(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
電子部品を収納するキャリアテープと前記キャリアテープを覆うカバーテープとを有する供給テープを前記電子部品を取り出す取出口へ移動させる駆動手段と、前記供給テープが移動するテープシュートに前記供給テープを押付け、前記取出口を具備する案内機構と、前記案内機構に設けられ前記カバーテープを切断する切断手段と、前記切断された前記カバーテープが前記取出口の上部にくるのを回避するガイド部とを有し、
前記案内機構は、前記駆動手段を構成する駆動スプロケットに前記キャリアテープを押し付け、前記取出口を兼ねる開口部を設けた上板と、前記ガイド部を前記上板に固定するためのガイド機構固定部とを有し、前記切断手段は前記ガイド機構固定部における前記供給テープの挿入側に固定され、
前記切断手段の刃先は先端から前記供給テープが移動する方向に向かって高くなるように上向きに形成され、且つその底部に対して平行な面で2等辺三角形の形状を有することを特徴とするフィーダ。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面に基づき、電子部品装着装置とフィーダカートの実施形態を説明する。
図1は本発明の一実施形態である電子部品装着装置1の平面図である。本電子部品装着装置1(以下、必要によって本体1と略す)は、左側の奥と手前に2ブロックLU,LD、右側の奥と手前に2ブロックRU,RDの計4ブロック(符号は基本的にLUブロックのみ記す。)と制御装置80とを有している。それぞれのブロックにはフィーダが多数設けられている部品供給エリア13、装着ヘッド6、装着ヘッドを移動させる装着ヘッド体11、装着ヘッドにおける電子部品の吸着保持状態を撮像する部品認識カメラ19が設けられている。装着ヘッド体1は、
図1において、リニアモータで構成する左右移動用レール18上を左右に移動し、左右移動用レール18と同様にリニアモータで構成する前後移動用レール16上を上下方向に移動する。
【0011】
このような構成によって、装着ヘッド体11に固定された装着ヘッド6が部品供給エリア13から電子部品を吸着し、部品認識カメラ19で電子部品の吸着保持状態を監視して、基板Pの所定の位置まで移動し、吸着した電子部品を基板Pに装着する。
このような動作が4つのブロックで行なわれる。そのために中央には、基板Pを搬送する4つのシュート5a〜5dがあり、奥側2本のシュート5c、5dが上側ブロック用の基板搬送ラインUを、下側2本のシュート5a、5bが手前側ブロック用の基板搬送ラインDを構成する。基板Pは、受渡部7により振分けられ基板搬送ラインU又はDに搬入される。
また、以下の図面において、基板Pの搬送をX方向、Xに垂直な方向をY方向、XとYに垂直な方向をZ方向とする。そして、ブロックにてフィーダカート50が本体1に装着される方向をY+方向とする。
【0012】
まず、
図2の本実施形態におけるフィーダカート50の斜視図を用いてフィーダカート50の構成を、
図3を用いて本実施形態におけるフィーダ2の構成を説明する。その後、フィーダ2の動作を説明する。
【0013】
図2に示すフィーダカート50は、大別してベース部51、
図3に示すフィーダを固定するフィーダ固定部52、ハンドル部53、部品供給リール67(
図3参照)を格納している部品供給リール格納部54から構成されている。ベース部51には、移動用車輪(図示せず)を固定する車輪固定部51aが四隅に4箇所あり、また、フィーダカート50が電子部品装着装置1の本体に固定された時にフィーダカート50を床面に固定するロックピン51bを有する。フィーダ固定部52は、フィーダカート50の上部にあり、
図3に示すようにフィーダ固定部ガイド52cにフィーダ2のフィーダ固定部35を案内させてフィーダ2をベース52aに載置し、フィーダ信号コネクタ52dにフィーダ2のフィーダコネクタ36を接続する。前記フィーダ固定部コネクタ52cはフィーダベース52aに規則正しく配列され、多数のフィーダが搭載できるようになっている。各フィーダには供給リール格納部54から電子部品が搭載した供給テープ60が各フィーダ2に供給される。
【0014】
また、フィーダベース52aの両端は、本体1にフィーダカートを挿入する際に、本体1に設けられたカートガイド板(図示せず)を摺動する役目を果すフィーダガイド52eがある。また、フィーダガイド52eには、フィーダカート50を本体1に固定する位置決め孔52bがある。最後に、フィーダカート50を移動操作できるようにハンドル部53があり、取手53aにより本体1の方向であるY方向に移動させてフィーダカート50を本体に挿入する。この時、ハンドル部53の側板53bの先端53cはフィーダカート50をこれ以上挿入できないようにするストッパの役目を果す。
【0015】
図3はフィーダ2の一実施形態を示した図である。フィーダ2は、大別して、供給テープ60の掛け違い防止手段を構成する挿入ゲート部20、供給テープを挿入するため供給テープ挿入部30、取出手段である吸着ノズル17による電子部品の取出(吸着)位置Sに移動させる電子部品取出部40、供給テープ挿入部30及び電子部品取出部40を構成する後述する3つのスプロケットを一体に駆動するスプロケット駆動部48、フィーダをフィーダカート50に固定するカセット固定部35、
図2に示す信号授受ケーブルを介して本体1との信号の授受をするインターフェイス36及び本体からの情報やフィーダ2に内在する後述するセンサからの信号を受け各部を制御し、本体1との信号授受を行なう供給カセット制御部37を有する。
なお、供給テープ60は
図4に示すように電子部品の収納部63を有するキャリアテープ61と、このキャリアテープ61をカバーするカバーテープ62とを有し、キャリアテープ61にはその一端側に後述するスプロケットと係合し供給テープを移動させるスプロケット孔64を一定間隔毎に有する。
【0016】
以下、
図3に示す各部を順に説明する。まず、挿入開閉部である挿入ゲート部20は、供給テープ60を挿入可能な挿入口21と挿入口を開閉するゲート22、ゲートを上下させる小型モータ23及び後述するように部品供給テープを挿入するフィーダであることを認識させるLED25を有する。挿入ゲート部20は、新たな供給テープ60をフィーダ30にセットするときに、掛け違いを防止するために本体1から指令に基づきゲートを開閉する。
【0017】
供給テープ挿入部30は、挿入ゲート部20における供給テープ60の存在の有無を検出するゲート部テープ検出センサ31と供給テープ60を吸着位置S側に送る挿入スプロケット32とを有する。ゲート部テープ検出センサ31はVの字型の板バネ31aと光センサ31bを有する。供給テープ60の存在の有無は板ばね31aの中央に設けた光路遮断板31cが光センサの光路を遮断することで検出される。その結果、ゲート部テープ検出センサ31は2つの役割を果たす。一つ目は挿入ゲート部20から供給テープ60が挿入されたことを検出する、2つ目は供給テープ60の後端部がゲート部テープ検出センサ31を通過することで供給テープが終了したことを検出することである。一方、スプロケット32はスプロケット駆動部48に駆動され、供給テープ60のスプロケット孔64(
図4参照)と噛み合い供給テープ60を矢印Aの方向に移動させる。
【0018】
電子部品取出部40は供給テープ60を主として駆動する駆動スプロケット41、駆動スプロケットがスプロケット孔64(
図3参照)を確実に押し出すために供給テープ60を駆動スプロケット41側に押付ける押付手段を有する案内機構42、供給テープ60のセット時にその先端を案内機構42に押し込む押込スプロケット43、駆動スプロケット41と押込スプロケット43の間に設けられ吸着ノズル17が電子部品を吸着するための取出口44、押込スプロケット43の手前に設けられ供給テープの有無の検出する駆動部テープ検出センサ45及び供給テープが移動しているかを監視する監視手段である監視カメラ49を有する。駆動部テープ検出センサ45の構成は基本的にはゲート部テープ検出センサ31と同じ構成である。
案内機構42は供給テープ60の挿入側で
図5に示すようにカバーテープをカットし、取出口44から電子部品を取り出すことを可能とする構成を有する。
【0019】
スプロケット駆動部48は三つのスプロケット(挿入スプロケット32、駆動スプロケット41及び押込スプロケット43)、それぞれのスプロケットに同心円状に設けられたウオームホイール32H、41H及ぶ43H、それらウオームホイール噛み合うウオームギヤ46、及びウオームギヤを介して各スプロケットを同時に駆動するスプロケット駆動モータ47を有する。このことによりスプロケット駆動機構が簡略化され、3つのスプロケットの駆動タイミイングをとる必要がなく制御もし易くなる利点がある。
【0020】
以上説明したように本発明の実施形態では、供給テープの自動装着し、供給テープのカバーテープを確実にカットし、電子部品の取り出しに邪魔にならないようにカットしたカバーテープを処理する必要がある。
【0021】
図4は供給テープ60の展開図である。
図4を用いて、供給テープ60の構成と、フィーダ2の幅が広い場合の問題点を説明する。ここでは、構成のみ説明し、問題点については後述する。
供給テープ60は、電子部品の収容部63を有するキャリアテープ61と収容部63を覆うカバーテープ62とを有し、キャリアテープ61にはその一端側に前述した三つのスプロケットと係合し供給テープを移動させるスプロケット孔64を一定間隔毎に有する。
【0022】
以下、カバーテープを確実にカットし、電子部品4の取り出しに邪魔にならないように、カットしたカバーテープを処理できるカバーテープガイド機構70の構成及び動作を図を用いて説明する。なお、カバーテープガイド機構70は、以下の実施形態では、
図3に示す太線枠G内ある案内機構42に設けられている。案内機構42は、
図3で説明したように、駆動スプロケット41がスプロケット孔64を確実に押し出すために供給テープ60を駆動スプロケット41側に押付ける役目をする。
【0023】
図5は、供給テープのカバーテープを確実にカットできるカッタ(切断手段)を有するカバーテープガイド機構70の第1の実施形態を示す図である。しかも、第1の実施形態は、同一フィーダ2において、異なる幅の電子部品をそれぞれ有する複数の供給テープを処理できる実施形態でもある。
図5(a)は、カバーテープガイド機構70を有する案内機構42を
図3に示すフィーダ2の上部から見た上面図で、比較的大きな電子部品4aを供給する場合の状態を示す。
図5(b)は、
図5(a)と同様に、
図3に示すフィーダ2の上部から見た上面図で、比較的小さな電子部品4bを供給する場合の状態を示す。
図5(c)は
図5(a)に示すE−Eラインから見た側面図である。
案内機構42は、キャリアテープ61を駆動スプロケット41に押付ける上板42aと、カバーテープガイド機構70を設けるために上板42aに設けた開口部であって、電子部品の取出口44を兼ねるガイド機構開口部42bと、駆動スプロケット41及び押込スプロケット43用にそれぞれ設けられたスプロケット開口部42d、42eとを有する。
【0024】
カバーテープガイド機構70は、カバーテープガイド機構70を案内機構42の上板42aの固定するためのガイド機構固定部74と、ガイド機構固定部74の供給テープ挿入側に固定され、カバーテープをカットするカッタ72と、カッタ72又はガイド機構固定部74と一体に形成された、或いはカッタ72又はガイド機構固定部74の他端側に固定されたリング状のガイドバネ71(ガイド部)と、ガイド機構固定部74から取出位置44aまでの間で電子部品4の飛び出しを抑える抑止板73とを有する。なお、カッタ72はその設置場所によってはカバーテープガイド機構70に含めない。このような構成を有するカバーテープガイド機構70は、案内機構42のガイド機構開口部42bのから挿入し、矢先のような部分にスライドし、上板42aを跨ぐようにして上板42aに容易に固定できる。
【0025】
まず、本発明の特徴であるカッタ(切断手段)の一実施形態を
図8を用いて説明する。
図8(a)はカッタ72の斜視図を、
図8(b)は側面図を示す。カッタ72の刃先72aは、その底部72bに対して平行な面で2等辺三角形の形状を有する。また、刃先72aはその底部72bに対してθの傾斜角度を有する。本実施形態のようにカバーテープ62をカットする場合には、刃先72aを2等辺三角形にすることにより、カットしたカバーテープ62の両側に偏重した力を与えることなくスムーズに移動させることができる。また、ガイドテープを
図5(c)に示すように、略水平に移動してくるカバーテープ62をカットするには、刃先角度θは、カバーテープ(刃先72aに向ってくる部分である右側の部分)62に対する角度α(
図8(b)参照)が鈍角となるように設定することが望ましい。通常底部72bはカバーテープ62と平行であるので、θ=180°−αであるものとして考え、θは90度以下、即ち鋭角となるようにすればよい。このような構成を有するカッタによりカバーテープ62を確実にカットすることができる。傾斜角度θは、カバーテープ62の材質によっても変わり、例えば、硬い材質の場合は、θを90度に近づける。但し、θが90度より大きくαが鋭角になると、刃先72aがカバーテープ62の下に入り込むことができず、安定してカバーテープ62の切断をすることができない虞がある。
次に、ガイドバネ71を説明する。ガイドバネ71は、抑止板73及びその延長線上に対して線対称の台形形状を有するバネである。また、ガイドバネ71は、その2つの台形形状の上辺である平行部71bと、その両端側に三角部71c、71dとを有し、
図5(b)に示すように高さを有する板バネである。ガイドバネ71は、その先端部71aを矢印F方向に、あるいは平行部71bを矢印F方向と垂直な方向に前後させることによって、2つの台形形状を維持しながらその幅Wを変えることができる。例えば、ガイドバネ71は
図5(a)と
図5(b)に示す2つの幅の変わった状態を持つことができる。
次に、抑止板73は、本実施形態ではガイドバネ71と同様な高さを有する板状形状である。しかしながら。抑止版73は電子部品4の飛び出しを抑える役目を果たせばよいので、カッタ72又はガイド機構固定部74の下側で突き出た棒状でもよいし、ガイドバネ71の幅変更の障害にならないような形状と幅を有していればよい。
【0026】
図6、
図7はカバーテープガイド機構70の動作を説明する図で、それぞれ図の(a)から(d)は
図5におけるA−A断面図からD−D断面図を示す図である。
図6は比較的大きな電子部品4aを供給する場合を示し、
図7は比較的小さな電子部品4bを供給する場合を示す図である。なお、
図6、
図7においては、
図4で示したフィーダ2の側部外枠2Kを省略している。
【0027】
まず、ガイドバネ71がその幅を変えるメカニズムを説明する。ガイドバネ71は常にその幅を広げようとする、即ちガイドバネ71からカバーテープ62を外側に押出そうとする拡張力が作用する。一方、ガイドバネ71には、カバーテープ62の自重と、カバーテープ62が折り曲げられまいとする抵抗力(所謂腰力)と、駆動スプロケット41によるカバーテープ62を前に押し出す力等とが、ガイドバネ71の幅を狭めようとする収縮力として作用する。従って、拡張力と収縮力がバランスし、カバーテープの融着部62aでガイドバネ71の幅W(姿勢)が規定される。
【0028】
次に、上記条件の下、
図6に示す比較的大きな電子部品4aを供給する場合のカバーテープガイド機構70の動作を説明する。
図6(a)はカバーテープ62をカットした後、カバーテープ62がカッタ72に沿って立ち上がった状態を示している。
図6(b)は、電子部品4aの飛出しを抑止板73で抑えながら、カバーテープ62がガイドバネ71のカッタ72側の三角部71cに沿って進み、さらに立ち上がった状態を示している。
図6(c)は、さらに進み、カバーテープ62がガイドバネ71の平行部71bに沿ってさらに立ち上がり、電子部品4aの取出位置44a(
図5参照)に来たときの状態を示している。このときカバーテープ62はその融着部62aまで立上げっており、これ以上立ち上がらない。なお、17は吸着ノズルである。
図6(d)は、カバーテープ62がガイドバネ71の平行部71bを
図6(c)に示す状態を維持して進み、ガイドバネ71の先端側の三角部71dに入り、進行中のカバーテープ62の状態を示し、カバーテープ62が立ち下がった状態を示す。カバーテープ62は、ガイドバネ71の先端部71aを過ぎると、再びキャリアテープ61を覆うようになる。
【0029】
次に、
図7に示す比較的小さな電子部品4bを供給する場合のカバーテープガイド機構70の動作を説明する。基本的には、
図6と同じであるが、
図7ではB−B断面図を示す
図7(b)で、ガイドバネ71はカッタ72側の三角部71cで融着部62bに到達する。
図5(b)に示すガイドバネ71の形状に示すように、ガイドバネの幅はほとんど変化しない。従って、
図7(b)から
図7(d)の間、ガイドテープ62とガイドバネ71の関係はほとんど変わらない。
図7(d)を過ぎるとガイドバネ71の幅が再び狭まって行き、キャリアテープ61は、ガイドバネ71の先端部71aを過ぎると、再びキャリテープ61を覆うようになる。
【0030】
以上の説明では2つの幅の異なる電子部品の例を示したが、3つ以上の幅の異なる電子部品にも適用できる。
【0031】
以上説明したカバーテープガイド機構70の第1の実施形態を有するフィーダによれば、2等辺三角形の刃先形状を有するカッタ72で略中央からカバーテープを確実にカットすることで、電子部品を確実に供給できるフィーダを提供できる。
以上説明したカバーテープガイド機構70の第1の実施形態を有するフィーダによれば、カッタカバーテープをカットして電子部品を供給しても、複数の電子部品の幅に対応できるフィーダを提供することができる。
【0032】
また、以上説明したカバーテープガイド機構70の第1の実施形態を有するフィーダを用いることにより、フィーダを交換する頻度を低減でき、本体1は、前記フィーダ2又は本体1に予め格納されている当該フィーダの電子部品の幅又は幅情報が得られる情報に基づいて、基板Pに電子部品を装着できる。
従って、以上説明したカバーテープガイド機構70の第1の実施形態を有するフィーダを用いることによって、稼働率の高い電子部品装着装置を提供することができる。
【0033】
次に、
図9を用いて、供給テープのカバーテープを確実にカットできるカッタ(切断手段)を有するカバーテープガイド機構の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態は、供給テープ自体の幅が広い場合であり、まず、そのような場合の問題点を
図4を用いて説明する。
【0034】
図4は、前述したようにカバーテープ62とキャリアテープ61の展開図を示したものである。
図4から分かるようにカバーテープの左右切断辺62dの端部62eは取出口44にきたときは62cの位置に来ていなければならない。しかしながら
図4に示すように両者にはギャップあり、このギャップによりカバーテープ62がスムーズに流れ難くなっていく課題があることが分かった。このギャップは前記あるべき位置62cにくるために移動すべき距離L3と切断されてそのまま水平に移動する距離L2の距離差に起因するものと考える。そこで、前記距離差をなくし端部62eが62cの位置にくるように、キャリアテープ61を強制的に迂回させる。ギャップの大きさは供給テープ幅TWが広い程大きく、カット位置からカバーテープが最大開く位置までの距離L1が短いほど大きい。
【0035】
図9(a)は
図3に示すフィーダ2の太線枠Gで示した電子部品取出部40のうち第2の実施形態であるカバーテープガイド機構90を主体に示した図で、
図9(a)はバーテープガイド機構90の側面図を、
図9(b)は案内機構42の上板42aを除いた状態で上部から見たカバーテープガイド機構90の上面図である。
【0036】
カバーテープガイド機構90は、案内機構42の上板42aに固定されたガイド91と、供給テープ60がガイド部に挿入される位置、即ち案内機構42の挿入口42gに設けられたカッタ72とを有する。なお、41は駆動スプロケットであり、43は押込スプロケットであり、2Kはフィーダ2の外側枠である。
【0037】
ガイド91は、内側ガイド部92と、外側ガイド部93とを有する。内側ガイド部92は、挿入口42g側が三角形の形状を有する三角部92aと、四角形の電子部品の取出口92cを具備し四角形の形状を有する四角部92bとを有する。三角部92aの底部は、
図9(a)に示すように、キャリアテープ61が底部に沿って迂回し易いように、円弧又は楕円状を有しその両端はなだらかなアプローチを有する。取出口92cは案内機構42の開口部44に略重なる位置に設けられている。一方、外側ガイド部93、
図9(b)に示すように、三角部92aの両側に設けられている。
このような構成することによって、カットされたカバーテープが三角部92aと外側ガイド部93との間を移動し、課題で示したギャップを埋めることができる。
【0038】
カッタ72の刃先形状は、
図8に示すように2等辺三角形を有する。カッタ72は、カバーテープ62をカットし易いように、供給テープがガイド部91に落ち込む位置設けられている。落ち込みに伴い、カッタの刃先72aがカバーテープ62との成す角度が鋭角になるようにカッタ72を設置するか、刃先の傾斜角度θを調節する必要がある。そこで、第1の実施形態のカットと同一形状のものを用いるのであれば、
図9(a)に示すようにカッタ72を斜めに設置する。または、
図8(b)に示す刃先角度θを小さくしてさらに鋭角にしたカッタを第1の実施形態同様に垂直にして設置する。
【0039】
以上、供給テープがガイド部に落ち込むように移動する第2の実施形態においても、2等辺三角形の刃先を有するカッタを用いることにより、カバーテープを確実にカットでき、電子部品を確実に供給できる。
【0040】
以上のように本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。