JP2019125633A - フィーダメンテナンス装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷器の制動方式に起因する摩耗粉の発生を防止して不具合の要因を除去することができるフィーダメンテナンス装置を提供することを目的とする。【解決手段】キャリアテープをスプロケット４によってピッチ送りすることにより部品実装装置に部品を供給するテープフィーダを対象として、スプロケット４の停止位置の測定を行う機能を有するフィーダメンテナンス装置において、スプロケット４と係合する係合部７をアンギュラベアリング２２、２３を用いた軸受け機構を介して制動軸２１に軸支し、ねじ軸部２１ｅに螺合したナット部材２５によって軸受け機構に予圧を付与する予圧機構を備えた構成とする。これにより、ディスクブレーキ方式を用いた従来技術において発生していた摩耗粉の発生を防止することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、部品実装装置に用いられるテープフィーダのメンテナンスに用いられるフィーダメンテナンス装置に関する。

基板に部品を実装する部品実装装置における部品供給装置として、テープフィーダが知られている。テープフィーダでは、部品を収納したキャリアテープをピッチ送りすることにより、装着ヘッドによる部品取出位置に部品を供給する。テープフィーダを正しく稼動させるためには、部品取出位置における部品の停止位置精度を所定範囲内に確保する必要がある。このため、テープフィーダは所定の整備インターバル毎にフィーダメンテナンス装置によって停止位置精度の測定の対象となる（例えば特許文献１参照）。

この特許文献例に示す先行技術においては、メンテナンス対象のテープフィーダのスプロケット１３に係合し、スプロケット１３に従動して回転する負荷器４３を備えたフィーダメンテナンス装置が開示されている。負荷器４３には電磁駆動方式のブレーキ機構４３ａが設けられており、負荷器４３の従動回転はブレーキ機構４３ａによって制動される。そしてこの制動力を制御することにより、テープフィーダがテープ送りを行う際の負荷状態を再現するようになっている。

特開２０１４−２２０３１５号公報

しかしながら上述の先行技術には、負荷器の制動方式に起因して以下に述べるような課題があった。すなわちこの先行技術では、ブレーキ機構としてディスクブレーキが採用されており、制動用のディスクがブレーキパッドに所定の制動力により押し当てられている。このため、ディスクのブレーキ面は常に摩耗し、摩耗粉が発生する。そしてこの摩耗粉が拡散してメンテナンス対象のテープフィーダの内部に侵入すると、機構部の異常摩耗を促進して不具合の要因となる。このように、従来技術のフィーダメンテナンス装置には、負荷器の制動方式に起因して作動中に摩耗粉が発生して不具合の要因となっていた。

そこで本発明は、負荷器の制動方式に起因する摩耗粉の発生を防止して不具合の要因を除去することができるフィーダメンテナンス装置を提供することを目的とする。

本発明のフィーダメンテナンス装置は、部品を収納したキャリアテープをスプロケットによってピッチ送りすることにより部品実装装置に前記部品を供給するテープフィーダを対象として、前記スプロケットの停止位置の測定を行う機能を有するフィーダメンテナンス装置であって、軸と、転がり軸受けを用いた軸受け機構を介して前記軸に軸支され、前記スプロケットに係合可能な係合部と、前記軸受け機構に予圧を付与する予圧機構と、を備えた。

本発明によれば、負荷器の制動方式に起因する摩耗粉の発生を防止して不具合の要因を除去することができる。

本発明の一実施の形態のフィーダメンテナンス装置の構成説明図 本発明の一実施の形態のフィーダメンテナンス装置のブレーキ機構を構成する係合部のスプロケットへの係合状態の説明図 本発明の一実施の形態のフィーダメンテナンス装置における停止位置測定の説明図 本発明の一実施の形態のフィーダメンテナンス装置のブレーキ機構に設けられた予圧機構の構成説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。先ず図１を参照して、フィーダメンテナンス装置１の構成を説明する。フィーダメンテナンス装置１は、テープフィーダを対象として所定のメンテナンス作業を行う機能を有している。テープフィーダは、部品を収納したキャリアテープをスプロケットによってピッチ送りすることにより、部品実装装置に部品を供給する部品供給装置である。

本実施の形態では、所定のメンテナンス作業として、スプロケットの停止位置の測定を行う。テープフィーダによる部品供給では、部品実装機構による部品取出位置に部品を送給して高い位置精度で停止させる必要がある。このためテープフィーダにおいてキャリアテープをピッチ送りするスプロケットの停止位置の精度を確認するための停止位置の測定を、所定インターバルで実行する。

次に上述の停止位置の測定を実行するために、フィーダメンテナンス装置１が備えた機能について、各図を参照して説明する。図１において、フィーダメンテナンス装置１を構成する各部が配置されたフレーム部２は、水平なベースプレート２ａの端部に縦姿勢の垂直フレーム２ｂを設け、垂直フレーム２ｂの上端部からベースプレート２ａの上方に水平なブラケット２ｃを延出させた構成となっている。

ベースプレート２ａの上面は、メンテナンス作業の対象となるテープフィーダ３を装着するフィーダ装着面となっている。テープフィーダ３をフィーダ装着面に装着することにより、テープフィーダ３はベースプレート２ａ上の所定位置に装着される。これとともに、テープフィーダ３はフィーダメンテナンス装置１に電気的に接続され、これによりテープフィーダ３への電力の供給と制御信号や測定信号などの授受が可能な状態となる。

テープフィーダ３における本体部３ａの先端部には、キャリアテープと係合してピッチ送りするスプロケット４が設けられている。スプロケット４はモータ５によって回転駆動され、メンテナンス作業時のモータ５の駆動電流は、電流計１１によって計測される。電流計１１による電流計測結果は、制御部１３に送信される。

本体部３ａには、スプロケット４の上方を覆うテープカバー部材３ｂが軸支ピン３ｃ廻りに回動自在（矢印ａ）に設けられている。テープカバー部材３ｂを上方向に回動させることにより、スプロケット４は上面が開放された状態となる。これにより、以下に説明するブレーキ機構６の係合部７をスプロケット４に係合させる際のアクセスが可能となる。

ブラケット２ｃには、スプロケット４の直上に位置して、カメラ１０が撮像面を下向きにした姿勢で設けられている。カメラ１０によってスプロケット４を上面から撮像することにより、スプロケット４の外周に設けられた送りピン４ａの画像が取得される。スプロケット４の撮像は、テープカバー部材３ｂを回動させてスプロケット４の上面を開放した状態で行われる。カメラ１０によって取得された画像は認識処理部１２に送られ、さらに認識処理部１２による画像認識結果は制御部１３に送られる。

テープフィーダ３が装着された状態におけるスプロケット４の斜め上方には、ブレーキ機構６（負荷器）が垂直フレーム２ｂに保持されて配置されている。ブレーキ機構６は、スプロケット４に係合する係合部７が先端に設けられた制動部材８を、進退機構９によってスプロケット４に対して進退させる（矢印ｂ）構成となっている。

進退機構９を駆動して制動部材８を進出させた状態では、図２に示すように、係合部７の外周に形成された係合爪７ａが、スプロケット４の外周に形成された送りピン４ａに係合する。ここで、係合爪７ａは、スプロケット４のテープ送り方向（矢印ｃ）への回転において、送りピン４ａとの間で滑りが生じにくい形状およびピッチとなっている。ブレーキ機構６は、モータ５を作動させてスプロケット４を回転駆動する際に、スプロケット４の回転駆動を制動するブレーキ力を作用させる機能を有している。

このとき、ブレーキ機構６がスプロケット４に作用させるブレーキ力を調整することにより、テープフィーダ３の稼動状態における実際のテープ送りにおいてスプロケット４に作用する駆動負荷を擬似的に再現することができる。本実施の形態のフィーダメンテナンス装置１においては、ブレーキ機構６によるこのブレーキ力の調整を、係合部７を軸支する軸受け機構の予圧を調整することにより行うようにしている。

フィーダメンテナンス装置１が備えた制御部１３の構成および機能を説明する。制御部１３は、測定処理部１４、駆動トルク測定部１５、停止位置検出部１６を備えており、さらに制御部１３には表示部１７が付属している。駆動トルク測定部１５は、電流計１１による電流計測結果に基づき、モータ５によるスプロケット４の駆動トルクを測定する処理を行う。

以下に説明するスプロケット４の停止位置の測定においては、実際のテープ送りにおいてスプロケット４に作用する駆動負荷を擬似的に再現する必要がある。このため、作業者は駆動トルク測定部１５によって測定された駆動トルクの値に基づきスプロケット４に作用する駆動負荷を推定する。そして駆動負荷が望ましい基準値となるよう、ブレーキ機構６によるブレーキ力の調整を行う。

停止位置検出部１６は、カメラ１０によって取得したスプロケット４の画像を認識処理部１２によって認識処理した認識結果に基づき、スプロケット４の停止位置精度を検出する処理を行う。この停止位置精度検出について、図３を参照て説明する。先ず図３（ａ）に示すように、スプロケット４の上方に位置するカメラ１０によって送りピン４ａを撮像する。

このとき、カメラ１０の撮像画面の基準点（例えば光学座標の原点）に、測定対象となる送りピン４ａの制御データ上の停止位置を設定した状態で、テープフィーダ３を動作させてスプロケット４を駆動する。そしてこの動作によって送りピン４ａが停止した状態で、カメラ１０によってスプロケット４を上方から撮像する。ここでは、カメラ１０による撮像画面の撮像光軸１０ａに送りピン４ａの停止位置が一致するように、制御データが設定された例を示している。

図３（ｂ）は、このような条件でカメラ１０によって送りピン４ａを撮像した撮像画面に基づき、認識処理部１２による認識画面１２ａ上で送りピン４ａの位置を測定する例を示している。一般に送りピン４ａの停止位置は設計上の駆動データによる停止指令位置とは一致せず、個別の送りピン４ａに応じて、またテープフィーダ３の駆動機構系の状態に応じて位置のばらつきを生じる。例えば図３（ｂ）に示す例では、認識画面１２ａの光学座標系において、Δｘ、Δｙの位置ずれを生じている。

そして検出された位置ずれの程度が予め定められた許容範囲を超えている場合には、停止位置精度を改善するためのメンテナンスが必要と判断され、その旨の報知がなされる。上記構成において、カメラ１０、認識処理部１２および停止位置検出部１６は、係合部７に係合したスプロケット４の停止位置を測定する停止位置測定部を構成している。

測定処理部１４は、駆動トルク測定部１５、停止位置検出部１６による測定結果を表示部１７に表示させる処理を行う。そして作業者は表示部１７に表示された測定結果に基づき、必要なメンテナンス作業を実行する。すなわち駆動トルク測定部１５による測定結果に基づき、以下に説明するブレーキ機構６のブレーキ力の調整を行う。さらに停止位置検出部１６による検出結果に基づき、停止位置不良としてメンテナンス対象とすべきテープフィーダ３を特定する。

本実施の形態に示すフィーダメンテナンス装置１におけるブレーキ機構６は、図３に示すように、所定の間隔で並列して設けられた２つの係合部７を備えている。これにより、ベースプレート２ａに並列に装着された２台のテープフィーダ３を同時にメンテナンス作業の対象とすることができる。なお、この場合には、カメラ１０とスプロケット４とを相対的に移動させて位置合わせするための相対移動機構が必要となる。

図３において、制動部材８の先端部に設けられた嵌合孔８ａには、制動軸２１（軸）の嵌合軸部２１ａが嵌合して固定されている。嵌合軸部２１ａの一方側（図３において左側）には、段付き部２１ｂを介して外径が絞られた軸支部２１ｄが延出している。軸支部２１ｄには、内側の端部に係合部７が一体で設けられた回転円筒部２０が軸支されている。

嵌合軸部２１ａの他方側（図３において右側）には、フランジ部２１ｃを介して上述と同様の軸支部２１ｄが延出しており、軸支部２１ｄには、内側の端部に係合部７が一体で設けられた回転円筒部２０が軸支されている。係合部７には図２に示す係合爪７ａが設けられており、係合爪７ａはスプロケット４の送りピン４ａに係合する。

回転円筒部２０において係合部７の外側には、転がり軸受けである一対のアンギュラベアリング２２、２３を収容するケーシング部２０ａが延出している。ここでは、外輪部の間にワッシャ２４を挟んで対向させた正面組み合わせの一対のアンギュラベアリング２２、２３をケーシング部２０ａに収容して、回転円筒部２０を軸支する軸受け機構を構成している。すなわち本実施の形態では、スプロケット４に係合可能な係合部７は、上述構成の軸受け機構を介して制動軸２１に軸支された構成となっている。

軸支部２１ｄがケーシング部２０ａの外側に延出したねじ軸部２１ｅには、外周に外ねじ部２１ｆが設けられている。ねじ軸部２１ｅには、内周に内ねじ部２５ａを有する内ねじ部材であるナット部材２５が螺合している。ナット部材２５とアンギュラベアリング２２の内輪部２２ａとの間には、円環形状のカラー部材２６が介在している。

ナット部材２５を締め込み方向に回転させることにより、ナット部材２５はアンギュラベアリング２２の内輪部２２ａを、カラー部材２６を介して内側方向に押圧する押圧力Ｆを作用させる。アンギュラベアリング２３の内輪部２３ａは段付き部２１ｂに押し当てられて位置固定されていることから、この押圧力Ｆによりアンギュラベアリング２２、２３には相互を締め付ける予圧力が作用する。

したがってナット部材２５による押圧力Ｆを調整することにより、アンギュラベアリング２２、２３を軸方向に押圧する予圧力を調整することができる。押圧力Ｆの調整は、ナット部材２５を締め込む際のトルクをトルクゲージなどによって計測して管理することにより行われる。ここでは軸方向の耐荷重に優れたアンギュラベアリング２２、２３を正面組み合わせで配置して用いていることから、大きな予圧力を作用させた場合にあっても耐久性や動作安定性に優れた軸受け機能を実現することが可能となっている。

上記構成において、ねじ軸部２１ｅの外周に設けられた外ねじ部２１ｆと、外ねじ部２１ｆに螺合する内ねじ部２５ａが設けられたナット部材２５は、前述の軸受け機構に予圧を付与する予圧機構を構成している。なお、図４において右側に示す係合部７においても、回転円筒部２０の内部には１対の正面組み合わせのアンギュラベアリング２２、２３を介して回転円筒部２０を軸支する構成の軸受け機構が内蔵されている。そして同様の予圧機構を備えた構成となっている。

そしてこのようにして予圧力を調整することにより、スプロケット４を回転駆動する駆動機構の駆動軸４ＡＸに、テープ送り方向の駆動トルクＴｄを制動する制動トルクＴｂの大きさを調整することができる。これにより、スプロケット４の停止位置の測定において、実際のテープ送りにおいてスプロケット４に作用する駆動負荷を擬似的に再現することができる。

本実施の形態では、フィーダメンテナンス装置１を、スプロケット４と係合する係合部７をアンギュラベアリング２２、２３を用いた軸受け機構を介して制動軸２１に軸支し、軸受け機構に軸受け機構に予圧を付与する予圧機構を備えた構成としている。これにより、制動軸に結合されたブレーキディスクをパッドによって挟み込む構成の従来技術における問題点を解消することが可能となっている。

すなわち従来技術においては、ブレーキパッドが所定の制動力により押し当てられるブレーキディスクは常に摩耗し、摩耗粉が発生する。そしてこの摩耗粉が拡散してメンテナンス対象のテープフィーダの内部に侵入すると、機構部の異常摩耗を促進して不具合の要因となる。これに対し、上述構成の本実施の形態においてはこのような摩耗粉の発生がない。したがって負荷器の制動方式に起因する摩耗粉の発生を防止して、不具合の要因を除去することができる。

本発明のフィーダメンテナンス装置は、負荷器の制動方式に起因する摩耗粉の発生を防止して不具合の要因を除去することができるという効果を有し、テープフィーダを用いて部品を供給する部品供給分野において有用である。

１ フィーダメンテナンス装置
３ テープフィーダ
４ スプロケット
４ａ 送りピン
６ ブレーキ機構
７ 係合部
７ａ 係合爪
１０ カメラ
２０ 回転円筒部
２１ 制動軸
２１ｅ ねじ軸部
２１ｆ 外ねじ部
２２、２３ アンギュラベアリング
２５ ナット部材

Claims (5)

1. 部品を収納したキャリアテープをスプロケットによってピッチ送りすることにより部品実装装置に前記部品を供給するテープフィーダを対象として、前記スプロケットの停止位置の測定を行う機能を有するフィーダメンテナンス装置であって、
   軸と、
   転がり軸受けを用いた軸受け機構を介して前記軸に軸支され、前記スプロケットに係合可能な係合部と、
   前記軸受け機構に予圧を付与する予圧機構と、を備えた、フィーダメンテナンス装置。
2. 前記係合部に係合した前記スプロケットの停止位置を測定する停止位置測定部をさらに有する、請求項１に記載のフィーダメンテナンス装置。
3. 前記転がり軸受けはアンギュラベアリングである、請求項１または２のいずれかに記載のフィーダメンテナンス装置。
4. 前記軸受け機構は、正面組み合わせの１対のアンギュラベアリングである、請求項３に記載のフィーダメンテナンス装置。
5. 前記予圧機構は、前記軸の外周に設けられた外ねじ部とこの外ねじ部に螺合する内ねじ部材である、請求項１から４のいずれかに記載のフィーダメンテナンス装置。

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