JP6281121B2 - テープ切断治具 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装装置において部品供給のために用いられるキャリアテープを切断するテープ切断治具に関するものである。

基板に部品を実装する部品実装装置における部品供給装置としてテープフィーダが広く用いられている。テープフィーダでは、部品を収納するポケットが設けられたキャリアテープを供給リールに巻回収納しておき、１つの供給リールで部品切れが発生したならば、新たな供給リールから引き出されたキャリアテープがテープフィーダに補給されるようになっている。

近年実装設備の連続稼働を実現する部品供給方式として、新たに補給されるキャリアテープを既装着のキャリアテープとつなぎ合わせることなく供給する、いわゆるオートロード方式のテープフィーダが用いられるようになっている。このオートロード方式では、稼働中に次に補給される予定のキャリアテープを予めテープフィーダにセットしておき、既装着のキャリアテープが部品切れとなった後には、自動的に次のキャリアテープが供給される（例えば特許文献１参照）。

特許第５４１０３３７号公報

ところでキャリアテープは部品ポケットが形成されたベーステープの上面に部品ポケットを覆ってカバーテープが貼着された構成となっており、部品ポケットからの部品取り出しに先立ってカバーテープを剥離する必要がある。オートロード方式のテープフィーダにおいては、ベーステープの先端部のテープ端面までカバーテープの短手両端が貼着された状態でテープフィーダに装着されることから、キャリアテープの補給の都度テープ端面においてカバーテープの端部を口開きさせる必要がある。

このカバーテープの口開きは、通常は剥離刃を用いて行われる。このため口開きを正常にトラブルなく行わせるためには、テープフィーダにおいてテープ送りされた次のキャリアテープのテープ端面を、剥離刃に対して正しく位置合わせして接近させ、カバーテープとベーステープとの間に剥離刃を進入させることが必要となる。このようなキャリアテープのテープ端面を剥離刃に対して正しく位置合わせするためには、キャリアテープのテープ端面近傍の断面形状を剥離刃との位置合わせに適した形状に成形することが求められる。従来技術においては、新たなキャリアテープの補給準備作業において、キャリアテープの先端部を適正な位置で切断する切断作業と、テープ端面近傍の成形とをそれぞれ個別の作業治具を用いて別工程で行われていた。

このような同一のキャリアテープを対象とした作業は、作業の便宜および効率向上の観点から同一工程で行えることが望ましい。しかしながら、上述の特許文献例を含め従来の先行技術では、キャリアテープの先端部の切断とテープ端面近傍の成形とを同一工程で簡便に行う技術については全く開示されておらず、新たな工夫が望まれていた。

そこで本発明は、キャリアテープの先端部の切断と切断されたテープ端面近傍の成形とを同一工程で簡便に行うことができるテープ切断治具を提供することを目的とする。

本発明のテープ切断治具は、部品が収納された部品ポケットをカバーテープによって覆った構成のキャリアテープにおいて当該キャリアテープの先端部を切断するテープ切断治具であって、前記キャリアテープの下面を支持する支持面が設けられたテープ支持部と、前記テープ支持部に対してキャリアテープを所定位置に位置決めする位置決め部と、前記テープ支持部に対して接離自在に設けられ、前記支持面との間で前記位置決めされたキャリアテープを挟み込んで固定する押圧面が設けられたテープ押圧部と、前記支持面と押圧面とによって挟み込まれた状態のキャリアテープのテープ面に対して切断刃を相対的に進退させることにより、前記キャリアテープを所定の切断位置で切断する切断機構とを備え、前記支持面および前記押圧面において少なくとも前記切断位置の近傍の所定範囲には、前記挟み込んで固定したキャリアテープの断面を前記カバーテープ側に凸の曲面形状に成形する曲面部が設けられている。

本発明によれば、キャリアテープの切断と切断端面近傍の断面形状の成形を同一工程で簡便に行うことができる。

本発明の一実施の形態のテープ切断治具の斜視図 本発明の一実施の形態のテープ切断治具の断面図 本発明の一実施の形態のテープ切断治具におけるテープ支持部およびテープ押圧部の機能説明図 本発明の一実施の形態のテープ切断治具における切断機構の機能説明図 本発明の一実施の形態のテープ切断治具の斜視図 本発明の一実施の形態のテープ切断治具におけるテープ切断状態の説明図 本発明の一実施の形態のテープ切断治具によって切断されたキャリアテープの断面形状の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１，図２を参照して、テープ切断治具１の全体構成を説明する。テープ切断治具１は、基板に電子部品を実装する部品実装装置において、テープフィーダに供給されるキャリアテープの先端部を所定位置にて切断する機能を有している。すなわちテープ切断治具１は、部品３が収納された部品ポケット４ａをカバーテープ５によって覆った構成のキャリアテープ２（図６（ｂ）も参照）において、当該キャリアテープ２の先端部を切断する用途に用いられる。なお、図２は図１におけるＡ−Ａ断面を示している。

図１，図２において、テープ切断治具１は、切断対象のキャリアテープ２を支持するテープ支持部１３が固定された中間部１２の一端部を、基部１０、上部１５の一端部と軸支ピン１１を介して相互に回動自在に連結した構成となっている。基部１０、中間部１２、上部１５は、いずれも金属等の板部材を折り曲げて成形した曲げ加工部材である。なお、本明細書では、水平面においてキャリアテープ２をセットする方向を第１方向、第１方向と直交する方向を第２方向と定義し、さらに第２方向において軸支ピン１１による軸支点と反対の方向を、前方、すなわち中間部１２、上部１５の回動において口開きを生じる方向と定義している。

基部１０はテープ切断治具１の全体を保持するベースとしての機能を有しており、軸支ピン１１を介して中間部１２および上部１５を下方から保持する。基部１０は、図２に示す底面部１０ａの第１方向の両端部を直角上方に折り曲げた側面部１０ｂ、第２方向の前方側（軸支ピン１１による軸支位置と反対側）を直角上方に折り曲げた前面部１０ｃを有しており、前面部１０ｃには中間部１２の回動範囲を規制するための位置規制スリット１０ｄが切り抜かれて形成されている。

中間部１２は、上面部１２ａの第１方向の両端部を直角下方に折り曲げた側板部１２ｂ、第２方向の前方側を直角下方に折り曲げた前板部１２ｃおよび軸支ピン１１の近傍において第１方向の両端部を部分的に直角上方に折り曲げて形成された軸支板１２ｆを有している。さらに前板部１２ｃには、下端部において縁部を部分的に前方に折り曲げて位置規制スリット１０ｄから突出させた突起部１２ｄが形成されている。上面部１２ａの上面には、位置決めピン１４が設けられたテープ支持部１３が固定されており、キャリアテープ２は送り孔４ｂに位置決めピン１４を嵌合させることによりテープ支持部１３に対して位置決めされる。

上部１５は、頂板部１５ａの第１方向の両端部を直角下方に折り曲げた側板部１５ｂを有しており、側板部１５ｂの後部は、軸支板１２ｆ、側面部１０ｂと重ね合わされて軸支ピン１１によって軸支可能な形状に設けられている（図６（ａ）も参照）。頂板部１５ａの下面側には、テープ押圧部１６（図３（ａ）参照）が固定ボルト１７によって締結固定されており、頂板部１５ａにおいてテープ押圧部１６の上面には、頂板部１５ａを部分的に切り欠いた開口部１５ｃが設けられている。上部１５を軸支ピン１１廻りに回動させることにより、テープ押圧部１６はテープ支持部１３に対して接離自在となっている。これにより、テープ押圧部１６はテープ支持部１３との間でキャリアテープ２を挟み込んで固定する。

中間部１２、上部１５を軸支ピン１１を介して基部１０に軸支させて組み合わせた状態では、側板部１５ｂは側面部１０ｂの内面と摺接し、さらに側板部１５ｂの内面には軸支板１２ｆが摺接する（図６（ａ）参照）。この状態では、上部１５は中間部１２に対して、また中間部１２は基部１０に対して回動自在となっており、さらに突起部１２ｄは位置規制スリット１０ｄに嵌合する。これにより、中間部１２の基部１０に対する回動範囲、すなわち中間部１２の押し下げ限度位置、上昇限度位置が規定される。

図２に示すように、頂板部１５ａの下面と上面部１２ａの上面との間には、第１のバネ部材２１が装着されており、上面部１２ａの下面と底面部１０ａの上面とに間には第２のバネ部材２２が装着されている。第１のバネ部材２１、第２のバネ部材２２はいずれも圧縮バネであり、第１のバネ部材２１は頂板部１５ａに対して上向きの付勢力Ｆ１を作用させ、第２のバネ部材２２は上面部１２ａに対して上向きの付勢力Ｆ２を作用させる。

これにより、上部１５、中間部１２に外力が作用しない通常状態においては、上部１５は中間部１２に対して、また中間部１２は基部１０に対していずれも前方側が口開きした状態となる。すなわち第１のバネ部材２１は、テープ支持部１３に対してテープ押圧部１６を離隔させるように付勢する第１の付勢部となっており、また第２のバネ部材２２は、テープ切断治具１の基部１０に対してテープ支持部１３を離隔させるように付勢する第２の付勢部となっている。

底面部１０ａの上面にはカッタホルダ１８が立設されており、カッタホルダ１８にはカッタ部材１９が刃先部１９ａを上向きにした姿勢で、締結部材２０により交換自在に締結されている。テープ支持部１３、テープ押圧部１６において、カッタ部材１９の直上に位置する範囲はカッタ部材１９の挿通を阻害しない形状のカッタスリット１３ｅ、１６ａが形成されている。テープ支持部１３とテープ押圧部１６とにキャリアテープ２が挟み込まれた状態で、カッタスリット１３ｅ、１６ａ内をカッタ部材１９が挿通することにより、キャリアテープ２が切断される（図６（ａ）参照）。

次に図３を参照して、テープ支持部１３、テープ押圧部１６の詳細構成および機能について説明する。図３（ａ）に示すように、テープ支持部１３には、キャリアテープ２の下面を支持する支持面が設けられており、本実施の形態においては、この支持面は第１の支持面１３ａ、第２の支持面１３ｂ、第３の支持面１３ｃより成る。第１の支持面１３ａは、上部１５を中間部１２に対して閉じた状態において露呈されるテープ装着側に設けられている。第１の支持面１３ａには、キャリアテープ２のベーステープ４に定ピッチで形成された送り孔４ｂに嵌合するように、位置決めピン１４が設けられている。

キャリアテープ２をテープ支持部１３に装着する際には、第１の支持面１３ａと直交して設けられたガイド面１３ｄにベーステープ４の側面を沿わせながら、キャリアテープ２を位置合わせして送り孔４ｂに位置決めピン１４を嵌合させる。これにより、切断対象のキャリアテープ２は、テープ支持部１３に対して所定位置に位置決めされる。したがって位置決めピン１４は、テープ支持部１３に対してキャリアテープ２を所定位置に位置決めする位置決め部となっている。ここでキャリアテープ２を位置決めする所定位置は、カッタ部材１９による切断位置が、図６（ｂ）に示す切断位置となるように、テープ支持部１３における位置決めピン１４の位置が設定される。

テープ支持部１３において、カッタ部材１９が挿通するカッタスリット１３ｅが形成された切断端部側には、テープ押圧部１６が上方から押圧される範囲に対応して、第２の支持面１３ｂおよび第３の支持面１３ｃが設けられている。第２の支持面１３ｂは平面形状であり、第１の支持面１３ａよりも後述の凸の曲面形状に応じた分だけ低く削り込まれて形成されている。第３の支持面１３ｃは、テープ押圧部１６との間で挟み込んだキャリアテープ２を成形するために上に凸の曲面形状で形成されている。

テープ押圧部１６の下面には、第２の支持面１３ｂおよび第３の支持面１３ｃとの間でキャリアテープ２を挟み込んで固定する押圧面１６ｂが設けられている。押圧面１６ｂは、第２の支持面１３ｂおよび第３の支持面１３ｃに対応した形状に加工されており、テープ支持部１３におけるカッタスリット１３ｅと同様に、カッタ部材１９を挿通させるために形成されたカッタスリット１６ａが開口している。

すなわち第２の支持面１３ｂおよび第３の支持面１３ｃおよび押圧面１６ｂにおいて、少なくとも切断位置であるカッタスリット１６ａの近傍の所定範囲には、挟み込んで固定したキャリアテープ２の断面をカバーテープ５側に凸の曲面形状に成形する曲面部が形成された形態となっている。

第１の支持面１３ａにおいて位置決めピン１４によってキャリアテープ２が位置決めされた状態で、上部１５を中間部１２に対して押圧することにより、図３（ｂ）に示すように、キャリアテープ２はテープ支持部１３とテープ押圧部１６との間に挟み込まれる。このとき、第３の支持面１３ｃはカバーテープ５側に凸の曲面形状となっていることから、挟み込んで固定したキャリアテープ２の断面をカバーテープ５側に凸の曲面形状に成形する。

次に、テープ切断治具１によるテープ切断動作について説明する。テープ切断に際しては、キャリアテープ２をテープ支持部１３に対して位置決めする（図１参照）。これにより、図２に示すように、キャリアテープ２の切断対象部位の下面側はテープ支持部１３の第２の支持面１３ｂによって支持される。次いで図４（ａ）に示すように、上部１５を第１のバネ部材２１の付勢力Ｆ１に抗してテープ押圧部１６とともに押し下げる（矢印ａ）。これにより、テープ支持部１３の第２の支持面１３ｂ、第３の支持面１３ｃと、テープ押圧部１６の押圧面１６ｂとによって、キャリアテープ２を挟み込む。

すなわち、第２の支持面１３ｂ、第３の支持面１３ｃと押圧面１６ｂとによって、キャリアテープ２を挟み込む際には、第１のバネ部材２１の付勢力Ｆ１に抗してテープ押圧部１６を押し下げる。そしてこの押し下げを解除することにより、テープ支持部１３に対してテープ押圧部１６が、第１のバネ部材２１の付勢力Ｆ１によって離隔する。

次にキャリアテープ２を切断する際には、図４（ｂ）に示すように、第２の付勢部の付勢力Ｆ２に抗して、上部１５をさらに押し下げる（矢印ｂ）。これにより、中間部１２とテープ支持部１３、上部１５とテープ押圧部１６とが、カッタ部材１９に対して一体的に押し下げられ、テープ支持部１３とテープ押圧部１６とに挟み込まれたキャリアテープ２がカッタ部材１９によって切断される。

すなわち、テープ押圧部１６をテープ支持部１３とともに押し下げる上部１５およびカッタ部材１９は、第２の支持面１３ｂ、第３の支持面１３ｃと押圧面１６ｂとによって挟み込まれたキャリアテープ２のテープ面（ここでは下面）に対して、切断刃であるカッタ部材１９を相対的に進退させることにより、キャリアテープ２を所定の切断位置で切断する切断機構となっている。

そしてこの切断機構は、第２の支持面１３ｂ、第３の支持面１３ｃと押圧面１６ｂとによってキャリアテープ２を挟み込んだ状態のテープ支持部１３とテープ押圧部１６を、第２の支持面１３ｂ、第３の支持面１３ｃから突出して固定されたカッタ部材１９に対して一体的に押し付けることによりキャリアテープ２を切断する構成となっている。切断後には、上部１５の押し下げを解除することにより、基部１０に対してテープ支持部１３とテープ押圧部１６とが第２の付勢部の付勢力Ｆ２によって一体的に離隔するようになっている。

図５は、図４（ｂ）に示す状態のテープ切断治具１の外観を示しており、図６は図５におけるＢ−Ｂ断面を示している。すなわち切断時には、上部１５が中間部１２に対して閉じられることにより、切断対象のキャリアテープ２はテープ支持部１３とテープ押圧部１６とによって挟み込まれる。そして上部１５が中間部１２に対して閉じた状態でさらに上部１５を押し下げることにより、図６（ａ）に示すように、直立状態で固定されたカッタ部材１９はテープ支持部１３のカッタスリット１３ｅ、テープ押圧部１６のカッタスリット１６ａを挿通する。

これにより、キャリアテープ２は所定の切断位置にて切断されるとともに、キャリアテープ２の切断端面近傍の断面形状は、所望の上凸の曲がり形状に成形される。このとき、テープ切断と成形加工とを同一工程にて行うことができるため、テープ切断と成形加工のそれぞれに別途工程を必要としていた従来技術と比べて、作業効率の向上が実現されている。

図６（ｂ）は、本実施の形態におけるキャリアテープ２の切断位置の設定を示している。すなわちここでは、キャリアテープ２における部品ポケット４ａ、送り孔４ｂのいずれからも外れた位置、具体的には先端部４ｃの近傍に位置する送り孔４ｂから、所定寸法ｄ（例えば０．８ｍｍ）だけ隔てた位置が切断位置となるように、第１の支持面１３ａにおける位置決めピン１４の位置が設定される。

これにより、切断後のキャリアテープ２の切断端面は切り欠きや不連続部のない直線状の切断面となる。このため、キャリアテープ２の切断端面近傍を上に凸の曲面形状に成形するに際し、連続した円滑な曲面を形成することができる。これにより、以下に説明するように、切断後のキャリアテープ２を部品実装装置のテープフィーダに装着する際に、カバーテープ５のベーステープ４からの剥離を安定して行うことができるという効果を得る。

図７は、このようにして先端部が切断されたキャリアテープ２が、テープフィーダに装着されてテープ送りされ、実装ヘッドによる部品取り出し位置の手前においてベーステープ４からカバーテープ５が剥離される際の詳細を示している。まず図７（ａ）は、テープフィーダの部品取り出し位置までテープ送りする際にキャリアテープ２をガイドするテープガイド機構の断面を示している。ここではキャリアテープ２は、高さ方向のガイド面であるテープ送りガイド３０の上面に沿ってテープ送りされ、キャリアテープ２の上面は上方に配置された押さえ部材３１によって高さ位置が規制される。このとき、テープ送りガイド３０の上面位置はテープ送り基準高さであり、押さえ部材３１の下面との間の寸法が予め規定された基準クリアランスＣとなるように、押さえ部材３１の高さ位置が調整されている。

こここで、本実施の形態に示すテープ切断治具１によるテープ切断時のキャリアテープ２の先端部のテープ切断面形状における曲がり量は、上述の基準クリアランスＣよりも大きく設定されている。このため、キャリアテープ２がテープ送りガイド３０の上面と押さえ部材３１との間を通過する際には、カバーテープ５の上面が押さえ部材３１の下面に常に当接した状態で通過する。したがって、キャリアテープ２においてベーステープ４とカバーテープ５との界面の位置は、常に基準クリアランスＣからカバーテープ５の厚み分を差し引いた高さ寸法Ｈだけ、テープ送り基準高さから上方にある。

図７（ｂ）は、ベーステープ４からカバーテープ５を剥離するために配置される剥離刃３２の高さ方向の位置関係を示している。すなわち剥離刃３２は、刃先高さが上述のテープ送り基準高さから、図７（ａ）に示す高さ寸法Ｈだけ高くなるように位置調整がなされている。したがって、キャリアテープ２を剥離刃３２に向かってテープ送り（矢印ｃ）する際には、剥離刃３２の刃先は常にキャリアテープ２におけるベーステープ４とカバーテープ５の貼着界面と一致する。これにより、剥離刃３２の刃先は貼着界面に正しく進入し、カバーテープ５のベーステープ４からの剥離を安定して行うことができる。

これに対し図７（ｃ）は、キャリアテープ２の先端部のテープ切断面形状が不良の場合に生じる不具合の例を示している。すなわちここでは、キャリアテープ２の先端部の曲面成形が不十分であり、キャリアテープ２がテープ送りガイド３０の上面と押さえ部材３１との間を通過する際に、カバーテープ５の上面が押さえ部材３１の下面に当接していない。この結果、キャリアテープ２におけるベーステープ４とカバーテープ５の貼着界面の位置は、図７（ａ）に示す正しい位置、すなわち上述の高さ寸法Ｈだけテープ送り基準高さから上方の位置とは一致せず、高さ誤差ΔＨが生じる。このため、図７（ｂ）に示すテープ送りにおいて剥離刃３２の刃先はキャリアテープ２におけるベーステープ４とカバーテープ５の貼着界面とは一致せず、カバーテープ５のベーステープ４からの剥離を安定して行うことができない。

上記説明したように、本実施の形態に示すテープ切断治具１は、位置決めされたキャリアテープ２の下面を支持するテープ支持部１３とテープ押圧部１６とによって挟み込まれた状態のキャリアテープ２のテープ面に対してカッタ部材１９を相対的に進退させることによりキャリアテープ２を所定の切断位置で切断する切断機構とを備えた構成において、テープ支持部１３の支持面およびテープ押圧部１６の押圧面において少なくとも切断位置の近傍の所定範囲に、挟み込んで固定したキャリアテープ２の断面をカバーテープ５側に凸の曲面形状に成形する曲面部を設けるようにしている。これにより、キャリアテープ２の先端部の切断と切断されたテープ端面近傍の断面形状の成形とを、同一工程で簡便に行うことができる。

本発明のテープ切断治具は、キャリアテープの先端部の切断と切断されたテープ端面近傍の断面形状の成形とを同一工程で簡便に行うことができるという効果を有し、テープフィーダによって部品を供給して基板に実装する分野において有用である。

１ テープ切断治具
２ キャリアテープ
４ ベーステープ
４ａ 部品ポケット
４ｂ 送り孔
５ カバーテープ
１０ 基部
１２ 中間部
１３ テープ支持部
１３ａ 第１の支持面
１３ｂ 第２の支持面
１３ｃ 第３の支持面
１４ 位置決めピン
１５ 上部
１６ テープ押圧部
１６ｂ 押圧面
１９ カッタ部材
２１ 第１のバネ部材
２２ 第２のバネ部材

Claims (6)

1. 部品が収納された部品ポケットをカバーテープによって覆った構成のキャリアテープにおいて当該キャリアテープの先端部を切断するテープ切断治具であって、
   前記キャリアテープの下面を支持する支持面が設けられたテープ支持部と、
   前記テープ支持部に対してキャリアテープを所定位置に位置決めする位置決め部と、
   前記テープ支持部に対して接離自在に設けられ、前記支持面との間で前記位置決めされたキャリアテープを挟み込んで固定する押圧面が設けられたテープ押圧部と、
   前記支持面と押圧面とによって挟み込まれた状態のキャリアテープのテープ面に対して切断刃を相対的に進退させることにより、前記キャリアテープを所定の切断位置で切断する切断機構とを備え、
   前記支持面および前記押圧面において少なくとも前記切断位置の近傍の所定範囲には、前記挟み込んで固定したキャリアテープの断面を前記カバーテープ側に凸の曲面形状に成形する曲面部が設けられていることを特徴とするテープ切断治具。
2. 前記位置決め部は、前記支持部において前記キャリアテープに定ピッチで形成された送り孔に嵌合するように設けられた位置合わせピンであることを特徴とする請求項１記載のテープ切断治具。
3. 前記切断機構は、前記支持面と押圧面とによってキャリアテープを挟み込んだ状態の前記テープ支持部とテープ押圧部を、前記支持面から突出して固定された前記切断刃に対して一体的に押し付けることにより前記キャリアテープを切断することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のテープ切断治具。
4. 前記所定の切断位置は、前記キャリアテープにおいて前記部品ポケットおよび前記送り孔のいずれからも外れた位置に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のテープ切断治具。
5. 前記テープ支持部に対して前記テープ押圧部を離隔させるように付勢する第１の付勢部を備え、
   前記支持面と押圧面とによって前記キャリアテープを挟み込む際には、前記第１の付勢部の付勢力に抗して前記テープ押圧部を押し下げ、
   前記押し下げを解除することにより、前記テープ支持部に対して前記テープ押圧部が前記付勢力によって離隔することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のテープ切断治具。
6. 前記テープ切断治具の基部に対して前記テープ支持部を離隔させるように付勢する第２の付勢部を備え、
   前記キャリアテープを切断する際には、前記第２の付勢部の付勢力に抗して前記テープ支持部とテープ押圧部を前記切断刃に対して一体的に押し下げ、
   前記押し下げを解除することにより、前記基部に対して前記テープ支持部とテープ押圧部とが前記付勢力によって一体的に離隔することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のテープ切断治具。

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