JP6600185B2 - テープフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、幅寸法の異なる部品テープに対応可能なテープフィーダに関する。

回路基板に電子部品を装着する部品装着機は、電子部品を供給するための電子部品供給装置が使用されている。その電子部品供給装置には、例えば電子部品を収容した部品テープを供給リールから巻出して供給するテープフィーダが使用される。このテープフィーダは、部品テープの幅寸法に対応して本体部が構成されている。そのため、扱う部品に従って部品テープの幅寸法が異なれば、それに応じてサイズの違うテープフィーダが使用されている。このことは、常に使用するわけではないテープフィーダを保有することになってコストがかかるだけではなく、管理スペースなども考慮しなければならなくなる。そこで、下記特許文献１には、部品テープの幅寸法に応じて側板の間隔を調整するスペーサや底板を交換することにより、幅寸法の変更が可能なテープフィーダが提案されている。

特開平１１−１０３１９４号公報

前記従来例のテープフィーダは、本体部を構成する左右両側板が底板とスペーサとを介して連結されたものであり、部品テープの幅寸法に合わせてその底板やスペーサを組み換えることにより、サイズ変更を可能にしたものである。しかし、こうした構成のテープフィーダは、サイズの異なるものを複数用意する必要はないが、サイズ変更の度にテープフィーダの本体部について組み立てなおす必要があり、使用するテープフィーダの数が多くなれば作業負担が大きくなってしまう。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、幅寸法の異なる部品テープに対応可能なテープフィーダを提供することを目的とする。

本発明に係るテープフィーダは、部品を保持したキャリアテープにトップテープが貼り合わされた部品テープであり、前記部品テープに形成された連続する送り孔に歯を引っ掛けたスプロケットの回転により、前記部品テープを送り出すものであって、上部長手方向に前記部品テープを送るためのガイド部が形成され、当該ガイド部に沿って前記部品テープを前方へと送り出す前記スプロケットや、前記スプロケットを回転させる駆動モータ及び、前記駆動モータの回転を前記スプロケットに伝達する回転伝達機構が組み付けられた所定幅のフィーダ本体部と、前記フィーダ本体部に対して幅方向の側壁として着脱可能であり、前記ガイド部の対応テープ幅を調整する組換え部材とを有し、前記組換え部材は、幅方向の両側に側壁部が形成され、前記フィーダ本体部を長手方向に挿入可能な溝型形状をしたものである。

本発明のテープフィーダによれば、フィーダ本体部に対して幅方向の側壁として組換え部材を着脱し、ガイド部の対応テープ幅を調整するので、複数の組換え部材を用意することにより様々な幅寸法の異なる部品テープに対応することができる。

テープフィーダの一実施形態を示した外観斜視図である。 テープフィーダの内部構造を示した平面図である。 フィーダ本体部の前方部分を示した平面図である。 フィーダ本体部に対して３パターンの交換ツールを示した斜視図である。 交換ツールを取り付けたフィーダ本体部の前方部分を示した平面図である。

次に、本発明に係るテープフィーダの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態のテープフィーダは、前記従来例と同様に、回路基板の生産を行う部品装着機に取り付けられるものである。具体的には、部品を供給する幅の薄いテープフィーダが部品装着機のデバイステーブルに対して幅方向に複数セットされるものである。そのデバイステーブルには、平行に並べられた複数のスロットが形成され、そのスロットに沿ってテープフィーダが抜き差しできるようになっている。そして、部品装着機では、基板搬送装置によって回路基板が搬送され、装着ヘッドの吸着ノズルによりテープフィーダから取り出された電子部品が、回路基板へと運ばれて装着される。

図１は、テープフィーダを示した外観斜視図であり、図２は、テープフィーダの内部構造を示した平面図である。テープフィーダ１は、幅の薄い箱型のフィーダ本体部２に部品テープを送り出すためのテープ送り機構が構成され、その後方側にはリール保持部としてリールホルダ３が構成されている。テープフィーダ１が取り扱う部品テープは、一定のピッチで複数の電子部品が収容されたものであり、供給リール４に巻回されている。その供給リール４がリールホルダ３に回転自在に装着される。

リールホルダ３は、供給リール４の大きさに合わせた円弧部分が形成され、先端部分（後方端部）にアーム３０１の一端が揺動可能に取り付けられている。一方、アーム５５４の他端には軸部材３０２が設けられ、供給リール４が軸部材３０２に対して回転自在に取り付けられる。供給リール４を着脱する場合は、アーム３０１が後方側に傾けられ、装着後には図示するように前傾姿勢に戻される。本実施形態では部品サイズによって幅寸法の異なる部品テープに対応可能であり、リールホルダ３には各サイズの供給リール４が着脱できるようになっている。

テープフィーダ１の後方には、リールホルダ３の上方にハンドル５と操作パネル６が構成されている。操作パネル６には、各種スイッチやＬＥＤ等が設けられており、それらがフィーダ本体部２内の制御基板４１に接続されている。操作パネル６の操作により、部品テープの送り出しや戻し、あるいは送りのピッチ調節等が可能である。テープフィーダ１の後方に配置された供給リール４からは、前方のフィーダ本体部２に対して部品テープが巻出されるが、そのテープ送り機構がフィーダ本体部２内に構成されている。

供給リール４から巻き出された部品テープは、フィーダ本体部２の上面部分を滑るようにして前方に移動し、部品供給部として設定された場所で電子部品が露出し、そこで電子部品が取り出されるようになっている。図３は、フィーダ本体部２の前方部分を示した平面図であり、部品テープが送り出されている状態が示されている。部品テープ１０は、下側のキャリアテープ１１と上側のトップテープ１２とが貼り合わされたものである。キャリアテープ１１には、凹状の部品収容部１３が長手方向に等間隔で形成され、その中に電子部品１８が１個ずつ入れられている。そのキャリアテープ１１にはトップテープ１２が上から貼り合わされ、部品収容部１３内の電子部品１８が密封される。

キャリアテープ１１の長手方向には、部品収容部１３が連続する部品列の他に、一定のピッチで多数の送り孔１５が形成された送り孔列が設けられている。その送り孔１５には回転するスプロケット２２の歯が順番に入り込むようになっている。従って、部品テープ１０は、送り孔１５に対して回転するスプロケット２２の歯が引っ掛けられることにより、矢印で示す前方（図２右側）へとピッチ送りが行われる。

フィーダ本体部２の上部には、長手方向にガイド部２１が形成され、部品テープ１０の送り出しルートとなっている。ガイド部２１には、部品テープ１０が載せられるガイド面２１１や、部品テープ１０の側方から上方にかけて覆うようにしたガイド板２１２が設けられている。ガイド板２１２は、側面部が送り孔１５側のずれを防止するとともに、上面部が部品テープ１０の浮き上がりを防止するものである。特に上面部には、図３に示すような形状の切欠き部分が部品供給部２１３として形成され、返し端部２１４においてトップテープ１２が折り返されるようになっている。また、ガイド板２１２には長円形の送り窓２１５が形成され、その位置で送り孔１５にスプロケット２２の歯が引掛けられるようになっている。

そのスプロケット２２は、テープ送り機構を構成するものであり、フィーダ本体部２内に組み込まれている。スプロケット２２は、フィーダ本体部２の最前部に軸支され、後方に固定された駆動モータ２３の回転がギヤを介して伝達される。駆動モータ２３は、エンコーダ付きのサーボモータが使用される。その駆動モータ２３の出力軸には第１ギヤ２４が固定され、その第１ギヤ２４に第２ギヤ２５が噛合している。第２ギヤ２５は、第３ギヤ２６が同軸に固定されて一体的に回転可能なものであり、その第３ギヤ２６には第４ギヤ２７が噛合している。そして、その第４ギヤ２７がスプロケット２２と同軸に固定された第５ギヤ２８に噛合している。よって、駆動モータ２３の回転出力は、各ギヤ２４，２５，２６，２７，２８を介して減速して伝達され、スプロケット２２に対して所定の回転が与えられるようになっている。

一方、駆動モータ２３の後方にはトップテープ１２を引き剥がすための構成が設けられている。すなわち、駆動モータ２３の出力軸に固定された第１ギヤ２４には第６ギヤ３１が噛合し、その回転がタイミングベルト３２を介して第７ギヤ３３へと伝達される。そして、第７ギヤ３３には送りローラ３５が噛合し、その送りローラ３５と噛合する送りローラ３６との間にトップテープ１２が挟み込まれるようになっている。よって、駆動モータ２３の回転出力は、ギヤ３１，３３及びプーリやタイミングベルト３２を介して一対の送りローラ３５，３６へと伝達される。また、トップテープ１２は、送りローラ３５，３６までに２つのテーパローラ３７，３８を介して導かれている。

フィーダ本体部２の内部には、テープ送り機構の他にも制御基板４１が搭載されており、先端面に形成されたコネクタ４２が接続されている。コネクタ４２は、部品装着機側からの制御信号や電源供給を受けるためのものであり、装着ヘッドによる電子部品の装着動作に連動して電子部品の送り出しが制御できるようになっている。なお、フィーダ本体部２には他にも、スプロケット２２の回転速度や回転角度を検出する電磁式のセンサなどが設けられ、制御基板４１に接続されている。また、フィーダ本体部２の先端面には、コネクタ４２の上下２箇所に位置決めピン４３が突設されている。

ところで、従来のテープフィーダ（フィーダ本体部）は、前述したように対象とする部品テープの幅に応じて設計されていた。しかし、本実施形態のテープフィーダ１は、フィーダ本体部２に対して組換え可能な交換ツールを用いることにより様々なテープ幅の部品テープに対応できるようになっている。図４は、３パターンの交換ツールを示した斜視図である。交換ツール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ（共通の説明をする際には、まとめて「交換ツール５０」とする）は、ガイド部２１の幅を変更させるものである。

すなわち、交換ツール５０は、テープフィーダ１のガイド面２１１を広げるようにフィーダ本体部２と一体的に組み付けられるものである。特に、容易に組み付けられるように、本実施形態の交換ツール５０は、フィーダ本体部２を嵌め込むようにした溝型形状であり、左右の側壁部５１，５２と底部５３とが設けられている。側壁部５１，５２の内側面の間隔はフィーダ本体部２の幅寸法に合わせられ、嵌め込んだ状態でテープフィーダ１が安定するよう構成されている。

テープフィーダ１は、部品装着機側に複数形成されたスロットに対して挿入されるものである。従来は、そのスロットに対して直接テープフィーダを挿入していたが、本実施形態では交換ツール５０を介して挿入される。そのため、交換ツール５０には、スロットに挿入可能なスライド凸部５５が下面に突設されている。よって、そのスライド凸部５５がスロットに嵌まり込むことで交換ツール５０が安定し、テープフィーダ１は、その交換ツール５０の溝内において側面と下面が支えられるように嵌め込まれることで取り付け状態が安定する。

交換ツール５０に嵌め込まれたフィーダ本体部２は、その下面が底部５３に当てられて上下方向に位置決めされ、長手方向（前後方向）には先端部が底部５３に形成された不図示の突起に当てられるなどして位置決めされる。こうした上下方向の位置決めにより、交換ツール５０Ｂ，５０Ｃの側壁部５２に形成された段差面５７，５８がガイド面２１１の高さに揃えられる。よって、ほぼ面一になる段差面５７又は５８とガイド面２１１とが部品テープ１０に対する一の支持面として構成されることとなる。

交換ツール５０Ａにはそうした段差は無く、一方、交換ツール５０Ｂ，５０Ｃに形成された段差面５７，５８は互いに幅寸法が異なっている。すなわち、交換ツール５０Ａは、ガイド面２１１そのままの幅寸法が、部品テープ１０に対する対応幅であり、交換ツール５０Ｂ，５０Ｃは、段差面５７，５８を加えた幅寸法が部品テープ１０に対する対応幅である。よって、幅の広い交換ツール５０Ｃが最も幅広の部品テープ１０（大きいサイズの部品）に対応することができる。

ここで、図５は、交換ツール５０Ｂを取り付けたフィーダ本体部２の前方部分を示した平面図である。この部品テープ１０Ｂは、図３に示す部品テープ１０よりも大きい部品１８Ｂを収容しており幅寸法も大きい。しかし、送り孔１５のピッチは部品テープ１０，１０Ｂともに同じであるため、回転するスプロケット２２の歯に引掛けられて前方へと送り出すことは一のテープフィーダ１で可能である。そして、部品テープ１０Ｂに力がかかる送り窓２１５の部分より前方側でのテープ移動は、ガイド板２１２のほかにも側壁部５１や、側壁部５２の段差面５３上方の側面５２１が幅方向から挟み込んでずれを防止できるようになっている。

交換ツール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを使用した場合、部品供給部２１３の位置が各々で異なることになる。しかし、装着ヘッドによって正しく部品１８，１８Ｂなどを吸着保持するには、部品の中心位置を正確に把握する必要がある。そこで、交換ツール５０には識別マーク５６が設けられている。この識別マーク５６は、例えば円形の孔があけられたものであり、その中心位置から部品供給部２１３に配置された部品の中心位置が求められるようになっている。

続いて、テープフィーダ１の使用においては、リールホルダ３に取り付ける供給リール４のテープサイズ（部品サイズ）に応じて交換ツール５０が選択される。供給リール４から巻き出された部品テープ１０は、フィーダ本体部２のガイド部２１で送り孔１５にスプロケット２２の歯が引掛けられる。駆動モータ２３の駆動により、その回転出力が第１ギヤ２４から第５ギヤ２８まで伝えられ、スプロケット２２に所定角度の回転が与えられる。スプロケット２２の回転により、部品テープ１０が部品１個分だけピッチ送りされ、部品供給部２１３に部品１８が配置される。その際、トップテープ１２は、返し端部２１４で上方に向けてキャリアテープ１１から引き剥がされ、反転して後方側へと送られる。後方へ送られたトップテープ１２は、テーパローラ３７，３８を介して一対の送りローラ３５，３６に挟み込まれており、その送りローラ３５には、駆動モータ２３の回転出力が第１ギヤ２４から第７ギヤ３３などを介して伝達される。

こうした部品テープ１０の送り出しは、異なる部品テープに対して別の交換ツール５０Ｂ，５０Ｃなどを使用しても同様である。その際、部品の大きさが異なるため、スプロケット２２の回転角度が異なるが、そうした送り量は、使用する部品テープ１０に応じて操作パネル６から作業者が入力を行うことにより、制御基板４１によって駆動モータ２３の駆動が制御される。

部品供給部２１３に送られて露出した部品１８は、部品装着機の装着ヘッドによって吸引保持されてキャリアテープ１１から取り出される。その際、予め交換ツール５０の識別マーク５６が装着ヘッドに搭載されたマークカメラによって撮像され、その撮像データからフィーダ本体部２における部品供給部２１３の位置、すなわち吸着保持する部品の正確な位置が求められている。そのため、交換ツール５０が取り換えられたとしても、識別マーク５６から部品供給部２１３の位置、特に部品１８の中心位置が正確に割り出される。

よって、本実施形態のテープフィーダ１は、複数の交換ツール５０が用意され、それが取り換えられることにより様々なサイズの部品供給に使用することができる。ここでは３タイプの交換ツール５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを例に挙げたが、交換ツール５０Ａは、フィーダ本体部２の幅に対応した最小幅の部品テープを取り扱う場合のものであり、交換ツール５０Ｂ，５０Ｃはガイド面２１１の幅を超えてしまう大きい部品テープ１０の取り扱いを可能にしたものである。よって、これまでは部品サイズごとにテープフィーダが用意されていたが、交換ツール５０を用意すればテープフィーダ自体の種類を大幅に減らすことができる。また、テープフィーダ自体の数を減らし、コスト低下になるとともに保管スペースの減少にもなる。

交換ツール５０は、簡易な構成の部材であるためコストをかけることなく上記効果を達成することができる。また、簡易な形状の部材であることから複数の交換ツール５０をコンパクトにまとめて収容することが可能である。更に、交換ツール５０は、溝型形状をしたものであるが、フィーダ本体部２が両側面と下面とから支持され部品装着機への搭載時の状態が安定している。よって、部品の取り出しの際に装着ヘッドから力が加わったとしても姿勢を維持することができる。これにより、位置ズレを防止した正確な部品供給が可能になる。そして、フィーダ本体部２に対する交換ツール５０の着脱が、極めて簡単な取扱いによって行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
前記実施形態では組換え部材を溝型の交換ツール５０としたが、例えば、段差面５７が形成された側壁部５２側だけの部材であってもよい。
また、前記実施形態ではフィーダ本体部２とリールホルダ３とが一体のテープフィーダ１を例に挙げたが、例えば特開２０００−１３０９１号公報に開示されているもののように、供給リールがフィーダ本体部とは別構成のバケットに保持されるテープフィーダであってもよい。

１…テープフィーダ ２…フィーダ本体部 ３…リールホルダ ４…供給リール １０…部品テープ １１…キャリアテープ １２…トップテープ １５…送り孔 ２１…ガイド部 ２２…スプロケット ２３…駆動モータ ５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）…交換ツール

Claims (3)

1. 部品を保持したキャリアテープにトップテープが貼り合わされた部品テープであり、前記部品テープに形成された連続する送り孔に歯を引っ掛けたスプロケットの回転により、前記部品テープを送り出すテープフィーダにおいて、
   上部長手方向に前記部品テープを送るためのガイド部が形成され、当該ガイド部に沿って前記部品テープを前方へと送り出す前記スプロケットや、前記スプロケットを回転させる駆動モータ及び、前記駆動モータの回転を前記スプロケットに伝達する回転伝達機構が組み付けられた所定幅のフィーダ本体部と、
   前記フィーダ本体部に対して幅方向の側壁として着脱可能であり、前記ガイド部の対応テープ幅を調整する組換え部材とを有し、
   前記組換え部材は、幅方向の両側に側壁部が形成され、前記フィーダ本体部を長手方向に挿入可能な溝型形状をしたものであることを特徴とするテープフィーダ。
2. 前記組換え部材は、当該組み換え部材自身を示す認識マークが設けられたものであることを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
3. 前記組換え部材は、溝型形状を構成する底部の下面に対し、部品装着機側に形成されたスロットに挿入可能なスライド凸部が突設されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のテープフィーダ。
   

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