JP2018107376A

JP2018107376A - テープリール支持装置、部品実装装置及びテープリール支持方法

Info

Publication number: JP2018107376A
Application number: JP2016254957A
Authority: JP
Inventors: 広紀小林; Hiroki Kobayashi; 義明粟田; Yoshiaki Awata; 哲史大堀; Tetsushi Ohori
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-05
Also published as: US10696511B2; CN108260340A; CN108260340B; US20180179017A1

Abstract

【課題】テープリールをそのリール幅によらず、垂直姿勢に安定的に支持することができるテープリール支持装置、部品実装装置及びテープリール支持方法を提供することを目的とする。
【解決手段】水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材３１と、これら複数の軸部材３１のそれぞれに外嵌して設けられた複数のローラ部材３２を備える。複数のローラ部材３２のそれぞれは、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向に互いに反対方向に傾斜するように形成された２つの傾斜面３２Ｍによって、テープリール１７が有する一対の円盤部材２２それぞれの外周縁２２Ｇを支持する構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、テープが巻き付けられる芯部材を一対の円盤部材で挟んだ構成のテープリールを芯部材の中心軸が水平となる姿勢に支持するテープリール支持装置、部品実装装置及びテープリール支持方法に関するものである。

従来、部品を収納したキャリアテープをテープリールに巻き付けて供給し、テープリールからキャリアテープを引き出してテープフィーダでピッチ送りすることにより部品実装装置に部品を供給する技術が知られている。テープリールはキャリアテープが巻き付けられる芯部材を一対の円盤部材で挟んだ構成となっており、部品実装装置において使用される際には、テープリールは垂直姿勢（芯部材の中心軸が水平となる姿勢）の状態であって、かつ、芯部材の中心軸回りに回転可能な状態に支持される。

このようにテープリールを支持するテープリール支持装置としては、２つの仕切り部材の間にテープリールを挿入する形式のラックタイプのものや、水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材のそれぞれに外嵌された複数のローラ部材によって円盤部材の外周縁の複数箇所を支持するローラ支持タイプのもの等が知られている（例えば、下記の特許文献１）。

国際公開第２０１６／１７０６１１号

しかしながら、上記ラックタイプのテープリール支持装置では、リール幅（２つの円盤部材同士の間隔）によらずテープリールを収容できるようにするためには、２つの仕切り部材の間の間隔をリール幅の最大寸法に合わせて設定する必要があった。このためテープリールは、２つの仕切り部材の間で垂直姿勢から傾いた状態となってしまうケースが多かった。また、特許文献１に開示されたローラ支持タイプのテープリール支持装置では、同一の軸部材上に設けられた隣接する２つのローラ部材の間に一方の円盤部材の外周縁が落ち込んで、テープリールが垂直姿勢から傾いた姿勢となることがあった。テープリールが垂直姿勢から傾いていると、キャリアテープが引き出されて回転したときに回転状態が不安定になってスムーズなキャリアテープの供給が妨げられたり、円盤部材が曲げられて破損に至ったりするおそれがあった。

そこで本発明は、テープリールをそのリール幅によらず、垂直姿勢に安定的に支持することができるテープリール支持装置、部品実装装置及びテープリール支持方法を提供することを目的とする。

本発明のテープリール支持装置は、部品が収納されたキャリアテープが巻き付けられる芯部材を一対の円盤部材で挟んだ構成のテープリールを前記芯部材の中心軸が水平となる姿勢に支持するテープリール支持装置であって、水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材と、前記複数の軸部材のそれぞれに外嵌して設けられ、前記軸部材の軸線に対して傾斜する２つの傾斜面を前記一対の円盤部材それぞれの外周縁に当接させる複数のローラ部材とを備え、前記複数のローラ部材それぞれが備える前記２つの傾斜面は、そのローラ部材が設けられた前記軸部材の軸線に沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜している。

本発明の部品実装装置は、上記本発明のテープリール支持装置により支持された前記テープリールから前記キャリアテープを引き出してピックアップ位置に部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部が前記ピックアップ位置に供給する部品をピックアップして基板に装着する部品装着部とを備えた。

本発明のテープリール支持方法は、水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材と、前記複数の軸部材それぞれに外嵌して設けられた複数のローラ部材とを備えたテープリール支持装置によって、部品が収納されたキャリアテープが巻き付けられる芯部材を一対の円盤部材で挟んだ構成のテープリールを前記芯部材の中心軸が水平となる姿勢に支持するテープリール支持方法であって、前記複数のローラ部材のそれぞれに、そのローラ部材が設けられた前記軸部材の軸線に対して傾斜する２つの傾斜面を前記軸部材の軸線に沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜するように形成しておき、前記複数のローラ部材それぞれが有する前記２つの傾斜面を前記一対の円盤部材それぞれの外周縁に当接させる。

本発明によれば、テープリールをそのリール幅によらず、垂直姿勢に安定的に支持することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるフィーダ台車をテープリールとともに示す斜視図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるフィーダ台車のテープリール支持装置の一部をテープリールとともに示す斜視図本発明の一実施の形態におけるテープリール支持装置の一部をテープリールとともに示す斜視図本発明の一実施の形態におけるテープリール支持装置の一部をテープリールとともに示す一部断面側面図本発明の一実施の形態の変形例におけるテープリール支持装置の一部をテープリールとともに示す斜視図本発明の一実施の形態の変形例におけるテープリール支持装置の一部をテープリールとともに示す一部断面側面図

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は基板２に部品３を装着する装置であり、基台１１、基板搬送部１２、部品装着部１３及び部品供給部１４を備えている。ここでは説明の便宜上、作業者ＯＰから見た部品実装装置１の左右方向をＸ軸方向とし、部品実装装置１の上下方向をＺ軸方向とする。また、作業者ＯＰから見た部品実装装置１の前後方向をＹ軸方向とし、作業者ＯＰから見た奥側を前方、手前側を後方とする。

図１において、基板搬送部１２は基台１１上をＸ軸方向に延びる一対のコンベア１２ａを備えている。基板搬送部１２は、一対のコンベア１２ａによって基板２のＹ軸方向の両端部を下方から支持し、Ｘ軸方向に搬送する。部品装着部１３は吸着ノズル１３ａを備えた装着ヘッド１３ｂと、装着ヘッド１３ｂを水平面内方向に移動させるヘッド移動機構１３ｃを備えている。装着ヘッド１３ｂは吸着ノズル１３ａをＺ軸方向に移動させるとともに、Ｚ軸回りに回転させるノズル駆動機構１３Ｍを備えている。

図２において、部品供給部１４は、フィーダ台車１５と、複数（ここでは一例として８つ）のテープフィーダ１６と、テープフィーダ１６の数に対応した複数のテープリール１７を備えている。フィーダ台車１５は、作業者ＯＰに操作されて床面ＹＫ上を移動自在であり、フィーダ装着部１５Ａとテープリール支持装置１５Ｂを備えている。各テープフィーダ１６はフィーダ装着部１５Ａに着脱自在に取り付けられており、作業者ＯＰは、フィーダ台車１５を床面ＹＫ上で移動させてフィーダ装着部１５Ａを基台１１に結合させることで、複数のテープフィーダ１６を同時に基台１１に取り付けることができる。

図１、図２及び図３において、テープリール支持装置１５Ｂは、フィーダ台車１５が備える左右の側板１５ａの間に位置している。各テープリール１７は、円筒状の芯部材２１を一対の円盤部材２２で挟んだ構成を有しており（図４）、芯部材２１にはキャリアテープ１８（テープ）が巻き付けられている。キャリアテープ１８には複数の部品３が個別に収納されている。

図１及び図２において、各テープリール１７は対応するテープフィーダ１６の直下に位置するようにテープリール支持装置１５Ｂによって支持されている。各テープリール１７からはキャリアテープ１８が引き出され、引き出されたキャリアテープ１８は対応するテープフィーダ１６の後端部に導入される。各テープフィーダ１６は、キャリアテープ１８をピッチ送りすることで、キャリアテープ１８に収納された部品３を、吸着ノズル１３ａによる部品３のピックアップ位置１６Ｋに間欠的に供給する。

図１において、部品実装装置１が備える制御装置ＣＮＴは、基板搬送部１２による基板２の搬送動作、各テープフィーダ１６による部品３の供給動作の各制御を行う。また制御装置ＣＮＴは、ヘッド移動機構１３ｃによる装着ヘッド１３ｂの移動動作、ノズル駆動機構１３Ｍによる吸着ノズル１３ａの昇降及び回転動作等の各制御も行う。

図２及び図３において、テープリール支持装置１５Ｂは、水平方向（Ｘ軸方向）に互いに平行に延びた複数（ここでは３つ）の軸部材３１と、これら複数の軸部材３１のそれぞれに外嵌して設けられた複数のローラ部材３２を備えて構成されている。各軸部材３１は、フィーダ台車１５が備える左右の側板１５ａによって両端部が支持されており、各軸部材３１にはフィーダ装着部１５Ａに装着可能なテープフィーダ１６の数に応じて複数（ここでは８つ）ずつのローラ部材３２が設けられている。各ローラ部材３２は、そのローラ部材３２が設けられる軸部材３１に対して、その軸部材３１の軸線３１Ｊの延びる方向（Ｘ軸方向）への移動が、図示しない移動規制具によって規制されている。

図４及び図５に示すように、複数のローラ部材３２のそれぞれには、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊ（これはＸ軸と平行）に対して傾斜する２つの傾斜面３２Ｍが形成されている。これら２つの傾斜面３２Ｍは、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに対する傾斜角度θが互いに等しく（ほぼ等しく）、かつ、軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜した面であり、一対の円盤部材２２それぞれの外周縁２２Ｇに当接される当接面となっている。本実施の形態では、各ローラ部材３２が有する２つの傾斜面３２Ｍは、軸部材３１の軸線３１Ｊを垂線とする円錐面として構成されている。

本実施の形態では、ローラ部材３２が備える２つの傾斜面３２Ｍは、図４及び図５に示すように、２つの傾斜面３２Ｍの間の軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向の間隔Ｄが、軸部材３１の軸線３１Ｊから半径方向外側に向かうにつれて狭まっていくように形成されており、これにより、２つの傾斜面３２Ｍが、軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜するものとなっている。このため、ここに示したローラ部材３２は、軸部材３１の軸線３１Ｊから半径方向外側に突出する凸状部３２Ｔを有し、その凸状部３２Ｔの左右（Ｘ軸方向）の側部に、互いに反対方向を向いて傾斜した２つの傾斜面３２Ｍが配された形状となっている。

テープリール１７の一対の円盤部材２２それぞれの外周縁２２Ｇが、３つの軸部材３１に設けられた３つのローラ部材３２によって支持されている状態では、一対の円盤部材２２は、図５に示すように、２つの傾斜面３２Ｍからテープリール１７の芯部材２１の中心軸２１Ｊに向かう押圧力Ｐを受けるとともに、軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向（Ｘ軸方向）に互いに反対方向の力Ｆを受ける。このためテープリール１７は、芯部材２１の中心軸２１Ｊの延びる方向（Ｘ軸方向）への移動（横ぶれ）が抑えられた状態で、垂直姿勢（芯部材２１の中心軸２１Ｊが水平となる姿勢）に安定的に支持される。また、２つの傾斜面３２Ｍは軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜していることから、リール幅の異なる複数種のテープリール１７を支持することができる。しかも、複数のローラ部材３２それぞれが備える２つの傾斜面３２Ｍは、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに対する傾斜角度が互いに等しい（ほぼ等しい）ものとなっているで、極めて高い安定度でテープリール１７を支持することができる。

上記テープリール支持装置１５Ｂにテープリール１７をセットするときは、作業者ＯＰは、テープリール１７の姿勢を垂直姿勢に整えたうえで、一対の円盤部材２２を３つのローラ部材３２に支持させる。このとき３つのローラ部材３２の凸状部３２Ｔのそれぞれが、一対の円盤部材２２の間に入り込むようにする。これにより各ローラ部材３２が有する２つの傾斜面３２Ｍはテープリール１７が有する一対の円盤部材２２それぞれの外周縁２２Ｇに当接することとなり、テープリール１７は３つのローラ部材３２によって垂直姿勢の状態であって、かつ、芯部材２１の中心軸２１Ｊ回りに回転可能な状態に支持される。

このように、テープリール支持装置１５Ｂを用いたテープリール１７の支持方法は、複数のローラ部材３２のそれぞれに、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向（Ｘ軸方向）に互いに反対方向に向かって傾斜するように形成しておき、複数のローラ部材３２それぞれが有する２つの傾斜面３２Ｍを一対の円盤部材２２それぞれの外周縁２２Ｇに当接させるものである。

部品実装装置１が基板２に部品３を装着する部品装着動作を行うときには、先ず、制御装置ＣＮＴが基板搬送部１２を作動させて、上流工程側から送られてきた基板２を搬入し、作業位置に位置決めする。そして、テープフィーダ１６を作動させてピックアップ位置１６Ｋに部品３を供給するとともに、ヘッド移動機構１３ｃを作動させて、装着ヘッド１３ｂをテープフィーダ１６と基板２との間で往復移動させる。この間、テープフィーダ１６がピックアップ位置１６Ｋに位置させた部品３を吸着ノズル１３ａがピックアップするようにノズル駆動機構１３Ｍを作動させ、吸着ノズル１３ａにピックアップさせた部品３を基板２に装着する。装着ヘッド１３ｂによって基板２に装着すべき部品３を全て基板２に装着したら、制御装置ＣＮＴは基板搬送部１２を作動させて、基板２を下流工程側に搬出する。

上記の部品装着動作の過程において、テープフィーダ１６が部品３を供給する際には、キャリアテープ１８はテープリール１７から引き出される。このとき、テープリール１７は３つのローラ部材３２によって、垂直性姿勢に支持された状態であるとともに、芯部材２１の中心軸２１Ｊを中心に回転可能な状態となっているので、キャリアテープ１８が引き出される際には垂直面内で横ぶれすることなく回転し、回転状態が不安定になったり、円盤部材２２が曲げられてしまったりすることはない。

以上説明したように、本実施の形態におけるテープリール支持装置１５Ｂ（部品実装装置１及びテープリール支持方法）では、水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材３１のそれぞれにローラ部材３２が外嵌して設けられており、各ローラ部材３２は、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに対して傾斜する２つの傾斜面３２Ｍを一対の円盤部材２２のそれぞれの外周縁２２Ｇに当接させるようになっている。ここで、各ローラ部材３２が備える２つの傾斜面３２Ｍは、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜しているので、テープリール１７はそのリール幅によらず、横ぶれが抑えられた状態で、垂直姿勢に安定的に支持される。更に、本実施の形態のように、複数のローラ部材３２それぞれが備える２つの傾斜面３２Ｍが、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに対する傾斜角度が互いに等しく（ほぼ等しく）なっているのであれば、支持中におけるテープリール１７の安定度は極めて高いものとなる。

また、このようにテープリール１７が垂直姿勢に安定的に支持されると、テープリール支持装置１５Ｂにおけるテープリール１７の位置を検出器等によって検出する際の確実性が増大する。このため、例えば、テープリール支持装置１５Ｂに対してテープリール１７を自動で出し入れするテープリール交換装置等を導入する際には、極めて精度の高い処理を行うことが可能となる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、軸部材３１に外嵌して設けられた各ローラ部材３２が備える２つの傾斜面３２Ｍは、そのローラ部材３２が設けられた軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜しているのであればよく、その形状は上述の実施の形態に示したものに限定されない。従って各ローラ部材３２は、例えば、図６及び図７の変形例に示すような形状であってもよい。この変形例に示すローラ部材３２では、２つの傾斜面３２Ｍは、軸部材３１の軸線３１Ｊに沿った方向の２つの傾斜面３２Ｍの間の間隔Ｄ（図７）が、軸部材３１の軸線３１Ｊから半径方向外側に向かうにつれて広がっていくように形成されている。このような構成であっても上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施の形態では、同一の軸部材３１に設けられた複数のローラ部材３１（上述の例では８つ）はそれぞれ独立しているものであったが、隣接する複数個（更には同一の軸部材３１に設けられた全て）が一体に形成されているのであってもよい。この場合、各ローラ部材３２が有する傾斜面３２Ｍの数は２つよりも多くなり、１つのローラ部材３２で２つのテープリール１７を支持するのであれば、そのローラ部材３２が有する傾斜面３２Ｍの数は４つとなる。

テープリールをそのリール幅によらず、垂直姿勢に安定的に支持することができるテープリール支持装置、部品実装装置及びテープリール支持方法を提供する。

１部品実装装置
２基板
３部品
１３部品装着部
１４部品供給部
１５Ｂテープリール支持装置
１６Ｋピックアップ位置
１７テープリール
１８キャリアテープ
２１芯部材
２１Ｊ中心軸
２２円盤部材
２２Ｇ外周縁
３１軸部材
３１Ｊ軸線
３２ローラ部材
３２Ｍ傾斜面
θ 傾斜角度
Ｄ間隔

Claims

部品が収納されたキャリアテープが巻き付けられる芯部材を一対の円盤部材で挟んだ構成のテープリールを前記芯部材の中心軸が水平となる姿勢に支持するテープリール支持装置であって、
水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材と、
前記複数の軸部材のそれぞれに外嵌して設けられ、前記軸部材の軸線に対して傾斜する２つの傾斜面を前記一対の円盤部材それぞれの外周縁に当接させる複数のローラ部材とを備え、
前記複数のローラ部材それぞれが備える前記２つの傾斜面は、そのローラ部材が設けられた前記軸部材の軸線に沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜していることを特徴とするテープリール支持装置。
前記２つの傾斜面は、前記軸部材の軸線に沿った方向の間隔が、前記軸部材の軸線から半径方向外側に向かうにつれて狭まっていくように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のテープリール支持装置。
前記２つの傾斜面は、前記軸部材の軸線に沿った方向の間隔が、前記軸部材の軸線から半径方向外側に向かうにつれて広がっていくように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のテープリール支持装置。
前記複数のローラ部材それぞれが備える前記２つの傾斜面は、そのローラ部材が設けられた前記軸部材の軸線に対する傾斜角度が互いにほぼ等しいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のテープリール支持装置。
請求項１〜３のいずれかに記載のテープリール支持装置により支持された前記テープリールから前記キャリアテープを引き出してピックアップ位置に部品を供給する部品供給部と、
前記部品供給部が前記ピックアップ位置に供給する部品をピックアップして基板に装着する部品装着部とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
水平方向に互いに平行に延びた複数の軸部材と、前記複数の軸部材それぞれに外嵌して設けられた複数のローラ部材とを備えたテープリール支持装置によって、部品が収納されたキャリアテープが巻き付けられる芯部材を一対の円盤部材で挟んだ構成のテープリールを前記芯部材の中心軸が水平となる姿勢に支持するテープリール支持方法であって、
前記複数のローラ部材のそれぞれに、そのローラ部材が設けられた前記軸部材の軸線に対して傾斜する２つの傾斜面を前記軸部材の軸線に沿った方向に互いに反対方向に向かって傾斜するように形成しておき、前記複数のローラ部材それぞれが有する前記２つの傾斜面を前記一対の円盤部材それぞれの外周縁に当接させることを特徴とするテープリール支持方法。
前記複数のローラ部材それぞれが備える前記２つの傾斜面は、そのローラ部材が設けられた前記軸部材の軸線に対する傾斜角度が互いにほぼ等しいことを特徴とする請求項６に記載のテープリール支持方法。