JP5917314B2 - 実装機 - Google Patents

Description

ここで開示する技術は、回路基板に電子部品を実装する実装機（表面実装機、チップマウンタ、あるいはマウンタとも称される）に関する。

回路基板に電子部品を実装する実装機が知られている。実装機は、電子部品を収容するテープを送り出すテープフィーダと、送り出されたテープ上の電子部品を回路基板へ供給する可動ヘッドを有する。この種の実装機では、電子部品が取り出された後の空テープが、テープフィーダから排出される。排出された空テープは、廃棄しやすいように適当な長さに切断され、回収される。特許文献１に、空テープを切断するためのテープカッターが記載されている。

特開平７−１１２３９８号公報

実装機では、各種の電子部品毎に複数のテープフィーダが用意され、テープフィーダを取り替えることによって、回路基板に供給する電子部品の変更が行われる。ここで、従来のテープカッターは、テープフィーダにおける空テープの発生位置（即ち、可動ヘッドがテープから電子部品を取り上げる位置）に対して、比較的に離れた位置に配置されている。そのため、作業者がテープフィーダを取り換える時に、テープフィーダには切断前の空テープが比較的に長く残ってしまう。テープフィーダから空テープが長く伸びていると、テープフィーダの取り換え作業において邪魔になるので、作業者は当該空テープをはさみ等で切断しなければならず、面倒である。さらに、作業者によっては、空テープを手で引きちぎってしまうこともあり、それを原因として、テープの位置ずれやテープフィーダの破損といった二次的な問題の発生も報告されている。

このような問題を解決する一つの方策としては、テープフィーダにおける空テープの発生位置に対して、テープカッターを近くに配置することが考えられる。しかしながら、空テープの発生位置は、可動ヘッドが電子部品を取り上げる位置であり、その近傍にテープカッターを配置するスペースを新たに確保することは難しい。

上記した実情を考慮し、本明細書は、テープフィーダで発生する空テープを、その発生位置又はその近傍で切断し得る技術を提供する。

本技術では、空テープを切断するカッターユニットを、可動ヘッドによって支持する構成を採用する。前述したように、空テープが発生する位置は、可動ヘッドが電子部品を取り上げる位置である。従って、カッターユニットを可動ヘッドによって支持させることで、カッターユニットを空テープの発生位置又はその近傍まで搬送して、空テープを切断することができる。

上記した技術は、回路基板に電子部品を実装する実装機に具現化することができる。この実装機は、電子部品を収容するテープを送り出すテープフィーダと、テープフィーダが送り出したテープ上の電子部品を回路基板へ供給する可動ヘッドと、電子部品が取り出された後の空テープを切断するカッターユニットを備え、カッターユニットが可動ヘッドによって支持されることを特徴とする。このような構成によれば、テープフィーダで発生する空テープを、その発生位置の近傍で切断することができる。作業者は、可動ヘッドに支持されたカッターユニットによって空テープを切断させることで、その後のテープフィーダの取り替え作業を容易に行うことができる。

前記したカッターユニットは、可動ヘッドに対して着脱可能であることが好ましい。このような構成によると、カッターユニットが必要とされないときは、カッターユニットを可動ヘッドから取り外しておくことができる。即ち、カッターユニットによる空テープの切断は、少なくともテープフィーダの取り替え作業の前に行うことができれば足りる。従って、例えば可動ヘッドによって電子部品を回路基板に実装する実生産時には、カッターユニットを可動ヘッドから取り外しておくことで、可動ヘッドの動作がカッターユニットの存在によって制限されるような事態を避けることができる。ここで、カッターユニットに対する可動ヘッドの着脱は、実装機によって自動的に行われてもよいし、作業者による手作業によって行われてもよい。

前記したカッターユニットは、可動ヘッドによって吸着又はチャッキングされることが好ましい。通常、実装機の可動ヘッドは、回路基板へ供給する電子部品を吸着するように構成されている。そのことから、カッターユニットを可動ヘッドによって吸着可能な構成とすれば、可動ヘッドの大幅な設計変更を避けつつ、カッターユニットの着脱の自動化を図ることができる。

前記したカッターユニットは、切断する空テープを押圧してその移動を禁止するテープ押さえを有することが好ましい。このような構成によると、空テープを確実に切断できるとともに、テープの位置ずれを避けることもできる。

前記したテープ押さえは、一例ではあるが、回転可能に支持されたローラー又は車輪とすることも好ましい。このような構成によると、カッターユニットを移動させながら空テープを切断することが可能となる。それにより、例えば幅広のテープや複数本のテープであっても、短時間で切断することができる。

前記したカッターユニットは、一例ではあるが、転動しながら空テープを切断する回転刃とすることも好ましい。このような構成によると、カッターユニットを移動させながら空テープを切断するときに、テープが位置ずれすることを効果的に避けることができる。

実装機１０の全体構成を模式的に示す図。 実装機１０からテープフィーダ２０を取り出した状態を示す図（カッターユニット７０による空テープ３２、３４の切断を行わない場合）。 可動ヘッド４０がカッターユニット７０を吸着保持する様子を示す図。 可動ヘッド４０に支持されたカッターユニット７０がベーステープ３２を切断する様子を示す図。 ベーステープ３２の切断片３６が回収カゴ６４に収容される様子を示す図。 可動ヘッド４０に支持されたカッターユニット７０がカバーテープ３４を切断する様子を示す図。 本体１２からテープフィーダ２０を取り出した様子を示す図（カッターユニット７０による空テープ３２、３４の切断を行った場合）。 カッターユニット８０の斜視図。 カバーテープ３４の受け台７６をテープフィーダ２０に設けた変形例を示す。

本技術の一実施形態では、可動ヘッドが、電子部品を吸着するための吸着ノズルを着脱可能であるとともに、当該吸着ノズルに代えてカッターユニットを着脱可能であることが好ましい。

本技術の一実施形態では、カッターユニットが、カッター刃と、カッター刃を挟んで配置された一対のテープ押さえを有することが好ましい。このような構成によると、カッター刃によって空テープを切断する際に、カッター刃の両側で当該空テープを確実に拘束することができる。

本技術の一実施形態では、カッターユニットのテープ押さえが、弾性部材を用いて弾性的に変位可能に支持されているか、テープ押さえ自体が弾性材料によって形成されていることが好ましい。このような構成によると、テープ押さえが空テープに当接し、テープ押さえによって空テープが拘束された状態で、カッター刃の切断ストローク（空テープに対するカッター刃の移動量）を十分に確保することができる。

図面を参照して、実施例である実装機１０について説明する。図１に示すように、実装機１０は、回路基板２に電子部品４を実装（装着）する装置である。実装機１０は、表面実装機又はチップマウンタとも称される。図１に示すように、実装機１０は、本体１２と、テープフィーダ２０と、可動ヘッド４０と、基板搬送装置５０とを備えている。通常、実装機１０は、他の一又は複数の実装機１０と隣接して一連に配置され、回路基板２に多数の電子部品４を実装する実装ラインを構成する。

テープフィーダ２０は、可動ヘッド４０に電子部品４を供給する装置である。テープフィーダ２０は、本体１２の前面（図面左方）からフィーダ取付部２８に取り付けられる。フィーダ取付部２８は、複数のテープフィーダ２０が着脱可能に構成されている。図示省略するが、複数のテープフィーダ２０は、図１において紙面に垂直な方向に配列される。

各々のテープフィーダ２０は、テープリール２２と、テープ送出機構２４を有している。テープリール２２には、複数の電子部品４を一定間隔で収容する長尺のテープ３０が巻かれている。テープ送出機構２４は、電子部品４を収容するテープ３０を、テープリール２２から一定量ずつ送り出す。テープ送出機構２４によるテープ３０の送り出し量は、テープ３０に収容された電子部品４の間隔に応じて設定される。送り出されたテープ３０上の電子部品４は、所定の取り上げ位置Ａにおいて、可動ヘッド４０により取り上げられる。ここで、テープリール２２は、テープフィーダ２０に対して交換可能となっている。また、テープ３０は、ベーステープ３２とカバーテープ３４を有しており、それらの間に電子部品４が収容されている。

可動ヘッド４０は、テープフィーダ２０から取り上げた電子部品４を回路基板２へ供給する。即ち、可動ヘッド４０は、電子部品４を回路基板２へ搬送し、回路基板２上の所定の位置へ載置する。可動ヘッド４０は、ＸＹ搬送機構４２によって支持されており、水平方向に移動可能となっている。可動ヘッド４０の下端には、電子部品４を吸着するための吸着ノズル４４が取り付けられる。吸着ノズル４４は、電子部品４に応じて交換可能となっている。一例ではあるが、本実施例の実装機１０は、複数種類の吸着ノズル４４を収容するノズルステーション（図示省略）を有しており、吸着ノズル４４の自動交換を実施可能に構成されている。

基板搬送装置５０は、電子部品４を実装する回路基板２を搬入し、保持し、搬出する。先にも説明したように、実装機１０は、隣接配置された他の実装機１０と共に、一連の実装ラインを構成することができる。この場合、基板搬送装置５０は、当該ラインの上流側に位置する実装機１０から回路基板２を受け取り、回路基板２に電子部品４が実装された後、下流側に位置する実装機１０へ回路基板２を受け渡すことができる。

実装機１０が稼働を続けていくと、電子部品４が取り出された後のベーステープ３２及びカバーテープ３４が、空テープとしてテープフィーダ２０から排出されていく。空テープとなったベーステープ３２は、ダクト６０を通じて実装機１０の下部へ送られる。ダクト６０の下端には、テープカッター６２が設けられている。空テープとなったベーステープ３２は、テープカッター６２によって所定の長さに切断され、回収カゴ６４に収容される。図示省略するが、空テープとなったカバーテープ３４についても、実装機１０の下部へ送られ、所定の長さに切断された上で、回収カゴ６４に収容される。

本実施例の実装機１０では、各種の電子部品４毎に複数のテープフィーダ２０が用意されており、テープフィーダ２０を取り替えることによって、回路基板２に供給する電子部品４の変更が行われる。ここで、上述したテープカッター６２は、空テープの発生位置（即ち、可動ヘッド４０がテープ３０から電子部品４を取り上げる位置Ａ）に対して、比較的に離れた位置に配置されている。そのため、図２に示すように、作業者が本体１２からテープフィーダ２０をそのまま取り外すと、テープフィーダ２０には空テープとなったベーステープ３２及びカバーテープ３４が長く残ってしまう。テープフィーダ２０から長く伸びたベーステープ３２及びカバーテープ３４は、テープフィーダ２０を取り換える作業において作業者の邪魔になる。この場合、作業者は空テープとなったベーステープ３２及びカバーテープ３４をはさみ等で切断しなければならず、面倒である。

上記の問題に関して、図１に示すように、本実施例の実装機１０は、カッターユニット７０を有している。カッターユニット７０の詳細な構成については後述する。カッターユニット７０は、本体１２内に設けられたカッターステーション７２に配備されている。カッターステーション７２は、カッターユニット７０を収容しておく収容部であり、可動ヘッド４０の可動範囲内に設けられている。本実施例のカッターステーション７２は、吸着ノズル４４を収容するノズルステーションとは別の位置に設けられているが、カッターステーション７２とノズルステーションを一体的に設けてもよい。

図３から図６に示すように、カッターユニット７０は、可動ヘッド４０によって支持及び搬送され、空テープとなったベーステープ３２及びカバーテープ３４を切断する。ここで、テープフィーダ２０において空テープが発生する位置は、可動ヘッド４０がテープ３０から電子部品４を取り上げる位置Ａである。そのことから、空テープを切断するカッターユニット７０を、可動ヘッド４０によって支持及び搬送させることで、空テープが発生する位置Ａの近傍において、空テープを切断することが可能となる。以下、図３から図６を順に参照しつつ、カッターユニット７０を用いて空テープを切断する動作について説明する。この空テープの切断動作は、主に、テープフィーダ２０の取り替え作業の前に、作業者による指示、又は実装機１０の動作を管理するホストコンピュータからの指示に応じて実行される。

先ず、図３に示すように、可動ヘッド４０は、ノズルステーション（図示省略）に移動して吸着ノズル４４を取り外した後、カッターステーション７２へ移動して、カッターユニット７０を吸着保持する。本実施例の実装機１０は、可動ヘッド４０に対してカッターユニット７０が着脱可能に構成されている。必要なときだけカッターユニット７０を可動ヘッド４０に取り付けられるので、通常の実装動作においてカッターユニット７０の存在が問題となることがない。ただし、カッターユニット７０は、必ずしも可動ヘッド４０に対して着脱可能である必要はない。また、可動ヘッド４０は、カッターユニット７０を吸着によって保持する必要はなく、機械的にカッターユニット７０を保持する構成であってもよい。

次いで、図４に示すように、可動ヘッド４０は、支持するカッターユニット７０を搬送して、空テープとなったベーステープ３２を切断する。ベーステープ３２の切断位置には、ベーステープ３２を下方から支持する受け台７４が設けられている。本実施例の受け台７４は本体１２に設けられているが、受け台７４はテープフィーダ２０に設けることもできる。受け台７４の位置、構造及び材質等は、実装機１０、テープフィーダ２０及びカッターユニット７０の構造等に応じて適宜設計することができる。

次いで、図５に示すように、可動ヘッド４０は、ベーステープ３２の切断後、カッターユニット７０をベーステープ３２から離間させる。ベーステープ３２の切断片３６は、ダクト６０を通じて回収カゴ６４に収容される。

次いで、図６に示すように、可動ヘッド４０は、支持するカッターユニット７０を移動ささせて、空テープとなったカバーテープ３４を切断する。カバーテープ３４の切断位置には、カバーテープ３４を下方から支持する受け台７６が設けられている。本実施例の受け台７６は本体１２に設けられているが、受け台７６はテープフィーダ２０に設けることもできる。受け台７６の位置、構造、材質等は、実装機１０、テープフィーダ２０及びカッターユニット７０の構造等に応じて適宜設計することができる。カバーテープ３４の切断片は、ダクト（図示省略）を通じて回収カゴ６４に収容される。

以上により、空テープとなったベーステープ３２及びカバーテープ３４の切断は終了する。その後、作業者は交換すべきテープフィーダ２０を本体１２から取り外す。図７に示すように、テープフィーダ２０の空テープ３２、３４は短く切断されているので、作業者は、テープフィーダ２０から伸びる空テープ３２、３４をはさみ等で切断する必要がない。作業者は、テープフィーダ２０の交換作業を容易に行うことができる。

図８を参照して、一例ではあるが、本実施例のカッターユニット７０の構成について説明する。カッターユニット７０は、ベースプレート８０と、カッター刃８２と、一対のテープ押さえ８４を有している。ベースプレート８０は、円板状の部材であり、その上面が可動ヘッド４０によって吸着保持される。カッター刃８２及び一対のテープ押さえ８４は、ベースプレート８０の下面に設けられている。カッター刃８２は、ベースプレート８０に対して垂直に伸びるように設けられており、その先端８２ａにおいてベーステープ３２（又はカバーテープ３４）を切断する。一対のテープ押さえ８４は、切断するベーステープ３２等を押圧してその移動を禁止する。本実施例では、切断するベーステープ３２の長手方向に沿って、一対のテープ押さえ８４がカッター刃８２を挟むように配置されている。

各々のテープ押さえ８４は、ベースプレート８０に形成されたシリンダ部８６によって支持されており、ベースプレート８０に対して垂直方向に移動可能となっている。また、シリンダ部８６は、その内部にばね部材（図示省略）を収容しており、テープ押さえ８４を反ベースプレート８０側に向けて付勢している。この構成によると、テープ押さえ８４が空テープ（ベーステープ３２又はカバーテープ３４）に当接した後に、空テープに対してカッター刃８２をさらに押し込むことができる。それにより、空テープを確実に切断することができる。このように、テープ押さえ８４は、弾性的に変位可能であることが好ましい。あるいは、テープ押さえ８４を弾性材料によって形成し、テープ押さえ８４自体を弾性変形可能とすることもできる。

カッターユニット７０の構成については、上記した例に限定されず、適宜変更することができる。例えば、テープ押さえ８４は、回転可能に支持されたローラー又は車輪とすることも好ましい。このような構成によると、カッターユニット７０を移動させながら空テープを切断することが可能となる。それにより、例えば幅広のテープや複数本のテープであっても、短時間で切断することができる。

カッター刃８２については、本実施例のような固定刃に限られず、転動しながら空テープを切断する回転刃とすることもできる。あるいは、互いに揺動する一対のせん断刃を有し、はさみのように空テープを切断するものであってもよい。これらの構成によると、カッターユニット７０を移動させながら空テープを切断するときに、テープが位置ずれすることを効果的に避けることができる。その他、カッター刃８２は、高温に加熱されたワイヤ等であってもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上記した実施例では、図７に示すように、カバーテープ３２のテープ受け台７６が、本体１２に設けられている。しかしながら、図９に示すように、カバーテープ３２のテープ受け台７６は、本体１２に設けないで、テープフィーダ２０に設けることも好ましい。図示省略するが、同様に、ベーステープ３４のテープ受け台７４についても、本体１２に代えて、テープフィーダ２０に設けることもできる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：回路基板
４：電子部品
１０：実装機
１２：本体
２０：テープフィーダ
３０：テープ
３２：ベーステープ
３４：カバーテープ
３６：ベーステープの切断片
４０：可動ヘッド
４４：吸着ノズル
５０：基板搬送装置
６２：テープカッター
６４：回収カゴ
７０：カッターユニット
７２：カッターステーション
７４、７６：受け台
８０：ベースプレート
８２：カッター刃
８２ａ：カッター刃の先端
８４：テープ押さえ
８６：シリンダ部

Claims (7)

1. 回路基板に電子部品を実装する実装機であって、
   電子部品を収容するテープを送り出すテープフィーダと、
   テープフィーダが送り出したテープ上の電子部品を回路基板へ供給する可動ヘッドと、
   電子部品が取り出された後の空テープを切断するカッターユニットと、
   を備え、
   前記カッターユニットは前記可動ヘッドによって支持されることを特徴とする実装機。
2. 前記カッターユニットは、前記可動ヘッドに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の実装機。
3. 前記カッターユニットは、前記可動ヘッドによって吸着又はチャッキングされることを特徴とする請求項１又は２に記載の実装機。
4. 前記カッターユニットは、切断する空テープを押圧してその移動を禁止するテープ押さえを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の実装機。
5. 前記テープ押さえは、回転可能に支持されたローラー又は車輪であることを特徴とする請求項４に記載の実装機。
6. 前記カッターユニットは、転動しながら空テープを切断する回転刃であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の実装機。
7. 回路基板に電子部品を実装する実装機において、テープフィーダが送り出したテープ上の電子部品を回路基板へ供給する可動ヘッドに支持され、電子部品が取り出された後の空テープを切断するカッターユニット。

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