JP2018093229A - 部品実装システム - Google Patents

Abstract

【課題】実装機本体に部品を供給可能なフィーダーに対する作業者の作業負担をより低減させる。【解決手段】部品実装機への部品の供給に伴いボトムテープＢＴから剥がされたトップフィルムＴＦを切断するための固定刃６１および可動刃６２を備えるフィーダー４０を交換可能なフィーダー交換装置において、フィーダー４０を把持可能な爪が形成された一対のアーム８４を有するロボットハンド８０と、ロボットハンド８０をＸ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向へ移動させるスライダとを備え、ロボットハンド８０に、可動刃６２を駆動するためのアクチュエータ（ロッド用アクチュエータ９０）を設ける。【選択図】図６

Description

本発明は、部品実装機に部品を供給するフィーダーやフィーダーを交換するフィーダー交換装置を含む部品実装システムに関する。

従来、この種の部品供給装置（フィーダー）としては、部品を収容する収容テープ（ボトムテープ）と収容テープの上に貼り付けられたトップテープ（トップフィルム）とからなる部品テープ（キャリアテープ）を送り出し、収容テープからトップテープを剥離して収容テープ上に部品を露出させることで、部品搭載装置（部品実装機）へ部品を順次供給するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この部品供給装置は、部品供給ステージからこの部品供給装置を取り外すための操作桿と、トップテープが剥離され部品が取り出された後の収容テープを装置外へ排出するための排出路と、排出路の出口に設けられた鋏機構（カッター）とを備える。鋏機構は、操作桿と連動しており、部品供給装置を部品供給ステージから取り外すために作業者が操作桿を操作すると、排出路の出口から外部へ出ている収容テープを切断する。

特開２００５−１２３４６５号公報

しかしながら、特許文献１には、操作桿の操作に連動して収容テープ（ボトムテープ）を切断して回収することについては記載されているものの、トップフィルムを回収することについては言及されていない。トップフィルムの回収方法としては、従来、フレームに設けられた回収リールによって巻き取る手法が用いられていた。しかし、この方法は、回収リールが満杯になる度に回収リールを交換する必要があり、作業者の負担が増す。また、この方法は、回収リールを設けるためのスペースを確保しなければならず、フィーダーが大型化してしまうという問題もある。こうした問題を解消するため、トップフィルムを回収する方法として、送りローラーによって回収容器に連続的に送り込む方法が用いられてきている。しかし、いずれの手法によっても、フィーダー交換時には、トップフィルムを作業者が切断しなければならない。

ところで、近年、作業者がフィーダーの交換作業を行なうものに代えて、ロボットハンドによってフィーダーを自動交換するフィーダー交換装置も提案されている。フィーダー交換装置は、フィーダーを自動交換とすることで、作業者による交換作業の手間をなくすことができる。しかしながら、フィーダー交換時のトップフィルムの切断作業はなお作業者が行なう必要があるため、単にフィーダー交換装置を導入するだけでは、作業者の負担を十分に低減させることはできない。

本発明は、実装機本体に部品を供給可能なフィーダーに対する作業者の作業負担をより低減させることを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のフィーダー交換装置は、
部品が収容される凹部が複数形成されたテープ本体と前記複数の凹部を覆うフィルムとを含んで構成されるキャリアテープを送り出すテープ送出部と前記テープ本体から前記フィルムを剥がして前記凹部に収容された部品を取出し可能な状態とする剥離部とを有するフィーダーと、該フィーダーを着脱可能なフィーダー台と、該フィーダー台に装着されたフィーダーにより供給される部品をピックアップして実装対象に実装する実装機本体とを備える部品実装システムにおける、前記フィーダー台に装着されるフィーダーを交換可能なフィーダー交換装置であって、
複数のフィーダーを収容可能なフィーダー収容部と、
前記フィーダー収容部と前記フィーダー台との間で移動が可能な移動部材と、
前記移動部材に設けられ、前記フィーダーを把持する把持装置と、
を備え、
前記移動部材は、前記剥離部によって剥がされたフィルムを切断するフィルム切断装置を構成する構成要素の少なくとも一部を有する
ことを要旨とする。

この本発明のフィーダー交換装置は、複数のフィーダーを収容可能なフィーダー収容部と、フィーダー収容部とフィーダー台との間で移動が可能な移動部材と、フィーダーを把持する把持装置とを備える。また、移動部材は、把持装置を有すると共に、剥離部によって剥がされたフィルムを切断するフィルム切断装置を構成する構成要素の少なくとも一部を有する。これにより、移動部材がフィーダー台に移動し、移動部材に設けられている把持装置がフィーダーを把持してフィーダー台から取り外す際に、併せてフィルムも切断することが可能である。また、把持装置がフィーダーを把持している状態で移動部材をフィーダー台からフィーダー収容部へ移動し、フィーダー収容部に収容されているフィーダーを把持装置で把持した後、移動部材をフィーダー台へ移動させることで、フィーダーの自動交換が可能となるから、作業者は手作業によりフィーダーを交換する必要がない。これらの結果、作業者の作業負担を大幅に低減させることができる。

こうした本発明のフィーダー交換装置において、前記フィルム切断装置は、前記構成要素として、前記フィルムを切断可能なカッターと、該カッターを駆動するアクチュエータとを有し、前記カッターは、前記フィーダーに設けられ、前記アクチュエータは、前記移動部材に設けられてなるものとすることもできる。こうすれば、フィーダーにフィルム切断装置の構成要素の全てを組み込むものに比して、フィーダーの大型化を抑制することができる。

また、本発明のフィーダー交換装置において、前記フィーダーは、前記フィーダー台への固定と固定解除とが可能なクランプ機構と、操作部材と、該操作部材の動作を前記クランプ機構の動作に変換する第１変換機構と、前記操作部材の動作を前記カッターの動作に変換する第２変換機構とを備え、前記アクチュエータは、前記把持装置が前記フィーダーを把持した状態で前記操作部材を動作させるものとすることもできる。こうすれば、フィーダー台からのフィーダーの取り外しとテープ本体から剥がされたフィルムの切断とを単一のアクチュエータにより行なうことができるから、フィーダーの取り外しとフィルムの切断とをそれぞれ別個のアクチュエータを用いて行なうものに比して、把持装置を小型化することができる。なお、操作部材は、操作者が手動によって操作可能に構成することもできる。

さらに、本発明のフィーダー交換装置において、前記カッターは、可動刃のストロークにより前記フィルムを切断し、前記第２変換機構は、前記操作部材と前記可動刃とを連結するリンク機構であり、前記リンク機構の少なくとも一つの連結部は、前記可動刃がストローク可能な範囲内で相対変位可能に連結されてなるものとすることもできる。こうすれば、操作部材を操作することなく、可動刃を単独でストロークさせてフィルムを切断することが可能となる。即ち、フィーダーの交換時期とは異なる時期であってもフィルムを切断することが可能となる。

部品実装システムの構成の概略を示す構成図である。 部品実装機１０の制御装置３０とフィーダー用制御装置５０とフィーダー交換装置用制御装置１１０との電気的な接続関係を示すブロック図である。 フィーダー４０の構成の概略を示す構成図である。 フィーダー４０の下部を拡大して示す部分拡大図である。 ロボットハンド８０の構成の概略を示す構成図である。 ロボットハンド８０によりフィーダー４０をフィーダー台から取り外す様子を示す説明図である。 変形例のロボットハンド８０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 ロボットハンド８０ＢによりトップフィルムＴＦを切断する様子を示す説明図である。 ロボットハンド８０Ｂによりフィーダー４０Ｂをフィーダー台から取り外す様子を示す説明図である。 変形例のロボットハンド８０Ｃの構成の概略を示す構成図である。 ロボットハンド８０Ｃによりフィーダー４０Ｃをフィーダー台から取り外す様子を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態について説明する。

図１は部品実装システムの構成の概略を示す構成図であり、図２は部品実装機用制御装置３０とフィーダー用制御装置５０とフィーダー交換装置用制御装置１１０との電気的な接続関係を示すブロック図である。なお、本実施形態において、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品実装システムは、図１に示すように、部品を供給する部品供給装置としてのフィーダー４０と、フィーダー４０により供給された電子部品（以下、単に「部品」という）Ｐを吸着して回路基板（以下、単に「基板」という）Ｓに実装する部品実装機１０と、部品実装機１０に装着するフィーダー４０を自動交換するための本発明の実施形態としてのフィーダー交換装置７０とを備える。

部品実装機１０は、図１に示すように、基板Ｓを搬送する基板搬送装置１４と、基板搬送装置１４により搬送された基板Ｓをバックアップするバックアップ装置（図示せず）と、フィーダー４０により供給された部品Ｐを吸着してバックアップ装置でバックアップされた基板Ｓに装着する部品装着装置２０と、部品実装機全体の制御を司る部品実装機用制御装置３０（図２参照）とを備える。基板搬送装置１４とバックアップ装置と部品装着装置２０は、台座１１上に設けられた本体枠１２内に収容されている。また、本体枠１２の前面部には、フィーダー４０を着脱可能なフィーダー台１８が設けられている。

フィーダー４０は、部品Ｐが所定ピッチで収容されたキャリアテープＣＴを部品実装機１０がピックアップ可能な部品供給位置Ａまで送り出すテープフィーダーである。キャリアテープＣＴは、長手方向に所定ピッチでキャビティー（凹部）が形成されたボトムテープＢＴと、各キャビティーにそれぞれ部品Ｐが収容された状態でボトムテープＢＴの表面を覆うトップフィルムＴＦとにより構成されている。図３および図４は、フィーダー４０の構成の概略を示す構成図である。フィーダー４０は、図示するように、ケース４１が略矩形形状に形成されたカセット式のフィーダーとして構成されており、キャリアテープＣＴが巻回されたテープリール４２と、テープリール４２からキャリアテープＣＴを引き出して部品供給位置Ａまで送り出すテープ送り機構４４と、部品供給位置Ａの手前に設けられボトムテープＢＴからトップフィルムＴＦを剥がして部品Ｐが露出された状態（部品Ｐをピックアップ可能な状態）とするフィルム剥離部４５と、フィルム剥離部４５によってトップフィルムＴＦが剥がされて部品Ｐが取り出された後のボトムテープＢＴをケース４１の下部に形成された排出口４６ａへ誘導するテープダクト４６と、フィルム剥離部４５によって剥がされたトップフィルムＴＦをケース４１の外周に沿って下方へ誘導する溝が形成されたフィルムガイド４７と、フィルムガイド４７に沿ってトップフィルムＴＦを下方へ送り出すフィルム送り機構４８と、フィルム送り機構４８により送られたトップフィルムＴＦを切断するフィルム切断機構６０とを備える。フィルム切断機構６０により切断されたトップフィルムＴＦは、台座１１に設置されたダストボックス１９に回収される。また、排出口４６ａから排出されたボトムテープＢＴは、排出口４６ａの下方に設けられた図示しないテープ切断機構によって細かく切断されてから、ダストボックス１９へ回収される。

テープ送り機構４４は、テープ送り用のスプロケット４４ａと、スプロケット４４ａを間欠回転させる駆動モータ４４ｂとを備える。スプロケット４４ａの外周にはキャリアテープＣＴに所定間隔で形成された係合穴に係合する係合爪が設けられている。テープ送り機構４４は、キャリアテープＣＴをスプロケット４４ａに係合させた状態で駆動モータ４４ｂでスプロケット４４ａを間欠回転させることにより、キャリアテープＣＴを前方へピッチ送りする。

フィルム送り機構４８は、フィルム送り用の駆動ローラー４８ａと、駆動ローラー４８ａを回転させる駆動モータ４８ｂと、スプリング４８ｄの付勢力によって駆動ローラー４８ａに押し付けられ駆動ローラ４８ａの回転に伴って従動回転する従動ローラー４８ｃとを備える。駆動ローラー４８ａおよび従動ローラー４８ｃの外周にはトップフィルムＴＦを挟む外歯が設けられている。フィルム送り機構４８は、トップフィルムＴＦを駆動ローラー４８ａおよび従動ローラー４８ｃの間に挟んだ状態で駆動モータ４８ｂで駆動ローラー４８ａを回転させることにより、トップフィルムＴＦを下方へ送り出す。このフィルム送り機構４８の下方には、トップフィルムＴＦを切断するフィルム切断機構６０が設けられている。

また、フィーダー４０は、クランプレバー５６の傾倒操作にリンクしてフィーダー台１８に対して着脱可能なクランプ機構５４と、図３の右端面に形成されフィーダー台１８に装着される際の位置決めを行なう位置決めピン５２とを備える。クランプ機構５４は、ケース４１の下端面から図３の左斜め下方向に前進と後退とが可能に設けられたクランプピン５４ａと、クランプピン５４ａを前進方向へ付勢するスプリング５４ｂとを備える。クランプピン５４ａの後端にはワイヤ５５の一端が接続されており、ワイヤ５５の他端にはクランプレバー５６がその支点５６ａから離れた位置で接続されている。したがって、クランプレバー５６を傾倒させると、クランプピン５４ａは、スプリング５４ｂの収縮を伴ってワイヤ５５により引っ張られ、ケース４１内へ引っ込んだ状態となる。一方、クランプレバー５６の傾倒を解除すると、クランプピン５４ａは、スプリング５４ｂの付勢力によりケース４１から外側へ突出した状態となる。同時に、クランプレバー５６は、スプリング５４ｂの付勢力によってワイヤ５５により引っ張られ、傾倒状態から直立状態へ戻される。フィーダー台１８は、図示しないが、フィーダー４０の図３の右端面を支持する第１の支持面と、フィーダー４０の下端面を支持する第２の支持面とが形成されている。第１の支持面には、フィーダー４０の位置決めピン５２が挿入される位置決めピン穴が設けられ、第２の支持面には、位置決めピン５２が位置決めピン穴に挿入されている状態でクランプピン５４ａがケース４１の外側へ突出されたときに、クランプピン５４ａが係合されるクランクピン穴が設けられている。これにより、クランプレバー５６を傾倒させた状態（クランプピン５４ｂがケース４１内に引っ込んだ状態）で位置決めピン５２がフィーダー台１８の位置決めピン穴に挿入されるようにフィーダー４０を装着した後、クランプレバー５６の傾倒を解除すると、クランプピン５４ａがケース４１から突出してクランプピン穴に係合されると共にクランプピン５４ａを付勢するスプリング５４ｂの反発力によってフィーダー４０の図３の右端面がフィーダー台１８の第１の支持面に押し付けられる。このため、フィーダー４０は、位置決めピン５２にてフィーダー台１８に固定されることとなる。一方、クランプレバー５６を直立状態から傾倒させると、クランプピン５４ａがフィーダー台１８のクランプピン穴から引き抜かれる。このため、フィーダー４０は、固定が解除され、フィーダー台１８から取り外し可能な状態とされる。

フィルム切断機構６０は、フィルム送り機構４８により送られたトップフィルムＴＦをクランプレバー５６の傾動操作に連動して切断するための機構である。このフィルム切断機構６０は、図４に示すように、ケース４１に固定された固定刃６１と、トップフィルムＴＦを間に挟んで固定刃６１と対向する可動刃６２と、可動刃６２が取り付けられ往復直線運動（図４の上下方向）が可能なロッド６３と、支点５６ａを軸としたクランプレバー５６の揺動運動（クランプレバー５６の傾倒動作）をロッド６３の往復直線運動に変換するリンク機構６５とを備える。ロッド６３は、一端部に可動刃６２が取り付けられており、支持部材６４によって往復直線運動が可能に支持されている。リンク機構６５は、Ｉ字型の第１リンク部材６６と、略Ｌ字型の第２リンク部材６７とにより構成されている。Ｉ字型の第１リンク部材６６は、一端部が支点５６ａから離れた位置でクランプレバー５６と連結されている。Ｌ字型の第２リンク部材６７は、その屈曲点を支点として揺動運動が可能であり、一端部が第１リンク部材６６の他端部と連結され、他端部がロッド６３の他端部と連結されている。したがって、フィルム切断機構６０は、クランプレバー５６を傾動させることで、リンク機構６５を介して可動刃６２を固定刃６１と噛み合うようストロークさせることができる。前述したように、クランプレバー５６を傾倒させると、フィーダー台１８に対してフィーダー４０の固定を解除することができるから、フィーダー４０の取り外しと同時にトップフィルムＴＦを切断することができる。なお、第１リンク部材６６の他端部には長孔６６ａが形成されており、第１リンク部材６６の他端部と第２リンク部材６７の一端部とは長孔６６ａの長さの範囲内で相対変位が可能に連結されている。これにより、クランプレバー５６を操作することなく、可動刃６２（ロッド６３）を独立してストロークさせることができる。即ち、フィーダー４０をフィーダー台１８に装着したままで可動刃６２をストロークさせてトップフィルムＴＦを切断することができる。

また、フィーダー４０は、全体の制御を司るフィーダー用制御装置５０を備える。フィーダー用制御装置５０は、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロプロセッサとして構成されており、図２に示すように、テープ送り機構４４の駆動モータ４８ｂへの駆動信号やフィルム送り機構４８の駆動モータ４８ｂへの駆動信号などを出力する。また、フィーダー用制御装置５０は、コネクタ５１を介して部品実装機用制御装置３０と通信可能に接続されている。なお、コネクタ５１は、本実施形態では、部品実装機１０から給電を受けて、テープ送り機構４４（駆動モータ４４ｂ）やフィルム送り機構４８（駆動モータ４８ｂ）、フィーダー用制御装置５０などの各部へ供給する給電コネクタとして構成されている。

基板搬送装置１４は、図１に示すように、２つの基板搬送路が設けられたデュアルレーン方式の搬送装置として構成されており、本体枠１２の中段部に設けられた支持台１６上に配置されている。各基板搬送路には、ベルトコンベア装置１５を備えており、ベルトコンベア装置１５の駆動により基板Ｓを図１の左から右（基板搬送方向）へと搬送する。

部品装着装置２０は、図１に示すように、本体枠１２の上段部にＹ軸方向に沿って設けられたガイドレール２７と、ガイドレール２７に沿って移動が可能なＹ軸スライダ２６と、Ｙ軸スライダ２６の下面にＸ軸方向に沿って設けられたガイドレール２５と、ガイドレール２５に沿って移動が可能なＸ軸スライダ２４と、Ｘ軸スライダ２４に取り付けられＸＹ軸方向に移動が可能なヘッド２８と、Ｚ軸方向の移動とＺ軸周りの回転とが可能にヘッド２８に装着され部品を吸着可能な図示しない吸着ノズルと、支持台１６上に設けられ吸着ノズルに吸着された吸着部品を撮影するためのパーツカメラ３４と、Ｘ軸スライダ２４に取り付けられ基板Ｓに設けられた基板位置決め基準マークを撮影するためのマークカメラ３２と、ヘッド２８に装着可能な複数種類の吸着ノズルをストックするノズルストッカ３６とを備える。

部品実装機用制御装置３０は、ＣＰＵ３０ａを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ３０ａの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ３０ｂと、各種データを記憶するＨＤＤ３０ｃと、作業領域として用いられるＲＡＭ３０ｄと、入出力インターフェース３０ｅとを備える。この部品実装機用制御装置３０には、マークカメラ３２からの画像信号、パーツカメラ３４からの画像信号などが入出力インターフェース３０ｅを介して入力されている。一方、部品実装機用制御装置３０からは、基板搬送装置１４への制御信号や、Ｘ軸スライダ２４を移動させるＸ軸アクチュエータ２４ａへの駆動信号、Ｙ軸スライダ２６を移動させるＹ軸アクチュエータ２６ａへの駆動信号、ヘッド２８に内蔵し吸着ノズルをＺ軸方向に移動させるＺ軸アクチュエータ２９ａへの駆動信号、ヘッド２８に内蔵し吸着ノズルを回転させるθ軸アクチュエータ２９ｂへの駆動信号、図示しない真空ポンプと吸着ノズルとの連通と遮断とを行う電磁弁への駆動信号などが入出力インターフェース３０ｅを介して出力されている。また、部品実装機用制御装置３０は、フィーダー用制御装置５０や後述するフィーダー交換装置用制御装置１１０と通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

本実施形態のフィーダー交換装置７０は、図１に示すように、複数のフィーダー４０を収容可能な収容台７１と、収容台７１の四隅にＺ軸方向に立設された四本のガイドレール７３と、ガイドレール７３に沿って移動が可能な矩形状の枠体としてのＺ軸スライダ７２と、Ｚ軸スライダ７２の内周面にＹ軸方向に沿って設けられたガイドレール７５と、ガイドレール７５に沿って移動が可能な長板状のＹ軸スライダ７４と、Ｙ軸スライダ７４の上面にＸ軸方向に沿って形成されたガイドレール７７と、ガイドレール７７に沿って移動が可能なＸ軸スライダ７６と、Ｘ軸スライダ７６の上面に設けられフィーダー４０をクランプ可能なロボットハンド８０と、装置全体の制御を司るフィーダー交換装置用制御装置１１０（図２参照）とを備える。即ち、フィーダー交換装置７０は、ロボットハンド８０がフィーダー４０をクランプした状態でＸ軸スライダ７６とＹ軸スライダ７４とＺ軸スライダ７２とをそれぞれ移動させることにより、フィーダー４０をＸ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能となっている。

図５は、ロボットハンド８０の構成の概略を示す構成図である。ロボットハンド８０は、図示するように、Ｙ軸方向に進退可能なロッド８２と、ロッド８２を駆動するロッド用アクチュエータ９０と、一対のアーム８４と、一対のアーム８４を開閉するアーム用アクチュエータ１００とを備える。

ロッド用アクチュエータ９０は、回転駆動が可能な駆動モータ９１と、駆動モータ９１の回転軸とギヤ９２，９３を介して接続された回転軸９４と、回転軸９４に対して偏心して取り付けられ回転軸９４の回転運動をロッド８２の往復直線運動に変換するカム９５と、ケース８１に固定されロッド８２を往復直線運動可能に支持する支持部材９６と、一端が支持部材９６に当接されると共に他端がロッド８２に固定されたスプリング受け９８に当接されてロッド８２を後退方向へ付勢するスプリング９７とを備える。

アーム用アクチュエータ１００は、ピストンロッド１０１を有するシリンダ１０２と、ピストンロッド１０１に固定されたスライダ１０４と、スライダ１０４に取り付けられたストッパ１０６とを備える。一対のアーム８４は、それぞれ先端部８４ａに爪が形成されており、中間部８４ｂを支持する支持軸８５を支点として揺動可能となっている。また、一対のアーム８４は、各基端部８４ｃがそれぞれ支持部材９６に支持されたスプリング８６と支持部材８８に支持されたスプリング８７とによって閉方向に付勢されている。このため、一対のアーム８４は、スプリング８６，８７の付勢力によって先端部８４ａが開方向に付勢されている。ストッパ１０６は、一対のアーム８４の間に挟まれた状態で摺動可能であり、シリンダ１０２によりピストンロッド１０１が押し出されると、アーム８４の中間部８４ｂへ移動する。これにより、スプリング８６，８７が伸張するため、アーム８４ａの先端部８４ａ（爪）は開いた状態となる。一方、ストッパ１０６は、シリンダ１０２によりピストンロッド１０１が引き込まれると、アーム８４の基端部８４ｃへ移動する。これにより、ストッパ１０６がスプリング８６，８７の伸張を阻止するため、アーム８４の先端部８４ａ（爪）は閉じた状態となる。一対のアーム８４の先端部８４ａ（爪）は、このようにしてシリンダ１０２の駆動によって開閉動作が可能となっているのである。

フィーダー交換装置用制御装置１１０は、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどからなるマイクロプロセッサとして構成されており、図２に示すように、Ｘ軸スライダ７６を移動させるＸ軸アクチュエータ７６ａへの駆動信号やＹ軸スライダ７４を移動させるＹ軸アクチュエータ７４ａへの駆動信号、Ｚ軸スライダ７２を移動させるＺ軸アクチュエータ７２ａへの駆動信号、ロボットハンド８０の駆動モータ９１およびシリンダ１０２への駆動信号などを出力している。また、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、部品実装機用制御装置３０と通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行なう。

図６は、ロボットハンド８０によりフィーダー４０を取り外す様子を示す説明図である。フィーダー４０の取り外しは以下のようにして行なわれる。即ち、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、まず、アーム用アクチュエータ１００を制御してストッパ１０６をアーム８４の中間部８４ｂへ移動させることで先端部８４ａの爪を開く。次に、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、Ｘ軸アクチュエータ７６ａ，Ｙ軸アクチュエータ７４ａおよびＺ軸アクチュエータ７２ａを制御してロボットハンド８０をフィーダー４０の手前まで移動させ、アーム用アクチュエータ１００を制御してストッパ１０６をアーム８４の基端部８４ｃへ移動させることで先端部８４ａの爪を閉じてその爪をフィーダー４０に形成された被係合ピン５８に引っ掛ける。これにより、フィーダー４０は、ロボットハンド８０によってクランプされる。そして、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、ロッド用アクチュエータ９０を制御してロッド８２を前進（図６の右方向へ移動）させ、クランプレバー５６の支点５６ａの下に押し当てることにより、クランプレバー５６を傾倒させる。前述したように、クランプレバー５６が傾倒すると、クランプ機構５４がフィーダー４０の固定を解除すると共に、可動刃６２が固定刃６１と噛み合うようストロークして固定刃６１および可動刃６２の間に挟まれたトップフィルムＴＦを切断する。

また、フィーダー台１８から使用済みのフィーダー４０を取り外した後のフィーダー４０の交換作業は以下のようにして行なわれる。即ち、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、フィーダー４０をクランプした状態でＸ軸アクチュエータ７６ａ，Ｙ軸アクチュエータ７４ａおよびＺ軸アクチュエータ７２ａを制御することで、フィーダー４０を収容台７１の空きスペースまで移動させる。続いて、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、アーム用アクチュエータ１００を制御してストッパ１０６をアーム８４の中間部８４ｂへ移動させることで先端部８４ａの爪を開き、ロボットハンド８０によるフィーダー４０のクランプを解除する。これにより、使用済みのフィーダー４０は収容台７１に収容されることとなる。そして、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、Ｘ軸アクチュエータ７６ａを制御してロボットハンド８０を新たに使用するフィーダー４０の手前まで移動させ、アーム用アクチュエータ１００を制御してフィーダー４０をクランプし、ロッド用アクチュエータ９０を制御してクランプレバー５６を傾倒させる。ロボットハンド８０がフィーダー４０をクランプすると、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、Ｘ軸アクチュエータ７６ａ，Ｙ軸アクチュエータ７４ａおよびＺ軸アクチュエータ７２ａを制御することで、新たなフィーダー４０をフィーダー台１８まで移動させる。そして、フィーダー交換装置用制御装置１１０は、ロッド用アクチュエータ９０を制御してクランプレバー５６の傾倒を解除する。これにより、新たなフィーダー４０は、クランプ機構５４によりフィーダー台１８に固定されることとなる。

以上説明した本実施形態のフィーダー交換装置７０によれば、部品の供給に伴いボトムテープＣＴから剥がされたトップフィルムＴＦを切断するための固定刃６１および可動刃６２が設けられたフィーダー４０を交換するものにおいて、フィーダー４０をクランプ可能な爪が形成された一対のアーム８４を有するロボットハンド８０と、ロボットハンド８０をＸ軸方向へ移動させるＸ軸スライダ７６と、ロボットハンド８０をＹ軸方向へ移動させるＹ軸スライダ７４と、ロボットハンド８０をＺ軸方向へ移動させるＺ軸スライダ７２とを備えるものとし、ロボットハンド８０に、可動刃６２を駆動するためのアクチュエータ（ロッド用アクチュエータ９０）を設ける。これにより、フィーダー４０の交換時に併せてトップフィルムＴＦを切断することができるため、作業者がトップフィルムＴＦを切断する必要をなくし、作業者の負担を低減させることができる。もとより、本実施形態のフィーダー交換装置はロボットハンド８０によってフィーダー４０を自動交換するから、作業者がフィーダー４０を交換する必要をなくし、作業者の負担をさらに低減させることができる。

また、本実施形態では、フィーダー４０はクランプレバー５６とクランプ機構５４とを連結するワイヤ５５と、クランプレバー５６と可動刃６２とを連結するリンク機構６５とを備える。これにより、作業者がクランプレバー５６の傾倒操作することによっても、フィーダー４０の固定を解除するのと同時に、トップフィルムＴＦを切断することができる。この場合において、ロボットハンド８０は可動刃６２を駆動する駆動系としてロッド８２を介してクランプレバー５６を傾倒させることが可能なロッド用アクチュエータ９０を備えればよいから、可動刃６２の駆動系を簡易な構成とすることができ、ロボットハンド８０を小型化することができる。

また、本実施形態のフィーダー４０は、リンク機構６５として、クランプレバー５６に連結される第１リンク部材６６と、ロッド６３に連結されると共に第１リンク部材６６に連結される第２リンク部材６７とを備える。そして、第１リンク部材６６と第２リンク部材６７とは、可動刃６２（ロッド６３）のストロークが可能な範囲内で相対変位可能となるように、長孔６６ａを介して連結されている。これにより、フィーダー４０をフィーダー台１８に装着したままの状態で可動刃６２をストロークさせて、トップフィルムＴＦを切断することが可能となる。この場合、ロボットハンドは、クランプレバー５６を傾倒させるためのアクチュエータと、可動刃６２をストロークさせるためのアクチュエータとを別個に備えるものとしてもよい。図７は、変形例のロボットハンド８０Ｂの構成の概略を示す構成図である。変形例のロボットハンド８０Ｂは、図示するように、ロボットハンド８０と同様のロッド用アクチュエータ９０およびアーム用アクチュエータ１００の他に、フィーダー４０の可動刃６２（ロッド６３）を往復動させる第２ロッド用アクチュエータ１２０を備える。第２ロッド用アクチュエータ１２０は、図示するように、ピストンロッド１２１を有するシリンダ１２２と、ピストンロッド１２１に固定されシリンダ１２２の駆動により往復動が可能なスライダ１２４と、スライダ１２４に取り付けられたロッド１２６とを備える。

図８は、変形例のロボットハンド８０ＢによりトップフィルムＴＦを切断する様子を示す説明図である。トップフィルムＴＦの切断は以下のようにして行なわれる。即ち、ロボットハンド８０Ｂは、アーム用アクチュエータ１００を駆動して、アーム８４の先端部８４ａの爪をフィーダー４０の被係合ピン５８に引っ掛け、フィーダー４０をクランプする。そして、ロボットハンド８０Ｂは、第２ロッド用アクチュエータ１２０を駆動して、ロッド１２６を前進（図８の右方向へ移動）させ、可動刃６１が固定されたロッド６３を押し込む。これにより、可動刃６２は、固定刃６１に噛み合う位置までストロークし、固定刃６１および可動刃６２の間に挟まれたトップフィルムＴＦを切断する。

ここで、部品実装機１０は、フィーダー台１８にフィーダー４０が装着されると、フィーダー４０に設けられた基準マークをマークカメラ３２で読み取ることによりフィーダー４０の装着位置にズレがないかを確認する位置ズレ確認動作を実行する。このため、位置ズレ確認動作が実行されると、位置ズレ確認動作が完了するまで生産がストップする。前述したように、クランプレバー５６を傾倒させてトップフィルムＴＦを切断する場合、フィーダー４０はフィーダー台１８から取り外される。このため、フィーダー４０をフィーダー台１８に再装着する場合に、位置ズレ確認動作が実行されてしまう。変形例のロボットハンド８０Ｂは、ロッド用アクチュエータ９０とは別に第２ロッド用アクチュエータ１２０を備えることで、フィーダー４０をフィーダー台１８に装着させたままの状態でトップフィルムＴＦを切断することができる。これにより、部品実装機１０の位置ズレ確認動作の無駄な実行を回避することができ、生産性の低下を抑制することができる。

なお、上述した変形例では、本発明をフィーダー交換装置の形態として説明したが、本発明をフィーダー（部品供給装置）の形態とすることもできる。即ち、本発明は、部品が収容される凹部が複数形成されたテープ本体と複数の凹部を覆うフィルムとを含んで構成されるキャリアテープを送り出すテープ送出部とテープ本体からフィルムを剥がして凹部に収容された部品を取出し可能な状態とする剥離部とを有し、フィーダー台に着脱可能なフィーダーであって、フィーダー台への固定と固定解除とが可能なクランプ機構と、フィルムを切断可能なカッターと、操作者による操作が可能な操作部材と、操作部材の動作をクランプ機構の動作に変換する第１変換機構と、操作部材の動作をカッターの動作に変換する第２変換機構と、を備え、カッターは、可動刃のストロークによりフィルムを切断し、第２変換機構は、操作部材と可動刃とを連結するリンク機構であり、リンク機構の少なくとも一つの連結部は、可動刃がストローク可能な範囲内で相対変位可能に連結されてなるものとすることができる。なお、フィーダーは、フィーダー交換装置に適したもの（カセット式フィーダー）に限られず、他の如何なるタイプのフィーダーであってもよい。

また、上述した変形例のロボットハンド８０Ｂは、クランプレバー５６の傾倒操作にリンクして可動刃６２を往復動させることが可能なフィーダー４０に適用するものとしたが、これに限定されるものではなく、クランプレバー５６と可動刃６２とがリンクしないタイプのフィーダー４０Ｂに適用するものとしてもよい。図９は、変形例のロボットハンド８０Ｂにより変形例のフィーダー４０Ｂを取り外す様子を示す説明図である。ここで、変形例のフィーダー４０Ｂは、主に、リンク機構６５がない点と、可動刃６２が固定されたロッド１６３を固定刃６１から離間させる方向に付勢するスプリング１６４を備える点とが本実施形態のフィーダー４０と異なる。変形例のフィーダー４０Ｂの取り外しは以下のようにして行なわれる。即ち、ロボットハンド８０Ｂは、本実施形態と同様に、アーム用アクチュエータ１００を駆動してアーム８４の先端部８４ａの爪をフィーダー４０Ｂの被係合ピン５８に引っ掛け、フィーダー４０Ｂをクランプする。続いて、ロボットハンド８０Ｂは、ロッド用アクチュエータ９０を駆動して、ロッド８２を前進（図９の右方向へ移動）させ、クランプレバー５６を傾倒させる。これにより、フィーダー４０Ｂの固定が解除される。ここで、変形例のフィーダー４０Ｂはクランプレバー５６が可動刃６２とリンクしていないから、クランプレバー５６の傾倒によってはトップフィルムＴＦは切断されない。そして、ロボットハンド８０Ｂは、第２ロッド用アクチュエータ１２０を駆動して、ロッド１２６を前進させ、可動刃６２が固定されたロッド１６３を押し込む。これにより、可動刃６２は、固定刃６１に噛み合う位置までストロークし、固定刃６１および可動刃６２の間に挟まれたトップフィルムＴＦを切断する。

本実施形態のフィーダー交換装置７０では、トップフィルムＴＦを切断するための可動刃６２をフィーダー４０側に設け、可動刃６２を駆動するアクチュエータ（ロッド用アクチュエータ９０）をロボットハンド８０側に設けるものとしたが、これに限定されるものではなく、可動刃とそのアクチュエータの両方をロボットハンド側に設けるものとしてもよい。図１０は、変形例のロボットハンド８０Ｃの構成の概略を示す構成図である。変形例のロボットハンド８０Ｃは、図示するように、ロボットハンド８０と同様のロッド用アクチュエータ９０およびアーム用アクチュエータ１００の他に、可動刃１３６と、可動刃１３６を往復動させる第３ロッド用アクチュエータ１３０を備える。可動刃１３６は、ロッド８２やアーム８４よりも前進方向（図１０の右方向）に突出しており、ロボットハンド８０Ｃがフィーダー４０Ｃをクランプした状態で、フィーダー４０Ｃに設けられた固定刃６１と噛み合う位置までストローク可能となっている。第３ロッド用アクチュエータ１３０は、図示するように、ピストンロッド１３１を有するシリンダ１３２と、ピストンロッド１３１に固定されシリンダ１３２の駆動により往復動が可能なスライダ１３４と、可動刃１３６が取り付けられた支持部材１３５とを備える。支持部材１３５は、スライダ１３４に固定されており、スライダ１３４の往復動に伴って可動刃１３６を往復動させる。

図１１は、変形例のロボットハンド８０Ｃにより変形例のフィーダー４０Ｃを取り外す様子を示す説明図である。ここで、変形例のフィーダー４０Ｃは、主に、リンク機構６５を備えない点と、可動刃６２（ロッド６３）を備えない点と、ロボットハンド８０Ｃ側に設けた可動刃１３６が固定刃６１に噛み合う位置までストローク可能となるよう固定刃６１に対向する面が段差面となっている点とが本実施形態のフィーダー４０と異なる。変形例のフィーダー４０Ｃの取り外しは以下のようにして行なわれる。即ち、ロボットハンド８０Ｃは、本実施形態と同様に、アーム用アクチュエータ１００を駆動してアーム８４の先端部８４ａの爪をフィーダー４０Ｃの被係合ピン５８に引っ掛け、フィーダー４０Ｃをクランプする。続いて、ロボットハンド８０Ｃは、ロッド用アクチュエータ９０を駆動して、ロッド８２を前進（図１１の右方向へ移動）させ、クランプレバー５６を傾倒させる。これにより、フィーダー４０Ｃの固定が解除される。なお、変形例のフィーダー４０Ｃも、フィーダー４０Ｂと同様に、クランプレバー５６が可動刃とリンクしていないから、クランプレバー５６の傾倒によってはトップフィルムＴＦは切断されない。そして、ロボットハンド８０Ｃは、第３ロッド用アクチュエータ１３０を駆動して、支持部材１３５を前進させる。これにより、支持部材１３５に固定された可動刃１３６は、フィーダー４０Ｃに設けられた固定刃６１に噛み合う位置までストロークし、固定刃６１および可動刃１３６の間に挟まれたトップフィルムＴＦを切断する。

本実施形態では、リンク機構６５としての第１リンク部材６６と第２リンク部材６７とを、第１リンク部材６６に形成された長孔６６ａを介して連結するものとしたが、これに限定されるものではなく、クランプレバー５６が操作されていない状態で可動刃６２が独立してストローク可能なスライド部を有すればよく、長孔６６ａを、第２リンク部材６７に形成するものとしてもよいし、クランプレバー５６やロッド６３に形成するものとしてもよい。また、リンク機構を、可動刃６２が独立してストロークできないように構成、即ちスライド部がない構成とするものとしてもよい。

本実施形態のロボットハンド８０は、クランプレバー５６を操作させるアクチュエータ（ロッド用アクチュエータ９０）を駆動モータ９１を用いて構成し、フィーダー４０をクランプするアクチュエータ（アーム用アクチュエータ１００）をシリンダ１０２を用いて構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、いずれのアクチュエータも駆動モータを用いて構成してもよいし、シリンダを用いて構成するものとしてもよいし、その他のアクチュエータを用いて構成するものとしてもよい。

ここで、本実施形態の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、ボトムテープＢＴが「テープ本体」に相当し、トップフィルムＴＦが「フィルム」に相当し、フィーダー４０が「フィーダー」に相当し、フィーダー収容台７１が「フィーダー収容部」に相当し、ロボットハンド８０に内蔵する一対のアーム８４とアーム用アクチュエータ９０とが「把持装置」に相当し、Ｘ軸スライダ７６およびＸ軸アクチュエータ７６ａとＹ軸スライダ７４およびＹ軸アクチュエータ７４ａとＺ軸スライダ７２およびＺ軸アクチュエータ７２ａとによりＸＹＺ方向に移動が可能なケース８１が「移動部材」に相当し、固定刃６１と可動刃６２とロッド用アクチュエータ９０とが「フィルム切断装置」に相当する。また、クランプ機構４８が「クランプ機構」に相当し、クランプレバー５６が「操作部材」に相当し、ワイヤ５５が「第１変換機構」に相当し、リンク機構６５が「第２変換機構」に相当する。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

本発明は、フィーダーやフィーダー交換装置の製造産業などに利用可能である。

１０ 部品実装機、１１ 台座、１２ 本体枠、１４ 基板搬送装置、１５ ベルトコンベア装置、１６ 支持台、１８ フィーダー台、１９ ダストボックス、２０ 部品装着装置、２４ Ｘ軸スライダ、２４ａ Ｘ軸アクチュエータ、２５ ガイドレール、２６ Ｙ軸スライダ、２６ａ Ｙ軸アクチュエータ、２７ ガイドレール、２８ ヘッド、２９ａ Ｚ軸アクチュエータ、２９ｂ θ軸アクチュエータ、３０ 部品実装機用制御装置、３０ａ ＣＰＵ、３０ｂ ＲＯＭ、３０ｃ ＨＤＤ、３０ｄ ＲＡＭ、３０ｅ 入出力インターフェース３２ マークカメラ、３４ パーツカメラ、４０，４０Ｂ，４０Ｃ フィーダー、４１ ケース、４２ テープリール、４４ テープ送り機構、４４ａ スプロケット、４４ｂ 駆動モータ、４５ フィルム剥離部、４６ テープダクト、４６ａ 排出口、４７ フィルムガイド、４８ フィルム送り機構、４８ａ 駆動ローラー、４８ｂ 駆動モータ、４８ｃ 従動ローラー、５０ フィーダー用制御装置、５１ コネクタ、５２ 位置決めピン、５４ クランプ機構、５４ａ クランプピン、５４ｂ スプリング、５５ ワイヤ、５６ クランプレバー、５６ａ 支点、５８ 被係合ピン、６０ フィルム切断機構、６１ 固定刃、６２ 可動刃、６３ ロッド、６４ 支持部材、６５ リンク機構、６６ 第１リンク部材、６６ａ 長孔、６７ 第２リンク部材、７０ フィーダー交換装置、７１ 収容台、７２ Ｚ軸スライダ、７２ａ Ｚ軸アクチュエータ、７４ Ｙ軸スライダ、７４ａ Ｙ軸アクチュエータ、７５ ガイドレール、７６ Ｘ軸スライダ、７６ａ Ｘ軸アクチュエータ、７７ ガイドレール、８０，８０Ｂ，８０Ｃ ロボットハンド、８１ ケース、８２ ロッド、８４ アーム、８４ａ 先端部、８４ｂ 中間部、８４ｃ 基端部、８５ 支持軸、８６，８７ スプリング、８８ 支持部材、９０ ロッド用アクチュエータ、９１ 駆動モータ、９２，９３ ギヤ、９４ 回転軸、９５ カム、９６ 支持部材、９７ スプリング、９８ スプリング受け、１００ アーム用アクチュエータ、１０１ ピストンロッド、１０２ シリンダ、１０４ スライダ、１０６ ストッパ、１１０ フィーダー交換装置用制御装置、１２０ 第２ロッド用アクチュエータ、１２１ ピストンロッド、１２２ シリンダ、１２４ スライダ、１２６ ロッド、１３０ 第３ロッド用アクチュエータ、１３１ ピストンロッド、１３２ シリンダ、１３４ スライダ、１３５ 支持部材、１３６ 可動刃、Ｓ 基板、ＣＴ キャリアテープ、ＢＴ ボトムテープ、ＴＦ トップフィルム。

Claims (5)

1. 部品を供給するフィーダーと、
   前記フィーダーを着脱可能なフィーダー台と、
   前記フィーダーにより供給された部品をピックアップして基板に実装する部品実装機と、
   前記フィーダー台に装着されるフィーダーを交換可能なフィーダー交換装置とを備える部品実装システムであって、
   前記フィーダーは、操作部材と、該操作部材の操作にリンクして前記フィーダー台への固定と固定解除とが可能なクランプ機構とを有し、
   前記フィーダー交換装置は、複数のフィーダーを収容可能なフィーダー収容部と、前記フィーダー収容部と前記フィーダー台との間で移動が可能な移動部材とを有し、
   該移動部材には、前記操作部材を操作するロッドおよび前記フィーダーを把持する把持装置が設けられた部品実装システム。
2. 前記操作部材は支点を中心として揺動可能に設けられ、
   前記移動部材には、前記ロッドを進退させるアクチュエータが設けられ、
   前記アクチュエータは、前記ロッドを前進させて前記操作部材に押し当てることにより前記操作部材を回動させて前記フィーダーの前記フィーダー台への固定解除を行う、請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記クランプ機構は、クランプピンと、該クランプピンを前記フィーダー台の支持面に向かって付勢するスプリングとを有し、
   前記アクチュエータは、前記スプリングの付勢力に抗して前記操作部材を動作させることにより前記フィーダーの前記フィーダー台への固定解除を行う、請求項１または２に記載の部品実装システム。
4. 部品を供給するフィーダーと、
   前記フィーダーを着脱可能なフィーダー台と、
   前記フィーダーにより供給された部品をピックアップして基板に実装する部品実装機と、
   前記フィーダー台に装着されるフィーダーを交換可能なフィーダー交換装置とを備える部品実装システムであって、
   前記フィーダーは、操作部材と、該操作部材の操作にリンクして前記フィーダー台への固定と固定解除とが可能なクランプ機構とを有し、
   前記フィーダー交換装置は、複数のフィーダーを収容可能なフィーダー収容部と、前記フィーダー収容部と前記フィーダー台との間で移動が可能な移動部材とを有し、
   該移動部材には、前記操作部材を動作させるアクチュエータおよび前記フィーダーを把持する把持装置が設けられた部品実装システム。
5. 前記フィーダーは、前記操作部材を作業者が操作することによっても前記フィーダーの前記フィーダー台への固定解除が可能とされる請求項１−４のいずれか１項に記載の部品実装システム。

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