JP2002319794A - 電子部品実装装置におけるテープ切断機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品を取り出した後の空テープ切断時の
騒音を低減することができる電子部品実装装置における
テープ切断機構を提供することを目的とする。 【解決手段】 電子部品がピックアップされた後の空テ
ープを切断するテープ切断機構において、空テープを固
定刃との間で狭断する可動刃の切断速度が切断位置にお
いて、大きな衝撃を発生させず切断時騒音が低減される
減速切断速度Ｖ１以下となるように、可動刃の進退動作
を駆動するカム機構のカム形状を設定する。これによ
り、タクトタイムを維持しつつ切断時に発生する衝撃に
よる騒音を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に電子部品を
実装する電子部品実装装置において電子部品が取り出さ
れた後の空テープを切断する電子部品実装装置における
テープ切断機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置では、基板へ実装され
る電子部品はパーツフィーダを多数備えた部品供給部か
ら取り出される。このパーツフィーダとして、電子部品
を保持したテープを連続して供給するテープフィーダが
多用され、このテープをピッチ送りすることにより電子
部品が移載ヘッドによるピックアップ位置まで順次供給
される。そして電子部品が取り出された後の空テープ
は、テープのピッチ送りによってテープフィーダから順
次排出され、細片に切断された状態で回収・廃棄され
る。この切断は、一般に電子部品実装装置に備えられた
専用のテープ切断機構によって行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子部品実装装置におけるテープ切断機構においては、
次のような問題があった。すなわち、ロータリ式の高速
実装装置などのように、ごく短いタクトタイムで連続し
て実装動作を行う電子部品実装装置においては、この実
装動作と同期したタイミングで空テープの切断が行われ
る。このため、切断動作も高速で行わなければならない
ことから、空テープを切断刃で挟断する際に騒音が発生
しやすく、この騒音によって作業環境が損なわれるとい
う問題点があった。

【０００４】そこで本発明は、電子部品を取り出した後
の空テープ切断時の騒音を低減することができる電子部
品実装装置におけるテープ切断機構を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
実装装置におけるテープ切断機構は、テープに保持され
た状態の電子部品を供給する部品供給部から電子部品を
ピックアップして基板に実装する電子部品実装装置にお
いて、電子部品がピックアップされた後の空テープを切
断する電子部品実装装置におけるテープ切断機構であっ
て、前記空テープを固定刃および可動刃によって固定切
断位置において挟断する切断刃と、前記可動刃を固定刃
に対して進退させる切断刃駆動手段と、この切断刃駆動
手段による前記可動刃の固定切断位置における切断速度
が所定速度以下となるように可動刃の進退速度パターン
を設定する速度パターン設定手段とを備えた。

【０００６】請求項２記載の電子部品実装装置における
テープ切断機構は、請求項１記載の電子部品実装装置に
おけるテープ切断機構であって、前記電子部品実装装置
は、垂直な回動軸の廻りにインデックス機構により間歇
回転するインデックス回転体と、このインデックス回転
体の回動軸を中心とした複数当配位置に配設され前記イ
ンデックス回転体に対して昇降可能な移載ヘッドとを備
え、前記切断刃駆動手段は、前記インデックス機構の回
転駆動源によって回転駆動されるプレートカムとこのプ
レートカムに従動して往復変位する従動機構とこの往復
変位を前記可動刃に伝達する伝達機構とで構成され、前
記速度パターン設定手段は、前記プレートカムのカム形
状である。

【０００７】本発明によれば、固定刃および可動刃によ
って空テープを固定切断位置において挟断する切断刃の
固定切断位置における切断速度が、所定速度以下となる
ように可動刃の進退速度パターンを設定することによ
り、タクトタイムを維持しつつ切断時に発生する衝撃に
よる騒音を低減することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の平面図、図２、図３は本発明の一実施の
形態の電子部品実装装置の側断面図、図４は本発明の一
実施の形態の電子部品実装装置のピックアップステーシ
ョンの正面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品
実装装置の駆動機構を示す平面図、図６は本発明の一実
施の形態のテープ切断機構の可動刃の進退速度パターン
を示すグラフである。

【０００９】まず図１を参照して電子部品実装装置の構
造を説明する。図１において、電子部品の供給部３には
テープに保持された電子部品を供給するテープフィーダ
４が多数個並設されている。テープフィーダ４は図外の
フィーダベースに装着され、送りねじ５を回転駆動する
ことにより横方向へ移動する。そして電子部品を保持し
たテープをピッチ送りすることにより、電子部品を移載
ヘッドによるピックアップ位置に供給する。

【００１０】供給部３の手前側にはロータリヘッド６が
配設されている。ロータリヘッド６は回動軸Ｏの廻りで
インデックス回転し、その円周上には複数基の移載ヘッ
ド７が装着されており、各移載ヘッド７は複数の吸着ノ
ズル７ａ（図２参照）を備えている。ピックアップステ
ーションのピックアップ位置Ｐに位置している状態で移
載ヘッド７が昇降動作を行うことにより、テープフィー
ダ４から電子部品をピックアップする。このとき、送り
ねじ５によってテープフィーダ４を横移動させることに
より、所望の電子部品をピックアップすることができ
る。

【００１１】また電子部品がピックアップされた後の空
テープは、テープのピッチ送りによってテープフィーダ
４から排出され、ピックアップ動作の度に切断される。
この空テープ４ａの切断は、専用のテープ切断機構１８
（図２参照）によって行われる。テープ切断機構１８
は、後述するように固定刃１８ａ、可動刃１８ｂの２つ
の切断刃を備えており、これらの切断刃によって空テー
プ４ａを挟断するようになっている。

【００１２】移載ヘッド７はロータリヘッド６の回動軸
Ｏを中心とする円周上の等配位置に配設されており、移
載ヘッド７は後述する自転機構によってその自転軸廻り
に自転する。この自転により移載ヘッド７に設けられた
複数の吸着ノズルの選択や、吸着ノズルに保持された電
子部品の水平回転方向の角度設定などを行う。

【００１３】ピックアップ位置Ｐでピックアップされた
電子部品は、ロータリヘッド６のインデックス回転によ
り矢印ａ方向に順次移動する。移動途中には高さ計測ス
テーション８が設けられている。高さ計測ステーション
８では、移載ヘッド７に保持された状態の電子部品の高
さを計測する。

【００１４】高さ計測ステーション８に隣接して部品認
識ステーション９が設けられている。移載ヘッド７の吸
着ノズルに保持された電子部品は、部品認識ステーショ
ン９において図示しないカメラによって下方から撮像さ
れる。そしてこの撮像結果を画像処理することにより、
電子部品の平面視した寸法、すなわち長さや幅寸法が検
出される。

【００１５】ロータリヘッド６の手前側にはＸＹテーブ
ル１１が配設されている。ＸＹテーブル１１は基板１を
水平方向に位置決めする。したがって、ＸＹテーブル１
１は、基板１を移載ヘッド７に対して相対的に位置決め
する位置決め手段となっている。部品認識ステーション
９から移動した移載ヘッド７が基板１上に位置する実装
ステーションの実装位置Ｍに到達し、そこで昇降動作を
行うことにより、電子部品２を基板１に実装する。

【００１６】ＸＹテーブル１１に隣接してカメラ１３が
配設されている。ＸＹテーブル１１を駆動して基板１を
カメラ１３の下方まで移動させ、任意の認識点をカメラ
１３の下方に位置させて認識点を撮像することにより、
認識対象の位置や形状を検出することができる。すなわ
ち、基板１に形成された認識マークの位置や電子部品が
接合される電極の位置が検出される。

【００１７】次に図２を参照してロータリヘッド６の構
造を説明する。図２は図１のＩ−Ｉ断面（供給部３のピ
ックアップ位置ＰおよびＸＹテーブル１１の搭載位置Ｍ
を含む断面）を示しており、ロータリヘッド６は水平な
ベース部１４の上面に配置されたインデックス機構１５
によって駆動される。インデックス機構１５には固定部
２０が結合されており、固定部２０の下方にはインデッ
クス機構１５によって垂直な回動軸の廻りにインデック
ス回転するロータ部（インデックス回転体）２１が固定
部２０の内部を貫通して配設されている。

【００１８】ロータ部２１の外周には、図１に示す移載
ヘッド７の配設位置に、垂直の取付基部２３が設けられ
ており、取付基部２３には複数のスライドガイド２４が
固着されている。スライドガイド２４には垂直な昇降レ
ール２５が昇降自在に嵌合しており、昇降レール２５の
上部に固定されたブラケット２６には、上下２つのカム
フォロア２７が配設されている。

【００１９】固定部２０の外周面には、外周方向に突出
し固定部２０の円周方向に沿って所定のカム曲面を有す
るリブカム２２が突設されており、カムフォロア２７は
リブカム２２の上下両面に当接している。したがってロ
ータ部２１がインデックス回転することにより、昇降レ
ール２５はリブカム２２のカム曲面に追従して昇降動作
を行う。

【００２０】昇降レール２５の外側面には、昇降ブロッ
ク２９に固着されたスライドガイド２８が昇降自在に嵌
合しており、昇降ブロック２９の下部には複数の吸着ノ
ズル７ａを備えた移載ヘッド７が自転可能に装着されて
いる。すなわち昇降レール２５は移載ヘッド７を昇降自
在に保持する移載ヘッド保持部となっており、移載ヘッ
ド保持部はリブカム２２によってロータ部２１に対して
所定軌跡で昇降する。

【００２１】昇降レール２５の中間高さ位置に設けられ
たブロック３３と昇降ブロック２９の下部との間にはス
プリング３２が展張されており、昇降ブロック２９は常
に上方に付勢力を与えられている。昇降ブロック２９に
は、プレート３４を介して２つのカムフォロア３５，Ｐ
３５Ｂが取り付けられている。

【００２２】移載ヘッド７がピックアップ位置Ｐに到達
した状態では、カムフォロア３５Ａは、移載ヘッド昇降
機構１６によって押し下げられ、これにより移載ヘッド
７は電子部品のピックアップのための下降動作を行う。
また移載ヘッド７が搭載位置Ｍに到達した状態では、カ
ムフォロア３５Ｂが移載ヘッド昇降機構１７によって押
し下げられ、これにより移載ヘッド７は電子部品搭載の
ための下降動作を行う。ここで移載ヘッド昇降機構１
６，１７は、インデックス機構１５と同一の回転駆動源
のカム機構によって駆動され、所定のタイミングにおい
てカムフォロア３５Ａ，３５Ｂを押し下げる動作を行
う。

【００２３】昇降ブロック２９の上部には軸受けブロッ
ク３０が設けられており、軸受けブロック３０は垂直に
配設されたスプライン軸３１の上部を上下方向にスライ
ド自在に軸支している。スプライン軸３１は昇降ブロッ
ク２９を挿通して配設され、下端部は移載ヘッド７に結
合されている。スプライン軸３１の上部にはプーリ３８
が上下方向にスライド自在に嵌着されており、プーリ３
８は軸受けブロック３０に固定されたモータ３６（図４
参照）によって回転駆動される。

【００２４】この回転駆動により、スプライン軸３１を
介して回転が伝達され移載ヘッド７は自転する。吸着ノ
ズル７ａはこの自転軸から偏心した位置に配置されてお
り、移載ヘッド７の自転によって複数の吸着ノズル７ａ
のうちのいずれかを所定角度位置に移動させることがで
きるとともに、吸着ノズル７ａに吸着保持させた電子部
品の水平面内の回転角度を調整できるようになってい
る。

【００２５】次に図３，図４，図５を参照して、インデ
ックス機構およびテープ切断機構の駆動機構について説
明する。この駆動機構は、インデックス機構１５および
供給部３において電子部品をピックアップした後の空テ
ープを切断するテープ切断機構１８を同一回転駆動源に
よって駆動するものである。

【００２６】図４，図５に示すように、ベース部１４上
にはモータ４０が配設されており、モータ４０の出力軸
は減速機４１に結合されており、減速機４１にはインデ
ックス機構１５の入力軸４２ａが結合されている。回転
駆動源であるモータ４０を駆動することにより、インデ
ックス機構１５は所定回転数で回転する。インデックス
機構１５は入力軸４２ａからの連続回転入力を、ローラ
カム４２とカムフォロア４３ａを放射状に配設したイン
デックスリング４３との組み合わせによる運動変換機構
によって、垂直下方に延出した出力軸４３ｂの間歇回転
出力に変換する。

【００２７】そしてこの出力軸４３ｂの間歇回転におい
て、間歇回転が停止した停留状態における出力軸４３ｂ
の回転角度は、ローラカム４２のカム形状に従って所定
の停留角度に位置決めされる。これにより、出力軸４３
ｂに結合されたロータ部２１に設けられたの各移載ヘッ
ド７は各割り出し位置に位置決めされる。

【００２８】次にテープ切断機構１８の駆動について説
明する。図４，図５に示すように、ベース部１４上のイ
ンデックス機構１５の側方には、カムボックス４７が配
設されており、カムボックス４７を貫通して設けられた
カム軸４７ａには、複数のプレートカム４８が結合され
ている。カム軸４７ａは、プーリ４６、ベルト４５およ
びプーリ４４を介してインデックス機構１５の入力軸４
２ａと連結されており、モータ４０によってインデック
ス機構１５を駆動することにより、カム軸４７ａも同時
に回転駆動される。これによりプレートカム４８は、イ
ンデックス機構１５の動作と同期して回転する。

【００２９】図３，図４に示すように、これらのプレー
トカム４８のうちの１枚は、テープ切断機構１８の駆動
用となっている。テープ切断機構１８は、位置が固定さ
れた固定刃１８ａと、この固定刃１８ａに対して進退す
る可動刃１８ｂを備えており、テープフィーダ４から排
出されたから空テープ４ａを固定刃１８ａと可動刃１８
ｂの間に位置させた状態で可動刃１８ｂを進出させるこ
とにより、空テープ４ａを固定切断位置（固定刃１８ａ
の刃端部の位置）において挟断する。

【００３０】ここで、可動刃１８ｂの進退時の駆動につ
いて説明する。プレートカム４８には、プレートカム４
８に従動して往復変位する従動機構としてのカムフォロ
ア１９ｂが当接して設けられており、この従動機構は、
伝達機構であるリンク機構１９、カムフォロア１９ａを
介して、往復変位をテープ切断機構１８の可動刃１８ｂ
に伝達する。これにより、可動刃１８ｂは固定刃１８ａ
に対して進退する。すなわち、インデックス機構を回転
駆動させるモータ４０によって回転駆動されるプレート
カム４８と、前述の従動機構、伝達機構は、可動刃１８
ｂを固定刃１８ａに対して進退させる切断刃駆動手段と
なっている。

【００３１】ここで、可動刃１８ｂの進退動作を行うプ
レートカム４８のカム形状について図６を参照して説明
する。図６は、可動刃１８ｂが空テープ切断のために進
退する際の、可動刃進退ストローク（Ｓ）および可動刃
進退速度（Ｖ）を示すものである。可動刃駆動用のプレ
ートカム４８のカム形状を示すカム線図は、この可動刃
進退ストローク曲線に基づいて決定される。

【００３２】図６に示すように、可動刃１８ｂが固定刃
１８ａに対して進出する進退ストロークパターンには、
進出動作時において可動刃１８ｂの刃先が空テープ４ａ
を切断する固定切断位置に到達するタイミングｔ１の近
傍で、ストローク曲線が略フラットになる減速部が設定
されている。すなわち、このタイミングｔ１において
は、可動刃進退速度Ｖが予め設定された所定の減速切断
速度Ｖ１（切断過程において大きな衝撃を発生させず、
切断時騒音が低減される切断速度）よりも小さくなるよ
うに、ストローク曲線が設定される。したがって、プレ
ートカム４８のカム形状は、可動刃１８ｂの固定切断位
置における切断速度が所定速度以下となるように可動刃
１８ｂの進退速度パターンを設定する速度パターン設定
手段となっている。なおタイミングｔ１における可動刃
進退速度Ｖは、限りなく０に近づけた方が好ましい。

【００３３】これにより、可動刃１８ｂの刃先が空テー
プ４ａに当接した後に空テープ４ａを固定刃１８ａとの
間で挟み込んでせん断する切断過程において、切断対象
物である空テープ４ａに対する衝撃はほとんど発生しな
い。したがって、空テープ４ａを高速で切断する際に発
生する高レベルの切断騒音が発生しない。そして切断過
程が終了した後には、可動刃１８ｂはタイミングｔ２に
おいてストロークエンドＳ２まで進出した後後退動作を
開始し、タイミングｔ３にて原位置まで戻る。

【００３４】上記説明したように、本実施の形態に示す
電子部品実装装置におけるテープ切断機構によれば、イ
ンデックス機構１５と同期したカム機構によって駆動す
ることにより高速で確実な切断動作を確保するととも
に、切断騒音を低減して良好な作業環境を実現すること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、固定刃および可動刃に
よって空テープを固定切断位置において挟断する切断刃
の固定切断位置における切断速度が、所定速度以下とな
るように可動刃の進退速度パターンを設定するようにし
たので、高速で確実な切断動作を確保してタクトタイム
を維持しつつ、切断時に発生する衝撃による騒音を低減
して、良好な作業環境を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平
面図

【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側
断面図

【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側
断面図

【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のピ
ックアップステーションの正面図

【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の駆
動機構を示す平面図

【図６】本発明の一実施の形態のテープ切断機構の可動
刃の進退速度パターンを示すグラフ

【符号の説明】

１ 基板 ４ テープフィーダ ４ａ 空テープ ６ ロータリヘッド ７ 移載ヘッド ７ａ 吸着ノズル １５ インデックス機構 １８ テープ切断機構 １８ａ 固定刃 １８ｂ 可動刃 １９ リンク機構 ２１ ロータ部 ２２ リブカム ４８ プレートカム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C027 JJ10 5E313 AA01 AA11 AA15 CC08 CD02 CD06 DD01 DD35

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テープに保持された状態の電子部品を供給
   する部品供給部から電子部品をピックアップして基板に
   実装する電子部品実装装置において、電子部品がピック
   アップされた後の空テープを切断する電子部品実装装置
   におけるテープ切断機構であって、前記空テープを固定
   刃および可動刃によって固定切断位置において挟断する
   切断刃と、前記可動刃を固定刃に対して進退させる切断
   刃駆動手段と、この切断刃駆動手段による前記可動刃の
   固定切断位置における切断速度が所定速度以下となるよ
   うに可動刃の進退速度パターンを設定する速度パターン
   設定手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置
   におけるテープ切断機構。
2. 【請求項２】前記電子部品実装装置は、垂直な回動軸の
   廻りにインデックス機構により間歇回転するインデック
   ス回転体と、このインデックス回転体の回動軸を中心と
   した複数当配位置に配設され前記インデックス回転体に
   対して昇降可能な移載ヘッドとを備え、前記切断刃駆動
   手段は、前記インデックス機構の回転駆動源によって回
   転駆動されるプレートカムとこのプレートカムに従動し
   て往復変位する従動機構とこの往復変位を前記可動刃に
   伝達する伝達機構とで構成され、前記速度パターン設定
   手段は、前記プレートカムのカム形状であることを特徴
   とする請求項１記載の電子部品実装装置。