JP6613457B2 - フィーダ交換台車 - Google Patents

Description

本発明は、複数のテープフィーダを上部に装着して電子部品実装装置に対して着脱可能に供給するフィーダ交換台車に関するものである。

電子部品実装装置に電子部品を供給する電子部品供給装置として、キャリアテープに収納された電子部品をテープ送りして供給するテープフィーダが広く用いられている。電子部品実装装置において、実装対象となる基板の品種が変更される等の実装条件が変更になると、テープフィーダを対応する電子部品を供給するものと交換する。このテープフィーダの交換時間を短縮するため、上部に複数のテープフィーダを並列して装着したフィーダ交換台車を電子部品実装装置に対して着脱することで、一括してテープフィーダを交換する方式が知られている（例えば、特許文献１）。

フィーダ交換台車は、テープフィーダが供給するキャリアテープを巻回したリールも保持しており、また、下方に車輪を備えて走行自在となっている。これにより、電子部品実装装置への着脱、電子部品実装装置から取り外した状態での移動が容易となっている。このようなフィーダ交換台車を用いたテープフィーダの交換は、既に電子部品実装装置に装着されているフィーダ交換台車を取り外し、あらかじめ準備しておいた次の基板の生産に対応したテープフィーダを装着したフィーダ交換台車を電子部品実装装置まで運んで装着することで行われる。

特開２００８―２１６９３号公報

ところで、工場のフロア生産性（フロア面積あたりの電子部品実装装置の設置台数）を向上するため、電子部品実装装置の小型化（設置面積の縮小）が望まれている。電子部品実装装置の長さ（テープフィーダを装着した状態でのテープ送り方向の長さ）を縮小するためには、テープフィーダの長さ（テープ送り方向）を縮小するとともに、テープフィーダが装着されるフィーダ交換台車の奥行き（テープフィーダを装着した状態でのテープ送り方向の長さ）を縮小する必要がある。

それとは反対に、テープフィーダを電子部品実装装置に装着する高さは、互換性を保つため旧装置と同一にする必要がある。これにより、次のような問題があった。すなわち、テープフィーダを装着したフィーダ交換台車の重心の位置（高さ）は、重量物であるテープフィーダを装着する高さによって決まる。一方、フィーダ交換台車の奥行きを縮小すると、フィーダ交換台車を支える車輪の位置で決まる支持基底面積が縮小する。そのため、電子部品実装装置から取り外したフィーダ交換台車は不安定で転倒しやすくなるという問題があった。

そこで本発明は、安定して移動できて設置面積効率に優れるフィーダ交換台車を提供することを目的とする。

本発明のフィーダ交換台車は、電子部品を収納したキャリアテープを巻回したリールを保持するリール保持部と、前記キャリアテープの送り動作を行うテープフィーダを保持するフィーダ保持部と、一対の前輪および一対の後輪と、前記一対の前輪と前記一対の後輪の間隔を伸縮可能とする伸縮手段と、を備えるベース部と、前記伸縮手段の短縮を抑制するスライドロック手段と、を有するフィーダ交換台車であって、電子部品実装装置に装着した状態では前記伸縮手段により前記間隔が短縮され、電子部品実装装置に装着されていない状態では前記伸縮手段により前記間隔が伸張され、前記スライドロック手段により前記間隔の短縮が抑制される。

本発明によれば、安定して移動できて設置面積効率に優れるフィーダ交換台車を実現することができる。

本発明の一実施の形態の生産ラインの配置図 本発明の一実施の形態のフィーダ交換台車の構成説明図 本発明の一実施の形態のフィーダ交換台車のハンドル部を折畳んだ状態を示す説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態のフィーダ交換台車を電子部品実装装置に装着する工程説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態のフィーダ交換台車を電子部品実装装置に装着する工程説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態のフィーダ交換台車を電子部品実装装置から取り外す工程説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態のフィーダ交換台車を電子部品実装装置から取り外す工程説明図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、電子部品実装装置、フィーダ交換台車の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

まず図１を参照して、基板に電子部品を実装した実装基板を生産する生産ライン１について説明する。生産ライン１には、複数の電子部品実装装置２を連結して構成される一連の実装ライン３を２列に配置して構成されている。電子部品実装装置２には、テープフィーダ４を着脱自在に装着するテープフィーダ装着部５が備えられ、フィーダ交換台車１０に装着された複数のテープフィーダ４が一括して着脱可能に構成されている。

電子部品実装装置２の各部は、電子部品実装装置２に内蔵される装置制御部６によって制御され、テープフィーダ装着部５に装着されたテープフィーダ４から順次供給される電子部品は、実装ヘッド７によりピックアップされて基板８に移載される。各実装ライン３では、同一の基板８が上流から下流に向けて搬送され、連続して配置された各電子部品実装装置２において各種の電子部品が順次実装される。

図１において、２列の実装ライン３の列間距離Ｌ１は、電子部品実装装置２の列間距離Ｌ１方向のサイズ、および、隣り合う実装ライン３の電子部品実装装置２に装着されたテープフィーダ４間の距離Ｌ２により決定される。この距離Ｌ２は、隣り合う実装ライン３の間で電子部品実装装置２の操作を行うオペレータの作業空間、および、テープフィーダ装着部５に装着されたテープフィーダ４を別のテープフィーダ４に交換する場合のオペレータがフィーダ交換台車１０を操縦してテープフィーダ装着部５に対して着脱する（矢印ａ）ための空間を確保する観点から設定される。

次に図２、図３を参照して、フィーダ交換台車１０の構成について説明する。以下、フィーダ交換台車１０において、テープフィーダ装着部５に装着する側を前側、前側の反対側を後側とし、後側から見た右を右側、左を左側とする。

図２において、フィーダ交換台車１０は、下方に左右一対の前輪１１ａを備える前方ベース１２ａと、下方に左右一対の後輪１１ｂを備え、前方ベース１２ａに沿って前後にスライド可能な後方ベース１２ｂを含んで構成されている。前方ベース１２ａに沿って後方ベース１２ｂを後側にスライドさせると前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が伸張し、前方ベース１２ａに沿って後方ベース１２ｂを前側にスライドさせると前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が短縮される。すなわち、前方ベース１２ａおよび後方ベース１２ｂは、一対の前輪１１ａと一対の後輪１１ｂの間隔を伸縮可能とする伸縮手段となる。

図２において、前方ベース１２ａの上方には、支持台１３が配設されている。支持台１３の上面には、スライドブッシュ１４が配設されている。スライドブッシュ１４は、シャフト１４ａを上下方向にスライド可能に支持しており、シャフト１４ａの上端に接続されているフィーダ保持部１５を昇降自在に支持する。すなわち、スライドブッシュ１４およびシャフト１４ａは、フィーダ保持部１５を前方ベース１２ａに対して昇降自在に支持する昇降手段となる。後述する台車引き込み機構５ｂがフィーダ保持部１５を電子部品実装装置２において電子部品を供給する部品供給高さまで持ち上げると、フィーダ保持部１５に従動してシャフト１４ａが上方に引き上げられる。フィーダ保持部１５を保持した台車引き込み機構５ｂが下方に動くと、フィーダ保持部１５は搬送高さまで下降する。

フィーダ保持部１５の上面には、複数のテープフィーダ４が並列して装着されている。テープフィーダ４は、電子部品を収納したキャリアテープ１６を順に前側にテープ送りすることによって電子部品を順次供給する。すなわち、フィーダ保持部１５は、キャリアテープ１６の送り動作を行うテープフィーダ４を保持している。支持台１３の上面の後側には、キャリアテープ１６を巻回したリール１７を保持するリール保持部１８が配設されている。リール保持部１８が保持するリール１７から引き出されたキャリアテープ１６は、フィーダ保持部１５に保持されるテープフィーダ４に装着される。すなわち、リール保持部１８は、電子部品を収納したキャリアテープ１６を巻回したリール１７を保持する。

このように、リール保持部１８、フィーダ保持部１５、一対の前輪１１ａと一対の後輪１１ｂ、前方ベース１２ａおよび後方ベース１２ｂ（伸縮手段）は、フィーダ交換台車１０が有するベース部を構成する。

図２において、支持台１３の後側で後方ベース１２ｂの上方には、上下に延伸してその上方が後側に傾斜する一対の下部ハンドル２０が固定具１９によって固定されて配設されている。一対の下部ハンドル２０の上端に設けられた第１回転軸２０ａには、上下に延伸する一対の上部ハンドル２１の下端が連結されている。左右の上部ハンドル２１の上端の間には、オペレータがフィーダ交換台車１０を操縦する際に把持する把持棒２２が配設されている。オペレータが把持棒２２を下方に下げることによって、固定されている第１回転軸２０ａを支点として上部ハンドル２１が下方に折畳まれる。すなわち、一対の下部ハンドル２０、一対の上部ハンドル２１、第１回転軸２０ａ、把持棒２２は、後方ベース１２ｂ（ベース部の後輪１１ｂ側）に設けられ、折畳み可能なハンドル部を構成する。

上部ハンドル２１の一部には、上部ハンドル２１の外周を覆い上部ハンドル２１に沿って摺動可能な折畳みロック部材２３が配設されている。折畳みロック部材２３は、把持棒２２を引き起こして上部ハンドル２１と下部ハンドル２０が一直線状となった状態で、支点となる第１回転軸２０ａをまたいで下部ハンドル２０の上方の一部を覆うロック位置まで移動することで、上部ハンドル２１の折畳みを抑制する。すなわち、折畳みロック部材２３は、ハンドル部を引き起こした状態で、ハンドル部の折畳み動作を抑制する折畳みロック手段となる。また、折畳みロック部材２３を第１回転軸２０ａより上方のロック解除位置より高い位置まで移動させると、上部ハンドル２１は折畳み可能な状態となる（図３も参照）。

図２において、上部ハンドル２１の中間の所定の位置に設けられた第２回転軸２１ａには、上下に延伸する一対の連結棒２４の上端が連結されている。連結棒２４は、第２回転軸２１ａを中心に前後に揺動する。固定された下部ハンドル２０の下端に設けられた第３回転軸２０ｂには、山型の揺動部材２５の頂上部分が連結されている。揺動部材２５は、第３回転軸２０ｂを中心に前後に揺動する。揺動部材２５の後側の裾部分は、連結棒２４の下端に設けられた第４回転軸２４ａに連結されている。揺動部材２５の前側の裾部分は、後方ベース１２ｂの上方の所定の位置に設けられた第５回転軸２５ａに連結されている。

図２に示す、上部ハンドル２１が引き起こされた状態（以下「搬送状態」と称す。）では、連結棒２４が上方に移動して揺動部材２５の後側を上方に持ち上げ、揺動部材２５の前側が後側に移動することによって後方ベース１２ｂが後側に移動し、前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３に伸張されている（図３参照）。図３に示す、上部ハンドル２１が折畳まれた状態（以下「収納状態」と称す。）では、連結棒２４が下方に移動して揺動部材２５の後側を下方に押し下げ、揺動部材２５の前側が前側に移動することによって後方ベース１２ｂが前側に移動し、前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ４に短縮されている。

すなわち、連結棒２４と揺動部材２５は、ハンドル部（上部ハンドル２１、下部ハンドル２０）と伸縮手段（後方ベース１２ｂ）を係合し、ハンドル部の折畳み動作および引き起こし動作による動きを伸縮手段に伝達するリンク手段となる。そして、ハンドル部（上部ハンドル２１）の折畳み動作により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ４に短縮され、ハンドル部（上部ハンドル２１）の引起し動作により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３に伸張される。

図２において、フィーダ保持部１５には、下方に延伸して下端の係止部２６ａが後方ベース１２ｂに到達し、フィーダ保持部１５に従動して昇降する係止棒２６が配設されている。フィーダ交換台車１０が搬送状態、すなわち前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３に伸張された状態でフィーダ保持部１５が搬送高さにまで下降すると、係止部２６ａが後方ベース１２ｂに係合して後方ベース１２ｂの前方ベース１２ａに対する前後のスライドを抑制する（図２の状態）。この状態でフィーダ保持部１５が供給高さまで上昇すると、係止部２６ａが外れて後方ベース１２ｂの前方ベース１２ａに対する前後のスライドが許容される（図３の状態）。

すなわち、係止部２６ａを備える係止棒２６は、フィーダ保持部１５に接続され、フィーダ保持部１５が上昇した状態で伸縮手段（前方ベース１２ａ、後方ベース１２ｂ）の伸縮を許容し、フィーダ保持部１５が下降した状態で伸縮手段の伸縮を抑制する係止部材となる。そして、係止部材（係止棒２６）は、伸縮手段（前方ベース１２ａ、後方ベース１２ｂ）の短縮を抑制するスライドロック手段を構成する。

図２において、前方ベース１２ａの上方には、伸縮手段（前方ベース１２ａ、後方ベース１２ｂ）が伸張して前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３（搬送状態）にあることを検出するセンサＳが配設されている。センサＳは、後方ベース１２ｂの前端を検出する透過型のレーザセンサで、前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３より短いと後方ベース１２ｂで遮光され、前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３となると透過するように設定されている。このように、センサＳは伸縮手段が伸張している状態を検出する。なおセンサＳは、この形態に限定されることなく前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３に伸張された状態にあることを検出できるものであれば、例えば反射型のレーザセンサ、マイクロスイッチなどで構成してもよい。

図２において、支持台１３の前側には、電子部品実装装置２のテープフィーダ装着部５に設けられた装置側接続部５ａ（図４参照）に対応する位置に、台車側接続部２７が配設されている。フィーダ交換台車１０をテープフィーダ装着部５に装着した状態で、装置側接続部５ａと台車側接続部２７が接続され、電子部品実装装置２から供給される電源、エアがフィーダ交換台車１０に接続される。さらに、センサＳ、テープフィーダ４が備えるフィーダ制御部４ａが、電子部品実装装置２の装置制御部６と接続される。これによって、フィーダ交換台車１０のエア駆動部にエアが供給できるようになるとともに、センサＳの検出結果が装置制御部６に伝達されるようになる。

次に図４、図５を参照して、フィーダ交換台車１０を電子部品実装装置２のテープフィーダ装着部５に装着する工程を順に説明する。まず図４（ａ）に示すように、オペレータは、搬送状態のフィーダ交換台車１０の把持棒２２を把持して、フィーダ交換台車１０を前側からテープフィーダ装着部５に接近させて（矢印ｂ）、フィーダ保持部１５に保持されたテープフィーダ４の前端をテープフィーダ装着部５が備える台車引き込み機構５ｂに当接させる。

次いで図４（ｂ）に示すように、オペレータが電子部品実装装置２に台車引き込みの指示を与えると、装置制御部６は台車引き込み機構５ｂを制御して、装着されたテープフィーダ４と一緒にフィーダ保持部１５を持ち上げる（矢印ｃ）。フィーダ保持部１５が上昇するに伴い、スライドブッシュ１４からシャフト１４ａが引き上げられ（矢印ｄ）、係止棒２６が上昇する。フィーダ保持部１５が部品供給高さまで上昇すると、係止部２６ａの後方ベース１２ｂとの係合が外れる（矢印ｅ）。なお、台車引き込み機構５ｂにフィーダ保持部１５が当接したことを検出する当接センサを配設し、装置制御部６は当接センサがフィーダ保持部１５の当接を検出すると台車引き込み動作を開始するようにしてもよい。

次いで図５（ａ）に示すように、台車引き込み機構５ｂがフィーダ保持部１５を持ち上げながらフィーダ交換台車１０をテープフィーダ装着部５に引き寄せる（矢印ｆ）。この過程で台車側接続部２７が装置側接続部５ａと接続されて（矢印ｇ）、フィーダ交換台車１０のテープフィーダ装着部５への装着が完了する。次いで図５（ｂ）に示すように、オペレータは折畳みロック部材２３をロック解除位置より上方に移動させて上部ハンドル２１のロックを解除し、把持棒２２を把持して上部ハンドル２１を折畳む（矢印ｈ）。この過程で後方ベース１２ｂが前側にスライドして（矢印ｊ）伸縮手段が短縮されてフィーダ交換台車１０が収納状態となる。これにより、テープフィーダ４から電子部品実装装置２に電子部品を供給可能な状態となる。

次に図６、図７を参照して、フィーダ交換台車１０を電子部品実装装置２のテープフィーダ装着部５から取り外す工程を順に説明する。図６（ａ）に示すように、フィーダ交換台車１０がテープフィーダ装着部５に装着されてテープフィーダ４が電子部品実装装置２に電子部品を供給している状態では、フィーダ交換台車１０は伸縮手段が短縮された収納状態である。この状態から図６（ｂ）に示すように、オペレータは把持棒２２を把持して上部ハンドル２１を上方に引起し（矢印ｋ）、折畳みロック部材２３をロック位置まで下降させて上部ハンドル２１をロックさせる。この過程で後方ベース１２ｂが後側にスライドして（矢印ｍ）伸縮手段が伸張されてフィーダ交換台車１０が搬送状態となり、センサＳから搬送状態の検出が装置制御部６に送信される。

次に図７（ａ）に示すように、オペレータが電子部品実装装置２に台車押出しの指示を与えると、装置制御部６は台車引き込み機構５ｂを制御して、フィーダ交換台車１０を後側に押し出す（矢印ｎ）。この過程で台車側接続部２７と装置側接続部５ａの接続が解除される（矢印ｐ）。次いで図７（ｂ）に示すように、装置制御部６は台車引き込み機構５ｂを下降させる（矢印ｑ）。この過程でフィーダ保持部１５は搬送高さまで下降し（矢印ｒ）、係止棒２６が下降して係止部２６ａが後方ベース１２ｂと係合して（矢印ｔ）、伸縮手段の伸縮が抑制されるように後方ベース１２ｂのスライドがロックされる。これにより、フィーダ交換台車１０が搬送可能な状態となる。

このように、フィーダ交換台車１０は、電子部品実装装置２に装着した収納状態では伸縮手段（前方ベース１２ａ、後方ベース１２ｂ）により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が短縮され、電子部品実装装置２に装着されていない搬送状態では伸縮手段により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が伸張される。そして、電子部品実装装置２に装着されていない状態では、スライドロック手段（係止棒２６）により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔の短縮が抑制される。そして、センサＳにより伸縮手段が伸張している搬送状態を検出すると、フィーダ保持部１５を保持した台車引き込み機構５ｂが下方に動き、昇降手段（スライドブッシュ１４およびシャフト１４ａ）に支持されてフィーダ保持部１５が下降する。

なお、図７（ａ）、図７（ｂ）に示す台車引き込み機構５ｂによるフィーダ交換台車１０の押出し動作は、センサＳによる搬送状態の検出が装置制御部６に送信された場合にのみ実行される。つまり、図６（ｂ）に示す上部ハンドル２１の引起しが行われていない場合や、引起しが完全でなくて後方ベース１２ｂが所定の搬送状態までスライドしていない場合は、オペレータが電子部品実装装置２に台車押出しの指示を与えても、装置制御部６は台車引き込み機構５ｂによる押出し動作を実行させない。これによって、フィーダ交換台車１０が搬送状態ではない状態で電子部品実装装置２から取り外されることが防止できる。

上記のように、フィーダ交換台車１０は、前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ３に伸張された搬送状態で移動させるため、電子部品実装装置２から取り外しても安定して移動させることができる。また、フィーダ交換台車１０を電子部品実装装置２に装着した後は、前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が長さＬ４に短縮された収納状態でテープフィーダ４からの電子部品の供給を行うため、図１に示す実装ライン３の列間距離Ｌ１を縮小することができる。これによって、電子部品実装装置２の設置面積効率が向上する。

上記説明したように本実施のフィーダ交換台車１０は、電子部品を収納したキャリアテープ１６を巻回したリール１７を保持するリール保持部１８と、キャリアテープ１６の送り動作を行うテープフィーダ４を保持するフィーダ保持部１５と、一対の前輪１１ａおよび一対の後輪１１ｂと、一対の前輪１１ａと一対の後輪１１ｂの間隔を伸縮可能とする伸縮手段（前方ベース１２ａ、後方ベース１２ｂ）とを備えるベース部と、伸縮手段の短縮を抑制するスライドロック手段（係止棒２６）を有している。そして、電子部品実装装置２に装着した状態では伸縮手段により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が短縮され、電子部品実装装置２に装着されていない状態では伸縮手段により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔が伸張され、スライドロック手段により前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔の短縮が抑制される。

これによって、フィーダ交換台車１０は、電子部品実装装置２から取り外した搬送状態において、安定して移動させることができる。また、電子部品実装装置２に装着した収納状態では前輪１１ａと後輪１１ｂの間隔を短縮することによって、設置面積効率を向上させることができる。

本発明のフィーダ交換台車は、安定して移動できて設置面積効率に優れるという効果を有し、電子部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

２ 電子部品実装装置
４ テープフィーダ
１０ フィーダ交換台車
１１ａ 前輪
１１ｂ 後輪
１２ａ 前方ベース（伸縮手段）
１２ｂ 後方ベース（伸縮手段）
１４ スライドブッシュ（昇降手段）
１５ フィーダ保持部
１６ キャリアテープ
１７ リール
１８ リール保持部
２０ 下部ハンドル（ハンドル部）
２０ａ 第１回転軸（ハンドル部）
２１ 上部ハンドル（ハンドル部）
２２ 把持棒（ハンドル部）
２４ 連結棒（リンク手段）
２５ 揺動部材（リンク手段）
２６ 係止棒（係止部材、スライドロック手段）
Ｓ センサ

Claims (3)

1. 電子部品を収納したキャリアテープを巻回したリールを保持するリール保持部と、
   前記キャリアテープの送り動作を行うテープフィーダを保持するフィーダ保持部と、
   一対の前輪および一対の後輪と、前記一対の前輪と前記一対の後輪の間隔を伸縮可能とする伸縮手段と、を備えるベース部と、
   前記伸縮手段の短縮を抑制するスライドロック手段と、を有するフィーダ交換台車であって、
   電子部品実装装置に装着した状態では前記伸縮手段により前記間隔が短縮され、
   電子部品実装装置に装着されていない状態では前記伸縮手段により前記間隔が伸張され、前記スライドロック手段により前記間隔の短縮が抑制され、
   前記ベース部の前記後輪側に設けられ、折畳み可能なハンドル部と
   前記ハンドル部と前記伸縮手段を係合し、前記ハンドル部の折畳み動作および引起し動作による動きを前記伸縮手段に伝達するリンク手段と、をさらに備え、
   前記ハンドル部の折畳み動作により前記間隔が短縮され、
   前記ハンドル部の引起し動作により前記間隔が伸張されるフィーダ交換台車。
2. 前記フィーダ保持部を前記ベース部に対して昇降自在に支持する昇降手段をさらに備え、
   前記スライドロック手段は、
   前記フィーダ保持部に接続される係止部材を有し、
   前記係止部材は、前記フィーダ保持部が上昇した状態で前記伸縮手段の伸縮を許容し、前記フィーダ保持部が下降した状態で前記伸縮手段の伸縮を抑制する、請求項１に記載のフィーダ交換台車。
3. 前記伸縮手段が伸張している状態を検出するセンサをさらに備え、
   前記センサにより前記伸縮手段が伸張している状態を検出すると、前記昇降手段に支持されて前記フィーダ保持部が下降する、請求項２に記載のフィーダ交換台車。

Images