(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が所定のピッチにて装填されたキャリアテープを巻回したテープリールを有した部品供給装置と、回転テーブルの外周部に搭載され前記キャリアテープから電子部品を吸着し基板上に装着する複数の装着ヘッドと、入力側のカム機構、当該カム機構に連結したリンク機構及び当該リンク機構に連結したテープカッタを有し、入力側の回転動力により、前記カム機構および前記リンク機構を介して、前記テープカッタに前記電子部品が吸着された後の前記キャリアテープの切断動作を行わせるテープ切断装置とを備えた電子部品装着装置において、
前記カム機構を前記回転テーブルの駆動源から動力が伝達され回転駆動される確動カム機構で構成し、
前記リンク機構に、前記テープカッタの切断動作が阻止されたときに前記カム機構の作動を許容する緩衝手段を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば電子部品装着装置などにおいて、電子部品を吸着された後のキャリアテープを適宜切断するテープ切断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品装着装置では、基板に装着する電子部品がキャリアテープに収容した状態で供給され、電子部品がピックアップされた後のキャリアテープは、邪魔にならないように、テープ切断装置により適宜切断され、吸引ダクトを介して廃棄される。
【０００３】
図６は、このような従来のテープ切断装置を示している。このテープ切断装置１００は、入力側のカム軸１０２に固定されたカム１０３およびこれに転接するカムフォロア１０４から成るカム機構１０１と、カムフォロア１０４に連結したリンク機構１０５と、リンク機構１０５の先端に形成したテープカッタ１０６と、テープカッタ１０６を切断方向に付勢するコイルばね１０７とで、構成されている。テープカッタ１０６は、リンク機構１０５により、対向する固定刃１０８に対して「はさみ」様に開閉動作され、キャリアテープＣを導入する際にはカム機構１０１により開動作され、キャリアテープＣを切断する際にはコイルばね１０７により閉動作（切断動作）される。すなわち、コイルばね１０７は、テープカッタ１０６を切断動作させると共に、リンク機構１０５を介してカムフォロア１０４をカム１０３に押し付け、リンク機構１０５およびテープカッタ１０６の動作が、カム１０３に拘束されて動作するように機能している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のテープ切断装置１００では、吸着ミスによりキャリアテープＣに残っている状態の電子部品が、テープカッタ１０６に噛んでも、コイルばね１０７に付勢されたカムフォロア１０４がカム１０３から浮くだけで、カム機構１０１の作動は許容され、リンク機構１０５などが損傷するのを防止することができる。しかし、カムフォロア１０４がコイルばね１０７により、カム１０３に常に押し付けられているため、カム１０３およびカムフォロア１０４の摩耗が進み易い構造になっている。特にコイルばね１０７は、テープカッタ１０６を切断動作させるために強いばね力を有しており、カムフォロア１０４がカム１０３に強く押し付けられるため、カム機構１０１の寿命が短くなる不具合があった。
【０００５】
本発明は、カムに対するカムフォロアの拘束性を保持しつつ、リンク機構などの損傷を防止することができ、かつカムおよびカムフォロアの摩耗を極力抑制することができるテープ切断装置を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、電子部品が所定のピッチにて装填されたキャリアテープを巻回したテープリールを有した部品供給装置と、回転テーブルの外周部に搭載されキャリアテープから電子部品を吸着し基板上に装着する複数の装着ヘッドと、入力側のカム機構、カム機構に連結したリンク機構及びリンク機構に連結したテープカッタを有し、入力側の回転動力により、カム機構およびリンク機構を介して、テープカッタに電子部品が吸着された後のキャリアテープの切断動作を行わせるテープ切断装置とを備えた電子部品装着装置において、カム機構を回転テーブルの駆動源から動力が伝達され回転駆動される確動カム機構で構成し、リンク機構に、テープカッタの切断動作が阻止されたときにカム機構の作動を許容する緩衝手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】
請求項１の電子部品装着装置によれば、カム機構を回転テーブルの駆動源から動力が伝達され回転駆動される確動カム機構で構成することにより、カム機構のカムに対して、付勢力を作用させることなくカムフォロアを拘束して作動させることができる。また、リンク機構に、テープカッタの切断動作が阻止されたときにカム機構の作動を許容する緩衝手段を設けることにより、テープカッタに硬い物が噛んでも、緩衝手段によりカム機構の作動が許容され、リンク機構などに大きな力が加わるのを回避することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例に係るテープ切断装置を搭載した電子部品装着装置について説明する。図１は電子部品装着装置の正面図であり、図２はその平面図である。両図に示すように、この電子部品装着装置１は、装置本体２を挟んで左右に、電子部品Ａを供給する供給系３と、電子部品Ａを基板Ｂに装着する装着系４とを配して構成されている。装置本体２には、駆動系の主体を為すインデックスユニット１１と、これに連結された回転テーブル１２と、回転テーブル１２の外周部に搭載した複数個（１２個）の装着ヘッド１３とが設けられており、回転テーブル１２は、インデックスユニット１１により、装着ヘッド１３の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回転テーブル１２が間欠回転すると、各装着ヘッド１３が供給系３および装着系４に適宜臨み、供給系３から供給された電子部品Ａを吸着した後、装着系４に回転搬送し、装着系４に導入した基板Ｂにこれを装着する。
【０００９】
供給系３は、基板Ｂに装着する電子部品Ａの種類に応じた数の部品供給装置２１を有し、部品供給装置２１は、一対のガイドレール２２，２２にスライド自在に案内された供給台２３に、横並びに着脱自在に設けられている。供給台２３には、そのスライド方向にボールねじ２４が螺合しており、供給台２３は、ボールねじ２４の一方の端に連結した送りモータ２５の正逆回転により進退され、装着ヘッド１３の吸着位置に部品供給装置２１を選択的に臨ませる。各部品供給装置２１は、電子部品用のキャリアテープＣを巻回したテープリール２６と、テープリール２６からキャリアテープＣを巻出すテープフィーダ２７と、キャリアテープＣのカバーテープを巻取るカバーテープリール２８とで構成されている。
【００１０】
電子部品Ａは、テープ本体とカバーテープとから成るキャリアテープＣに所定のピッチで装填されており、カバーテープを剥がした状態で、装着ヘッド１３により吸着される。テープフィーダ２７およびカバーテープリール２８は、装置本体２に設けたテープ送り駆動装置１４により回転テーブル１２に同期して作動され、吸着に先立ち、それぞれキャリアテープＣを間欠送りすると共にカバーテープを間欠的に巻取ってゆく。テープフィーダ１７によりテープリール２６から巻出されたキャリアテープＣは、電子部品Ａの装填ピッチに対応して間欠送りされてゆき、またカバーテープは吸着位置の直前で剥がされてゆく。そして、吸着位置に達した電子部品Ａは、下降してくる装着ヘッド１３に随時、吸着されてゆく。一方、剥がされたカバーテープは、カバーテープリール２８に巻取られ、電子部品Ａが吸着された後のテープ本体は、装置本体２に設けたテープ切断装置１５により装填ピッチに対応する寸法で細かく切断されてゆく。
【００１１】
装着系４は、載置した基板ＢをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるＸＹテーブル３１と、ＸＹテーブル３１の前後に配設した搬入搬送路３２および搬出搬送路３３と、搬入搬送路３２上の基板ＢをＸＹテーブル３１に、同時にＸＹテーブル３１上の基板Ｂを搬出搬送路３３に移送する基板移送装置３４とで、構成されている。ＸＹテーブル３１は、基板Ｂを直接載置するＹ軸テーブル３５と、Ｙ軸テーブル３５を載置するＸ軸テーブル３６とで構成され、Ｙ軸テーブル３５はねじ機構を介してＹ軸モータ３７により進退され、同様にＸ軸テーブル３６はねじ機構を介してＸ軸モータ３８により進退される。その際、Ｘ軸モータ３８およびＹ軸モータ３７は、図外の制御装置により正逆回転をそれぞれ制御され、基板ＢをＸ軸方向およびＹ軸方向に適宜移動させて、基板Ｂの部品装着部位を装着ヘッド１３の装着位置に臨ませる。
【００１２】
搬入搬送路３２の下流端まで送られてきた基板Ｂは、基板移送装置３４により、ＸＹテーブル３１上に移送され、同時に電子部品Ａの装着が完了したＸＹテーブル３１上の基板Ｂは、この基板移送装置３４により、搬出搬送路３３に移送される。ＸＹテーブル３１上に導入された基板Ｂは、ＸＹテーブル３１により適宜移動され、各装着ヘッド１３により次々と送られてくる電子部品Ａに対応して、その部品装着部位を装着位置に臨ませ、各装着ヘッド１３から電子部品Ａの装着を受ける。このようにして、全ての電子部品Ａの装着が完了した基板Ｂは、再度、基板移送装置３４により、ＸＹテーブル３１から搬出搬送路３３に移送され、また同時に新たな基板Ｂが、搬入搬送路３２からＸＹテーブル３１に導入される。
【００１３】
装置本体２は、支持台１６上に駆動系の主体を為すインデックスユニット１１を有しており、インデックスユニット１１は、動力源となる図外の駆動モータからウォーム減速機を介して入力した等速回転運動を動力変換して、回転テーブル１２を間欠回転させると共に、出力軸（図示せず）を介して、回転テーブル１２の間欠周期に同期（連動）させ、上記のテープ送り駆動装置１４やテープ切断装置１５を作動させ、かつ後述の装着ヘッド昇降装置５１，５２や、ノズル選択装置５３などを作動させる。
【００１４】
回転テーブル１２は、インデックスユニット１１から垂下した鉛直軸４１に固定され、平面視時計廻りに間欠回転される。回転テーブル１２の外周部には、各２本のロッド４２，４２を介して、周方向に等間隔に１２個の装着ヘッド１３が、上下動自在に取り付けられている。この場合、回転テーブル１２の間欠回転は、装着ヘッド１３の数に合わせて一回転に対して１２間欠周期となっており、この間欠回転により公転する各装着ヘッド１３は、共有する１２箇所の停止位置にそれぞれ停止する。
【００１５】
各装着ヘッド１３には、周方向に等間隔に配設した複数本（実施例では６本）の吸着ノズル４３が、それぞれ出没自在に、かつ全体として鉛直軸廻りに公転可能に取り付けられている。吸着ノズル４３は、６本・６種類のものが用いられ、電子部品Ａの大きさなどに対応して、適切な一の吸着ノズル４３を選択できるようになっている。そして、この選択は、選択した一の吸着ノズル４３を、装着ヘッド１３のノズルセット位置に公転移動させかつ突出させることにより、行われる。
【００１６】
また上記の、各２本のロッド４２，４２は、回転テーブル１２を貫通して上方に延びており、その上端に取り付けた上下一対のカムフォロア４４ａ，４４ｂを介して、支持台１６の下側に固定した円筒体４５の円筒リブカム４６に係合している。回転テーブル１２の間欠回転に伴って、装着ヘッド１３およびロッド４２が回転すると、カムフォロア４４ａ，４４ｂが円筒リブカム４６に転接し、円筒リブカム４６の輪郭曲線に倣って装着ヘッド１３が上下動する。具体的には、吸着側の吸着ポイントに対し装着側の装着ポイントが低い位置に有るため、吸着側に公転移動してゆく装着ヘッド１３はゆっくり上動し、装着側に公転移動してゆく装着ヘッド１３はゆっくり下動する。
【００１７】
一方、回転テーブル１２の間欠回転に伴う吸着位置および装着位置を含む１２箇所の停止位置には、装着ヘッド１３にアクセスする各種の装置が、支持台１６に取り付けられるようにして、組み込まれている。
【００１８】
吸着位置には、上記のロッド４２に取り付けたカムフォロア４４ａ，４４ｂに係合し、カムフォロアカムフォロア４４ａ，４４ｂを円筒リブカム４６から離脱させて、装着ヘッド１３を電子部品Ａの吸着のために下降させる装着ヘッド昇降装置５１が、同様に装着位置にも、装着ヘッド１３を電子部品Ａの装着のために下降させる装着ヘッド昇降装置５２が、それぞれ組み込まれている。なお、両装着ヘッド昇降装置５１，５２は、アーム長が異なるだけで、基本構造は同一である。
【００１９】
また、時計廻りに装着位置の次の次の停止位置には、吸着ノズル４３を公転させ、選択した一の吸着ノズル４３を外側に位置するノズルセット位置に移動させるノズル選択装置５３が、その次の停止位置には、装着ヘッド１３を下降させ突当て台に突き当てて不要な吸着ノズル４３を没入させると共に、装着ヘッド１３を上昇させながら選択した吸着ノズル４３を突出させるノズル出没装置５４が、更にその次の停止位置には、突出した吸着ノズル４３の突出長を調整するノズル長さ調整装置５５が、それぞれ組み込まれている。
【００２０】
同様に、続く吸着位置の一つ手前の停止位置には、吸着ノズル４３を公転させ、吸着位置に臨む吸着ノズル４３の左右方向（供給台の進退方向に直交する方向）の位置を補正するノズル位置補正装置５６が、また吸着位置の次の停止位置には、吸着ノズル４３を公転させ、吸着ノズル４３を元のノズルセット位置に復帰させるノズル復帰装置５７が、その次の次の停止位置には、吸着した電子部品Ａの姿勢（水平面内における姿勢）を画像認識する部品認識装置５８が、その次の停止位置には、部品認識装置５８の認識結果に基づいて、吸着ノズル４３を公転させ、吸着した電子部品Ａを装着時の姿勢になるように補正する部品角度補正装置５９が、それぞれ組み込まれている。なお、上記のインデックスユニット１１の出力軸には複数本のカム軸が連結されており、これら各装置は、各装置に対応させてこのカム軸にそれぞれ設けたカムにより、回転テーブル１２の間欠周期に同期して作動される。
【００２１】
ここで、任意の一の装着ヘッド１３の動作を例に、装置本体２の一連の動作を簡単に説明する。装着位置において基板Ｂに電子部品Ａを装着した装着ヘッド１３は、間欠回転する回転テーブル１２により吸着位置に向かって公転送りされてゆき、制御指令に基づく、吸着ノズル４３の選択、吸着ノズル４３の突出・没入、突出長さ調整、および位置補正が順次行われながら、吸着位置に達する。一方、吸着系３では、装着ヘッド１３が吸着位置の一つ手前の停止位置から吸着位置に移動してくる間に、制御指令に基づき、供給台２３を進退させ、該当する電子部品用の部品供給装置２１を吸着位置に臨ませる。
【００２２】
ここで電子部品Ａを吸着した装着ヘッド１３は、今度は装着位置に向かって公転送りされてゆき、制御指令に基づく、吸着ノズル４３のノズルセット位置への復帰、吸着した電子部品Ａの認識、およびこれに基ずく電子部品Ａの角度補正が順次行われながら、装着位置に達する。一方、装着系４では、装着ヘッド１３が装着位置の一つ手前の停止位置から装着位置に移動してくる間に、制御指令に基づき、ＸＹテーブル３１を作動させて、基板Ｂの部品装着部位を装着位置に臨ませる。そして、装着ヘッド昇降装置５２により装着ヘッド１３が下降され、基板Ｂに電子部品Ａが装着される。
【００２３】
次に、図３乃至図５を参照して、テープ切断装置１５について説明する。図３の側面図に示すように、インデックスユニット１１の動力は、その出力プーリ６１およびこれに掛け渡したタイミングベルト６２を介して、下部カム軸６３に伝達され、この下部カム軸６３からテープ切断装置１５に入力する。これにより、インデックスユニット１１を介して、テープ切断装置１５の作動と、上記の回転テーブル１２の作動とが同期するようになっている。
【００２４】
図４に示すように、テープ切断装置１５は、入力側の下部カム軸６３に連結された確動カム機構６４と、確動カム機構６４に連結されたリンク機構６５と、リンク機構６５の先端に設けられキャリアテープＣを切断するテープカッタ６６とを備えており、入力側の回転動力により、確動カム機構６４およびリンク機構６５を介して、テープカッタ６６を回動させ、テープカッタ６６に対向する固定刃６７との間で、テープカッタ６６を「はさみ」様に切断動作させる。
【００２５】
確動カム機構６４は、下部カム軸６３に固定された主板カム７１および従板カム７２と、これらにそれぞれ転接する主カムフォロア７３および従カムフォロア７４とで構成されている（図５参照）。従板カム７２は、主板カム７１に確動的に追従できるように、主板カム７１の輪郭曲線と共役関係になる輪郭曲線を有している。そして、主板カム７１および従板カム７２は、主カムフォロア７３および従カムフォロア７４の配設角度に対応した位相を保って、下部カム軸６３にそれぞれ組み込まれている。
【００２６】
主カムフォロア７３および従カムフォロア７４は、いわゆるローラフォロアで構成されており、リンク機構６５の入力リンク８１に回転自在に取り付けられている。リンク機構６５は、この入力リンク８１と、テープカッタ６６を取り付けた出力リンク８２と、入力リンク８１および出力リンク８２を連結する連結リンク８３と、入力リンク８１および連結リンク８３間に介在した緩衝手段８４とで構成されている。
【００２７】
入力リンク８１は、主従両カムフォロア７３，７４をそれぞれ取り付けた一対のアーム８１ａを有して、「Ｙ」字状に形成されており、中間部に設けた支軸８５を介して、フレーム側に回動自在に取り付けられている。入力リンク８１の連結リンク８３側の連結端部８１ｂは、筒状に形成され、緩衝手段８４にスライド可能に係合している。
【００２８】
緩衝手段８４は、頭部９１ａおよび軸部９１ｂから成る本体９１と、軸部９１ｂに遊挿されるコイルばね９２と、軸部９１ｂの先端の雄ねじ部９１ｃに螺合する雌ねじ９３と、雌ねじ９３およびコイルばね９２間に介在したばね押え９４とで構成されている。本体９１の頭部９１ａには連結リンク８３が回動自在に連結され、軸部９１ｂには入力リンク８１の連結端部８１ｂが挿通されるようにして係合している。一方、コイルばね９２は、入力リンク８１の連結端部８１ｂを、頭部９１ａとの間に挟むように配設されており、後方からばね押え９４および雌ねじ９３により圧縮されて、連結端部８１ｂを頭部９１ａ側に付勢している。
【００２９】
これにより、定常時における入力リンク８１と緩衝手段８４の本体９１とは、コイルばね９２に付勢されて不動に係合しており、入力リンク８１に連動して緩衝手段８４が作動する。しかし、テープカッタ６６に硬い物が噛むなどして、緩衝手段８４の本体９１に連結リンク８３から力が加わると、本体９１は連結リンク８３に引かれるが、入力リンク８１はコイルばね９２に抗して、軸部９１ｂをスライドする。すなわち、緩衝手段８４は、確動カム機構６４を採用したこのテープ切断装置１５における、動力伝達系の逃げとして機能している。
【００３０】
連結リンク８３は、一端を緩衝手段８４の本体９１に回動自在に取り付けられると共に、他端を出力リンク８２に回動自在に取り付けられており、中間部に設けたターンバックル様のねじ８６により、長さ調整可能に構成されている。一方、出力リンク８２は「Ｌ」字状に形成され、一端を連結リンク８３に回動自在に連結されると共に他端にテープカッタ６６を固定した状態で、中間部に設けた支軸８７を介して、フレーム側に回動自在に取り付けられている。
【００３１】
ここで、図４を参照しながら、テープ切断装置１５の動作を簡単に説明する。同図に示す状態では、入力リンク８１が時計方向におよび出力リンク８２が反時計方向にそれぞれ回動しており、テープカッタ６６が開位置にある。この状態で、電子部品ＡがピックアップされたキャリアテープＣは、テープカッタ６６と固定刃６７との間に導入される。キャリアテープＣが導入されると、続くタイミングで、入力リンク８１が反時計方向に回動し、これに伴って出力リンク８２が時計方向に回動し、テープカッタ６６を閉位置に向かって回動（切断動作）させる。切断が完了すると、さらに続くタイミングで、入力リンク８１が時計方向に出力リンク８２が反時計方向にそれぞれ回動し、テープカッタ６６を元の開位置に回動させる。
【００３２】
一方、電子部品Ａの吸着ミスなどにより、テープカッタ６６に電子部品Ａが噛んだ状態を想定すると、この場合には、閉位置に向かうテープカッタ６６の動きは、これに噛んだ電子部品Ａにより阻止される。すなわち、出力リンク８２および連結リンク８３の動きは、途中で停止される一方、入力リンク８１は、確動カム機構６４により通常に回動動作される。すると、コイルばね９２に抗して、緩衝手段８４の軸部９１ｂを入力リンク８１の連結端部８１ｂがスライドしてゆき、出力リンク８２および連結リンク８３の動きは停止しても、確動カム機構６４および入力リンク８１の動きは許容される。
【００３３】
以上のように、本実施例のテープ切断装置１５によれば、入力側に確動カム機構６４を用いることにより、主従両カム７１，７２にそれぞれ主従両カムフォロア７３，７４を介して付勢力を作用させることなく、その拘束性を保持することができ、主従両カム７１，７２の確実な動力伝達と主従両カム７１，７２および主従カムフォロア７３，７４の寿命とを保持することができる。また、リンク機構６５に緩衝手段８４を設けることにより、テープカッタ６６に電子部品Ａが噛んでも、確動カム機構６４の作動が許容され、リンク機構６５に大きな力が加わるのを回避することができ、リンク機構６５の損傷などを防止することができる。したがって、装置の信頼性を高めることができる。
【００３４】
なお、本実施例の確動カム機構では、２枚の板カムおよび２個のカムフォロアを用いて構成しているが、端面カムや三角カムなどの確動カムにより、これを１枚の板カムおよび１個のカムフォロアで構成することも可能である。また、緩衝手段は、上記した機能を有する限り、その構造は任意である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子部品装着装置によれば、カム機構を回転テーブルの駆動源から動力が伝達され回転駆動される確動カム機構で構成することにより、カム機構のカムに付勢力を作用させることなく、カムに対するカムフォロアの拘束性を保持でき、また緩衝手段により、硬い物が噛んだときにカムの力を逃がすことができるので、リンク機構などの損傷を防止することができ、かつカム機構の摩耗を極力抑制することができて、装置全体の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るテープ切断装置を搭載した電子部品装着装置の正面図である。
【図２】実施例のテープ切断装置を搭載した電子部品装着装置の平面図である。
【図３】実施例のテープ切断装置廻りの構造図である。
【図４】実施例のテープ切断装置の正面図である。
【図５】確動カム機構廻りの平面図である。
【図６】従来のテープ切断装置の正面図である。
【符号の説明】
１  電子部品装着装置
１５  テープ切断装置
６４  確動カム機構
６５  リンク機構
６６  テープカッタ
８４  緩衝手段
Ｃ  キャリアテープ
【図１】
0003586303.tif 000002
【図２】
0003586303.tif 000003
【図３】
0003586303.tif 000004
【図４】
0003586303.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003586303.tif 000007