KR102040942B1 - 표면 실장기의 실장 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 부압 공급 경로를 통해 공급되는 부압에 의해 부품을 흡착한 노즐에, 정압 공급 경로를 통해 정압을 공급함으로써, 상기 부품을 기판에 실장하는 표면 실장기의 실장 헤드에 있어서, 스풀을 초기 위치에서 정압 전환 위치로 이동시킴으로써, 상기 정압 공급 경로로의 전환을 행하는 스풀 밸브와, 상기 스풀의 이동을 제어하는 제어 수단과, 상기 노즐에 흡착된 부품이 상기 기판에 착지된 사실을 검지하는 착지 검지 센서를 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 노즐에 흡착된 부품이 상기 기판에 착지되기 전에 상기 스풀을 상기 초기 위치와 상기 정압 전환 위치 사이에 있는 준비 위치까지 이동시키고, 상기 착지 검지 센서가 상기 부품의 착지를 검지하면, 상기 스풀을 상기 준비 위치로부터 상기 정압 전환 위치까지 이동시키는 표면 실장기의 실장 헤드를 제공한다.

Description

표면 실장기의 실장 헤드{A mounting head of surface mounter}

본 발명은 IC 칩 등의 부품(전자 부품)을 기판 상에 실장하는 표면 실장기에 있어서, 부품을 진공 흡착하여 홀딩하고, 그 홀딩한 부품을 기판에 실장하는 실장 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 표면 실장기는 실장 헤드를 부품 공급부의 상방으로 이동시키고, 거기서 실장 헤드에 구비된 노즐로 하여금 하강ㆍ상승 동작을 하게 하며, 노즐 하단부에 부품을 진공 흡착하여 픽업하고, 이어서 실장 헤드를 기판의 상방으로 이동시키며, 거기서 다시 노즐로 하여금 하강ㆍ상승 동작을 하게 하여 부품을 기판의 소정 좌표 위치에 실장하도록 구성되어 있다.

이와 같이 하나의 노즐에 의해 부품의 픽업 및 실장을 행하기 위해 노즐에는 부압과 정압을 바꾸어 공급한다. 구체적으로 부품 픽업 시에는 부압 공급 경로를 통해 부압을 공급하여 부품을 진공 흡착한다. 그리고, 상기 부품의 실장 시에는 부압 공급 경로로부터 정압 공급 경로로 전환하고, 노즐 내의 진공을 파괴하여 정압에 의한 블로우를 수행한다.

　이러한 부압 공급 경로로부터 정압 공급 경로로의 전환을 수행하는 기구로서 스풀 밸브가 알려져 있다. 즉 스풀 밸브는 부품의 실장 시, 스풀을 부압 전환 위치로부터 정압 전환 위치로 이동시키므로써, 부압 공급 경로로부터 정압 공급 경로로의 전환을 수행한다. 단, 스풀을 부압 전환 위치로부터 정압 전환 위치로 이동시키려면 시간이 필요하고, 또한, 정압으로 전환한 후 진공 파괴가 완료되어 블로우가 개시될 때까지도 시간이 걸린다. 즉, 전환 동작의 개시부터 블로우에 의한 부품 실장이 가능해지기까지는 어느 정도의 시간(예컨대 7ms 정도, 이하 「블로우 준비 시간」이라 함)을 필요로 한다. 따라서, 노즐에 흡착된 부품이 기판에 착지(터치)한 시점에서 정압으로의 전환 동작을 개시하면, 그 위치에서 적어도 블로우 준비 시간 만큼 기다릴 필요가 있어 택트 타임의 증가를 초래한다.

따라서, 종래에 노즐에 흡착된 부품이 기판에 착지되는 착지 타이밍을 미리 계산하여 구해 두고, 이 계산 상의 착지 타이밍에 대해 상술한 블로우 준비 시간에 해당되는 정도 만큼 빠른 타이밍으로 정압으로의 전환 동작을 개시하게 하는 기술이 제안되고 있다(예컨대 일본특허공개공보 2003－283188호, 일본특허공개공보 1994－338700호). 즉, 이러한 종래의 기술은 정압으로의 전환 동작 개시 타이밍의 제어에 의해, 블로우 준비 시간에 해당되는 정도만큼의 택트 타임을 단축하고자 하는 것이다.

그러나, 계산 상의 착지 타이밍은 어디까지나 계산 상의 것이기 때문에, 실제 착지 타이밍과 차이가 생길 수 있다. 예컨대 기판이 휘어 있다면, 계산 상의 기판 높이와 실제의 기판 높이에 차이가 있으므로, 계산 상의 착지 타이밍과 실제의 착지 타이밍 사이에 차이가 생긴다.

또한, 계산 상의 착지 타이밍을 구하기 위해서는, 설계 상의 기판 높이 등 각종 설계치의 입력이 필요한데, 그 입력에 인간이 관여하기 때문에, 인간의 실수에 따른 입력 실수가 일어날 수 있다. 따라서 계산 상의 착지 타이밍과 실제의 착지 타이밍 사이에는 차이가 발생할 수 있다.

종래 기술에 있어서, 계산 상의 착지 타이밍과 실제의 착지 타이밍 사이에 차이가 있다면, 부품의 실장 실수 등의 트러블이 일어날 염려가 있다. 즉, 계산 상의 착지 타이밍이 실제의 착지 타이밍 보다 빠르면 실제의 착지 전에 블로우가 시작되므로, 기판으로의 실장 전에 부품이 낙하되어 실장 실수가 될 우려가 있다. 한편, 계산 상의 착지 타이밍이 실제의 착지 타이밍 보다 느린 경우, 실제로 착지되더라도 블로우가 시작되지 않으므로, 부품이 실장되지 않는 실장 실수가 일어날 수 있다.

본 발명의 일측면에 따르면, 노즐에 의해 부품을 진공 흡착하여 기판에 실장하는 표면 실장기의 실장 헤드에 있어서, 부품 실장의 택트 타임을 단축하면서도, 확실하게 부품을 실장할 수 있도록 하는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부압 공급 경로를 통해 공급되는 부압에 의해 부품을 흡착한 노즐에, 정압 공급 경로를 통해 정압을 공급함으로써, 상기 부품을 기판에 실장하는 표면 실장기의 실장 헤드에 있어서, 스풀을 초기 위치에서 정압 전환 위치로 이동시킴으로써, 상기 정압 공급 경로로의 전환을 행하는 스풀 밸브;와, 상기 스풀의 이동을 제어하는 제어 수단;과, 상기 노즐에 흡착된 부품이 상기 기판에 착지된 사실을 검지하는 착지 검지 센서를 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 노즐에 흡착된 부품이 상기 기판에 착지되기 전에 상기 스풀을 상기 초기 위치와 상기 정압 전환 위치 사이에 있는 준비 위치까지 이동시키고, 상기 착지 검지 센서가 상기 부품의 착지를 검지하면, 상기 스풀을 상기 준비 위치로부터 상기 정압 전환 위치까지 이동시키는 표면 실장기의 실장 헤드를 제공한다.

즉, 본 발명의 일 측면에 따르면, 착지 전에 스풀을 준비 위치까지 이동시키는 예비 동작을 실시하기 때문에, 그 만큼 부품 실장의 택트 타임을 단축할 수 있다. 그리고, 정압으로의 전환 동작은 착지 검지 센서가 부품의 착지를 검지한 후, 즉 실측의 착지 타이밍에 따라 실시하므로, 부품을 확실히 실장할 수 있다.

여기서, 상기 스풀은 개공을 가지며, 상기 정압 전환 위치에서 상기 개공이 상기 정압 공급 경로와 완전히 정합할 수 있다.

여기서, 상기 준비 위치는, 상기 개공이 상기 정압 공급 경로와 정합이 개시되기 직전 위치일 수 있다. 이에 따라, 상기 준비 위치에서 진공 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 더욱 확실히 부품을 실장할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스풀 밸브는, 스풀의 이동에 의해 정압 공급 경로와 부압 공급 경로를 바꾸는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 상기 초기 위치는 부압 전환 위치이며, 상기 스풀 밸브는 상기 스풀을 상기 부압 전환 위치로부터 상기 정압 전환 위치로 이동시킴으로써 상기 정압 공급 경로로의 전환을 수행하고, 상기 스풀을 상기 정압 전환 위치로부터 상기 부압 전환 위치로 이동시킴으로써 상기 부압 공급 경로로의 전환을 수행할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 노즐에 의해 부품을 진공 흡착하여 기판에 실장하는 표면 실장기의 실장 헤드에 있어서, 부품 실장의 택트 타임을 단축하면서도, 확실하게 부품을 실장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 실장 헤드의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 실장 헤드에서 스핀들(노즐)을 Z 방향으로 승강시키는 기구를 도시한 설명도이다.
도 3은 도 2의 스핀들(노즐)을 Z 방향으로 승강시키는 기구에서 가압부 주변의 구성을 도시한 설명도이다.
도 4a는 도 2에 도시된 스핀들(노즐)이 초기 위치에 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 4b는 도 2에 도시된 스핀들(노즐)을 하강시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 스핀들의 하단에 장착된 노즐 부분의 단면을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 노즐이 착지했을 때의 광섬유 센서의 수광량 변화를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 제어부에 의한 Z서보 모터의 제어예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 스풀 밸브의 구성예와 동작을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 스풀 밸브의 동작의 일예를 나타내는 타임 차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 실장 헤드의 전체 구성을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 실장 헤드(10)는 로터리 헤드 형식의 실장 헤드로서, 헤드 본체(20)에 로터리 헤드(30)가 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있다. 이 로터리 헤드(30)에는 그 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수 라인의 스핀들(31)이 배치되고, 각 스핀들(31)의 하단에 부품을 흡착 유지하는 노즐(32)이 장착되어 있다.

로터리 헤드(30)는, 헤드 본체(20)에 설치된 R서보 모터(21)의 구동에 의해 R방향으로 회전할 수 있다. 또 각 스핀들(31)은 헤드 본체(20)에 설치된 T서보 모터(22)의 구동에 의해 각 스핀들(31)의 축선 둘레의 T 방향으로 회전할 수 있다.

또한 헤드 본체(20)에는, 특정 위치에 있는 스핀들(31a)을 축선 방향에 따른 Z 방향으로 승강시키기 위한 승강 수단으로서 Z서보 모터(23)가 배치되어 있다. R서보 모터(21)의 구동에 의해 로터리 헤드(30)를 R 방향으로 회전시키는 기구, 및 T서보 모터(22)의 구동에 의해 각 스핀들(31)을 T 방향으로 회전시키는 기구에 대해서는 주지의 것이므로 여기서 그 설명은 생략하기로 한다. Z서보 모터(23)의 구동에 의해 스핀들(31)(31a)을 승강시키는 기구에 대해서는, 이하에 설명하기로 한다.

도 2는, 도 1의 실장 헤드(10)에서 스핀들(31a)을 Z 방향으로 승강시키는 기구를 도시한 설명도이다. 헤드 본체(20)에 배치된 Z서보 모터(23)의 모터축은 볼 나사 기구(24)의 나사축(24a)에 연결되고, 이 나사축(24a)에 너트(24b)가 장착되어 있다. 그리고 이 너트(24b)에 가압부(25)가 연결되어 있다. 따라서 Z서보 모터(23)의 구동에 의해 너트(24b)와 함께 가압부(25)가 Z 방향으로 이동한다.

가압부(25)는 헤드 본체(20)측에 1개만 마련되어 있다. 스핀들(31)을 하강시킬 때에는, 가압부(25)에 대해 스핀들(31)을 상대적으로 이동시켜 복수개의 스핀들(31) 중 하강시키는 스핀들(31)(상기 특정 위치에 있는 스핀들(31a))을 선택하고 가압부(25)를 하강시킴으로써 해당 스핀들(31a)을 하강시킨다.

즉, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이 로터리 헤드(30)를 R 방향으로 회전시킴으로써 가압부(25)에 대해 스핀들(31)을 상대 이동시켜 하강시킬 스핀들(31a)을 가압부(25) 밑에 위치시킨다. 이어, 가압부(25)를 눌러 가압부(25) 바로 밑에 있는 스핀들(31a)을 하강시킨다. 여기서, 특정 위치에 있는 스핀들(31a)을 선택하여 하강시키는 구성은 전술한 바와 같은 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 하강되는 스핀들(31a)을 선택하기 위해 스핀들(31)을 이동시키지 않고, 오히려 가압부(25)를 이동시켜 하강시키는 스핀들(31a)을 선택하는 구성을 취할 수 있다. 또한 상기 특정 위치는 2군데 이상 있어도 좋다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가압부(25)가 연결된 너트(24b)에는, 연결 바(26)가 연결되고, 연결 바(26)에는 스플라인 너트(28)가 연결되어 있으며, 스플라인 너트(28)에는 광섬유 센서(40)가 설치되어 있다.

또한, 헤드 본체(20)에는 스플라인 샤프트(27)가 설치되고, 스플라인 샤프트(27)에 스플라인 너트(28)가 슬라이딩 가능하도록 설치되어 있다. 즉, 광섬유 센서(40)는 가압부(25)와 일체적으로 설치되어 있다. 따라서 Z서보 모터(23)의 구동에 의해 가압부(25)가 Z 방향으로 이동하면, 광섬유 센서(40)는 이와 연동하여 Z 방향으로 이동하는데, 그 모습이 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다.

도 4a는 도 2에 도시한 스핀들(31a)이 초기 위치에 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 4b는 도 2에 도시한 스핀들(31a)을 가압부(25)에 의해 하강시킨 상태를 도시한 도면이다. 여기서, 스핀들(31)은 2개의 코일 스프링으로 이루어진 탄성체(33)(도 2 참조))에 의해 항상 초기 위치를 향해 탄성 지지되어 있다.

한편, 착지 검지 센서인 광섬유 센서(40)는 발광부 및 수광부가 광섬유나 렌즈와 함께 구성된 것으로서 그 구성 자체는 주지의 것이므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 실시예에서 광섬유 센서(40)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 스핀들(31)의 하단에 탄성부재로서의 코일 스프링(34)을 사이에 두고 장착된 노즐(32)에 대해 상방의 비스듬한 방향으로 배치되어 있다. 그리고 광섬유 센서(40)의 발광부는, 도 5에 확대하여 도시한 노즐(32)의 외주 상면의 반사면(32a)을 향해 하방의 비스듬한 방향으로 광(P)을 조사한다. 그 조사된 광(P)은 반사면(32a)에서 반사되고, 반사된 반사광은 광섬유 센서(40)의 수광부에서 수광된다.

여기서 노즐(32)은 상술한 바와 같이 스핀들(31)의 하단에 코일 스프링(34)을 사이에 두고 장착되어 있다. 따라서 스핀들(31)의 하강하다가 노즐(32)이 착지되면, 코일 스프링(34)이 압축되어 상하 방향으로 스핀들(31)에 대한 노즐(32)의 상대 위치가 변화된다. 구체적으로는 노즐(32)이 스핀들(31)의 하단측을 향해 상대적으로 이동한다. 여기서, 노즐(32)이 '착지'되었다는 표현은 노즐(32)의 하방으로부터 힘이 작용하였다는 의미이고, 그러한 경우는 부품의 픽업 공정에서 노즐(32)이 아래로 이동하다가 노즐(32)의 하단부가 부품의 상면에 착지되는 경우와, 부품의 실장 공정에서 노즐(32)의 하단부에 흡착 유지된 부품이 기판의 상면에 착지되는 경우에 해당한다.

한편, 광섬유 센서(40)의 발광부에서 조사되는 광(P)은, 도 2에 도시된 렌즈(40a)에 의해, 노즐(32)이 착지되지 않는 초기 상태일 때의 반사면(32a)에 초점이 맞춰져 있다. 따라서 노즐(32)이 착지되어 그 상하 방향으로 스핀들(31)에 대한 노즐(32)의 위치가 변화되면, 반사면(32a)에서 반사되는 반사광의 양이 감소하여 광섬유 센서(40)의 수광부에서 수광하는 수광량이 감소한다(도 6 참조). 본 실시예에서는, 이 수광량의 감소를 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)로 검지한다.

그리고 센서부(40b)는 수광량이 소정량 감소했을 때, 예를 들면 도 6에 도시한 문턱값 A 이하가 되었을 때에 노즐(32)이 착지되었다고 판단하여, '착지 검지 신호'를 발생시킨다.

이상의 구성에서 실장 헤드(10)를 가진 표면 실장기는, 스핀들(31)의 하단에 장착된 노즐(32)에 의해 부품 공급부로부터 부품을 흡착하고 픽업하여 프린트 기판상으로 이송하고 프린트 기판상의 소정 위치에 부품을 실장한다. 또한 부품의 픽업 동작 및 실장 동작에서는 노즐(32)에 부압과 정압을 바꾸어 공급하는데, 이에 대해서는 후술한다.

상기 부품 흡착 시 및 실장 시에는, 도 2에서 설명한 것처럼 가압부(25) 바로 밑에 위치시킨 스핀들(31a)의 상단면을 가압부(25)가 가압하여 그 스핀들(31a)을 Z 방향으로 하강시킨다. 그 후 스핀들(31a) 끝단의 노즐(32)이 착지되면 상술한 바와 같이 코일 스프링(34)이 압축되고 상하 방향으로 스핀들(31a)에 대한 노즐(32)의 상대 위치가 변화되어 광섬유 센서(40)의 수광부에서 수광하는 수광량이 감소한다. 그렇게 되면 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)가 착지 검지 신호를 발생시킨다. 이 착지 검지 신호는, 도 2에 도시된 제어 수단인 제어부(50)에 송신된다. 제어부(50)는 착지 검지 신호를 수신하면, 가압부(25)를 하강시키는 하강 수단인 Z서보 모터(23)를 정지시킨다. 이로써 노즐(32)의 하강 스트로크가 적절히 제어되어 노즐(32)이 정확하게 착지된다.

도 7은, 제어부(50)에 의한 Z서보 모터(23)의 제어예를 도시한다. 도 7에는, Z서보 모터(23)의 구동에 의한 노즐(32)의 하강 속도와 하강 스트로크의 시간 변화, 즉 노즐의 하강 프로파일을 도시한다. 하강 스트로크의 설계치는 8㎜이다.

도 7에 도시한 바와 같이 제어부(50)는, 하강 초기에는 하강 속도를 크게 하고 그 후 스트로크가 3mm(제1 높이 위치)가 되면 하강 속도를 점차 줄이고, 또 스트로크가 6.7mm(제2 높이 위치)가 되면 하강 속도가 일정해지도록 Z서보 모터(23)를 제어한다. 그리고 노즐(32)이 착지되어 광섬유 센서(40)로부터 착지 검지 신호를 수신하면, 제어부(50)는 Z서보 모터(23)를 정지시킨다.

도 7에서는, 노즐(32)이 착지될 때까지 실제 하강 스트로크가 설계치 그대로 8mm인 경우와 설계치(8mm)보다 큰 경우(9mm)와 작은 경우(7mm)의 3가지 패턴을 도시하였는데, 어느 경우에도 하강 스트로크는 적절히 제어되어 노즐(32)은 정확하게 착지된다.

다음으로 본 실시예에 의한 부품 실장의 동작을 설명하기로 한다.

본 실시예에서 부품의 흡착은, 부압 공급 경로를 통해 노즐(32)에 부압을 공급함으로써 실현되며, 부품의 실장은, 노즐(32)에 정압 공급 경로를 통해 정압을 공급함으로써 실현된다. 그리고, 부압 공급 경로와 정압 공급 경로의 전환은 스풀 밸브(60)에 의해 실현된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 스풀 밸브의 구성예와 동작을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 스풀 밸브의 동작의 일예를 나타내는 타임 차트이다.

도 8에 도시한 스풀 밸브(60)는 펄스 모터(70)의 회전축(70a)에 연결된 레버(71)의 회전에 의해 스풀(61)을 직선적으로 이동시킴으로써, 부압 공급 경로(62a)와 정압 공급 경로(62b)의 전환을 수행한다. 부압 공급 경로(62a)는 진공 펌프 등의 부압 공급원에 접속되고, 정압 공급 경로(62b)는 정압 에어 탱크 등의 정압 공급원에 접속되어 있다.

스풀 밸브(60)의 구성을 더욱 구체적으로 설명하자면, 스풀(61)은 개공(61a)을 가지며, 이 개공(61a)이 부압 공급 경로(62a)와 완전히 정합되는 위치가 부압 전환 위치(A)이고, 개공(61a)이 정압 공급 경로(62b)와 완전히 정합되는 위치가 정압 전환 위치(C)이다. 부품의 실장시에는 부압 전환 위치(A)가 스풀(61)의 초기 위치이다.

그리고, 부압 전환 위치(A)와 정압 전환 위치(C) 사이에 준비 위치(B)가 있다. 도 8의 예에서 준비 위치(B)는 개공(61a)이 정압 공급 경로(62b)와 정합이 개시되기 직전의 위치로 설정하고 있다. 또한 스풀(61)의 이동 제어는 도 2에 도시한 제어부(50)가 펄스 모터(70)의 동작을 제어하므로써 실시한다.

노즐에 흡착한 부품을 기판에 실장할 때는 노즐이 착지되기 전의 단계, 예컨대 노즐이 하강 동작을 개시한 단계에서, 제어부(50)가 펄스 모터(70)의 동작을 제어하고, 스풀(61)을 부압 전환 위치(A)로부터 준비 위치(B)까지 이동시키는 예비 동작을 실행한다. 그리고, 상술한 광섬유 센서(40)에 의해 노즐의 착지가 검지되면, 제어부(50)는 펄스 모터(70)의 동작을 제어하여 스풀(61)을 준비 위치(B)로부터 정압 전환 위치(C)까지 이동시키는 블로우 동작을 실행한다. 이에 따라, 노즐에 정압이 공급되고, 노즐 내의 진공이 파괴되어 블로우가 행해지며, 부품이 기판에 실장된다.

부품의 실장이 완료되면, 제어부(50)는 펄스 모터(70)의 동작을 제어하여 레버(71)를 중립 위치(D)로 되돌린다. 이 중립 위치(D)는 상술한 로터리 헤드(30)의 R방향 회전에 의한 다음 스핀들(31)의 스풀 밸브(60)를 받아 들이기 위한 대기 위치(D)이다. 즉, 이 대기 위치(D)에서 다음 스핀들(31)의 스풀 밸브(60)를 받아 들인다. 이 다음 스풀 밸브(60)의 스풀(61)은 부압 전환 위치(A)에 있으므로, 이후는 상술한 요령으로, 스풀(61)을 준비 위치(B), 정압 전환 위치(C)순으로 차례로 이동시키고, 그 후, 레버(71)를 대기 위치(D)로 되돌린다. 그 후, 모든 스핀들(31)의 노즐에 의한 부품의 실장이 종료될 때까지, 이 동작을 반복한다.

이와 같이 본 발명에서는 노즐의 착지 전에 스풀(61)을 준비 위치(B)까지 이동시키는 예비 동작을 수행하므로, 그 만큼(예컨대 2ms 정도), 부품 실장의 택트 타임을 단축할 수 있다. 그리고, 정압으로의 전환 동작은 광섬유 센서(40)가 노즐의 착지를 검지한 후, 즉, 실측의 착지 타이밍을 참조하기 때문에, 확실하게 부품을 실장할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 실측의 착지 타이밍이 얻어지므로, 이를 근거로 노즐의 하강 프로파일을 최적으로 설정할 수 있다. 예컨대, 실측의 착지 타이밍에 따라 노즐이 정지하도록 설정하면, 도 7에 도시한 하강 프로파일에서의 하강 속도가 일정한 영역을 실질적으로 없앨 수 있으므로 택트 타임을 더욱 단축할 수 있다.

또한 실시예에서 준비 위치(B)는 개공(61a)과 정압 공급 경로(62b)와의 정합 개시 직전의 위치라고 설정하였지만, 이 준비 위치(B)는 부압 전환 위치(A)와 정압 전환 위치(C)와의 사이라면 임의로 설정할 수 있고, 예컨대, 정압 전환 위치(C) 바로 앞에서 개공(61a)이 정압 공급 경로(62b)와 일부 정합되는 위치로 할 수도 있다. 단, 노즐이 착지되기 전의 준비 위치(B)(예비 동작 단계)에서 진공 파괴의 발생을 방지한다는 점에서, 준비 위치(B)는 개공(61a)과 정압 공급 경로(62b)와의 정합 개시 직전 위치로 하는 것이 바람직하고, 택트 타임의 단축도 감안한다면, 개공(61a)과 정압 공급 경로(62b)와의 정합 개시 직전의 위치로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 실시예에서는 하나의 스풀 밸브(60)에 의해 부압 공급 경로(62a) 및 정압 공급 경로(62b)로의 전환을 수행하도록 하였지만, 부압 공급 경로로의 전환은 별도의 전환 기구에 의해 수행하도록 할 수도 있다. 단, 실장 헤드의 소형화라는 점에서 실시예와 같이 하나의 스풀 밸브(60)에 의해 부압 공급 경로(62a) 및 정압 공급 경로(62b)로의 전환을 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 실시예에 있어서, 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)는 제어부(50)와 별도로 설치하였지만, 센서부(40b)의 기능을 제어부(50)에 포함시킬 수도 있다. 또한, 실시예에서는 노즐(32)의 착지를 검지하는 비접촉 센서로서 광섬유 센서(40)를 사용하였지만, 착지 검지 센서로 자기 센서 등의 다른 비접촉 센서를 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명은 로터리 헤드 형식 이외의 실장 헤드에도 적용 가능하다.

본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명은 표면 실장기의 제조 및 운용에 사용될 수 있다.

10: 실장 헤드 20: 헤드 본체
30: 로터리 헤드 40: 광섬유 센서
50: 제어부 60: 스풀 밸브
61: 스풀 62a: 부압 공급 경로
62b: 정압 공급 경로 70: 펄스 모터

Claims (4)

1. 부압 공급 경로를 통해 공급되는 부압에 의해 부품을 흡착한 노즐에, 정압 공급 경로를 통해 정압을 공급함으로써, 상기 부품을 기판에 실장하는 표면 실장기의 실장 헤드에 있어서,
   직선으로 이동 가능하게 설치된 스풀을 구비하고, 상기 부압 공급 경로와 상기 정압 공급 경로를 내부에 포함하는 스풀 밸브;
   상기 스풀의 이동을 제어하는 제어 수단; 및
   상기 노즐에 흡착된 부품이 상기 기판에 착지된 사실을 검지하는 착지 검지 센서를 포함하고,
   상기 스풀은 상기 부압 공급 경로 또는 상기 정압 공급 경로에 정합하는 개공을 포함하고,
   상기 스풀 밸브는, 상기 개공이 상기 부압 공급 경로와 완전히 정합되는 부압 전환 위치에서 상기 개공이 상기 정압 공급 경로와 완전히 정합되는 정압 전환 위치로 상기 스풀을 이동시킴으로써 상기 정압 공급 경로로의 전환을 수행하고,
   상기 스풀 밸브는, 상기 정압 전환 위치에서 상기 부압 전환 위치로 상기 스풀을 이동시킴으로써 상기 부압 공급 경로로의 전환을 수행하고,
   상기 제어 수단은, 상기 노즐에 흡착된 부품이 상기 기판에 착지되기 전에 상기 부압 전환 위치에 위치한 상기 스풀을, 상기 부압 전환 위치와 상기 정압 전환 위치 사이에 있는 준비 위치까지 이동시키고, 상기 착지 검지 센서가 상기 부품의 착지를 검지하면, 상기 스풀을 상기 준비 위치로부터 상기 정압 전환 위치까지 이동시키는, 표면 실장기의 실장 헤드.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 준비 위치는, 상기 개공이 상기 정압 공급 경로와 정합이 개시되기 직전 위치인 표면 실장기의 실장 헤드.
4. 삭제

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