JP6467641B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装装置においてキャリアテープに保持された部品を供給する部品供給装置に関するものである。

基板に電子部品を実装する部品実装装置では、部品供給装置としてキャリアテープに保持された部品を供給するテープフィーダが多用される。テープフィーダは、部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に部品を供給するものである。このようなテープフィーダにおいて実装動作を停止することなく連続して部品供給を継続する方法として、先行する既装着のキャリアテープ（先行テープ）の末尾部に後続の新たなキャリアテープ（後続テープ）をスプライシングテープによって接続するテープスプライシングが用いられている。

このテープスプライシング方式では、作業者は供給リール交換毎に煩雑な作業を実行する必要があり、これらの作業負荷を低減することが望まれていた。このため、テープ補充方式としてテープスプライシング作業を行うことなく、後続テープをテープフィーダにセットすることのみで自動でローディングしてピッチ送りする、いわゆるオートローディング方式のテープフィーダが用いられるようになっている(例えば特許文献１参照)。

また、キャリアテープは、部品を収納するベーステープをカバーテープによって覆った構成となっており、部品吸着位置にピッチ送りされる間にカバーテープを剥離して部品を露出させる必要がある。特許文献１に示される先行技術では剥離刃を有する部品露出手段を備えており、剥離刃をベーステープとカバーテープの間に挿入することによって、ピッチ送りされるキャリアテープからカバーテープの一部を剥離して部品を露出させる、いわゆる一部剥離式が用いられている。

特開２０１１−２１１１６９号公報

しかしながら特許文献１を含む先行技術における一部剥離式のテープフィーダに、テープスプライシングされたキャリアテープが投入されることは想定されていない。そのため、誤って一部剥離式のテープフィーダにテープスプライシングされたキャリアテープが投入されると、スプライシングテープによって部品露出手段の剥離刃を破損するおそれがあるという課題があった。

そこで本発明は、一部剥離式のテープフィーダにおいて、部品露出手段の剥離刃の破損を防止しつつ、部品を供給可能な部品供給装置を提供することを目的とする。

本発明の部品供給装置は、部品を収納してカバーテープで覆ったキャリアテープを部品吸着位置に供給する部品供給装置において、前記キャリアテープを前記部品吸着位置に送るテープ走行路と、前記カバーテープの一部を剥離することにより前記部品を露出させる部品露出手段と、前記テープ走行路の前記部品吸着位置の近傍において前記キャリアテープを下受けするテープ受け面に設けられた凹部と、を備え、先行する既装着のキャリアテープの末尾部と後続の新たなキャリアテープとを前記テープ走行路に対面する面にのみスプライシングテープを貼着して接続したキャリアテープが、前記部品露出手段によって前記キャリアテープの一部が露出されて前記部品吸着位置に位置した状態において、前記スプライシングテープの幅が前記凹部の幅よりも狭くなるように前記凹部が設けられている。

本発明によれば、一部剥離式のテープフィーダにおいて、部品露出手段の剥離刃の破損を防止しつつ、部品を供給可能な部品供給装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態の部品供給装置が使用される部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の部品供給装置が使用される部品実装装置の部分断面図 本発明の一実施の形態の部品供給装置の構成説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置に使用されるキャリアテープの構成、カバーテープ剥離およびスプライシングの説明図 本発明の一実施の形態の部品供給装置におけるスプライシング方法の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して、本実施の形態の部品供給装置（テープフィーダ）が使用される部品実装装置１の構成および機能を説明する。部品実装装置１は、基板に半導体チップなどの部品を実装する機能を有するものであり、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面を部分的に示している。なお以下の説明においては、部品供給装置をテープフィーダと記述する。

図１において基台１ａの中央にはＸ方向（基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は上流側から搬入された基板３を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ５が並列に装着されている。テープフィーダ５は、部品を収納したキャリアテープをテープ送り方向、すなわち部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に部品を供給する。

基台１ａ上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動ビーム７が配設されており、Ｙ軸移動ビーム７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動ビーム８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動ビーム８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、図２に示すように、部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。

Ｙ軸移動ビーム７、Ｘ軸移動ビーム８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ５の部品吸着位置から部品を吸着ノズル９ａによって吸着保持して取り出して、基板搬送機構２に位置決めされた基板３の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動ビーム７、Ｘ軸移動ビーム８および実装ヘッド９は、部品を保持した実装ヘッド９を移動させることにより、部品を基板３に移送搭載する部品実装機構１０を構成する。

部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ６が配設されている。部品供給部４から部品を取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動する際に、部品認識カメラ６は実装ヘッド９に保持された状態の部品を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動ビーム８の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１１は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識カメラ６による部品の認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

図２に示すように、部品供給部４にはフィーダベース１２ａに予め複数のテープフィーダ５が装着された状態の台車１２がセットされる。基台１ａに設けられた固定ベースにフィーダベース１２ａをクランプ固定することにより、部品供給部４において台車１２の位置が固定される。台車１２には、部品を保持したキャリアテープ１４を巻回状態で収納する供給リール１３が保持されている。供給リール１３から引き出されたキャリアテープ１４は、テープフィーダ５によって吸着ノズル９ａによる部品吸着位置５ａまでピッチ送りされる。

次に、図３を参照してテープフィーダ５の構成および機能を説明する。図３において本体フレーム２０の上流側の端部には下面側に延出した装着係止部２０ａが設けられている。テープフィーダ５を台車１２にセットする際には、装着係止部２０ａをフィーダベース１２ａの端部に係合させる。これによりテープフィーダ５は台車１２に機械的に固定されるとともに電気的に接続される。

本体フレーム２０には上流側の端部（図３において左側）に開口したテープ導入口２１ａから下流側の端部まで連通したテープ走行路２１が設けられている。テープ走行路２１は、供給リール１３から繰り出されてテープ導入口２１ａから導入されたキャリアテープ１４を部品吸着位置５ａに案内して送る。テープ検出センサ２３は、テープ走行路２１内におけるキャリアテープ１４を検出する。

図４（ａ）に示すように、キャリアテープ１４は供給対象の部品Ｐを収納する部品ポケット１４ｂが所定ピッチで設けられたベーステープ１４ａを主体としている。ベーステープ１４ａにはキャリアテープ１４をテープ送りするためにスプロケットの送り爪が噛合するスプロケット孔１４ｃが所定ピッチで形成されている。さらにベーステープ１４ａの上面において部品ポケット１４ｂが設けられた範囲には、部品ポケット１４ｂを覆ってカバーテープ１４ｄが貼着されている。すなわちキャリアテープ１４は部品Ｐを収納してカバーテープ１４ｄで覆った構成となっている。

テープフィーダ５によってキャリアテープ１４を部品吸着位置５ａに供給する過程においては、部品ポケット１４ｂからの部品Ｐの取り出しを可能とするため、カバーテープ１４ｄをベーステープ１４ａから剥離して部品Ｐを露出させるカバーテープ剥離が、以下に説明する部品露出手段２６によって実行される。

テープ走行路２１の下流側には、直列に配置されたスプロケット２３Ａ、２３Ｂを有するスプロケット駆動機構部２２が配置されている。スプロケット２３Ａ、２３Ｂの外周には定ピッチで送り爪（図示省略）が形成されており、スプロケット２３Ａ、２３Ｂはフィーダ制御基板２４によって駆動が制御される。フィーダ制御基板２４による制御操作は、本体フレーム２０の上面に配置された操作パネル２５からの操作入力にしたがって行われる。スプロケット駆動機構部２２は、キャリアテープ１４のスプロケット孔１４ｃにスプロケット２３Ａ、２３Ｂの外周に定ピッチで形成された送り爪を噛合させた状態で、スプロケット２３Ａ、２３Ｂを間歇回転させることにより、キャリアテープ１４は部品吸着位置５ａにピッチ送りされる。

部品吸着位置５ａの上流側の近傍におけるテープ走行路２１の上面には、剥離刃２７を備えた部品露出手段２６が装着されている。部品露出手段２６は、カバーテープ１４ｄの一部を剥離することにより部品Ｐを露出させる機能を有している。部品露出手段２６は、下面が開放された門型断面部材に剥離刃２７をキャリアテープ１４の上面に刃先をテープ送り方向に向けた姿勢で装着した構成となっている（図２におけるＢ−Ｂ断面を示す図５参照）。図４（ｂ）に示すように、テープ走行路２１に沿って（矢印ａ）送られたキャリアテープ１４が剥離刃２７に対して所定姿勢で通過することにより、剥離刃２７の刃先によってカバーテープ１４ｄの一部が剥離される。

すなわち剥離刃２７の刃先はキャリアテープ１４の上面においてカバーテープ１４ｄとベーステープ１４ａとの貼着界面を剥離可能な位置にあり、キャリアテープ１４が下流側にテープ送りされることにより、カバーテープ１４ｄのうち部品ポケット１４ｂを覆う範囲が部分的に剥離されて、ベーステープ１４ａ上で折りたたまれた状態となる。これにより、部品ポケット１４ｂ内の部品Ｐは露出され、部品吸着位置５ａにて部品取り出しが可能となる。

テープフィーダ５におけるキャリアテープ１４の装着は、テープ導入口２１ａから挿入されたキャリアテープ１４を手操作によって下流側の部品露出手段２６までテープ送りすることにより行われる。そして部品露出手段２６に配設された剥離刃２７によってカバーテープ１４ｄの一部を剥離して折り返すことにより、取り出し開口部２６ａ内において部品ポケット１４ｂに収納された部品Ｐを露出状態とし、実装ヘッド９の吸着ノズル９ａによって部品Ｐを取り出す。

部品Ｐの取り出しを継続して実行する過程において先行する既装着のキャリアテープ１４（１）が部品切れとなった場合には、キャリアテープ１４（１）の末尾部と新たなキャリアテープ１４（２）の先頭部とをテープによって継ぎ合わせて接続するスプライシング作業を実行する（図３に示すスプライシング部Ｓ参照）。

このスプライシング作業においては、図４（ｃ）に示すように、既装着のキャリアテープ１４（１）の末尾部と新たなキャリアテープ１４（２）の先頭部とを突き合わせた状態で、キャリアテープ１４の下面１４ｅ（カバーテープ１４ｄが貼着された面の反対面）に、所定長さのスプライシングテープＴを貼着する。これにより、既装着のキャリアテープ１４（１）と新たなキャリアテープ１４（２）とが一体的に接続され、キャリアテープ１４の追加補充が行われる。

本実施の形態に示すテープフィーダ５におけるスプライシング作業では、キャリアテープ１４の下面１４ｅ、すなわちテープ走行路２１を構成するテープ受け面２０ｂに対面する面にのみ限定してスプライシングテープＴを貼着することにより、既装着のキャリアテープ１４（１）と新たなキャリアテープ１４（２）とを接続するようにしている。

さらに使用するスプライシングテープＴの幅寸法Ｂ１が、テープ走行路２１を構成するテープ受け面２０ｂに設けられた凹部２０ｃの幅寸法Ｂ２よりも狭くなるように、スプライシングテープＴの幅寸法Ｂ１および凹部２０ｃの幅寸法Ｂ２を予め設定している。すなわち、テープ走行路２１の部品吸着位置５ａの近傍においてキャリアテープ１４を下受けするテープ受け面２０ｂに設けられた凹部２０ｃの幅よりも、スプライシングテープＴの幅が小さくなるように、スプライシングテープＴをキャリアテープ１４に貼着する。

図５（ａ）は、図２におけるＢ−Ｂ断面、すなわちテープ走行路２１の部品吸着位置５ａの近傍の断面を示している。図５（ａ）に示すように、部品吸着位置５ａの近傍においてキャリアテープ１４を下受けするテープ受け面２０ｂには、幅寸法Ｂ２の凹部２０ｃが形成されている。スプライシング作業においては、前述のように、先行する既装着のキャリアテープ１４（１）の末尾部と後続の新たなキャリアテープ１４（２）とを、テープ走行路２１に対面する面（下面１４ｅ）にのみスプライシングテープＴを貼着することにより接続する。

図５（ｂ）は、このようにしてベーステープ１４ａの下面１４ｅにスプライシングテープＴが貼着されてスプライシング部Ｓが形成されたキャリアテープ１４、すなわち先行する既装着のキャリアテープの１４（１）の末尾部と後続の新たなキャリアテープ１４（２）をテープ走行路２１に対面する下面１４ｅにのみスプライシングテープＴを貼着して接続したキャリアテープ１４が、部品露出手段２６によってキャリアテープ１４の一部が露出されて部品吸着位置５ａの近傍に位置した状態を示している。

この状態において、スプライシングテープＴはテープ走行路２１に対面する面（下面１４ｅ）にのみ貼着されていることから、剥離刃２７によるカバーテープ１４ｄの一部を剥離する剥離動作が阻害されることがない。したがって誤って剥離刃２７によってスプライシングテープＴを剥離することによる剥離刃２７の刃先の破損などの不具合が発生しない。

また前述のようにスプライシングテープＴの幅寸法Ｂ１がテープ受け面２０ｂに設けられた凹部２０ｃの幅寸法Ｂ２よりも狭くなるように、スプライシングテープＴの幅寸法Ｂ１および凹部２０ｃの幅寸法Ｂ２が設定されていることから、スプライシング部Ｓが部品吸着位置５ａの近傍に位置する状態においてスプライシングテープＴは凹部２０ｃ内に収容される。したがって、テープ受け面２０ｂにおいてキャリアテープ１４は、下面１４ｅにおけるスプライシングテープＴの存在に拘わらず安定してテープ受け面２０ｂによって下受けされる。

なお上述例では、ベーステープ１４ａにおいてスプライシングテープＴを貼着する面を、テープ走行路２１のテープ受け面２０ｂに対面する下面１４ｅに限定した例を示したが、下面１４ｅの反対面に追加のテープ貼着スペースが確保可能な場合には、下面１４ｅの反対面にも部分的にスプライシングテープを追加するようにしてもよい。すなわち図５（ｃ）に示すように、凹部２０ｃ内に位置するスプライシングテープＴが貼着された下面１４ｅの反対面である上面１４ｆの一部、すなわち剥離刃２７によるカバーテープ１４ｄの剥離動作を阻害しない部分に、スプライシングテープＴ＊を追加して貼着する。

ここに示す例では、ベーステープ１４ａにおいてカバーテープ１４ｄが貼着されていない部分にスプライシングテープＴ＊を追加して貼着した例を示している。このようにスプライシングテープＴが貼着された面の反対面にスプライシングテープＴ＊を追加して貼着することにより、接続強度がより安定したスプライシング部Ｓを形成することができる。

上記説明したように、本実施の形態に示すテープフィーダ５およびスプライシング方法においては、先行する既装着のキャリアテープ１４（１）の末尾部と後続の新たなキャリアテープ１４（２）を、テープ走行路２１に対面する面にのみスプライシングテープＴを貼着して接続してスプライシング部Ｓを形成するようにし、このスプライシング部Ｓが、部品露出手段２６によってキャリアテープ１４の一部が露出されて部品吸着位置５ａに位置した状態において、貼着されたスプライシングテープＴの幅寸法Ｂ１がテープ走行路２１のテープ受け面２０ｂに設けられた凹部２０ｃの幅寸法Ｂ２よりも狭くなるように、スプライシングテープＴの幅寸法Ｂ１、凹部２０ｃの幅寸法Ｂ２を設定するようにしている。

これにより、剥離刃２７を有する部品露出手段２６を備えた一部剥離式のテープフィーダ５において、剥離刃２７の破損を防止しつつ部品Ｐを供給可能な部品供給装置が実現される。

本発明の部品供給装置は、一部剥離式のテープフィーダにおいて、部品露出手段の剥離刃の破損を防止しつつ、部品を供給可能な部品供給装置を提供することができるという効果を有し、部品を収納してカバーテープで覆ったキャリアテープによって部品を供給する技術分野において有用である。

１ 部品実装装置
４ 部品供給部
５ テープフィーダ
１４ キャリアテープ
１４ｃ スプロケット孔
１４ｄ カバーテープ
２０ 本体フレーム
２０ｂ テープ受け面
２０ｃ 凹部
２１ テープ走行路
２６ 部品露出手段
２７ 剥離刃
Ｔ スプライシングテープ
Ｐ 部品

Claims (1)

1. 部品を収納してカバーテープで覆ったキャリアテープを部品吸着位置に供給する部品供給装置において、
   前記キャリアテープを前記部品吸着位置に送るテープ走行路と、
   前記カバーテープの一部を剥離することにより前記部品を露出させる部品露出手段と、
   前記テープ走行路の前記部品吸着位置の近傍において前記キャリアテープを下受けするテープ受け面に設けられた凹部と、を備え、
   先行する既装着のキャリアテープの末尾部と後続の新たなキャリアテープとを前記テープ走行路に対面する面にのみスプライシングテープを貼着して接続したキャリアテープが、前記部品露出手段によって前記キャリアテープの一部が露出されて前記部品吸着位置に位置した状態において、前記スプライシングテープの幅が前記凹部の幅よりも狭くなるように前記凹部が設けられている、部品供給装置。

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