JP2014082249A - テープフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】リールを保持した状態のものを２本まとめて容易に運搬する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】リール２２から引き出されたキャリヤテープ２１をピッチ送りするフィーダ本体３０に、フィーダ本体３０の一方の側方領域でリール２２を保持する第１のリール保持位置及びフィーダ本体３０の他方の側方領域でリール２２を保持する第２のリール保持位置のうちの一方に選択的に位置させることが可能なリール保持具５０を設ける。リール保持具５０は、フィーダ本体３０に対して上下軸回りに回転自在で回転半径方向の外側の端部にリール２２の中心の孔部２２ａが挿通される挿通部５１を有し、第１のリール保持位置ではフィーダ本体３０の一方の側方領域に挿通部５１を突出させ、第２のリール保持位置ではフィーダ本体３０の他方の側方領域に挿通部５１を突出させる構成とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、リールから引き出されたキャリヤテープをピッチ送りしてキャリヤテープに収容された部品を部品実装装置の実装ヘッドに供給するテープフィーダに関するものである。

基板に部品を装着する部品実装装置において、実装ヘッドに部品を供給するテープフィーダは、リールから引き出されたキャリヤテープをスプロケットによってピッチ送りし、キャリヤテープに収容された部品を部品供給口に連続的に供給する。キャリヤテープがテープフィーダに装填されている状態では、テープフィーダとリールは一体的に取り扱う必要があることから、テープフィーダとリールは同じ台車に取り付けられて部品実装装置の基台に連結され、或いは基台から分離されて運搬される。

テープフィーダを台車から取り外す際にはリールも台車から取り外すため、テープフィーダとリールを一体的に取り扱う必要が生じる。この場合のテープフィーダとリールの一体的な取り扱いを容易にするため、従来、テープフィーダのフィーダ本体に形成した断面コの字型の溝部に対して回転可能に取り付けたリール保持具の端部を溝部の開放側に相当するフィーダ本体の一方の側方領域に突出させることができるようにし、そのテープフィーダの一方の側方領域に突出させたリール保持具にリールの中央孔を挿通させてリールを保持できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。

特許第４８０４２９６号公報

しかしながら、上記従来の構成では、リール保持具はフィーダ本体の両側方のうちの一方側（溝部の開放側に相当する側）にしか突出させることができない。このため、リールを保持した状態の２本のテープフィーダを隣り合わせに並べてまとめて運搬しようとすると、一方のテープフィーダのリール保持具に保持されたリールが他方のテープフィーダに干渉してしまい、リールを保持した状態の２本のテープフィーダをまとめて運搬するといったことは容易ではなかった。

そこで本発明は、リールを保持した状態のものを２本まとめて容易に運搬する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。

請求項１に記載のテープフィーダは、リールから引き出されたキャリヤテープをピッチ送りして前記キャリヤテープに収容された部品を部品実装装置の実装ヘッドに供給するフィーダ本体と、前記フィーダ本体に設けられ、前記フィーダ本体の一方の側方領域で前記リールを保持する第１のリール保持位置及び前記フィーダ本体の他方の側方領域で前記リールを保持する第２のリール保持位置のうちの一方に選択的に位置させることが可能なリール保持具とを備えた。

請求項２に記載のテープフィーダは、請求項１に記載のテープフィーダであって、前記リール保持具は前記フィーダ本体に対して上下軸回りに回転自在で回転半径方向の外側の端部に前記リールの中心の孔部が挿通される挿通部を有し、前記第１のリール保持位置では前記フィーダ本体の前記一方の側方領域に前記挿通部を突出させ、前記第２のリール保持位置では前記フィーダ本体の前記他方の側方領域に前記挿通部を突出させる。

請求項３に記載のテープフィーダは、請求項２に移載のテープフィーダであって、前記リール保持具は前記挿通部が前記フィーダ本体の側方領域に突出しない位置に格納され、その格納位置において前記フィーダ本体に設けられたストッパと当接する。

本発明では、フィーダ本体に備えられたリール保持具が、フィーダ本体の一方の側方でリールを保持する第１のリール保持位置又はフィーダ本体の他方の側方でリールを保持する第２のリール保持位置のうちの一方に選択的に位置させることが可能な構成となっており、リール保持具を第１のリール保持位置に位置させてフィーダ本体の一方の側方でリールを保持させたテープフィーダと、リール保持具を第２のリール保持位置に位置させてフィーダ本体の他方の側方でリールを保持させたテープフィーダでは、隣り合わせに並べても一方のテープフィーダのリール保持具に保持されたリールが他方のテープフィーダに干渉することはなく、リールを保持した状態の２本のテープフィーダをまとめて容易に運搬することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の要部側面図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダをフィーダベースに取り付ける手順を説明する図 本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系統を示すブロック図 （ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの部分下方斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの部分上方斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの上方斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装装置による部品実装作業の実行手順を示すフローチャート 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダを２本隣り合わせに並べた状態の上方斜視図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダを２本隣り合わせに並べた状態の背面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装装置１は、図示しない上流工程側の装置（例えば半田印刷機や他の部品実装装置）から送られてきた基板２の搬入及び位置決め、位置決めした基板２上への部品３の装着及び部品３を装着した基板２の下流工程側の装置（例えば他の部品実装装置や検査機、リフロー炉等）への搬出から成る一連の動作を繰り返し実行するものである。

図１において、部品実装装置１は、基台１０の中央に基板２を水平面内の一の方向（図１における紙面に垂直な方向。Ｘ軸方向とする）に搬送して位置決めする基板位置決め部としての基板搬送コンベア１１を有しており、基台１０上の基板搬送コンベア１１の側方に連結されたフィーダベース１２には部品３の供給を行う部品供給部としての複数のテープフィーダ１３がそれぞれＸ軸方向と直交する水平方向（図１における紙面左右方向。Ｙ軸方向とする）に着脱自在に取り付けられている。

基台１０上には直交座標ロボットから成るヘッド移動機構１４が設けられており、このヘッド移動機構１４によって実装ヘッド１５が水平面内で移動される。実装ヘッド１５には、部品３を真空吸着する複数の吸着ノズル１６が、上下方向（Ｚ軸方向とする）への移動と上下軸回りの回転が自在な状態で取り付けられている。

実装ヘッド１５には撮像視野を下方に向けた基板カメラ１７が取り付けられており、基台１０上のフィーダベース１２と基板搬送コンベア１１との間の領域には撮像視野を上方に向けた部品カメラ１８が取り付けられている。

図１において、フィーダベース１２は床面Ｆ上を移動自在な台車２０に昇降自在に取り付けられており、複数のテープフィーダ１３を取り付けた状態のフィーダベース１２を基台１０の端部に結合させると、複数のテープフィーダ１３が一括して基台１０に固定されるようになっている。台車２０には、部品３が収容されたキャリヤテープ２１が巻き付けられた複数のリール２２がそれぞれ回転自在に取り付けられている。

図２において、フィーダベース１２に取り付けられた各テープフィーダ１３はフィーダ本体３０と後述するリール保持具５０を備えて成り、フィーダ本体３０はＹ軸方向（これをテープフィーダ１３の前後方向とする）に延びて前端側（基板搬送コンベア１１に近い側）に部品供給口３１ａを備えた本体部３１、本体部３１の後端下部から下方に延びて設けられた機構収納部３２及び本体部３１の後端から後方に延びて設けられた把持部３３を有して成る。

図２において、本体部３１は内部にキャリヤテープ２１の通路であるテープ通路４１が設けられており、本体部３１の後端（把持部３３の付け根の下方）にはテープ通路４１へのキャリヤテープ２１の導入口であるテープ導入口４２が設けられている。本体部３１の前部には、テープ導入口４２からテープ通路４１に導入されたキャリヤテープ２１の送り孔（図示せず）に係止される多数の外周ピンを有したスプロケット４３が設けられており、スプロケット４３をスプロケット駆動モータ４４で断続的に回転駆動することで、キャリヤテープ２１を牽引状態で前方にピッチ送りすることができる。

図２において、本体部３１の前後方向の中間部の上部領域にはキャリヤテープ２１からトップテープ２１ｔを剥離させるトップテープ剥離機構４５が設けられており、本体部３１の後部にはトップテープ剥離機構４５によって剥離されたトップテープ２１ｔを収容するテープ収容室４６が設けられている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、テープフィーダ１３は本体部３１の下面に沿って下方に突出して設けられた長尺の突出部３１ｂをフィーダベース１２の上面にＹ軸方向に延びて設けられたスロット１２ａに水平方向に挿入することによって取り付けられる（図３（ａ）→図３（ｂ）。図３（ａ）中に示す矢印Ａ）。そして、テープフィーダ１３がフィーダベース１２に取り付けられた状態で機構収納部３２から延びて設けられたロックレバー３２ａを操作すると（図３（ｂ）中に示す矢印Ｂ）、機構収納部３２内の図示しないロック機構によって、テープフィーダ１３がフィーダベース１２にロックされる。

テープフィーダ１３がフィーダベース１２に取り付けられた状態では、フィーダベース１２に設けられたフィーダベース側コネクタ１２ｂ（図３（ａ））とテープフィーダ１３の機構収納部３２内に設けられたフィーダ側コネクタ３２ｂ（図３（ａ））とが嵌合し（図３（ｂ））、その後、フィーダベース１２が基台１０と結合されると、テープフィーダ１３が基台１０内に設けられた制御装置６０（図４）と電気的に結合される。テープフィーダ１３と制御装置６０が電気的に連結されると、制御装置６０による各テープフィーダ１３の作動制御が可能となる。

図４において、制御装置６０は、基板搬送コンベア１１の作動制御を行って基板２の搬送及び位置決めを行い、各テープフィーダ１３に設けられたスプロケット駆動モータ４４の作動制御を行って、各テープフィーダ１３による部品供給口３１ａへの部品３の供給を行う。

また制御装置６０は、ヘッド移動機構１４の作動制御を行って実装ヘッド１５を水平面内で移動させ、実装ヘッド１５内に設けられたノズル駆動機構１６Ａ（図４）の作動制御を行って実装ヘッド１５に対する各吸着ノズル１６の上下方向への移動と上下軸回りの回転を行い、吸着動作機構１６Ｂ（図４）の作動制御を行って各吸着ノズル１６による部品３の吸着及びその解除を行う。

また制御装置６０は、基板カメラ１７による撮像動作の制御と部品カメラ１８による撮像動作の制御を行って画像データを取得する。基板カメラ１７の撮像動作によって得られた画像データと部品カメラ１８の撮像動作によって得られた画像データは制御装置６０に入力され、制御装置６０は画像認識部６０ａ（図４）においてこれらの画像データについての画像認識処理を行う。

このような部品実装装置１において、制御装置６０が各テープフィーダ１３のスプロケット駆動モータ４４を断続的に回転作動させると、そのテープフィーダ１３に備えられたスプロケット４３が間欠的に回転し、キャリヤテープ２１がスプロケット４３によって牽引されて本体部３１内のテープ通路４１上を本体部３１の後端側から前端側に向けて断続的に進行する。これにより部品供給口３１ａに部品３が連続的に供給され、実装ヘッド１５は部品供給口３１ａから部品３を次々と吸着することが可能となる。なお、キャリヤテープ２１の進行動作と連動してトップテープ剥離機構４５はキャリヤテープ２１からトップテープ２１ｔを剥離する動作を行い、トップテープ剥離機構４５によって剥離されたトップテープ２１ｔは本体部３１のテープ収容室４６内に収容される。

すなわち本実施の形態におけるテープフィーダ１３は、リール２２から引き出されたキャリヤテープ２１をピッチ送りしてキャリヤテープ２１に収容された部品３を部品実装装置１の実装ヘッド１５に供給するフィーダ本体３０を備えたものと成っている。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、フィーダ本体３０の一部である機構収納部３２の下端にはリール保持具５０が設けられている。リール保持具５０は、フィーダ本体３０の一方の側方領域（ここではテープフィーダ１３をキャリヤテープ２１の進行方向に見た場合の右側の側方領域）でリール２２を保持する第１のリール保持位置（図５（ａ））及びフィーダ本体３０の他方の側方領域（ここではテープフィーダ１３をキャリヤテープ２１の進行方向に見た左側の側方領域）でリール２２を保持する第２のリール保持位置（図５（ｂ））のうちの一方に選択的に位置させることが可能である。リール保持具５０は、具体的には、螺子ＳＣによって一端側が枢結されて水平方向に延びた細長い板状の部材から成り、リール保持具５０の他端側（回転半径方向の外側）はリール２２の中心の孔部２２ａ（図６（ｂ））が挿通される挿通部５１となっている。また、挿通部５１の端部は上方に折り曲げられた屈曲部５２となっている。

また、リール保持具５０は、上記第１のリール保持位置及び第２のリール保持位置のほか、挿通部５１をフィーダ本体３０の側方領域から突出させない格納位置（ここでは屈曲部５２が形成された側の端部を前方に向けた位置。図５（ｃ））に位置させることが可能である。リール保持具５０を格納位置に位置させるのは、テープフィーダ１３がフィーダベース１２に取り付けられるときであり、リール保持具５０が格納位置に位置した状態では、機構収納部３２の下面（すなわちフィーダ本体３０）に設けられたブロック状のストッパ５３がリール保持具５０の一方の側面と当接してリール保持具５０が格納位置に位置決めされるようになっている。

作業者は、リール２２をフィーダ本体３０の右側の側方領域において保持しようとする場合には、リール保持具５０を第１のリール保持位置に位置させた状態でリール２２の中心の孔部２２ａをリール保持具５０の挿通部５１に挿通させ（図６（ａ）→図６（ｂ）。図７（ａ））、リール２２をフィーダ本体３０の左側の側方領域において保持しようとする場合には、リール保持具５０を第２のリール保持位置に位置させた状態でリール２２の中心の孔部２２ａをリール保持具５０の挿通部５１に挿通させる（図７（ｂ））。ここで、上述のように、リール保持具５０の挿通部５１の端部には上方に屈曲した屈曲部５２が形成されていることから、リール保持具５０に保持された（挿通部５１に挿通された）リール２２は容易に挿通部５１から脱落することはない。なお、リール２２の中心の孔部２２ａにリール保持具５０の挿通部５１が通過し得るようにするため、屈曲部５２の高さ方向の寸法は、リール２２の中心の孔部２２ａの内形よりも小さい寸法となっている。

このように、本実施の形態におけるテープフィーダ１３において、リール保持具５０は、フィーダ本体３０に対して上下軸回りに回転自在で回転半径方向の外側の端部にリール２２の中心の孔部２２ａが挿通される挿通部５１を有し、第１のリール保持位置ではフィーダ本体３０の一方の側方領域（右側の側方領域）に挿通部５１を突出させ、第２のリール保持位置ではフィーダ本体３０の他方の側方領域（左側の側方領域）に挿通部５１を突出させるようになっている。

次に、部品実装装置１により、基板２上に部品３を装着する部品実装作業の実行手順を図８のフローチャートを参照して説明する。部品実装作業では、制御装置６０は先ず、基板搬送コンベア１１を作動させ、部品実装装置１の上流工程側の装置から送られてきた基板２を受け取って部品実装装置１の内部に搬入し、所定の作業位置に位置決めする（ステップＳＴ１）。

制御装置６０は、基板２の搬入及び位置決めを行ったら、実装ヘッド１５を移動させて基板カメラ１７を基板２の上方に位置させ、基板カメラ１７に基板２上の一対の基板マーク（図示せず）の撮像を行わせて画像認識する。そして、得られた一対の基板マークの位置を予め設定された基準の位置と比較することによって、基板２の基準の位置からの位置ずれを算出する（ステップＳＴ２）。

制御装置６０は、基板２の基準の位置からの位置ずれを算出したら、各テープフィーダ１３の作動制御を行って各テープフィーダ１３の部品供給口３１ａへの部品３の供給を行いつつ、実装ヘッド１５を移動させて、部品供給口３１ａに供給された部品３を吸着ノズル１６に吸着させる（ステップＳＴ３）。

制御装置６０は、吸着ノズル１６に部品３を吸着させたら、その部品３が部品カメラ１８の上方を通過するように実装ヘッド１５を移動させ、部品カメラ１８に部品３の撮像を行わせて画像認識する（ステップＳＴ４）。この画像認識の際、制御装置６０は、部品３の吸着ノズル１６に対する位置ずれ（吸着ずれ）を算出する。

制御装置６０は、部品３の画像認識を行ったら、実装ヘッド１５を基板２の上方に移動させ、吸着ノズル１６に吸着させた部品３を基板２に接触させたうえで吸着ノズル１６による部品３の吸着解除を行い、部品３を基板２に装着する（ステップＳＴ５）。この部品３の装着時には、制御装置６０は、ステップＳＴ２で求めた基板２の位置ずれと、ステップＳＴ４で求めた部品３の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル１６の位置補正（回転補正を含む）を行う。

制御装置６０は、基板２に部品３を装着したら、基板２に装着すべき全ての部品３の装着が終了したか否かの判断を行う（ステップＳＴ６）。そして、基板２に装着すべき全ての部品３の装着が終了していなかったときにはステップＳＴ３に戻って吸着ノズル１６による次の部品３の吸着を行い、基板２に装着すべき全ての部品３の装着が終了していたときには、基板搬送コンベア１１を作動させて基板２を部品実装装置１から搬出し（ステップＳＴ７）、基板２の１枚当たりの部品実装作業を終了する。

上述のような部品実装作業の実行中、テープフィーダ１３の稼働時には、テープフィーダ１３とリール２２は同じ台車２０に取り付けられて一体的に取り扱われるが、テープフィーダ１３の非稼働時においても、キャリヤテープ２１がテープフィーダ１３に装填されている状態では、同様に、テープフィーダ１３とリール２２を一体的に取り扱う必要がある。このため作業者は、テープフィーダ１３を台車２０（フィーダベース１２）から取り外す場合にはリール２２も台車２０から取り外し、そのうえでリール２２をテープフィーダ１３のリール保持具５０に保持させるようにする。

作業者は、テープフィーダ１３を１本ずつ運搬しようとする場合には、リール保持具５０を第１のリール保持位置と第２のリール保持位置のいずれに位置させてリール２２を保持するようにしても構わないが、テープフィーダ１３を２本まとめて同時に運搬しようとする場合には、一方のテープフィーダ１３についてはリール保持具５０を第１のリール保持位置に位置させてそのテープフィーダ１３のフィーダ本体３０の一方の側方（例えば右側）においてリール２２を保持させ、もう一方のテープフィーダ１３についてはリール保持具５０を第２のリール保持位置に位置させてそのテープフィーダ１３のフィーダ本体３０の他方の側方（例えば左側）においてリール２２を保持させるようにする。そして、これら２本のテープフィーダ１３を、リール２２を保持していない側同士が隣り合わせになるように並べれば（図９）、一方のテープフィーダ１３のリール保持具５０に保持されたリール２２が他方のテープフィーダ１３に干渉することがないので（図１０）、リール２２を保持した状態の２本のテープフィーダ１３をまとめて容易に運搬することができ、作業効率が格段に高められる。

なお、リール保持具５０は、上述の例では、フィーダ本体３０に対して上下軸回りに回転自在で回転半径方向の外側の端部にリール２２の中心の孔部２２ａが挿通される挿通部５１を有し、第１のリール保持位置ではフィーダ本体３０の一方の側方領域に挿通部５１を突出させ、第２のリール保持位置ではフィーダ本体３０の他方の側方領域に挿通部５１を突出させる構成となっていたが、フィーダ本体３０の一方の側方領域でリール２２を保持する第１のリール保持位置及びフィーダ本体３０の他方の側方領域でリール２２を保持する第２のリール保持位置のうちの一方に選択的に位置させることが可能なものであれば、その構成は特に限定されない。

ストッパ５３も、リール保持具５０がリール２２の保持を行わない場合に、リール保持具５０の挿通部５１がフィーダ本体３０の側方領域に突出しない位置に格納され、その格納位置においてリール保持具５０と当接する位置に設けられたものであれば、その形状等は任意である。

リールを保持した状態のものを２本まとめて容易に運搬することができるテープフィーダを提供する。

１ 部品実装装置
３ 部品
１３ テープフィーダ
１５ 実装ヘッド
２１ キャリヤテープ
２２ リール
２２ａ 孔部
３０ フィーダ本体
５０ リール保持具
５１ 挿通部
５３ ストッパ

Claims (3)

1. リールから引き出されたキャリヤテープをピッチ送りして前記キャリヤテープに収容された部品を部品実装装置の実装ヘッドに供給するフィーダ本体と、
   前記フィーダ本体に設けられ、前記フィーダ本体の一方の側方領域で前記リールを保持する第１のリール保持位置及び前記フィーダ本体の他方の側方領域で前記リールを保持する第２のリール保持位置のうちの一方に選択的に位置させることが可能なリール保持具とを備えたことを特徴とするテープフィーダ。
2. 前記リール保持具は前記フィーダ本体に対して上下軸回りに回転自在で回転半径方向の外側の端部に前記リールの中心の孔部が挿通される挿通部を有し、前記第１のリール保持位置では前記フィーダ本体の前記一方の側方領域に前記挿通部を突出させ、前記第２のリール保持位置では前記フィーダ本体の前記他方の側方領域に前記挿通部を突出させることを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
3. 前記リール保持具は前記挿通部が前記フィーダ本体の側方領域に突出しない位置に格納され、その格納位置において前記フィーダ本体に設けられたストッパと当接することを特徴とする請求項２に移載のテープフィーダ。

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