JP6296482B2 - 自動スプライシング装置を備えた供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面実装用の電子部品が封入されたキャリアテープ同士を自動的に接続する自動スプライシング装置を介して電子部品実装器へとキャリアテープを供給する供給装置に関する。

従来、表面実装用の電子部品を電子部品実装器へと連続的に供給するため、電子部品が封入されたキャリアテープが用いられている。
電子部品が封入されたキャリアテープは、テープリールに巻装された形で市場に流通していることが一般的である。

このようなキャリアテープ及びテープリールにより電子部品の供給を行う装置として、例えば、特許文献４（特開２００７−１８８９２９号公報）の図２に示されるようなテープフィーダーが知られており、キャリアテープをピッチ送りすることにより、電子部品実装装置に供えられた移載ヘッドによるピックアップ位置に電子部品を供給している。

このようなテープフィーダーを用いる場合、無停止でキャリアテープを電子部品実装器に供給するため、キャリアテープの端部同士を、ハンドスプライサーあるいはオートスプライサーを用いて接着テープによって相互に接続するスプライシングという作業が行われる。

スプライシングは、例えば、特許文献１（特開２０１０−８７３９０号公報）、特許文献２（特開２００５−２４４０５６号公報）、特許文献３（特開平６−３３２１４６号公報）などに開示されるように、２本のキャリアテープのスプロケット孔が一致するように、それぞれのキャリアテープの先端部をカッター等で切断し、２本のキャリアテープの切断端を突き合わせた状態でスプライシングテープ（接続用シールテープ）を用いて接続することによって行われる。

特開２０１０−８７３９０号公報 特開２００５−２４４０５６号公報 特開平６−３３２１４６号公報 特開２００７−１８８９２９号公報

ところで、このようなスプライシング作業は、供給装置に装着されたキャリアテープが終了するタイミングを見計らって行う必要がある。また、キャリアテープは、スプライシング作業中も電子部品実装器に供給され続けているため、スプライシング作業に手間取るとキャリアテープ同士の接続が出来なくなり、電子部品の実装業務が停止してしまうことになる。

さらに、ハンドスプライサーなどを用いた作業者の手作業によるスプライシングの場合、キャリアテープの位置決めやスプライシングテープの貼付などを素早く行う必要があるため熟練を要し、スプライシング作業に失敗することも多い。

本発明では、このような現状に鑑み、キャリアテープの終了を検知して、自動的にスプライシング作業を行う自動スプライシング装置を備えた供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明の供給装置は、
第１のキャリアテープの終端を検出する終端検出センサと、
前記第１のキャリアテープの端部を切断するテープカッタと、
前記第１のキャリアテープ及び第２のキャリアテープの先端を突き合わせた状態でスプライシングテープを貼付することで、前記第１のキャリアテープと前記第２のキャリアテープとを接続するスプライシングテープ貼付装置と、を備え、前記第１のキャリアテープの終端を検出した場合に、所定の長さだけキャリアテープを先送りし、前記テープカッタによって、前記第１のキャリアテープを切断することを特徴とする、前記複数の電子部品が封入された第１のキャリアテープと第２のキャリアテープとを自動的に接続する自動スプライシング装置と、
前記キャリアテープが巻装されたテープリールを複数装着することができるテープリール装着部と、
前記テープリール装着部に装着された前記テープリールの場所を移動させるテープリール移載機構と、を備え、
複数の電子部品が封入されたキャリアテープを、電子部品実装装置に供給するための供給装置であって、
前記テープリール装着部が、前記電子部品実装装置に供給されるキャリアテープが巻装されたテープリールが位置する動作位置Ａと、複数の予備のテープリールが位置する複数の予備位置Ｓ ₁ 〜Ｓ _n とを有し、
前記動作位置Ａに最も近い予備位置Ｓ ₁ にテープリールが存在しない場合に、前記複数の予備位置Ｓ ₂ 〜Ｓ _n のうちテープリールが存在し、かつ、予備位置Ｓ ₁ に最も近い位置のテープリールを、前記テープリール移載機構によって予備位置Ｓ ₁ に移動させることを特徴とする。

また、前記スプライシングテープ貼付装置が、ベーステープに所定間隔で粘着されたスプライシングテープを封入するスプライシングテープカセットが装着可能に構成されていることが好ましい。

また、前記自動スプライシング装置が、スプライシングテープ貼付ヘッドをさらに備え、
前記スプライシングテープを貼付する際に、前記ベーステープに前記スプライシングテープ貼付ヘッドを押圧して、前記スプライシングテープに対して平行移動させることにより、前記スプライシングテープを貼付することが好ましい。

また、使用済みキャリアテープが排出されるキャリアテープ排出部を備えることが好ましい。

この場合、前記テープガイドが、前記キャリアテープを固定するためのテープクリップを備えることが好ましい。

本発明によれば、キャリアテープの終端を検知した場合に、自動的に所定の長さだけキャリアテープを先送りし、キャリアテープのスプライシング作業の時間的余裕を作った上で、新しいキャリアテープとのスプライシング作業を自動的に行うことで、確実にスプライシングがなされ、作業者が見張っていなくとも、無停止でキャリアテープを電子部品実装装置に供給し続けることができる。

図１は、自動スプライシング装置を備えた供給装置の一実施例における構成を説明するための概略構成斜視図である。 図２は、図１の正面図である。 図３は、図１の側面図である。 図４は、図１の供給装置の外観構成を説明するための斜視図である。 図５は、スプライシングテープカセットの構成を説明するための概略構成図である。 図６は、カセット形テープ保持具の構成を説明するための概略構成図である。 図７は、自動スプライシング装置を備えた供給装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図８は、自動スプライシング装置のスプライシング動作の流れを示すフローチャートである。 図９は、キャリアテープ送り機構によりキャリアテープカセット１８を移動させる動作の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は、自動スプライシング装置を備えた供給装置の一実施例における構成を説明するための概略構成斜視図、図２は、図１の正面図、図３は、図１の側面図、図４は、図１の供給装置の外観構成を説明するための斜視図である。

図１〜４に示すように、この供給装置１０は、キャリアテープ１２を複数装着可能なキャリアテープ装着部１４を有し、表面実装用の電子部品が封入されたキャリアテープ１２がカセット形テープ保持具１６に保持された状態でキャリアテープ装着部１４に装着されている。なお、本明細書においては、カセット形テープ保持具１６に保持された状態のキャリアテープ１２を、キャリアテープカセット１８と呼ぶ。

また、供給装置１０は、キャリアテープ１２（第１のキャリアテープ１２）が終了したカセット形テープ保持具１６（使用済みキャリアテープ）をキャリアテープ排出部２０に排出し、新しいキャリアテープカセット１８（第２のキャリアテープ１２を保持するカセット形テープ保持具１６）を後述する動作位置に移動させるキャリアテープ送り機構２２を有している。

なお、符号２４は、供給装置を作動させるための作動スイッチ、符号２６は、供給装置を緊急停止させるための緊急停止スイッチである。

また、供給装置１０が備える自動スプライシング装置３０は、キャリアテープ１２の終端を検出する終端検出センサ３２と、キャリアテープ１２を送出するテープ駆動ローラ３４ａ〜３４ｆと、キャリアテープ１２の端部を切断するテープカッタ３６と、２本のキャリアテープ１２の先端（切断端）を突き合わせた状態でスプライシングテープ４６を貼付するスプライシングテープ貼付装置３８ａ，３８ｂを有している。

なお、符号４０は、後述するテープクリップ４２を解除して、キャリアテープ１２をキャリアテープカセット１８から送出可能な状態にするためのテープクリップ解除プッシャーである。

終端検出センサ３２としては、キャリアテープ１２の終端、すなわち、キャリアテープ１２に封入されている電子部品が存在しないことを検出可能なものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、電子部品の在否を直接検出できる静電容量センサや、透過光や反射光により電子部品の在否を検出する光電センサ、撮像により電子部品の在否を検出する画像認識装置などを用いることができる。

また、キャリアテープ１２の終端に、後述するようなキャリアテープ終端マーカーを設けることにより、例えば、画像認識装置を用いてこのキャリアテープ終端マーカーを検出するように構成することもできる。

本実施例においては、スプライシングテープ貼付装置３８ａが、キャリアテープ１２の底面側にスプライシングテープ４６を貼付し、スプライシングテープ貼付装置３８ｂが、キャリアテープ１２の上面側にスプライシングテープ４６を貼付するように構成されているが、キャリアテープ１２の両面に同時にスプライシングテープ４６を貼付するように構成することもできる。

また、スプライシングテープ貼付装置３８ａ，３８ｂには、図５に示すように、ベーステープ４８に所定間隔で粘着されたスプライシングテープ４６を封入するスプライシングテープカセット４４が装着されている。

なお、ベーステープ４８の粘着面４８ａを弱粘着性とし、スプライシングテープ４６の粘着面４６ａを強粘着性とすることで、スプライシングテープ４６をキャリアテープ１２に押圧するように貼付することで、スプライシングテープ４６はキャリアテープ１２と強固に貼着し、ベーステープ４８からは剥がれることになる。

また、スプライシングテープ貼付装置３８ａ，３８ｂは、スプライシングテープ貼付ヘッド３９を備えており、キャリアテープ１２にスプライシングテープ４６を貼付する際に、スプライシングテープ貼付ヘッド３９をベーステープ４８に押圧して、スプライシングテープ４６に対して平行移動させることで、確実にスプライシングテープ４６をキャリアテープ１２に貼付することができる。

また、図６に示すように、キャリアテープ１２が保持されるカセット形テープ保持具１６は、キャリアテープ１２が巻装されたテープリール５０を装着するためのセンターピン５１と、キャリアテープ１２の先端位置を一定とするためのテープガイド５２及びテープクリップ４２と、終端検出センサ３２とキャリアテープ１２の距離を一定に保つための終端検出ガイド５４と、テープリール５０を保持するためのサイドホルダ５６とを有している。

このように構成されるカセット形テープ保持具１６には、キャリアテープ１２が巻装されたテープリール５０が装着され、図６に示すように、キャリアテープ１２が終端検出ガイド５４に引っかかるようにキャリアテープ１２の先端部を引っ張り出し、テープガイド５２に沿って取り付け、キャリアテープ１２の先端をカッター等によりテープガイド５２に沿って切断する。

この状態で、テープクリップ４２によってキャリアテープ１２を固定する。これによって、キャリアテープカセット１８を供給装置１０のキャリアテープ装着部１４に装着した場合に、供給装置１０が確実にキャリアテープ１２を操作することができる。

このように、カセット形テープ保持具１６に、キャリアテープ１２が巻装されたテープリール５０を装着することで、キャリアテープ１２の長さや太さなど、キャリアテープ１２の規格が異なっていたとしても、キャリアテープ１２の規格にあわせてキャリアテープ装着部１４の構造等を変更する必要がなくなる。

また、キャリアテープ１２の終端部から、交換時余裕長さＬｓの位置には、終端検出センサで終端を検出するためのキャリアテープ終端マーカー（図示せず）を設けることができる。

交換時余裕長さＬｓは、電子部品実装装置（図示せず）において実装する電子部品の実装速度や、キャリアテープ１２の送りピッチなどに基づいて適宜設定することができる。なお、スプライシング動作の余裕時間Ｔｓは、
Ｔｓ＝（Ｌｓ／Ｐ）×ｔｃ＋α
によって求めることができる。

ここで、Ｐは、キャリアテープの送りピッチ、ｔｃは、電子部品実装装置のテープ駆動ローラの搬送サイクルタイム、αは、電子部品が実装される実装基板のサイクルタイムである。

このように構成される自動スプライシング装置３０を備えた供給装置１０の動作について、図７〜９に示すフローチャートに沿って説明する。
図７は、自動スプライシング装置３０を備えた供給装置１０の動作の流れを示すフローチャート、図８は、自動スプライシング装置３０のスプライシング動作の流れを示すフローチャート、図９は、キャリアテープ送り機構２２によりキャリアテープカセット１８を移動させる動作（以下、「列詰め動作」と言う）の流れを示すフローチャートである。

なお、供給装置１０のキャリアテープ装着部１４には、事前に複数のキャリアテープカセット１８が装着されているものとする。
まず、図２に示す動作位置Ａにあるキャリアテープカセット１８のテープガイド５２部分のキャリアテープ１２をテープ駆動ローラ３４ａによって挟持した状態で、テープ駆動ローラ３４ａを動作させ、キャリアテープ１２を送出する。

キャリアテープ１２は、テープカッタ３６、スプライシングテープ貼付装置３８ａ，３８ｂを介し、電子部品実装装置に供給される。キャリアテープ１２が電子部品実装装置に到達すると、キャリアテープ１２は電子部品実装装置のテープ搬送ローラ（図示せず）によって、電子部品実装装置に引き込まれるように動作する。

このように、キャリアテープ１２が電子部品実装装置のテープ搬送ローラによって引き込まれるようになった際には、テープ駆動ローラ３４ａ〜３４ｆはキャリアテープ１２と離間した位置に移動し、電子部品実装装置のテープ搬送ローラのみによって、供給装置１０から電子部品実装装置にキャリアテープ１２が供給されることになる。

このように、供給装置１０が動作している間、自動スプライシング装置３０は、終端検出センサ３２によって、キャリアテープ終端マーカーを検出し、キャリアテープ１２が終端に達したか否かを判定している（Ｓ２０）。

ここで、キャリアテープ１２の終端が検出された場合には、スプライシング動作が実行される（Ｓ７０）。
スプライシング動作は、図８に示すように、まず、テープ駆動ローラ３４ａによって、所定の長さだけキャリアテープ１２の先送りし、テープカッタ３６によって、キャリアテープ１２を切断する（Ｓ７０１）。なお、本実施例においては、キャリアテープ終端マーカーが、テープカッタ３６の位置まで来るように、キャリアテープ１２を先送りしている。

次いで、テープ駆動ローラ３４ｃ，３４ｄによって、キャリアテープ１２の電子部品実装装置側の切断端が、スプライシングテープ貼付装置３８ａの位置まで来るように、キャリアテープ１２を先送りする（Ｓ７０２）。
一方で、テープ駆動ローラ３４ａによって、キャリアテープ１２のキャリアテープカセット１８側の切断端を、キャリアテープカセット１８内に押し戻す（Ｓ７０３）。

そして、キャリアテープ送り機構２２によって、動作位置Ａにあるキャリアテープカセット１８をキャリアテープ排出部２０に排出し、予備位置Ｓ１にある新たなキャリアテープカセット１８を動作位置Ａに移動させ、キャリアテープカセット１８の交換が行われる（Ｓ７０４）。

新たなキャリアテープカセット１８のテープガイド５２部分のキャリアテープ１２をテープ駆動ローラ３４ａによって挟持した状態で、テープ駆動ローラ３４ａを動作させ、予め切断されているキャリアテープ１２の切断端を、スプライシングテープ貼付装置３８ａの位置まで来るようにキャリアテープ１２を送出する（Ｓ７０５）。

そして、キャリアテープ１２の切断端同士が突き合わされた状態で、スプライシングテープ貼付装置３８ａをキャリアテープ１２に接触させ、スプライシングテープ貼付ヘッド３９を動作させることにより、キャリアテープ１２の底面側にスプライシングテープ４６が貼付される（Ｓ７０６）。

次いで、テープ駆動ローラ３４ｅ，３４ｆによって、キャリアテープ１２の切断端同士が突き合わされた箇所が、スプライシングテープ貼付装置３８ｂの位置まで来るようにキャリアテープ１２を送出する（Ｓ７０７）。そして、スプライシングテープ貼付装置３８ｂをキャリアテープ１２に接触させ、スプライシングテープ貼付ヘッド３９を動作させることにより、キャリアテープ１２の上面側にスプライシングテープ４６が貼付される（Ｓ７０８）。

これにより、キャリアテープ１２のスプライシング作業が完了する。スプライシング作業が完了すると、テープ駆動ローラ３４ａ〜３４ｆは、キャリアテープ１２から離間した位置に移動し、電子部品実装装置のテープ搬送ローラのみによって、供給装置１０から電子部品実装装置へとキャリアテープ１２が供給されることになる。

スプライシング動作が完了すると、Ｓ２０に戻り、終端検出センサ３２によって、キャリアテープ１２が終端に達したか否かの判定を行うことになる。
キャリアテープ１２が終端ではない場合、テープ駆動ローラ３４ａ〜３４ｆはキャリアテープ１２と離間した位置を保ち、キャリアテープ１２は電子部品実装装置のテープ搬送ローラのみによって供給され続ける（Ｓ３０）。

次いで、供給装置１０のキャリアテープ装着部１４のカバー１５などが正しく閉まっているか否かを、図示しないカバー用センサなどによって検出する（Ｓ４０）。
キャリアテープ装着部１４のカバー１５などが全て閉まっている場合には、列詰め動作が実行される（Ｓ５０）。

列詰め動作は、まず、予備位置番号ｍに初期値として、「１」を設定する（Ｓ５０１）。そして、予備位置Ｓｍに、キャリアテープカセット１８が存在するか否かを、図示しないセンサによって検出する（Ｓ５０２）。

予備位置Ｓｍにキャリアテープカセット１８が存在する場合には、予備位置番号ｍを１増やす（Ｓ５０３）。予備位置番号ｍが、キャリアテープ装着部１４の装着可能数ｎを上回った場合には、列詰め動作を終了し、一方で、上回っていない場合には、Ｓ５０２に戻り、予備位置Ｓ_mにキャリアテープカセット１８が存在するか否かを検出する（Ｓ５０４）。

予備位置Ｓ_mにキャリアテープカセット１８が存在しない場合には、変数ｉに初期値として、「１」を設定し（Ｓ５０５）、予備位置Ｓ_m+iにキャリアテープカセット１８が存在するか否かを検出する（Ｓ５０６）。

予備位置Ｓ_m+iにキャリアテープカセット１８が存在する場合には、キャリアテープ送り機構２２によって、予備位置Ｓ_m+iのキャリアテープカセット１８を予備位置Ｓ_mに移動させる（Ｓ５０７）。その後、Ｓ５０２に戻り、予備位置Ｓ_mにキャリアテープカセット１８が存在するか否かを検出する。

一方で、予備位置Ｓ_m+iにキャリアテープカセット１８が存在しない場合には、変数ｉを１増やす（Ｓ５０８）。ｍ＋ｉが、キャリアテープ装着部１４の装着可能数ｎを上回った場合には、列詰め動作を終了し、一方で、上回っていない場合には、Ｓ５０２に戻り、予備位置Ｓｍ＋ｉにキャリアテープカセット１８が存在するか否かを検出する（Ｓ５０９）。

このように列詰め動作を行うことによって、予備のキャリアテープカセット１８が動作位置Ａに近い位置に詰められることになり、上述するスプライシング動作の際にも、迅速にキャリアテープカセット１８の交換を行うことができる。

なお、列詰め動作中に、キャリアテープ装着部１４のカバー１５などが開いたことが検出された場合には、安全のために、列詰め動作を休止されるようにすることが好ましい。

列詰め動作が完了すると、Ｓ６０において、供給装置１０に設けられた緊急停止スイッチ２６が押下された場合や、電子部品実装装置が緊急停止した場合などには、停止指令を受けたと判断し、自動スプライシング装置３０を備えた供給装置１０も全ての動作を停止させるようにすることが好ましい。

一方で、停止指令を受けていない場合には、Ｓ２０に戻り、終端検出センサ３２によって、キャリアテープ１２が終端に達したか否かの判定を行うことになる。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、上記実施例では、終端検知のためにキャリアテープに設けられたキャリアテープ終端マーカーを用いたが、例えば、事前にキャリアテープの長さを終端検知センサに記憶させ、終端検知センサでキャリアテープの移動距離を検出するなどして終端検出することもできる。

また、安全性を考慮して、供給装置１０に設けられた緊急停止スイッチ２６が押下された場合や、電子部品実装装置が緊急停止した場合などに、上述するフローチャートの動作に割り込み処理をして、供給装置１０や自動スプライシング装置３０の動作を即時停止させるように構成するなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１０ 供給装置
１２ キャリアテープ
１４ キャリアテープ装着部
１５ カバー
１６ カセット形テープ保持具
１８ キャリアテープカセット
２０ キャリアテープ排出部
２２ キャリアテープ送り機構
２４ 作動スイッチ
２６ 緊急停止スイッチ
３０ 自動スプライシング装置
３２ 終端検出センサ
３４ａ〜３４ｆ テープ駆動ローラ
３６ テープカッタ
３８ａ，３８ｂ スプライシングテープ貼付装置
３９ スプライシングテープ貼付ヘッド
４０ テープクリップ解除プッシャー
４２ テープクリップ
４４ スプライシングテープカセット
４６ スプライシングテープ
４６ａ 粘着面
４８ ベーステープ
４８ａ 粘着面
５０ テープリール
５１ センターピン
５２ テープガイド
５４ 終端検出ガイド
５６ サイドホルダ
１００ 供給装置
１０２ キャリアテープ
１０４ テープリール
１０６ キャリアテープ装着部
１０８ テープ送出部
１１０ａ，１１０ｂ テープ送出ローラ

Claims (8)

1. 第１のキャリアテープの終端を検出する終端検出センサと、
   前記第１のキャリアテープの端部を切断するテープカッタと、
   前記第１のキャリアテープ及び第２のキャリアテープの先端を突き合わせた状態でスプライシングテープを貼付することで、前記第１のキャリアテープと前記第２のキャリアテープとを接続するスプライシングテープ貼付装置と、を備え、
   前記第１のキャリアテープの終端を検出した場合に、所定の長さだけ前記第１のキャリアテープを先送りし、前記テープカッタによって、前記第１のキャリアテープを切断し、第１のキャリアテープと第２のキャリアテープとを自動的に接続する自動スプライシング装置と、
   キャリアテープが巻装されたテープリールを複数装着することができるテープリール装着部と、
   前記テープリール装着部に装着された前記テープリールの場所を移動させるテープリール移載機構と、を備え、
   前記キャリアテープには複数の電子部品が封入され、
   前記キャリアテープを、電子部品実装装置に供給するための供給装置であって、
   前記テープリール装着部が、前記電子部品実装装置に供給されるキャリアテープが巻装されたテープリールが位置する動作位置Ａと、複数の予備のテープリールが位置する複数の予備位置Ｓ ₁ 〜Ｓ _n とを有し、
   前記動作位置Ａに最も近い予備位置Ｓ ₁ にテープリールが存在しない場合に、前記複数の予備位置Ｓ ₂ 〜Ｓ _n のうちテープリールが存在し、かつ、予備位置Ｓ ₁ に最も近い位置のテープリールを、前記テープリール移載機構によって予備位置Ｓ ₁ に移動させることを特徴とする供給装置。
2. 前記スプライシングテープ貼付装置が、ベーステープに所定間隔で粘着されたスプライシングテープを封入するスプライシングテープカセットが装着可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の供給装置。
3. 前記自動スプライシング装置が、スプライシングテープ貼付ヘッドをさらに備え、
   前記スプライシングテープを貼付する際に、前記ベーステープに前記スプライシングテープ貼付ヘッドを押圧して、前記スプライシングテープに対して平行移動させることにより、前記スプライシングテープを貼付することを特徴とする請求項２に記載の供給装置。
4. 使用済みテープリールが排出されるテープリール排出部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の供給装置。
5. 前記テープリールは、カセット形テープ保持具に保持されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の供給装置。
6. 前記カセット形テープ保持具は、
   該テープリールを装着するための保持手段と、
   前記キャリアテープの先端位置を一定とするためのテープガイドと、
   前記終端検出センサと前記キャリアテープとの距離を一定に保つための終端検出ガイドと、を備えることを特徴とする請求項５に記載の供給装置。
7. 前記終端検出センサが、前記終端検出ガイドと対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の供給装置。
8. 前記テープガイドが、前記キャリアテープを固定するためのテープクリップを備えることを特徴とする請求項６または７に記載の供給装置。

Images