KR101495234B1 - 부품 실장 장치 - Google Patents

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토모요시 우츠미
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야마하하쓰도키 가부시키가이샤
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Abstract

부품 실장용의 복수의 헤드가 탑재된 헤드 유닛을 구비하는 부품 실장 장치에 있어서, 헤드 유닛에 탑재되어 상기 복수의 헤드를 회전 구동하기 위한 헤드 회전 구동 기구를 구비하고, 이 헤드 회전 구동 기구는 출력축을 갖는 모터와, 상기 복수의 헤드 중 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 1 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 1 전동 벨트와, 상기 제 1 전동 벨트보다 전체 길이가 짧고, 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 그룹에 속하는 헤드와는 별도의 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 2 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 2 전동 벨트를 구비하는 것이다.

Description

부품 실장 장치{COMPONENT MOUNTING DEVICE}
본 발명은 부품 공급부로부터 기판 상에 부품을 반송해서 실장하는 부품 실장 장치에 관한 것이다.
종래부터 부품 실장용의 복수의 헤드를 구비한 헤드 유닛을 구비하고, 상기 헤드에 의해 부품 공급부로부터 부품을 흡착해서 기판 상에 반송하고, 상기 기판 상의 소정 위치에 상기 부품을 실장하는 부품 실장 장치가 알려져 있다. 각 헤드는 헤드 유닛에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 부품의 흡장착 시에는 부품이나 그 탑재 위치 등에 따라 각 헤드의 회전 각도가 제어된다. 각 헤드의 회전은 모터를 구동원으로 하는 벨트 전동 기구(벨트 회전 구동 기구)에 의해 행해진다. 이 경우, 1개의 모터로 모든 헤드를 일체로 회전시키거나 또는 복수의 헤드를 그룹으로 나누어 그룹마다 상기 그룹 내의 전체 헤드를 1개의 모터로 회전시키도록 벨트 전동 기구가 구성되는 것이 일반적이다(예를 들면, 특허문헌 1). 이것은 복수의 헤드에 대해서 모터를 공통화함으로써 헤드 유닛의 대형화나 고중량화를 억제하기 위해서이다.
최근, 실장 효율을 높이는 관점으로부터 보다 많은 헤드가 헤드 유닛에 탑재되는 경향이 있다. 그 때문에 벨트 전동 기구에 대해서는 보다 많은 헤드를 회전 구동하는 것이 요구되는 결과, 전동 벨트의 장척화가 진행되고 있다. 이러한 전동 벨트의 장척화는 벨트 신장을 발생하기 쉽게 하고, 예를 들면 로스트 모션 등 회전 오차를 초래하는 원인이 된다.
벨트 신장에 기인하는 회전 오차로의 영향은 비교적 작고, 실장 정밀도에 직접 영향을 주는 일은 거의 없다. 그러나, 헤드 수의 증가에 따른 전동 벨트의 장척화가 진행되면, 예를 들면 대형의 패키지 부품 등은 벨트 신장에 기인하는 회전 오차가 실장 정밀도상 무시할 수 없게 되는 것이 고려된다.
일본 특허 공개 2010-93177호 공보
본 발명은 복수의 헤드가 헤드 유닛에 탑재된 부품 실장 장치에 있어서, 헤드 회전 구동 기구에 의한 헤드 유닛의 대형화나 고중량화를 억제하면서 합리적인 구성으로 실장 정밀도를 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일국면에 의한 부품 실장 장치는 기판에 부품을 실장하는 실장 장치로서, 수직축 둘레로 회전 가능한 부품 실장용의 복수의 헤드가 탑재된 헤드 유닛과, 상기 헤드 유닛에 탑재되어 상기 복수의 헤드를 회전 구동하기 위한 벨트 전동 기구로 이루어지는 헤드 회전 구동 기구를 구비하고, 상기 헤드 회전 구동 기구는 출력축을 갖는 모터와, 상기 복수의 헤드 중 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 1 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 1 전동 벨트와, 상기 제 1 전동 벨트보다 전체 길이가 짧고, 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 그룹의 헤드와는 별도의 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 2 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 2 전동 벨트를 구비하는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 부품 실장 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 부품 실장 장치를 나타내는 정면도이다.
도 3은 헤드 유닛의 구성을 나타내는 평면 모식도(일부 단면도)이다.
도 4는 헤드 유닛의 구성(제 1, 제 2 R축 서보모터의 배치 등)을 나타내는 정면 모식도(일부 단면도)이다.
도 5는 전동 벨트(하측에 위치하는 것)가 걸쳐진 구조를 나타내는 헤드 유닛의 단면 모식도(도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면 모식도)이다.
도 6은 전동 벨트(상측에 위치하는 것)가 걸쳐진 구조를 나타내는 헤드 유닛의 평면 모식도(도 4의 Ⅵ-Ⅵ선단도)이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시의 일형태에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 부품 실장 장치를 나타내고 있고, 도 1은 평면도이며, 도 2는 정면도이며, 각각 부품 실장 장치를 개략적으로 나타내고 있다. 도 1, 도 2 및 후에 설명하는 도면에는 각 도면의 방향 관계를 명확히 하기 위해서 XYZ 직각 좌표축이 나타내어져 있다.
부품 실장 장치는 기대(1)와, 이 기대(1) 상에 배치되어서 프린트 배선판(PWB; Printed Wiring Board) 등의 기판(3)을 X 방향으로 반송하는 기판 반송 기구(2)와, 부품 공급부(4, 5)와, 부품 실장용의 헤드 유닛(6)과, 이 헤드 유닛(6)을 구동하는 헤드 유닛 구동 기구와, 부품 인식을 위한 촬상 유닛(7) 등을 구비한다.
상기 기판 반송 기구(2)는 기대(1) 상에 있어서 기판(3)을 반송하는 한쌍의 컨베이어(2a, 2a)를 포함한다. 이들 컨베이어(2a, 2a)는 동 도면의 우측으로부터 기판(3)을 받아서 소정의 실장 작업 위치(동 도면에 나타내는 위치)로 반송하고, 도시 생략된 유지 장치에 의해 상기 기판(3)을 유지한다. 그리고, 실장 작업 후 상기 기판(3)의 유지를 해제하여 이 기판(3)을 동 도면의 좌측으로 반출한다.
상기 부품 공급부(4, 5)는 상기 기판 반송 기구(2)의 양측(Y 방향 양측)에 배치되어 있다. 이들 부품 공급부(4, 5) 중 일방측의 부품 공급부(4)에는 기판 반송 기구(2)를 따라 X 방향으로 배열되는 복수의 테이프 피더(4a)가 배치되어 있다. 이들 테이프 피더(4a)는 IC, 트랜지스터, 콘덴서 등의 소편상의 칩 부품을 수납, 유지한 테이프가 권취된 릴을 구비하고, 이 릴로부터 간헐적으로 테이프를 조출하면서 기판 반송 기구(2) 근방의 소정의 부품 공급 위치에 부품을 공급한다. 한편, 타방측의 부품 공급부(5)에는 X 방향으로 소정의 간격을 두고 트레이(5a, 5b)가 세팅되어 있다. 각 트레이(5a, 5b)에는 후술하는 헤드 유닛(6)에 의한 인출이 가능해지도록 QFP(Quad Flat Package)나 BGA(Ball Grid Array) 등의 패키지형의 부품이 정렬해서 적재되어 있다.
상기 헤드 유닛(6)은 부품 공급부(4, 5)로부터 부품을 인출해서 기판(3) 상에 실장하는 것이며, 기판 반송 기구(2) 및 부품 공급부(4, 5) 등의 상방에 배치되어 있다.
상기 헤드 유닛(6)은 상기 헤드 유닛 구동 기구(본 발명의 이동 수단에 상당한다)에 의해 일정 영역 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이 헤드 유닛 구동 기구는 기대(1) 상에 설치되는 한쌍의 고가 프레임(1a, 1a)에 각각 고정되고, Y 방향으로 서로 평행하게 연장되는 한쌍의 고정 레일(9)과, 이들 고정 레일(9)에 지지되어서 X 방향으로 연장되는 유닛 지지 부재(12)와, 이 유닛 지지 부재(12)에 나사결합 삽입되어서 Y축 서보모터(11)로부터 구동되는 볼나사축(10)을 포함한다. 또한, 상기 헤드 유닛 구동 기구는 유닛 지지 부재(12)에 고정되어 헤드 유닛(6)을 X 방향으로 이동 가능하게 지지하는 고정 레일(13)과, 헤드 유닛(6)에 나사결합 삽입되어서 X축 서보모터(15)를 구동원으로 해서 구동되는 볼나사축(14)을 포함한다. 즉, 헤드 유닛 구동 기구는 X축 서보모터(15)의 구동에 의해 볼나사축(14)을 통해 헤드 유닛(6)을 X 방향으로 이동시킴과 아울러 Y축 서보모터(11)의 구동에 의해 볼나사축(10)을 통해 유닛 지지 부재(12)를 Y 방향으로 이동시킨다. 그 결과, 헤드 유닛(6)이 일정 영역 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 이동한다.
상기 헤드 유닛(6)은 상기 헤드 유닛(6)의 프레임에 승강(Z 방향의 이동) 및 회전(도 2 중의 R방향의 회전) 가능하게 지지되는 복수개의 축형상의 실장 헤드(16)와, 이들 실장 헤드(16)를 헤드 유닛(6)에 대하여 승강시키기 위한 헤드 승강 구동 기구와, 상기 실장 헤드(16)를 회전시키기 위한 헤드 회전 구동 기구 등을 구비한다.
상기 헤드 유닛(6)에는 실장 헤드(16)로서 합계 10개의 실장 헤드(16)가 탑재되어 있다. 이들 10개의 실장 헤드(16)는 복수개씩 전후 2열로 나누어진 상태로 헤드 유닛(6)에 지지되어 있다. 구체적으로는 도 3에 나타내는 바와 같이 전열 6개, 후열 4개로 나누어지고, 열마다 X 방향으로 일렬로 배열된 상태로 헤드 유닛(6)에 지지되어 있다. 당 예에서는 X 방향이 본 발명의 제 1 방향에 상당하고, Y 방향이 본 발명의 제 2 방향에 상당한다.
또한, 이하의 설명에 있어서 특히 각 실장 헤드(16)를 구별할 필요가 있을 경우에는 전열(본 발명의 제 2 헤드열에 상당한다)의 각 실장 헤드(16)를 우측(-X 방향측)으로부터 순서대로 제 1 전열 헤드(17a)~제 6 전열 헤드(17f)라고 칭하고, 후열(본 발명의 제 1 헤드열에 상당한다)의 각 실장 헤드(16)를 우측으로부터 순서대로 제 1 후열 헤드(18a)~제 4 후열 헤드(18d)라고 칭하는 것으로 한다.
상기 헤드 유닛(6)에 탑재되는 전열의 각 헤드(17a~17f)는 제 3 전열 헤드(17c)와 제 4 전열 헤드(17d)의 피치가 다른 것보다 넓게 설정되는 이외에 인접한 것끼리가 서로 일정 피치로 나란히 배열되어 있다. 그리고, X 방향에 있어서 제 1~제 3 전열 헤드(17a~17c) 중 인접한 것끼리의 사이에 각각 제 1, 제 2 후열 헤드(18a, 18b)가 배치되고, 제 4~제 6 전열 헤드(17d~17f) 중 인접한 것끼리의 사이에 각각 제 3, 제 4 후열 헤드(18c, 18d)가 배치되어 있다. 이것에 의해 당 예에서는 도 3에 나타내는 바와 같이 전체적으로 헤드 유닛(6)의 중간 위치로부터 우측의 영역(-X 방향측의 영역)에 5개의 실장 헤드(16)[헤드(17a~17c 및 18a, 18b)]가 지그재그상으로 배치됨과 아울러 상기 실장 헤드(16)[헤드(17a~17c 및 18a, 18b)]에 대하여 좌우 대칭이 되도록 좌측의 영역(+X 방향측의 영역)에 다른 5개의 실장 헤드(16)[헤드(17d~17f) 및 18c, 18d]가 지그재그상으로 배치되어 있다.
각 실장 헤드(16)는 그 선단(하단)에, 부품을 흡착, 유지하기 위한 노즐을 구비하고 있다. 각 실장 헤드(16)의 노즐은 각각 전동 스위칭 밸브를 통해 부압 발생 장치, 정압 발생 장치 및 대기 중 어느 하나에 연통 가능하게 되어 있다. 이 구성에 의해 상기 노즐에 부압이 공급됨으로써 상기 노즐에 의한 부품의 흡착 유지가 가능해지고, 그 후 정압이 공급됨으로써 상기 부품의 흡착 유지가 해제된다.
상기 헤드 승강 구동 기구는 각 실장 헤드(16)의 상단부에 각각 배치되는 도면 외의 에어 실린더 및 각 에어 실린더로의 에어의 급배를 스위칭하는 전동 스위칭 밸브 등을 포함한다. 각 실장 헤드(16)는 각각 대응하는 에어 실린더의 피스톤 로드에 연결되어 있고, 상기 전동 스위칭 밸브의 스위칭에 따라 승강한다.
이 부품 실장 장치는 상기 헤드 회전 구동 기구로서 제 1, 제 2의 2개의 헤드 회전 구동 기구를 구비하고 있다. 구체적으로는 도 3~도 6에 나타내는 바와 같이 제 1~제 3 전열 헤드(17a~17c) 및 제 1, 제 3 후열 헤드(18a, 18c)를 일체적으로 회전 구동하기 위한 제 1 헤드 회전 구동 기구와, 제 4~제 6 전열 헤드(17d~17f) 및 제 2, 제 4 후열 헤드(18b, 18d)를 일체적으로 회전 구동하기 위한 제 2 헤드 회전 구동 기구를 구비하고 있다. 또한, 도 5, 도 6에서는 편의상, 일부의 실장 헤드(16)를 생략해서 나타내고 있다.
이들 제 1, 제 2 각 헤드 회전 구동 기구는 각각 R축 서보모터와 벨트 전동 기구로 구성되어 있다. 제 1 헤드 회전 구동 기구는 제 1 R축 서보모터(20)를 구동원으로 해서 서로 길이가 다른 2개의 전동 벨트[우측 제 1 전동 벨트(26A), 우측 제 2 전동 벨트(26B)라고 한다; 본 발명의 제 1 전동 벨트 및 제 2 전동 벨트에 상당한다]를 통해 제 1~제 3 전열 헤드(17a~17c) 및 제 1, 제 3 후열 헤드(18a, 18c)를 일체로 회전 구동하도록 구성되어 있다.
상세하게 설명하면 상기 제 1 R축 서보모터(20)는 그 출력축(20a)을 상향으로 한 상태에서 헤드 유닛(6)에 있어서의 제 1~제 3 헤드(17a~17c)의 전방(+Y 방향측)에 배치되어 있다. 즉, 제 1 R축 서보모터(20)는 상기 제 1 R축 서보모터(20)와 제 1, 제 3 후열 헤드(18a, 18c)(제 1 헤드열의 헤드)에서 제 1~제 3 전열 헤드(17a~17c)(제 2 헤드열의 헤드)를 Y 방향으로 끼우도록 배치되어 있다. 도 4, 도 6에 나타내는 바와 같이 제 1 R축 서보모터(20)의 출력축(20a)에는 상하 2개의 구동 풀리(22, 23)가 고정되고, 이들 구동 풀리(22, 23) 중 상측의 구동 풀리(22)와, 제 2 전열 헤드(17b) 및 제 1, 제 3 후열 헤드(18a, 18c)에 각각 고정되는 피구동 풀리(30)와, 소정 위치에 배치되는 종동 풀리(36, 38)에 걸쳐서 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐져 있다. 구체적으로는 시계 방향으로 구동 풀리(22), 종동 풀리(38), 제 3 후열 헤드(18c)[피구동 풀리(30)], 제 1 후열 헤드(18a)[피구동 풀리(30)], 제 2 전열 헤드(17b)[피구동 풀리(30)], 및 종동 풀리(36)의 순번으로 상기 구동 풀리(22) 등에 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐져 있다. 그리고, 제 2 전열 헤드(17b)와 제 1 후열 헤드(18a) 사이의 위치에서 우측 제 1 전동 벨트(26A)에 대하여 그 외측(외주측)으로부터 텐션 풀리(40)가 압접됨으로써 우측 제 1 전동 벨트(26A)의 장력이 소정값으로 조절되어 있다.
또한, 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이 하측의 구동 풀리(23)와, 제 1 전열 헤드(17a) 및 제 3 전열 헤드(17c)에 각각 고정되는 피구동 풀리(30)와, 소정 위치에 배치되는 종동 풀리(32)에 걸쳐 상기 우측 제 1 전동 벨트(26A)보다 전체 길이가 짧은 우측 제 2 전동 벨트(26B)가 걸쳐져 있다. 즉, 우측 제 2 전동 벨트(26B)는 전열 헤드(17a, 17c)(본 발명의 제 2 헤드열의 헤드에 상당한다)에만 걸쳐져 있다. 구체적으로는 시계 방향으로 구동 풀리(23), 제 3 전열 헤드(17c)[피구동 풀리(30)], 종동 풀리(32), 및 제 1 전열 헤드(17a)[피구동 풀리(30)]의 순번으로 상기 구동 풀리(23) 등에 우측 제 2 전동 벨트(26B)가 걸쳐져 있다. 그리고, 구동 풀리(23)와 제 3 전열 헤드(17c) 사이의 위치에서 우측 제 2 전동 벨트(26B)에 대하여 그 외측(외주측)으로부터 텐션 풀리(34)가 압접됨으로써 우측 제 2 전동 벨트(26B)의 장력이 소정값으로 조절되어 있다.
또한, 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 종동 풀리(36)와, 우측 제 2 전동 벨트(26B)가 걸쳐지는 종동 풀리(32)는 공통의 축체에 상하 배열된 상태로 회전 가능하게 지지되어 있다.
상기 제 2 헤드 회전 구동 기구도 제 1 헤드 회전 구동 기구와 마찬가지로 제 2 R축 서보모터(21)를 구동원으로 해서 서로 길이가 다른 2개의 전동 벨트[좌측 제 1 전동 벨트(27A), 좌측 제 2 전동 벨트(27B)라고 한다; 본 발명의 제 1 전동 벨트 및 제 2 전동 벨트에 상당한다]를 통해 전열의 제 4~제 6 헤드(17d~17f) 및 후열의 제 2, 제 4 헤드(18b, 18d)를 일체적으로 회전 구동하도록 구성되어 있다.
상세하게 설명하면, 제 2 R축 서보모터(21)는 그 출력축(21a)을 상향으로 한 상태로 헤드 유닛(6)에 있어서의 제 4~제 6 전열 헤드(17d~17f)의 전방측(+Y 방향측)에 배치되어 있다. 즉, 제 2 R축 서보모터(21)는 상기 제 2 R축 서보모터(21)와 제 2, 제 4 후열 헤드(18b, 18d)(제 1 헤드열의 헤드)에서 제 4~제 6 전열 헤드(17d~17f)(제 2 헤드열의 헤드)를 Y 방향으로 끼우고, 또한 Y 방향에 있어서의 상기 제 1 R축 서보모터(20)와 같은 위치에서 상기 제 1 R축 서보모터(20)에 대하여 X 방향으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 도 4, 도 5에 나타내는 바와 같이 제 2 R축 서보모터(21)의 출력축(21a)에는 축 방향으로 나란히 상하 2개의 구동 풀리(24, 25)가 고정되고, 이들 구동 풀리(24, 25) 중 하측의 구동 풀리(25)와, 제 5 전열 헤드(17e) 및 제 2, 제 4 후열 헤드(18b, 18d)에 각각 고정되는 피구동 풀리(30)와, 소정 위치에 배치되는 종동 풀리(46, 48)에 걸쳐 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐져 있다. 구체적으로는 시계 방향으로 구동 풀리(25), 종동 풀리(46), 제 5 전열 헤드(17e)[피구동 풀리(30)], 제 4 후열 헤드(18d)[피구동 풀리(30)], 제 2 후열 헤드(18b)[피구동 풀리(30)], 및 종동 풀리(48)의 순번으로 상기 구동 풀리(25) 등에 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐져 있다. 그리고, 제 5 전열 헤드(17e)와 제 4 후열 헤드(18d) 사이의 위치에서 좌측 제 1 전동 벨트(27A)에 대하여 그 외측(외주측)으로부터 텐션 풀리(50)가 압접됨으로써 좌측 제 1 전동 벨트(27A)의 장력이 소정값으로 조절되어 있다. 또한, 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 종동 풀리(48)와, 상기 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 종동 풀리(38)는 공통의 축체에 상하 배열된 상태로 회전 가능하게 지지되어 있다.
또한, 도 4, 도 6에 나타내는 바와 같이 상측의 구동 풀리(24)와, 제 4 전열 헤드(17d) 및 제 6 전열 헤드(17f)에 각각 고정되는 피구동 풀리(30)와, 소정 위치에 배치되는 종동 풀리(42)에 걸쳐 상기 좌측 제 1 전동 벨트(27A)보다 전체 길이가 짧은 좌측 제 2 전동 벨트(27B)가 걸쳐져 있다. 즉, 좌측 제 2 전동 벨트(27B)는 전열 헤드(17d, 17f)(본 발명의 제 2 헤드열의 헤드에 상당한다)에만 걸쳐져 있다. 구체적으로는 시계 방향으로 구동 풀리(24), 제 6 전열 헤드(17f)[피구동 풀리(30)], 종동 풀리(42), 및 제 4 전열 헤드(17d)[피구동 풀리(30)]의 순번으로 상기 구동 풀리(24) 등에 좌측 제 2 전동 벨트(27B)가 걸쳐져 있다. 그리고, 구동 풀리(24)와 제 4 전열 헤드(17d) 사이의 위치에서 좌측 제 2 전동 벨트(27B)에 대하여 그 외측(외주측)으로부터 텐션 풀리(44)가 압접됨으로써 좌측 제 2 전동 벨트(27B)의 장력이 소정값으로 조절되어 있다.
또한, 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 종동 풀리(46)와, 좌측 제 2 전동 벨트(27B)가 걸쳐지는 종동 풀리(42)는 공통의 축체에 상하 배열된 상태로 회전 가능하게 지지되어 있다.
이 구성에 의해 제 1 헤드 회전 구동 기구는 제 1 R축 서보모터(20)의 구동에 의해 우측 제 1 전동 벨트(26A)를 통해 제 2 전열 헤드(17b), 제 1 및 제 3 후열 헤드(18a, 18c)(본 발명의 제 1 그룹의 각 헤드에 상당한다)를 회전시킴과 아울러 이 우측 제 1 전동 벨트(26A)보다 전체 길이가 짧은 우측 제 2 전동 벨트(26B)를 통해 제 1 및 제 3 전열 헤드(17a, 17c)(본 발명의 제 2 그룹의 각 헤드에 상당한다)를 각각 회전시킨다. 또한, 제 2 헤드 회전 구동 기구는 제 2 R축 서보모터(21)의 구동에 의해 좌측 제 1 전동 벨트(27A)를 통해 제 5 전열 헤드(17e), 제 2 및 제 4 후열 헤드(18b, 18d)(본 발명의 제 1 그룹의 각 헤드에 상당한다)를 회전시킴과 아울러 이 좌측 제 1 전동 벨트(27A)보다 전체 길이가 짧은 좌측 제 2 전동 벨트(27B)를 통해 제 4 및 제 6 전열 헤드(17d, 17f)(본 발명의 제 2 그룹의 각 헤드에 상당한다)를 각각 회전시키도록 되어 있다. 즉, 제 1 헤드 회전 구동 기구의 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16)와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16)는 서로 다르고, 마찬가지로 제 1 헤드 회전 구동 기구의 우측 제 2 전동 벨트(26B)가 걸쳐지는 실장 헤드(16)와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 좌측 제 2 전동 벨트(27B)가 걸쳐지는 실장 헤드(16)는 서로 다르다.
또한, 각 실장 헤드(16)는 상기한 바와 같이 헤드 유닛(6)에 있어서 좌우 대칭으로 배열되어 있다. 그리고, 제 1 헤드 회전 구동 기구와 제 2 헤드 회전 구동 기구는 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 좌우 대칭으로 구성되어 있다. 즉, 제 1 헤드 회전 구동 기구를 구성하는 제 1 R축 서보모터(20)의 배치 및 각 전동 벨트(26A, 26B)가 걸쳐진 구조와, 제 2 헤드 회전 구동 기구를 구성하는 제 2 R축 서보모터(21)의 배치 및 전동 벨트(27A, 27B)가 걸쳐진 구조는 좌우 대칭이다. 따라서, 우측 제 1 전동 벨트(26A)와 좌측 제 1 전동 벨트(27A)는 동일한 길이이며, 마찬가지로 우측 제 2 전동 벨트(26B)와 좌측 제 2 전동 벨트(27B)는 동일한 길이이다.
또한, 제 1 헤드 회전 구동 기구의 우측 제 1 전동 벨트(26A)는 제 2 전열 헤드(17b), 제 1 및 제 3 후열 헤드(18a, 18c)에 걸쳐져 있다. 따라서, 이들 중 우측단(-X 방향단)에 위치하는 실장 헤드(16)는 제 1 후열 헤드(18a)이며, 좌측단(+X 방향단)에 위치하는 실장 헤드(16)는 제 3 후열 헤드(18c)이다. 한편, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 좌측 제 1 전동 벨트(27A)는 제 5 전열 헤드(17e), 제 2 및 제 4 후열 헤드(18b, 18d)에 걸쳐져 있다. 따라서, 이들 중 우측단에 위치하는 실장 헤드(16)는 제 2 후열 헤드(18b)이며, 좌측단에 위치하는 실장 헤드(16)는 제 4 후열 헤드(18d)이다. 그리고, 상기한 바와 같이 제 1 헤드 회전 구동 기구의 제 1 R축 서보모터(20)와 제 2 헤드 회전 구동 기구의 제 2 R축 서보모터(21)가 우측(-X방향측)으로부터 순서대로 배열되어 있다.
즉, 각 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트(26A, 27A)는 제 1 헤드 회전 구동 기구의 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16) 중 우측단에 위치하는 실장 헤드(16)[제 1 후열 헤드(18a)]와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16) 중 우측단에 위치하는 실장 헤드(16)[제 2 후열 헤드(18b)]가 각 회전 구동 기구의 R축 서보모터(20, 21)의 배열에 대응한 배열이 되도록 각 실장 헤드(16)에 걸쳐져 있다. 보다 구체적으로는 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 우측단의 실장 헤드(16)[제 1 후열 헤드(18a)]가 우측에 위치하고, 그 좌측에 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16)[제 2 후열 헤드(18b)]가 인접하도록 각 제 1 전동 벨트(26A, 27A)가 실장 헤드(16)에 걸쳐져 있다.
또한, 각 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트(26A, 27A)는 제 1 헤드 회전 구동 기구의 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16) 중 좌측단에 위치하는 실장 헤드(16)[제 3 후열 헤드(18c)]와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16) 중 좌측단에 위치하는 실장 헤드(16)[제 4 후열 헤드(18d)]가 상기와 마찬가지로 R축 서보모터(20, 21)의 배열에 대응한 배열이 되도록 실장 헤드(16)에 걸쳐져 있다. 보다 구체적으로는 우측 제 1 전동 벨트(26A)가 걸쳐지는 좌측단의 실장 헤드(16)[제 3 후열 헤드(18c)]가 우측에 위치하고, 그 좌측에 좌측 제 1 전동 벨트(27A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16)[제 4 후열 헤드(18d)]가 인접하도록 각 제 1 전동 벨트(26A, 27A)가 실장 헤드(16)에 걸쳐져 있다.
상기 촬상 유닛(7)은 실장 헤드(16)에 의한 부품의 유지 상태를 화상 인식하기 위해서 부품 공급부(4, 5)로부터 인출된 부품을 실장에 앞서 촬상하는 것이다. 촬상 유닛(7)은 상기 기대(1) 상에서 상기 트레이(5a, 5b) 사이의 위치에 배치되어 있다. 촬상 유닛(7)은 기대(1) 상에 고정적으로 배치되어 있고, 실장 헤드(16)에 유지된 부품을 그 하측으로부터 촬상하는 카메라와, 부품에 대하여 촬상용의 조명을 부여하는 조명 장치를 구비하고 있고, 부품 공급부(4, 5)로부터의 부품 흡착 후 상기 헤드 유닛(6)이 상기 촬상 유닛(7)의 상방을 이동할 때에 각 실장 헤드(16)의 유지 부품을 촬상하고, 그 화상 데이터를 후기 콘트롤러(60)[화상 처리부(63)]에 출력한다.
이 부품 실장 장치는 그 동작을 통괄적으로 제어하는 콘트롤러(60)(도 2에 나타낸다)를 더 구비하고 있다. 이 콘트롤러(60)는 논리 연산을 실행하는 CPU, 그 CPU를 제어하는 여러 가지 프로그램 등을 기억하는 ROM, 여러 가지 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM 및 HDD 등으로 구성되어 있다.
이 콘트롤러(60)는 그 기능 구성으로서 구동 제어부(61)(본 발명의 제어 수단에 상당한다), 기억부(62) 및 화상 처리부(63) 등을 포함하고 있고, 구동 제어부(61)가 기억부(62)에 기억되어 있는 실장 프로그램을 따라 각 구동 기구 등[서보모터(11, 15, 20, 21) 등]을 통괄적으로 제어한다. 또한, 콘트롤러(60)는 상기 촬상 유닛(7)으로부터 화상 처리부(63)에 입력되는 화상 데이터에 의거하여 실장 헤드(16)에 유지된 부품 화상 인식이나 각종 연산 처리 등을 행함으로써 소정의 실장 작업을 진행시키도록 구성되어 있다.
특히, 상기 실장 헤드(16)에 의한 부품 공급부(4, 5)로부터의 부품의 인출 시에는 상기 실장 헤드(16) 중 부품마다 미리 정해진 실장 헤드(16)에 의해 상기 부품이 흡착되도록 상기 기억부(62)에 기억되어 있는 부품 데이터에 의거하여 구동 제어부(61)가 헤드 유닛(6) 등의 구동을 제어한다. 즉, 상기 기억부(62)에는 부품마다 그 부품을 흡착(유지)하는데에 알맞은 실장 헤드(16)를 결정하는 부품/헤드 대응 데이터가 기억되어 있고, 구동 제어부(61)는 이 부품/헤드 대응 데이터에 의거하여 헤드 유닛(6) 등의 구동을 제어한다. 당 예에서는 부품 공급부(4)[테이프 피더(4a)]에 의해 공급되는 칩 부품에 대해서는 모든 실장 헤드(16)[전열 헤드(17a~17f) 및 후열 헤드(18a~18d)]를 사용하는 한편, 부품 공급부(5)[트레이(5a, 5b)]에 의해 공급되는 패키지형 부품(본 발명의 특정 부품에 상당한다)에 대해서는 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)만을 사용하도록 상기 부품/헤드 대응 데이터가 결정되어 있다. 즉, 칩 부품보다 큰 패키지형 부품은 칩 부품에 비해 실장 헤드(16)의 회전 오차에 의한 영향을 받기 쉽다(실장 어긋남을 보이기 쉽다). 그 때문에 패키지 부품에 대해서는 제 1 전동 벨트(26A, 27A)보다 전체 길이가 짧은 제 2 전동 벨트(26B, 27B)를 통해 회전 구동되는 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f), 즉 10개의 실장 헤드(16) 중에서 보다 벨트 신장에 의한 회전 오차를 수반하기 어려운 실장 헤드(16)만을 사용해서 부품 실장이 행해지도록 부품/헤드 대응 데이터가 결정되어 있다.
이어서, 이 구동 제어부(61)의 제어에 의거하는 일련의 실장 동작에 대해서 설명한다.
이 부품 실장 장치에서는 우선 헤드 유닛(6)이 부품 공급부(4, 5) 상에 이동하고, 각 실장 헤드(16)에 의해 부품이 흡착됨으로써 상기 부품 공급부(4, 5)로부터 부품이 인출된다. 이때, 상기한 바와 같이 기억부(62)에 기억되어 있는 부품/헤드 대응 데이터에 의거하여 헤드 유닛(6) 등이 구동 제어부(61)에 의해 제어됨으로써 칩 부품에 대해서는 모든 실장 헤드(16)[전열 헤드(17a~17f) 및 후열 헤드(18a)~18d]가 사용되어서 상기 칩 부품의 인출이 행해지는 반면, 패키지형 부품에 대해서는 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)만이 사용되어서 상기 패키지형 부품의 인출이 행해진다.
부품 공급부(4, 5)로부터의 부품의 인출이 완료되면 헤드 유닛(6)이 촬상 유닛(7) 위를 X 방향을 따라 통과한다. 이것에 의해 각 실장 헤드(16)에 각각 유지되어 있는 부품이 촬상 유닛(7)에 의해 촬상되고, 구동 제어부(61)에 의해 상기 화상에 의거하여 각 실장 헤드(16)에 유지된 부품의 흡착 상태가 인식된다. 그리고, 각 실장 헤드(16)에 유지된 부품 중에 불량 부품이나 보정 불가능한 흡착 상태의 것이 있을 경우에는 상기 구동 제어부(61)에 의해 상기 부품이 폐기 대상으로서 등록된 후에 헤드 유닛(6)이 기판(3) 상으로 이동하고, 상기 폐기 대상 이외의 부품이 순차 기판(3) 상에 실장된다. 부품 실장 시에는 부품마다 헤드 유닛(6)의 위치 및 각 실장 헤드(16)의 회전 각도 등이 구동 제어부부(51)에 의해 제어되지만, 이때 부품의 인식 결과에 따라 헤드 유닛(6)의 위치 및 각 실장 헤드(16)의 회전 각도가 보정됨으로써 기판(3) 상의 각 탑재점에 부품이 정확하게 실장되게 된다.
이렇게 해서 기판(3) 상에 부품이 실장되면 헤드 유닛(6)이 도면 외의 부품 폐기 박스 상으로 이동하고, 상기 폐기 대상의 부품을 폐기한다. 이것에 의해 실장 동작의 1사이클이 종료되고, 필요에 따라 이 동작이 반복됨으로써 소요의 부품이 기판(3) 상에 실장된다.
이상 설명한 바와 같이 이 부품 실장 장치는 10개의 실장 헤드(16) 중 5개의 실장 헤드(16)[제 1~제 3 전열 헤드(17a~17c)와, 제 1, 제 3 후열 헤드(18a, 18c)]를 제 1 R축 서보모터(20)로 회전 구동하는 제 1 헤드 회전 구동 기구와, 나머지 5개의 실장 헤드(16)[제 4~제 6 전열 헤드(17d)~헤드(17f)와, 제 2, 제 4 후열 헤드(18b, 18d)]를 제 2 R축 서보모터(21)로 회전 구동하는 제 2 헤드 회전 구동 기구를 구비하고 있다. 이와 같이 부품 실장 장치는 복수의 실장 헤드에 대해서 R축 서보모터가 공통화되어 있으므로 헤드 유닛(6)의 대형화나 고중량화가 효과적으로 억제된다.
또한, 제 1 헤드 회전 구동 기구에 대해서는 제 1~제 3 전열 헤드(17a~17c) 및 제 1, 제 3 후열 헤드(18a, 18c)가 동일 전동 벨트를 통해 회전 구동되는 것은 아니고, 이들의 헤드(17a~17c, 18a, 18c)가 2개의 그룹으로 나누어진 후에 그룹마다 서로 길이가 다른 2개의 전동 벨트(26A, 26B)를 통해 상기 헤드가 회전 구동되도록 상기 제 1 헤드 회전 구동 기구가 구성되어 있다. 또한, 제 2 헤드 회전 구동 기구에 대해서도 마찬가지로 제 4~제 6 전열 헤드(17d~17f) 및 제 2, 제 4 후열 헤드(18b, 18d)가 2개의 그룹으로 나누어진 후에 그룹마다 서로 길이가 다른 2개의 전동 벨트(27A, 27B)를 통해 상기 헤드가 회전 구동되도록 상기 제 2 헤드 회전 구동 기구가 구성되어 있다. 그리고 또한 패키지형 부품의 실장 시에는 전열 헤드(17a~17f) 중 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)만을 사용하도록 상기 부품/헤드 대응 데이터에 의거해서 구동 제어부(61)가 헤드 유닛(6) 등을 제어하도록 구성되어 있다. 따라서, 이 부품 실장 장치에 의하면 칩 부품 및 패키지 부품에 각각 요구되는 실장 정밀도를 합리적인 구성으로 양호하게 확보할 수 있다. 즉, 칩 부품보다 큰 패키지형 부품은 칩 부품에 비해 실장 헤드(16)의 회전 오차에 의한 영향을 받기 쉽고(실장 어긋남을 보이기 쉽다), 이 부품 실장 장치에 의하면, 상기한 바와 같이 패키지 부품은 제 1 전동 벨트(26A, 27A)보다 전체 길이가 짧은 제 2 전동 벨트(26B, 27B)를 통해 회전 구동되는 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f), 즉 10개의 실장 헤드(16) 중에서 벨트 신장에 의한 회전 오차를 수반하기 어려운 헤드만을 사용해서 부품 실장이 행해진다. 그 때문에, 이 부품 실장 장치에 의하면 특히 패키지 부품의 실장 정밀도를 확보하기 쉬워지고, 칩 부품 및 패키지 부품의 각각에 대해서 요구되는 실장 정밀도를 양호하게 확보할 수 있다.
또한, 이 부품 실장 장치에서는 복수(10개)의 실장 헤드(16)를 2개의 헤드 회전 구동 기구에서 회전 구동하는 구성이기 때문에 1개의 R축 서보모터로 구동하는 실장 헤드(16)의 수를 적게 할 수 있다. 또한, 이 부품 실장 장치에서는 복수(10개)의 헤드(16)가 2열로 나누어진 상태로 헤드 유닛(6)에 탑재되고, 또한 이들 헤드열끼리의 배열 방향의 외측[당 예에서는 전방측(+Y 방향)]에 각 헤드 회전 구동 기구의 R축 서보모터(20, 21)가 배치되고, 또한 이들 R축 서보모터(20, 21)가 X 방향으로 일렬로 나란히 배치되어 있다. 따라서, 헤드 유닛(6)에 다수의 실장 헤드(16)가 탑재되는 구성이면서 헤드 유닛(6) 자체가 실장 헤드(16)의 배열 방향(X 방향)으로 현저하게 대형화되는 것이 억제된다는 이점도 있다. 즉, 이 종류의 부품 실장 장치는 다른 부품 실장 장치나 스크린 인쇄 장치 등의 관련 장치와 함께 X 방향으로 직렬로 연결되고, 부품 실장 시스템의 한 장치로서 사용되는 경우가 많다. 그 때문에 시스템의 공간 절약화의 관점으로부터 장치 전체를 X 방향으로 콤팩트화하면서 헤드 유닛(6)의 가동 범위를 널리 확보하는 것이 요구되지만, 이 점에 관하여 상기 부품 실장 장치에 의하면 헤드 유닛(6)이 X 방향으로 대형화되는 것을 억제할 수 있으므로 장치 전체를 X 방향으로 콤팩트화하면서 헤드 유닛(6)의 가동 범위를 널리 확보하는 것에 기여한다.
또한, 헤드 회전 구동 기구의 전동 벨트 중 짧은 쪽의 제 2 전동 벨트(26B, 27B)에 대해서는 이들 제 2 전동 벨트(26B, 27B)는 각 R축 서보모터(20, 21)에 근접하는 전열의 헤드[제 1, 제 3 전열 헤드(17a, 17c) 및 제 4, 제 6 전열 헤드(17d, 17f)]에만 걸쳐져 있으므로 이들 제 2 전동 벨트(26B, 27B)의 벨트 길이가 매우 짧은 것이 된다. 즉, 제 2 전동 벨트(26B, 27B)를 통해 구동되는 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)는 벨트 신장에 의한 회전 오차를 보다 수반하기 어렵게 된다. 따라서, 상기 부품 실장 장치에 의하면 상기 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)에 의해 부품 실장이 행해지는 부품, 당 예에서는 상기 패키지형 부품의 실장 정밀도를 보다 고도로 확보할 수 있다.
또한, 이 부품 실장 장치의 각 헤드 회전 구동 기구에서는 제 1 전동 벨트(26A, 27A)가 걸쳐지는 실장 헤드(16) 중 X 방향의 일방측(-X 방향측)의 단부에 위치하는 실장 헤드(16)끼리[제 1 후열 헤드(18a) 및 제 2 후열 헤드(18b)]가 R축 서보모터(20, 21)의 배열 방향에 준해서 배열되는 한편, 타방측(+X 방향측)의 단부에 위치하는 실장 헤드(16)끼리[제 3 후열 헤드(18c) 및 제 4 후열 헤드(18d)]가 R축 서보모터(20, 21)의 배열 방향에 준해서 배열되도록 각 제 1 전동 벨트(26A, 27A)가 실장 헤드(16)에 걸쳐져 있다. 즉, 각 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트(26A, 27A)는 이들을 각각 구동하는 R축 서보모터(20, 21)가 배열 방향으로 서로 어긋난 상태로 배열되어 있다. 그 때문에 제 1 전동 벨트(26A, 27A)의 벨트 길이에 큰 차가 없어지고, 또한 모두 매우 길어지는 일이 없다. 따라서, 이들 제 1 전동 벨트(26A, 27A)에 의해 구동되는 실장 헤드(16)의 회전 오차, 즉 제 2 전열 헤드(17b) 및 제 1, 제 3 각 후열 헤드(18a, 18c)와 제 5 각 전열 헤드(17e), 및 제 2, 제 4 각 후열 헤드(18b, 18d)의 회전 오차가 커지는 것이 방지되어 상기 실장 헤드를 사용해서 실장되는 부품(당 예에서는 칩 부품)의 실장 작업을 보다 정밀도 좋게 진행시키는 것이 가능해진다는 이점이 있다.
또한, 이 부품 실장 장치에서는 각 헤드 회전 구동 기구의 각 제 2 전동 벨트(26B, 27B)가 서로 X 방향으로 겹치는 일 없이 동 방향으로 나란히 실장 헤드(16)에 걸쳐져 있으므로 각 제 2 전동 벨트(26B, 27B)의 벨트 길이에 큰 차가 없어지고, 또한 모두 매우 길어지는 일이 없다. 따라서, 이들 제 2 전동 벨트(26B, 27B)에 의해 구동되는 실장 헤드(16) 상호의 회전 오차, 즉 제 1, 제 3 각 전열 헤드(17a, 17c)와 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17d, 17f)의 회전 오차가 커지는 것이 방지되어 상기 실장 헤드를 사용해서 실장되는 부품(당 예에서는 패키지형 부품)의 실장 작업을 보다 정밀도 좋게 진행시키는 것이 가능하게 된다는 이점이 있다.
그런데 이상 설명한 부품 실장 장치는 본 발명에 의한 부품 실장 장치의 바람직한 실시형태의 일례이며, 그 구체적인 구성, 특히 실장 헤드(16)의 수, 배치 및 헤드 회전 구동 기구의 구체적인 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적당히 변경 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 10개의 실장 헤드(16)가 전후 2열로 나누어진 상태로 헤드 유닛(6)에 탑재되어 있지만, 실장 헤드(16)의 배열은 일렬이어도 좋고, 또한 3열 이상이어도 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는 10개의 실장 헤드(16)를 2개의 R축 서보모터(20, 21)를 사용해서 각각 5개씩 구동하도록 헤드 회전 구동 기구가 구성되어 있지만, 헤드 회전 구동 기구는 물론 10개의 실장 헤드(16)를 1개의 R축 서보모터로 구동하는 구성이어도 좋다. 요컨대, 헤드 회전 구동 기구는 1개의 R축 서보모터의 회전 구동력을 서로 길이가 다른 2개의 전동 벨트를 통해 각각 1개~복수개의 실장 헤드(16)에 전달하도록 구성되어 있으면 좋다. 이 구성에 의하면 부품에 따라 실장 헤드(16)를 나누어 사용함으로써 상기 실시형태의 부품 실장 장치와 마찬가지의 작용 효과를 향수할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 R축 서보모터(20, 21)는 헤드 유닛(6)에 있어서의 실장 헤드(16) 전방측(+Y 방향측)의 위치에 배치되어 있지만, 물론 X 방향에 있어서의 실장 헤드(16)의 양쪽 외측의 위치에 배치하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는 칩 부품에 대해서는 모든 실장 헤드(16)[전열 헤드(17a~17f) 및 후열 헤드(18a~18d)]를 사용하고, 패키지형 부품에 대해서는 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)만을 사용하도록 부품/헤드 대응 데이터가 결정된 예에 대해서 설명했지만, 물론 부품/헤드 대응 데이터의 구체적인 내용은 이것에 한정되는 것은 아니다. 요컨대, 부품 공급부(4, 5)에 의해 공급되는 부품 중 보다 실장 정밀도가 요구되는 부품의 실장이 제 1, 제 3, 제 4, 제 6 각 전열 헤드(17a, 17c, 17d, 17f)에 의해 행해지도록 부품/헤드 대응 데이터가 결정되어 있으면 좋다.
이상 설명한 본 발명을 정리하면 이하와 같다.
본 발명의 일국면에 의한 부품 실장 장치는 기판에 부품을 실장하는 실장 장치로서, 수직축 둘레로 회전 가능한 부품 실장용의 복수의 헤드가 탑재된 헤드 유닛과, 상기 헤드 유닛에 탑재되어 상기 복수의 헤드를 회전 구동하기 위한 벨트 전동 기구로 이루어지는 헤드 회전 구동 기구를 구비하고, 상기 헤드 회전 구동 기구는 출력축을 갖는 모터와, 상기 복수의 헤드 중 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 1 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 1 전동 벨트와, 상기 제 1 전동 벨트보다 전체 길이가 짧고, 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 그룹의 헤드와는 별도의 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 2 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 2 전동 벨트를 구비하는 것이다.
이 부품 실장 장치에서는 모든 헤드가 동일한 전동 벨트를 통해 회전 구동되는 것은 아니고, 제 2 그룹에 대해서는 제 1 그룹의 각 헤드를 회전 구동하는 제 1 전동 벨트보다 전체 길이가 짧은 제 2 전동 벨트를 통해 각 헤드가 회전 구동된다. 이 구성에 의하면 제 2 전동 벨트를 통해 회전 구동되는 제 2 그룹의 각 헤드에 대해서는 제 1 전동 벨트보다 제 2 전동 벨트 길이가 짧은 만큼 제 1 그룹의 각 헤드에 비해 벨트 신장에 의한 회전 오차를 수반하기 어려워진다. 따라서, 부품의 종류 등에 따라서 헤드를 나누어 사용함으로써 헤드 유닛에 탑재되는 복수의 헤드를 공통의 모터로 회전 구동하는 구성이면서도 부품에 요구되는 실장 정밀도를 합리적으로 확보하는 것이 가능해진다.
보다 구체적으로는 복수종류의 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상기 부품 공급부 및 기판에 대하여 상기 헤드 유닛을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과, 상기 부품 공급부가 공급하는 부품을 상기 헤드 유닛의 각 헤드에 의해 유지시켜서 상기 기판 상에 실장시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 이 제어 수단이 상기 복수종류의 부품 중 미리 정해진 특정 부품에 대해서는 상기 제 2 그룹의 헤드만으로 상기 특정 부품을 기판 상에 실장시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 것이다.
이 구성에 의하면 상기와 같은 부품의 종류 등에 따른 헤드의 나누어 사용하는 것이 자동화된다. 즉, 특정 부품에 대해서는 제 2 그룹의 각 헤드만을 사용해서 부품 공급부로부터 부품이 인출되어 기판 상에 실장된다. 그 때문에 실장 정밀도가 특히 요구되는 부품을 특정 부품으로서 두면 상기 특정 부품의 실장 정밀도를 확보함에 있어서 유리해진다.
이 경우, 상기 복수종류의 부품이 칩 부품 및 패키지형 부품을 포함할 경우에는 상기 패키지 부품을 상기 특정 부품으로 하고, 상기 제어 수단은 상기 패키지 부품에 대해서는 상기 제 2 그룹의 헤드만으로 상기 패키지 부품을 기판 상에 실장시키고, 상기 칩 부품에 대해서는 상기 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 각 헤드에 의해 상기 칩 부품을 기판 상에 실장시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 것이 적합하다.
즉, 기판 상으로의 부품 실장 시에는 미리 정해진 소정의 회전 각도로 부품이 기판 상에 실장되지만, 최대 치수(기판면을 따른 방향의 최대 치수)가 칩 부품에 비해 큰 패키지형 부품은 칩 부품에 비해 헤드의 회전 오차에 의한 영향을 받기 쉽다(회전 오차에 의해 실장 어긋남이 생기기 쉽다). 따라서, 상기 구성에 의하면 패키지형 부품에 대해서는 제 2 그룹의 각 헤드만을 사용해서 부품의 실장이 행해지고, 칩 부품에 대해서는 양쪽 그룹의 각 헤드를 사용해서 부품 실장이 행해짐으로써 패키지 부품 및 칩 부품 각각에 대해서 요구되는 실장 정밀도를 확보하면서 각 부품의 실장 작업을 진행시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기와 같은 부품 실장 장치에 있어서 상기 헤드 유닛은 제 1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 헤드를 포함하는 제 1 헤드열과, 제 1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 헤드를 포함하고, 또한 상기 제 1 헤드열에 대하여 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 배열되는 제 2 헤드열을 갖고, 상기 모터는 상기 제 2 방향에 있어서 상기 모터와 상기 제 1 헤드열에서 상기 제 2 헤드열을 끼우도록 배치되고, 상기 제 1 전동 벨트는 상기 제 1 헤드열의 1개~복수개의 헤드를 상기 제 1 그룹의 헤드로 해서 상기 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지고, 상기 제 2 전동 벨트는 상기 제 2 헤드열의 1개~복수개의 헤드를 상기 제 2 그룹의 헤드로 해서 상기 헤드와 상기 출력축에 걸쳐져 있는 것이 적합하다.
이 부품 실장 장치에서는 복수의 헤드가 2열로 나누어진 상태로 헤드 유닛에 탑재되고, 이들 헤드열의 배열 방향의 외측에 모터가 배치된다. 이러한 구성에 의하면 헤드 유닛에 다수의 헤드를 탑재하면서도 헤드 유닛 자체가 헤드의 배열 방향(제 1 방향)으로 현저하게 대형화하는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
이 경우 상기 제 2 전동 벨트는 상기 제 2 헤드열의 헤드에만 걸쳐져 있는 것이 적합하다.
이와 같이 벨트 길이가 짧은 쪽의 제 2 전동 벨트를 모터에 가까운 측의 제 2 헤드열의 헤드에만 걸치는 구성에 의하면 제 2 전동 벨트의 벨트 길이를 보다 짧게 할 수 있고, 제 2 전동 벨트로 구동되는 헤드에 의한 부품의 실장 정밀도를 보다 높이는 것이 가능해진다.
또한, 상기 헤드 유닛에는 복수의 상기 헤드 회전 구동 기구가 구비되어 있고, 각 헤드 회전 구동 기구는 서로의 모터끼리가 상기 제 1 방향으로 일렬로 나란히 배치되고, 또한 서로 다른 헤드를 회전 구동하는 것이어도 좋다.
이 구성에 의하면 1개의 모터로 구동하는 헤드의 수를 적게 할 수 있으므로 모터를 소형화할 수 있고, 제 2 방향에 헤드 유닛을 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 제 1 방향에는 복수의 모터가 배열되게 되지만 이것은 헤드의 배열 방향이기 때문에 제 1 방향에 모터가 배열되는 것에 의한 상기 제 1 방향으로의 헤드 유닛의 대형화으로의 영향은 거의 없다.
이 경우 상기 복수의 헤드 회전 구동 기구는 상기 제 1 전동 벨트가 각각 복수의 헤드에 걸쳐지는 제 1 헤드 회전 구동 기구 및 제 2 헤드 회전 구동 기구를 포함하고, 각 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트는 제 1 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 방향의 일방측의 단부에 위치하는 헤드와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 일방측의 단부에 위치하는 헤드가 각 회전 구동 기구의 상기 모터의 배열에 대응한 순서로 배열되고, 또한 제 1 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 방향의 타방측의 단부에 위치하는 헤드와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 타방측의 단부에 위치하는 헤드가 상기 모터의 배열에 대응한 순서로 배열되도록 상기 헤드에 걸쳐져 있는 것이 적합하다.
이 구성에 의하면 각 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트는 이들을 각각 구동하는 모터의 배열 방향으로 서로 어긋나면서 배열되게 되므로 각 제 1 전동 벨트의 길이의 사이에 큰 차가 없어지고, 또한 모두 매우 길어지는 일이 없다. 이것에 의해 헤드의 회전 오차의 상호 차가 커지는 것이 방지되어 요구되는 실장 정밀도를 확보하면서 각 제 1 그룹의 헤드에 의한 부품의 실장 작업을 진행시키는 것이 가능해진다.
또한, 상기 복수의 헤드 회전 구동 기구의 각 제 2 전동 벨트는 서로 상기 제 1 방향으로 겹치는 일 없이 상기 제 1 방향으로 배열되도록 상기 헤드에 걸쳐져 있는 것이 적합하다.
이 구성에 의하면 각 헤드 회전 구동 기구의 제 2 전동 벨트는 이들을 각각 구동하는 모터가 배열되는 방향으로 서로 완전히 어긋나면서 배열되게 되므로 각 제 2 전동 벨트의 길이의 사이에 큰 차가 없어지고, 또한 모두 매우 길어지는 일이 없다. 이것에 의해 헤드의 회전 오차의 상호 차가 커지는 것이 방지되어 요구되는 실장 정밀도를 확보하면서 각 제 2 그룹의 헤드에 의한 각 부품의 실장 작업을 진행시키는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 부품 실장 장치는 헤드 유닛의 대형화나 고중량화를 억제하면서 합리적인 구성으로 실장 정밀도를 확보하는 것이 가능한 것이며, 부품 실장 기판의 제조 분야에 있어서 유용한 것이다.

Claims (8)

  1. 기판에 부품을 실장하는 부품 실장 장치로서,
    복수종류의 부품을 공급하는 부품 공급부와,
    수직축 둘레로 회전 가능한 부품 실장용의 복수의 헤드가 탑재된 헤드 유닛과,
    상기 헤드 유닛에 탑재되어 상기 복수의 헤드를 회전 구동하기 위한 벨트 전동 기구로 이루어지는 헤드 회전 구동 기구와,
    상기 부품 공급부 및 기판에 대하여 상기 헤드 유닛을 상대적으로 이동시키는 이동 수단과,
    상기 부품 공급부가 공급하는 부품을 상기 헤드 유닛의 각 헤드에 의해 유지시켜서 상기 기판 상에 실장시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 제어 수단과,
    상기 헤드 회전 구동 기구는 출력축을 갖는 모터와, 상기 복수의 헤드 중 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 1 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 1 전동 벨트와, 상기 제 1 전동 벨트보다 전체 길이가 짧고, 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 그룹의 헤드와는 별도의 1개~복수개의 헤드로 이루어지는 제 2 그룹의 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지는 제 2 전동 벨트를 구비하고,
    상기 제어 수단은 상기 복수종류의 부품 중 미리 정해진 특정 부품에 대해서는 상기 제 2 그룹의 헤드만으로 상기 특정 부품을 기판 상에 실장시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수종류의 부품은 칩 부품 및 패키지 부품을 포함하고, 상기 패키지 부품이 상기 특정 부품이며,
    상기 제어 수단은 상기 패키지 부품에 대해서는 상기 제 2 그룹의 헤드만으로 상기 패키지 부품을 기판 상에 실장시키고, 상기 칩 부품에 대해서는 상기 제 1 그룹 및 제 2 그룹의 각 헤드에 의해 상기 칩 부품을 기판 상에 실장시키도록 상기 이동 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 헤드 유닛은 제 1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 헤드를 포함하는 제 1 헤드열과, 제 1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 헤드를 포함하고, 또한 상기 제 1 헤드열에 대하여 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 배열되는 제 2 헤드열을 갖고,
    상기 모터는 상기 제 2 방향에 있어서 상기 모터와 상기 제 1 헤드열에서 상기 제 2 헤드열을 끼우도록 배치되고,
    상기 제 1 전동 벨트는 상기 제 1 헤드열의 1개~복수개의 헤드를 상기 제 1 그룹의 헤드로 해서 상기 헤드와 상기 출력축에 걸쳐지고,
    상기 제 2 전동 벨트는 상기 제 2 헤드열의 1개~복수개의 헤드를 상기 제 2 그룹의 헤드로 해서 상기 헤드와 상기 출력축에 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전동 벨트는 상기 제 2 헤드열의 헤드에만 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 헤드 유닛에는 복수의 상기 헤드 회전 구동 기구가 구비되어 있고,
    각 헤드 회전 구동 기구는 서로의 모터끼리가 상기 제 1 방향으로 일렬로 나란히 배치되고, 또한 서로 다른 헤드를 회전 구동하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    복수의 상기 헤드 회전 구동 기구는 상기 제 1 전동 벨트가 각각 복수의 헤드에 걸쳐지는 제 1 헤드 회전 구동 기구 및 제 2 헤드 회전 구동 기구를 포함하고,
    각 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트는 제 1 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 방향의 일방측의 단부에 위치하는 헤드와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 일방측의 단부에 위치하는 헤드가 각 회전 구동 기구의 상기 모터의 배열에 대응한 순서로 배열되고, 또한 제 1 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 제 1 방향의 타방측의 단부에 위치하는 헤드와, 제 2 헤드 회전 구동 기구의 제 1 전동 벨트가 걸쳐지는 상기 복수의 헤드 중 상기 타방측의 단부에 위치하는 헤드가 상기 모터의 배열에 대응한 순서로 배열되도록 상기 헤드에 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    복수의 상기 헤드 회전 구동 기구의 각 제 2 전동 벨트는 서로 상기 제 1 방향으로 겹치는 일 없이 상기 제 1 방향으로 배열되도록 상기 헤드에 걸쳐져 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
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