(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の供給部から移載ヘッドにより電子部品をピックアップして基板に移載する電子部品の実装装置であって、前記供給部に電子部品を移載ヘッドのピックアップ位置まで供給するパーツフィーダを着脱自在に装着するフィーダベースが複数基設置されており、前記フィーダベースをそれぞれ個別に電子部品の補給位置まで引き出す引き出し手段を備え、前記パーツフィーダはテープフィーダであり、このテープフィーダから排出される空テープを導く排出ガイド部と、この排出ガイド部の下方において空テープを切断する互いに対向して配設された固定刃と可動刃から成る切断手段とを備え、この切断手段による切断位置は、テープフィーダを装着するフィーダベースを電子部品の補給位置まで引き出した状態でテープフィーダの端部から排出された空テープ先端部の切断端部が前記排出ガイド部内に留まっているような位置であり、前記固定刃は前記フィーダベースの幅に対応した幅寸法を有し、また前記可動刃は両端部に２つの軸支点である第１の軸支点と第２の軸支点を有し、この第１の軸支点と第２の軸支点は前記固定刃に対して進退するものであり、可動刃の駆動源による固定刃に対する進出動作において、可動刃の右側端部と左側端部は異なる速度で進出することにより、可動刃は固定刃に対する進出動作と前記第１の軸支点廻りの回転を行って空テープを切断することを特徴とする電子部品の実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップなどの電子部品を基板に実装する電子部品実装装置には、電子部品を供給するテープフィーダなどのパーツフィーダが多数個配設された電子部品の供給部が設けられている。各パーツフィーダには所定量の電子部品が収納されており、稼働中に電子部品の部品切れが発生した場合には、当該パーツフィーダへの電子部品の補給が行われる。従来この補給作業を行う際にはまず実装装置の実装動作を停止し、当該部品を収納するパーツフィーダに電子部品を補給した後に実装装置を再起動することが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１つの基板に実装される電子部品の数の増大および実装速度の向上に伴って、実装装置の稼働中に部品切れが発生する頻度は増加している。このため補給作業のための実装装置の停止回数が増加して装置稼働率の低下を招く結果となっており、この装置停止回数を減少させることが求められていた。
【０００４】
そこで本発明は、部品切れ発生時の装置停止回数を減少させ、稼働率を向上させることができる電子部品の実装装置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記載の電子部品の実装装置は、電子部品の供給部から移載ヘッドにより電子部品をピックアップして基板に移載する電子部品の実装装置であって、前記供給部に電子部品を移載ヘッドのピックアップ位置まで供給するパーツフィーダを着脱自在に装着するフィーダベースが複数基設置されており、前記フィーダベースをそれぞれ個別に電子部品の補給位置まで引き出す引き出し手段を備え、前記パーツフィーダはテープフィーダであり、このテープフィーダから排出される空テープを導く排出ガイド部と、この排出ガイド部の下方において空テープを切断する互いに対向して配設された固定刃と可動刃から成る切断手段とを備え、この切断手段による切断位置は、テープフィーダを装着するフィーダベースを電子部品の補給位置まで引き出した状態でテープフィーダの端部から排出された空テープ先端部の切断端部が前記排出ガイド部内に留まっているような位置であり、前記固定刃は前記フィーダベースの幅に対応した幅寸法を有し、また前記可動刃は両端部に２つの軸支点である第１の軸支点と第２の軸支点を有し、この第１の軸支点と第２の軸支点は前記固定刃に対して進退するものであり、可動刃の駆動源による固定刃に対する進出動作において、可動刃の右側端部と左側端部は異なる速度で進出することにより、可動刃は固定刃に対する進出動作と前記第１の軸支点廻りの回転を行って空テープを切断する。
【０００８】
上記構成の本発明によれば、電子部品の供給部にパーツフィーダを装着するフィーダベースを複数基設置し、部品切れが発生したパーツフィーダに電子部品を補給する際には当該パーツフィーダが装着されたフィーダベースのみを電子部品の補給位置まで引き出すことにより、他のフィーダベースのパーツフィーダによって実装作業を継続することができ、装置停止回数を減少させることができる。また本切断手段によれば、パーツフィーダが多数並設され切断対象の空テープが多数であっても、実際に同時に切断される空テープの数は少ない。したがって、切断荷重を発生する駆動源はこの少数の空テープを切断するだけの所要能力を備えていればよく、切断機構の小型化を図ることができる。すなわち多数の空テープを切断対象とする場合においても、小さな切断荷重で多数の空テープを端から順次切断することができ、単一の切断動作で多数の空テープを効率良く切断することができる。また可動刃の動作速度を適切に設定することにより、切断対象の特性に応じた効率のよい切断を行わせることができる。
【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電子部品実装装置の斜視図、図２は同電子部品実装装置の側断面図、図３は同電子部品実装装置の空テープ切断装置の斜視図、図４は同電子部品実装装置の空テープ切断装置のエア回路図、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は同電子部品実装装置の空テープ切断装置の動作説明図、図６（ａ），（ｂ）は同電子部品実装装置の空テープ排出部の部分断面図である。
【００１０】
まず図１、図２を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、搬送路１１上には基板１２が載置されている。搬送路１１の側方には電子部品の供給部１６が配設されており、供給部１６には複数のテープフィーダ１８が並設されている。テープフィーダ１８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、電子部品を移載ヘッド１３のピックアップ位置まで供給する。移載ヘッド１３は図外の駆動手段により水平方向に移動し、下端部に装着されたノズル１４によって電子部品をピックアップして基板１２に移載する。供給部１６と搬送路１１との間には認識部１５が設けられている。認識部１５は、移載ヘッド１３に保持された電子部品を認識する。
【００１１】
次に供給部１６について説明する。供給部１６は複数基（本実施の形態では２基）のフィーダベース１７を備えている。図１に示すように、フィーダベース１７はガイドレール２１に沿ってスライド可能に配設されており、シリンダ２０を駆動することによって矢印方向に往復移動する。フィーダベース１７には複数台のテープフィーダ１８が装着され、テープフィーダ１８のいずれかに電子部品の部品切れが発生した場合には、フィーダベース１７をスライドさせてテープフィーダ１８を電子部品補給位置まで引き出すことが可能となっている。このとき、複数基のフィーダベース１７はそれぞれ個別に引き出すことができるようになっている。したがってガイドレール２１およびシリンダ２０はフィーダベース１７の引き出し手段となっている。
【００１２】
テープフィーダ１８の先端部の前方（図１において搬送路１側）には、空テープ（電子部品がピックアップされた後のテープ）を導く排出ガイド部である空テープの排出ダクト２２が設けられている。排出ダクト２２は、図２に示すように上面に大きな開口を有するダクトであり、テープフィーダ１８の先端部から排出される空テープ１９を下方にガイドする（図６も参照）。
【００１３】
排出ダクト２２の下部の出口側には、空テープ１９の切断手段である空テープ切断装置２３が配設されている。空テープ切断装置２３は、排出ダクト２２によって下方に導かれた空テープ１９を切断する。この切断位置は、図６（ｂ）に示すように、テープフィーダ１８に電子部品を補給するためにフィーダベース１７を引き出した状態においても、空テープ１９が排出ダクト２２から完全には引き出されず空テープ先端の切断端部１９ａが排出ダクト２２内に留まるような位置に設定される。このような位置設定とすることにより、フィーダベース１７を引き出して電子部品の補給を行う都度、他のテープフィーダ１８の空テープ先端の切断端部１９ａを排出ダクト２２内に挿入する必要がない。
【００１４】
空テープ切断装置２３の下方にはガイド部材２４が配設されている。ガイド部材２４は切断された空テープ１９を斜め下方に導き、供給部６の下方に配設された空テープの回収箱２５内に落下させる。回収箱２５は空テープ１９を回収する回収手段となっている。
【００１５】
次に図３を参照して空テープ切断装置２３について説明する。図３において、ベース部材２７上にはプレート状の保持部材２８が立設されている。保持部材２８には空テープ切断用の固定刃３０が固着されている。固定刃３０の刃渡り寸法Ｂは、フィーダベース１７の幅すなわちテープフィーダ１８の並設幅に対応したものとなっている。
【００１６】
固定刃３０と対向して可動刃３１が配設されている。空テープ切断時には固定刃３０は切断対象の空テープ１９を挟んだ位置にある。可動刃３１はプレート３２に刃先部材３１ａを固着して構成されており、プレート３２の両端部は２つの軸支点を有している。すなわち、第１の軸支点はプレート３２の右側に設けられたピン３３であり、ピン３３はプレート３４と結合されている。プレート３４はスライダ３５ａおよびベース部材２７上に配設されたガイドレール３５ｂによって矢印方向にスライド自在となっている。プレート３４はブラケット２９に固着されたシリンダ３６のロッド３６ａと結合されており、ロッド３６ａが突没することにより、プレート３４に結合されたピン３３は固定刃３０に対して進退する。
【００１７】
またプレート３２の左側の端部には、ロッドエンド部品３８のピン３８ａが結合されており、ロッドエンド部品３８はシリンダ３９のロッド３９ａと結合されている。シリンダ３９は、ブラケット２９から後方に延出する支持部材４０にピン結合されたクレビス支点４１によって後端部を支持されている。ロッド３９ａが突没することにより、ピン３８ａは固定刃３０に対して進退する。このピン３８ａは第２の軸支点である。
【００１８】
次に図４を参照して空テープ切断装置２３のエア回路について説明する。図４に示すように、シリンダ３６，３９の各ポートにはスピードコントローラとしての可変絞り４５を介してエア配管が接続され、それぞれのシリンダの出側ポートおよび入側ポートは、５ポートの電磁弁４６のＢポートおよびＡポートとそれぞれ接続されている。電磁弁４６のＰポートは空気供給源４８と接続され、Ｒ１ポート、Ｒ２ポートはそれぞれサイレンサ４７を介して大気に開放されている。
【００１９】
図４に示す状態ではエアはＡポートよりシリンダ３６，３９の入側ポートに供給され、ロッド３６ａ，３９ａともに没入して可動刃３１は後退位置にある。電磁弁４６を矢印方向に切り換えることにより、エアはＢポートを介してシリンダ３６，３９の出側ポートに供給される。これによりロッド３６ａ，３９ａが突出動作を行い、可動刃３１は固定刃３０に対して進出する。この進出動作において、シリンダ３６，３９にそれぞれ装着された可変絞り４５の開度を調整することにより、ロッド３６ａ，３９ａの突出速度を調整することができ、したがって可動刃３１の進出動作において右側端部と左側端部を異る速度で進出させることができる。
【００２０】
以下、図５を参照して可動刃３１を進出させて空テープ１９を切断する切断動作について説明する。図５（ａ）は切断前の状態を示しており、シリンダ３６，３９のロッド３６ａ，３９ａはともに没入位置にあり、可動刃３１は後退位置にあって刃先は間隔Ｃを隔てて固定刃３０とほぼ平行に対向している。この状態で間隔Ｃ内に多数の空テープ１９が排出ダクト２２に導かれて下降し、所定のタイミングにて切断が行われる。
【００２１】
切断動作は電磁弁４６（図４）を切り換えることにより開始されるが、このとき図５（ｂ）に示すようにロッド３６ａが先行して突出し（矢印ａ参照）、この動作より遅れてロッド３９ａが突出する（矢印ｂ参照）。この動作遅れは、シリンダ３６，３９の可変絞り４５の開度を調整してロッド３６ａの動作速度をロッド３９ａの動作速度より大きくすることにより行われる。このような方法によれば電磁弁１つで上述の動作を行わせることができ、切断装置２３の制御系を簡略化することができる。
【００２２】
上述の動作において、可動刃３１の右側端部はピン３３を介してプレート２４と結合され、また左側端部はピン３８ａを介してロッド３９ａと結合され、さらにシリンダ３９はクレビス支点４１を介して支持されているため、ロッド３６ａ，３９ａが異る速度で突出することによる、可動刃３１と固定刃３０とを含む平面内での可動刃３１のピン（第１の軸支点）３３廻りの回転（第５（ｂ）の矢印ｃ参照）およびクレビス支点４１廻りのシリンダ３９の回転（第５（ｂ）の矢印ｄ参照）が許容される。すなわち可動刃３１は固定刃３０に対する進出動作と、ピン３３廻りの回転を行い、この動作において固定刃３０と可動刃３１の間に挟まれた空テープ１９を切断する。
【００２３】
このとき、図５（ｂ）に示す範囲Ａ近傍の空テープ１９がまず切断され、その後ロッド３９ａの突出に伴って順次空テープ１９が切断される。したがってテープフィーダ１８が多数並設され切断対象の空テープ１９が多数であっても、実際に同時に切断される空テープ１９の数は少ない。したがって、切断荷重を発生する駆動源であるシリンダ３６，３９はこの少数の空テープを切断するだけの所要能力を備えていればよく、切断機構の小型化を図ることができる。すなわち多数の空テープを切断対象とする場合においても、小さな切断荷重で多数の空テープを端から順次切断することができ、単一の切断動作で多数の空テープを効率良く切断することができる。
【００２４】
図５（ｃ）はロッド３９ａが突出を完了し、可動刃３１の刃先が固定刃３０と重なって空テープ１９の切断が完了した状態を示している。この後、シリンダ３６，３９のロッド３６ａ，３９ａを没入させることにより、空テープ１９の切断動作を終了する。この空テープ切断装置２３において、シリンダ３６，３９のサイズやロッド３６ａ，３９ａの動作速度を適切に設定することにより、切断対象の特性に応じた効率のよい切断を行わせることができる。
【００２５】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下動作について説明する。まず実装装置を起動して基板１２への電子部品の実装を開始する前に、供給部１６へテープフィーダ１８の装着が行われる。この装着作業において、テープフィーダ１８のフィーダベース１７上での配列は、電子部品の種類とともに電子部品を保持するテープの材質も同時に考慮した上で決定される。すなわち通常テープには材質によって紙と樹脂の２種類があるが、同種類のテープを用いるテープフィーダ１８は、同一のフィーダベース１７に装着されるように配置が決定される。
【００２６】
供給部１６へのテープフィーダ１８の装着が完了すると、実装動作が開始される。各テープフィーダ１８から供給される電子部品は移載ヘッド１３によってピックアップされ、認識部１５によって位置を認識された後、基板１２に実装される。この動作を所定の実装プログラムに従って継続すると、各テープフィーダ１８の電子部品は消費され、順次部品切れを生じる。
【００２７】
部品切れが生じた場合には、電子部品の補給作業が行われる。この補給作業は、当該電子部品を収納するテープフィーダ１８が装着されたフィーダベース１７を電子部品補給位置まで引き出した状態で、テープを巻回したリールを交換することにより行われる。このとき、複数基のフィーダベース１７のうち、部品切れのテープフィーダ１８を装着したフィーダベース１７のみを引き出せばよく、他のフィーダベース１７はそのままの位置にあってこの範囲のテープフィーダ１８からの電子部品の供給は継続して行える。このため、部品補給作業の際にも電子部品の実装動作を中断する必要がなく、電子部品実装装置の稼働率を向上させることができる。
【００２８】
上記実装作業中には、各テープフィーダ１８から電子部品がピックアップされた後の空テープ１９が排出される。この空テープ１９は排出ダクト２２に導かれて空テープ切断装置２３によって切断され、ガイド部材２４上を滑落して回収箱２５内に落下して回収される。この回収箱２５は各フィーダベース１７ごとに設けられており、各フィーダベース１７には同一テープ種類のテープフィーダ１８がまとめて配置されていることから、各回収箱２５には同一種類の空テープ１９のみが回収される。
【００２９】
また、空テープ１９の切断位置は前述のように、部品補給時にフィーダベース１７を引き出した状態においても先端部１９ａが排出ダクト２２内にあるように設定されているため、補給作業完了後に空テープ先端の切断端部１９ａを排出ダクト２２内に戻し入れる作業を必要とせず、補給作業を速やかに短時間で行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品の供給部にパーツフィーダを装着するフィーダベースを複数基設置し、部品切れが発生したパーツフィーダに電子部品を補給する際には当該パーツフィーダが装着されたフィーダベースのみを電子部品の補給位置まで引き出すようにしたので、補給作業中にも他のフィーダベースに装着されたパーツフィーダによって実装作業を継続して、装置停止回数を減少させることができ、したがって電子部品実装装置の稼働率を向上させることができる。また本切断手段によれば、パーツフィーダが多数並設され切断対象の空テープが多数であっても、実際に同時に切断される空テープの数は少ない。したがって、切断荷重を発生する駆動源はこの少数の空テープを切断するだけの所要能力を備えていればよく、切断機構の小型化を図ることができる。すなわち多数の空テープを切断対象とする場合においても、小さな切断荷重で多数の空テープを端から順次切断することができ、単一の切断動作で多数の空テープを効率良く切断することができる。また可動刃の動作速度を適切に設定することにより、切断対象の特性に応じた効率のよい切断を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の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電子部品実装装置の側断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ切断装置の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ切断装置のエア回路図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ切断装置の動作説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ切断装置の動作説明図
（ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ切断装置の動作説明図
【図６】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ排出部の部分断面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の空テープ排出部の部分断面図
【符号の説明】
１２  基板
１３  移載ヘッド
１６  供給部
１７  フィーダベース
１８  テープフィーダ
１９  空テープ
２０  シリンダ
２１  ガイドレール
２２  排出ダクト
２３  空テープ切断装置
２４  ガイド部材
【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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