JP2014107410A

JP2014107410A - テープフィーダ

Info

Publication number: JP2014107410A
Application number: JP2012259346A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ikeda; 政典池田; Satoshi Furuichi; 聖古市; Masahiro Taniguchi; 昌弘谷口; Yosuke Hassaku; 陽介八朔
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: JP6035514B2; CN203554885U

Abstract

【課題】吸着ノズルによる部品の引き上げ時に吸着ノズルから部品が脱落して生じるピックアップミスの発生を低減させることができるようにしたテープフィーダを提供することを目的とする。
【解決手段】キャリヤテープＣＴの通路であるテープ通路３１中にキャリヤテープＣＴのピッチ送り方向に延びて設けられ、上方を通過するキャリヤテープＣＴのポケットＰｔ内の部品３に磁力を作用させる磁石部材４０を備える。この磁石部材４０は、テープ通路３１を通過するキャリヤテープＣＴのポケットＰｔ内の部品３がピックアップ位置Ｋに近づく間にポケットＰｔの中心側に寄るように、ポケットＰｔのピッチ送り方向の中心線Ｌ上に向かう先すぼまりの形状を有したものとする。
【選択図】図５

Description

本発明は、部品実装装置に備えられ、ポケットに部品が収納されたキャリヤテープをピッチ送りして部品の供給を行うテープフィーダに関するものである。

部品実装装置の部品供給部として用いられるテープフィーダは、ポケットに収納したキャリヤテープをピッチ送りして部品実装装置の吸着ノズルが部品のピックアップを行うピックアップ位置に部品を供給する。このようなテープフィーダによって供給される部品は近年、微小化が進んでおり、キャリヤテープのポケットと部品との大きさのギャップが大きくなってきている。このためピックアップ位置に到達した部品のポケット内での位置のばらつきは大きく、吸着ノズルによる部品の吸着ミスが発生する要因となっている。

このため従来、テープフィーダにおけるキャリヤテープの通路（テープ通路）中にＬ字形状の磁石部材を設け、上方を通過するキャリヤテープのポケット内の部品に磁力を作用させて部品をポケットの一方の内壁側に寄せることで部品のパケット内での位置のばらつきが小さくな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４８０９５０６号公報

しかしながら、上記のように、部品をポケットの一方の内壁側に寄せるようにすると、吸着ノズルによって吸着した部品を引き上げるときに部品がポケットの内壁と干渉して脱落し、同様にピックアップミスが発生するおそれがあった。

そこで本発明は、吸着ノズルによる部品の引き上げ時に吸着ノズルから部品が脱落して生じるピックアップミスの発生を低減させることができるようにした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、部品実装装置に備えられ、ポケットに部品が収納されたキャリヤテープをピッチ送りして前記部品実装装置の吸着ノズルが部品のピックアップを行うピックアップ位置に部品を供給するテープフィーダであって、前記キャリヤテープの通路であるテープ通路中に前記キャリヤテープのピッチ送り方向に延びて設けられ、上方を通過する前記キャリヤテープの各ポケット内の部品に磁力を作用させる磁石部材を備え、前記磁石部材は、前記ポケットのピッチ送り方向の中心線上に向かう先すぼまりの形状を有している。

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、前記磁石部材は、前記ポケットのピッチ送り方向の中心線に対して線対称な形状を有している。

請求項３に記載のテープフィーダは、請求項１又は２に記載のテープフィーダであって、前記磁石部材は二等辺三角形の形状を有している。

本発明では、テープ通路を通過するキャリヤテープのポケット内の部品はピックアップ位置に近づく間にポケットの中心側に寄っていき、吸着ノズルは各ポケットの中心位置で部品を吸着する。このため、ポケットから引き上げられる部品はポケットの内壁に干渉しにくく、吸着ノズルによる部品の引き上げ時に吸着ノズルから部品が脱落して生じるピックアップミスの発生を低減させることができる。

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斜視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本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの部分拡大斜視図本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの（ａ）部分拡大断面側面図（ｂ）部分拡大平面図本発明の一実施の形態における（ａ）テープフィーダの部分拡大平面図（ｂ）テープフィーダが備える磁石部材の平面図

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上に基板搬送位置決め部としての基板搬送コンベア１１を備えている。基板搬送コンベア１１は図１の紙面に垂直な方向（Ｘ軸方向とする）に基板２を搬送し、所定の作業位置に位置決めする。

基台１０の側方には床面Ｆ上を移動自在な台車１２が結合されており、台車１２が備えるフィーダベース１２ａには部品供給部としての複数のテープフィーダ１３が取り付けられている（図２も参照）。台車１２の下部には複数のリールＲが回転自在に保持されており、各リールＲには部品３が収納されたキャリヤテープＣＴが巻き付けられている。なお、キャリヤテープＣＴに収納されている各部品３は、図２の拡大図に示すように、両端部に磁性体金属（ニッケル等）を含有する電極部３ａを備えたものとなっている。

図２において、各テープフィーダ１３はその下部が前述のフィーダベース１２ａに対して水平方向（Ｘ軸方向と直交する水平面内方向。Ｙ軸方向とする）に差し込まれて取り付けられている。各テープフィーダ１３はそれぞれ基台１０の中央部に近い側（基板搬送コンベア１１側。テープフィーダ１３にとっての前方とする）の端部に部品供給口１３ａを有しており、リールＲから引き出したキャリヤテープＣＴを前方に送って部品３を連続的に部品供給口１３ａに供給する。

図１において、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によって装着ヘッド１５が移動される。装着ヘッド１５には上下方向（Ｚ軸方向とする）への移動動作とＺ軸回りの回転動作が可能な複数の吸着ノズル１６が下方に延びた状態で取り付けられている。

装着ヘッド１５には撮像視野を下方に向けた基板カメラ１７が設けられている。また、基台１０上のフィーダベース１２ａ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が設けられている。

基板搬送コンベア１１による基板２の搬送及び位置決め動作、各テープフィーダ１３による部品３の供給動作、ヘッド移動機構１４による装着ヘッド１５の移動動作、装着ヘッド１５による各吸着ノズル１６の上下動及び回転動作と吸着ノズル１６を介した部品３の吸着及び解除動作、基板カメラ１７及び部品カメラ１８による撮像動作の各制御は、部品実装装置１が備える制御装置２０によってなされる（図３）。

部品実装装置１による基板２への部品３の装着作業では、制御装置２０は先ず、基板搬送コンベア１１を作動させて基板２を作業位置に位置決めする。そして、装着ヘッド１５を基板２の上方に移動させて基板カメラ１７に基板２の認識を行わせることによって、基板２の正規の作業位置からの位置ずれを求める。次いで制御装置２０は、装着ヘッド１５をテープフィーダ１３の上方に移動させて吸着ノズル１６を上下動させ、テープフィーダ１３が供給する部品３を吸着ノズル１６に吸着させてピックアップさせる。

制御装置２０は、吸着ノズル１６に部品３をピックアップさせたら、装着ヘッド１５を部品カメラ１８の上方に移動させ、吸着ノズル１６に吸着させた部品３を部品カメラ１８に認識させることによって、吸着ノズル１６に対する部品３の位置ずれを求める。そして、装着ヘッド１５を基板２の上方に移動させ、吸着ノズル１６を上下動させて、吸着ノズル１６に吸着させた部品３を基板２上に装着する。この基板２上への部品３の装着時には、求めた基板２の正規の作業位置からの位置ずれと吸着ノズル１６に対する部品３の位置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２０は、上記手順を繰り返して基板２に装着すべき全ての部品３の装着が終了したら、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から搬出する。

このような部品実装装置１において、本実施の形態における形態ではテープフィーダ１３の構成について特徴があり、以下にその説明を行う。

図２において、テープフィーダ１３のフィーダベース１２ａに取り付けられる部分であるフィーダ基部３０には、キャリヤテープＣＴの通路であるテープ通路３１が設けられており、フィーダ基部３０の前方上部には制御装置２０によって回転駆動されるスプロケット３２が設けられている。リールＲから引き出されたキャリヤテープＣＴはフィーダ基部３０の後端のテープ導入口３３からテープ通路３１内に入り、スプロケット３２の上方に導かれる。

図２の拡大図において、キャリヤテープＣＴの長手方向には部品３の収納部であるポケットＰｔが一定間隔で設けられてポケットＰｔの列を形成しており、このポケットＰｔの列と並行した位置には送り孔Ｈが一定間隔で設けられて送り孔Ｈの列を形成している。キャリヤテープＣＴの送り孔Ｈはスプロケット３２の直上に位置においてスプロケット３２の外周部に設けられた送りピン３２ｐと係合し、スプロケット３２の断続回転によってキャリヤテープＣＴはピッチ送りされる。これによりテープ通路３１内をフィーダ基部３０の後端側から前端側へ向けて進行し（図２中に示す矢印Ａ）、キャリヤテープＣＴのポケットＰｔが（したがって部品３が）間欠的に部品供給口１３ａに送られる。なお、部品３は、両端の電極部３ａがキャリヤテープＣＴの幅方向を向く状態でポケットＰｔ内に収納されている。

図２において、フィーダ基部３０の前方上部の位置にはテープ押さえ部材３４が設けられている。テープ押さえ部材３４はテープフィーダ１３の前後方向に延びて下方に開口した断面「コ」の字形状を有しており、テープ通路３１のうちキャリヤテープＣＴとスプロケット３２との係合部分の近傍領域を上方から覆うことにより、キャリヤテープＣＴがスプロケット３２から脱落することを防止している。

図２において、キャリヤテープＣＴの表面（上面）には部品３がポケットＰｔから脱落しないようにするためのトップテープＴＴが貼り付けられている。このトップテープＴＴはポケットＰｔが部品供給口１３ａに到達する前に引き剥がされ、テープ押さえ部材３４に設けられたトップテープ引き出し口３４ａから後上方に引き出された後（矢印Ｂ）、フィーダ基部３０の後方に配置されたトップテープ回収機構３５によって回収される。

キャリヤテープＣＴは前述のようにスプロケット３２にピッチ送りされてフィーダ基部３０のテープ通路３１上を進行し、テープ押さえ部材３４の部品供給口１３ａに到達する前にキャリヤテープＣＴの表面からトップテープＴＴが引き剥がされるので、キャリヤテープＣＴのポケットＰｔに収納された部品３を部品供給口１３ａから上方へ取り出すことが可能である。このため吸着ノズル１６は部品供給口１３ａから下端部を差し込み、部品供給口１３ａ内にあるピックアップ位置Ｋにおいて部品３を吸着することができる。

このように本実施の形態におけるテープフィーダ１３は、部品実装装置１に備えられ、ポケットＰｔに部品３が収納されたキャリヤテープＣＴをピッチ送りして部品実装装置１の吸着ノズル１６が部品３のピックアップを行うピックアップ位置Ｋに部品３を供給するものとなっている。

図４、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ）において、フィーダ基部３０におけるテープ通路３１のうち、キャリヤテープＣＴの送り孔Ｈがスプロケット３２の送りピン３２ｐと係合する部分の後方の位置には磁石部材４０が設けられている。この磁石部材４０はポケットＰｔのピッチ送り方向（矢印Ａの方向）の中心線Ｌ上に向かう先すぼまり（ポケットＰｔのピッチ送り方向の中心線Ｌ上にキャリヤテープＣＴの流れの上流側から下流側へ向かう先すぼまり）の形状を有しており、先すぼまりとなる２辺上から生じさせる磁界によって、上方を通過するキャリヤテープＣＴの各ポケットＰｔ内の部品３に磁力を作用させる。

磁石部材４０は、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、基端側（底辺側）の端部Ｐ１がトップテープ引き出し口３４ａよりも後方に位置し、先端側の端部Ｐ２がピックアップ位置Ｋの近傍に位置するように位置される。基端側の端部Ｐ１がトップテープ引き出し口３４ａよりも後方に位置されるのは、引き剥がされるトップテープＴＴにくっついて部品３がポケットＰｔから抜け出てしまわないようにするため、トップテープＴＴが引き剥がされる前から磁力（下方への引き寄せ力）を部品３に作用させておく必要があるためである。

上記のように配置した磁石部材４０では、先すぼまりとなる２辺上の磁界が、先すぼまりの先端部方向に向けて磁束密度を漸減させつつ（図６（ｂ）において、磁束密度Ｊ１，Ｊ２，・・・，Ｊ５につき、Ｊ１＞Ｊ２＞ｊ３＞ｊ４＞Ｊ５）、互いに近接するように変化する。このため、各ポケットＰｔ内の部品３は、キャリヤテープＣＴの進行に伴ってピックアップ位置Ｋに近づく間にポケットＰｔの中心側に寄っていき（図６（ａ））、吸着ノズル１６は各ポケットＰｔの中心位置で部品３を吸着する。このため、ポケットＰｔから引き上げられる部品３はポケットＰｔの内壁に干渉しにくく、吸着ノズル１６による部品３の引き上げ時に吸着ノズル１６から部品３が脱落して生じるピックアップミスの発生を低減させることができる。

磁石部材４０は、図５（ｂ）に示すように、キャリヤテープＣＴのポケットＰｔのピッチ送り方向の中心線Ｌに対して線対称な形状（例えば二等辺三角形の形状）を有していることが好ましい。このようにすれば磁石部材４０の製造が容易になるだけでなく、先すぼまりとなる２辺上の磁界の磁束密度が滑らかに変化し、かつ均等に収束されるようになるので、部品３はピックアップ位置Ｋに近づく間にポケットＰｔ内で両端の電極部３ａをキャリヤテープＣＴの幅方向に向けた姿勢となる。これにより部品３の引き上げ時における部品３とポケットＰｔの内壁との干渉は更に起きにくくなり、より一層ピックアップミスの発生を低減させることができる。

吸着ノズルによる部品の引き上げ時に吸着ノズルから部品が脱落して生じるピックアップミスの発生を低減させることができるようにした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
１６吸着ノズル
３１テープ通路
４０磁石部材
Ｋピックアップ位置
ＣＴキャリヤテープ
Ｐｔポケット
Ｌポケットのピッチ送り方向の中心線

Claims

部品実装装置に備えられ、ポケットに部品が収納されたキャリヤテープをピッチ送りして前記部品実装装置の吸着ノズルが部品のピックアップを行うピックアップ位置に部品を供給するテープフィーダであって、
前記キャリヤテープの通路であるテープ通路中に前記キャリヤテープのピッチ送り方向に延びて設けられ、上方を通過する前記キャリヤテープの各ポケット内の部品に磁力を作用させる磁石部材を備え、
前記磁石部材は、前記ポケットのピッチ送り方向の中心線上に向かう先すぼまりの形状を有していることを特徴とするテープフィーダ。
前記磁石部材は、前記ポケットのピッチ送り方向の中心線に対して線対称な形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
前記磁石部材は二等辺三角形の形状を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のテープフィーダ。