JP2008273720A - テープリール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テープロールの取り付けが容易であると共に、軸孔の径の異なるテープロールを適切に保持することができ、且つ、単純な構造のテープリール装置を提供する。
【解決手段】テープロールＲの軸孔Ｒｂより小径に形成され、軸心にエアー流路を形成したリール軸と、リール軸を片側で回転自在に支持する軸受フレーム２１と、リール軸の突出側において軸方向に伸縮自在に設けられ、エアー流路に連通すると共にエアーにより膨張してテープロールＲを保持する蛇腹状のジャバラ軸３３と、エアー流路を介して軸受フレーム２１側からジャバラ軸３３内にエアーを供給し、ジャバラ軸３３を膨張させる圧縮エアー供給手段と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、テープ状部材をコアに巻回したテープロールが軸方向に着脱自在に装着されるテープリール装置に関するものである。

従来、この種のテープリール装置ではないが、工作機械のスピンドルに取り付けられ、ワークを軸支するワーク支持機構として、エアーチャック機構を用いたものが知られている。このエアーチャック機構は、弧状の把持部を有した扇状の複数の把持爪からなり、円筒状に形成された成形爪と、エアーを圧送するエアー供給装置と、供給されたエアーの駆動力により、各把持爪を成形爪の径方向でスライド移動させる把持爪スライド機構と、を備えたものである（特許文献１参照）。エアーチャック機構は、ワークを、各把持爪の把持部の外側にセットした状態で、把持爪スライド機構により、各把持爪を外側にスライドして、その把持部をワークの内周面に当接させて、ワークを保持する。このようなエアーチェック機構を用いることにより、ワークの取り付けが容易になると共に、内周面における径の大きさが違うワークに対しても適切な保持をすることができる。
特開２００３−１７０３０６号公報

このようなエアーチャック機構をテープリール装置に適用することで、テープロールの着脱が容易になることが考えられる。しかしながら、従来のエアーチャック機構は、ワークを介して大きな加工負荷を受けるため、構成が複雑になり、テープリール装置全体としてコスト高となるという問題がある。

本発明は、テープロールの取り付けが容易であると共に、軸孔の径の異なるテープロールを適切に保持することができ、且つ、単純な構造のテープリール装置を提供することを課題としている。

本発明のテープリール装置は、テープ状部材をコアに巻回したテープロールが軸方向に着脱自在に装着されるテープリール装置であって、テープロールの軸孔より小径に形成され、軸心にエアー流路を形成したリール軸と、リール軸を片側で回転自在に支持する軸受けと、リール軸の突出側において、軸方向に伸縮自在に設けられ、エアー流路に連通すると共にエアーにより膨張してテープロールを保持する蛇腹状の伸縮軸と、エアー流路を介して軸受け側から伸縮軸内にエアーを供給し、伸縮軸を膨張させる圧縮エアー供給手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、テープロールを伸縮軸の外側にセットした後、伸縮軸を膨張させることにより、伸縮軸がテープロールの内周面に当接して、テープロールを保持する。このため、テープロールの取り付けが容易であり、軸孔の径が異なるテープロールを適切に保持することができる。また、本装置を単純な構成にすることができ、本装置の生産にかかるコストを軽減することができる。さらに、伸縮軸が軸方向において伸縮自在に構成されているため、これを収縮させた状態でテープロールをあてがった後、伸縮軸を伸長させれば、テープロールの取付けスペースと伸縮軸の伸長時のスペースとを重複させることができ、スペース効率を向上させることができる。

この場合、リール軸は、入れ子式で連結した複数の筒状軸で構成され、伸縮軸は、一端を基端側の筒状軸に固定され他端を先端側の筒状軸の先端に固定され、少なくとも先端側の筒状軸には、伸縮軸内に連通する連通孔が形成されていることが好ましい。

この構成によれば、リール軸が入れ子式で連結した複数の筒状軸で構成されていることにより、リール軸が軸方向で伸縮自在であるため、テープロールの軸方向の長さに対応して伸縮軸を伸長させることができると共に伸縮自在な伸縮軸を適切に支持することができる。

本発明のテープリール装置は、テープ状部材をコアに巻回したテープロールが軸方向に着脱自在に装着されるテープリール装置であって、テープロールの軸孔より小径に形成され、軸心にエアー流路を形成したリール軸と、リール軸を片側で回転自在に支持する軸受けと、リール軸の外周部に設けられ、軸方向に延在すると共に径方向に伸縮自在に構成され、エアー流路に導入したエアーにより膨張してテープロールを保持する複数の蛇腹部材と、エアー流路を介して軸受け側から複数の蛇腹部材内にエアーを供給し、各蛇腹部材を径方向に膨張させる圧縮エアー供給手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、テープロールを各蛇腹部材の外側にセットした後、各蛇腹部材を膨張させることにより、各蛇腹部材がテープロールの内周面に当接して、テープロールを保持する。このため、テープロールの取り付けが容易であり、軸孔の径が異なるテープロールを適切に保持することができる。また、本装置を単純な構成にすることができ、本装置の生産にかかるコストを軽減することができる。

この場合、リール軸は、入れ子式で連結した複数の筒状軸で構成され、複数の蛇腹部材は、少なくとも先端側の筒状軸に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、リール軸が入れ子式で連結した複数の筒状軸で構成されていることにより、リール軸を突出方向で伸縮自在にすることができるため、幅方向の長さの異なるテープロールを適切に保持することができると共に、本装置の未使用時において設置スペースを削減することができる。また、リール軸を収縮させた状態でテープロールをあてがった後、リール軸を伸長させれば、テープロールの取付けスペースとリール軸の伸長時のスペースとを重複させることができ、スペース効率を向上させることができる。

これらの場合、複数の筒状軸は、相互間において回転止め状態でスライド自在に係合していることが好ましい。

この構成によれば、伸縮自在なリール軸として、テープロールを適切に回転させることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るテープリール装置について説明する。このテープリール装置は、液晶パネルの実装工程やバックライトの組立ラインにおいて、複数のワークを貼り付けたキャリアテープ（テープ状部材）をコアに巻き付けた給材用のテープロールを支持すると共に、テープロールからキャリアテープを繰り出して実装装置に給材するものである。なお、当該テープリール装置は、供給されたキャリアテープを巻き取るためのテープ巻取り装置に対し、従動してテープロールを繰り出すものである。
ここで、テープリール装置の詳細について説明する前に、支持対象物となるテープロールについて説明する。

テープロールＲは、キャリアテープＴと、円筒状に形成されると共にキャリアテープＴが巻回されるコアＲａと、を備えている（図１参照）。テープロールＲは、幅方向（軸方向）の長さおよび軸孔Ｒｂの径が異なるものが複数種存在する。なお、キャリアテープＴに貼り付けたワークはシート状のものであり、キャリアテープＴの表面に所定のピッチで貼り付けられている。

図１に示すように、テープリール装置１は、機台１１と、テープロールＲを、その軸孔Ｒｂで保持するロール保持軸１２と、機台１１上に設置されると共にロール保持軸１２を水平に且つ回転自在に支持する装置フレーム１３と、装置フレーム１３に支持されると共に、ロール保持軸１２の基端部に配設され、ロール保持軸１２の空回転を防止する制動機構１４と、ロール保持軸１２にエアーを供給する図外のエアー供給装置（エアー供給手段）と、を備えている。テープリール装置１の各動力系には、制御装置（図示省略）が接続されており、各駆動動作が制御されている。

装置フレーム１３は、ロール保持軸１２を支持する軸受フレーム２１と、制動機構１４を支持するケース状フレーム２２と、機台１１に立設されると共に、軸受フレーム２１およびケース状フレーム２２を支持するメインフレーム２３とを備えている。メインフレーム２３は、円形の貫通孔が形成された板状のものである。

軸受フレーム２１は、メインフレーム２３を貫通するように設けた円管フレーム部２７と、円管フレーム部２７の端部に設けたフランジ状の円板フレーム部２６とで一体に形成されている。円管フレーム部２７は、後述する一対のボールベアリング３８,３８を介してロール保持軸１２を水平に且つ回転自在に支持している。なお、円管フレーム部２７の下方には、エアー供給装置からのエアーを供給されるエアー流入孔２７ａが形成されている。

ケース状フレーム２２は、有底円筒状に形成されており、その開口部側がメインフレーム２３に取付けられている。また、ケース状フレーム２２の有底部分には、制動機構１４が支持されている。軸受フレーム２１は、ロール保持軸１２を水平に支持し、ケース状フレーム２２は、制動機構１４やロール保持軸１２の基端側（後述する主軸３１）を覆うように配設されている。

制動機構１４は、軸側に摺接部（図示省略）を有し、摺接部をハウジング内面摺接させることにより回転運動に対する抵抗を発生させて、ロール保持軸１２の回転を制動する。この制動機構１４は、送られてゆくキャリアテープＴにテンションを付与すると共に巻取り装置が停止した際に、キャリアテープＴがたるんでしまうのを防止する。

ロール保持軸１２は、装置フレーム１３（軸受フレーム２１）に回転自在に支持された主軸３１と、主軸３１の先端部に固定した主リール軸３２と、主リール軸３２の中間部で主リール軸３２を覆うように設けられたジャバラ軸（伸縮軸）３３と、主リール軸３２の外側で巻回したキャリアテープＴを挟み込むように位置決めする基端側テープ押え３４および先端側テープ押え３５と、を備えている。なお、請求項にいう「リール軸」は、主軸３１と主リール軸３２とで構成されている。

軸受フレーム２１と主軸３１との間には、主軸３１を回転自在に支持する一対のボールベアリング３８,３８が離間して組み込まれている。一対のボールベアリング３８,３８は、軸受フレーム２１の両端部に配設されており、円管フレーム部２７（軸受フレーム２１）内における一対のボールベアリング３８,３８の間には、エアー供給装置からのエアーが入り込む環状のエアー室３９が形成される。一対のボールベアリング３８,３８のエアー室３９側には、一対のＯリング４０,４０がそれぞれ配設されており、エアー流入孔２７ａからエアー室３９に流入されたエアーがボールベアリング３８,３８側からリークしないように構成されている。なお、主軸３１の基端側にはボールベアリング３８を押えるストッパナット４１が配設されている。

主軸３１は、その基端部が制動機構１４に係止され、中間部が軸受フレーム２１に回転自在に支持され、加えて、先端部に主リール軸３２が軸着されている。主軸３１の軸心には、主リール軸３２に連通するエアー流入流路３１ａが形成されている。また、主軸３１には、上記のエアー室３９とエアー流入流路３１ａとを連通する径方連通孔３１ｂが形成されている。エアー供給装置からエアー流入孔２７ａを介してエアー室３９に流入したエアーは、エアー流入流路３１ａを通ってジャバラ軸３３に送り込まれる。

主リール軸３２は、入り子状に連結した基端筒状軸４４、中間筒状軸４５および先端筒状軸４６の３本の筒状軸４４,４５,４６と、先端筒状軸４６の先端部に設けられたリール端部材４７と、を備えている。３本の筒状軸４４,４５,４６は、先端部にいくにつれて小径に形成されている。基端筒状軸４４には、軸方向に延びる基端ピン長孔４４ａが形成されており、中間筒状軸４５には、この基端ピン長孔４４ａに係合する基端ガイドピン４５ａが形成されている。先端筒状軸４６には、軸方向に延びる先端ピン長孔４６ａが形成されており、中間筒状軸４５には、先端ピン長孔４６ａに係合する先端ガイドピン４５ｂが形成されている。これらにより、基端筒状軸４４、中間筒状軸４５および先端筒状軸４６は、互いに回転止め状態で且つスライド自在に構成されている。基端筒状軸４４は、主軸３１に固定されているため、基端筒状軸４４から中間筒状軸４５、中間筒状軸４５から先端筒状軸４６が突出するような構成になされている。

このように入り子式の３本の筒状軸４４,４５.４６により主リール軸３２を軸方向で伸縮可能に構成している。そのため、テープロールＲの軸方向の長さに対応してジャバラ軸３３を伸長させることができると共に伸縮自在なジャバラ軸３３を適切に支持することができる。

先端筒状軸４６には、上記のエアー流入流路３１ａとジャバラ軸３３の内側空間とを連通する複数の連通孔４６ｂが分散するように形成されている。主軸３１から供給されたエアーは、各筒状軸４４,４５,４６内を通り、複数の連通孔４６ｂからジャバラ軸３３内部に流入する。

リール端部材４７は、円筒部と円板部とで椀状に形成されており、円板部の中心で先端筒状軸４６の先端に取り付けられている。また、その外周面（円筒部の外周面）には、端部材ねじ部４７ａが螺設されており、この端部材ねじ部４７ａには、後述する先端テープ押え３５の押えねじ部３５ａが螺合する。なお、主リール軸３２の各構成部材は、テープロールＲの軸孔Ｒｂより小径に形成されている。

ジャバラ軸３３は、可撓性の材料を蛇腹状に形成したものであり、軸方向先方に突出するよう構成されている。ジャバラ軸３３は、一方が基端筒状軸４４の先端部に取り付けられると共に他方がリール端部材４７に取り付けられており、これらは、ジャバラ軸３３内部に供給されたエアーが外部にリークしないように気密に接合されている。ジャバラ軸３３内部にエアーが供給され、ジャバラ軸３３が軸方向に伸びると、それに伴い３本の筒状軸４４,４５,４６により主リール軸３２が軸方向に延びることになる。なお、詳細は後述するが、ジャバラ軸３３内にエアーが流入すると、ジャバラ軸３３は、軸方向に伸長すると共に、径方向に膨張する。

基端テープ押え３４および先端テープ押え３５は、中心部に穴が開いたボス付き円板状に形成されている。基端テープ押え３４は、基端筒状軸４４の外周面に軸着されている。また、先端テープ押え３５は、円板部３５ｂとボス部３５ｃとで別体に形成され、ボス部３５ｃの内周面に螺設された押えねじ部３５ａによって、リール端部材４７の端部材ねじ部４７ａに螺合する。テープロールＲの取付けの際には、先端テープ押え３５をリール端部材４７から取り外してから、テープロールＲをロール保持軸１２にセットした後、先端テープ押え３５の円板部３５ｂをテープロールＲに当てがっておいて、ボス部３５ｃをねじ込む。なお、この際、テープロールＲのキャリアテープＴが、基端テープ押え３４および先端テープ押え３５により位置決めされる。

次に、図２を参照して、テープリール装置１におけるテープロールＲの取付け動作（着脱動作）について説明する。この動作は、主リール軸３２およびジャバラ軸３３が収縮した状態で、且つ先端部テープ押え３４が取り外された状態から行われる（図２（ａ）参照）。

まず、テープロールＲをロール保持軸１２に位置合せして嵌め込む。この時点では、ジャバラ軸３３が収縮状態（特に径方向において）であるため、容易に嵌り込み得ると共に、テープロールＲの軸孔Ｒｂとジャバラ軸３３の間に余裕がある状態で遊嵌する形になる（図２（ｂ）参照）。

次に、エアー供給装置を駆動して、ジャバラ軸３３を伸長、膨張させる。エアー供給装置により軸受フレーム２１のエアー流入孔２７ａに供給されると、エアーがエアー室３９、主軸３１内のエアー流入流路３１ａ、３本の筒状軸４４,４５,４６内を通り、先端筒状軸４６の複数の連通孔４６ｂからジャバラ軸３３の内部にエアーが供給される。

ジャバラ軸３３内にエアーが供給されると、ジャバラ軸３３が軸方向に伸長すると共に、径方向に膨張する。ジャバラ軸３３が軸方向に伸長すると、ジャバラ軸３３の取り付けられたリール端部材４７が軸方向先端側に押され、その結果、３本の筒状軸４４,４５,４６により主リール軸３２が軸方向に伸び、リール端部材４７がテープロールＲの端部近傍まで移動する。また、ジャバラ軸３３が径方向に膨張すると、ジャバラ軸３３の周縁部が、テープロールＲ（コアＲａ）の内周面に当接、押圧してテープロールＲを強固に保持する（図２（ｃ）参照）。

その後、テープロールＲの先端部テープ押え３５を、リール端部材４７に螺合して、巻回したキャリアテープＴを基端テープ押え３４と共に挟み込むように、位置決め行う（図２（ｄ）参照）。これにより、取り付け動作を終了する。

なお、テープロールＲの取り外し動作は、取付け動作を、逆順で行うことにより行われる。すなわち、まず、先端部テープ押え３５を取り外した後、リール端部材４７をユーザ自ら押圧して、ジャバラ軸３３を収縮し、その後、テープロールＲをロール保持軸１２から取り外すことにより、テープロールＲの取り外し動作が行われる。

このように、膨張したジャバラ軸３３によりテープロールＲを支持するような構成であるため、テープロールＲの取り付け、取り外しが容易であり、軸孔Ｒｂの径が異なるテープロールＲを適切に保持することができる。また、本装置を単純な構成にすることができ、本装置の生産にかかるコストを軽減することができる。さらに、ジャバラ軸３３が軸方向において伸縮自在に構成されているため、テープロールＲの取付けスペースとジャバラ軸３３の伸長時のスペースとを重複させることができ、スペース効率を向上させることができる。

次に、図３および図４を参照して、本発明の第２実施形態に係るテープリール装置１について、特に異なる部分を主に説明する。この実施形態において、ロール保持軸１２は、装置フレーム１３に回転自在に支持された主軸３１と、主軸３１の先端部に固定した主リール軸３２と、主リール軸３２の外側で巻回したキャリアテープＴを挟み込むように位置決めする基端側テープ押え３４および先端側テープ押え３５と、主リール軸３２の周方向で均等に且つ径方向を向いて配設された４つの角ジャバラ（蛇腹部材）５１と、を備えている。なお、請求項にいう「リール軸」は、主軸３１と主リール軸３２とで構成されている。

主リール軸３２は、入り子状に連結した基端筒状軸４４および先端筒状軸４６と、先端筒状軸４６に設けられたリール端部円板５２と、を備えており、リール端部円板５２により、先端筒状軸４６に流入したエアーがその端部からリークしないようになっている。また、先端筒状軸４６の中間部外周面には、軸方向に延在すると共に、角ジャバラ５１が配設される周方向４箇所のジャバラ設置穴部５３が形成されている。また、先端筒状軸４６の中間部内周面には、各ジャバラ設置穴部５３と先端筒状軸４６内部を連通する複数の送気孔５４が形成されている。さらに、先端筒状軸４６の先端部外周面には、先端側テープ押え３５（のボス部３５ｃ）に螺合する筒状軸ねじ部５５が形成されている。

角ジャバラ５１は、上記のジャバラ設置穴部５３に先端筒状軸４６の径方向外側を向いて設置されており、蛇腹状で断面矩形に且つ先端筒状軸４６の軸方向に延在して形成されている。角ジャバラ５１は先端部が閉塞されていると共に、角ジャバラ５１と先端筒状軸４６との接合部は気密となっている。そのため、先端筒状軸４６に流入したエアーが送気孔５４から角ジャバラ５１に流入すると、角ジャバラ５１が先端筒状軸４６の径方向外側に伸長して突出することになる。この突出した角ジャバラ５１の先端部がテープロールＲの内周面に圧接することによりテープロールＲの支持が行われる。

このように先端筒状軸４６の４方に配設された角ジャバラ５１によって、テープロールＲの支持を行うことにより、テープロールＲの取り付けが容易であり、軸孔Ｒｂの径が異なるテープロールＲを適切に保持することができる。また、本装置を単純な構成にすることができ、本装置の生産にかかるコストを軽減することができる。加えて、主リール軸３２を入り子で連結した複数の筒状軸４４,４６にて構成することにより、幅方向の長さの異なるテープロールＲを適切に保持することができると共に、本装置の未使用時において設置スペースを削減することができる。また、テープロールＲの取付けスペースと主リール軸３２の伸長時のスペースとを重複させることができ、スペース効率を向上させることができる。

以上のような構成により、テープロールＲをジャバラ軸３３の外側にセットした後、ジャバラ軸３３を膨張させることにより、ジャバラ軸３３がテープロールＲの内周面に当接して、テープロールＲを保持する。このため、テープロールＲの取り付けが容易であり、軸孔Ｒｂの径が異なるテープロールＲを適切に保持することができる。また、本装置を単純な構成にすることができ、本装置の生産にかかるコストを軽減することができる。さらに、ジャバラ軸３３が軸方向において伸縮自在に構成されているため、これを収縮させた状態でテープロールＲをあてがった後、ジャバラ軸３３を伸長させれば、テープロールＲの取付けスペースとジャバラ軸３３の伸長時のスペースとを重複させることができ、スペース効率を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、ジャバラ軸３３の伸長力により主リール軸３２を伸長するような構成にしているが、ユーザ自らリール端部材４７を引っ張って主リール軸３２を伸長させてもよいし、また、別の機械的な機構により主リール軸３２を伸長させるような構成にしてもよい。加えて、主リール軸３２を収縮も同様に、手動で行うものでもよいし、また、自動で行うものでもよい。

本実施形態のテープリール装置を模式的に表した側方断面図である。 テープリール装置におけるテープロールの取付け動作について示した説明図である。 第２実施形態のロール保持軸を模式的に表した側方断面図である。 第２実施形態のジャバラ軸周りを示した断面図である。

符号の説明

１：テープリール装置、 １３：装置フレーム、 ３１：主軸、 ３１ａ：エアー流入流路、 ３２：主リール軸、 ３３：ジャバラ軸、 ４４：基端筒状軸、 ４５：中間筒状軸、 ４６：先端筒状軸、 ４６ｂ：連通孔、 Ｔ：キャリアテープ、 Ｒ：テープロール、 Ｒｂ：軸孔

Claims (5)

1. テープ状部材をコアに巻回したテープロールが軸方向に着脱自在に装着されるテープリール装置であって、
   前記テープロールの軸孔より小径に形成され、軸心にエアー流路を形成したリール軸と、
   前記リール軸を片側で回転自在に支持する軸受けと、
   前記リール軸の突出側において軸方向に伸縮自在に設けられ、前記エアー流路に連通すると共にエアーにより膨張して前記テープロールを保持する蛇腹状の伸縮軸と、
   前記エアー流路を介して前記軸受け側から前記伸縮軸内にエアーを供給し、前記伸縮軸を膨張させる圧縮エアー供給手段と、を備えたことを特徴とするテープリール装置。
2. 前記リール軸は、入れ子式で連結した複数の筒状軸で構成され、
   前記伸縮軸は、一端を基端側の筒状軸に固定され他端を先端側の筒状軸の先端に固定され、
   少なくとも前記先端側の筒状軸には、前記伸縮軸内に連通する連通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のテープリール装置。
3. テープ状部材をコアに巻回したテープロールが軸方向に着脱自在に装着されるテープリール装置であって、
   前記テープロールの軸孔より小径に形成され、軸心にエアー流路を形成したリール軸と、
   前記リール軸を片側で回転自在に支持する軸受けと、
   前記リール軸の外周部に設けられ、軸方向に延在すると共に径方向に伸縮自在に構成され、前記エアー流路に導入したエアーにより膨張して前記テープロールを保持する複数の蛇腹部材と、
   前記エアー流路を介して前記軸受け側から前記複数の蛇腹部材内にエアーを供給し、前記各蛇腹部材を径方向に膨張させる圧縮エアー供給手段と、を備えたことを特徴とするテープリール装置。
4. 前記リール軸は、入れ子式で連結した複数の筒状軸で構成され、
   前記複数の蛇腹部材は、少なくとも前記先端側の筒状軸に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のテープリール装置。
5. 前記複数の筒状軸は、相互間において回転止め状態でスライド自在に係合していることを特徴とする請求項２または４に記載のテープリール装置。

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