(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、前記テープに定ピッチで設けられた孔部にその外周に定ピッチで設けられたピンが嵌合した状態で回転することによりテープを送るスプロケットと、このスプロケットを伝動機構を介して回転駆動するモータと、前記スプロケットの回転停止位置を機械的に位置決めする位置決め機構とを備えたテープフィーダであって、
前記位置決め機構は、前記スプロケットと同軸に結合され外周面に定ピッチの歯溝が設けられた歯付き部の前記歯溝に嵌脱自在に嵌合する嵌合爪を備えた爪部材と、前記嵌合爪が歯溝に嵌合した状態における爪部材がスプリングのばね力によって当接することにより前記爪部材の位置を固定する位置固定手段とを備え、
前記歯付き部が所定のピッチ送り量に対応した回転角度に付加角度をプラスした角度だけ回転した時点において、前記モータの回転方向を逆転させて前記歯付き部を逆回転させ、前記爪部材を押し戻して前記位置固定手段に当接させることにより、前記テープの前記孔部に嵌合する前記ピンを位置決めするようにした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。このピッチ送り機構の駆動方法として、テープを送るスプロケットをモータによって回転させる方式が知られている。この方法によれば、モータの回転量の制御によってテープの送りピッチを容易に変更できるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スプロケットの回転駆動源としてモータを用いる従来のテープフィーダでは、モータの回転位置決め誤差や、モータの回転をスプロケットに伝える伝動機構の機構誤差など各種誤差の累積によって、スプロケットによるピッチ送り誤差の発生がさけられなかった。この結果、ピックアップ位置における電子部品の位置精度が安定せず、移載ヘッドによる電子部品のピックアップ時に電子部品の位置ずれに起因するピックアップミスを生じやすいという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、モータを回転駆動源として汎用性に優れ、高い位置精度でテープ送りが可能な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、前記テープに定ピッチで設けられた孔部にその外周に定ピッチで設けられたピンが嵌合した状態で回転することによりテープを送るスプロケットと、このスプロケットを伝動機構を介して回転駆動するモータと、前記スプロケットの回転停止位置を機械的に位置決めする位置決め機構とを備えたテープフィーダであって、前記位置決め機構は、前記スプロケットと同軸に結合され外周面に定ピッチの歯溝が設けられた歯付き部の前記歯溝に嵌脱自在に嵌合する嵌合爪を備えた爪部材と、前記嵌合爪が歯溝に嵌合した状態における爪部材がスプリングのばね力によって当接することにより前記爪部材の位置を固定する位置固定手段とを備え、前記歯付き部が所定のピッチ送り量に対応した回転角度に付加角度をプラスした角度だけ回転した時点において、前記モータの回転方向を逆転させて前記歯付き部を逆回転させ、前記爪部材を押し戻して前記位置固定手段に当接させることにより、前記テープの前記孔部に嵌合する前記ピンを位置決めするようにした。
【０００７】
本発明によれば、スプロケットを伝動機構を介して回転駆動するモータと、スプロケットの回転停止位置を機械的に位置決めする位置決め機構とを備えることにより、汎用性に優れ、高い位置精度のテープ送りが可能なテープフィーダを実現することができる。
【０００８】
【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は本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り機構の説明図、図５は本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ位置決め機構の動作説明図である。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
図４に示すように、スプロケット１１のピン１１ａは、テープ１０に設けられた孔部１０ｄのピッチと等しいピッチで設けられている。スプロケット１１の側面には、スプロケット１１と一体成形された歯付き部２１がスプロケット１１と同軸に設けられている。歯付き部２１の側面には、モータ２０の出力軸に結合されたベベルギア２２とかみ合う歯面２１ａが形成されており、歯付き部２１の外周面には、平歯の歯面２１ｂが高いピッチ精度で形成されている。
【００１６】
モータ２０を回転駆動することにより、ベベルギア２２および歯面２１ａを介してスプロケット１１が回転する。モータ２０は、サーボモータなど回転数や回転量が制御可能なモータであり、モータ２０の回転を制御することにより、スプロケット１１の回転速度や回転角度の制御が可能である。したがってテープ１０のピッチ送りに際し、ピッチ送り速度や１ピッチ当たりの送り量を任意に設定することができるようになっている。
【００１７】
スプロケット１１の斜め下方には、支点２４ｂによって軸支された爪部材２４，ストッパピン２５およびスプリング２６よりなる位置決め機構２３が配設されている。スプリング２６のばね力によって下端部を矢印方向に付勢された爪部材２４は、ストッパピン２５に当接することにより、その位置が固定される。
【００１８】
爪部材２４の先端部は、歯面２１ｂの歯溝２１ｃに嵌脱自在に嵌合する形状の嵌合爪２４ａとなっている。そしてストッパピン２５によって爪部材２４の位置が固定された状態で、嵌合爪２４ａが、歯面２１ｂの１つの歯溝２１ｃに嵌合するように、支点２４ｂおよびストッパピン２５が配置されている。ストッパピン２５は、嵌合爪２４ａが歯溝２１ｃに嵌合した状態における爪部材２４の位置を固定する位置固定手段となっている。
【００１９】
そして爪部材２４の位置が固定されることにより、歯付き部２１と同軸に結合されたスプロケット１１の回転方向の位置が機械的に位置決めされる。これによりスプロケット１１の頂部に位置するピン１１ａが、歯溝２１ｃのピッチ精度に応じた位置精度で位置決めされ、テープ１０のピッチ送りにおける停止時の位置決めが高精度で行われる。
【００２０】
図３において、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，伝動ギア部材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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。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。
【００２３】
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。
【００２４】
次に図５を参照して、テープ１０のピッチ送りにおける位置決め機構２３の動作を説明する。図５（ａ）は、ストッパピン２５に当接して位置が決められた爪部材２４の嵌合爪２４ａが、歯付き部２１の１つの歯溝２１ｃ’に嵌合した状態を示している。この状態では、スプロケット１１の頂部のピン１１ａは、歯溝２１ｃ’と所定の角度θ０をなす角度に位置している。
【００２５】
歯溝２１ｃのピッチ精度は加工精度によって確保されていることから、上述の歯溝２１ｃ’と頂部のピン１１ａとの角度θ０は、十分な精度が保たれている。したがって、ストッパピン２５の位置を調整することにより、ストッパピン２５によって位置が一定に保たれた嵌合爪２４ａが歯溝２１ｃに嵌合した状態において、頂部のピン１１ａを正しいピン位置、すなわちテープ１０をピックアップ位置に位置決めするためのピン位置に、位置決めすることができる。
【００２６】
図５（ｂ）は、モータ２０を回転駆動することによりテープ送りが開始されて、歯付き部２１が矢印ａ方向に回転を開始した状態を示している。このとき、嵌合爪２４ａが歯２１ｄによって押されることにより、爪部材２４はスプリング２６の付勢力に抗して支点２４ｂ廻りに回転する。これにより嵌合爪２４ａは歯溝２１ｃ’から脱し、歯付き部２１の矢印ａ方向の回転を妨げない。
【００２７】
そして図５（ｃ）に示すように、歯付き部２１が所定のピッチ送り量に対応した回転角度θｐ（ここに示す例では、歯溝２１ｃの３ピッチ分の角度）に所定の付加角度αをプラスした角度θｐ＋αだけ回転した時点において、モータ２０の回転方向を逆転させ、歯付き部２１を矢印ｂ方向に回転させる。このとき、逆転開始時において嵌合爪２４ａが、既に次回停止時における歯溝２１ｃ’’内に入り込んだ状態となるように前述の付加角度αが設定される。
【００２８】
次いで歯付き部２１が逆転することにより、図５（ｄ）に示すように嵌合爪２４ａは押し戻され、爪部材２４がストッパピン２５に当接して位置が固定された状態で、嵌合爪２４ａが歯溝２１ｃ’’内に完全に嵌合する。そしてこの状態では、歯溝２１ｃ’’と角度θ０をなしテープ１０の孔部１０に嵌合するピン１１ａが、図５（ａ）に示す状態と同一のピン位置に位置決めされる。これにより、ピッチ送りされたテープ１０は正しい位置に位置決めされる。
【００２９】
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のテープ送り機構１２は、モータ２０によってスプロケット１１を回転駆動するとともに、テープ１０のピッチ送りに対応したスプロケット１１の回転停止位置を、爪部材２４の嵌合爪２４ａを歯付き部２１の歯溝２１ｃに嵌合させることにより、機械的に強制位置決めするようにしたものである。
【００３０】
回転駆動源としてモータ２０を用いることによって、スプロケット１１の回転動作の発停タイミング、回転速度、１ピッチ送り動作当りの回転量を任意に設定することが可能となる。これによりテープ１０の送りタイミング、送り速度、送り量をテープ種類に応じて自在に設定することができ、汎用性に優れたテープフィーダが実現できる。
【００３１】
また、回転停止位置の位置決めをモータ２０の停止位置制御によらず機械的に位置決めすることによって、モータ２０の回転位置決め誤差や、モータ２０の回転をスプロケット１１に伝える伝動機構の機構誤差など各種誤差が累積する場合にあっても、最終的な位置決め誤差は歯付き部２１の歯溝２１ｃの加工精度のみに依存することから、テープ送り時の停止位置精度を良好に確保することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、テープ送り用のスプロケットを伝動機構を介して回転駆動するモータと、スプロケットの回転停止位置を機械的に位置決めする位置決め機構とを備えたので、伝動機構の機構誤差など各種誤差の累積による影響を排除して、汎用性に優れ、高い位置精度のテープ送りが可能なテープフィーダが実現される。
【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テープ送り機構の説明図
【図５】本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ位置決め機構の動作説明図
【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
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
１７  移載ヘッド
２０  モータ
２１  歯付き部
２１ｃ  歯溝
２３  位置決め機構
２４  爪部材
２４ａ  嵌合爪
２５  ストッパピン
【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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