JP6777792B2 - テープフィーダ - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、基板作業機に電子部品を供給するテープフィーダに関する。

テープフィーダは、電子部品を保持するテープが巻回されたリールを保持するリール保持部と、リールからのテープを基板作業機に送出するフィーダ本体と、を備える。基板作業機には、基板の搬送方向に沿って複数のテープフィーダが並列に搭載される。通常、リール保持部は、フィーダ本体よりも幅広である。このため、基板作業機に搭載可能なテープフィーダの個数は、リール保持部の幅によって制限される。

基板に装着される電子部品の種類の増加に応じて、より多くのテープフィーダを基板作業機に搭載することが望まれている。特開２００４−４７９５１号公報に開示されるテープフィーダは、フィーダ本体とリール保持部との間に設けられている可動機構を備える。可動機構は、フィーダ本体に対するリール保持部の相対移動を許容する。この技術では、可動機構が、隣り合うテープフィーダ間におけるリール保持部の接触を避けるように、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を変更する。これにより、基板作業機に搭載可能なテープフィーダの個数は、幅広なリール保持部の幅ではなく、幅狭なフィーダ本体の幅によって制限されるようになる。このように、テープフィーダが可動機構を備えていると、より多くのテープフィーダが基板作業機に搭載可能となる。

近年、リール保持部が２つのリールを保持するテープフィーダが提案されており、その一例が特開２０１４−８２４５４号公報に開示される。この種のテープフィーダのフィーダ本体は、１つのリールからのテープが消費された後にもう１つのリールからのテープを自動的に基板作業機に送出する。これにより、これまで手作業で行っていたテープのスプライシング作業を省略することができるとともに、生産を継続しながらテープが消費されたリールを交換することができるので、基板作業機の生産効率が向上する。

２つのリールを保持するリール保持部を備えたテープフィーダに可動機構を適用すれば、基板作業機は、多種類の電子部品の装着と高い生産効率を実現することができる。ところが、このようなテープフィーダが搭載される空間では、作業者から観測すると、一部のリール保持部が他のリール保持部に遮られ、テープが消費されたリールを交換する作業性が悪化する。本明細書は、このような作業性の悪化を改善する技術を提供することを目的とする。

本明細書で開示するテープフィーダの一実施形態は、基板作業機に電子部品を供給するように構成されており、リール保持部とフィーダ本体と可動機構とを備える。リール保持部は、電子部品を保持する第１テープが巻回されている第１リール及び電子部品を保持する第２テープが巻回されている第２リールをリール保持面内の異なる位置で保持する。フィーダ本体は、第１リールからの第１テープを基板作業機に送出するとともに、第１テープが消費された後に第２リールからの第２テープを自動的に基板作業機に送出する。可動機構は、フィーダ本体とリール保持部との間に設けられており、フィーダ本体に対するリール保持部の相対移動を許容する。可動機構は、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を、上側位置と下側位置との間で変更可能にする。可動機構はさらに、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を、少なくとも下側位置において接近位置と離間位置との間で変更可能にする。

上記実施形態の可動機構は、隣り合うテープフィーダ間におけるリール保持部の接触を避けるように、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を上側位置と下側位置との間で変更することができる。これにより、より多くのテープフィーダが基板作業機に搭載可能となる。さらに、上記実施形態の可動機構は、下側位置に配置されているリール保持部のフィーダ本体に対する位置を接近位置と離間位置との間で変更することができる。これにより、下側位置に配置されているリール保持部を離間位置に置くと、そのリール保持部が上側位置に配置されているリール保持部から露出するので、そのリール保持部に保持されるリールを容易に交換することができる。

電子部品実装機とそれに搭載される電子部品供給機の構成の概略を模式的に示す図である。 テープフィーダの構成の概略を模式的に示す図であり、リール保持部が上側位置に配置されている状態を示す図である。 テープフィーダの構成の概略を模式的に示す図であり、リール保持部が下側位置に配置されている状態を示す図である。 リール保持部の第２保持部が通常位置と格納位置との間を移動する様子を示す図である。 案内アームの後端部の要部拡大図を模式的に示す図であり、一対のローラが一対の溝に嵌入していない状態を示す図である。 案内アームの後端部の要部拡大図を模式的に示す図であり、一対のローラが一対の溝に嵌入した状態を示す図である。 電子部品実装機とそれに搭載される電子部品供給機の構成の概略を模式的に示す図であり、下側位置にあるリール保持部が離間位置に配置されたときの様子を示す図である。 テープフィーダの構成の概略を模式的に示す図であり、変形例の可動機構の概略を模式的に示す図である。

本明細書で開示するテープフィーダの一実施形態は、基板作業機に電子部品を供給するように構成されており、リール保持部とフィーダ本体と可動機構とを備えていてもよい。リール保持部は、電子部品を保持する第１テープが巻回されている第１リール及び電子部品を保持する第２テープが巻回されている第２リールをリール保持面内の異なる位置で保持してもよい。第１リールに保持される電子部品と第２リールに保持される電子部品は、同一種類のものでもよく、異なる種類のものでもよい。リール保持部は、必要に応じて、３つ以上のリールを保持してもよい。フィーダ本体は、第１リールからの第１テープを基板作業機に送出するとともに、第１テープが消費された後に第２リールからの第２テープを自動的に基板作業機に送出してもよい。このように、テープフィーダは、テープのスプライシング作業を自動で行うことができる。可動機構は、フィーダ本体とリール保持部との間に設けられており、フィーダ本体に対するリール保持部の相対移動を許容してもよい。可動機構は、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を、上側位置と下側位置との間で変更可能にしてもよい。可動機構はさらに、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を、少なくとも下側位置において接近位置と離間位置との間で変更可能にしてもよい。

可動機構は、リール保持面に対して平行に伸びる案内部を含む案内アームを有していてもよい。この場合、リール保持部は、案内部に沿って接近位置と離間位置との間で摺動可能に構成されていてもよい。この態様によると、作業者は、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を、少なくとも下側位置において接近位置と離間位置との間で容易に変更することができる。

案内アームは、リール保持部が上側位置に配置されるときの位置とリール保持部が下側位置に配置されるときの位置の間を平行移動可能に構成されていてもよい。この態様によると、作業者は、フィーダ本体に対するリール保持部の位置を、上側位置と下側位置との間で容易に変更することができる。

可動機構は、案内アームが選択的に着脱される第１着脱部と第２着脱部とを有していてもよい。この場合、案内アームが第１着脱部に取り付けられると、リール保持部が上側位置に配置される。案内アームが第２着脱部に取り付けられると、リール保持部が下側位置に配置される。この態様によると、可動機構の形態が簡素化され、可動機構は破損に強くなる。

案内アームには、案内部としてリール保持部の摺動方向に沿って伸びる開口が形成されていてもよい。開口には、開口を画定する下縁に形成されている下溝と開口を画定する上縁に形成されている上溝とを含む一対の溝が形成されていてもよい。リール保持部は、案内アームの開口に挿入されている一対のローラを有していてもよい。フィーダ本体に対するリール保持部の位置は、一対のローラの一方が下溝に嵌入するとともに他方が上溝に嵌入すると固定される。この態様によると、フィーダ本体に対するリール保持部の摺動方向における位置決めを、簡素な構造で実現することができる。

一対の溝は、案内アームの開口の一方の端部と他方の端部のそれぞれに形成されていてもよい。一対のローラが開口の一方の端部に形成されている一対の溝に嵌入すると、リール保持部が接近位置に配置される。一対のローラが開口の他方の端部に形成されている一対の溝に嵌入すると、リール保持部が離間位置に配置される。この態様によると、フィーダ本体に対するリール保持部の接近位置と離間位置の位置決めを、簡素な構造で実現することができる。

リール保持部は、第１保持部と第２保持部とを有していてもよい。第１保持部は、第１リールを保持するように構成されていてもよい。第２保持部は、第１保持部よりもフィーダ本体から遠い側に配置されており、第２リールを保持する通常位置とフィーダ本体に接近するとともに第２リールを保持しない格納位置との間を移動可能に構成されていてもよい。この態様によると、第２保持部が第２リールを保持しないときに、第２保持部を格納位置に移動させることで、省スペース化を図ることができる。

図１に、電子部品装着ラインに用いられる電子部品装着機１を示す。図１には、２つの電子部品装着機１が示されており、一方の電子部品装着機１の外装板が透かされた状態で示されている。電子部品装着機１は、回路基板に電子部品を装着する装置であり、搬送装置２、搭載ヘッド３及び移動装置４を備える。搬送装置２は、ダブルコンベアタイプであり、回路基板を搬送方向（図示矢印方向）に沿って搬送する。搭載ヘッド３は、移動装置４に連結されており、電子部品を吸着する吸着ノズルを有する。移動装置４は、搬送される回路基板の表面に平行な面内で搭載ヘッド３を移動させる。電子部品装着機１には、電子部品供給装置５が搭載されている。電子部品供給装置５は、回路基板の搬送方向に沿って並列する複数のテープフィーダ１０を有する。このように、電子部品装着機１は、電子部品供給装置５のテープフィーダ１０から供給される電子部品を搭載ヘッド３の吸着ノズルで吸着し、移動装置４を利用してその搭載ヘッド３を回路基板まで移動させ、回路基板の所定位置に電子部品を装着する。

図２に、テープフィーダ１０の構成の概略を模式的に示す。なお、以下の説明では、テープフィーダ１０における方向について、紙面左側（電子部品装着機１に搭載されたときに、電子部品装着機１が存在する側）を前側とし、紙面右側を後側とし、紙面上側（電子部品装着機１に搭載されたときに、鉛直方向の上側）を上側とし、紙面下側を下側とし、紙面奥行方向を回路基板の搬送方向とする。

図２に示されるように、テープフィーダ１０は、フィーダ本体１１、可動機構１２及びリール保持部１３を有する。テープフィーダ１０は、オートローディングフィーダと称される種類であり、２つのリール５１，５２を保持する。第１リール５１には、電子部品を一定のピッチ間隔で保持する第１テープ（以下、送出テープという）が巻回されている。第２リール５２には、電子部品を一定のピッチ間隔で保持する第２テープ（以下、待機テープという）が巻回されている。送出テープに保持される電子部品と待機テープに保持される電子部品は同一種類である。第１リール５１及び第２リール５２は、回路基板の搬送方向に直交するリール保持面内の異なる位置に保持される。リール保持面は、フィーダ本体１１が存在する面でもある。

フィーダ本体１１は、電子部品供給装置５のフレームに着脱可能に構成されており、第１スプロケット２１及び第２スプロケット２２を有する。第１スプロケット２１と第２スプロケット２２は、同期して回転可能に構成されている。第１スプロケット２１と第２スプロケット２２は、第１リール５１からの送出テープに形成された送り穴に係合して、テープガイド（図示省略）に沿って送出テープを部品吸着位置へピッチ送りする。第２リール５２からの待機テープの先端は、第２スプロケット２２の上方で待機している。フィーダ本体１１は、送出テープが消費された後に、第２スプロケット２２の上方で待機する待機テープを下方に移動させ、待機テープに形成された送り穴に第２スプロケット２２を係合させる。このように、フィーダ本体１１は、送出テープが消費された後に待機テープを自動的に電子部品装着機１に送出するように構成されており、これまで手作業で行っていたテープのスプライシング作業を省略することができる。これにより、作業者の作業効率が向上すると共に、スプライシング作業忘れ又は作業ミスによる生産の停止がなくなるので、電子部品装着機１の生産効率が向上する。

可動機構１２は、フィーダ本体１１に対するリール保持部１３の相対移動を許容するように構成されており、支持アーム３１、一対のリンク３２，３３及び案内アーム３４を有する。支持アーム３１は、上端部がフィーダ本体１１の後端部に固定されており、リール保持面に対して平行に伸びており、フィーダ本体１１の後端部から下向きに伸びている。支持アーム３１の下端部は、後向きに伸びる連結部３１ａを有している。第１リンク３２は、リール保持面に対して平行に伸びており、一端が支持アーム３１の連結部３１ａに回動可能に連結されており、他端が案内アーム３４の前端部に回動可能に連結されている。第２リンク３３も、リール保持面に対して平行に伸びており、一端が支持アーム３１の連結部３１ａに回動可能に連結されており、他端が案内アーム３４の前端部に回動可能に連結されている。支持アーム３１の連結部３１ａと案内アーム３４の間において、第１リンク３２と第２リンク３３は同一の長さを有する。これにより、案内アーム３４は、リール保持面に対して平行な面内で平行移動可能に構成されている。

図２及び図３に、案内アーム３４が平行移動する様子を示す。可動機構１２は、一対のリンク３２，３３を利用して案内アーム３４を平行移動させることで、フィーダ本体１１に対するリール保持部１３の位置を、上側位置（図２参照）と下側位置（図３参照）との間で変更可能にする。図２及び図３に示されるように、リール保持部１３及び一対のリール５１，５２が上側位置にあるときの存在範囲は、リール保持部１３及び一対のリール５１，５２が下側位置にあるときの存在範囲と重複しない。このため、図１に示されるように、複数のテープフィーダ１０が電子部品装着機１に搭載されるときに、上側位置に配置されるリール保持部１３と下側位置に配置されるリール保持部が搬送方向に沿って交互となるようにセットされると、隣り合うテープフィーダ１０間におけるリール保持部１３の接触が避けられる。リール保持部１３はフィーダ本体１１よりも幅広に構成されているので、リール保持部１３の接触を避けることにより、電子部品装着機１に搭載可能なテープフィーダ１０の個数は、幅広なリール保持部１３の幅ではなく、幅狭なフィーダ本体１１の幅によって制限されるようになる。これにより、より多くのテープフィーダ１０が電子部品装着機１に搭載可能となるので、電子部品装着機１は、多種類の電子部品を回路基板に装着することができる。

図２に示されるように、リール保持部１３は、第１保持部４１及び第２保持部４２を有する。第１保持部４１は、第２保持部４２よりもフィーダ本体１１に対して近い側に配置されている。第１保持部４１は、係合ピン４１ａを有しており、その係合ピン４１ａが第１リール５１の回転軸孔に係合して第１リール５１を回転可能に保持する。第２保持部４２は、第１保持部４１よりもフィーダ本体１１に対して遠い側に配置されており、矩形状の板部材で構成されている。第２保持部４２は、前端部が第１保持部材４１に対して回動可能に連結されている。第２保持部４２も、後端部に係合ピン４２ａを有しており、その係合ピン４２ａが第２リール５２の回転軸孔に係合して第２リール５２を回転可能に保持する。

第２保持部４２は、その長手方向が前後方向と平行となった位置、換言すると、係合ピン４２ａが第１保持部４１の係合ピン４１ａから最も離れた位置のときに、第２リール５２を安定的に保持する。一方、図４に示されるように、例えば、生産する回路基板に必要とされる電子部品の個数が少なく、第１リール５１の電子部品で足りる場合、第２保持部４２は、第１保持部４１側に折りたたまれて第１保持部４１の側方に格納される。これにより、テープフィーダ１０の前後方向の幅が短くなるので、電子部品供給装置５の省スペース化が図られる。

図２に示されるように、第１保持部４１は、一対のローラ４１ｂ，４１ｃを有する。一対のローラ４１ａ，４１ｂは、回路基板の搬送方向を回転軸としており、案内アーム３４に形成されている開口３４ａに挿入されている。案内アーム３４の開口３４ａは、前後方向に沿って伸びている。一対のローラ４１ａ，４１ｂは、案内アーム３４の開口３４ａに案内されて移動する。これにより、リール保持部１３は、案内アーム３４に沿って前後方向に摺動可能に構成されており、フィーダ本体１１に接近する接近位置と離間する離間位置との間で移動可能に構成されている。

図５Ａに、案内アーム３４の後端部の要部拡大図を模式的に示す。案内アーム３４の開口３４ａには、開口３４ａを画定する上縁に形成されている上溝３５及び開口３４ａを画定する下縁に形成されている下溝３６とを含む一対の溝３５，３６が形成されている。上溝３５は、下溝３６よりも前方に形成されている。リール保持部１３は一対のローラ４１ａ，４１ｂから後方に伸びて形成されているので、リール保持部１３には、一対のローラ４１ａ，４１ｂを回転軸として時計周りの自重トルクが発生している。したがって、図５Ｂに示されるように、一対のローラ４１ａ，４１ｂのうちの前方ローラ４１ｂが上溝３５に嵌入するとともに後方ローラ４１ｃが下溝３６に嵌入すると、リール保持部１３は、離間位置に固定される。同様な構造の一対の溝が案内アーム３４の開口３４ａの前端部にも形成されており、これにより、リール保持部１３は、接近位置に固定される。

上記したように、本実施例のテープフィーダ１０は、第１リール５１からの送出テープが消費された後に、第２リール５２からの待機テープを自動的に電子部品装着機１に供給することができる。さらに、作業者は、第２リール５２からの待機テープが消費されるのに先立って、送出テープが消費された第１リール５１を第１保持部４１から取り出し、第２リール５２を第１保持部４１に移動させ、第２保持部４２に新たなリールを補給する。これにより、リール交換のために生産を停止する必要がないので、電子部品装着機１の生産効率が向上する。

図６に示されるように、本実施例のテープフィーダ１０は、回路基板の搬送方向に沿って、上側位置に配置されるリール保持部１３と下側位置に配置されるリール保持部１３が交互となるようにセットされる。このため、特に、下側位置に配置されるリール保持部１３の第１保持部４１が、作業者から観測すると、上側位置に配置されるリール保持部１３によって遮られる。本実施例のテープフィーダ１０では、リール保持部１３が接近位置と離間位置との間で移動可能に構成されている。これにより、下側位置に配置されているリール保持部１３を離間位置に置くと、そのリール保持部１３が上側位置に配置されているリール保持部１３から露出するので、そのリール保持部１３に保持されるリールを容易に交換することができる。

上記実施例では、一対のリンク３２，３３を利用して案内アーム３４が上側位置と下側位置との間を平行移動する例を示した。図７に示されるように、上記実施例に代えて、着脱機構を利用して案内アーム３４が上側位置と下側位置との間を移動するようにしてもよい。この例の支持アーム３１は、一対の上側係合フック３７ａ及び一対の下側係合フック３７ｂを有する。さらに、案内アーム３４は、前端部に形成されている一対の係合ピン３８を有する。案内アーム３４は、一対の係合ピン３８が上側係合フック３７ａに係合すると上側位置に配置され、一対の係合ピン３８が下側係合フック３７ｂに係合すると下側位置に配置される。このような着脱機構は、形態が簡素化され、破損に強いという特徴を有する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：テープフィーダ
１１：フィーダ本体
１２：可動機構
１３：リール保持部
２１：第１スプロケット
２２：第２スプロケット
３１：支持アーム
３２：第１リンク
３３：第２リンク
３４：案内アーム
４１：第１保持部
４２：第２保持部
５１：第１リール
５２：第２リール

Claims (7)

1. 基板作業機が回路基板を搬送する搬送方向に沿って前記基板作業機に並列に搭載される複数のテープフィーダの各々のリール保持部とフィーダ本体の間に設置可能であり、前記フィーダ本体に対する前記リール保持部の相対移動を許容する可動機構であって、
   前記フィーダ本体に対する前記リール保持部の位置を、上側位置と下側位置との間で変更可能にするとともに、少なくとも前記下側位置において接近位置と離間位置との間で変更可能にしており、
   ここで、前記リール保持部は、電子部品を保持する第１テープが巻回されている第１リール及び電子部品を保持する第２テープが巻回されている第２リールをリール保持面内の異なる位置で保持するものであり、
   前記リール保持部は、第１保持部と、第２保持部と、を有しており、
   前記第１保持部は、前記第１リールを保持するように構成されており、
   前記第２保持部は、前記第１保持部よりも前記フィーダ本体から遠い側に配置されており、前記第２リールを保持するように構成されており、
   前記基板作業機は、前記上側位置に配置された前記リール保持部と前記下側位置に配置された前記リール保持部が前記搬送方向に沿って交互となるように搭載可能なものであり、
   前記接近位置と前記離間位置を結ぶ前後方向において、前記下側位置に配置された前記リール保持部の前記第１保持部に保持されている前記第１リールは、前記接近位置にあるときに前記上側位置にある前記リール保持部の前記第２保持部に保持されている前記第２リールよりも前記フィーダ本体に近い位置にあり、前記下側位置に配置された前記リール保持部の前記第１保持部に保持されている前記第１リールは、前記離間位置にあるときに前記上側位置にある前記リール保持部の前記第２保持部に保持されている前記第２リールよりも前記フィーダ本体から離れた位置にある、可動機構。
2. 前記リール保持面に対して平行に伸びる案内部を含む案内アームを有しており、
   前記リール保持部は、前記案内部に沿って前記接近位置と前記離間位置との間で摺動可能に構成されている、
   請求項１に記載の可動機構。
3. 前記案内アームは、前記リール保持部が前記上側位置に配置されるときの位置と前記リール保持部が前記下側位置に配置されるときの位置との間を平行移動可能に構成されている、
   請求項２に記載の可動機構。
4. 前記案内アームが選択的に着脱される第１着脱部と第２着脱部とを有しており、
   前記案内アームが前記第１着脱部に取り付けられると、前記リール保持部が前記上側位置に配置され、
   前記案内アームが前記第２着脱部に取り付けられると、前記リール保持部が前記下側位置に配置される、
   請求項２に記載の可動機構。
5. 前記案内アームには、前記案内部として前記リール保持部の摺動方向に沿って伸びる開口が形成されており、
   前記開口には、前記開口を画定する下縁に形成されている下溝と前記開口を画定する上縁に形成されている上溝とを含む一対の溝が形成されており、
   前記リール保持部は、前記案内アームの前記開口に挿入されている一対のローラを有しており、
   前記フィーダ本体に対する前記リール保持部の位置は、前記一対のローラの一方が前記下溝に嵌入するとともに他方が前記上溝に嵌入すると固定される、
   請求項２〜４のいずれか一項に記載の可動機構。
6. 前記一対の溝は、前記案内アームの前記開口の一方の端部と他方の端部のそれぞれに形成されており、
   前記一対のローラが前記開口の一方の端部に形成されている前記一対の溝に嵌入すると、前記リール保持部が前記接近位置に配置され、
   前記一対のローラが前記開口の他方の端部に形成されている前記一対の溝に嵌入すると、前記リール保持部が前記離間位置に配置される、
   請求項５に記載の可動機構。
7. 前記第２保持部は、前記第２リールを保持する通常位置と前記フィーダ本体に接近するとともに前記第２リールを保持しない格納位置との間を移動可能に構成されている、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の可動機構。
   

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