JP5650428B2

JP5650428B2 - 電子部品供給装置

Info

Publication number: JP5650428B2
Application number: JP2010085590A
Authority: JP
Inventors: 柳田　勉; 勉柳田; 臼井　克尚; 克尚臼井; 大山　和義; 和義大山
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-04-01
Also published as: JP2011216793A

Description

本発明は、電子部品供給装置に係わり、特に電子部品を確実に供給できる、あるいは稼働率の高い電子部品供給装置を実現できる電子部品供給装置に関する。

プリント基板に電子部品を装着し回路基板を生産することにおいては、電子部品を供給する電子部品供給装置の稼働率向上が望まれている。そのためには、電子部品を確実に供給すると共に、電子部品の補充時間または段取り替えを短時間で完了させることが重要である。

従来技術としては、電子部品を供給する供給テープの一端を電子部品供給装置に挿入することによって供給テープを自動装着する方法が下記の特許文献１に記載されている。

特表２００５−５３９３７０号公報

上記従来技術は、供給すべき電子部品が終了すると、新たに供給テープを装着している間は当該電子部品の装着を行なうことができず電子部品装着装置の稼動率が低下するという課題が生じる。この課題を解決するために自動装着をするには供給テープの電子部品の収納部を覆っているカバーテープを剥離する必要がある。剥離する方法としてはカバーテープの切断手段を設け、この切断手段によってカバーテープを切断して剥離し、収納部から電子部品を取り出す方法がある。しかしながら、この方法では、供給テープを切断手段まで確実に送る必要がある。特に、部品を供給している供給テープの後に続き、新しい供給テープを切断手段まで確実に送り、また、切断手段に到達したキョリアテープを確実に切断する必要がある。

上記従来技術は、自動装着することを開示しているが、上記課題を把握しておらず、当然その課題に対する解決策の開示もない。

本発明は、上記の課題を鑑みてなされたもので、カバーテープを有した供給テープを自動装着し切断手段へ確実に送ることができ、また、切断手段によりカバーテープを確実に切断でき、電子部品を取出位置から確実に取り出せる電子部品供給装置を提供することである。

このため第１の発明は、電子部品を収納するキャリアテープと前記キャリアテープを覆うカバーテープを有する供給テープを走行させるテープシュートと、このテープシュートの入口側から挿入された前記供給テープを前記電子部品を取り出す取出口へ自動的に移動させる駆動手段と、移動中の前記供給テープをこの供給テープの厚さに応じて上下に移動して前記テープシュートに押し付ける押付手段とを有する部品供給装置において、
前記駆動手段は、前記押付手段の上流側に設けられ、
前記押付手段は、前記カバーテープを切断する切断手段及び切断された前記カバーテープから電子部品を露出させる露出手段を有し、更に、前記押付手段の前記供給テープの挿入口の前記テープシュートと対向した下面にテープ案内面が前記サプレッサの挿入口の先端から前記取出口方向へ斜め下がりに形成されている
ことを特徴とする。
第２の発明は、請求項１に記載の部品供給装置において、前記露出手段は前記カバーテープを両側に広げて電子部品を露出することを特徴とする。

第３の発明は、請求項１に記載の部品供給装置において、前記押付手段は、前記切断手段を着脱自在に備えていることを特徴とする。

第４の発明は、請求項１に記載の部品供給装置において、前記押付手段に設けられて前記カバーテープを切断する切断刃と、前記供給テープを少なくとも前記切断刃の前記供給テープへの当接位置にて前記押付手段の下面に押し付ける弾性部材を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、カバーテープを有した供給テープを自動装着し切断手段へ確実に送ることができ、また、切断手段によりカバーテープを確実に切断でき、電子部品を取出位置から確実に取り出せる電子部品供給装置を提供できる。

本発明の一実施形態である電子部品装着装置の平面図である。本発明の一実施形態における電子部品供給装置カートの斜視図である。本発明の一実施形態における電子部品供給装置の構成を示す図である。切断ユニットを備えたサプレッサの断面図である。切断ユニットを備えたサプレッサの上面図である。切断ユニットを備えたサプレッサの斜視図である。図６のＡＡ−ＡＡ断面図であるサプレッサを備えた電子部品供給装置の要部説明図である。他の実施形態のテープ搬送部の説明図である。他の実施形態のテープ搬送部の説明図である。サプレッサの供給テープの入口部の状態を示す説明図である。サプレッサの供給テープの入口部の状態を示す説明図である。板ばねによる供給テープの支持状態を表したテープ搬送部の説明図である。板ばねによる供給テープの支持状態を表したテープ搬送部の要部正面図である。板ばねによる供給テープの支持状態を表したテープ搬送部の説明図である。

以下、図面に基づいて電子部品装着装置と電子部品供給装置カート５０の実施形態を説明する。

図１は電子部品装着装置１の平面図である。電子部品装着装置１(以下、必要によって本体１と略す)は、左側の奥と手前に２ブロックＬＵ，ＬＤ、右側の奥と手前に２ブロックＲＵ，ＲＤの計４ブロック（符号は基本的にＬＵブロックのみ記す。）と制御装置８０とを有している。それぞれのブロックにはテープ・電子部品供給装置が多数設けられている部品供給エリア１３、装着ヘッド６、装着ヘッドを移動させる装着ヘッド体１１、装着ヘッドにおける電子部品の吸着保持状態を撮像する部品認識カメラ１９が設けられている。装着ヘッド体１は、リニアモータで構成する左右移動用レール１８上を左右に移動し、左右移動用レール１８と同様にリニアモータで構成する前後移動用レール１６を図２においては上下方向に移動する。

このような構成によって、装着ヘッド体１１に固定された装着ヘッド６が部品供給エリア１３から電子部品を吸着し、部品認識カメラ１９で電子部品の吸着保持状態を監視して、基板Ｐの所定の位置まで移動し、吸着した電子部品を基板Ｐに装着する。

このような動作が４つのブロックで行なわれる。そのために中央には、基板Ｐを搬送する４つのシュート５ａ〜５ｄがあり、奥側２本のシュート５ｃ、５ｄが上側ブロック用の基板搬送ラインＵを、下側２本のシュート５ａ、５ｂが手前側ブロック用の基板搬送ラインＤを構成する。基板Ｐは、受渡部７により振分けられ基板搬送ラインＵ又はＤに搬入される。

また、以下の図面において、基板Ｐの搬送をＸ方向、Ｘに垂直な方向をＹ方向、ＸとＹに垂直な方向をＺ方向とする。そして、ブロックにて電子部品供給装置カート５０が本体１に装着される方向をＹ＋方向とする。

まず、図２の本実施形態における電子部品供給装置カート５０の斜視図を用いて電子部品供給装置カート５０の構成を、図３を用いて本実施形態における電子部品供給装置２の構成を説明する。その後、電子部品供給装置２の動作を説明する。

図２に示す電子部品供給装置カート５０は、大別してベース部５１、図３に示す電子部品供給装置を固定する電子部品供給装置固定部５２、ハンドル部５３、部品供給リール６９（図３参照）を格納している部品供給リール格納部５４から構成されている。ベース部５１には、移動用車輪(図示せず)を固定する車輪固定部５１aが四隅に４箇所あり、また、電子部品供給装置カート５０が電子部品装着装置１の本体に固定された時に電子部品供給装置カート５０を床面に固定するロックピン５１bを有する。電子部品供給装置固定部５２は、電子部品供給装置カート５０の上部にあり、図３に示すように電子部品供給装置固定部ガイド５２cに電子部品供給装置２の電子部品供給装置固定部３５を案内させて電子部品供給装置２をベース５２aに載置し、電子部品供給装置信号コネクタ５２ｄに電子部品供給装置２の電子部品供給装置コネクタ３６を接続する。前記電子部品供給装置固定部コネクタ５２cは電子部品供給装置ベース５２aに規則正しく配列され、多数の電子部品供給装置が搭載できるようになっている。各電子部品供給装置には供給リール格納部５４から電子部品が搭載した供給テープ６０が各電子部品供給装置２に供給される。

また、電子部品供給装置ベース５２aの両端は、本体１に電子部品供給装置カートを挿入する際に、本体１に設けられたカートガイド板(図示せず)を摺動する役目を果たす電子部品供給装置ガイド５２eがある。また、電子部品供給装置ガイド５２eには、電子部品供給装置カート５０を本体１に固定する位置決め孔５２ｂがある。最後に、電子部品供給装置カート５０を移動操作できるようにハンドル部５３があり、取手５３aにより本体１の方向であるＹ方向に移動させて電子部品供給装置カート５０を本体に挿入する。この時、ハンドル部５３の側板５３ｂの先端５３ｃは電子部品供給装置カート５０をこれ以上挿入できないようにするストッパの役目を果たす。

図３は電子部品供給装置２の一実施形態を示した図である。電子部品供給装置２は、供給テープ６０の掛け違い防止手段を構成する挿入ゲート部２０、供給テープを挿入するため供給テープ挿入部３０、取出手段である吸着ノズル１７による電子部品の取出(吸着)位置Ｓに移動させる電子部品取出部４０、供給テープ挿入部３０及び電子部品取出部４０を構成する後述する３つのスプロケットを一体に駆動するスプロケット駆動部４８、電子部品供給装置を電子部品供給装置カート５０に固定するカセット固定部３５、図２に示す信号授受ケーブルを介して本体１との信号の授受をするインターフェイス３６及び本体からの情報や電子部品供給装置２に内在する後述するセンサからの信号を受け各部を制御し、本体１との信号授受を行なう供給カセット制御部３７を有する。

供給テープ６０は、後述する図９に示したように、電子部品の収納部を有するキャリアテープ６８とこのキャリアテープをカバーして収納部を覆うカバーテープ６９とを有し、キャリアテープにはその両端側に後述するスプロケットと係合し供給テープを移動させるスプロケット孔６０２を一定間隔毎に有する。両端側に設ける理由は幅広の供給テープ６０を両側から同期して駆動して位相ずれを起こすことなく安定して移動させるためである。

以下、図３に示す各部について説明する。まず、挿入開閉部である挿入ゲート部２０は、供給テープ６０を挿入可能な挿入口２１と挿入口を開閉するゲート２２、ゲートを上下させる小型モータ２３及び後述するように部品供給テープを挿入する電子部品供給装置であることを認識させるＬＥＤ２５を有する。挿入ゲート部２０は、新たな供給テープ６０を電子部品供給装置３０にセットするときに、掛け違いを防止するために本体１からの指令に基づいてゲートを開閉する。

供給テープ挿入部３０は、挿入ゲート部２０における供給テープ６０の存在の有無を検出するゲート部テープ検出センサ３１と供給テープ６０を吸着位置Ｓ側に送る挿入スプロケット３２とを有する。ゲート部テープ検出センサ３１はＶの字型の板バネ３１aと光センサ３１ｂを有する。供給テープ６０の存在の有無は板ばね３１aの中央に設けた光路遮断板３１ｃが光センサの光路を遮断することで検出される。その結果、ゲート部テープ検出センサ３１は２つの役割を果たす。一つ目は挿入ゲート部２０から供給テープ６０が挿入されたことを検出する、２つ目は供給テープ６０の後端部がゲート部テープ検出センサ３１を通過することで供給テープが終了したことを検出することである。一方、スプロケット３２はスプロケット駆動部４８に駆動され、供給テープ６０のスプロケット孔６０２(図３参照)と噛み合い供給テープ６０を矢印Ａの方向に移動させる。

電子部品取出部４０は、供給テープ６０を主として駆動する駆動スプロケット４１、駆動スプロケットがスプロケット孔６０２(図９参照)を確実に押し出すために供給テープ６０を駆動スプロケット４１側に押えて押付ける押付手段であり、供給テープにより供給される電子部品を露出する露出装置としてのサプレッサ４２、供給テープ６０のセット時にその先端をサプレッサ４２に押し込む押込スプロケット４３、駆動スプロケット４１と押込スプロケット４３の間に設けられ吸着ノズル１７が電子部品を吸着するための取出口４４、押込スプロケット４３の手前に設けられ供給テープの有無の検出する駆動部テープ検出センサ４５及び供給テープが移動しているかを監視する監視手段である監視カメラ４９を有する。駆動部テープ検出センサ４５の構成は基本的にはゲート部テープ検出センサ３１と同じ構成である。

サプレッサ４２は後述する図４に示すように供給テープ６０の挿入側でカバーテープをカットし、電子部品を露出して取出口４４から取り出すことを可能とする構成を有する。

スプロケット駆動部４８は三つのスプロケット(挿入スプロケット３２、駆動スプロケット４１及び押込スプロケット４３)、それぞれのスプロケットに同心円状に設けられたウオームホイール３２Ｈ、４１Ｈ及び４３Ｈ、それらウオームホイール噛み合うウオームギア４６、及びウオームギアを介して各スプロケットを同時に駆動するスプロケット駆動モータ４７を有する。このことによりスプロケット駆動機構が簡略化され、３つのスプロケットの駆動タイミイングをとる必要がなく制御もし易くなる。

以下、サプレッサ４２について、図４、図５、図６及び図７に基づいて詳細に説明する。

図４に示したように、サプレッサ４２は、供給テープの送り方向の上流側、即ち、供給テープの挿入口（テープ入口）の下面には、先端から供給テープの送り方向（下流）に向かい下方に傾斜したテープ案内面６１が形成されている。

このように、サプレッサ４２は、挿入側（テープ入口側）にテープ案内面６１が形成されているので、新しい供給テープがサプレッサ４２に到達したときには、供給テープ６０の先端がテープ案内面６１に案内されてサプレッサ４２の下に入り込み、スムーズに移動することができるので、供給テープがサプレッサ４２に当たり、移動が阻害され、座屈が発生するなどの問題を回避することができる。

また、略中央には供給テープの送り方向に長い長方形の開口６２が形成され、この開口６２を上方から塞ぐようにカバーテープの切断手段である切断ユニット６３が着脱自在に取り付けられている。

切断ユニット６３は、開口６２の縦横の寸法より大きい寸法の支持板６４と、この支持板の下面に設けられ、下面の中央（電子部品供給装置幅のほぼ中間位置）から下方へ延び供給テープの送り方向に設けられた切断刃６５とを備えている。そして、支持板６４の対向した角には図示しないビス止め孔が形成され、これらのビス止め孔を介してビス６６、６６により支持板６が押え板６４に着脱自在に取り付けられる。また、切断刃６５の下端は、サプレッサ４２の下面より僅かに下方に突出し、先端には、上側に斜めに刃６７が形成され、この刃６７は先端に向け下方に傾斜している。

なお、切断手段である切断ユニット６３及び切断ユニットの着脱機構は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば、切断刃６５のみをサプレッサ４２に対して交換可能にしてもよい。

また、サプレッサ４２は、供給テープ６０の挿入側の両端に形成されて切断刃６５に導かれるカバーテープ６９の両端部を押える押え部９０、９０と、切断刃６５によって切断され分割されたカバーテープを両側に広げて電子部品を露出させる露出手段である露出部９１とを備えている。露出部９１の両側には、カットされたカバーテープ６９の案内面９２が形成され、案内面９２は、分割されたカバーテープを両側に、更に、下方へスムーズに導くように、曲面に形成されている。

図８は、上述したサプレッサ４２を備えた部品供給装置のサプレッサ取付部の断面を示した図であり、サプレッサ４２は、供給テープを支持して案内するシュート７０に取り付けられている。サプレッサ４２は複数個所に設けられた例えばコイルばねであるばね７１を介してシュート７０に取り付けられている。複数のばね７１は、サプレッサ４２をシュート７０に引き付けるように作用し、サプレッサ４２は、その下を移動する例えば電子部品の収納部が窪んで形成された紙テープなどの供給テープ６０の厚さに応じて上下に移動する。

また、７２はシュート７０に窪んで形成された収納部９９（図９及び図１０参照）に設けられた弾性部材である例えば板ばねであり、この板ばね７２は、カバーテープの切断位置、即ち、切断刃６５に対応して設けられている。板ばね７２は中央部に設けられ略水平なテープ支持部７３と、このテープ支持部の両端から斜め下方に延びた傾斜部７４、７４と、各傾斜部の下端から外方へ延びた支持部７５、７５とを備えている。支持部７５、７５にはそれぞれ図示しない孔が形成され、板ばね７２は孔を介して例えばビスによりシュート７０に取り付けられている。そして、テープ支持部７３の供給テープの送り方向の上流側の端部は、切断刃６５の刃６７の先端より上流側に位置している。

なお、供給テープ６０を切断刃６５に押し付ける手段として板ばね７２を用いることにより、構成を簡略化することができるが、板ばねに限定されるものではなく、板ばねを用いずに、例えば、板状の押し付け部材を複数のばねによりサプレッサ４２の下面或いは切断刃６５に押し付けるようにしてもよい。

また、図９及び図１０は、電子部品供給装置の他の実施形態を示した供給テープの搬送部の断面を示した説明図であり、図示したように、供給テープ６０、或いは例えば電子部品の収納部が下方へ突出して形成されたエンボステープである供給テープ６０１の収納部の両側のシュート７０の両側壁７０１、７０１の上面には、供給テープ６０を案内するテープガイド７７、７７が間隔を存し、供給テープの幅に対応して並行に形成されている。なお、テープガイド７７、７７の高さは、送る供給テープの種類の中で、最も薄い供給テープの厚さよりも低く形成されることが必要である。このため、供給テープ６０はサプレッサ４２２によって上から押えられると共にテープガイド７７、７７に案内されて移動し、供給テープ６０の幅方向に振れることを回避でき、この結果、電子部品の収納部６８１の位置がシュート７０の幅方向で振れることを極力回避でき、部品取出し位置をほぼ一定に保つことができる。なお、６０２は供給テープ６０及び供給テープ６０１に形成され、スプロケットの送り歯が入り込む送り穴である。

また、供給テープ６０はサプレッサ４２２によりシュート７０の上面に押え付けられており、テープガイド７７、７７から外れずにテープガイド７７、７７によって案内されるため、切断刃６５による供給テープ６０の幅方向の切断位置が中央に保たれる。また、スプロケット３２、４１、４３の歯が供給テープ６０の送り穴に確実に入り込むことができる。特に、スプロケット４３まで達するには、供給テープ６０の移動距離が長いため、横方向の位置ずれが起こり易く、この位置ずれをガイド７７、７７によって確実に防止することができる。

なお、スプロケット３２に送り出された後、サプレッサ４２に至るまでの間も供給テープ６０の上面は上方に移動しないように図示しない天面により規制されており、ガイド７７、７７による横方向のガイドが常に成されている。

上述したように構成された電子部品供給装置での部品供給動作時には、古い供給テープ６０の後端部がゲート部テープ検出センサ３１を通過することで供給テープが終了したことを検出し、その後、一端挿入ゲート部２０が閉じた後、開き、供給テープ６０が挿入されたことをゲート部テープ検出センサ３１が検出する。そして、スプロケット３２はスプロケット駆動部４８に駆動され、新しい供給テープ６０の送り穴６０２(図１０参照)と噛み合い供給テープ６０を矢印Ａの方向に移動させる。

新しい供給テープ６０が移動し、図１１に示したように、新しい供給テープ６０の先端がサプレッサ４２に到達して更に矢印Ｂに示したように移動するとき、テープ案内面６１に案内されてサプレッサ４２の下にスムーズに移動することができる。この結果、供給テープがサプレッサ４２に当たり、移動が止まり、供給テープ６０に座屈が発生するなどの問題を回避することができる。

また、新しい供給テープ６０の先端がサプレッサ４２に到達してテープ案内面６１に当たると、サプレッサ４２は、ばね７１に抗して矢印Ｃに示したように、上方へ移動するので、供給テープ６０を一層スムーズに移動させることができ。このため、新しい供給テープ６０を図１２に示したように、サプレッサ４２の下にスムーズに入り込ませ、送ることができる。

新しい供給テープ６０が、更に移動し、図１３及び図１４に示したように板ばね７２に到達すると、板ばね７２の弾性により、テープ支持部７３が供給テープ６０の厚さに対応して下方へ変位すると共に、新しい供給テープ６０を上方へ押し付ける。このため、テープ支持部７３が、下から供給テープ６０を押え部９０、９０に押し付けるので、図１３に示したように、押え部９０、９０の下面に対する上下方向の供給テープ６０のレベル、即ち、カバーテープ６９の押え部９０、９０の下面に対するレベルを一定に保つことができる。そして、供給テープ６０の先端が刃６７に到達したときには、即ち、刃６７との当接位置に到達したときには、刃６７の先端が供給テープ６０の上面のカバーテープ６９の下にもぐり込みながら刃６７によって下方からカバーテープ６９を切断していくので、確実に切断することができる。特に、供給テープ６０の先端部が例えば下方に曲がっていても、板ばね７２によって先端部をサプレッサ４２の下面に押し上げ、押し付け、カバーテープ６９に対する切断刃６５の当接する位置が一定に保たれる。

なお、供給テープ６０の上下方向の厚みが部品の種類に応じて変わったとしても、板ばね７２が上下方向の位置を変えることができ、常にカバーテープ６０をサプレッサ４２に押し付けることができる。

更に、供給テープ６０の移動に伴い、新しい供給テープ６０が移動するときにも、切断された後、カバーテープ６９は取出部に向かって移動中にもサプレッサ４２の下面に対して押え付けられており、カバーテープ６９のレベルが一定に保たれており、カバーテープ６９を確実に連続して切断することができる。

そして、切断刃６５によって切断され分割されたカバーテープ６９は、供給テープ６０の移動に伴い露出部９１によって両側に広げられ、電子部品が露出される。
このように、カバーテープを確実に切断することができるので、電子部品を露出して確実に取り出すことができ、この結果、電子部品装着装置の稼働率を向上することもできる。

また、電子部品供給装置を例えば長期間使用し、メンテナンス時期になったとき、或いはカバーテープの切断不良が発生したときなどには、ビス６６を外すのみで、図４及び図５に示したように、着脱作業が煩雑なサプレッサ４２を電子部品供給装置から外さなくとも切断ユニット６３をサプレッサ４２から容易に外すことができ、古い切断ユニット６３と新しい切断ユニットとの交換作業を容易に行うことができる。また、メンテナンス時間を短縮することもでき、電子部品供給装置、また、電子部品供給装置により電子部品が供給される電子部品装着装置の稼働率を向上することもできる。更に、切断刃６５を交換するとき、サプレッサ４２を交換するのではなく、切断ユニット６３のみを交換すればよく、交換時の部品コストを低減することもできる。

以上のように本発明の実施形態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。

１：電子部品装着装置
２：電子部品供給装置
１１：装着ヘッド体
１３：部品供給エリア
１６：装着ヘッド
１７：吸着ノズル
２０：供給テープ自動装着部
３０：供給テープ挿入部
４０：電子部品取出部
４１：駆動スプロケット
４２：サプレッサ
４４：取出口
６０：供給テープ
６１：テープ案内面
６３：切断ユニット
６５：切断刃
６９：カバーテープ
７０：シュート
７２：板ばね
７７：テープガイド
９１：露出部

Claims

電子部品を収納するキャリアテープと前記キャリアテープを覆うカバーテープを有する供給テープを走行させるテープシュートと、このテープシュートの入口側から挿入された前記供給テープを前記電子部品を取り出す取出口へ自動的に移動させる駆動手段と、移動中の前記供給テープをこの供給テープの厚さに応じて上下に移動して前記テープシュートに押し付ける押付手段とを有する部品供給装置において、
前記駆動手段は、前記押付手段の上流側に設けられ、
前記押付手段は、前記カバーテープを切断する切断手段及び切断された前記カバーテープから電子部品を露出させる露出手段を有し、更に、前記押付手段の前記供給テープの挿入口の前記テープシュートと対向した下面にテープ案内面が前記サプレッサの挿入口の先端から前記取出口方向へ斜め下がりに形成されていることを特徴とする部品供給装置。
前記露出手段は前記カバーテープを両側に広げて電子部品を露出することを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
前記押付手段は、前記切断手段を着脱自在に備えていることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
前記押付手段に設けられて前記カバーテープを切断する切断刃と、前記供給テープを少なくとも前記切断刃の前記供給テープへの当接位置にて前記押付手段の下面に押し付ける弾性部材とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。