JP7129618B2 - テープフィーダ及び部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャリアテープをピッチ送りして部品を供給するテープフィーダ及びこのテープフィーダが供給する部品を基板に移載して実装基板を製造する部品実装装置に関する。

従来、部品実装装置の移載ヘッドに部品を供給する部品供給装置として、テープフィーダが多用されている。テープフィーダは、部品を収納したキャリアテープをピッチ送りして所定の位置に部品を供給する。キャリアテープは、部品を収納する部品収納部が長手方向に並んで設けられたベーステープと、ベーステープの上面に貼り付けられて部品収納部からの部品の脱落を防止するカバーテープを備えている。テープフィーダは、キャリアテープの通路であるテープ通路が形成された本体部にキャリアテープをピッチ送りするためのスプロケットを備えている。スプロケットは外周歯をキャリアテープに設けられた送り孔に係合させた状態で間欠回転してキャリアテープを走行させる。

このようなテープフィーダの一種として、テープ入口から挿入されたキャリアテープを自動で送って部品供給が可能な状態にセットするオートロード型のテープフィーダが知られている。このオートロード型のテープフィーダでは、ベーステープからカバーテープを剥離する剥離部材が設けられており、剥離したカバーテープをベーステープと一緒に走行させて排出するようになっている。カバーテープを剥離する位置は部品供給口の近傍である必要から、剥離部材は、本体部にスプロケットを覆って設けられるテープガイドの天井部に保持されている（例えば、下記の特許文献１）。

特開２０１５－１８８６３号公報

しかしながら、上記特許文献１にも示されるように、テープガイドの天井部には、スプロケットとの干渉を回避する溝部が設けられており、その溝部は剥離部材により剥離されたカバーテープの進行路上にある。このため、剥離したカバーテープが溝部内で上方にふくらんで溝部からはみ出し、溝部に引っ掛かることで、キャリアテープの走行が妨げられるおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、剥離されたカバーテープがテープガイドの溝部に引っ掛かってキャリアテープの走行が妨げられる事態を防止できるテープフィーダ及び部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明のテープフィーダは、キャリアテープの通路であるテープ通路が形成された本体部と、前記本体部に設けられ、前記キャリアテープを送るスプロケットと、前記本体部に前記スプロケットを覆って設けられ、前記テープ通路の上方にある天井部に前記スプロケットとの干渉を回避する溝部及び前記天井部から下方に突出する突起を有したテープガイドと、前記テープガイドに保持され、前記テープ通路を前記スプロケットに向かって走行する前記キャリアテープからカバーテープを剥離する剥離部材とを備え、前記天井部は前記剥離部材により剥離されたカバーテープを下方に押さえ、前記突起は前記天井部が下方に押さえた前記カバーテープを更に下方に押さえ、前記突起は前記テープガイドの前記天井部の上面が叩打されて形成されたものであり、前記剥離部材の先鋭部と前記溝部との間に位置する。

本発明の部品実装装置は、本発明のテープフィーダと、前記テープフィーダが供給する部品をピックアップして基板に移載する移載ヘッドとを備えた。

本発明によれば、剥離されたカバーテープがテープガイドの溝部に引っ掛かってキャリアテープの走行が妨げられる事態を防止できる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備えるテープフィーダに使用されるキャリアテープの（ａ）部分平面図（ｂ）断面図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの側面図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの部分拡大図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダが備えるテープガイド及び剥離部材の（ａ）斜視図（ｂ）側断面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダが備える剥離部材によりキャリアテープのカバーテープを剥離する様子を示す図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの（ａ）断面平面図（ｂ）断面正面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダが備えるテープガイド及び剥離部材の断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装装置１は基板２に部品３を実装する装置であり、基台１１上にコンベア１２及び部品移載機構１３を備えている。基台１１には台車１４に取り付けられたフィーダベース１５が連結されており、フィーダベース１５にはテープフィーダ１６が取り付けられている。本実施の形態では、作業者ＯＰから見た左右方向（図１の紙面に直交する方向）をＸ軸方向とし、作業者ＯＰから見た前後方向（図１の紙面の左右方向）をＹ軸方向とする。また、上下方向（図１の紙面の上下方向）をＺ軸方向とする。

図１において、コンベア１２は基板搬送部として機能し、Ｘ軸方向に基板２を搬送して作業位置に位置決めする。部品移載機構１３は吸着ノズル１３ａを備えた移載ヘッド１３ｂと移載ヘッド１３ｂを水平面内方向に移動させるヘッド移動機構１３ｃから構成されている。フィーダベース１５は台車１４により床面Ｆ上を移動されて、基台１１の後方（作業者ＯＰから見た手前側）の端部に連結される。フィーダベース１５には複数のテープフィーダ１６がＸ軸方向に並べて取り付けられている。作業者ＯＰは台車１４を基台１１に連結することで複数のテープフィーダ１６を一括して基台１１に装着する。

テープフィーダ１６は、多数の部品３を一列に並べて収納したキャリアテープ１７をピッチ送りすることで、前方（作業者ＯＰから見た奥側）の端部に位置する部品供給口１６Ｋに部品３を間欠的に供給する。キャリアテープ１７を供給するリール１８は台車１４に保持されており、キャリアテープ１７はリール１８から引き出されてテープフィーダ１６に装填される。

図１において、コンベア１２、部品移載機構１３、テープフィーダ１６の各動作は部品実装装置１が備える制御装置２０が制御する。テープフィーダ１６は台車１４を基台１１に連結したときに制御装置２０と電気的に繋がる。ヘッド移動機構１３ｃは制御装置２０に制御されて移載ヘッド１３ｂをテープフィーダ１６と基板２との間で往復させる。この往復移動において、移載ヘッド１３ｂはテープフィーダ１６が供給する部品３を吸着ノズル１３ａによって吸着してピックアップし、基板２に移載して実装基板を製造する。

本実施の形態における部品実装装置１ではテープフィーダ１６の構成に特徴があり、以下に説明する。先ず、キャリアテープ１７について説明する。図２（ａ），（ｂ）に示すように、キャリアテープ１７はベーステープ２１とベーステープ２１の上面に貼り付けられた透明のカバーテープ２２を有して成る。ベーステープ２１には多数の凹状（又はエンボス状）の部品収納部２３がベーステープ２１の長手方向に一列かつ等間隔に設けられている。各部品収納部２３には部品３が収納されている。

図２（ａ），（ｂ）において、カバーテープ２２は幅方向に対向する両端が接着剤２４によってベーステープ２１の表面に貼り付けられている。カバーテープ２２は各部品収納部２３を上方から覆っており、各部品収納部２３から部品３が脱落するのを防止する。ベーステープ２１の部品収納部２３の列と平行な位置には、多数の送り孔２５が一列かつ等間隔に設けられている。

図３において、テープフィーダ１６は、フィーダベース１５に着脱自在に取り付けられる本体部３１に、テープガイド３２、剥離部材３３及び排出ガイド３４が設けられている。本体部３１には後端のテープ入口３５ａから前方に向けてキャリアテープ１７の通路であるテープ通路３５が形成されており、本体部３１内のテープ通路３５に沿った位置には３つのスプロケット（フィードスプロケット４１、副スプロケット４２、主スプロケット４３）と複数（ここでは３つ）のセンサ４４が設けられている。また本体部３１内には、台車１４を基台１１に連結したときに制御装置２０と電気的に繋がる制御基板４５が設けられている。

図３において、フィードスプロケット４１は本体部３１の後方下部に設けられている。フィードスプロケット４１は本体部３１内に設けられた第１モータ機構部４６によって回転駆動される。フィードスプロケット４１はテープ通路３５の上方に位置しており、テープ通路３５を通るキャリアテープ１７の送り孔２５に外周歯を係合させて回転することで、キャリアテープ１７を前方に送る。

図３及び図４において、副スプロケット４２と主スプロケット４３は本体部３１の前方上部に前後方向に並んで設けられている。主スプロケット４３は本体部３１の前端側に位置しており、副スプロケット４２は主スプロケット４３の後方に位置している。副スプロケット４２は主スプロケット４３と同径（歯底円の直径が同じ）であって外周歯の端数は同じであり、副スプロケット４２の回転軸４２Ｊは主スプロケット４３の回転軸４３Ｊよりもやや低い位置に位置している。

図４において、副スプロケット４２と主スプロケット４３はともに本体部３１の前方部で上面に露出したテープ通路３５の下方に位置している。副スプロケット４２はキャリアテープ１７の送り孔２５に外周歯４２Ｔを係合させて回転することで、キャリアテープ１７を前方に送る。主スプロケット４３はキャリアテープ１７の副スプロケット４２よりも前方の送り孔２５に外周歯４３Ｔを係合させて回転することで、キャリアテープ１７を前方に送る。

図３において、複数のセンサ４４はそれぞれ本体部３１内のテープ通路３５に臨む位置に設けられており、その位置を通過するキャリアテープ１７の先頭部及び後尾部を検出してその検出情報を制御基板４５に送信する。制御基板４５はこれら複数のセンサ４４から送られてきた検出情報に基づいて、テープ通路３５を走行するキャリアテープ１７の先頭部及び後尾部の位置を認識する。

副スプロケット４２と主スプロケット４３は本体部３１内に設けられた第２モータ機構部４７に駆動されて同期して間欠回転し、キャリアテープ１７をピッチ送りする。これによりキャリアテープ１７に設けられた部品収納部２３が部品供給口１６Ｋに次々と送られる。

図３、図４及び図５（ａ），（ｂ）において、テープガイド３２は本体部３１の前方上部に設けられており、主スプロケット４３と副スプロケット４２及び主スプロケット４３と副スプロケット４２の間の上方に露出したテープ通路３５を上方から覆っている。テープガイド３２は前後方向に延びてテープ通路３５の上方に位置する天井部５１と、天井部５１の両側部から下方に延出した一対の側面部５２を有している。テープガイド３２は、一対の側面部５２が本体部３１の上部を側方から挟むように取り付けられている。テープガイド３２の天井部５１には、主スプロケット４３の外周歯４３Ｔとの干渉を避けるための溝部５３が前後方向に延びて設けられている。溝部５３の前方には前述の部品供給口１６Ｋが設けられている。

図４及び図５（ａ），（ｂ）において、剥離部材３３はテープガイド３２の天井部５１の下面側に設けられており、その直下のテープ通路３５に沿って斜めに延びている。剥離部材３３は、副スプロケット４２から主スプロケット４３に向かって送られるキャリアテープ１７のベーステープ２１からカバーテープ２２を剥離する部材である。剥離部材３３の下端（後端）には先鋭部３３Ｈが形成されている。先鋭部３３Ｈは、テープ通路３５を走行するキャリアテープ１７のカバーテープ２２の進行路上に位置している。

図４において、テープガイド３２の前端部にはピン部材３２Ｐが設けられている。ピン部材３２Ｐは本体部３１の前端部３１Ｆに設けられた長孔状のピン移動孔６１内で上下方向への移動が許容されており、引っ張りばね６２によって下方（天井部５１の下面がテープ通路３５に当接する方向）に付勢されている。テープガイド３２の後端部も同様の構成を有しており、図示しない引っ張りばねによって下方に付勢されている。

テープガイド３２は上記のように前端部及び後端部が下方に付勢されているため、直下のテープ通路３５を通るキャリアテープ１７の厚さに応じた移動量でテープ通路３５に対して近接又は離間する方向（上下方向）に移動できる。キャリアテープ１７はテープガイド３２の後端側から進入し、テープガイド３２を上方に押し退けながら前方に走行する。このときテープガイド３２はキャリアテープ１７をその厚さによらずテープ通路３５に密着させるので、キャリアテープ１７は安定した状態でテープ通路３５を走行する。このキャリアテープ１７の走行時において、テープガイド３２の一対の側面部５２は、キャリアテープ１７の幅方向の移動を規制する役割を果たす。

図５（ｂ）において、テープガイド３２の天井部５１の下面には、下方に突出して延びた突起５４が設けられている。突起５４は、キャリアテープ１７が溝部５３に向かう進行路中（詳細には、剥離部材３３の先鋭部３３Ｈと溝部５３の間）に位置している。突起５４は、例えばテープガイド３２の天井部５１の上面が叩打されて形成される。図５（ａ）中に示す凹部５５は、突起５４を形成したときに生じた穴である。このようにして突起５４を形成することで、削り出しのような他の形成方法によるよりも、製造コストを安価にすることができる。

図３及び図４において、排出ガイド３４は本体部３１の前端部３１Ｆに設けられている。本体部３１の前端部３１Ｆに形成されるテープ通路３５は下方に向けて屈曲した形状のテープ排出路３５ｂとなっており、排出ガイド３４はテープ排出路３５ｂを覆って設けられている。

次に、テープフィーダ１６の動作を説明する。テープフィーダ１６のテープ入口３５ａからキャリアテープ１７の先端部が挿入されると、フィードスプロケット４１が制御基板４５に制御されて作動する。フィードスプロケット４１は、外周歯をキャリアテープ１７の送り孔２５に係合させて回転することによって、キャリアテープ１７を走行させる。

テープ通路３５を走行するキャリアテープ１７は副スプロケット４２のやや後方の位置から本体部３１の上面に露出する。制御基板４５はキャリアテープ１７の先頭部の位置が副スプロケット４２の手前に達したことを検知したら、副スプロケット４２と主スプロケット４３を同期して回転させる。

キャリアテープ１７は上面に露出したテープ通路３５を走行し、テープガイド３２の後端側から天井部５１の下方に進入する。副スプロケット４２は外周歯４２Ｔを、主スプロケット４３は外周歯４３Ｔをそれぞれキャリアテープ１７の送り孔２５に係合させて回転し、テープガイド３２の下方でキャリアテープ１７を部品供給口１６Ｋの側へ送る。このときキャリアテープ１７は、テープガイド３２を上方に押し退けながら前方へ進む。

ここで、キャリアテープ１７が副スプロケット４２から主スプロケット４３へ送られる際、カバーテープ２２は剥離部材３３によってベーステープ２１から剥離される。詳細には、ベーステープ２１とカバーテープ２２の間に剥離部材３３の先鋭部３３Ｈが入り込んでキャリアテープ１７の端部側の接着剤２４からカバーテープ２２が剥がされ（図６（ａ）→図６（ｂ）→図７（ａ））、キャリアテープ１７の送り孔２５の側に反転するようにめくられる（図８（ａ）→図８（ｂ））。そして、めくられたカバーテープ２２は、テープガイド３２の天井部５１によって下方に押さえられる（図８（ｂ）及び図７（ａ）の矢視Ｖ１－Ｖ１断面図である図７（ｂ））。

ここで、キャリアテープ１７の送り孔２５の側に反転するようにめくられたカバーテープ２２は、ベーステープ２１の走行に従って溝部５３の下方を通過するが、前述したように、テープガイド３２の天井部５１の下面側には下方に突出した突起５４が設けられており、剥離してめくられたカバーテープ２２は突起５４によって、更に下方に押さえられる。キャリアテープ１７は、主スプロケット４３の外周歯４３Ｔによって送られて溝部５３の下方を通過するが、カバーテープ２２は溝部５３の手前で突起５４によって下方に押さえられた状態になっている。この状態ではカバーテープ２２は溝部５３内に進入する際には上方へのふくらみが抑制されており、溝部５３に引っ掛かることがない。

キャリアテープ１７が部品供給口１６Ｋを通過する前にカバーテープ２２が剥離され、部品収納部２３が上方に開放された状態となることで（図８（ｂ））、部品収納部２３が部品供給口１６Ｋに達したとき、吸着ノズル１３ａによる部品３のピックアップが可能となる。剥離部材３３によって剥離されてめくられたカバーテープ２２は、ベーステープ２１とともに走行してテープガイド３２を通過する。

テープガイド３２を上方に押し退けながら前方へ進んだキャリアテープ１７は、排出ガイド３４の後端部からテープ排出路３５ｂに進入する。そして、テープ排出路３５ｂに進入したキャリアテープ１７はテープ排出路３５ｂと排出ガイド３４との間の空間を進み、排出ガイド３４の下端部からテープフィーダ１６の外部に排出される（図４）。

以上説明したように、本実施の形態におけるテープフィーダ１６では、テープガイド３２の天井部５１の下面に下方に突出した突起５４が設けられており、この突起５４が、剥離部材３３によりキャリアテープ１７から剥離されたカバーテープ２２を突起５４によって溝部５３の手前で下方に押さえているため、溝部５３の下方を通過するカバーテープ２２が上方にふくらむことが抑制される。このため、カバーテープ２２が溝部５３に引っ掛かってキャリアテープ１７の走行が妨げられる事態を防止できる。

ここで、前述したように、突起５４がテープガイド３２の天井部５１の上面が叩打されて形成されているのであれば、突起５４を容易に形成できる。また、このようにして突起５４を形成すれば、前述のように、テープガイド３２の天井部５１の上面に凹部５５が形成されるので、外見でそのテープガイド３２が突起５４を有していること及び突起５４の位置を知ることができる。

剥離されたカバーテープがテープガイドの溝部に引っ掛かってキャリアテープの走行が妨げられる事態を防止できるテープフィーダ及び部品実装装置を提供する。

１ 部品実装装置
２ 基板
３ 部品
１３ｂ 移載ヘッド
１６ テープフィーダ
１７ キャリアテープ
２２ カバーテープ
３１ 本体部
３２ テープガイド
３３ 剥離部材
３５ テープ通路
４３ 主スプロケット（スプロケット）
５１ 天井部
５３ 溝部
５４ 突起
５５ 凹部

Claims (7)

1. キャリアテープの通路であるテープ通路が形成された本体部と、
   前記本体部に設けられ、前記キャリアテープを送るスプロケットと、
   前記本体部に前記スプロケットを覆って設けられ、前記テープ通路の上方にある天井部に前記スプロケットとの干渉を回避する溝部及び前記天井部から下方に突出する突起を有したテープガイドと、
   前記テープガイドに保持され、前記テープ通路を前記スプロケットに向かって走行する前記キャリアテープからカバーテープを剥離する剥離部材とを備え、
   前記天井部は前記剥離部材により剥離されたカバーテープを下方に押さえ、前記突起は前記天井部が下方に押さえた前記カバーテープを更に下方に押さえ、
   前記突起は前記テープガイドの前記天井部の上面が叩打されて形成されたものであり、前記剥離部材の先鋭部と前記溝部との間に位置することを特徴とするテープフィーダ。
2. 前記テープガイドは、前記キャリアテープに設けられた部品収納部に収納された部品を供給する部品供給口を有す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. 前記キャリアテープは、ベーステープと、前記ベーステープに貼り付けられたカバーテープを有し、
   前記ベーステープには、前記スプロケットの外周歯が係合する送り孔が設けられており、
   前記突起は、走行する前記キャリアテープの前記送り孔の上方に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のテープフィーダ。
4. 前記突起と前記溝部は、前記キャリアテープの進行方向に沿った同一直線上にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のテープフィーダ。
5. 前記突起は前記天井部の下面から下方に突出することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のテープフィーダ。
6. 前記突起と対面する前記天井部の上面に前記突起を形成したときに生じた穴である凹部を有し、前記凹部により外見で前記テープガイドが前記突起を有していること及び前記突起の位置を知ることができることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のテープフィーダ。
7. 請求項１乃至６の何れかに記載のテープフィーダと、前記テープフィーダが供給する部品をピックアップして基板に移載する移載ヘッドとを備えたことを特徴とする部品実装装置。

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