(57)【要約】【課題】カバーテープに安定した張力を発生させることができる部品供給装置、部品実装装置及び部品供給方法を提供すること。【解決手段】剥離部１０５で剥がされて折り返されたカバーテープ５は、折り返し機構１１０で折り返され、ローラ機構１４０の駆動により移送される。上記したように本実施の形態では、テープ本体２の第１の移送速度より、カバーテープ５の第２の移送速度が速くなるように、ギアボックス１３２のギア比が設定されている。この２つの移送速度の違いにより、カバーテープ５は徐々に張力が強められる。しかし、カバーテープ５に与えられる張力が所定の値を超える瞬間に、トルクリミッタ１５０によって回転駆動機構１３０の動力の伝達が規制され、瞬時に当該張力が所定の値に戻るようになる。【選択図】図４
2008198696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ本体と前記テープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有し所定のピッチで前記テープ本体の長手方向に複数の部品が収められたキャリアテープを移送させることで、前記部品を供給する部品供給装置であって、
前記キャリアテープの移送の方向に対して前記カバーテープを折り返すようにして、前記テープ本体から前記カバーテープを剥離する剥離部と、
回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で前記カバーテープが剥離された前記テープ本体を移送させる第１の移送機構と、
回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で剥離された前記カバーテープを移送させる第２の移送機構と、
前記テープ本体が第１の移送速度で移送されるように前記第１の移送機構を駆動し、前記カバーテープが前記第１の移送速度より速い第２の移送速度で移送されるように前記第２の移送機構を駆動する回転駆動機構と、
前記回転駆動機構により前記第２の移送機構により与えられるトルクを制限するトルクリミッタと
を具備することを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品供給装置であって、
前記第１の移送機構は、
前記テープ本体に係合するホイールであり、
前記第２の移送機構は、
前記カバーテープに張力を与えながら移送させるローラ機構であり、
前記回転駆動機構は、
モータと、
前記モータの駆動力を前記ホイールに伝達し、かつ、前記トルクリミッタを介して該駆動力を前記ローラ機構に伝達する伝達機構と
を有することを特徴とする部品供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の部品供給装置であって、
前記ローラ機構は、前記カバーテープを挟持する一対のローラを有し、
当該部品供給装置は、
前記一対のローラ同士が前記カバーテープを挟持する方向に前記一対のローラに弾性力を与える弾性機構をさらに具備することを特徴とする部品供給装置。
【請求項４】
請求項２に記載の部品供給装置であって、
前記ローラ機構は、
互いに噛み合う歯をそれぞれ有する一対のローラを有することを特徴とする部品供給装置。
【請求項５】
請求項１に記載の部品供給装置であって、
前記トルクリミッタは、非接触式のトルクリミッタであることを特徴とする部品供給装置。
【請求項６】
請求項２に記載の部品供給装置であって、
前記モータの回転位置を検出する回転位置検出器をさらに具備することを特徴とする部品供給装置。
【請求項７】
請求項２に記載の部品供給装置であって、
前記伝達機構は、
前記モータが１回転するごとに前記キャリアテープを前記所定のピッチの自然数倍移送させるように、前記ホイールを回転させるように設定された減速器を有することを特徴とする部品供給装置。
【請求項８】
請求項２に記載の部品供給装置であって、
前記ホイールは、
前記モータが１回転するごとに前記キャリアテープを前記所定のピッチの自然数倍移送させるように、回転するように設定された複数の歯を有することを特徴とする部品供給装置。
【請求項９】
請求項１に記載の部品供給装置であって、
前記第１の移送機構は、
前記キャリアテープを移送させる第１のホイールと、
前記第１のホイールに接続された第１のラチェット機構とを有し、
前記第２の移送機構は、
前記カバーテープを移送させる第２のホイールと、
前記第２のホイールに接続された第２のラチェット機構とを有し、
前記回転駆動機構は、
前記第１のラチェット機構及び前記第２のラチェット機構を駆動する駆動部材を有することを特徴とする部品供給装置。
【請求項１０】
テープ本体と前記テープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有し所定のピッチで前記テープ本体の長手方向に複数の部品が収められたキャリアテープから、前記部品をピックアップして回路基板上に前記部品を実装する部品実装装置であって、
前記回路基板が配置される基板配置部と、
前記キャリアテープの移送の方向に対して前記カバーテープを折り返すようにして、前記テープ本体から前記カバーテープを剥離する剥離部と、回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で前記カバーテープが剥離された前記テープ本体を移送させる第１の移送機構と、回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で剥離された前記カバーテープを移送させる第２の移送機構と、前記テープ本体が第１の移送速度で移送されるように前記第１の移送機構を駆動し、前記カバーテープが前記第１の移送速度より速い第２の移送速度で移送されるように前記第２の移送機構を駆動する回転駆動機構とを有する部品供給装置と、
前記部品供給装置により供給される部品をピックアップし、ピックアップした前記部品を、前記基板配置部に配置された前記回路基板上に実装する実装機構と
を具備することを特徴とする部品実装装置。
【請求項１１】
テープ本体と前記テープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有し所定のピッチで前記テープ本体の長手方向に複数の部品が収められたキャリアテープを、前記テープ本体が第１の移送速度で移送されるように第１の移送機構を回転駆動し、
前記キャリアテープの移送の方向に対して折り返すようにして前記テープ本体から剥離された前記カバーテープを、前記カバーテープが前記第１の移送速度より速い第２の移送速度で移送されるように第２の移送機構を駆動し、
トルクリミッタにより前記第２の移送機構を駆動するときのトルクを制限する
ことを特徴とする部品供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が収められたテープを走行させることで当該電子部品を供給する部品供給装置、この部品供給装置を備えた部品実装装置及び部品供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板上に電子部品を実装する部品実装装置は、当該電子部品を部品実装装置に供給し、当該部品実装装置に着脱可能なテープフィーダを備えていている。このテープフィーダに備え付けられるテープは、テープ本体と、このテープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有する。テープ本体には、当該テープ本体の長手方向に所定のピッチで開口が形成され、その開口に電子部品が収められている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
テープフィーダは、テープを送り出す繰り出し歯車（スプロケット）を備え、この繰り出し歯車により送り出されるテープのテープ本体からカバーテープを剥がす機能を備えている。テープ本体からカバーテープが剥がされることにより、テープ本体が露出し、電子部品が露出する。テープフィーダが装着される部品実装装置は、その電子部品を保持し回路基板上にその電子部品を実装する。
【０００４】
特許文献１に開示されたテープフィーダでは、テープ本体（３）から剥がされたカバーテープ（２）は、係合板（１３）に係合することで後方に折り返される。折り返されたカバーテープ（２）は、一対のテンションローラ（１４）、（１５）により挟持される。テンションローラ（１４）、（１５）が互いに逆向きに回転駆動することで、カバーテープ（２）は、たるむことなくテープ本体（３）から剥がされながら移送される。
【０００５】
繰り出し歯車（１０）、テンションローラ（１４）、（１５）は、いずれも共通のモータなどによって同期して駆動される。つまり、テープ本体（３）とカバーテープ（２）とが同じ速度で移送される。この方式では、カバーテープ（２）にたるみ（または張力の緩み）が生じた場合に、そのたるみを排除することができない。
【０００６】
このような問題を解決するため、テープ本体及びカバーテープを移送させるための駆動源が別個に設けられたテープフィーダがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
特許文献２に開示されたテープフィーダは、テープ本体（１０ａ）（主テープ）を移送させるためのモータ（１６）と、カバーテープ（１０ｂ）を移送させるためのモータ（３６）とを備えている。また、カバーテープ（１０ｂ）のたるみを防止するテンションローラ（３０）には、レバー（３１）が取り付けられ、レバー（３１）にはスプリング（３２）が取り付けられている。
【０００８】
テンションローラ（３０）が、図３中左方向へ付勢することで、スプリング（３２）が上方に力が加えられ、カバーテープ（１０ｂ）に張力がかかる。カバーテープ（１０ｂ）がたるんだ場合には、フォトセンサ（３４）により、レバー（３１）の下端に設けられたドグ（３５）の存在が検出される。そうすると、制御部（４４）は、モータ（３６）を駆動させることにより、送りローラ（３９）及び（４０）を回転させ、たるんだカバーテープ（１０ｂ）に所定の張力がかかるようになる。
【０００９】
【特許文献１】特許第２５５６８１６号公報（段落[００３０]、図２）
【特許文献２】特許第３６６６２６９号公報（段落[００１８]、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献２のテープフィーダでは、テンションローラ（３０）による張力の制御に、スプリング（３２）が用いられている。例えばカバーテープ（１０ｂ）にたるみが徐々に発生した場合、そのたるみが発生してからフォトセンサ（３４）によりそのたるみが検出されるまでの間は、スプリング（３２）のバネ力が小さくなる。つまり、スプリング（３２）のバネ力が解放される方向にレバー（３１）が動いていくので、その間は、カバーテープ（１０ｂ）の張力も弱くなる。すなわち、カバーテープ（１０ｂ）の張力が安定しない。このように張力が安定しない場合と、カバーテープ（１０ｂ）が適切に剥がれないおそれがある。
【００１１】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、カバーテープに安定した張力を発生させることができる部品供給装置、部品実装装置及び部品供給方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、部品点数を少なくし信頼性を向上させることができる部品供給装置等を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、部品実装装置が備える部品をピックアップするピックアップ部に対するキャリアテープの位置合わせを容易に行うことができる部品供給装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る部品供給装置は、テープ本体と前記テープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有し所定のピッチで前記テープ本体の長手方向に複数の部品が収められたキャリアテープを移送させることで、前記部品を供給する部品供給装置であって、前記キャリアテープの移送の方向に対して前記カバーテープを折り返すようにして、前記テープ本体から前記カバーテープを剥離する剥離部と、回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で前記カバーテープが剥離された前記テープ本体を移送させる第１の移送機構と、回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で剥離された前記カバーテープを移送させる第２の移送機構と、前記テープ本体が第１の移送速度で移送されるように前記第１の移送機構を駆動し、前記カバーテープが前記第１の移送速度より速い第２の移送速度で移送されるように前記第２の移送機構を駆動する回転駆動機構と、前記回転駆動機構により前記第２の移送機構により与えられるトルクを制限するトルクリミッタとを具備する。
【００１５】
本発明では、回転駆動機構により、カバーテープがテープ本体の第１の移送速度より速い第２の移動速度で移送されるので、カバーテープに所望の張力が与えられる。そして、カバーテープに与えられる張力が所定の値を超える瞬間に、トルクリミッタによって回転駆動機構の動力の伝達が規制される。ここでいうトルクリミッタは、電気的な制御によらない機械的なトルクリミッタである。したがって、瞬時に当該張力が所定の値に戻るようになる。このような機械的に制御されるトルクリミッタにより、カバーテープに安定した張力を与えながら移送させることができ、信頼性の高い部品供給装置を実現できる。
【００１６】
本発明において、前記第１の移送機構は、前記テープ本体に係合するホイールであり、前記第２の移送機構は、前記カバーテープに張力を与えながら移送させるローラ機構であり、前記回転駆動機構は、モータと、前記モータの駆動力を前記ホイールに伝達し、かつ、前記トルクリミッタを介して該駆動力を前記ローラ機構に伝達する伝達機構とを有する。これにより、駆動源がモータ１つで足りるので、上記特許文献２の装置に比べ、部品点数が少なく、コストが低減され、部品供給装置の信頼性が向上する。また、１つのモータから、伝達機構によりトルクリミッタを介してローラ機構に駆動力が伝達される。つまり、モータを１つにして、ホイール及びローラ機構に対して異なるギア比を持つ伝達機構が設けられることで、部品点数が減り、かつ、かつ、カバーテープに安定した張力を与えることができるようになる。
【００１７】
本発明において、前記ローラ機構は、前記カバーテープを挟持する一対のローラを有し、当該部品供給装置は、前記一対のローラ同士が前記カバーテープを挟持する方向に前記一対のローラに弾性力を与える弾性機構をさらに具備する。これにより、カバーテープに所望の張力を与えることができ、カバーテープのたるみを防止することができる。
【００１８】
本発明において、前記ローラ機構は、互いに噛み合う歯をそれぞれ有する一対のローラを有する。これにより、確実にカバーテープを挟持することができ、カバーテープのたるみを防止することができる。
【００１９】
本発明において、前記トルクリミッタは、非接触式のトルクリミッタである。これにより、トルクリミッタの長寿命化が図れる。
【００２０】
本発明において、部品供給装置は、前記モータの回転位置を検出する回転位置検出器をさらに具備する。例えば、回転位置検出器が出力するパルス信号に基き、部品実装装置のピックアップ部（部品をテープ本体からピックアップする）と、キャリアテープに収められた部品との相対的な位置ずれが求められる。
【００２１】
本発明において、前記伝達機構は、前記モータが１回転するごとに前記キャリアテープを前記所定のピッチの自然数倍移送させるように、前記ホイールを回転させるように設定された減速器を有する。これにより、少ない部品点数でモータの回転位置の検出が可能となる。例えば上記のような回転位置検出器が設けられていればよく、部品供給装置は、特許文献２のようにフォトセンサ（２０）等を備えていなくてもよい。また、部品の種類の変更に伴って、ホイールの回転速度が変更される場合にも、作業者にとって分かりやすい。あるいは、前記ホイールは、前記モータが１回転するごとに前記キャリアテープを前記所定のピッチの自然数倍移送させるように、回転するように設定された複数の歯を有していてもよい。
【００２２】
本発明において、前記第１の移送機構は、前記キャリアテープを移送させる第１のホイールと、前記第１のホイールに接続された第１のラチェット機構とを有し、前記第２の移送機構は、前記カバーテープを移送させる第２のホイールと、前記第２のホイールに接続された第２のラチェット機構とを有し、前記回転駆動機構は、前記第１のラチェット機構及び前記第２のラチェット機構を駆動する駆動部材を有する。これにより、ラチェットタイプの部品供給装置であっても、カバーテープに所望の張力を与えることができ、カバーテープのたるみを防止することができる。駆動部材に与えられる動力源は、エアシリンダ等により発生させる場合が多いが、もちろん電気的な動力源であってもよい。
【００２３】
本発明に係る部品実装装置は、テープ本体と前記テープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有し所定のピッチで前記テープ本体の長手方向に複数の部品が収められたキャリアテープから、前記部品をピックアップして回路基板上に前記部品を実装する部品実装装置であって、前記回路基板が配置される基板配置部と、前記キャリアテープの移送の方向に対して前記カバーテープを折り返すようにして、前記テープ本体から前記カバーテープを剥離する剥離部と、回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で前記カバーテープが剥離された前記テープ本体を移送させる第１の移送機構と、回転可能に設けられ、回転することにより前記剥離部で剥離された前記カバーテープを移送させる第２の移送機構と、前記テープ本体が第１の移送速度で移送されるように前記第１の移送機構を駆動し、前記カバーテープが前記第１の移送速度より速い第２の移送速度で移送されるように前記第２の移送機構を駆動する回転駆動機構とを有する部品供給装置と、前記部品供給装置により供給される部品をピックアップし、ピックアップした前記部品を、前記基板配置部に配置された前記回路基板上に実装する実装機構とを具備する。
【００２４】
本発明に係る部品供給方法は、テープ本体と前記テープ本体に貼り付けられたカバーテープとを有し所定のピッチで前記テープ本体の長手方向に複数の部品が収められたキャリアテープを、前記テープ本体が第１の移送速度で移送されるように第１の移送機構を回転駆動し、前記キャリアテープの移送の方向に対して折り返すようにして前記テープ本体から剥離された前記カバーテープを、前記カバーテープが前記第１の移送速度より速い第２の移送速度で移送されるように第２の移送機構を駆動し、トルクリミッタにより前記第２の移送機構を駆動するときのトルクを制限する。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明によれば、カバーテープに安定した張力を発生させることができる。また、部品点数を少なくし信頼性を向上させることができる。さらに、部品実装装置に備えられる部品をピックアップするピックアップ部に対するキャリアテープの位置合わせを容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る部品実装装置を示す正面図である。図２は、部品実装装置１０の一部を破断した平面図である。図３は、その部品実装装置１０を示す側面図である。
【００２８】
部品実装装置１０は、ほぼ中央に設けられ回路基板１９が配置される基板配置部４０と、基板配置部４０の例えば両側に設けられ、部品供給装置としてのテープフィーダ１００が配置されるテープフィーダ配置部６０とを備える。また、部品実装装置１０は、基板配置部４０に配置された回路基板１９上にテープフィーダ１００から供給された電子部品４を実装する実装機構５０を備える。
【００２９】
例えば、部品実装装置１０には、ベース部１２、ベース部１２を支持した機台１３、機台１３上に立設された複数の支柱１４、例えば２本の支柱１４の間に架け渡された梁１５が備えられている。支柱１４は例えば４本設けられ、梁１５は例えば２本設けられている。以降の説明では、梁１５が延びる方向をＸ軸方向、水平面内でＸ軸に直交する方向をＹ軸方向、鉛直方向をＺ軸方向という場合もある。
【００３０】
実装機構５０は、テープフィーダ１００から電子部品４をピックアップするピックアップ部としての吸着ノズル１８、吸着ノズル１８が装着され回転可能に設けられたツールヘッド１７、ツールヘッド１７を保持するキャリッジ３０を備えている。梁１５には、Ｙ軸方向に延設され、Ｘ軸方向に移動可能な移動体１６が架け渡されている。上記キャリッジ３０は、移動体１６に沿ってＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。したがって、キャリッジ３０及び移動体１６により、ツールヘッド１７に装着された吸着ノズル１８が、水平面内（Ｘ−Ｙ平面内）で移動可能に構成されている。
【００３１】
典型的には、上記梁１５の下面には案内レール２１がＸ軸方向に延設されている。移動体１６の両端部の上面には固定された被ガイド体２２が上記案内レール２１に摺動自在に係合されている。これによって移動体１６は上記梁１５に沿ってＸ軸方向に移動可能となっている。なお、移動体１６を移動させるための駆動方式としては、例えばベルト駆動機構が用いられるが、これに限られず、ボールネジ駆動機構、リニアモータ駆動機構、あるいはその他の駆動機構が用いられればよい。
【００３２】
また、上記したようにキャリッジ３０は、移動体１６の内部に設けられたボールネジの駆動によりＹ軸方向に移動可能となっている。この場合も、ボールネジに限られず、ベルト駆動機構、リニアモータ機構、あるいはその他の駆動機構が用いられればよい。
【００３３】
基板配置部４０には、回路基板１９を下から支持して固定する固定機構２０が配設されている。固定機構２０により、回路基板１９の位置決めがなされる。本実施の形態では、基板配置部４０には、２枚の回路基板１９が所定の間隔離れて配置されているが、配置される回路基板１９の枚数は限られない。
【００３４】
ツールヘッド１７は、キャリッジ３０に吊り下げられるように設けられている。ツールヘッド１７は、図示しない内蔵のモータによって正逆回転自在になっている。図１に示すように、ツールヘッド１７の回転主軸ａ１は、Ｚ軸方向に対して傾斜した状態で設けられている。
【００３５】
ツールヘッド１７の外周寄りの部分には、例えば１２個の上記吸着ノズル１８が周方向に等間隔に配置されている。吸着ノズル１８は、吸着ノズル１８のそれぞれの軸線はツールヘッド１７の回転主軸ａ１に対してそれぞれ傾斜するように、ツールヘッド１７に装着されている。その傾斜は、吸着ノズル１８の上端がツールヘッド１７の回転主軸ａ１に近づいていく向きになっている。つまり、全体として１２本の吸着ノズル１８はツールヘッド１７に対して末広がり状になるように配設される。
【００３６】
吸着ノズル１８はツールヘッド１７に対してそれぞれ軸線方向に移動自在に支持されており、吸着ノズル１８が後述する操作位置に位置されたときに図示しない押圧機構によって上方から押圧されて下降する。この押圧機構は、例えばカム機構、ボールネジ機構、ソレノイド、エア圧発生機構等、何でもよい。
【００３７】
吸着ノズル１８の内の、ツールヘッド１７の後端側であって図１において右端に位置した吸着ノズル１８の軸線は、Ｚ軸方向を向くようになっており、その後端側の位置が上記操作位置に相当する。そして操作位置に位置されかつ鉛直方向を向いた吸着ノズル１８によって電子部品４が吸着され、あるいは離脱されるようになっている。
【００３８】
１枚の回路基板１９に実装される電子部品４の種類は複数ある。このように異なった電子部品４を単一の種類の吸着ノズル１８によって吸着し、実装することはできない。そこで、複数種類の吸着ノズル１８が設けられ、それぞれ最適な吸着ノズルにより対応する電子部品４を吸着し実装されるようになっている。電子部品４としては、例えば、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ、コイル等、様々である。
【００３９】
吸着ノズル１８は図示しないエアコンプレッサに接続されており、操作位置に位置された吸着ノズル１８の先端部が所定のタイミングで負圧または正圧に切換えられる。これによってその先端部において電子部品４が吸着され、または離脱される。
【００４０】
固定機構２０によって位置決めと保持が行なわれた回路基板１９が占める領域が、部品実装領域Ｍを構成する。
【００４１】
図２に示すように、部品実装領域Ｍの左右両側のテープフィーダ配置部６０には、複数のテープフィーダ１００が着脱可能に設けられている。複数のテープフィーダ１００は、例えばＸ軸方向に配列されている。例えば、一方のテープフィーダ配置部６０において４０個のテープフィーダ１００が装着可能となっているが、テープフィーダ１００の数は限られない。１つのテープフィーダ１００の後述するキャリアテープ１には、同種の多数の電子部品４が収納られている。テープフィーダ１００は、これらの電子部品４を必要に応じて上記吸着ノズル１８に供給する。
【００４２】
テープフィーダ１００には、テープフィーダ１００ごとに種類の異なる電子部品４が収納される。そして、回路基板１９上のどの位置に実装される電子部品４かによって、吸着ノズル１８及びテープフィーダ１００が選択され、その電子部品４が吸着される。
【００４３】
なお、本実施の形態では、テープフィーダ配置部６０が部品実装領域Ｍの左右両側に設けられているが、部品実装領域Ｍの左右の一方のみにテープフィーダ配置部６０が設けられる形態であってもよい。
【００４４】
後述するように、テープフィーダ１００の一端部には部品供給口１２５が設けられている。各テープフィーダ１００は、その部品供給口１２５が設けられた一端部が部品実装領域Ｍ側に向くように、テープフィーダ配置部６０に装着される。吸着ノズル１８は、部品供給口１２５を介して電子部品４をピックアップする。このように、電子部品４がピックアップされるときの吸着ノズル１８、あるいはそのときのツールヘッド１７の領域（上記操作位置を含む領域）を部品供給領域Ｓとする。ツールヘッド１７は、操作位置に来た吸着ノズル１８が部品供給領域Ｓと部品実装領域Ｍとこれらの領域Ｓ、Ｍを結ぶ領域の範囲内を移動する。
【００４５】
ツールヘッド１７は、まず部品供給領域Ｓの上に移動し、ツールヘッド１７に設けられている１２個の吸着ノズル１８によって順次所定の電子部品４を吸着する。そうすると、ツールヘッド１７が部品実装領域Ｍに移動し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動調整しながら回路基板１９上の所定の位置に、吸着ノズル１８によって吸着された部品を順次実装していく。ツールヘッド１７のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動は、上記した移動体１６及びキャリッジ３０により行われる。この動作を繰返すことによって、回路基板１９上に電子部品４が実装される。
【００４６】
図４は、テープフィーダ１００を示す模式的な分解斜視図である。
【００４７】
テープフィーダ１００は、シャシー１６０と、シャシー１６０の一端部１６２に回転可能に設けられた第１の移送機構としてのスプロケット１０６（ホイール）と、スプロケット１０６を駆動する回転駆動機構１３０と、シャシー１６０のその一端部１６２に開閉可能に装着されたカバー１２０とを備えている。シャシー１６０の上記一端部とは反対側の他端部には、キャリアテープ１が巻回されたリール１８０が係合される突起が設けられている。
【００４８】
以降の説明では、シャシー１６０の一端部１６２を前端１６２、その反対側を後端１６１という。またその方向に関し、その後端１６１から前端１６２へ向かう方向を前方、その反対の方向を後方という。
【００４９】
シャシー１６０は、例えば横長の形状をなし、リール１８０から引き出されるキャリアテープ１を通す横長の通路１６４を有する。通路１６４の一端部１６４ａは、シャシー１６０の前端へ向かうにしたがい斜め上方に向くように形成され、シャシー１６０の上面に形成された開口１６４ｂを介して通路１６４が露出している。キャリアテープ１はその開口１６４ｂから引き出され、カバー１２０とシャシー１６０の前端１６２との間に露出するスプロケット１０６の歯１０６ａに係合する。
【００５０】
図５（Ａ）は、キャリアテープ１が巻回されたリール１８０を示す斜視図である。図５（Ｂ）は、キャリアテープ１を示す断面図である。キャリアテープ１は、テープ本体２と、テープ本体２の表面に貼り付けられたカバーテープ５と、テープ本体２の表面とは反対面に貼り付けられたボトムテープ３とを有する。テープ本体２には、スプロケット１０６の歯１０６ａが係合する移送穴２ａと、電子部品４が収容される収容穴２ｂとが設けられている。収容穴２ｂは、テープ本体２の長手方向に沿って、所定のピッチで複数設けられ、移送穴２ａも各収容穴２ｂに対応するように複数設けられている。少なくともボトムテープ３は、テープ本体２のうち移送穴２ａを露出させるような幅、つまりテープ本体２より小さい幅に形成されている。
【００５１】
収容穴２ｂと移送穴２ａとは、テープ本体２の幅方向に並ぶように配置されている。したがって、スプロケット１０６の歯１０６ａと、その歯１０６ａに係合したテープ本体２の電子部品４が、テープ本体２の幅方向で並ぶようになる。
【００５２】
図６は、シャシー１６０の前端側を示す斜視図である。この図は、カバー１２０が閉められた状態を示している。カバー１２０には、上記した部品供給口１２５が設けられている。カバー１２０の前端には、キャリアテープ１のテープ本体２（及びこれに貼り付けられたボトムテープ３）を排出する排出口１２６が設けられている。部品供給口１２５の縁には、カバーテープ５の剥離部１０５が配置されている。剥離部１０５は、キャリアテープ１の移送方向（前端へ向かう方向）に対してカバーテープ５を折り返すようにしてテープ本体２からカバーテープ５を剥離する。
【００５３】
テープフィーダ１００は、上記のように剥離部１０５で折り返されたカバーテープ５を、ほぼ鉛直下方向に折り返す折り返し機構１１０と、上記回転駆動機構１３０により駆動され、折り返し機構１１０で折り返されたカバーテープ５を移送させる第２の移送機構としてのローラ機構１４０とを備える。折り返し機構１１０は、斜め上方に向かうように形成された上記通路１６４の一端部１６４ａより後方であって、その通路１６４の上部に配置されている。ローラ機構１４０は、当該ローラ機構１４０と折り返し機構１１０との間に通路１６４を挟むように配置されている。
【００５４】
図７は、折り返し機構１１０及びローラ機構１４０を示す斜視図である。折り返し機構１１０は、ローラ１１１、折り返しバー１１２、ローラ１１３を含む。ローラ１１１の回転軸と、ローラ１１３の回転軸との角度は、例えば９０度に設定されている。折り返しバー１１２は、そのカバーテープ５に接触する部分が平面視でほぼ４５度になるように形成されている。このような折り返し機構１１０の構成により、カバーテープ５は、折り返しバーで４５度折り返され、そこから、さらにローラ１１３により４５度折り返されて、下方に移送される。
【００５５】
ローラ機構１４０は、カバーテープ５を挟持する一対のローラ１４１及び１４２と、一対のローラ１４１及び１４２に対して、その挟持する方向に弾性力を与える弾性機構とを含む。典型的には、一対のローラ１４１及び１４２のうち、回転駆動機構１３０により駆動される駆動ローラ１４１が設けられ、その駆動ローラ１４１の下部に従動ローラ１４２及び従動ローラ１４２を回転可能に支持する支持部材１４４が配置されている。弾性機構としては、支持部材とシャシー１６０との間に装着されたバネ１４３が用いられている。このバネ１４３により、駆動ローラ１４１は、従動ローラ１４２により押圧され、カバーテープ５に所望の張力を与えることができ、カバーテープ５のたるみを防止することができる。バネ１４３は、例えばコイルバネが用いられるが、これに限られず、板バネ、あるいはバネに限られず、ゴム、あるいは、他の弾性的な構造であってもよい。
【００５６】
図８は、ローラ機構の側面図である。駆動ローラ１４１及び従動ローラ１４２には、互いに噛み合う歯１４１ａ及び１４２ａが設けられている。これにより、確実にカバーテープ５を挟持することができ、カバーテープ５のたるみを防止することができる。
【００５７】
図７に示すように、回転駆動機構１３０は、モータ１３１、モータ１３１の出力を所定の減速比で減速するギアボックス１３２、ギアボックス１３２から出力される動力をスプロケット１０６に設けられた平歯車１０７に伝える伝達ギア１３７を含む。ギアボックス１３２及び伝達ギア１３７により減速器が構成される。また、回転駆動機構１３０は、ギアボックス１３２に接続されモータ１３１の駆動力を上記駆動ローラ１４１に伝達する伝達機構としての駆動シャフト１３４を含む。伝達機構は、このようなシャフトタイプに限られず、ギア等によって構成されてもよい。駆動シャフト１３４と駆動ローラ１４１との間には、トルクリミッタ１５０が設けられている。トルクリミッタ１５０は、駆動シャフト１３４の駆動によってトルクを制限する機能を有する。
【００５８】
図９は、トルクリミッタ１５０を示す断面図である。トルクリミッタ１５０は、例えば外輪（ハウジング）１５１、このハウジング１５１の内周面に固定された磁性材料でなるリング１５２、上記駆動シャフト１３４が接続されたマグネットでなる内輪１５３を含む。ハウジング１５１の端部には、駆動ローラ１４１が接続されている。このような非接触式のトルクリミッタ１５０によれば、トルクリミッタ１５０の長寿命化が図れる。
【００５９】
このトルクリミッタ１５０では、内輪１５３が発生する磁界を、リング１５２が受けることにより、駆動シャフト１３４のトルクがハウジング１５１を介して駆動ローラ１４１に伝達される。一方、駆動シャフト１３４に所定のトルクを超えるトルクが加えられると、ハウジング１５１と内輪１５３とがスリップする。これにより、駆動シャフト１３４から駆動ローラ１４１への駆動力の伝達が遮断される。
【００６０】
本実施の形態では、伝達ギア１３７の駆動によってスプロケット１０６により移送されるテープ本体２の移送速度（第１の移送速度）より、駆動シャフト１３４の駆動によってローラ機構１４０により移送されるカバーテープ５の移送速度（第２の移送速度）が速くなるように、そのギアボックス１３２のギア比が設定されている。これにより、後述するようにローラ機構１４０においてカバーテープ５に所望の張力が付与され、カバーテープ５がたるむことを防止できる。
【００６１】
第１の移送速度と第２の移送速度との比Ｓは、例えば１<Ｓ≦１．２程度に設定することができる。１．２という上限値に関しては、適宜設定可能である。
【００６２】
モータ１３１には、その回転位置を検出する回転位置検出器１３３が接続されている。モータは、モータ駆動部によりその駆動が制御され、回転位置検出器１３３からの検出信号は、制御部１３５に入力され、そのモータ駆動部１３６に制御信号を出力する。制御部１３５及びモータ駆動部１３６は、テープフィーダ１００が有する機能であってもよいし、または、テープフィーダ１００の外部、例えば上記部品実装装置１０が有する機能であってもよい。あるいは、例えば制御部１３５が上記部品実装装置１０に設けられ、モータ駆動部１３６はテープフィーダ１００に設けられていてもよい。
【００６３】
モータ１３１としては、典型的にはサーボモータが用いられるが、その他の種類のモータでもよい。回転位置検出器１３３としては、ロータリエンコーダ、あるいはレゾルバ等が挙げられる。ロータリエンコーダとしては、例えば光学式、磁気式等、何でもよい。
【００６４】
スプロケット１０６の歯１０６ａの数は、典型的には４５個とされている。モータ１３１とギアボックス１３２との減速比は、典型的には１／４５に設定されている。したがって、本実施の形態では、モータが１回転するごとに、スプロケット１０６が上記移送穴２ａのピッチ分だけテープ本体２を移送させる。
【００６５】
しかしながら、上記減速比や歯１０６ａの数はあくまでも一例であり、適宜設定可能である。つまり、モータ１３１が１回転するごとにテープ本体２を、所定のピッチ（＝移送穴２ａのピッチ）の自然数倍移送させるように、スプロケット１０６を回転させるように減速比、あるいは歯の数が設定されていればよい。これにより、後述するように、吸着ノズル１８の操作位置に対する、キャリアテープ１上の電子部品４の位置との位置合わせ（例えば原点出し）が少ない部品点数で可能となる。
【００６６】
以上のように構成されたテープフィーダ１００の動作を説明する。
【００６７】
作業者は、手作業によりリール１８０からキャリアテープ１を引き出し、キャリアテープ１を通路１６４に通し、カバー１２０の部品供給口１２５からそのキャリアテープ１の先端を引き出す。作業者は、手作業によりテープ本体２からカバーテープ５を剥がし、そのカバーテープ５を剥離部１０５、折り返し機構１１０及びローラ機構１４０にセットしていく。作業者による、このようなキャリアテープ１のテープフィーダ１００へのセッティングは、テープフィーダ１００がテープフィーダ配置部６０に装着される前に行われることが多い。そして、作業者は、テープ本体２の先端付近をスプロケット１０６に係合させ、次のように原点出しが行われる。
【００６８】
例えば回転位置検出器１３３が、Ａ相、Ｂ相及びＺ相のパルス信号（あるいはサイン波信号等）を出力するタイプの回転位置検出器１３３であるとする。Ａ相とＢ相とは、位相が９０度異なるパルス信号であり、これにより、モータの回転方向が制御部１３５により認識される。Ｚ相は、モータが１回転するごとに発生するパルス信号である。
【００６９】
図１０は、原点出しの作業を説明するための模式図である。例えば作業者が、テープフィーダ１００をテープフィーダ配置部６０に装着したときに、上記吸着ノズル１８の操作位置ａ２（鉛直方向の破線で示す）及びスプロケット１０６が、図１０に示すような状態にあったとする。つまり、図１０は、スプロケット１０６に係合したテープ本体２の位置（スプロケット１０６の歯１０６ａの位置）と、吸着ノズル１８の操作位置ａ２との相対的な位置の初期状態を示す。
【００７０】
この初期状態において、作業者がモータ１３１を正回転（キャリアテープ１を前方側へ排出する方向の回転）で駆動させ、制御部１３５が回転位置検出器１３３からのＺ相のパルス信号出力時のＡ相及びＢ相の信号値を得る。モータ１３１は引き続き正回転し、作業者の目視等により、スプロケット１０６の歯１０６ａが、操作位置ａ２の鉛直下方向への延長線上に来るまで（歯１０６Ａで示す）、モータ１３１は回転する。このように、スプロケット１０６の歯１０６ａが、操作位置ａ２の鉛直下方向への延長線上に来たときの、操作位置ａ２とスプロケット１０６との相対的な位置を原点とする。
【００７１】
制御部１３５は、Ｚ相のパルス信号出力時のＡ相及びＢ相の信号値と、スプロケット１０６の歯が、操作位置ａ２の鉛直下方向への延長線上に来たときのＡ相及びＢ相の信号値との差を算出する。その差が、原点出しを行うための補正値となる。制御部１３５は、その補正値を記憶しておけばよい。
【００７２】
このような原点出しの作業が行われることにより、制御部１３５は上記補正値に基き原点位置を認識することができる。つまり、制御部１３５は、補正値を記憶した後に回転位置検出器１３３からのＺ相のパルス信号を取得してから、上記補正値分だけモータ１３１が回転すれば、操作位置ａ２の直下にスプロケット１０６の歯１０６ａを位置させることができる。
【００７３】
特に、上記したように、モータ１３１が１回転するごとにテープ本体２を、所定のピッチの自然数倍移送させるように、スプロケット１０６を回転させるように減速比、あるいは歯１０６ａの数が設定されている。これにより、少ない部品点数でモータ１３１の回転位置の検出が可能となる。例えば上記のような回転位置検出器１３３が１つ設けられていればよく、特許文献２のようにフォトセンサ（２０）等は必要ない。特許文献２では、スプロケット１０６（１１）の回転位置の検出のために、エンコーダ（１７）及びフォトセンサ（２０）を備えており、これでは部品点数が多くなる。また、電子部品４の種類の変更に伴って、スプロケット１０６の回転速度が変更される場合にも、作業者にとって分かりやすい。
【００７４】
以上のように、原点出しが行われると、モータ１３１が引き続き正回転で駆動し、キャリアテープ１が移送される。そして、吸着ノズル１８により電子部品４がピックアップされ、回路基板１９上にその電子部品４が実装される。
【００７５】
剥離部１０５で剥がされて折り返されたカバーテープ５は、折り返し機構１１０で折り返され、ローラ機構１４０の駆動により移送される。上記したように本実施の形態では、テープ本体２の第１の移送速度より、カバーテープ５の第２の移送速度が速くなるように、ギアボックス１３２のギア比が設定されている。したがって、カバーテープ５は、所望の張力が付与されながら、ローラ機構１４０により移送される。この２つの移送速度の違いにより、カバーテープ５は徐々に張力が強められる。しかし、カバーテープ５に与えられる張力が所定の値を超える瞬間に、トルクリミッタ１５０によって回転駆動機構１３０の動力の伝達が規制され、瞬時に当該張力が所定の値に戻るようになる。したがって、カバーテープ５に安定した張力を与えながらカバーテープ５を移送させることができ、信頼性の高いテープフィーダ１００を実現できる。
【００７６】
ここで、上記特許文献２のテープフィーダは、個別のモータ（１６）及び（３６）を備え、さらにフォトセンサ（３４）及びこれらを電気的に制御する制御部（４４）を備える。特に、カバーテープ（１０ｂ）の張力制御には、スプリング（３２）、レバー（３１）、ソレノイド（４２）、フォトセンサ（３４）が用いられる。したがって、この場合、部品点数が多くなり、コストがかかる。またこのように部品点数が多くなることで、テープフィーダの動作の信頼性が低下し、テープフィーダが大型化するという問題もある。
【００７７】
これに対し、本実施の形態に係るテープフィーダ１００によれば、駆動源としてモータ１３１が１つで足りるので、上記特許文献２の装置に比べ、部品点数が少なく、コストが低減され、テープフィーダ１００の信頼性が向上する。特に、カバーテープ５の張力の動的な制御は、トルクリミッタ１５０によってのみ行われる。つまり、モータ１３１を１つにして、スプロケット１０６及びローラ機構１４０に対して異なるギア比が設定されることで、部品点数が減り、かつ、カバーテープ５に安定した張力を与えることができるようになる。
【００７８】
図１１は、本発明の他の実施の形態に係るテープフィーダを示す原理図である。これ以降の説明では、図４等に示した実施の形態に係るテープフィーダ１００の部材や機能等について同様のものは説明を簡略または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００７９】
テープフィーダ２００は、シャシー２８０と、シャシー２８０に設けられた剥離部２０５とを備える。また、テーフィーダは、キャリアテープ１のテープ本体２を移送させるスプロケット（第１のホイール）１０６と、剥離部２０５でテープ本体２から剥がされたカバーテープ５を巻き取る第２の移送機構としての巻き取りリール（第２のホイール）２６０とを備える。さらに、テープフィーダ２００は、スプロケット１０６に接続された第１のラチェット機構２４０と、巻き取りリール２６０に接続された第２のラチェット機構２５０と、第１及び第２のラチェット機構２４０及び２５０を駆動する駆動部材としての駆動レバー２３０とを備える。
【００８０】
キャリアテープ１は、シャシー２８０の後端（図１１中左側）に配置されたリール１８０から引き出され、スプロケット１０６に係合され、シャシー２８０の前端（図１１中右側）へ排出される。
【００８１】
図１２は、図１１において巻き取りリール２６０及び第２のラチェット機構２５０を矢印ｂの方向で見た図である。図１３は、巻き取りリール２６０及び第２のラチェット機構２５０を拡大して示した図である。第２のラチェット機構２５０は、レバー２５１と、このレバー２５１に接続された内歯車２５２と、巻き取りリール２６０に固定された外歯車２５３とを含む。内歯車２５２は、外歯車２５３の内周部に位置し、外歯車２５３に係合可能となっている。また、内歯車２５２の各歯２５２ａは、内側の回転体２５２ｂに対して図示しないバネ等により弾性的に接続されている。内歯車２５２及び外歯車の歯数は、図１３に示す形態よりさらに少なくてもよい。このような第２のラチェット機構２５０の構成により、図１３に示すように、巻き取りリール２６０は反時計回りに回転し、時計回りには回転しない。
【００８２】
駆動レバー２３０は、第１及び第２のラチェット機構２４０及び２５０に駆動力を与えることで、スプロケット１０６及び巻き取りリール２６０に回転駆動力を与える回転駆動機構として機能する。駆動レバー２３０の上端には回動軸２３２が設けられ、この回動軸２３２を介して第２のラチェット機構２５０のレバー２５１が回動可能に接続されている。また、駆動レバー２３０の一部にも回動軸２３３が設けられ、この回動軸２３３を介して第１のラチェット機構２４０のレバー２４１が回動可能に接続されている。駆動レバー２３０の下部にはバネ２３１が嵌め込まれている。これにより、駆動レバー２３０に下方から駆動力が加えられて押し上げられ、その駆動力の印加が解除されると、バネ力により駆動レバー２３０が下方に押し下げられるようになっている。例えば、駆動レバー２３０が１回上下に往復するごとに、例えばテープ本体２が移送穴２ａ（図５参照）の１ピッチ分ずつ移送される。
【００８３】
駆動レバー２３０は、エアシリンダ等により動力が与えられる場合が多い。しかし、駆動レバー２３０は、図示しないモータ等により駆動されてもよい。
【００８４】
図１２に示すように、巻き取りリール２６０とレバー２５１との間にはトルクリミッタ１５０が接続されている。内歯車２５２とレバー２５１とは、トルクリミッタ１５０を介して接続されている。トルクリミッタ１５０は、図９に示したトルクリミッタ１５０と同様でよい。
【００８５】
第１のラチェット機構２４０は、トルクリミッタ１５０を除いては、第２のラチェット機構２５０と実質的に同様の構成である。すなわち、第１のラチェット機構２４０は、レバー２４１と内歯車２４２とが直接固定されている。内歯車２４２は外歯車２４３の内周部に配置されている。
【００８６】
各レバー２４１及び２５１の長さ、傾き、巻き取りリール２６０の径、スプロケット１０６の径、第２のラチェット機構２５０の内歯車２５２及び外歯車２５３の歯数（第１のラチェット機構２４０も同様）等は適切に設定される。具体的には、駆動レバー２３０の駆動により移送されるテープ本体２及びカバーテープ５のそれぞれの移送速度は、カバーテープ５の方が速くなるように、上記した各条件が設定される。これにより、カバーテープ５に所望の張力が付与されながら移送される。
【００８７】
図１３に示すように、図１１に示す初期状態から駆動レバー２３０が押し上げられ、レバー２４１及び２５１が可動すると、スプロケット１０６は時計回りに回転し、巻き取りリール２６０は反時計回りに回転する。その後、駆動レバー２３０がバネにより押し下げられても、スプロケット１０６及び巻き取りリール２６０は回転せず、図１１に示す初期状態に戻る。このような動作が繰り返されることで、テープ本体２はテープフィーダ２００の前端から排出され、カバーテープ５は巻き取りリール２６０に巻き取られていく。
【００８８】
以上のように、ラチェットタイプのテープフィーダ２００であっても、カバーテープ５に所望の張力を与えることができ、カバーテープ５のたるみを防止することができる。
【００８９】
本発明に係る実施の形態は、以上説明した実施の形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
【００９０】
上記各実施の形態では、トルクリミッタ１５０は非接触式が用いられたが、接触式であってもよい。
【００９１】
図１１において、駆動レバー２３０は１本の直線的なバーに限られず、リンク機構やギア機構等を持つ部材により構成されてもよい。つまり、図１１に示す形態に係るテープフィーダ２００はあくまでも原理的な装置を示しており、第１のラチェット機構２４０または第２のラチェット機構２５０についても、適宜設計の変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る部品実装装置を示す正面図である。
【図２】部品実装装置の一部を破断した平面図である。
【図３】その部品実装装置を示す側面図である。
【図４】テープフィーダを示す模式的な分解斜視図である。
【図５】（Ａ）は、キャリアテープが巻回されたリールを示す斜視図である。（Ｂ）は、キャリアテープを示す断面図である。
【図６】シャシーの前端側を示す斜視図である。
【図７】折り返し機構及びローラ機構を示す斜視図である。
【図８】ローラ機構を示す側面図である。
【図９】トルクリミッタを示す断面図である。
【図１０】原点出しの作業を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係るテープフィーダを示す原理図である。
【図１２】図１１において巻き取りリール及び第２のラチェット機構を矢印ｂの方向で見た図である。
【図１３】巻き取りリール及び第２のラチェット機構を拡大して示した図である。
【符号の説明】
【００９３】
１…キャリアテープ
２…テープ本体
４…電子部品
５…カバーテープ
１０…部品実装装置
１９…回路基板
２０…固定機構
４０…基板配置部
５０…実装機構
６０…テープフィーダ配置部
１００、２００…テープフィーダ
１０５、２０５…剥離部
１０６…スプロケット
１０６ａ…スプロケットの歯
１３０…回転駆動機構
１３１…モータ
１３２…ギアボックス
１３３…回転位置検出器
１３４…駆動シャフト
１３５…制御部
１３６…モータ駆動部
１３７…伝達ギア
１４０…ローラ機構
１４１…駆動ローラ
１４１ａ…駆動ローラの歯
１４２…従動ローラ
１４１ａ…従動ローラの歯
１４３…バネ
１５０…トルクリミッタ
２３０…駆動レバー
２４０…第１のラチェット機構
２５０…第２のラチェット機構
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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