JP4544428B2 - テープ継足し装置及びテープ継足し方法 - Google Patents

Description

本発明は、テープを一例とする帯状体、索状体等、リールに巻き取られて取扱われる物を連続供給するための技術に関するものである。

電子部品を回路基板に取付ける技術として、ＳＭＴ（Surface Mount Technology:表面実装技術）が広く用いられている。又、ＳＭＴには、一定間隔を空けて多数の電子部品が固定されたテープから、実装機によって電子部品を打抜き、打抜かれた電子部品を回路基板の所定位置へとマウントする技術が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
概略的には、図４に示されるように、所定長さだけ電子部品が固定されたテープ１０が巻き付けられたリール１２が、実装機１４のフィーダ１６にセットされ、フィーダ１６から、必要量のテープが実装機１４に供給される。
ところで、リール１２に巻き付けられたテープ１０の長さは有限であることから、フィーダ１６から実装機１４に対し電子部品を途切れることなく供給するためには、リール１２から全てのテープ１０が送り出された時点で、空となったリール１２をフィーダ１６から取り外し、リール１２から離れてフィーダ１６に拘束された状態となった、先行するテープの最後尾１０ａに、新リール１８（テープ未使用のリール）のテープの先端部１０ｂを連結し、新リール１８をフィーダ１６にセットする必要がある。

特開２００１−２４４６７０号公報

しかしながら、先行するテープ１０の最後尾１０ａと、新リール１８のテープ先端部１０ｂ同士を連結する作業を、適切なタイミングで行うためには、作業者がリール１２のテープ残量を正しく把握している必要があり、作業者がテープ残量の確認作業に追われることによる作業効率の低下を招いていた。
一方、テープ端部の検知装置を設置することとすれば、作業者はテープ残量の確認作業に追われることはなく、リール１２のテープ残量を正しく把握することが可能となるが、テープ残量の検知装置の設置することに起因するコストの増加を避けることはできない。また、リール１２のテープ残量を正しく把握することが出来ても、リールの交換及びテープの連結作業を適切なタイミングで行うために、リール１２が空になる少し前から全てのテープ１０が送り出されるまでの間、作業者はフィーダ１６の前で待機している必要があり、作業効率の低下を招くといった不具合が指摘されていた。

そこで、リール１２に一定量のテープが残っている時点で、新たなリールに、テープの未供給部分を継足して新たなリールに交換する手法も試みられている。具体的には、図５（ａ）に示されるように、実装機１４のフィーダ１６にセットされたリール１２を、一定量のテープが残った状態で、図５（ｂ）に示されるようにフィーダ１６と共にリール１２を取り外し、更にフィーダ１６からリール１２を取り外して、図５（ｃ）に示されるように、巻き戻し治具２０にリール１２をセットする。そして、巻き戻し治具２０の巻き取りリール２２に、リール１２に残されたテープ１０の未供給部分を全て巻き取り、空となったリール１２を、図５（ｄ）に示されるように新リール１８に交換する。そして、巻き取りリール２２に巻き取られたテープの最後尾１０ａと、新リール１８のテープ先端部１０ｂ同士を連結する。更に、図５（ｅ）に示されるように、新リール１８によって巻き取りリール２２のテープ１０を全て巻き取る。そして、新リール１８を、図５（ｆ）に示されるようにフィーダ１６にセットして、さらに、図５（ｇ）に示されるように、フィーダ１６及び新リール１８を実装着１４に戻す。

さて、この手法は、作業者の空き時間等を利用してテープの継足し作業を行うことができるので、作業者の作業効率自体は良くなる。しかしながら、テープの継足し作業の間、設備を停止して、テープの供給を停止する必要があることから、結局のところ、実装作業の高効率化を図ることにはならない。又、リール１２から巻き戻し治具２０の巻き取りリール２２にテープ１０の未供給部分を巻き取り、更に、巻き取りリール２２から新リール１８へとテープの未供給部分を巻き付ける際に、巻きぐせのついたテープが絡まり易く、テープの巻き取り、巻き戻し作業が困難となるといった問題点も指摘されている。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、テープの継足し作業における作業効率を向上させ、なおかつ、テープの連続供給を可能とし、実装作業の高効率化を図ることにある。

上記課題を解決するための、本発明に係るテープ継足し装置は、リールからテープを引き出して供給するテープ供給装置のテープ継足し装置であって、テープが引き出され、該引き出されたテープがテープ供給装置のテープフィーダに拘束された状態にあるリールを、着脱自在に載置する載置部と、該載置部を前記リールのテープ巻き取り方向及びその逆方向に回転させる回転機構と、該回転機構によって、前記載置部に載置されたリールがテープ巻き取り方向と逆方向に回転することにより、前記リールから巻きほどかれるテープの未供給部分を、巻きほどかれた状態で前記リールの周囲に一時的に溜める、前記載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を構成面とする環状溝を備えたテープ保持部と、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、載置部にリールを載置して、回転機構により載置部をリールのテープ巻き取り方向と逆方向へと回転させて、リールに巻き取られたテープの未供給部分を巻きほどく。そして、テープ保持部の環状溝によって、テープの未供給部分を、巻きほどかれた状態でリールの周囲に一時的に溜め置き、この際、巻きほどかれたテープが絡むことなく、弛んだ巻き状態を維持して環状溝に溜められる。この状態で、載置部上の空のリールを、新リールに交換する。そして、新リールのテープと、テープ保持部に溜め置かれたテープの末端同士を連結する。その後、回転機構により載置部をリールのテープ巻き取り方向へと回転させて、新リールをテープ巻き取り方向に回転させることにより、テープ保持部の環状溝に溜め置かれたテープの未供給部分を、新リールに巻き取ることができる。
したがって、リールからテープが引き出され、引き出されたテープがテープ供給装置のテープフィーダに拘束された状態を維持したまま、テープの未供給部分を新リールに巻き取り、新リールのテープを先行するテープに継足すことが可能となる。そして、新リールをテープ供給装置のテープフィーダにセットすることで、テープの供給を停止することなく、テープの継足しを行うことが可能となる。

又、前記テープ保持部は、前記載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を構成面とする環状溝を備えるものである。

この構成によれば、載置部をリールのテープ巻き取り方向と逆方向へと回転させて、載置部に載置されたリールからテープの未供給部分を巻きほどく際に、リールから巻きほどかれたテープの未供給部分が、載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を滑り降ることにより、巻きほどかれたテープが絡むことなく、弛んだ巻き状態を維持して環状溝に溜められる。
又、新リールのテープと、テープ保持部に溜め置かれたテープの末端同士を連結し、載置部をリールのテープ巻き取り方向へと回転させて、新リールをテープ巻き取り方向に回転させることにより、テープ保持部に溜め置かれたテープの未供給部分を、新リールに巻き取る際には、弛んだ巻き状態を維持して環状溝に溜められたテープの未供給部分が、テープの末端同士の連結部分を先頭に、載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を滑り上がって行くことで、巻きほどかれたテープが絡むことなく、確実に新リールへと巻き取ることが可能となる。

又、上記課題を解決するための、本発明に係るテープ継足し方法は、テープ供給装置によるリールからのテープ供給中におけるテープ継足し方法であって、テープが引き出された状態にあるリールを、テープ供給装置のテープフィーダから取外すステップと、該リールをテープ巻き取り方向と逆方向へと回転させて、リールに巻き取られたテープの未供給部分を巻きほどくステップと、前記テープの未供給部分を巻きほどいた状態で、前記リールの周囲を取囲む円錐状の降り傾斜面を構成面とする環状溝に一時的に溜め置くステップと、前記リールを新リールに交換するステップと、該新リールのテープと前記溜め置かれたテープの末端同士を連結するステップと、前記新リールをテープ巻き取り方向に回転させて、前記溜め置かれたテープを前記円錐状の傾斜面を利用して前記新リールに巻き取るステップと、前記新リールを前記テープフィーダに装着するステップとを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、テープが引き出された状態にあるリールを、テープ供給装置のテープフィーダから取外すので、テープフィーダによるテープの供給作業を中断する必要がない。又、テープフィーダから取外したリールを、テープ巻き取り方向と逆方向へと回転させて、リールに巻き取られたテープの未供給部分を巻きほどき、巻きほどいた状態で、リールの周囲を取囲む環状溝に一時的に溜め置くことで、巻きほどかれたテープが絡むことなく、弛んだ巻き状態を維持して環状溝に溜められる。続いて、リールを新リールに交換し、新リールのテープと溜め置かれたテープの末端同士を連結して後、新リールをテープ巻き取り方向に回転させて、溜め置かれたテープを新リールに巻き取ることで、巻きほどかれたテープが絡むことなく、確実に新リールへと巻き取ることが可能となる。その後、新リールをテープフィーダに装着することで、テープフィーダによるテープの供給作業を中断することなく、テープの継足し作業を完了することができる。

しかも、前記テープの未供給部分を巻きほどいた状態のまま、前記リールの周囲に一時的に溜め置くステップにおいて、前記リールの周囲を取囲む円錐状の降り傾斜面を構成面とする環状溝に、テープの未供給部分を落し込み、前記新リールをテープ巻き取り方向に回転させて、前記溜め置かれたテープを前記新リールに巻き取るステップにおいて、前記円錐状の傾斜面を利用して、溜め置かれたテープを前記新リールに引き込むものである。

この構成によれば、リールをテープ巻き取り方向と逆方向へと回転させて、リールからテープの未供給部分を巻きほどく際に、リールから巻きほどかれたテープの未供給部分が、載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を滑り降ることにより、巻きほどかれたテープが絡むことなく、弛んだ巻き状態を維持して環状溝に溜められる。
又、新リールのテープと、テープ保持部に溜め置かれたテープの末端同士を連結し、載置部をリールのテープ巻き取り方向へと回転させて、新リールをテープ巻き取り方向に回転させることにより、テープ保持部に溜め置かれたテープの未供給部分を、新リールに巻き取る際には、弛んだ巻き状態を維持して環状溝に溜められたテープの未供給部分が、テープの末端同士の連結部分を先頭に、載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を滑り上がって行くことで、巻きほどかれたテープが絡むことなく、確実に新リールへと巻き取ることが可能となる。

本発明はこのように構成したので、テープの継足し作業における作業効率を向上させ、なおかつ、テープの連続供給を可能とし、実装作業の高効率化を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。

本発明の実施の形態に係るテープ継足し装置２４は、図１に示されるように、リール１２の載置部２６と、載置部２６をリール１２のテープ巻き取り方向及びその逆方向に回転させる回転機構２８と、リール１２から巻きほどかれたテープ１０をリール１２の周囲に一時的に溜めるテープ保持部３０とを備えている。
載置部２６は、回転機構３０により回転駆動される、円盤状の回転プレート３２の中央部に、リール１２の中心孔と係合する位置決めピン３４が突出したものである。位置決めピン３４にはリブ３４ａ突出し、このリブ３４ａがリールの中心孔に形成されたキー溝に係合することで、位置決めピン３４に対するリール１２の回転止めが施される。なお、リールの中心孔と位置決めピン３４との係合状態は、単に位置決めピン３４がリール１２の中心孔に挿し込まれた状態となることから、リール１２は、載置部２６に対し、着脱自在に載置されるものである。

回転機構２８は、ハンドル３６と、ハンドル３６によって回転駆動される水平軸３８と、水平軸３８の回転動作を、鉛直軸４０の回転動作に変換するギヤボックス４２とからなり、鉛直軸４０には、載置部２６の回転プレート３２及び位置決めピン３４が固定されている。そして、ハンドル３６の回転方向に応じて、載置部２６の回転プレート３２と位置決めピン３４とを、図１（ａ）の時計回り、反時計回りの何れにも回転させることが可能となっている。なお、図示の例では、回転機構２８は手動回転させるものであるが、これをモータ駆動等により自動回転式とすることも可能である。

テープ保持部３０は、載置部２６を取囲む円錐状の降り傾斜面４４ａを構成面とする環状溝４４を備えている。環状溝４４は、降り傾斜面４４ａの下端に連なる環状底面４４ｂと、環状底面４４ｂの外周縁に連なる円筒面４４ｃとで構成されている。なお、図示の例では、プレス成形されたカップ状部材４６と、プレス成形された有底円筒状部材４８とを互いに向い合わせて固定することにより、環状溝４４が構成されている。なお、有底円筒状部材４８の円筒面４４ｃを構成する円筒壁４８ａには、円筒壁４８ａの高さ方向全体に渡って延びる切欠き５０が形成されている。この切欠き５０は、リール１２から引き出されたテープ１０が通過するためのものである。
又、有底円筒状部材４８の円筒壁４８ａには、環状溝４４に溜め置かれたテープ１０の浮き上がりを防止する、浮き上がり防止バー５２が設けられている。この浮き上がり防止バー５２は、環状溝４４上方への突出量を調整することが可能であり、テープ１０の浮き上がりが発生し易いテープ端部同士の連結作業の際に（後述する）、浮き上がり防止バー５２を環状溝４４の上方へと突出させるものである。

続いて、図２、図３（ａ）を参照しながら、図１に示されたテープ継足し装置２４を用いて、テープ供給装置（本実施の形態では実装機１４）によるリールからのテープ供給中における、テープ１０の継足作業の手順を説明する。
（１）リール１２のテープ残量が４０％程度になった状態（リール１２に巻き付けられたテープ全長の４０％程度の未供給部分が残った状態）で、テープ１０が引き出された状態にあるリール１２を、テープ供給装置のテープフィーダ１６から取外す（図２（ａ）参照。）。かかる作業をテープ残量が４０％程度になった状態で行うのは、新リール１８のテープ巻き代に巻くことが可能なテープ長さを考慮したものである。
（２）リール１２を載置部２６（回転プレート３２及び位置決めピン３４）にセットする（図２（ａ）参照。）。リール１２から引き出されたテープ１０は、テープ継足し作業の全工程に渡り、テープフィーダ１６に拘束された状態にあるので、テープフィーダ１６とリール１２とをつなぐテープ１０は、環状溝４４を構成する有底円筒部材４８の、円筒壁４８ａに形成された切欠き５０（図１（ａ）参照）を通過するように、セットされる。そして、ハンドル３６を操作して、載置部２６をテープ巻き取り方向と逆方向Ａへと回転させて（図２（ｂ）参照）、リールに巻き取られたテープの未供給部分を巻きほどく。そして、テープ１０の未供給部分を巻きほどいた状態で、リール１２の周囲の環状溝４４に、一時的に溜め置く。この状態で、載置部２６上の空のリール１２（旧リール）を、新リール１８に交換する（図２（ｃ）参照）。

（３）新リール１８のテープ先端部１０ｂと、溜め置かれたテープ１０の最後尾１０ａ同士を連結する（図２（ｃ）参照）。この際、テープ１０が樹脂製の場合は、加熱圧着等により連結を行い、テープ１０が紙製の場合には、粘着シール等を用いて連結を行う。これらは、何れも一般的なテープ連結手法であり、詳しい説明を省略する。
（４）ハンドル３６を操作して載置部２６をテープ巻き取り方向Ｂへと回転させて（図２（ｄ）参照）、新リール１８をテープ巻き取り方向Ｂに回転させることにより、環状溝４４溜め置かれたテープ１０を、全て新リール１８に巻き取る。
（５）新リール１８をテープフィーダ１６にセットする（図２（ｅ）参照）。
以上の手順を以って、テープ供給装置によるリールからのテープ供給中における、テープの継足作業が完了する。

上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
まず、本発明の実施の形態によれば、載置部２６にリール１２を載置して、回転機構２８により載置部２６をリール１２のテープ巻き取り方向と逆方向（Ａ）へと回転させて、リール１２に巻き取られたテープ１０の未供給部分を巻きほどく。そして、テープ保持部３０によって、テープ１０の未供給部分を、巻きほどかれた状態でリール１２の周囲に一時的に溜め置き、リール１２（旧リール）を新リール１８に交換する。続いて、新リール１８のテープ１０の先端部１０ｂと、テープ保持部に溜め置かれたテープ１０の最後尾１０ａ同士を連結する。その後、回転機構２８により載置部２６をリールのテープ巻き取り方向Ｂへと回転させて、新リール１８をテープ巻き取り方向（Ｂ）に回転させることにより、テープ保持部３０に溜め置かれたテープ１０の未供給部分を、新リール１８に巻き取ることができる。
したがって、リール１２からテープ１０が引き出され、引き出されたテープ１０がテープ供給装置のテープフィーダ１６に拘束された状態を維持したまま、テープの未供給部分を新リール１８に巻き取り、新リール１８のテープを先行するテープに継足すことが可能となる。そして、新リール１８をテープ供給装置のテープフィーダ１６にセットすることで、テープの供給を停止することなく、テープの継足しを行うことが可能となる。

又、テープ保持部３０は、載置部２６を取囲む円錐状の降り傾斜面４４ａを構成面とする環状溝４４を備えることから、載置部２６をリール１２のテープ巻き取り方向と逆方向Ａへと回転させて、載置部２６に載置されたリール１２からテープ１０の未供給部分を巻きほどく際に、リール１２から巻きほどかれたテープ１０の未供給部分が、載置部２６を取囲む円錐状の降り傾斜面４４ａを滑り降ることにより、巻きほどかれたテープ１０が絡むことなく、弛んだ巻き状態を維持して環状溝４４に溜められることとなる。
一方、新リール１８をテープ巻き取り方向Ｂに回転させることにより、テープ保持部３０に溜め置かれたテープの未供給部分を、新リール１８に巻き取る際には、弛んだ巻き状態を維持して環状溝４４に溜められたテープ１０の未供給部分が、テープの末端１０ｂ、１０ａ同士の連結部分を先頭に、載置部２６を取囲む円錐状の降り傾斜面４４ａを滑り上がって行くことで、巻きほどかれたテープが絡むことなく、確実に新リール１８へと巻き取られる。

したがって、リール１２からテープ１０が引き出され、引き出されたテープ１０がテープ供給装置のテープフィーダ１６に拘束された状態を維持したまま、テープの未供給部分を新リール１８に巻き取り、新リール１８のテープ１０を先行するテープ１０に継足すことが可能となる。そして、新リール１８をテープ供給装置のテープフィーダ１６にセットすることで、テープの供給を停止することなく、テープの継足しを行うことが可能となる。
なお、本実施の形態では、降り傾斜面４４ａの傾斜角度θを８０°とすることで、上記機能が最も効果的に発揮されることが確認されたが、適宜必要な傾斜角度θを与えることが望ましい。

なお、図３（ｂ）には、参考として、図５で説明した従来のテープ継足し方法をフローチャート化して示している。そして、図３（ｂ）には、本発明の実施の形態に係る図３（ａ）に対応するステップ番号を、ダッシュ記号を付して示している。両者の対比からも明らかなように、従来のテープ継足し方法は、リールと共にフィーダを実装機（テープ供給装置）から取外すステップと、テープ継足し作業の後に、リールと共フィーダを実装機にセットする工程を含むものであり、テープの供給を停止を避けることができない。

以上のごとく、本発明の実施の形態によれば、作業者はテープ残量の確認作業に追われることはなく、作業者の空き時間等を利用してテープの継足し作業を行うことができるので、作業者の作業効率が向上する。又、テープの巻き取り、巻き戻し作業の際に、テープが絡むことがないので、テープの継足し作業自体も迅速に行うことができる。しかも、テープの継足し作業の間、設備を停止して、テープの供給を停止する必要がないので、実装作業の高効率化を図ることが可能となる。
更に、本発明の実施の形態では、ＳＭＴに用いられるテープの継足し装置及びテープ継足し方法を例示して説明したが、ゴムホース、ロープ等リールに巻き取られて取扱われる他の物を連続供給するための継足し装置、継足し方法として、広く応用することが可能である。

本発明の実施の形態に係るテープ継足し装置を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面で示した側面図である。 図１に示されたテープ継足し装置を用いたテープの継足作業の手順を説明する図であり、（ａ）〜（ｅ）は各ステップを示している。 図１に示されたテープ継足し装置を用いたテープの継足作業の手順を説明するフローチャートであり（ａ）は本発明の実施の形態に係る手順を、（ｂ）は参考（比較対称）として、従来の手順を示したものである。 従来のテープ継足し手順を示す模式図である。 従来のテープ継足し手順の別例を示す模式図であり、（ａ）〜（ｇ）は各ステップを示している。

１０：テープ、１０ａ：最後尾、１０ｂ：先端部、１２：リール、１４：実装機、１６：フィーダ、１８：新リール、２４：テープ継足し装置、２６：載置部、２８：回転機構、３０：テープ保持部、４４：環状溝、４４ａ：降り傾斜面

Claims (2)

1. リールからテープを引き出して供給するテープ供給装置のテープ継足し装置であって、
   テープが引き出され、該引き出されたテープがテープ供給装置のテープフィーダに拘束された状態にあるリールを、着脱自在に載置する載置部と、
   該載置部を前記リールのテープ巻き取り方向及びその逆方向に回転させる回転機構と、
   該回転機構によって、前記載置部に載置されたリールがテープ巻き取り方向と逆方向に回転することにより、前記リールから巻きほどかれるテープの未供給部分を、巻きほどかれた状態で前記リールの周囲に一時的に溜める、前記載置部を取囲む円錐状の降り傾斜面を構成面とする環状溝を備えたテープ保持部と、を有することを特徴とするテープ継足し装置。
2. テープ供給装置によるリールからのテープ供給中におけるテープ継足し方法であって、
   テープが引き出された状態にあるリールを、テープ供給装置のテープフィーダから取外すステップと、
   該リールをテープ巻き取り方向と逆方向へと回転させて、リールに巻き取られたテープの未供給部分を巻きほどくステップと、
   前記テープの未供給部分を巻きほどいた状態で、前記リールの周囲を取囲む円錐状の降り傾斜面を構成面とする環状溝に一時的に溜め置くステップと、
   前記リールを新リールに交換するステップと、
   該新リールのテープと前記溜め置かれたテープの末端同士を連結するステップと、
   前記新リールをテープ巻き取り方向に回転させて、前記溜め置かれたテープを前記円錐状の傾斜面を利用して前記新リールに巻き取るステップと、
   前記新リールを前記テープフィーダに装着するステップとを含むことを特徴とするテープ継足し方法。

Images