JP6836767B1 - 電子部品挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の構成を有しない電子部品挿入装置と比較して、より安定してキャリアテープのポケットに電子部品を挿入できる電子部品挿入装置を提供する。【解決手段】電子部品挿入装置１０は、キャリアテープＣＴに形成されたポケットＰＣＴに電子部品ＥＰを挿入する電子部品挿入装置であって、電子部品ＥＰを搬送する搬送コレット１２と、搬送コレット１２から受け渡された電子部品ＥＰが載り、振動を加えて電子部品ＥＰをキャリアテープＣＴに移動させる第１の振動台１６ａと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品挿入装置に関する。

特許文献１には、超音波を用いて電子部品を損傷しないように位置決めできる位置決め装置が記載されている。
この位置決め装置は、電子部品を搬送する搬送部と、搬送部によって搬送された電子部品が嵌り、上側が開口したくぼみ部が形成されている位置決め台と、位置決め台を上下方向に振動させる加振部と、を備え、加振部が、超音波振動を発生する超音波振動子と、超音波振動を伝達し、位置決め台が取り付けられる超音波ホーンと、を有し、くぼみ部の形状が、上底の面積が下底の面積よりも大きい四角錐台状であり、平面視した際の該くぼみ部の大きさが、電子部品のサイズよりも予め決められた許容誤差分だけ大きく設定されている。

ところで電子部品挿入装置は、図６（Ａ）に示す搬送コレット１２を備えている。この搬送コレット１２は、図示しない回転テーブルの外周部に沿って、間隔をあけて複数配置されている。搬送コレット１２は、先端部に吸着孔Ｈ１２が形成され、電子部品ＥＰの上面をエア吸着して保持できる。搬送コレット１２は、図示しないモータやエアシリンダによって駆動され、上下方向（同図６（Ａ）の矢印で示すＺ方向）に移動できる。
従って、電子部品ＥＰは、搬送コレット１２によって吸着され、回転テーブルの回転に伴って、キャリアテープＣＴのポケットＰＣＴが位置する挿入位置の上方まで搬送される。そして、電子部品ＥＰは、図６（Ｂ）に示すように、搬送コレット１２が下降した後、エア吸着の圧力を正圧にすることで電子部品ＥＰが落下し、ポケットＰＣＴの内部に挿入される（図６（Ｃ）参照）。

特許第６３６８１３６号公報

従来の電子部品挿入装置においては、例えば電子部品ＥＰの重心が高いと、本来図７（Ａ）に示す状態で挿入されるべき電子部品ＥＰが、図７（Ｂ）に示すようにキャリアテープＣＴのポケットＰＣＴの開口部の縁や内側の側面に接触して回転し、例えば図７（Ｃ）に示すように、９０度回転した状態で挿入されてしまう場合があった。
本発明は、本発明の構成を有しない電子部品挿入装置と比較して、より安定してキャリアテープのポケットに電子部品を挿入できる電子部品挿入装置を提供できる。

請求項１に記載の発明は、キャリアテープに形成されたポケットに電子部品を挿入する電子部品挿入装置であって、前記電子部品を搬送する搬送コレットと、前記搬送コレットから受け渡された前記電子部品が載り、振動を加えて該電子部品をキャリアテープに移動させる第１の振動台と、を備えた電子部品挿入装置である。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の電子部品挿入装置において、前記第１の振動台の前記キャリアテープよりも高い位置に、前記電子部品が嵌る窪みが形成され、前記窪みの表面の高さ位置が、前記ポケットに向かうに従って低くなっている。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の電子部品挿入装置において、前記窪みの前記キャリアテープの移動方向の寸法が、前記ポケットの開口部の前記キャリアテープの移動方向の寸法よりも大きく設定されている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品挿入装置において、前記キャリアテープに振動を加える第２の振動台を更に備える。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４記載の電子部品挿入装置において、前記第１の振動台が加える前記振動が、前記キャリアテープの移動方向と交差する方向の振動である。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電子部品挿入装置において、前記第１の振動台が加える前記振動が、超音波振動である。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品挿入装置において、前記キャリアテープに代えてチップトレイとした電子部品挿入装置である。

本発明によれば、本発明の構成を有しない電子部品挿入装置と比較して、より安定してキャリアテープのポケットに電子部品を挿入できる電子部品挿入装置を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係る電子部品挿入装置の構成図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、同電子部品挿入装置が備える挿入振動台の側面図及び平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、同電子部品挿入装置の動作を示す説明図である。 同電子部品挿入装置の動作を示すタイミングチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本発明の第２の実施の形態に係る電子部品挿入装置が備える挿入振動台の側面図及び平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来の電子部品挿入装置が備える搬送コレットの動作を示す説明図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、従来の電子部品挿入装置によってキャリアテープに挿入される電子部品の挙動を示す説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。

〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態に係る電子部品挿入装置１０（図１参照）は、図２（Ｂ）に示すように、キャリアテープＣＴに間隔を空けてそれぞれ形成された複数のポケットＰＣＴに電子部品ＥＰを一つずつ挿入できる。
ここで、電子部品ＥＰは、例えば０４０２サイズや０６０３サイズのチップ部品や外形寸法（幅×奥行×高さ）が、２．０×３．０×０．８ｍｍのコネクタである。また、電子部品ＥＰは、表面実装用にリードフォーミングされたフォトカプラのような重心が高い電子部品であってもよい。
電子部品挿入装置１０は、図１に示すように、搬送コレット１２、第１の送り部１４ａ、第２の送り部１４ｂ、挿入振動台（第１の振動台の一例）１６ａ、接触振動台（第２の振動台の一例）１６ｂ及び制御部２０を備えている。

搬送コレット１２は、図示しない回転テーブルの外周部に沿って、間隔をあけて複数配置されている。搬送コレット１２は、先端部に吸着孔Ｈ１２（図６（Ａ）参照）が形成され、電子部品ＥＰの上面をエア吸着して搬送できる。搬送コレット１２は、図示しないモータやエアシリンダによって駆動され、上下方向（図１の矢印で示すＺ方向）に移動できる。
従って、電子部品ＥＰは、搬送コレット１２によって吸着され、回転テーブルの回転に伴って、図３（Ａ）に示すように、挿入振動台１６ａが位置する挿入位置の上方まで搬送される。その後、電子部品ＥＰは、搬送コレット１２が下降し、搬送コレット１２から開放され落下することによって、挿入振動台１６ａに受け渡される。

第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂは、キャリアテープＣＴを送ることができる。第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂには、図１に示すように、それぞれキャリアテープＣＴの長手方向に沿って形成された送り孔Ｈｃｔ（図２（Ｂ）参照）に嵌まる突起１４２ａ、１４２ｂが複数形成されている。第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂは、それぞれ、突起１４２ａ及び突起１４２ｂが送り孔Ｈｃｔに嵌まり、キャリアテープＣＴの表面側（上側）から見てキャリアテープＣＴの移動方向（キャリアテープＣＴの長手方向であって図１及び図２（Ｂ）の矢印で示すＸ方向）と交差して延びる回転軸ＡＸａ及び回転軸ＡＸｂ回りに同期して回転することによって、キャリアテープＣＴをＸ方向へ送ることができる。
第１の送り部１４ａは、第２の送り部１４ｂよりもキャリアテープＣＴの移動方向の上流側に配置されている。第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂは、それぞれサーボモータ（不図示）により駆動される。

挿入振動台１６ａは、搬送コレット１２から受け渡された電子部品ＥＰが載り、振動を加えて電子部品ＥＰをキャリアテープＣＴに移動させることができる。
挿入振動台１６ａは、第１の送り部１４ａの下流側かつ第２の送り部１４ｂ上流側であって、キャリアテープＣＴよりも高い位置に配置されている。

挿入振動台１６ａは、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、超音波発生装置１７ａに設けられている。この超音波発生装置１７ａは、超音波振動子１７２ａ及び超音波ホーン１７４ａを有している。
超音波振動子１７２ａは、超音波振動し、図２（Ｂ）に示すＸ方向と交差するＹ方向の超音波振動を発生することができる。
超音波ホーン１７４ａは、Ｙ方向に延びる棒状の部材であり、超音波振動子１７２ａに設けられている。超音波ホーン１７４ａは、超音波振動子１７２ａが発生した超音波振動を伝達する共振体である。
なお、超音波ホーン１７４ａと挿入振動台１６ａは一体に構成されていてもよい。

挿入振動台１６ａは、超音波ホーン１７４ａの先端部に設けられ、Ｙ方向に加振される。
挿入振動台１６ａは、キャリアテープＣＴの側から見て後方に突出した雄ねじ１６２ａを有し、超音波ホーン１７４ａの先端面に形成された雌ねじにねじ込まれることよって固定される。従って、超音波ホーン１７４ａの超音波振動が確実に挿入振動台１６ａに伝達されるとともに、キャリアテープＣＴの種類、すなわち電子部品ＥＰの種類に応じて対応する挿入振動台に容易に交換できる。

挿入振動台１６ａの先端部には、キャリアテープＣＴのポケットＰＣＴに向かうに従って低くなるように傾斜した上面が形成されている。この上面の先端中央部には、先端方向に延び電子部品ＥＰが嵌る溝状の窪み１６４が形成されている。窪み１６４の表面の高さ位置は、図２（Ａ）に示すように、キャリアテープＣＴの上面よりも高く、ポケットＰＣＴに向かうに従って（先端に向かうに従って）低くなるように形成されている。窪み１６４の先端側（一端側）は切り欠かれ開放されているので、窪み１６４に嵌った電子部品ＥＰは、先端側から窪み１６４の外側に出ることができる。
窪み１６４の幅方向（図２（Ｂ）に示すＸ方向）の寸法は、ポケットＰＣＴの開口部の幅方向（Ｘ方向）の寸法よりも予め決められた大きさだけ大きくなるように設定されている。

接触振動台１６ｂは、キャリアテープＣＴに振動を加えることができる。接触振動台１６ｂは、図１に示すように、挿入振動台１６ａから電子部品ＥＰが挿入されるポケットＰＣＴの下側に配置され、キャリアテープＣＴの裏側の面に接触している。接触振動台１６ｂのキャリアテープＣＴとの接触面には、キャリアテープＣＴの移動を妨げない程度の弱い力で接触面を吸着するための吸着孔（不図示）が形成されている。

接触振動台１６ｂは、超音波発生装置１７ｂに設けられている。この超音波発生装置１７ｂは、超音波振動子１７２ｂ及び超音波ホーン１７４ｂを有している。
超音波振動子１７２ｂは、超音波振動し、Ｘ方向及びＹ方向と交差するＺ方向（上下方向）の超音波振動を発生することができる。
超音波ホーン１７４ｂは、Ｚ方向に延びる棒状の部材であり、超音波振動子１７２ｂに設けられている。超音波ホーン１７４ｂは、超音波振動子１７２ｂが発生した超音波振動を伝達する共振体である。
なお、超音波ホーン１７４ｂと接触振動台１６ｂは一体に構成されていてもよい。

接触振動台１６ｂは、超音波ホーン１７４ｂの先端部に設けられ、Ｚ方向に加振される。
接触振動台１６ｂは、下方に突出した雄ねじを有し、超音波ホーン１７４ｂの先端面に形成された雌ねじにねじ込まれることよって固定される。従って、超音波ホーン１７４ｂの超音波振動が確実に接触振動台１６ｂに伝達されるとともに、キャリアテープＣＴの種類に応じて対応する接触振動台に容易に交換できる。
接触振動台１６ｂがキャリアテープＣＴに振動を加えることにより、接触振動台１６ｂが設けられていない場合と比較して、電子部品ＥＰがより安定してポケットＰＣＴに挿入される。
なお、接触振動台１６ｂがキャリアテープＣＴに振動を加えることができれば、接触振動台１６ｂの配置場所やキャリアテープＣＴとの接触箇所は任意で良く、例えば接触振動台１６ｂは、キャリアテープＣＴの側端部に接触してもよい。また、接触振動台１６ｂは、電子部品ＥＰの種類によっては省略することができる。

制御部２０（図１参照）は、第１の送り部１４ａを駆動するサーボモータ（不図示）及び第２の送り部１４ｂを駆動するサーボモータ（不図示）をそれぞれ制御するコントローラ及びサーボアンプであり、第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂの回転動作をそれぞれ制御できる。
また、制御部２０は、回転テーブル、搬送コレット１２及び超音波振動子１７２ａ、１７２ｂの動作も制御できる。

次に、電子部品挿入装置１０の動作について、図３及び図４に基づいて説明する。電子部品挿入装置１０は、次のステップに従って、電子部品ＥＰをポケットＰＣＴに収めることができる。

（ステップＳ１：期間Ｔ１）
第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂが回転し、キャリアテープＣＴが搬送される（図４（Ｅ）参照）。キャリアテープＣＴは、下面がガイド１８ａ、１８ｂ（図２（Ａ）参照）に支持されながら搬送される。
第１の送り部１４ａ及び第２の送り部１４ｂが予め決められた回転位置で停止すると、キャリアテープＣＴの移動が停止し、ポケットＰＣＴが予め決められた挿入位置に到達する。
なお、本期間Ｔ１に限らず、電子部品挿入装置１０が動作している間、接触振動台１６ｂに形成された吸着孔（不図示）により、キャリアテープＣＴは吸着される（図４（Ｆ）参照）。

（ステップＳ２：期間Ｔ２）
図４（Ａ）に示すように、回転テーブル（不図示）が回転する。回転テーブルの回転に伴って電子部品ＥＰを吸着した搬送コレット１２が移動する。搬送コレット１２が、図３（Ａ）の二点鎖線で示すように、挿入振動台１６ａの上方に到達すると、回転テーブルの回転は停止する。

（ステップＳ３：期間Ｔ３）
搬送コレット１２が予め設定された高さ位置まで下降して停止する。

（ステップＳ４：期間Ｔ４）
図４（Ｃ）に示すように、搬送コレット１２に形成された吸着孔Ｈ１２の吸着圧力を予め決められた時間だけ負圧から正圧に切り替える。吸着圧力が正圧になることにより、搬送コレット１２によって吸着されていた電子部品ＥＰが落下する。
また、図４（Ｇ）及び図４（Ｈ）にそれぞれ示すように、超音波振動子１７２ａ及び超音波振動子１７２ｂが振動することにより、挿入振動台１６ａ及び接触振動台１６ｂが振動する。
落下した電子部品ＥＰは、図３（Ａ）に示すように、挿入振動台１６ａの窪み１６４に収まるとともに振動が加えられる。振動が加えられた電子部品ＥＰは、図３（Ｂ）に示すように、ポケットＰＣＴに向かって移動し、たとえ挿入振動台１６ａとポケットＰＣＴとの位置関係がＸ方向又はＸ方向と反対の方向にずれていても、電子部品ＥＰの一部がポケットＰＣＴに入り込みさえすれば、図３（Ｃ）に示すように、ポケットＰＣＴの内部に収まる（図４（Ｄ）参照）。
なお、電子部品挿入装置１０は、ポケットＰＣＴに挿入される電子部品ＥＰを撮像する図示しないカメラを備えていてもよく、このカメラによって、電子部品ＥＰがポケットＰＣＴの内部に収まったことが確認されてもよい。

（ステップＳ５：期間Ｔ５）
超音波振動子１７２ａ及び１７２ｂの振動が停止する（図４（Ｇ）及び図４（Ｈ）参照）。
付言すると、前期間Ｔ４から本期間Ｔ５まで搬送コレット１２は停止した状態を保っている（図４（Ｂ）参照）。

（ステップＳ６：期間Ｔ６）
図４（Ｂ）に示すように、搬送コレット１２が上昇し、予め決められた高さ位置へと戻る。

以降、期間Ｔ１〜Ｔ６の動作が繰り返され、電子部品ＥＰがポケットＰＣＴに順次挿入されていく。
電子部品ＥＰが挿入されたキャリアテープＣＴは、図１に示すように、カバーテープＣＶＴにてシールされ、リール３０に巻き取られる。

以上説明したように、本実施の形態に係る電子部品挿入装置１０によれば、移動するキャリアテープＣＴの停止位置が変動したり、キャリアテープＣＴに形成された各ポケットＰＣＴの位置や大きさにばらつきがあったりしても、電子部品ＥＰをより安定してポケットＰＣＴに収めることができる。

〔第２の実施の形態〕
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る電子部品挿入装置について説明する。第１の実施の形態に係る電子部品挿入装置１０と同一の構成要素については、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
本実施の形態に係る電子部品挿入装置は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第１の実施の形態に係るキャリアテープＣＴに形成されたポケットＰＣＴに代えて、チップトレイＣＴＲのＸ方向及びＹ方向に間隔を空けてそれぞれ形成された複数のポケットＰＣＴａに電子部品ＥＰを挿入できる。

電子部品挿入装置は、搬送コレット１２、挿入振動台１６ａ、ＸＹテーブル（不図示）及び制御部（不図示）を備えている。
ＸＹテーブルは、チップトレイＣＴＲを支持し、Ｘ方向及びＸ方向と交差するＹ方向にチップトレイＣＴＲを移動できる。

挿入振動台１６ａから電子部品ＥＰがポケットＰＣＴａに挿入された後、ＸＹテーブルがＸ方向又はＹ方向にチップトレイＣＴＲを送り、次のポケットＰＣＴａに電子部品ＥＰが挿入されることを繰り返すことにより、電子部品挿入装置は、すべてのポケットＰＣＴａに電子部品ＥＰを挿入できる。

本実施の形態に係る電子部品挿入装置によれば、ＸＹテーブルによる位置決め精度が悪かったり、チップトレイＣＴＲの各ポケットＰＣＴａの位置や大きさにばらつきがあったりしても、電子部品ＥＰをより安定してポケットＰＣＴａに収めることができる。
なお、電子部品挿入装置は、チップトレイＣＴＲ又はチップトレイＣＴＲを支持する支持部に接触して加振する接触振動台を更に備えていてもよい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
挿入振動台１６ａ又は接触振動台１６ｂが加える振動は、超音波振動に限定されるものではなく、より低周波の音波による振動であってもよい。挿入振動台１６ａ又は接触振動台１６ｂによる振動は、電子部品ＥＰを所望の方向に移動させることができる程度の振動であれば、任意の周波数、振幅及び方向でよい。
更に言えば、接触振動台１６ｂが加える振動は、音波による振動でなくてもよい。接触振動台１６ｂが振動を加えることに代えて、例えば、エアを噴射する噴射装置（不図示）が噴射したエアが、キャリアテープＣＴに対して微小な振動を誘起し、ポケットＰＣＴに収まらなかった電子部品ＥＰを挿入してもよい。

１０ 電子部品挿入装置
１２ 搬送コレット
１４ａ 第１の送り部
１４ｂ 第２の送り部
１６ａ 挿入振動台
１６ｂ 接触振動台
１７ａ 超音波発生装置
１７ｂ 超音波発生装置
１８ａ、１８ｂ ガイド
２０ 制御部
３０ リール
１４２ａ、１４２ｂ 突起
１６２ａ 雄ねじ
１６４ 窪み
１７２ａ、１７２ｂ 超音波振動子
１７４ａ、１７４ｂ 超音波ホーン
ＡＸａ、ＡＸｂ 回転軸
ＣＶＴ カバーテープ
ＣＴ キャリアテープ
ＣＴＲ チップトレイ
ＥＰ 電子部品
Ｈ１２ 吸着孔
Ｈｃｔ 孔
ＰＣＴ、ＰＣＴａ ポケット

Claims (7)

1. キャリアテープに形成されたポケットに電子部品を挿入する電子部品挿入装置であって、
   前記電子部品を搬送する搬送コレットと、
   前記搬送コレットから受け渡された前記電子部品が載り、振動を加えて該電子部品をキャリアテープに移動させる第１の振動台と、を備えた電子部品挿入装置。
2. 請求項１記載の電子部品挿入装置において、
   前記第１の振動台に前記電子部品が嵌る窪みが形成され、
   前記窪みの表面の高さ位置が、前記ポケットに向かうに従って低くなっている電子部品挿入装置。
3. 請求項２記載の電子部品挿入装置において、
   前記窪みの前記キャリアテープの移動方向の寸法が、前記ポケットの開口部の前記キャリアテープの移動方向の寸法よりも大きく設定されている電子部品挿入装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品挿入装置において、
   前記キャリアテープに振動を加える第２の振動台を更に備えた電子部品挿入装置。
5. 請求項３又は４記載の電子部品挿入装置において、
   前記第１の振動台が加える前記振動が、前記キャリアテープの移動方向と交差する方向の振動である電子部品挿入装置。
6. 請求項５記載の電子部品挿入装置において、
   前記第１の振動台が加える前記振動が、超音波振動である電子部品挿入装置。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子部品挿入装置において、
   前記キャリアテープに代えてチップトレイとした電子部品挿入装置。