KR102040943B1 - A component keeping head for surface mounter - Google Patents

A component keeping head for surface mounter Download PDF

Info

Publication number
KR102040943B1
KR102040943B1 KR1020140188651A KR20140188651A KR102040943B1 KR 102040943 B1 KR102040943 B1 KR 102040943B1 KR 1020140188651 A KR1020140188651 A KR 1020140188651A KR 20140188651 A KR20140188651 A KR 20140188651A KR 102040943 B1 KR102040943 B1 KR 102040943B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spindle
light
component holding
landing
nozzle
Prior art date
Application number
KR1020140188651A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160040410A (en
Inventor
히데마사 코레에다
타쿠야 츠츠미
타니자키 마사히로
스스무 키타다
오사무 스기오
마사키 노리유키
테츠오 후지하라
Original Assignee
한화정밀기계 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화정밀기계 주식회사 filed Critical 한화정밀기계 주식회사
Publication of KR20160040410A publication Critical patent/KR20160040410A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102040943B1 publication Critical patent/KR102040943B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 축선 둘레의 T 방향으로 회전 가능하면서 축선 방향에 따른 Z 방향으로 승강 가능한 스핀들과, 상기 스핀들을 Z 방향으로 승강시키는 승강부와, 상기 스핀들의 하단에 탄성부재로 장착된 부품 유지부와, 상기 승강부와 연동하여 Z 방향으로 승강하고 상기 부품 유지부가 착지하였음을 검지하여 착지 검지 신호를 발생시키는 착지 검지 센서를 포함하고, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 반사면을 향해 광을 조사하는 발광부와, 상기 반사면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 반사광의 수광량을 계측하는 센서부를 가지며, 상기 수광량이 역치 이하로 감소하였을 때에 상기 착지 검지 신호를 발생시키며, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 T 방향 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 이상 신호를 발생시키는 표면 실장기의 부품 유지 헤드를 제공한다.According to an aspect of the present invention, the spindle rotatable in the T direction around the axis while being capable of lifting in the Z direction along the axial direction, an elevating portion for elevating the spindle in the Z direction, and mounted on the lower end of the spindle as an elastic member And a landing detection sensor which moves up and down in the Z direction in conjunction with the lifting part and detects that the parts holding part has landed, and generates a landing detection signal, wherein the landing detection sensor includes a half of the parts holding part. A light emitting unit for irradiating light toward a slope, a light receiving unit for receiving the reflected light reflected from the reflecting surface, and a sensor unit for measuring the light receiving amount of the reflected light, and generating the landing detection signal when the light receiving amount decreases below a threshold value; The landing detection sensor is configured to be mounted in the T direction of the spindle on which the component holding part is mounted before landing of the component holding part. When the light receiving amount of the reflected light after the end of the rotation operation is out of a preset allowable range, a component holding head of a surface mounter for generating an abnormal signal is provided.

Figure R1020140188651
Figure R1020140188651

Description

표면 실장기의 부품 유지 헤드{A component keeping head for surface mounter}A component keeping head for surface mounter

본 발명은, IC 칩 등의 부품(전자 부품)을 기판 상에 실장하는 표면 실장기에서 부품을 유지하는 부품 유지부를 가진 부품 유지 헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a component holding head having a component holding part for holding a component in a surface mounter for mounting a component (electronic component) such as an IC chip on a substrate.

일반적으로 표면 실장기는, 부품 유지 헤드를 부품 공급부의 상방으로 이동시키고, 거기서 부품 유지 헤드에 구비된 부품 유지부로서의 노즐을 하강ㆍ상승 동작(승강 동작)을 수행시켜 노즐의 하단부에 부품을 진공 흡착하여 픽업하고, 그 다음 부품 유지 헤드를 기판의 상방으로 이동시킨 후, 기판의 상방에서 재차 노즐을 하강ㆍ상승시켜 부품을 기판의 소정 좌표 위치에 실장하도록 구성되어 있다.In general, the surface mounter moves the component holding head above the component supply section, and then moves the nozzle as the component holding section provided in the component holding head to lower and raise (elevating) the vacuum at the lower end of the nozzle. After picking up and moving a component holding head above a board | substrate, a nozzle is lowered and raised again above the board | substrate, and a component is mounted in the predetermined coordinate position of a board | substrate.

상술한 바와 같이, 노즐을 하강ㆍ상승시켜 부품을 픽업할 경우, 노즐의 하강 스트로크가 지나치게 크면 노즐의 하단부가 부품의 상면을 강하게 눌러 부품이 파괴될 위험이 커지고, 노즐의 하강 스트로크가 지나치게 작으면 노즐은 부품의 상면에 착지될 수 없어 부품을 픽업하지 못하게 된다. As described above, when picking up a component by lowering or raising the nozzle, if the downward stroke of the nozzle is too large, the lower end of the nozzle strongly presses on the upper surface of the component to increase the risk of breakage of the component, and if the downward stroke of the nozzle is too small The nozzle cannot land on the top of the part and thus cannot pick up the part.

또한, 부품을 기판에 실장하는 경우도 동일하다. 즉, 노즐의 하강 스트로크가 지나치게 크면 노즐의 하단부에 흡착된 부품이 기판을 강하게 눌러 부품이 파괴될 위험이 커지고, 노즐의 하강 스트로크가 지나치게 작으면 부품은 기판의 상면에 착지될 수 없어 부품을 실장하지 못하게 된다. 따라서 노즐의 하강 스트로크는 정확히 제어되어야 한다.The same applies to the case where the component is mounted on the substrate. In other words, if the down stroke of the nozzle is too large, the component adsorbed on the lower end of the nozzle strongly presses the substrate to increase the risk of breakage of the component. If the down stroke of the nozzle is too small, the component cannot be landed on the upper surface of the substrate to mount the component. You won't be able to. Therefore, the down stroke of the nozzle must be precisely controlled.

노즐의 하강 스트로크를 정확히 제어하기 위한 방법으로서 노즐의 착지를 검지하는 검지 수단을 이용한 방법이 일본특허 제3543044호에 개시되어 있다. As a method for accurately controlling the down stroke of the nozzle, a method using a detection means for detecting the landing of the nozzle is disclosed in Japanese Patent No. 3553044.

또한, 본 출원의 출원인은 마찬가지로 노즐의 하강 스트로크를 정확하게 제어하기 위한 방법으로서 일본특허출원 2013-212220호에서 착지 검지 센서로서 반사형 광 센서(광섬유 센서)를 이용한 방법을 제안하였다. 이 광섬유 센서는, 노즐 외주의 반사면을 향하여 빛을 발하는 발광부와, 반사면에서 반사된 반사광을 받는 수광부와, 반사광의 수광량을 연속적으로 계측 가능한 센서부를 가지며, 수광량이 역치 이하로 감소하였을 때에 노즐이 착지하였다고 판단하여 착지 검지 신호를 발생시킨다. In addition, the applicant of the present application similarly proposed a method using a reflective optical sensor (optical fiber sensor) as a detection sensor in Japanese Patent Application No. 2013-212220 as a method for accurately controlling the down stroke of the nozzle. The optical fiber sensor has a light emitting portion that emits light toward the reflecting surface of the nozzle outer periphery, a light receiving portion receiving the reflected light reflected from the reflecting surface, and a sensor portion capable of continuously measuring the received light amount of the reflected light, when the light receiving amount is reduced below the threshold. It is determined that the nozzle has landed, and a landing detection signal is generated.

즉, 광섬유 센서의 발광부로부터 발생되는 광은 노즐이 착지하지 않은 착지 전 상태일 때의 반사면에 초점이 맞춰져 있는 바, 노즐이 착지하여 그 상하 방향의 위치가 변화하면, 반사면에서 반사되는 반사광의 양이 감소하고 광섬유 센서의 수광부에서 수광하는 수광량이 감소한다. 구체적으로 후술하는 도 6에 도시된 바와 같이 역치 H를 기준으로 설정하고, 수광량이 역치 H 이하로 감소하였을 때에 착지하였다고 판단하고 그 시점에 기초하여 노즐의 하강을 정지한다. 이에 의해, 노즐의 하강 스트로크를 정확하게 제어할 수 있다.That is, the light generated from the light emitting part of the optical fiber sensor is focused on the reflecting surface when the nozzle is not landed. When the nozzle lands and its position in the up-down direction changes, the light is reflected on the reflecting surface. The amount of reflected light is reduced and the amount of light received by the light receiving portion of the optical fiber sensor is reduced. Specifically, as shown in FIG. 6 to be described later, the threshold value H is set as a reference, and when the received amount of light decreases below the threshold H, it is determined that the landing is made, and the lowering of the nozzle is stopped based on the time point. Thereby, the falling stroke of a nozzle can be controlled correctly.

단, 본 발명자들의 경험에 의하면, 노즐 외주의 반사면이 더러워지거나 노즐에 반사면을 구성하기 위한 반사판이 설치되지 않는 경우가 있었다. 이러한 경우, 착지 전 상태일 때부터 충분한 수광량을 얻을 수 없기 때문에 노즐의 착지를 검지할 수 없거나 검지할 수 있었다고 해도 그 정확성이 떨어진다.However, according to the experience of the present inventors, the reflection surface of the nozzle outer periphery may become dirty, or the reflection plate for configuring a reflection surface may not be provided in a nozzle. In such a case, since a sufficient light reception amount cannot be obtained from the state before landing, even if the landing of the nozzle cannot be detected or can be detected, the accuracy is lowered.

이로부터 본 발명자들은, 반사형 광 센서인 광섬유 센서 등의 착지 검지 센서에 의해 노즐의 착지를 정확하게 검지하기 위해서는, 그 전제로서 반사면이 더러워지거나 반사면이 설치되어 있지 않는 등의 노즐 자체의 광학적 이상(異常)을 온라인으로 정확하게 검지할 수 있도록 할 필요가 있음을 인식하였다.From this, the inventors of the present invention suggest that in order to accurately detect the landing of a nozzle by a landing detection sensor such as an optical fiber sensor, which is a reflective optical sensor, as a premise, the optical surface of the nozzle itself, such as the reflection surface is dirty or the reflection surface is not provided, is provided. It was recognized that it was necessary to be able to accurately detect abnormalities online.

본 발명의 일측면에 따르면, 부품 유지부(노즐)의 착지를 검지하는 착지 검지 센서를 구비한 표면 실장기의 부품 유지 헤드에 있어서, 착지 검지 센서에 의한 착지 검지의 방해가 되는 부품 유지부 자체의 광학적 이상을 온라인으로 정확하게 검지할 수 있도록 하는 것을 주된 과제로 한다.According to one aspect of the present invention, in a component holding head of a surface mounter having a landing detection sensor for detecting landing of a part holding unit (nozzle), the part holding unit itself which is hindered of the landing detection by the landing detection sensor. The main task is to enable accurate detection of optical abnormalities online.

본 발명의 일 측면에 따르면, 축선 둘레의 T 방향으로 회전 가능하면서 축선 방향에 따른 Z 방향으로 승강 가능한 스핀들;과, 상기 스핀들을 Z 방향으로 승강시키는 승강부;와, 상기 스핀들의 하단에 탄성부재로 장착된 부품 유지부;와, 상기 승강부와 연동하여 Z 방향으로 승강하고, 상기 부품 유지부가 착지하였음을 검지하여 착지 검지 신호를 발생시키는 착지 검지 센서;를 포함하고, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 반사면을 향해 광을 조사하는 발광부와, 상기 반사면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 반사광의 수광량을 계측하는 센서부를 가지며, 상기 수광량이 역치 이하로 감소하였을 때에 상기 착지 검지 신호를 발생시키며, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 T 방향 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 이상 신호를 발생시키는 표면 실장기의 부품 유지 헤드를 제공한다.According to an aspect of the present invention, a spindle rotatable in the T direction around the axis while being capable of lifting in the Z direction along the axial direction; and an elevating portion for elevating the spindle in the Z direction; and an elastic member at the bottom of the spindle And a landing detection sensor which moves up and down in the Z direction in association with the lifting unit, and detects that the parts holding unit has landed and generates a landing detection signal. The landing detection sensor includes: A light emitting portion for irradiating light toward the reflecting surface of the component holding portion, a light receiving portion for receiving the reflected light reflected from the reflecting surface, and a sensor portion for measuring the light receiving amount of the reflected light; A landing detection signal is generated, and the landing detection sensor is configured such that T of the spindle on which the part holding unit is mounted before landing of the part holding unit. If after this rotation operation end face outside the acceptable range the received light amount is preset in the reflected light, there is provided a surface mounting machine of the component holding head for generating a fault signal.

여기서, 상기 스핀들은, 헤드 본체의 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 설치된 로터리 헤드의 둘레 방향을 따라 복수개 배치되어 있고, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 T 방향 회전 동작 및 R 방향 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 이상 신호를 발생시킬 수 있다.Here, the said spindle is arrange | positioned in multiple numbers along the circumferential direction of the rotary head rotatably installed in the R direction about the vertical axis of the head main body, The said land detection sensor is equipped with the said part holding part before landing of the said part holding part. When the received light amount of the reflected light after the T direction rotation operation and the R direction rotation operation of the spindle is out of the preset allowable range, an abnormal signal can be generated.

여기서, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 T 방향 회전 동작 및 R 방향 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 상기 허용 범위내인 경우, 상기 수광량에 기초하여 상기 역치를 설정할 수 있다.Here, the landing detection sensor is configured to receive the received light when the received light amount of the reflected light after the T-direction rotation operation and the R-direction rotation operation of the spindle on which the component holding part is mounted is within the allowable range before the component holding part is landed. The threshold can be set based on.

여기서, 상기 승강부의 승강을 제어함으로써 상기 부품 유지부의 승강을 제어하는 승강 제어 수단을 더 포함하고, 상기 승강 제어 수단은, 미리 설정한 착지 목표 위치로 향한 하강 프로파일을 가지고 상기 부품 유지부의 하강을 제어하며, 상기 승강 제어 수단이 상기 이상 신호를 수신한 경우, 상기 착지 검지 신호의 수신 유무에 관계없이 상기 부품 유지부가 상기 착지 목표 위치에 도달하면 상기 부품 유지부를 상승시킬 수 있다.Here, the elevating control means for controlling the elevating of the component holding portion by controlling the elevating portion of the elevating portion, wherein the elevating control means has a lowering profile toward a predetermined landing target position to control the lowering of the component holding portion When the lifting control means receives the abnormal signal, the component holding part may be raised when the component holding part reaches the landing target position regardless of whether the landing detection signal is received.

여기서, 상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 T 방향 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 상기 허용 범위내인 경우, 상기 수광량에 기초하여 상기 역치를 설정할 수 있다.Here, the landing detection sensor is configured to set the threshold value based on the received light amount when the received light amount of the reflected light after the T-direction rotation operation of the spindle on which the component retainer is mounted is within the allowable range before landing of the part retainer. Can be set.

이와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 착지 전 상태의 수광량이 허용 범위를 벗어나는지를 판정함으로써, 부품 유지부 자체에 광학적 이상이 있는지를 온라인으로 검지할 수 있다. As described above, according to one aspect of the present invention, it is possible to detect online whether the component holding part itself has an optical abnormality by determining whether the received amount of light in the state before landing reaches the allowable range.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상술한 판정에 이용하는 착지 전 상태의 수광량으로서 부품 유지부를 장착한 스핀들의 T 방향(또는, T 방향 및 R 방향) 회전 동작이 종료한 후에서의 수광량을 이용한다. 이 수광량은 부품 유지부 착지 시의 최종 자세와 동일한 자세(회전 방향의 자세)의 착지 전 상태에서의 것이기 때문에, 부품 유지부의 광학적 이상을 정확하게 검지할 수 있다. 예를 들어 부품 유지부의 반사면의 T 방향 둘레의 일부에 오물이 있는 경우, 부품 유지부의 T 방향 자세에 따라 그 오물이 수광량에 영향을 미치는지가 좌우되는 바, 부품 유지부 착지 시의 최종 자세와 동일한 자세에서 착지 전 상태의 수광량을 계측함으로써 부품 유지부의 광학적 이상을 정확하게 검지할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the light reception amount after the end of the T-direction (or T-direction and R-direction) rotation operation of the spindle equipped with the component holding portion is used as the light reception amount in the pre-landing state used for the above-described determination. . Since the received amount of light is in a state before landing in the same posture (posture in the rotational direction) as the final posture at the time of landing of the component holding part, the optical abnormality of the component holding part can be detected accurately. For example, if there is dirt on a part around the T direction of the reflective surface of the part holding part, whether or not the dirt affects the amount of received light depends on the attitude of the part holding part in the T direction. By measuring the light reception amount of the state before landing in the same posture, the optical abnormality of a component holding part can be detected correctly.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부품 유지부의 광학적 이상을 나타내는 이상 신호가 발생된 경우, 부품 유지부의 승강을 제어하는 승강 제어 수단에 의해 이하와 같은 대응을 취할 수 있다. 여기서, 승강 제어 수단은 상기 승강부의 승강을 제어함으로써 부품 유지부의 승강을 제어하는 것으로, 미리 설정한 착지 목표 위치로 향한 하강 프로파일을 가지고 부품 유지부의 하강을 제어한다. 그리고, 승강 제어 수단은 이상 신호를 수신한 경우, 착지 검지 신호의 수신 유무에 관계없이 부품 유지부가 착지 목표 위치에 도달하면 그 부품 유지부를 상승시킨다. 이에 의해, 부품 유지부에 광학적 이상이 있어 정확한 착지 검지 신호를 얻을 수 없는 경우에서도 부품 유지부가 착지 목표 위치를 넘어 과잉으로 하강하는 것을 방지할 수 있다.According to one aspect of the present invention, when an abnormal signal indicating an optical abnormality of a component holding part is generated, the following correspondence can be taken by the lifting control means for controlling the lifting of the component holding part. Here, the elevating control means controls the elevating of the component holding part by controlling the elevating portion of the elevating part, and controls the lowering of the component holding part with a lowering profile toward a predetermined landing target position. And when the abnormality signal is received, the lifting control means raises the part holding part when the part holding part reaches the landing target position regardless of whether or not the landing detection signal is received. Thereby, even when there is an optical abnormality in a part holding part and an accurate landing detection signal cannot be obtained, it can prevent that a part holding part falls excessively beyond a landing target position.

또한, 본 발명에서는 착지 전 상태의 수광량이 허용 범위 내인 경우, 즉 부품 유지부 자체에 광학적 이상은 없다고 판단된 경우, 그 착지 전 상태의 수광량에 기초하여 착지 검지를 위한 역치를 설정하도록 할 수 있다. 이에 의해, 개개의 부품 유지부의 광학적 성상에 따른 적절한 역치 설정이 가능하게 되고, 착지 검지 센서에 의한 착지 검지 기능의 로버스트성(강인성, robustness)을 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, when the light reception amount in the pre-landing state is within the allowable range, that is, when it is determined that there is no optical abnormality in the component holding unit itself, it is possible to set the threshold value for landing detection based on the light reception amount in the pre-landing state. . This makes it possible to set an appropriate threshold value according to the optical properties of the individual component holding portions, and improve the robustness (toughness, robustness) of the landing detection function by the landing detection sensor.

본 발명의 일 측면에 따른 부품 유지 헤드는, 착지 검지 센서에 의한 착지 검지의 방해가 되는 부품 유지부 자체의 광학적 이상을 온라인으로 정확하게 검지할 수 있다. 그리고, 이에 의해 부품 유지부 자체에 광학적 이상이 있는 경우에 그에 대한 대응을 신속하고 정확하게 실행할 수 있는 효과가 있다. The component holding head according to one aspect of the present invention can accurately detect an optical abnormality of the component holding part itself that is hindered by the grounding detection by the landing detection sensor online. In this way, when there is an optical abnormality in the component holding part itself, there is an effect that the response thereof can be executed quickly and accurately.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 유지 헤드를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 부품 유지 헤드에서 스핀들(노즐)을 Z 방향으로 승강시키는 기구를 도시한 설명도다.
도 3은 도 2의 스핀들(노즐)을 Z 방향으로 승강시키는 기구에서 승강부 주변의 구성을 도시한 설명도다.
도 4는, 도 2에 도시된 승강부에 의해 스핀들(노즐)을 하강시킬 때의 모습을 나타내고, (a)는 스핀들(노즐)이 초기 위치에 있는 상태를 나타낸 도면이고, (b)는 스핀들(노즐)을 하강시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 스핀들 하단에 장착된 노즐 부분의 단면을 확대하여 도시한 사시도다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 노즐이 착지되었을 때의 광섬유 센서의 수광량 변화를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 유지부의 광학적 이상 검지 방법 및 역치 설정 방법을 개념적으로 나타내는 도면이다.
1 is a perspective view showing a component holding head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a mechanism for elevating the spindle (nozzle) in the Z direction in the component holding head of FIG. 1.
FIG. 3 is an explanatory view showing a configuration around a lift unit in a mechanism for lifting and lowering the spindle (nozzle) of FIG. 2 in the Z direction.
Fig. 4 shows the state when the spindle (nozzle) is lowered by the lifting unit shown in Fig. 2, (a) shows the state in which the spindle (nozzle) is in the initial position, and (b) shows the spindle. It is a figure which shows the state which (nozzle) was lowered.
5 is an enlarged perspective view illustrating a cross section of a nozzle part mounted at a lower end of a spindle according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically showing a change in the amount of received light of the optical fiber sensor when the nozzle according to the embodiment of the present invention is landed.
7 is a view conceptually showing an optical abnormality detection method and a threshold value setting method according to an embodiment of the present invention.

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. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, duplication description is abbreviate | omitted by using the same code | symbol about the component which has substantially the same structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 유지 헤드를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a component holding head according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 부품 유지 헤드(10)는 로터리 헤드 형식의 부품 유지 헤드로서, 고정적으로 배치된 헤드 본체(20)에 로터리 헤드(30)가 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 로터리 헤드(30)에는, 그 둘레 방향을 따라 등간격으로 복수개의 스핀들(31)이 배치되고, 각 스핀들(31)의 하단에 부품을 흡착 유지하는 부품 유지부로서 노즐(32)이 장착되어 있다.As shown in FIG. 1, the component holding head 10 is a rotary head type component holding head, which allows the rotary head 30 to be rotated in the R direction around a vertical axis on a fixedly arranged head body 20. It is installed. The rotary head 30 is provided with a plurality of spindles 31 at equal intervals along the circumferential direction thereof, and a nozzle 32 is mounted as a part holding part for adsorbing and holding parts at the lower end of each spindle 31. have.

로터리 헤드(30)는, 헤드 본체(20)에 설치된 R서보 모터(21)의 구동에 의해 R 방향으로 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.The rotary head 30 can rotate in the R direction by driving the R servo motor 21 provided in the head main body 20. Moreover, each spindle 31 can rotate in the T direction around the axis line of each spindle 31 by the drive of the T servo motor 22 provided in the head main body 20.

또한 헤드 본체(20)에는, 특정 위치에 있는 스핀들(31a)을 축선 방향인 Z 방향으로 하강시키기 위한 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 생략한다. Z서보 모터(23)의 구동에 의해 스핀들(31a)을 하강시키는 기구에 대해서는, 이하 설명하기로 한다.Moreover, the Z servo motor 23 for lowering the spindle 31a in a specific position in the Z direction which is an axial direction is arrange | positioned at the head main body 20. As shown in FIG. The mechanism for rotating the rotary head 30 in the R direction by the driving of the R servo motor 21 and the mechanism for rotating the respective spindles 31 in the T direction by the driving of the T servo motor 22 are well known. The description is omitted here. The mechanism for lowering the spindle 31a by the drive of the Z servo motor 23 will be described below.

도 2는, 도 1의 부품 유지 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 승강부(25)가 연결되어 있다. 따라서 Z서보 모터(23)의 구동에 의해 너트(24b)와 함께 승강부(25)가 Z 방향으로 이동한다.FIG. 2: is explanatory drawing which shows the mechanism which raises and lowers the spindle 31a to Z direction in the component holding head 10 of FIG. The motor shaft of the Z servo motor 23 arranged in the head main body 20 is connected to the screw shaft 24a of the ball screw mechanism 24, and the nut 24b is attached to this screw shaft 24a. And the lifting part 25 is connected to this nut 24b. Therefore, the lift part 25 moves in the Z direction together with the nut 24b by the drive of the Z servo motor 23.

승강부(25)는 헤드 본체(20)측에 1개만 설치되어 있다. 스핀들(31)을 하강시킬 때에는, 승강부(25)에 대해 스핀들(31)을 상대적으로 이동시켜 복수개의 스핀들(31) 중 하강시키는 스핀들(31)(상기 특정 위치에 있는 스핀들(31a))을 선택하고 승강부(25)를 하강시킴으로써 해당 스핀들(31a) 및 그 하단의 노즐(32)을 하강시킨다. Only one lifting section 25 is provided on the head main body 20 side. When the spindle 31 is lowered, the spindle 31 (the spindle 31a at the specific position) which moves the spindle 31 relative to the lifting unit 25 and lowers among the plurality of spindles 31 is lowered. By selecting and lowering the elevating section 25, the spindle 31a and the nozzle 32 at the lower end thereof are lowered.

즉, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 로터리 헤드(30)를 R 방향으로 회전시킴으로써 승강부(25)에 대해 스핀들(31)을 상대 이동시켜 하강시킬 스핀들(31a)을 승강부(25) 밑에 위치시킨다. 이어, 승강부(25)를 눌러 승강부(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 승강부(25)를 이동시켜 하강시키는 스핀들(31a)을 선택하는 구성을 취할 수 있다. 또한, 여기서 특정 위치는 2개소 이상 있어도 된다.That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, by rotating the rotary head 30 in the R direction, the spindle 31a is moved up and down to move the spindle 31 relative to the elevator 25. 25) Place it underneath. Subsequently, the lifting unit 25 is pressed to lower the spindle 31a directly below the lifting unit 25. Here, the configuration for selecting and lowering the spindle 31a at a specific position is not limited to the configuration as described above. For example, it is possible to take the configuration of selecting the spindle 31a for moving and lowering the lifter 25 rather than moving the spindle 31 to select the spindle 31a for being lowered. In addition, two or more specific positions may exist here.

도 2에 도시된 바와 같이, 승강부(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. As shown in FIG. 2, the connecting bar 26 is connected to the nut 24b to which the lifting unit 25 is connected, and the spline nut 28 is connected to the connecting bar 26, and the spline nut 28 is connected to the connecting bar 26. ) Is provided with an optical fiber sensor 40.

또한, 헤드 본체(20)에는 스플라인 샤프트(27)가 고정적으로 설치되고, 스플라인 샤프트(27)에 스플라인 너트(28)가 슬라이딩 가능하도록 설치되어 있다. 즉, 광섬유 센서(40)는 승강부(25)와 일체적으로 설치되어 있다. 따라서 Z서보 모터(23)의 구동에 의해 승강부(25)가 Z 방향으로 이동하면, 광섬유 센서(40)는 이와 연동하여 Z 방향으로 이동하는데, 그 모습이 도 4에 도시되어 있다. Moreover, the spline shaft 27 is fixedly attached to the head main body 20, and the spline nut 28 is provided in the spline shaft 27 so that a sliding is possible. That is, the optical fiber sensor 40 is provided integrally with the lifting part 25. Accordingly, when the lifting unit 25 moves in the Z direction by the driving of the Z servo motor 23, the optical fiber sensor 40 moves in the Z direction in conjunction with this, and the state thereof is illustrated in FIG. 4.

도 4의 (a)는 도 2에 도시한 스핀들(31a)이 초기 위치에 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 도 2에 도시한 스핀들(31a)을 승강부(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.FIG. 4A is a view showing a state in which the spindle 31a shown in FIG. 2 is in an initial position, and FIG. 4B is a lifting section 25 of the spindle 31a shown in FIG. It is a figure which shows the state which descended by. Here, the spindle 31 is always elastically supported toward an initial position by the elastic body 33 (refer FIG. 2) which consists of two coil springs.

한편, 광섬유 센서(40)는 착지 검지 센서로서, 발광부 및 수광부가 광섬유, 렌즈 등과 함께 끼워져 구성된 것으로서, 그 구성 자체는 주지의 것이므로, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. On the other hand, the optical fiber sensor 40 is a landing detection sensor, and the light emitting portion and the light receiving portion are fitted together with an optical fiber, a lens, etc., and the configuration itself is well known, and thus detailed description thereof will be omitted.

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.In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the optical fiber sensor 40 is in an oblique direction upward with respect to the nozzle 32 mounted between the coil spring 34 as an elastic member at the lower end of the spindle 31. It is arranged. And the light emitting part of the optical fiber sensor 40 irradiates the light P to the reflection surface 32a of the outer peripheral upper surface of the nozzle 32 shown in FIG. 5 in the oblique direction below. The irradiated light P is reflected by the reflecting surface 32a, and the reflected reflected light is received by the light receiving portion of the optical fiber sensor 40.

여기서 노즐(32)은 상술한 바와 같이, 스핀들(31)의 하단에 코일 스프링(34)을 사이에 두고 장착되어 있다. 따라서 스핀들(31)이 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 하단 측을 향해 상대적으로 이동한다. 여기서, 노즐(32)이 '착지'되었다는 것은 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 경우를 다 포함하는 개념이다. As described above, the nozzle 32 is attached to the lower end of the spindle 31 with the coil spring 34 interposed therebetween. Therefore, when the spindle 31 descends and the nozzle 32 lands, the coil spring 34 is compressed to change the relative position of the nozzle 32 with respect to the spindle 31 in the vertical direction. Specifically, the nozzle 32 moves relatively toward the lower end side of the spindle 31. Here, the "ground" of the nozzle 32 means that a force acted from below the nozzle 32, in which case the nozzle 32 moves downward in the pick-up process of the parts, and then the lower end of the nozzle 32 Is a concept including both the case where the component is landed on the upper surface of the component and the case where the component adsorbed and held at the lower end of the nozzle 32 is landed on the upper surface of the substrate in the component mounting process.

한편, 광섬유 센서(40)의 발광부에서 조사되는 광(P)은 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 계측(수광량의 감소 계측 등)를 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)로 검지한다.On the other hand, the light P irradiated from the light emitting portion of the optical fiber sensor 40 is focused on the reflective surface 32a when the nozzle 32 is not in the initial state by the lens 40a. Therefore, when the nozzle 32 is landed and the position of the nozzle 32 with respect to the spindle 31 in the up and down direction is changed, the amount of reflected light reflected by the reflecting surface 32a decreases, so that the light receiving portion of the optical fiber sensor 40 The amount of received light is reduced (see FIG. 6). In this embodiment, the measurement of the received amount of light (measurement of reduction in received amount of light, etc.) is detected by the sensor unit 40b of the optical fiber sensor 40.

센서부(40b)는 수광량을 가급적 연속적으로 계측하고 있다가 수광량의 감소량이 소정의 값에 도달하면 소정의 신호를 발생시킨다. 즉 센서부(40b)는 수광량이 소정량 감소했을 때에, 구체적으로 예를 들어 도 6에 도시된 역치 H 이하가 되었을 때 노즐(32)이 착지되었다고 판단하여, '착지 검지 신호'를 발생시킨다.The sensor unit 40b continuously measures the light reception amount as much as possible, and generates a predetermined signal when the amount of reduction in the light reception amount reaches a predetermined value. That is, the sensor unit 40b determines that the nozzle 32 has landed when the amount of received light decreases by a predetermined amount, specifically, for example, when it is equal to or less than the threshold H shown in FIG. 6, and generates a 'landing detection signal'.

다음에, 본 발명에 의한 노즐(32)의 광학적 이상 검지 방법 및 역치 H 설정 방법에 대해 도 7을 참조하면서 설명한다. 또, 도 7은 부품(60)을 기판(70)에 실장하는 실장 공정을 나타내고 있지만, 노즐(32)의 광학적 이상 검지 방법 및 역치 H 설정 방법은 부품의 픽업 공정에서도 이와 동일하다.Next, the optical abnormality detection method and threshold H setting method of the nozzle 32 which concern on this invention are demonstrated, referring FIG. In addition, although FIG. 7 shows the mounting process of mounting the component 60 on the board | substrate 70, the optical abnormality detection method of the nozzle 32 and the threshold value H setting method are the same also in the pick-up process of components.

도 7에 있어서, A 시점에서 노즐(32)의 Z 방향 하강 동작(Z축 하강)이 시작된다. 이 Z축 하강의 초기 단계에서, 스핀들(31a) 및 노즐(32)은 도 3에서 설명한 T 방향 회전 동작(T축 회전) 및 R 방향 회전 동작(R축 회전)을 수반하면서 하강한다. In FIG. 7, the Z-direction lowering operation (Z-axis lowering) of the nozzle 32 starts at the time A. As shown in FIG. In the initial stage of the Z-axis descending, the spindle 31a and the nozzle 32 descend with the T-direction rotation operation (T-axis rotation) and the R-direction rotation operation (R-axis rotation) described in FIG.

그 후, 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)는, 검지 대상의 노즐(32)이 착지 전에 그 T축 회전 및 R축 회전이 종료된 후(도 7에서는 B 시점)에서의 실측 수광량이 미리 설정한 허용 범위 내인지를 판정한다. 이 B 시점에서의 수광량이 허용 범위 내이면, 광섬유 센서(40)는 이 B 시점에서의 수광량에 기초하여 순식간에 역치 H를 자동 설정하고, 이 역치 H를 기준으로 노즐(32)이 착지하였는지를 판단한다. 도 7의 예에서는 C 시점에서 수광량이 역치 H 이하가 되었으므로, 이 시점에서 노즐(32)이 착지하였다고 판단한다. 이러한 역치 설정을 노즐(32)에 의한 부품의 실장(픽업) 동작마다 반복하고, 그 때마다 역치 H를 갱신한다.Subsequently, the sensor portion 40b of the optical fiber sensor 40 has a measured amount of received light after the T-axis rotation and the R-axis rotation are completed (the point B in FIG. 7) before the detection target nozzle 32 lands. It is determined whether or not it is within a preset allowable range. If the amount of received light at this point B is within the allowable range, the optical fiber sensor 40 automatically sets the threshold H at once based on the amount of received light at this point B, and judges whether the nozzle 32 has landed based on this threshold H. do. In the example of FIG. 7, since the light reception amount became below the threshold H at the time C, it is determined that the nozzle 32 landed at this time. This threshold setting is repeated for each mounting (pickup) operation of the component by the nozzle 32, and the threshold H is updated each time.

한편, B 시점에서의 수광량이 허용 범위를 벗어나는 경우, 광섬유 센서(40)는 노즐(32)에 광학적 이상이 있는 것으로 판단하고 이상 신호를 발생시킨다. 이 이상 신호를 Z서보 모터(23)를 제어하는 제어부(50)(승강 제어 수단, 도 2 참조)가 수신하면, 제어부(50)는 Z서보 모터(23)를 제어하여 착지 검지 신호의 수신 유무에 관계없이 노즐(32)이 착지 목표 위치에 도달하면 노즐(32)을 상승시킨다.On the other hand, when the light receiving amount at the time point B is out of the allowable range, the optical fiber sensor 40 determines that there is an optical abnormality in the nozzle 32 and generates an abnormal signal. When the controller 50 (elevation control means, see FIG. 2) for controlling the Z servo motor 23 receives this abnormal signal, the controller 50 controls the Z servo motor 23 to receive or not receive the landing detection signal. Regardless of whether the nozzle 32 reaches the landing target position, the nozzle 32 is raised.

여기서, 착지 목표 위치는 표면 실장기의 장치 구성 데이터나 기판 및 부품의 높이 데이터 등에 기초하여 설정되고, 제어부(50)에 대해 미리 주어져 있다. 제어부(50)는 Z서보 모터(23)를 제어함으로써, 이 착지 목표 위치로 향한 하강 프로파일(예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은 Z축 속도 프로파일)을 가지고 노즐(32)의 하강을 제어한다. Here, the landing target position is set based on the device configuration data of the surface mounter, the height data of the substrate and the component, and the like, and is previously given to the controller 50. The controller 50 controls the lowering of the nozzle 32 with the lowering profile (for example, the Z-axis velocity profile as shown in FIG. 7) toward the landing target position by controlling the Z servo motor 23. do.

본 실시예의 경우, 제어부(50)(Z서보 모터(23))는 도 7에 도시된 바와 같이 통상은 착지 검지 신호의 수신을 트리거로 하고, 필요한 가압의 양을 고려하여 노즐(32)의 하강을 정지시킨다. 그러나, 광섬유 센서(40)의 광학적 이상을 나타내는 이상 신호를 수신한 경우, 정확한 착지 검지 신호를 얻을 수 없으므로, 제어부(50)(Z서보 모터(23))는 착지 검지 신호의 수신 유무에 관계없이 노즐(32)이 착지 목표 위치에 도달하면 노즐(32)을 상승시킨다. 이에 의해, 노즐(32)이 과잉으로 하강하는 것을 방지할 수 있다.In the present embodiment, the control unit 50 (Z servo motor 23) normally triggers the reception of the detection signal as shown in Fig. 7, and lowers the nozzle 32 in consideration of the required amount of pressurization. To stop. However, when an abnormal signal indicating an optical abnormality of the optical fiber sensor 40 is received, an accurate landing detection signal cannot be obtained, so that the controller 50 (Z servo motor 23) receives or does not receive the landing detection signal. When the nozzle 32 reaches the landing target position, the nozzle 32 is raised. Thereby, the nozzle 32 can be prevented from falling excessively.

또, 노즐(32)에 광학적 이상이 있는지의 판정 및 역치 H 설정의 타이밍이 되는 T축 회전 및 R축 회전이 종료하는 시점은, 부품 보유 헤드의 제어 프로그램에 의해 파악할 수 있고, 실제로는 예를 들어 도 7의 B 시점은 노즐(32)을 승강시키는 Z서보 모터(23)의 엔코더 값에 기초하여 결정할 수 있다.The timing at which the T-axis rotation and the R-axis rotation, which are the timing of the determination of the optical abnormality in the nozzle 32 and the threshold value H setting, ends, can be grasped by the control program of the component holding head. For example, the viewpoint B of FIG. 7 may be determined based on an encoder value of the Z servo motor 23 that raises and lowers the nozzle 32.

이와 같이, T축 회전 및 R축 회전이 종료한 후에서의 실측 수광량에 기초하여 노즐(32)에 광학적 이상이 있는지의 판정을 행함으로써, 노즐(32)의 광학적 이상을 정확하게 검지할 수 있다. 즉, 예를 들어 노즐(32)의 반사면(32a)의 T 방향 둘레의 일부에 오물이 있는 경우, 노즐(32)의 T 방향 자세에 따라 그 오물이 수광량에 영향을 미치는지가 좌우되는 바, 노즐(32) 착지 시의 최종 자세와 동일한 자세에서 착지 전 상태의 수광량을 계측함으로써, 노즐(32)의 광학적 이상을 정확하게 검지할 수 있다.In this way, the optical abnormality of the nozzle 32 can be detected accurately by determining whether the nozzle 32 has an optical abnormality based on the measured light reception amount after the completion of the T-axis rotation and the R-axis rotation. That is, for example, when there is dirt on a part of the periphery of the T direction of the reflecting surface 32a of the nozzle 32, whether the dirt affects the amount of received light depends on the posture of the nozzle 32 in the T direction, The optical abnormality of the nozzle 32 can be detected correctly by measuring the light reception amount of the state before landing in the same attitude | position as the final attitude | position at the time of landing of the nozzle 32. FIG.

또한, 마찬가지로 T축 회전 및 R축 회전이 종료한 후에서의 실측 수광량에 기초하여 역치 H를 설정함으로써, 검지 대상의 노즐(32)마다 최적의 역치 H를 설정할 수 있다. 즉, 노즐(32) 착지 시의 최종 자세와 같아지는 착지 전 상태에서의 수광량에 기초하여 설정된 역치 H는 수광량 감소에 의한 착지 검지의 판단 기준값으로서 최적이다. 그리고, 이와 같이 노즐(32)마다 설정한 역치 H를 이용하여 그 노즐(32)이 착지하였는지를 판단함으로써, 노즐(32)의 성상의 차이 등에 따라 각 노즐(32)에서 착지 전 상태의 수광량이 변동되었다고 해도, 이에 따른 역치 H가 설정되므로 광섬유 센서(32)에 의한 착지 검지 기능의 로버스트성이 향상된다.In addition, by setting the threshold value H based on the measured amount of received light after the completion of the T-axis rotation and the R-axis rotation, the optimum threshold value H can be set for each nozzle 32 to be detected. That is, the threshold H set based on the light reception amount in the pre-landing state equal to the final posture at the time of landing of the nozzle 32 is optimal as a determination reference value for the detection of landing by the reduction in light reception amount. Then, by determining whether the nozzle 32 has landed by using the threshold value H set for each nozzle 32 in this manner, the amount of received light in the state before landing at each nozzle 32 varies according to the difference in the properties of the nozzle 32, and the like. Even if it does, the threshold value H is set, and the robustness of the landing detection function by the optical fiber sensor 32 improves.

이상의 구성에서, 부품 유지 헤드(10)를 가진 표면 실장기는, 스핀들(31)의 하단에 장착된 노즐(32)에 의해 부품을 부품 공급부로부터 픽업하여 유지하고 프린트 기판상으로 이송하여 프린트 기판상의 소정 위치에 부품을 실장한다.In the above configuration, the surface mounter having the component holding head 10 picks up and holds the component from the component supply part by the nozzle 32 mounted at the lower end of the spindle 31, transfers it onto the printed circuit board, and transfers the component onto the printed circuit board. Mount the part in place.

이 부품 픽업 시 및 실장 시에는, 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)가 상술한 방식으로 노즐(32)의 광학적 이상 유무를 판정하고, 이상이 없으면 노즐(32)마다 설정한 역치 H를 기준으로 노즐(32)이 착지하였는지를 판단하여 착지가 검지되면 착지 검지 신호를 발한다. 이 착지 검지 신호는 도 2에 도시된 제어부(50)에 송신된다. 제어부(50)가 착지 검지 신호를 수신하면, 승강부(25)를 하강시키는 Z서보 모터(23)를 소정의 가압량을 고려하여 정지시킨다. 이에 의해, 노즐(32)의 하강 스트로크가 정확하게 제어되어 노즐(32)이 정확하게 착지한다.At the time of picking up and mounting this component, the sensor part 40b of the optical fiber sensor 40 determines the presence or absence of optical abnormality of the nozzle 32 in the above-mentioned manner, and if there is no abnormality, the threshold value H set for each nozzle 32 is set. As a reference, it is determined whether the nozzle 32 has landed, and when the landing is detected, a landing detection signal is issued. This landing detection signal is transmitted to the control part 50 shown in FIG. When the control part 50 receives a landing detection signal, the Z servo motor 23 which lowers the lifting part 25 is stopped in consideration of a predetermined amount of pressurization. As a result, the lowering stroke of the nozzle 32 is accurately controlled, and the nozzle 32 accurately lands.

한편, 노즐(32)의 광학적 이상이 검지된 경우, 상술한 바와 같이 광섬유 센서(40)가 이상 신호를 발하고, 이 이상 신호를 수신한 제어부(50)가 Z서보 모터(23)를 제어하여 착지 검지 신호의 수신 유무에 관계없이 노즐(32)이 착지 목표 위치에 도달하면 노즐(32)을 상승시킨다.On the other hand, when the optical abnormality of the nozzle 32 is detected, as described above, the optical fiber sensor 40 emits an abnormal signal, and the controller 50 receiving the abnormal signal controls the Z servo motor 23. Regardless of whether the landing detection signal is received or not, the nozzle 32 is raised when the nozzle 32 reaches the landing target position.

이상의 실시예에서는, 광섬유 센서(40)의 센서부(40b)는 제어부(50)와 별개로 마련하였지만, 센서부(40b)의 기능을 제어부(50)에 조립할 수도 있다. 또한, 제어부(50)는 Z서보 모터(23)에 조립할 수도 있다. 또, 착지 검지 센서로서는 광섬유 센서(40) 이외의 반사형 광 센서를 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명은 로터리 헤드식 이외의 부품 유지 헤드, 즉 R 방향 회전 동작을 수반하지 않는 부품 유지 헤드에도 적용 가능하다. 이 경우, 노즐(32)의 광학적 이상 검지 및 역치 H의 설정은 T축 회전 종료 후에 행하게 된다.Although the sensor part 40b of the optical fiber sensor 40 was provided separately from the control part 50 in the above embodiment, the function of the sensor part 40b can also be assembled to the control part 50. FIG. In addition, the controller 50 may be assembled to the Z servo motor 23. As the detection sensor, a reflection type optical sensor other than the optical fiber sensor 40 may be used. Further, the present invention is also applicable to a component holding head other than a rotary head type, that is, a component holding head that does not involve an R direction rotation operation. In this case, optical abnormality detection of the nozzle 32 and setting of the threshold value H are performed after completion | finish of T-axis rotation.

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. While aspects of the present invention have been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible from those skilled in the art. You will understand the point. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

본 발명은 부품을 실장하는 표면 실장기의 제조 및 적용에 사용될 수 있다. The invention can be used in the manufacture and application of surface mounters for mounting components.

10: 부품 유지 헤드 20: 헤드 본체
30: 로터리 헤드 31: 스핀들
32: 노즐 40: 광섬유 센서
50: 제어부
10: parts retaining head 20: head body
30: rotary head 31: spindle
32: nozzle 40: optical fiber sensor
50: control unit

Claims (5)

회전 가능하면서, Z 방향으로 승강 가능한 스핀들;
상기 스핀들을 Z 방향으로 승강시키는 승강부;
상기 스핀들의 하단에 탄성부재로 장착된 부품 유지부; 및
상기 승강부와 연동하여 Z 방향으로 승강하고, 상기 부품 유지부가 착지하였음을 검지하여 착지 검지 신호를 발생시키는 착지 검지 센서를 포함하고,
상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 반사면을 향해 광을 조사하는 발광부와, 상기 반사면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 반사광의 수광량을 계측하는 센서부를 가지며, 상기 수광량이 역치 이하로 감소하였을 때에 상기 착지 검지 신호를 발생시키며,
상기 스핀들의 축선 둘레의 방향을 T 방향으로 정의하고,
상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 상기 T 방향으로의 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 이상 신호를 발생시키는 표면 실장기의 부품 유지 헤드.
A rotatable spindle, the spindle being rotatable in the Z direction;
An elevating unit for elevating the spindle in the Z direction;
A component holding part mounted on the lower end of the spindle as an elastic member; And
And a landing detection sensor which moves up and down in the Z direction in association with the lifting part, detects that the component holding part has landed, and generates a landing detection signal.
The landing detection sensor includes a light emitting unit for irradiating light toward the reflective surface of the component holding unit, a light receiving unit for receiving the reflected light reflected from the reflective surface, and a sensor unit for measuring the received light amount of the reflected light, wherein the light reception amount is a threshold value. When the following decreases to generate the landing detection signal,
Define the direction around the axis of the spindle in the T direction,
The landing detection sensor generates an abnormal signal when the received light amount of the reflected light after the rotation operation in the T direction of the spindle on which the component holding part is mounted is out of a preset allowable range before landing of the component holding part. Component Retention Head in Surface Mounter.
제1항에 있어서,
헤드 본체의 수직축 둘레의 방향을 R 방향으로 정의하고,
상기 스핀들은, 상기 R 방향으로 회전 가능하게 설치된 로터리 헤드의 둘레 방향을 따라 복수개 배치되어 있고,
상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 상기 T 방향으로의 회전 동작 및 상기 로터리 헤드의 상기 R 방향으로의 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 미리 설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 이상 신호를 발생시키는 표면 실장기의 부품 유지 헤드.
The method of claim 1,
Define the direction around the vertical axis of the head body in the R direction,
The said spindle is arrange | positioned in multiple numbers along the circumferential direction of the rotary head rotatably provided in the said R direction,
The landing detection sensor is configured in advance to receive a light received amount of the reflected light after the rotation operation in the T direction of the spindle on which the component holding part is mounted and the rotation operation in the R direction of the rotary head are finished before landing of the component holding part. Component holding head in a surface mounter that generates an abnormal signal when outside the set allowable range.
제2항에 있어서,
상기 착지 검지 센서는, 상기 부품 유지부의 착지 전에, 상기 부품 유지부가 장착된 스핀들의 상기 T 방향으로의 회전 동작 및 상기 로터리 헤드의 상기 R 방향으로의 회전 동작이 종료한 후의 상기 반사광의 수광량이 상기 허용 범위내인 경우, 상기 수광량에 기초하여 상기 역치를 설정하는 표면 실장기의 부품 유지 헤드.
The method of claim 2,
The landing detection sensor includes a light receiving amount of the reflected light after the rotation operation in the T direction and the rotation operation of the rotary head in the R direction of the spindle on which the component holding part is mounted before the landing of the component holding part is completed. The component holding head of a surface mounter which sets the said threshold based on the said light reception amount, when it is in an allowable range.
삭제delete 삭제delete
KR1020140188651A 2014-10-03 2014-12-24 A component keeping head for surface mounter KR102040943B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014205017A JP6417174B2 (en) 2014-10-03 2014-10-03 Component mounting head for surface mounter
JPJP-P-2014-205017 2014-10-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160040410A KR20160040410A (en) 2016-04-14
KR102040943B1 true KR102040943B1 (en) 2019-11-05

Family

ID=55801394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140188651A KR102040943B1 (en) 2014-10-03 2014-12-24 A component keeping head for surface mounter

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6417174B2 (en)
KR (1) KR102040943B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100594A (en) 2004-09-29 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Component mounting method and component mounting apparatus
JP2006196618A (en) 2005-01-12 2006-07-27 Fuji Mach Mfg Co Ltd Electronic part mounting device
JP2007019296A (en) 2005-07-08 2007-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mounting apparatus for electronic component
JP2007059776A (en) 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic part mounting device, method for mounting electronic part and method for detecting noise level
JP2014063837A (en) 2012-09-20 2014-04-10 Samsung Techwin Co Ltd Component holding head of surface mounting machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100594A (en) 2004-09-29 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Component mounting method and component mounting apparatus
JP2006196618A (en) 2005-01-12 2006-07-27 Fuji Mach Mfg Co Ltd Electronic part mounting device
JP2007019296A (en) 2005-07-08 2007-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mounting apparatus for electronic component
JP2007059776A (en) 2005-08-26 2007-03-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electronic part mounting device, method for mounting electronic part and method for detecting noise level
JP2014063837A (en) 2012-09-20 2014-04-10 Samsung Techwin Co Ltd Component holding head of surface mounting machine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160040410A (en) 2016-04-14
JP6417174B2 (en) 2018-10-31
JP2016076551A (en) 2016-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102104407B1 (en) A component keeping head for surface mounter
US9435685B2 (en) Part holding head assembly for chip mounting device
EP3328181B1 (en) Component mounting machine and component mounting system
WO2018179317A1 (en) Component mounter and mounting head
KR102040943B1 (en) A component keeping head for surface mounter
JPH0851297A (en) Chip mounter
JP6574953B2 (en) Component adsorption head
KR102040944B1 (en) A component holding head for surface mounter, method for determining position of sensor in the component holding head, and jig for determining position of sensor in the component holding head
EP3188582B1 (en) Working head unit, mounting device, and method for controlling working head unit
KR100822080B1 (en) Method and device for checking electric components in a pick-and-place device for substrates
KR102025372B1 (en) Parts pickup assembly of chip mounting device
KR102040945B1 (en) A component holding head for surface mounter
JP6417173B2 (en) Component mounting head for surface mounter
KR102040942B1 (en) A mounting head of surface mounter
CN105472961B (en) Component holding head of surface mounting machine
KR102282453B1 (en) A component mounting head of surface mounter
US11439051B2 (en) Grounding detection device and electronic component mounter
KR102025370B1 (en) A component holding head for surface mounter
JPH11346096A (en) Method for teaching nozzle height of multi-nozzle head of electronic part-mounting equipment

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant