JP4530842B2

JP4530842B2 - 部品供給装置

Info

Publication number: JP4530842B2
Application number: JP2004377402A
Authority: JP
Inventors: 良則狩野; 健金井; 清一今井; 洋之小林
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: JP2006186078A

Description

本発明は、電子部品を収納する部品収納部が所定間隔を存して形成された収納テープを上方から押さえて間欠送りを案内するサプレッサを備え、前記収納テープから前記カバーテープを剥離して部品取出位置まで部品収納部内に収納された電子部品を間欠送りして部品取出口から電子部品の取り出しを可能とする部品供給装置に関する。

この種の部品供給装置は、例えば特許文献１などに開示されているが、前記カバーテープが剥離されてから前記部品取出位置までの間に電子部品が順次移動する際に、電子部品が暴れて立ったりして、電子部品の姿勢が安定しないことが起こる。
特開２００２−９４９０号公報

従って、電子部品の姿勢が安定しないと、電子部品装着装置の吸着ノズルにより前記部品取出位置において収納テープより電子部品を取出す際に吸着姿勢が安定しないという事態が発生するおそれがある。

そこで本発明は、収納テープより電子部品を取出す際の吸着姿勢を安定させることを目的とする。

第１の本発明、電子部品を収納する部品収納部が所定間隔を存して形成された収納テープを上方から押さえて間欠送りを案内するサプレッサを備え、前記収納テープから前記部品収納部の上面開口を覆うカバーテープを剥離して部品取出位置まで部品収納部内に収納された電子部品を間欠送りして電子部品の取り出しを可能とする部品供給装置において、前記カバーテープが剥離されてから前記部品取出位置までの間における電子部品の下方位置の供給装置本体の上面には、前記収納テープの送り方向に沿い凹溝を形成し、そのＳ極及びＮ極が水平方向に配設され前記電子部品にこのＳ極及びＮ極が跨って面するように薄板状の永久磁石を前記凹溝内に配設したことを特徴とする部品供給装置。

本発明は、収納テープより電子部品を取出す際の吸着姿勢を安定させることができる。

以下、本発明による部品供給装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による部品供給装置を用いた部品装着装置を示す。この部品装着装置は、チップ状電子部品（以下、適宜「チップ部品」と略す。）４が装着されるプリント基板５が載置されるＸＹテーブル１を有し、このＸＹテーブル１は、Ｘ軸モータ２及びＹ軸モータ３の回動によりＸＹ方向に移動するように構成されている。またこの部品装着装置は、チップ部品４を供給する部品供給装置７が多数台配設された供給台６を備えている。この供給台６には図示しないナットが固定されており、このナットにはボールネジ９が嵌合されている。そして供給台駆動モータ８の駆動によってボールネジ９が回動すると、この供給台６はボールネジ９が嵌合したナットを介してリニアガイド１１に案内されてＸ方向に移動するように構成されている。

更に、この部品装着装置はロータリテーブル１２を有し、このロータリテーブル１２は図示しない駆動モータの駆動により図示しないカムが回動することによって時計方向に間欠回転するように構成されている。そしてこのロータリテーブル１２の下面側の外縁部には装着ヘッド１４が間欠ピッチに合わせて等間隔に８個配設されており、各装着ヘッド１４にはチップ部品４を吸着する吸着ノズル１３が４本備えられている。

前記装着ヘッド１４は、ロータリテーブル１２中を貫通して上下動可能に設けられた図示しないヘッド昇降シャフトの下部に取り付けられ、図示しない上下動駆動源によって図示しないヘッド昇降シャフトが上下動することによって上下動するように構成されている。そして、装着ヘッド１４に備えられた吸着ノズル１３は、部品供給装置７からチップ部品４を吸着して取り出すように構成されている。

この吸着ノズル１３がチップ部品４を吸着するために装着ヘッド１４が停止する停止位置が吸着ステーションであり、この吸着ステーションにおいて吸着ノズル１３がチップ部品４を吸着する。そして装着ヘッド１４が次の次に停止する位置が認識ステーションであり、この認識ステーションにおいて部品認識カメラ１５が吸着ノズル１３に吸着されているチップ部品４を撮像し、この撮像した画像に基づき認識処理装置により吸着ノズル１３に対するチップ部品４の位置ずれを認識する。

この認識ステーションの次に装着ヘッド１４が停止する位置は角度補正ステーションであり、この角度補正ステーションにおいて認識処理装置によって認識処理された認識結果に基づいて、ノズル回動ローラ１６が吸着ノズル１３をθ方向に回動してチップ部品４の回転角度の位置ずれを補正するように構成されている。

この角度補正ステーションの次に装着ヘッド１４が停止する停止位置が装着ステーションであり、この装着ステーションにおいて停止した吸着ノズル１３に吸着されているチップ部品４を前記ＸＹテーブル１に載置されたプリント基板５に装着するように構成されている。

前記供給台６の移動によってチップ部品４が吸着される位置に停止している部品供給装置７の上方に設けられた後述するテープ送り昇降レバー３２が昇降することによって部品供給装置７の部品供給動作である部品送り動作を行わせるように構成されている。

図２に示す部品供給装置７は供給台６の上面に着脱可能に取り付けられている。この取り付けは、以下のように行うことができるように構成されている。先ず、作業者が保持部２５と揺動レバー２６の上部とを握って軸２７を支点に揺動レバー２６をバネ２８の付勢力に抗して時計方向に揺動させる。そして、揺動レバー２６下端の係合部２９を時計方向に回動させた状態で、部品供給装置７の下部の前後に設けられた取り付けピン２４を供給台６に穿設された取り付け孔(図示せず)に挿入させる。このように取り付けピン２４を取り付け孔に挿入させてから揺動レバー２６の揺動をバネ２８の付勢力を利用して元に戻して係合部２９を供給台６上に突設させた被係合部(図示せず)に係合させることで、部品供給装置７を供給台６に取り付けることができる。

前記部品供給装置７は、電子部品を等間隔に収納する収納テープを巻回したテープリール(図示せず)と、該テープリールから収納テープを繰り出すテープ送出装置３０と、収納テープを構成するキャリアテープＣｃからカバーテープＣａを巻き取るカバーテープ巻取装置３１とから構成される。そして、前記収納テープは、等間隔ピッチで形成された部品収納凹部Ｃｂ内にチップ部品４を収納すると共に等間隔ピッチでテープ送り孔Ｃｄが形成されたキャリアテープＣｃと、部品収納凹部Ｃｂの上面開口を覆うカバーテープＣａとから構成される。

そして、３２は前記テープ送出装置３０の駆動レバー３３を上下動させるために上下動するテープ送り昇降レバーであり、前記ロータリテーブル１２と同期して駆動して該テープ送り昇降レバー３２を上下動させ前記テープリール内に巻回された収納テープを間欠送りし、該収納テープの部品収納凹部Ｃｂ内に収納されたチップ部品４を前記吸着ノズル１３の部品取出位置（吸着位置）に供給させる。そして、カバーテープＣａをこの吸着位置の直前で剥離してチップ部品４を下降してくる吸着ノズル１３に吸着させ取り出させる構成である。

前記テープ送出装置３０は、キャリアテープＣｃを繰り出すために支軸４１を支点として回転可能で前記キャリアテープＣｃのテープ送り孔Ｃｄに嵌合するテープ送り歯４０Ａが周部に形成されると共に前記支軸４１を中心に形成された円形状の凹部の外周側面（段差面）に内歯(図示せず)が形成されたスプロケット４０と、前記支軸４１を支点として回転可能で送り爪(図示せず)を介して前記スプロケット４０を回転させる揺動体４２と、この揺動体４２の当接部４２Ａと係止して回転角度位置を規制するストッパ４３と、前記揺動体４２を駆動する揺動体駆動機構４５とを備えている。

なお、前記テープ送出装置３０は、一方向クラッチ式トルクリミッタが組み込まれており、前記スプロケット４０は収納テープの送り方向のみ回転可能となっている。また、前記送り爪（図示せず）は前記揺動体４２に支軸（図示せず）に回動自在に取り付けられるも、常時バネにより付勢されて前記スプロケット４０の前記内歯に押し付けられている。

前記揺動体駆動機構４５について説明すると、該駆動機構４５はテープ送り昇降レバー３２及び後述するバネ５７を駆動源として前記揺動体４２を駆動するものであり、一端部が揺動体４２にピン５０を介して回動自在に連結されたリンクレバー５１と、一端が該リンクレバー５１の他端部にピン５２を介して回動可能に連結され中央部が支軸５３に回動自在に支持されると共に他端部にシャッター開閉ピン５６を有する伝達レバー５５と、一端が該伝達レバー５５にピン５４を介して連結される駆動レバー３３とから構成されている。そして、前記伝達レバー５５はバネ５７により図２における時計方向に付勢されている。

６０は概ね断面形状がコ字形状のサプレッサで、収納テープやカバーテープＣａ剥離後のキャリアテープＣｃをテープ送出装置本体７Ａに常時押圧してこれらがテープ送出装置本体７Ａから外れないように、特にスプロケット４０のテープ送り歯４０ＡからキャリアテープＣｃのテープ送り孔Ｃｄが抜けて外れないように作用する。

このサプレッサ６０は後部のピン６１を介してテープ送出装置本体７Ａに回動可能に設けられると共に、一方の側面６０Ｂの前端部に設けられた係止ピン６２がテープ送出装置本体７Ａのロック装置６３（第１ロック装置）のロック爪６４に係止して、前述の作用を確実なものとしている。前記ロック装置６３は、一端がテープ送出装置本体７Ａの前端下部に固定された板バネ製の支持片６５と、コイルバネがピン６６に介挿されて開く方向に付勢されるもその回動範囲が規制されるように前記ピン６６を介して前記支持片６５に連結されたロック爪６４とから構成される。

また、前記サプレッサ６０の後端部には係止部材６８が例えば一体に設けられ、前記係止ピン６２とロック爪６４との係止を解除して、サプレッサ６０をピン６１を支点として回動させた場合にロック部材６９の係止部６９Ａに前記係止部材６８が係止可能である。前記ロック部材６９は、板バネ製で図２において反時計方向の渦巻き状に形成されており、中央部がテープ送出装置本体７Ａ上部に設けられた取付板６７に固定されていて、外端部は逆に時計方向に巻き返されて係止部６９Ａが形成される。なお、前記係止部材６８はサプレッサ６０に一体に設けたが、前記サプレッサ６０と別体に別部材で形成してもよい。

また、前記サプレッサ６０の上面中間部には開口が形成され、この開口を覆うようにシャッター７０が該サプレッサ６０の長手方向に移動可能に設けられる。即ち、サプレッサ６０上には２本のガイドピン６０Ａが立設され、シャッター７０上面に開口された細長孔形状のガイド溝７０Ｃに前記ガイドピン６０Ａが嵌合した状態でこのガイドピン６０Ａ頭部にガイド板７０Ｄが固定されており、サプレッサ６０上のガイドピン６０Ａにガイド溝７０Ｃが案内されながらシャッター７０が該サプレッサ６０の長手方向に移動可能となる。

従って、前記駆動レバー３３が下降すると、シャッター開閉ピン５６がシャッター７０の側片７０Ａの係合溝７０Ｂに嵌合しているので、伝達レバー５５が支軸５３を支点として図２における反時計方向に揺動することによりシャッター７０は後方へ移動する。この移動により部品取出口７１が形成されることとなり、キャリアテープＣｃの部品収納凹部Ｃｂ内の先頭のチップ部品４を吸着ノズル１３が吸着して取出すことができる。

更に、前記シャッター７０にはカバーテープＣａの剥離の際の支点となるスリット７２が形成されており、剥離されたカバーテープＣａはシャッター７０の下方からスリット７２を介して上方へ通過して、折り返されて案内ローラ７５、７６、７７を介してカバーテープ巻取装置３１により巻き取られる。このカバーテープ巻取装置３１は、前記取付板６７に着脱可能に取付けられて前記カバーテープＣａを巻き取る巻取リール７８と、支軸８１を支点として回動可能で一端がピン７９を介して前記駆動レバー３３に回動可能に連結すると共に他端の当接部８５がストッパ８６に当接して回動が規制される揺動レバー８０と、該揺動レバー８０の掛止部８２と係止ピン８７との間に引張りバネ８３が張架されたラチェットレバー８４と、巻取リール７８に一体に形成されたラチェット歯車（図示せず）に噛み合うものでラチェットレバー８４に枢支されたラチェット爪（図示せず）などから構成される。

従って、揺動レバー８０が図２において時計方向へ回動すると、引張りバネ８３を介してラチェットレバー８４を時計方向に揺動させ、ラチェット爪がラチェット歯車に噛み合っており、巻取リール７８を所定角度分時計方向に回動させ、キャリアテープＣｃの上面に貼られたカバーテープＣａは、収納テープを押さえているサプレッサ６０のスリット７２を介してキャリアテープＣｃより剥がされ前記巻取リール７８に巻き取られることになる。

前記案内ローラ７５は支軸７５Ａの回りに回転可能であり、この支軸７５Ａの基端部には上限ストッパ７５Ｂが固定されており（図６参照）、前記係止ピン６２とロック爪６４との係止を解除して、サプレッサ６０をピン６１を支点として回動させた場合に係止部６９Ａに係止部材６８が係止するが、それ以上のサプレッサ６０の回動を前記上限ストッパ７５Ｂが制限する。

図７、図４及び図５などに示すように、カバーテープＣａの剥離位置の手前から部品取出位置より僅かに先の位置（下流）までの間におけるチップ部品４（７個分）の下方位置のテープ送出装置本体７Ａ上面には収納テープの送り方向に沿い凹溝９０を形成し、そのＳ極及びＮ極とが水平方向に並設されて各チップ部品４にこのＳ極及びＮ極が跨って面するように薄板状の永久磁石９１を凹溝９０内に配設する。即ち、チップ部品４の並設方向、言い換えるとチップ部品４の搬送方向と直交する方向にＳ極及びＮ極を並設して、各チップ部品４にこのＳ極及びＮ極が跨って面するように永久磁石９１を凹溝９０内に配設する。なお、この永久磁石９１は二層構造で、上層のＳ極の下方が下層のＮ極となると共に上層のＳ極の下方が下層のＮ極となるように形成される。

これにより、カバーテープＣａの剥離の際、また剥離されてから部品取出位置までの間の搬送の際に、図８の矢印に示すような方向に磁力線が走り、磁性体を有するチップ部品４を磁力により下方に（テープ送出装置本体７Ａ側に）引っ張り、電子部品の姿勢を安定させることにより取出す際の吸着姿勢を安定させ、正しい姿勢で吸着ノズルにより吸着されて取出されることとなる。

以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、待機状態のテープ送出装置３０は図２に示されており、この状態で図３に示すように、前記ロータリテーブル１２と同期して駆動してテープ送り昇降レバー３２が下降すると、駆動レバー３３も下降し、伝達レバー５５がバネ５７の付勢力に抗して支軸５３を支点として反時計方向に回動し、リンクレバー５１を右方（前方）に移動させ、揺動体４２を支軸４１を支点としてテープ送り方向とは反対の反時計方向に回動させる。すると、この揺動体４２の回動により、スプロケット４０の内歯の１山分だけ送り爪が乗り越えることとなる。

このとき、伝達レバー５５の反時計方向の回動により、シャッター開閉ピン５６がシャッター７０の側片７０Ａの係合溝７０Ｂに嵌合しているので、シャッター７０が後方へ移動する。この移動により部品取出口７１が開き、キャリアテープＣｃの部品収納凹部Ｃｂ内の先頭のチップ部品４を吸着ノズル１３が吸着して取出すことができる（図５参照）。

また、前述した如くテープ送り昇降レバー３２が下降すると、揺動レバー８０が図３において時計方向へ回動し、引張りバネ８３を介してラチェットレバー８４を時計方向に揺動させ、ラチェット爪がラチェット歯車に噛み合っているので、巻取リール７８を所定角度分時計方向に回動させ、キャリアテープＣｃの上面に貼られたカバーテープＣａは、収納テープＣを押さえているサプレッサ６０のスリット７２を介してキャリアテープＣｃより剥がされながら、前記巻取リール７８に巻き取られる。

そして、テープ送り昇降レバー３２が上昇すると、駆動レバー３３もバネ５７の付勢力により上昇し、伝達レバー５５が支軸５３を支点として時計方向に回動し、リンクレバー５１を左方（後方）に移動させ、揺動体４２を支軸４１を支点として時計方向に回動させる。すると、この揺動体４２の時計方向への回動により、スプロケット４０の内歯（正確には歯を形成する溝）に噛み合っている送り爪がこのスプロケット４０をキャリアテープ送り方向（時計方向）に回動させる。

従って、前記キャリアテープＣｃのテープ送り孔Ｃｄにテープ送り歯４０Ａが嵌合しているので、キャリアテープＣｃを１ピッチ分送ることとなる。このとき、伝達レバー５５の時計方向の回動により、シャッター開閉ピン５６がシャッター７０の側片７０Ａの係合溝７０Ｂに嵌合しているので、シャッター７０が前方へ移動し、部品取出口７１が閉じられる（図４参照）。

以上のように、カバーテープＣａの剥離動作やキャリアテープＣｃの送り動作が行なわれ、順次吸着ノズル１３によりチップ部品４がキャリアテープＣｃから取り出されて、プリント基板５上に装着されることとなる。

なお、カバーテープＣａの剥離位置の手前から部品取出位置までの間におけるチップ部品４（７個分）の下方位置のテープ送出装置本体７Ａ上面には凹溝９０を形成し、この凹溝９０内に薄板状の永久磁石９１を配設したから、図８に示すように、カバーテープＣａの剥離の際、また剥離されてから部品取出位置までの間の搬送の際に、図８の矢印に示すように磁力線が走り、磁性体を有するチップ部品４を磁力により下方に（テープ送出装置本体７Ａ側に）引っ張り、カバーテープＣａの剥離の際や搬送の際に電子部品の姿勢を安定させることができるので、取出す際の吸着姿勢を安定させ、正しい姿勢で吸着ノズルにより吸着して取出すことができる。

なお、この電子部品装着装置として、いわゆる高速型チップマウンタを例にして説明したが、これに限らず多機能チップマウンタに適用してもよい。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の平面図である。待機状態の部品供給装置の側面図である。テープ送り昇降レバーが下降した状態の部品供給装置の要部拡大図である。サプレッサ及び閉じた状態のシャッターの平面図である。サプレッサ及び開いた状態のシャッターの平面図である。サプレッサを上方へ回動させた状態の部品供給装置の要部断面図である。キャリアテープ及びテープ送出装置本体の縦断せる斜視図である。キャリアテープ及びテープ送出装置本体の縦断側面図である。

符号の説明

７部品供給装置
７Ａテープ送出装置本体
６０サプレッサ
７０シャッター
９０凹溝
９１永久磁石
Ｃｃキャリアテープ
Ｃａカバーテープ

Claims

電子部品を収納する部品収納部が所定間隔を存して形成された収納テープを上方から押さえて間欠送りを案内するサプレッサを備え、前記収納テープから前記部品収納部の上面開口を覆うカバーテープを剥離して部品取出位置まで部品収納部内に収納された電子部品を間欠送りして電子部品の取り出しを可能とする部品供給装置において、前記カバーテープが剥離されてから前記部品取出位置までの間における電子部品の下方位置の供給装置本体の上面には、前記収納テープの送り方向に沿い凹溝を形成し、そのＳ極及びＮ極が水平方向に配設され前記電子部品にこのＳ極及びＮ極が跨って面するように薄板状の永久磁石を前記凹溝内に配設したことを特徴とする部品供給装置。