JP2012256709A - テープフィーダ及び部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テープ部材が停止中のスプロケットの歯に対して進行してしまって部品取り出し位置における部品の供給ずれが発生する事態を防止することができるテープフィーダ及び部品実装方法を提供する。
【解決手段】トップテープにテンションを付与するテンション付与機構３５が、フィーダ本体に揺動自在に設けられたアーム部材４１、アーム部材４１の先端部に設けられてトップテープに当接する当接ローラ４３、両端部がアーム部材４１及びフィーダ本体に取り付けられてアーム部材４１を揺動方向に付勢し、当接ローラ４３をトップテープに押し付けるばね部材４４から成り、ばね部材４４が、アーム部材４１に第１の付勢力を与える「第１のばね部材取り付け位置」５２ａ及びアーム部材４１に第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力を与える「第２のばね部材取り付け位置」５２ｂのいずれかに選択的に取り付けられる。
【選択図】図８

Description

本発明は、部品実装装置において部品の供給を行うテープフィーダ及びこのテープフィーダを備えた部品実装装置による部品実装方法に関するものである。

基板に部品（電子部品）を装着する部品実装装置では、基板の位置決めを行う基板位置決め部、部品の供給を行う部品供給部、部品供給部により供給された部品を吸着ノズルによりピックアップして基板位置決め部により位置決めされた基板に装着する装着ヘッドを備えている。ここで部品供給部を構成するパーツフィーダの一種として知られるテープフィーダは、部品が収納されたテープ部材を断続的に送ってテープ部材に収納された部品を所定の部品取り出し位置に一定時間間隔で供給する。

このようなテープフィーダにおいて、テープ部材は、ポケット状の各部品収納部に部品を収納させたベーステープと、ベーステープに貼り付けられて部品収納部に収納された部品がベーステープから脱落することを防止するトップテープから成り、リールに巻き付けられた状態で供給される。部品実装装置に装着されるフィーダ本体は、リールから繰り出されたテープ部材の通路であるテープ通路とスプロケットを備えており、スプロケットの外周に設けられた歯を、テープ通路を通って延びたテープ部材の送り孔に嵌入させてスプロケットを間欠的に回転させることによりテープ部材を断続的に送り、ベーステープの部品収納部を一定時間間隔でフィーダ本体上に設定された部品取り出し位置に位置させる。リールから繰り出されたテープ部材は、部品取り出し位置に達するまでの間の一部の上面がフィーダ本体に設けられたテープ押さえによって上方から押さえられ、ベーステープから引き剥がされたトップテープはテープ押さえに設けられたトップテープ引き出し口から上方に引き出された後、トップテープ回収機構により引っ張られて回収される。

このようにテープ押さえのトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープはトップテープ回収機構によって引っ張られて回収されるが、このときトップテープが弛んでいるとトップテープの回収をスムーズに行うことができないことから、トップテープ引き出し口から引き出されたトップテープにはテンション付与機構によって適度なテンションが与えられる。テンション付与機構は、フィーダ本体に揺動自在に設けられたアーム部材、アーム部材の先端部に設けられてトップテープに当接する当接部及び両端部がアーム部材及びフィーダ本体に取り付けられてアーム部材をその揺動方向に付勢するばね部材から成り、ばね部材はアーム部材とフィーダ本体に対するばね取り付け位置によって定まる長さ（ばね長さ）に応じた付勢力で当接部をトップテープに押し付けることによってトップテープにテンションを与える（例えば、特許文献１参照）。

ここで、テンション付与機構がトップテープに与えるテンションはトップテープを介してベーステープをテープ部材の送り方向に押し出す力となるが、前述のようにテープ部材はテープ押さえによって押さえられていることから、スプロケットの停止中（スプロケットの間欠回転動作の合間に）にテープ部材が上記押し出し力によってテープ部材の送り方向に移動（この移動はテープ部材の送り孔とスプロケットの歯との間の隙間の範囲内での移動を指す）しようとしてもその移動はトップテープとテープ押さえとの間に生じる摩擦力によって阻止される。このためテープフィーダでは、ベーステープの部品収納部の位置はスプロケットの歯の位置（すなわちスプロケットの回転位置）によってコントロールすることができ、部品を部品取り出し位置に正確に供給することができる。

特開２００５−１７５０４５号公報

しかしながら、トップテープの材質によっては、トップテープとテープ押さえとの間の摩擦係数が小さくなるものがあり、このようなテープ押さえとの間の摩擦係数が小さいトップテープを備えたテープ部材が用いられる場合には、テンション付与機構によってトップテープに付与されるテンションは、トップテープとテープ押さえとの間に生じる摩擦力を上回り、テープ部材がトップテープに付与されるテンションによる押し出し力によってスプロケットの歯に対してテープ部材の送り方向に進行してしまい、テープ部材の送り孔が正規の位置（スプロケットが有する多数の歯のうち最も高い位置にある歯の前面とテープ部材の送り孔の前縁とが接触した位置）からテープ部材の送り方向に進行して部品収納部の位置をスプロケットの回転位置によってコントロールすることができなくなり、部品が部品取り出し位置からずれた位置で供給されてしまう部品の供給ずれが発生する場合があった。また、ベーステープの部品収納部がエンボス成型によって形成される場合のように、ベーステープの厚さが比較的薄い場合においてもトップテープとテープ押さえとの間に生じる摩擦力が小さくなるため、上記と同様の部品の供給ずれが起こり得た。

そこで本発明は、テープ部材が停止中のスプロケットの歯に対して進行してしまって部品取り出し位置における部品の供給ずれが発生する事態を防止することができるテープフィーダ及び部品実装方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のテープフィーダは、部品収納部に部品を収納させたベーステープ及びベーステープに貼り付けられて部品収納部に収納された部品がベーステープから脱落することを防止するトップテープから成り、リールに巻き付けられた状態で供給されるテープ部材と、リールから繰り出されたテープ部材の通路であるテープ通路を有したフィーダ本体と、フィーダ本体に取り付けられ、外周に設けられた歯をリールから繰り出されたテープ部材の送り孔に嵌入させて間欠的に回転することによりテープ通路内でテープ部材を断続的に送り、ベーステープの部品収納部を一定時間間隔でフィーダ本体上に設定された部品取り出し位置に位置させるスプロケットと、フィーダ本体に設けられ、リールから繰り出されてから部品取り出し位置に達するまでの間のテープ部材の一部の上面を上方から押さえるとともに、ベーステープから引き剥がされたトップテープが上方に引き出されるトップテープ引き出し口を有したテープ押さえと、テープ押さえのトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープを引っ張って回収するトップテープ回収機構と、トップテープ引き出し口から引き出され、トップテープ回収機構によって引っ張られるトップテープにテンションを付与するテンション付与機構とを有し、テンション付与機構は、フィーダ本体に揺動自在に設けられたアーム部材と、アーム部材の先端部に設けられてトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープに当接する当接部と、両端部がアーム部材及びフィーダ本体に取り付けられてアーム部材をその揺動方向に付勢し、当接部をトップテープに押し付けることによってトップテープにテンションを与えるばね部材とから成り、ばね部材は、アーム部材に第１の付勢力を与える第１のばね部材取り付け位置及びアーム部材に第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力を与える第２のばね部材取り付け位置のいずれかに選択的に取り付けられるようになっている。

請求項２に記載の部品実装方法は、基板の位置決めを行う基板位置決め部と、部品の供給を行うテープフィーダと、テープフィーダにより供給された部品を吸着ノズルによりピックアップする装着ヘッドとを備え、テープフィーダは、部品収納部に部品を収納させたベーステープ及びベーステープに貼り付けられて部品収納部に収納された部品がベーステープから脱落することを防止するトップテープから成り、リールに巻き付けられた状態で供給されるテープ部材と、リールから繰り出されたテープ部材の通路であるテープ通路を有したフィーダ本体と、フィーダ本体に取り付けられ、外周に設けられた歯をリールから繰り出されたテープ部材の送り孔に嵌入させて間欠的に回転することによりテープ通路内でテープ部材を断続的に送り、ベーステープの部品収納部を一定時間間隔でフィーダ本体上に設定された部品取り出し位置に位置させるスプロケットと、フィーダ本体に設けられ、リールから繰り出されてから部品取り出し位置に達するまでの間のテープ部材の一部の上面を上方から押さえるとともに、ベーステープから引き剥がされたトップテープが上方に引き出されるトップテープ引き出し口を有したテープ押さえと、テープ押さえのトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープを引っ張って回収するトップテープ回収機構と、トップテープ引き出し口から引き出され、トップテープ回収機構によって引っ張られるトップテープにテンションを付与するテンション付与機構とを有し、テンション付与機構は、フィーダ本体に揺動自在に設けられたアーム部材と、アーム部材の先端部に設けられてトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープに当接する当接部と、両端部がアーム部材及びフィーダ本体に取り付けられてアーム部材をその揺動方向に付勢し、当接部をトップテープに押し付けることによってトップテープにテンションを与えるばね部材とから成る部品実装装置による部品実装方法であって、テープフィーダが備えるばね部材を、アーム部材に第１の付勢力を与える第１のばね部材取り付け位置及びアーム部材に第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力を与える第２のばね部材取り付け位置のいずれかに選択的に取り付ける工程と、基板位置決め部により基板の位置決めを行う工程と、テープフィーダによって部品取り出し位置に位置されたベーステープの部品収納部から吸着ノズルによって部品をピックアップする工程と、吸着ノズルによりピックアップした部品を基板位置決め部により位置決めした基板に装着する工程とを含む。

請求項３に記載の部品実装方法は、請求項２に記載の部品実装方法であって、ばね部材が第１のばね部材取り付け位置に取り付けられている状態において、テープ部材に設けられた送り孔が停止中のスプロケットの歯に対してテープ部材の送り方向に進行する場合に、ばね部材を第２のばね部材取り付け位置に取り付ける。

本発明では、トップテープとテープ押さえとの間の最大静止摩擦力の大きさに応じてテンション付与機構のばね部材の取り付け位置を変更することでトップテープに付与されるテンションの大きさを変えるようになっているので、テープ部材が停止中のスプロケットの歯に対して進行することがなく、これにより部品取り出し位置における部品の供給ずれの発生を防止することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の構成図 本発明の一実施の形態における部品実装装置を構成するテープフィーダが備えるテープ部材の斜視図 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 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダが備えるテープ部材の部分平面図 本発明の一実施の形態におけるテープフィーダの部分斜視図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダが備えるテンション付与機構の動作説明図 （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるテープフィーダが備えるテンション付与機構の側面図 本発明の一実施の形態における部品実装装置を用いた部品実装方法の実行手順を示すフローチャート

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において部品実装装置１は、図示しない上流工程側の装置（例えば半田印刷機や他の部品実装装置）から送られてきた基板２の搬入及び位置決め、位置決めした基板２の電極部３上への部品（電子部品）４の装着及び部品４を装着した基板２の下流工程側の装置（例えば他の部品実装装置や検査機、リフロー炉等）への搬出から成る一連の動作を繰り返し実行する装置である。

図１において部品実装装置１は、図示しない基台上に設けられて基板２の搬送及び所定の作業位置（図１に示す位置）への位置決めを行う基板位置決め部としての基板搬送路１１、基台上に設けられたフィーダベース１２に装着されて部品４の供給を行う複数のテープフィーダ１３、基台上に設けられた直交座標型のヘッド移動ロボット１４、ヘッド移動ロボット１４によって水平面内で移動され、昇降自在かつ上下軸回りに回転自在に設けられた吸着ノズル１５によってテープフィーダ１３により供給された部品４をピックアップする装着ヘッド１６、装着ヘッド１６に設けられて撮像視野を下方に向けた基板カメラ１７及び基台上に設けられて撮像視野を上方に向けた部品カメラ１８を備えており、これらの各装置は制御装置１９によって作動制御がなされる。

図１において、基板搬送路１１は水平方向に延びて設けられた一対のベルトコンベアから成っており、制御装置１９によって制御されて作動し、基板２の両端部を下方から支持した状態で基板２の搬送を行う。

各テープフィーダ１３は制御装置１９によって制御されて作動し、部品４が収納されたテープ部材２０（図２）の送り動作を行って部品４を部品取り出し位置１３ｐ（図１）に供給する。

図２において、テープ部材２０は、長手方向に一定間隔で並んで設けられた多数の送り孔２１及び同じく長手方向に一定間隔で並んで設けられた多数の部品収納部２２を有して各部品収納部２２に部品４を収納させたベーステープ２３と、ベーステープ２３に貼り付けられて部品収納部２２に収納された部品４がベーステープ２３から脱落することを防止するトップテープ２４から成る。このテープ部材２０はリール２５に巻き付けられた状態で供給される。

図３及び図４において、テープフィーダ１３はフィーダ本体３１、スプロケット３２、テープ押さえ３３、トップテープ回収機構３４及びテンション付与機構３５を備えている。

図１及び図４において、フィーダ本体３１はフィーダベース１２に着脱自在に取り付けられる。以下、フィーダベース１２に取り付けられた状態で基板搬送路１１に向く側をテープフィーダ１３の前方、その反対側を後方と称する。

図４において、フィーダ本体３１の外部の後方位置にはテープ部材２０が巻き付けられたリール２５が保持され、リール２５から繰り出されたテープ部材２０はフィーダ本体３１の内部に設けられたテープ通路３１ａ（図３も参照）上を前方に向けて引き延ばされている。すなわちフィーダ本体３１は、リール２５から繰り出されたテープ部材２０の通路であるテープ通路３１ａを有したものとなっている。

図３及び図４において、スプロケット３２はフィーダ本体３１の前端部にフィーダ本体３１に対して回転自在に取り付けられており、その外周には等間隔に配置された多数の歯３２ａが設けられている。スプロケット３２は、外周に設けられた多数の歯３２ａのうち、最も高い位置にある歯３２ａの前面を、フィーダ本体３１のテープ通路３１ａ内を延びたテープ部材２０のひとつの送り孔２１の前縁に後方から当接させた状態で（図５（ａ）。図中、左右方向の中央に位置した歯３２ａが最も高い位置にある歯３２ａを示している）一定量だけ回転して止まる間欠回転動作を連続的に実行する。これによりテープ部材２０はスプロケット３２によってフィーダ本体３１の前方に牽引されて断続的に進行し、ベーステープ２３に設けられた部品収納部２２が次々と部品取り出し位置１３ｐに送られる。

すなわち本実施の形態において、スプロケット３２は、フィーダ本体３１に取り付けられ、外周に設けられた歯３２ａをリール２５から繰り出されたテープ部材２０の送り孔２１に嵌入させて間欠的に回転することによりテープ通路３１ａ内でテープ部材２０を断続的に送り、ベーステープ２３の部品収納部２２を一定時間間隔でフィーダ本体３１上に設定された部品取り出し位置１３ｐに位置させるものとなっている。

なお、上記のように、スプロケット３２の回転時には、スプロケット３２の歯３２ａ（詳細には、スプロケット３２が有する多数の歯３２ａのうち最も高い位置にある歯３２ａ）の前面がテープ部材２０の送り孔２１の前縁に接触した状態となってテープ部材２０が牽引されるが、制御装置１９はこの接触状態がテープ部材２０の牽引中だけでなく、テープ部材２０の停止中（スプロケット３２の回転動作の停止中）においても維持されることを前提にして、スプロケット３２の回転角度をコントロールすることによって、部品収納部２２が（すなわち部品４が）フィーダ本体３１の部品取り出し位置１３ｐに位置するようにしている。

図２及び図３において、テープ押さえ３３は断面「コ」状の長尺部材から成る。テープ押さえ３３は、フィーダ本体３１の部品取り出し位置１３ｐの後方にフィーダ本体３１に沿って前後方向に延びた状態で設けられており、リール２５から繰り出されてから部品取り出し位置１３ｐに達するまでの間のテープ部材２０の一部（テープ通路３１ａ上を水平方向に延びるテープ部材２０の一部）の上面を上方から押さえてフィーダ本体３１との間でテープ部材２０を摺動自在に保持する。

図３において、テープ押さえ３３の前方部位には部品取り出し位置１３ｐの直上に位置するように形成された部品取り出し開口３３ｐのほか、ベーステープ２３から引き剥がされたトップテープ２４を上方に引き出すためのトップテープ引き出し口３３ａが部品取り出し開口３３ｐの後方に部品取り出し開口３３ｐに隣接して設けられている。

ベーステープ２３から引き剥がされたトップテープ２４は、テープ押さえ３３のトップテープ引き出し口３３ａから上方に引き出される（図６）。そして、トップテープ引き出し口３３ａから引き出されたトップテープ２４は、後述するテンション付与機構３５によって適度なテンションが付与された状態でトップテープ回収機構３４に送られる。

すなわち本実施の形態において、テープ押さえ３３は、フィーダ本体３１に設けられ、リール２５から繰り出されてから部品取り出し位置１３ｐに達するまでの間のテープ部材２０の一部の上面を上方から押さえるとともに、ベーステープ２３から引き剥がされたトップテープ２４が上方に引き出されるトップテープ引き出し口３３ａを有したものとなっている。

図３において、テープ押さえ３３の前方部位（トップテープ引き出し口３３ａよりも前方の部位）には覗き窓３３ｎが設けられており、部品実装装置１のオペレータ（図示せず）は、この覗き窓３３ｎからテープ部材２０に設けられた送り孔２１とスプロケット３２の歯３２ａとの位置関係を視認することができる。

図２において、テープ押さえ３３はその後端部が枢結部材３３ｑによってフィーダ本体３１に枢結されており、フィーダ本体３１に沿って前後方向（水平方向）に延びるセット位置（図３中に実線で示すテープ押さえ３３参照）と、このセット位置から枢結部材３３ｑ回りに上方に跳ね上げた非セット位置（図３中に一点鎖線で示すテープ押さえ３３参照）との間で揺動自在になっている。ベーステープ２３から引き剥がしたトップテープ２４をテープ押さえ３３のトップテープ引き出し口３３ａからテープ押さえ３３の上面側に引き出す作業は、テープ押さえ３３を上方に跳ね上げた非セット位置にした状態で行われる。

図４において、トップテープ回収機構３４は、フィーダ本体３１に回転自在に取り付けられて互いに接した一対の回収ローラ３４ａと、フィーダ本体３１に設けられて一対の回収ローラ３４ａのうちの一方を駆動する回収ローラ駆動手段としての回収ローラ駆動モータ３４ｂと、フィーダ本体３１の後部に設けられた廃棄ボックス３４ｃから成っている。回収ローラ駆動モータ３４ｂがテープ押さえ３３のトップテープ引き出し口３３ａからテープ押さえ３３の上面側に引き出されたトップテープ２４を挟み込んだ状態で制御装置１９に制御されて駆動されると、一対の回収ローラ３４ａが互いに反対方向に回転し、トップテープ２４が引っ張られて廃棄ボックス３４ｃ内に送られる。

すなわち本実施の形態において、トップテープ回収機構３４は、テープ押さえ３３のトップテープ引き出し口３３ａから引き出されたトップテープ２４を引っ張って回収するものとなっている。

図４及び図７（ａ），（ｂ）において、テンション付与機構３５は、フィーダ本体３１に上下方向に揺動自在に設けられたアーム部材４１、アーム部材４１の揺動軸４１ａと同軸に設けられた案内ローラ４２、アーム部材４１の先端部（後端部）に設けられた当接ローラ４３、フィーダ本体３１とアーム部材４１との間に跨設して設けられ、アーム部材４１をその揺動方向（上下方向）の下方に付勢する（下方への付勢力を与える）ばね部材４４、アーム部材４１の後部に下方に延びて設けられた突起片４５及びフィーダ本体３１に設けられ、上方に開口した凹部４６ａ内に突起片４５が上方から入り込んだときにこれを光学的に検出する突起片検出センサ４６から成る。

図７（ａ），（ｂ）及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、フィーダ本体３１にはばね部材４４の一端側（下端側）が取り付けられるフィーダ本体側ばね部材取り付け部５１が設けられており、アーム部材４１の下部にはばね部材４４の他端側（上端側）が取り付けられる第１のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ａ及び第２のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ｂが設けられている。

ばね部材４４は、その下端側はフィーダ本体側ばね部材取り付け部５１に取り付けられ、上端側は、第１のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ａ及び第２のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ｂのいずれか一方に選択的に取り付けられる。ここで、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ばね部材４４の上端側を第１のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ａに取り付けたときのばね部材４４の長さＬ１は、ばね部材４４の上端側を第２のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ｂに取り付けたときのばね部材４４の長さＬ２よりも大きく、ばね部材４４の上端側を第１のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ａに取り付けたときにばね部材４４がアーム部材４１に与える下方への付勢力（第１の付勢力と称する）は、ばね部材４４の上端側を第２のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ｂに取り付けたときにばね部材４４がアーム部材４１に与える下方への付勢力（第２の付勢力と称する）よりも大きくなるようになっている。

図７（ａ），（ｂ）において、案内ローラ４２は、テープ押さえ３３のトップテープ引き出し口３３ａから引き出されてトップテープ回収機構３４によって引っ張られるトップテープ２４に下方から接触し、当接ローラ４３は案内ローラ４２の後方を延びるトップテープ２４に上方から当接する。このような状態でアーム部材４１はばね部材４４によって下方に付勢されており（図中に示す矢印Ａ）、このためトップテープ２４にはばね部材によるアーム部材４１の下方への付勢力に応じたテンションが作用する。

すなわち本実施の形態において、テンション付与機構３５は、テープ押さえ３３のトップテープ引き出し口３３ａから引き出され、トップテープ回収機構３４によって引っ張られるトップテープ２４にテンションを付与するものとなっている。

また、本実施の形態において、テンション付与機構３５は、フィーダ本体３１に揺動自在に設けられたアーム部材４１、アーム部材４１の先端部に設けられてトップテープ引き出し口３３ａから引き出されたトップテープ２４に当接する当接部としての当接ローラ４３及び両端部がアーム部材４１とフィーダ本体３１とに取り付けられてアーム部材４１をその揺動方向に付勢し、当接ローラ４３をトップテープ２４に押し付けることによってトップテープ２４にテンションを与えるばね部材４４から成り、ばね部材４４は、下端側がフィーダ本体側ばね部材取り付け部５１に取り付けられるとともに上端側が第１のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ａに取り付けられてアーム部材４１に第１の付勢力を与える「第１のばね部材取り付け位置」（図８（ａ）参照）及び下端側がフィーダ本体側ばね部材取り付け部５１に取り付けられるとともに上端側が第２のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ｂに取り付けられてアーム部材４１に第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力を与える「第２のばね部材取り付け位置」（図８（ｂ）参照）のいずれかに選択的に取り付けられるようになっている。

このような構成のテンション付与機構３５において、トップテープ引き出し口３３ａからテープ押さえ３３の上面側に引き出されてトップテープ回収機構３４によって引っ張られているトップテープ２４に弛みが生じ、ばね部材４４によって下方に付勢されたアーム部材４１が下方に所定量揺動したときには（図７（ｂ）中に示す矢印Ｂ）、アーム部材４１に取り付けられた突起片４５が突起片検出センサ４６の凹部４６ａ内に上方から入り込んで（図７（ｂ）中に示す矢印Ｃ）、突起片検出センサ４６によって突起片４５が検出される。

この突起片検出センサ４６によって検出された突起片４５の検出情報は制御装置１９に送られ、制御装置１９は、突起片検出センサ４６から突起片４５の検出情報を受け取っている間だけトップテープ回収機構３４の回収ローラ駆動モータ３４ｂを回転させる。

このような構成のテープフィーダ１３では、制御装置１９がスプロケット駆動モータ３２ｂを間欠駆動させるとスプロケット３２が間欠的に回転し、テープ部材２０がスプロケット３２によって牽引されてフィーダ本体３１の後端側から前端側に向かう方向（図４の紙面左側から右側に向かう方向）に断続的に進行する。すなわち、スプロケット３２を間欠的に回転させてテープ部材２０の進行させる動作はテープ部材２０の送り動作となっている。

上記のようにスプロケット３２の間欠回転動作によるテープ部材２０の送り動作が行われてテープ部材２０が断続的に進行すると、テープ部材２０の部品収納部２２が一定時間間隔でテープ押さえ３３の部品取り出し開口３３ｐの下方位置に位置し、部品取り出し位置１３ｐに部品４が一定時間間隔で供給される。なお、トップテープ２４は各部品収納部２２が部品取り出し位置１３ｐに到達する以前にベーステープ２３から引き剥がされてテープ押さえ３３の上面側に引き出されているので、部品収納部２２が部品取り出し位置１３ｐに到達した時点において、部品４は部品収納部２２から取り出せる状態になっている。

また、上記スプロケット３２の回転動作と並行して回収ローラ駆動モータ３４ｂが断続的に駆動される動作が行われ、これによりテープ押さえ３３の上面側に引き出されたトップテープ２４は、一対の回収ローラ３４ａによって引っ張られながら廃棄ボックス３４ｃ内に送り込まれて回収される。このときのトップテープ２４の回収作業は、（１）回収ローラ３４ａの回転によりトップテープ２４が引っ張られる→（２）アーム部材４１が上動して突起片４５が突起片検出センサ４６の凹部４６ａから上方に脱出し、突起片検出センサ４６からの突起片４５の検出情報が非出力状態となる→（３）制御装置１９が回収ローラ駆動モータ３４ｂの駆動を停止させる→（４）スプロケット３２の間欠的な回転動作によりトップテープ２４がスプロケット３２の一間欠回転動作分だけ繰り出される→（５）トップテープ２４に弛みが生じる→（６）アーム部材４１が下動して突起片４５が突起片検出センサ４６の凹部４６ａ内に上方から入り込む→（７）突起片検出センサ４６から突起片４５の検出情報が出力される→（８）制御装置１９が回収ローラ駆動モータ３４ｂを駆動する→（１）回収ローラ３４ａの回転によりトップテープ２４が引っ張られる→（２）→・・・という順で進行する。

このように、スプロケット３２が回転から停止した後にはトップテープ２４がトップテープ回収機構３４によって引っ張られ、その際トップテープ２４にはテンション付与機構３５によってテンションが付与される。このときトップテープ２４に付与されるテンションはベーステープ２３をテープ部材２０の送り方向に押し出す力としてテープ部材２０に作用するが、そのベーステープ２３をテープ部材２０の送り方向に押し出す力としてトップテープ２４に作用するテンションがトップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力を上回らない限りは、テープ部材２０が停止中のスプロケット３２の歯３２ａに対して進行することはなく、前述のようなスプロケット３２の回転位置の制御によるベーステープ２３の部品収納部２２の位置のコントロールが可能となる（図５（ａ））。一方、トップテープ２４に付与されるテンションがトップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力を上回る場合には、テープ部材２０が停止中のスプロケット３２の歯３２ａに対して進行してしまい、スプロケット３２の回転位置の制御によるベーステープ２３の部品収納部２２の位置のコントロールができなくなる（図５（ｂ））。

本実施の形態では、「第１のばね部材取り付け位置」は、テンション付与機構３５がトップテープ引き出し口３３ａから引き出されたトップテープ２４に対して付与するテンションが、トップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力を上回らない大きさとなるようなばね部材４４の取り付け位置として設定されている。また、「第２のばね部材取り付け位置」は、テープ部材２０がトップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力が小さくなるタイプのもの（トップテープ２４の材質が通常使用されるものよりも滑らかな表面を有するテープ部材２０や、ベーステープ２３の部品収納部２２がエンボス成型によって形成されているためにベーステープ２３の厚さが通常のものよりも薄くなっているテープ部材２０など）である場合に、テンション付与機構３５がトップテープ引き出し口３３ａから引き出されたトップテープ２４に対して付与するテンションが、トップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力を上回らない大きさとなるようなばね部材４４の取り付け位置として設定されている。

このため本実施の形態では、通常ではばね部材４４を「第１のばね部材取り付け位置」に取り付けておき、テープ部材２０をトップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力が小さくなるタイプのものに交換するときには、アーム部材４１に与える付勢力（すなわちテンション付与機構３５によりトップテープ２４に付与されるテンション）が小さくなる「第２のばね部材取り付け位置」に取り付ける（付け替える）ようにする。

なお、上記のように、テンション付与機構３５によってトップテープ２４に付与されるテンションが最大静止摩擦力を上回ってテープ部材２０が停止中のスプロケット３２の歯３２ａに対して進行してしまっている状態は、スプロケット３２の回転が停止しているとき（例えば、テープ部材２０の交換を行った後、スプロケット３２を回転駆動する前）に、オペレータがテープ押さえ３３の覗き窓３３ｎを覗いてテープ部材２０の送り孔２１とスプロケット３２の歯３２ａとの位置関係を視認することによって知ることができる。

図１において、装着ヘッド１６の移動は、制御装置１９が前述のヘッド移動ロボット１４の作動制御を行うことによってなされる。装着ヘッド１６に設けられた吸着ノズル１５の装着ヘッド１６に対する昇降及び上下軸回りの回転動作は、制御装置１９が図示しないアクチュエータ等から成るノズル駆動機構１５ａの作動制御を行うことによってなされ、各吸着ノズル１５による部品４の吸着（ピックアップ）及び吸着解除（基板２への装着）動作は、制御装置１９が図示しないアクチュエータ等から成る吸着機構１５ｂの作動制御を行って吸着ノズル１５内に真空圧を供給し、また真空圧の供給を解除することによってなされる。

図１において、基板カメラ１７の移動は制御装置１９がヘッド移動ロボット１４の作動制御を行うことによってなされ、基板カメラ１７の撮像動作は制御装置１９によって制御される。基板カメラ１７の撮像動作によって得られた画像データは制御装置１９に入力され、制御装置１９が備える画像認識部１９ａにおいて画像認識される。

図１において、部品カメラ１８の撮像動作は制御装置１９によって制御され、部品カメラ１８の撮像動作によって得られた画像データは制御装置１９に入力されて画像認識部１９ａにおいて画像認識される。

次に、本実施の形態における部品実装装置１を用いた部品実装方法について説明する。部品実装装置１により基板２上の電極部３に部品４を装着する部品実装作業を行うには、先ず、オペレータが各テープフィーダ１３のばね部材４４の取り付け位置の調整を行う（図９に示すステップＳＴ１）。このばね部材４４の取り付け位置の調整では、ばね部材４４が第１のばね部材取り付け位置に取り付けられている状態において（図８（ａ））、オペレータがテープフィーダ１３のテープ押さえ３３の覗き窓３３ｎからテープ部材２０に設けられた送り孔２１とスプロケット３２の歯３２ａとの位置関係を視認した結果、テープ部材２０の送り孔２１が正規の位置（スプロケット３２が有する多数の歯３２ａのうち最も高い位置にある歯３２ａの前面とテープ部材２０の送り孔２１の前縁とが接触した位置）からテープ部材２０の送り方向に進行していると判断した場合には、ばね部材４４を「第２のばね部材取り付け位置」に取り付ける（付け替える）ようにする（図８（ｂ））。このばね部材４４の付け替えは、具体的には、ばね部材４４の下端側をフィーダ本体側ばね部材取り付け部５１に取り付けたまま、ばね部材４４の上端側を第１のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ａから第２のアーム部材側ばね部材取り付け部５２ｂに付け替えることによって行う。

上記のようにステップＳＴ１においてばね部材４４の取り付け位置の調整を行ったら、オペレータは制御装置１９に繋がる開始スイッチ１９ｂ（図１）を操作することによる実装開始操作を行う（図９に示すステップＳＴ２）。オペレータが実装開始操作を行うと、その操作信号が制御装置１９に出力され、制御装置１９は予め記憶した実装プログラムに基づく以下の部品実装動作を実行する。

部品実装動作では、制御装置１９は先ず、基板搬送路１１を作動させて、上流工程側の装置から送られてきた基板２を受け取って部品実装装置１の内部に搬入し、所定の作業位置に位置決めする（図９に示すステップＳＴ３）。

制御装置１９は、基板搬送路１１によって基板２を作業位置に位置決めしたら、その基板２の上方に基板カメラ１７を（装着ヘッド１６を）移動させ、基板カメラ１７に基板２上の基板マーク２ｍ（図１）の撮像を行わせて画像認識を実行し、基板搬送路１１上の基板２の正規の位置からの位置ずれを算出する（図９に示すステップＳＴ４）。

制御装置１９は、ステップＳＴ４で基板２の位置ずれを算出したら、ヘッド移動ロボット１４を作動させて装着ヘッド１６をテープフィーダ１３の上方に移動させる。そして、テープフィーダ１３の作動制御（スプロケット駆動モータ３２ｂ及び回収ローラ駆動モータ３４ｂの作動制御）を行ってそのテープフィーダ１３の部品取り出し位置１３ｐに部品４を供給させつつ、テープフィーダ１３の部品取り出し位置１３ｐに供給された部品４に吸着ノズル１５を接触させて、部品４を吸着（ピックアップ）させる（図９に示すステップＳＴ５）。

制御装置１９は、吸着ノズル１５に部品４を吸着させたら、その部品４が部品カメラ１８の上方を通過するように装着ヘッド１６を移動させ、部品カメラ１８に部品４の撮像を行わせて得られた画像データに基づく画像認識を実行する（図９に示すステップＳＴ６）。そして、その画像認識の結果に基づいて部品４の異常（変形や欠損など）の有無の検査を行うとともに部品４の吸着ノズル１５に対する位置を把握し、部品４の吸着ノズル１５に対する位置ずれ（吸着ずれ）を算出する（図９に示すステップＳＴ７）。

制御装置１９は部品４の吸着ずれを算出したら、吸着ノズル１５に吸着させた部品４が基板２の上方に位置するように装着ヘッド１６を移動させる。そして、吸着ノズル１５に吸着させた部品４を基板２上の電極部３（この電極部３上には、部品実装装置１の上流工程側に配置された半田印刷機によって半田が印刷されている）に接触させたうえで吸着ノズル１５への真空圧の供給を解除し、部品４を基板２に装着する（図９に示すステップＳＴ８）。

ここで制御装置１９は、部品４を基板２に装着するときには、ステップＳＴ４で求めた基板２の位置ずれと、ステップＳＴ７で求めた部品４の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル１５の位置補正（回転補正を含む）を行う。

制御装置１９はステップＳＴ８で部品４を基板２装着したら、基板２に装着すべき全ての部品４を基板２に装着し終わったかどうかの判断を行う（図９に示すステップＳＴ９）。その結果、基板２に装着すべき全ての部品４を基板２に装着し終わっていないと判断した場合にはステップＳＴ５に戻り、ステップＳＴ５〜ステップＳＴ９の工程を実行する。一方、ステップＳＴ９で、基板２に装着すべき全ての部品４を基板２に装着し終わったと判断した場合には、制御装置１９は、基板搬送路１１によって基板２を下流工程側の装置に搬出したうえで（図９に示すステップＳＴ１０）、まだ部品４の装着を行うべき基板２があるかどうかの判断を行う（図９に示すステップＳＴ１１）。ここで、制御装置１９は、部品４の装着を行うべき基板２があったと判断した場合には、次いで、予め定められた実装プログラムに基づいて、次の基板２に対する部品４の供給を行うテープフィーダ１３についてテープ部材２０の種類の変更を行う必要があるかどうかの判断を行う（図９に示すステップＳＴ１２）。

制御装置１９は、ステップＳＴ１２において、テープ部材２０の種類の変更を行う必要がないと判断した場合にはステップＳＴ３に進んで次の基板２の搬入を行い、テープ部材２０の種類の変更を行う必要があると判断した場合には、部品実装装置１による部品実装作業を一旦停止させる（図９に示すステップＳＴ１３）。そして、この間にオペレータはテープ部材２０の種類の変更に伴う諸作業を行う（図９に示すステップＳＴ１４）。

ここで、ステップＳＴ１４で行うテープ部材２０の種類の変更に伴う諸作業とは、具体的には、現在部品実装装置１に装着されているテープ部材２０のリール２５を取り外して新たなテープ部材２０のリール２５を取り付ける作業等をいう。

オペレータは、ステップＳＴ１４でテープ部材２０の種類の変更に伴う諸作業を行ったら、ステップＳＴ１に戻り、必要に応じてばね部材４４の取り付け位置の調整を行う。すなわち、ステップＳＴ１４において、テープ部材２０の種類の変更に伴う諸作業を行った結果、ばね部材４４の取り付け位置を変更する必要が生じた場合には、ばね部材４４の取り付け位置の変更を行う。具体的には、オペレータは、ばね部材４４が「第１のばね部材取り付け位置」に取り付けられている状態から、ステップＳＴ１４においてテープ部材２０を種類の変更（テープ部材２０の交換）を行ったために、テープ部材２０の送り孔２１が正規の位置からテープ部材２０の送り方向に進行していることが分かった場合には、アーム部材４１の下方への付勢力が小さくなる（テンション付与機構３５がトップテープ２４に与えるテンションが小さくなる）ように、ばね部材４４を「第１のばね部材取り付け位置」から「第２のばね部材取り付け位置」に付け替える。これにより、テープ部材２０の種類によらず、テープ部材２０が停止中のスプロケット３２の歯３２ａに対して進行してしまうことがなくなる。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装装置１では、トップテープ２４とテープ押さえ３３との間の最大静止摩擦力の大きさに応じてテンション付与機構３５のばね部材４４の取り付け位置を変更することでトップテープ２４に付与されるテンションの大きさを変えるようになっているので、テープ部材２０が停止中のスプロケット３２の歯３２ａに対して進行することがなく、これにより部品取り出し位置１３ｐにおける部品４の供給ずれの発生を防止することができる。

テープ部材が停止中のスプロケットの歯に対して進行してしまって部品取り出し位置における部品の供給ずれが発生する事態を防止することができるテープフィーダ及び部品実装方法を提供する。

１ 部品実装装置
２ 基板
４ 部品
１１ 基板搬送路（基板位置決め部）
１３ テープフィーダ
１３ｐ 部品取り出し位置
１５ 吸着ノズル
１６ 装着ヘッド
２０ テープ部材
２１ 送り孔
２２ 部品収納部
２３ ベーステープ
２４ トップテープ
２５ リール
３１ フィーダ本体
３１ａ テープ通路
３２ スプロケット
３２ａ 歯
３３ テープ押さえ
３３ａ トップテープ引き出し口
３４ トップテープ回収機構
３５ テンション付与機構
４１ アーム部材
４３ 当接ローラ（当接部）
４４ ばね部材

Claims (3)

1. 部品収納部に部品を収納させたベーステープ及びベーステープに貼り付けられて部品収納部に収納された部品がベーステープから脱落することを防止するトップテープから成り、リールに巻き付けられた状態で供給されるテープ部材と、リールから繰り出されたテープ部材の通路であるテープ通路を有したフィーダ本体と、フィーダ本体に取り付けられ、外周に設けられた歯をリールから繰り出されたテープ部材の送り孔に嵌入させて間欠的に回転することによりテープ通路内でテープ部材を断続的に送り、ベーステープの部品収納部を一定時間間隔でフィーダ本体上に設定された部品取り出し位置に位置させるスプロケットと、フィーダ本体に設けられ、リールから繰り出されてから部品取り出し位置に達するまでの間のテープ部材の一部の上面を上方から押さえるとともに、ベーステープから引き剥がされたトップテープが上方に引き出されるトップテープ引き出し口を有したテープ押さえと、テープ押さえのトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープを引っ張って回収するトップテープ回収機構と、トップテープ引き出し口から引き出され、トップテープ回収機構によって引っ張られるトップテープにテンションを付与するテンション付与機構とを有し、
   テンション付与機構は、フィーダ本体に揺動自在に設けられたアーム部材と、アーム部材の先端部に設けられてトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープに当接する当接部と、両端部がアーム部材及びフィーダ本体に取り付けられてアーム部材をその揺動方向に付勢し、当接部をトップテープに押し付けることによってトップテープにテンションを与えるばね部材とから成り、ばね部材は、アーム部材に第１の付勢力を与える第１のばね部材取り付け位置及びアーム部材に第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力を与える第２のばね部材取り付け位置のいずれかに選択的に取り付けられるようになっていることを特徴とするテープフィーダ。
2. 基板の位置決めを行う基板位置決め部と、部品の供給を行うテープフィーダと、テープフィーダにより供給された部品を吸着ノズルによりピックアップする装着ヘッドとを備え、テープフィーダは、部品収納部に部品を収納させたベーステープ及びベーステープに貼り付けられて部品収納部に収納された部品がベーステープから脱落することを防止するトップテープから成り、リールに巻き付けられた状態で供給されるテープ部材と、リールから繰り出されたテープ部材の通路であるテープ通路を有したフィーダ本体と、フィーダ本体に取り付けられ、外周に設けられた歯をリールから繰り出されたテープ部材の送り孔に嵌入させて間欠的に回転することによりテープ通路内でテープ部材を断続的に送り、ベーステープの部品収納部を一定時間間隔でフィーダ本体上に設定された部品取り出し位置に位置させるスプロケットと、フィーダ本体に設けられ、リールから繰り出されてから部品取り出し位置に達するまでの間のテープ部材の一部の上面を上方から押さえるとともに、ベーステープから引き剥がされたトップテープが上方に引き出されるトップテープ引き出し口を有したテープ押さえと、テープ押さえのトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープを引っ張って回収するトップテープ回収機構と、トップテープ引き出し口から引き出され、トップテープ回収機構によって引っ張られるトップテープにテンションを付与するテンション付与機構とを有し、テンション付与機構は、フィーダ本体に揺動自在に設けられたアーム部材と、アーム部材の先端部に設けられてトップテープ引き出し口から引き出されたトップテープに当接する当接部と、両端部がアーム部材及びフィーダ本体に取り付けられてアーム部材をその揺動方向に付勢し、当接部をトップテープに押し付けることによってトップテープにテンションを与えるばね部材とから成る部品実装装置による部品実装方法であって、
   テープフィーダが備えるばね部材を、アーム部材に第１の付勢力を与える第１のばね部材取り付け位置及びアーム部材に第１の付勢力よりも小さい第２の付勢力を与える第２のばね部材取り付け位置のいずれかに選択的に取り付ける工程と、
   基板位置決め部により基板の位置決めを行う工程と、
   テープフィーダによって部品取り出し位置に位置されたベーステープの部品収納部から吸着ノズルによって部品をピックアップする工程と、
   吸着ノズルによりピックアップした部品を基板位置決め部により位置決めした基板に装着する工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
3. ばね部材が第１のばね部材取り付け位置に取り付けられている状態において、テープ部材に設けられた送り孔が停止中のスプロケットの歯に対してテープ部材の送り方向に進行する場合に、ばね部材を第２のばね部材取り付け位置に取り付けることを特徴とする請求項２に記載の部品実装方法。

Images