JP6751845B2 - テープフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、部品を保持したキャリヤテープを走行させて部品供給位置に部品を供給するテープフィーダに関するものである。

従来、部品実装装置における代表的な部品供給装置の一つとしてテープフィーダが知られている。部品実装装置は、吸着ノズルにより部品を吸着して基板に装着する装置であり、テープフィーダは、部品を保持したキャリヤテープをテープ走行機構によって走行させることで、吸着ノズルによる部品の吸着位置である部品供給位置に部品を位置させる。部品供給位置の近傍領域のキャリヤテープはテープ押さえ部材によって上方から押さえられており、部品はテープ押さえ部材に設けられた部品供給開口から吸着ノズルによって吸着して取り出される。キャリヤテープのカバーテープは、剥離されて部品供給開口から引き出される。カバーテープの剥離の際に発生する静電気の影響や、キャリヤテープの搬送時の衝撃によって部品がキャリヤテープから飛び出してしまうことがある。このため、部品供給位置を走行するキャリヤテープの下方に磁石部材を設け、磁石部材の磁力によって部品を下方に引き寄せるようにしたものが知られている（例えば、下記の特許文献１）。この場合、磁石部材の磁力は、吸着ノズルによる部品の吸着が妨げられない程度に設定される。

また、近年、部品のサイズが一段と小さくなってきており、カバーテープを部品供給開口から引き出す際、静電気の影響で部品がカバーテープに付着してしまい、キャリヤテープ内から部品が脱落してしまう場合がある。このため、部品供給開口よりもキャリヤテープの走行方向の上流側の位置にスリットを設け、このスリットからカバーテープを引き出す「事前剥離」を行うことによって、静電気の影響でカバーテープに付着した部品がキャリヤテープから脱落しないようにしたものが知られている。

特開２０１４−１０７４１０号公報

しかしながら、上記のように事前剥離をする場合であっても、部品のサイズが極めて小さい場合には、静電気でカバーテープに付着した部品がスリットから飛び出し、スリットに噛み込まれたりするなどの事態が生じるおそれがあった。

このため本発明は、事前剥離の際、静電気でカバーテープに付着した部品がスリットから飛び出してしまう事態を防止でき、安定した部品供給動作を実現することができるテープフィーダを提供することを目的とする。

本発明のテープフィーダは、吸着ノズルにより部品を吸着して基板に装着する部品実装装置に取り付けて用いられ、前記吸着ノズルによる前記部品の吸着位置である部品供給位置に前記部品を供給するテープフィーダであって、前記部品供給位置の近傍領域におけるキャリヤテープを上方から押さえ、前記部品供給位置の上方に設けられて前記吸着ノズルが前記キャリヤテープから前記部品を吸着して取り出す部品供給開口及び前記部品供給開口よりも前記キャリヤテープの走行方向の上流側に設けられて前記キャリヤテープから剥離されたカバーテープが引き出されるスリットを有したテープ押さえ部材と、前記テープ押さえ部材によって上方から押さえられる前記キャリヤテープの下面を下受けするテープ下受け部材と、前記テープ下受け部材の下方に設けられ、前記部品供給位置に位置した前記キャリヤテープ内の前記部品を前記テープ下受け部材の側に磁力で引き寄せる第１の磁石部材と、前記テープ下受け部材の下方に前記第１の磁石部材とは独立して設けられ、前記第１の磁石部材よりも大きい磁力で、前記スリットの下方に位置した前記キャリヤテープ内の前記部品を前記テープ下受け部材の側に引き寄せる第２の磁石部材とを備えた。

本発明によれば、事前剥離の際、静電気でカバーテープに付着した部品がスリットから飛び出してしまう事態を防止でき、安定した部品供給動作を実現することができる。

本発明の一実施の形態におけるテープフィーダを備えた部品実装装置の側面図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの斜視図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダによって走行されるキャリヤテープをテープフィーダの一部とともに示す斜視図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの側面図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの一部の斜視図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの部分側面図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの一部の斜視図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダによって走行されるキャリヤテープ内の部品が吸着位置側磁石及びスリット側磁石から受ける磁力を示すグラフ

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装装置１は基板２に部品３を実装する装置であり、基台１１上に基板搬送部１２と部品装着部１３を備えている。基台１１には台車１４で移動されるフィーダベース１５が連結されており、フィーダベース１５にはテープフィーダ１６が取り付けられている（図２）。

図１において、基板搬送部１２はＹ軸方向（作業者ＯＰから見た前後方向）に配置された一対のコンベア１２ａを備えて成り、基板２をＸ軸方向（作業者ＯＰから見た左右方向）に搬送する。部品装着部１３は吸着ノズル１３ａを備えた装着ヘッド１３ｂと、装着ヘッド１３ｂを水平面内方向に移動させるヘッド移動機構１３ｃから構成されている。装着ヘッド１３ｂは吸着ノズル１３ａをＺ軸方向（上下方向）に移動させることができるとともに、Ｚ軸回りに回転させることができる。

フィーダベース１５には複数のテープフィーダ１６がＸ軸方向に並んで取り付けられている。図１に示すように、各テープフィーダ１６には台車１４に保持されたリール１７から引き出されたキャリヤテープ１８が導入されており（図２も参照）、各テープフィーダ１６は、キャリヤテープ１８をピッチ送りすることで、キャリヤテープ１８に保持された部品３を、吸着ノズル１３ａによる部品３の吸着位置である部品供給位置１６Ｋに間欠的に供給する。

キャリヤテープ１８は、図３に示すように、ベーステープ２１の上面に透明のカバーテープ２２が貼り付けられた構成を有している。ベーステープ２１には複数の部品収納部２３が一列に並んで設けられており、各部品収納部２３には部品３が収納されている。カバーテープ２２は各部品収納部２３を上方から覆っており、部品収納部２３からの部品３の脱落を防止している。ベーステープ２１の部品収納部２３の列と平行な位置には送り孔２４が一列に並んで設けられている。

テープフィーダ１６は、図２及び図４に示すように、フィーダベース１５に着脱自在に取り付けられる本体部３１に、テープ走行機構３２、テープ押さえ部材３３及びカバーテープ回収機構３４を備えている。本体部３１には、キャリヤテープ１８が走行するテープ走行面３５が形成されている。テープ走行面３５は、本実施の形態では、本体部３１の後端下部に形成されたテープ導入口３１Ｇ（図２及び図４）から前方に水平に延びた後、本体部３１の中間部で前上方へ向けて斜めに延び、本体部３１の上面に露出した状態で本体部３１の前方に延びている。

図２及び図４において、テープ走行機構３２は、本体部３１の前上方の位置に設けられたスプロケット４１と、スプロケット４１をＸ軸回りに間欠的に回転駆動する駆動モータ４２を備えている。スプロケット４１はキャリヤテープ１８の送り孔２４に外周歯４１Ｔ（図３）を係合させて回転することにより、テープ走行面３５上でキャリヤテープ１８をピッチ送りする（図２及び図４中に示す矢印Ａ）。これによりキャリヤテープ１８は、部品収納部２３を（すなわち部品３を）部品供給位置１６Ｋに間欠的に位置させる。

図２及び図４において、テープ押さえ部材３３は本体部３１の前上方の位置に前後方向に延びて設けられている。テープ押さえ部材３３は、テープ走行面３５を走行するキャリヤテープ１８のうち、スプロケット４１の外周歯４１Ｔが係合する部分の近傍領域（すなわち部品供給位置１６Ｋの近傍領域）を覆っており、その部分のキャリヤテープ１８を上方から押さえている。図５に示すように、テープ押さえ部材３３には、部品供給位置１６Ｋに位置した部品収納部２３の上方を開放するように設けられた部品供給開口３３Ｔと、剥離されたカバーテープ２２を引き出すためのスリット３３Ｓと、スプロケット４１の外周歯４１Ｔとの干渉を避けるための溝部３３Ｍが設けられている。スリット３３Ｓは部品供給開口３３Ｔの後方に位置している。

ここで、カバーテープ２２は、その先頭側の一部が作業者ＯＰによって予めベーステープ２１から剥離されたうえでスリット３３Ｓから後上方に引き出されており（図２及び図５）、本体部３１の中間部の上方位置に設けられたカバーテープ回収機構３４に導かれている。カバーテープ回収機構３４は、テープ走行機構３２がキャリヤテープ１８をピッチ送りするのに応じて間欠的にカバーテープ２２を引っ張り（図２、図４及び図５中に示す矢印Ｂ）、本体部３１内の後部に形成されたカバーテープ収容部３６内に収容する。このためカバーテープ２２はスリット３３Ｓを剥離位置としてベーステープ２１から剥離され、部品収納部２３が部品供給位置１６Ｋに到達した時点で部品収納部２３はカバーテープ２２によって覆われていない露出状態となる。これにより装着ヘッド１３ｂは、部品供給位置１６Ｋに位置した部品３を吸着ノズル１３ａにより吸着することができる。

図６において、本体部３１の上面のうち、テープ押さえ部材３３によって覆われる部分にはテープ下受け部材５０が設けられている。テープ下受け部材５０は、テープ押さえ部材３３によって上方から押さえられるキャリヤテープ１８の下面を下受けする。

図６及び図７（ａ），（ｂ）において、テープ下受け部材５０は水平に延びる水平部５０ａと、水平部５０ａの後端部から後方斜め下方に延びた後方傾斜部５０ｂと、水平部５０ａの前端部から前方斜め下方に延びた前方傾斜部５０ｃを有している。水平部５０ａの上面はテープ走行面３５の一部を構成している。

図６及び図７（ａ），（ｂ）において、テープ下受け部材５０の下方には、吸着位置側磁石５１（第１の磁石部材）とスリット側磁石５２（第２の磁石部材）が設けられている。吸着位置側磁石５１の後部の上面は水平面５１ａとなっており、前部の上面はキャリヤテープ１８の走行方向（Ｙ軸方向）の上流側から下流側に向かって（図６における紙面左方から右方に向かって）傾斜した傾斜面５１ｂとなっている。スリット側磁石５２は上面が水平面であり、その高さは吸着位置側磁石５１の後部の上面と同じ高さとなっている。

図６において、吸着位置側磁石５１は部品供給位置１６Ｋの下方に位置している。スリット側磁石５２は、吸着位置側磁石５１の後方（キャリヤテープ１８の走行方向の上流側）であって、スリット３３Ｓの下方に位置している。吸着位置側磁石５１とスリット側磁石５２とは互いに独立した別個の部材として構成されている。

キャリヤテープ１８内の各部品３は磁石によって引き寄せられる電極部（図示せず）を有しており、吸着位置側磁石５１は部品供給位置１６Ｋに位置した部品３をテープ下受け部材５０の側（すなわち下方）に磁力で引き寄せる。スリット側磁石５２は吸着位置側磁石５１よりも大きい磁力を有しており、スリット３３Ｓの下方に位置した部品３を吸着位置側磁石５１よりも大きい磁力でテープ下受け部材５０の側（下方）に引き寄せる。

図６において、吸着位置側磁石５１の傾斜面５１ｂの上方にはテープ下受け部材５０の水平部５０ａと前方傾斜部５０ｃの境が位置しているが、テープ下受け部材５０の水平部５０ａ上を水平前方に走行するキャリヤテープ１８は水平部５０ａを通過した後もそのまま水平方向に進む。このため、吸着位置側磁石５１の傾斜面５１ｂとキャリヤテープ１８の下面との間の距離は、キャリヤテープ１８の走行方向に（キャリヤテープ１８の走行方向の上流側から下流側に向かって）徐々に大きくなる。すなわち本実施の形態において、吸着位置側磁石５１の上面のうち、キャリヤテープ１８が部品供給位置１６Ｋを通過する前後の領域と上下に対向する部分（すなわち傾斜面５１ｂ）は、キャリヤテープ１８の走行方向の上流側から下流側に向かってキャリヤテープ１８の下面との距離が漸増するようになっている。

図８は、キャリヤテープ１８内の部品３が吸着位置側磁石５１及びスリット側磁石５２から受ける磁力を、吸着位置側磁石５１及びスリット側磁石５２の上面の位置と対向する位置に応じて示したグラフである。このグラフに示すように、スリット側磁石５２の上面は、その直上に位置する領域Ｒ１内の部品３に対して一定の磁力Ｇ１を及ぼし、吸着位置側磁石５１の上面のうち水平面５１ａは、その直上に位置する領域Ｒ２内の部品３に対して一定の磁力Ｇ２を及ぼす。また、上述したように、吸着位置側磁石５１の傾斜面５１ｂは、キャリヤテープ１８の走行方向の上流側から下流側に向かってキャリヤテープ１８の下面との距離が漸増するようになっているので、吸着位置側磁石５１の上面のうち傾斜面５１ｂは、その直上に位置する領域Ｒ３内の部品３に対して、キャリヤテープ１８の走行方向に漸減する磁力を及ぼす。

ここで、磁力Ｇ２は、吸着ノズル１３ａにより部品３の吸着が妨げられない程度の磁力に制限されるが、スリット側磁石５２は吸着位置側磁石５１とは独立して設けられるので、磁力Ｇ１を磁力Ｇ２よりも大きい任意の磁力に設定することができる。このため、スリット３３Ｓの下方領域の部品３を、部品供給位置１６Ｋの下方領域の部品３よりも大きい磁力でテープ下受け部材５０の側に引き寄せることができ、スリット３３Ｓの下方を通過する部品３はキャリヤテープ１８の部品収納部２３内に留められる。これにより、スリット３３Ｓによりキャリヤテープ１８のベーステープ２１からカバーテープ２２が事前剥離される際、静電気によって部品３がカバーテープ２２に付着してスリット３３Ｓから飛び出してしまう事態を防止できる。

一方、吸着位置側磁石５１は部品供給位置１６Ｋの下方に位置しており、部品供給位置１６Ｋを通る部品３を磁力で引き寄せるため、カバーテープ２２が引き剥がされた後のベーステープ２１の部品収納部２３から部品３が飛び出る事態を防止できる。ここで、前述したように、吸着位置側磁石５１の傾斜面５１ｂがその直上に位置する部品３に及ぼす磁力は磁力Ｇ２からキャリヤテープ１８の走行方向に向けて漸減するため、吸着ノズル１３ａによる部品３の吸着が、吸着位置側磁石５１から受ける磁力によって妨げられる事態は極めて生じにくくなっている。

上記構成の部品実装装置１では、基板搬送部１２、部品装着部１３、テープフィーダ１６等の作動制御は部品実装装置１が備える制御装置Ｃ（図１）が行う。制御装置Ｃに制御された基板搬送部１２は先ず、上流工程側から送られてきた基板２を搬入し、作業位置に位置決めする。そして、テープフィーダ１６が作動して部品供給位置１６Ｋに部品３を供給するとともに、ヘッド移動機構１３ｃが装着ヘッド１３ｂをテープフィーダ１６と基板２との間で往復移動させる。装着ヘッド１３ｂはテープフィーダ１６が部品供給位置１６Ｋに位置させる部品３を、部品供給開口３３Ｔを通して吸着ノズル１３ａによりピックアップし、そのピックアップした部品３を基板２に装着する。装着ヘッド１３ｂが基板２に装着すべき部品３を全て基板２に装着したら、基板搬送部１２は基板２を下流工程側に搬出する。

このような基板２に対する部品３の装着過程において、各テープフィーダ１６は、部品実装装置１が備える吸着ノズル１３ａによる部品３の吸着位置である部品供給位置１６Ｋに部品３を供給するが、吸着位置側磁石５１及びスリット側磁石５２により、部品供給位置１６Ｋからの部品３の吸着は妨げられず、事前剥離の際、静電気でカバーテープ２２に付着した部品３がスリット３３Ｓから飛び出すこともない。

以上説明したように、本実施の形態におけるテープフィーダ１６は、部品供給位置１６Ｋに位置した部品３を吸着位置側磁石５１によってテープ下受け部材５０の側に磁力で引き寄せ、スリット３３Ｓの下方に位置した部品３をスリット側磁石５２によってテープ下受け部材５０の側に磁力で引き寄せるようになっている。スリット側磁石５２は吸着位置側磁石５１とは独立して設けられて（別個の部材から成って）おり、吸着位置側磁石５１よりも大きい磁力を発揮させることができるので、部品供給位置１６Ｋにおいては、吸着ノズル１３ａにより部品３の吸着が妨げられない程度の磁力が発揮されるようにしつつ、スリット３３Ｓの位置においては、カバーテープ２２の剥離に伴う静電気によるキャリヤテープ１８からの部品３の飛び出しを確実に防止できる程度の磁力を発揮させることができる。このため部品供給位置１６Ｋからの部品３の吸着を妨げることなく、事前剥離の際、静電気でカバーテープ２２に付着した部品３がスリット３３Ｓから飛び出してしまう事態を防止でき、安定した部品供給動作を実現することができる。

事前剥離の際、静電気でカバーテープに付着した部品がスリットから飛び出してしまう事態を防止でき、安定した部品供給動作を実現することができるテープフィーダを提供する。

１ 部品実装装置
２ 基板
３ 部品
１３ａ 吸着ノズル
１６ テープフィーダ
１６Ｋ 部品供給位置
１８ キャリヤテープ
２２ カバーテープ
３２ テープ走行機構
３３ テープ押さえ部材
３３Ｔ 部品供給開口
３３Ｓ スリット
５０ テープ下受け部材
５１ 吸着位置側磁石（第１の磁石部材）
５２ スリット側磁石（第２の磁石部材）

Claims (5)

1. 吸着ノズルにより部品を吸着して基板に装着する部品実装装置に取り付けて用いられ、前記吸着ノズルによる前記部品の吸着位置である部品供給位置に前記部品を供給するテープフィーダであって、
   前記部品供給位置の近傍領域におけるキャリヤテープを上方から押さえ、前記部品供給位置の上方に設けられて前記吸着ノズルが前記キャリヤテープから前記部品を吸着して取り出す部品供給開口及び前記部品供給開口よりも前記キャリヤテープの走行方向の上流側に設けられて前記キャリヤテープから剥離されたカバーテープが引き出されるスリットを有したテープ押さえ部材と、
   前記テープ押さえ部材によって上方から押さえられる前記キャリヤテープの下面を下受けするテープ下受け部材と、
   前記テープ下受け部材の下方に設けられ、前記部品供給位置に位置した前記キャリヤテープ内の前記部品を前記テープ下受け部材の側に磁力で引き寄せる第１の磁石部材と、
   前記テープ下受け部材の下方に前記第１の磁石部材とは独立して設けられ、前記第１の磁石部材よりも大きい磁力で、前記スリットの下方に位置した前記キャリヤテープ内の前記部品を前記テープ下受け部材の側に引き寄せる第２の磁石部材とを備えたことを特徴とするテープフィーダ。
2. 前記第１の磁石部材は、前記キャリヤテープの走行方向の上流側から下流側に向かって傾斜した傾斜面を有し、
   前記第１の磁石部材の前記傾斜面の上方には、前記テープ下受け部材の水平部と傾斜部の境が位置していることを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ。
3. 前記第２の磁石部材は、前記スリットの下方に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載のテープフィーダ。
4. 前記部品を保持したキャリヤテープを走行させて前記部品供給位置に前記部品を位置させるテープ走行機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のテープフィーダ。
5. 前記第１の磁石部材の上面のうち、前記キャリヤテープが前記部品供給位置を通過する前後の領域と上下に対応する部分は、前記キャリヤテープの走行方向の上流側から下流側に向かって前記キャリヤテープの下面との距離が漸増することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のテープフィーダ。

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