JP6017298B2 - テープフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、部品を保持したテープをピッチ送りすることにより部品を部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダに関する。

部品実装装置において、移載ヘッドのノズルのピックアップ位置に部品を供給する方法として、テープフィーダを用いる方法が知られている。この方法は、部品を保持するテープを供給リールから引き出し、部品の実装タイミングに同期させてピッチ送りしてノズルに供給するものである。

このようなテープフィーダのテープ送り機構としては、従来、スプロケットとこのスプロケットを回転駆動するモータを使用したものが一般的である（例えば特許文献１）。このテープ送り機構は、テープに定ピッチで設けられた孔部をスプロケットに噛み合わせ、モータを回転駆動することでテープをピッチ送りするものである。

このテープ送り機構を使用したテープフィーダでは、供給リールを交換して新しいテープを装着する都度、新しいテープの先端をスプロケットに正確に位置決めし、テープ送りの原点位置を調整する必要がある。そのためには、テープの先端を正確に検知し、そのテープの先端がスプロケットに到達したときにモータを回転駆動させることが重要である。

テープの先端を検知するためには、例えばテープの孔部を透過式光学センサで検知する方法が考えられるが、テープが透明な場合などテープの種類によってはテープの先端を正確に検知することは困難である。

また、上記特許文献１のテープフィーダでは、スプロケットがピックアップ位置の下流側に配置されているが、これでは、ヒップアップ位置でのテープの位置決めを正確に行うことができない。すなわち、スプロケットとピックアップ位置との間に距離があるから、ピックアップ位置において、特にテープの送り方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向でテープの位置にずれが生じやすい。

更に、スプロケットがピックアップ位置の下流側に配置され、その間に距離があると、テープの先端をスプロケットに噛み合わせて原点位置を調整する際に、上記距離の分、テープを無駄に送る必要があり、その距離内の部品は実装には使用できず無駄が生じる。また特許文献１とは逆にスプロケットがピックアップ位置の上流側に配置されている場合は、テープの後端とピックアップ位置との間の部品が実装には使用できず無駄が生じる。

特開２０００−１１４７７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、テープの先端の到達を正確に検知でき、そのテープの先端の到達に合わせてスプロケットを回転駆動する回転駆動手段を起動でき、しかもピックアップ位置でのテープの位置ずれを抑制できると共に部品の無駄が生じることを防止できるテープフィーダを提供することにある。

本発明の一観点によれば、部品を保持したテープをピッチ送りすることにより部品を部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダであって、前記テープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合ってテープを送る第１スプロケットと、この第１スプロケットを回転させる第１回転駆動手段と、制御部とを備え、前記第１スプロケットは前記ピックアップ位置に隣接して配置され、前記制御部は、前記テープの先端が前記第１スプロケットに到達して当該第１スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第１回転駆動手段を起動させるテープフィーダが提供される。

また、本発明のテープフィーダは、前記第１スプロケットの上流側に配置され、前記テープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合ってテープを送る第２スプロケットと、この第２スプロケットを回転させる第２回転駆動手段とを更に備えたものとすることができる。この場合、前記制御部は、前記テープの先端が前記第１スプロケットに到達して当該第１スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第１回転駆動手段を起動させるのに代えて、前記テープの先端が前記第２スプロケットに到達して当該第２スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第２回転駆動手段を起動させ、更に、前記第２回転駆動手段の駆動によるテープの送り量から前記テープの先端の現在位置を演算し、前記現在位置が前記第１スプロケットに到達したときに前記第１回転駆動手段を起動させる。

本発明によれば、テープの先端が第１スプロケット又は第２スプロケットに到達して当該スプロケットを回転させたことにより、テープの先端の到達を直接的に検知するので、テープの先端の到達を正確に検知でき、そのテープの先端の到達に合わせて第１スプロケットを回転駆動する第１回転駆動手段を起動させることができる。すなわち、新しいテープの先端をスプロケットに正確に位置決めし、テープ送りの原点位置を調整する作業を簡単かつ正確に行うことができる。

また、本発明によれば、第１スプロケットをピックアップ位置に隣接して配置したので、ピックアップ位置において第１スプロケットにより確実にテープを位置決めすることができる。したがって、ピックアップ位置でのテープの位置ずれを抑制することができる。更に、スプロケットとピックアップ位置との間にテープの送り方向（Ｙ方向）の距離がないので、実装に使用できない無駄な部品が生じることもない。

本発明のテープフィーダの一実施例を示す構成図である。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明のテープフィーダの一実施例を示す構成図である。図１のテープフィーダは、細長い箱型のテープフィーダ本体１内に、以下に説明する各要素を設けて構成されている。

テープフィーダ本体１の上部にテープ案内路２が設けられている。テープＴは、テープ案内路２のテープ導入部２ａから導入され、テープ案内路２に沿って案内される。テープ案内路２の下流端側に第１スプロケット３が配置されている。第１スプロケット３の歯はテープＴに定ピッチで設けられたテープ送り用の孔部に噛み合い、第１スプロケット３がピッチ回転することにより、テープをピッチ送りする。第１スプロケットには歯車４を介して第１回転駆動手段としての第１モータ５の回転軸が連結されており、第１モータ５の回転駆動により第１スプロケット３が回転する。なお、使用するテープの先端は、テープ送り用の孔部の位置で切断しておくことが好ましい。

第１スプロケット３に隣接する位置はピックアップ位置Ｐとなっている。本実施例では、第１スプロケット３は、その回転軸がピックアップ位置Ｐと整合（一致）するように配置されている。これにより、ピックアップ位置Ｐにおいて第１スプロケット３により確実にテープＴを位置決めすることができる。したがって、ピックアップ位置Ｐでのテープの位置ずれを抑制することができる。更に、第１スプロケット３とピックアップ位置Ｐとの間にテープの送り方向（Ｙ方向）の距離がないので、実装に使用できない無駄な部品が生じることもない。

第１スプロケット３の上流側に第２スプロケット６が配置され、更に第２スプロケット６の上流側に第３スプロケット７が配置されている。第２スプロケット６及び第３スプロケット７のそれぞれの歯は、テープＴに定ピッチで設けられたテープ送り用の孔部に噛み合い、第２スプロケット６及び第２スプロケット７が回転することにより、テープＴがテープ案内路２に沿って送られる。第２スプロケット６及び第３スプロケット７は、それぞれ第２回転駆動手段としての第２モータ８及び第３回転駆動手段としての第３モータ９の回転駆動により回転する。これら第１モータ５、第２モータ８及び第３モータ９の回転駆動は、制御部１０が制御する。第１モータ５、第２モータ８及び第３モータ９の種類は特に限定されないが、本実施例ではブラシレスモータを使用し、そのうち第２モータ８にはホールセンサを内蔵させている。

第３スプロケット７の上流側に第１センサ１１が配置され、第２スプロケット８と第３スプロケット９との間に第２センサ１２が配置されている。

第１センサ１１は、てこ（レバー）１１ａを使用した機械式センサであり、てこ１１ａとセンサ素子１１ｂとを備え、てこ１１ａの一端はスプリング１１ｃにより引っ張られている。また、てこ１１ａの他端はテープ案内路２内に位置している。このてこ１１ａの他端の位置にテープＴの先端が到達すると、てこ１１ａの他端がテープＴの先端によって持ち上げられ、これによりセンサ素子１１ｂがＯＮとなりテープＴの先端が検知される。テープＴが通過している間は、てこ１１ａの他端は持ち上げられたままで、センサ素子１１ｂもＯＮのままである。これによりテープＴの存在が検知される。テープＴの後端が通過するとてこ１１ａの他端が下がる。これによりセンサ素子１１ｂがＯＮからＯＦＦとなりテープＴの後端が検知される。

第２センサ１２は第１センサ１１と同一の構成であり、てこ（レバー）１２ａとセンサ素子１２ｂとスプリング１２ｃとを備えてなる。第１センサ１１及び第２センサ１２によるテープＴの先端及び後端の検知、並びにテープＴの存在（有無）の検知を示す信号は、制御部１０に送られる。なお、第１センサ１１及び第２センサ１２の構成は上述に限定されず、テープＴの先端、後端及びその存在（有無）を検知できるものであれば、例えば光学式のセンサであってもよい。ただし、本実施例のようにテープＴの先端、後端及びその存在（有無）を機械的に検知する機械式センサを使用した方が、テープＴが透明な場合など、テープＴの種類が変わっても確実にテープＴの先端、後端及びその存在（有無）を検知できるので好ましい。

次に図１のテープフィーダの動作を説明する。作業者がテープＴをテープ導入部２ａからテープ案内路２に導入し、テープ案内路２に沿ってテープＴを進行させる。テープＴの先端が第１センサ１１の位置に到達すると、第１センサ１１がテープＴの先端を検知し、その検知信号を制御部１０に送る。これを受けて制御部１０は、第３モータ９を起動させる。作業者は第３スプロケット７の位置までテープＴを進行させ、テープＴのテープ送り用の孔部に、回転している第３スプロケット７の歯を噛み合わせる。その後、テープＴは第３スプロケット７の回転により進行する。

テープＴの先端が第２センサ１２の位置に到達すると、第２センサ１２のセンサ素子１２ｂがＯＮになり、テープＴの存在が検知される。その検知信号は制御部１０に送られる。テープＴは第３スプロケット７の回転により進行し続け、その先端が第２スプロケット６に到達すると第２スプロケット６はテープＴの先端に押されて回転する。この回転が第２スプロケット６と連動する第２モータ８に内蔵されたホールセンサにより検知され、その検知信号が制御部１０に送られる。これを受けて制御部１０は、第２モータ８を起動させると共に第３モータ９の駆動を停止させる。これ以降、テープＴは第２スプロケット６の回転により進行する。

第２スプロケット６を回転させる第２モータ６には上述のとおりホールセンサが内蔵されており、ホールセンサによる位置検出信号（Ｈｕ，Ｈｖ，Ｈｗ）からエンコーダ信号が作成される。制御部１０は、このエンコーダ信号に基づくテープＴの送り量からテープＴの先端の現在位置を演算し、その現在位置が第１スプロケット３に到達したときに第１モータ５を起動させると共に第２モータ８の駆動を停止させる。その後、テープＴは第１スプロケット３のピッチ回転によりピッチ送りされる。テープＴに保持されている部品はピックアップ位置Ｐにおいて部品実装装置の移載ヘッドのノズルによりピックアップされる。なお、テープＴには部品の保護と脱落防止のためにその部品を覆うようにカバーテープが接着（貼着）されているが、このカバーテープはピックアップ位置Ｐの上流側の適当な位置において公知の剥離機構（図示せず）によりテープＴから剥離される。

テープＴが使用されている間に作業者は後続のテープの準備をすることができる。作業者は後続のテープを現在使用中のテープＴに上に重なるようにして、テープ導入部２ａからテープ案内路２に導入し、その先端を第３スプロケット７の真上に位置させる。第３スプロケット７の上方にはテープ押え１３が配置されている。テープ押え１３は弾性力によりテープを押さえる。このとき、第３スプロケット７の歯は現在使用中のテープＴの孔部にのみ噛み合い後続のテープの孔部には噛み合わないようになっている。その後、現在使用中のテープＴの後端が第３スプロケット７を通過すると、後続のテープがテープ押え１３に押され、その孔部が第３スプロケット７の歯に噛み合う。

現在使用中のテープＴの後端が第２センサ１２の位置を通過すると、センサ素子１２ｂがＯＮからＯＦＦとなりテープＴの後端が検知される。制御部１０は、第２センサ１２により現在使用中のテープＴの後端が検知され、かつ第１センサ１１により後続のテープの存在が検知されている場合、第３モータ９を起動させる。これにより、後続のテープが第３スプロケット７の回転により進行する。以降は、上述の動作を繰り返す。

このように、本実施例のテープフィーダでは、テープＴの先端が第２スプロケット６に到達して第２スプロケット６を回転させたことにより、テープＴの先端の到達を直接的に検知するので、テープＴの先端の到達を正確に検知でき、そのテープＴの先端の到達に合わせて第１スプロケット３を回転駆動する第１モータ５を起動させることができる。すなわち、テープＴの先端を第１スプロケット３に正確に位置決めし、テープ送りの原点位置を調整する作業を簡単かつ正確に行うことができる。

以上の実施例では、新しいテープを導入する際に、その先端を第１センサ１１で検知して第３モータ９を起動させるようにしたが、第３モータ９を手動で起動させるようにすれば、第１センサ１１は省略することができる。また実施例では、後続のテープを導入する場合に第１センサ１１及び第２センサ１２を使用して第３モータ９を起動させるようにしたが、この場合も第３モータ９を手動で起動させるようにすれば、第２センサ１２も省略することができる。更に実施例では、第３スプロケット７によりテープを第２スプロケット６の位置まで自動で送るようにしたが、テープを第２スプロケット６の位置まで手動で送るようにすれば、第３スプロケット７、第３モータ９、第１センサ１１、第２センサ１２及びテープ押え１３は省略することができる。

また、本発明のテープフィーダにおけるテープ送り機構は、第１スプロケット３、第１モータ５及び制御部１０のみで構成することもできる。この場合、制御部１０は、テープの先端が第１スプロケット３に到達して第１スプロケット３を回転させたことを検知し、この検知により第１モータ５を起動させる。第１スプロケット３が回転したことの検知は、第１モータ５に先に説明した第２モータ９と同様にホールセンサを内蔵させることで行うことができる。このような簡素な構成によっても図１の実施例と同様に、テープの先端の到達を正確に検知でき、そのテープの先端の到達に合わせて第１スプロケット３を回転駆動する第１モータ５を起動させることができる。

また、第１スプロケット３、第１モータ５及び制御部１０のみの構成に、図１で説明した第３スプロケット７、第１センサ１１、第２センサ１２等を選択的に付加することができる。第３スプロケット７、第３モータ９及び第１センサ１１を付加した構成では、制御部１０は、第１センサ１１によりテープの先端が検知されたときに第３モータ９を起動させ、更に、テープの先端が第１スプロケット３に到達して第１スプロケット３を回転させたことを検知し、この検知により第１モータ５を起動させると共に第３モータ９の駆動を停止させる。更に第２センサ１２を付加した構成では、制御部１０は、第２センサ１２により現在使用中のテープの後端が検知され、かつ第１センサ１１により後続のテープが検知されたときに第３モータ９を起動させる。これらの構成によっても、図１の実施例と同様の効果が得られる。

１ テープフィーダ本体
２ テープ案内路
２ａ テープ導入部
３ 第１スプロケット
４ 歯車
５ 第１モータ（第１回転駆動手段）
６ 第２スプロケット
７ 第３スプロケット
８ 第２モータ（第２回転駆動手段）
９ 第３モータ（第３回転駆動手段）
１０ 制御部
１１ 第１センサ
１１ａ てこ
１１ｂ センサ素子
１１ｃ スプリング
１２ 第２センサ
１２ａ てこ
１２ｂ センサ素子
１２ｃ スプリング
１３ テープ押え

Claims (8)

1. 部品を保持したテープをピッチ送りすることにより部品を部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダであって、
   前記テープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合ってテープを送る第１スプロケットと、この第１スプロケットを回転させる第１回転駆動手段と、制御部とを備え、
   前記第１スプロケットは前記ピックアップ位置に隣接して配置され、
   前記制御部は、前記テープの先端が前記第１スプロケットに到達して当該第１スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第１回転駆動手段を起動させるテープフィーダ。
2. 前記第１スプロケットの上流側に配置され、前記テープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合ってテープを送る第２スプロケットと、この第２スプロケットを回転させる第２回転駆動手段とを更に備え、
   前記制御部は、前記テープの先端が前記第１スプロケットに到達して当該第１スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第１回転駆動手段を起動させるのに代えて、前記テープの先端が前記第２スプロケットに到達して当該第２スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第２回転駆動手段を起動させ、更に、前記第２回転駆動手段の駆動によるテープの送り量から前記テープの先端の現在位置を演算し、前記現在位置が前記第１スプロケットに到達したときに前記第１回転駆動手段を起動させると共に前記第２回転駆動手段の駆動を停止させる請求項１に記載のテープフィーダ。
3. 前記第１スプロケットの上流側に配置され、前記テープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合ってテープを送る第３スプロケットと、この第３スプロケットを回転させる第３回転駆動手段と、前記第３スプロケットの上流側に配置され、前記テープの先端を検知する第１センサとを更に備え、
   前記制御部は、前記第１センサにより前記テープの先端が検知されたときに前記第３回転駆動手段を起動させ、更に、前記テープの先端が前記第１スプロケットに到達して当該第１スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第１回転駆動手段を起動させると共に前記第３回転駆動手段の駆動を停止させる請求項１に記載のテープフィーダ。
4. 前記第１スプロケットと前記第３スプロケットとの間に配置され、前記テープの後端を検知する第２センサを更に備え、
   前記制御部は、前記第２センサにより前記テープの後端が検知され、かつ前記第１センサにより後続のテープが検知されたときに前記第３回転駆動手段を起動させる請求項３に記載のテープフィーダ。
5. 前記第２スプロケットの上流側に配置され、前記テープに定ピッチで設けられた孔部に噛み合ってテープを送る第３スプロケットと、この第３スプロケットを回転させる第３回転駆動手段と、前記第３スプロケットの上流側に配置され、前記テープの先端を検知する第１センサとを更に備え、
   前記制御部は、前記第１センサにより前記テープの先端が検知されたときに前記第３回転駆動手段を起動させ、更に、前記テープの先端が前記第２スプロケットに到達して当該第２スプロケットを回転させたことを検知し、この検知により前記第２回転駆動手段を起動させると共に前記第３回転駆動手段の駆動を停止させる請求項２に記載のテープフィーダ。
6. 前記第２スプロケットと前記第３スプロケットとの間に配置され、前記テープの後端を検知する第２センサを更に備え、
   前記制御部は、前記第２センサにより前記テープの後端が検知され、かつ前記第１センサにより後続のテープが検知されたときに前記第３回転駆動手段を起動させる請求項５に記載のテープフィーダ。
7. 前記第１センサが機械式センサである請求項３から請求項６のいずれかに記載のテープフィーダ。
8. 前記第２センサが機械式センサである請求項４又は請求項６に記載のテープフィーダ。

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