第２のシフト部６と、接着剤キュアユニット７と、保護紙巻き取りユニット８と、フィルム巻き取りユニット９と、これら各部を制御する全体制御部１０とを有する。
【００１７】
ここで、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦの長尺方向をＸ軸方向、フィルムＦの長尺方向に対して直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に対して直交する方向をＺ軸方向と定義する。
【００１８】
図２に示すように、フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４とは、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とが互いに一致もしくは略一致するように配置されている。なお、フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４とは、必ずしも上記のようにＹ軸方向での位置を一致させて配置される必要はなく、Ｙ軸方向に所定の距離ずらして配置されていてもよい。フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４との間には第１のシフト部３が配置されている。また、部品実装ユニット４の後段には第２のシフト部６を挟んで接着剤キュアユニット７が配置され、さらにその後段に、保護紙巻き取りユニット８とフィルム巻き取りユニット９が配置されている。
【００１９】
第１のシフト部３及び第２のシフト部６は、上記のように各ユニットの位置関係が固定されている状況で、フィルムＦ上の電子部品実装位置の変更に各ユニットのＹ軸方向での相対的な位置関係の変更を要することなく対処するために用いられる。
【００２０】
次に、電子部品実装位置の変更前後の各フィルムＦの例を説明する。
図４（ａ）（ｂ）は電子部品実装位置の変更前後の各フィルムＦの例を示す図であり、（ａ）は変更前のフィルムＦ、（ｂ）は変更後のフィルムＦの例である。各フィルムＦは長尺状で、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）からなる。フィルムＦの一方の主面（部品実装面）Ｆ１には、導体パターンからなるアンテナ回路Ｆ２が長尺方向において等間隔で形成されている。導体パターンは、例えば印刷、エッチングなどによって形成されたものである。アンテナ回路Ｆ２のパターンは、電子部品が実装される部品実装領域Ｆ３を特定することが可能な所定のパターン部を含む。電子部品は、例えばＩＣチップ等である。（ａ）に示す変更前のフィルムＦにおいては、長尺方向に対して直交する方向の幅の中心に部品実装領域Ｆ３が設けられているのに対し、（ｂ）に示す変更後のフィルムＦにおいて、部品実装領域Ｆ３は、フィルムＦの幅の中心線Ｃから所定量偏った位置に設けられている。以降、電子部品実装体として用いるフィルムＦが（ａ）から（ｂ）に変更された場合について説明を行う。
【００２１】
図３は、上記のようなフィルムＦの変更に伴う電子部品実装装置１の状態の変化を示す一部平面概略図である。同図に示すように、フィルムＦの変更に伴って、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とがずれる。本実施形態の電子部品実装装置１では、第１のシフト部３により、そのずれを、少なくとも部品実装ユニット４で補正可能な範囲に低減するように、フィルムＦをＹ軸方向にｙ１の量だけシフトさせることが可能とされている。同様に、フィルムＦの変更に伴って、部品実装ユニット４から導出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と接着剤キュアユニット７に導入されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置とがずれるので、第２のシフト部６により、そのずれを低減するように、フィルムＦをＹ軸方向にｙ２の量だけシフトさせることが可能されている。
【００２２】
次に、電子部品実装装置１の各部の構成を説明する。
フィルム繰り出しユニット２は、フィルムＦのロール体を装着し、装着されたロール体からフィルムＦを一定速度で繰り出す。
【００２３】
第１のシフト部３は、フィルムＦの変更に伴う、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とのずれを、少なくとも部品実装ユニット４で補正可能な範囲に低減するように、フィルムＦをＹ軸方向の成分を含む第１の所定方向にシフトする。
【００２４】
部品実装ユニット４は、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に接着剤を塗布して、そこに電子部品Ｐを貼り付けて実装する処理を行う。この部品実装ユニット４の詳細な構成については後で説明する。
【００２５】
第２のシフト部６は、フィルムＦの変更に伴う、部品実装ユニット４から電子部品の実装が行われたフィルムＦが導出されるＹ軸方向の中心位置と接着剤キュアユニット７にてフィルムＦを導入するＹ軸方向の中心位置とのずれを低減するように、フィルムＦをＹ軸方向の成分を含む第２の所定方向にシフトする。
【００２６】
保護紙繰り出しユニット５は、保護紙Ｇのロール体を装着し、全体制御部１０による制御のもと一定方向に回転され、保護紙Ｇを一定速度で繰り出す。
【００２７】
接着剤キュアユニット７は、フィルムＦに電子部品Ｐを貼り付けるために塗布された接着剤を乾燥させる処理を行う。接着剤キュアユニット７は円筒体７１を有する。この円筒体７１の周面には、フィルムＦと保護紙Ｇとを互いに重ね合わせた状態で案内するガイド７２が螺旋状に設けられている。また、円筒体７１には、高温送風機構からの高温圧縮空気を噴射する噴出孔（図示せず）が一定の間隔で複数設けられている。これらの噴出孔からの高温圧縮空気により、ガイド７２内のフィルムＦと保護紙Ｇは円筒体７１の表面から僅かに浮上しつつ加熱されることによって、フィルムＦの部品実装面（主面Ｆ１）に塗布された接着剤が乾燥して電子部品ＰがフィルムＦに安定的に貼着される。さらに、接着剤キュアユニット７はフィルムＦから保護紙Ｇを剥離する。
【００２８】
保護紙巻き取りユニット８は、接着剤キュアユニット７で剥離された保護紙Ｇを巻き取る。
【００２９】
フィルム巻き取りユニット９は、電子部品Ｐの実装が完了したフィルムＦをロール状に巻き取るユニットである。フィルム巻き取りユニット９は、全体制御部１０による制御のもと、フィルム巻き取りユニット駆動部１８１によって一定の方向に回転駆動される。なお、接着剤キュアユニット７の後段で、フィルム巻き取りユニット９の前段には、電子部品Ｐの実装が完了したフィルムＦである電子部品実装体を検査するための検査部を設けてもよい。また、フィルム巻き取りユニット９での巻き取りの品質を向上させるために、接着剤キュアユニット７の後段で、フィルム巻き取りユニット９の前段に第１のシフト部３及び第２のシフト部６と同様の第３のシフト部を設けてもよい。
【００３０】
＜第１のシフト部３の構成＞
次に、シフト部の構成について説明する。なお、上記の第１のシフト部３及び第２のシフト部６の構成は同様であるため、ここでは第１のシフト部３のみについて説明する。
【００３１】
図５は第１のシフト部３の斜視図、図６は第１のシフト部３の側面図である。
これらの図に示すように、第１のシフト部３は、ベース３１、シフト量制御モータ３２、モータ収容体３３、シフトローラ荷台３４、第１のシフトローラ３５、第２のシフトローラ３６、第1の案内ローラ３７、第２の案内ローラ３８及び検出部３９などで構成される。
【００３２】
ベース３１は、表面が平坦なプレートである。このベース３１上のフィルムＦの送り方向の上流側にはモータ収容体３３が設けられている。
【００３３】
モータ収容体３３には、フィルムＦのシフト量を制御するシフト量制御モータ３２が収容されている。シフト量制御モータ３２の上部には、このシフト量制御モータ３２によって駆動される駆動軸３３１が突出しており、この駆動軸３３１の先端はさらにモータ収容体３３から突出し、シフトローラ荷台３４の第１の連結板３４１の軸固定部３４２と連結されている。
【００３４】
シフトローラ荷台３４は、互いに平行に組み合わされた一対のフレーム部材３４３，３４３と、これら一対のフレーム部材３４３，３４３をフィルムＦの送り方向における上流寄りの位置で連結する第１の連結板３４１と、同じく一対のフレーム部材３４３，３４３を下流寄りの位置で連結する第２の連結板３４４などで構成される。
【００３５】
第１の連結板３４１は、符号Ａの部位で、シフト量制御モータ３２の駆動軸３３１の先端と連結されている。これにより、シフトローラ荷台３４はシフト量制御モータ３２の駆動軸３３１を支点に回動し得る構成となっている。
【００３６】
また、シフトローラ荷台３４におけるフレーム部材３４３，３４３の上流側の端部、すなわち第１の連結板３４１の近傍には第１のシフトローラ３５が回転自在に支持され、下流側の端部には第２のシフトローラ３６が回転自在に支持されている。第１のシフトローラ３５と第２のシフトローラ３６は互いに平行に配置されている。第１のシフトローラ３５の上流側近傍には、第１のシフトローラ３５に対して平行に第１の案内ローラ３７が設けられる。第２のシフトローラ３６の下流側近傍には、第２のシフトローラ３６に対して平行に第２の案内ローラ３８が設けられている。
【００３７】
第１のシフト部３の動作について説明する。
図７は第１のシフト部３の動作を説明する図であり、シフトローラ荷台３４が回動された状態を示す図である。
【００３８】
シフト量制御モータ３２（図６参照）による駆動軸３３１の回動に伴ってシフトローラ荷台３４が駆動軸３３１を支点に回動する。これにより、シフトローラ荷台３４に両端が回転自在に支持された第１のシフトローラ３５および第２のシフトローラ３６はともに同じ方向と同じ角度に傾き、回動の中心近傍に配置された第１のシフトローラ３５の位置はほぼ変わらないまま、第２のシフトローラ３６のＹ軸方向の位置が上記の傾きの角度に対応して変化する。これにより第１のシフト部３の上流側と下流側とでフィルムＦのＹ軸方向での位置をシフトさせることができる。
【００３９】
図５に戻って、検出部３９は、第２のシフトローラ３６と第２の案内ローラ３８との間の位置でフィルムＦのＹ軸方向での位置を検出する。検出部３９は、センサ保持部３９１と、センサ保持部３９１を支持する支持部３９２とを備える。センサ保持部３９１には光透過方式のセンサ３９３が設けられている。光透過方式のセンサ３９３は発光素子３９４と発光素子３９４の光を受けて電気信号を出力する受光素子３９５とで構成される。センサ保持部３９１は、第２のシフトローラ３６と第２の案内ローラ３８との間のフィルムＦの両面にそれぞれ対向する２つの面３９６を有し、これらの面３９６にそれぞれ、上記の発光素子３９４と受光素子３９５とがそれぞれ別々に配置されている。
【００４０】
検出部３９のセンサ３９３として光透過方式の光センサを用いた場合の検出方法としては、例えば、次のようなものがある。
【００４１】
図８は検出部３９の検出方法の例を説明する図である。
同図に示すように、検出部３９は所定の検出領域Ｅを有する。この検出領域ＥのＹ軸方向のサイズはフィルムＦの幅と同等もしくはそれ以上とされ、形状は円形である。但し、形状は矩形、楕円でもよい。検出領域Ｅ内をフィルムＦの幅の少なくとも一部が通過するとき、検出領域Ｅにおいて発光素子３９４の光がフィルムＦによって遮られていない領域（図中ハッチング部）が占める割合に相当する信号が受光素子３９５より出力される。
【００４２】
図８の（ａ）は検出領域Ｅにおいて発光素子３９４の光がフィルムＦによって遮られていない領域が占める割合が略５０％の場合、図８の（ｂ）は略１０％の場合をそれぞれ示している。割合が略５０％のときと略１０％のときでは、フィルムＦのＹ軸方向での位置はｙ０だけ差がある。このように、検出部３９では、受光素子３９５の出力とフィルムＦのＹ軸方向の位置との間に一定の相関が存在し、受光素子３９５の出力はフィルムＦのＹ軸方向の位置にほぼ対応した値となる。
【００４３】
図９は本検出方法を採用した検出部３９の出力をもとに上記のシフト量を制御するシステムの構成を示す図である。
同図に示すように、この制御システムは、検出部３９、Ａ／Ｄ変換部２１、シフト量制御部２２、駆動回路２３、入力部２４およびシフト量制御モータ３２で構成される。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換部２１はセンサ３９３の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換する。シフト量制御部２２はＡ／Ｄ変換部２１を通じて入力されたセンサ３９３の出力と予め設定された目的のシフト位置に相当する値とに基づいて、フィルムＦのシフト量に相当する、シフト量制御モータ３２の制御量を演算し、この制御量に応じた制御信号を出力する。駆動回路２３は、シフト量制御部２２より出力された制御信号に基づいてシフト量制御モータ３２を駆動する。入力部２４は、シフト量制御部２２内に設定する目的のシフト量に相当する値を操作員より入力する。
【００４５】
シフト量制御部２２は、ＣＰＵ２２１と、ＣＰＵ２２１に実行させる制御プログラムなどが記憶されるとともに、ＣＰＵ２２１の作業領域として用いられるメモリ２２２と、入力部２４より入力された目的のシフト位置に相当する値を記憶する設定値記憶部２２３とを有している。ＣＰＵ２２１は、メモリ２２２に記憶された制御プログラムに従って、設定値記憶部２２３に記憶された目的のシフト位置に相当する値とセンサ３９３の出力をもとに、フィルムＦのシフト量に相当する、シフト量制御モータ３２の制御量を演算する。
【００４６】
次に、この制御システムの動作を説明する。
フィルムＦ上の長尺方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）での部品実装位置を変更するためには、フィルムＦ全体を長尺方向に対して直交する方向に部品実装位置を変更した距離だけ逆方向にシフトさせる必要がある。
【００４７】
一方、受光素子３９５の出力とフィルムＦのＹ軸方向の位置との間には一定の相関が存在し、受光素子３９５の出力はフィルムＦのＹ軸方向の位置に対応した値となることは前述した通りである。そこで、例えば、外部の計算機等にて、目的のシフト位置に相当するセンサ３９３の出力の値を前記の相関をもとに予め計算しておき、この値を入力部２４を使ってシフト量制御部２２に入力し、設定値記憶部２２３に設定する。
【００４８】
シフト量制御部２２内のＣＰＵ２２１は、制御プログラムに従って、シフト量を制御する前のセンサ３９３の出力をＡ／Ｄ変換部２１を通じて取り込み、その出力の値に対応するフィルムＦのＹ軸方向での位置を計算する。ＣＰＵ２２１は、このシフト量を制御する前の位置を示す値と設定値記憶部２２３に記憶された目的のシフト位置に相当する値との差をもとに、フィルムＦのシフト量に相当する、シフト量制御モータ３２の制御量を計算し、この制御量に応じた制御信号を駆動回路２３に出力する。駆動回路２３は、シフト量制御部２２より出力された制御信号に基づいてシフト量制御モータ３２を駆動する。これにより、シフト量制御モータ３２がシフト量制御部２２によって計算されたフィルムＦのシフト量に相当する量だけ駆動され、シフトローラ荷台３４が駆動軸３３１を支点に回動され、検出部３９の検出領域Ｅを通過するフィルムＦのＹ軸方向での位置が、変更後の部品実装位置に合わせて変更される。
【００４９】
＜部品実装ユニット４の構成＞
次に、部品実装ユニット４の構成について説明する。
部品実装ユニット４は、フィルムＦの一方の主面Ｆ１の撮影画像に対するパターン認識等の処理を通じて、そのフィルムＦの部品実装領域Ｆ３の位置を計算し、その部品実装領域Ｆ３に電子部品Ｐを実装する処理を行う。この部品実装ユニット４は、例えば、次のように構成される。
【００５０】
図１０は部品実装ユニット４を示す斜視図である。
同図に示すように、この部品実装ユニット４は、クロックローラ４１、第１のＣＣＤカメラ４２、ディスペンサ４３、パーツフィーダ４４、第２のＣＣＤカメラ４５、同期ローラ４６、第３のＣＣＤカメラ４７、同期ローラ駆動部４８、およびクロックローラ駆動部４９などで有する。
【００５１】
クロックローラ４１は、クロックローラ駆動部４９により駆動され、第１のシフト部３より導入されたフィルムＦを周面の一部に巻き付けて一定速度で送る。
【００５２】
第１のＣＣＤカメラ４２は、クロックローラ４１上のフィルムＦの主面Ｆ１を撮像する。図３において、４２１は第１のＣＣＤカメラ４２の撮像領域を示している。この撮像領域４２１のＹ軸方向の中心位置は、電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置（同期ローラ４６の吸着孔のＹ軸方向の中心位置）と一致させてある。なお、撮像領域４２１のＹ軸方向の中心位置と電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とは、必ずしも一致している必要はなく、Ｙ軸方向に所定の距離ずれていてもよい。
【００５３】
ディスペンサ４３は、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に電子部品Ｐを接着させるための熱硬化性の接着剤を供給する。全体制御部１０は、第１のＣＣＤカメラ４２より取得した撮影画像に対するパターン認識等を通じてフィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３の位置を計算し、その部品実装領域Ｆ３に接着剤が塗布されるように、ディスペンサ４３による接着剤の塗布位置、塗布タイミングを制御する。
【００５４】
パーツフィーダ４４は、ボウル４４１、リニアフィーダ４４２、および振動ドライブ（図示せず）を有する。
【００５５】
ボウル４４１は、内部に電子部品Ｐを収容し、この収容した電子部品Ｐを、振動によりリニアフィーダ４４２へと送る。リニアフィーダ４４２は、ボウル４４１より送られた電子部品Ｐを、振動により同期ローラ４６へと送る。振動ドライブは、ボウル４４１およびリニアフィーダ４４２に例えば電磁振動により振動を与える。
【００５６】
第２のＣＣＤカメラ４５は、電子部品Ｐの表裏を選別するため、ボウル４４１からリニアフィーダ４４２を送られる電子部品Ｐを撮像して画像を全体制御部１０に伝送する。全体制御部１０は、第２のＣＣＤカメラ４５より取得した画像情報をもとに電子部品Ｐが裏であると判定した場合、リニアフィーダ４４２に対し、電子部品Ｐを同期ローラ４６に供給するように指令を出す。なお、電子部品Ｐが表であると判定した場合には、図示しないリターンフィーダによって電子部品Ｐがボウル４４１に回収されるようになっている。
【００５７】
同期ローラ４６には、周面に複数の吸着孔（図示せず）が周面に沿って所定の間隔を空けて設けられている。同期ローラ４６は、これらの吸着孔にて、パーツフィーダ４４のリニアフィーダ４４２より供給された電子部品Ｐを吸着しつつ、クロックローラ４１と干渉する位置へ向けて移送する。同期ローラ４６はＹ軸方向に移動自在に支持され、全体制御部１０により、そのＹ軸方向の位置制御が行われるようになっている。
【００５８】
第３のＣＣＤカメラ４７は、同期ローラ４６の吸着孔に電子部品が吸着された様子を撮像し、撮影画像を全体制御部１０に伝送する。全体制御部１０は、第３のＣＣＤカメラ４７より取得した撮影画像をもとに電子部品Ｐの位置情報を計算し、この電子部品Ｐの位置情報と、第１のＣＣＤカメラ４２より取得した撮影画像をもとに得たフィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３の位置情報とをもとに、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に同期ローラ４６から電子部品Ｐが転移されるように同期ローラ４６のＹ軸方向の位置を制御する。
【００５９】
同期ローラ駆動部４８は、所定の角度ずつ間欠的に同期ローラ４６を回転させるように、全体制御部１０により制御される。同期ローラ４６は、リニアフィーダ４４２より供給された電子部品Ｐを回転の停止時に１つの吸着孔にて吸着する一方で、別の１つの吸着孔に吸着された電子部品を、クロックローラ４１上を送られたフィルムＦの部品実装領域Ｆ３に実装する。
【００６０】
このように、部品実装ユニット４においては、第１のＣＣＤカメラ４２及び第３のＣＣＤカメラ４７によって撮像された画像をもとに、フィルムＦ上の部品実装領域Ｆ３に電子部品Ｐが正しい位置で実装されるように制御が行われる。したがって、上記の第１のシフト部３に要求される精度は、変更後のフィルムＦの部品実装領域Ｆ３が部品実装ユニット４の第１のＣＣＤカメラ４２、第３のＣＣＤカメラ４７の視野に収まれるようにずれを低減できる程度、つまりフィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とのずれを部品実装ユニット４にて補正可能な範囲にずれを低減できる程度であればよい。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、フィルムＦの変更に伴う、フィルム繰り出しユニット２から繰り出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と、部品実装ユニット４において電子部品の実装が行われるＹ軸方向の中心位置とのずれ量を第１のシフト部３により、部品実装ユニット４で補正可能な範囲に低減することができる。これにより、フィルムＦ上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、フィルム繰り出しユニット２と部品実装ユニット４との相対的な位置関係を変更することなく容易に対応することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、フィルムＦの変更に伴う、部品実装ユニット４から導出されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置と接着剤キュアユニット７に導入されるフィルムＦのＹ軸方向の幅の中心位置とのずれを、第２のシフト部６により低減することができる。これにより、フィルムＦ上の長尺方向に対して直交する方向での部品実装位置の変更に、部品実装ユニット４と接着剤キュアユニット７との相対的な位置関係を変更することなく、容易に対応することが可能となる。
【００６３】
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
【００６４】
第１のシフト部３の検出部３９におけるセンサ３９３としては、検出領域ＥにおいてフィルムＦ以外が占める領域の割合を検出できるものであればよい。したがって、光透過方式のセンサに代えて、光反射式のセンサや、超音波センサなどを用いてもよい。
【００６５】
また、センサ３９３の検出領域ＥにおいてフィルムＦ以外が占める割合をもとにフィルムＦのＹ軸方向の位置を計算する方法以外に、フィルムＦにおけるアンテナ回路Ｆ２のパターンが部品実装領域Ｆ３を特定することが可能な所定のパターン部を有していることを利用して、シフト量制御部２２にて、検出領域Ｅにおける当該部品実装領域Ｆ３のパターン部の位置を認識し、この結果をもとにフィルムＦのＹ軸方向の位置を計算するようにしてもよい。
【００６６】
さらに、上記の実施形態では、図８に示した制御システムなどによって、検出部３９の出力をもとに自動的にシフト量の制御を行うこととしたが、検出部３９としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラを採用し、このＣＣＤカメラによって撮影されたフィルムＦの主面Ｆ１の画像を図示しない外部モニタに表示させ、作業者がその外部モニタに表示された画像を見ながら、フィルムＦのＹ軸方向の位置が変更後の部品実装位置に応じて適切な位置となるように、マニュアル操作でシフトローラ荷台３４を駆動軸３３１を支点に回動させるようにしてもよい。
【００６７】
さらに、上記実施形態では、第１のシフト部３は、フィルムＦの長尺方向に対して直交する方向にシフトするものとしたが、フィルムＦをその長尺方向に対して直交する成分を含む方向にシフトさせるものであればよい。第２のシフト部６についても同様である。
【００６８】
さらに、上記実施形態では、第１のシフト部３にて、フィルムＦをＸ軸とＹ軸とがなす平面内で移動させることによってフィルムＦをその長尺方向に対して直交する成分を含む方向にシフトさせることとしたが、フィルムＦを立体空間内で移動させることによってフィルムＦをその長尺方向に対して直交する成分を含む方向にシフトさせるようにしても構わない。
【００６９】
さらに、上記実施形態では、フィルムＦとしてＰＥＴを用いたが、紙であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…電子部品実装装置
２…フィルム繰り出しユニット（繰り出しユニット）
３…部品実装ユニット（実装ユニット）
４…第１のシフト部
６…第２のシフト部
７…接着剤キュアユニット
３９…検出部
４２…シフト量制御部
Ｆ…フィルム
Ｆ１…主面
Ｐ…電子部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のフィルムを繰り出す繰り出しユニットと、
前記フィルムの主面の、前記フィルムの長尺方向に対して直交する方向において予め定められた位置に電子部品を実装する実装ユニットと、
前記繰り出しユニットと前記実装ユニットとの間に配置され、前記繰り出しユニットから繰り出された前記フィルムを導入し、前記実装ユニットにより前記フィルムの主面に前記電子部品が実装される位置に合わせて、前記フィルムを前記長尺方向と直交する成分を含む所定方向にシフトする第１のシフト部と
を具備する電子部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装装置であって、
前記第１のシフト部は、前記繰り出しユニットから導入された前記フィルムの前記所定方向における位置を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基いてシフト量を制御するシフト量制御部とを有する
電子部品実装装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品実装装置であって、
前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを前記長尺方向に対して直交する方向において予め定められた位置で導入し、前記フィルムへ前記電子部品を実装するための接着剤を硬化させるための接着剤キュアユニットと、
前記実装ユニットと前記接着剤キュアユニットとの間に配置され、前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを導入し、前記接着剤キュアユニットに前記フィルムが導入される位置に合わせて、前記フィルムを前記所定方向にシフトする第２のシフト部と
をさらに具備する電子部品実装装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品実装装置であって、
前記所定方向は、前記フィルムの長尺方向と直交する方向である
電子部品実装装置。
【請求項１】
長尺状のフィルムを繰り出す繰り出しユニットと、
前記フィルムの主面の、前記フィルムの長尺方向に対して直交する方向において予め定められた位置に電子部品を実装する実装ユニットと、
前記繰り出しユニットと前記実装ユニットとの間に配置され、前記繰り出しユニットから繰り出された前記フィルムを導入し、前記実装ユニットにより前記フィルムの主面に前記電子部品が実装される位置に合わせて、前記フィルムを前記長尺方向と直交する成分を含む所定方向にシフトする第１のシフト部と
を具備する電子部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装装置であって、
前記第１のシフト部は、前記繰り出しユニットから導入された前記フィルムの前記所定方向における位置を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基いてシフト量を制御するシフト量制御部とを有する
電子部品実装装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品実装装置であって、
前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを前記長尺方向に対して直交する方向において予め定められた位置で導入し、前記フィルムへ前記電子部品を実装するための接着剤を硬化させるための接着剤キュアユニットと、
前記実装ユニットと前記接着剤キュアユニットとの間に配置され、前記実装ユニットより前記電子部品が実装された前記フィルムを導入し、前記接着剤キュアユニットに前記フィルムが導入される位置に合わせて、前記フィルムを前記所定方向にシフトする第２のシフト部と
をさらに具備する電子部品実装装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品実装装置であって、
前記所定方向は、前記フィルムの長尺方向と直交する方向である
電子部品実装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２０５９１１（Ｐ２０１０−２０５９１１Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４９５４４（Ｐ２００９−４９５４４）
【出願日】平成２１年３月３日（２００９．３．３）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３日（２００９．３．３）
【出願人】（０００００２０５９）シンフォニアテクノロジー株式会社 (1,111)
【Ｆターム（参考）】
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