KR101854348B1

KR101854348B1 - 전자부품 실장장치

Info

Publication number: KR101854348B1
Application number: KR1020120078672A
Authority: KR
Inventors: 히로시 사카키바라
Original assignee: 쥬키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-21
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2018-05-03
Also published as: CN102892281B; CN102892281A; JP2013026469A; KR20130011953A; JP5740233B2

Abstract

본 발명은 흡착 노즐의 축과 흡착 노즐을 회동시키는 모터의 축을 연결하는 벨트의 원점복귀를 안정적으로 수행할 수 있는 전자부품 실장장치를 제공한다.
θ축 모터(21)의 축에 장착된 구동 풀리(22)와, 노즐 샤프트(12a)에 장착된 종동 풀리(12c)를 연결하는 벨트(23)의 도중에, 벨트 원점탐색용의 풀리(24)를 설치하고, 벨트(23)의 톱니 수(L)를 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)의 최소 공배수에 일치시킨다. 그리고, 구동 풀리(22)의 원점을 검출하는 모터 엔코더(25)와, 풀리(24)의 원점을 검출하는 원점 센서(26)를 설치하여, 구동 풀리(22)의 원점위치와 풀리(24)의 원점위치의 관계에 의해 벨트(23)의 원점을 탐색하여, 원점복귀를 수행한다.

Description

전자부품 실장장치{ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING APPARATUS}

본 발명은, 전자부품 공급장치로부터 공급된 부품을 기판상에 장착하는 전자부품 실장장치에 관한 것으로서, 특히 부품을 흡착하는 노즐의 축과 해당 노즐을 회동시키는 모터의 축을 연결하는 벨트의 원점(原點) 복귀를 수행하는 전자부품 실장장치에 관한 것이다.

평면상의 X축 및 Y축 방향으로의 이동, 상하방향인 Z축 방향으로의 이동, 및 Z축을 중심으로 한 회전방향인 θ축 둘레의 회전의 각각이 가능한 흡착 노즐이 전자부품을 흡착 유지하며, 해당 전자부품을 기판상으로 이동시켜 해당 기판에 탑재할 수 있는 전자부품 실장장치가 알려져 있다.

이러한 전자부품 실장장치에 있어서, 흡착 노즐의 θ축 둘레의 회전 위치 정밀도를 향상시켜 실장 정밀도를 향상시키는 기술로서, 예컨대 특허문헌 1에 기재된 기술이 있다. 본 전자부품 실장장치는, 흡착 노즐의 축과 흡착 노즐을 회동시키는 θ축 모터의 축을 벨트로 연결하여, θ축 모터의 구동력을 흡착 노즐에 전하는 것으로서, 상기 벨트에 벨트 마크를 표시하고, 이 벨트 마크를 센서에 의해 검출함으로써 벨트의 원점을 탐색하여 벨트의 원점복귀를 수행한다.

일본 특허공개공보 제2009-124083호

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 종래 장치에 있어서는, 경년열화(經年劣化)나 벨트의 마찰 등에 의해 벨트 마크를 검출하기가 어려워지는 경우가 있어, 내구성이 불안하다.

이에, 흡착 노즐의 축과 흡착 노즐을 회동시키는 모터의 축을 연결하는 벨트의 원점 복귀를 안정적으로 수행하는 것이 과제가 된다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 이하의 (1)~(8)의 각 특징을 갖는 전자부품 실장장치를 제공한다.

(1)

θ축 모터에 의해 회전되는 노즐 샤프트에 장착된 흡착 노즐에 의해 전자부품을 흡착하고, 기판상에 해당 전자부품을 탑재하는 전자부품 실장장치로서, 상기 θ축 모터의 축에, 해당 축과 동축으로 장착된 이붙이 구동 풀리와, 상기 노즐 샤프트에, 해당 노즐 샤프트와 동축으로 장착된 이붙이 제 1 종동 풀리와, 이붙이 제 2 종동 풀리와, 상기 구동 풀리, 상기 제 1 종동 풀리 및 상기 제 2 종동 풀리에 걸쳐지며, 상기 구동 풀리의 톱니 수와 상기 제 2 종동 풀리의 톱니 수의 최소 공배수와 같은 톱니 수를 갖는 이붙이 벨트와, 상기 구동 풀리가 원점에 있을 때, 제 1 원점 검출 신호를 출력하는 제 1 원점 검출 수단과, 상기 제 2 종동 풀리가 원점에 있을 때, 제 2 원점 검출 신호를 출력하는 제 2 원점 검출 수단과, 상기 제 1 원점 검출 수단이 출력하는 상기 제 1 원점 검출 신호와, 상기 제 2 원점 검출 수단이 출력하는 상기 제 2 원점 검출 신호에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는 원점 복귀 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, θ축 모터의 구동력을 노즐 샤프트에 전달하는 벨트의 톱니 수를, 구동 풀리의 톱니 수 및 제 2 종동 풀리의 톱니 수의 최소 공배수와 일치시키기 때문에, 벨트가 1주(周)하는 동안에 1회만, 구동 풀리와 제 2 종동 풀리가 모두 원점이 되는 타이밍을 만들 수 있다. 또한, 구동 풀리가 원점에 있을 때의 제 2 종동 풀리의 원점으로부터의 어긋남량, 및 제 2 종동 풀리가 원점에 있을 때의 구동 풀리의 원점으로부터의 어긋남량에 규칙성을 부여할 수가 있다.

이 때문에, 제 1 원점 검출 신호의 출력 타이밍과 제 2 원점 검출 신호의 출력 타이밍에 기초하여, 적절히 벨트 원점을 탐색하여 원점 복귀를 수행할 수 있다. 이때, 종래 장치와 같이 벨트에 벨트 마크를 표시할 필요가 없기 때문에, 경년열화나 벨트의 마찰 등이 발생하여도 벨트 원점의 복귀 동작에는 영향을 주지 않는다. 따라서, 벨트의 원점복귀를 안정적으로 수행할 수가 있다.

(2)

상기 (1)에 관계되는 전자부품 실장장치로서, 상기 제 2 종동 풀리를 복수로 구비하고, 각각의 상기 제 2 종동 풀리가 원점에 있을 때, 각각의 제 2 원점 검출 신호를 출력하는 제 2 원점 검출 수단과, 상기 제 2 원점 검출 수단이 출력하는 상기 제 2 원점 검출 신호에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이와 같이, 벨트 원점 탐색용의 종동 풀리를 복수개 설치한 전자부품 실장장치에서는, 각각의 종동 풀리에 원점 센서를 설치하여, 모든 원점 센서가 ON상태인지 여부를 판정가능한 구성으로 함으로써, 벨트 원점 탐색용의 종동 풀리를 1개만 설치했을 경우와 마찬가지로 벨트의 원점 복귀를 수행할 수가 있다.

(3)

상기 (1) 또는 상기 (2)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 벨트가 원점에 있을 때, 상기 구동 풀리 및 상기 제 2 종동 풀리가 모두 원점에 있도록 조립 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, 벨트가 원점에 있을 때에만, 제 1 원점 검출 신호의 출력 타이밍과 제 2 원점 검출 신호의 출력 타이밍이 일치하도록 할 수 있다. 따라서, 벨트 원점을 용이하게 탐색할 수가 있다.

(4)

상기 (1) 또는 상기 (2)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 원점 복귀 수단은, 상기 θ축 모터를 회전시키면서, 상기 제 1 원점 검출 수단과 상기 제 2 원점 검출 수단이 각각 동시에 원점 검출 신호를 출력하는 타이밍을 탐색하는 탐색 수단과, 상기 탐색 수단에 의해 탐색한 타이밍으로, 상기 θ축 모터의 회전을 정지시키는 모터 정지 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, 벨트가 원점에 있을 때에만, 제 1 원점 검출 신호의 출력 타이밍과 제 2 원점 검출 신호의 출력 타이밍이 일치하는 것을 이용하여, θ축 모터를 회전시키면서, 제 1 원점 검출 신호가 출력되었을 때 제 2 원점 검출 신호도 출력되어 있는지 여부를 확인하고, 제 1 원점 검출 신호가 출력되었을 때 제 2 원점 검출 신호도 출력되어 있는 것을 확인하였을 때 θ축 모터의 회전을 정지시킨다. 이로써, 벨트가 원점으로 복귀한 시점에서 θ축 모터를 정지시킬 수 있다. 즉, 이러한 전자부품 실장장치에서는, 벨트의 원점탐색과 원점복귀를 동시에 수행할 수가 있다.

(5)

상기 (1) 또는 상기 (2)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 제 2 종동 풀리의 회전각도를 검출하는 풀리 각도 검출 수단을 더 구비하고, 상기 원점 복귀 수단은, 상기 제 1 원점 검출 수단이 제 1 원점 검출 신호를 출력했을 때 상기 각도 검출 수단에 의해 검출한 상기 제 2 종동 풀리의 회전각도에 근거하여, 그 시점에서의 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량을 연산하는 어긋남량 연산 수단과, 상기 어긋남량 연산 수단에 의해 연산한 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는데 필요한 상기 θ축 모터의 회전 방향 및 회전량을 연산하는 모터 제어량 연산 수단과, 상기 θ축 모터를, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전 방향으로, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전량만큼 회전시키는 모터 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, 구동 풀리가 원점에 있을 때의 제 2 종동 풀리의 회전각도에는 규칙성이 있기 때문에, 제 1 원점 검출 신호가 출력된 시점에서의 제 2 종동 풀리의 회전각도를 검출할 수 있으면, 그 검출 각도에 근거하여 현재의 벨트의 위치(원점으로부터의 어긋남량)를 적절히 인식할 수 있다. 그리고, 현재의 벨트의 위치를 인식한 후에는, 벨트를 원점으로 복귀시키기 위해 θ축 모터를 한 번에 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 벨트 원점의 복귀 동작을 적절하고도 신속하게 수행할 수가 있다.

(6)

상기 (1) 또는 상기 (2)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 θ축 모터의 회전각도를 검출하는 모터각도 검출수단을 구비하고, 상기 원점 복귀 수단은, 상기 제 2 원점 검출 수단이 제 2 원점 검출 신호를 출력했을 때 상기 모터각도 검출수단에 의해 검출한 상기 θ축 모터의 회전각도에 근거하여, 그 시점에서의 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량을 연산하는 어긋남량 연산 수단과, 상기 어긋남량 연산 수단에 의해 연산한 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는데 필요한 상기 θ축 모터의 회전 방향 및 회전량을 연산하는 모터 제어량 연산 수단과, 상기 θ축 모터를, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전 방향으로, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전량만큼 회전시키는 모터 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, 제 2 종동 풀리가 원점에 있을 때의 θ축 모터(구동 풀리)의 회전각도에는 규칙성이 있기 때문에, 제 2 원점 검출 신호가 출력된 시점에서의 θ축 모터(구동 풀리)의 회전각도를 검출할 수 있으면, 그 검출 각도에 근거하여 현재의 벨트의 위치(원점으로부터의 어긋남량)를 적절히 인식할 수 있다. 그리고, 현재의 벨트의 위치를 인식한 후에는, 벨트를 원점으로 복귀시키도록 θ축 모터를 한 번에 회전시킬 수 있다. 이와 같이, 벨트 원점의 복귀 동작을 적절하고도 신속하게 수행할 수가 있다.

(7)

상기 (6)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 어긋남량 연산 수단은, 상기 제 1 원점 검출 수단이 제 1 원점 검출 신호를 출력하였음을 검출한 후, 상기 θ축 모터를, 소정 각도씩 회전시킬 때마다 상기 제 2 원점 검출 수단이 제 2 원점 검출 신호를 출력했는지 여부를 확인하고, 상기 제 2 원점 검출 수단이 제 2 원점 검출 신호를 출력하였음을 확인했을 때 상기 모터각도 검출수단에 의해 검출한 상기 θ축 모터의 회전각도에 근거하여, 상기 어긋남량을 연산하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, 제 2 원점 검출 수단이 제 2 종동 풀리의 원점을 검출할 수 있는 범위(센서의 반응 범위)에 폭이 있는 경우에도, 상기 소정 각도를 적절히 설정함으로써, 양호한 정밀도로 제 2 원점 검출 신호가 출력되는 타이밍을 검출할 수가 있다.

(8)

상기 (7)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 소정 각도는, 상기 구동 풀리의 톱니 수와 상기 제 2 종동 풀리의 톱니 수의 비율에 따라서 결정하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

이러한 특징을 구비하는 전자부품 실장장치에서는, 구동 풀리가 원점에 있을 때의 제 2 종동 풀리의 원점으로부터의 어긋남량에 규칙성이 있음을 이용하여, 제 1 원점 검출 신호를 검출한 후, 제 2 원점 검출 신호가 출력될 가능성이 있는 벨트 위치가 되도록 θ축 모터를 회전시킬 수 있다. 즉, 제 2 원점 검출 신호가 출력될 가능성이 있는 벨트 위치에서만, 제 2 원점 검출 신호의 출력의 유무를 확인할 수 있으므로, 효율적이면서 고정밀도로 제 2 원점 검출 신호의 출력 타이밍을 탐색할 수가 있다.

(9)

상기 (1)에 관한 전자부품 실장장치에 있어서, 상기 구동 풀리의 원점 위치를 검출가능한 모터 엔코더와, 상기 제 2 종동 풀리의 원점 위치를 검출가능한 원점 센서를 더 설치하고, 상기 구동 풀리의 원점 위치와 상기 제 2 종동 풀리의 원점 위치 간의 관계에 의해, 상기 흡착 노즐의 축과 상기 흡착 노즐을 회동(回動)시키는 모터의 축을 연결하는 벨트의 원점을 탐색하여, 원점 복귀를 행하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.

상기 (1)~(9)에 관한 전자부품 실장장치에 따르면, 모터 축에 장착된 구동 풀리의 원점 검출 신호와, 노즐 샤프트에 장착된 제 1 종동 풀리와는 별도로 설치된 제 2 종동 풀리의 원점 검출 신호에 의해, 벨트 자체의 원점을 탐색할 수 있으므로, 벨트 마크를 표시하는 일 없이 벨트의 원점복귀를 수행할 수 있다. 따라서, 경년 열화나 벨트의 마찰 등이 발생하여도 벨트 원점의 복귀 동작에는 영향을 주는 일없이, 벨트의 원점 복귀를 안정적으로 수행할 수 있다. 그 결과, 안정적인 실장을 확립할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전자부품 실장장치의 평면도이다.
도 2는 탑재 헤드와 탑재 헤드의 θ축 회전기구의 개요를 나타내는 사시도이다.
도 3은 θ축 회전기구의 주요부분의 평면도이다.
도 4는 전자부품 실장장치의 제어계의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 제 1 실시형태에 관한 전자부품 실장장치의 벨트원점 탐색처리순서를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 6은 벨트의 상태와 Z상(相)의 관계를 나타내는 도면으로서, 벨트의 1주분을 1차원적으로 전개한 이미지 도이다.
도 7은 벨트의 통상의 상태와 1차원적으로 전개한 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 제 1 실시형태에 관한 전자부품 실장장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 모터 엔코더에서 Z상을 출력한 시점에서의 벨트의 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 제 2 종동 풀리를 2개 설치한 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 제 2 실시형태에 관한 전자부품 실장장치의 벨트원점 탐색처리순서를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 11은 제 2 실시형태에 관한 전자부품 실장장치에 있어서의 모터 엔코더의 Ｚ상을 검출한 시점에서 풀리의 회전각을 나타내는 도면으로서, 벨트의 1주분을 1차원적으로 전개한 이미지 도이다.
도 12는 제 3 실시형태에 관한 전자부품 실장장치의 벨트원점 탐색처리순서를 나타내는 플로우 챠트이다.
도 13은 제 3 실시형태에 관한 전자부품 실장장치에 있어서의 원점 센서의 Ｚ상을 검출한 시점에서의 모터 엔코더 출력을 나타내는 도면으로서, 벨트의 1주분을 1차원적으로 전개한 이미지 도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 근거하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

(구성)

도 1에 있어서, 전자부품 실장장치(1)는, 기대(基臺 ; 10)의 상면에 X방향으로 연장되어 존재하는 한 쌍의 반송 레일(11)을 구비한다. 이 반송 레일(11)은, 회로 기판(5)의 양측변부를 지지하고, 반송용 모터(도시 생략)에 의해 구동됨으로써 회로 기판(5)을 X방향으로 반송한다.

또, 전자부품 실장장치(1)는 탑재 헤드(12)를 구비한다. 이 탑재 헤드(12)는, 하부에 전자부품을 흡착하는 복수의 흡착 노즐을 구비하고, X축 갠트리(13) 및 Y축 갠트리(14)에 의해, 기대(10) 위를 XY방향으로 수평이동할 수 있게 구성되어 있다.

상기 전자부품 실장장치(1)에는, 반송 레일(11)의 Y방향 양측에, 테이프 피더 등에 의해 전자부품을 공급하는 전자부품 공급장치(15)가 장착된다. 그리고, 전자부품 공급장치(15)로부터 공급된 전자부품은, 탑재 헤드(12)의 흡착 노즐에 의해 진공흡착되어, 회로 기판(5)상에 실장되어 탑재된다.

또, 부품공급장치(15)와 회로 기판(5)의 사이에는, CCD카메라로 이루어지는 인식 카메라(7)를 배치한다. 상기 인식 카메라(7)는, 전자부품의 흡착 위치 어긋남(흡착 노즐의 중심위치와 흡착한 부품의 중심위치간의 어긋남)이나, 흡착 각도의 어긋남(기욺)을 검출하기 위하여, 흡착 노즐로 흡착한 전자부품을 촬상하는 것이다.

또한, 탑재 헤드(12)에는, 거리 센서(8)가 부착되어 있다. 상기 거리 센서(8)는, 센서 광에 의해 흡착 노즐과 회로 기판(5)간의 Z방향의 거리(높이)를 측정한다.

더욱이, 전자부품 실장장치(1)에는, 흡착하는 부품의 사이즈나 형상에 따라, 흡착 노즐을 교환하기 위한 노즐 교환기(16)가 설치되어 있다. 상기 노즐 교환기(16) 내에는 복수 종(種)의 노즐이 보관, 관리되어 있다.

도 2에 있어서, θ축 회전기구(20)는, 탑재 헤드(12)의 노즐 샤프트(12a)를 중심으로 하여 흡착 노즐(12b)을 회전시키기 위한 구동원으로서, θ축 모터(21)를 구비한다.

θ축 모터(21)에는, 그 모터 축(27)에 구동 풀리(22)가 장착되어 있다. θ축 모터(21)를 구동하면, 구동 풀리(22)에 걸쳐진 벨트(23)를 통해 노즐 샤프트(12a)의 동축상에 장착된 종동 풀리(제 1 종동 풀리 ; 12c)가 회전되며, 이로써 노즐 샤프트(12a)가 회전하게 되어 있다. 또한, 벨트(23)는, 구동 풀리(22) 및 종동 풀리(12c) 이외에, 벨트 원점탐색용의 풀리(제 2 종동 풀리 ; 24)에도 걸쳐져 있어, θ축 모터(21)의 구동시에는, 구동 풀리(22)에 의해 벨트(23)를 통해 풀리(24)도 회전한다.

여기서, 각 풀리(22, 24 및 12c)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 각각 이붙이 풀리이며, 구동 풀리(22)와 종동 풀리(12c)는 동일한 톱니 수(m)를 갖는다. 또한, 벨트(23)는 이붙이 벨트이며, 벨트(23)의 톱니 수(L)는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m) 및 풀리(24)의 톱니 수(p)의 최소 공배수와 일치하고 있다.

즉, 벨트(23)의 톱니 수(L)는, 최소 공배수를 유도하는 함수 LCM( )를 이용하여 다음 식으로 나타낸다.

L = LCM(m, p) …… (1)

또, 도 2에 있어서, θ축 모터(21)는 모터 엔코더(25)를 내장하고 있으며, 해당 모터 엔코더(25)의 출력으로부터 θ축 모터(21)의 모터 각도를 검출할 수 있게 되어 있다. 상기 모터 엔코더(25)는, 모터 축(27)이 1회전하여 원점 위치가 소정의 기준 위치가 될 때마다 제 1 원점 검출 신호로서 Z상을 출력한다. 따라서, 모터 엔코더(25)에 의해, 구동 풀리(22)의 원점 위치를 검출할 수 있다.

더욱이, 풀리(24)에는, 해당 풀리(24)의 원점 위치를 검출할 수 있는 원점 센서(26)가 설치되어 있다. 이 원점 센서(26)는, 풀리(24)가 1회전하여 원점위치가 소정의 기준위치가 될 때마다, 제 2 원점 검출 신호로서 Z상에 상당하는 신호를 출력하는 것으로서, 자기식 센서나 광학식 센서에 의해 구성할 수 있다.

상기 θ축 회전기구(20)의 조립 설치시에는, 벨트(23)가 원점에 있을 때, θ축 모터(21)와 풀리(24)가 모두 원점에 있도록 초기 조정을 수행한다. 여기서, 벨트(23)가 원점에 있다는 것은, 벨트(23)의 원점위치(α)가 도 3에 나타내는 소정의 기준위치에 있는 상태를 말하며, θ축 모터(21)와 풀리(24)가 모두 원점에 있다는 것은, θ축 모터(21)의 원점위치(β)와 풀리(24)의 원점위치(γ)가 모두 도 3에 나타내는 소정의 기준위치에 있는 상태를 말한다. 한편, 각 기준위치는 적당히 설정가능하다.

도 4에 나타내는 블록도에 있어서, 전자부품 실장장치(1)는, 장치 전체를 제어하는 CPU, RAM 및 ROM 등을 구비하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 컨트롤러(30)를 구비한다. 컨트롤러(30)는 이하에 나타내는 각 구성(31~35)을 각각 제어한다.

진공 기구(31)는 진공을 발생시키며, 도시되지 않은 진공 스위치를 통해 흡착 노즐(12b)에 진공의 부압(負壓)을 발생시키는 것이다.

X축 모터(32)는, 탑재 헤드(12)를 X축 갠트리(13)를 따라 X축 방향으로 이동시키기 위한 구동원이고, Y축 모터(33)는, X축 갠트리(13)를 Y축 갠트리(14)를 따라 Y축 방향으로 이동시키기 위한 구동원이다. 컨트롤러(30)가 X축 모터(32) 및 Y축 모터(33)를 구동 제어함으로써, 탑재 헤드(12)는 XY방향으로 이동가능하게 된다.

Z축 모터(34)는, 흡착 노즐(12b)을 Z방향으로 승강시키기 위한 구동원이다. 한편, 여기서는 Z축 모터(34)가 1개만 도시되어 있으나, 흡착 노즐(12b)을 복수로 구비할 경우에는 흡착 노즐(12b)의 수만큼 설치된다.

컨트롤러(30)는, 탑재 헤드(12)의 흡착 노즐(12b)을 이용하여 전자부품(P)을 흡착하고, 인식 카메라(7)로 촬상한 전자부품(P)의 화상을 바탕으로, 전자부품(P)을 회로 기판(5)에 탑재하기 위한 부품실장처리를 실행한다. 또한, 컨트롤러(30)는, 소정의 타이밍으로(예컨대, 전자부품 실장장치(1)의 전원이 ON일 때), 도 5에 나타내는 벨트원점 탐색처리를 실행하며, 벨트(23)의 원점을 탐색하여 원점복귀를 수행한다.

θ축 회전기구(20)는, 상기 (1)식이 성립되어 있기 때문에, 벨트(23)가 원점에 있는 상태로부터 1주하여 원점으로 되돌아오면, 구동 풀리(22)는 L/m회, 풀리(24)는 L/p회 회전하여 각각 원점으로 되돌아온다. 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있는 것은, 벨트(23)가 원점에 있을 때뿐이다. 즉, 벨트(23)가 원점으로부터 어긋나 있을 경우, 구동 풀리(22)가 원점에 있어도, 풀리(24)는 원점으로부터 어긋난 상태가 된다.

따라서, 이러한 구성을 이용하여, 벨트원점 탐색처리에서는, θ축 모터(21)를 회전시키면서 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있는 상태를 탐색하여, 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있는 상태를 확인하면, 그 시점에서 θ축 모터(21)의 회전을 정지시킨다. 이와 같이 하여, 벨트(23)를 원점으로 복귀시킨다.

벨트원점 탐색처리에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 우선 단계 S1에서 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)를 일정 방향(예컨대, 정(正)방향)으로 회전시키고 단계 S2로 이행한다.

단계 S2에서는 컨트롤러(30)는, 모터 엔코더(25)의 Ｚ상을 검출했는지 여부를 판정한다. 그리고, Z상을 검출했을 경우에는 단계 S3으로 이행하고, Z상을 검출하지 않은 경우에는 검출할 때까지 θ축 모터(21)를 회전시키는 것으로 하고, 상기 단계 S1로 이행한다.

단계 S3에서 컨트롤러(30)는, 벨트원점 탐색처리의 실행을 개시하고 나서 모터 엔코더(25)의 Ｚ상을 검출한 회수를 계수하는 카운터(n)를 증분(increment)하고 단계 S4로 이행한다.

단계 S4에서 컨트롤러(30)는, 원점 센서(26)의 상태를 확인하여, 원점 센서(26)가 ON상태(Z상을 출력하고 있는 상태)인지 여부를 판정한다. 그리고, 원점 센서(26)가 ON상태일 경우에는, 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있는 것으로 판단하고 단계 S5로 이행하며, 원점 센서(26)가 OFF상태일 경우에는 후술하는 단계 S6으로 이행한다.

단계 S5에서 컨트롤러(30)는, 벨트 원점의 탐색이 성공한 것으로 하고 θ축 모터(21)의 회전을 정지시키며, 현재의 벨트(23)의 상태를 벨트(23)가 원점에 있는 상태로서 설정하고 나서 벨트원점 탐색처리를 종료한다.

또, 단계 S6에서 컨트롤러(30)는, 카운터(n)가 소정 값(N)에 도달했는지 여부를 판정한다. 여기서, 소정 값(N)은, 벨트원점 탐색처리의 실행을 개시하고 나서 벨트(23)가 1주했는지 여부를 판정하기 위한 것으로서, 벨트(23)의 톱니 수(L)와 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)의 비율에 의해 결정한다. 구체적으로는, 벨트(23)가 1주했을 때 구동 풀리(22)가 L/m회전하는 것을 이용하여, N=L/m으로 한다. 그리고, 상기 단계 S6에서, 카운터(n)가 소정 값(N)에 도달하지 않은 것으로 판단했을 경우에는 상기 단계 S1로 이행하고, 카운터(n)가 소정 값(N)에 도달한 것으로 판단했을 경우에는 단계 S7로 이행한다.

단계 S7에서는 컨트롤러(30)는, 벨트(23)가 1주하여도 벨트 원점을 탐색할 수 없었던 것으로 하고, 작업자에게 이것을 보고하는 등의 소정의 에러 처리를 실시하여 벨트원점 탐색처리를 종료한다. 여기서, 벨트 원점탐색 에러의 원인으로서는, 센서부의 불량이나 초기 조정의 불실시가 생각된다.

이상의 구성에 의해, 통상의 경우에는 모터 축(27)을 원점까지 최대 N(= L/m) 회전시키면, 벨트(23)의 원점을 찾아 원점 복귀를 수행할 수가 있다.

한편, 상기에 있어서, 모터 엔코더(25)가 제 1 원점 검출 수단에 대응하고, 원점 센서(26)가 제 2 원점 검출 수단에 대응하고 있다. 또한, 도 5의 단계 S1~S4가 탐색 수단에 대응하고, 단계 S5가 모터 정지 수단에 대응하고 있다.

(동작)

다음으로, 제 1 실시형태의 동작에 대해 도 6~도 8을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)=24, 벨트 원점탐색용의 풀리(24)의 톱니 수(p)=21, 벨트(23)의 톱니 수(L)=168로 하여 설명한다.

구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 벨트(23)의 톱니 수(L)는, 사용하는 환경에 따라 대체로 결정된다. 이 때문에, θ축 회전기구(20)의 설계시에는, 톱니 수(m)와 톱니 수(L)를 바탕으로, 상기 (1)식을 충족시키는 톱니 수(p)를 유도하도록 한다. m=24, L=168의 경우, 풀리(24)의 톱니 수(p)로는 계산상, 7,14,21,28,42,56,84 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

따라서, 여기서는 p=21로서 설명하지만, 그 이외의 값을 상기 복수의 값 중에서 임의로 선택할 수도 있다. 한편, 상기 (1)식을 충족시키는 톱니 수(p)에는 계산상 p=168도 포함되지만, 벨트(23)의 톱니 수(L)와 같기 때문에 실제로 포함시킬 수는 없다. 이 때문에, p=168은 선택 불가능한 것으로 한다.

도 6은, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 통상은 루프형상으로 되어 있는 벨트를, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 1차원적으로 전개하여 나타낸 것이다. 한편, 도 7(a) 및 (b)에 있어서의 역삼각 표시(▽)는, 벨트 상의 같은 점을 나타내고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, m=24, L=168, p=21인 경우, 벨트(23)가 1주하면 모터 축(27)이 L/m=7회전하고, 모터 엔코더(25)는 Z상을 (A)~(G)의 7회 출력한다. 마찬가지로, 벨트(23)가 1주하면 풀리(24)가 L/p=8회전하고, 원점 센서(26)는 Z상을 (a)~(h)의 8회 출력한다.

또, 상술한 바와 같이, 벨트(23)의 톱니 수(L)는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)의 최소 공배수에 일치하며, 벨트(23)가 원점에 있을 때 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있도록 초기 조정되어 있다. 이 때문에, 모터 엔코더(25)에서 Z상을 출력하는 타이밍과 원점 센서(26)에서 Z상을 출력하는 타이밍은, 벨트(23)가 원점에 있을 때만 일치하며, 그 이외에 일치되는 일은 없다.

L/m=168/24=7로부터, 모터 엔코더(25)에서 Z상을 출력했을 때의 벨트(23)의 상태는, 도 8(a)~(g)의 7가지의 상태가 생각된다. 여기서, 도 8(a)는 벨트(23)가 원점에 있는 상태, 도 8(b)~도 8(g)는 각각 벨트(23)가 원점으로부터 1/7, 2/7, …, 6/7주(周) 진행한 상태이다.

즉, 도 8(a)~(g)는 각각 도 6에 있어서의 Z상(A)~Z상(G)이 검출된 시점에서의 벨트(23)의 상태이다. 또한, 도 8(a)~(g)에 있어서, 점(α)은 벨트(23)의 원점위치, 점(β)은 구동 풀리(22)의 원점위치, 점(γ)은 풀리(24)의 원점위치를 나타내고 있다.

도 5에 나타내는 벨트원점 탐색처리의 실행이 개시되면, 컨트롤러(30)는 우선 θ축 모터(21)를 회전시켜 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한다. 이때 검출한 Z상이, 도 6의 Z상(B)일 경우, 그 시점에서의 벨트(23)의 상태는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 원점으로부터 1/7주만큼 진행한 상태이다. 또한, 이때 풀리(24)도, 원점으로부터 1/7주만큼 진행한 상태에 있다.

이와 같이, 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량과 풀리(24)의 원점으로부터의 어긋남량은 일치하고 있으며, 벨트(23)가 원점에 있을 때는 풀리(24)도 원점에 있다. 따라서, 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있을 때, 벨트(23)는 원점에 있게 된다. 이에, 구동 풀리(22)가 원점에 있을 때 풀리(24)도 원점에 있는지 여부를 확인한다.

구동 풀리(22)가 원점, 즉 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출하고 있을 때의 상태가, 도 8(b)에 나타내는 상태일 때, 풀리(24)는 원점에 없기 때문에 원점 센서(26)는 OFF 상태이다. 따라서, 컨트롤러(30)는 다시 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출할 때까지 θ축 모터(21)를 회전시킨다. 그리고, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 벨트(23)가 원점으로부터 2/7주만큼 진행한 상태가 되어, 모터 엔코더(25)가 도 6의 Z상(C)을 출력하면, 컨트롤러(30)는 그 시점에서의 원점 센서(26)의 상태를 확인한다. 그런데, 이 상태에서도, 풀리(24)는 원점으로부터 2/7주만큼 진행한 상태에 있어 원점 센서(26)는 OFF상태이기 때문에, 컨트롤러(30)는 다시 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출할 때까지 θ축 모터(21)를 1회전시킨다(도 8(d)).

또한, 도 8(e), 도 8(f)와 같이, 모터 축(27)을 1회전씩 회전시켜 벨트(23)를 1/7주씩 진행시키고, 그때마다 원점 센서(26)의 상태를 확인하여 풀리(24)가 원점에 있는지(벨트(23)가 원점에 있는지)를 확인한다.

그리고, 도 8(g)에 나타내는 바와 같이 벨트(23)가 원점으로부터 6/7주 진행한 상태로부터, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출할 때까지 θ축 모터(21)를 1회전시키면, 벨트(23)의 상태는 도 8(a)에 나타내는 바와 같이 원점에 있는 상태로 되돌아가고, 풀리(24)도 원점으로 되돌아간다. 이 때문에, 이때의 원점 센서(26)는 ON상태가 된다. 따라서, 컨트롤러(30)는, 이 시점에서 θ축 모터(21)의 회전을 정지시킨다. 이로써, 벨트(23)가 원점으로 복귀한 상태가 된다.

본 실시형태에서는, 벨트원점 탐색처리의 실행 개시시에, 벨트(23)가 어느 위치에 있었다 하더라도, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출하는 위치까지 θ축 모터(21)를 회전시키면, 벨트(23)의 상태는 반드시 도 8(a)~(g) 중 어느 하나가 된다. 따라서, 이 점을 이용하면, 모터 축(27)을 최대 N회전(상기의 예에서는 7회전)시킴으로써, 벨트(23)를 원점으로 복귀시킬 수 있게 된다.

(효과)

이와 같이, 상기 제 1 실시형태에서는, 흡착 노즐의 축과 모터 축을 연결하는 벨트의 톱니 수를, 구동 풀리의 톱니 수와 벨트 원점탐색용 풀리의 톱니 수간의 최소 공배수에 일치시키는 구성으로 하기 때문에, 벨트가 1주하는 동안에, 구동 풀리와 벨트 원점탐색용 풀리가 모두 원점에서 일치하는 타이밍을 1회만으로 할 수가 있다. 그리고, 구동 풀리의 원점과 벨트 원점탐색용 풀리의 원점이 일치하는 타이밍이, 벨트가 원점에 있을 때가 되도록, 초기 조정하여 θ축 회전기구를 조립 설치하기 때문에, 구동 풀리의 원점과 벨트 원점탐색용 풀리의 원점이 일치하는 타이밍을 탐색함으로써, 벨트의 원점을 탐색할 수가 있다.

필요로 하는 모터 축의 톱니 수와 벨트 길이는 시스템에 따라 다양한데, 벨트의 톱니 수가 모터 축의 톱니 수의 정수 배라는 조건을 만족한다면, 벨트 원점탐색용 풀리의 톱니 수를 조정함으로써, 대부분의 경우 어떠한 조건에서도 이용할 수가 있다. 더욱이, 벨트 원점탐색용 풀리의 톱니 수는 단순한 계산에 의해 구할 수 있어, 양호한 구성을 임의로 선택할 수가 있다.

또, 벨트 원점을 탐색할 때에는, θ축 모터의 모터 엔코더가 출력하는 Z상을 검출하고, Z상을 검출한 시점을 기준으로 하여 θ축 모터를 1회전씩 일정 방향으로 회전시켜, θ축 모터를 1회전시킬 때마다 벨트 원점탐색용 풀리의 원점을 검출하는 원점 센서의 상태를 확인한다. 그리고, 원점 센서의 상태로부터 벨트 원점탐색용 풀리가 원점에 있음을 확인하면, 그 시점에서 θ축 모터의 회전을 정지시킨다. 이로써, 벨트의 원점복귀를 확실하게 수행할 수가 있다.

즉, 종래의 방식과 같이 벨트 마크를 표시하는 일 없이 벨트의 원점복귀를 수행할 수가 있다. 따라서, 경년 열화나 벨트의 마찰 등이 발생하여도 벨트 원점의 탐색 정밀도에는 영향이 없어, 벨트의 원점복귀를 안정적으로 수행할 수 있다. 그 결과, 안정된 실장을 확립할 수 있다.

더욱이, 벨트 원점탐색용 풀리의 원점을 검출하는 원점 센서는, 해당 풀리의 1주의 원점(Z상)을 아는 것이라면, 어떠한 구성의 것이라도 적용가능하다. 따라서, 풀리의 상세각도를 알 필요는 없으므로, 저렴한 센서를 사용할 수가 있다.

(변형예)

또한, 상기 제 1 실시형태에 있어서는, 벨트 원점탐색용의 풀리를 1개만 설치하는 경우에 대해 설명하였으나, 복수개 설치하도록 하여도 무방하다. 예컨대, 벨트(23)의 톱니 수(L)를 144, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)를 24로 했을 경우, 상기 (1)식을 충족시키는 톱니 수(p)는, 벨트(23)의 톱니 수(L)와 같은 144 이외에는 존재하지 않는다. 톱니 수(p)=144의 벨트 원점탐색용의 풀리를, 톱니 수(L)=144의 θ축 회전기구(20)에 포함시킬 수는 없기 때문에, 이러한 경우에는 벨트 원점탐색용의 풀리를 복수개 설치함으로써 실현한다.

즉, 다음 식에 나타내는 바와 같이, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와, 복수개(k개)의 벨트 원점탐색용의 풀리의 각 톱니 수(p1, … , pk)간의 최소 공배수가, 벨트(23)의 톱니 수(L)와 같아지도록 한다.

L = LCM(m, p1, … , pk) …… (2)

예컨대, 상기 예(L=144, m=24)의 경우, 도 9에 나타내는 바와 같이, 벨트 원점탐색용의 풀리를 2개 설치하고, 이들 2개의 풀리의 톱니 수 (p1,p2)를 (16,18)로 하면 된다. 한편, 도 9에 나타내는 예에서는, (p1,p2)= (16,18)로 되어 있으나, 상기 (2)식을 충족시키는 (p1,p2)는, 계산상, (9,16), (9,48), (16,18), (16,36), (18,48), (16,72), (36,48), (48,72)가 존재한다. 따라서, (p1, p2)는 상기 중에서 임의로 선택가능하다.

그리고, 벨트 원점탐색용의 풀리를 복수개 설치할 경우에는, 각각에 원점 센서를 설치하고, 도 5에 나타내는 벨트원점 탐색처리의 단계 S4에서는, 모든 원점 센서가 ON상태인지 여부를 판정하도록 한다. 이러한 구성에 의해, 벨트 원점탐색용의 풀리를 1개만 설치했을 경우와 같은 작용 효과를 얻을 수가 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다.

본 제 2 실시형태는, 상술한 제 1 실시형태에 있어서, 원점 센서(26) 대신에 풀리(24)의 회전각도를 검출할 수 있는 각도 센서(풀리각도 검출수단)를 설치하도록 한 것이다.

(구성)

본 실시형태에 있어서의 θ축 회전기구(20)는, 도 2에 있어서의 원점 센서(26) 대신에, 풀리(24)의 회전각도를 검출할 수 있는 각도 센서를 구비한다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 벨트원점 탐색처리에 있어서, 모터 엔코더(25)의 Ｚ상을 검출한 시점에서의 풀리(24)의 회전각도에 근거하여, 그 시점에서의 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 검출하고, 해당 어긋남량을 0으로 하도록 θ축 모터(21)를 회전시킴으로써 벨트(23)의 원점복귀를 수행한다.

도 10에 있어서 제 2 실시형태의 벨트원점 탐색처리순서를 설명한다.

우선 단계 S11에서, 컨트롤러(30)는 θ축 모터(21)를 일정 방향(예컨대, 정방향)으로 회전시켜, 단계 S12로 이행한다.

단계 S12에서는, 컨트롤러(30)는 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출했는지 여부를 판정한다. 그리고, Z상을 검출했을 경우에는 단계 S13으로 이행하며, Z상을 검출하지 않은 경우에는 검출할 때까지 θ축 모터(21)를 회전시키는 것으로 하고, 상기 단계 S11로 이행한다.

단계 S13에서는 컨트롤러(30)는, 각도 센서에 의해 검출한 풀리(24)의 회전각을 취득하고 단계 S14로 이행한다.

단계 S14에서는 컨트롤러(30)는, 상기 단계 S13에서 취득한 풀리(24)의 회전각에 근거하여, 벨트(23)의 원점이 탐색가능한지 여부를 판정한다.

상술한 초기 조정이 이루어져 있을 경우, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서의 풀리(24)의 회전각에는 일정한 법칙이 있으며, 그 각도는 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)간의 비율에 따라 결정된다. 그리고, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서의 풀리(24)의 회전각을 알면, 벨트(23)가 원점으로부터 어느 정도 어긋나 있는지 알 수 있다. 이 점에 대하여 도 11을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 한편, 상기 도 11은, 벨트(23)의 1주분을 1차원적으로 전개한 이미지 도이다. 즉, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이 통상적으로는 루프 형상으로 되어 있는 벨트를, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 1차원적으로 전개하여 나타낸 것이다.

도 11에 나타내는 예에서는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)=24, 풀리(24)의 톱니 수(p)=21, 벨트(23)의 톱니 수(L)=168로 되어 있다. 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서의 풀리(24)의 회전각은, Z상(A)의 검출시(벨트 원점)에는 0°이다. 그리고, Z상(B)의 검출시에 360°/7≒51°, Z상(C)의 검출시에 360°/7×2≒103°, Z상(D)의 검출시에 360°/7×3≒154°, Z상(E)의 검출시에 360°/7×4≒206°, Z상(F)의 검출시에 360°/7×5≒257°, Z상(G)의 검출시에 360°/7×6≒309°가 된다.

따라서, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서 각도 센서에 의해 검출한 풀리(24)의 회전각이, 예컨대 51°인 경우, 검출한 Z상은 도 11의 Z상(B)임을 알 수 있다. 따라서, 이 경우, 벨트(23)가 순(順)방향으로 1/7주만큼 어긋나 있음을 알기 때문에, 모터 축(27)을 역방향으로 1주 회전시키면 벨트(23)를 원점으로 복귀시킬 수 있음을 알 수 있다.

이에, 단계 S14에서는, 상기 단계 S13에서 취득한 풀리(24)의 회전각이, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)의 비율에 따라 결정되는, 벨트(23)의 원점이 탐색가능한 각도인지 여부를 판정한다. 예컨대, 도 11의 예에서는, 풀리(24)의 회전각이 360°/7의 j배(j는 1 이상 7 이하의 정수)로 허용 범위(±수°)를 마련한 각도일 때, 벨트(23)의 원점이 탐색가능한 각도인 것으로 판정한다. 그리고, 벨트(23)의 원점이 탐색가능한 것으로 판정했을 경우에는 단계 S15로 이행한다.

단계 S15에서는 컨트롤러(30)는, 상기 단계 S13에서 취득한 풀리(24)의 회전각을 통해 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 구하여, 벨트(23)를 최단경로로 원점으로 복귀시키는데 필요한 θ축 모터(21)의 회전 방향 및 회전량을 연산한다.

예컨대, 도 11에 나타내는 예에서는, 풀리(24)의 회전각이 0°인 경우, 벨트(23)는 원점에 있기 때문에, θ축 모터(21)는 회전시킬 필요가 없는 것으로 하고 상기 회전량을 0으로 한다. 한편, 풀리(24)의 회전각이 51°인 경우, Z상(B)의 검출 상태이기 때문에, 벨트(23)를 최단 경로로 원점으로 복귀시키기 위해서는 θ축 모터(21)를 역방향으로 1회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향, 상기 회전량을 360°로 한다. 마찬가지로, 풀리(24)의 회전각이 103°인 경우에는, θ축 모터(21)를 역방향으로 2회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향, 상기 회전량을 720°로 한다. 더욱이, 풀리(24)의 회전각이 154°인 경우에는, θ축 모터(21)를 역방향으로 3회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 1080°로 한다.

또, 풀리(24)의 회전각이 154°인 경우, 벨트(23)를 최단경로로 원점으로 복귀시키기 위해서는 θ축 모터(21)를 순방향으로 3회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 순방향으로, 상기 회전량을 1080°로 한다. 그리고, 풀리(24)의 회전각이 206°인 경우에는, θ축 모터(21)를 순방향으로 2회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 순방향으로, 상기 회전량을 720°로 한다. 마찬가지로, 풀리(24)의 회전각이 309°인 경우에는, θ축 모터(21)를 순방향으로 1회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 순방향으로, 상기 회전량을 360°로 한다.

여기서, 풀리(24)의 회전각의 판정은, 상기 허용 범위를 고려하여 수행한다. 즉, 예컨대 각도 센서에 의해 검출한 검출값이 0°± 허용 범위일 경우에는, 풀리(24)의 회전각을 0°, 각도 센서에 의해 검출한 검출값이 51°± 허용 범위일 경우에는, 풀리(24)의 회전각을 51°인 것으로 하여, θ축 모터(21)의 회전 방향 및 회전량을 연산한다.

다음으로, 단계 S16에서 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)를 상기 단계 S15에서 구한 회전 방향으로, 상기 단계 S15에서 구한 회전량만큼 회전시키고, 단계 S17로 이행한다.

단계 S17에서는, 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)의 회전이 종료된 시점에서, 벨트(23)의 원점복귀가 완료된 것으로 하고, 벨트원점 탐색처리를 종료한다.

또, 상기 단계 S14에서 벨트 원점의 탐색이 불가능한 것으로 판정했을 경우에는, 단계 S18로 이행하고, 컨트롤러(30)는 작업자에게 벨트 원점의 탐색이 불가능함을 보고하는 등의 소정의 에러 처리를 실시하고, 벨트원점 탐색처리를 종료한다. 여기서, 벨트 원점 탐색 에러의 원인으로서는, 센서부의 불량이나 초기 조정의 불실시가 생각된다.

한편, 도 10의 단계 S11~S14가 어긋남량 연산 수단에 대응하고, 단계 S15가 모터 제어량 연산 수단에 대응하며, 단계 S16이 모터 구동 수단에 대응하고 있다.

(동작)

다음으로, 제 2 실시형태의 동작에 대해 설명한다. 여기서는 도 11에 나타내는 바와 같이, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)=24, 벨트 원점탐색용의 풀리(24)의 톱니 수(p)=21, 벨트(23)의 톱니 수(L)=168인 예를 이용하여 설명한다.

도 10에 나타내는 벨트원점 탐색처리의 실행이 개시되면, 컨트롤러(30)는, 우선 θ축 모터(21)를 회전시켜 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한다. 그리고, 그 시점에서의 풀리(24)의 회전각을 각도 센서로 검출한다.

이때, 각도 센서에 의해 풀리(24)의 회전각이 51°임이 검출되면, 해당 각도는 벨트 원점의 탐색이 가능한 각도이기 때문에, 컨트롤러(30)는 검출된 각도에 근거하여 벨트(23)를 원점으로 복귀시키기 위해 필요한 θ축 모터(21)의 회전 방향과 회전량을 연산한다.

풀리(24)의 회전각은 51°이기 때문에, 컨트롤러(30)는, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서의 벨트(23)의 상태가, 순방향으로 1/7주 진행되어 있는 상태인 것으로 판단한다. 이 때문에, 모터 축(27)을 역방향으로 1회전시키면, 벨트(23)를 역방향으로 1/7주 되돌릴 수 있어, 최단경로로 벨트(23)를 원점으로 복귀시킬 수 있는 것으로 판단한다. 따라서, 컨트롤러(30)는, 상기 회전 방향을 역방향, 상기 회전량을 1주분의 360°로 설정하여, θ축 모터(21)를 역방향으로 360°회전시킨다. 이로써, 벨트(23)는 원점으로 복귀한다.

이상과 같이, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서의 풀리(24)의 회전각을 검출함으로써, 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 파악하여, 다음에 θ축 모터(21)를 회전시킬 때에는, 원점복귀에 필요한 회전량을 한 번에 회전시킨다. 따라서, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 후, 수차례나 θ축 모터(21)를 회전시키는 일없이 신속하게 원점으로 복귀시킬 수가 있다.

한편, 본 실시 형태에 있어서는, 벨트 원점탐색용의 풀리를 1개만 설치하는 경우에 대해 설명하였으나, 예컨대 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수개 설치했을 경우에도 적용가능하다.

(효과)

이와 같이, 상기 제 2 실시형태에서는, 벨트 원점 탐색용 풀리의 현재의 각도를 검출하는 각도 센서를 설치하기 때문에, 모터 엔코더의 Z상을 검출한 시점에서의 풀리의 각도로부터, 그 시점에서의 벨트의 상태(원점으로부터의 어긋남량)를 인식할 수 있다. 이 때문에, 모터 엔코더의 Z상을 검출한 후에는, 벨트를 원점까지 한 번에 복귀시킬 수 있다. 따라서, 상술한 제 1 실시형태와 같이 N회(L/m회) 반복하지 않아도 벨트의 원점복귀가 가능해진다. 그 결과, 원점복귀에 소요되는 시간을 단축시킬 수가 있다.

또한, 모터 엔코더의 Z상을 검출한 후, 최단경로로 원점으로 복귀시키도록 θ축 모터의 회전 방향 및 회전량을 연산하기 때문에, 보다 신속하게 원점 복귀를 수행할 수가 있다.

(제 3 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다.

본 제 3 실시형태는, 상술한 제 2 실시형태에 있어서, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점에서의 풀리(24)의 회전각을 바탕으로 현재의 벨트(23)의 위치를 파악하고 있는 데 대하여, 풀리(24)에 설치된 원점 센서(26)의 Z상을 검출한 시점에서의 θ축 모터(21)의 회전각을 바탕으로 현재의 벨트(23)의 위치를 파악하도록 한 것이다.

(구성)

본 실시 형태에 있어서의 θ축 회전기구(20)는, 도 2에 나타내는 θ축 회전기구(20)와 동일한 구성을 갖는다. 그리고, 컨트롤러(30)는, 벨트원점 탐색처리에 있어서, 원점 센서(26)의 Z상을 검출한 시점에서의 θ축 모터(21)의 회전각을 취득하고, 취득한 각도에 근거하여 그 시점에서의 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 검출한다.

도 12에 의해 제 3 실시형태의 벨트원점 탐색처리 순서를 설명한다.

우선 단계 S21에서 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)를 일정 방향(예컨대, 정방향)으로 회전시키고 단계 22로 이행한다.

단계 S22에서는 컨트롤러(30)는, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출했는지 여부를 판정한다. 그리고, Z상을 검출했을 경우에는 단계 S23으로 이행하고, Z상을 검출하지 않은 경우에는 검출할 때까지 θ축 모터(21)를 회전시키는 것으로 하고 상기 단계 S21로 이행한다.

단계 S23에서는, 컨트롤러(30)는 원점 센서(26)의 상태를 확인하여 원점 센서(26)가 ON상태인지 여부를 판정한다. 그리고, 원점 센서(26)가 OFF상태일 경우에는 단계 S24로 이행하고, 원점 센서(26)가 ON상태인 경우에는 후술하는 단계 S27로 이행한다.

단계 S24에서 컨트롤러(30)는, 벨트 원점의 탐색이 실패인지 여부를 판정한다. 여기서는, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 후, θ축 모터(21)를, 이론적으로 원점 센서(26)의 Z상이 검출되는 각도만큼 회전시켰는지 여부를 판정한다. 예컨대, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)가 풀리(24)의 톱니 수(p)보다 많을 경우, θ축 모터(21)를 360°회전시키는 동안에 원점 센서(26)의 Z상을 적어도 1회 검출할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 후, θ축 모터(21)를 360°회전시켰는지 여부를 판정하며, 360°회전시킨 경우에는 벨트 원점의 탐색에 실패한 것으로 판단한다.

상기 단계 S24에서, 벨트 원점의 탐색에 실패한 것으로 판단했을 경우에는, 단계 S25로 이행하여, 작업자에게 벨트 원점의 탐색에 실패하였음을 보고하는 등의 소정의 에러 처리를 실시하고 벨트원점 탐색처리를 종료한다. 여기서, 벨트 원점 탐색 에러의 원인으로서는, 센서부의 불량이나 초기 조정의 불실시가 생각된다.

한편, 상기 단계 S24에서, 벨트 원점의 탐색에 실패한 것으로 판단되지 않을 경우에는 단계 S26으로 이행하며, 컨트롤러(30)는 θ축 모터(21)를 소정 각도 (θ₀°) 순방향으로 회전시키고 상기 단계 S23으로 이행한다. 여기서, 소정 각도(θ₀)는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)의 비율에 근거하여 결정한다.

도 13에 나타내는 예에서는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)=24, 풀리(24)의 톱니 수(p)=21, 벨트(23)의 톱니 수(L)=168로 되어 있다. 상술한 초기 조정이 이루어져 있을 경우, 원점 센서(26)의 Z상(a)의 검출시(벨트 원점)에는 모터 엔코더 출력은 0°가 된다. 그리고, Z상(b)의 검출시에 315°, Z상(c)의 검출시에 270°, Z상(d)의 검출시에 225°, Z상(e)의 검출시에 180°, Z상(f)의 검출시에 135°, Z상(g)의 검출시에 90°, Z상(h)의 검출시에 45°가 된다. 이와 같이, 톱니 수(m)와 톱니 수(p)의 비율이 8:7일 경우, 원점 센서(26)의 Z상을 검출한 시점에서의 모터 엔코더 출력은 45°의 배수가 된다.

따라서 도 13에 나타내는 예에서는, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점을 기준으로 하여, θ축 모터(21)를 45°씩 순방향으로 회전시켜 가면, 다시 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출하기 전에 반드시 어디에선가 원점 센서(26)의 Z상을 검출하는 타이밍과 일치하게 된다. 이 때문에, 이러한 경우에는, 소정 각도(θ₀) = 45°로 하고, θ축 모터(21)를 45° 순방향으로 회전시킬 때마다, 원점 센서(26)가 반응하는지(ON상태가 되는지) 여부를 확인한다. 이러한 동작을 원점 센서(26)가 반응할 때까지 반복하여, 원점 센서(26)가 반응했을 때의 모터 엔코더 출력을 취득하면, 해당 모터 엔코더 출력으로부터 그 시점에서의 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 파악할 수가 있다.

단계 S27에서 컨트롤러(30)는, 모터 엔코더(25)의 출력으로부터 모터 각도를 취득하고, 단계 S28로 이행한다.

단계 S28에서 컨트롤러(30)는, 상기 단계 S27에서 취득한 모터 각도를 통해 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 구하여, 벨트(23)를 최단경로로 원점으로 복귀시키는데 필요한 θ축 모터(21)의 회전 방향 및 회전량을 연산한다.

예컨대, 도 13에 나타내는 예에서는, 모터 각도가 0°인 경우, 벨트(23)는 원점에 있기 때문에, θ축 모터(21)는 회전시킬 필요가 없는 것으로 하고 상기 회전량을 0으로 한다. 또한, 모터 각도가 315°인 경우, Z상(b)의 검출 상태이기 때문에, 벨트(23)를 최단경로로 원점으로 복귀시키기 위해서는 θ축 모터(21)를 역방향으로 315° 회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 315°로 한다. 마찬가지로, 모터 각도가 270°인 경우에는, θ축 모터(21)를 역방향으로 360°+270° 회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 630°로 한다. 또한, 모터 각도가 225°인 경우에는, θ축 모터(21)를 역방향으로 720°+225° 회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 945°로 한다.

또, 모터 각도가 180°인 경우에는, Z상(e)의 검출 상태이기 때문에, 벨트(23)를 원점으로 복귀시키기 위해서는 θ축 모터(21)를 순방향으로 1080°+180° 회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 순방향으로, 상기 회전량을 1260°로 한다. 한편, 모터 각도가 180°인 경우에는, 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 1260°로 하여도 무방하다.

더욱이, 모터 각도가 135°인 경우에는, Z상(f)의 검출 상태이기 때문에, 벨트(23)를 최단경로로 원점으로 복귀시키기 위해서는 θ축 모터(21)를 순방향으로 720°+(360°-135°)회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 순방향으로, 상기 회전량을 945°로 한다. 마찬가지로, 모터 각도가 90°인 경우에는, θ축 모터(21)를 순방향으로 360°+(360°-90°) 회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 630°로 한다. 또한, 모터 각도가 45°인 경우에는, θ축 모터(21)를 순방향으로 (360°-45°) 회전시킬 필요가 있는 것으로 하고, 상기 회전 방향을 순방향으로, 상기 회전량을 315°로 한다.

여기서, 모터 각도의 판정은, 소정의 허용 범위（± 수°）를 고려하여 수행한다. 즉, 예컨대 모터 엔코더(25)에서 검출한 검출값이 315°± 허용 범위일 경우에는, 모터 각도를 315°, 모터 엔코더(25)에서 검출한 검출값이 270°± 허용 범위일 경우에는, 모터 각도를 270°인 것으로 하고, θ축 모터(21)의 회전 방향 및 회전량을 연산한다.

다음으로, 단계 S29에서는 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)를 상기 단계 S28에서 구한 회전 방향으로, 상기 단계 S28에서 구한 회전량만큼 회전시키고, 단계 S30으로 이행한다.

단계 S30에서는 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)의 회전이 종료된 시점에서 벨트(23)의 원점복귀가 완료된 것으로 하고, 벨트원점 탐색처리를 종료한다.

한편, 상기에 있어서, 모터 엔코더(25)가 모터각도 검출수단에 대응하고 있다. 또한, 도 2의 단계 S21~S27이 어긋남량 연산 수단에 대응하고, 단계 S28이 모터 제어량 연산 수단에 대응하며, 단계 S29가 모터 구동 수단에 대응하고 있다.

(동작)

다음으로, 제 3 실시형태의 동작에 대해 설명한다. 여기서는 도 13에 나타내는 바와 같이, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)=24, 벨트 원점탐색용의 풀리(24)의 톱니 수(p)=21, 벨트(23)의 톱니 수(L)=168의 예를 이용하여 설명한다.

도 12에 나타내는 벨트원점 탐색처리의 실행이 개시되면, 컨트롤러(30)는, 우선 θ축 모터(21)를 회전시켜 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한다. 그리고, 이 시점부터 θ축 모터(21)를 소정 각도(θ₀)씩 순방향으로 회전시키며, 그때마다 원점 센서(26)가 반응하는지 여부를 확인한다.

예컨대, 도 13에 나타내는 예에 있어서, 벨트(23)가 원점으로부터 약간 진행한 상태에서, θ축 모터(21)를 회전시켜 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출했을 경우, 그 시점에서의 벨트(23)는 순방향으로 1/7주분만큼 진행된 상태이다. 그리고, 이 상태로부터 θ축 모터(21)를 소정 각도(θ₀)=45°씩 순방향으로 회전시켰을 경우, θ축 모터(21)를 6회 회전시킨 시점에서, 원점 센서(26)의 Z상(c)을 검출한다. 즉, 이때의 모터 엔코더 출력은 45°×6=270°이다.

원점 센서(26)의 Ｚ상(c)을 검출한 시점에서의 θ축 모터(21)의 회전각이 270°임이 검출되면, 컨트롤러(30)는, 그 검출된 각도에 근거하여 벨트(23)를 원점으로 복귀시키기 위해 필요한 θ축 모터(21)의 회전 방향과 회전량을 연산한다.

θ축 모터(21)의 회전각은 270°이기 때문에, 컨트롤러(30)는, θ축 모터(21)를 역방향으로 360°+270°=630°회전시키면, 벨트(23)를 최단 경로로 원점으로 복귀시킬 수 있다고 판단한다. 따라서, 컨트롤러(30)는 상기 회전 방향을 역방향으로, 상기 회전량을 630°로 설정하고, θ축 모터(21)를 역방향으로 630°회전시킨다. 이로써, 벨트(23)는 원점으로 복귀한다.

이상과 같이, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점으로부터 θ축 모터(21)를 소정 각도(θ₀)씩 회전시키는 동시에 원점 센서(26)의 반응을 확인하며, 원점 센서(26)의 Z상을 검출한 시점에서의 θ축 모터(21)의 회전각을 검출함으로써, 벨트(23)의 원점으로부터의 어긋남량을 파악한다. 또한, 원점 센서(26)의 Z상의 검출시에, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점으로부터, θ축 모터(21)를 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)간의 비율에 따라 결정되는 소정 각도(θ₀)씩 회전시킨다.

이로써, 원점 센서(26)가 반응할 가능성이 있는 벨트 위치에서, 실제로 원점 센서(26)가 반응하는지 여부를 확인하도록 할 수 있다. 따라서, 원점 센서(26)의 반응 각도(원점검출 가능범위)에 소정의 폭이 있어, 풀리(24)가 원점으로부터 약간 어긋나 있어도 원점 센서(26)가 반응하는 등의 구조인 경우에도, 양호한 정밀도로 풀리(26)가 원점에 있음을 검출할 수가 있다.

그리고, 원점 센서(26)의 Z상을 검출한 후에는, 원점복귀에 필요한 회전량만큼 θ축 모터(21)를 한 번에 회전시킨다. 따라서, 원점 센서(26)의 Z상을 검출한 후, 수차례나 θ축 모터(21)를 회전시키는 일없이, 신속하게 원점으로 복귀시킬 수가 있다.

한편, 본 실시 형태에 있어서는, 벨트 원점탐색용의 풀리를 1개만 설치하는 경우에 대해 설명하였으나, 예컨대 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수 개 설치했을 경우에도 적용가능하다.

또한, 원점 센서(26)가, 반응 각도(검출 가능범위)에 폭을 부여하지 않고 핀 포인트만 검출하는 구조인 경우에는, 모터 엔코더(25)의 Z상을 검출한 시점을 기준으로 하여 원점 센서(26)의 Z상을 검출하는 것이 아니라, 벨트원점 탐색처리의 개시 직후, 직접 θ축 모터(21)를 회전시키면서 원점 센서(26)의 Z상을 검출하도록 하여도 무방하다.

(효과)

이와 같이, 상기 제 3 실시형태에서는, 벨트 원점 탐색용 풀리의 원점을 검출한 시점에서의 θ축 모터의 회전각을 바탕으로, 현재의 벨트의 위치를 파악할 수 있으므로, 벨트 원점탐색용의 풀리에는, 저렴한 원점 센서만을 설치하면 되어, 해당 풀리의 회전각도를 검출할 수 있는 고가의 각도 센서를 설치할 필요가 없다.

또, 벨트 원점탐색용 풀리의 원점 검출시에, 모터 엔코더의 Z상을 검출한 시점부터 θ축 모터를 소정 각도씩 회전시켜, 원점 센서의 반응을 확인하는 방법을 이용한다. 이때, 상기 소정 각도는, 구동 풀리의 톱니 수와 벨트 원점탐색용 풀리의 톱니 수 간의 비율에 따라 설정한다. 이로써, 원점 센서가 반응할 가능성이 있는 벨트 위치에서만, 실제로 원점 센서가 반응하는지 여부를 확인하도록 할 수 있으므로, 원점 센서의 반응 각도(원점검출 가능범위)에 상관없이 양호한 정밀도로 벨트 원점탐색용 풀리의 원점을 검출할 수가 있다.

그리고, 벨트 원점탐색용 풀리의 원점을 검출한 시점에서의 θ축 모터의 회전각을 바탕으로 현재의 벨트의 위치를 파악한 후에는, 벨트를 원점까지 한 번에 복귀시킬 수 있으므로, 원점복귀에 소요되는 시간을 단축시킬 수가 있다.

(응용예)

또한, 상기 제 2 및 제 3 실시형태에 있어서는, 벨트(23)가 원점에 있을 때, 구동 풀리(22)와 풀리(24)가 모두 원점에 있도록 초기 조정을 수행하고 조립 설치 작업을 수행하는 경우에 대해 설명했으나, 해당 초기 조정을 하지 않아도 실현가능하다.

θ축 모터(21)의 Z상은, 전원을 투입하고 동작시키지 않으면 정확하게 검출할 수 없다. 또한, 벨트(23) 등의 θ축 회전기구(20)의 조립 설치시에는, θ축 모터(21)에 전원을 투입하기 어려우며, 할 수 있었다 하더라도 작업량이 늘어난다. 따라서, 초기 조정을 하지 않고 조립 설치 작업을 수행함으로써, 작업량(工數)을 줄일 수 있다. 이때, 구동 풀리(22)의 원점위치에 오프셋(어긋남)이 부가되어 있음을 고려하여 동작시켜야만 하는데, 각 검출 각도에 대하여, 오프셋 값을 고려한 값으로 하면 운용은 충분히 가능하다.

예컨대, 상술한 제 2 실시형태의 경우에는, 각도 센서에 의해 검출한 풀리(24)의 회전각도에 오프셋 값(고정값)이 포함되어 있는 것으로 상정하고, 벨트원점 탐색처리를 실시한다. 예컨대, 도 11에 나타내는 예에서는, 각도 센서의 검출값의 판정에 이용되는 허용 범위를 ±25°로 한다.

구체적으로는, 각도 센서의 검출값이 0°±25°(335°~25°)인 경우, 풀리(24)의 회전각은 0°인 것으로 하여, 벨트(23)가 원점에 있는 것으로 판단한다. 또한, 각도 센서의 검출값이 51°±25°(26°~76°)인 경우에는, 풀리(24)의 회전각은 51°인 것으로 하여, 벨트(23)는 원점으로부터 1/7주 진행한 상태(Z상(B)의 검출 상태)인 것으로 판단한다.

마찬가지로, 각도 센서의 검출값이 103°±25°(78°~128°)인 경우에는 풀리(24)의 회전각이 103°, 각도 센서의 검출값이 154°±25°(129°~179°)인 경우에는 풀리(24)의 회전각이 154°, 각도 센서의 검출값이 206°±25°(181°~231°)인 경우에는 풀리(24)의 회전각이 206°, 각도 센서의 검출값이 257°±25°(232°~282°)인 경우에는 풀리(24)의 회전각이 257°, 각도 센서의 검출값이 309°±25°(284°~334°)인 경우에는 풀리(24)의 회전각이 309°인 것으로 한다.

여기서, 허용 범위인 「±25°」는 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)의 비율에 근거하여 결정되며, 상기 예에서는 m : p = 7 : 8이기 때문에 51°의 반분(半分)에 일치 또는 거의 일치한 값이 된다.

또한, 이때, 각도 센서의 검출값의 이론값(도 11의 예에서는 0°, 51°, 103° 등)으로부터의 어긋남량을 통해, 구동 풀리(22)의 오프셋 값을 검출할 수 있다. 따라서, 일단 검출한 오프셋 값은 보존해 두고, 차회 이후의 오프셋 값(의 참고치)으로서 사용한다. 이로써, 보다 적절하게 벨트원점 탐색처리를 실시할 수가 있다.

또, 상술한 제 3 실시형태의 경우에는, θ축 모터(21)의 모터 엔코더 값(각도)에 오프셋 값(고정값)이 포함되어 있는 것으로 상정하고, 벨트원점 탐색처리를 실시한다. 즉, 도 13에 나타내는 예에서는, 모터 각도의 판정에 이용되는 허용 범위를 ±22°로 한다.

구체적으로는, 모터 엔코더 출력이 0°±22°인 경우에는, 모터 엔코더 출력이 0°인 것으로 하여, 벨트(23)는 원점에 있는 것으로 판단한다. 또한, 모터 엔코더 출력이 315°±22°인 경우에는, 모터 엔코더 출력이 315°인 것으로 하여, 벨트(23)는 원점으로부터 1/8주 진행된 상태(Z상(b)의 검출 상태)인 것으로 판단한다.

마찬가지로, 모터 엔코더 출력이 270°±22°인 경우에는 모터 엔코더 출력이 270°, 모터 엔코더 출력이 225°±22°인 경우에는 모터 엔코더 출력이 225°, 모터 엔코더 출력이 180°±22°인 경우에는 모터 엔코더 출력이 180°, 모터 엔코더 출력이 135°±22°인 경우에는 모터 엔코더 출력이 135°, 모터 엔코더 출력이 90°±22°인 경우에는 모터 엔코더 출력이 90°, 모터 엔코더 출력이 45°±22°인 경우에는 모터 엔코더 출력이 45°인 것으로 한다.

여기서, 허용 범위인 「±22°」는, 구동 풀리(22)의 톱니 수(m)와 풀리(24)의 톱니 수(p)의 비율에 근거하여 결정되며, 상기 예에서는 m : p = 7 : 8이기 때문에 45°의 반분과 일치 또는 거의 일치한 값이 된다. 또한, 이 경우, 도 12의 단계 S26에서 θ축 모터(21)를 회전시키는 각도(소정 각도(θ₀))를 5°정도로 비교적 작게 설정하면, 원점 센서(26)에 의해 반응을 확실하게 얻을 수가 있다.

또한, 이 경우의 소정 각도(θ₀)는, 원점 센서(26)의 반응 각도(검출 가능 범위)에 따라 설정할 수도 있다. 원점 센서는 일반적으로, 검출 가능 범위에 폭을 부여하지 않고 핀 포인트만 검출하는 것일수록 검출 제어 동작이 어려워, 부착이나 제어를 용이하게 수행하기 위해서는 검출 가능 범위에 일정한 폭을 부여한다. 따라서, 상기 폭이 기준값(θ_TH, 도 13에 나타내는 예에서는, m : p = 7 : 8이므로 45°)보다 큰(단, θ_TH×2 보다 작은) 경우에는, 소정 각도(θ₀)=θ_TH로 설정한다. 한편, θ_TH 이하인 경우에는, 소정 각도(θ₀)를 원점 센서(26)의 검출 가능 범위의 폭(각도)의 1/2 이하로 설정한다. 도 13에 나타내는 예에서는, 45°이상 어긋나는 일은 없기 때문에(어긋나 있다 하더라도, 다음의 θ축 모터(21)의 Z상에 해당하므로, 어긋난 것으로는 되지 않음), 상기의 제어에 의해 적절한 운용이 가능해진다.

1 : 전자부품 실장장치
5 : 회로 기판
11 : 반송 레일
12 : 탑재 헤드
12a : 노즐 샤프트
12b : 흡착 노즐
12c : 종동 풀리 (제 1 종동 풀리)
13 : X축 갠트리
14 : Y축 갠트리
15 : 부품 공급 장치
16 : 노즐 교환기
20 : θ축 회전기구
21 : θ축 모터
22 : 구동 풀리
23 : 벨트
24 : 벨트 원점탐색용 풀리(제 2 종동 풀리)
25 : 모터 엔코더
26 : 원점 센서
30 : 컨트롤러
31 : 진공 기구
32 : X축 모터
33 : Y축 모터
34 : Z축 모터

Claims

θ축 모터(21)에 의해 회전되는 노즐 샤프트(12a)에 장착된 흡착 노즐(12b)에 의해 전자부품(P)을 흡착하고, 기판 상(5)에 해당 전자부품을 탑재하는 전자부품 실장장치로서,
상기 θ축 모터의 축(27)에, 해당 축과 동축으로 장착된 이붙이 구동 풀리(22)와,
상기 노즐 샤프트에, 해당 노즐 샤프트와 동축으로 장착된 이붙이 제 1 종동 풀리(12c)와,
이붙이 제 2 종동 풀리(24)와,
상기 구동 풀리, 상기 제 1 종동 풀리 및 상기 제 2 종동 풀리에 걸쳐지며, 상기 구동 풀리의 톱니 수와 상기 제 2 종동 풀리의 톱니 수의 최소 공배수와 같은 톱니 수를 갖는 이붙이 벨트(23)와,
상기 구동 풀리가 원점에 있을 때, 제 1 원점 검출 신호를 출력하는 제 1 원점 검출 수단(25)과,
상기 제 2 종동 풀리가 원점에 있을 때, 제 2 원점 검출 신호를 출력하는 제 2 원점 검출 수단(26)과,
상기 제 1 원점 검출 수단이 출력하는 상기 제 1 원점 검출 신호와, 상기 제 2 원점 검출 수단이 출력하는 상기 제 2 원점 검출 신호에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는 원점 복귀 수단(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 종동 풀리는, 복수로 구비되며,
상기 제 2 원점 검출 수단은, 각각의 상기 제 2 종동 풀리가 원점에 있을 때, 각각의 제 2 원점 검출 신호를 출력하고,
상기 원점 복귀 수단은, 상기 제 2 원점 검출 수단이 출력하는 상기 제 2 원점 검출 신호에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 벨트가 원점(α)에 있을 때, 상기 구동 풀리 및 상기 제 2 종동 풀리가 모두 원점(β,γ)에 있도록 조립 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 원점 복귀 수단은,
상기 θ축 모터를 회전시키면서, 상기 제 1 원점 검출 수단과 상기 제 2 원점 검출 수단이 각각 동시에 원점 검출 신호를 출력하는 타이밍을 탐색하는 탐색 수단(S1~S4)과,
상기 탐색 수단에 의해 탐색한 타이밍으로, 상기 θ축 모터의 회전을 정지시키는 모터 정지 수단(S5)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 2 종동 풀리의 회전각도를 검출하는 풀리 각도 검출 수단(26)을 구비하고,
상기 원점 복귀 수단은,
상기 제 1 원점 검출 수단이 제 1 원점 검출 신호를 출력했을 때 상기 각도 검출 수단에 의해 검출한 상기 제 2 종동 풀리의 회전각도에 근거하여, 그 시점에서의 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량을 연산하는 어긋남량 연산 수단(S11~S14)과,
상기 어긋남량 연산 수단에 의해 연산한 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는데 필요한 상기 θ축 모터의 회전 방향 및 회전량을 연산하는 모터 제어량 연산 수단(S15)과,
상기 θ축 모터를, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전 방향으로, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전량만큼 회전시키는 모터 구동 수단(S16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 θ축 모터의 회전각도를 검출하는 모터각도 검출수단(S25)을 구비하고,
상기 원점 복귀 수단은,
상기 제 2 원점 검출 수단이 제 2 원점 검출 신호를 출력했을 때 상기 모터각도 검출수단에 의해 검출한 상기 θ축 모터의 회전각도에 근거하여, 그 시점에서의 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량을 연산하는 어긋남량 연산 수단(S21~S27)과,
상기 어긋남량 연산 수단에 의해 연산한 상기 벨트의 원점으로부터의 어긋남량에 근거하여, 상기 벨트를 원점으로 복귀시키는데 필요한 상기 θ축 모터의 회전 방향 및 회전량을 연산하는 모터 제어량 연산 수단(S28)과,
상기 θ축 모터를, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전 방향으로, 상기 모터 제어량 연산 수단에 의해 연산한 회전량만큼 회전시키는 모터 구동 수단(S29)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 6항에 있어서,
상기 어긋남량 연산 수단은,
상기 제 1 원점 검출 수단이 제 1 원점 검출 신호를 출력한 것을 검출한 후, 상기 θ축 모터를, 소정 각도씩 회전시킬 때마다 상기 제 2 원점 검출 수단이 제 2 원점 검출 신호를 출력했는지 여부를 확인하고, 상기 제 2 원점 검출 수단이 제 2 원점 검출 신호를 출력하였음을 확인했을 때 상기 모터각도 검출수단에 의해 검출한 상기 θ축 모터의 회전각도에 근거하여, 상기 어긋남량을 연산하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 7항에 있어서,
상기 소정 각도는, 상기 구동 풀리의 톱니 수(m)와 상기 제 2 종동 풀리의 톱니 수(p)의 비율에 따라 결정하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동 풀리의 원점 위치를 검출가능한 모터 엔코더와, 상기 제 2 종동 풀리의 원점 위치를 검출가능한 원점 센서를 더 설치하고,
상기 구동 풀리의 원점 위치와 상기 제 2 종동 풀리의 원점 위치 간의 관계에 의해, 상기 흡착 노즐의 축과 상기 흡착 노즐을 회동(回動)시키는 모터의 축을 연결하는 벨트의 원점을 탐색하여, 원점 복귀를 행하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.