KR101815050B1 - 부품 실장기 - Google Patents

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KR101815050B1
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츠요시 야마사키
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Abstract

로터리 헤드로 픽업하는 부품수가 바뀌더라도 로터리 헤드를 효율적으로 동작시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 부품 실장기를 제공하는 것이다. 본 발명은, 로터리 헤드가 부품 공급부로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지하고, 촬상 수단이 해당 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품을 촬상한 후 해당 로터리 헤드가 부품 실장부를 향해 상대적으로 이동하여 기판상에 부품을 실장하고, 부품 실장 후에 상기 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 사이클을 반복하여 실행하는 부품 실장기에서, 부품 실장의 현재 사이클에서 로터리 헤드가 부품 실장 후에 상기 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 동안에 다음 사이클의 부품수 정보에 기초하여 해당 다음 사이클에서 픽업해야 할 최후의 부품이 최후의 보존 유지구에서 픽업되도록 해당 로터리 헤드의 자전 초기 위치를 설정한다.

Description

부품 실장기{Element mounting device}
본 발명은, IC칩 등의 부품을 기판상에 실장하는 부품 실장기에 관한 것이다.
부품 실장기는 일반적으로, 노즐 등의 보존 유지구를 가진 부품 보존 유지 헤드에 의해 부품을 부품 공급부로부터 픽업하여 유지하고, 카메라 등의 촬상 수단에 의해 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품의 유무나 자세를 인식한 후 부품 보존 유지 헤드가 부품 실장부로 이동하여 기판상에 부품을 실장하고, 부품 실장 후에 부품 공급부로 되돌아오는 사이클을 반복하여 실행한다. 부품 보존 유지 헤드로서는 로터리 헤드, 즉 회전 중심을 중심으로 하여 자전하고 그 자전원(圓)상에 복수(1번째부터 n번째의 n개)의 보존 유지구를 가진 로터리식의 부품 보존 유지 헤드가 알려져 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 제1998-284889호).
도 1은, 이러한 로터리 헤드를 구비한 부품 실장기의 장치 구성예를 개념적으로 도시한 평면도이다. 도 1에서 로터리 헤드(10)는, 직교되는 X방향 빔(21)과 Y방향 빔(22)으로 이루어진 XY갠트리(20)의 X방향 빔(21)에 X방향으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. X방향 빔(21)은 Y방향 빔(22)에, Y방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 이로써 로터리 헤드(10)는 XY갠트리(20)의 가동 범위에서 XY방향으로 이동 가능하며, 또한 특정의 XY위치에서 정지 가능하다.
로터리 헤드(10)는, 상술한 바와 같이 회전 중심을 중심으로 하여 자전하고 그 자전원상에 복수(1번째에서 n번째까지의 n개, 여기서 n은 자연수)의 보존 유지구(11)를 가진다. 이 로터리 헤드(10)가 부품 공급부(30)로 이동하여 해당 부품 공급부(30)로부터 부품을 픽업한다. 구체적으로는 로터리 헤드(10)가 그 회전 중심을 중심으로 하여 한방향에 자전하면서 특정 한 부분의 픽업 위치(A)로 온 보존 유지구(11)에 의해 부품 공급부(30)로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지한다. 픽업 완료 후, 로터리 헤드(10)는 촬상 수단(40)의 위치까지 이동하고 촬상 수단(40)이 각 보존 유지구(11)에 보존 유지된 부품을 촬상하여 부품의 유무나 자세를 인식한다. 그 후, 부품 보존 유지 헤드(10)는 부품 실장부(50)로 이동하여 기판(60)상에 부품을 실장하고 부품 실장 후에 부품 공급부(30)로 되돌아오는 사이클을 반복한다. 이 일련의 로터리 헤드(10)의 동작은 제어 수단(70)이 제어한다.
이러한 부품 실장기의 사이클에서 로터리 헤드(10)에 의해 픽업하는 부품수는, 실장 효율을 향상시키는 점에서 보존 유지구(11)의 수(n개)와 동일해지도록 설정하는 것이 기본이다. 따라서 종래에 부품 공급부(30)로부터 부품을 픽업할 때의 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치는, n개의 보존 유지구 중 기준이 되는 1번째 보존 유지구가 픽업 위치로 오도록 설정하도록 되어 있다.
이 때의 로터리 헤드의 동작을, 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 도 3에 도시한 로터리 헤드(10)는 16개의 보존 유지구(11-1)~(11-16)을 가진다. 도3의 (a)는, 이 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 도시한다. 즉, 자전 초기 위치에서는, 기준이 되는 1번째 보존 유지구(11-1)가 픽업 위치(A)에 와있다. 도3의 (b)은, 로터리 헤드(10)가 보존 유지구의 개수와 동일한 16개의 부품을 픽업한 상태를 도시한다. 모든 보존 유지구(11-1)~(11-16)에 부품(B)이 보존 유지되어 있으며 1번째 보존 유지구(11-1)가 픽업 위치(A)의 1피치 앞까지 와있다.
그 후, 도 1에서 설명한 것처럼 로터리 헤드(10)는 촬상 수단(40)의 위치까지 이동하고 촬상 수단(40)이 각 보존 유지구(11)에 보존 유지된 부품을 촬상한다. 이 때, 촬상 수단(40)으로 촬상된 화상중에서 각 보존 유지구(11)에 보존 유지된 부품을 구별하기 위해, 통상 로터리 헤드(10)의 자전 위치를 도 3의 (a)에서 설명한 초기 위치를 기준 회전 위치로 한 후에 촬상한다. 도 3의 (b)와 같이 로터리 헤드(10)가 보존 유지구의 개수와 동일한 수의 부품을 픽업한 경우, 이 기준 회전 위치로 하려면 1피치분만큼 자전시키면 된다.
그러나 실제 부품 실장의 사이클에서는, 로터리 헤드(10)로 픽업하는 부품수가 보존 유지구의 개수에 못 미치는 사이클이 발생한다. 특히 최종 사이클에서는, 부품의 잔여수가 보존 유지구의 개수에 못 미치는 경우가 많이 발생한다. 일례로서 도 3의 (c)는, 로터리 헤드(10)로 픽업하는 부품수가 10개였던 경우에 그 10개의 부품을 픽업한 상태를 도시한다. 이 경우, 촬상 수단(40)으로 촬상하기 전에 전술한 기준 회전 위치로 가져오기 위해서는 7피치분 자전시킬 필요가 있다. 통상, 부품 공급부(30)와 촬상 수단(40)은 근접 배치되므로 로터리 헤드(10)가 부품 공급부(30)로부터 촬상 수단(40)의 위치로 이동하는 시간만으로는 7피치분의 자전이 완료되지 않는다. 따라서 종래에는 미리 로터리 헤드(10)를 기준 회전 위치까지 자전시킨 후에 촬상 수단(40)의 위치로 이동시키도록 하였다. 단, 이 때에 로터리 헤드(10)의 정지 시간이 발생하므로 부품 실장기의 생산성 저하를 초래하였다.
일본특허공개공보 제1998-284889호
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 로터리 헤드로 픽업하는 부품수가 바뀌더라도 로터리 헤드를 효율적으로 동작시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 부품 실장기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 1관점에 의하면, 회전 중심을 중심으로 하는 자전원상에 부품을 보존 유지하는 1번째부터 n번째까지의 n개의 보존 유지구를 가지고, 상기 회전 중심을 중심으로 하여 한방향으로 자전하면서 특정 한 부분의 픽업 위치로 온 보존 유지구에 의해, 부품 공급부로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지하는 로터리 헤드와, 해당 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품을 촬상하는 촬상 수단과, 해당 로터리 헤드의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 로터리 헤드가 상기 제어 수단의 지령에 의해 상기 부품 공급부로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지하고, 상기 촬상 수단이 해당 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품을 촬상한 후 해당 로터리 헤드가 부품 실장부를 향해 상대적으로 이동하여 기판상에 부품을 실장하고, 부품 실장 후에 상기 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 사이클을 반복하여 실행하는 부품 실장기에서, 상기 제어 수단은 각 사이클에서 상기 로터리 헤드에 의해 픽업해야 할 부품수의 정보를 가지고, 현재 사이클에서 상기 로터리 헤드가 부품 실장 후에 상기 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 동안에 다음 사이클의 부품수 정보에 기초하여 해당 다음 사이클에서 픽업해야 할 최후의 부품이 상기 n번째 보존 유지구에서 픽업되도록 해당 로터리 헤드의 자전 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기가 제공된다.
본 발명에서 상기 촬상 수단은, 상기 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 모든 부품을 1매의 화상에 의해 촬상하는 것으로 할 수 있다.
상기 로터리 헤드는 XY갠트리에 탑재할 수 있다.
본 발명에 의하면, 부품 실장기의 현재 사이클에서 로터리 헤드가 부품 실장 후에 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 동안에, 다음 사이클의 부품수 정보에 기초하여 해당 다음 사이클에서 픽업해야 할 최후의 부품이 1번째부터 n번째까지의 n개의 보존 유지구 중 n번째 보존 유지구에서 픽업되도록 해당 로터리 헤드의 자전 초기 위치를 설정하기 때문에, 픽업하는 부품수가 바뀌더라도 픽업 종료 후 로터리 헤드의 자전 위치는 동일해진다. 따라서 촬상 수단으로 촬상할 때의 기준 회전 위치까지의 로터리 헤드의 자전을 항상 필요 최소한으로 할 수 있어 종래와 같은 로터리 헤드의 정지 시간이 불필요해진다. 아울러 부품 실장기에서 부품 실장부와 부품 공급부 사이의 거리는 비교적 길기 때문에 다음 사이클을 위한 로터리 헤드의 초기 위치 설정은, 로터리 헤드가 부품 실장 후에 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아올 때까지의 동안에 충분히 완료시킬 수 있어 로터리 헤드의 정지 시간은 발생하지 않는다. 이상으로 본 발명은 부품 실장기의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 로터리 헤드를 구비한 부품 실장기의 장치 구성예를 개념적으로 도시한 평면도이다.
도2는 본 발명의 부품 실장기에서의 로터리 헤드의 동작을 도시한 설명도이다.
도 3은 종래의 부품 실장기에서의 로터리 헤드의 동작을 도시한 설명도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명의 부품 실장기의 장치 구성 자체는 종래와 동일하게 할 수 있으며, 앞서 설명한 도 1의 장치 구성예로 할 수 있다.
즉, 로터리 헤드(10)는, 직교되는 X방향 빔(21)과 Y방향 빔(22)으로 이루어진 XY갠트리(20)의 X방향 빔(21)에 X방향으로 이동 가능하게 탑재되어 있다. X방향 빔(21)은 Y방향 빔(22)에 Y방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 이로써 로터리 헤드(10)는 XY갠트리(20)의 가동 범위에서 XY방향으로 이동 가능하며, 또한 특정의 XY위치에서 정지 가능하다.
로터리 헤드(10)는 회전 중심을 중심으로 하여 자전하고, 그 자전원상에 복수(1번째부터 n번째의 n개)의 보존 유지구(11)를 가진다. 이 로터리 헤드(10)가 부품 공급부(30)로 이동하여 해당 부품 공급부(30)로부터 부품을 픽업한다. 구체적으로는 로터리 헤드(10)가 그 회전 중심을 중심으로 하여 한방향으로 자전하면서 특정 한 부분의 픽업 위치(A)로 온 보존 유지구(11)에 의해, 부품 공급부(30)로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지한다. 픽업 완료 후, 로터리 헤드(10)는 촬상 수단(40)의 위치까지 이동하고 촬상 수단(40)이 각 보존 유지구(11)에 보존 유지된 부품을 촬상하여 부품의 유무나 자세를 인식한다. 그 후, 부품 보존 유지 헤드(10)는 부품 실장부(50)로 이동하여 기판(60)상에 부품을 실장하고 부품 실장 후에 부품 공급부(30)로 되돌아오는 사이클을 반복한다. 이 일련의 로터리 헤드(10)의 동작은 제어 수단(70)이 제어한다. 아울러 부품 공급부(30)는, 1개 또는 복수의 테이프 피더(31)에 의해 구성할 수 있으며 테이프 피더(31)가 차례차례 부품을 공급한다.
이상의 장치 구성에서 본 발명은 제어 수단(70)에 의한 로터리 헤드(10) 동작의 제어에 특징이 있다. 이하, 구체적으로 설명하기로 한다.
부품 실장기의 가동시에 제어 수단(70)은 실장 데이터 작성부(미도시)로부터 부품 실장 정보를 미리 입수한다. 부품 실장 정보에는 사이클마다 실장해야 할 부품수(로터리 헤드에 의해 픽업해야 할 부품수), 실장 위치, 실장시의 회전 각도 등의 정보가 포함되며, 제어 수단(70)은 이 부품 실장 정보에 기초하여 로터리 헤드(10)의 동작을 제어한다.
본 발명의 특징은, 제어 수단(70)이, 부품 실장 정보 중 로터리 헤드(10)에 의해 픽업해야 할 부품수에 기초하여 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 설정하는 데 있다. 즉, 본 발명은 부품 실장의 현재 사이클에서 로터리 헤드(10)가 부품 실장 후에 부품 공급부(30)를 향해 되돌아오는 동안에, 다음 사이클의 부품수 정보에 기초하여 해당 다음 사이클에서 픽업해야 할 최후의 부품이 1번째부터 n번째의 n개의 보존 유지구 중 n번째 보존 유지구에서 픽업되도록 해당 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 한다.
그 구체적인 예를, 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 도 2에 도시한 로터리 헤드(10)는, 앞서 도 3에서 설명한 것과 동일하며 16개의 보존 유지구(11-1)∼(11-16)를 가진다. 종래, 부품 공급부(30)로부터 부품을 픽업할 때의 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치는 앞서 설명한 바와 같이 항상 도 3의 (a)의 위치에 설정되어 있으며, 그 경우, 부품수가 10개인 경우 최후(10개째)의 부품을 픽업 완료한 로터리 헤드(10)의 회전 위치는 도 3의 (c)와 동일해져, 촬상 수단(40)으로 촬상하기 전에 그 기준 회전 위치로 가져오기 위해서는 7피치분 자전시킬 필요가 있다. 이것이 로터리 헤드(10)의 정지 시간을 발생시키는 원인이 되었다.
이에 반해 본 발명에서는, 최후(10개째)의 부품이 최후(16번째)의 보존 유지구(11-16)에서 픽업되도록 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 설정한다. 즉, 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 도 2의 (a)에 도시한 회전 위치로 설정한다. 그러면, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 최후(10개째)의 부품이 최후(16번째)의 보존 유지구(11-16)에서 픽업된다. 이 경우, 촬상 수단(40)으로 촬상하기 전에 그 기준 회전 위치로 가져오기 위해서는 1피치분만큼 자전시키면 된다. 이로써 종래와 같은 로터리 헤드의 정지 시간이 불필요해진다.
여기서, 최후의 부품이 최후의 보존 유지구에서 픽업되도록 하기 위한 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치는, 해당 로터리 헤드의 보존 유지구(11)의 갯수와 다음 사이클의 부품수에 일의적으로 결정된다. 단, 실제 부품 실장의 사이클을 고려하면, 현재 사이클의 부품수가 바뀌면 부품 실장 후의 로터리 헤드(10)의 회전 위치가 바뀐다. 이 경우, 현재 사이클의 부품수 정보가 있으면 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 원하는 위치로 용이하게 설정할 수 있다. 단, 부품 실장 후에 반드시 특정의 회전 위치로 되돌아오도록 설정해 두면, 현재 사이클의 부품수 정보가 없어도 로터리 헤드(10)의 자전 초기 위치를 원하는 위치로 설정할 수 있다.
또 본 발명은, 촬상 수단(40)이 로터리 헤드(10)의 각 보존 유지구에 보존 유지된 모든 부품을 1매의 화상에 의해 촬상할 경우에 특히 유효하다. 이 경우, 1매의 화상중에서 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품을 구별하기 위해 로터리 헤드(10)를 기준 회전 위치로 가져오는 동작이 필수가 되기 때문이다. 단, 본 발명의 적용 범위는 이 경우로 한정되지 않는다. 촬상 수단(40)으로 차례차례 부품을 촬상하는 경우라 해도 로터리 헤드(10)를 기준 회전 위치로 즉시 가져올 수 있는 한 본 발명은 유효하다.
아울러 이상의 실시예에서는, 로터리 헤드(10)를 XY갠트리(20)에 탑재하여 XY방향으로 이동시키도록 하였으나, 로터리 헤드(10)를 이동시키는 기구는 XY갠트리로 한정되지 않는다. 또 로터리 헤드(10)를 이동시키는 대신에 부품 공급부(30)나 부품 실장부(50) 등을 이동시키도록 할 수도 있다. 요컨대, 로터리 헤드(10)는 이들에 대해 상대적으로 이동시키면 된다. 또한 촬상 수단(40)은 로터리 헤드(10)측에 편입시킬 수도 있다. 기타 다양한 설계 변경이 가능하다는 것은 당업자에게 자명하다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 로터리 헤드
11,11-1~11-16 : 보존 유지구
20 : XY갠트리
21 : X방향 빔
22 : Y방향 빔
30 : 부품 공급부
31 : 테이프 피더
40 : 촬상 수단
50 : 부품 실장부
60 : 기판
70 : 제어 수단

Claims (3)

  1. 회전 중심을 중심으로 하는 자전원상에 부품을 보존 유지하는 1번째부터 n번째까지의 n개의 보존 유지구를 가지고, 상기 회전 중심을 중심으로 하여 한방향으로 자전하면서 특정 한 부분의 픽업 위치로 온 보존 유지구에 의해, 부품 공급부로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지하는 로터리 헤드,
    해당 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품을 촬상하는 촬상 수단,
    해당 로터리 헤드의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 로터리 헤드가 상기 제어 수단의 지령에 의해 상기 부품 공급부로부터 부품을 차례차례 픽업하여 보존 유지하고, 상기 촬상 수단이 해당 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 부품을 촬상한 후 해당 로터리 헤드가 부품 실장부를 향해 상대적으로 이동하여 기판상에 부품을 실장하고, 부품 실장 후에 상기 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 사이클을 반복하여 실행하는 부품 실장기에서,
    상기 제어 수단은 각 사이클에서 상기 로터리 헤드에 의해 픽업해야 할 부품수의 정보를 가지고, 현재 사이클에서 상기 로터리 헤드가 부품 실장 후에 상기 부품 공급부를 향해 상대적으로 되돌아오는 동안에 다음 사이클의 부품수 정보에 기초하여 해당 다음 사이클에서 픽업해야 할 최후의 부품이 상기 n번째 보존 유지구에서 픽업되도록 해당 로터리 헤드의 자전 초기 위치를 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기.
  2. [청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1에 있어서,
    상기 촬상 수단이, 상기 로터리 헤드의 각 보존 유지구에 보존 유지된 모든 부품을 1매의 화상에 의해 촬상하는 부품 실장기.
  3. [청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1에 있어서,
    상기 로터리 헤드가 XY갠트리에 탑재되어 있는 부품 실장기.
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