JP2005244055A - テープフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】供給リールの交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を簡便な機構で行うことができるテープフィーダを提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品実装装置において電子部品を保持したテープＴを供給するテープフィーダにおいて、テープＴを巻回状態で収納する供給リール９をリール装着部８に回転自在に装着し、リール装着部８をリールホルダ７に軸支点８ｃ廻りに軸支してリール装着部８に回転付勢機構によって矢印方向の回転付勢力を付与する。供給リール９に巻回収納されたテープＴの収納量が所定量以下になったならば、リール装着部８は回転付勢力によって軸支点８ｃ廻りに回動し、供給リール９をテープ供給位置からテープ切れ報知位置へ移動させる。これにより、作業者にテープ切れを明確に報知することができ、供給リール９の交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を簡便な機構で行うことができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品実装装置においてキャリアテープに保持された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テープフィーダに関するものである。

電子部品実装装置における電子部品の供給装置として、電子部品を保持したキャリアテープを間欠送りすることにより、移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給するテープフィーダが多用される。キャリアテープは供給リールに巻回した状態で供給され、実装作業中にテープフィーダで部品切れが発生した場合には、供給リールを新たなものと交換するリール交換作業が行われる。

このリール交換がタイミングよく実行されないと、電子部品実装装置は部品切れにより停止するため、テープフィーダにおいて各供給リールのテープ残量が所定量以下になったことを検出して報知する機能を備えたものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。特許文献１の例では、供給リール内に巻回されたテープ残量検出用のレバーを配置してこのレバーの変位により巻回量が所定残量になったことを検出するものであり、特許文献２の例では光電センサによってテープ残量の減少を検知するようにしている。
特開平３−１８２５６３号公報 特開平４−２５９２９７号公報

しかしながら、上述先行技術例におけるテープ残量検出では、各テープフィーダにおいてテープの巻回収納量が所定量以下になったことは検出できるものの、作業者が実際にリール交換を行う際には、次のような不便さがあった。すなわちテープ残量が所定量以下になったっことを示すテープ切れ報知は、通常は複数のテープフィーダを１括りにしたブロック単位にしかなされないことから、テープ切れ報知を受けて作業者が報知がなされたブロックにアクセスしても、リール交換に必要なテープフィーダを直ちには特定できず、個々のテープフィーダの状態を目視で確認する作業を余儀なくされていた。

そしてこのような不便を避けるため、個々のテープフィーダのテープ切れを特定可能な方法を採用しようとすれば、個別のテープフィーダごとに検出機構や光電センサおよび表示手段を設ける必要があり、設備コストの上昇を招く。このように、従来のテープフィーダには、供給リールの交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を簡便な機構で行うことが困難であるという問題点があった。

そこで本発明は、供給リールの交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を簡便な機構で行うことができるテープフィーダを提供することを目的とする。

本発明のテープフィーダは、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を順次供給するテープフィーダであって、前記キャリアテープを巻回状態で収納する供給リールと、前記供給リールから引き出されれたキャリアテープをピッチ送りするテープ送り機構と、前記供給リールが回転自在に装着されるリール装着部と、前記リール装着部に装着された状態の供給リールを通常のテープ供給位置に保持するリール位置保持部と、前記供給リールに巻回収納されたキャリアテープの収納量が所定量以下になったならば前記リール装着部を移動させて当該供給
リールを前記テープ供給位置からテープ切れ報知位置へ移動させるリール移動手段とを備えた。

本発明によれば、供給リールに巻回収納されたキャリアテープの収納量が所定量以下になったならば、供給リールが装着されたリール装着部を移動させて当該供給リールを通常のテープ供給位置からテープ切れ報知位置へ移動させるリール移動手段を備えることにより、作業者にテープ切れを明確に報知することができ、供給リールの交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を簡便な機構で行うことができる。

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斜視図、図２は本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図、図３は本発明の一実施の形態のテープフィーダのリール装着部およびリール位置保持部の構造説明図、図４は本発明の一実施の形態のテープフィーダのリール装着部の動作説明図、図５は本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り機構の動作説明図、図６は本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるテープ切れ報知の説明図である。

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、基台１上には搬送路２が配設されており、搬送路２は基板３を搬送し電子部品実装位置に位置決めする。搬送路２の側方には部品供給部４が配設されており、部品供給部４のフィーダベース４ａには複数のテープフィーダ５が配列されている。テープフィーダ５は、電子部品を保持したキャリアテープ（以下、単にテープと略記する。）をピッチ送りすることにより、この電子部品を移載ヘッド６によるピックアップ位置まで順次供給する。

移載ヘッド６は電子部品を吸着保持する吸着ノズル６ａを備えており、移載ヘッド移動機構（図示省略）によって水平方向に移動する。移載ヘッド６は部品供給部４に移動し、ここで吸着ノズル６ａによってテープフィーダ５のピックアップ位置から電子部品を取り出し、取り出した電子部品を基板３に移送搭載する。

部品供給部４と搬送路２との間にはカメラ９が配置されており、移載ヘッド６がカメラ９の上方を移動することにより、移載ヘッド６に保持された電子部品を下方から撮像する。この撮像結果を認識処理することにより電子部品の位置が認識され、移載ヘッド６によって基板３に電子部品を実装する際には、位置認識結果に基づいて搭載位置の補正が行われる。

次に図２を参照してテープフィーダ５の全体構造を説明する。図２において、テープフィーダ５は、電子部品を保持したテープＴを卷回状態で収納する供給リール９がセットされるリールホルダ７を備えており、リールホルダ７にセットされた供給リール９から引き出されたテープＴを、移載ヘッド６に供給する。テープフィーダ５は、フィーダベース４ａに装着される装着部５ａ、供給リール９から引き出されたテープＴをピッチ送りするテープ送り機構が設けられた本体部５ｂを備えており、リールホルダ７は本体部５ｂに結合されている。

本体部５ｂは上面がテープＴの走行路であるフレーム部材であり、本体部５ｂの前端部には、テープ送り用のスプロケット１９が軸支されている。スプロケット１９の外周にはテープＴに設けられた係合穴に係合する係合爪１９ａが設けられている。テープＴをスプロケット１９に係合させた状態でスプロケット１９が間欠回転することにより、テープＴは前方（図２において左側方向）にピッチ送りされる。

スプロケット１９を間欠回転させてピッチ送りするテープ送り機構について説明する。フィーダベース４ａの下面には、シリンダ１０がロッド１０ａの突出方向を後ろ側にして配設されている。ロッド１０ａは、固定支点１１ａによって軸支されたリンク１１の一端側に当接しており、リンク１１の他端には連結リンク１２の一端側が軸支されている。連結リンク１２の他端は下端側を固定支点１４ａによって軸支されたリンク１４の中間位置に軸支されている。ここで、連結リンク１２は、スプリング１３によって後側方向（矢印方向）に付勢されている。

リンク１４の上端部は、上端側を固定支点１５ａによって軸支されたリンク１５の下端部に当接しており、リンク１５はスプリング１６によって後側方向（矢印方向）に付勢されている。リンク１５の中央部には連結リンク１７が軸支されており、連結リンク１７はラチェット機構１８に連結されている。ラチェット機構１８は、スプロケット１９に対して矢印方向（テープ送り方向）のみの回転を伝達する。

したがって、シリンダ１０のロッド１０ａの出戻り動作が上述の各リンクを介してラチェット機構１８に伝達されることにより、スプロケット１９は矢印方向のみへの間欠回転を行い、これによりテープＴは前方へピッチ送りされる。このシリンダ１０によるテープ送り機構の駆動において、ロッド１０ａが戻る方向へのストローク動作によって、テープＴのピッチ送り動作のうちテープ前進動作が行われる。

この動作により、リンク１５の後端部１５ｂは、テープＴから剥離されたカバーテープＴ１をテープ送り方向と反対方向に送るカバーテープ送り機構２０を駆動する動作を併せて行う。そしてカバーテープ送り機構２０によって送られたカバーテープＴ１は、本体部５ｂに配設された回収容器５ｃ内に送り込まれて回収される。

次に図３、図４を参照して、供給リール９がセットされるリールホルダ７の構成を説明する。図３（ａ）において、リールホルダ７は２枚の略３角形状のホルダプレート７ａを対向させて複数の連結ピン７ｂによって連結した構成となっており、相対向するホルダプレート７ａ相互の隙間内に、リール装着部８に装着された状態の供給リール９が収納される。リール装着部８は、図３（ｂ）に示すように、一方側の端部が折り返された形状の矩形板部材８ａを主体としている。矩形板部材８ａの一方側の端部には、供給リール９を装着するためのリール装着軸８ｂが、折り返し側の端部にはリール装着部８を軸支するための支持軸８ｃがそれぞれ設けられている。

図３（ａ）に示すようにリール装着部８は支持軸８ｃを軸支点としてホルダプレート７ａの下方側のコーナ部に軸支されており、支持軸８ｃは回転付勢機構８ｄを介してホルダプレート７ａに結合されている。回転付勢機構８ｄは、一方側がホルダプレート７ａに固着され他方側が支持軸８ｃに結合された巻板バネを内蔵している。この巻板バネの付勢力により支持軸８ｃには、回転付勢機構８ｄによって矢印ａ方向の回転付勢力が付与されている。なお回転付勢機構８ｄとしては、巻板バネ以外にも、回転レバーと引張バネを組み合わせた方式や、空圧式アクチュエータと定圧エア供給源とを組み合わせたものなど、各種の機構を採用することができる。

供給リール９をリール装着部８に装着した状態、すなわちリール装着軸８ｂを供給リール９の中心の装着孔９ａに嵌合させた状態では、リール装着部８は供給リール９および供給リール９に巻回収納されたテープＴの自重による力（矢印ｂ）によって矢印ａの反対方向に回動し、リール装着軸８ｂはホルダプレート７ａに設けられた軸受用切欠部７ｃ内に位置する。

そしてこの状態では、供給リール９は通常の装置稼動状態におけるテープ供給位置にあ
ってリール装着軸８ｂ廻りに回転自在であり、テープ送り機構による供給リール９からのテープＴの引き出しが可能となる。すなわち、リール装着部８には供給リール９が回転自在に装着され、軸受用切欠部７ｃが設けられたホルダプレート７ａは、リール装着部８に装着された状態の供給リール９を通常のテープ供給位置に保持するリール位置保持部となっている。

図４（ｂ）は、リール装着部８が回転付勢機構８ｄの回転付勢力によって支持軸８ｃを軸支点として時計回りに回動して、装着された供給リール９が図３（ａ）に示す通常のテープ供給位置から移動した状態を示している。すなわち供給リール９に巻回収納されたテープＴの収納量が減少すると、図３（ａ）に矢印ｂで示す力が減少する。

この力による回転モーメントが回転付勢機構８ｄの回転付勢力よりも小さくなると、リール装着部８は矢印方向に徐々に回動を開始する。そしてリール装着部８が起立して垂直状態になった後は、供給リール９の自重による力は逆にリール装着部８を矢印ａ方向に回動させるように作用し、これによりリール装着部８は水平姿勢になるまで回動した位置でストッパ（図示省略）により停止する。

この状態では、リール装着軸８ｂに嵌合した供給リール９はホルダプレート７ａから完全に離脱して遠方からでも明瞭に視認可能となり、これにより、作業者は当該供給リール９に巻回収納されたテープＴの収納量が所定量以下になったことを知ることができる。そしてこの状態において、図４（ｂ）に示すように、リール装着軸８ｂに供給リール９の装着孔９ａを嵌脱することにより、供給リール９の交換を容易に行うことができる。

すなわち、図４（ａ）に示す供給リール９の位置は、当該供給リール９が交換を必要とする時期となっていることを示すテープ切れ報知位置となっており、リール装着部８に設けられた回転付勢機構８ｄは、供給リール９に巻回収納されたテープＴの収納量が所定量以下になったならば、リール装着部８を移動させて供給リール９をテープ供給位置からテープ切れ報知位置へ移動させるリール移動手段となっている。ここで、回転付勢機構８ｄの回転付勢力を適切に設定することにより、供給リール９においてテープ切れを報知すべき収納量に見合ったタイミングで、リール装着部８の回動を開始させることができる。

そして上記構成においては、リール装着部８は端部を支持軸８ｃによって軸支されており、リール装着部８が軸支点廻りに回動することにより供給リール９がテープ切れ報知位置へ移動する。そして前述のリール移動手段は、リール装着部８に軸支点である支持軸８ｃ廻りの回転付勢力を付与しており、テープＴの収納量が所定量以下になったならば、この回転付勢力によってリール装着部８が回動する。

次に図５を参照して、シリンダ１０を駆動することによるテープ送り動作について説明する。図５（ａ）は、ロッド１０ａを突出させたときのテープ送り機構の動作を示しており、ロッド１０ａの突出方向へのストローク動作により、ロッド１０ａに当接したリンク１１は連結リンク１２をスプリング１３の付勢力に抗して矢印方向に移動させる。これによりリンク１４はリンク１５をスプリング１６の付勢力に抗して矢印方向に移動させ、ラチェット機構１８には連結リンク１７を介してスプロケット１９を時計回りに回転させる方向の駆動力が伝達される。このとき、この方向の回転はスプロケット１９には伝達されず、スプロケット１９は停止状態にある。

図５（ｂ）は、ロッド１０ａを戻したときのテープ送り機構の動作を示しており、ロッド１０ａの戻り方向へのストローク動作により、連結リンク１２は結合されたスプリング１３の付勢力によって矢印方向に移動する。これによりリンク１４に当接したリンク１５はスプリング１６の付勢力によって矢印方向に移動し、ラチェット機構１８には連結リン
ク１７を介してスプロケット１９を反時計回りに回転させる方向の駆動力が伝達される。そしてこの駆動力により、スプロケット１９は所定ピッチだけ反時計回りに回転し、このスプロケット１９のピッチ回転がテープＴをピッチ送りさせ、これによりテープＴは供給リール９から引き出される。

図６は、装置稼働時における供給リール９の挙動を示している。図６（ａ）は、リール装着部８に装着された供給リール９に通常量のテープＴが巻回収納されている状態を示しており、供給リール９はリール装着軸８ｂが軸受用切欠部７ｃ内に嵌合した状態の、テープ供給位置にセットされている。そして供給リール９からのテープＴの引き出しが継続して行われ、供給リール９におけるテープＴの収納量が所定量まで減少すると、回転付勢機構８ｄによる回転付勢力の方が図３（ａ）に示す矢印ｂの力とテープＴによる張力による回転モーメントよりも大きくなる。

これにより、図６（ｂ）に示すように、リール装着部８は徐々に時計回りに回動を開始する。この後テープＴの収納量が更に減少するとリール装着部８は起立状態を経て更に時計回りに回動する。この後図６（ｃ）に示すように、リール装着部８が水平姿勢となった状態で所定の回動を完了して、供給リール９はテープ切れ報知位置まで移動する。そしてこの状態を作業者が視認することにより、当該テープフィーダにてテープ切れが近くなり、供給リール９の交換が必要となったことが検知される。

上記説明したように、本実施の形態に示すテープフィーダは、供給リール９に巻回収納されたテープＴの収納量が所定量以下になったならば、供給リール９が装着されたリール装着部８を移動させて、供給リール９を通常のテープ供給位置からテープ切れ報知位置へ移動させるようにしたものである。これにより、テープ収納量が所定量以下に減少した供給リール９は、自動的にテープ切れ報知位置へ移動し、作業者はリール交換が必要なテープフィーダを直ちに特定することができる。

また供給リール９のテープ切れ報知位置への移動は、簡単な構成の回転付勢機構８ｄによって行われ、従来装置において必要とされたテープ残量検出のための光学センサなどの専用検出手段を必要としない。したがって、供給リールの交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を、簡便な機構で行うことが可能となる。

本発明のテープフィーダは、供給リールの交換を適切なタイミングで実行するためのテープ残量検出を簡便な機構で行うことができるという効果を有し、電子部品実装装置においてキャリアテープに保持された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テープフィーダに利用可能である。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテープフィーダの側面図 本発明の一実施の形態のテープフィーダのリール装着部およびリール位置保持部の構造説明図 本発明の一実施の形態のテープフィーダのリール装着部の動作説明図 本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り機構の動作説明図 本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるテープ切れ報知の説明図

符号の説明

３ 基板
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
６ 移載ヘッド
７ リールホルダ
８ リール装着部
８ｂ リール装着軸
８ｃ 支持軸
８ｄ 回転付勢機構
９ 供給リール

Claims (3)

1. 電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を順次供給するテープフィーダであって、前記キャリアテープを巻回状態で収納する供給リールと、前記供給リールから引き出されれたキャリアテープをピッチ送りするテープ送り機構と、前記供給リールが回転自在に装着されるリール装着部と、前記リール装着部に装着された状態の供給リールを通常のテープ供給位置に保持するリール位置保持部と、前記供給リールに巻回収納されたキャリアテープの収納量が所定量以下になったならば前記リール装着部を移動させて当該供給リールを前記テープ供給位置からテープ切れ報知位置へ移動させるリール移動手段とを備えたことを特徴とするテープフィーダ。
2. 前記リール装着部は端部を軸支されており、前記リール装着部が軸支点廻りに回動することにより前記テープ切れ報知位置へ移動することを特徴とする請求項１記載のテープフィーダ。
3. 前記リール移動手段は前記リール装着部に前記軸支点廻りの回転付勢力を付与しており、キャリアテープの収納量が所定量以下になったならば前記回転付勢力によってリール装着部が回動することを特徴とする請求項２記載のテープフィーダ。
   

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