JP4388592B2 - テープフィーダユニット - Google Patents

Description

この発明は、電子チップ等の小部品を組立装置へ供給するテープフィーダユニットに関し、特にその間欠送りユニットに関する。

電子チップ等の小部品をチップマウンタ等の組立装置へ供給するテープフィーダユニットでは、一定の間隔で部品を載せた搬送テープを一定の送り量で間欠的に送ることにより、所定の場所に配置された吸着ヘッドで搬送テープのセル内の部品を取り上げるようなっている。

このようなテープフィーダユニットにおいて、搬送テープを一定の送り量で間欠送りするための送りユニットとしては、搬送テープに係合された送り歯車と、これを駆動するラチェットと、このラチェットに噛み込む駆動爪とを備え、駆動爪を揺動させてラチェットを間欠駆動する構造のものが知られている。

特開２０００−３３２４９０号公報（「実施例」の欄、図１から図５）

上述した間欠送りユニットを用いたテープフィーダユニットにおいては、供給する部品の小型化に伴って、従来よりも小さい送り量で部品を送ることが要求されるようになってきている。送り量を小さくするには、間欠送りユニットのラチェットの歯のピッチおよび駆動爪の揺動量を小さくすればよい。しかし、ラチェットの歯のピッチを小さくしようとすると、歯が小さくなって駆動爪と噛み合う部分が少なくなり、送り動作中に駆動爪が歯飛びを生じたり、歯の摩耗の進展が早まって確実な送り動作ができなくなるなどの問題がある。

また、上述した間欠送りユニットでは、通常、ラチェットは歯が外周側に形成された外歯車形式であり、これに対向する位置に駆動爪が配されているため、ラチェットと駆動爪との間に異物が噛み込んで駆動爪がラチェットと噛み合わなくなり、送りが停止してしまうおそれがあった。また、ラチェットの歯に塗布される潤滑剤が作動中に飛散して搬送テープに載せた部品やその周囲を汚すおそれがあるため、潤滑剤の塗布量が制限されている場合が多く、これが潤滑不良につながって送り動作が不安定になることがあった。

そこで、この発明の課題は、テープフィーダユニットにおける間欠送りユニットの送り動作を安定させることである。

上記の課題を解決するため、この発明は、搬送テープに係合される送り歯車とラチェットをフレームに回転自在に取付け、前記ラチェットに噛み込む駆動爪を揺動させて該ラチェットを間欠駆動することにより、前記搬送テープを一定の送り量で間欠送りするテープフィーダユニットにおいて、前記ラチェットを内歯車形式として、その内周側に前記駆動爪を配し、これらのラチェットと駆動爪を覆うカバーを設けた構成を採用した。この構成によると、ラチェットと駆動爪との間に異物が噛み込まず、また潤滑剤の飛散を防止することができる。この場合、駆動爪の個数は少なくとも１個あればよい。ただし、内歯車形式のラチェットを使用する場合において、前記の場合と同様に、駆動爪の個数を２個以上とするとともに、この個数で前記ラチェットの歯のピッチを除した値を各駆動爪の揺動量とし、これらの各駆動爪を１個ずつ順番に前記ラチェットに噛み込む位置に配置した構成を採ることができる。この構成によると、内歯車形式の場合において、そのラチェットの歯を大きくして、歯飛びや歯の早期摩耗を防止することができる。

なお、前記ラチェットと回転軸との間に該ラチェットの逆転防止手段として一方向クラッチ型トルクリミッタを組み込んだ構成をとることにより、逆止爪を省略することができる。また、その一方向クラッチ型トルクリミッタが一定の空転トルクを有するように構成することにより、搬送テープに何らかの送り方向の外力が作用しても簡単には先進みしないようにすることができる。

以上のように、この発明のテープフィーダユニットは、ラチェットが内歯車形式の場合において、ラチェットを間欠駆動する駆動爪の個数を２個以上とするとともに、この個数でラチェットの歯のピッチを除した値を各駆動爪の揺動量とし、これらの各駆動爪が１個ずつ順番にラチェットに噛み込んでラチェットを駆動するようにしたものであるから、駆動爪が１個の場合よりもラチェットの歯を大きくすることができ、これにより、駆動爪の歯飛びを発生しにくくし、歯の摩耗の進展を抑えて送り動作を安定させることができる。従って、部品の小型化に伴って送り量を小さくすることが要求される場合にも、容易に対応することができる。

また、この発明の間欠送りユニットは、ラチェットが内歯車形式の場合おいて、そのラチェットの内周側に１個または複数個の駆動爪を配し、ラチェットと駆動爪を覆うカバーを設けたものであるから、ラチェットと駆動爪との間への異物の噛み込みによるトラブルが生じにくい。さらに、ラチェットの歯に塗布された潤滑剤が飛散するおそれがないので、十分に潤滑剤を塗布することができ、送り動作をさらにスムーズにすることができる。

実施例１のテープフィーダユニットの正面図 図１の間欠送りユニットの分解斜視図 図１の間欠送りユニットの動作における第１の状態を示す正面図 同上の第２の状態を示す正面図 同上の第３の状態を示す正面図 同上の第４の状態を示す正面図 実施例２のテープフィーダユニット 図４の縦断面図 実施例３の間欠送りユニットの正面図 図６のVII−VII線に沿った断面図 （ａ）（ｂ）は、それぞれ図６の間欠送りユニットの動作を説明する要部拡大正面図 図６の分解斜視図 実施例４の間欠送りユニットの正面図 図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図 図１０の分解斜視図

以下、添付図面に基づき、この発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１から図３は実施例１のテープフィーダユニットに関する。この場合のフィードテープ２は、搬送テープ２ａとトップテープ２ｂとからなり、フレーム３に、搬送テープ２ａを送る間欠送りユニット１と、剥離爪４で剥がしたトップテープ２ｂを巻き取る巻取りユニット５とが取り付けられており、これらの両ユニット１、５が、連動リンク６ａ、６ｂを介して、戻しばね７との相互作用によって一定ストロークで往復運動する共通の駆動源８に連結されている。なお、剥離爪４の下流側には、図示省略した組立装置の一部で、搬送テープ２ａに載せた電子チップ等の部品９を一定時間毎に取り上げるための吸着ヘッド１０が配置されている。

前記フィードテープ２は、搬送テープ２ａ上面側に部品９を１個ずつ収納するセル１１を送り方向に等間隔で設け、各セル１１を覆うトップテープ２ｂを貼着したものである。搬送テープ２ａには、セル１１と並列に孔１２が等間隔で設けられており、後述するように、この孔１２が間欠送りユニット１の一端に係合することにより、部品間隔に等しい送り量で間欠的に送られるようになっている。

前記巻取りユニット５は、フレーム３に固定されたベース板１３に支軸１４を介して取り付けられた揺動レバー１５および巻取りリール１６と、その内部に組み込まれた一方向クラッチユニット１７とで基本的に構成されている。揺動レバー１５は、その主アーム１５ａの先端部にガイドピン１８で支持された連動リンク６ｂの先端部が突き当てられ、主アーム１５ａの反対側のばねアーム１５ｂを戻しばね１９に連結されており、駆動源８の往復運動により連動リンク６ｂを介して揺動する。この揺動レバー１５の揺動は、一方向クラッチユニット１７の作用により、駆動源８のストロークが後退方向のときにのみ巻取りリール１６に伝達されて、巻取りリール１６を回転させる。これにより、巻取りリール１６が、剥離爪４で剥がされたトップテープ２ｂを、連動リンク６ｂに取り付けられた剥離ローラ２０およびベース板１３に取り付けられたベースローラ２１を介して、間欠的に巻き取っていく。

実施例１の間欠送りユニット１は、図２に示すように、搬送テープ２ａの孔１２に係合する送り歯車２２と、これと一体のラチェット２３を備え、ラチェット２３に噛み込む２個の駆動爪２４が連動リンク６ａに取り付けられ、ラチェット２３の逆転を防止するための２個の逆転防止爪２５がフレーム３に取り付けられている。送り歯車２２およびラチェット２３は、その中心に連動リンク６ａと一体の支軸２６を回転自在に挿通され、この支軸２６および連動リンク６ａとともに、ボルト２７、ワッシャ２８およびナット２９により、フレーム３に設けた取付け凹所３ａに取り付けられている。従って、駆動源８が往復運動することにより、連動リンク６ａおよび駆動爪２４が支軸２６を中心として揺動する。

前記各駆動爪２４は、その揺動量（連動リンク６ａの揺動による先端部の移動量）がラチェット２３の歯のピッチの半分となり、交互にラチェット２３に噛み込むように連動リンク６ａに回動自在に取り付けられている。同様に、各逆転防止爪２５も、交互にラチェット２３に噛み込むようにフレーム３に回動自在に取り付けられている。また、各駆動爪２４および各逆転防止爪２５は、それぞればねに連結されて先端部をラチェット２３の歯に押し付けられている。

次に、図３Ａ〜Ｄに基づいて、この間欠送りユニット１の動作について説明する。図３Ａは、各駆動爪２４の一方および各逆転防止爪２５の一方がラチェット２３に噛み込んでいる第１の状態を示す。この状態から、連動リンク６ａが図面右方向へ揺動すると、図３Ｂ（第２の状態）に示すように、一方の駆動爪２４が、噛み込んだラチェット２３を駆動してその歯のピッチの半分だけ回転させる。これによって、ラチェット２３と一体の送り歯車２２が回転し、送り歯車２２に係合する搬送テープ２ａが１ピッチ分（セル１１ひとつ分）だけ図面左方向へ送られる。また、ラチェット２３に噛み込む逆転防止爪２５が一方から他方へ交代する。

図３Ｂの状態から、連動リンク６ａが図面左方向へ揺動すると、各駆動爪２４がラチェット２３の歯と摺動しながら、駆動方向と逆の方向へ半ピッチ分後退する。このとき、逆転防止爪２５の一つがラチェット２３に噛み込んでいるため、ラチェット２３が支軸２６との間の摩擦力等により逆転することはない。そして、図３Ｃ（第３の状態）に示すように、一方の駆動爪２４がラチェット２３への噛み込み位置から外れ、代わって他方の駆動爪２４がラチェット２３に噛み込むようになる。なお、この間に、搬送テープ２ａのセル１１に収納されて吸着ヘッド１０直下に送られてきた部品９が、吸着ヘッド１０によって取り上げられる。

そして、図３Ｃの状態から、連動リンク６ａが再び図面右方向へ揺動すると、図３Ｄ（第４の状態）に示すように、今度は他方の駆動爪２４がラチェット２３を半ピッチ分回転させ、送り歯車２２が回転して搬送テープ２ａが１ピッチ分送られる。同時に、ラチェット２３に噛み込む逆転防止爪２５が再び交代する。

上述した動作が、駆動源８の往復運動に伴う連動リンク６ａの連続的な揺動によって繰り返され、ラチェット２３が半ピッチずつ間欠的に駆動されて搬送テープ２ａが１ピッチずつ間欠送りされる。

この間欠送りユニット１は、上述したように２個の駆動爪２４で交互にラチェット２３を半ピッチずつ間欠駆動するので、駆動爪が１個の従来タイプのものに比べて、ラチェット２３の歯を大きくすることができる。従って、駆動爪２４の歯飛びが発生しにくいし、ラチェット２３の歯面に作用する圧力が小さく、歯の摩耗の進展が抑えられるので、送り動作が安定している。

図４および図５は実施例２を示す。実施例２の間欠送りユニット３１は、ラチェット３２の逆転を防止する手段として、第１の実施形態における逆転防止爪２５に代えて、一方向クラッチ型トルクリミッタ３３をラチェット３２および送り歯車３４とを一体化し、これらを支軸２６の間に組み込んだものである。その他の部分の構成は実施例１の場合と同じである。

前記一方向クラッチ型トルクリミッタ３３は、ラチェット３２および送り歯車３４の内周側の３箇所に、支軸２６との間でラチェット３２の駆動方向（図４中の矢印Ａ）に若干狭小となるくさび角をもったポケット３５を設けて、このポケット３５にローラ３６とばね３７を収納し、ばね３７によりローラ３６をくさび角の狭小側へ付勢したものである。そして、連動リンク６ａが駆動方向に揺動したときに空転して送り歯車３４がラチェット３２に係合してこれと一体の送り歯車３４を送り方向に回転させる。連動リンク６ａが逆方向へ揺動したときにはロックしてラチェット３２及びこれと一体の送り歯車３４の逆転を防止する。

さらに、上記の一方向クラッチ型トルクリミッタ３３は、ばね３７の弾性力を一般的な場合よりも大きくすることにより、駆動方向に空転するのに必要なトルク値（空転トルク値）を高く（一般には０．１ｋｇｆ・ｃｍ以下であるのに対して、この実施形態では１〜５ｋｇｆ・ｃｍ程度）設定している。このため、連動リンク６ａが停止した状態で、何らかの理由で搬送テープ２ａに送り方向の外力が作用しても、その大きさが前記空転トルク値を上回らないかぎり、搬送テープ２ａが送られることはない。従って、この間欠送りユニット３１では、段取り作業時に搬送テープ２ａが簡単には送り方向に移動せず、作業がしやすいし、送り動作中の搬送テープ２ａの先進みも発生しにくい。

図６乃至図９は実施例３を示す。この間欠送りユニット４１は、搬送テープ２ａに係合する送り歯車４２と一体のラチェット４３を内歯車形式とし、そのラチェット４３の背面側に一方向クラッチ４６を一体に設けられ、前記内歯車形式のラチェット４３の内周側において、連動リンク４４の内面側の軸対称の２箇所において軸５３により駆動爪４５が回転自在に取り付けられる。駆動爪４５は送り歯車４２の送り方向に傾斜し、その傾斜状態で先端部がラチェット４３に係合するように、その後端部がばね５４によって付勢されている。

連動リンク４４は図８に示したように、円板状のカバー部４４ａを有し、この部分をラチェット４３の外面に当てることにより、ラチェット４３、駆動爪４５を閉鎖する。

前記送り歯車４２、ラチェット４３及び一方向クラッチ型トルクリミッタ４６に支軸４７が挿通され、フレーム５０に設けた取付け凹所５５に挿入される。支軸４７の先端に設けた固定ねじ部５６がフレーム５０の裏面側に貫通され、ナット５７により固定される。

連動リンク４４は、ボルト４８とワッシャ４９で支軸４７に回転自在に取付けられる。また、一方向クラッチ型トルクリミッタ４６は、実施例２の一方向クラッチ型トルクリミッタ３３と同様に、複数のポケット５８の内部にローラ５９及びばね６１を収納し、ポケット５８の底面と支軸４７の間にラチェット４３の駆動方向（送り歯車４２の送り方向）に狭小となるくさび角を有し、ばね６１よりその狭小方向に付勢される。

前記各駆動爪４５は、その揺動量がラチェット４３の歯のピッチの半分となり、交互にラチェット４３に噛み込むように連動リンク４４に回動自在に取り付けられている。すなわち、各駆動爪４５が連動リンク４４とともに支軸４７を中心として揺動することにより、駆動爪４５の一方がラチェット４３に噛み込んでいる状態（図８（ａ）参照）と、他方が噛み込んでいる状態（図８（ｂ）参照）とが交互に発生するようになっている。そして、噛み込んでいる方の駆動爪４５がラチェット４３を駆動してその歯のピッチの半分だけ回転させ、これによりラチェット４３と一体の送り歯車４２が回転して、搬送テープ２ａが間欠的に送られる。この動作は実施例１と同じであり、これによってラチェット４３の歯を駆動爪が１個の場合（図８中の一点鎖線および細線）より大きくすることができる点も同じである。

なお、搬送テープ２ａのセル１１に収納された部品９は、搬送テープ２ａが所定のピッチ数だけ送られるごとに、１個ずつ吸着ヘッド１０直下に到達して吸着ヘッド１０に取り上げられる。

また、この間欠送りユニット４１では、ラチェット４３と駆動爪４５が連動リンク４４のカバー部４４ａで覆われているため、ラチェット４３と駆動爪４５との間に異物が噛み込んで送り動作が停止するようなトラブルが生じにくい。さらに、ラチェット４３の歯に塗布された潤滑剤が飛散するおそれがないので、十分に潤滑剤を塗布することができる。これにより、潤滑不良が生じにくくなり、送り動作がよりスムーズになるし、従来実施していた潤滑剤の追加塗布の手間を省くことができる。

上述した各実施形態では、駆動爪の個数を２個としたが、これを３個以上としてもよい。この場合は、駆動爪の個数でラチェットの歯のピッチを等分割した揺動量に等しいピッチでラチェットが間欠駆動されるので、２個の場合よりもさらにラチェットの歯を大きくして、送り動作を安定させることができる。

図１０乃至図１２は実施例４を示す。この間欠送りユニット４１は、基本的には前記の実施例３の場合と同様であり、ラチェット４３が内歯車形式となっている。前記の場合と相違する点は、駆動爪４５の数が１個であること、及びラチェット４３のピッチが前記の２分の一、即ち歯数が２倍であることである。その他の構成はすべて同一であるから、連動リンク４４の揺動量が前記の場合と同じであるとすると、ラチェット４３の送り量は変らず、駆動爪４５の作動回数が２倍になる。

したがって、この実施例４の場合は、実施例３の場合より低速の送りユニットに適する。しかし、内歯車形式とすることにより、ラチェット４３と駆動爪４５を連動リンク４４のカバー部４４ａで覆うことができ、これにより、ラチェット４３と駆動爪４５との間に異物が噛み込んで送り動作が停止するようなトラブルが生じにくいこと、さらに、ラチェット４３の歯に塗布された潤滑剤が飛散するおそれがないので、十分に潤滑剤を塗布することができること等の作用効果においても変るところはない。

１ 間欠送りユニット
２ フィードテープ
２ａ 搬送テープ
２ｂ トップテープ
３ フレーム
３ａ 取付け凹所
４ 剥離爪
５ 巻取りユニット
６ａ、６ｂ 連動リンク
７ 戻しばね
８ 駆動源
９ 部品
１０ 吸着ヘッド
１１ セル
１２ 孔
１３ ベース板
１４ 支軸
１５ 揺動レバー
１５ａ 主アーム
１５ｂ ばねアーム
１６ 巻取りリール
１７ 一方向クラッチユニット
１８ ガイドピン
１９ 戻しばね
２０ 剥離ローラ
２１ ベースローラ
２２ 送り歯車
２３ ラチェット
２４ 駆動爪
２５ 逆転防止爪
２６ 支軸
２７ ボルト
２８ ワッシャ
２９ ナット
３１ 間欠送りユニット
３２ ラチェット
３３ 一方向クラッチ型トルクリミッタ
３４ 送り歯車
３５ ポケット
３６ ローラ
３７ ばね
４１ 間欠送りユニット
４２ 送り歯車
４３ ラチェット
４４ 連動リンク
４４ａ カバー部
４５ 駆動爪
４６ 一方向クラッチ型トルクリミッタ
４７ 支軸
４７ａ 小径部
４８ ボルト
４９ ワッシャ
５０ フレーム
５３ 軸
５４ ばね
５５ 取付け凹所
５６ ねじ部
５７ ナット
５８ ポケット
５９ ローラ
６１ ばね

Claims (4)

1. 搬送テープに係合される送り歯車とラチェットをフレームに回転自在に取付け、前記ラチェットに噛み込む駆動爪を揺動させて該ラチェットを間欠駆動することにより、前記搬送テープを一定の送り量で間欠送りするテープフィーダユニットにおいて、前記ラチェットを内歯車形式として、その内周側に前記駆動爪を配し、これらのラチェットと駆動爪を覆うカバーを設けたことを特徴とするテープフィーダユニット。
2. 前記駆動爪の個数を２個以上とするとともに、この個数で前記ラチェットの歯のピッチを除した値を各駆動爪の揺動量とし、これらの各駆動爪を１個ずつ順番に前記ラチェットに噛み込む位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダユニット。
3. 前記ラチェットと回転軸との間に該ラチェットの逆転防止手段として一方向クラッチ型トルクリミッタを組み込んだことを特徴とする請求項１または２に記載のテープフィーダユニット。
4. 前記一方向クラッチ型トルクリミッタが一定の空転トルクを有することを特徴とする請求項３に記載のテープフィーダユニット。

Images