(57)【要約】      （修正有）【課題】モータ駆動のテープフィーダをよりコンパクトに構成する。【解決手段】一定間隔おきに部品を収納したテープ５をテープ繰り出し機構１２により部品取出し部１０に導出しながら、この部品取出し部１０で部品の取出しが可能な状態に保持するようにテープフィーダ１を構成した。繰り出し機構１２は、テープ５に係合するスプロケット２１とこれを回転駆動するモータ２２とから構成される。スプロケット２１は、モータ２２のロータに対してその周縁部に直接固定されている。【選択図】図１
2006261694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔おきに部品を収納したテープを所定のタイミングで部品取出し部に導出しながら、この部品取出し部での部品の取出しが可能な状態に上記テープを保持するテープフィーダにおいて、
上記テープに係合して回転に伴いテープを繰り出す回転体と、この回転体を駆動するモータとを有し、前記モータがテープフィーダ本体に固定され、このモータのロータ部分に前記回転体が直接取り付けられていることを特徴とするテープフィーダ。
【請求項２】
所定間隔おきに部品を収納したテープを所定のタイミングで部品取出し部に導出しながら、この部品取出し部での部品の取出しが可能な状態に上記テープを保持するテープフィーダにおいて、
上記テープに係合して回転に伴いテープを繰り出す回転体と、この回転体を駆動し、かつ回転軸方向に扁平な形状を有するモータとを備え、これら回転体およびモータが前記テープフィーダ本体に形成される凹部内に配設されていることを特徴とするテープフィーダ。
【請求項３】
前記回転体にその周方向に並ぶ被検出用のマークが設けられるとともに、このマークを検出可能な位置検出器が設けられ、さらに、前記位置検出器による前記マークの検知に基づき前記モータを制御する制御手段が設けられてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装機において基板に電子部品を実装するために、テープを担体として所定の部品取出し位置に順次部品を供給するテープフィーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、テープを担体として電子部品を所定の部品取出し位置まで給送し、部品吸着用のノズルによってピックアップさせるようにしたテープフィーダは一般に知られている。
【０００３】
テープフィーダは、テープ本体とカバーテープとからなって一定間隔おきに多数の部品を収納したテープをリールに巻回した状態で保持しており、このテープをリールから導出しつつ所定の部品取出し部に導くとともに、部品取出し部においてカバーテープをテープ本体から剥すことにより部品の取出しが可能な状態とするようになっている。そして、実装機のヘッドに設けられた上記ノズルにより部品がピックアップされる毎に、繰り出し機構により間歇的にテープを繰り出すようにして、次々に部品を部品取出し部において取出させるように構成されている。なお、繰り出し機構としては、ラチェット回動機構に連結されたスプロケットをテープに係合させ、部品取出しのためのノズル部材等の上下動に伴いラチェット回動機構を作動させてスプロケットを回転させることにより機械的にテープを繰り出す方法が主流である（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−３３０７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の繰り出し機構は、ラチェット回動機構と連動するレバーをノズルの昇降動作に伴い揺動させて部品の種類に関係なく一律に一定の速度でテープを繰り出すものであるため、テープ繰り出し時の衝撃（加速度）や繰り出し速度の影響がテープに収納された部品の種類によっては無視できない場合があり、とくに、極小のチップ部品等では、部品収納部内での部品立ちを招いたり、あるいは部品収納部から部品が飛出したりする虞がある。
【０００５】
そのため、最近では、上記ラチェット回動機構のように機械的にテープを繰り出す方法に代え、サーボモータで上記スプロケットを回転させることにより電気的にテープを繰り出すことが考えられている。これによればテープ繰り出し時の衝撃を緩和することができ、また、部品の種類に応じてテープの繰り出し速度等を調整できる。
【０００６】
そこで、このようなモータ駆動のテープフィーダを積極的に適用することが考えられているが、当該適用に際してはテープフィーダのスペース効率をより向上させること（つまりコンパクト化すること）が一つの課題として要求されている。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、モータ駆動のテープフィーダをよりコンパクトに構成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のテープフィーダは、所定間隔おきに部品を収納したテープを所定のタイミングで部品取出し部に導出しながら、この部品取出し部での部品の取出しが可能な状態に上記テープを保持するテープフィーダにおいて、上記テープに係合して回転に伴いテープを繰り出す回転体と、この回転体を駆動するモータとを有し、前記モータがテープフィーダ本体に固定され、このモータのロータ部分に前記回転体が直接取り付けられているものである。
【０００９】
また、所定間隔おきに部品を収納したテープを所定のタイミングで部品取出し部に導出しながら、この部品取出し部での部品の取出しが可能な状態に上記テープを保持するテープフィーダにおいて、上記テープに係合して回転に伴いテープを繰り出す回転体と、この回転体を駆動し、かつ回転軸方向に扁平な形状を有するモータとを備え、これら回転体およびモータが前記テープフィーダ本体に形成される凹部内に配設されているものである。
【００１０】
さらに、上記の各テープフィーダにおいて、前記回転体にその周方向に並ぶ被検出用のマークが設けられるとともに、このマークを検出可能な位置検出器が設けられ、さらに、前記位置検出器による前記マークの検知に基づき前記モータを制御する制御手段が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テープ送り用の回転体がモータのロータ部分に直接固定されて駆動する構成のため、テープの送り機構が簡素化され、その結果、テープフィーダがコンパクトな構成となる。
【００１２】
また、テープ送り用の回転体とこれを駆動するモータとが、テープフィーダ本体に形成される凹部内に配設されるので、テープフィーダがコンパクトな構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るテープフィーダの全体構成を示している。この図に示すように、テープフィーダ１は、後記部品取出し部１０を備える前側（同図で左側）の本体２と、後側のリール保持部３とを有しており、このリール保持部３に、多数の部品を収納したテープ５をリール４に巻回した状態で保持している。
【００１５】
上記テープフィーダ１は、上記本体部分１ａを介して実装機に設けられるフィーダ設置台６に着脱自在に取付けられている。
【００１６】
具体的に説明すると、フィーダ設置台６には、基台６ａとこれに立設される固定台６ｂとが備えられており、テープフィーダ１を取付けるための多数の取付け部が図１において紙面に直交する方向に並べて設けられている。各取付け部には、断面円弧状の表面を有した位置決め用の軸体７が基台６ａに固定される（図５参照）とともに、位置決め孔８と揺動可能なクランプ９とが固定台６ｂに設けられている。そして、本体２の下面に形成された逆Ｖ字型の溝２ａ（図５参照）を介してテープフィーダ１の本体２が軸体７上に載置されるとともに、本体２の先端に突設されたピン２ｂが上記位置決め孔８に嵌入されることによりテープフィーダ１が取付け部に位置決めされ、この状態で本体２の先端上部に設けられた係合部２ｃに対して上記クランプ９がセットされることによってテープフィーダ１がフィーダ設置台６に取付け固定されている。なお、位置決め孔８は上下方向の長孔からなり、クランプ９がセットされた状態で本体２が溝２ａを介して確実に軸体７に当接するようになっている。
【００１７】
上記本体２の前方には部品取出し部１０が設けられ、上記リール４から導出されたテープ５が本体部分後方のテープ案内部材１１を介してこの部品取出し部１０に導かれている。さらに、後述するようなテープ繰り出し機構１２，カバーテープ引取り機構１３，テープ本体排出用案内部１４等が本体２に設けられている。
【００１８】
上記リール４から導出されるテープ５は、図２及び図３に示すように、テープ本体５ａとカバーテープ５ｂとで構成されている。上記テープ本体５ａには、上部に開口した部品収納部５ｃが一定間隔おきに多数配設されて、各部品収納部５ｃに部品Ｐが収納されており、さらに、テープ本体５ａの側部には、多数の係合孔５ｄが一定間隔おきに配設されている。上記カバーテープ５ｂは、テープ本体５ａの各部品収納部５ｃを上方から閉鎖するようにテープ５の上面に接着されている。そして、上記部品取出し部１０においてカバーテープ５ｂがテープ本体５ａから剥がされて部品Ｐの取出しが可能な状態とされ、実装機に搭載される部品吸着用のノズルＮにより部品Ｐが吸着されて取出されると、テープ繰り出し機構１２により、テープ５が一定量ずつ繰り出されるようになっている。
【００１９】
テープ繰り出し機構１２（以下、繰り出し機構１２と略す）は、部品取出し部１０の下方に位置する円環状のスプロケット２１と、このスプロケット２１を回転駆動させるためのモータ２２とから構成されている。上記スプロケット２１は、上記部品取出し部１０に導かれたテープ５の上記係合孔５ｄに係合するように配設されており、上記モータ２２の駆動によりスプロケット２１が回転することによってテープ５を繰り出すようになっている。
【００２０】
上記モータ２２は、詳しく図示していないが、図４に示すように円環状のロータ２２ａを備えたいわゆる円環型超音波モータであって、上記スプロケット２１が上記ロータ２２ａの周縁部に取付固定されて、このロータ２２ａと一体回転するようになっている。モータ２２は、同図に示すように偏平な形状を有しており、本体２に形成された凹部２ｄ内にスプロケット２１と一体に配設されている。
【００２１】
上記スプロケット２１には、所定の間隔で多数の貫通孔２１ａが周方向に並べて穿設されており、この貫通孔２１ａを検知するためのセンサ２４，２５が本体２に取付けられている。各センサ２４，２５は、スプロケット２１を挟んで光の照射部と受光部とを有したフォトセンサであって、貫通孔２１ａを透過する照射光を受光部で受光することで上記貫通孔２１ａの位置を検出し、これによりパルスを得るようにしている。そして、このパルスに基づいてテープ５の繰り出し量や速度等を制御するようになっている。つまり、本願の回転体としてスプロケット２１が設けられ、被検出用のマークとして貫通孔２１ａが配列され、位置検出器としてセンサ２４，２５が設けられている。なお、上記各センサ２４，２５は、各センサ２４，２５により得られるパルスに時間差ができるようにスプロケット２１の周方向にオフセットして配置されている。
【００２２】
上記部品取出し部１０でテープ本体５ａから分離されたカバーテープ５ｂは、カバー引取り機構１３（以下、引取り機構１３と略す）により引き取られて図外の処理ケースに送られ、この引取り機構１３による引っ張り力で、テープ本体５ａからカバーテープ５ｂが引き剥がされるようになっている。
【００２３】
この引取り機構１３は、図１及び図６に示すように、本体２の後方下部に設けられており、モータ３０により回転駆動される硬質の駆動ローラ３１と、これに当接して従動する軟質の従動ローラ３２とを備えている。従動ローラ３２は揺動可能なフレーム３３に軸支されており、このフレーム３３がばね圧によって付勢されることで従動ローラ３２が駆動ローラ３１に圧接されるようになっている。そして、上記部品取出し部１０から引き出されたカバーテープ５ｂがガイドローラ３５，３６を介して両ローラ３１，３２の間に導かれている。これにより上記モータ３０が駆動されると両ローラ３１，３２が回転してカバーテープ５ｂが引き取られるようになっている。なお、図示を省略するが、ローラ３１とモータ３０の出力軸との間にはトルクリミッタが介設されており、これによりカバーテープ５ｂが一定の張力で引き取られるようになっている。
【００２４】
図２及び図３は、部品取出し部１０の構造を示している。これらの図において部品取出し部１０は、本体２の上部において上方に開口するテープ案内溝１９と、このテープ案内溝１９の上方に設けられるカバー部材１５とを備えており、リール５から導出されて部品取出し部１０に導かれたテープ５が、このテープ案内溝１９に沿ってカバー部材１５の下側を移動するようになっている。
【００２５】
上記カバー部材１５には、その中央部分に部品取出し用の開放部１６が形成されており、この開放部１６の後端部分（図２、３では右側端部分）でカバーテープ５ｂが折り返されて剥がされるようになっている。そして、カバーテープ５ｂが剥がされつつテープ本体５ａの部品収納部５ｃが上記開放部１６の位置まで達することによって、部品収納部５ｃが上方に開放されて、上記ノズルＮによる部品Ｐの取出しができるようになっている。
【００２６】
なお、本体２の先端部分には、上記テープ案内溝１９に連なるテープ本体排出用案内部１４が設けられており、部品取出し部１０を経た使用済みのテープ本体５ａが、このテープ排出用案内部１４を介して本体２の後方下部に導かれ、上記引取り機構１３により引き取られたカバーテープ５ｂと共に図外の処理ケース等に送られるようになっている。
【００２７】
以上のように構成されたテープフィーダ１では、繰り出し機構１２の駆動によりテープ５がテープ案内溝１９に沿って繰り出される一方で、引取り機構１３の駆動によりカバーテープ５ｂが引き取られ、これにより部品取出し部１０において部品Ｐの取出しが可能となる。そして、上記ノズルＮにより部品Ｐが取出されるに伴い間歇的にテープ５が繰り出され、これによって部品取出し部１０に連続して部品が供給されることとなる。
【００２８】
このようなテープ５の繰り出し動作は、図外の制御装置により各モータ２２，３０が制御されることにより行われ、特に、繰り出し機構１２によるテープ５の繰り出し動作では、モータ２２が所定の加速度で駆動された後、定速駆動され、減速開始位置に達すると減速されて、目標位置、つまり次の部品収納部５ｃが部品取出し部１０の所定の部品取出し位置に配置される位置で停止されるようにモータ２２が制御される。
【００２９】
この際、センサ２４，２５のうち一方のセンサ２４（又はセンサ２５）を基準にしてスプロケット２１の原点位置が定められ、スプロケット２１の回転に伴い得られるパルスの数に基づいて上記減速開始位置、停止位置等が検出されてモータ２２の駆動が制御される。このようなモータ２２の駆動制御においては、各センサ２４，２５によりそれぞれ得られるパルスの時間差に基づき、速度及び加減速度がリアルタイムに検出され、それに応じてモータ２２がフィードバック制御されることにより、速度及び減速開始位置から停止位置までの減速度等がより高精度に制御される。
【００３０】
以上のテープフィーダ１によれば、上述のようにモータ２２の駆動によりテープ５を繰り出すので、テープ５の繰り出し速度等を適宜調節することができる。従って、テープ繰り出しの際に部品収納部５ｃ内で部品Ｐが立ったり、あるいは部品Ｐが部品収納部５ｃから外部に飛び出すことがないように部品の種類等に適した繰り出し速度等の動作条件を予め設定し、実装動作中には、この動作条件に基づいてモータ２２を制御してテープ５を繰り出すようにすることで、部品立ち等の発生を確実に防止して良好な状態で部品を供給することができる。
【００３１】
しかも、上記テープフィーダ１では、繰り出し機構１２の駆動源として応答性に優れた超音波モータ（モータ２２）を用いているため、応答遅れに起因したテープ繰り出し量の誤差を有効に抑えることができる。そのため、繰り出し機構１２の駆動源として電磁モータを用いた一般的なテープフィーダに比べると、ノズルＮによる部品取出し位置への部品Ｐの位置決めをより精度良く行うことができる。さらに、上記のように一対のセンサ２４，２５からの信号に基づいてモータ２２の速度及び加減速度を制御することにより、位置決め（送りピッチ）の精度を一層高めることができる。
【００３２】
また、スプロケット２１がモータ２２のロータ２２ａに取付固定されて、このロータ２２ａと一体回転するようになっているので、繰り出し機構１２の構成が簡素化される。しかも、モータ２２は、円環型超音波モータからなり、同図に示すように偏平な形状を有しており嵩張り難く、また、本体２に形成された凹部２ｄ内にスプロケット２１と一体に配設されているので、テープフィーダ１の厚みを有効に抑えることができる。従って、テープフィーダ１のスペース効率を高めることができるという利点がある。
【００３３】
なお、上記テープフィーダ１は、本発明に係るテープフィーダ１の一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３４】
例えば、上記テープフィーダ１では、超音波モータ（モータ２２）のロータ２２ａに直接スプロケット２１を取り付けているが、例えば、スプロケット２１とモータ２２とを減速機構を介して接続するようにしてもよい。すなわち、超音波モータは比較的トルクが低いため、上述のようにロータ２２ａに直接スプロケットロケット２１を取付けると、繰り出し機構１２において要求されるトルクを発揮できない場合がる。そのため、繰り出し機構１２において要求されるトルクが比較的高い場合には、上記のように減速機構を介してスプロケット２１とモータ２２とを連結してトルクを稼ぐようにすればよい。この場合、例えば、図７及び図８に示すように、プーリ４０を付設した円盤状のスプロケット２１を支持軸４１を介して本体２に回転自在に支持するとともに、その側方に、プーリ４２をロータ２２ａに取り付けた上記モータ２２を配設し、上記各プーリ４０，４２に渡ってタイミングベルト４３を装着することが考えられる。
【００３５】
また、上記テープフィーダ１のフィーダ設置台６への取付け構造では、本体２の下面に形成した逆Ｖ字型の溝２ａを介してテープフィーダ１を基台６ａに設けた断面円弧状の表面を備えた軸体７に乗せるようにしているが、直接、テープフィーダ１を基台６ａに載置するようにしても構わない。但し、実施形態のような取付け構造によれば、テープフィーダ１の位置決めを極めて容易に行うことができるという利点がある。また、吸着ミスにより落下した部品やその他の異物をテープフィーダ１と基台６ａとの間に挟み込み難く、そのため、テープフィーダ１の取付け不良を誘発し難いという利点もある。なお、このような位置決めの構造は、本体２と基台６ａとの間以外に、本体と固定台６ａとの間の位置決めのための構造としても採用することができる。つまり、固定台６ｂに断面円弧状の表面を備えた上下方向の軸体を付設する一方、本体２の先端部分に上下方向のＶ字型の溝２ａを形成し、本体２の先端部をこの溝２ａを介して上記軸体に押し当てた状態でテープフィーダ１をフィーダ設置台６へ取り付けるようにしてもよい。
【００３６】
さらに、上記テープフィーダ１では、２つのセンサ２４，２５で得られるパルスに基づいて繰り出し機構１２のモータ２２をフィードバック制御するようにしているが、例えば、単一のセンサ（図７参照）でパルスを得るようにして構成や制御を簡略化するようにしても構わない。但し、上記実施形態のように２つのセンサ２４，２５によって得られるパルスに基づいてモータ２２を制御するようにすれば、各センサ２４，２５よって得られるパルスの時間差を検出することで速度変化をよりリアルタイムに検出してモータ制御にフィードバックすることができる。そのため、繰り出し機構１２によるテープ５の繰り出し速度等をより正確に制御するといった観点からは上記実施形態のように２つのセンサ２４，２５でパルスを得るようにするのが好ましい。なお、モータの制御は、必ずしもフィードバック制御である必要はなく、シーケンス制御であっても構わない。また、上記テープフィーダ１では、スプロケット２１に形成された貫通孔２１ａをフォトセンサによって検出し、これに基づいてテープ５の繰り出し量等を制御するようにしているが、例えば、スプロケット２１に磁気ドラムを取付けるとともに、この磁気ドラムに対向して磁気センサを配置し、磁気センサによる磁束変化の検出に基づいてテープ５の繰り出し量等を制御するようにしてもよい。
【００３７】
なお、上記のようにモータ駆動によりテープを繰り出すテープフィーダにおいては、モータとして超音波モータを用いる代わりに、トルクを稼ぎ易く、また、制御が容易なステッピングモータを用いることが考えられるが、ステッピングモータは稼働中の停止状態下でも電力を消費するため消費電力が極めて大きくランニングコストが嵩み易い。この点、超音波モータでは消費電力が極めて小さく、この点においても上記テープフィーダは有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るテープフィーダを示す構成図である。
【図２】上記テープフィーダの部品取出し部を示す平面図である。
【図３】上記テープフィーダの部品取出し部を示す断面図である。
【図４】テープ繰り出し機構を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】フィーダ設置台へのテープフィーダの取付け構造を説明する図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】テープ引取り機構を示す図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本発明に係るテープフィーダの他の例を示す構成図（要部）である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  テープフィーダ本体
４  リール
５  テープ
５ａ  テープ本体
５ｂ  カバーテープ
５ｃ  部品収納部
１０  部品取出し部
１２  テープ繰り出し機構
１３  テープ引取り機構
２２  モータ
Ｐ  部品
Ｎ  ノズル
【図１】
2006261694.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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