JP4852386B2 - 部品供給装置、及び表面実装機 - Google Patents

Description

本発明は、テープを担体としてＩＣ等の部品を供給する部品供給装置、及びそれを搭載した表面実装機に関する。

従来から、テープフィーダによって部品の供給を受けて、コンベアを流される基板上に部品を実装させる表面実装機が知られている。この種の表面実装機では、１台の表面実装機にテープフィーダを複数並設させている。
特開２０００−１１４７８１公報

近年では、実装される部品の多様化への対応、及び生産性を向上すべく、１台の表面実装機にできるだけ多くのテープフィーダを並設することが求められている。そして、このような要請に応えるべく、設置間隔を詰めてテープフィーダを配置している。

上記のように、テープフィーダの設置間隔を詰めることを行うと、以下の問題を生ずる。図１７に示すように、両隣にテープフィーダ１が装着されている状態でテープフィーダを交換しようとすると、装着対象のテープフィーダ２に僅かでも位置ずれがあると、差込口となる図中のＨ部で部品の干渉が起きる。具体的には、装着状態にあるテープフィーダ１の後端部に、装着対象のテープフィーダ２の先端が当たってしまう。従って、一度の作業でテープフィーダ２を差し入れることが難しく、これが、テープフィーダの交換作業性を悪くしていた。
本発明は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、テープフィーダの交換作業を効率的に実施出来るようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、本発明は、フィーダ取付部に対して、部品供給用のテープフィーダを、表面実装機に設けられるコンベアの搬送方向に複数個並べて配置させ、各テープフィーダによってそれぞれ部品の供給を行う部品供給装置であって、前記テープフィーダは一方向に長い形状をなし、前記フィーダ取付部に対して、テープフィーダの長手方向に沿った挿抜により取り付けを行う構成であると共に、前記フィーダ取付部に前記各テープフィーダを差し込むための差込口が、隣接して配置されるテープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部により構成され、かつこの後側となる端部に対して、前記差込口の幅を前側から後側に向かって広くする形状の案内部を設けたところに特徴を有する。

本発明の実施態様として、以下の構成であることが、より好ましい。
・案内部をテープフィーダの幅方向の両側に設ける構成とする。
・各テープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部のコーナ部に丸みを付けることで、案内部を構成させる。
・丸みの大きさを、テープフィーダの幅寸法の１／３以上に設定する。
・各テープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部を、内向きに屈曲形成することで、案内部を形成させる。
・各テープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の前側となる端部のコーナ部に丸みを付ける構成とする。以上の構成とすれば、テープフィーダの交換作業性がより向上する。

本発明によれば、各テープフィーダの組み付け方向の後側となる端部に案内部を設けて、隣接して設置される他のテープフィーダのフィーダ取付部に対する取り付けを案内するようにした。このような構成であれば、フィーダ取付部にテープフィーダをスムーズに取り付けることが可能となり、テープフィーダの交換作業性が向上する。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図１１を参照して説明する。
１．全体構成
図１、図２に示すように、表面実装機１０は、プリント基板Ｐを搬送するコンベア２０と、コンベア２０の両側方に配置された部品供給部３０と、ヘッドユニット２５などから構成されている。

部品供給部３０はプリント基板Ｐに実装される部品の供給場所である。本実施形態のものは、部品供給部３０に、台車ＤｓがＸ、Ｙ、Ｚ方向に位置決めされて設置され、設置された台車Ｄｓ上に、部品供給装置４０が保持されている。

ヘッドユニット２５は、部品供給部３０から部品をピックアップしてプリント基板Ｐ上に移動させる機能を担うものであって、部品供給部３０とプリント基板Ｐ上の実装位置とに渡る領域をサーボ機構により移動可能となっている。

各ヘッド２６の先端には、部品を吸着してプリント基板Ｐに装着するための吸着ノズルが設けられている。各ノズルは、部品吸着時には図外の負圧手段から負圧が供給されて、その負圧による吸引力で部品を吸着してピックアップするものである。

また、図２における符号１２はカメラである。カメラ１２はヘッド２６で吸着された部品を撮像して、部品の吸着姿勢の良否を検出する機能を担うものである。

上記のように構成された表面実装機１０は、まず、ヘッドユニット２５がプリント基板Ｐの搬入側の部品供給部３０（図２中上側右部）の上方に移動し、部品供給装置４０から部品の取り出しが行われる。

そして、ヘッド２６による部品の吸着が完了すると、カメラ１２により部品の吸着位置ずれが調べられる。その後、吸着された部品の移送がヘッドユニット２５により行われる。移送中、各ヘッド２６ごとに部品の吸着位置ずれが補正され、その後、所定の部品装着位置に達したところで、ヘッド２６の昇降が行われ、この昇降に伴い部品がプリント基板Ｐ上に実装される。

２．部品供給装置
ａ）全体構成
部品供給装置４０は、台車Ｄｓ上に、部品供給用のテープフィーダ（以下、単にフィーダ）５０を、コンベア２０の搬送方向（Ｘ方向）に複数個並べて配置させたものである。

図３に示すように、台車Ｄｓの前部（図３では、右側）には、フィーダ取付部１５０が設けられている。フィーダ取付部１５０は、同図において上下（表面実装機１０との関係においては、コンベア２０の搬送方向に沿う方向）に延びる形状をなす。

フィーダ取付部１５０のうち、前端には垂直壁１６０が設けられ、後端には、水平壁１７０が設けられている。垂直壁１６０には、設置される各フィーダ５０を位置決めするための位置決め孔１６１が、フィーダ取付部１５０の長手方向（図３の上下）に沿って一定間隔で設けられ、水平壁１７０には、設置される各フィーダ５０を位置決めするための位置決め溝１７１がフィーダ取付部１５０長手方向（図３の上下）に沿って一定間隔で設けられている。

本実施形態では、次述する各フィーダ５０を、図３に示す左右方向にスライドさせて台車Ｄｓに装着させている。

フィーダ５０は、図５に示すように送出装置６１、引張装置８１、及びこれら装置が固定される本体５１などを主体に構成され、以下に説明する部品供給テープ３５によって部品の供給を行うものである。

部品供給テープ３５の構成は、図４に示す通りであり、キャリアテープ３６と、これに貼着されるカバーテープ３７とから構成されている。キャリアテープ３６は、上方に開口した空洞状の部品収納部３６ａを一定間隔置きに有しており、各部品収納部３６ａにはＩＣ等の部品が収納されている。また、キャリアテープ３６の一辺側には、縁部に沿って係合孔３６ｂが一定間隔で設けられている。この部品供給テープ３５は、フィーダ５０の後方位置において、図外のリールに巻回されて支持されている。

本体５１は、図５に示すように前後（同図では左右）に長い形状をなし、後端には樹脂材よりなる収容体１１０が設置されている。これら本体５１と収容体１１０には、部品供給テープ３５を通すための搬送路Ｂが設けられている。搬送路Ｂは、収容体１１０の後端下部から前方に向けて真っ直ぐに水平に延びている。そして、本体５１に連続し、その後、斜め上方に向かう経路をとって本体５１の上部へと向かい、前部において本体５１の上面に臨むようになっている。

そして、搬送路Ｂを境にした本体５１の前側（図５では右側）に、次に説明する送出装置６１、並びにテープホルダ７１、ホルダ保持プレート７５などが配置され、搬送路Ｂを境にした反対側に引張装置８１が設けられている。

送出装置６１は図外のリールから部品供給テープ３５を繰り出させる機能を担うものであって、第一モータ６２、ギヤ６３、ギヤ６４、ギヤ６５Ａ、ギヤ６５Ａと一体化したスプロケット６５とからなる。スプロケット６５は本体５１の前端上部に配置され、他のギヤ６３、６４並びに第一モータ６２はスプロケット６５の後方下部に配置されている。

テープホルダ７１は前後に長い形状をなし、本体５１の前端上部に設置されている。テープホルダ７１はキャリアテープ３６の上面を押さえて部品の飛び出しを規制すると共に、後端寄りの位置にはカバーテープ３７を後方に折り返すための折り返し部７２（図６参照）が設けられている。

ホルダ保持プレート７５は、上述のテープホルダ７１を保持する機能を担うものであって、本体５１の前端において、ヒンジＣ１を介して取り付けられている。ホルダ保持プレート７５はブロック状をなし、上部には押さえ部７６を備えている。

ホルダ保持プレート７５が、図５に示す起立状態にあるときには、押さえ部７６がテープホルダ７１の先端７３に係止してテープホルダ７１を保持するようになっている。そして、同状態から下端のヒンジＣ１を中心に装置の前方にホルダ保持プレート７５を回動させると、押さえ部７６による係止が解け、これにより、テープホルダ７１を取り外せるようになっている。

また、本体５１の前端下部であって、ホルダ保持プレート７５の設置位置の直下は、装置の後方に切り欠かれている。この切り欠かれたスペースには、位置決めピン７８を有するブッロク７７が設置されている。位置決めピン７８は、台車Ｄｓの位置決め孔１６１の相手となるものである。

次に、図５に戻って、引張装置８１について説明する。
引張装置８１は、部品供給テープ３５の繰り出しに伴って、キャリアテープ３６からカバーテープ３７を引き剥がして部品を露出させる機能、並びに引き剥がしたカバーテープ３７を引っ張る機能を担うものであって、第二モータ８２、ギヤ８３、ギヤ８４Ａ、ギヤ８４Ａと一体化した引っ張りローラ８４、ピンチローラ８５からなる。

ピンチローラ８５と引っ張りローラ８４は互いに密着しており、第二モータ８２が駆動されると、ローラ８４、８５の摩擦力により、折り返し部７２によって装置後方に方向転換されたカバーテープ３７に、引っ張り方向の力を作用させる。

また、本体５１の下部であって、後端寄りの位置には、垂直ピン９１、ロック装置９５、コントロールボックス９３が設けられている。

垂直ピン９１は台車Ｄｓの位置決め溝１７１と対をなすものである。垂直ピン９１のピン径は、位置決め溝１７１に対して若干のクリアランスを持って嵌合する大きさに設定されている。また、垂直ピン９１の下部には、抜け止め用の鍔９２が設けられている。

ロック装置９５は台車Ｄｓにフィーダ５０を固定するためのものである。本実施形態では、操作アーム９６をロック装置９５に連結させており、操作アーム９６への操作により、ロック、並びにその解除を行うことが出来る。

コントロールボックス９３には制御基板９４が収められ、コントロールボックス９３の前端にはコネクタ９３Ａが設置されている。フィーダ５０を台車Ｄｓに取り付けると、コネクタ９３Ａが相手側のコネクタと電気的に接続され、これにより、台車Ｄｓを介して表面実装機１０から電力供給、並びに各種の制御信号が入力されるようになっている。

これにより、制御基板９４上の制御装置が、表面実装機１０側の制御装置と連係してフィーダ５０を作動させ部品を供給するようになっている。

ｂ）前端部、及び後端部の形状
図６には、上述したフィーダ５０の前端部の斜視図を示してある。同図に示すように、フィーダ５０の前端部には、ホルダ保持プレート７５、及びブロック７７が配置されている。本実施形態のものは、これらホルダ保持プレート７５、及びブロック７７のコーナ部を、その全高に渡ってＲ形状（弧状に丸めている）としている。

コーナ部の具体的な形状は図７に示す通りである。本実施形態のものは、幅方向の両側（図７では上下）に位置するコーナ部の双方をＲ形状としている。

Ｒの大きさ（ここでは寸法Ｅ）は可能な範囲内において、極力大きくとってある。具体的には、ブロック７７であれば位置決めピン７８を設置するためスペースをストレート部として確保しつつ、これを除く他の範囲をＲ形状としている。尚、Ｒの大きさ（Ｅ寸法）の具体的な数値は、フィーダ５０の全幅Ｄに対して１／３以上になるように設定することが好ましい。

図８には、上述したフィーダ５０の後端部、すなわち収容体１１０の後端部１１１の斜視図を示してある。本実施形態のものは、収容体１１０の後端部１１１にも、その全高に渡って、丸みが付けられている。後端部１１１の具体的な形状は図９に示す通りである。本実施形態のものは、後端部１１１の全体を半円形状としている。

尚、本発明の「前記各フィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部」とは、本実施形態の例であれば、図８に示す収容体１１０の後端部１１１である。そして、後端部１１１を半円形状（Ｒ形状）とすることで本発明の「案内部」の機能を実現させている。

３．フィーダの取り付け作業
交換時に行われるフィーダ５０の取り付け作業について、図３におけるフィーダ５０Ｃを例にとって説明する。

台車Ｄｓに対しフィーダ５０Ｃを取り付けるには、まず、フィーダ５０Ｂとフィーダ５０Ｄとの間に、フィーダ５０Ｃが位置するように位置合わせを行う。

位置合わせが完了したら、次に、フィーダ５０Ｃを台車Ｄｓのフィーダ取付部１５０に向けて差し込んでやる。

フィーダ５０Ｃが、フィーダ５０Ｂとフィーダ５０Ｄとの間に位置するように正しく位置合わせされていれば、フィーダ５０Ｃの先端部は両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄ間に差し込まれてゆく。

一旦、先端が、両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄ間に差し込まれれば、あとは、両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄがガイドとして機能するので、フィーダ５０Ｃを装置前方に、簡単に差し入れることが出来る。

かくして、フィーダ５０Ｃの先端が、フィーダ取付部１５０に至ると、図１０に示すように、先端側ではフィーダ５０Ｃの位置決めピン７８が台車Ｄｓの位置決め孔１６１に嵌合し、後端側ではフィーダ５０Ｃの垂直ピン９１が台車Ｄｓの位置決め溝１７１に嵌合する。

これにより、フィーダ５０Ｃは前後の２点の位置が規制され、かつこの状態で、ロック装置９５により台車Ｄｓにロックされ、交換作業が完了する。

一方、先の差込作業を行うときに、フィーダ５０Ｃに、多少の位置ずれ（より具体的に言えば、図１１に示す上下方向の位置ずれ）があって、差込口において、設置されたフィーダ５０Ｂ、５０Ｄの後端部１１１にフィーダ５０Ｃの先端が干渉したとしても、本実施形態では、図１１に示すように、差込口の幅（図１１に示すＪ寸法）が広く確保されており、しかも、その部分が弧状をなしている。更には、フィーダ５０Ｃの前端も、形状が弧状をなしている。

その結果、フィーダ５０Ｃは両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄの後端部１１１に干渉した後、後端部１１１に沿って奥側（図１１の右側）へと案内される。従って、多少の位置ずれがあっても、フィーダ５０Ｃの先端を両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄ間に支障なく、差し込むことが出来る。

一旦、先端が、両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄ間に差し込まれれば、あとは、両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄがガイドとして機能するので、フィーダ５０Ｃを装置前方に、簡単に差し入れることが出来る。従って、あとは、上述の要領で、フィーダ５０Ｃをフィーダ取付部１５０にロックすれば、交換作業は完了する。

４．効果
このように、本実施形態によれば、フィーダ５０Ｃに多少の位置ずれがあったとしても、フィーダ５０Ｃを両フィーダ５０Ｂ、５０Ｄ間に支障なく差し込むことが出来る。従って、台車Ｄｓに対するフィーダ５０Ｃの取付作業を円滑に行うことが出来る。

尚、本実施形態のものは、収容体１１０の後端部１１１の全体を半円形状とすることで、図１１に示す挿入口の幅（図１１に示すＪ寸法）が、出来る限り広く確保されるように配慮されている。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１２によって説明する。
本実施形態のものは、台車Ｄｓのフィーダ取付部１５０に、案内レール１５５を設けたものである。案内レール１５５は、図１２において左右に延びる直線形状をなし、各フィーダ５０の取り付け箇所の間に、それぞれ設けられている。この案内レール１５５は、隣り合う案内レール１５５とともにフィーダ５０を幅方向の両側からガイドする。

このような構成とすれば、台車Ｄｓに装着させる際に、フィーダ５０Ｃが正しい姿勢に保持される。従って、フィーダ５０Ｃの前部側においては、位置決めピン７８が台車Ｄｓの位置決め孔１６１に嵌合不良を起こすことがなく、また、後部側でも、フィーダ５０Ｃの垂直ピン９１が台車Ｄｓの位置決め溝１７１に嵌合不良を起こすことがない。以上のことから、台車Ｄｓに対するフィーダ５０の取付作業をより円滑に行うことが出来る。

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図１３、図１４を参照して説明する。
実施形態１では電動式のフィーダを例にとったが、実施形態３のものはエアー式のフィーダであり、フィーダ本体２００の後端にリール２２０を保持するためのリール保持体２１０を設けている。

リール保持体２１０は金属製であって、フィーダの長手方向に延びる形状をなす。そして、リール保持体２１０の後端部２１５は全高に亘って屈曲（本発明の「内向きに屈曲形成」に相当）されている。具体的には、図１４に示すように斜めに屈曲している。

このように、後端２１５を斜めに曲げておけば、後端２１５に干渉する他のフィーダを、傾斜がＲ方向に案内するので、実施形態１と同様の効果を得ることが可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、更に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）実施形態１では、フィーダ５０の前端のコーナ部をＲ形状（すなわち、弧状）としたが、フィーダ５０の前端の形状は前方に向かって先細りする形状であればよく、例えば、図１５に示すように、コーナ部を斜めに切り落とすような形状（いわゆるＣ面取り）としてもよい。

（２）図１６には、フィーダ５０の先端部の形状として、変形例を示してある。このような形状の場合であれば、図中に示すＺ１、Ｚ２の箇所の他、Ｚ３の箇所にも丸みを付けるようにすることが好ましい。このように外部に露出される部分の全体に丸みを付ければ、危害防止にもなるし、取り付け作業時に、フィーダ５０の先端が他の部品に引っかかることがない。尚、同図において、符号２７０は、テープホルダ２６０を押さえるための押さえ部材である。

（３）実施形態１ないし実施形態３では、本来的に必要な部品（収容体など）によって、案内部を形成させたが、案内部をそれ専用の別部品により構成するものであっても、勿論よい。

本発明の実施形態１に係る表面実装機の正面図 表面実装機の平面図 台車、及び部品供給装置の平面図 部品供給テープの斜視図 テープフィーダの正面図 フィーダ前部の斜視図 図６中のＡ−Ａ線断面、及びＢ−Ｂ線断面図 フィーダ後部の斜視図 フィーダ後部の水平断面図 台車Ｄｓにフィーダ５０Ｃを取り付けた状態を示す図 図３中のＨ部を拡大した図 実施形態２における台車、及び部品供給装置の平面図 実施形態３におけるフィーダの正面図 フィーダの平面図 変形例を示す図 変形例を示す図 従来例（解決課題）を示す図

１０…表面実装機
４０…部品供給装置
５０…テープフィーダ
１１１…後端部（本発明の「組み付け方向の後側となる端部」に相当）
１５０…フィーダ取付部
Ｄｓ…台車

Claims (7)

1. フィーダ取付部に対して、部品供給用のテープフィーダを、表面実装機に設けられるコンベアの搬送方向に複数個並べて配置させ、各テープフィーダによってそれぞれ部品の供給を行う部品供給装置であって、
   前記テープフィーダは一方向に長い形状をなし、前記フィーダ取付部に対して、テープフィーダの長手方向に沿った挿抜により取り付けを行う構成であると共に、
   前記フィーダ取付部に前記各テープフィーダを差し込むための差込口が、隣接して配置されるテープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部により構成され、かつこの後側となる端部に対して、前記差込口の幅を前側から後側に向かって広くする形状の案内部を設けたことを特徴とする部品供給装置。
2. 前記案内部を、前記テープフィーダの幅方向の両側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
3. 前記各テープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部のコーナ部に丸みを付けることで、前記案内部を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品供給装置。
4. 前記丸みの大きさを、前記テープフィーダの幅寸法の１／３以上としたことを特徴とする請求項３に記載の部品供給装置。
5. 前記各テープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の後側となる端部を、内向きに屈曲形成することで、前記案内部を形成することを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
6. 前記各テープフィーダの長手方向の両端部のうち、組み付け方向の前側となる端部のコーナ部に丸みを付けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の部品供給装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載された部品供給装置から供給を受けて、部品を基板上に実装する表面実装機。

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