WO2020026423A1

WO2020026423A1 - テープフィーダ

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Publication number: WO2020026423A1
Application number: PCT/JP2018/029130
Authority: WO
Inventors: 石橋久雄; 清水利津; 山崎祐輔
Original assignee: 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN112514549B; CN112514549A; JPWO2020026423A1; JP7123145B2

Abstract

両端がカットされた部品テープの使用に適したテープフィーダであり、複数の部品が並べて収納された部品テープに対応した所定幅のフィーダ本体と、前記部品テープに形成された送り孔にスプロケットの歯を掛け、前記スプロケットの回転によってテープ送りを行うテープ送り機構と、前記フィーダ本体の上面部において前記部品テープを上から覆い、部品の取り出し用に切り欠かれた部品供給部を備えるテープガイドと、前記部品供給部の位置に合わせて前記部品テープを支持する弾性支持部材とを有する。

Description

テープフィーダ

　本発明は、複数の部品が長手方向に並べて収納された部品テープであって、特に両端がカットされたいわゆるカットテープの使用に適したテープフィーダに関する。

　回路基板に部品を装着する部品実装機は、部品を供給するための部品供給装置が使用される。その部品供給装置には、例えば電子部品を収納する部品テープをテープリールから巻出してテープ送りを行うテープフィーダが使用される。下記特許文献１には、そうしたテープフィーダの一従来例が開示されている。このテープフィーダは、部品テープが順に送られ、部品供給位置において吸着ノズルにより部品が吸着保持されるものであるが、部品の起き上がりなどを防止するため、部品供給位置の下方に、上面側を非磁極面にした磁石が設けられている。また、押えカバーとともに弾性体が部品テープを上下から軽く挟み込むことにより、部品テープの蛇行を防止して間欠搬送を安定させるようにした構成が開示されている。

特開２０００－２２８６００号公報

　前記従来例のテープフィーダは、部品テープの部品収納部よりも大きな凹部の支持体が形成されている。すなわち、部品の取り出し時に吸着ノズルが部品に押し当てられたとしても、部品収納部の底面が凹部内へ撓んで押し付け力を逃がす構成となっている。しかし、前記従来例の構成ではいわゆるカットテープに対する構成として十分なものではなかった。

　すなわち、従来例のようにリールに巻かれた長尺な部品テープが使用される場合は、テンションが作用してある程度の安定性が維持されているが、テープフィーダでは、両端をカットしたカットテープが使用されることもある。こうしたカットテープは、安定性が悪く収納されている部品が振動の影響を受けやすい。そのため、従来例のように、大きな凹部が形成された支持体では、部品テープの両側が上下から軽く狭持されていたとしても、部品収納部内の部品が振動の影響を受けやすくなってしまう。

　そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、両端がカットされた部品テープの使用に適したテープフィーダを提供することを目的とする。

　本発明の一態様におけるテープフィーダは、複数の部品が並べて収納された部品テープに対応した所定幅のフィーダ本体と、前記部品テープに形成された送り孔にスプロケットの歯を掛け、前記スプロケットの回転によってテープ送りを行うテープ送り機構と、前記フィーダ本体の上面部において前記部品テープを上から覆い、部品の取り出し用に切り欠かれた部品供給部を備えるテープガイドと、前記部品供給部の位置に合わせて前記部品テープを支持する弾性支持部材とを有する。

　前記構成によれば、モータの駆動によってスプロケットが回転することにより、送り孔に歯が掛けられた部品テープがテープガイドに沿って移動し、部品供給部において部品の取り出しが行われる。その際、部品テープが弾性支持部材によって支持されるため、その部品テープが両端のカットされたものであっても安定した状態でテープ送りが行われる。

テープフィーダの一実施形態を示した外観斜視図である。テープフィーダの一実施形態についてその内部構造を示した側面図である。フィーダ本体の前方部分の平面図である。テープフィーダの第１実施形態について、前部に構成されたテープ支持構造を簡略化して示した側面図である。図４のＡ－Ａ矢視部分においてテープ支持構造を示した断面図である。テープフィーダの第２実施形態について、前部に構成されたテープ支持構造を簡略化して示した側面図である。

　次に、本発明に係るテープフィーダの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態でも、従来例と同様に、部品実装機に対して部品を供給するためのテープフィーダを例に挙げて説明する。図１は、本実施形態のテープフィーダを示した外観斜視図であり、図２は、テープフィーダの内部構造を示した側面図である。テープフィーダ１は、幅の薄い箱型のフィーダ本体２に部品テープを送り出すためのテープ送り機構が構成され、その後方側にはリール保持部としてリールホルダ３が設けられている。

　リールホルダ３は、揺動可能なアーム３０１が取り付けられ、リール４が回転自在に着脱できるようになっている。また、テープフィーダ１の後部には、リールホルダ３の上方にハンドル５と操作パネル６が設けられている。操作パネル６には各種スイッチやＬＥＤ等が設けられており、それらがフィーダ本体２内の制御基板４５に接続されている。従って、操作パネル６の操作によって部品テープの送り出しや戻し、あるいは送りのピッチ調節等が可能になっている。

　テープフィーダ１において取り扱われる部品テープは、例えば複数の電子部品が一定のピッチで収納されたものである。テープフィーダ１は、その部品テープを一定のピッチで機体前方へと送り出すためのテープ送り機構が構成されている。部品テープは、フィーダ本体２の上面部分を前方に向けて送り出され、所定の位置で内部の部品が取り出されるようになっている。図３は、フィーダ本体２の前部を示した平面図であり、部品テープ１０の送り出し状態が示されている。

　ところで、部品テープ１０は、キャリアテープ１１の上にトップテープ１２が貼り合わされたものである。そのキャリアテープ１１には、凹状の部品収納部１３が長手方向に等間隔で形成され、その中に部品１８が１個ずつ入れられている。そして、キャリアテープ１１にトップテープ１２が貼り合わされることで、部品収納部１３内の部品１８が密封されている。キャリアテープ１１は、部品収納部１３が連続する部品列の他に、一定のピッチで複数の送り孔１５が形成された送り孔列が設けられている。トップテープ１２は、その送り孔１５に重ならない幅で形成されたものである。

　部品テープ１０は、送り孔１５に対して回転するスプロケット３１（図２参照）の歯３１１が掛けられ、矢印で示す前方へとピッチ送りが行われる。そこで、テープフィーダ１には、フィーダ本体２の上面部分に部品テープ１０のピッと送りを行うためのガイド部２１が形成されている。そのガイド部２１には、部品テープ１０の厚さに合わせた隙間がテープガイド２２によって形成され、その間を部品テープ１０が摺動するよう構成されている。テープガイド２２は、部品テープ１０の横ズレや浮き上がり防止の機能を果たすものである。

　テープガイド２２は、トップテープ１２をキャリアテープ１１から引き剥がすための折返し部２３を構成する切欠きと、部品１８を供給するための部品供給部２４を構成する切欠きが形成されている。折返し部２３は、矢印で示す部品テープ１０の進行方向とは反対の後方側にトップテープ１２を反転させるためのものである。また、折返し部２３と部品供給部２４の間には押え部２５が形成され、トップテープ１２の引き剥がしに伴ってキャリアテープ１１が浮き上がらないようになっている。部品供給部２４は、そうした押え部２５の先で部品１８の取り出しを可能とするスペースである。

　更に、テープガイド２２には、概ね折返し部２３から部品供給部２４の範囲で送り部２６を構成する切り欠きが形成されている。部品テープ１０は、送り部２６を通る送り孔１５にスプロケット３１の歯３１１が掛けられるようになっている。そのスプロケット３１は、図２に示すように、テープ送り機構の一部として構成され、フィーダ本体２の前部に軸支されたスプロケット３１に対し、後方に固定された駆動モータ３２の回転がギヤを介して伝達されるよう構成されている。

　駆動モータ３２は、エンコーダ付きのサーボモータが使用される。その駆動モータ３２の出力軸には第１ギヤ３３が固定され、その第１ギヤ３３に第２ギヤ３４が噛合している。第２ギヤ３４は、第３ギヤ３５が同軸に固定されて一体的に回転可能なものであり、その第３ギヤ３５には第４ギヤ３６が噛合している。そして、その第４ギヤ３６がスプロケット３１と同軸に固定された第５ギヤ３７に噛合している。よって、駆動モータ３２の回転出力は、各ギヤ３３，３４，３５，３６，３７を介して減速して伝達され、スプロケット３１に対して所定の回転が与えられるようになっている。

　一方、駆動モータ３２の後方にはトップテープ１２を引き剥がすための構成が設けられている。すなわち、駆動モータ３２の出力軸に固定された第１ギヤ３３には第６ギヤ３８が噛合し、その回転がタイミングベルト４１を介して第７ギヤ４２へと伝達される。そして、第７ギヤ４２には送りローラ４３が噛合し、その送りローラ４３と噛合する送りローラ４４との間にトップテープ１２が挟み込まれるようになっている。よって、駆動モータ３２の回転出力は、ギヤ３１，３３及びプーリやタイミングベルト４１を介して一対の送りローラ４３，４４へと伝達される。また、トップテープ１２は、送りローラ４３，４４までに２つのテーパローラ３９，４０を介して導かれている。

　フィーダ本体２の内部には、テープ送り機構の他にも制御基板４５が搭載されており、先端面に形成されたコネクタ４６が接続されている。コネクタ４６は、部品実装機側からの制御信号や電源供給を受けるためのものであり、装着ヘッドによる部品の装着動作に連動して部品の送り出しが制御できるようになっている。なお、フィーダ本体２には他にも、スプロケット３１の回転速度や回転角度を検出する電磁式のセンサなどが設けられ、制御基板４１に接続されている。また、フィーダ本体２の先端面には、コネクタ４６の上下２箇所に位置決めピン４７が突設されている。

　次に、本実施形態のテープフィーダ１は、部品テープの形態がリールテープだけではなく、カットテープにも適した構成となっている。テープフィーダ１は、多くの数の部品実装が行われる場合には、リール４に巻回された部品テープ（リールテープ）が使用される。一方で、例えば、数個或いは十数個といったサンプル基板のように、僅かな数の部品実装が行われる場合は、リールテープから該当する個数分だけがカットされた部品テープ（カットテープ）が使用される。

　部品テープ１０にはこのような違いがあるが、リールテープの場合は、スプロケット３１によって前方へと送り出される際、後方のリール４側から受ける抵抗によってテンションが作用し、部品テープ１０は比較的安定している。これに対して、両端がカットされたカットテープは、前後とも自由端になっているため状態が不安定になってしまっている。そのため、例えばカットされた部品テープ１０がピッチ送りされ、該当する部品１８が部品供給部２４へ送られた場合、部品収納部１３内の部品１８が安定せず、吸着ノズルによる吸着ミスなどが起こってしまう。

　そこで、本実施形態のテープフィーダ１は、部品供給部２４の位置において部品テープ１０を支持する構成が設けられている。ここで、図４は、テープフィーダ１の前部に構成されたテープ支持構造を簡略化して示した側面図である。また、図５は、図４のＡ－Ａ矢視部分においてテープ支持構造を示した断面図である。先ず、テープフィーダ１の前部には、フィーダ本体２にサブプレート５１が取り付けられている。サブプレート５１は、部品テープ１０の静電気除去のために設けられた短冊状の銅板である。

　サブプレート５１は、図示するように長手方向に段差の付いた折り曲げ形状であり、一端部側が設置台５２の上にネジ止めされ、他端部側が前方（図４の右側）へと水平に延び、設置台５２から離れた受け部５１１となっている。本実施形態のテープフィーダ１は、部品テープ１０がサブプレート５１の受け部５１１を滑るようにして送られることとなる。部品テープ１０は、このサブプレート５１に下側が支持される一方、上側はテープガイド２２によって覆われている。テープガイド２２は、図５に示すように上面と両側面とを有する形状であり、図面では省略されているが、バネ部材による付勢力が下方に作用している。従って、部品テープ１０は、テープガイド２２によって軽い力で押さえつけられるようになっている。

　そして、本実施形態には、部品テープ１０に接するサブプレート５１と設置台５２との間に弾性支持部材５３が設けられている。特に、折返し部２３と部品供給部２４の各切欠き部分に対応した２箇所の位置において受け部５１１を支えるように配置されている。片持ち状態の受け部５１１は、そのままでは不安定であって、部品テープ１０に生じる振動を抑えるのに十分ではなかった。そこで、部品テープ１０が接する受け部５１１の水平姿勢をある程度維持できるように、弾性支持部材５３によって弾性変形による自由度を持って支えられている。この弾性支持部材５３には、例えば寸法安定性に優れたウレタンスポンジなどが使用される。

　２箇所のうち部品供給部２４に設けられた弾性支持部材５３は、部品供給部２４で部品１８の吸着ミスなどが生じないように、送られる部品テープ１０（特に、カットテープを想定している）の振動を抑えるためのものである。よって、部品供給部２４のキャリアテープ１１は、図５に示すように、その両端部に対してテープガイド２２が上から当てられ、部品収納部１３の下面には受け部５１１が接している。そして、サブプレート５１の受け部５１１は、それだけでは撓みによる微小な変動が生じてしまうが、弾性支持部材５３の支えによって水平な姿勢が安定している。その結果、キャリアテープ１１は、上下方向の動きが制限された状態で送られるようになっている。

　この部品供給部２４では、鉛直方向に吸着ノズルが下降し、部品収納部１３内の部品１８を吸着保持した取出しが行われる。その際、吸着ノズルの下降位置が低い場合や、姿勢がずれた部品１８の吸着位置が高くなってしまうような場合であっても、下方に押し付ける吸着ノズルの荷重が弾性支持部材５３の変形によって吸収できるようになっている。

　また、折返し部２３に設けられた弾性支持部材５３も、テープガイド２２とサブプレート５１によってキャリアテープ１１の上下方向の動きを制限するようにしたものである。特に、部品テープ１０は、その後端が折返し部２３を通過するため、剥がされたトップテープ１２がキャリアテープ１１から引き離される。その際、キャリアテープ１１には大きな振動が生じてしまい、これまでも部品１８が部品収納部１３から飛び出してしまうようなことがあった。この点、本実施形態では、キャリアテープ１１に生じ得る上下方向の振動が弾性支持部材５３によって制限され、部品１８の安定した状態を保つことができるようになっている。

　そこで、テープフィーダ１において短尺な部品テープ（カットテープ）１０が使用される場合には、その部品テープ１０は、テープガイド２２とサブプレート５１との間に挿入され、送り孔１５がスプロケット３１の歯３１１に掛けられる。駆動モータ３２の駆動制御によってスプロケット３１が所定角度回転し、部品テープ１０が部品１個分だけピッチ送りされる。部品供給部２４には部品１８が配置され、トップテープ１２は折返し部２３においてキャリアテープ１１から引き剥がされ、反転して後方側へと送られる。

　その際、部品供給部２４へと移動したキャリアテープ１１の部品収納部１３は、テープガイド２２と弾性支持部材５３によって支えられたサブプレート５１（受け部５１１）とによって上下に位置決めされており、部品１８の姿勢を変えるような振動を生じることなく安定している。また、折返し部２３ではトップテープ１２が剥がされているが、やはりキャリアテープ１１がテープガイド２２と弾性支持部材５３によって支えられたサブプレート５１（受け部５１１）によって上下に位置決めされているため、剥がす際の振動が抑制される。特に、トップテープ１２がキャリアテープ１１から引き離される場合であっても、キャリアテープ１１は安定した状態が保たれる。

　本実施形態では、折返し部２３と部品供給部２４の各切欠き部分に対応した２箇所のそれぞれに、別部材である２つの弾性支持部材５３が設けられている。そのため、一方の個所で生じる振動が他方の個所へ伝わり難い構成となり、折返し部２３と部品供給部２４との各々で生じる振動の影響を抑えることができる。ただし、弾性支持部材によって振動抑制の効果は得られるため、別部材としていた２箇所の弾性支持部材５３を一の部材として構成するようにしてもよい。

　続いて、テープフィーダの第２実施形態を説明する。図６は、テープフィーダの前部に構成されたテープ支持構造を簡略化して示した側面図である。本実施形態のテープフィーダ６０は、前記第１実施形態のテープフィーダ１と同様な構成を有するものであるため、異なる点について説明し、共通する部分についての説明は省略する。テープフィーダ６０は、テープガイド６１に部品供給部６２が形成され、そこで吸着ノズルによる部品１８を吸着保持した取出しが行われる。本実施形態では、水平な位置に設けられた部品供給部６２までの経路が上向きに傾斜している。

　テープガイド６１は、フィーダ本体の上面形状に合わせて水平部分と傾斜部分とが形成され、その水平部分に部品供給部６２が形成され、傾斜部分にトップテープ１２をキャリアテープ１１から引き剥がすための折返し部６３が形成されている。そして、設置台６４に固定された静電気除去用のサブプレート６５は、このテープガイド６１の形状に合わせるようにして傾斜部分と水平部分とが形成されている。更に、部品テープ１０に接するサブプレート６５と設置台６４との間には、ウレタンスポンジの弾性支持部材５３が設けられている。

　ただし、本実施形態の場合、弾性支持部材５３は、部品供給部６２に対応した位置だけであって、折返し部６３には設けられていない。前記実施形態１の折返し部２３に設けられた弾性支持部材５３は、剥がされたトップテープ１２がキャリアテープ１１から引き離される際の振動に対処するものである。一方、本実施形態では、折返し部６３に位置するキャリアテープ１１がサブプレート６５の傾斜部分に支えられるなど、構造の違いによって問題となるような現象が生じなかった。しかし、必要であれば前記第１実施形態と同様に折返し部６３に対応する個所に弾性支持部材５３を設けるようにすればよい。

　よって、本実施形態によれば、部品供給部６２へと移動したキャリアテープ１１は、弾性支持部材５３によって支持されているため、部品１８の姿勢が変わってしまわないように安定した状態でテープ送りが行われる。特に、キャリアテープ１１の部品収納部１３は、テープガイド６１と弾性支持部材５３によって支えられたサブプレート６５によって上下に位置決めされているため、部品１８の姿勢を変えるような振動を生じることなく安定している。また、折返し部６３ではトップテープ１２が剥がされているが、傾斜した構造によって剥がす際の振動が抑制され、トップテープ１２がキャリアテープ１１から引き離される場合であっても、キャリアテープ１１は安定した状態が保たれる。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
　例えば、前記実施形態では弾性支持部材５３としてウレタンスポンジを使用した例を説明したが、コイルばねなどを使用するようにしてもよい。

１…テープフィーダ　２…フィーダ本体　１０…部品テープ（カットテープ）　１１…キャリアテープ　１２…トップテープ　１３…部品収納部　１５…送り孔　１８…部品　２２…テープガイド　２３…折返し部　２４…部品供給部　３１…スプロケット　３２…駆動モータ　５１…サブプレート　５２…設置台　５３…弾性支持部材

Claims

　複数の部品が並べて収納された部品テープに対応した所定幅のフィーダ本体と、
　前記部品テープに形成された送り孔にスプロケットの歯を掛け、前記スプロケットの回転によってテープ送りを行うテープ送り機構と、
　前記フィーダ本体の上面部において前記部品テープを上から覆い、部品の取り出し用に切り欠かれた部品供給部を備えるテープガイドと、
　前記部品供給部の位置に合わせて前記部品テープを支持する弾性支持部材と、
を有するテープフィーダ。
　前記テープガイドは、部品テープを構成するトップテープを剥がすための折返し部が形成され、当該折返し部の位置に合わせて前記部品テープを支持する弾性支持部材を有する請求項１に記載のテープフィーダ。
　前記弾性支持部材は、前記部品供給部と前記折返し部の両方の位置に対応して設けられた一の部材または、各々の位置に対応して設けられた別部材である請求項２に記載のテープフィーダ。
　前記部品テープの下面側に接するように配置されたサブプレートと、
　前記サブプレートの下方に位置する台部材と、
を有し、
　弾性支持部材は　前記部品供給部の位置又は／及び前記折返し部の位置に合わせて前記サブプレートと前記台部材との間に設けられ、前記サブプレートを介して前記部品テープを支持する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のテープフィーダ。
　前記テープガイド及び前記サブプレートは、前記部品供給部が位置する範囲は水平方向であり、前記折返し部が位置する範囲は前記部品供給部に向けて上昇するように傾斜している請求項４に記載のテープフィーダ。
　前記弾性支持部材がスポンジである請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のテープフィーダ。