JP2004161320A - Taping machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリアテープの挿入孔に電子部品等のワークを挿入させるテーピング機に関し、ワークを迅速にダメージなく、確実に挿入できるようにしたテーピング機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
抵抗等の電子部品のワークをプリント基板に装着するには、通常、ワークをキャリアテープの孔に挿入しておき、このキャリアテープからワークを取り出して、プリント基板に装着している。このようなキャリアテープにワークを挿入するために、いわゆるテーピング機が使われている。
テーピング機は、キャリアテープの長手方向に間隔をあけて複数の挿入孔を形成しておき、この複数の挿入孔にワークをそれぞれ挿入し、キャリアテープの表面にトップテープを貼着するとともに、裏面にボトムテープを貼着して、挿入孔からワークが飛び出さないようにしている。
【0003】
また、テーピング機では、パーツフィーダからチップ(ワーク)を受け取る円盤状のローター(移載テーブル)が、テープ(キャリアテープ)を下流側に案内するためのガイド上に、キャリアテープを臨んで水平に配設されている。そして移載テーブルの外周部に設けられたチップ支持溝(保持溝)にワークを保持した状態で、移載テーブルをキャリアテープの動きと同期させて反時計回りに回転させ、移載テーブルの回転方向と同じ方向に搬送されてくるキャリアテープのチップ装填穴(挿入孔)の上に移載テーブルの保持溝が重なるように停止する。そして移載テーブルが停止したことでワークが落下するのを防止するために、保持溝の上に設けられたプッシャーピン(ノズル)でワークを吸着保持して下降させ、キャリアテープの挿入孔にワークを強制的に押し込んでいる(例えば、特許文献1参照)。
また、別のテーピング機では、吸引ヘッドをテープ(キャリアテープ)のチップ装填孔(挿入孔)上面に近接して設けておき、ホイール(移載テーブル)から吸引ヘッドがチップ(ワーク)を吸引して空気と一緒にテープのチップ装填孔に入るようにしている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−315403号公報(第3頁、図1)
【特許文献2】
特許第3080959号公報(第3頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら一度吸い上げたワークを強制的に押し込む特許文献1のテーピング機では、ワークを挿入孔に押し込んだとき、キャリアテープのチップ装填の加工ピッチに許容範囲内のバラつきがあったため、ロータのチップ支持溝とキャリアテープのチップ装填穴が若干ずれる場合があり、ワークが破損する等の不都合が生じる。
また、非常に小さなワークを扱う場合もあり、この場合にはエア通路が小さくなり、埃等で目詰まりを起し易く物理的に不安定なことなので、ワークをキャリアテープの挿入孔に押し込む際、正常な形で挿入しなかったり、斜めに挿入してしまう不都合が生じる。
更に、ワークをキャリアテープ内に確実に収納するために、吸着力を減じ、あるいは遮断するための時間が必要となり、ワークの挿入処理に時間がかかってしまい、高速処理が難しかった。
【0006】
また、ワークをエアで吸引する特許文献2のテーピング機では、ワークの姿勢を矯正するためのガイドを狭くすることができず、挿入孔からずれてきちんと入らない不都合が生じる場合がある。又、正方形に近いワークは、回転して挿入されることがあり、正常な向きにならないワークも出てくる。
【0007】
そこで、本発明は、上記従来技術の不都合を解決するために、キャリアテープの挿入孔にワークを挿入する際デッドタイムを発生させずに、ワークを迅速に、且つダメージを与えずに、確実に収納できるようにしたテーピング機を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、本発明に係る請求項1に記載のテーピング機は、キャリアテープに設けられた挿入孔に電子部品等のワークを挿入させるテーピング機において、前記ワークをパーツフィーダから受け取って円盤状の外周部に形成された保持溝で保持する移載テーブルを、前記キャリアテープを下流側に案内するためのガイドの上方に垂直に配設し、前記移載テーブルを前記キャリアテープの動きと同期して回転させ、前記保持溝内に出没可能なピンを設け、前記移載テーブルが停止したとき、前記ワークを前記ピンで押して前記キャリアテープの挿入孔に入れることを特徴とする。
【0009】
このような構成としたことにより請求項1に記載のテーピング機では、移載テーブルが回転して停止位置で停止したとき、ワークが静電気等によって保持溝の壁に付いてしまっても、ピンで押して真下の挿入孔に入れるので、ワークを短時間で収納する。
【0010】
本発明に係る請求項2に記載のテーピング機は、前記ワークを保持した保持溝が停止位置に達する前に、前記保持溝内に設けられた孔からのエアで前記ワークを前記保持溝の壁に押し付け、前記ワークを保持した保持溝が停止位置に達したとき、前記エアが遮断されて前記ワークを前記キャリアテープの挿入孔に入れることを特徴とする。
【0011】
このような構成としたことにより、請求項2に記載のテーピング機では、垂直に配設されている移載テーブルの回転中は、保持溝内のワークがエアで保持溝内の壁に押し付けられているので、移載テーブルが回転して保持溝内のワークが下方を向いても転げ落ちるおそれがない。又、移載テーブルが停止したとき、ワークに慣性が働くけれども、エアによってワークは保持溝の壁に押し付けられたままであり、振り落とされてキャリアテープの挿入孔から外れてしまうということがない。
【0012】
本発明に係る請求項3に記載のテーピング機は、前記移載テーブルを、非接触式のブレーキを備えたステッピングモータで1ステップずつ回転し、前記ブレーキのトルクを前記ステッピングモータのトルクの略25〜50%にしたことを特徴とする。
【0013】
このような構成としたことにより、請求項3に記載のテーピング機では、移載テーブルはダンピングせずに迅速に停止するので、デッドタイムが発生しないから、移載テーブルの保持溝に保持されたワークは、キャリアテープの挿入孔に迅速に、ダメージなく、確実に収納できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るテーピング機の詳細について説明する。
図1は、本発明のテーピング機の概要を示す正面図、図2は本発明のテーピング機のシステム構成を示すブロック図、図3は移載テーブルの詳細正面図である。
テーピング機1は、図1に示すように、パネルコンピュータ2と、テーピング機本体3と、CCD用モニタ4と、ワーク挿入装置5と、パーツフィーダ6とで構成される。
尚、本実施の形態で言うワークとは、電子部品等であるが、微小なものは、例えば、0.6×0.3mm(平面視形状)程度の大きさである。
【0015】
このテーピング機本体3の右上側にパネルコンピュータ2が配設され、このパネルコンピュータ2の左側にCCD用モニタ4が配設されている。このCCD用モニタ4の下側にワーク挿入装置5がテーピング機本体3内に取り付けられ、このワーク挿入装置5の左上側部分にパーツフィーダ6が取り付けられている。
【0016】
テーピング機本体3は、主要な構成部として、キャリアテープ搬送装置31と、ボトムテープ搬送装置32と、トップテープ搬送装置33を備えている。
キャリアテープ搬送装置31は、テーピング機本体3の右下側部分に配設され、このキャリアテープ搬送装置31からキャリアテープ100が搬送される。そしてこのキャリアテープ100をワーク挿入装置5内に誘導するために固定ローラ3a,3a…と、テンションローラ3bがテーピング機本体3の左下側部分に亘って配設されている。
ボトムテープ搬送装置32は、ワーク挿入装置5の下側に配設され、このボトムテープ搬送装置32からボトムテープ101が搬送される。そしてこのボトムテープ101をワーク挿入装置5内に誘導するために、固定ローラ3c、3c…とテンションローラ3dがこのボトムテープ搬送装置32の下側から左側に亘って配設され、ボトムテープ101はボトムシール105でキャリアテープ100の裏側に貼着される。
トップテープ搬送装置33は、テーピング機本体3の右上側に取り付けられ、このトップテープ搬送装置33からトップテープ102が搬送される。そして、このトップテープ102をワーク挿入装置5内に誘導するために、固定ローラ3e,3e…とテンションローラ3fがテーピング機本体3の右上側部分からワーク挿入装置5の上側部分に亘って配設されている。
【0017】
パネルコンピュータ2は、図2に示すように、ディスプレイ11と、インターフェース12と、中央処理装置(CPU)13と、ハードディスク14を備えている。これらは、バスライン16を介して接続されている。
ディスプレイ11は、インターフェース12を介して、各種表示データを表示する機能と、ディスプレイ11に表示されるボタンにタッチすることで中央処理装置(CPU)13に指令を与える機能を有している。
尚、ディスプレイ11としては、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、又はCRTディスプレイ等の何れでも良い。又、中央処理装置(CPU)13への指令は、ディスプレイ11とは別に設けたキーボードで行っても良い。
【0018】
搬送装置35は、測定装置61とCCDカメラ62と、ワーク搬送装置63とを備えている。
測定装置61は、外部から供給されるワークの特性として抵抗値、容量等を測定し、CCDカメラ62はこのワークの外観を撮影する。ワーク搬送装置63は、このCCDカメラ62が撮影した画像データにより不良品として判別されたワークを外部へ排出し、良品として判別されたワークをワーク挿入装置5に搬送する。
【0019】
ワーク挿入装置5は、図2に示すように、移載テーブル51とガイド52とを備える。移載テーブル51は、図3に示すように、円盤状でテーピング機本体3上に垂直に設けられ、反時計回りに回転する。また、移載テーブル51は、紙製のキャリアテープ100を下流方向(図中の矢印a方向)に案内するためのガイド52の上方に配設されている。
【0020】
移載テーブル51は、外周部に、例えば50の保持溝51aが等間隔に形成されている。これは後述する駆動源であるステッピングモータの特性(パルス信号を1回入力すると、ある一定角度だけ回転する。また、パルス信号を一定周波数で入力すると、その周波数に応じた速度で回転する)を考慮して、移載テーブル51の停止位置を精度向上させるために割り出したものである。そして移載テーブル51は、各保持溝51aにパーツフィーダ6から搬送装置35(図1参照)を経て搬送されてきたワーク(抵抗等の電子部品)Wを、上死点であるワーク投入ポイント51bで搬送装置35から1つずつ受け取って保持し、反時計回りに1ステップずつ回転して下死点であり停止位置であるワーク移載ポイント51cで、ワークWをキャリアテープ100の挿入孔100aに移載する。また、移載テーブル51は、搬送されるキャリアテープ100と同期して回転するように構成されている。そのためワーク移載ポイント51cでは、移載テーブル51の保持溝51aとキャリアテープ100の挿入孔100aとがピッタリと対向しているので、移載はスムーズに行われる。
【0021】
パーツフィーダ6と移載テーブル51の間に設けられる搬送装置35の移載テーブル51側に、移載テーブル51の保持溝51aに保持されたワークWをガイドするため、円盤状の移載テーブル51に沿うように移載テーブル51と同じ径の円弧状に移載テーブルガイド34が形成されている。
【0022】
次に移載テーブルを駆動するモータの装置構成の詳細について図4を参照して説明する。図4は図3のA−A線断面図である。
移載テーブル51は、図4に示すように、ステッピングモータ21で駆動され、リジットジョイント22を介して非接触式ブレーキ、例えばヒステリシスブレーキ、或いはパウダブレーキ23が接続され、さらにジョイント24を介してエンコーダ25が接続されている。
ステッピングモータ21は、定格トルクが0.7845N・mのものを使用し、負荷トルクと自起動周波数のなるべく高い5相のものを選ぶ必要がある。特にドライバは、供給電流が可変で、待機電流を0〜100%の範囲で可変のものを選ぶ必要がある。また、コントローラ(いわゆるパルスジェネレータ)は、パルスレートが可変で、各パルスレートに対してパルス数が設定可能なものを選ぶ必要がある。
【0023】
リジットジョイント22は、ブレーキ力を正確にステッピングモータ21に伝達できるものを選ぶ必要がある。尚、ヘリカルカップリングは、バネ特性があるため使用することができない。
非接触式ブレーキ(例えばヒステリシスブレーキ、或いはパウダブレーキ23)は、ステッピングモータ21のトルクに対して0〜50%の範囲で可変のものを選ぶ必要がある。
ジョイント24は、エンコーダ25を接続させるためのものであり、ブレーキよりも後ろに配置されているので、種類は問わないが、慣性モーメントが小さなものを選ぶ必要がある。
エンコーダ25は、ステッピングモータ21の動作を監視するためのものである。
【0024】
移載テーブル51の保持溝51aには、底壁の部分(図では上側)にエアを吹き出す孔51dを形成する。そしてこの孔51dから、移載テーブル51がワーク移載ポイント51cに達する前に、図示せぬコンプレッサからのエアを吹き出してワークWを保持溝51aの壁に押し付ける。これはワークWが保持溝51a内で方向転換できない程度の大きさで、保持溝51aの外側が移載テーブルガイド34にガイドされているため、エアを適度の風量で吹くと、エアがワークWの側面から回り込み上昇してワークWを押し上げることによって、ワークWは押し出されることなく逆に壁に押し付けられる性質を利用したものである。
【0025】
こうしてワークWは、移載テーブル51がワーク移載ポイント51cで停止したとき、保持溝51aの壁に押し付けられたままであり、慣性が働いても振り落とされてキャリアテープ100の挿入孔100aから外れてしまうということがない。そして移載テーブル51が移載ポイント51cで停止する際エアが止まり、ワークWは自重で落下してキャリアテープ100の挿入孔100aに入る。
【0026】
図5(a)に示すように、符号34aは、移載テーブルガイド34のワーク投入口である。ワーク投入口34aは、移載テーブル51のワーク投入ポイント51bで、図示せぬワークを移載テーブル51の保持溝51aに受け渡す。
また、図5(b)に示すように、符号36は、ワークWの挿入中にキャリアテープ100が波打たないように、キャリアテープ100を抑えるためのキャリアテープカバーである。キャリアテープカバー36は、ワークWをキャリアテープ100の挿入孔に挿入するための開口部37を備え、挿入の際ワークWをガイドする働きも兼ねている。
【0027】
図5(b)に示すように、移載テーブル51の保持溝51aの底壁の部分(図示せず)に前述のエアを吹き出す孔51dがあり、往復動可能なピン53が出没する孔を兼ねている。ピン53の駆動機構は、移載テーブル51の裏側(図の右側)に設置されている。また、ピン53は、図4に示すソレノイド54によって上下方向に駆動され、移載テーブル51がワーク移載ポイント51cで停止したとき、上方から下りてきて孔51dを貫通し、保持孔51aに保持されているワークWを押してキャリアテープ100の挿入孔100aに落とす。
【0028】
次に図6により移載テーブルによるワークのキャリアテープへの受け渡しの工程について説明する。
ワーク投入ポイント51b(図3参照)で、搬送装置35(図1参照)のワーク投入口34aから保持溝51aにワークWを受け取った移載テーブル51は、図6(a)に示すように、移載テーブルガイド34によりワークWをガイドされて反時計回りに1ステップずつ回転する。
【0029】
保持溝51aにワークWを保持した移載テーブル51は、ワーク移載ポイント51cに近づくと、図6(b)に示すように、孔51dからエアを吹き出す。エアは、矢印で示すように、保持溝51aとワークWの間の隙間を通って移載テーブルガイド34に当り、反転してワークWを保持溝51aの壁に押し付ける。
【0030】
移載テーブル51がワーク移載ポイント51cで停止したとき、ワークWに慣性が働くけれども、エアによってワークWは保持溝51aの壁に押し付けられたままであり、振り落とされてキャリアテープ100の挿入孔100aから外れてしまうということがない。そして図6(c)に示すように、エアを止める。
【0031】
次いで図6(d)に示すように、保持溝51aの孔51dからピン53を下降させ、ワークWを押してキャリアテープ100の挿入孔100aに落とす。
このとき、同時に搬送装置35(図1参照)のワーク投入口34aから、移載テーブル51の保持溝51aにワークWが受け渡されている。
【0032】
図6(e)に示すように、移載テーブル51の裏側(図の右側)に設けられたピン53は、ソレノイド54(図4参照)によって上下方向に駆動されて、保持溝51aの孔51dから出没するようになっている。
【0033】
以上詳細に説明したように、本発明のテーピング機によれば、移載テーブル51が停止位置で停止したとき、ワークW51が静電気等によって保持溝51aの壁に付いてしまっても、ピン53で押して保持溝51aからワークW51を引き離すためワークW51は真下の挿入孔100aに自由落下し、挿入が迅速、確実に行われる。
【0034】
移載テーブル51を駆動し、制動するモータとブレーキの装置構成を下記のように設定する。このようなモータとブレーキの装置構成により、移載テーブル51は1ステップずつ回転して、移載テーブル51の保持溝51aがキャリアテープ100の挿入孔100aと対向する位置で停止する。そしてパウダブレーキ23のトルクをステッピングモータ21のトルクの25〜50%にしたとき、移載テーブル51をダンピングさせることなく迅速に高精度で位置決めし、停止させることができる。
これにより移載テーブル51が停止する際、デッドタイムが全く発生しないから、移載テーブル51の保持溝51aに保持されたワークWは、キャリアテープ100の挿入孔100aに迅速にダメージなく、確実に収納できる。
尚、本発明の実施の形態では、紙製のキャリアテープの場合について説明したが、ボトムテープが不要なエンボスタイプやボトムレス紙製等のキャリアテープにも適用することができる。
【0035】
【実施例】
この「パウダブレーキ23のトルクをステッピングモータ21のトルクの25〜50%にしたとき、移載テーブル51をダンピングさせることなく迅速に高精度で位置決めし、停止させることができる。」ということは実験によって得られたものである。次にこの実験について説明する。
【0036】
(実験の目的)
(1)所定の位置で完全停止させること⇒高速性を要求されるものにすること。
(2)ステッピングモータの持っている高速応答性をより高速、且つ、確実に行うために、ダンピング特性を0にすること。
(3)オーバーシュートを不可とする機構に対応すること。
(実験条件)
(1)1回当たりの出力パルス数は20パルスとする。
(2)ステッピングモータ21はハーフステップ送り(0.36°/P)とする。
(3)負荷応力は9021Pa/11180Paの2種類とする。
(4)パウダブレーキのトルクは24V通電時 0.4903N・m
(5)ステッピングモータはトルク0.7845N・mのものを使用する。
(6)移載テーブル
(7)駆動モータとリジットジョイント
(8)駆動モータとパウダブレーキとリジットジョイント
(9)ブレーキトルク:0.2452N・m
(10)ドライバ
設定:0.9〜1A(動作電流)
:0.6A(停止電流)
(実験手順)
(1)パウダブレーキ23のブレーキ力を0にしてステッピングモータ21が円滑、且つ、迅速に起動停止できるよう、コントローラでパルスレートを設定する。このパルスレートの設定については、後に詳述する。
(2)モータが安定動作を継続できる範囲でブレーキ力を上げる。
(3)移載テーブル51の停止状態を観測するために、移載テーブル51の外周の保持溝100aを20倍の拡大撮影が可能な1秒当たり1000コマの高速ビデオを使用する。
【0037】
(実験結果)
(1)負荷応力9021Paの場合
(A)パルスレートの設定
(a)パルス出力完了時間:7ms
所定位置手前0.4mm程度手前で一旦停止後、3回の微前進で所定位置に到達し、完全停止。
パルス出力開始から完全停止までの時間:10ms
(b)パルス出力完了時間:8ms
所定位置手前0.2mm程度手前で一旦停止後、1回の微前進で所定位置に到達し、完全停止。
パルス出力開始から完全停止までの時間:12ms
(c)パルス出力完了時間:9ms
状態は(b)と同等。
パルス出力開始から完全停止までの時間:14ms
(B)ブレーキ力の設定
(a)パルス出力完了時間:7ms
ブレーキ力を0.04903N・m(10%)に設定。
脱調がある。
(b)パルス出力完了時間:8ms
ブレーキ力を0.1226N・m(25%)、モータトルクの25%に設定。
高速ビデオの観察では、ダンピングは全く見られなかった。
パルス出力開始から完全停止までの時間:8ms
(2)負荷11180Paの場合
以下同様の手順でパルスレートは、出力完了時間10msでブレーキトルク0.2452N・m(50%)、モータトルクの50%のとき、ダンピングなく、完全停止した。
時折脱調が観察されるため、モータのドライバ電流を10%程度増加する。パルス出力開始から完全停止までの時間:10ms
⇒以上より、負荷応力9021Paのとき、パルス出力完了時間を8ms/20P、パウダブレーキ23のトルクをステッピングモータの25%、負荷応力11180Paのとき、パルス出力完了時間を10ms/20P、パウダブレーキ23のトルクをステッピングモータの50%にそれぞれしたとき、移載テーブル51はダンピングすることなく、迅速に(8ms〜10msで)停止した。
【0038】
(他の制動方法との比較)
(1)メカニカルダンパ:ブレーキを外し、両軸のステッピングモータの一端にメカニカルダンパを使用する。パルスレート及びドライバ電流を最適条件に合わせる。
パルス出力時間:6ms/20P
移載テーブル静定時間:12ms/20P(ダンピング時間6ms)
(2)電気ダンパ:ダイオードと抵抗で電気ダンパを使用し、メカニカルダンパと併用する。パルス出力完了直後のダンピング量は減少傾向にあるものの完全静定時間は変わらない。
(3)最終逆パルス:設定が困難で条件変動に対する許容範囲が狭く、途中で断念。
【0039】
次にパルスレートの設定に関するインデックステストについて説明する。
(パルスレート)
(1)全部で20パルス:8ms(パルス完了時間)
移載テーブル51の保持溝51aの1つ分手前で一旦停止後、所定位置に移動し停止(完全停止):12ms
⇒戻りは一切なし
(2)全部で20パルス:7ms(パルス完了時間)
0.1〜2mm程度手前で一旦停止後、3回の微前進で完全停止:10ms
25msサイクルでも安定動作
【0040】
(実験の考察)
以上の実験結果により、ステッピングモータをダンピングなく停止させるためには、負荷慣性力と制動力を均衡させる必要がある。しかし、モータの制動力では限界があるため、ブレーキ等の付加制動力を使用することによって、慣性力と制動力を均衡させることができ、ステッピングモータを全くダンピングせずに停止させることが可能になる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の本発明に係るテーピング機によれば、移載テーブルが回転して停止位置で停止したとき、ワークが静電気等によって保持溝の壁に付いてしまっても、ピンで押して真下の挿入孔に入れるので、確実に短時間で収納する。
【0042】
請求項2に記載の本発明に係るテーピング機によれば、垂直に配設されている移載テーブルの回転中は、保持溝内のワークがエアで保持溝内の壁に押し付けられているので、移載テーブルが回転して保持溝内のワークが下方を向いても転げ落ちるおそれがない。又、移載テーブルが停止したとき、ワークに慣性が働くけれども、エアによってワークは保持溝の壁に押し付けられたままであり、振り落とされてキャリアテープの挿入孔から外れてしまうということがない。
【0043】
請求項3に記載の本発明に係るテーピング機によれば、移載テーブルはダンピングせずに迅速に停止するので、デッドタイムが発生しないから、移載テーブルの保持溝に保持されたワークは、キャリアテープの挿入孔に迅速にダメージなく、確実に収納できる。また、ボトムテープが不要なエンボスタイプや、ボトムレス紙製等のキャリアテープにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテーピング機の概要を示す正面図である。
【図2】本発明のテーピング機のシステム構成を示すブロック図である。
【図3】移載テーブルの詳細正面図である。
【図4】図3のA−A線断面図である。
【図5】移載テーブルのワーク移載ポイントの詳細断面図である。
【図6】移載テーブルによるワークのキャリアテープへの受け渡しの工程を説明する図であり、(a)は移載テーブルの上部断面図、(b)は同下部断面図である。
【符号の説明】
1 :テーピング機
3 :テーピング機本体
5 :ワーク挿入装置
6 :パーツフィーダ
21 :ステッピングモータ
23 :パウダブレーキ
31 :キャリアテープ搬送装置
34 :移載テーブルガイド
34a :ワーク投入口
35 :搬送装置
51 :移載テーブル
51a :保持溝
51b :ワーク投入ポイント
51c :ワーク移載ポイント
51d :孔
52 :キャリアテープガイド
53 :ピン
100 :キャリアテープ
100a :挿入孔
W :ワーク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a taping machine for inserting a work such as an electronic component into an insertion hole of a carrier tape, and more particularly to a taping machine capable of quickly and reliably inserting a work without damaging the work.
[0002]
[Prior art]
In order to mount a work of an electronic component such as a resistor on a printed circuit board, the work is usually inserted into a hole of a carrier tape, and the work is taken out from the carrier tape and mounted on the printed circuit board. A so-called taping machine is used to insert a work into such a carrier tape.
The taping machine forms a plurality of insertion holes at intervals in the longitudinal direction of the carrier tape, inserts a work into each of the plurality of insertion holes, affixes a top tape to the surface of the carrier tape, and The bottom tape is adhered to prevent the work from jumping out of the insertion hole.
[0003]
In a taping machine, a disk-shaped rotor (transfer table) that receives chips (work) from a parts feeder is placed horizontally on a guide that guides the tape (carrier tape) downstream, facing the carrier tape. It is arranged. Then, with the work held in the chip supporting groove (holding groove) provided on the outer peripheral portion of the transfer table, the transfer table is rotated counterclockwise in synchronization with the movement of the carrier tape, and the rotation of the transfer table is performed. The transfer table is stopped so that the holding groove of the transfer table overlaps the chip loading hole (insertion hole) of the carrier tape conveyed in the same direction. Then, in order to prevent the work from dropping due to the stop of the transfer table, the work is sucked and held by the pusher pin (nozzle) provided on the holding groove and lowered, and the work is inserted into the insertion hole of the carrier tape. (For example, see Patent Document 1).
In another taping machine, a suction head is provided near the upper surface of a chip loading hole (insertion hole) of a tape (carrier tape), and the suction head sucks a chip (work) from a wheel (transfer table). Thus, the air enters the chip loading hole of the tape together with the air (for example, see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-315403 (
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 3080959 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the taping machine of
In addition, there are cases where very small workpieces are handled. In this case, the air passages are small, and they are easily clogged with dust etc. and are physically unstable. However, there is a problem that the insertion is not performed in a normal shape or the insertion is performed at an angle.
Further, in order to securely store the work in the carrier tape, it is necessary to reduce the suction force or to cut off the work, and it takes a long time to insert the work, which makes high-speed processing difficult.
[0006]
Further, in the taping machine disclosed in
[0007]
Therefore, the present invention solves the above-described disadvantages of the prior art, and does not cause a dead time when inserting a work into the insertion hole of the carrier tape, quickly and without damaging the work, without fail. It is an object to provide a taping machine capable of being stored.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to another aspect of the present invention, there is provided a taping machine according to the present invention, wherein a workpiece such as an electronic component is inserted into an insertion hole provided in a carrier tape. A transfer table, which is received from and held by a holding groove formed in a disk-shaped outer peripheral portion, is vertically arranged above a guide for guiding the carrier tape to the downstream side, and the transfer table is mounted on the carrier. Rotating in synchronization with the movement of the tape, providing a pin that can come and go in the holding groove, and when the transfer table stops, pushing the work with the pin into the insertion hole of the carrier tape. I do.
[0009]
With such a configuration, in the taping machine according to the first aspect, when the transfer table rotates and stops at the stop position, even if the work is attached to the wall of the holding groove due to static electricity or the like, the tapping machine uses a pin. The work is stored in a short time because it is pushed and inserted into the insertion hole directly below.
[0010]
3. The taping machine according to
[0011]
With such a configuration, in the taping machine according to the second aspect, while the vertically arranged transfer table is rotating, the work in the holding groove is pressed against the wall in the holding groove by air. Therefore, there is no danger that the work in the holding groove will fall down even if the transfer table rotates and the work in the holding groove faces downward. Further, when the transfer table stops, although the work has inertia, the work is kept pressed against the wall of the holding groove by the air, so that the work is not shaken off and comes out of the insertion hole of the carrier tape.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the taping machine according to the third aspect, the transfer table is rotated one step at a time by a stepping motor having a non-contact type brake, and the torque of the brake is reduced to about 25 times the torque of the stepping motor. 5050%.
[0013]
With such a configuration, in the taping machine according to the third aspect, the transfer table stops quickly without damping, so that dead time does not occur, so that the transfer table is held in the holding groove of the transfer table. The work can be quickly and reliably stored in the insertion hole of the carrier tape without damage.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the taping machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view showing an outline of a taping machine of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the taping machine of the present invention, and FIG. 3 is a detailed front view of a transfer table.
As shown in FIG. 1, the
The work referred to in the present embodiment is an electronic component or the like, and a minute work has a size of, for example, about 0.6 × 0.3 mm (plan view shape).
[0015]
A
[0016]
The taping machine
The carrier
The bottom
The top
[0017]
As shown in FIG. 2, the
The
The
[0018]
The
The measuring
[0019]
The
[0020]
In the transfer table 51, for example, 50 holding
[0021]
To guide the work W held in the holding
[0022]
Next, details of the device configuration of the motor that drives the transfer table will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG.
As shown in FIG. 4, the transfer table 51 is driven by a stepping
The stepping
[0023]
It is necessary to select a rigid joint 22 that can accurately transmit the braking force to the stepping
It is necessary to select a non-contact type brake (for example, hysteresis brake or powder brake 23) that is variable within a range of 0 to 50% with respect to the torque of the stepping
The joint 24 is for connecting the
The
[0024]
In the holding
[0025]
Thus, when the transfer table 51 stops at the
[0026]
As shown in FIG. 5A,
As shown in FIG. 5B,
[0027]
As shown in FIG. 5B, a
[0028]
Next, a process of transferring a work to a carrier tape by the transfer table will be described with reference to FIG.
At the
[0029]
When the transfer table 51 holding the work W in the holding
[0030]
When the transfer table 51 stops at the
[0031]
Next, as shown in FIG. 6D, the
At this time, the work W is delivered to the holding
[0032]
As shown in FIG. 6E, the
[0033]
As described in detail above, according to the taping machine of the present invention, when the transfer table 51 is stopped at the stop position, even if the work W51 is attached to the wall of the holding
[0034]
By driving the transfer table 51, and sets the device configuration of the motor and a brake for braking as described below. With such a motor and brake device configuration, the transfer table 51 rotates one step at a time, and stops at a position where the holding
As a result, when the transfer table 51 stops, no dead time is generated. Therefore, the work W held in the holding
Although the embodiment of the present invention has been described with reference to a carrier tape made of paper, the present invention can also be applied to a carrier tape made of an embossed type or bottomless paper that does not require a bottom tape.
[0035]
【Example】
This is an experiment that "when the torque of the
[0036]
(Objective of the experiment)
(1) Complete stop at a predetermined position ⇒ High speed is required.
(2) To make the high-speed response of the stepping motor faster and more reliably, set the damping characteristic to zero.
(3) To cope with a mechanism that makes overshoot impossible.
(Experiment conditions)
(1) The number of output pulses per time is 20 pulses.
(2) The stepping
(3) There are two types of load stress: 9021 Pa / 11180 Pa.
(4) The torque of the powder brake is 0.4903 Nm when 24 V is applied.
(5) A stepping motor having a torque of 0.7845 N · m is used.
(6) Transfer table (7) Drive motor and rigid joint (8) Drive motor, powder brake and rigid joint (9) Brake torque: 0.2452 N · m
(10) Driver setting: 0.9 to 1A (operating current)
: 0.6 A (stop current)
(Experimental procedure)
(1) The pulse rate is set by the controller so that the braking force of the
(2) Increase the braking force within a range where the motor can continue stable operation.
(3) In order to observe the stopped state of the transfer table 51, a high-speed video of 1000 frames per second is used, which enables the holding
[0037]
(Experimental result)
(1) In the case of a load stress of 9021 Pa (A) Setting of pulse rate (a) Pulse output completion time: 7 ms
After stopping once about 0.4 mm before the predetermined position, the robot arrives at the predetermined position with three fine advancements and stops completely.
Time from pulse output start to complete stop: 10 ms
(B) Pulse output completion time: 8 ms
After stopping once about 0.2 mm before the predetermined position, the robot reaches the predetermined position by one fine advance and stops completely.
Time from pulse output start to complete stop: 12 ms
(C) Pulse output completion time: 9 ms
The state is equivalent to (b).
Time from pulse output start to complete stop: 14 ms
(B) Setting of brake force (a) Pulse output completion time: 7 ms
Braking force is set to 0.04903 Nm (10%).
There is a step out.
(B) Pulse output completion time: 8 ms
Braking force is set to 0.1226 Nm (25%) and 25% of motor torque.
Observation of the high-speed video showed no damping.
Time from pulse output start to complete stop: 8 ms
(2) In the case of a load of 11180 Pa In the following procedure, the pulse rate was completely stopped without damping when the pulse rate was 0.2452 Nm (50%) at the output completion time of 10 ms and the motor torque was 50%.
Occasionally step-out is observed, thus increasing the motor driver current by about 10%. Time from pulse output start to complete stop: 10 ms
⇒From the above, when the load stress is 9021 Pa, the pulse output completion time is 8 ms / 20 P, the torque of the
[0038]
(Comparison with other braking methods)
(1) Mechanical damper: Remove the brake and use a mechanical damper at one end of the stepping motor for both shafts. Adjust pulse rate and driver current to optimal conditions.
Pulse output time: 6ms / 20P
Transfer table stabilization time: 12ms / 20P (dumping time 6ms)
(2) Electric damper: An electric damper is used with a diode and a resistor, and is used together with a mechanical damper. Immediately after the completion of pulse output, the damping amount tends to decrease, but the complete settling time does not change.
(3) Final reverse pulse: It is difficult to set and the allowable range for the condition change is narrow.
[0039]
Next, an index test for setting the pulse rate will be described.
(Pulse rate)
(1) 20 pulses in total: 8 ms (pulse completion time)
After temporarily stopping one position before the holding
⇒ No return (2) 20 pulses in total: 7 ms (pulse completion time)
After stopping once about 0.1 to 2 mm, complete stop by fine advance three times: 10 ms
Stable operation even in 25 ms cycle
(Experimental considerations)
From the above experimental results, it is necessary to balance the load inertia force and the braking force in order to stop the stepping motor without damping. However, since there is a limit in the braking force of the motor, the inertial force and the braking force can be balanced by using an additional braking force such as a brake, and the stepping motor can be stopped without damping at all. Become.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the taping machine of the first aspect of the present invention, when the transfer table rotates and stops at the stop position, the work is attached to the wall of the holding groove by static electricity or the like. Can be stored in a short time because it is pushed with a pin and inserted into the insertion hole directly below.
[0042]
According to the taping machine according to the second aspect of the present invention, the work in the holding groove is pressed against the wall in the holding groove by air during rotation of the vertically arranged transfer table. Even when the transfer table rotates and the work in the holding groove faces downward, there is no possibility that the work falls down. Further, when the transfer table stops, although the work has inertia, the work is kept pressed against the wall of the holding groove by the air, so that the work is not shaken off and comes out of the insertion hole of the carrier tape.
[0043]
According to the taping machine according to the third aspect of the present invention, the transfer table stops quickly without damping, so that dead time does not occur. The carrier tape can be securely stored without damage to the insertion hole. Also, the present invention can be applied to an embossed type that does not require a bottom tape, and a carrier tape made of bottomless paper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an outline of a taping machine of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of the taping machine of the present invention.
FIG. 3 is a detailed front view of a transfer table.
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
FIG. 5 is a detailed sectional view of a work transfer point of the transfer table.
6A and 6B are diagrams illustrating a process of transferring a work to a carrier tape by a transfer table, wherein FIG. 6A is an upper cross-sectional view of the transfer table, and FIG.
[Explanation of symbols]
1: Taping machine 3: Taping machine main body 5: Work insertion device 6: Parts feeder 21: Stepping motor 23: Powder brake 31: Carrier tape transfer device 34:
Claims (3)
前記ワークをパーツフィーダから受け取って円盤状の外周部に形成された保持溝で保持する移載テーブルを、前記キャリアテープを下流側に案内するためのガイドの上方に垂直に配設し、
前記移載テーブルを前記キャリアテープの動きと同期して回転させ、前記保持溝内に出没可能なピンを設け、前記移載テーブルが停止したとき、前記ワークを前記ピンで押して前記キャリアテープの挿入孔に入れる、
ことを特徴とするテーピング機。In a taping machine that inserts a work such as an electronic component into an insertion hole provided in a carrier tape,
A transfer table that receives the work from a parts feeder and holds the work with a holding groove formed in a disk-shaped outer peripheral portion is disposed vertically above a guide for guiding the carrier tape to a downstream side,
The transfer table is rotated in synchronization with the movement of the carrier tape, and a pin which can be protruded and retracted in the holding groove is provided. When the transfer table stops, the work is pushed by the pin and the carrier tape is inserted. Put in the hole,
Taping machine characterized by the following.
ことを特徴とする請求項1記載のテーピング機。Before the holding groove holding the work reaches the stop position, the work is pressed against the wall of the holding groove by air from a hole provided in the holding groove, and the holding groove holding the work is moved to the stop position. When it reaches, the air is shut off and the work is inserted into the insertion hole of the carrier tape;
The taping machine according to claim 1, wherein:
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