(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を保持したテープをピッチ送りすることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダであって、前記テープの上面に電子部品を覆って貼着されピックアップ位置の手前で前記テープの上面から剥離されたトップテープを前記テープ送り方向と反対方向に送るトップテープ送り手段と、このトップテープ送り手段によって送られたトップテープを導入口から受け入れて収納し導入口と反対側の端部にトップテープ排出用の排出口が設けられたテープ収納容器とを備え、このテープ収納容器は、内部の高さ寸法が前記導入口から排出口に向かって増大する末拡がり部を含む形状となっており、また前記テープ収納容器の内底面は、前記導入口から排出口に向かってトップテープ送り方向に傾斜した傾斜面となっており、また前記傾斜面は、前記トップテープ送り手段によって送られたトップテープが内部に導入される導入部に設けられた第１傾斜面と、第１傾斜面を通過して送られたトップテープを収納して所定量を貯留する収納部に設けられた第２傾斜面とを有し、第１傾斜面と第２傾斜面とが円弧状曲面を介して連続していることを特徴とするテープフィーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープに保持された電子部品をピッチ送りして電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置において、移載ヘッドのノズルのピックアップ位置に電子部品を供給する方法として、テープフィーダを用いる方法が知られている。この方法は、電子部品を保持するテープを供給リールから引き出し、電子部品の実装タイミングに同期させてピッチ送りしてノズルに供給するものである。テープの上面には、電子部品の保護と脱落防止のためトップテープが貼着されており、トップテープはピックアップ位置に送られる手前でベーステープの上面から剥離される。そして剥離されたトップテープはテープ送り方向と反対方向に折り返されて送りローラなどに挟まれて送られ、トップテープを収容するテープ収納容器内に導かれる。そしてテープ収納容器がトップテープで満杯になると、テープ収納容器を開放して内部のトップテープを取り出すテープ排出作業が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トップテープは薄くてたわみやすく剛性が小さいため、テープ収納容器に導かれたトップテープの挙動はきわめて不安定であり、幾重にも折り重ねられた状態で密集状態となりやすい。このため、送りローラなどによって送り込まれたトップテープがテープ収納容器内で移動する途中で内面との摩擦などによって停止し、収納スペース全体にトップテープが収容されない事態が生じる。このため、収納能力に無駄を生じるとともに、テープ排出作業において後方の排出口からピンなどを用いてトップテープを掻き出すなどの繁雑な作業を行わなければならないという不具合があった。
【０００４】
そこで本発明は、剥離されたトップテープをテープ収納容器内に均一に収容し、収納スペースの無駄を排することができるテープフィーダを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のテープフィーダは、電子部品を保持したテープをピッチ送りすることにより電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダであって、前記テープの上面に電子部品を覆って貼着されピックアップ位置の手前で前記テープの上面から剥離されたトップテープを前記テープ送り方向と反対方向に送るトップテープ送り手段と、このトップテープ送り手段によって送られたトップテープを導入口から受け入れて収納し導入口と反対側の端部にトップテープ排出用の排出口が設けられたテープ収納容器とを備え、このテープ収納容器は、内部の高さ寸法が前記導入口から排出口に向かって増大する末拡がり部を含む形状となっており、また前記テープ収納容器の内底面は、前記導入口から排出口に向かってトップテープ送り方向に傾斜した傾斜面となっており、また前記傾斜面は、前記トップテープ送り手段によって送られたトップテープが内部に導入される導入部に設けられた第１傾斜面と、第１傾斜面を通過して送られたトップテープを収納して所定量を貯留する収納部に設けられた第２傾斜面とを有し、第１傾斜面と第２傾斜面とが円弧状曲面を介して連続している。
【０００８】
本発明によれば、剥離後のトップテープを収納するテープ収納容器の形状を、内部の高さ寸法がトップテープ送り方向にしたがって増大する末拡がり形状とすることにより、内部で密集した塊状のトップテープの反力によってトップテープ塊をテープ排出方向に送るテープ送り力を生じさせることができ、テープ収納容器内で良好なテープ移動を実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のテープフィーダが装着される電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図、図３は本発明の一実施の形態のテープフィーダの機構説明図、図４、図５は本発明の一実施の形態のテープフィーダのトップテープ送り機構の動作説明図、図６は本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ収納容器の断面図、図７は本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ収納容器におけるテープ収容動作の動作説明図である。
【００１０】
まず図１を参照して電子部品実装装置について説明する。図１において、電子部品実装装置１は、２つの実装ステージ２を備えている。上流側の実装ステージ２には、側面に設けられた基板搬入口３より基板４が搬入される。図示しない搬送路上で位置決めされた基板４に対して、部品供給部５からピックアップされた電子部品が実装される。
【００１１】
部品供給部５には、複数台のテープフィーダ８が装着される。テープフィーダ８は、部品供給部５に設けられたフィーダベース６上に多数台が並列に配置され、台車７上に搭載された供給リール９から電子部品を保持したテープを引き出してピッチ送りする。これにより、電子部品は各実装ステージ２の電子部品のピックアップ位置に供給される。
【００１２】
次に図２を参照してテープフィーダ８の全体構造を説明する。図２に示すように、テープフィーダ８はフィーダベース６上面に本体部８ａの下面を沿わせた形で装着され、本体部８ａから下方に突出して設けられた係止部８ｂをフィーダベース６の端部に係止させることによりテープフィーダ８が固定される。係止部８ｂには、テープフィーダ８の電源や制御信号などの電気配線を電子部品実装装置１の電気回路と接続するためのコネクタが内蔵されており、テープフィーダ８をフィーダベース６に装着することにより、電気的な接続が完了するようになっている。
【００１３】
図２において、テープフィーダ８の前端部（図２において右側）には、スプロケット１１が配設されている。スプロケット１１の歯はテープ１０に定ピッチで設けられたテープ送り用の孔部１０ｄ（図３参照）に噛み合い、テープ送り機構１２よってスプロケット１１がピッチ回転することにより、ベーステープ１０ｂ上にトップテープ１０ａを貼着した構成のテープ１０をピッチ送りする。このテープ送りにより、供給リール９からテープ１０が引き出される。引き出されたテープ１０は、テープフィーダ８の後端部に設けられたテープガイド１６によってガイドされてテープ導入孔８ｃから本体部８ａ内に導かれ、テープ送り経路８ｄに沿って前方へ送られる。
【００１４】
テープフィーダ８の先端部は移載ヘッド１７による電子部品のピックアップ位置となっており、送られてきたテープ１０は先端部上面に設けられた押さえ部材１３の下方をピッチ送りされる。このピッチ送りの途中で、押さえ部材１３に設けられた開口部１３ａを介して、ベーステープ１０ｂの凹部１０ｃ内に保持された電子部品１８が移載ヘッド１７によってピックアップされる。電子部品１８のピックアップに先だって、ベーステープ１０ｂの上面からトップテープ１０ａが剥離され、後方へ折り返されてトップテープ送り機構１４によってテープ収納容器１５内に収納される。
【００１５】
次に、テープ送り機構１２およびトップテープ送り機構１４について、図３，図４，図５を参照して説明する。図３において、テープ１０をピッチ送りするスプロケット１１は、モータ２０によって回転駆動される。スプロケット１１はピッチ送り動作に対応した間欠回転動作を行い、間欠回転時の回転停止位置は位置決め機構２３によって機械的に位置決めされる。スプロケット１１の外周にはピン１１ａが定ピッチで設けられており、テープ１０に設けられた孔部１０ｄにピン１１ａが嵌合した状態でスプロケット１１が回転することにより、テープ送りが行われる。
【００１６】
移載ヘッド１７によるピックアップ位置の手前には剥離部材１３ｂが配設されており、前方（図面において右方）に送られるテープ１０の上面から、トップテープ１０ａが剥離部材１３ｂによって剥離され後方へ折り返される。折り返されたトップテープ１０ａは、トップテープ送り機構１４の回転送り部材３３，３４によってテープ収納容器１５内に送り込まれる。回転送り部材３３，３４の回転駆動は、モータ３０の回転をベベルギア３１、伝動ギヤ部材３２を介して回転送り部材３４に伝達することによって行われる。
【００１７】
図４（ａ）に示すように、回転送り部材３３，３４は、ローラ状回転体の外周にそれぞれ平歯３３ａ，３４ａを形成した構成となっている。トップテープ１０ａが平歯３３ａ，３４ａに挟み込まれた状態で伝動ギヤ部材３２が回転することにより、トップテープ１０ａは滑りを生じることなく確実にテープ収納容器１５内に送り込まれる。モータ３０、伝動ギヤ部材３２および回転送り部材３３，３４は、トップテープ１０ａを１対のローラ状回転体の間に挟み込んでピックアップ位置へのテープ送り方向と反対方向に送るトップテープ送り手段となっている。
【００１８】
回転送り部材３３，３４の手前側には、可動なテンションローラ３６を備えたテンション機構３５が配設されている。テンションローラ３６はガイドローラ３７と同軸の支点を有するレバー部材３８ａによって保持されており、剥離されたトップテープ１０ａは、ガイドローラ３７の上側、テンションローラ３６の下側を周回して後方に導かれる。レバー部材３８ａと一体のアーム３８ｂにはスプリング３９が結合され、レバー部材３８ａ、アーム３８ｂはスプリング３９によって常に下方へ付勢されている。これにより、トップテープ１０ａにはテンションローラ３６によってテンションが付与される。
【００１９】
図４（ｂ）を参照して、テンション機構３５の動作を説明する。テンション機構３５の位置においてトップテープ１０ａに弛みが生じると、テンションローラ３６が下方に移動する。これとともにアーム部材３８ｂがスプリング３９の付勢力によって回転し、先端に設けられたドグ３８ｃが下方に変位する。そしてこの変位をフォトスイッチ４０によって検出することにより、トップテープ１０ａの弛みが検出される。弛みが検出されたならば、直ちにモータ３０が回転駆動され、これにより弛んだトップテープ１０ａはテープ収納容器１５内へ送り込まれ、所定のテープテンションが保たれる。
【００２０】
次に図５を参照して、テープ収納容器１５内に送り込まれたトップテープ１０ａの回転送り部材３３，３４への絡みつきを防止するトップテープ剥離機構について説明する。図５に示すように、平歯３３ａ，３４ａが形成された回転送り部材３３，３４の外周面には、溝部３３ｂ，３４ｂが周方向に２条形成されている。溝部３３ｂ，３４ｂには、テープ収納容器１５側から爪部材４１，４２の先端部４１ａ，４２ａが、回転送り部材３３，３４の回転を阻害しないように僅かの隙間を保った状態で嵌入している。
【００２１】
図５（ａ）に示すように、回転送り部材３３，３４の平歯３３ａ，３４ａに挟まれてテープ収納容器１５内に送り込まれたトップテープ１０ａは、薄くてたわみやすい性状であることから、平歯３３ａ，３４ａによる挟み込み状態からはき出された後にも、これらの平歯の回転移動に伴って回転送り部材３３，３４のいずれかの外周に沿って移動しようとする傾向にある。
【００２２】
このとき、外周に設けられた溝部３３ｂ，３４ｂには、爪部材４１，４２の先端部４１ａ，４２ａが嵌入していることから、回転送り部材３３，３４の外周方向へのトップテープ１０ａの移動は先端部４１ａ，４２ａによって妨げられる。そしてトップテープ１０ａは爪部材４１，４２に沿って移動し、回転送り部材３３，３４の外周から剥離される。これにより、トップテープ１０ａが回転送り部材３３，３４に絡みついて、テープ送りが不能となるジャミングが防止される。
【００２３】
次に図６を参照して、テープ収納容器１５について説明する。図６（ａ）はテープ収納容器１５の側断面（図示しない２面の垂直な側壁面に挟まれた空間部の断面）を示している。テープ収納容器１５は、水平な天井面１５ａ、この天井面１５ａの端部に位置し回転送り部材３３，３４によって送られるトップテープ１０ａを導き入れる導入口Ａ、導入口Ａの反対側の端部に設けられたトップテープ排出用の排出口Ｄおよび導入口Ａから排出口Ｄに向かってトップテープ送り方向に傾斜した内底面を備えている。
【００２４】
この内底面は、回転送り部材３３，３４によって送られたトップテープ１０ａが導入口Ａを介して導入される導入部Ｂに設けられた傾斜角θ１の第１傾斜面１５ｂと、第１傾斜面１５ｂを通過して送られたトップテープ１０ａを収納して所定量を貯留する収納部Ｃに設けられた傾斜角θ２の第２傾斜面１５ｄとを有し、第１傾斜面１５ｂと第２傾斜面１５ｄとを円弧状曲面１５ｃを介して連続させた形状となっている。
【００２５】
そして、テープ収納容器１５は、図６（ａ）に示す３位置の高さ寸法Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に示すように、内部の高さ寸法が導入口Ａから排出口Ｄに向かって順次増大する末拡がり形状となっている。なお排出口Ｄ近傍の内底面に、傾斜角のない水平部分を設けるようにしてもよい。
【００２６】
テープ収納容器１５の端部の排出口Ｄには、排出口Ｄを塞ぐ蓋部材１５ｅが下端部に設けられたヒンジ１５ｆ廻りに回転することにより開閉自在に設けられている。テープ収納容器１５の上端部にはマグネット１５ｇが設けられており、蓋部材１５ｅの上端部がマグネット１５ｇの磁力に吸着されることにより、蓋部材１５ｅは排出口Ｄを塞いだ閉状態となる。そして蓋部材１５ｅに対して内側からマグネット１５ｇの吸磁力を越える荷重を作用させることにより、蓋部材１５ｅはヒンジ１５ｆを支点として回転し、開状態となる（図７（ｃ）参照）。
【００２７】
図６（ｂ）は、テープ収納容器１５にトップテープ１０ａが順次送り込まれ、内部にトップテープ１０ａが密集して収納された状態におけるトップテープ１０ａの挙動を示している。トップテープ１０ａ自体は薄くてきわめて撓みやすく剛性をほとんど有しない線状材料であるが、テープ収納容器１５のような限られた空間内に多量のトップテープ１０ａが押し込められた場合には、空間内のトップテープ１０ａはそれぞれの部分において密集した塊としての挙動を示す。
【００２８】
すなわち、剛性をほとんど有しないトップテープ１０ａが空間内に押し込まれて密集した塊状態となることにより、この塊は空間を仕切る外部境界に対して弾発力を有するようになり、密集の度合いが増大するほど大きな弾発力を及ぼす。したがって、テープ送り手段によって導入口Ａからトップテープ１０ａが強制的に送り込まれ高密集度の塊状態となる導入部Ｂにおいては、トップテープ１０ａの塊はテープ収納容器１５の内面に対して弾発力を及ぼす。
【００２９】
これにより、図６（ｂ）に示すように、塊状態のトップテープ１０ａには天井面１５ａや第１傾斜面１５ｂからの反力Ｒ（内面に垂直な方向の力）が作用する。ここで、導入部Ｂの近傍の第１傾斜面１５ｂや円弧状曲面１５ｃではテープ収納容器１５はテープ排出方向（矢印ａ）に向かって高さ寸法が大きく拡がる形状となっていることから、各部に作用する反力Ｒは、テープ排出方向に垂直方向の分力Ｒ１と、テープ排出方向の分力Ｒ２とに分けられる。
【００３０】
そして各部に作用する反力Ｒによる分力Ｒ２の合力が、トップテープ１０ａの塊をテープ排出方向に移動させるテープ送り力Ｆとなる。このテープ送り力Ｆは、末広がりの度合いが大きく大きな分力Ｒ２が得られる導入部Ｂにおいて顕著に発生する。そしてこのテープ送り力Ｆにより、テープ収納容器１５内部のトップテープ１０ａの塊はテープ排出方向に順次押され、やがて排出口Ｄに到達する。
【００３１】
次に図７を参照して、テープ収納容器１５内にトップテープ１０ａを収容するテープ収容動作について説明する。図７（ａ）は、空のテープ収納容器１５内に対して、トップテープ１０ａを回転送り部材３３，３４によって送り込み始めた状態を示している。最初線状態で送り込まれたトップテープ１０ａは、内面との接触やテープ相互の絡み合いなどによる抵抗を受けることにより腰折れを生じて撓み、やがて多量のトップテープ１０ａが密集した塊状態となる。そしてこの塊は、図６（ｂ）に示すテープ送り力Ｆによってテープ収納容器１５内をテープ排出方向に移動する。
【００３２】
この後トップテープ１０ａの送り込みを継続すると、やがて先頭のトップテープ１０ａの塊はマグネット１５ｇによって閉じられた蓋部材１５ｅの内側に到達する。さらに送り込みを継続することにより、蓋部材１５ｅの内側近傍のトップテープ１０ａの密集度が次第に増大し、これにつれてトップテープ１０ａの塊が蓋部材１５ｅに対して及ぼす弾発力Ｆ１も同様に増大する。
【００３３】
そしてこの弾発力Ｆ１の合力がマグネット１５ｇの吸磁力を超えると、図７（ｃ）に示すように蓋部材１５ｅはマグネット１５ｇの吸引力から離脱してヒンジ１５ｆを支点として回転し、排出口Ｄが開放された開状態となる。すなわち、マグネット１５ｇは、通常時において蓋部材１５ｅを閉状態に保持し、テープ収納容器１５内においてトップテープ１０ａが密集してトップテープ１０ａの弾発力が増加することによって蓋部材１５ｅを開状態にする蓋閉止手段となっている。なお、蓋閉止手段として、マグネット１５ｇ以外のもの、例えば係止力に反して作用する外力が所定値を超えると係止状態が解除されるテープ状の係止手段などを用いるようにしてもよい。
【００３４】
これにより、テープ収納容器１５内部に収容されていたトップテープ１０ａはひとりでに排出口Ｄから外部にこぼれ落ち、トップテープ１０ａの排出が行われる。このとき、トップテープ１０ａの塊はテープ送り力Ｆによって順次押し出され、テープ収納容器１５内の排出口Ｄから奥の収納部Ｃや導入部Ｂで固着状態となることがないことから、従来行っていたトップテープ１０ａをピンなどで掻き出す作業を必要としない。
【００３５】
このようにして、排出口Ｄの蓋部材１５ｅが自動的に開状態となることにより、マシンオペレータは、当該テープフィーダ８においてトップテープ満杯となったことを容易に察知することができる。もちろん、テープフィーダ８による部品供給数をカウントし、所定カウント値に到達したタイミングで、表示灯やブザーなどの報知手段によってトップテープ満杯報知を行うようにしてもよい。
【００３６】
いずれの場合においても、上記実施の形態のように、蓋部材１５ｅが自動的に開状態となるような構成を採用することにより、カウント値の設定ミスや、マシンオペレータが満杯報知を見逃したような場合にあっても、トップテープ１０ａがテープ収納容器１５内に過剰に送り込まれることによるジャミングが生じない。したがって、従来発生していたようなトップテープの排出不具合に起因する動作異常を有効に防止することができる。
【００３７】
上記説明したように、本実施の形態に示すテープフィーダ８においては、テープ収納容器１５の形状を、内部の高さ寸法がトップテープ送り方向にしたがって増大する末拡がり形状とすることにより、内部で密集した塊状のトップテープの反力によってトップテープ塊をテープ排出方向に送るテープ送り力を生じさせるようにしている。これにより、テープ収納容器１５内で良好なテープ移動を実現することができ、したがってトップテープ１０ａはテープ収納容器１５内の摩擦力などによって停止することなく均一に収容され、収納スペースの無駄を排することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、剥離後のトップテープを収納するテープ収納容器の形状を、内部の高さ寸法がトップテープ送り方向にしたがって増大する末拡がり形状としたので、内部で密集した塊状のトップテープの反力によってトップテープ塊をテープ排出方向に送るテープ送り力を生じさせ、テープ収納容器内で良好なテープ移動を実現することができる。したがってトップテープはテープ収納容器内に均一に収容され、収納スペースの無駄を排することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のテープフィーダが装着される電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態のテープフィーダの側面図
【図３】本発明の一実施の形態のテープフィーダの機構説明図
【図４】本発明の一実施の形態のテープフィーダのトップテープ送り機構の動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態のテープフィーダのトップテープ送り機構の動作説明図
【図６】本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ収納容器の断面図
【図７】本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ収納容器におけるテープ収容動作の動作説明図
【符号の説明】
１  電子部品実装装置
６  フィーダベース
８  テープフィーダ
９  供給リール
１０  テープ
１０ａ  トップテープ
１１  スプロケット
１２  テープ送り機構
１４  トップテープ送り機構
１５  テープ収納容器
１５ｂ  第１傾斜面
１５ｃ  円弧状曲面
１５ｄ  第２傾斜面
１５ｇ  マグネット
１７  移載ヘッド
３０  モータ
３２  伝動ギヤ部材
３３，３４  回転送り部材
３３ｂ，３４ｂ  溝部
４１，４２  爪部材
Ａ  導入口
Ｂ  導入部
Ｃ  収納部
Ｄ  排出口
【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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