WO2014147733A1

WO2014147733A1 - 部品実装機

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Publication number: WO2014147733A1
Application number: PCT/JP2013/057762
Authority: WO
Inventors: 知久神田; 武洋井土; 隆弘笠井; 朋治吉野
Original assignee: 富士機械製造株式会社
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-09-25
Also published as: EP2978294A4; EP2978294B1; CN105122961A; JPWO2014147733A1; JP6240159B2; CN105122961B; EP2978294A1

Abstract

　部品実装機１において、送風装置５１から送風される空気は、実装機本体３の奥側からテープフィーダ２１のテープ剥離部２５を通って実装機本体３の手前側に向かって流れる。これにより、特にテープ剥離部２５で発生する埃が部品Ｐを撮像するための部品撮像カメラ３７のレンズや基板Ｂ等に付着することを防止することができる。よって、部品Ｐの認識精度を高めることができ、また基板Ｂ上における部品Ｐの接触不良を防止して装着精度を高めることができる。

Description

部品実装機

　本発明は、部品が収納されたキャリアテープの上面側にトップテープが接着されてなる部品包装テープから部品を採取し、当該部品を基板上に移送して装着する部品実装機に関し、特に、部品包装テープを供給するテープフィーダのテープ剥離部において、トップテープをキャリアテープから剥離する際に発生する埃の除去が可能な部品実装機に関する。

　例えば、特許文献１には、部品採取後のキャリアテープを回収するテープ回収ダクト（テープ排出ダクト）内に、テープフィーダのテープ剥離部において発生する埃を含む空気を吸気する吸気ファンが設けられた部品実装機が記載されている。この部品実装機によれば、埃を含む空気は、テープ回収ダクトの入口からテープ回収ダクト内に吸気され、吸気ファンに付属のフィルタで埃と分離された後、テープ回収ダクトの出口から外部に排気される。

特開２０１１－８２４３８号公報

　上述の部品実装機のテープ回収ダクトは、テープフィーダのテープ剥離部よりも実装機本体の奥側に設けられているため、埃を含む空気の一部が、テープ回収ダクト内に吸気されずに実装機本体の奥側に流れ込む場合がある。この場合、実装機本体の奥側に流れ込んだ空気に含まれる埃が、部品認識用カメラのレンズや基板上等に付着すると、部品実装不良が発生するおそれがある。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、テープフィーダのテープ剥離部よりも実装機本体の奥側への埃を含む空気の流れ込みを防止することができる部品実装機を提供することにある。

　上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明は、部品が収納されたキャリアテープの上面側にトップテープが接着されてなる部品包装テープから前記部品を採取し、当該部品を基板上に移送して装着する部品実装機であって、前記部品包装テープをテープ剥離部に搬送し、前記トップテープを前記キャリアテープから剥離し、当該キャリアテープを部品供給位置に搬送するテープフィーダが、着脱可能に装着される部品供給装置と、前記部品供給位置で前記キャリアテープに収納された前記部品を採取して移送し、前記部品供給位置よりも実装機本体の奥側に位置する部品実装位置に位置決めされる前記基板上に前記部品を装着する部品移載装置と、前記部品供給位置よりも前記実装機本体の奥側から前記テープ剥離部に向けて空気を送風する送風装置と、を備えることである。

　これによれば、送風装置から送風される空気は、実装機本体の奥側からテープフィーダのテープ剥離部を通って実装機本体の手前側に向かって流れるので、特にテープ剥離部で発生する埃が部品を撮像するための部品撮像カメラのレンズや基板等に付着することを防止することができる。これにより、部品の認識精度を高めることができ、また基板上における部品の接触不良等の製造不良を防止することができる。

　請求項２に係る発明は、請求項１において、前記部品供給位置よりも前記実装機本体の奥側に設けられ、収納されている前記部品が採取された前記キャリアテープを回収するためのテープ回収ダクトを備え、前記送風装置は、前記テープ回収ダクトにおいて前記部品の移送高さよりも低い位置となるように設けられていることである。
　これによれば、部品供給装置で供給され部品移載装置で採取された部品を基板上に移送する際に、部品と送風装置とが干渉するおそれはなく、実装不良の発生を未然に防止することができる。

　請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記送風装置は、空気を前記テープ剥離部に向けて送風可能な複数の穴が所定の間隔をあけて穿設された管状部材を備えることである。
　これによれば、送風装置の複数の穴を、横並びに配列されている各テープフィーダの間隔で穿設することにより、各テープフィーダのテープ剥離部に対し送風装置の各穴から空気を確実に送風することができる。

　請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記テープ剥離部よりも前記実装機本体の手前側の上部に設けられ、前記送風装置から前記テープ剥離部に向けて送風された空気が前記実装機本体の上方に向かって流れるように当該空気を吸排気する上方向用吸排気装置、を備えることである。
　これによれば、送風装置からテープ剥離部に向けて送風された空気は、上方向用吸排気装置に吸排気されるので、実装機本体の奥側から前方側に向かい上方に向かって流れる空気流が発生し、実装機本体の奥側への空気の逆流を防止することができる。

　請求項５に係る発明は、請求項４において、前記上方向用吸排気装置には、吸気した空気に含まれる埃を捕捉するフィルタが設けられていることである。
　これによれば、上方向用吸排気装置に吸気された空気に含まれる埃はフィルタで捕捉され、上方向用吸排気装置から排気される空気は清浄化されるので、実装機本体の上方に向かう空気による埃の拡散を防止することができる。

　請求項６に係る発明は、請求項４又は５において、前記上方向用吸排気装置よりも前記実装機本体の奥側の上部に設けられ、前記上方向用吸排気装置から排出される空気が前記実装機本体の外側に排出されるように当該空気を吸排気する排出用吸排気装置、を備えることである。

　これによれば、上方向用吸排気装置から排出される空気は、排出用吸排気装置に吸排気されるので、実装機本体の上方において前方側から奥側に向かい、さらに実装機本体の外側に向かって流れる空気流が発生し、テープフィーダの駆動による発熱により上昇したテープフィーダ周辺の空気を実装機本体の外側に排出し、テープフィーダ周辺の雰囲気温度の上昇を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る部品実装機を示す斜視図である。図１の部品実装機の概略構成を示す側面図である。図１の部品実装機で使用される部品包装テープを示す斜視図である。図１の部品実装機の送風装置の詳細を示す斜視図である。図１の部品実装機の送風装置の配置および空気流を示す図である。

　以下、本発明に係る部品実装機の一実施の形態について説明する。なお、図１においては２台の部品実装機１を１つの架台２に並べて搭載した状態を示しているが、部品実装ラインにおいては１台の部品実装機１のみで構成され、もしくは複数台の部品実装機１が横並びに配置されて構成されている場合もある。以下の説明において、２台の部品実装機１が並ぶ方向、すなわち基板Ｂの搬送方向をＸ軸方向と称し、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直角な方向をＺ軸方向と称する。

　図１および図２に示すように、部品実装機１は、実装機本体３の奥側（図１，２の右側）に設けられ、基板Ｂを搬送する基板搬送装置１０と、実装機本体３の前面側（図１，２の左側）に設けられ、基板Ｂに装着する部品Ｐ（図３参照）を供給する部品供給装置２０と、両装置１０，２０の上方に設けられ、部品供給装置２０で供給された部品Ｐを採取して移送し、基板搬送装置１０で搬送された基板Ｂに装着する部品移載装置３０と、部品供給装置２０のテープフィーダ２１の部品供給部２４よりも実装機本体３の奥側に設けられ、部品Ｐが採取された後の部品包装テープＴ（図３参照）を回収するテープ回収装置４０等とを備えて構成される。

　さらに、部品実装機１は、テープ回収装置４０上に配設され、テープフィーダ２１の部品供給部２４よりも実装機本体３の奥側からテープ剥離部２５に向けて空気を送風する送風装置５１と、部品供給装置２０のテープ剥離部２５よりも実装機本体３の手前側の上部に設けられ、送風装置５１からテープ剥離部２５に向けて送風された空気が実装機本体３の上方に向かって流れるように当該空気を吸排気する上方向用吸排気装置５２と、上方向用吸排気装置５２よりも実装機本体３の奥側の上部に設けられ、上方向用吸排気装置５２から排出される空気が実装機本体３の外側に排出されるように当該空気を吸排気する排出用吸排気装置５３等とを備えて構成される。

　基板搬送装置１０は、基板Ｂを１枚ずつ２列で搬送可能ないわゆるダブルコンベアタイプの装置である。この基板搬送装置１０は、一対のガイドレール１１ａ，１１ｂと、一対のコンベアベルト１２ａ，１２ｂと、クランプ装置１３等とをそれぞれ２組備えている。一対のガイドレール１１ａ，１１ｂは、Ｙ方向に延在し基板Ｂの幅と略同一の距離を隔てて互いに平行に配置されている。一対のコンベアベルト１２ａ，１２ｂは、ガイドレール１１ａ，１１ｂの直下に並設されている。クランプ装置１３は、一対のガイドレール１１ａ，１１ｂの間であって部品実装位置（図１の点線で示す基板Ｂの位置）の下方に配設されている。

　この基板搬送装置１０においては、基板Ｂが一対のガイドレール１１ａ，１１ｂによりＹ方向に案内されつつ一対のコンベアベルト１２ａ，１２ｂにより部品実装位置まで搬送され、クランプ装置１３によりコンベアベルト１２ａ，１２ｂから押し上げられてクランプされ位置決め固定されるようになっている。

　部品供給装置２０は、実装機本体３の前面側に複数のテープフィーダ２１をＹ方向に並設して構成したカセットタイプの装置である。テープフィーダ２１は、実装機本体３に着脱可能に装着されたフィーダ本体２２と、フィーダ本体２２の後部に着脱可能に装着した供給リール２３と、フィーダ本体２２の先端の部品供給位置に設けた部品供給部２４と、部品供給部２４よりも手前に設けられたテープ剥離部２５等とを備えている。

　供給リール２３には、部品包装テープＴが巻回保持される。図３に示すように、部品包装テープＴは、部品Ｐが所定ピッチで収納されたキャリアテープＴｃと、キャリアテープＴｃの上面に接着されて部品Ｐを覆うトップテープＴｔとを備えて構成される。部品包装テープＴの一側縁部には、一定ピッチでスプロケット孔Ｔｈが穿孔されている。

　この部品供給装置２０においては、テープフィーダ２１に設けられている図略のスプロケットが回転することでスプロケットの歯がスプロケット孔Ｔｈに順番に嵌まり込み、供給リール２３から部品包装テープＴが所定ピッチで引き出される。そして、テープ剥離部２５でトップテープＴｔがキャリアテープＴｃから引き剥がされ、封入状態を解除された部品Ｐが部品供給部２４に順次送り込まれる。引き剥がされたトップテープＴｔは、フィーダ本体２２の後方に搬送され、テープ回収装置４０のテープ貯留ボックス４２に送り込まれ、部品Ｐが吸着された後のキャリアテープＴｃは、フィーダ本体２２の前方に搬送され、テープ回収装置４０のテープ回収ダクト４１を通してテープ貯留ボックス４２に送り込まれるようになっている。

　部品移載装置３０は、実装機本体３上部に装架されて基板搬送装置１０および部品供給装置２０の上方に配設されたＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置３０は、ボールネジ３１Ｂを介してＹ軸サーボモータ３１Ｙによりレール３１Ｒに沿ってＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ３２Ｙと、図略のボールネジを介してＸ軸サーボモータ３１ＸによりＸ軸方向に移動されるＸ軸スライダ３２Ｘ等とを備えている。このＸ軸スライダ３２Ｘは、Ｙ軸スライダ３２ＹにＸ軸方向に移動可能に案内されている。Ｘ軸スライダ３２Ｘには、部品Ｐを基板Ｂに装着する部品装着ヘッド３３が取付けられている。

　部品装着ヘッド３３には、下方に突出して設けられ部品Ｐを吸着保持する部品吸着ノズル３６を下端部に有するノズルホルダ部３４と、部品実装位置に位置決め固定された基板Ｂを撮像する基板撮像カメラ３５とが取り付けられている。ノズルホルダ部３４は、部品装着ヘッド３３に図略のサーボモータによりＺ軸方向に昇降可能に且つＺ軸周りで回転可能に支承されている。部品吸着ノズル３６は、ノズル先端で部品を吸引可能なように図略の真空ポンプに接続されている。また、部品吸着ノズル３６に吸着保持された部品Ｐを撮像する部品撮像カメラ３７が、基板搬送装置１０と部品供給装置２０の間に設けられている。

　この部品移載装置３０においては、部品供給装置２０で部品供給部２４（部品供給位置）に供給される部品Ｐは、部品吸着ノズル３６に吸着保持され、Ｙ軸スライダ３２Ｙ及びＸ軸スライダ３２Ｘで部品撮像カメラ３７の上方に移動され、部品撮像カメラ３７で撮像され画像認識されて部品姿勢が補正される。そして、基板搬送装置１０で部品供給位置よりも実装機本体３の奥側に位置する部品実装位置に搬送位置決めされる基板Ｐの上方に、Ｙ軸スライダ３２Ｙ及びＸ軸スライダ３２Ｘで移動され、基板Ｐ上の所定の装着位置に装着されるようになっている。

　テープ回収装置４０は、キャリアテープＴｃを回収するテープ回収ダクト４１と、テープ回収ダクト４１の下方に配設され、キャリアテープＴｃから引き剥がされたトップテープＴｔおよびテープ回収ダクト４１に導入されたキャリアテープＴｃを貯留するテープ貯留ボックス４２等とを備えて構成される。

　テープ回収ダクト４１には、Ｙ方向に並設される複数のテープフィーダ２１の部品供給部２４に向かって矩形状に開口したテープ導入口４１ａおよびテープ貯留ボックス４２の上面に接続された矩形状のテープ排出口４１ｂが形成されている。そして、テープ回収ダクト４１は、テープ導入口４１ａからテープ排出口４１ｂに至る間が、実装機本体３の奥側に向かって凸となるように湾曲したダクト本体４１ｃを備えている。ダクト本体４１ｃが実装機本体３の奥側に向かって凸となるように湾曲しているので、テープフィーダ２１の部品供給部２４から送り出される部品Ｐが吸着された後のキャリアテープＴｃをテープ貯留ボックス４２に向けてスムーズに案内することができる。

　図４に示すように、送風装置５１は、複数の穴５１ａが所定間隔で穿設されている管状部材５１ｂと、管状部材５１ｂと図略の空気供給源とを接続するための配管５１ｃ等とを備えている。管状部材５１ｂの複数の穴５１ａは、例えばＹ方向に並設されているテープフィーダ２１の間隔で穿設されている。管状部材５１ｂは、一端側が塞がれ、他端側が配管５１ｃに接続され、テープ回収ダクト４１のダクト本体４１ｃ上のテープ導入口４１ａ近傍において、各穴５１ａが横並びに配列されている各テープフィーダ２１のテープ剥離部２５に向いてＹ方向に延びるように配置され固定されている。これにより、各テープフィーダ２１のテープ剥離部２５に対し送風装置５１の各穴５１ａから空気を確実に送風することができる。

　送風装置５１を設けることにより、配管５１ｃを通って管状部材５１ｂの各穴５１ａから送風される空気は、実装機本体３の奥側から各テープフィーダ２１のテープ剥離部２５を通って実装機本体３の手前側に向かって流れるので、特にテープ剥離部２５で発生する埃が部品撮像カメラ３５のレンズや基板Ｐ等に付着することを防止することができる。これにより、部品Ｐの認識精度を高めることができ、また基板Ｂ上における部品Ｐの接触不良等の製造不良を防止することができる。

　また、管状部材５１ｂは、部品吸着ノズル３６に吸着され移送される部品Ｐの移送高さよりも低い位置となるように設けられている。すなわち、図５に示すように、管状部材５１ｂの上部の高さｈ１が、部品Ｐの移送高さｈ２よりも低くなるように、管状部材５１ｂをダクト本体４１ｃ上に設けている。これにより、部品Ｐを基板Ｂ上に移送する際に、部品Ｐと管状部材４３ｂとが干渉するおそれはなく、実装不良の発生を未然に防止することができる。

　図２に示すように、上方向用吸排気装置５２は、実装機本体３の前面上部中央に取り付けられ、下方から上方に向かって空気を吸排気可能な電動ファン５２ａと、吸気した空気に含まれる埃を捕捉するフィルタ５２ｂ等とを備えている。上方向用吸排気装置５２を設けることにより、図５に示すように、送風装置５１からテープ剥離部２５に向けて送風された空気は、上方向用吸排気装置５２の電動ファン５２ａに吸排気されるので、実装機本体３の奥側から前方側に向かい上方に向かって流れる空気流Ｆｆが発生し、実装機本体３の奥側への空気の逆流を防止することができる。そして、電動ファン５２ａに吸気された空気に含まれる埃はフィルタ５２ｂで捕捉され、電動ファン５２ａから排気される空気は清浄化されるので、実装機本体３の上方に向かう空気による埃の拡散を防止することができる。

　図２に示すように、排出用吸排気装置５３は、上方向用吸排気装置５２よりも実装機本体３の奥側の上部、本例では実装機本体３の背面上部中央に取り付けられ、実装機本体３内から実装機本体３の外側に向かって空気を排出可能な電動ファン５３ａ等を備えている。排出用吸排気装置５３を設けることにより、図５に示すように、上方向用吸排気装置５２から排出される空気は、排出用吸排気装置５３の電動ファン５３ａに吸排気されるので、実装機本体３の上方において前方側から奥側に向かい、さらに実装機本体３の外側に向かって流れる空気流Ｆｂが発生する。よって、従来はテープフィーダ２１の駆動モータの発熱によりテープフィーダ２１周辺の雰囲気温度が上昇していたが、上記空気流により温度上昇した空気が実装機本体３の外側に排出されるので、テープフィーダ２１周辺の雰囲気温度の上昇を抑制することができる。

　なお、上述の実施形態では、実装機本体３の前面側に設けた部品供給装置２０の複数のテープフィーダ２１に対して実装機本体３の前面側に送風する送風装置５１を設けた構成としたが、実装機本体３の前面側および背面側にそれぞれ部品供給装置２０を設けるとともに、それぞれの部品供給装置２０の複数のテープフィーダ２１に対して実装機本体３の前面側に送風する送風装置５１および実装機本体３の背面側に送風する送風装置５１をそれぞれ設けた構成としてもよい。この場合、排出用吸排気装置５３を天板に設け、空気を実装機本体３の外側上方に向かって排出するようにすると良い。なお、上述の実施形態においても、排出用吸排気装置５３を天板に設け、空気を実装機本体３の外側上方に向かって排出するようにしても良い。

　本発明は、部品を部品包装テープやトレイ等で供給する部品実装機に適用可能である。

　１：部品実装機、１０：基板搬送装置、２０：部品供給装置、３０：部品移載装置、４０：テープ回収装置、４１：テープ回収ダクト、４２：テープ貯留ボックス、５１：送風装置、５１ａ：穴、５１ｂ：管状部材、５１ｃ：配管、５２：上方向用吸排気装置、５２ａ：ファン、５２ｂ：フィルタ、５３：排出用吸排気装置、５３ａ：ファン、Ｔ：部品包装テープ、Ｔｔ：トップテープ、Ｔｃ：キャリアテープ。

Claims

　部品が収納されたキャリアテープの上面側にトップテープが接着されてなる部品包装テープから前記部品を採取し、当該部品を基板上に移送して装着する部品実装機であって、
　前記部品包装テープをテープ剥離部に搬送し、前記トップテープを前記キャリアテープから剥離し、当該キャリアテープを部品供給位置に搬送するテープフィーダが、着脱可能に装着される部品供給装置と、
　前記部品供給位置で前記キャリアテープに収納された前記部品を採取して移送し、前記部品供給位置よりも実装機本体の奥側に位置する部品実装位置に位置決めされる前記基板上に前記部品を装着する部品移載装置と、
　前記部品供給位置よりも前記実装機本体の奥側から前記テープ剥離部に向けて空気を送風する送風装置と、を備える部品実装機。
　前記部品供給位置よりも前記実装機本体の奥側に設けられ、収納されている前記部品が採取された前記キャリアテープを回収するためのテープ回収ダクトを備え、
　前記送風装置は、前記テープ回収ダクトにおいて前記部品の移送高さよりも低い位置となるように設けられている、請求項１の部品実装機。
　前記送風装置は、空気を前記テープ剥離部に向けて送風可能な複数の穴が所定の間隔をあけて穿設された管状部材を備える、請求項１又は２の部品実装機。
　前記テープ剥離部よりも前記実装機本体の手前側の上部に設けられ、前記送風装置から前記テープ剥離部に向けて送風された空気が前記実装機本体の上方に向かって流れるように当該空気を吸排気する上方向用吸排気装置、を備える請求項１から３の何れか一項の部品実装機。
　前記上方向用吸排気装置には、吸気した空気に含まれる埃を捕捉するフィルタが設けられている、請求項４の部品実装機。
　前記上方向用吸排気装置よりも前記実装機本体の奥側の上部に設けられ、前記上方向用吸排気装置から排出される空気が前記実装機本体の外側に排出されるように当該空気を吸排気する排出用吸排気装置、を備える請求項４又は５の部品実装機。