KR101789127B1

KR101789127B1 - 부품 실장 장치

Info

Publication number: KR101789127B1
Application number: KR1020167000342A
Authority: KR
Inventors: 마모루 스즈키
Original assignee: 야마하하쓰도키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2017-10-23
Also published as: CN105532083B; JP6154915B2; KR20160018698A; JPWO2015087420A1; WO2015087420A1; CN105532083A

Abstract

부품의 흡착 및 실장을 정밀도 좋게 행하는 것이 가능한 부품 실장 장치를 제공한다. 이 부품 실장 장치(100)는 부품(4)을 흡착하는 노즐(123)을 포함하고, 부품을 기판(2)에 실장하는 실장 헤드(122)와, 노즐을 하강시키는 위치의 높이를 측정하는 높이 측정부(125)와, 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐을 하강시키는 제어를 행하는 제어부(16)를 구비한다.

Description

부품 실장 장치{COMPONENT-MOUNTING DEVICE}

본 발명은 부품 실장 장치에 관한 것이다.

종래, 부품 실장 장치가 알려져 있다. 이러한 부품 실장 장치는 예를 들면, 일본 특허 공개 2004-71641호 공보에 개시되어 있다.

상기 일본 특허 공개 2004-71641호 공보에는 부품을 흡착하는 흡착 노즐을 포함하고, 부품을 기판에 실장하는 장착 헤드와, 부품 공급 카세트의 부품 인출 부분의 높이를 측정하는 높이 검출기와, 기판의 휘어짐을 측정하는 휘어짐 검출기와, 측정된 부품 공급 카세트의 부품 인출 부분의 높이에 의거하여 부품을 장착 헤드에 흡착시킴과 아울러, 기판의 휘어짐에 의거하여 장착 헤드의 장착 높이를 조정하는 제어를 행하는 제어부를 구비하는 부품 실장 장치가 개시되어 있다.

일본 특허 공개 2004-71641호 공보

상기 일본 특허 공개 2004-71641호 공보의 부품 실장 장치에서는 높이 검출기는 부품 공급 카세트의 부품 인출 부분의 높이를 측정하고 있기 때문에, 부품 공급 카세트마다의 부품 인출 부분의 높이에 불균일이 있었던 경우에도, 흡착 높이의 조정을 행하는 것이 가능하다. 그러나, 공급되는 부품마다의 높이에 불균일이 있었을 경우에는 정확한 흡착 높이 위치로 흡착 노즐을 하강시키는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있다. 또한 상기 일본 특허 공개 2004-71641호 공보의 부품 실장 장치에서는 기판의 휘어짐을 검출하기 위해서 기판의 대표 포인트 부분의 위치의 높이를 측정하고 있기 때문에, 실제로 부품을 실장하는 위치의 정확한 높이가 측정되지 않는 경우가 있다. 이 때문에, 정확한 실장 높이 위치로 흡착 노즐을 하강시키는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있다. 이러한 결과, 부품의 흡착 및 실장을 정밀도 좋게 행하는 것이 곤란하다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 본 발명의 하나의 목적은 부품의 흡착 및 실장을 정밀도 좋게 행하는 것이 가능한 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일국면에 있어서의 부품 실장 장치는 부품을 흡착하는 노즐을 포함하고, 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드와, 수평방향에 있어서의 부품 흡착 위치의 높이 또는 수평방향에 있어서의 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 높이 측정부와, 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐을 부품 흡착 위치에 있어서 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치 또는 부품 실장 위치에 있어서 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 구비한다.

본 발명의 일국면에 의한 부품 실장 장치에서는 상기한 바와 같이, 수평방향에 있어서의 부품 흡착 위치의 높이 또는 수평방향에 있어서의 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 높이 측정부와, 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐을 부품 흡착 위치에 있어서 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치 또는 부품 실장 위치에 있어서 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 설치함으로써, 부품을 흡착할 때에 부품마다 높이의 불균일이 있었던 경우에도 실제로 노즐을 하강시키는 위치에 배치되는 부품의 높이 위치가 핀포인트에서 측정되므로, 정확한 흡착 높이 위치로 노즐을 하강시킬 수 있다. 또한 부품을 실장할 때에 실제로 노즐을 하강시키는 위치에서의 기판의 높이 위치가 핀포인트에서 측정되므로, 정확한 실장 높이 위치로 노즐을 하강시킬 수 있다. 이들에 의해, 부품의 흡착 및 실장을 정밀도 좋게 행할 수 있다. 상기와 같은 효과는 특히, 높은 흡착 정밀도가 필요한 극소 부품의 흡착 및 실장을 행하는 부품 실장 장치에 유효하다. 또한 정확한 흡착 높이 위치로 노즐을 하강시킬 수 있으므로, 노즐의 하강 부족에 의한 부품의 흡착 미스를 억제함과 아울러 노즐의 과잉의 하강에 의한 부품의 파손을 억제할 수 있다. 또한 정확한 실장 높이 위치로 노즐을 하강시킬 수 있으므로, 노즐의 하강 부족에 의한 부품의 실장 미스를 억제함과 아울러 노즐의 과잉의 하강에 의한 부품의 파손을 억제할 수 있다.

상기 일국면에 의한 부품 실장 장치에 있어서, 바람직하게는 높이 측정부는 실장 헤드의 노즐의 근방에 배치되어 있다. 이렇게 구성하면, 노즐을 하강시키는 핀포인트의 위치의 높이를 노즐의 근방에 배치된 높이 측정부에 의해 정확하게 측정할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 노즐은 복수 설치되어 있고, 높이 측정부는 복수의 노즐마다 복수 설치되어 있다. 이렇게 구성하면, 노즐마다 설치된 높이 측정부에 의해 각각의 노즐이 하강하는 핀포인트의 위치의 높이를 정확하게 측정할 수 있다.

상기 일국면에 의한 부품 실장 장치에 있어서, 바람직하게는 높이 측정부는 노즐에 의한 부품의 흡착마다, 부품의 로트마다, 또는 정기적으로 부품 흡착 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 부품의 높이가 불균일한 경우에는 노즐에 의한 부품의 흡착마다 부품 흡착 위치의 높이를 측정해서 정밀도 좋게 부품을 흡착할 수 있다. 또한 부품의 높이가 대략 일정한 경우에는 부품의 로드마다 또는 정기적으로 부품 흡착 위치의 높이를 측정함으로써, 매회 높이를 측정하는 경우에 비해서 측정 처리를 간단하게 하면서 정밀도 좋게 부품을 흡착할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 제어부는 높이 측정부에 의해 측정된 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 노즐의 하단면을 부품의 피흡착면에 설정되는 흡착 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 측정된 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 확실하게 부품을 흡착할 수 있다.

상기 일국면에 의한 부품 실장 장치에 있어서, 바람직하게는 높이 측정부는 노즐에 의한 부품의 기판에의 실장마다, 또는 정기적으로 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 기판의 휘어짐 등에 기인해서 실장 높이 위치가 불균일한 경우에는 노즐에 의한 부품의 기판에의 실장마다 부품 실장 위치의 높이를 측정해서 정밀도 좋게 부품을 실장할 수 있다. 또한 기판에 휘어짐이 적고 부품의 실장 높이 위치가 대략 일정한 경우에는 정기적으로 부품 실장 위치의 높이를 측정함으로써, 매회 높이를 측정하는 경우에 비해서 측정 처리를 간단하게 하면서 정밀도 좋게 부품을 기판에 실장할 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 제어부는 높이 측정부에 의해 측정된 부품 실장 위치의 높이에 의거하여 노즐의 하단면을 기판으로부터 부품의 높이분 상방으로 설정되는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면 측정된 부품 실장 위치의 높이에 의거하여 확실하게 부품을 기판에 실장할 수 있다.

상기 높이 측정부가 실장 헤드의 노즐의 근방에 배치되어 있는 구성에 있어서 바람직하게는 높이 측정부는 노즐을 하강시키면서 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 노즐을 하강하면서 높이가 측정되므로, 부품 흡착 공정 또는 부품 실장 공정의 택타임을 단축할 수 있다.

상기 노즐이 복수 설치되어 있는 구성에 있어서, 바람직하게는 실장 헤드는 수평방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 제어부는 부품을 흡착하는 노즐에 설치된 높이 측정부보다 수평방향에 있어서 흡착하는 부품에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 흡착하는 부품에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 제어, 및, 부품을 실장하는 노즐에 설치된 높이 측정부보다 수평방향에 있어서 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어의 적어도 한쪽을 행하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 수평방향에 있어서 부품 흡착 위치 또는 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 정확하게 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장 위치의 높이를 측정할 수 있다. 또한 다른 작업중이라도 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장 위치의 높이를 높이 측정부에 의해 측정할 수 있으므로, 부품 흡착 공정 또는 부품 실장 공정의 택타임을 단축할 수 있다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 상기한 바와 같이, 부품의 흡착 및 실장을 정밀도 좋게 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 개략을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 제어적인 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 부품의 흡착을 행하는 부품 실장 위치에 있어서의 피흡착면이 되는 부품 상면 높이의 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 부품의 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 부품의 실장을 행하는 부품 실장 위치에 있어서의 기판 높이의 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 제어 장치에 의한 부품 흡착 처리를 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 7은 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치의 제어 장치에 의한 부품 장착 처리를 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 8은 본 발명의 제2실시형태에 의한 부품 실장 장치의 부품의 흡착을 행하는 부품 실장 위치에 있어서의 피흡착면이 되는 부품 상면 높이의 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시형태에 의한 부품 실장 장치의 부품의 실장을 행하는 부품 실장 위치에 있어서의 기판 높이의 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2실시형태에 의한 부품 실장 장치의 제어 장치에 의한 부품 흡착 처리를 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 11은 본 발명의 제2실시형태에 의한 부품 실장 장치의 제어 장치에 의한 부품 장착 처리를 설명하기 위한 플로챠트이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

(제1실시형태)

도 1∼도 5를 참조해서 본 발명의 제1실시형태에 의한 부품 실장 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다.

부품 실장 장치(100)는 도 1 및 도 2에 나타내듯이 한쌍의 컨베이어(11)에 의해 기판(2)이 X2방향측으로부터 X1방향측으로 반송되어서 소정의 작업 위치에 있어서 기판(2)에 부품(4)을 실장하는 장치이다.

또한 부품 실장 장치(100)는 도 1에 나타내듯이 기대(1)와, 한쌍의 컨베이어(11)와, 헤드 유닛(12)과, 지지부(13)와, Y방향 레일부(14)와, 부품 촬상 장치(15)와, 제어 장치(16)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 또한 컨베이어(11)의 양측(Y1방향측, Y2방향측)에는 부품(4)을 공급하기 위한 부품 공급부(3)가 배치되어 있다. 부품 공급부(3)에는 복수의 테이프 피더(3a)가 배치되어 있다. 헤드 유닛(12)은 테이프 피더(3a)로부터 부품(4)을 취득(흡착)함과 아울러 컨베이어(11) 상의 기판(2)에 부품(4)을 실장(장착)하는 기능을 갖는다.

테이프 피더(3a)는 복수의 부품(4)을 소정의 간격을 두고 유지한 테이프(41)(도 4 참조)가 권회된 릴(도면에는 나타내지 않는다)을 유지하고 있다. 테이프 피더(3a)는 릴을 회전시켜서 부품(4)을 유지하는 테이프(41)를 송출함으로써, 테이프 피더(3a)의 선단으로부터 부품(4)을 후기하는 노즐(123)에 공급하도록 구성되어 있다. 여기에서, 부품(4)은 예를 들면, IC, 트랜지스터, 콘덴서 및 저항 등의 소형의 전자부품이다. 또한 부품(4)은 극소(예를 들면, 각 변이 1mm이하의 사이즈)의 전자부품을 포함한다.

테이프(41)는 도 4에 나타내듯이 부품 유지부(42)와, 결합부(43)를 포함한다. 부품 유지부(42)는 포켓 형상으로 형성되어 있고, 부품(4)이 피흡착면을 외측을 향한 상태에서 수용되어 있다. 결합부(43)는 테이프 피더(3a)의 스프로킷(도면에는 나타내지 않는다)에 결합하도록 구성되어 있다. 테이프 피더(3a)의 스프로킷의 회전에 의해 테이프(41)가 송출된다.

한쌍의 컨베이어(11)는 기판(2)을 수평방향(X방향)으로 반송하는 기능을 갖는다. 또한 컨베이어(11)는 반송중의 기판(2)을 실장 작업 위치에서 정지시킨 상태로 유지하도록 구성되어 있다.

헤드 유닛(12)은 도 1에 나타내듯이 볼 너트(121)와, 6개의 헤드(122)와, 6개의 헤드(122)의 선단에 각각 부착된 6개의 노즐(123)(도 3 참조)과, 기판 인식 카메라(124)와, 6개의 헤드(122)에 각각 설치된 6개의 높이 측정부(125)와, 6개의 헤드(122)에 각각 설치된 6개의 R축 모터(126)(도 2 참조)와, 6개의 헤드(122)에 각각 설치된 6개의 Z축 모터(127)(도 2 참조)를 포함하고 있다. 또, 헤드(122)는 본 발명의 「실장 헤드」의 일례이다.

또한 헤드 유닛(12)은 지지부(13)를 따라 X방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는 지지부(13)는 볼나사축(131)과, 볼나사축(131)을 회전시키는 X축 모터(132)와, X방향으로 연장되는 가이드 레일(도면에는 나타내지 않는다)을 갖고 있다. 이에 따라 헤드 유닛(12)은 볼나사축(131)이 결합(나사결합)되는 볼 너트(121)와 함께 X방향으로 이동된다.

6개의 헤드(122)는 헤드 유닛(12)의 하면측(Z1방향측)으로 X방향을 따라 1열로 배치되어 있다. 각각의 헤드(122)의 선단(Z1방향측의 끝)에는 각각 노즐(123)이 부착되어 있다. 노즐(123)은 부압 발생기(도면에는 나타내지 않는다)에 의해 노즐(123)의 선단부에 발생된 부압에 의해 각각 테이프 피더(3a)로부터 공급되는 부품(4)을 흡착해서 유지하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 노즐(123)은 각각 헤드(122)에 대하여 착탈 가능하게 부착되어 있다. 즉, 노즐(123)은 탑재하는 부품(4)에 따라 선택되어서 헤드(122)에 부착되도록 구성되어 있다.

또한 각각의 헤드(122)(노즐(123))는 헤드 유닛(12)에 대하여 승강(Z축방향의 이동) 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는 헤드(122)는 부품(4)의 흡착 또는 장착(실장)을 행할 때의 하강한 상태의 위치와, 부품(4)의 반송이나 촬영을 행할 때의 상승한 상태의 위치 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한 헤드(122)는 헤드(122)마다 설치된 Z축 모터(127)에 의해 개별로 승강 구동하도록 구성되어 있다. 또한 헤드(122)는 헤드(122)마다 설치된 R축 모터(126)에 의해 노즐(123)의 중심축 둘레(Z축 둘레)의 회전이 가능하게 구성되어 있다.

기판 인식 카메라(124)는 기판(2)의 피듀셜 마크(도면에는 나타내지 않는다)를 촬영하도록 구성되어 있다. 이에 따라 기판(2)의 수평방향(XY방향)에 있어서의 부품 실장 위치를 정확하게 취득하는 것이 가능하다. 또한 카메라(124)는 테이프 피더(3a)의 수평방향에 있어서의 부품 공급 위치(부품 흡착 위치)에 위치하는 부품(4)을 촬영 가능하게 구성되어 있다. 이에 따라 흡착하는 부품(4)의 수평방향의 위치 및 자세를 취득하는 것이 가능하다.

여기에서, 제1실시형태에서는 높이 측정부(125)는 헤드(122)(노즐(123))를 하강시키는 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 또한 높이 측정부(125)는 6개의 노즐(123)(헤드(122))마다 1개씩 (합계 6개) 설치되어 있다. 또한 높이 측정부(125)는 예를 들면, PSD(Position Sensitive Detector)를 포함한다. 즉, 높이 측정부(125)는 광원으로부터 조사된 광을 헤드(122)(노즐(123))를 하강시키는 위치(부품 흡착 위치 또는 부품 장착(실장) 위치)에서 반사시켜서 PSD에 의해 수광함으로써, 수평방향(XY방향)에 있어서 헤드(122)(노즐(123))를 하강시키는 위치에 있어서의 높이(거리)를 측정하도록 구성되어 있다. 또한 높이 측정부(125)는 기판 인식 카메라(124)에 의해 촬영된 테이프 피더(3a)의 부품(4)의 화상에 의거하여 부품(4) 상에 광(스폿(123a))을 조사해서 높이(거리)를 측정하도록 구성되어 있다. 즉, 부품(4)의 실제로 흡착되는 위치의 높이가 측정된다. 또, 도 4에 나타내듯이 높이 측정부(125)의 광원으로부터 조사되는 광의 스폿(123a)의 면적은 적어도 테이프(41)의 부품 수납부(42)의 개구 면적보다 작다. 바람직하게는 스폿(123a)의 면적은 부품(4)의 피흡착면의 면적보다 작다.

또한 높이 측정부(125)는 수평방향(XY방향)에 있어서 노즐(123)을 하강시키는 위치의 높이로서의 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장(장착) 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 또한 높이 측정부(125)는 헤드(122)의 노즐(123)의 근방에 배치되어 있다. 구체적으로는 높이 측정부(125)는 헤드(122)의 베이스 근방에 배치되어 있다. 또한 높이 측정부(125)는 헤드 유닛(12)에 고정적으로 설치되어 있고, 상하 방향(Z방향)으로는 이동하지 않도록 구성되어 있다.

또한 높이 측정부(125)는 노즐(123)에 의한 부품(4)의 흡착마다, 부품(4)의 로트마다, 또는 정기적으로 부품 흡착 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 정기적으로 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 경우에는 예를 들면, 높이 측정부(125)는 소정의 시간마다 부품(4)의 소정의 흡착수마다, 또는 부품(4)이 실장되는 기판(2)마다 등에 부품 흡착 위치의 높이를 측정한다. 또한 높이 측정부(125)는 도 3에 나타내듯이 노즐(123)(헤드(122))이 부품 흡착 위치에 평행 이동(XY방향으로 이동)된 상태에서 부품(4)의 피흡착면까지의 높이(h1)(노즐 기준 위치로부터 부품(4)의 피흡착면까지의 거리)를 측정하도록 구성되어 있다. 또, 부품(4)의 두께의 오차나, 테이프(41)의 부품 수납부(42)의 상태(도 4 참조) 등에 의해 부품(4)의 피흡착면까지의 높이(거리)는 도 3의 h1∼h5에 나타내듯이 서로 다른(일정하지 않다) 경우가 있다. 즉, 높이 측정부(125)에 의해 측정된 높이(거리)에 의거하는 부품(4)의 흡착 높이 위치(노즐 기준 위치에 대한 Z방향의 위치)는 부품(4)마다 서로 다른 위치가 되는 경우가 있다.

또한 높이 측정부(125)는 노즐(123)에 의한 부품(4)의 기판(2)으로의 실장마다, 또는 정기적으로 부품 실장(장착) 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 높이 측정부(125)는 도 5에 나타내듯이 노즐(123)(헤드(122))이 부품 실장(장착) 위치로 수평이동(XY방향으로 이동)된 상태에서 부품(4)이 장착(실장)되는 기판(2)의 실장면까지의 높이(h11)(노즐 기준 위치로부터 기판(2) 상의 장착 위치(2a)까지의 거리)를 측정하도록 구성되어 있다. 또, 기판(2)의 휘어짐에 기인해서 실장면까지의 높이(거리)는 기판(2)의 XY위치에 의해 다른(일정하지 않다) 경우가 있다. 즉, 높이 측정부(125)에 의해 측정된 높이(거리)에 의거하는 부품(4)의 실장 높이 위치(노즐 기준 위치에 대한 Z방향의 위치)는 실장 위치(XY방향의 위치)마다 서로 다른 경우가 있다.

또한 높이 측정부(125)는 노즐(123)을 하강시키면서 수평방향(XY방향)에 있어서 노즐(123)을 하강시키는 위치(부품 흡착 위치 또는 부품 실장 위치)의 높이(거리)를 측정하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 높이 측정부(125)는 노즐(123)(헤드(122))이 부품 흡착 위치 또는 부품 장착(실장) 위치(XY위치)에 위치한 상태에서 노즐(123)을 하강시키면서 노즐(123)을 하강시키는 위치(부품 흡착 위치 또는 부품 장착 위치)의 높이(거리)를 측정하도록 구성되어 있다.

지지부(13)는 기대(1) 상에 고정된 한쌍의 Y방향 레일부(14)를 따라 X방향과 직교하는 Y방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는 Y방향 레일부(14)는 도 1에 나타내듯이 지지부(13)의 양단부(X방향)를 Y방향으로 이동 가능하게 지지하는 가이드 레일(141)과, Y방향으로 연장되는 볼나사축(142)과, 볼나사축(142)을 회전시키는 Y축 모터(143)를 포함하고 있다. 또한 지지부(13)에는 볼나사축(142)이 결합(나사결합)되는 볼너트(133)가 설치되어 있다. 이에 따라 헤드 유닛(12)은 기대(1) 위를 Y방향을 따라 이동된다. 따라서, 헤드 유닛(12)은 기대(1) 위를 XY평면을 따라 임의의 위치로 이동하는 것이 가능하다.

부품 촬상 장치(15)는 기대(1)의 상면 상에 고정적으로 실장되어 있다. 또한 부품 촬상 장치(15)는 부품(4)의 실장에 앞서 부품(4)의 흡착 상태를 인식하기 위해서 노즐(123)에 흡착된 부품(4)을 촬상하도록 구성되어 있다. 또한 부품 촬상 장치(15)는 저면 카메라(15a)와, 측면 카메라(15b)를 포함한다. 저면 카메라(15a)는 각 헤드(122)의 노즐(123)에 흡착된 부품(4)을 그 하측으로부터 촬영하도록 구성되어 있다. 이에 따라 부품(4)의 흡착 자세(회전 자세 및 노즐(123)에 대한 흡착 위치)를 취득하는 것이 가능하다. 측면 카메라(15b)는 각 헤드(122)의 노즐(123)에 흡착된 부품(4)을 그 측면측에서 촬영하도록 구성되어 있다. 이에 따라 부품(4)의 Z방향의 높이(두께)(t1)(도 5 참조)를 취득하는 것이 가능하다.

제어 장치(16)는 컴퓨터를 구성요소로 해서 부품 실장 장치(100)에 탑재되어 있다. 또한 제어 장치(16)는 X축 모터(132), Y축 모터(143), R축 모터(126) 및 Z축 모터(127)를 미리 기억된 프로그램에 따라서 구동 제어해서 기판(2)에 부품(4)의 실장 작업을 행하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 제어 장치(16)는 헤드 유닛(12)을 부품 공급부(3)(테이프 피더(3a))의 상방으로 이동시켜서 각 헤드(122)의 노즐(123)에 의해 부품(4)을 흡착시킨다.

그리고, 제어 장치(16)는 헤드 유닛(12)을 기판(2) 상으로 이동시킨다. 이 이동 도중, 헤드 유닛(12)을 부품 촬상 장치(15)의 상방을 경유시켜서 각 헤드(122)의 노즐(123)에 흡착된 부품(4)이 각각 부품 촬상 장치(15)에 의해 촬영된다. 촬영된 화상에 의거하여 각 헤드(122)(노즐(123))에 흡착된 부품 실장(장착) 위치 보정이 행해진다. 그리고, 헤드 유닛(12)이 기판(2) 상에 도달하면, 각 헤드(122)가 승강 구동됨과 아울러 소정의 타이밍에서 노즐(123)에의 부압의 공급이 정지됨으로써 흡착된 부품(4)이 기판(2) 상에 실장(장착)된다.

여기에서, 제1실시형태에서는 제어 장치(16)는 높이 측정부(125)에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐(123)을 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 구체적으로는 도 3에 나타내듯이 제어 장치(16)는 높이 측정부(125)에 의해 측정한 높이(거리)에 의거하여 노즐(123)을 부품 흡착 위치(XY방향의 위치)에 있어서 부품(4)의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치(노즐 기준 위치에 대한 Z방향의 위치)로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 즉, 제어 장치(16)는 높이 측정부(125)에 의해 측정된 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 노즐(123)의 하단면을 부품(4)의 피흡착면에 설정되는 흡착 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 또한 도 5에 나타내듯이 제어 장치(16)는 높이 측정부(125)에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐(123)을 부품 실장 위치(XY방향의 위치)에 있어서 부품(4)의 실장을 행하는 실장 높이 위치(노즐 기준 위치에 대한 Z방향의 위치)로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 즉, 제어 장치(16)는 높이 측정부(125)에 의해 측정된 부품 실장(장착) 위치의 높이(기판(2) 상의 장착 위치(2a)의 높이)에 의거하여 노즐(123)의 하단면을 기판(2)으로부터 부품(4)의 높이만큼(예를 들면, t1) 상방으로 설정되는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있다.

다음에 도 6을 참조해서 부품 실장 장치(100)의 제어 장치(16)가 행하는 부품 흡착 처리에 대해서 설명한다.

스텝S1에 있어서, 부품(4)을 흡착하는 위치(부품 흡착 위치)에 헤드(122)(노즐(123))를 XY 방향으로 수평 이동시킨다. 즉, 6개의 헤드(122) 중 부품(4)을 흡착시키는 헤드(122)는 흡착하는 부품(4)을 공급하는 테이프 피더(3a)의 상방으로 이동된다. 스텝S2에 있어서 부품(4)의 피흡착면까지의 높이(거리)가 측정된다.

스텝S3에 있어서, 높이 측정부(125)에 의해 측정된 피흡착면까지의 높이(거리)에 의거하여 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 즉, 노즐(123)의 선단이 부품(4)의 피흡착면에 접촉하는 높이 위치(Z방향의 위치)(흡착 높이 위치)까지 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 또, 헤드(122)(노즐(123))의 하강 동작은 스텝S2에 있어서의 피흡착면까지의 높이의 측정과 병행되어서 행해져도 좋다. 즉, 헤드(122)(노즐(123))를 하강시키면서, 부품(4)의 피흡착면까지의 높이(거리)를 측정해도 좋다. 이 경우, 노즐(123)의 하단이 부품(4)의 피흡착면에 도달할 때까지 흡착 높이의 측정이 완료되어 있으면 좋다.

스텝S4에 있어서, 부품(4)에 접촉한 상태의 노즐(123)에 부압이 공급되어서 부품(4)이 노즐(123)에 흡착된다. 스텝S5에 있어서, 부품(4)을 흡착한 헤드(122)(노즐(123))가 상승된다. 스텝S6에 있어서, 모든 부품의 흡착이 완료되었는지의 여부가 판단된다. 즉, 실장 프로그램에 따라 부품(4)을 흡착시키는 헤드(122)(노즐(123)) 전체에 부품(4)이 흡착되었는지의 여부가 판단된다. 예를 들면, 6개의 헤드(122)(노즐(123)) 전체에 부품(4)이 흡착되었는지의 여부가 판단된다. 모든 부품의 흡착이 완료되어 있으면, 부품 흡착 처리가 종료된다. 모든 부품의 흡착이 완료되어 있지 않으면, 스텝S1로 돌아가서 다음 헤드(122)(노즐(123))에 의한 부품 흡착 처리를 실행한다.

다음에 도 7을 참조해서 부품 실장 장치(100)의 제어 장치(16)가 행하는 부품 장착 처리에 관하여 설명한다. 이 부품 장착 처리는 도 6에 나타내는 부품 흡착 처리후에 행하여진다.

스텝S11에 있어서, 부품(4)의 저면의 흡착 자세 화상이 취득(촬상)된다. 구체적으로는 부품(4)을 흡착한 헤드(122)(노즐(123))를 부품 촬상 장치(15)의 상방으로 이동시킨다. 그리고, 부품 촬상 장치(15)의 저면 카메라(15a)에 의해, 노즐(123)에 흡착된 부품(4)이 하방측(Z1방향측)으로부터 촬상된다. 또한 스텝S11과 병행해서 스텝S12에 있어서 부품(4)의 측면의 흡착 자세 화상이 취득(촬상)된다. 구체적으로는 부품 촬상 장치(15)의 측면 카메라(15b)에 의해 노즐(123)에 흡착된 부품(4)이 측면측에서 촬상된다. 이에 따라 흡착된 부품(4)의 Z방향의 높이(두께)(t1)가 취득된다. 또, 스텝S11 및 스텝S12의 처리는 복수의 헤드(122)(노즐(123))에 흡착된 부품(4) 전체에 대해서 순차적으로 실행된다.

스텝S13에 있어서, 부품(4)을 장착(실장)하는 위치(부품 실장 위치)로 헤드(122)(노즐(123))를 XY 이동시킨다. 즉, 6개의 헤드(122) 중 부품(4)을 장착하는 헤드(122)는 부품(4)을 장착하는 기판(2)의 위치의 상방으로 이동된다. 스텝S14에 있어서 기판(2) 상의 장착(실장)면까지의 높이(거리)가 측정된다.

스텝S15에 있어서, 높이 측정부(125)에 의해 측정된 장착(실장)면까지의 높이(h11), 및, 취득된 부품(4)의 Z방향의 높이(두께)(t1)에 의거하여 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 즉, 노즐(123)에 흡착된 부품(4)의 저면이 기판(2)의 실장 위치에 접촉하는 높이까지 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 바꿔 말하면, 노즐(123)의 하단면이 기판(2)의 장착면에서 부품(4)의 높이(두께)분만큼 상방으로 설정되는 실장 높이 위치(Z방향의 위치)로 하강된다. 또, 헤드(122)(노즐(123))의 하강 동작은 스텝S14에 있어서의 장착면까지의 높이(거리)의 측정과 병행되어서 행해져도 좋다. 즉, 헤드(122)(노즐(123))를 하강시키면서, 부품(4)의 장착면까지의 높이를 측정해도 좋다. 이 경우, 부품(4)이 기판(2)의 실장 위치에 도달할 때까지 장착면까지의 높이의 측정이 완료되어 있으면 좋다. 부품(4)의 저면이 기판(2)의 실장 위치에 접촉한 후, 부압의 공급이 정지되어서 부품(4)이 기판(2)에 장착(실장)된다.

스텝S16에 있어서, 헤드(122)(노즐(123))가 Z축 방향으로 상승하고, 기판(2) 및 실장된 부품(4)에 대하여 퇴피된다. 스텝S17에 있어서, 모든 부품의 장착(실장)이 완료되었는지의 여부가 판단된다. 즉, 실장 프로그램에 따라 부품(4)을 흡착한 헤드(122)(노즐(123))의 모든 부품(4)이 기판(2)에 장착(실장)되었는지의 여부가 판단된다. 모든 부품의 장착이 완료되어 있으면, 부품 장착 처리가 종료된다. 모든 부품의 장착이 완료되어 있지 않으면, 스텝S11로 돌아가고, 다음 헤드(122)(노즐(123))에 의한 부품 장착 처리를 실행한다. 부품 장착 처리 종료후, 실장 프로그램에 따라 도 6에 나타내는 부품 흡착 처리가 행하여진다. 즉, 소정 수의 부품(4)이 기판(2)에 실장될 때까지 도 6의 부품 흡착 처리(스텝S1∼스텝S6) 및 도 7의 부품 장착 처리(스텝S11∼스텝S17)이 반복된다.

제1실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 수평방향(XY방향)에 있어서의 부품 흡착 위치의 높이 또는 수평방향에 있어서의 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 높이 측정부(125)와, 높이 측정부(125)에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐(123)을 부품 흡착 위치에 있어서 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치(Z방향의 위치) 또는 부품 실장 위치에 있어서 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치(Z방향의 위치)로 하강시키는 제어를 행하는 제어 장치(16)를 설치함으로써, 부품(4)을 흡착할 때에 부품(4)마다 높이의 불균일이 있었던 경우에도 실제로 노즐(123)을 하강시키는 위치에 배치되는 부품(4)의 높이 위치가 핀포인트에서 측정되므로, 정확한 흡착 높이 위치로 노즐(123)을 하강시킬 수 있다. 또한 부품(4)을 실장할 때에 실제로 노즐(123)을 하강시키는 위치에서의 기판(2)의 높이 위치가 핀포인트에서 측정되므로, 정확한 실장 높이 위치로 노즐(123)을 하강시킬 수 있다. 이들에 의해, 부품(4)의 흡착 및 실장(장착)을 정밀도 좋게 행할 수 있다. 상기와 같은 효과는 특히 높은 흡착 정밀도가 필요한 극소 부품의 흡착 및 실장을 행하는 부품 실장 장치(100)에 유효하다.

또한 정확한 흡착 높이 위치로 노즐(123)을 하강시킬 수 있으므로, 노즐(123)의 하강 부족에 의한 부품(4)의 흡착 미스를 억제함과 아울러 노즐(123)의 과잉의 하강에 의한 부품(4)의 파손을 억제할 수 있다. 또한 정확한 실장(장착) 높이 위치로 노즐(123)을 하강시킬 수 있으므로, 노즐(123)의 하강 부족에 의한 부품(4)의 실장(장착) 미스를 억제함과 아울러 노즐(123)의 과잉의 하강에 의한 부품(4)의 파손을 억제할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 높이 측정부(125)를 헤드(122)의 노즐(123)의 근방에 배치한다. 이에 따라 노즐(123)을 하강시키는 핀포인트의 위치의 높이를 노즐(123)의 근방에 배치된 높이 측정부(125)에 의해 정확하게 측정할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 높이 측정부(125)를 복수의 노즐(123)마다 복수 설치한다. 이에 따라 노즐(123)마다 설치된 높이 측정부(125)에 의해 각각의 노즐(123)이 하강하는 핀포인트의 위치의 높이를 정확하게 측정할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 높이 측정부(125)를 노즐(123)에 의한 부품(4)의 흡착마다, 부품(4)의 로트마다, 또는 정기적으로 부품 흡착 위치의 높이를 측정하도록 구성한다. 이에 따라 부품(4)의 높이가 불균일한 경우에는 노즐(123)에 의한 부품(4)의 흡착마다 부품 흡착 위치의 높이를 측정해서 정밀도 좋게 부품(4)을 흡착할 수 있다. 또한 부품(4)의 높이가 대략 일정한 경우에는 부품(4)의 로트마다 또는 정기적으로 부품 흡착 위치의 높이를 측정함으로써, 매회 높이를 측정할 경우에 비해서 측정 처리를 간단하게 하면서 정밀도 좋게 부품(4)을 흡착할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 제어 장치(16)를 높이 측정부(125)에 의해 측정된 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 노즐(123)의 하단면을 부품(4)의 피흡착면에 설정되는 흡착 높이 위치(노즐 기준 위치에 대한 Z방향의 위치)로 하강시키는 제어를 행하도록 구성한다. 이에 따라 측정된 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 확실하게 부품(4)을 흡착할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 높이 측정부(125)를 노즐(123)에 의한 부품(4)의 기판(2)으로의 실장마다, 또는 정기적으로 부품 실장(장착) 위치의 높이(거리)를 측정하도록 구성한다. 이에 따라 기판(2)의 휘어짐 등에 기인해서 실장(장착) 높이 위치가 불균일한 경우에는 노즐(123)에 의한 부품(4)의 기판(2)으로의 실장마다 부품 실장 위치의 높이를 측정해서 정밀도 좋게 부품(4)을 실장할 수 있다. 또한 기판(2)에 휘어짐이 적어 부품(4)의 실장 높이 위치가 대략 일정한 경우에는 정기적으로 부품 실장 위치의 높이를 측정함으로써, 매회 높이를 측정하는 경우에 비해서 측정 처리를 간단하게 하면서 정밀도 좋게 부품(4)을 기판(2)에 실장할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 제어 장치(16)를 높이 측정부(125)에 의해 측정된 부품 실장(장착) 위치의 높이에 의거하여 노즐(123)의 하단면을 기판(2)으로부터 부품(4)의 높이분 상방으로 설정되는 실장 높이 위치(노즐 기준 위치에 대한 Z방향의 위치)로 하강시키는 제어를 행하도록 구성한다. 이에 따라 측정된 부품 실장 위치의 높이에 의거하여 확실하게 부품(4)을 기판(2)에 실장(장착)할 수 있다.

또한 제1실시형태에서는 상기한 바와 같이, 높이 측정부(125)를 노즐(123)을 하강시키면서 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성한다. 이에 따라 노즐(123)을 하강하면서 높이가 측정되므로, 부품 흡착 공정 또는 부품 실장 공정의 택타임을 단축할 수 있다.

(제2실시형태)

다음에 도 8 및 도 9를 참조해서 본 발명의 제2실시형태에 의한 부품 실장 장치(100)에 관하여 설명한다. 이 제2실시형태에서는 부품의 흡착 또는 장착을 행하는 헤드에 설치된 높이 측정부에 의해 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 장착 위치의 높이를 측정하는 구성의 상기 제1실시형태와 달리 부품 흡착 위치 또는 부품 장착 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 장착 위치의 높이를 측정하는 구성에 관하여 설명한다.

여기에서, 제2실시형태에서는 제어 장치(16)는 부품(4)을 흡착하는 노즐(123)에 설치된 높이 측정부(125)보다 수평방향(XY방향)에 있어서 흡착하는 부품(4)에 가까운 높이 측정부(125)가 있는 경우, 흡착하는 부품(4)에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 부품 흡착 위치(XY방향에 있어서의 위치)에 있어서의 높이(거리)를 측정하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 도 8에 나타내듯이 노즐(123c)에 의한 부품(4c)의 흡착 동작을 행하고 있을 때에, 노즐(123b)에 의해 부품(4a)을 흡착하기 위해서, 부품(4a)에 가까운 높이 측정부(125a)에 의해 부품(4)의 피흡착면까지의 높이(h6)를 측정하도록 구성되어 있다. 이 경우, 노즐(123c)에 의해 부품(4c)을 흡착하고, 높이 측정부(125a)에 의해 부품(4a)까지의 높이(거리)를 측정한 후, 노즐(123b)이 부품(4a)의 상방으로 이동되어서, 측정된 높이(h6)에 의거하여 노즐(123b)이 하강된다.

또한 제어 장치(16)는 부품(4)을 실장하는 노즐(123)에 설치된 높이 측정부(125)보다 수평방향(XY방향)에 있어서 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부(125)가 있는 경우, 실장 위치에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어를 행하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 도 9에 나타내듯이 노즐(123c)을 부품(4)의 장착(실장) 위치(2a)로 XY 이동시키고 있는 도중에, 높이 측정부(125a)가 장착 위치(2a)의 상방을 통과할 경우, 장착(실장)면까지의 높이(h12)를 높이 측정부(125a)에 의해 측정하도록 구성되어 있다.

다음에 도 10을 참조해서 부품 실장 장치(100)의 제어 장치(16)가 행하는 부품 흡착 처리에 관하여 설명한다.

스텝S21에 있어서, 부품(4)을 흡착하는 위치(부품 흡착 위치)로 헤드(122)(노즐(123))를 XY 방향으로 수평 이동시킨다. 즉, 6개의 헤드(122) 중 부품(4)을 흡착시키는 헤드(122)는 흡착하는 부품(4)을 공급하는 테이프 피더(3a)의 상방으로 이동된다. 스텝S22에 있어서, 흡착 높이(거리)(부품(4)의 피흡착면까지의 높이)를 측정하는 위치를 설정한다. 구체적으로는 흡착 높이(거리)를 측정하는 높이 측정부(125)를 설정한다(복수, 단수 또는 내지). 예를 들면, 도 8에 나타내는 예의 경우, 부품(4a)의 위치의 흡착 높이를 높이 측정부(125a)에 의해 측정해서 부품(4c)의 위치의 흡착 높이를 높이 측정부(125c)에 의해 측정하도록 설정된다.

스텝S23에 있어서, 흡착 높이(거리)를 측정하는지의 여부가 판단된다. 구체적으로는 스텝S22에 있어서, 흡착 높이를 측정하는 높이 측정부(125)가 1개이상 있는지의 여부가 판단된다. 예를 들면, 부품(4)을 흡착하는 헤드(122)(노즐(123))가 부품 흡착 위치 이외의 장소에 위치하고 있었을 때에(예를 들면, 다른 헤드(122)(노즐(123))에 의해 부품(4)을 흡착하고 있을 때에), 부품 흡착 위치에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 이미 흡착 높이(거리)가 측정되어 있으면, 그 부품 흡착 위치에 있어서 흡착 높이를 측정할 필요가 없다. 이 경우에 있어서, 다른 위치에서도 흡착 높이(거리)를 측정할 필요가 없으면, 흡착 높이를 측정하지 않는다. 흡착 높이를 측정할 경우, 스텝S24로 진행되고, 흡착 높이를 측정하지 않는 경우, 스텝S25로 진행된다.

스텝S24에 있어서, 부품(4)의 피흡착면까지의 흡착 높이(거리)가 측정된다. 즉, 스텝S22에 있어서, 흡착 높이를 측정하면 설정된 1개이상의 높이 측정부(125)에 의해 각각 흡착 높이(거리)가 측정된다. 스텝S25에 있어서, 높이 측정부(125)에 의해 측정된 흡착 높이에 의거하여 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 즉, 노즐(123)의 선단이 부품(4)의 피흡착면에 접촉하는 높이 위치(Z방향의 위치)(흡착 높이 위치)까지 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 또, 헤드(122)(노즐(123))의 하강 동작은 스텝S24에 있어서의 피흡착면까지의 높이의 측정과 병행되어서 행해져도 좋다. 즉, 헤드(122)(노즐(123))를 하강시키면서, 부품(4)의 피흡착면까지의 높이(거리)를 측정해도 좋다. 이 경우, 노즐(123)의 선단이 부품(4)의 피흡착면에 도달할 때까지 흡착 높이의 측정이 완료되어 있으면 좋다.

스텝S26에 있어서, 부품(4)에 접촉한 상태의 노즐(123)에 부압이 공급되어서 부품(4)이 노즐(123)에 흡착된다. 스텝S27에 있어서, 부품(4)을 흡착한 헤드(122)(노즐(123))가 상승된다. 스텝S28에 있어서, 모든 부품의 흡착이 완료되었는지의 여부가 판단된다. 즉, 실장 프로그램에 따라 부품(4)을 흡착시키는 헤드(122)(노즐(123)) 전체에 부품(4)이 흡착되었는지의 여부가 판단된다. 예를 들면, 6개의 헤드(122)(노즐(123)) 전체에 부품(4)이 흡착되었는지의 여부가 판단된다. 모든 부품의 흡착이 완료되어 있으면, 부품 흡착 처리가 종료된다. 모든 부품의 흡착이 완료되어 있지 않으면, 스텝S21로 돌아가고, 다음 헤드(122)(노즐(123))에 의한 부품 흡착 처리를 실행한다.

다음에 도 11을 참조해서 부품 실장 장치(100)의 제어 장치(16)가 행하는 부품 장착 처리에 관하여 설명한다. 이 부품 장착 처리는 도 10에 나타내는 부품 흡착 처리후에 행하여진다.

스텝S31에 있어서, 부품(4)의 저면의 흡착 자세 화상이 취득(촬상)된다. 구체적으로는 부품(4)을 흡착한 헤드(122)(노즐(123))를 부품 촬상 장치(15)의 상방으로 이동시킨다. 그리고, 부품 촬상 장치(15)의 저면 카메라(15a)에 의해, 노즐(123)에 흡착된 부품(4)이 하방측(Z1방향측)으로부터 촬상된다. 또한 스텝S31과 병행해서 스텝S32에 있어서, 부품(4)의 측면의 흡착 자세 화상이 취득(촬상)된다. 구체적으로는 부품 촬상 장치(15)의 측면 카메라(15b)에 의해, 노즐(123)에 흡착된 부품(4)이 측면측에서 촬상된다. 이에 따라 흡착된 부품(4)의 Z방향의 높이(두께)(t2)(도 9 참조)가 취득된다. 또, 스텝S31 및 스텝S32의 처리는 복수의 헤드(122)(노즐(123))에 흡착된 부품(4) 전체에 대해서 순차적으로 실행된다.

스텝S33에 있어서, 헤드(122)(높이 측정부(125))가 XY방향으로 이동하는 궤적이 계산된다. 이에 따라 헤드 유닛(12)의 이동중에 6개의 높이 측정부(125) 중 부품 실장(장착) 위치에서 가까운 높이 측정부(125)를 구하는 것이 가능하다. 스텝S34에 있어서, 장착면의 높이를 측정하는지의 여부가 판단된다. 예를 들면, 부품(4)을 장착하는 헤드(122)(노즐(123))가 장착 위치 이외의 장소에 위치하고 있었을 때에(예를 들면, 헤드(122)(노즐(123))의 이동중에), 장착 위치에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 이미 장착 높이가 측정되어 있으면, 그 장착 위치에 있어서 장착 높이를 측정할 필요가 없다. 이 경우에 있어서, 다른 위치에서도 장착 높이(거리)를 측정할 필요가 없으면, 장착 높이를 측정하지 않는다. 장착 높이를 측정할 경우, 스텝S39로 진행되고, 흡착 높이를 측정하지 않는 경우, 스텝S35로 진행된다.

스텝S35에 있어서, 부품(4)을 장착(실장)하는 위치(부품 실장 위치)에 헤드(122)(노즐(123))를 XY 이동시킨다. 즉, 6개의 헤드(122) 중 부품(4)을 장착하는 헤드(122)는 부품(4)을 장착하는 기판(2)의 위치의 상방으로 이동된다.

스텝S36에 있어서, 높이 측정부(125)에 의해 측정된 장착(실장)면까지의 높이(h12)(도 9 참조), 및, 취득된 부품(4)의 Z방향의 높이(두께)(t2)에 의거하여 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 즉, 노즐(123)에 흡착된 부품(4)의 저면이 기판(2) 상의 실장 위치에 접촉하는 높이까지 헤드(122)(노즐(123))가 하강된다. 바꿔 말하면, 노즐(123)이 노즐(123)의 하단면을 기판(2)의 장착면에서 부품(4)의 높이(두께)분만큼 상방으로 설정되는 실장 높이 위치(Z방향의 위치)로 하강된다. 부품(4)의 저면이 기판(2) 상의 실장 위치에 접촉한 후, 부압의 공급이 정지되어서 부품(4)이 기판(2)에 장착(실장)된다.

스텝S37에 있어서, 헤드(122)(노즐(123))가 Z축 방향으로 상승하고, 기판(2)및 실장된 부품(4)에 대하여 퇴피된다. 스텝S38에 있어서, 모든 부품의 장착(실장)이 완료되었는지의 여부가 판단된다. 즉, 실장 프로그램에 따라 부품(4)을 흡착한 헤드(122)(노즐(123))의 모든 부품(4)이 기판(2)에 장착(실장)되었는지의 여부가 판단된다. 모든 부품의 장착이 완료되어 있으면, 부품 장착 처리가 종료된다. 모든 부품의 장착이 완료되어 있지 않으면, 스텝S34로 돌아가고, 다음 헤드(122)(노즐(123))에 의한 부품 장착 처리를 실행한다.

스텝S39에 있어서, 높이 측정 위치에 헤드(122)(노즐(123))를 XY 이동시킨다. 스텝S40에 있어서, 궤도 상의 높이 측정부(125)(높이 측정 위치에 가까운 높이 측정부(125))에 의해 부품(4)의 장착면의 높이가 측정된다. 그 후에 스텝S35로 진행된다.

부품 장착 처리 종료후, 실장 프로그램에 따라, 도 10에 나타내는 부품 흡착 처리가 행하여진다. 즉, 소정 수의 부품(4)이 기판(2)에 실장될 때까지 도 10의 부품 흡착 처리(스텝S21∼스텝S28) 및 도 11의 부품 장착 처리(스텝S31∼스텝S38)가 반복된다.

또, 제2실시형태의 그 밖의 구성은 상기 제1실시형태와 같다.

제2실시형태에서는 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

제2실시형태의 구성에 있어서도, 수평방향(XY방향)에 있어서의 부품 흡착 위치의 높이 또는 수평방향에 있어서의 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 높이 측정부(125)와, 높이 측정부(125)에 의해 측정한 높이에 의거하여 노즐(123)을 부품 흡착 위치에 있어서 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치(Z방향의 위치) 또는 부품 실장 위치에 있어서 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치(Z방향의 위치)로 하강시키는 제어를 행하는 제어 장치(16)를 실장함으로써, 부품(4)의 흡착 및 실장(장착)을 정밀도 좋게 행할 수 있다.

또한, 제2실시형태에서는 상기한 바와 같이, 제어 장치(16)를 부품(4)을 흡착하는 노즐(123)에 설치된 높이 측정부(125)보다 수평방향(XY방향)에 있어서 흡착하는 부품(4)에 가까운 높이 측정부(125)가 있는 경우, 흡착하는 부품(4)에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 제어를 행함과 아울러 부품(4)을 실장하는 노즐(123)에 설치된 높이 측정부(125)보다 수평방향(XY방향)에 있어서 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부(125)가 있는 경우, 실장 위치에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어를 행하도록 구성한다. 이에 따라 수평방향에 있어서 부품 흡착 위치 또는 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부(125)에 의해 정확하게 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장 위치의 높이를 측정할 수 있다. 또한 다른 작업중이라도 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품 실장 위치의 높이를 높이 측정부(125)에 의해 측정할 수 있으므로, 부품 흡착 공정 또는 부품 실장 공정의 택타임을 단축할 수 있다.

또, 제2실시형태의 그 밖의 효과는 상기 제1실시형태와 같다.

또, 이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태의 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타내어지며, 또한 청구범위와 균등의 의미 및 범위내에서의 모든 변경이 포함된다.

예를 들면, 상기 제1 및 제2실시형태에서는 헤드(실장 헤드)를 6개 설치하는 구성의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실장 헤드를 5개이하 또는 7개이상 설치해도 된다.

또한 상기 제1 및 제2실시형태에서는 높이 측정부를 헤드(실장 헤드)마다 설치하는 구성의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 실장 헤드마다 높이 측정부를 설치하지 않아도 좋다. 예를 들면, 복수의 실장 헤드에 대하여 공통의 1개의 높이 측정부를 형성해도 좋고, 1개의 실장 헤드에 대하여 복수의 높이 측정부를 설치해도 된다.

또한 상기 제1 및 제2실시형태에서는 테이프 피더로부터 부품이 공급되는 구성의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 예를 들면, 트레이 등의 부품 공급부로부터 부품을 공급해도 좋다.

또한 상기 제1 및 제2실시형태에서는 높이 측정부가 PSD를 포함하는 구성의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 PSD 이외의 높이 측정부를 이용하여 높이를 측정해도 좋다. 예를 들면, 레이저광을 이용하여 높이(거리)를 측정해도 좋고, 카메라를 이용하여 높이를 측정해도 좋다.

또한 상기 제1 및 제2실시형태에서는 높이 측정부가 헤드(실장 헤드)의 노즐의 근방에 실장되어 있는 구성의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 실장 헤드의 노즐의 근방 이외에 높이 측정부가 배치되어 있어도 된다.

또한 상기 제2실시형태에서는 제어 장치(제어부)는 부품을 흡착하는 노즐에 설치된 높이 측정부보다 수평방향에 있어서 흡착하는 부품에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 흡착하는 부품에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 제어를 행함과 아울러 부품을 실장하는 노즐에 설치된 높이 측정부보다 수평방향에 있어서 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 실장 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어를 행하도록 구성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 제어부는 부품을 흡착하는 노즐에 설치된 높이 측정부보다 수평방향에 있어서 흡착하는 부품에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 흡착하는 부품에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 제어, 및, 부품을 실장하는 노즐에 설치된 높이 측정부보다 수평방향에 있어서 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 실장 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어의 적어도 한쪽을 행하도록 구성되어 있으면 좋다.

또한 상기 제1 및 제2실시형태에서는 높이 측정부에 의해 부품 흡착 위치의 높이 또는 부품의 장착 위치의 높이를 측정하는 구성의 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 예를 들면, 높이 측정부에 의해 노즐을 교환하기 위한 노즐의 하강 위치의 높이를 측정해도 좋다.

또한 상기 제1 및 제2실시형태에서는 설명의 편의상, 제어 장치(제어부)의 처리 동작을 처리 플로우에 따라 순서대로 처리를 행하는 플로우 구동형의 플로챠트를 사용하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는 제어부의 처리 동작을 이벤트 단위로 처리를 실행하는 이벤트 구동형(이벤트 드리븐형)의 처리에 의해 행해도 된다. 이 경우, 완전한 이벤트 구동형으로 행해도 좋고, 이벤트 구동 및 플로우 구동을 조합시켜서 행해도 좋다.

2: 기판
4, 4a, 4b, 4c: 부품
16: 제어 장치(제어부)
100: 부품 실장 장치
122: 헤드(실장 헤드)
123, 123a, 123b, 123c: 노즐
125, 125a, 125b, 125c: 높이 측정부

Claims

부품을 흡착하는 노즐을 포함하고, 상기 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드와,
수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 흡착을 위하여 하강시키는 부품 흡착 위치에 있어서의 높이 및 수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 실장을 위하여 하강시키는 부품 실장 위치에 있어서의 높이 중 적어도 상기 부품 실장 위치에 있어서의 높이를 측정하는 높이 측정부와,
상기 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 상기 노즐을 상기 부품 실장 위치에 있어서 상기 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
상기 노즐은 복수 설치되어 있고,
상기 높이 측정부는 복수의 상기 노즐마다 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
부품을 흡착하는 노즐을 포함하고, 상기 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드와,
수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 흡착을 위하여 하강시키는 부품 흡착 위치에 있어서의 높이 또는 수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 실장을 위하여 하강시키는 부품 실장 위치에 있어서의 높이를 측정하는 높이 측정부와,
상기 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 상기 노즐을 상기 부품 흡착 위치에 있어서 상기 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치 또는 상기 부품 실장 위치에 있어서 상기 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
상기 노즐은 복수 설치되어 있고,
상기 높이 측정부는 복수의 상기 노즐마다 복수 설치되어 있음과 아울러, 상기 실장 헤드의 상기 노즐의 근방이며, 또한 상기 실장 헤드의 베이스 근방에 배치되어 있고,
상기 높이 측정부는 상기 노즐을 하강시키는 위치인 상기 부품 흡착 위치 또는 상기 부품 실장 위치에 상기 노즐을 위치시킨 상태에서 상기 부품 흡착 위치의 높이 또는 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있고,
상기 높이 측정부는 광원으로부터 조사된 광을 상기 노즐을 하강시키는 위치인 상기 흡착 높이 위치 또는 상기 실장 높이 위치에서 반사시켜서 반사광을 수광 함으로써, 상기 부품 흡착 위치의 높이 또는 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있고,
상기 제어부는 상기 높이 측정부에 의해 측정된 상기 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 상기 높이 측정부를 측정하기 위한 상기 부품 흡착 위치에 위치시킨 상태에서 상기 부품 흡착 위치에 위치하는 상기 노즐을 하강시켜서 상기 부품의 흡착을 행하는 제어를 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
부품을 흡착하는 노즐을 포함하고, 상기 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드와,
수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 흡착을 위하여 하강시키는 부품 흡착 위치에 있어서의 높이 또는 수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 실장을 위하여 하강시키는 부품 실장 위치에 있어서의 높이를 측정하는 높이 측정부와,
상기 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 상기 노즐을 상기 부품 흡착 위치에 있어서 상기 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치 또는 상기 부품 실장 위치에 있어서 상기 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
상기 노즐은 복수 설치되어 있고,
상기 높이 측정부는 복수의 상기 노즐마다 복수 설치되어 있음과 아울러,
상기 노즐에 의한 상기 부품의 상기 기판에의 실장마다 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
부품을 흡착하는 노즐을 포함하고, 상기 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드와,
수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 흡착을 위하여 하강시키는 부품 흡착 위치에 있어서의 높이 또는 수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 실장을 위하여 하강시키는 부품 실장 위치에 있어서의 높이를 측정하는 높이 측정부와,
상기 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 상기 노즐을 상기 부품 흡착 위치에 있어서 상기 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치 또는 상기 부품 실장 위치에 있어서 상기 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
상기 노즐은 복수 설치되어 있고,
상기 높이 측정부는 복수의 상기 노즐마다 복수 설치되어 있고,
상기 실장 헤드는 수평방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고,
상기 제어부는 상기 부품을 흡착하는 상기 노즐 근방에 설치된 상기 높이 측정부보다 상기 수평방향에 있어서 흡착하는 상기 부품에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 흡착하는 상기 부품에 가까운 높이 측정부에 의해 상기 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 제어, 및 상기 부품을 실장하는 상기 노즐 근방에 설치된 상기 높이 측정부보다 상기 수평방향에 있어서 상기 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 상기 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어 중 적어도 한쪽을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 높이 측정부는 상기 노즐을 하강시키면서 상기 부품 흡착 위치의 높이 또는 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 높이 측정부는 상기 노즐에 의한 상기 부품의 흡착마다 상기 부품 흡착 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 노즐을 수평방향으로 이동시키면서 상기 부품을 순차 흡착할 때에 미흡착의 상기 노즐이 없어질 때까지 상기 부품 흡착 위치로 상기 노즐을 이동하고, 상기 실장 헤드를 상기 부품 흡착 위치에 위치시킨 상태에서 상기 부품 흡착 위치의 높이의 측정, 상기 노즐의 하강, 상기 노즐에 의한 상기 부품의 흡착, 및 상기 노즐의 상승을 행하는 제어를 반복하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 높이 측정부는 상기 실장 헤드의 상기 노즐의 근방이며, 또한 상기 실장 헤드의 베이스 근방에 배치되어 있고,
상기 높이 측정부는 상기 노즐을 하강시키는 위치인 상기 부품 흡착 위치 또는 상기 부품 실장 위치에 상기 노즐을 위치시킨 상태에서 상기 부품 흡착 위치의 높이 또는 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있고,
상기 높이 측정부는 광원으로부터 조사된 광을 상기 노즐을 하강시키는 위치인 상기 흡착 높이 위치 또는 상기 실장 높이 위치에서 반사시켜서 반사광을 수광 함으로써, 상기 부품 흡착 위치의 높이 또는 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있고,
상기 제어부는 상기 높이 측정부에 의해 측정된 상기 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 상기 높이 측정부를 측정하기 위한 상기 부품 흡착 위치에 위치시킨 상태에서 상기 부품 흡착 위치에 위치하는 상기 노즐을 하강시켜서 상기 부품의 흡착을 행하는 제어를 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
부품을 흡착하는 노즐을 포함하고, 상기 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드와,
수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 흡착을 위하여 하강시키는 부품 흡착 위치에 있어서의 높이 또는 수평방향에 있어서 상기 노즐을 부품 실장을 위하여 하강시키는 부품 실장 위치에 있어서의 높이를 측정하는 높이 측정부와,
상기 높이 측정부에 의해 측정한 높이에 의거하여 상기 노즐을 상기 부품 흡착 위치에 있어서 상기 부품의 흡착을 행하는 흡착 높이 위치 또는 상기 부품 실장 위치에 있어서 상기 부품의 실장을 행하는 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
상기 높이 측정부는 상기 실장 헤드의 상기 노즐의 근방에 배치되어 있고,
상기 노즐은 복수 설치되어 있고,
상기 높이 측정부는 복수의 상기 노즐마다 복수 설치되어 있고,
상기 실장 헤드는 수평방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고,
상기 제어부는 상기 부품을 흡착하는 상기 노즐 근방에 설치된 상기 높이 측정부보다 상기 수평방향에 있어서 흡착하는 상기 부품에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 흡착하는 상기 부품에 가까운 높이 측정부에 의해 상기 부품 흡착 위치의 높이를 측정하는 제어, 및 상기 부품을 실장하는 상기 노즐 근방에 설치된 상기 높이 측정부보다 상기 수평방향에 있어서 상기 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부가 있는 경우, 상기 부품 실장 위치에 가까운 높이 측정부에 의해 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하는 제어 중 적어도 한쪽을 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 높이 측정부는 상기 노즐에 의한 상기 부품의 흡착마다, 상기 부품의 로트마다, 또는 정기적으로 상기 부품 흡착 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 높이 측정부에 의해 측정된 상기 부품 흡착 위치의 높이에 의거하여 상기 노즐의 하단면을 상기 부품의 피흡착면에 설정되는 상기 흡착 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 높이 측정부는 상기 노즐에 의한 상기 부품의 상기 기판에의 실장마다,또는 정기적으로 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 높이 측정부에 의해 측정된 상기 부품 실장 위치의 높이에 의거하여 상기 노즐의 하단면을 상기 기판으로부터 상기 부품의 높이분 상방으로 설정되는 상기 실장 높이 위치로 하강시키는 제어를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 높이 측정부는 상기 노즐을 하강시키면서 상기 부품 흡착 위치의 높이 또는 상기 부품 실장 위치의 높이를 측정하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.