JP5973827B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板に電子部品を装着する電子部品装着装置に電子部品を供給する部品供給装置に関し、供給テープにより微小部品を供給するのにな部品供給装置に関する。

近年、プリント基板に電子部品を装着する回路基板の生産においては、装着する電子部品が、例えば寸法０．４ｍｍx０．２ｍｍ(０４０２)と微小部品化している。部品供給装置は、電子部品が所定の間隔で収納された供給テープをスプロケットに押付け、供給テープのスプロケット孔とスプロケットの外周に形成されたスプロケット歯を係合させ、スプロケット歯を回転させて、供給テープを移動させる。そして、部品供給装置の取出口にきた電子部品を吸着ノズル等の取出し手段で取出す。

上述したスプロケットは、スプロケットに設けられたウォームホイールのギアとモータを駆動源とするウォームギアとの係合により回転する。このような従来技術として特許文献１がある。

そして、上述したように、電子部品の寸法が小さいと供給テープの送り精度、送り先の部品取出口での位置精度も厳しくなるが、従来は、例えば、モータの回転軸に設けられたプーリとウォームギアの回転軸に設けられたプーリとをベルトで連結し、モータの回転をウォームギアに伝えていた。このとき、モータの駆動力によるスプロケットの回転による供給テープの送り量との関係から、例えばモータとスプロケットとの間の減速比を１／９０とし、モータの１回転でスプロケットが１／９０回転し、このスプロケットの１/９０回転が供給テープの１ピッチ（部品と部品との間隔）分の送り（例えば２ｍｍ）の送りに設定していた。即ち、モータの１回転毎の間欠回転により、供給テープが１ピッチ毎送られる。

このように、モータの間欠回転し、ウォームギアを介してスプロケットを間欠回転させるような従来技術として特許文献１がある。

特開２０１０−２１９１３２号公報

しかしながら、従来は、モータとウォームギアとの減速比を例えば２/３とし、スプロケットのギアとの減速比を所定の減速比にしてモータの１回転でテープが所定のピッチ分送られるようにしていた。この結果、１回転毎に停止するモータが、３回回転するとウォームギアが２回転することになり、ウォームギアは、２回転する間に、モータの間欠回転により３回停止し、ウォームギアでの停止角度は、ウォームギアが、２回転する７２０°の間に、モータの間欠回転により３回停止する位置である０°、１２０°（４８０°−３６０°）、２４０°の位置であり、３箇所の異なる停止位置がある。

上述したウォームギアでは、主にその加工精度からギアの偏心等により、ギアの位置のズレが発生し、例えば上記３箇所の停止位置でズレが発生する虞がある。そして、ギアのズレが発生した場合には、スプロケットによる供給テープの送り精度のばらつき、即ち、部品取出し位置での供給テープの電子部品の収納部の位置のばらつき（ズレ）が、部品送り毎に、３回周期でズレが起きるという問題が発生する。この結果、供給する電子部品が微小な部品の場合には、部品送りのズレにより、供給テープから電子部品を取出すときに、異常が発生する、即ち、取出した部品の姿勢が斜めになる、或いは、予め指定されている吸着ノズルにより吸着して取出す面とは異なる面を吸着して取出す等の異常が発生する虞があった。

従って、本発明は、供給テープをピッチ送りして電子部品を送るときの送り精度を極力良くすることができ、また、供給テープから電子部品が取出されるときに異常が発生することを極力回避することが可能な部品供給装置を提供することを目的とする。

このため、本願の第１の発明は、スプロケットのスプロケット歯と電子部品を所定の間隔で収納する供給テープに設けられたスプロケット孔とが係合し、前記スプロケットに同心状に設けられたウォームホイールと係合をするウォームギヤを駆動モータで駆動して前記供給テープを前記間隔毎の送りピッチで送り、電子部品を取り出し位置まで移動させる部品供給装置において、
前記駆動モータが間欠回転し、この間欠回転により前記ウォームギヤが回転を停止する前記ウォームギヤでの位置決め箇所が、前記供給テープの送りピッチに対して１箇所の回転角度であることを特徴とする。

また、第２の発明は、スプロケットのスプロケット歯と電子部品を所定の間隔で収納する供給テープに設けられたスプロケット孔とが係合し、前記スプロケットに同心状に設けられたウォームホイールと係合をするウォームギヤを駆動モータで駆動して前記供給テープを前記間隔毎の送りピッチで送り、電子部品を取り出し位置まで移動させる部品供給装置において、
前記駆動モータの間欠回転による前記ウォームギヤの整数回転毎に、前記スプロケットにより前記供給テープを前記送りピッチ分送ることを特徴とする。

また、第３の発明は、スプロケットのスプロケット歯と電子部品を所定の間隔で収納する供給テープに設けられたスプロケット孔とが係合し、前記スプロケットに同心状に設けられたウォームホイールと係合をするウォームギヤを駆動モータで駆動して前記供給テープを前記間隔毎の送りピッチで送り、電子部品を取り出し位置まで移動させる部品供給装置において、
前記駆動モータと前記ウォームギヤとの減速比を整数対１とし、前記駆動モータを前記整数の回転毎に停止し、前記ウォームギアの間欠回転により前記スプロケットを回転させ、前記供給テープを前記供給テープの送りピッチ分送ることを特徴とする。

更に、第４の発明は、請求項３に記載の部品供給装置において、前記駆動モータと前記ウォームギヤとの減速比を１対１としことを特徴とする。

本発明によれば、供給テープをピッチ送りして電子部品を送るときの送り精度を極力良くすることができる部品供給装置を提供できる。

本発明の実施形態である電子部品装着装置の平面図である。 実施形態で使用する供給テープの説明図である。 本発明の実施形態における特徴を有する部品供給装置の実施例を示す図である。 図３に示す部品供給部の拡大図である。 図４での駆動モータの回転軸とウォームギヤの回転軸との駆動ベルトによる連結部の中央を右方向に視た垂直断面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態である電子部品装着装置の平面図である。図２は、本実施形態における部品供給カート５０の斜視図を示す図である。本実施形態では電子部品装着装置１とは、部品供給カート５０を含まないものをいい、以下の説明では、電子部品装着装置１を単に装置本体１と表す。

装置本体１は、左側の上下に２ブロックＬＵ，ＬＤ、右側の上下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。）に分かれている。それぞれのブロックは、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１６、及び装着ヘッドが固定され、リニアモータで構成する左右移動用レール１８上を移動する装着ヘッド体１１を有する。また、それぞれのブロックは、基板への装着時に前記各装着ヘッド１６の吸着ノズルの位置補正をするために、前記吸着ノズルの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。

左右ブロックには、それぞれ上下ブロックに共通の装着ヘッド体１１が上下に移動するリニアモータで構成する上下移動用レール１４が設けられている。また中央には、基板Ｐを搬送する４つのシュート５があり、上側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が下側ブロック用の基板搬送ラインＤを構成する。

このような装置構成において、基板Ｐは、受渡部１７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。装着ヘッド１６は装着ヘッド体１１によって移動し、部品供給エリア１３から所定の電子部品を吸着し、基板Ｐの所定の位置に装着する。なお、本実施形態の主体であり後述する部品供給装置を載置する供給部品供給カート５０は、部品供給エリア３に装着される。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、下側ブロックにおいて部品供給カート５０が装置本体１に装着される方向をＹ＋方向とする。

次に、図２に基づいて本発明の実施形態で部品供給装置により部品を供給する供給テープ６０の構成を説明する。供給テープ６０は、図３に示すように２タイプがある。ともに基本的には、電子部品を収納部である凹部６３に収容するキャリアテープ６１と前記キャリアテープを覆うカバーテープ６２とからなり、その片側には供給テープ６０を駆動するためのスプロケット孔６４を有する。

図２（a）に示すタイプＡ(供給テープ６０Ａ)は、テープ幅ＷＡが８ｍｍ以上で、２ｍｍ間隔で電子部品を凹部６３に載置し、４ｍｍ間隔でスプロケット孔６４を有している。一方、図３(b)に示すタイプＢ(供給テープ６０Ｂ)は、テープ幅ＷＢが４ｍｍで、１ｍｍ間隔で電子部品を凹部６３に載置し、２ｍｍ間隔でタイプＡと比べて小さい径を有するスプロケット孔６４を有している。微小部品はタイプＢに収納されて使用される。

以下、本発明の実施形態における特徴を有する部品供給装置２について、図３に基づいて説明する。

部品供給装置２は、供給テープのタイプ、例えば電子部品にサイズによって異なる部品供給部４０と、前記部品供給部４０の他部分であり、供給テープのタイプに共通な部品供給装置本体７０(以下、供給本体７０と略す)とからなる。

供給本体７０は、部品供給カート５０に部品供給装置２を載置する部品供給装置固定部２Ｋと、部品供給カート５０及び部品供給カート５０を介して装置本体１との部品供給装置の状態信号等の授受をする部品供給装置コネクタ２ｄを具備するインターフェイス９１と、インターフェイス９１からの信号を受け、スプロケット駆動部３０を制御し、装置本体１との信号授受を行なう供給装置制御部９０と有する。

一方、部品供給部４０をその部分を拡大した図４を用いて説明する。部品供給部４０は、供給テープ６０を移動させるスプロケット駆動部３０と、供給テープ６０を安定して移動させる押付機構部２０とを有する。押付機構部２０は、支点２１を支点にして供給テープ６０を後述するスプロケットに押付け、供給テープ即ち電子部品を確実に移動させる。

スプロケット駆動部３０は、供給テープ６０のスプロケット孔６４と係合するスプロケット歯３１を有するスプロケット３２と、スプロケット３２に同心状に設けられたウォームホイール３３と、ウォームホイール３３と係合するウォームギヤ３４と、駆動ベルト３７を介してウォームギヤ３４を駆動する駆動モータ３５とを有する。

このような構成を有する部品供給装置２は、電子部品を収納する供給テープ６０に設けられたスプロケット孔６４と係合して前記電子部品を取出し位置Ｓ（図３参照）まで移動させる。そして、装置本体１は、装置ヘッド１６で電子部品を取出し、基板Ｐに装着する。

以下、部品供給装置について、説明する。

共通ベース３６は、広い幅を有するＵ字状部分３６ｕと、Ｕ字状部分３６ｕの右側に突き出る取手部分３６ｔとを有する。ウォームギヤ３４は、Ｕ字状部分３６ｕの両側で回転可能に支持されたウォームギヤ軸３４ｊの中央部でウォー
ムホイール３３と係合している。駆動モータ３５は、取手部分３６ｔに設けられた多少の移動自由度を有するバカ穴に、ボルト３５ｖで固定位置を調整可能に設けられている。また、共通ベース３６も、ガタの調整結果に基づいて、Ｕ字状部分３６ｕの底部両側に設けられた多少の移動自由度を有するバカ穴に、ボルト３６ｖで部品供給装置本体２のフレーム２Ｆに固定可能に設けられる。

上述の構造において、ボルト３５ｖによる駆動モータ３５の固定位置を調整することによって駆動ベルト３７に所望のテンションが与えられる。

そして、作業者により、ウォームギヤ３４のウォームホイール３３のガタ調整とは独立して、駆動ベルト３７のテンションが調整される。

以下、本実施例の部品供給装置の特徴について、説明する。

図４及び図５に示したように、駆動モータ３５の回転軸５１には第１のプーリ５２が取り付けられ、ウォームギヤ３４の回転軸５３のモータ側の端部には第２のプーリ５４が取り付けられ、第１のプーリ５２と第２のプーリ５４との間に駆動ベルト３７が渡されている。そして、駆動モータ３５とウォームギア３４との間の減速比は整数：１であり、駆動モータ３５は間欠回転して前記整数回の回転毎に停止し、回転と停止とを繰り返す。この間欠回転での回転と停止との繰り返しにより、ウォームギア３４を介してウォームホイール３３及びスプロケット３２が所定の回転角度毎に間欠回転する。また、５５、５６はそれぞれが第１のプーリ５２と第２のプーリ５４との左右に形成され、駆動ベルト３７の外れを防止するための鍔である。

例えば、第１のプーリ５２での駆動ベルト３７が架けられた部分の直径と第２のプーリ５４での駆動ベルト３７が架けられた部分の直径とが等しく（図５を参照）、駆動モータ３５とウォームギア３４との減速比（回転軸５１と回転軸５３との減速比）が１対１のときには、駆動モータ３５が１回転すると、ウォームギア３４が１回転し、このとき、駆動モータ３５が図示いない制御装置により、１回転毎に停止するように制御され、ウォームギア３４も駆動モータ３５と同様に１回転毎に例えば回転角度が０°の位置で停止する。そして、ウォームギア３４が１回転する毎にウォームホイール３３が回転し、スプロケット３２の回転により、例えば供給テープ６０Ａでの電子部品の収納部である凹部６３Ａの間隔であるピッチ送りの基準量（例えば１ピッチで２ｍｍ）送られる。このように、ウォームギア３４が間欠的に１回転する毎にスプロケット３２が回転し、供給テープ６０が１ピッチ送られるようにするために、ギアのピッチが調整されたウォームギア３４が部品供給装置に取り付けられる。このようにした場合には、ウォームホイール３３を備えたスプロケット３２については、変更する必要は無い。

上述した実施例によれば、駆動モータ３５とウォームギア３４との間の減速比が１：１であり、ウォームギア３４は駆動モータ３５の間欠回転により、１回転（３６０°の回転）毎に同じ１箇所の回転角度（例えば０°）の位置で停止し、発明が解決しようとする課題の欄で述べたように、「供給テープの送りピッチの基準である部品送り毎に、例えば３回周期で回転のズレが起きる、即ち、部品送りがばらつくこと」を回避でき、この結果、スプロケットによる供給テープの送り精度、即ち、電子部品の送り精度を向上することができる。

更に、ウォームギアの加工精度等によりギアの偏心、或いはウォームホイールのギアの加工精度等の問題からギアのズレ等により、ウォームのギアとウォームホイールのギアとの間で僅かなズレが発生し、ウォームギアが１回転して停止する毎に、僅かな回転位置（角度）のズレが発生した場合でも、そのズレは常に略一定であり、図示しない制御装置によりそのズレを容易に修正することができ、スプロケットによる供給テープの送り精度、即ち、電子部品の送り精度を向上することができる。

この結果、供給テープにより供給する電子部品が微小な電子部品の場合であっても、部品送りのズレにより、供給テープから電子部品を取出すときに異常が発生することを極力回避することができる。

なお、上述した実施例では、第１のプーリ５２の直径と第２のプーリ５４の直径とが等しく、駆動モータ３５とウォームギア３４との減速比が１対１の場合について説明したが、本願は駆動モータ３５とウォームギア３４との減速比が１対１の場合に限定されるものではなく、ウォームギア３４が位置決め箇所、即ち、ウォームギアが間欠回転するときに停止する回転角度が、供給テープの送りピッチの基準に対して１箇所になるようにすればよい。

例えば、第１のプーリ５２或いは第２のプーリ５４に、直径が異なるものを使用し、駆動モータ３５とウォームギア３４との減速比が整数（例えば２）対１のとしてもよい。このとき、例えば、第２のプーリ５４の直径が第１のプーリ５２の直径の２倍であり、駆動モータ３５が整数回転（例えば２回転）すると、ウォームギア３４が１回転するとき、駆動モータ３５が供給装置制御部９０により、整数回転（例えば２回転）毎に停止するように制御され、ウォームギア３４が駆動モータ３５の整数回転（例えば２回転）毎に１回転して停止する。そして、ウォームギア３４が１回転する毎にウォームホイール３３及びスプロケット３２が回転し、供給テープがピッチ送りの基準量（例えば１ピッチで２ｍｍ）送られ、供給テープのピッチ送りの基準量に対して、ウォームギア３４の位置決め箇所が１箇所（１回転する毎）になるようにしてもよい。なお、駆動モータ３５とウォームギア３４との減速比は、整数：１であればよく、１：１或いは２：１に限定されるものではなく、３：１或いは４：１等であってもよく、駆動モータ３５を整数回の回転毎に停止し、ウォームギア３４の間欠回転によりスプロケット３２を僅かずつ回転させ、供給テープを供給テープの送りピッチ分送るようにしてもよい。

また、本願は、供給テープの搬送路を１つ備えた部品供給装置に限定されるものではなく。それぞれのテープ搬送路がスプロケット等のテープ送り機構を有した複数のテープ搬送路を備えた部品供給装置でもよい。

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(装置本体)
２：部品供給装置
３０：スプロケット駆動部
３１：スプロケット歯
３２：スプロケット
３３：ウォームホイール
３４：ウォームギヤ
３５：駆動モータ
３７：駆動ベルト
４０：部品供給部
５１：回転軸
５２：第１のプーリ
５３：回転軸
５４：第２のプーリ
６０：供給テープ

Claims (5)

1. スプロケットのスプロケット歯と電子部品を所定の間隔で収納する供給テープに設けられたスプロケット孔とが係合し、前記スプロケットに同心状に設けられたウォームホイールと係合をするウォームギヤを駆動モータで駆動して前記供給テープを前記間隔毎の送りピッチで送り、電子部品を取り出し位置まで移動させる部品供給装置において、
   前記駆動モータと前記ウォームギヤとの減速比は１対１であって、
   前記駆動モータの間欠回転により前記供給テープが前記送りピッチで送られ、
   この間欠回転により前記ウォームギヤが回転を停止する前記ウォームギヤの停止角度が、前記駆動モータの間欠回転による前記供給テープの送りピッチに対して１箇所の回転角度であることを特徴とする部品供給装置。
2. スプロケットのスプロケット歯と電子部品を所定の間隔で収納する供給テープに設けられたスプロケット孔とが係合し、前記スプロケットに同心状に設けられたウォームホイールと係合をするウォームギヤを駆動モータで駆動して前記供給テープを前記間隔毎の送りピッチで送り、電子部品を取り出し位置まで移動させる部品供給装置において、
   前記駆動モータと前記ウォームギヤとの減速比は１対１であって、
   前記駆動モータの間欠回転による前記ウォームギヤの整数回転毎に、前記スプロケットにより前記供給テープを前記送りピッチ分送ることを特徴とする部品供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の部品供給装置であって、
   前記駆動モータ側と前記ウォームギヤ側の２つの回転軸を連結する連結部を有し、前記駆動モータの回転を前記連結部を介して前記ウォームギヤに伝達する構成である、部品供給装置。
4. 請求項３に記載の部品供給装置であって、
   前記連結部は、
   前記駆動モータの回転軸に取り付けた第１のプーリと前記ウォームギヤの回転軸に取り付けた第２のプーリとをテンションをかけた状態で連結する駆動ベルトである部品供給装置。
5. 請求項４に記載の部品供給装置であって、
   前記ウォームギヤ側と前記駆動モータ側の前記プーリの直径比は１対１であることを特徴とする部品供給装置。

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