JP2009137621A - キャリアテープ作製装置、部品挿入装置、及びテーピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数種類の電子部品を収納できるテープ成形装置の提供。
【解決手段】テープ供給部１１、搬送部１２、加熱部１３、成形部１４、テープ巻取り部１５及び制御部１６により構成され、成形部１４において複数の金型を用意し、制御部１６は、搬送部１２、加熱部１３とともに成形部１４において金型をＮＣデータに基づいて選択的に配置するよう制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線基板に実装する各種電子部品を個々に収納するキャリアテープ作製装置、キャリアテープ作製装置により作製したキャリアテープの収納部に電子部品を挿入する部品挿入装置、及びキャリアテープ作製装置と部品挿入装置とからなるテーピング装置に関するものである。

一般にキャリアテープは、抵抗、コンデンサ、ＩＣ等の表面実装用の各電子部品を収納、包装し、それぞれ専用のリールに巻き取られた形態となっている。このようなキャリアテープは、プリント配線基板に実装するための電子部品搭載装置（マウント装置）の電子部品供給部で使用される。
従来、キャリアテープの製造方法は、熱可塑性の樹脂テープを、搬送部を利用して間欠的に搬送し、加熱部にて軟化する温度にまで加熱し、成形部にて電子部品の収納部を成形するようにしていた。
例えば、特許文献１には、加熱工程から成形工程を連続で行っており、金型の冷却を行わず、従来の加熱成形方式と比較して、短時間で成形を行うことができるキャリアテープの製造方法が開示されている。このような製造方法によりキャリアテープを作製した場合は、図１１に示すように、１つのキャリアテープ１１０に１種類の形状の収納部１１１を連続的に、且つ多数成形することができる。
特許文献２には、電子部品挿入装置によって電子部品供給機の取出位置から取り出したチップ部品を、キャリアテープ移動機によって間欠移動するキャリアテープの凹部が挿入位置で停止したタイミングで、キャリアテープの凹部内に順次挿入することができるテーピング装置が開示されている。
特公平６−５３０号公報 特開平１１−３４８９４９号公報

また、本願出願人は、プリント配線基板に使用される部品種の増加に伴い、各種電子部品を効率良く実装するために、一つのキャリアテープに複数種類の電子部品を収納し、テーピング部品の数量を減らすことによって、生産効率を向上させるようにしたテーピング部品を提案している（特願２００６−４９０３８３）。
しかしながら、特願２００６−４９０３８３のように複数種類の電子部品を１つのキャリアテープに収納した場合、特許文献１のように同一形状の収納部１１１をキャリアテープ１１０に連続的に成形する成形装置では、成形すべき形状が単一ではないため、複数形状の並びごとに金型を製作するか、更にはその金型を交換するための人材が必要となり、生産効率が悪くなるという問題点があった。
また、特許文献２に開示されているキャリアテープに電子部品を収納する部品挿入装置は、同一部品の収納を目的とした挿入機であるため、複数形状を同時に収納できないという問題点があった。
本発明は、上記した問題点を鑑み、複数形状の収納部を有するキャリアテープを容易に製造することができるキャリアテープ作製装置、キャリアテープに形成した複数の異なる形状の収納部に部品を挿入する部品挿入装置、及びテーピング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の本発明は、異なる形状の収納部を有するキャリアテープを作製するキャリアテープ作製装置であって、樹脂テープを搬送する搬送部と、複数の金型を備え前記樹脂テープに収納部を成形する成形部と、所定データに基づいて前記搬送部と前記成形部の制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、前記成形部は、前記複数の金型を搭載し、前記樹脂テープの搬送方向に対して平行方向又は直交方向に対して移動可能な可動装置により構成される請求項１に記載のキャリアテープ作製装置を特徴とする。
請求項３に記載の本発明は、前記成形部は、前記複数の金型を収容する金型ステーションと、前記金型を把持する把持部を有し、前記金型ステーションと前記収納部を形成する位置との間を移動可能な可動装置と、により構成される請求項１に記載のキャリアテープ作製装置を特徴とする。
請求項４に記載の本発明は、前記金型ステーションは、収容した複数の金型を加熱する金型加熱部を備えている請求項３に記載のキャリアテープ作製装置を特徴とする。

請求項５に記載の本発明は、前記キャリアテープに基準マークを施す基準マーク形成部を備える請求項１乃至４の何れか一項に記載のキャリアテープ作製装置を特徴とする。
請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載のキャリアテープ作製装置により作製したキャリアテープの収納部に電子部品を挿入する部品挿入装置であって、形状の異なる複数種類の電子部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部の電子部品を前記収納部に挿入する部品挿入部と、前記収納部に電子部品が収納されたキャリアテープにカバーテープを貼付する貼付部と、所定データに基づいて前記部品挿入部の制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明は、前記キャリアテープの基準マークを認識する基準マーク認識部を備える請求項６記載の部品挿入装置を特徴とする。
請求項８に記載の本発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載のキャリアテープ作製装置と、請求項６又は７に記載の部品挿入装置と、からなるテーピング装置を特徴とする。

本発明のキャリアテープ作製装置は、所定データに基づいて搬送部と成形部の制御を行うようにしているので、樹脂テープに異なる形状の電子部品を収納する収納部を容易に形成することが可能になる。
また本発明の部品挿入装置は、所定データに基づいて部品挿入部の制御を行うことで、キャリアテープに形成した異なる形状の収納部にそれぞれ最適な電子部品を容易に収納することが可能になる。
また本発明のテーピング装置は、本発明のキャリアテープ作製装置と部品挿入装置とを備えたことで、連続で生産することによる生産の効率化、省スペース化を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係るキャリアテープ作製装置の概略構成を示した図である。
この図１に示す本実施形態のキャリアテープ作製装置１は、テープ供給部１１、搬送部１２、加熱部１３、成形部１４、テープ巻取り部１５、及び制御部１６により構成される。
テープ供給部１１は、例えば長尺の熱可塑性の樹脂テープ２を供給する。搬送部１２は、テープ供給部１１から供給される樹脂テープ２を間欠的に搬送する。加熱部１３は、搬送部１２で搬送される樹脂テープ２が軟化する温度まで加熱する。成形部１４は軟化した樹脂テープ２に電子部品の収納部を成形する。テープ巻取り部１５は、成形部１４において収納部が形成されたキャリアテープ３の巻取りを行う。制御部１６は、例えば工作機械等を動作させるための加工プログラムであるＮＣデータに基づいて、搬送部１２、加熱部１３、成形部１４等の制御を行う。

図２は、成形部１４の第１の構成例を示した図であり、（ａ）は成形部を樹脂テープ（キャリアテープ）の長手方向から見た側面図、（ｂ）は成形部をキャリアテープの短手方向から見た側面図、（ｃ）は金型の拡大図である。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、成形部１４は、加熱部１３により加熱されて軟化した樹脂テープ２に収納部を成形する金型２１と、金型２１を所定の成形位置に移動する金型移動装置２２と、収納部を形成するために樹脂テープ２を挟んで配置した金型２１を上下方向に可動してプレスする上下可動装置（プレス装置）２３を備えている。金型移動装置２２は、樹脂テープ２の搬送方向（長手方向）に沿って可動可能に構成される。金型移動装置２２上には搬送方向に沿ってプレス装置２３が複数取り付けられている。そして、各プレス装置２３にはそれぞれ形状が異なる金型２１が取り付けられている。
金型２１は、図２（ｃ）に示すように、凹金型２１ａと、凸金型２１ｂとからなり、この凹金型２１ａと凸金型２１ｂにより軟化した樹脂テープ２を挟んでプレスすることにより、樹脂テープ２に電子部品の収納部４を形成する。なお、金型２１は、上下共に取り外し可能に構成されている。

このように構成される成形部１４では、制御部１６からの制御信号に基づいて、金型移動装置２２は複数の金型２１の中から何れかの金型２１を選択し、選択した金型２１により樹脂テープ２に電子部品を収納する収納部４を形成するようにしているので、樹脂テープ２に異なる形状の収納部４を効率的に形成することができる。
また、この場合は、金型移動装置２２の金型２１は樹脂テープ２の搬送方向に沿って配置するようにしているため、成形する収納部４の形状と搬送部１２の搬送量を考慮すれば、樹脂テープ２に複数の異なる形状の収納部４を同時又は連続して形成することができる。

図３は、成形部１４の第２の構成例を示した図であり、（ａ）は成形部１４をキャリアテープの長手方向から見た側面図、（ｂ）は成形部１４をキャリアテープの短手方向から見た側面図である。なお、図２と同一部には同一符号を付して説明は省略する。
図３に示す成形部１４では、金型移動装置２２が樹脂テープ２の短手方向に沿って移動可能に構成される。このように構成した場合はプレス装置２３を必ずしも個別に備える必要はなく、成形動作毎に金型移動装置２２そのものがプレス動作を行う一体型の機構とすすることで、プレス装置２３は１つで済むため、成形部１４のコストの抑制に繋がる。
また、金型移動装置２２は、樹脂テープ２の長手方向（搬送方向）とは直交する短手方向に移動動作するため、金型移動装置２２の搬送方向の長さが短くなり、省スペース化が見込めるという利点もある。

次に、上記した本実施形態のキャリアテープ作製装置の動作について説明する。
図４は、本実施形態のキャリアテープ作製装置の動作を示したフローチャートである。なお、以下に説明する動作は、制御部１６が予め入力されたＮＣデータに基づいて制御を行うことにより実現されるものである。
先ず、制御部１６は、搬送部１２を制御して、テープ供給部１１の樹脂テープ２の搬送を行う（Ｓ１）。これにより、樹脂テープ２は、加熱部１３で軟化し、更に成形を行う基準位置まで搬送させる。
次に、制御部１６は、予め入力されたＮＣデータに基づいて基準位置に配置されている金型が、成形に使用する金型であるか否かの判別を行い（Ｓ２）、成形に使用する金型である場合は（Ｓ２でＹｅｓ）、更にＮＣデータに基づいて樹脂テープ２を必要ピッチ量搬送させる（Ｓ３）。一方、制御部１６は、基準位置に配置されている金型が、成形に使用する金型でない場合は（Ｓ２でＮｏ）、成形に使用する金型２１（凹金型２１ａと凸金型２１ｂ）を選択し（Ｓ４）、金型移動装置２２の可動を制御して、選択した金型を成形基準位置まで移動させた後（Ｓ５）、ステップＳ３に進み、ＮＣデータに基づいて樹脂テープ２を必要ピッチ量搬送させる。
次に、制御部１６は、プレス装置２３の動作を制御して樹脂テープ２に収納部４を成形する（Ｓ６）。以後、これらの動作を繰り返し、成形が終了したと判別したら（Ｓ７でＹｅｓ）処理を終了する。このようにすれば、異なる形状の収納部４を有するキャリアテープ３を作製することが可能になる。

なお、図４においては、基準位置に金型２１を配置した状態で樹脂テープ２に収納部４を形成するようにしているが、これはあくまでも一例であり、図２に示すように金型２１が樹脂テープ２の搬送方向に沿って配置され、樹脂テープ２に複数の異なる形状の収納部４を同時又は連続して形成する場合には、必ずしも基準位置において収納部４を形成する必要は無い。

図５は、成形部１４の第３の構成例を示した図であり、（ａ）は成形部１４をキャリアテープの長手方向から見た側面図、（ｂ）は成形部１４をキャリアテープの短手方向から見た側面図である。
図５に示す成形部１４は、加熱部１３により加熱して軟化した樹脂テープ２に収納部４を成形する金型３１と、金型３１を把持する把持部３２と、金型３１を収納している金型ステーション３３と、金型３１を所定の位置まで移動させる上側のＸ軸移動装置３４及びＹ軸移動装置３５と、樹脂テープ２に収納部４を成形するためのプレス装置（上下可動装置）３６を備えている。
把持部３２はプレス装置３６に取り付けられている。金型ステーション３３は、複数種類の金型３１を収容可能とし、その底面には金型３１を加熱するヒータ機構（加熱部）３７を有している。また、各金型３１には、把持部３２により把持すための窪みが形成されており、この窪み３１ａにより、金型３１の位置決めと傾きを防止するようにしている。
このように図５に示す成形部１４は、金型３１を１個所の金型ステーション３３に収容しているため、必要形状の金型３１のみを金型ステーション３３に準備し、ＮＣデータに基づいて制御部１６が成形部１４の制御を行うだけで、複数形状の収納部４を持つキャリアテープ３を容易に作製することが可能になる。
また、金型ステーション３３の底面にヒータ機構３７を備えることで、金型３１を成形に必要な温度以下に冷ますこと無く待機させることができる。

次に、本実施形態のキャリアテープ作製装置により作製したキャリアテープの収納部に電子部品を挿入する部品挿入装置について説明する。
図６は、本実施形態の部品挿入装置の構成を示した図であり、（ａ）は部品挿入装置の側面図、（ｂ）は部品挿入装置の上面図、（ｃ）はカバーテープ貼付部を示した図である。
部品挿入装置４０は、図６（ａ）（ｂ）に示すように部品を吸引、搬送、収納するノズル４１と、ノズル４１を装着するヘッド４２と、収納する部品によりノズル４１を交換するためのノズルステーション４３と、電子部品を供給する部品供給部４４と、ノズル交換、及び部品供給、挿入などの動作を行うためのヘッド移動装置４５と、キャリアテープ３に設けられた後述する基準マークを認識するカメラなどの認識装置４８と、図６（ｃ）に示すようなキャリアテープ３に収納した電子部品にカバーを施すためのカバーテープを取り付けるカバーテープ貼付部４９を備えている。カバーテープ貼付部４９では、アイロン機構４７によって電子部品が収納されたキャリアテープ３の収納部４を覆うようにカバーテープ４６を貼付するようにしている。

部品供給部４４の電子部品は、例えば、図７（ａ）に示すカバーテープにより梱包されたテーピング部品６１、図７（ｂ）に示すスティック部品６２、図７（ｃ）に示すバルクケースに収納されたバルクフィーダ６３、図７（ｄ）に示すトレイ６４等の供給形態で対応するフィーダにセットされて供給される。
なお、部品挿入装置４０は、カバーテープ４６を貼付したキャリアテープ３の巻取り機構を連結させても良い。

図８は、本実施形態の部品挿入装置の動作を示したフローチャートである。なお、図８は１組の部品収納の流れを示したものである。なお、以下の動作は、部品挿入装置４０の図示しない制御部が制御を行うことにより実現されるものである。
この場合、制御部は、まず、収納情報に基づいて、収納する１組の順番、形状、個数と、その１組の収納を繰り返す回数を決定する（Ｓ１１、Ｓ１２）。
次に、キャリアテープ３に設けられている基準マークの検出処理を行い（Ｓ１３）、基準マークが無ければ基準マークが設けられているところまでキャリアテープ３を搬送する（Ｓ１４）。なお、この場合は基準マークの認識エラーとしてエラーを発信しても良い。

基準マークを認識したら（Ｓ１３でＹｅｓ）、キャリアテープ３の収納部４を部品収納位置へ移動させる（Ｓ１５）。この間、ヘッド４２は、ヘッド４２に搭載しているノズルが吸着する部品と合致しない場合、ノズルステーション４３へ移動し、搭載しているノズル４１を切り離し、吸着する部品に対応したノズルを選択、把持し、部品供給部４４へ移動する（Ｓ１６〜Ｓ１９）。部品供給部４４に部品があれば吸着し、部品形状を認識させ、形状エラーが無ければキャリアテープ３の収納部４まで移動し、収納する（Ｓ２０〜Ｓ２４）。１組完成するまで繰り返し、必要回数の収納が完了すれば、終了する（Ｓ２６、Ｓ２７）。この後、部品が収納されたキャリアテープ３は、そのままカバーテープ貼付部４９に搬送され、アイロン機構４７によってカバーテープ４６が溶着される。
従って、本実施形態の部品挿入装置によれば、従来の部品挿入装置では元々複数種類の部品を収納する必要が無かったため、必要とされていなかったノズルステーション４３と、複数種類の電子部品を準備する部品供給部４４を備えたことにより、ＮＣデータを使用して複数種類の電子部品を容易にキャリアテープ３に収容することが出来る。
またキャリアテープ３の基準マークを認識する認識装置４８を備えているので、複数形状の電子部品を挿入するための先頭位置を把握することができる。

図９は、本実施形態の部品挿入装置により電子部品を挿入したテーピング部品の構造を示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。なお、図９（ａ）においてはカバーテープの図示を省略している。
図９に示すテーピング部品は、キャリアテープ３と、このキャリアテープ３を被覆するカバーテープ４６とにより構成される。キャリアテープ３には、プリント配線基板にマウントされる複数種類の電子部品５１ａ、５１ｂをそれぞれ収納可能な収納部４ａ、４ｂが形成されている。収納部４ａ、４ｂは、収納する電子部品５０ａ、５０ｂごとに形状が異なるものとされる。
またキャリアテープ３には、基準マーク５が設けられている。基準マーク５は、１組の複数形状の部品を繰り返し収納する場合に用いられ、特に収納部品の先頭位置の把握に適用され、キャリアテープ３への部品挿入、マウント装置からプリント配線基板への実装などを行う際の誤実装を防止することができる。

基準マーク５の例として、図１０に図示する通りであり、（ａ）穴形状、（ｂ）スリット形状、（ｃ）印刷マーク、（ｄ）バーコードなどが考えられる。
基準マーク５の作製機構は、図１０（ａ）と図１０（ｂ）は穴形状、スリット形状に成形するパンチ機構によって作製される。図１０（ｃ）と図１０（ｄ）は、形状をテープに印刷する印刷機構、若しくは印字されたシールを貼付する貼付部によって作製される。基準マーク作製位置の場所は問わない。この基準マーク５の作製機構は、図１に示したキャリアテープ作製装置に搭載される。
なお、これまで説明した本実施形態では、キャリアテープ作製装置と部品挿入装置とが別々に構成されているものとして説明したが、これはあくまでも一例であり、キャリアテープ作製装置と部品挿入装置と一体化したテーピング装置等を実現可能である。その場合は、連続して生産することによる生産の効率化、及び分割して生産する場合より省スペース化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るキャリアテープ作製装置の概略構成を示した図である。 成形部の第１の構成を示した図であり、（ａ）は成形部を樹脂テープの長手方向から見た側面図、（ｂ）は成形部をキャリアテープの短手方向から見た側面図、（ｃ）は成形用金型の拡大図である。 成形部の第２の構成を示した図であり、（ａ）は成形部をキャリアテープの長手方向から見た側面図、（ｂ）は成形部をキャリアテープの短手方向から見た側面図である。 本実施形態のキャリアテープ作製装置の動作を示したフローチャートである。 成形部の第３の構成を示した図であり、（ａ）は成形部を樹脂テープの長手方向から見た側面図、（ｂ）は成形部をキャリアテープの短手方向から見た側面図である。 本実施形態の部品挿入装置の構成を示した図であり、（ａ）は部品挿入装置の側面図、（ｂ）は部品挿入装置の上面図、（ｃ）はカバーテープ貼付部を示した図である。 部品供給部に供給される電子部品の構造を示した図である。 本実施形態の部品挿入装置の動作を示したフローチャートである。 テーピング部品の構造を示した図である。 基準マークの構成例を示した図である。 従来のキャリアテープの構造を説明した図である。

符号の説明

１ キャリアテープ作製装置、２ 樹脂テープ、３ キャリアテープ、４、４ａ、４ｂ 収納部、５ 基準マーク、１１ テープ供給部、１２ 搬送部、１３ 加熱部、１４ 成形部、１６ 制御部、２１ 金型、２１ａ 凹金型、２１ｂ 凸金型、２２ 可動装置、２３ プレス装置、３１ 金型、３２ 把持部、３３ 金型ステーション、３４ Ｘ軸可動装置、３５ Ｙ軸可動装置、３６ プレス装置、３７ ヒータ機構、４０ 部品挿入装置、４１ ノズル、４２ ヘッド、４３ ノズルステーション、４４ 部品供給部、４５ ヘッド移動機構、４６ カバーテープ、４７ アイロン機構、４８ 認識装置、４９ カバーテープ貼付部

Claims (8)

1. 異なる形状の収納部を有するキャリアテープを作製するキャリアテープ作製装置であって、
   樹脂テープを搬送する搬送部と、複数の金型を備え前記樹脂テープに収納部を成形する成形部と、所定データに基づいて前記搬送部と前記成形部の制御を行う制御部と、を備えたことを特徴とするキャリアテープ作製装置。
2. 前記成形部は、前記複数の金型を搭載し、前記樹脂テープの搬送方向に対して平行方向又は直交方向に対して移動可能な可動装置により構成されることを特徴とする請求項１に記載のキャリアテープ作製装置。
3. 前記成形部は、前記複数の金型を収容する金型ステーションと、前記金型を把持する把持部を有し、前記金型ステーションと前記収納部を形成する位置との間を移動可能な可動装置と、により構成されることを特徴とする請求項１に記載のキャリアテープ作製装置。
4. 前記金型ステーションは、収容した複数の金型を加熱する金型加熱部を備えていることを特徴とする請求項３に記載のキャリアテープ作製装置。
5. 前記キャリアテープに基準マークを施す基準マーク形成部を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のキャリアテープ作製装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のキャリアテープ作製装置により作製したキャリアテープの収納部に電子部品を挿入する部品挿入装置であって、
   形状の異なる複数種類の電子部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部の電子部品を前記収納部に挿入する部品挿入部と、前記収納部に電子部品が収納されたキャリアテープにカバーテープを貼付する貼付部と、所定データに基づいて前記部品挿入部の制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする部品挿入装置。
7. 前記キャリアテープの基準マークを認識する基準マーク認識部を備えることを特徴とする請求項６記載の部品挿入装置。
8. 請求項１乃至５の何れか一項に記載のキャリアテープ作製装置と、請求項６又は７に記載の部品挿入装置と、からなることを特徴とするテーピング装置。

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