KR0151084B1

KR0151084B1 - Chip mounter

Info

Publication number: KR0151084B1
Application number: KR1019950035378A
Authority: KR
Inventors: 오병준
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR970025348A

Abstract

본 발명에 따르면, 프레임 부재(31)와; 이송 수단(32)과; 흡착 노즐(43)을 구비한 흡착 헤드(41)와; 상기 전자 부품(38)이 다수 배치된 트레이(39)로부터 부품을 흡착할 수 있는 픽 앤드 플레이서(42)와; 부품의 위치 보정용 촬상 수단(36)과; 상기 픽 앤드 프레이서(42)로부터 부품을 전달 받아 상기 흡착 헤드(41)의 부품 흡착 위치까지 이동시키는 셔틀 수단(33)을 구비한 부품 실장 장치에 있어서, 상기 셔틀 수단(33)은 구동 모터(43') 및, 상기 구동 모터(43')에 의해 회전 가능하며 하나 이상의 부품 배치면(34,35)을 지닌 회전 부재(40)를 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치가 제공된다. 본 발명의 부품 실장 장치는 부품을 트레이로 부터 이송 콘베이어에 근접한 흡착 위치까지 이동시키는 작업이 매우 빠르게 수행될 수 있으므로 부품 실장 작업이 급속하게 이루어질 수 있고, 따라서 생산성이 향상되는 장점이 있다.According to the invention, the frame member (31); Transfer means 32; An adsorption head 41 having an adsorption nozzle 43; A pick and placer (42) capable of attracting components from a tray (39) in which a plurality of electronic components (38) are disposed; Imaging means (36) for position correction of parts; In the component mounting apparatus provided with the shuttle means 33 which receives a part from the pick-and-framer 42 and moves it to the part adsorption position of the adsorption head 41, the shuttle means 33 is a drive motor ( 43 ') and a rotating member 40 which is rotatable by the drive motor 43' and has at least one component placement surface 34,35. In the component mounting apparatus of the present invention, since the operation of moving the component from the tray to the adsorption position proximate to the conveying conveyor can be performed very quickly, the component mounting operation can be performed rapidly, and thus productivity is improved.

Description

Component Mounting Device

제1도는 종래 기술의 부품 실장 장치에 대한 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a component mounting apparatus of the prior art.

제2도는 제1도에 도시된 부품 실장 장치를 셔틀과 함께 도시한 개략적인 평면도.FIG. 2 is a schematic plan view showing the component mounting apparatus shown in FIG. 1 together with a shuttle. FIG.

제3도는 본 발명에 부품 실장 장치의 개략적인 평면도.3 is a schematic plan view of a component mounting apparatus according to the present invention.

제4도는 제3도에 도시된 부품 실장 장치의 개략적인 측면 구성도.4 is a schematic side configuration diagram of the component mounting apparatus shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 프레임 12 : 이송 콘베이어11 frame 12 transfer conveyor

15 : 흡착 노즐 16 : 고정 카메라15: suction nozzle 16: fixed camera

18 : 전자 부품 19 : 트레이18: electronic components 19: tray

31 : 프레임 32 : 이송 콘베이어31 frame 32 transfer conveyor

33 : 회전 셔틀 36 : 고정 카메라33: rotating shuttle 36: fixed camera

39 : 트레이 42 : 픽 앤드 플레이서39: Tray 42: Pick and Place

본 발명은 부품 실장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품들이 장착에 소요되는 시간을 단축할 수 있도록 회전 셔틀을 구비한 부품 실장 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a component mounting apparatus, and more particularly, to a component mounting apparatus having a rotary shuttle to shorten the time required for mounting the components.

부품 실장 장치는 로보트를 이용하여 인쇄 회로 기판위에 반도체 칩등을 포함한 전자 부품을 장착하는 장치이다. 통상적으로 이러한 부품실장 장치에서는 X-Y 로보트에 설치된 흡착 노즐을 이용하여 전자 부품을 흡착하고 이를 기판에 실장하는 작업이 고속으로 이루어진다. 전자 부품의 실장 작업에서는 매우 작은 부품을 기판의 소정 위치에 정확하게 실장하여야 하므로, 부품의 위치를 보정할 필요성이 있다. 이를 위해서 흡착 노즐이 전자 부품을 흡착하기 이전에 트레이에 적재된 부품을 셔틀에 미리 배치하고, 부품의 정렬 상태를 카메라등을 이용해 측정한 후에 실장 작업을 하는 것이 통상적이다.A component mounting apparatus is a device which mounts an electronic component including a semiconductor chip on a printed circuit board using a robot. In general, in such a component mounting apparatus, the adsorption nozzle mounted on the X-Y robot is used to absorb the electronic components and mount them on the substrate at a high speed. In the mounting operation of the electronic component, a very small component must be accurately mounted at a predetermined position on the board, and therefore, there is a need to correct the position of the component. For this purpose, before the adsorption nozzle adsorbs the electronic components, it is common to arrange the components loaded on the tray in the shuttle in advance, and measure the alignment of the components using a camera or the like before mounting.

제1도에는 종래 기술에 따른 부품 실장 장치의 일부 사시도가 개략적으로 도시되어 있다. 부품 실장 장치(10)는 프레임 상에 설치된 이송 콘베이어(12)를 구비하며, 인쇄 회로 기판은 이송 콘베이어(12)상에 배치된 상태에서 실장 작업 위치로 진입한다. 콘베이어(12)의 상부에서 X-Y 로보트(13)가 배치되어 있으며, 이것은 흡착 노즐(15)을 구비한 흡착 헤드(17)를 셔틀의 부품 배치면으로부터 인쇄 회로 기판으로 왕복운동시킨다. 본체 프레임(11)의 일측에는 고정 카메라(16)가 설치되어 있으며, 이것은 흡착 노즐(15)에 흡착된 전자 부품의 위치를 보정하는데 이용된다.Figure 1 schematically shows a partial perspective view of a component mounting apparatus according to the prior art. The component mounting apparatus 10 has a conveying conveyor 12 installed on a frame, and the printed circuit board enters the mounting working position while being disposed on the conveying conveyor 12. At the top of the conveyor 12, an X-Y robot 13 is arranged, which reciprocates the suction head 17 with the suction nozzle 15 from the component placement surface of the shuttle to the printed circuit board. One side of the main body frame 11 is provided with a fixed camera 16, which is used to correct the position of the electronic component adsorbed by the suction nozzle 15.

제2도에는 제1도에 도시된 부품 실장 장치가 셔틀과 함께 평면도로서 도시되어 있다. 인쇄 회로 기판(17)은 프레임(11) 위에 설치된 이송 콘베이어(12)에 의해 실장 작업이 이루어지는 위치로 진입한다. 부품 트레이(19)에는 다수의 전자 부품(18)들이 배치되어 있으며, 셔틀(21)은 부품 트레이(19)와 이송 콘베이어(12) 사이를왕복 이동하면서 부품 트레이(19)에 배치된 부품(18)을 이송 콘베이어(12)에 근접한 위치로 이동시킨다. 도시되지 아니한 픽 앤드 프레이서(pick and placer)가 부품 트레이(19)의 상부에 배치된 부품(18)을 흡착하여 셔틀(21)위의 부품 배치면(22)으로 이동시킨다. 제1도에 도시된 흡착노즐(15)은 셔틀(21)의 부품 배치면(22)에 탑재된 부품(18)을 기판(17)으로 이동시켜서 실장 작업을 수행한다. 이때 흡착 노즐(15)에 흡착된 부품(18)은 고정 카메라(16)의 상부로 이동하여 부품의 위치를 보정 받는다.In FIG. 2, the component mounting apparatus shown in FIG. 1 is shown as a top view with a shuttle. The printed circuit board 17 enters the position where the mounting work is performed by the transfer conveyor 12 installed on the frame 11. A plurality of electronic components 18 are arranged in the component tray 19, and the shuttle 21 is arranged in the component tray 19 while reciprocating between the component tray 19 and the conveying conveyor 12. ) Is moved to a position close to the transfer conveyor 12. A pick and placer (not shown) adsorbs the parts 18 disposed on the upper part of the part tray 19 and moves them to the part placing surface 22 on the shuttle 21. The suction nozzle 15 shown in FIG. 1 moves the component 18 mounted on the component placement surface 22 of the shuttle 21 onto the substrate 17 to perform a mounting operation. At this time, the component 18 adsorbed by the suction nozzle 15 is moved to the upper portion of the fixed camera 16 to correct the position of the component.

위에 설명된 종래 기술의 부품 실장 장치에서는 셔틀이 부품 트레이와 이송 콘베이어 사이에서 왕복 운동을 하는데, 이러한 셔틀의 운동은 상대적으로 시간이 지체되는 작업이므로 전체적인 생산성에 부정적인 영향을 미친다. 제2도에서 알수 있는 바와 같이, 셔틀(21)의 부품 배치면은 하나이므로, 일단 픽 앤드 플레이서가 부품 배치면(22)에 부품을 배치한 이후에는 셔틀(21)의 이동과 흡착 노즐(15)의 흡착 및 실장 작업이 종료될대까지 아이들링(idling) 상태를 유지한다. 또한 셔틀(21)의 왕복 이동도 이동 경로가 길고 전체 실장 작업 시간에 비교했을때 상대적인 시간의 지체를 초래하므로 생산성이 저하된다는 문제점이 있다. 더군다나 흡착 노즐(15)이 셔틀(21)로부터 부품(18)을 흡착한 이후에는 카메라(16)의 상부로 이동하여야 하므로 시간이 지체 된다.In the component mounting apparatus of the prior art described above, the shuttle reciprocates between the component tray and the transfer conveyor, which is a relatively time-consuming task and thus negatively affects the overall productivity. As can be seen in FIG. 2, since the component placement surface of the shuttle 21 is one, once the pick and placer has placed the component on the component placement surface 22, the shuttle 21 moves and the adsorption nozzle 15 The idling state is maintained until the adsorption and mounting of the c) is completed. In addition, there is a problem that the reciprocating movement of the shuttle 21 also causes a delay in relative time when the movement path is long and when compared to the overall mounting work time, thereby decreasing productivity. Furthermore, since the suction nozzle 15 has to absorb the part 18 from the shuttle 21, it has to be moved to the upper portion of the camera 16, so that time is delayed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 부품 실장 작업이 급속히 이루어질 수 있는 부품 실장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus that can be rapidly carried out the component mounting operation.

본 발명의 다른 목적은 회전 셔틀을 구비한 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a component mounting apparatus having a rotary shuttle.

본 발명의 다른 목적은 부품의 위치 보정이 셔틀의 부품 배치면상부에서 이루어질 수 있는 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a component mounting apparatus in which the positional correction of components can be made on the component placement surface of the shuttle.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 프레임 부재와; 인쇄 회로 기판의 이송 수단과; 전자 부품 흡착하여 상기 기판위의 소정 위치에 실장하는 흡착 노즐을 구비한 흡착 헤드와; 상기 전자부품이 다수 배치된 트레이로부터 부품을 흡착할 수 있는 픽 앤드 플레이서와; 상기 흡착 헤드에 흡착된 부품의 위치 보정용 촬상 수단과; 상기 픽 앤드 플레이서로부터 부품을 전달 받아 상기 흡착 헤드의 부품 흡착 위치까지 이동시키는 셔틀 수단을 구비한 부품 실장 장치에 있어서, 상기 셔틀 수단은 구동 수단 및, 상기 구동 수단에 의해 회전 가능하며 하나 이상의 부품 배치면을 지니는 회전 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, the frame member; Transfer means for a printed circuit board; An adsorption head having an adsorption nozzle for adsorption of electronic components and mounting at a predetermined position on the substrate; A pick-and-placer capable of attracting components from a tray in which a plurality of electronic components are arranged; Imaging means for correcting the position of the component adsorbed by the suction head; A component mounting apparatus having a shuttle means for receiving a component from the pick and place and moving the component to a component suction position of the suction head, wherein the shuttle means is rotatable by the drive means and at least one component. There is provided a component mounting apparatus comprising a rotating member having an arrangement surface.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 각각의 부품 배치면은 상기 픽 앤드 플레이서에 흡착된 부품이 상기 부품 배치면상에 배치될 수 있는 지점과 상기 흡착 노즐이 부품을 흡착할 수 있는 지점 사이를 회전 이동하며, 상기 각각의 지점에 상기 각각의 부품 배치면이 일치할때마다 상기 회전 부재가 정지할 수 있다.According to another feature of the invention, each component placement surface rotates between a point where a component adsorbed to the pick and place can be placed on the component placement surface and a point at which the suction nozzle can adsorb the component. The rotating member can be moved each time the respective component placement surface coincides with the respective points.

본 발명의 다른 특징을 따르면, 상기 하나 이상의 부품 배치면은 그를 통한 촬상 작업이 가능하도록 투명한 재료로 형성되며, 상기 촬상 수단은 상기 흡착 노즐이 상기 셔틀 수단으로부터 부품을 흡착하는 부품배치면의 하부에 배치된다.According to another feature of the invention, the at least one component placement surface is formed of a transparent material to enable imaging operations therethrough, the imaging means being located below the component placement surface on which the adsorption nozzles attract components from the shuttle means. Is placed.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

제3도에는 본 발명에 따른 부품 실장 장치의 개략적인 평면도가 도시되어 있다. 프레임(31)에는 이송 콘베이어(32)가 설치되어 있으며, 인쇄 회로 기판(37)은 이송 콘베이어(32)에 의해 소정의 부품 실장 위치로 이동한다. 부품 트레이(39)상에는 다수의 부품(38)이 배치되어 있다. 본 발명에 따른 회전 셔틀(33)은 회전 부재(40)를 구비하는데, 회전 부재는 1개 이상의 부품 배치면(34,35)을 지니며, 그 회전 반경은 픽 앤드 플레이서 및 흡착 노즐이 이동 가능한 영역과 중첩된다.3 shows a schematic plan view of a component mounting apparatus according to the present invention. The conveyance conveyor 32 is provided in the frame 31, and the printed circuit board 37 is moved to the predetermined component mounting position by the conveyance conveyor 32. As shown in FIG. A plurality of parts 38 are arranged on the part tray 39. The rotary shuttle 33 according to the present invention has a rotary member 40, which has one or more component placement surfaces 34 and 35, the radius of rotation of which the pick and placer and the suction nozzle move. Overlap with possible areas.

제4도에는 제3도에 도시된 부품 실장 장치의 구성을 개략적으로 도시하였다. 셔틀(33)의 회전 부재(40)는 구동 모터(43')에 의해 회전되며, 이러한 회전 운동에 의해 회전 부재(40)의 상부에 형성된 부품 배치면(34,35)은 픽 앤드 플레이서(42)가 부품을 배치할 수 있는 위치와 흡착 노즐(43)이 부품을 흡착할 수 있는 위치 사이를 회전 이동할 수 있다. 회전 부재(40)상의 부품 배치면이 180도 회전 이동함에 따라 부품 트레이(39)와 이송 콘베이어(32) 사이의 거리 차이가 극복될 수 있다. 픽 앤드 플레이서(42)는 부품 트레이(39)에 배치된 부품을 흡착하여 셔틀(33)의 회전 부재(40)에 형성된 부품 배치면(34)에 배치하며, 흡착 헤드(41)에 설치된 흡착 노즐(43)은 부품 배치면(35)에 배치된 부품을 흡착하여 기판(37)에 실장할 수 있다.4 schematically shows the configuration of the component mounting apparatus shown in FIG. The rotating member 40 of the shuttle 33 is rotated by the drive motor 43 ', and the component placement surfaces 34 and 35 formed on the upper part of the rotating member 40 by this rotational movement are pick and placer ( It is possible to rotate between the position at which 42 can place the component and the position at which the adsorption nozzle 43 can adsorb the component. As the component placement surface on the rotating member 40 is rotated 180 degrees, the distance difference between the component tray 39 and the conveying conveyor 32 can be overcome. The pick and placer 42 adsorbs the parts arranged on the part tray 39 and arranges them on the part placement surface 34 formed on the rotating member 40 of the shuttle 33, and the adsorption head installed on the adsorption head 41. The nozzle 43 may absorb a component disposed on the component placement surface 35 and mount it on the substrate 37.

흡착 노즐(43)이 셔틀(33)로부터 부품을 흡착하는 부품 배치면(35)의 하부에는 부품의 위치 보정용 고정 카메라(36)가 설치되어 있다. 고정 카메라(36)는 흡착 노즐(43)에 흡착된 전자 부품의 위치를 촬상하여 위치를 보정할 수 있도록 한다. 부품 배치면(35 또는 34)을 통해 촬상 작업이 이루어질 수 있도록, 부품 배치면은 투명한 플라스틱이나 유리등의 재질로 형성되는 것이 바람직스럽다.The fixed position camera 36 for position correction of a part is provided in the lower part of the component arrangement surface 35 which the suction nozzle 43 adsorbs a component from the shuttle 33. As shown in FIG. The fixed camera 36 captures the position of the electronic component adsorbed by the suction nozzle 43 to correct the position. It is preferable that the component placement surface is formed of a material such as transparent plastic or glass so that the imaging operation can be performed through the component placement surface 35 or 34.

회전 셔틀(33)의 회전 부재(40)는 180도 회전시마다 정지하여 부품 배치면(34,35) 상에 전자 부품을 배치하거나 또는 그로부터 부품을 흡착하는 작업이 이루어질 수 있게 한다. 즉, 부품 배치면(34,35)이 픽앤드 플레이서(42)의 배치 지점이나 흡착 노즐(43)의 흡착 지점과 일치할때마다 회전 부재(40)의 회전은 정지한다.The rotating member 40 of the rotary shuttle 33 stops every 180 degrees of rotation to allow the operation of placing or adsorbing the component on the component placement surfaces 34 and 35. That is, whenever the component placement surfaces 34 and 35 coincide with the placement point of the pick-and-placer 42 or the adsorption point of the adsorption nozzle 43, the rotation of the rotating member 40 is stopped.

픽 앤드 플레이서(42)가 트레이(39)에 배치된 전자 부품을 흡착하여 셔틀(33)의 비어 있는 부품 배치면(34)에 배치하는 작업과, 이미 부품 배치면(35)에 배치되어 흡착 지점을 이동한 부품을 흡착 헤드(41)의 흡착 노즐(43)로 흡착하여 기판(37)에 실장하는 작업은 동시에 이루어질 수 있다. 또한 이러한 작업 이후에는 회전 셔틀(33)이 180도로 회전함으로써 부품 배치면의 상태가 역전되고, 따라서 위와 같은 작업이 다시 동시에 진행될 수 있다. 즉, 픽 앤드 플레이서(42)와 흡착 헤드(41)의 작용은 동시에 진행되며, 어느 하나도 아이들링(idling) 상태에 있을 필요가 없다. 또한 흡착 노즐(43)에 흡착된 전자 부품의 위치 보정은 흡착 노즐(43)이 셔틀(33)로부터 부품을 흡착하는 부품 배치면의 하부에 위치하므로, 흡착 헤드(41)가 별도의 수평 이동 경로를 따라 이동하여 촬상 작업을 수행할 필요성이 없다.Pick-and-placer 42 absorbs the electronic components disposed on the tray 39 and places them on the empty component placement surface 34 of the shuttle 33, and is already disposed on the component placement surface 35 for adsorption The work moving the point by the suction nozzle 43 of the suction head 41 and mounting on the substrate 37 can be performed at the same time. In addition, after this operation, the state of the component placement surface is reversed by rotating the rotary shuttle 33 by 180 degrees, and thus the above operation can be simultaneously performed again. That is, the action of the pick and placer 42 and the suction head 41 proceeds simultaneously, and neither of them need to be in an idling state. In addition, since the position correction of the electronic components adsorbed by the adsorption nozzle 43 is located at the lower part of the component placement surface where the adsorption nozzle 43 adsorbs the components from the shuttle 33, the adsorption head 41 has a separate horizontal movement path. There is no need to move along and perform the imaging operation.

제3도 및 제4도에 도시된 회전 셔틀(33)에는 180도 간격으로 배치된 2개의 부품 배치면(34,35)만이 형성되어 있으나, 1개의 부품 배치면 또는 3개 이상의 부품 배치면을 구비한 회전 셔틀이 제공될 수도 있을 것이다. 예를 들면 90도의 각도로 4개의 부품 배치면이 형성된 회전 부재를 구비한 회전 셔틀이나, 60도의 각도로 6개의 부품 배치면이 형성된 회전 부재를 구비한 회전 셔틀이 제공될 수도 있을 것이다. 이 경우에는 회전 부재가 90도 또는 60도마다 정지함으로써 부품의 배치 작용 및 흡착 작용이 이루어질 수 있을 것이다.In the rotary shuttle 33 shown in FIGS. 3 and 4, only two component placement surfaces 34 and 35 arranged at intervals of 180 degrees are formed, but one component placement surface or three or more component placement surfaces are formed. A rotating shuttle may be provided. For example, a rotary shuttle having a rotating member having four component placement surfaces at an angle of 90 degrees, or a rotary shuttle having a rotating member having six component placement surfaces at an angle of 60 degrees may be provided. In this case, the rotational member stops every 90 degrees or 60 degrees, so that the arrangement action and the adsorption action of the parts can be made.

본 발명에 따른 회전 셔틀을 구비한 부품 실장 장치는 부품을 트레이로부터 이송 콘베이어에 근접한 흡착 위치까지 이동시키는 작업이 매우 빠르게 수행될 수 있으므로 부품 실장 작업이 급속하게 이루어질 수 있고, 따라서 생산성이 향상되는 장점이 있다. 또한 위치 보정용 카메라가 회전 셔틀의 하부에 배치됨으로써 흡착 헤드의 이송 경로가 단축됨으로써 장치의 불필요한 작동을 절감할 수 있게 한다.The component mounting apparatus with the rotary shuttle according to the present invention can move the components from the tray to the suction position proximate to the conveying conveyor can be performed very quickly, so the component mounting operation can be made rapidly, and thus the productivity is improved. There is this. In addition, the position correction camera is disposed in the lower portion of the rotary shuttle to shorten the transport path of the suction head to reduce unnecessary operation of the device.

Claims

A frame member 31; Transfer means 32 for printed circuit boards; An adsorption head (41) having an adsorption nozzle (43) for adsorbing an electronic component (38) and mounting it at a predetermined position on the substrate; A pick and placer (42) capable of attracting components from a tray (39) in which a plurality of electronic components (38) are disposed; Image pickup means (36) for position correction of components adsorbed by the suction head (41); In the component mounting apparatus provided with the shuttle means 33 which receives a component from the pick and placer 42 and moves it to the component adsorption position of the suction head 41, the shuttle means 33 is a drive motor ( 43 ') and a rotating member (40) rotatable by said drive motor (43') and having at least one component placement surface (34,35).

The component placement surfaces (34, 35) of claim 1, wherein each of the component placement surfaces (34, 35) is a point at which components (38) adsorbed to the pick and place (42) can be disposed on the component placement surfaces and the adsorption nozzle (43). ) Rotates between the points where the parts 38 can be adsorbed, and the rotating member 40 can be stopped when the respective component placement surfaces coincide with the respective points. Device.

The method according to claim 1, wherein the one or more component placement surfaces (34, 35) are formed of a transparent material to enable imaging operations therethrough, wherein the imaging means (36) is provided with the adsorption nozzle (43) of the shuttle means (33). And a component mounting device (34 or 35) that sucks the component from the component mounting apparatus.