JP4862789B2 - テープフィーダ交換用台車 - Google Patents

Description

本発明は、テープフィーダの部品実装装置への設置及び取り外しを行うテープフィーダ交換用台車に関するものである。

テープフィーダは部品実装装置の所定位置に取り付けられ、部品供給用のテープを繰り出して移載ヘッドのピックアップ位置に部品を供給する。部品の供給を終えたいわゆる空テープは、テープフィーダの下方に設けられたテープ切断装置の２枚の切断刃の開閉作動によって切断され、テープ切断装置の下方に配置された箱状のテープ回収部内に回収される。

このようなテープフィーダは通常、部品実装装置に複数装着されるので、その装着及び取り外し作業は面倒なうえ重労働である。このため従来、複数のテープフィーダをまとめて部品実装装置に設置することができるテープフィーダ交換用台車も用いられている。このテープフィーダ交換用台車は、ハンドルの操作により移動自在な車体部に複数のテープフィーダが装着されるフィーダベースを備えたもので、車体部を部品実装装置に対して結合及び分離させることにより、フィーダベースに装着された複数のテープフィーダを一括して部品実装装置に設置したり取り外したりすることができる。テープフィーダ交換用台車を部品実装装置に結合すると、部品実装装置に設けられたテープ切断装置はテープフィーダ交換用台車のフィーダベースの下方空間内に入り込み、テープフィーダから排出されたテープはテープフィーダ側或いは部品実装装置側に設けられたテープ案内部材によりテープ切断装置内に案内される（特許文献１）。
特許第３８６１６９４号公報

しかしながら、上記のように、テープフィーダから排出されたテープが部品実装装置側の部材（テープ切断装置）を経由するようになっていると、各テープフィーダから引き出したテープをテープ切断装置に導入する作業はテープフィーダを部品実装装置に取り付けてから（すなわちテープフィーダ交換用台車を部品実装装置に結合させてから）しか行うことができず、また、テープフィーダを部品実装装置から取り外す（すなわちテープフィーダ交換用台車を部品実装装置から分離させる）作業は各テープフィーダから延びた空テープをテープ切断装置から引き抜いた後でなければ行うことができなかった。このためテープフィーダの設置及び取り外しの作業に時間がかかり、その分部品実装装置による部品実装のスループットが低下するという問題点があった。

そこで本発明は、テープフィーダの設置及び取り外しに要する作業時間を短縮することができ、部品実装装置による部品実装のスループットを向上させることができるテープフィーダ交換用台車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交換用台車は、ハンドルの操作により移動自在な車体部を部品実装装置に対して結合及び分離させることにより、前記車体部に装着された複数のテープフィーダの部品実装装置への設置及び取り外しを行うテープフィーダ交換用台車であって、各テープフィーダが部品を保持したテープをピッチ送りして部品実装装置に部品を供給した後に排出する空テープを切断するテープ切断装置と、前記テープ切断装置の下方に備えられテープ切断装置により切断された空テープを回収するテープ回収部を備え、前記テープ切断装置及び前記テープ回収部は前記車体部に設けられ、各テープフィーダから排出された空テープが部品実装装置を経由することなく直接テープ切断装置に送られるようにした。

本発明のテープフィーダ交換用台車はその車体部にテープ切断装置が備えられており、各テープフィーダから排出された空テープは部品実装装置側を経由することなく直接テープ切断装置に送られて切断されるようになっているので、各テープフィーダから引き出したテープをテープ切断装置に導入する作業はテープフィーダを部品実装装置に設置する前、すなわちテープフィーダ交換用台車を部品実装装置に結合させる前に予め行っておくことができ、また、各テープフィーダから延びた空テープをテープ切断装置から引き抜かなくてもテープフィーダ交換用台車を部品実装装置から分離させて各テープフィーダを部品実装装置から取り外すことができる。このためテープフィーダの設置及び取り外しに要する作業時間を短縮することができ、その分部品実装装置による部品実装のスループットを向上させることができる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における部品実装装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１におけるテープフィーダ交換用台車及び部品実装装置の一部の側面図、図３は本発明の実施の形態１におけるテープフィーダ交換用台車の部分拡大断面図、図４は本発明の実施の形態１におけるテープフィーダ交換用台車が備える空圧回路の説明図である。

図１及び図２において、部品実装装置１の基台２には水平面内の一の方向（Ｘ軸方向）に延びた基板搬送路３が設けられており、基板搬送路３の上方には基板搬送路３と直交する水平面内の方向（Ｙ軸方向）に延びた平行な２本のＹ軸テーブル４が設けられている。これら２本のＹ軸テーブル４の上方には平行な２本のＸ軸テーブル５が設けられており、各Ｘ軸テーブル５は両端部が２本のＹ軸テーブル４に支持されてＹ軸方向に移動自在となっている。各Ｘ軸テーブル５にはＸ軸テーブル５に沿って移動自在な移動ステージ６が設けられており、各移動ステージ６にはヘッド部７が設けられている。各ヘッド部７には上下方向（Ｚ軸方向）及びＺ軸まわりに移動自在なノズル８が下方に延びて設けられている。

基台２の両側部には複数のテープフィーダ９がＹ軸方向の外方に張り出した状態に設置されている。各テープフィーダ９はリール１０（このリール１０は後述するテープフィーダ交換用台車２０に設けられている。図２参照）から引き出されたテープ１１を間欠送りし、テープ１１に一定間隔おきに内包された部品（電子部品）Ｐをテープフィーダ９上の所定のピックアップ位置に供給する。

各ヘッド部７は、Ｘ軸テーブル５のＹ軸方向への移動、移動ステージ６のＸ軸方向への移動によって水平面内を移動し、テープフィーダ９によってピックアップ位置に供給された部品Ｐをノズル８により真空吸着してピックアップする。そして、ピックアップした部品Ｐを基台２上に設けられた部品カメラ１２に認識させた後、所定の位置補正動作を行って基板搬送路３上に位置決めされた基板１３に搭載する。

ここで、部品実装装置１に部品Ｐを供給する複数のテープフィーダ９は部品実装装置１に対して移動自在なテープフィーダ交換用台車２０に装着されており、テープフィーダ交換用台車２０を部品実装装置１に対して結合及び分離させることによってこれら複数のテ
ープフィーダ９を部品実装装置１に対して一括して設置及び取り外しできるようになっている。以下、図２、図３及び図４を用いてテープフィーダ交換用台車２０の構成を説明する。

図２において、テープフィーダ交換用台車２０は左右（図２の紙面に垂直な方向を左右方向とする）のハンドル２１の押し引き操作により移動が自在な車体部２２、車体部２２に設けられたテープ切断装置２３及びテープ回収部２４を備えている。

車体部２２は複数の車輪２５を有した基部２６、基部２６から上方に延びた支柱２７及び支柱２７の上端に水平に設けられたフィーダベース２８を備えており、基部２６には上記左右のハンドル２１が取り付けられている。

フィーダベース２８は複数のテープフィーダ９が左右方向に並列して装着される平板状の部材であり、支柱２７から上方に延びた複数の柱状の昇降ガイド２９にガイドされて昇降調節自在に取り付けられている。

図３及び図４において、テープ切断装置２３は、各テープフィーダ９が排出するテープ１１（いわゆる空テープであり、図２において符号１１ａで示す）を２枚の切断刃（後述する固定刃４１及び可動刃４４）の開閉作動により切断するものであり、車体部２２の支柱２７の前方（部品実装装置１に向かう側）に固定された箱状のベース部４０、ベース部４０の上部開口４０ａに臨んで設けられた固定刃４１、水平に延びたガイド部材４２によりガイドされ、固定刃４１に対して水平方向に相対移動自在に設けられたスライダ４３、スライダ４３に取り付けられた可動刃４４のほか、スライダ４３にピストンロッド４５ａを連結させた空圧アクチュエータ４５、空圧アクチュエータ４５の作動制御を行う空圧回路４７及び空圧回路４７の制御装置４８を備えている。テープ回収部２４は上方に開口した箱状の部材であり、テープ切断装置２３の下方に設けられている。

各テープフィーダ９を部品実装装置１に設置するには、フィーダベース２８に複数のテープフィーダ９が装着されたテープフィーダ交換用台車２０をハンドル２１の操作によって移動させ、部品実装装置１の基台２に対して位置決めして結合させるが、テープフィーダ交換用台車２０を基台２に結合させると、ベース部４０の前面に設けられた台車側コネクタ３０（第１コネクタ）が基台２に設けられた実装装置側コネクタ１５（第２コネクタ）と水平方向に嵌合して連結される。

台車側コネクタ３０は実装装置側コネクタ１５との嵌合方向に垂直な面内で移動自在なフローティングコネクタであり、実装装置側コネクタ１５には台車側コネクタ３０を受容して嵌合を助ける嵌合ガイド１５ａが設けられている（図３）。このため、テープフィーダ交換用台車２０を基台２に対して位置決めした時点で両コネクタ３０，１５が若干位置ずれを起こしていたとしても、テープフィーダ交換用台車２０を基台２に結合させるときには台車側コネクタ３０が嵌合ガイド１５ａによって実装装置側コネクタ１５側に誘い込まれるので、両コネクタ３０，１５を支障なく嵌合させることができる。

部品実装装置１には空圧発生ユニット１６や電源ユニット１７が内蔵されており、これら空圧発生ユニット１６や電源ユニット１７は部品実装装置１内に配設された配管１８及び配線１９を介して上記実装装置側コネクタ１５に繋がっている。このため、台車側コネクタ３０と実装装置側コネクタ１５が嵌合することによって、部品実装装置１側の空圧発生ユニット１６や電源ユニット１７をテープフィーダ交換用台車２０側で利用することができるようになる。具体的には、空圧発生ユニット１６を空圧源として空圧アクチュエータ４５を使用することができるようになり、電源ユニット１７を電源として制御装置４８を使用することができるようになる。

図４において、空圧アクチュエータ４５はキャップ側シリンダ室４５ｂとヘッド側シリンダ室４５ｃを備えており、キャップ側シリンダ室４５ｂに圧空が供給されたときにはピストンロッド４５ａを前進させて可動刃４４を固定刃４１に相対的に近づけ（２枚の切断刃の閉作動。図４中の矢印Ａ）、ヘッド側シリンダ室４５ｃに圧空が供給されたときにはピストンロッド４５ａを後退させて可動刃４４を固定刃４１から相対的に遠ざける（２枚の切断刃の開作動。図４中の矢印Ｂ）。

図４において、空圧回路４７は制御バルブ４９及び逆止弁５０のほか、第１管路５１、第２管路５２及び第３管路５３を備えて成る。制御バルブ４９は２位置２方向電磁パイロットバルブであり、制御装置４８からスプール駆動信号が出力されていないときにはスプール（図示せず）がリターンスプリング４９ｓの働きによりノーマル位置（図４に示す位置）に位置する。一方、制御装置４８からスプール駆動信号が出力されているときには、そのスプール駆動信号を受けて発生したパイロット圧によりリターンスプリング４９ｓの付勢力に抗してスプールが移動し、切り換え位置に位置する。

第１管路５１は、台車側コネクタ３０と「制御バルブ４９のプレッシャポート４９ｐ」の間を繋ぐ管路であり、第２管路５２は、「制御バルブ４９の第１シリンダポート４９ａ」と「空圧アクチュエータ４５のキャップ側シリンダ室４５ｂに繋がる第１ポート４６ａ」の間を繋ぐ管路である。また、第３管路５３は、「制御バルブ４９の第２シリンダポート４９ｂ」と「空圧アクチュエータ４５のヘッド側シリンダ室４５ｃに繋がる第２ポート４６ｂ」の間を繋ぐ管路である。

逆止弁５０は第１管路５１中に介装されており、台車側コネクタ３０側の圧が空圧アクチュエータ４５側の圧よりも高いときには第１管路５１を開き、台車側コネクタ３０側の圧が空圧アクチュエータ４５側の圧よりも低くなったときには第１管路５１を閉止するように動作する。

制御バルブ４９のスプールがノーマル位置に位置している状態では、プレッシャポート４９ｐと第１シリンダポート４９ａが連通し、第２シリンダポート４９ｂと第１タンクポート４９ｃが連通する。このとき台車側コネクタ３０を介して供給される空圧発生ユニット１６からの圧空は、第１管路５１→制御バルブ４９（プレッシャポート４９ｐ→第１シリンダポート４９ａ）→第２管路５２→空圧アクチュエータ４５のキャップ側シリンダ室４５ｂと供給されてピストンロッド４５ａが前進し、２枚の切断刃は閉じられる。一方、制御バルブ４９のスプールが切り換え位置に位置した状態では、プレッシャポート４９ｐと第２シリンダポート４９ｂが連通し、第１シリンダポート４９ａと第２タンクポート４９ｄが連通する。このとき台車側コネクタ３０を介して供給される空圧発生ユニット１６からの圧空は、第１管路５１→制御バルブ４９（プレッシャポート４９ｐ→第２シリンダポート４９ｂ）→第３管路５３→空圧アクチュエータ４５のヘッド側シリンダ室４５ｃと供給されてピストンロッド４５ａが後退し、２枚の切断刃は開かれる。

テープフィーダ９は部品実装装置１による部品実装工程の実行中はテープ１１を繰り出して部品Ｐをピックアップ位置に供給しつつ、部品供給後の空テープ１１ａをフィーダベース２８の下方に排出する。テープフィーダ９から排出された部品供給後の空テープ１１ａは、部品実装装置１側の部材を経由することなく、直接テープ切断装置２３のベース部４０の上面に立設されて上方に開口したテープ案内部材５４に案内されて上部開口４０ａからベース部４０内に入り、固定刃４１と可動刃４４の間に送られる（図４も参照）。

ここで、制御装置４８はテープフィーダ９からテープ１１が繰り出されて部品実装装置１に部品Ｐが供給されている間、空圧回路４７の制御バルブ４９の制御を行って２枚の切
断刃の閉作動と開作動が繰り返し実行されるようにしており、またテープフィーダ９はテープ１１を間欠動作でテープフィーダ９の外部（フィーダベース２８の下方）に送り出しているので、テープフィーダ９から排出され、テープ案内部材５４に案内されて上部開口４０ａからベース部４０内に入った空テープ１１ａは一定長さ進むごとにテープ切断装置２３で切断され、その切断された一定長さの空テープ１１ａはベース部４０の下部に設けられた下部開口４０ｂからベース部４０の外部に排出されてテープ回収部２４に回収される。

一方、このようにテープフィーダ交換用台車２０を部品実装装置１に対して結合した状態から、テープフィーダ交換用台車２０を部品実装装置１から分離させることにより、各テープフィーダ９を部品実装装置１から取り外すことができる。このとき台車側コネクタ３０は実装装置側コネクタ１５から分離するので、以後テープフィーダ交換用台車２０は部品実装装置１側に設けられた空圧発生ユニット１６や電源ユニット１７を利用することができなくなるが、台車側コネクタ３０が実装装置側コネクタ１５から分離することによって、それまで空圧発生ユニット１６と制御バルブ４９の間を繋いでいた管路（第１管路５１）は大気開放され、また制御装置４８に電気が供給されなくなって制御バルブ４９の制御は行われなくなるので、制御バルブ４９のスプールはリターンスプリング４９ｓの働きによってノーマル位置に位置することとなる。

このように、空圧源である空圧発生ユニット１６と制御バルブ４９の間の管路（第１管路５１）が大気開放されて空圧アクチュエータ４５への圧空供給が停止され、制御バルブ４９のスプールがノーマル位置に位置すると、第１管路５１中に介装された逆止弁５０は第１管路５１を閉止するので、空圧アクチュエータ４５と逆止弁５０の間に圧が発生し、制御バルブ４９はノーマル位置に位置して第１管路５１を空圧アクチュエータ４５の第１ポート４６ａに連通させるとともに空圧アクチュエータ４５の第２ポート４６ｂを第１タンクポート４９ｃに連通させて大気開放させるので、空圧アクチュエータ４５と逆止弁５０との間に発生した圧は空圧アクチュエータ４５の第１ポート４６ａからキャップ側シリンダ室４５ｂに作用する。これにより空圧アクチュエータ４５はピストンロッド４５ａを前進させるように作動するので、可動刃４４は固定刃４１側に移動して２枚の切断刃（固定刃４１及び可動刃４４）は閉じられることになる。

このように、本実施の形態におけるテープフィーダ交換用台車２０が備えるテープ切断装置２３は、空圧発生ユニット１６から空圧アクチュエータ４５への圧空供給が停止されたときに２枚の切断刃を閉じさせる閉刃手段を備えているので、テープ切断装置２３の不使用時に２枚の切断刃（固定刃４１と可動刃４４）の間から異物が入り込むことが防止され、テープ切断装置２３が不具合を起こすおそれがない。

ここで上記閉刃手段とは、空圧アクチュエータ４５、制御バルブ４９及び空圧発生ユニット１６と制御バルブ４９の間の管路である第１管路５１に介装された逆止弁５０を有して成り、第１管路５１が大気開放されて空圧発生ユニット１６から空圧アクチュエータ４５への圧空供給が停止されたとき、逆止弁５０が第１管路５１を閉止して空圧アクチュエータ４５と逆止弁５０との間に圧を発生させ、制御バルブ４９がこの空圧アクチュエータ４５と逆止弁５０との間に発生した圧により空圧アクチュエータ４５を作動させて２枚の切断刃（固定刃４１及び可動刃４４）を閉じさせる機構のことを指している。

また、本実施の形態におけるテープフィーダ交換用台車２０はその車体部２２にテープ切断装置２３が備えられており、各テープフィーダ９から排出された空テープ１１ａは部品実装装置１を経由することなく直接テープ切断装置２３に送られて切断されるようになっているので、各テープフィーダ９から引き出したテープ１１をテープ切断装置２３に導入する作業はテープフィーダ９を部品実装装置１に設置する前、すなわちテープフィーダ
交換用台車２０を部品実装装置１に結合させる前に予め行っておくことができ、また各テープフィーダ９から延びた空テープ１１ａをテープ切断装置２３から引き抜かなくてもテープフィーダ交換用台車２０を部品実装装置１から分離させて各テープフィーダ９を部品実装装置１から取り外すことができる。このためテープフィーダ９の設置及び取り外しに要する作業時間を短縮することができ、その分部品実装装置１による部品実装のスループットを向上させることができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における部品実装装置が備えるテープフィーダ交換用台車の空圧回路の説明図である。この実施の形態２の空圧回路４７ａが実施の形態１の空圧回路４７と異なるところは、実施の形態１の空圧回路４７のように第１管路５１中に逆止弁５０が設けられておらず、２枚の切断刃の一方を他方へ近づける（ここでは可動刃４４を固定刃４１に近づける）ように付勢する付勢ばね５５が設けられている点である。

図５において、台車側コネクタ３０が実装装置側コネクタ１５から分離すると、第１管路５１は大気開放され、制御バルブ４９のスプールはリターンスプリング４９ｓの働きによりノーマル位置に位置する。このとき制御バルブ４９は空圧アクチュエータ４５の第１ポート４６ａを制御バルブ４９及び第１管路５１を介して大気開放し、空圧アクチュエータ４５の第２ポート４６ｂを制御バルブ４９の第１タンクポート４９ｃから大気開放するので、空圧アクチュエータ４５のピストンロッド４５ａは外力により自由に動き得る状態となる。すなわち２枚の切断刃は外力により自由に開閉し得る状態となる。このため可動刃４４は付勢ばね５５に付勢されて固定刃４１側に移動し、固定刃４１と可動刃４４から成る２枚の切断刃は閉じられる。

このような実施の形態２の構成においても、上述の実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。なお、この実施の形態２の場合、閉刃手段とは、空圧アクチュエータ４５、制御バルブ４９及び２枚の切断刃の一方を他方へ近づける（ここでは可動刃４４を固定刃４１に近づける）ように付勢する付勢ばね５５を有して成り、第１管路５１が大気開放されて空圧発生ユニット１６から空圧アクチュエータ４５への圧空供給が停止されたとき、制御バルブ４９が空圧アクチュエータ４５の各ポート（第１ポート４６ａ及び第２ポート４６ｂ）を大気開放して２枚の切断刃が自由に開閉し得る状態とし、付勢ばね５５が一方の切断刃（可動刃４４）を他方の切断刃（固定刃４１）に近づけるように付勢して２枚の切断刃を閉じさせる機構のことを指している。

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１の構成に、実施の形態２で設けた付勢ばね５５を付加するものである。このような構成では、実施の形態１の場合のように、空圧発生ユニット１６と制御バルブ４９の間の管路（第１管路５１）内が大気開放されて空圧発生ユニット１６から空圧アクチュエータ４５への圧空供給が停止されたときに２枚の切断刃（固定刃４１と可動刃４４）が閉じられるだけでなく、その後、仮に空圧アクチュエータ４５のキャップ側シリンダ室４５ｂ内の圧力が大気圧レベルにまで低下してしまって逆止弁５０が第１管路５１内の閉止機能を果たさなくなった場合あっても、付勢ばね５５の働きによって２枚の切断刃を確実に閉じた状態に保持することができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の範囲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、上述の実施の形態では、空圧アクチュエータ４５は空圧シリンダであるとしていたが、これは空圧シリンダに限られず、テープフィーダ９が排出する空テープ１１ａを制御バルブ４９により制御された空圧源（上述の例では空圧発生ユニット１６）からの圧空供給を受けて作動し、これにより２枚の切断刃（上述の例では固定刃４１及び可動刃４４）を開閉作動させて切断するものであれば、他の空圧ア
クチュエータ（例えば空圧モータ）であっても構わない。更には、空圧に限られず、電動モータを用いたものなど、他の一般的なアクチュエータであっても構わない。

また、上述の実施の形態では、テープ切断装置２３が備える２つの切断刃は一方がベース部４０に固定された固定刃４１、他方が固定刃４１に対して移動自在に設けられた可動刃４４から成るものであったが、２つの切断刃はこのような一方が固定刃で他方が可動刃であるものに限られず、双方が互いに移動して開閉作動を行うもの（双方が可動刃）であってもよい。

テープフィーダの設置及び取り外しに要する作業時間を短縮することができ、部品実装装置による部品実装のスループットを向上させることができる。

本発明の実施の形態１における部品実装装置の平面図 本発明の実施の形態１におけるテープフィーダ交換用台車及び部品実装装置の一部の側面図 本発明の実施の形態１におけるテープフィーダ交換用台車の部分拡大断面図 本発明の実施の形態１におけるテープフィーダ交換用台車が備える空圧回路の説明図 本発明の実施の形態２における部品実装装置が備えるテープフィーダ交換用台車の空圧回路の説明図

符号の説明

１ 部品実装装置
９ テープフィーダ
１１ テープ
１１ａ 空テープ
２０ テープフィーダ交換用台車
２１ ハンドル
２２ 車体部
２３ テープ切断装置
２４ テープ回収部
Ｐ 部品

Claims (1)

1. ハンドルの操作により移動自在な車体部を部品実装装置に対して結合及び分離させることにより、前記車体部に装着された複数のテープフィーダの部品実装装置への設置及び取り外しを行うテープフィーダ交換用台車であって、各テープフィーダが部品を保持したテープをピッチ送りして部品実装装置に部品を供給した後に排出する空テープを切断するテープ切断装置と、前記テープ切断装置の下方に備えられテープ切断装置により切断された空テープを回収するテープ回収部を備え、前記テープ切断装置及び前記テープ回収部は前記車体部に設けられ、各テープフィーダから排出された空テープが部品実装装置を経由することなく直接テープ切断装置に送られるようにしたことを特徴とするテープフィーダ交換用台車。

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