(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板をＹ方向に搬送する基板搬送装置と、前記Ｙ方向および前記Ｙ方向と直交するＸ方向に移動可能に前記基板搬送装置の上方に設けられ部品を吸着して前記基板上に実装する吸着ノズルと、を備えた電子部品実装機に使用される電子部品供給装置であって、
多数の前記部品が所定ピッチにて収容されたテープを前記部品が部品吸着位置に停止するように間欠的に送る電子部品供給装置において、
本体フレームに回転可能に設けられ前記テープを間欠的に送るスプロケットと、
前記本体フレームの前記スプロケットより先端側に配置固定され、前記テープの上面が当接する下面を有し、前記部品吸着位置に停止された前記部品を前記テープから取り出す取り出し開口が形成されたテープガイドと、
前記テープガイドの下方に配置され上下方向に移動可能に前記本体フレームに取り付けられ前記テープの下面両側に当接する一対の凸部を有する第１テープ台と、
前記第１テープ台を前記テープガイドに向けて付勢する弾性部材と、を備えたことを特徴とする電子部品供給装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記本体フレームに固定され前記スプロケットの上方に位置する前記テープの下面に当接する上面を有する第２テープ台と、
前記第２テープ台上を搬送される前記テープの上面に当接し前記テープガイドと別体の押え部と、
前記押え部から下方に延設された垂下部と前記第２テープ台の下部との間に介装されて前記押え部を下方に付勢するスプリングバネと、をさらに備えたことを特徴とする電子部品供給装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子部品供給装置を使用することを特徴とする電子部品実装機。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の電子部品供給装置を使用することを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の部品が所定ピッチにて収容されたテープを前記部品が部品吸着位置に停止するように間欠的に送るテープ式電子部品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のテープ式電子部品供給装置としては、図７に示すように、多数の部品が所定ピッチにて収容されたテープＴを搬送可能に支持するテープ台１を備えたものが知られている。テープ台１は、本体フレーム（図示省略）に固定されていて、上方に開口する断面コ字状に形成されている。テープ台１の左右両側壁の上端面にテープＴ下面の左右両端が当接することにより、テープＴはテープ台１によって支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したテープ式電子部品供給装置において、テープ台１上面を厚み、形状の異なるテープが搬送される場合には、部品吸着面（部品上面）は基準面であるテープ台１の上面からテープの厚みだけ高い位置となる。例えば、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、厚みが互いに異なる厚みｔ１のエンボステープ、厚みｔ２の紙テープ、厚みｔ３の紙テープがそれぞれ搬送されている場合には、部品吸着面（部品上面）はそれぞれ基準面であるテープ台１の上面から厚みｔ１、ｔ２、ｔ３だけ高い位置となる。これらから明らかなように、部品が異なればテープ式電子部品供給装置毎の部品吸着面（上面）の高さは互いに異なることになっていた。
【０００４】
これに対処するため、テープ式電子部品供給装置毎にそれぞれの部品の部品吸着面の高さに合わせて吸着条件（吸着ノズル２の吸着高さ）を変更していた。具体的には、テープの種類毎にすなわち紙テープまたはエンボステープ用に、または部品毎に異なる部品吸着高さに設定
（構成）された電子部品供給装置を準備したり、紙テープ、エンボステープを共用できる電子部品供給装置を使用する場合には、テープの厚み、部品の厚み、テーピング形状に起因する吸着高さの差を考慮してノズルを制御したりしていた。いずれにしても、電子部品供給装置毎にセットしなければならず、吸着高さの変更には手間がかかっていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、部品吸着面を所定の基準面に位置決め固定することにより、吸着ノズルの吸着高さを変更する手間を無くした電子部品供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、基板をＹ方向に搬送する基板搬送装置と、Ｙ方向およびＹ方向と直交するＸ方向に移動可能に基板搬送装置の上方に設けられ部品を吸着して基板上に実装する吸着ノズルと、を備えた電子部品実装機に使用される電子部品供給装置であって、多数の部品が所定ピッチにて収容されたテープを部品が部品吸着位置に停止するように間欠的に送る電子部品供給装置において、本体フレームに回転可能に設けられテープを間欠的に送るスプロケットと、本体フレームのスプロケットより先端側に配置固定され、テープの上面が当接する下面を有し、部品吸着位置に停止された部品をテープから取り出す取り出し開口が形成されたテープガイドと、テープガイドの下方に配置され上下方向に移動可能に本体フレームに取り付けられテープの下面両側に当接する一対の凸部を有する第１テープ台と、第１テープ台をテープガイドに向けて付勢する弾性部材と、を備えたことである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、本体フレームに固定されスプロケットの上方に位置するテープの下面に当接する上面を有する第２テープ台と、第２テープ台上を搬送されるテープの上面に当接しテープガイドと別体の押え部と、押え部から下方に延設された垂下部と第２テープ台の下部との間に介装されて押え部を下方に付勢するスプリングバネと、をさらに備えたことである。
【０００８】
請求項３に係る電子部品実装機の発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２に記載の電子部品供給装置を使用することである。
【０００９】
請求項４に係る電子部品実装方法の発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２に記載の電子部品供給装置を使用することである。
【００１０】
【発明の作用および効果】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、部品吸着位置を通過中のテープは弾性部材により付勢されている第１テープ台によってテープガイドに押圧されている。テープは本体フレームに固定されたテープガイドの下面に押しつけられて搬送されている。したがって、テープの上面すなわちテープに収容されている部品の上面（吸着面）は、テープの厚みが変わっても、所定の基準面に位置決めされる。これにより、テープを変更する際の吸着ノズルの吸着高さの調整を無くして使い勝手をよくすることができる。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１において、本体フレームに固定されスプロケットの上方に位置するテープの下面に当接する上面を有する第２テープ台と、第２テープ台上を搬送されるテープの上面に当接しテープガイドと別体の押え部と、押え部から下方に延設された垂下部と第２テープ台の下部との間に介装されて押え部を下方に付勢するスプリングバネと、をさらに備えた。
【００１２】
上記のように構成した請求項３に係る電子部品実装機の発明においては、請求項１または請求項２に記載の電子部品供給装置を使用する。
【００１３】
上記のように構成した請求項４に係る電子部品実装方法の発明においては、請求項１または請求項２に記載の電子部品供給装置を使用する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子部品供給装置を適用した電子部品実装機の一実施の形態について説明する。図１はこの電子部品実装機１０の概略を示す上面図である。電子部品実装機１０の基台１１上には、基板ＳをＹ方向に搬送する基板搬送装置２０が設けられている。
【００１５】
基板搬送装置２０は、基板Ｓを所定方向（図１において左方向）に搬送するものであり、基台１１上に組み付けられた第１および第２ガイドレール２１，２２を備えている。第１および第２ガイドレール２１，２２は搬送方向に延在しかつ互いに平行に対向して配置されており、基板Ｓを搬送方向に案内する。また、基板搬送装置２０には、第１および第２ガイドレール２１，２２の直下に互いに平行に設けられた一対のコンベアベルトが並設されている。これらコンベアベルトは基板Ｓを支持して搬送方向に搬送する。また、基板搬送装置２０には所定位置まで搬送された基板Ｓを押し上げてクランプするクランプ装置が備えられている。これにより、基板Ｓは基板搬送装置２０上に搬入され所定位置まで搬送され、位置決め固定され、電子部品の装着終了後に搬出される。
【００１６】
基板搬送装置２０の上側（図１において紙面垂直方向手前側）には、Ｙ方向に細長い移動台３１が、Ｙ方向と直交するＸ方向に延びる固定レール（フレーム）３２にＸ方向とＹ方向に移動可能に支持されている。なお、移動台３１のＸおよびＹ方向への移動はボールねじを介してサーボモータにより制御されている。移動台３１には部品移載装置３３と基板認識用カメラ３４が取り付けられている。
【００１７】
部品移載装置３３は、移動台３１に着脱可能に取り付けられる支持ベース３５と、この支持ベース３５にＸ方向およびＹ方向と直角なＺ方向に昇降可能に支持されてボールねじを介してサーボモータにより昇降が制御される部品実装ヘッド３６と、この部品実装ヘッド３６から下方に突出して設けられて下端に電子部品Ｐを吸着保持する円筒状の吸着ノズル３７よりなるものである。
【００１８】
電子部品実装機１０の両側には、基板搬送装置２０を挟んで多数の電子部品供給装置４０が並設されている。この電子部品供給装置４０は、主として図２に示すように、基台１１に離脱可能に取り付けられる本体フレーム４１を備えている。なお、図２は手前側の板材がないものとして内部構造を示した図である。本体フレーム４１の後部には、テープＴが巻きつけられたテープリールＲを回転可能に保持するリールホルダ４２が設けられ、本体フレーム４１の先端部には、テープリールＲから引き出したテープＴを先端に送り出すスプロケット４３が備えられ、本体フレーム４１の先端には、テープＴに収容された電子部品Ｐを取り出す取り出し開口４４ａ１が形成されたテープガイド４４が固定されている。
【００１９】
本体フレーム４１にはリールホルダ４２とスプロケット４３の間にテープ案内板４５が設けられており、テープリールＲから引き出されたテープＴはテープ案内板４５の上面に沿ってスプロケット４３に搬送される。本体フレーム４１にはテープ案内板４５の下方にスプロケット４３を駆動させるスプロケット駆動機構４６とキャリアテープＴ１から剥ぎ取られたカバーテープＴ２を巻き取るカバーテープ巻取り機構４７が設けられている。
【００２０】
スプロケット駆動機構４６は、テープＴを電子部品Ｐが部品吸着位置Ｐｎに停止するように間欠的に送るものであり、駆動用モータ（ステッピングモータ）４８と、駆動用モータ４８の出力軸４８ａに固定されたギヤ４８ｂと歯合する外周歯を備えた第１ギヤ４９と、第１ギヤ４９およびスプロケット４３の内周歯とそれぞれ歯合する第２ギヤ５１から構成されている。これにより、駆動用モータ４８が駆動されると、第１および第２ギヤ４９，５１を介してスプロケット４３が回転される。スプロケット４３の外周歯はキャリアテープＴ１の送り孔Ｔ１ａに歯合しているので、スプロケット４３が反時計方向に回転されるとテープＴはテープリールＲから引き出されてテープガイド４４に送られる。
【００２１】
カバーテープ巻取り機構４７は、駆動用モータ４８の出力軸４８ａに固定されたギヤ４８ｂと歯合する外周歯を備えた第３ギヤ５２と、第３ギヤ５２に同心的に固定された第１プーリ５３に張架されたベルト５４によってドライブされる第２プーリ５５と、第２プーリ５５の外周歯と歯合する一対の巻き取りギヤ５６，５７と、剥ぎ取られたカバーテープＴ２が張架されるプーリ５８から構成されている。巻き取りギヤ５６，５７はカバーテープＴ２を挟持している。これにより、駆動用モータ４８が駆動されると、巻き取りギヤ５６，５７が駆動され、巻き取りギヤ５６，５７の回転によってカバーテープＴ２は巻き取られる。なお、巻き取りギヤ５６，５７はスプロケット４３と同期して駆動される。
【００２２】
本体フレーム４１には、主として図３および図４（ｂ）に示すように、水平方向に細長い角柱状に形成されたテープ台５９がスプロケット４３の上部を覆うようにネジ６１によって本体フレーム４１にねじ止め固定されている。テープ台５９の上面には溝５９ａが長手方向に渡って形成されており、この溝５９ａの左右両側の凸部５９ｂ，５９ｃの上面にテープＴ下面の左右側が当接するようになっている。なお、溝５９ａはエンボステープの下面の突出部の逃げのために設けたものである。またテープ台５９には、スプロケット４３が挿入されるスリット５９ｄが形成されており、スリット５９ｄの上部はテープ台５９の上面に開口している。これにより、スプロケット４３の歯はテープ台５９の上面より突出してテープ台５９上面を移動中のテープＴの送り孔Ｔ１ａに係合するので、スプロケット４３が回転するとテープ台５９に沿ってテープＴが送られる。
【００２３】
スプロケット４３に係合しているテープＴは、テープ押え部材６２によってスプロケット４３に押さえつけられている。テープ押え部材６２は、テープ台５９の上面に対向して配置されテープ台５９上面を搬送されるテープＴをテープ台５９に押圧する板状の押え部６３と、押え部６３側面の前後端部から下方に延ばして設けた垂下部６４から構成されている。各垂下部６４の下端に設けた爪６５とテープ台５９に設けたばね各受け部５９ｅとの間にはスプリングバネ６６がそれぞれ介装されていて、これらスプリングバネ６６によりテープ押え部材６２は下方に付勢されている。これにより、テープ押え部材６２によってスプロケット４３に係合するテープＴがスプロケット４３に向けて付勢されるので、テープＴの厚みが変わっても、スプロケット４３のテープＴへの係合を確実に維持することができる。なお、押え部６３にはスプロケット４３の上方位置に、スプロケット４３の歯の逃げのために、開口６３ａが形成されている。
【００２４】
テープガイド４４は、主として図３および図４（ａ）に示すように、吸着ノズル３７の移動範囲内であって吸着ノズル３７が部品を吸着する位置である部品吸着位置Ｐｎに配置されている。テープガイド４４は、下向きに開放された断面コ字状に形成されており、上面４４ａと左右両側壁４４ｂ，４４ｃを有している。両側壁４４ｂ，４４ｃは本体フレーム４１にネジ６７によってネジ止め固定された取付部材６８にネジ６９によってネジ止め固定されており、両側壁４４ｂ，４４ｃ間でテープＴがガイドされている。上面４４ａにはテープＴに収容された電子部品Ｐを取り出す取り出し開口４４ａ１が形成されている。
【００２５】
テープガイド４４と取付部材６８との間には、テープ台７１が上下方向に移動可能に配置されている。テープ台７１と取付部材６８との間には弾性部材としてのスプリングバネ７２が介装されていて、このスプリングバネ７２によりテープ台７１は上方にすなわちテープガイド４４に向けて付勢されている。これにより、テープＴはテープガイド４４およびテープ台７１によって上下から挟持されるとともにテープ台７１によって搬送可能に支持される。
【００２６】
なお、このテープ台７１の上面にも溝７１ａが長手方向に渡って形成されており、この溝７１ａの左右両側の凸部７１ｂ，７１ｃの上面にテープＴ下面の左右側が当接するようになっている。溝７１ａはエンボステープの下面の突出部の逃げのために設けたものである。また、テープ台７１と取付部材６８との間のクリアランスは、テープＴの厚みを考慮して設定されている。すなわち、クリアランスは少なくともセットされる数種類のテープＴのうち厚みの最大のものより広くなるように設定されている。また、テープ台７１の前後壁面の下端には一対のガイド７１ｄ，７１ｅが設けられていて、これらガイド７１ｄ，７１ｅは取付部材６８の前後壁面を挟んでおり、これによりテープ台７１が前後方向に位置決めされる。また、スプリングバネ７２に代えて板バネ、トーションバネなどのバネを採用してもよく、バネ以外の弾性部材例えばゴムを採用するようにしてもよい。
【００２７】
また、本体フレーム４１の先端には一対の位置決めピン７３，７３が取り付けられており、これらピン７３，７３を基台１１の係合孔（図示省略）に挿入することにより位置決め固定される。一対の位置決めピン７３，７３の間にはコントロール基板７４に接続されたコネクタ７５が設けられており、このコネクタ７５を基台１１のコネクタ（図示省略）に接続することによりコントロール基板７４と電子部品実装機１０の制御部が電気的に接続される。また、本体フレーム４１の上部には電子部品供給装置４０を持ち運ぶための取っ手７６、およびテープ送りを手動にて行うためのスイッチが設けられた操作部７７が設けられている。
【００２８】
次に上述した実施の形態の作動を図５を参照して説明する。部品吸着位置Ｐｎを通過中のテープＴはスプリングバネ７２により付勢されているテープ台７１によってテープガイド４４に押圧されているので、テープＴは本体フレーム４１に固定されたテープガイド４４の下面に押しつけられて搬送されている。例えば、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には厚みの異なる厚みｔ１のエンボステープ、厚みｔ２の紙テープ、厚みｔ３の紙テープがそれぞれ搬送されている場合を示している。これらから明らかなように、テープＴの上面すなわちテープＴに収容されている電子部品Ｐの上面（吸着面）は、テープガイド４４の下面に位置決めされている。つまり、テープＴの上面すなわちテープＴに収容されている電子部品Ｐの上面（吸着面）は、部品の種類が変わっても、テープＴの種類が変わっても、所定の基準面に位置決めされる。したがって、吸着ノズル３７の吸着高さは所定の基準面であるテープガイド４４の下面に固定されるので、電子部品Ｐ・テープＴを変更する際には吸着ノズル３７の吸着高さの調整を無くして使い勝手をよくすることができる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態においては、テープＴの種類に関係なく吸着ノズル３７の吸着高さを所定の基準面に固定することができるので、テープＴの種類毎に専用の電子部品供給装置４０を用意しなくてもよくなる。したがって、１種類の電子部品実装装置４０により異なるテープＴを取り扱うことができるようになる。
【００３０】
また、従来の技術においては、例えば図７（ｂ）に示す低い電子部品Ｐの電子部品供給装置４０の隣に図７（ｃ）に示す高い電子部品Ｐの電子部品供給装置４０が配置されている場合には、低い電子部品Ｐを吸着した後、隣のテープＴの厚みだけ持ち上げなければ吸着ノズル３７を水平方向に移動させることができないので、高い電子部品Ｐと低い電子部品Ｐの差分だけ余分に吸着ノズル３７をストロークさせなければない。これに対して、上述した実施の形態においては、吸着ノズル３７の吸着高さを所定の基準面に固定することができるので、吸着ノズル３７は電子部品Ｐの高さだけ持ち上げれば、後は吸着ノズル３７を水平方向に移動させても隣の電子部品供給装置４０のテープＴにぶつかることはない。したがって、上述した無駄なストロークをなくすことができるので、サイクルタイムを短縮することができる。
【００３１】
なお、上述した実施の形態において、テープＴは常にテープ台７１とテープガイド４４とによって挟持されるようになっているが、これに代えて、テープＴを送る際には、テープＴがテープ台７１とテープガイド４４とによって挟持されることなく送られ、テープＴを停止させて部品を取り出す際には、テープＴがテープ台７１とテープガイド４４とによって挟持されるようにしてもよい。この場合、図６に示すように、取付部材６８は本体フレーム４１に固定されておらず上下動するテープ移動装置８０の第１ロッド８１に支持され、この取付部材６８にテープ台７１がスプリングバネ７２を介して設けられている。なお、テープ台７１は取付部材６８から容易に外れないようになっている。
【００３２】
テープ台移動装置８０は電子部品供給装置４０に備えられており、第１ロッド８１、第２ロッド８２、ホルダ８３、アーム８４、スプリングバネ８５から構成されている。第１ロッド８１は本体シャーシ４１に固定されたホルダ８３によって上下動可能に支持されており、上端は取付部材６８の下部に固定され、下端は本体シャーシ４１にピン８４ａを介して回動可能に取り付けられたアーム８４の左端部に回動可能に取り付けられている。第１ロッド８１の下端部に設けたフランジ８１ａとホルダ８３の間にはスプリングバネ８５が介装されていて、第１ロッド８１を下方に付勢してテープ台７１を離間位置に位置させている。このときテープガイド４４の下面とテープ台７１の上面との隙間はテープＴの厚み寸法以上に設定されている。第２ロッド８２は本体シャーシ４１の上面に設けた穴（図示省略）を貫通して上下動可能に支持されており、上端は本体シャーシ４１の上面から突出し、下端はアーム８４の右端部に回動可能に取り付けられている。テープＴから部品を取り出す際に、第２ロッド８２は下降してきた部品実装ヘッド３６によって下方に押し下げられるようになっている。
【００３３】
かかるテープ台移動装置８０は、テープＴが送られているときはテープ台７１はスプリングバネ８５の付勢力によって離間位置に位置づけられ、テープＴから部品を取り出す際にテープＴから部品を取り出すためにテープＴの送りが停止されているときは第２ロッド８２が押し下げられ第１ロッド８１が押し上げられてテープ台７１を支持位置（図３参照）に位置づけるので、吸着位置においてテープＴ上面基準とするべき機構にともなうテープ送り動作時のバネ７２による摩擦負荷がなくなるため、テープＴの送り動作の安定性および停止位置決め性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による電子部品供給装置を適用した電子部品実装機の一実施の形態を示す上面図である。
【図２】  図１に示す電子部品供給装置の側面図である。
【図３】  図１に示す電子部品供給装置の部分拡大側面図である。
【図４】  （ａ）は図３の４ａ−４ａ線に沿った部分断面図であり、（ｂ）は図３の４ｂ−４ｂ線に沿った部分断面図である。
【図５】  種類の異なるテープが部品吸着位置を通過中の状態を示す断面図である。
【図６】  図１に示す電子部品供給装置にテープ台移動装置を設けたものの部分拡大側面図である。
【図７】  従来技術による電子部品供給装置において種類の異なるテープが部品吸着位置を通過中の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
３７…吸着ノズル、４０…電子部品供給装置、４１…本体フレーム、４２…リールホルダ、４３…スプロケット、４４…テープガイド、４４ａ…上面、４４ａ１…取り出し開口、４４ｂ，４４ｃ…両側壁、５９…テープ台、５９ａ…溝、５９ｂ，５９ｃ…凸部、５９ｄ…スリット、６２…テープ押え部材、６３…押え部、６４…垂下部、６５…爪、６６…スプリングバネ、６８…取付部材、７１…テープ台、７２…スプリングバネ、７１ａ…溝、７１ｂ，７１ｃ…凸部、７１ｄ，７１ｅ…一対のガイド、８０…テープ台移動装置、Ｐｎ…部品吸着位置。
【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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