JP2013219129A - テープフィーダおよび電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テープフィーダと供給リールとを簡便・安価な構成で一体管理することができるテープフィーダおよびこのテープフィーダを用いた電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【解決手段】供給リールからキャリアテープを引き出してピッチ送りすることにより電子部品を供給するテープフィーダ５において、キャリアテープが走行するテープ走行路およびピッチ送りを行うテープ送り機構が設けられた本体部５ａに結合して設けられ、本体部５ａが部品供給部から取り外された状態において供給リールを第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６によって下方側から支持して保持するリール保持部２４を備えた構成とし、さらに第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６をピッチ送り方向を含む垂直面内で折り畳み自在とする。
【選択図】図４

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部品実装機構による部品吸着位置に供給するテープフィーダおよびこのテープフィーダが装着された電子部品実装装置に関するものである。

電子部品実装装置における部品供給装置としてテープフィーダが知られている。こ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卷回状態で収納した供給リールと組み合わされ、テープフィーダによって供給リールから引き出したキャリアテープをピッチ送りすることにより、部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品が供給される。設備機器としてのテープフィーダと消耗部品である供給リールとは本来個別に取り扱い管理がなされるものであるが、生産現場においては、テープフィーダと供給リールとを１対のセットとして一体管理することが求められる場合がある。

すなわちテープフィーダ自体は、部品供給部のいずれの装着スロットにも装着可能なように汎用性を有するものとなっているが、使用に際しては供給対象となる部品種に応じて、機械的な調整や内部のコントローラに設定されるデータの変更などを必要とする。そして１つの供給リールにおいて部品消費が中途の状態で実装装置から取り外された場合などは、当該供給リールをテープフィーダとセットにして一体管理することが作業上便宜であるため、供給リールと一体管理することを目的として、供給リールを保持する部品保持装置をテープフィーダに予め設けた構成のテープフィーダが用いられるようになっている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、１つのテープフィーダについて供給リールを上下方向の位置が重ならないように、部品保持装置を昇降自在に構成している。これにより、幅寸法が小さい薄型のテープフィーダを密に並設しても、隣接する供給リール相互の干渉が生じることがなく、効率的なフィーダ配置が可能となっている。

特開２０１０−１０３４３９号公報

しかしながら上述の先行技術例には、部品保持装置の構成に起因して、機構の複雑化と設備コストの上昇という課題がある。すなわち上述例では、部品保持装置に保持した状態の供給リールが相互に干渉しないように、供給リールを上下２位置にそれぞれ保持するための昇降機構を設ける必要がある。そして上下２位置に位置した供給リールのいずれからもキャリアテープを引き出してテープフィーダに導く必要があることから、部品供給部の構成が複雑化することが避けられない。このように、従来技術においては、テープフィーダと供給リールとを簡便・安価な構成で一体管理することが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、テープフィーダと供給リールとを簡便・安価な構成で一体管理することができるテープフィーダおよびこのテープフィーダを用いた電子部品実装装置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が卷回収納された供給リールから前記キャリアテープを引き出してピッチ送りすることにより電子部品実装装置の部品吸着位置に前記電子部品を供給するテープフィーダであって、前記ピッチ送りにおいてキャリアテープが走行するテープ走行路および前記ピッチ送りを行うテープ送り機構が設けられ、前記電子部品実装装置の部品供給部に装着される本体部と、前記本体部に結合して設けられ、前記本体部が部品供給部から取り外された状態において前記供給リールを細長形状の保持部材によって下方側から支持して保持するリール保持部とを備え、前記保持部材は、前記ピッチ送り方向を含む垂直面内で折り畳み自在に設けられている。

本発明の電子部品実装装置は、電子部品を保持したキャリアテープが卷回収納された供給リールから前記キャリアテープを引き出してピッチ送りすることにより部品吸着位置に電子部品を供給する複数のテープフィーダが装着された部品供給部と、前記部品吸着位置から取り出した電子部品を基板に移送搭載する部品実装機構とを備え、前記テープフィーダは、請求項１乃至４のいずれかに記載のテープフィーダである。

本発明によれば、電子部品実装装置の部品供給部に装着される本体部に結合して設けられ、この本体部が部品供給部から取り外された状態において供給リールを細長形状の保持部材によって下方側から支持して保持するリール保持部を備えた構成とし、さらに保持部材をピッチ送り方向を含む垂直面内で折り畳み自在とすることにより、テープフィーダと供給リールとを簡便・安価な構成で一体管理することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図 本発明の一実施の形態のテープフィーダの構成説明図 本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるリール保持部の構成説明図 本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるリール保持部の機能説明図 本発明の一実施の形態のテープフィーダにおけるリール保持部の機能説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して電子部品実装装置１の構造を説明する。なお図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を部分的に示している。図１において基台１ａの中央には、２列の基板搬送機構２がＸ方向（基板搬送方向）に配設されている。基板搬送機構２は、上流側装置から供給され当該装置による部品実装作業の対象となる基板３をＸ方向に搬送して、部品実装作業位置に位置決めする。基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ５が並設されている。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をピッチ送りすることにより、以下に説明する実装ヘッド９の吸着ノズル９ａによる部品吸着位置に電子部品を供給する機能を有している。

基台１ａ上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７が配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図２に示すように、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。

Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ５から電子部品１６（図３参照）を吸着ノズル９ａによって取り出して、基板搬送機構２に位置決めされた基板３に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８および実装ヘッド９は、電子部品１６を保持した実装ヘッド９を移動させることにより、電子部品１６を基板３に移送搭載する部品実装機構１２を構成する。

部品供給部４と対応する基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ６が配設されている。部品供給部４から電子部品１６を取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動する際に、部品認識カメラ６は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品１６を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動テーブル８の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１０が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１０は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識カメラ６による電子部品１６の認識結果と、基板認識カメラ１０による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

図２に示すように、部品供給部４にはフィーダベース１１ａに予め複数のテープフィーダ５が装着された状態の台車１１がセットされる。基台１ａに設けられた固定ベース１ｂに対して、フィーダベース１１ａをクランプ機構１１ｂによってクランプすることにより、部品供給部４において台車１１の位置が固定される。台車１１には、電子部品を保持したキャリアテープ１５を巻回状態で収納する供給リール１３が保持されている。供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１５は、テープフィーダ５によって吸着ノズル９ａによる部品吸着位置までピッチ送りされる。

次に、図３を参照してテープフィーダ５の構成および機能を説明する。図３に示すように、テープフィーダ５は本体部５ａおよび本体部５ａの下面から下方に凸設された装着部５ｂを備え、さらに上面側に作業者がテープフィーダ５を把持するための把持部５ｆを設けた構成となっている。本体部５ａの下面をフィーダベース１１ａに沿わせてテープフィーダ５を装着した状態では、装着部５ｂに設けられたコネクタ部５ｃがフィーダベース１１ａに嵌合する。これにより、テープフィーダ５は部品供給部４に固定装着されるとともに、テープフィーダ５は電子部品実装装置１の装置制御部２３と電気的に接続される。

本体部５ａには、供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１５を本体部５ａ内に取り込むためのテープ導入口５ｅが設けられており、本体部５ａの内部には取り込まれたキャリアテープ１５を導くテープ走行路５ｄがテープ導入口５ｅから本体部５ａの先端部まで連続して設けられている。また本体部５ａの後端部には、供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１５をテープ導入口５ｅに導くテープ案内部２４＊が本体部５ａに結合して設けられている。テープ案内部２４＊は、ヒンジ軸２４ｂを介して結合された第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６によって構成され、本実施の形態においては、後述するように第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６は供給リール１３を下側から保持するリール保持部２４としての機能を併せ有している。

キャリアテープ１５は、テープ本体を構成するベーステープ１５ａに、電子部品１６を収納保持する部品収納用の凹部である部品ポケット１５ｂおよびキャリアテープ１５をピッチ送りするための送り孔１５ｄを所定ピッチで設けた構成となっている。ベーステープ１５ａの上面は、部品ポケット１５ｂから電子部品１６が脱落するのを防止するために、部品ポケット１５ｂを覆ってトップテープ１５ｅによって封止されている。

本体部５ａには、キャリアテープ１５をピッチ送りするためのテープ送り機構１７が内蔵されている。テープ送り機構１７は、テープ走行路５ｄの先端部に設けられたスプロケット２０を回転駆動するテープ送りモータ１９およびテープ送りモータ１９を制御するフィーダ制御部１８を備えている。テープフィーダ５がフィーダベース１１ａに装着された状態では、フィーダ制御部１８は装置制御部２３と接続される。

スプロケット２０には、送り孔１５ｄに嵌合する送りピン（図示省略）が定ピッチで設けられており、これらの送りピンが送り孔１５ｄに係合した状態で、テープ送りモータ１９を駆動してスプロケット２０を間歇回転させることにより、キャリアテープ１５は下流側へピッチ送りされる。スプロケット２０の手前側は、電子部品１６を部品ポケット１５ｂから実装ヘッド９の吸着ノズル９ａによって真空吸着して取り出す部品吸着位置となっている。

スプロケット２０近傍の本体部５ａの上面側には、キャリアテープ１５を上面側から押さえつけてガイドする押さえ部材２１が配設されている。押さえ部材２１には、吸着ノズル９ａによるピックアップ位置に対応して吸着開口部２２が設けられている。吸着開口部２２の上流端は、トップテープ１５ｅを剥離するためのトップテープ剥離部２２ａとなっている。すなわち、キャリアテープ１５が押さえ部材２１の下方を走行する過程において、トップテープ１５ｅをトップテープ剥離部２２ａを周回させて上流側に引き出すことによって、ピックアップ位置の上流側にてトップテープ１５ｅがベーステープ１５ａから剥離され、上流側へ折り返されて本体部５ａ内に設けられたテープ回収部内へ送り込まれ回収される。これにより、部品ポケット１５ｂ内の電子部品１６は吸着開口部２２において上方へ露呈され、実装ヘッド９によるによるピックアップアップが可能な状態となる。

次に、図４、図５、図６を参照して、リール保持部２４およびテープ案内部２４＊の構成を説明する。図４（ａ）に示すように、本体部５ａの後端部のテープ導入口５ｅの近傍には、いずれも細長形状の保持部材である第１の円弧部材２５および第２の円弧部材２６をヒンジ軸２４ｂを介して結合したリール保持部２４が、結合ブロック２４ａを介して本体部５ａに固定結合されている。第２の円弧部材２６は、ピッチ送り方向（矢印ｃ）に直交する水平方向に設けられたヒンジ軸２４ｂの軸線ａ廻りに、第１の円弧部材２５に対して回動する。これにより、リール保持部２４を構成する第１の円弧部材２５および第２の円弧部材２６は、ピッチ送り方向（矢印ｃ）を含む垂直面内で折り畳み自在となっている。

第１の円弧部材２５および第２の円弧部材２６は、いずれも細長形状の板状部材を円弧状に曲げ加工して形成されており、これらの板状部材の幅寸法ｂ２は、テープフィーダ５の本体部５ａの幅寸法ｂ１よりも小さく設定されている。これにより、複数の本体部５ａの側面を当接させて並列保管した状態において、相隣接するリール保持部２４相互の干渉を生じることがなく、複数のテープフィーダ５を効率よく並列収納することが可能となっている。

第１の円弧部材２５および第２の円弧部材２６は、いずれも内円弧面２５ａ、２６ａを同一面側にした姿勢でヒンジ軸２４ｂを介して回動自在に結合されている。すなわち上記構成における保持部材は、内円弧面２５ａを上向きにした姿勢で本体部５ａに結合された第１の円弧部材２５と、この第１の円弧部材２５に垂直面と直交する方向のヒンジ軸２４ｂを介して回動自在に内円弧面２６ａを上向きにした姿勢で結合された第２の円弧部材２６を有する構成となっている。

図４（ｂ）（イ）に示すように、第２の円弧部材２６が第１の円弧部材２５に対して開状態にあり、第１の円弧部材２５と第２の円弧部材２６とが同一の円弧形状を形成する状態では、内円弧面２５ａ、２６ａは連続した上円弧面を形成する。これにより第１の円弧部材２５と第２の円弧部材２６は、本体部５ａが部品供給部４から取り外された状態において、供給リール１３を内円弧面２５ａ、２６ａによって下方側から支持して保持するリール保持部２４として機能する。

図５は、このリール保持部２４に供給リール１３を保持させる動作を示している。まず図５（ａ）は、部品供給が終了して部品供給部４から取り外されたテープフィーダ５に対して、当該テープフィーダ５に対応した供給リール１３を一体的に管理するために、使用途中のキャリアテープ１５が未だ残留した状態の供給リール１３をリール保持部２４に装着する状態を示している。すなわち、第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６が上方に開放されてリール保持部２４を形成した状態で、供給リール１３をリール保持部２４に対して下降させる。

そして図５（ｂ）に示すように、供給リール１３を構成する２枚のリール側板１３ａの間にリール保持部２４が挟み込まれるように、供給リール１３を下降させる。このとき、２枚のリール側板１３ａの間隔寸法Ｂよりも第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６の幅寸法ｂ２（図４（ｂ）参照）の方が小さく設定されており、保持部材である第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６は、供給リール１３において複数層で卷回されたキャリアテープ１５の最外層１５ｆに当接して支持する。これにより、テープフィーダ５と使用途中の供給リール１３とを一体化して移動・保管することができる。そしてこの移動動作においては、作業者がテープフィーダ５に設けられた把持部５ｆを把持することのみで、テープフィーダ５と供給リール１３とを一体的に作業性よく取り扱うことが可能となっている。

また図４（ｂ）（ロ）に示すように、第２の円弧部材２６が第１の円弧部材２５に対して閉状態にあり、第１の円弧部材２５に対して第２の円弧部材２６が折り畳まれた状態では、第２の円弧部材２６は略反転状態となって外円弧面２６ｂが上向きとなる。このとき、第２の円弧部材２６の外円弧面２６ｂの一端部２６ｃが、テープフィーダ５のテープ走行路５ｄにキャリアテープ１５を導入するためのテープ導入口５ｅの近傍に位置するように、第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６の形状が設定されている。したがってこの状態では、第２の円弧部材２６の外円弧面２６ｂは、部品供給部４に装着された供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１５を案内するテープ案内部２４＊として機能する。

図６は、このテープ案内部２４＊によってキャリアテープ１５を案内する状態を示している。すなわち、外円弧面２６ｂが上面側になるように第２の円弧部材２６を折り畳んで第２の円弧部材２６の一端部２６ｃをテープ導入口５ｅの近傍に位置させる。そしてこの状態で、部品供給部４に装着された供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１５を、第２の円弧部材２６の外円弧面２６ｂに沿わせて、テープ導入口５ｅから本体部５ａ内のテープ走行路５ｄに導く。これにより、滑らかなガイド面として機能する外円弧面２６ｂによってキャリアテープ１５を安定して案内することができる。

上記説明したように、本実施の形態のテープフィーダ５は、電子部品実装装置１の部品供給部４に装着される本体部５ａに結合して設けられ、この本体部５ａが部品供給部４から取り外された状態において供給リール１３を細長形状の保持部材である第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６によって下方側から支持して保持するリール保持部２４を備えた構成とし、さらに第１の円弧部材２５、第２の円弧部材２６をピッチ送り方向を含む垂直面内で折り畳み自在としたものである。これにより、テープフィーダ５と供給リール１３とを簡便・安価な構成で一体管理することができる。

本発明のテープフィーダおよび電子部品実装装置は、テープフィーダと供給リールとを簡便・安価な構成で一体管理することができるという効果を有し、テープフィーダから電子部品を取り出して基板に実装する部品実装分野において有用である。

１ 電子部品実装装置
３ 基板
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
５ａ 本体部
５ｄ テープ走行路
５ｅ テープ導入口
１５ キャリアテープ
１７ テープ送り機構
２４ リール保持部
２４＊ テープ案内部
２４ｂ ヒンジ軸
２５ 第１の円弧部材
２５ａ、２６ａ 内円弧面
２６ 第２の円弧部材
２６ｂ 外円弧面

Claims (5)

1. 電子部品を保持したキャリアテープが卷回収納された供給リールから前記キャリアテープを引き出してピッチ送りすることにより電子部品実装装置の部品吸着位置に前記電子部品を供給するテープフィーダであって、
   前記ピッチ送りにおいてキャリアテープが走行するテープ走行路および前記ピッチ送りを行うテープ送り機構が設けられ、前記電子部品実装装置の部品供給部に装着される本体部と、
   前記本体部に結合して設けられ、前記本体部が部品供給部から取り外された状態において前記供給リールを細長形状の保持部材によって下方側から支持して保持するリール保持部とを備え、
   前記保持部材は、前記ピッチ送り方向を含む垂直面内で折り畳み自在に設けられていることを特徴とするテープフィーダ。
2. 前記保持部材は、内円弧面を上向きにした姿勢で前記本体部に結合された第１の円弧部材と、この第１の円弧部材に前記垂直面と直交する方向のヒンジ軸を介して回動自在に内円弧面を上向きにした姿勢で結合された第２の円弧部材を有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. 前記保持部材は、前記供給リールにおいて複数層で卷回されたキャリアテープの最外層に当接して支持することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のテープフィーダ。
4. 前記リール保持部は、前記第２の円弧部材を前記ヒンジ軸廻りに回動させて折り畳んだ状態において、この第２の円弧部材の外円弧面の一端部が前記本体部において前記テープ走行路のテープ導入口と接続可能に位置するように配設されており、
   前記第２の円弧部材の外円弧面は、前記部品供給部に装着された供給リールから引き出されたキャリアテープを案内するテープ案内部として機能することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のテープフィーダ。
5. 電子部品を保持したキャリアテープが卷回収納された供給リールから前記キャリアテープを引き出してピッチ送りすることにより部品吸着位置に電子部品を供給する複数のテープフィーダが装着された部品供給部と、前記部品吸着位置から取り出した電子部品を基板に移送搭載する部品実装機構とを備え、
   前記テープフィーダは、請求項１乃至４のいずれかに記載のテープフィーダであることを特徴とする電子部品実装装置。

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