JP4234451B2 - 電子部品供給装置、これを使用した電子部品実装機および電子部品実装方法 - Google Patents
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Description
【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。
Claims (4)
- 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。
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