JP2009004401A - 実装機およびテープフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】トップテープ回収ボックス内のトップテープを簡単に処分できるテープフィーダを提供する。
【解決手段】本発明は、部品が収納された部品収納テープＴをそのトップテープＴ２を剥離しつつ順次繰り出すようにしたテープフィーダを対象とする。本テープフィーダは、剥離されたトップテープＴ２を回収し、かつ回収されたトップテープＴ２を外部に取り出すためのテープ取出口５２が設けられたトップテープ回収ボックス５と、トップテープ回収ボックス５のテープ取出口５２に開閉自在に設けられた開閉蓋５５と、開閉蓋５５に設けられ、かつトップテープＴ２を切断するためのテープ切断手段５６と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、プリント基板に部品を実装する実装機、および実装機の部品供給位置に部品を供給するテープフィーダに関する。

プリント基板上に電子部品を実装する実装機として、テープフィーダから供給される部品を、ヘッドによりピックアップして、プリント基板上に移送して実装するものが周知である。

テープフィーダに装着されるリールテープ（部品収納テープ）は一般に、多数のキャビティ内に部品がそれぞれ収納されたベーステープと、そのベーステープの上面に貼り付けられるトップテープとにより構成されている。

そしてこの部品収納テープが、テープフィーダの前端部（部品供給位置）へと間欠的に繰り出される一方、繰り出される際に部品供給テープのトップテープが順次剥離されて上面が開放され、その開放部を介して、キャビティ内の部品が実装機のヘッドによりピックアップされるようになっている。

このようなテープフィーダにおいては特許文献１に示すように、剥離されたトップテープを回収するためのトップテープ回収ボックスを備えたものが周知である。

このテープフィーダは、剥離されたトップテープがトップテープ回収ボックス内に順次導かれ、テープ回収ボックス内がトップテープで満杯になると、トップテープ回収ボックスを開放して、トップテープを取り出して処分するようにしている。

ところが、トップテープ回収ボックス内のトップテープは、トップテープが剥離される部分まで連続して繋がっているため、トップテープをトップテープ回収ボックスから取り出して処分する場合には、トップテープを切断する必要がある。

そこで従来においては、トップテープ切断用にハサミやカッターナイフ等のテープ切断工具を別途準備しておき、このテープ切断工具を用いて、トップテープを切断するのが通例であった。
特開２００３−１８８５８１号（第１欄、図３，６）

しかしながら、上記従来のテープフィーダにおいては、トップテープ回収ボックス内のトップテープを処分する際に、一方の手でトップテープを支持しながら、他方の手でテープ切断工具を持って、トップテープを切断するという面倒な作業が必要となるため、トップテープの処分が困難であるという問題があった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、トップテープ回収ボックス内のトップテープを簡単に処分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。

本発明は下記の手段を提供する。

［１］ 部品が収納された部品収納テープをそのトップテープを剥離しつつ順次繰り出すようにしたテープフィーダであって、
剥離されたトップテープを回収し、かつ回収されたトップテープを外部に取り出すためのテープ取出口が設けられたトップテープ回収ボックスと、
トップテープ回収ボックスのテープ取出口に開閉自在に設けられた開閉蓋と、
開閉蓋に設けられ、かつトップテープを切断するためのテープ切断手段と、を備えたことを特徴とするテープフィーダ。

［２］ トップテープ回収ボックスに、開閉蓋の内面との間でトップテープを挟持するテープ挟持部が設けられる前項１に記載のテープフィーダ。

［３］ トップテープ回収ボックスにおけるテープ切断手段に対応する領域に凹段部が設けられ、
開閉蓋を閉じた状態では、テープ切断手段が凹段部に収容される前項１または２に記載のテープフィーダ。

［４］ 部品が収納された部品収納テープをそのトップテープを剥離しつつ部品供給位置に順次繰り出すようにしたテープフィーダが着脱自在に装着される一方、部品供給位置に繰り出された部品収納テープの部品がヘッドによってピックアップされて基板に搭載される実装機であって、
テープフィーダは、剥離されたトップテープを回収し、かつ回収されたトップテープを外部に取り出すためのテープ取出口が設けられたトップテープ回収ボックスと、トップテープ回収ボックスのテープ取出口に開閉自在に設けられた開閉蓋と、開閉蓋に設けられ、かつトップテープを切断するためのテープ切断手段と、を備えたことを特徴とする実装機。

上記発明［１］にかかるテープフィーダによると、トップテープ回収ボックスの開閉蓋に設けたテープ切断手段を用いて、トップテープを確実に切断できて簡単に処分することができる。

上記発明［２］にかかるテープフィーダによると、トップテープを切断する際に、トップテープの切り残される部分を、テープ挟持部と開閉蓋とにより挟持することができ、トップテープの切り残される側に、テンションが加わるのを防止でき、そのテンションにより悪影響が及ぶのを回避することができる。

上記発明［３］にかかるテープフィーダによると、テープ切断手段が不本意に露出されるのを防止することができる。

上記発明［４］にかかる実装機によると、上記と同様に、トップテープ回収ボックス内のトップテープを確実に切断できて簡単に処分することができる。

図１はこの発明の一実施形態であるテープフィーダが適用された実装機を示す平面図である。同図に示すように、この実装機は、基台１１上に設けられ、かつ基板（プリント基板Ｗ）を搬送するコンベア２と、コンベア２の両側に設けられた部品供給部３と、コンベア２の上方に設けられたヘッドユニット４とを備えている。

部品供給部３は、部品供給手段としてのテープフィーダ３１…を複数並べて取付可能に構成されている。テープフィーダ３１は、後に詳述するように、電子部品が所定間隔おきに格納された部品収納テープ（リールテープ）が巻回されてセットされており、その部品収納テープが順次繰り出されることにより、部品収納テープに収納された電子部品が吸着位置（部品供給位置３０）に順次供給されるようになっている。

なお本発明においては、部品供給部３の一部に、部品供給手段として、パレット等の部品供給容器から部品を供給するように構成されたトレイフィーダも採用することができる。

テープフィーダ３１から供給される部品は、部品供給位置３０においてヘッドユニット４によってピックアップできるようになっている。

ヘッドユニット４は、テープフィーダ３１から部品供給位置３０に供給された部品をピックアップしてプリント基板Ｗ上に搭載できるように、部品供給位置３０とプリント基板Ｗ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４は、Ｘ軸方向（コンベア２の搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材１４２にＸ軸方向に移動可能に支持されている。ヘッドユニット支持部材１４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール１４３，１４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット４は、Ｘ軸モータ１４４によりボールねじ１４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材１４２は、Ｙ軸モータ１４６によりボールねじ１４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。

ヘッドユニット４には、部品搭載用の複数のヘッド４１…がＸ軸方向に並んで配置されている。

各ヘッド４１…は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

各ヘッド４１…には、電子部品Ａを吸引吸着（ピックアップ）してプリント基板Ｗに装着するための吸着ノズルがそれぞれ設けられている。

ヘッドユニット４には、下向きに基板撮像カメラ１３が設けられている。基板撮像カメラ１３は、ＣＣＤカメラ等によって構成され、この基板撮像カメラ１３によってプリント基板や部品供給位置３０の部品等を上側から認識できるようになっている。

またコンベア２と、両側の部品供給部３との各間には、上向きに部品撮像カメラ１２が設けられている。部品撮像カメラ１２は、ラインセンサカメラ等によって構成され、この部品撮像カメラ１２によって、ヘッドユニット４のヘッド４１に吸着された部品を下側から認識できるようになっている。

図２に示すように、テープフィーダ３１は、フィーダ本体３２と、そのフィーダ本体３２の後端に設けられたトップテープ回収ボックス５と、を備えている。

フィーダ本体３２には、後端部から前端上部にかけてテープ供給経路３２１が設けられ、そのテープ供給経路３２１に沿って、リールテープとしての部品収納テープＴが連続して供給されるようになっている。

図２〜４に示すように本実施形態において採用される部品収納テープＴは、ベーステープＴ１と、そのベーステープＴ１の上面に貼着されたトップテープ（カバーテープ）Ｔ２と、を備えている。ベーステープＴ１には、所定の間隔おきに多数の凹部（キャビティ）が設けられ、各キャビティ内に、小型の実装用電子部品として、ＩＣやトランジスタ等が収納された状態で、ベーステープＴ１の上面にトップテープＴ２が貼り付けられて、各キャビティ内で部品が密閉される。なおベーステープＴ１としては、キャビティとしての打ち抜き貫通孔が設けられたテープボディの下面に、ボトムテープが貼り付けられたものを好適に用いることができる。

フィーダ本体３２におけるテープ供給経路３２１の前端部には、テープ送り機構３４が設けられる。テープ送り機構３４は、所定量ずつ回転するスプロケット３４１を備え、テープ供給経路３２１上に配置された部品収納テープＴが、スプロケット３４１の外周縁に係合した状態に配置されている。そしてスプロケット３４１が所定量ずつ回転することによって、部品収納テープＴが、所定のピッチで間欠的に前方へ繰り出されるようになっている。

フィーダ本体３２におけるテープ供給経路３２１の前部には、部品収納テープＴが設置されるテープ設置走行面３２２が設けられており、このテープ設置走行面３２２に対応してテープガイド（テープ押さえ部材）３５が設けられている。このテープガイド３５は、後端部がフィーダ本体３２に回転自在に枢支されて、後端部を支点にして、上下に揺動自在に構成されている。これによりテープガイド３２は、図３に示すようにテープ供給経路３２１に倒伏して接触した状態と、図４に示すようにテープ設置走行面３２２から起き上がって離間した状態との間で開閉自在（接離自在）に構成されている。

またフィーダ本体３２におけるテープガイド３５の前方には、前端押さえレバー３５５が設けられている。この前端押さえレバー３５５は、その一端がフィーダ本体３２に回転自在に枢支されており、他端側がテープガイド３５の前端部に係合できるようなっている。そしてテープガイド３５をテープ設置走行面３２２に倒伏させておいて、前端押さえレバー３５５を上方に回転させて、テープガイド３５に係合させることによって、テープガイド３５がテープ設置走行面３２２に倒伏した状態にロックされるようになっている。

従ってテープ設置走行面３２１上に部品収納テープＴを配置して、テープガイド３５を閉じて前端押さえレバー３５５によりロックした状態では、テープガイド３５によって、部品収納テープＴがテープ設置走行面３２２に押さえ付けられることにより、安定した状態に支持されるようになっている。

なおこの状態から、前端押さえレバー３５５を前方に回転させることにより、テープガイド３５における倒伏状態のロックが解除されるようになっている。従ってこのロック解除操作によって、テープガイド３５を起立させて、部品収納テープＴの押さえ付けを解除できるようになっている。

テープガイド３５には、テープ剥離部３５１が設けられており、このテープ剥離部３５１において、部品収納テープＴが繰り出される毎に、ベーステープＴ１から所定量ずつトップテープＴ２が剥離されるようになっている。

そして、トップテープＴ２が剥離されて上面が開放されたベーステープＴ１のキャビティ部分（部品収納部）は、テープ供給経路３２１に沿って前方へ繰り出されて、部品供給位置３０に送り出されるようになっている。こうして部品供給位置３０に供給された部品は、上記したようにヘッド４１によってピックアップされるようになっている。

なお、部品収納テープＴがテープガイド３５によって確実に押さえ付けられていない状態、つまりテープガイド３５が浮き上がった状態（セット位置異常の状態）では、トップテープＴ２をベーステープＴ１から確実に剥離できなかったり、部品収納テープ自体の繰り出しを精度良く行えない等の部品供給不良が発生するおそれがある。従って生産中においては、テープガイド３５を浮き上がりがないように確実にセットしておく必要がある。

一方、部品が取り出されたベーステープＴ１は、テープ送り機構３４による繰り出し操作に伴って、さらに前方へ送り出されて排出されるようになっている。

図２に示すようにフィーダ本体３２におけるトップテープ回収ボックス５の前方には、テープ引き込み機構３７が設けられている。テープ引き込み機構３７は、巻取ローラ３７１と、押さえローラ３７２とを備え、ベーステープＴ１から剥離されたトップテープＴ２が後方へ折り返されて、両ローラ３７１，３７２によって挟持された状態に配置されている。そして巻取ローラ３７１が回転することによって、ベーステープＴ１から剥離されたトップテープＴ２が、後方へ引き込まれるようになっている。

トップテープ回収ボックス５には、その前面側にテープ回収口５１が設けられており、テープ引き込み機構３７によって引き込まれたトップテープＴ２が、テープ回収口５１からトップテープ回収ボックス５内に導入されるようになっている。

図５〜８に示すようにトップテープ回収ボックス５の後端面には、内側（前方側）に凹むように凹段部５２１が設けられ、この凹段部５２１にテープ取出口５２が設けられている。そしてこのテープ取出口５２を介して、トップテープ回収ボックス５内に収納されたトップテープＴ２を外部に取り出せるようになっている。

テープ取出口５２の内周縁部下端には、テープ取出口５２に対応する形状の開閉蓋５５の下端が回転自在に取り付けられている。そして開閉蓋５５を上方へ回転させて、凹段部５２１に適合した状態では、その開閉蓋５５によってテープ取出口５２が閉塞される一方、開閉蓋５５を下方へ回転させて後方へ傾倒させることにより、テープ取出口５２が開放されるようになっている。

開閉蓋５５は硬質合成樹脂の熱成形品によって構成されており、この開閉蓋５５の先端に、テープ切断手段として、カッター５６が一体に形成されている。このカッター５６は、刃部が鋸刃形状に形成されており、その刃部が開閉蓋５５を閉塞した状態において上向きに配置されるようになっている。

さらに開閉蓋５５の先端部表面側には、表面側（後方）に突出する押し込み操作部５７が一体に形成されている。また図７に示すように開閉蓋５５の先端部裏面側には、マグネット（磁石）に磁気吸着される金属製プレート５８が取り付けられている。

凹段部５２１の上端部には、テープ取出口５２の上端部を閉塞する態様に、蓋受け止め片５３が設けられており、開閉蓋５５を閉塞した際に、開閉蓋５５の先端部裏面側が蓋受け止め片５３に当接するようになっている。

蓋受け止め片５３には、開閉蓋５５の金属製プレート５８に対応して、マグネット（磁石）５３１が設けられており、開閉蓋５５が閉塞された際に、開閉蓋５５の金属製プレート５８がマグネット５３１に磁気吸着されることによって、開閉蓋５５が閉塞状態に保持されるようになっている。

蓋受け止め片５３の下部における開閉蓋５５の押し込み操作部５７に対応する部分は、テープ挟持部５４として構成されている。そして図２，５に示すように蓋受け止め片５３に沿ってトップテープＴ２を上方へ引き出すように配置した状態で、開閉蓋５５を閉塞して、押し込み操作部５７を指等によって前方（内側）へ押し込むことにより、開閉蓋５５の内面（裏面）と、テープ挟持部５４とによってトップテープＴ２が挟持されるようになっている。

さらにトップテープＴ２を開閉蓋５５およびテープ挟持部５４によって挟持した状態で、トップテープＴ２の引出部分を指で摘んで、捻りながら下方に引っ張ることによって、トップテープＴ２がカッター５６の刃部によって切断されるようになっている。

またトップテープＴ２を切断する際には、トップテープＴ２が開閉蓋５５の裏面とテープ挟持部５４とによって挟持されるため、トップテープＴ２のトップテープ回収ボックス５からテープ剥離部３５１にかけての部分に余計なテンションが加わることがないようになっている。

以上の構成の実装機は、制御装置（図示省略）を備え、その制御装置が所定の生産プログラムに従って、各駆動部の駆動を制御することにより、以下の実装動作が自動的に行われる。

実装動作においてはまず、コンベア２によってプリント基板Ｗが実装位置まで搬送された後、ヘッドユニット４が所定の部品供給部３に移動して、テープフィーダ３１の部品供給位置３０に供給される部品がヘッド４１によりピックアップされる。

続いてヘッドユニット４がプリント基板位置まで移動して、ヘッド４１にピックアップされた部品がプリント基板上の所定位置に搭載される。

以下同様にして、予定していた全ての部品がプリント基板上に搭載された後、その実装済みのプリント基板Ｗが実装位置からコンベア２によって搬出される。

一方、実装動作中において、各テープフィーダ３１は、ヘッド４１に部品がピックアップされる毎に、部品収納テープＴを順次繰り出して、部品収納テープＴに収納された部品を部品供給位置３０に順次供給する。さらに部品収納テープＴの繰り出される毎に、トップテープＴ２が所定量ずつ順次剥離されていき、その剥離されたトップテープＴ２が上記したようにテープ回収口５１を介してトップテープ回収ボックス５に回収されていく。

こうして回収されたトップテープＴ２によってトップテープ回収ボックス５内が満杯になり、トップテープＴ２の圧力が、トップテープ回収ボックス５のマグネット５３１による開閉蓋５５に対する吸着力よりも大きくなると、トップテープＴ２の圧力によって開閉蓋５５が自動的に開放され、トップテープＴ２がテープ取出口５２から自動的にこぼれ落ちる。

開閉蓋５５が開放されてトップテープＴ２がこぼれ落ちると、オペレータは、トップテープ回収ボックス５がトップテープＴ２により満杯であることを正確に察知できるため、満杯となったトップテープＴ２を処分する。すなわち、トップテープ回収ボックス５内に多量のトップテープＴ２が密集して残存している場合には、密集状態のトップテープＴ２をテープ取出口５２から掻き出した後、トップテープＴ２の切断予定位置をトップテープ回収ボックス５における蓋受け止め片５３に対応する位置に配置した状態で、開閉蓋５５を閉塞し、開閉蓋５５の押し込み操作部５７を押し込む。これによりトップテープＴ２の切断予定位置が開閉蓋５５のカッター５６の刃部に対応して配置されるとともに、トップテープＴ２の切断予定位置よりも少し前側（切り残される側）の部分が、開閉蓋５５と蓋受け止め片５３のテープ挟持部５４とで挟持される。

そしてその状態で、トップテープＴ２の切断予定位置よりも少し後側（切り取られる側）の部分（引出部分）を指で摘んで、捻りながら下方に引っ張ることにより、トップテープＴ２の切断予定位置がカッター５６によって切断される。こうして切断した後、切り取ったトップテープＴ２を所定の箇所に廃棄する。

以上のように、本実施形態のテープフィーダ３１によれば、トップテープ回収ボックス５の開閉蓋５５にトップテープ切断手段としてカッター５６を設けているため、そのカッター５６を用いることによって簡単かつ確実にトップテープＴ２を切断することができる。このため別途準備したハサミやカッターナイフ等のテープ切断工具を取り出して、トップテープを切断するという面倒な作業を行う必要がなく、トップテープ回収ボックス５内のトップテープＴ２をスムーズに切り取ることができ、簡単に処分することができる。

さらに本実施形態においては、トップテープ回収ボックス５におけるカッター５６による切断位置よりも内部に、テープ挟持部５４を設けて、そのテープ挟持部５４と開閉蓋５５とによりトップテープＴ２の切断位置よりも前側（切り残される側）を挟持して、トップテープＴ２を切断するようにしているため、トップテープＴ２の挟持位置よりもさらに前側、特にトップテープＴ２におけるテープガイド３５の周辺に、余計なテンション（張力）が加わるのを確実に防止することができる。このため、テンションによる悪影響例えば、トップテープＴ２のテンションによってテープガイド３５の抑圧力が低下してしまって、部品収納テープＴを精度良く繰り出すことができなかったり、トップテープＴ２をベーステープＴ１からスムーズに剥離できない等の不具合を確実に防止することができる。

また本実施形態においては、トップテープ回収ボックス５における開閉蓋５５のテープ挟持部５４に対応する位置に、押し込み操作部５７を設けているため、その押し込み操作部５７を押し込むだけで簡単に、トップテープＴ２をテープ挟持部５４と開閉蓋５５とで確実に挟持することができ、トップテープＴ２の切断作業をより一層効率良くスムーズに行うことができ、作業性をより一層向上させることができる。

さらに本実施形態においては、カッター付きの開閉蓋を合成樹脂の一体成形品によって構成することにより、カッター５６を開閉蓋５５に一体に形成しているため、カッターと開閉蓋とを別体にして後に組み付ける場合と異なり、部品点数および製作工程数を削減できて、コストを削減することができる。

また本実施形態においては、トップテープ回収ボックス５におけるテープ取出口５２の周辺を凹陥形成し、その凹陥部５２１内に、閉塞状態の開閉蓋５５におけるカッター５６を収容しているため、カッター５６の刃部が外部に露出されることがない。このためカッター５６にオペレータの衣服が引っ掛かったり、干渉したりするような不具合を確実に防止でき、作業環境をより一層改善することができる。

さらに本実施形態においては、トップテープ回収ボックス５の後端位置にテープ取出口５２を設けているため、トップテープＴ２の取出作業や切断作業等を、部品供給位置３０とは反対側（後側）の作業し易い領域で行うことができ、作業性を一段と向上させることができる。

また本実施形態においては、一端（下端）が回転自在に取り付けられた開閉蓋５５の他端（上端）にカッター５６を設けているため、トップテープＴ２をテープ取出口５２の上端（他端）に配置しておいて、開閉蓋５５を閉じるだけで、カッター５６をトップテープＴ２の切断位置に押し当てることができる。従ってトップテープのカッターに対する位置合わせ作業等も必要なく速やかに、トップテープＴ２を切り取とることができ、トップテープＴ２をより一層スムーズに処分することができる。

この発明の一実施形態にかかるテープフィーダが適用された実装機を示す平面図である。 実施形態の実装機に適用されたテープフィーダを示す側面断面図である。 実施形態のテープフィーダのテープガイド周辺を示す側面断面図である。 実施形態のテープフィーダのテープガイド周辺をテープガイドを開いた状態で示す斜視図である。 実施形態のテープフィーダのトップテープ回収ボックスを示す側面断面図である。 実施形態のテープフィーダのトップテープ回収ボックスを開閉蓋を閉じた状態で示す斜視図である。 実施形態のテープフィーダのトップテープ回収ボックスを開閉蓋を開いた状態で示す斜視図である。 実施形態のテープフィーダのトップテープ回収ボックスを開閉蓋を半開きした状態で示す斜視図である。

符号の説明

３０ 部品供給位置
３１ テープフィーダ
４１ ヘッド
５ トップテープ回収ボックス
５２ テープ取出口
５２１ 凹段部
５４ テープ挟持部
５５ 開閉蓋
５６ カッター（テープ切断手段）
Ｔ 部品収納テープ
Ｔ２ トップテープ
Ｗ プリント基板

Claims (4)

1. 部品が収納された部品収納テープをそのトップテープを剥離しつつ順次繰り出すようにしたテープフィーダであって、
   剥離されたトップテープを回収し、かつ回収されたトップテープを外部に取り出すためのテープ取出口が設けられたトップテープ回収ボックスと、
   トップテープ回収ボックスのテープ取出口に開閉自在に設けられた開閉蓋と、
   開閉蓋に設けられ、かつトップテープを切断するためのテープ切断手段と、を備えたことを特徴とするテープフィーダ。
2. トップテープ回収ボックスに、開閉蓋の内面との間でトップテープを挟持するテープ挟持部が設けられる請求項１に記載のテープフィーダ。
3. トップテープ回収ボックスにおけるテープ切断手段に対応する領域に凹段部が設けられ、
   開閉蓋を閉じた状態では、テープ切断手段が凹段部に収容される請求項１または２に記載のテープフィーダ。
4. 部品が収納された部品収納テープをそのトップテープを剥離しつつ部品供給位置に順次繰り出すようにしたテープフィーダが着脱自在に装着される一方、部品供給位置に繰り出された部品収納テープの部品がヘッドによってピックアップされて基板に搭載される実装機であって、
   テープフィーダは、剥離されたトップテープを回収し、かつ回収されたトップテープを外部に取り出すためのテープ取出口が設けられたトップテープ回収ボックスと、トップテープ回収ボックスのテープ取出口に開閉自在に設けられた開閉蓋と、開閉蓋に設けられ、かつトップテープを切断するためのテープ切断手段と、を備えたことを特徴とする実装機。

Images