JP6205190B2 - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品供給装置から供給された部品を、基板上に装着する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。

従来の電子部品実装装置として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、電子部品実装装置の運転時に、空気供給源を連続して運転する。そして、空気供給源から供給された空気を、電子部品を取り出した後の空テープを切断するためのカッターユニットの内部に上方から下方へ均一に吹き付けるものである。これにより、空テープがカッターの移動により切断されるときに発生するテープけばなどの塵が滞留するのを回避している。

ところで、部品供給テープは、リールに巻き付いているために巻きぐせがついており、カッターユニットに誘導するガイドユニットから常にはみ出そうとするため、カッターの間にうまく取り込めないことがあった。
そこで、部品供給テープ（空テープ）をカッターの間にうまく誘導するためのものとして、例えば特許文献２に記載の技術がある。この技術は、カッターユニットとガイドユニットとの間の隙間を塞ぐべくガイドユニットから垂下された弾性片と、テープが弾性片から脱出しようとするのを阻止する係止部材とを設けたものであり、弾性片と係止部材とで、空テープをカッターの間にうまく誘導するようにしている。

特許第４７１３２４８号公報 実公平０７―０４７９１９号公報

上記特許文献１に記載の技術にあっては、電子部品を取り出した後の空テープをカッターの間にうまく取り込む機構が設けられていないため、巻きぐせがついた空テープを適切に切断できない場合がある。
また、上記特許文献２に記載の技術にあっては、空テープをカッターの間に取り込む機構が設けられているものの、その構造が複雑であり、組み立てにおける製造コストがかかる。
そこで、本発明は、空テープをテープカッター部に確実に取り込み、適切に空テープを切断することができる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る電子部品実装装置の一態様は、テープフィーダから供給される電子部品を吸着ノズルにより吸着し、当該電子部品を基板上の所定位置に装着する電子部品実装装置であって、前記テープフィーダのテープ送り方向下流端部から送り出される空テープを、下方に案内して排出するガイド部と、前記ガイド部の下部で、固定刃と水平方向に移動可能な可動刃とによって前記空テープを切断するテープカッター部と、前記テープカッター部による前記空テープの切断位置近傍に配置され、所定のタイミングで、前記空テープの下端部に対して上方から下方に空気を吹き付ける空気吹付部と、を備え、前記可動刃は、エアシリンダーによって水平方向に移動可能に構成され、前記エアシリンダーの排気を前記エア吹付部に取り込んで前記エア吹付部から空気を吹き付けるために、前記エアシリンダーの排気側と前記エア吹付部を接続する接続部を備えることを特徴としている。

このように、空テープの切断位置近傍で、空テープの下端部に対して上方から下方に空気を吹き付けるので、当該下端部が可動刃の移動平面に対して略垂直になっている状態で切断動作に入ることができる。したがって、空テープの詰まりや絡まりを解消し、適切に空テープを切断することができる。さらに、空テープに空気を吹き付けるタイミングを、所定のタイミングとするので、不必要に空気を吹き付けることがない。

また、上記において、エア吹付部は下面側に吹付口を形成するとともに、前記エア吹付部は、前記ガイド部の下方を基準に、前記固定刃よりも前記可動刃側に配置されることが好ましい。
このように、可動刃を移動するために用いるエアシリンダーの排気を、空気吹付部に取り込み空テープに吹き付けるので、エアシリンダーの排気を有効利用することができる。そのため、空テープに空気を吹き付けるための駆動部やエア供給源を必要最小限に止めることができ、その分のコストの削減を図ることができる。

さらに、本発明に係る電子部品実装方法の一態様は、テープフィーダから供給される電子部品を吸着ノズルにより吸着し、当該電子部品を基板上の所定位置に装着する電子部品実装方法であって、前記テープフィーダのテープ送り方向下流端部から送り出される空テープを下方に案内し、案内された先で、可動刃を移動させるエアシリンダーの排気を利用して、前記空テープの下端部に対して上方から下方に空気を吹き付けてから、固定刃と水平方向に移動可能な前記可動刃とによって前記空テープを切断することを特徴としている。
これにより、空テープの詰まりや絡まりを解消し、適切にからテープを切断することができる。したがって、テープフィーダのテープ送りの妨げとなる状況を回避し、適切に電子部品の実装動作を行うことができる。

本発明によれば、空テープをガイド部からテープカッター部に確実に取り込み、適切に空テープを切断することができる。このように、空テープの詰まりや絡まりを解消することができるので、テープフィーダのテープ送りの妨げとなる状況を回避することができ、適切に電子部品を搭載することができる。

本実施形態の電子部品実装装置を示す斜視図である。 キャリアテープの構成を示す図である。 固定刃および可動刃の形状を示す図である。 エア吹付部の構成を示す図である。 エア取り込み部（継ぎ手）を示す図である。 エアシリンダー３２の空気流路を示す図である。 エアシリンダー吸気時におけるテープカッター部の動作を示す模式図である。 エアシリンダー排気時におけるテープカッター部の動作を示す模式図である。 従来装置で生じる切断異常状態の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の電子部品実装装置に装着された状態の一括交換台車を、実装装置の本体の一部を省略して示す斜視図である。
一括交換台車１０は、水平方向に前進させることで装置本体の所定位置に装着され、水平方向に後退させることで装着を解除することができるようになっている。この一括交換台車１０のフィーダバンク１１には、複数のテープフィーダ１２（図１では一台のみ）が搭載可能となっている。

テープフィーダ１２は、下方のリール１４に巻きつけられているキャリアテープを下流方向に搬送する。図２に示すように、キャリアテープＴは、長尺状のベーステープＢとカバーテープＣとからなる。ベーステープＢには、間隔を空けて多数の凹部が設けられており、各凹部にそれぞれ電子部品Ｍを収容している。そして、該凹部を覆うようにベーステープＢの上側にカバーテープＣが貼り付けられている。
テープフィーダ１２は、このキャリアテープＴをリール１４から順次繰り出しながら所定位置まで搬送し、ベーステープＢからカバーテープＣを引き剥がす。このようにして、電子部品Ｍが供給される。

テープフィーダ１２により搬送されるキャリアテープＴは、部品吸着位置で電子部品Ｍがピックアップされて空になると、その空テープ（ベーステープＢ）がさらに下流方向に送られる。そのために、一括交換台車１０が装着されている電子部品実装装置には、テープフィーダ１２のテープ送り方向下流端部から送り出される空テープを、更に下方に案内して排出させるガイド部１６が備えられている。
このガイド部１６は、電子部品実装装置の本体に取付けられている。ガイド１６の下部には、ガイド部１６から案内されてくる空テープを切断するテープカッター部２２が固定されている。

また、テープカッター部２２の下側には廃棄用ガイド２１が設置されている。そして、テープカッター部２２によって細かく切断された空テープが、廃棄用ガイド２１によりさらに下側に設けられた回収箱２３に導かれるようになっている。
テープカッター部２２と廃棄用ガイド２１は電子部品実装装置の本体に取付けられている。一方、回収箱２３は一括交換台車１０に取付けられている。

次に、テープカッター部２２の構成について説明する。
テープカッター部２２の内部には、図３に示すように、固定刃３１と、エアシリンダー３２により駆動される可動刃３３とが配設されている。そして、可動刃３３をエアシリンダー３２によって前後（図３の上下方向）に水平移動することにより、カッター開口部３４に取り込まれた空テープを適宜切断することが可能となっている。また、エアシリンダー３２は電磁弁３５によって駆動されるようになっている。

この電磁弁３５の駆動は所定のタイミングで行われる。この所定のタイミングとは、例えば電子部品実装装置の運転中の１０秒ごとや、空テープが５０ｍｍ送られたタイミングであり、そのタイミングで電磁弁３５は１秒間ＯＮされ、その後ＯＦＦされる。すなわち一定間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。
不図示の電子部品実装装置の中央演算処理部としてのＣＰＵが、この所定のタイミングを検知すると、例えば電磁弁３５を１秒間ＯＮさせる。この駆動により、可動刃３３が前進して固定刃３１に接触しつつ空テープを切断し、その後電磁弁３５はＯＦＦされ、可動刃３３は図４に示す初期位置に復帰する。

また、ガイド部１６の下端部の移動刃３３側（カッター開口部３４近傍）には、図４に示すように、エア吹付部３６が配置されている。
エア吹付部３６は、ガイド部１６の下端部に取付けられる。傾斜しているガイド部１６の外側の壁１６ａとエア吹付部３６とにより、空気貯留部４０が形成される。エア吹付部３６の上部には、複数の継手３７が配置されている。これらの継手３７には、図６に示すように、個別にチューブ４２が接続される。チューブ４２の他端側はエアシリンダー３２の排気を貯める簡易タンク４１に接続されている。

複数の継手３７やチューブ４２等から構成されるエア取り込み部４３は、エア取り込み部４３から取り込んだ空気を、エア吹付部３６の下部に設けられた吹付口３８から下方へ噴出するようになっている。エア吹付部３６から噴出された空気は、ガイド１６に沿って案内されカッター開口部３４に達した空テープの下端部に対して、上方から下方へ吹き付けられる。

エア取り込み部４３は、図５、図６に示すように、エア吹付部３６の上方に設けられた複数（ここでは７つ）の継手３７やチューブ４２等から構成される。このエア取り込み部４３を介して、エアシリンダー３２の排気を、空気貯留部４０内に取り込む。空気貯留部４０は、ガイド部１６とエア吹付部３６から構成され、空気貯留部４０の下端には開口した吹付口３８が形成されている。
エア吹付部３６の吹付口３８は、カッター開口部３４の左右方向（Ｘ方向）に沿った細長い形状を有する。また、空気貯留部４０は、上下方向（Ｚ方向）に沿って、吹付口３８に向けて狭くなるように形成されている。このため、エア吹付部３６内に取り込んだ空気をカッター開口部３４の全長にわたって均一に吹付けられるように構成されている。

図６は、エアシリンダー３２の空気流路を示す図である。
電磁弁３５がＯＦＦ状態であるとき、当該電磁弁は図６（ａ）に示す状態となっている。この場合、エア源３８からエアシリンダー３２内のロッド側に空気が供給され、エアシリンダー３２は引き込み側に駆動する。これにより、エアシリンダー３２のロッドに接続された可動刃３３は固定刃３１から離れる方向に移動し、カッター開口部３４を開口する。これが図４に示す可動刃３３が初期位置の状態である。また、このとき、エアシリンダー３２内のロッドとは反対側から排出された空気は、エア取り込み部４３を介して空気貯留部４０に取り込まれる。つまり、カッター開口部３４が開口すると同時に、エア吹付部３６の吹付口３８から空気が噴出される。

この状態から電磁弁３５がＯＮすると、当該電磁弁３５は図６（ｂ）に示す状態となり、エア源３８からエアシリンダー３２内のロッドとは反対側に空気が供給される。これにより、エアシリンダー３２が押し出し側に駆動する。つまり、エアシリンダー３２のロッドに接続された可動刃３３が固定刃３１側に移動し、空テープを切断する。
電磁弁３５は、一定間隔でＯＮ／ＯＦＦを繰り返すように構成されており、テープカッター部２２は上記動作を一定間隔で繰り返す。

次に、本実施形態の動作および効果について説明する。
テープフィーダ１２をフィーダバンク１１に装着し、電子部品実装装置において電子部品Ｍの供給作動がなされると、テープフィーダ１２はフィーダモータを駆動制御してキャリアテープＴを搬送方向に送り出す。このとき、部品吸着位置の手前でベーステープＢからカバーテープＣが引き剥がされる。そして、部品吸着位置で、実装装置本体に設けられた搭載ヘッドの吸着ノズルによって、ベーステープＴから電子部品Ｍが吸着される。吸着された電子部品Ｍは、実装装置本体に固定された回路基板上の所定位置に装着される。

電子部品Ｍがピックアップされた後のベーステープＢ（空テープ）は、そのまま搬送方向送られ、ガイド部１６によって実装装置の下方に案内される。そして、その空テープＢは、ガイド部１６の下方に固定されたテープカッター部２２によって細かく切断される。
このとき、図７に示すように、エアシリンダー３２が引き込み側に駆動されたとき、エアシリンダー３２の排気がエア取り込み部３７を介してエア吹付部３６に供給され、その空気がエア吹付部３６の下方から噴出される。エア吹付部３６から噴出された空気は、カッター開口部３４に導かれた空テープＢの下端部に対して上方から下方へ吹き付けられる。これにより、空テープＢの下端部を、図中破線に示す状態から実線に示すようにテープの巻きぐせを取った状態とすることができる。すなわち、空テープＢの下端部が固定刃３１と可動刃３３とによるテープ切断位置よりも下方に位置するようにすることができる。

したがって、この状態でエアシリンダー３２を押し出し側に駆動すれば、図８に示すように、固定刃３１と可動刃３３とによって適切に空テープＢの下端部を切断することができる。
ところで、キャリアテープＴには、リール１４に巻き付けられていたことによる巻きぐせが付いている。そのため、本実施形態のエア吹付部３６を設けていない一般的な排出テープの案内構造では、図９に示すように、空テープＢの下端部が上記巻きぐせによりガイド部１６の内壁に引っかかり、テープカッター部２２まで案内できずに空テープＢが詰まったり絡まったりするおそれがあった。このように、詰まりや絡まりを起こした空テープＢは、テープフィーダ１２によるキャリアテープＴの搬送の妨げとなり、結果として電子部品の供給の妨げとなってしまう。

また、空テープＢの下端部が可動刃３３の設置位置に到達したときに、当該下端部が可動刃３３の移動平面に対して略垂直になっていない状態で切断動作に入ると、テープの挙動が不安定なために適切に切断できなかったり、切断できた場合であってもテープ先端が荒れた状態となったりする。テープ先端が荒れた状態となると、その部分がユニット内部の様々な隙間に入りやすくなるため、テープのジャミングを引き起こす要因となる。

これに対して、本実施形態では、空テープの切断位置であるカッター開口部３４の近傍にエア吹付部３６を設け、空テープの下端部に対して上方から下方に空気を吹き付けるので、当該下端部が可動刃３３の移動平面に対して略垂直になっている状態で切断動作に入ることができる。したがって、空テープの詰まりや絡まりを解消し、適切に空テープを切断することができる。
このとき、エア吹付部３６を、ガイド部１６の内壁（前面／背面）のうち、空テープの先端が巻きぐせによって引っかかる側（本実施形態では前面側）に設置するので、空気の吹き付けによって効果的に空テープの巻きぐせを取ることができる。

また、可動刃３３を移動するために用いるエアシリンダー３２の排気を利用するため、空テープに空気を吹き付けるタイミングは、テープカッター部２２で空テープを切断した後である。また、仮にエアシリンダー３２の排気に１秒かかるとすると、電子部品実装装置の運転中の１０秒ごとや、例えば空テープが５０ｍｍ送られるごとに、１秒間空テープに空気を吹き付ける。すなわち、電子部品実装装置の運転中に、連続して空気を吹き付ける必要がない。さらに、可動刃３３を移動するために用いるエアシリンダー３２の排気を、エア吹付部３６に取り込み空テープに吹き付けるので、エアシリンダー３２の排気を有効利用することができる。このように、空テープに空気を吹き付けるための駆動部やエア供給源を必要最小限に止めることができ、その分のコストの削減を図ることができる。

さらに、エア吹付部３６の吹付口３８をエア吹付部３６のエア取り込み部よりも狭くする（吹付口３８を絞る）ので、取り込んだ空気の勢いよりも勢いの強いエアを空テープ先端に吹き付けることができ、効率が良い。
以上のように、電子部品供給装置（テープフィーダ１２）から排出される空テープをテープカッター部２２まで確実に案内し、テープ先端をテープカッター部２２のカッター開口部２４に取り込むことができる。したがって、電子部品供給装置（テープフィーダ１２）のテープ送りの妨げとなる詰まりや絡まりを防止し、適切に電子部品を供給することができる。その結果、適切に部品実装動作を行うことができる。

１０…一括交換台車、１１…フィーダバンク、１２…テープフィーダ、１４…リール、１６…ガイド部、２１…廃棄用ガイド、２２…テープカッター部、２３…回収箱、３１…固定刃、３２…エアシリンダー、３３…可動刃、３４…カッター開口部、３５…電磁弁、３６…エア吹付部、３７…エア取り込み部、３８…吹付口

Claims (3)

1. テープフィーダから供給される電子部品を吸着ノズルにより吸着し、当該電子部品を基板上の所定位置に装着する電子部品実装装置であって、
   前記テープフィーダのテープ送り方向下流端部から送り出される空テープを、下方に案内して排出するガイド部と、
   前記ガイド部の下部で、固定刃と水平方向に移動可能な可動刃とによって前記空テープを切断するテープカッター部と、
   前記テープカッター部による前記空テープの切断位置近傍に配置され、所定のタイミングで、前記空テープの下端部に対して上方から下方に空気を吹き付けるエア吹付部と、を備え、
   前記可動刃は、エアシリンダーによって水平方向に移動可能に構成され、
   前記エアシリンダーの排気を前記エア吹付部に取り込んで前記エア吹付部から空気を吹き付けるために、前記エアシリンダーの排気側と前記エア吹付部を接続する接続部を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
2. 前記エア吹付部は下面側に吹付口を形成するとともに、前記エア吹付部は、前記ガイド部の下方を基準に、前記固定刃よりも前記可動刃側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. テープフィーダから供給される電子部品を吸着ノズルにより吸着し、当該電子部品を基板上の所定位置に装着する電子部品実装方法であって、
   前記テープフィーダのテープ送り方向下流端部から送り出される空テープを下方に案内し、案内された先で、可動刃を移動させるエアシリンダーの排気を利用して、前記空テープの下端部に対して上方から下方に空気を吹き付けてから、固定刃と水平方向に移動可能な前記可動刃とによって前記空テープを切断することを特徴とする電子部品実装方法。

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