以下、本発明による部品供給装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明による部品供給装置を用いた電子部品装着装置を示す。この電子部品装着装置は、チップ状電子部品(以下、適宜「チップ部品」と略す。)4が装着されるプリント基板5が載置されるXYテーブル1を有し、このXYテーブル1は、X軸モータ2及びY軸モータ3の回動によりXY方向に移動するように構成されている。またこの電子部品装着装置は、チップ部品4を供給する部品供給装置7が多数その上面に着脱可能に取付けられる供給台6を備えている。この供給台6には図示しないナットが固定されており、このナットにはボールネジ9が嵌合されている。そして供給台駆動モータ8の駆動によってボールネジ9が回動すると、この供給台6はボールネジ9が嵌合したナットを介してリニアガイド11に案内されてX方向に移動するように構成されている。
更に、この電子部品装着装置はロータリテーブル12を有し、このロータリテーブル12は図示しない駆動モータの駆動により図示しないカムが回動することによって時計方向に間欠回転するように構成されている。そしてこのロータリテーブル12の下面側の外縁部には装着ヘッド14が間欠ピッチに合わせて等間隔に8個配設されており、各装着ヘッド14にはチップ部品4を吸着する吸着ノズル13が4本備えられている。
前記装着ヘッド14は、ロータリテーブル12中を貫通して上下動可能に設けられた図示しないヘッド昇降シャフトの下部に取付けられ、図示しない上下動駆動源によって図示しないヘッド昇降シャフトが上下動することによって上下動するように構成されている。そして、装着ヘッド14に備えられた吸着ノズル13は、部品供給装置7からチップ部品4を吸着して取出すように構成されている。
この吸着ノズル13がチップ部品4を吸着するために装着ヘッド14が停止する停止位置が吸着ステーションであり、この吸着ステーションにおいて吸着ノズル13がチップ部品4を吸着する。そして装着ヘッド14が次の次に停止する位置が認識ステーションであり、この認識ステーションにおいて部品認識カメラ15が吸着ノズル13に吸着されているチップ部品4を撮像し、この撮像した画像に基づき認識処理装置によりチップ部品4の位置ずれを認識する。
この認識ステーションの次に装着ヘッド14が停止する位置は角度補正ステーションであり、この角度補正ステーションにおいて認識処理装置によって認識処理された認識結果に基づいて、ノズル回動ローラ16が吸着ノズル13をθ方向に回動してチップ部品4の回転角度の位置ずれを補正するように構成されている。
この角度補正ステーションの次に装着ヘッド14が停止する停止位置が装着ステーションであり、この装着ステーションにおいて停止した吸着ノズル13に吸着されているチップ部品4を前記XYテーブル1に載置されたプリント基板5に装着するように構成されている。
前記供給台6の移動によってチップ部品4が吸着される位置に停止している部品供給装置7の上方に設けられた後述するテープ送り昇降レバー32が昇降することによって部品供給装置7の部品供給動作である部品送り動作を行わせるように構成されている。
次に、図2に基づき、前記部品供給装置7について説明すると、この部品供給装置7は、電子部品を等間隔に収納する収納テープを巻回したテープリール(図示せず)と、該テープリールから収納テープを繰り出すテープ送出装置30と、収納テープを構成するキャリアテープCcからカバーテープCaを巻き取るカバーテープ巻取装置31とから構成される。そして、前記収納テープは、等間隔ピッチで形成された部品収納凹部Cb内にチップ部品4を収納すると共に等間隔ピッチでテープ送り孔(図示せず)が形成されたキャリアテープCcと、部品収納凹部Cbの上面開口を覆うカバーテープCaとから構成される。
そして、32は前記テープ送出装置30の駆動レバー33を上下動させるために上下動するテープ送り昇降レバーであり、前記ロータリテーブル12と同期して駆動して該テープ送り昇降レバー32を上下動させ前記テープリール内に巻回された収納テープを間欠送りし、該収納テープの収納凹部Cb内に収納されたチップ部品4を前記吸着ノズル13の部品取出位置(吸着位置)に供給させる。そして、カバーテープCaをこの吸着位置の直前で剥離してチップ部品4を下降してくる吸着ノズル13に吸着させ取出す構成である。
前記テープ送出装置30は、キャリアテープCcを繰り出すために支軸41を支点として回転可能で前記キャリアテープCcのテープ送り孔に順次嵌合するテープ送り歯40Aが外周部に形成されると共に前記支軸41を中心に形成された円形状の凹部の外周側面(段差面)に内歯40Bが形成されたスプロケット40と、前記支軸41を支点として回転可能で前記内歯40Bに嵌合する送り爪46を介して前記スプロケット40を回転させる揺動体42と、この揺動体42の当接部42Aと係止して回転角度位置を規制するストッパ43と、前記揺動体42を駆動する揺動体駆動機構45とを備えている。
なお、前記テープ送り歯40Aは、従来前記スプロケット40の本体部と同じ厚さであったが(図21参照)、これを図4に示すように、その端部において、中間位置から先端部に向かって薄くなるようにテーパ40Cを両面に形成する。また、図5及び図6に示すように、テープ送り歯40Aを面取りして全体として稜線を無くすように丸く形成する。これにより、従来はキャリアテープCcの状態が不安定であると、テープ送り孔へのテープ送り歯40Aの入り込み性が良くなかったが、入り込み易くなる。
なお、前記テープ送出装置30は、一方向クラッチ式トルクリミッタが組み込まれており、前記スプロケット40は収納テープの送り方向のみ回転可能となっている。
前記送り爪46は前記揺動体42に支軸47に回動自在に取付けられるも、常時バネ(図示せず)により付勢されて前記スプロケット40の前記内歯40Bに押し付けられている。
前記揺動体駆動機構45について説明すると、該駆動機構45はテープ送り昇降レバー32及び後述するバネ57を駆動源として揺動体42を駆動するものであり、一端部が揺動体42にピン50を介して回動自在に連結されたリンクレバー51と、一端が該リンクレバー51の他端部にピン52を介して回動可能に連結され中央部が支軸53に回動自在に支持されると共に他端部にシャッター開閉ピン56を有する伝達レバー55と、一端が該伝達レバー55にピン54を介して連結される駆動レバー33とから構成されている。そして、前記伝達レバー55はバネ57により図2における反時計方向に付勢されている。
60は概ね断面形状がコの字形状のサプレッサで、収納テープやカバーテープCa剥離後のキャリアテープCcを上方からテープ送出装置本体7Aに常時押圧してこれらがテープ送出装置本体7Aから外れないように、特にスプロケット40のテープ送り歯40AからキャリアテープCcのテープ送り孔が抜けて外れないように作用する。
このサプレッサ60は後部のピン61を介してテープ送出装置本体7Aに回動可能に設けられると共に、側面の前端部に設けられた係止ピン62がテープ送出装置本体7Aのロック装置63のロック爪64に係止して、前述の作用を確実なものとしている。前記ロック装置63は、一端がテープ送出装置本体7Aの前端下部に固定された板バネ製の支持片65と、コイルバネがピン66に介挿されて開く方向に付勢されるもその回動範囲が規制されるように前記ピン66を介して前記支持片65に連結されたロック爪64とから構成される。
また、前記サプレッサ60の後端部には係止部材68が例えば一体に設けられ、前記係止ピン62とロック爪64との係止を解除すると、サプレッサ60をピン61を支点として回動させることができる。
また、前記サプレッサ60の上面中間部には開口が形成され、この開口を覆うようにシャッター70が該サプレッサ60の長手方向に移動可能に設けられる。即ち、サプレッサ60上には立設された2本のビス60Aによりガイド板60Bが固定され、シャッター70上面に開口された細長孔形状のガイド溝70Cに前記ガイド板60Bの裏面の突条が嵌合した状態で、サプレッサ60上のガイド板60Bにガイド溝70Cが案内されながらシャッター70が該サプレッサ60の長手方向に往復移動可能となる。
従って、前記駆動レバー33が下降すると、伝達レバー55が支軸53を支点として図2における時計方向に揺動することによりシャッター開閉ピン56がシャッター70の側片70Aの係合溝70Bに嵌合しているので、シャッター70は後方へ移動する。この移動により部品取出口71(図19参照)が形成されることとなり、キャリアテープCcの部品収納凹部Cb内の先頭のチップ部品4を吸着ノズル13が吸着して取出すことができる。
なお、従来では前記駆動レバー33の下降により支軸53を支点として揺動する伝達レバー55の揺動をスムーズにするために、テープ送出装置本体7Aとこの伝達レバー55との間の隙間から又は分解して潤滑剤であるグリスを塗布しており、この塗布作業が面倒であった。そこで、図9及び図10に示すように、伝達レバー55の揺動支点部周辺、具体的には伝達レバー55の前記支軸53に近いその上方位置に給油孔49Aを開設し、この給油孔49Aを介して注入器などの給油治具を用いてグリスを給油する。これにより、給油後は、前記駆動レバー33の昇降による支軸53を支点とする伝達レバー55の揺動毎に徐々に満遍無く伝達レバー55の支点部、即ち伝達レバー55と支軸53との摺動部及び伝達レバー55とテープ送出装置本体7Aとの摺動部にグリスが到達し、この伝達レバー55の揺動がスムーズになる。
また、図11及び図12に示すように、前記支軸53はテープ送出装置本体7Aに開設された嵌合孔に嵌合する嵌合部53Cと、この嵌合部53Cより大径の伝達レバー55に開設された嵌合孔に嵌合する嵌合部53Bと、この嵌合部53Bより大径の頭部53Aとを備えているが、伝達レバー55の揺動支点部周辺、具体的には伝達レバー55の前記支軸53の嵌合部53Bとその嵌合孔に跨るように前記頭部53Aの上部に給油孔49Bを開設し、この給油孔49Bを介して注入器などの給油治具を用いてグリスを給油する。従って、伝達レバー55の揺動毎に徐々に満遍無く伝達レバー55の支点部にグリスが到達し、この伝達レバー55の揺動がスムーズになる。
更に、図13及び図14に示すように、前記支軸53の支点中心(中央部)に軸方向に給油孔49Cを開設し、また前記嵌合部53Bには給油孔49Cを通って嵌合部53Bの外周部まで延びた拡散通路53Dを開設する。即ち、この拡散通路53Dは中心を通る弦上に作成される。従って、この給油孔49Cを介して注入器などの給油治具を用いてグリスを給油すると、この給油孔49Cに連通する拡散通路53Dを介して伝達レバー55の揺動毎に徐々に満遍無く伝達レバー55の支点部にグリスが到達し、この伝達レバー55の揺動がスムーズになる。また、図15に示すように、前記嵌合部53Bの全外周には凹部を形成して、グリス溜まり部53Eを形成し、前記拡散通路53Dを介して外方に出たグリスが嵌合部53Bの外周部に回り易く、また前記伝達レバー55の嵌合孔の開口面との間のグリス溜まり部53Eに溜まったグリスを有効に使用できることとなる。
更に、図16及び図17に示すように、伝達レバー55の揺動支点部周辺、具体的には、荷重負荷が少ない個所である伝達レバー55の前記支軸53に近い右上方位置に、支軸53の嵌合部53Bにまで延びた給油凹部49Dを開設し、この給油孔49Dを介して注入器などの給油治具を用いてグリスを給油する。これにより、給油後は、前記駆動レバー33の昇降による伝達レバー55の揺動毎に徐々に満遍無く伝達レバー55の支点部にグリスが到達し、この伝達レバー55の揺動がスムーズになる。
なお、前記シャッター70が移動して部品取出位置の上方を開放して部品取出口71が形成されるが、前記部品取出位置の部品収納部Cbを挟んで(当該部品収納部Cbを避けて)当該部品収納部Cbの両隣りにおいて前記キャリアテープCcを押さえるテープ押さえ部70Eがシャッター70の端部に形成されている。即ち、シャッター70の端部を平面視コの字形状に形成して、部品取出位置の上方を開放すべくシャッター70が移動した際に、前記部品取出位置の部品収納部Cbを避けて、その両隣りのキャリアテープCcをテープ押さえ部70Eがその弾性を利用して押さえる。このため、両テープ押さえ部70Eがバランス良く、部品収納部Cbの両隣りのキャリアテープCcを押さえることができ、シャッター70が開く際に、部品取出位置のチップ部品4を安定した状態に保持し、チップ部品4が暴れないようにすることができる。
また、テープ送りの際に、チップ部品4が暴れないようにキャリアテープCcをシャッター70で押さえており、しかもできるだけ広い範囲を押さえるために薄い板状に形成されている。しかし、磁性を持ったチップ部品4にあっては、使用するうちに、シャッター70が磁化するのでチップ部品4がシャッター70の裏面に吸い付くこととなって、このシャッター70が開くために移動した際にチップ部品4が暴れ易く、チップ部品4がときに部品収納部Cbにて斜めに浮いたり、部品収納部Cbから飛び出してしまうという問題があった。さらには、キャリアテープCcの上面よりチップ部品4がはみ出して部品収納部Cbに収納されるものにあっては、シャッター70が上方よりチップ部品4を押し込み、傷付けたり、チップ部品4を暴れさせることなる。
そこで、前者の磁性を持ったチップ部品4の対策として、図7に示すように、前記シャッター70の裏面にチップ部品4が通る位置に対応してチップ部品4の一部に接触可能な1条の部品押さえ部70Fを残して両側に凹部70Gを形成して、極力チップ部品4との接触面積を減らして、シャッター70が磁化するのを防止し、チップ部品4がシャッター70の裏面に吸い付かないようにして、チップ部品4が暴れることのないようにする。また、後者のキャリアテープCcの上面よりはみ出して部品収納部Cbに収納されるチップ部品4の対策として、図8に示すように、前記シャッター70の裏面にチップ部品4が通る際にこのチップ部品4がシャッター70の裏面に接触しないように、凹部70Hを形成し、チップ部品4を傷付けないようにしたり、チップ部品4が暴れることのないようにする。尚、前記凹部70Hは前記カバーテープCaの剥離後の前記キャリアテープCcの上面レベルより上方に凹んで形成される。
なお、本実施形態では、図7に示す部品押さえ部70Fと凹部70Gや、図8に示す、凹部70Hは、後述するスリット72の部品送り方向側の開口端部から前記シャッター70の送り方向側の先端部まで形成するが、少なくとも前記シャッター70の送り方向側の先端部から部品送り方向に向けてシャッター70の開閉のための移動ストローク分だけに形成してもよい。これにより、カバーテープCcが剥離した後からピックアップされるまでの間のチップ部品4の移動距離分や、シャッター70の開閉のためのストローク分だけ、前述したような効果が得られることとなる。
更に、図2及び図3に示すように、前記シャッター70にはカバーテープCaの剥離の際の支点となるスリット72が形成されており、剥離されたカバーテープCaはシャッター70の下方からスリット72を介して上方へ通過して、折り返されて案内ローラ75、76、77を介してカバーテープ巻取装置31により巻き取られる。このカバーテープ巻取装置31は、取付板67に着脱可能に取付けられて前記カバーテープCaを巻き取る巻取リール78と、支軸81を支点として回動可能で一端がピン79を介して前記駆動レバー33に回動可能に連結すると共に他端の当接部85がストッパ86に当接して回動が規制される揺動レバー80と、該揺動レバー80の掛止部82と係止ピン87との間に引張りバネ83が張架された巻き取りレバー84と、巻取リール78に一体に形成され巻き取りレバー84により駆動されるワンウェイクラッチ90などから構成される。
従って、揺動レバー80が図2において反時計方向へ回動すると、引張りバネ83を介してラチェットレバー84を反時計方向に揺動させ、ラチェット爪がラチェット歯車に噛み合っており、巻取リール78を所定角度分反時計方向に回動させ、キャリアテープCcの上面に貼られたカバーテープCaは、収納テープを押さえているシャッター70のスリット72を介してキャリアテープCcより剥がされ前記巻取リール78に巻き取られることになる。
なお、図18に示すように、前記駆動レバー33が下降したときに、伝達レバー55が支軸53を支点として図2における時計方向に揺動することによりシャッター開閉ピン56がシャッター70の側片70Aの係合溝70Bに嵌合しているので、シャッター70は後方へ移動し、部品取出口71を形成し、キャリアテープCcの部品収納凹部Cb内の先頭のチップ部品4を吸着ノズル13が吸着して取出すことができる。
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、待機状態のテープ送出装置30は図2に示されており、この状態で図18に示すように、前記ロータリテーブル12と同期して駆動してテープ送り昇降レバー32が下降すると、駆動レバー33も下降し、伝達レバー55がバネ57の付勢力に抗して支軸53を支点として時計方向に回動し、リンクレバー51を左方(前方)に移動させ、揺動体42を支軸41を支点としてテープ送り方向とは反対の時計方向に回動させる。すると、この揺動体42の回動により、スプロケット40の内歯40Bの1山分だけ送り爪46が乗り越えることとなる。
このとき、伝達レバー55の時計方向の回動により、シャッター開閉ピン56がシャッター70の側片70Aの係合溝70Bに嵌合しているので、シャッター70が後方へ移動する。この移動により部品取出口71が開き、キャリアテープCcの部品収納凹部Cb内の先頭のチップ部品4を吸着ノズル13が吸着して取出すことができる(図19参照)。
なお、前記シャッター70が移動して部品取出位置の上方を開放して部品取出口71を形成した際に、前記部品取出位置の部品収納部Cbを避けて、その両隣りにおいてキャリアテープCcをテープ押さえ部70Eが押さえる。このため、両テープ押さえ部70Eがバランス良く、部品収納部Cbの両隣りのキャリアテープCcを押さえることができ、シャッター70が開く際に、部品取出位置のチップ部品4を安定した状態に保持し、チップ部品4が暴れないようにすることができる。
また、前述した如くテープ送り昇降レバー32が下降すると、揺動レバー80が図18に示すように反時計方向へ回動し、引張りバネ83を介してラチェットレバー84を反時計方向に揺動させ、ラチェット爪がラチェット歯車に噛み合っているので、巻取リール78を所定角度分反時計方向に回動させ、キャリアテープCcの上面に貼られたカバーテープCaは、収納テープを押さえているシャッター70のスリット72を介してキャリアテープCcより剥がされながら、前記巻取リール78に巻き取られる。
そして、図20及び図2に示すように、テープ送り昇降レバー32が上昇すると、駆動レバー33もバネ57の付勢力により上昇し、伝達レバー55が支軸53を支点として反時計方向に回動し、リンクレバー51を右方(後方)に移動させ、揺動体42を支軸41を支点として反時計方向に回動させる。すると、この揺動体42の反時計方向への回動により、スプロケット40の内歯40Bに噛み合っている送り爪46がこのスプロケット40をキャリアテープ送り方向(反時計方向)に回動させる。
従って、前記キャリアテープCcのテープ送り孔にテープ送り歯40Aが嵌合しているので、キャリアテープCcを1ピッチ分送ることとなる。このとき、伝達レバー55の反時計方向の回動により、シャッター開閉ピン56がシャッター70の側片70Aの係合溝70Bに嵌合しているので、シャッター70が前方へ移動し、部品取出口71が閉じられる(図3参照)。
以上のように、カバーテープCaの剥離動作やキャリアテープCcの送り動作が行なわれ、順次吸着ノズル13によりチップ部品4がキャリアテープCcから取出されて、プリント基板5上に装着されることとなる。
なお、この電子部品装着装置として、いわゆる高速型チップマウンタを例にして説明したが、これに限らず多機能チップマウンタに適用してもよい。
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。