KR101189884B1

KR101189884B1 - 부품 장착 장치 및 부품 유지 부재 판별 방법

Info

Publication number: KR101189884B1
Application number: KR1020077014964A
Authority: KR
Inventors: 오사무 오쿠다; 다케유키 가와세
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2012-10-10
Also published as: KR20070108144A; WO2006090867A3; JP4555118B2; WO2006090867A2; EP1856961B1; DE602006010825D1; EP1856961A2; US7950145B2; JP2006237046A; US20080005894A1; CN100574601C; CN101103663A

Abstract

복수의 유지 부재 장비부에 장비된 부품 유지 부재(4)의 종류를 판별하기 위해, 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향과 교차하는 방향에 검출 광축(L)을 갖는 검출 센서(16)를 이용하고, 각각의 유지 부재 장비부는, 제2부품 유지 부재(4B)가 장착되었을 때에만 검출 광축의 차단이 검출될 수 있는 제1검출 위치와, 어떤 종류의 부품 유지 부재(4)가 장비되는 경우에도 검출 광축의 차단이 검출될 수 있는 제2검출 위치를 갖고 있다. 따라서, 각각의 검출 위치(P, Q)에 상기 검출 광축을 순차적으로 위치시키고, 차단의 유무를 검출함으로써, 장비된 부품 유지 부재의 종류를 검출 센서만으로 판별한다.

Description

부품 장착 장치 및 부품 유지 부재 판별 방법{COMPONENT MOUNTING APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING COMPONENT HOLDING MEMBERS}

본 발명은, 부품 장착 헤드(component mounting head)에 장비된 부품 유지 부재(component holding member)에 의해 부품을 유지하여, 상기 부품을 회로 기판에 장착하고, 상기 부품 장착 헤드에 교환 가능하게 장비된 상기 부품 유지 부재의 종류(type)를 판별하기 위해, 부품 장착 동작에서 이용하는 부품 장착 장치 및 부품 유지 부재 판별 방법에 관한 것이다.

부품 장착 헤드에 장비된 부품 유지 부재, 즉 흡착 노즐의 종류를 판별하는 방법과, 상기 판별 방법을 실행하는 부품 장착 장치로서, 여러 가지의 방법 및 장치가 종래에 공지되어 있다(예를 들면, 일본국 특허 공보 제H10-70395A를 참조할 것). 도 10은, 그러한 종래 부품 장착 장치의 일례(一例)로서, 부품 장착 장치(500)의 구조를 나타내는 모식 사시도이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 부품 장착 장치(500)에는, 부품(505)을 흡착 유지하는 흡착 노즐(519)을 분리 가능하게 장비한 노즐 홀더(nozzle holder)(516, 517)가, XY 로봇(robot)(508)에 장비된 헤드(503)에 설치되어 있다. 회로 기판(502) 상에 장착되어야 할 복수 종류의 부품을 흡착하기 적합한 복수 종류의 흡 착 노즐(519)은, 각각의 노즐 스테이션(nozzle station)(506)의 특정 위치에 수용되어 있으며, 장치의 제어 프로그램에 기초하여, 상기 XY 로봇(508)이, 상기 부품을 흡착하기에 적합한 흡착 노즐(519)을 상기 노즐 스테이션(506)으로부터 선택하여, 상기 흡착 노즐(519)을 상기 노즐 홀더(516, 517)에 장비시킨다. 선택된 흡착 노즐(519)로써, 부품 공급부(514)로부터 부품(505)을 흡착 유지하여, 흡착 유지된 상기 부품(505)을 회로 기판(502) 상의 특정 위치에 장착시킨다.

또한, 도 10에 있어서, 부품 폐기 박스 컨테이너(504)가 헤드(503) 아래쪽의 장치 베이스 상에 배치되어 있으며, 노즐 홀더가 하강하였을 때, 장비된 흡착 노즐(519)이 광축(光軸)을 차단하는 메커니즘을 이용함으로써, 노즐 홀더(516 또는 517)에 대한 흡착 노즐(519)의 장비 유무를 판별하는 1쌍의 투과 센서(520)가, 부품 폐기 박스 컨테이너(504)의 측면 상에 배치되어 있다. 각각의 흡착 노즐(519)은 서로 상이한 노즐 식별 마크(522)를 갖추고 있으며, 이러한 노즐 식별 마크(522)는 노즐 식별 센서(521)에 의해 인식된다. 투과 센서(520)의 광축은, 헤드(503)에 있어서의 각각의 노즐 홀더(516, 517)의 배열 방향을 따른 방향을 따라 배치되어 있는 점에 주목하여야 한다.

투과 센서(520) 및 노즐 식별 센서(521)에 의해 흡착 노즐의 장비 유무 및 종류를 판별하는 동작에 대하여 설명한다. 우선, 헤드(503)가 XY 로봇(508)에 의해 부품 폐기 박스 컨테이너(504) 위에 위치하도록 이동하고, 각각의 흡착 노즐(519)은 투과 센서(520)의 광축을 따라 그 위에 정렬된다. 그 다음, 상기 투과 센서(520)는 헤드(503)에 대한 각각의 흡착 노즐(519)의 장비 유무를 확인한다. 더욱 상세하게는, 흡착 노즐(519)이 장비되어 있는 경우에, 상기 광축을 차단하는 위치에 위치되도록 노즐 홀더(516)를 하강시켜, 상기 광축의 차단 유무를 확인한다. 동일한 동작을 노즐 홀더(517)에 대하여 적용한다. 이 동작에 따라, 노즐 식별 센서(521)는, 장비된 흡착 노즐(519) 상에 부착된 노즐 식별 마크(522)를 판독하여, 장비된 흡착 노즐(519)의 종류를 식별한다. 이것이 흡착 노즐(519)의 장비 유무 및 흡착 노즐(519)의 종류를 식별할 수 있게 한다.

최근에, 대부분의 부품 장착 장치는, 흡착 노즐이 헤드 상에 일렬(一列)로 배치된 구조를 이용하고 있다. 또한, 대부분의 부품 장착 장치에 있어서는, 1개 종류의 흡착 노즐에 의해 흡착 유지될 수 있는 부품의 종류의 범위도 증가하고 있으며, 비교적 커다란 크기의 부품을 흡착 유지하는 대형 노즐과 표준 크기의 부품으로부터 비교적 작은 크기의 부품을 흡착 유지하는 소형 노즐의, 2개 종류의 흡착 노즐이 주로 선택적으로 헤드에 교환 장비되는 흡착 노즐로서 이용되고 있다.

그러나, 종래의 부품 장착 장치(500)에 있어서는, 장비된 흡착 노즐(519)의 종류를 식별하기 위해, 각각의 흡착 노즐(519)에 부착된 노즐 식별 마크(522)를 투과 센서(520)와는 별도로 구비된 노즐 식별 센서(521)에 의해 각각 판독하고, 그 판독 결과에 근거하여 흡착 노즐(519)의 종류를 식별한다. 헤드(503)에 교환 장비되는 흡착 노즐(519)이 다량으로 존재할 경우에는, 그러한 판별 방법이 바람직하다. 그러나, 최근에 주된 형태로 되고 있는 대형 및 소형의 2개 종류의 흡착 노즐만을 필요로 하는 구조에 있어서는, 그러한 노즐 식별 센서(521)를 구비한다는 것은 장치 비용의 점에서 낭비가 커지게 된다는 문제를 야기한다.

또한, 노즐 홀더(516, 517)에 대한 흡착 노즐(519)의 장비 유무를 확인하는 투과 센서(520)의 광축은, 상기 헤드(503)의 흡착 노즐(519)의 설치 방향을 따라 배치되어 있고, 따라서 장비된 흡착 노즐(519)의 개수가, 예를 들면, 6 내지 10으로 증가함에 따라, 광축 방향이 길어지게 되고, 이것은 2개 센서의 광축 정렬과 같은 조정 동작에 필요로 하는 동작 단계를 증가시킴으로써, 부품 장착에 있어서 생산성이 저하된다는 문제를 야기하게 된다.

또한, 이러한 흡착 노즐(519)의 장비 유무와 흡착 노즐(519)의 종류를 식별하는 투과 센서(520) 및 노즐 식별 센서(521)와 같은 2개 종류의 센서를 구비하는 이러한 구조를 채용하는 것은, 부품 장착 장치(500)에 있어서 장치 비용의 저감을 달성하는데 방해가 된다.

본 발명의 목적은, 이러한 문제들을 해결하기 위해, 부품 장착 헤드에 교환 가능하게 장비된 부품 유지 부재 종류의 효율적인 판별이 가능하고, 상기 판별 동작에 대한 장치 비용을 저감할 수 있는, 부품 장착 헤드에 장비된 부품 유지 부재에 의해 부품을 유지하여 회로 기판에 상기 부품을 장착하는 부품 장착 동작에 사용하기 위한, 부품 장착 장치 및 부품 유지 부재 판별 방법을 제공하는 것이다.

이들 및 기타의 특징을 달성함에 있어서, 본 발명은 이하에 나타낸 바와 같이 구성되어 있다.

본 발명의 제1특징에 의하면,

부품을 유지하는 제1부품 유지 부재 또는 상기 제1부품 유지 부재와는 상이한 형상을 갖는 제2부품 유지 부재가 교환 가능하게 선택적으로 장비되는, 일렬로 배열된 유지 부재 장비부를 갖추고, 각각의 유지 부재 장비부에 선택적으로 장비된 제1 또는 제2부품 유지 부재에 의해 부품을 유지하여 상기 부품을 회로 기판 위에 장착하는 부품 장착 헤드와,

회로 기판의 표면을 따르는 방향으로 부품 장착 헤드를 이동시키는 헤드 이동 장치, 및

검출 광축을 갖추고, 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향과 교차하는 방향에 배치되어, 상기 부품 장착 헤드에 선택적으로 장비된 상기 부품 유지 부재에 의해 검출 광축의 차단 유무를 검출하는 검출 센서를 구비하고 있는, 부품 장착 장치에 있어서,

각각의 유지 부재 장비부는, 제1부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단은 장비된 제1부품 유지 부재와 함께 검출 센서에 의해 검출되지 않고, 제2부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단은 장비된 제2부품 유지 부재와 함께 검출되는 제1검출 위치와, 부품 유지 부재에 의한 검출 센서의 검출 광축의 차단은 장비된 제1 또는 제2부품 유지 부재의 어느 하나에 검출되는 제2검출 위치를 갖고, 또한,

상기 부품 장착 장치는, 검출 센서의 검출 광축을 각각의 유지 부재 장비부의 제1검출 위치 및 제2검출 위치에 위치하도록 헤드 이동 장치에 의해 부품 장착 헤드의 이동 제어를 실행하고, 제1검출 위치 또는 제1 및 제2검출 위치에서의 검출 센서에 의한 검출 결과에 근거하여 각각의 유지 부재 장비부에 대한 제1부품 유지 부재 또는 제2부품 유지 부재의 선택 장비의 유무를 판별하는 제어 유닛을 더 포함하는, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제2특징에 의하면, 제1특징에서 한정하는 바와 같이,

검출 센서의 검출 광축은, 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향에 직교하는 방향으로 회로 기판의 표면을 따라 배치되고,

각각의 유지 부재 장비부에 있어서, 각각의 제1 및 제2검출 위치는 동등한 높이 위치에 설치된, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제3특징에 의하면, 제2특징에서 한정하는 바와 같이, 각각의 유지 부재 장비부에 있어서,

상기 제2검출 위치는, 상기 유지 부재 장비부에 장비된 부품 유지 부재의 축선의 중심 상의 위치이고,

상기 제1검출 위치는, 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향을 따른 한 방향에서 제2검출 위치로부터 떨어진 위치에 위치하고, 상기 위치는 유지 부재 장비부에 장비된 상태에서 제1부품 유지 부재의 외주단으로부터는 바깥쪽이고 유지 부재 장비부에 장비된 상태에서 제2부품 유지 부재의 외부 모서리로부터는 안쪽인, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제4특징에 의하면, 제2특징에서 한정하는 바와 같이, 제어 유닛은, 부품 장착 헤드에서 각각의 제1 및 제2검출 위치를 검출 센서의 검출 광축 상에 순차적으로 위치시키도록 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향을 따른 한 방향에서 헤드 이동 장치에 의한 부품 장착 헤드의 이동을 제어할 수 있는, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제5특징에 의하면, 제2특징에서 한정하는 바와 같이,

부품 장착 헤드는, 각각의 유지 부재 장비부를 개별적으로 승강(昇降)시키는 승강 장치를 더 구비하고,

제어 유닛은, 선택적으로 장비된 부품 유지 부재의 종류를 판별하기 위한 제1검출 위치 또는 제2검출 위치에서의 검출 광축의 차단 유무 검출이 완료됨과 동시에 유지 부재 장비부를 상승시키도록 상기 승강 장치를 제어할 수 있는, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제6특징에 의하면, 제5특징에서 한정하는 바와 같이, 부품 장착 헤드에 있어서,

각각의 유지 부재 장비부는, 일정한 간격으로 배열되어 있고,

각각의 제1부품 유지 부재는, 상기 일정한 간격이 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는 한편, 각각의 제2부품 유지 부재는, 상기 일정한 간격의 2배를 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제7특징에 의하면, 제5특징에서 한정하는 바와 같이, 제어 유닛이 검출 센서에 의한 검출 결과에 근거하여 제2부품 유지 부재가 하나의 유지 부재 장비부에 장착된 것을 판별할 경우에, 상기 제어 유닛은 하나의 유지 부재 장비부에 인접하는 유지 부재 장비부를 상기 하나의 유지 부재 장비부와 함께 상승하도록 승강 장치를 제어할 수 있는, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제8특징에 의하면, 제1특징 내지 제7특징에서 한정하는 바와 같이, 제어 유닛이 각각의 부품 유지 부재의 선택 장비의 유무에 대한 판별 결과의 정보와 각각의 부품 유지 부재에 대해 미리 결정되어 있는 선택 장비 정보를 조합하여, 상기 양쪽 정보가 일치할 경우에는, 상기 제어 유닛은 부품 장착 헤드를 부품 장착 동작을 시작할 수 있는 상태로 하는, 부품 장착 장치를 제공한다.

본 발명의 제9특징에 의하면, 부품을 유지하는 제1부품 유지 부재 또는 상기 제1부품 유지 부재와는 상이한 형상을 갖는 제2부품 유지 부재가 교환 가능하게 선택적으로 장비되는, 일렬로 배열된 유지 부재 장비부를 갖추고, 각각의 유지 부재 장비부에 선택적으로 장비된 제1 또는 제2부품 유지 부재에 의해 부품을 유지하여 상기 부품을 회로 기판에 장착하고, 각각의 유지 부재 장비부에 제1 또는 제2부품 유지 부재의 선택 장비의 유무를 판별하는 부품 장착 헤드에서 이용하는, 부품 유지 부재 판별 방법에 있어서,

검출 센서가, 부품 장착 헤드에 선택적으로 장비된 부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단 유무를 검출하기 위해 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향과 교차하는 방향에 배치된 검출 광축을 갖는 상태에서, 제1부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단은 장비된 제1부품 유지 부재와 함께 검출 센서에 의해 검출되지 않고, 또한 제2부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단은 장비된 제2부품 유지 부재와 함께 검출되는 제1검출 위치와, 부품 유지 부재에 의한 검출 센서의 검출 광축의 차단은 장비된 부품 유지 부재의 어느 하나에 검출되는 제2검출 위치를 갖는 각각의 유지 부재 장비부에서, 검출 광축을 제1검출 위치 또는 제1 및 제2검출 위치에 위치시킴으로써 부품 유지 부재로 인한 광축의 차단 유무를 검출하는 단계, 및

제1검출 위치 또는 제1 및 제2검출 위치에서의 검출 결과에 근거하여 각각의 유지 부재 장비부에 대한 제1 또는 제2부품 유지 부재의 선택 장비의 유무를 판별하는 단계를 포함하는, 부품 유지 부재 판별 방법을 제공한다.

본 발명의 제10특징에 의하면, 제9특징에서 한정된 바와 같이,

광축의 차단 유무를 검출하는 단계에서, 검출 광축의 차단 유무가 검출 광축을 제1검출 위치에 위치시킴으로써 각각의 유지 부재 장비부에서 검출되고,

그 다음, 상기 차단이 제1검출 위치에서 검출된다면, 검출 결과에 근거하여 제2부품 유지 부재가 유지 부재 장비부에 장비되었다고 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법을 제공한다.

본 발명의 제11특징에 의하면, 제10특징에서 한정된 바와 같이,

광축의 차단 유무를 검출하는 단계에서, 검출 광축의 차단이 제1검출 위치에서 검출되지 않으면, 상기 검출 광축을 제2검출 위치에 위치시켜 각각의 유지 부재 장비부에서 검출 광축의 차단 유무를 검출하고,

또한, 상기 차단이 제2검출 위치에서 검출된다면, 검출 결과에 근거하여 제1부품 유지 부재가 유지 부재 장비부에 장비되었다고 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법을 제공한다.

본 발명의 제12특징에 의하면, 제11특징에서 한정된 바와 같이, 상기 차단이 제2검출 위치에서 검출되지 않는다면, 검출 결과에 근거하여 제1 및 제2부품 유지 부재가 유지 부재 장비부에 장착되지 않았다고 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법을 제공한다.

본 발명의 제13특징에 의하면, 제9특징에서 한정된 바와 같이, 각각의 유지 부재 장비부에 선택적으로 장비된 부품 유지 부재의 판별을 위해 제1검출 위치 또는 제1 및 제2검출 위치에서의 검출 광축의 차단 유무를 검출하는 단계의 완료 후에, 상기 유지 부재 장비부를 상승시키는, 부품 유지 부재 판별 방법을 제공한다.

본 발명의 제14특징에 의하면, 제13특징에서 한정된 바와 같이, 각각의 유지 부재 장비부는 일정한 간격으로 배열되어 있고, 각각의 제1부품 유지 부재는 상기 일정한 간격이 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는 한편, 각각의 제2부품 유지 부재는 상기 일정한 간격의 2배를 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는 부품 장착 헤드에서, 차단의 유무를 검출하는 단계에서, 검출 센서에 의한 검출 결과에 근거하여 제2부품 유지 부재가 하나의 유지 부재 장비부에 장비된 것이 판별된다면, 하나의 유지 부재 장비부에 인접하는 유지 부재 장비부를 상기 하나의 유지 부재 장비부와 함께 상승시키는, 부품 유지 부재 판별 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 부품 장착 헤드에 포함된 복수의 유지 부재 장비부에 장비된 부품 유지 부재의 종류를 판별하기 위하여, 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향과 교차하는 방향에 검출 광축을 갖는 검출 센서가 이용되고, 각각의 유지 부재 장비부는, 검출 광축의 차단이 제2부품 유지 부재가 장착되었을 때에만 검출 가능한 제1검출 위치와 검출 광축의 차단이 어떤 종류의 부품 유지 부재가 장착되어도 검출 가능한 제2검출 위치를 구비하고 있어서, 상기 검출 광축을 각각의 검출 위치에 순차적으로 위치시켜 상기 검출 광축의 차단 유무를 검출함으로써, 부품 유지 부재의 장비의 유무 및 부품 유지 부재의 종류를 단지 1개의 센서, 즉 검출 센서에 의해 검출할 수 있다. 그러므로, 이러한 부품 유지 부재를 검사하기 위한 센서를 설치 및 유지 보수하는 비용을 저감하고 부품 장착 장치에 있어서의 장비 비용을 저감할 수 있게 된다.

특히, 종래에 사용된 복잡한 식별 센서, 즉 부품 유지 부재의 종류를 식별하기 위해 각각의 부품 유지 부재에 개별적으로 부착된 식별 마크를 판독해 인식하는 복잡한 식별 센서를 구비할 필요성을 제거할 수 있게 되고, 따라서 상기 판별은, 예를 들면, 1쌍의 투과 센서에 의해 간단히 달성될 수 있다. 또한, 1쌍의 투과 센서 사이에 배치된 검출 광축이 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향에 직교하는 방향에 배치되어 있으므로, 종래 구조에서 보이는 바와 같이 광축의 거리에 있어서의 증가는 방지될 수 있고, 그 조정 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 각각의 제1검출 위치 및 제2검출 위치가 동등한 높이 위치에 위치하고 있으므로, 부품 유지 부재의 검출 처리 중에 이동 장치에 의해 하나의 방향으로 부품 장착 헤드를 간헐적으로 이동시키는 것은 검출 광축 상에 각각의 검출 위치를 순차적으로 위치시킬 수 있도록 한다. 이것은 검출 처리가 효과적으로 이루어지게 되도록 한다.

또한, 부품 유지 부재의 검출 처리가 완료된 유지 부재 장비부는 순차적으로 상승하도록 제어되어서, 검출 센서가 장치 베이스로부터 돌출하는 것을 방지하는 높이 위치에 상기 검출 센서를 위치시킬 수 있다. 이것은, 부품 유지 부재 및 판별이 완료된 유지 부재 장비부가 장치의 다른 부품 부재와 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 검출 처리 중에 에러의 발생을 확실하게 방지함으로써, 효과적인 검출 처리를 달성하게 한다.

또한, 제2부품 유지 부재가 유지 부재 장비부에 장비된 것이 판별되는 경우에, 제2부품 유지 부재가 장비된 상기 유지 부재 장비부는 인접하는 다음의 유지 부재 장비부와 함께 상승되어서, 부품 유지 부재가 다음의 유지 부재 장비부에 장착되지 않은 것을, 검출 처리를 실행하지 않고도 판별할 수 있게 하고, 이것은 검출 처리에 필요한 시간을 단축하여 더욱 효과적인 처리를 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 이들 및 기타의 특징과 형태는, 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시형태와 연계한 다음의 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 부품 장착 장치의 구조를 나타내는 모식 사시도.

도 2는, 도 1의 부품 장착 장치에 포함된 노즐 홀더 및 노즐 검출 센서를 나타내는 측면도.

도 3은, 도 2의 노즐 검출 센서의 'A' 방향으로부터 본 단면도.

도 4는 부품 장착 장치의 개략적인 제어 구조를 나타내는 제어 블록도.

도 5는 부품 장착 장치의 흡착 노즐 검사 처리의 실행을 판별하는 과정을 나타내는 흐름도.

도 6은 부품 장착 장치의 흡착 노즐 검사 처리의 실행을 판별하는 과정을 나타내는 흐름도.

도 7A 내지 도 7C는, 도 6의 흐름도에서 흡착 노즐 검사 처리의 과정을 설명하는 모식 설명도로서, 도 7A는 제1노즐 홀더에서 검출 광축이 대형 노즐 검출 위치에 있는 것을 나타내는 도면이고, 도 7B는 제1노즐 홀더에서 검출 광축이 소형 노즐 검출 위치에 있는 것을 나타내는 도면이며, 도 7C는 상승된 상태의 제1노즐 홀더를 나타내는 도면.

도 8A 내지 도 8C는, 도 6의 흐름도에서 흡착 노즐 검사 처리의 과정을 설명하는 모식 설명도로서, 도 8A는 제2노즐 홀더에서 검출 광축이 대형 노즐 검출 위치에 있는 것을 나타내는 도면이고, 도 8B는 제2노즐 홀더에서 검출 광축이 소형 노즐 검출 위치에 있는 것을 나타내는 도면이며, 도 8C는 상승된 상태의 제2노즐 홀더를 나타내는 도면.

도 9A 내지 도 9B는, 도 6의 흐름도에서 흡착 노즐 검사 처리의 과정을 설명하는 모식 설명도로서, 도 9A는 제5노즐 홀더에서 검출 광축이 대형 노즐 검출 위치에 있는 것을 나타내는 도면이고, 도 9B는 제6노즐 홀더와 함께 상승된 상태에서 제5노즐 홀더가 대형 노즐을 유지하고 있는 것을 나타내는 도면.

도 10은 종래의 부품 장착 장치에 있어서의 장비된 흡착 노즐의 종류를 판별하는 센서 구조를 나타내는 모식 사시도.

본 발명을 설명하기 전에, 첨부 도면 전체를 통해서 동일한 부품은 동일한 참조 번호로 표시됨을 주목하여야 한다.

이하에, 본 발명의 하나의 실시형태를 첨부 도면을 참조해서 상세히 설명한 다.

본 발명의 하나의 실시형태에 의한 부품 장착 장치(100)의 모식적인 구조를 나타내는 모식 사시도를 도 1에 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 부품 장착 장치(100)는, 부품(1)을 흡착 유지하는 부품 유지 부재를 나타내는 복수의 흡착 노즐(4)이 장착된 부품 장착 헤드를 예시하는 헤드(3)와, 도면에서 보이는 바와 같이 회로 기판(2)의 표면을 따라 대략 서로 직교하는 방향인, X축 방향 또는 Y축 방향에서 상기 헤드(3)를 지지하고 또한 상기 헤드(3)를 이동시키는 헤드 이동 장치를 예시하는 XY 로봇(5)을 포함하고 있다. 부품 장착 장치(100)의 장치 베이스 위에는, 부품(1)이 장착되는 회로 기판(2)이 반송되어 배치되는 기판 스테이지(6)와, 상기 부품(1)이 회로 기판(2)에 장착되도록 부품을 공급하는 서로 상이한 2개 종류의 부품 공급 유닛이 구비되어 있다.

더욱 상세하게는, 부품 장착 장치(100)는, 테이핑 부재(taping member)를 사용한 제1부품을 예시하는 복수의 칩 부품(1A)을 수용하기 위한 복수 배열된 부품 카세트(7)와, 상기 각각의 부품 카세트(7)로부터 테이핑 부재에 수용된 칩 부품(1A)을 공급하기 위한 테이핑 부품 공급 유닛(8), 및 복수 배열된 IC 칩(1B)이 위치된 부품 공급 트레이(9)로부터 제1부품과는 상이한 제2부품을 예시하는 IC 칩(1B)을 공급하기 위한 트레이 부품 공급 유닛(10)을 포함한다. 칩 부품(1A)의 예는, 외부 형상에 있어서 상기 IC 칩(1B)보다 작은 특성이 있는 저항기 및 콘덴서와 같은 부품을 포함하는 점에 유의하여야 한다.

외형에 있어서 서로 다른 각각의 부품(1)을 확실하게 흡착하여 유지하기 위해서, 상기 부품 장착 장치(100)는, 비교적 소형 부품인 칩 부품(1A)을 흡착하여 유지하는, 제1부품 유지 부재로서 기능을 하는 소형 흡착 노즐(4A)(이하에 소형 노즐(4A)로 나타냄)과, 비교적 대형 부품인 상기 IC 칩(1B)을 흡착하여 유지하는, 제2부품 유지 부재로서 기능을 하는 대형 흡착 노즐(4B)(이하에 대형 노즐(4B)로 나타냄)을 포함한다.

여기서, 도 2는 각각의 흡착 노즐(4)이 장비된 헤드(3)의 일부분의 확대 모식도를 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 헤드(3)의 하면(下面)에는, 흡착 노즐(4)이 분리 가능하게 장비된 유지 부재 장비부를 예시하는 복수의 노즐 홀더(11), 예를 들면, 8개의 노즐 홀더(11)가 일정한 간격 피치(constant interval pitch)로 일렬로 배열되어 있다. 이러한 노즐 홀더(11)에, 소형 노즐(4A) 및 대형 노즐(4B)이 선택적으로 장비될 수 있다. 예를 들면, 도 2에서, 소형 노즐(4A)은 좌측 단부에 위치한 노즐 홀더(11)에 선택적으로 장비되어 있고, 대형 노즐(4B)은 좌측으로부터 네 번째의 노즐 홀더(11)에 선택적으로 장비되어 있다. 또한, 우측으로부터 두 번째의 노즐 홀더(11)에는 흡착 노즐(4)이 장비되어 있지 않다. 상기 헤드(3)에는, 노즐 홀더(11)가 각각 독립적인 승강 동작을 위해 승강 장치(나타내지 않음)를 구비하고, 이러한 자체 승강 장치에 의한 노즐 홀더(11)의 승강은 각각의 노즐 홀더(11)에 장비된 흡착 노즐(4)의 승강 동작을 실행할 수 있도록 한다는 점에 주목하여야 한다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 대형 노즐(4B)은 외부 형상에 있어서 상기 소형 노즐(4A)보다 큰 형상을 가지고 형성되어 있으므로, 서로 인접하는 노즐하는 노즐 홀더(11)에 상기 소형 노즐(4A)을 장비하는 것은 가능하다. 더욱 상세하 홀더(11)에 상기 대형 노즐(4B)을 장비하는 것은 불가능한 것에 반하여, 서로 인접 게는, 헤드(3)에 있어서, 각각의 소형 노즐(4A)의 최소 장비 간격 피치는 각각의 노즐 홀더(11)의 간격 피치에 동등하고, 이에 반하여 각각의 대형 노즐(4B)의 최소 장비 간격 피치는 각각의 노즐 홀더(11)의 간격 피치의 2배이다. 그러므로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 대형 노즐(4B)이 장비되어 있는 노즐 홀더(11)의 양측에는, 인접하는 노즐 홀더(11)에 흡착 노즐(4)이 장비되지 않는다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 헤드(3)의 각각의 노즐 홀더(11)에 교환 가능하게 장착되는 복수의 소형 노즐(4A) 및 대형 노즐(4B)을 수용하는 노즐 교환부(12)가, 부품 장착 장치(100)의 장치 베이스 위에 구비되어 있다. 흡착 노즐(4)에 의해 유지된 부품을 인식하는 인식 카메라로서, 주로 칩 부품(1A)을 인식하는 2차원 카메라(13)와 주로 IC 칩(1B)을 인식하는 3차원 카메라(14)가 장치 베이스 위에 더 구비되어 있다. 그러한 인식 카메라에 의해 부품(1)의 흡착 유지된 자세를 인식하는 것은, 부품의 흡착 유지된 자세를 수정하면서 회로 기판(2)에 상기 부품(1)의 장착 작업을 달성할 수 있도록 한다.

부품 장착 장치(100)의 장치 베이스 위에는, 또한 흡착 노즐(4)에 의해 흡착 유지되는 상태에서 불량 부품을 폐기하는 폐기 박스(15)가 구비되어 있다. 직선 형상으로 배치된 검출 광축 L 상에서 발광된 광(光)을 수광하여 상기 검출 광축 L의 차단 유무(즉, 발광된 광을 수광할 수 없는 상태)를 검출함으로써 상기 검출 광축 L 상에서 대상물의 존재를 검출하는 1쌍의 투과 센서(16a)를 상기 폐기 박스(15)의 측면 측에 구비하고 있다. 여기서, 도 3에, 도 2에서 우측에 배치된 노즐 검출 센서(16)의 'A' 방향에서 본 단면도를 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 노즐 검출 센서(16)는, 회로 기판의 대략 표면을 따르는 방향인 헤드(3)의 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향에 직교하는 방향에 배치된 검출 광축 L을 구비한다. 이러한 1쌍의 투과 센서(16a) 사이에 배치된 흡착 노즐(4)은 물리적으로 검출 광축 L을 차단하고, 이로써 노즐 검출 센서(16)는 대상물로서 노즐 홀더(11)에 대한 흡착 노즐(4)의 장비 유무를 판별하고, 또한 상기 노즐 검출 센서(16)는, 후술하는 방법에 의해, 장비된 흡착 노즐(4)의 종류를 판별하는 기능을 갖는다. 이러한 검출 광축 L의 배치 방향은 설명한 방향에 한정되지 않으며, 상기 검출 광축 L이 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향과 교차하는 방향에 배치되는 한, 다른 방향을 채용할 수 있다는 점에 주목하여야 한다. 그러나, 흡착 노즐(4)을 위해 채용되는 후술하는 검출 방법을 고려하면, 검출 광축 L을 배열 방향과 직교하는 방향에 배치하는 것이 바람직하다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 헤드(3)는, 기판 스테이지(6)에 배치된 기판에 형성된 기판 마크(72a)를 식별하는 기판 카메라(17)를 갖추고 있으며, 상기 기판 카메라(17)에 의해 상기 기판 마크(72a)를 인식함으로써, 상기 기판 스테이지(6) 상의 회로 기판(2)의 위치와 상기 회로 기판(2) 상의 부품(1)의 장착 위치를 인식 가능하게 한다.

여기서, 도 4는 부품 장착 장치(100)의 개략적인 제어 구조를 나타내는 제어 블록도를 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 부품 장착 장치(100)는, 각각의 구성부의 동작을 서로 관련시키면서 상기 동작을 알기 쉽게 제어하는 제어 유닛(18)을 갖추고 있다. 상기 제어 유닛(18)은, 예를 들면, 노즐 검출 센서(16)에 의한 검출 결과에 근거하여, 각각의 노즐 홀더(11)에 장비된 흡착 노즐(4)의 종류를 판별하는 흡착 노즐 검사 처리에 대해서 용이한 제어를 실행할 수 있다. 또한, 상기 제어 유닛(18)에는 부품 장착 동작을 제어하는데 필요한 정보가 미리 입력되어 저장되며, 따라서, 부품 장착 동작의 공정에서, 필요한 경우에 상기 정보를 참조하면서 상기 제어가 실행된다. 이러한 정보는, 회로 기판(2) 상의 어느 위치에 어느 부품(1)이 장착될 것인가를 표시하는 정보와, 헤드(3)에 어느 흡착 노즐(4)이 어떤 타이밍에서 어느 노즐 홀더(11)에 장비될 것인가를 표시하는 정보를 포함한다.

이렇게 구성된 부품 장착 장치(100)에서의 흡착 노즐 검사 처리를 실행함에 있어서의 특별 과정에 대해서 설명한다. 설명을 위해서, 흡착 노즐 검사 처리를 실행하는 과정을 나타내는 흐름도를 도 5 및 도 6에 나타내고, 각각의 흐름도에 있어서의 과정을 설명하는 상기 노즐 검출 센서(16) 및 상기 헤드(3)의 동작을 나타내는 모식 설명도를 도 7A 내지 도 7C, 도 8A 내지 도 8C, 및 도 9에 나타낸다. 이하에 설명하는 각각의 구성부의 동작은, 상기 부품 장착 장치(100)에 포함된 제어 유닛(18)에 의해 서로 연관되면서 용이하게 제어된다는 점에 주목하여야 한다.

상기 헤드(3)의 각각의 노즐 홀더(11)에 있어서, 흡착 노즐(4)의 장비 유무를 판별하고, 소형 노즐(4A) 또는 대형 노즐(4B) 중, 어느 종류의 흡착 노즐(4)이 장비된 흡착 노즐(4)인가를 판별하는 흡착 노즐 검사 처리는, 대부분의 경우에, 부품 장착 장치(100)에서 일반적으로 초기 처리로서 실행된다. 더욱 상세하게는, 초기 처리는, 새로운 종류의 회로 기판(2)에 대한 부품 장착 동작이 부품 장착 장치(100)에서 시작되기 전(예를 들면, 부품 장착 제어에 대한 새로운 프로그램이 입력되어 새로운 종류의 회로 기판(2)에 대한 부품 장착 동작이 시작되기 전), 또는 유지 보수 작업 등으로 인해 부품 장착 동작이 정지된 후 상기 부품 장착 동작이 다시 시작되기 전에 실행된다. 이러한 타이밍으로 각각의 노즐 홀더(11)에 선택적으로 장비된 흡착 노즐(4)의 종류를 판별함으로써, 원활하고 확실한 부품 장착 동작과, 상기 흡착 노즐(4)의 장착 오류 후, 노즐 교환부(12)에 있어서의 상기 흡착 노즐(4)의 교환 작업을 할 수 있도록 한다.

우선, 도 5의 흐름도에 있어서 단계 S1에서, 부품 장착 장치(100)에서 초기 처리(초기화)를 실행할 시간인가 아닌가의 여부를 판단한다. 만일 아직 초기 처리를 실행할 시간이 아니라고 판단된다면, 흡착 노즐 검사 처리를 실행하지 않고, 부품 장착 장치(100)에 있어서 부품 장착 동작, 즉 생산 작업이 단계 S4에서 시작된다.

만일 단계 S1에서 초기 처리를 실행할 시간이라고 판단된다면, 단계 S2에서 흡착 노즐 검사 처리가 실행된다. 구체적인 해당 처리의 상세 내용을 도 6의 흐름도에서 후술하는 점에 주목하여야 한다. 흡착 노즐 검사 처리가 실행되어, 어느 종류의 흡착 노즐(4)이 헤드(3)의 어느 노즐 홀더(11)에 장비되었는가를 판별한 후에, 상기 판별 결과는, 단계 S3에서, 관리 데이터와 일치되는가를 판단하기 위해, 제어 유닛(18)에 저장되어 있는 메모리 관리 데이터(즉, 현재의 초기 처리 타이밍에서 어느 흡착 노즐(4)이 어느 노즐 홀더(11)에 장비되었는가를 표시하는 생산 관리 데이터)와 대조된다.

대조 결과에 근거하여 상기 데이터가 일치되지 않는다고 판단되면, 단계 S5에서 에러 메시지(error message)를 출력하고 부품 장착 장치(100)의 부품 장착 동작을 중지한다. 대조 결과에 근거하여 단계 S3에서 상기 데이터가 일치한다고 판단되면, 단계 S4에서 부품 장착 장치(100)의 부품 장착 동작을 시작한다.

이러한 과정에서 상기 처리가 실행되었는가 아닌가의 여부를 판단하는 흡착 노즐 검사 처리의 구체적인 내용에 대한 설명을 도 6의 흐름도 및 도 7 내지 도 9의 모식 설명도를 참조하여 설명한다.

구체적인 과정의 설명을 진행하기 전에, 각각의 노즐 홀더(11), 흡착 노즐(4), 및 헤드(3)에 있어서의 노즐 검출 센서(16)에 의한 검출 위치를 우선 설명한다. 도 7A에 나타낸 바와 같이, 상기 헤드(3)는 일렬로 배열된 노즐 홀더(11)를 구비하고 있다. 이러한 노즐 홀더(11)는, 도면에서 보아서 우측 단부 측에 배치된 것으로부터 순서대로 제1노즐 홀더(11-1), 제2노즐 홀더(11-2), 제3노즐 홀더(11-3), …, 및 제8노즐 홀더(11-8)로서 나타낸다. 소형 노즐(4A)은 제1노즐 홀더(11-1), 제3노즐 홀더(11-3), 제7노즐 홀더(11-7), 및 제8노즐 홀더(11-8)에 장비되고, 반면에 대형 노즐(4B)은 제5노즐 홀더(11-5)에 장비되어 있다. 대형 노즐(4B)의 외부 형상으로 인해, 대형 노즐(4B)이 장비된 제5노즐 홀더(11-5)에 인접하는 제4노즐 홀더(11-4) 및 제6노즐 홀더(11-6)에는 어떠한 흡착 노즐(4)도 장비될 수 없다. 흡착 노즐(4)이 제2노즐 홀더(11-2)에는 장비되어 있지 않지만, 예를 들면, 소형 노즐(4A)을 상기 제2노즐 홀더(11-2)에 장비할 수 있다.

각각의 노즐 홀더(11)는, 소형 노즐(4A)이 해당 노즐 홀더(11)에 장비된 경우에 노즐 검출 센서(16)의 검출 광축 L의 차단이 검출되지 않고, 대형 노즐(4B)이 해당 노즐 홀더(11)에 장비된 경우에 대형 노즐(4B)에 의한 검출 광축 L의 차단이 검출되는 제1검출 위치와, 어떤 흡착 노즐(4)이 해당 노즐 홀더(11)에 장비된 경우에도 해당 흡착 노즐(4)에 의한 검출 광축 L의 차단이 검출될 수 있는 제2검출 위치를 구비하고 있다. 이러한 2개의 검출 위치에서의 검출 결과의 조합을 근거하여 판단을 내림으로써, 예를 들면, 제1검출 위치에서 검출된 검출 광축 L의 차단은, 노즐 홀더(11)에 대형 노즐(4B)이 장비된 것을 판별할 수 있게 하고, 한편 제1검출 위치에서는 차단이 검출되지 않고, 제2검출 위치에서 검출된 검출 광축 L의 차단은, 노즐 홀더(11)에 소형 노즐(4A)이 장비된 것을 판별할 수 있게 한다. 또한, 제2검출 위치에서 검출된 차단은, 어떤 흡착 노즐(4)이 노즐 홀더(11)에 장비되었는가를 판별할 수 있게 한다. 이러한 판별은, 노즐 검출 센서(16)에 의한 제어 유닛(18)에로의 검출 결과의 입력에 따라 제어 유닛(18)에서 이루어진다는 점에 주목하여야 한다. 본 발명에서, 제1검출 위치는 대형 노즐 검출 위치 P를 나타내고, 제2검출 위치는 소형 노즐 검출 위치 Q를 나타낸다.

여기서, 각각의 노즐 홀더(11)에 포함된 대형 노즐 검출 위치 P와 소형 노즐 검출 위치 Q는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 예를 들면, 도 7B에 나타낸 바와 같이 제1노즐 홀더(11-1)에서, 소형 노즐 검출 위치 Q는, 대형 노즐(4B) 또는 소형 노즐(4A)이 상기 제1노즐 홀더(11-1)에 장비되어 있다면, 소형 노즐 검출 위치 Q와 정렬되도록 배치된 검출 광축 L이 차단되는 방식으로 그 축선의 중심에 위치하고 있다. 또한, 도 7A에 나타낸 바와 같이, 제1노즐 홀더(11-1)의 대형 노즐 검출 위치 P는, 도면에서 보이는 바와 같이 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향을 따르는 우측 방향에서, 그 축선의 중심에 배치된 소형 노즐 검출 위치 Q로부터 떨어진 위치에 위치하고 있으며, 상기 위치는, 소형 노즐(4A)이 장비된다면, 대형 노즐 검출 위치 P와 정렬하여 배치된 검출 광축 L이 상기 소형 노즐(4A)과 간섭하는 것이 방지되도록 상기 소형 노즐(4A)의 외주단의 바깥쪽에 있고, 이에 반하여, 예를 들면 도 9A에 나타낸 바와 같이, 상기 노즐 홀더(11)에 대형 노즐(4B)이 장비되는 경우, 대형 노즐 검출 위치 P는 상기 대형 노즐(4B)의 외주단의 안쪽에 배치되어서, 검출 광축 L이 상기 대형 노즐(4B)과 확실하게 간섭하게 된다. 대형 노즐 검출 위치 P에 배치된 검출 광축 L과 상기 대형 노즐(4B)은, 예를 들면, 도 9A에 나타낸 바와 같이, 부품 인식을 위해 구비된 노즐 플랜지의 외부 단부의 부근에서 간섭된다는 점에 주목하여야 한다. 각각의 노즐 홀더(11)의 상기 2개 검출 위치 P 및 Q는, 동등한 위치에 배치되어 있으며, 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향을 따라 일렬로 배치되어 있다.

또한, 도 7A에 나타낸 바와 같이, 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 간격 피치 d0은, 예를 들면, 21.5㎜이며, 동일 노즐 홀더(11)의 대형 노즐 검출 위치 P와 소형 노즐 검출 위치 Q 사이의 간격 크기 d1은 13㎜인 반면에, 간격 크기 d2는 8.5㎜이다. 또한, 대형 노즐(4B)의 외부 형상(예를 들면, 노즐 플랜지의 외부 형상)은, 예를 들면, 약 40㎜인 반면에, 소형 노즐(4A)의 외부 형상은, 예를 들면, 약 20㎜ 이다.

본 발명에서, 노즐 검출 센서(16)의 예로서 포토센서(photosensor)가 사용되고, 이러한 포토센서는, 예를 들면, 검출 광축 L로부터 대략 2㎜ 범위에서 대상물이 위치하고 있는가 아닌가의 여부를 검출할 수 있는 비교적 저렴한 센서라는 점에 주목하여야 한다. 따라서, 대형 노즐(4B)과 소형 노즐(4A) 사이의 외부 형상의 차(差)가 5㎜ 이상인 경우, 검출 광축 L의 차단을 충분하고 확실하게 검출하면서, 대형 노즐 검출 위치 P와 소형 노즐 검출 위치 Q에서 각각의 노즐의 종류를 판별 가능하게 된다.

각각의 노즐 홀더(11)는, 노즐 검출 센서(16)에 의한 검출이 실행되는 경우, 검출 높이 위치에 각각의 노즐 홀더(11)를 위치시키는, 도시하지 않은 승강 장치를 구비하고 있다는 점에 주목하여야 한다. 도 7A의 예로서, 모든 노즐 홀더(11)는 검출 높이 위치로 하강되어 있는 상태에 있으며, 이에 반하여 도 9B에서, 제7 및 제8노즐 홀더(11-7, 11-8)는 검출 높이 위치에 위치하고 있는 상태에 있고, 제5 및 제6노즐 홀더(11-5, 11-6)는, 예를 들면, 검출 높이 위치로부터 승강 범위의 상한 위치로 상승되어 있는 상태에 있다.

더욱 상세하게는, 도 6의 흐름도를 참조하여 설명한다. 우선, 도 6의 단계 S11에서 흡착 노즐 검사 처리가 시작되면, 상기 흡착 노즐 검사 처리가 제일 먼저 적용되는 노즐 홀더(11)를 단계 S12에서 선택한다. 더욱 상세하게는, 도 7A에 나타낸 바와 같이, 도면에서 보아 우측 단부에 배치된 제1노즐 홀더(11-1)를 선택한다. 그 다음, 헤드(3)가 XY 로봇(5)에 의해 이동 및 위치 결정되어, 선택된 제1노즐 홀더(11-1)의 대형 노즐 검출 위치 P가 노즐 검출 센서(16)의 각각의 투과 센서(16a) 사이에 위치된, 검출 광축 L 상에 배치된다(단계 S13). 이 위치 결정 중에 각각의 노즐 홀더(11)는, 승강 장치에 의해 검출 높이 위치로 하강되어 있다는 점에 주목하여야 한다.

도 7A에 나타낸 바와 같이 위치 결정 후에, 검출 광축 L 상에 위치된 제1노즐 홀더(11-1)의 대형 노즐 검출 위치 P에서 노즐 검출 센서(16)에 의해 검출 광축 L의 차단 유무를 검출한다(단계 S14). 더욱 상세하게는, 소형 노즐(4A)이 제1노즐 홀더(11-1)에 장착되어 있으므로, 대형 노즐 검출 위치 P에서 검출 광축 L의 차단이 검출되지 않는다.

이러한 경우에, 단계 S19에서, 전체 헤드(3)는 XY 로봇(5)에 의해 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향에서 우측에 수평적으로 간격 크기 d1만큼 이동하고, 이것에 의해 도 7B에 나타낸 바와 같이, 제1노즐 홀더(11-1)의 소형 노즐 검출 위치 Q가 검출 광축 L 상에 위치하게 된다. 이러한 위치 결정 후에, 검출 광축 L 상에 위치된 제1노즐 홀더(11-1)의 소형 노즐 검출 위치 Q에서 노즐 검출 센서(16)에 의해 검출 광축 L의 차단 유무를 검출한다(단계 S20). 소형 노즐(4A)이 제1노즐 홀더(11-1)에 장비되어 있으므로, 검출 광축 L의 차단이 검출되고, 제어 유닛(18)에의 검출 결과의 입력에 따라, 제1노즐 홀더(11-1)에 소형 노즐(4A)이 장비된 것을 제어 유닛(18)에서 판별한다(단계 S21). 검출이 실행되면, 상기 제1노즐 홀더(11-1)는, 예를 들면, 승강 범위의 상한(上限) 위치로 승강 장치에 의해 상승된다(단계 S22). 이 상승 동작에 의해, 예를 들면, 도 7C에 나타낸 바와 같이, 제1노즐 홀 더(11-1)에 장비된 소형 노즐(4A)은 상기 검출 광축 L과 간섭하지 않는 높이 위치에 위치하게 된다. 따라서, 흡착 노즐 검사를 하여야 하는 노즐 홀더(11)에 장비된 흡착 노즐(4)을 상승시킴으로써, 이후에 헤드(3)가 XY 로봇(5)에 의해 이동할지라도, 부품 장착 장치(100)의 구성 부재와 상기 흡착 노즐(4)과의 간섭을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

이어서, 단계 S17에서, 헤드(3)의 모든 노즐 홀더(11)에 대해 흡착 노즐 검사 처리가 완료되고, 만일 아직 상기 처리를 실시하지 않은 노즐 홀더(11)가 존재한다고 판단되면, 다음의 노즐 홀더(11), 예를 들면, 제2노즐 홀더(11-2)를 단계 S12에서 선택한다.

그 다음, 전체 헤드(3)는 도면에서 보아 우측으로 거리 d2만큼 이동하여서, 제2노즐 홀더(11-2)의 대형 노즐 검출 위치 P가 검출 광축 L 상에 위치하게 된다(단계 S13). 위치 결정 후에, 도 8A에 나타낸 바와 같이, 대형 노즐 검출 위치 P에서 검출 광축 L의 차단 유무를 검출하고(단계 S14), 만일 상기 차단이 검출되지 않는다면, 도 8B에 나타낸 바와 같이, 전체 헤드(3)는 우측으로 거리 d1만큼 이동하여서, 제2노즐 홀더(11-2)의 소형 노즐 검출 위치 Q가 검출 광축 L 상에 위치하게 된다(단계 S19). 그 다음, 이 위치에서 검출 광축 L의 차단 유무를 검출한다(단계 S20). 제2노즐 홀더(11-2)에 흡착 노즐(4)이 장비되어 있지 않으므로, 이 위치에서 검출 광축 L의 차단이 검출되지 않고, 이 검출 결과를 제어 유닛(18)에 입력함에 따라, 상기 제2노즐 홀더(11-2)에 흡착 노즐(4)이 장비되어 있지 않다는 것을 제어 유닛(18)에서 판단한다(단계 S23).

그 다음, 도 8C에 나타낸 바와 같이, 상기 제2노즐 홀더(11-2)는, 단계 S22에서 승강 장치에 의해 승강 범위의 상한 위치로 상승된다. 또한, 상기 상승 동작 후에, 단계 S17 및 단계 S12에서, 다음의 노즐 홀더(11)가 선택되어서, 이렇게 설명한 과정이 순차적으로 실행된다.

그 다음, 예를 들면, 단계 S12에서 헤드(3)에, 만일 대형 노즐(4B)이 장비된 제5노즐 홀더(11-5)가 선택된다면, 대형 노즐 검출 위치 P(단계 S13)에 위치된 검출 광축 L의 차단이 도 9A에 나타낸 바와 같이 단계 S14에서 검출된다. 이 검출 결과는 제어 유닛(18)에 입력되고, 제어 유닛(18)에서는 제5노즐 홀더(11-5)에 대형 노즐(4B)이 장비된 것을 판별한다(단계 S15). 대형 노즐(4B)의 장비가 판별되면, 제5노즐 홀더(11-5)를 상승시킴에 있어서, 상기 제5노즐 홀더(11-5)에 인접한 다음 노즐 홀더(11)인 제6노즐 홀더(11-6)도, 도 9B에 나타낸 바와 같이, 함께 상승시킨다(단계 S16). 이것은, 대형 노즐(4B)이 장비되는 경우, 흡착 노즐(4)은 인접하는 노즐 홀더(11)에 장비되지 않는다는 것이 명백하기 때문이다. 그러므로, 제어 유닛(18)에서는, 대형 노즐(4B)이 제5노즐 홀더(11-5)에 장비된 것이 판별되는 경우, 또한 흡착 노즐(4)은 제6노즐 홀더(11-6)에 장비되지 않았다는 것을 판별한다.

단계 S17에서, 이러한 과정을 순차적으로 반복함으로써 모든 노즐 홀더(11)에 대한 흡착 노즐 검사 처리가 완료되었다고 판단되면, 상기 흡착 노즐 검사 처리는 단계 S18에서 종료된다.

본 실시형태에 의하면 다음의 각종 효과를 얻을 수 있다.

헤드(3)에 포함된 복수의 노즐 홀더(11)에 장비된 흡착 노즐(4)의 종류를 판별하기 위해서, 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향에 직교하는 방향의 검출 광축 L을 갖는 노즐 검출 센서(16)를 이용하며, 각각의 노즐 홀더(11)는, 검출 광축 L의 차단이 대형 노즐(4B)이 장비되었을 때에만 검출 가능한 대형 노즐 검출 위치 P와, 어떤 종류의 흡착 노즐(4)이 장비되었을 때에도 검출 광축 L의 차단이 검출되는 소형 노즐 검출 위치 Q를 구비하고 있어서, 각각의 검출 위치 P 및 Q에 상기 검출 광축 L을 순차적으로 위치시켜 차단의 유무를 검출함으로써, 흡착 노즐(4)의 장비 유무와 장비된 흡착 노즐(4)의 종류를 1개의 센서, 즉 노즐 검출 센서(16)에 의해서만 판별할 수 있다. 그러므로, 이러한 흡착 노즐(4)을 검사하기 위한 센서를 설치하고 유지 보수하는 비용을 저감할 수 있게 되고, 또한 부품 장착 장치에 있어서 장치 비용을 저감할 수 있게 된다.

특히, 종래에 사용된 복잡한 식별 센서, 즉 부품 유지 부재의 종류를 식별하기 위해 각각의 흡착 노즐(4) 위에 따로따로 부착된 식별 마크를 판독하여 인식하는 복잡한 식별 센서를 구비할 필요성을 제거할 수 있게 되고, 따라서 상기 판별은 1쌍의 투과 센서(16a)에 의해 간단하게 달성될 수 있다. 또한, 1쌍의 투과 센서(16a) 사이에 배치된 검출 광축 L이 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향에 직교하는 방향에 배치되어 있으므로, 종래의 구조에서 보이는 바와 같은 광축 거리의 증가를 방지할 수 있고, 그 조정 작업을 용이하게 할 수 있다.

또한, 이러한 방식으로 노즐 검출 센서(16)에 있어서 검출 광축 L에 대한 광축의 거리를 단축할 수 있으므로, 조정 작업을 용이하게 할 수 있으며, 게다가, 노즐 검출 센서(16)로서, 광축의 직선 정밀도가 비교적 낮은 센서를 이용할 수 있거나, 또는 검출 광축 L 상의 차단 검출 감지 영역(즉, 검출 광축 L의 단면적)을 감소시킬 수 있음으로써, 고정밀도 검출을 실행할 수 있게 된다.

또한, 각각의 대형 노즐 검출 위치 P 및 소형 노즐 검출 위치 Q가 각각의 노즐 홀더(11)의 배열 방향을 따라 배치되어 있고, 또한 동등한 높이 위치에 배치되어 있으므로, 노즐 검출 센서(16)에 의한 흡착 노즐 검사 처리 중에 헤드(3)를 XY 로봇(5)에 의해 한 방향으로 간헐적으로 이동시키는 것은, 각각의 검출 위치 P 및 Q를 검출 광축 L 상에 순차적으로 위치시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 상기 검출 처리를 효율적으로 할 수 있다.

또한, 흡착 노즐 검사 처리가 시작되었을 때, 모든 노즐 홀더(11)는 검출 높이 위치로 하강하게 되고, 흡착 노즐(4)의 종류 판별이 완료된 노즐 홀더(11)는 그것들의 승강 범위 내에서 순차적으로 상한으로 상승하게 되어서, 노즐 검출 센서(16)는, 장치 베이스로부터 상기 노즐 검출 센서(16)가 돌출하는 것을 방지하는 높이 위치에 배치될 수 있다. 이것은, 흡착 노즐(4) 및 판별이 완료된 노즐 홀더(11)가 장치의 다른 구성 부재와 간섭하는 것을 확실하게 방지할 수 있도록 한다.

또한, 대형 노즐(4B)이 노즐 홀더(11)에 장비되었다고 판별되는 경우에는, 대형 노즐(4B)이 장비된 노즐 홀더(11)는 인접하는 다음 노즐 홀더(11)와 함께 상승하게 되고, 또한 흡착 노즐 검사 처리를 실행하지 않고서도 다음 노즐 홀더(11)에 흡착 노즐(4)이 장비되지 않았다고 판단되며, 이것은 흡착 노즐 검사 처리에 필요한 시간을 단축하여 더욱 효과적인 처리를 제공할 수 있게 한다.

상술한 각종 실시형태 중에서 임의의 실시형태를 적절하게 결합함으로써, 이들에 보유된 효과를 나타낼 수 있다는 점에 주목하여야 한다.

첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시형태와 연관해서 본 발명을 충분히 설명하였지만, 각종 변경 및 변형이 당업자에게는 명백한 점을 주목하여야 한다. 이러한 변경 및 변형은, 첨부한 청구 내용으로부터 일탈(逸脫)하지 않는 한, 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

서기 2005년, 2월 22일에 출원된 일본국 특허 출원 제2005-045173호의 명세서, 도면 및 청구 내용을 포함하는 개시 내용은, 일체가 참고로 여기에 합체되어 있다.

Claims

부품을 유지하는 제1부품 유지 부재 또는 상기 제1부품 유지 부재와는 상이한 형상을 갖는 제2부품 유지 부재가 교환 가능하게 선택적으로 장착되는, 일렬로 배열된 유지 부재 장비부를 갖추고, 각각의 유지 부재 장비부에 선택적으로 장비된 제1 또는 제2부품 유지 부재에 의해 부품을 유지하여 상기 부품을 회로 기판 위에 장착하는 부품 장착 헤드(component mounting head)와,

상기 회로 기판의 표면을 따르는 방향으로 상기 부품 장착 헤드를 이동시키는 헤드 이동 장치, 및

검출 광축을 갖추고, 상기 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향과 교차하는 방향에 배치되어, 상기 부품 장착 헤드에 선택적으로 장비된 상기 부품 유지 부재에 의해 상기 검출 광축의 차단 유무를 검출하는 검출 센서를 구비하고 있는, 부품 장착 장치에 있어서,

상기 각각의 유지 부재 장비부는, 상기 제1부품 유지 부재에 의한 상기 검출 광축의 차단은 장비된 상기 제1부품 유지 부재와 함께 검출 센서에 의해 검출되지 않고, 상기 제2부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단은 장비된 제2부품 유지 부재와 함께 검출되는 제1검출 위치와, 상기 부품 유지 부재에 의한 상기 검출 센서의 검출 광축의 차단은 장비된 제1 또는 제2부품 유지 부재의 어느 하나에 검출되는 제2검출 위치를 갖고, 또한,

상기 부품 장착 장치는, 상기 검출 센서의 상기 검출 광축을 상기 각각의 유지 부재 장비부의 상기 제1검출 위치 및 상기 제2검출 위치에 위치하도록 헤드 이동 장치에 의해 상기 부품 장착 헤드의 이동 제어를 실행하고, 상기 제1검출 위치 또는 상기 제1 및 제2검출 위치에서의 상기 검출 센서에 의한 검출 결과에 근거하여 상기 각각의 유지 부재 장비부에 대한 상기 제1부품 유지 부재 또는 상기 제2부품 유지 부재의 선택 장비의 유무를 판별하는 제어 유닛을 더 포함하는, 부품 장착 장치.
제1항에 있어서,

상기 검출 센서의 상기 검출 광축은, 상기 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향에 직교하는 방향으로 상기 회로 기판의 표면을 따라 배치되고,

상기 각각의 유지 부재 장비부에 있어서, 상기 각각의 제1 및 제2검출 위치는 동등한 높이 위치에 설치된, 부품 장착 장치.
제2항에 있어서,

상기 각각의 유지 부재 장비부에 있어서,

상기 제2검출 위치는, 상기 유지 부재 장비부에 장비된 상기 부품 유지 부재의 축선의 중심 상의 위치이고,

상기 제1검출 위치는, 상기 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향을 따른 한 방향에서 상기 제2검출 위치로부터 떨어진 위치에 위치하고, 상기 위치는 상기 유지 부재 장비부에 장비된 상태에서 상기 제1부품 유지 부재의 외주단으로부터 바깥쪽이고, 상기 유지 부재 장비부에 장비된 상태에서 상기 제2부품 유지 부재의 외주단으로부터 안쪽인, 부품 장착 장치.
제2항에 있어서,

제어 유닛은, 상기 부품 장착 헤드에서 상기 각각의 제1 및 제2검출 위치를 상기 검출 센서의 상기 검출 광축 상에 순차적으로 위치시키도록 상기 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향을 따른 한 방향에서 상기 헤드 이동 장치에 의한 상기 부품 장착 헤드의 이동을 제어할 수 있는, 부품 장착 장치.
제2항에 있어서,

부품 장착 헤드는, 상기 각각의 유지 부재 장비부를 개별적으로 승강시키는 승강 장치를 더 구비하고,

제어 유닛은, 선택적으로 장비된 부품 유지 부재의 종류를 판별하기 위한 상기 제1검출 위치 또는 상기 제2검출 위치에서의 검출 광축의 차단 유무의 검출이 완료됨과 동시에 상기 유지 부재 장비부를 상승시키도록 상기 승강 장치를 제어할 수 있는, 부품 장착 장치.
제5항에 있어서,

상기 부품 장착 헤드에서,

상기 각각의 유지 부재 장비부는 일정한 간격으로 배열되어 있고,

상기 각각의 제1부품 유지 부재는, 상기 일정한 간격을 상기 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는 한편, 상기 각각의 제2부품 유지 부재는, 상기 일정한 간격의 2배를 상기 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는, 부품 장착 장치.
제5항에 있어서,

상기 제어 유닛이 상기 검출 센서에 의한 검출 결과에 근거하여 상기 제2부품 유지 부재가 하나의 유지 부재 장비부에 장착된 것을 판별할 경우에, 상기 제어 유닛은, 상기 하나의 유지 부재 장비부에 인접하는 상기 유지 부재 장비부를 상기 하나의 유지 부재 장비부와 함께 상승시키도록 승강 장치를 제어할 수 있는, 부품 장착 장치.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 유닛이 상기 각각의 부품 유지 부재의 선택 장비의 유무에 대한 판별 결과의 정보와 상기 각각의 부품 유지 부재에 대해 미리 결정된 선택 장비 정보를 조합하여, 상기 양쪽 정보가 일치할 경우에, 상기 제어 유닛은, 상기 부품 장착 헤드를 부품 장착 동작을 시작할 수 있는 상태로 되게 하는, 부품 장착 장치.
부품을 유지하는 제1부품 유지 부재 또는 상기 제1부품 유지 부재와는 상이한 형상을 갖는 제2부품 유지 부재가 교환 가능하게 선택적으로 장비되는, 일렬로 배열된 유지 부재 장비부를 갖추고, 각각의 유지 부재 장비부에 선택적으로 장비된 제1 또는 제2부품 유지 부재에 의해 부품을 유지하여 상기 부품을 회로 기판 위에 장착하는 부품 장착 헤드에서 이용하고, 상기 각각의 유지 부재 장비부에 상기 제1 또는 제2부품 유지 부재의 선택 장비의 유무를 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법으로서,

검출 센서가, 상기 부품 장착 헤드에 선택적으로 장비된 상기 부품 유지 부재에 의한 검출 광축의 차단 유무를 검출하기 위해 상기 각각의 유지 부재 장비부의 배열 방향과 교차하는 방향에 배치된 검출 광축을 갖는 상태에서, 상기 제1부품 유지 부재에 의한 상기 검출 광축의 차단은 장비된 상기 제1부품 유지 부재와 함께 상기 검출 센서에 의해 검출되지 않고, 또한 상기 제2부품 유지 부재에 의한 상기 검출 광축의 차단은 장비된 상기 제2부품 유지 부재와 함께 검출되는 제1검출 위치와, 상기 부품 유지 부재에 의한 상기 검출 센서의 상기 검출 광축의 차단은 장비된 부품 유지 부재의 어느 하나에 검출되는 제2검출 위치를 갖는 상기 각각의 유지 부재 장비부에서, 상기 검출 광축을 제1검출 위치 또는 상기 제1 및 제2검출 위치에 위치시킴으로써 상기 부품 유지 부재로 인한 상기 광축의 차단 유무를 검출하는 단계, 및

상기 제1검출 위치 또는 상기 제1 및 제2검출 위치에서의 검출 결과에 근거하여 상기 각각의 유지 부재 장비부에 대한 상기 제1 또는 제2부품 유지 부재의 선택 장비의 유무를 판별하는 단계를 포함하는, 부품 유지 부재 판별 방법.
제9항에 있어서,

상기 광축의 차단 유무를 검출하는 단계에서, 상기 검출 광축을 상기 제1검출 위치에 위치시킴으로써 상기 검출 광축의 차단 유무를 상기 각각의 유지 부재 장비부에서 검출하고,

상기 차단이 상기 제1검출 위치에서 검출되었다면, 상기 검출 결과에 근거하여 상기 제2부품 유지 부재가 상기 유지 부재 장비부에 장비되었다고 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법.
제10항에 있어서,

상기 광축의 차단 유무를 검출하는 단계에서, 상기 검출 광축의 차단이 상기 제1검출 위치에서 검출되지 않았다면, 상기 검출 광축을 상기 제2검출 위치에 위치시켜 상기 각각의 유지 부재 장비부에서 상기 검출 광축의 차단 유무를 검출하고,

상기 차단이 상기 제2검출 위치에서 검출되었다면, 상기 검출 결과에 근거하여 상기 제1부품 유지 부재가 상기 유지 부재 장비부에 장비되었다고 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법.
제11항에 있어서,

상기 차단이 상기 제2검출 위치에서 검출되지 않았다면, 상기 검출 결과에 근거하여 상기 제1 및 제2부품 유지 부재가 상기 유지 부재 장비부에 장비되지 않았다고 판별하는, 부품 유지 부재 판별 방법.
제9항에 있어서,

상기 각각의 유지 부재 장비부에 선택적으로 장비된 부품 유지 부재의 판별을 위해 상기 제1검출 위치 또는 상기 제1 및 제2검출 위치에서의 상기 검출 광축의 차단 유무를 검출하는 단계의 완료 후에, 상기 유지 부재 장비부를 상승시키는, 부품 유지 부재 판별 방법.
제13항에 있어서,

상기 각각의 유지 부재 장비부는 일정한 간격으로 배열되어 있고, 상기 각각의 제1부품 유지 부재는 상기 일정한 간격이 상기 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는 한편, 상기 각각의 제2부품 유지 부재는 상기 일정한 간격의 2배를 상기 유지 부재 장비부에 장비되는 장비 간격으로서 이용하는 크기 형상을 갖는 부품 장착 헤드에서, 차단의 유무를 검출하는 단계에서, 상기 검출 센서에 의한 검출 결과에 근거하여 상기 제2부품 유지 부재가 하나의 유지 부재 장비부에 장비된 것이 판별된다면, 상기 하나의 유지 부재 장비부에 인접하는 상기 유지 부재 장비부를 상기 하나의 유지 부재 장비부와 함께 상승시키는, 부품 유지 부재 판별 방법.