KR20020012125A

KR20020012125A - 부품 파지 위치 보정 장치 및 보정 방법

Info

Publication number: KR20020012125A
Application number: KR1020010044886A
Authority: KR
Inventors: 야마구치미노루
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2000-08-03
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2002-02-15
Also published as: TW503686B; US6631552B2; JP2002050896A; EP1178719A2; EP1178719A3; US20020056188A1

Abstract

흡착 노즐의 부품에 대한 변위(變位)에 의한 흡착 미스, 즉 놓쳐버리는 사고의 발생을 방지한다.

흡착 노즐(21)에 의해 흡착된 부품(72)의 중심 위치와 흡착 노즐(21)의 흡착 위치 사이의 변위량을 검출하는 동시에, 이 변위량에 감도 계수를 곱한 값을 차회(次回)의 흡착 노즐(21)에 의한 흡착 시에 위치 보정을 가하도록 하고, 이에 따라 다음에 흡착 노즐(21)이 부품(21)을 흡착할 때에 그 중심부에 거의 대응하는 위치에서 흡착 노즐(21)이 바르게 부품(72)을 흡착하도록 한 것이다.

Description

부품 파지 위치 보정 장치 및 보정 방법 {COMPONENT PICKUP POSITION CORRECTION APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 부품 파지(把持) 위치 보정 장치 및 보정 방법에 관한 것이며, 특히 파지 수단에 의해 부품을 파지하여 소정의 위치에 마운트하는 부품 장착 장치에서의 부품 파지 위치 보정 장치 및 보정 방법에 관한 것이다.

전자 회로는 미리 배선 패턴이 형성되어 있는 회로 기판 상의 소정 위치에 전자 부품을 마운트하고, 이들 전자 부품의 전극을 상기 배선 패턴과 도통시키고, 이에 따라 소정의 접속을 달성하고 있다.

이와 같이 전자 회로를 형성하는 경우에는, 절연 재료로 이루어지고, 나아가 그 표면에 소정의 배선 패턴이 형성되어 있는 회로 기판 상에 차례로 부품을 마운트해가야 한다. 여기에서 부품의 마운트 위치는 그 전극이 배선 패턴의 접속용 랜드에 바르게 접속되는 위치이어야 하며, 부품의 마운트 위치가 변위(變位)된 경우에는 원하는 접속이 달성되지 않아, 오배선(誤配線)을 발생하거나 단락(短絡) 사고를 발생하거나 할 가능성이 있다.

회로 부품을 절연 기판 상에 자동적으로 마운트하기 위해 마운트 머신이 사용되고 있으며, 이 마운트 머신의 마운트 정밀도를 높임으로써 전술한 것과 같은 문제점을 회피하고 있다.

자동 마운트 장치에서의 부품의 공급은 파트 카세트(parts cassette)의 부품 테이프 공급 릴로부터 풀려지는 테이프 상의 오목부에 수납되어 있고, 부품 인출 위치에 있는 테이프의 오목부 부품이 흡착 노즐에 의해 꺼내져, 자동 마운트되도록 되어 있다.

그리고, 일본국 특개평 7(1995)-212095호 공보에는, 기판에 부품을 실장(實裝)하는 공정에서의 검사 위치의 검사 단위마다의 검사 계측 결과의 변위량을 검사 단위마다 집계하고, 집계된 검사 단위마다의 변위량으로부터 기판의 변위량을 추정하고, 추정된 기판 변위에 의한 검사 단위마다의 변위량과 상기 검사 단위마다의 변위량과의 차의 값에 의해 기판의 변위량을 추정하거나 검사 단위마다 기판 변위량을 공제한 변위량을 산출하도록 한 부품 실장 방법이 개시되어 있다.

종래의 전술한 것과 같은 자동 마운트 장치에 있어서, 이 마운트 장치가 대상 부품을 파지하는 경우에, 이 대상 부품은 항상 테이프 오목부의 소정 위치에 미리 위치하고 있는 것으로서 취급하도록 해왔다. 그런데 부품 마운트 장치에서의 취급 부품의 치수가 보다 소형화되고, 미세화되는 데 따라, 흡착 노즐이 정위치(定位置)로부터 부품을 흡착한 경우에 놓쳐버리거나 경사(傾斜) 파지, 또는 파지 장치의 비어져 나오기 등의 트러블이 발생하고 있었다.

도 12는 부품(1)의 중심에 대하여 흡착 노즐(2)의 중심이 변위된 경우를 나타내고 있으며, 이와 같은 상태에서 텔레비전 카메라에 의해 화상 인식을 행하면, 노즐(2)의 그림자를 부품(1)의 그림자로 잘못 인식하는 문제가 있었다.

또, 도 13에 나타낸 것과 같이, 부품(1)이 흡착 노즐(2)의 중심에 대하여 오프셋된 상태에서 흡착된 경우에, 흡착력에 의해 부품(1)이 수평 상태로부터 경사 상태로 자세를 변화시키는 이른바 선채로의 흡착 문제가 있었다. 이와 같이 경사지어 부품(1)이 흡착된 경우에는, 회로 기판 상에 바르게 마운트될 수 없고, 또는 흡착력의 부족에 의해 부품(1)이 도중에 흡착 노즐(2)로부터 탈락하게 된다.

도 12 또는 도 13에 나타낸 것과 같은 부품(1)의 흡착 실패는 불량품의 발생이나 생산성의 저하에 직접 결부되는 것이며, 이와 같은 사태를 한없이 제로에 근접시켜야 한다. 이 때문에 부품(1)의 소정 위치를 흡착 노즐(2)이 바르게 파지할 필요가 있다.

그리고, 일본국 특개평 7(1995)-212095호 공보에 개시되어 있는 기판의 변위 분석 및 실장 방법은 맨처음 오프셋을 설정하기 위한 시행(試行)을 행하지만, 그 후에는 상기 시행 결과를 그대로 이용하는 것이며, 도중에서의 오프셋 변경이 없다. 따라서, 차례로 부품을 실장하는 경우에 있어서, 최초의 오프셋량의 설정이 바르게 설정된 경우라도 도중에 오프셋량이 잘못되면 반드시 바른 실장이 행해지지않는 문제가 있다. 즉, 오프셋량의 설정을 바르게 해도, 그 후에 오프셋량이 변위된 경우에는 흡착 오차를 생기게 하여 마운트 미스를 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 흡착 노즐 등의 파지 수단에 의한 부품의 파지 위치 변위에 따르는 트러블을 해소하고, 이에 따라 부품이 바르게 마운트되도록 한 부품 장착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 부품 흡착 장치의 전체 구조를 나타내는 외관 사시도이다.

도 2는 동 부품 장착 장치의 요부 평면도이다.

도 3은 동부품 장착 장치의 제어계 블록도이다.

도 4는 파트 카세트(parts cassette)의 외관 사시도이다.

도 5는 부품을 공급하는 테이프의 외관 사시도이다.

도 6은 동 테이프의 평면도이다.

도 7은 흡착 부품의 화상 인식을 나타내는 평면도이다.

도 8은 흡착 위치의 보정 동작을 나타내는 플로 차트이다.

도 9는 상부에 오목한 곳이 있는 부품의 사시도이다.

도 10은 동 부품의 평면도이다.

도 11은 동 부품의 화상 인식의 상태를 나타내는 평면도이다.

도 12는 종래의 부품 장착 장치에서의 흡착 노즐에 의한 부품의 흡착 동작을 나타내는 평면도이다.

도 13은 흡착 노즐에 의해 흡착된 부품의 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 베이스, 11: 프레임, 12: Y축 레일, 13: 캐리지, 17, 18: 스테이, 19: X축 레일, 20: 마운트 헤드, 21: 흡착 노즐, 22: 기판 인식 카메라, 23: 회로 기판, 26: 부품 인식 카메라, 30: 컨트롤러, 31: X축 모터, 32: Y축 모터, 33: Z축 모터, 34, 35: 전자 밸브, 39: 파트 카세트, 40: 베이스, 41: 프레임, 42: 핀, 43: 부품 테이프 릴, 44: 누름 암, 48: 안내면, 49: 장착판, 50: 핀, 51: 톱 테이프 권취 릴, 52: 제1 피드 레버, 53: 래칫 클릭, 56: 보조판, 57: 핀, 58: 보조 커버, 61: 커버, 62: 핀, 63: 셔터, 64: 부품 인출 구멍, 65: 제2 피드 레버, 66: 연결 링크, 70: 테이프, 71: 오목부, 72: 부품, 73: 이송 구멍, 74: 오목한 곳.

본원의 한 발명은 파지 수단에 의해 부품을 파지하여 소정의 위치에 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서,

부품의 기준 위치에 대한 파지 수단에 의한 파지 위치의 변위를 검출하는 검출 수단과,

상기 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 상기 파지 수단이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 보정하는 제어 수단

을 구비하는 부품 파지 위치 보정 장치에 관한 것이다.

여기에서, 상기 제어 수단은 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 감도(感度) 계수를 곱한 값에 따라 파지 위치를 보정하도록 하면 된다. 또, 상기 부품의 기준 위치가 상기 파지 수단에 의해 파지되는 면의 거의 중심부, 또는 중심부에 대하여 소정의 방향 및 길이가 변위된 위치이면 된다.

본원의 다른 발명은 흡착 노즐에 의해 파트 카세트의 부품 인출 위치로부터 부품을 파지하고, 회로 기판 상의 소정 위치에 상기 부품을 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서,

부품의 기준 위치에 대한 흡착 노즐에 의한 파지 위치의 변위를 검출하는 검출 수단과,

상기 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 상기 흡착 노즐이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 보정하는 제어 수단

을 구비하는 부품 파지 위치 보정 장치에 관한 것이다.

여기에서, 상기 검출 수단이 화상 인식 카메라이면 된다. 또, 부품이 테이프의 부품 수납 오목부에 1개씩 수납되어 있고, 상기 테이프가 파트 카세트 상에서 차례로 보내지며, 부품 인출 위치에 있는 부품이 흡착 노즐에 의해 파지되면 된다.

부품 파지 위치 보정 방법에 관한 발명은 파지 수단에 의해 부품을 파지하여 소정의 위치에 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서,

부품의 기준 위치에 대한 파지 수단에 의한 파지 위치의 변위를 검출 수단에 의해 검출하고,

상기 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 상기 파지 수단이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 제어 수단에 의해 보정하도록 하는 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 방법에 관한 것이다.

본원의 바람직한 양상은 마운트 헤드가 부품을 차례로 1개씩 파지할 때마다 부품의 중심점에 대한 흡착 위치의 변위량을 통상의 실장 위치 보정용 카메라로 인식하고, 그 변위량을 다음의 부품을 파지할 때의 마운트 헤드의 이동량에 피드백하도록 한 것이다. 여기에서 피드백할 때에 그 변위량의 100%를 사용하지 않고, 감도 계수를 곱한 값을 피드백하도록 하고 있다. 또, 부품의 중심 이외의 곳을 유지하는경우에는, 이 부품의 중심에 대한 흡착 위치의 오프셋량을 미리 감안하여 상기 피드백을 행하도록 한다.

이와 같은 피드백에 의한 보정 동작을 차례로 반복하도록 하면, 최초의 부품을 바르게 파지할 수 있으면, 나중에는 부품을 파지할 때마다 최적 위치에 자동적으로 흡착 헤드가 차례로 장소를 변경해 가게 된다. 장착 위치 보정용 카메라, 또는 보정용 센서를 파지 위치 인식용 카메라와 공용함으로써, 파지 위치의 최적화뿐만 아니라 인식 위치의 최적화도 가능하게 된다. 즉, 로봇의 부품 파지 장치가 항상 안정화되고, 이에 따라 파지 위치가 부품의 거의 중앙으로 되기 때문에, 부품 인식용 카메라 또는 센서의 가장 감도가 양호한 곳에서 인식할 수 있다.

이와 같은 양상에 의하면, 마운트 장치는 자동적으로 부품 파지 위치를 최적의 위치에 유지하려고 하기 때문에, 종래 다발(多發)되고 있던 부품의 놓쳐버림, 즉 부품의 미흡착 사고가 격감되었다. 또, 흡착 파지 수단이 자동적으로 파지 위치를 유지하기 때문에, 부품의 모퉁이를 잘못 흡착하거나, 가로 방향으로 흡착하거나 하는 흡착 미스가 격감되고 있다.

또, 파지 수단에 의한 부품의 파지 위치가 항상 안정되기 때문에, 고정 카메라에서의 인식 위치도 안정된다. 이에 따라, 렌즈의 왜곡 등이 적은 카메라 중심 위치 부근에서의 부품 인식을 항상 할 수 있게 되어, 장착 정밀도의 향상에 기여한다. 또, 파지 수단에 의한 부품의 파지 위치가 안정되어 부품의 거의 중앙이 되기 때문에, 각도를 붙여 부품을 장착하는 경우에 계산 오차가 들어가기 어렵게 된다. 또, 파지 수단에 의한 부품의 파지 위치가 안정되어 부품의 거의 중앙부로 되기 때문에, 파지 수단을 구성하는 흡착 노즐이 부품으로부터 비어져 나와, 화상 인식 시에 부품으로 오인식되는 것이 방지된다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 한 실시 형태에 관한 부품 파지 위치 보정 장치를 구비하는 부품 장착 장치의 전체 구성을 나타내는 것이다. 이 부품 장착 위치는 그 바닥부측에 베이스(10)를 구비하고, 베이스(10) 상에는 좌우 한 쌍의 프레임(11)이 세워져 있다. 프레임(11)의 상면에는 Y축 레일(12)이 그 길이 방향으로 형성되어 있다. 그리고, 양측의 Y축 레일(12)을 걸치도록 캐리지(13)가 Y축 레일(12)의 길이 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

캐리지(13)는 전후로 한 쌍의 스테이(17, 18)를 구비하고, 이에 따라 양측의 Y축 레일(12)을 걸치는 구조체를 형성하고 있다. 또, 캐리지(13)는 Y축 방향에 직각 방향으로 한 쌍의 X축 레일(19)을 구비하는 동시에, X축 레일(19)에 의해 마운트 헤드(20)를 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다.

마운트 헤드(20)에는 하향으로 흡착 노즐(21)이 설치되어 있고, 그 선단부에서 후술하는 부품을 흡착하도록 하고 있다. 또, 마운트 헤드(20)의 하면에는 기판 인식 카메라(22)가 설치되어 있고, 이 기판 인식 카메라(22)에 의해, 측방으로부터 캐리지(13)의 하측에 도입되어 고정되는 회로 기판(23)을 인식하도록 하고 있다. 또, Y축 레일(12)에 따라 이동하는 캐리지(13)의 이동 방면에 대하여 그 하측에 부품 인식 카메라(26)가 고정된 상태로 설치되어 있고, 흡착 노즐(21)에 의해 흡착된 부품의 화상 인식을 행하도록 하고 있다.

도 3은 이와 같은 부품 장착 위치의 제어계를 블록으로 나타낸 것이며, 이제어 장치는 컴퓨터를 포함하는 컨트롤러(30)를 구비하고 있다. 그리고, 컨트롤러(30)에 의해 상기 마운트 헤드(20)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 모터(31), 상기 캐리지(13)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 모터(32), 흡착 노즐(21)을 그 높이 방향, 즉 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 모터(33), 흡착 노즐(21)을 축선을 중심으로 하여 회전시키는 R축 모터(36)를 각각 제어하도록 하고 있다. 그리고, 이들 모터(31, 32, 33, 36)의 인코더로 꺼내지는 위치 정보가 컨트롤러(30)에 피드백된다. 또, 컨트롤러(30)는 흡착 노즐(21)의 흡착 및 배기를 제어하는 전자(電磁) 밸브(34)와, 후술하는 파트 카세트의 피드 레버 구동을 제어하는 에어 실린더에의 공기의 급배(給排)를 제어하는 전자 밸브(35)를 제어하도록 하고 있다. 또한, 컨트롤러(30)에는 상기 기판 인식 카메라(22)와 부품 인식 카메라(26)가 접속되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 부품 장착 장치는 그 배면측에 복수의, 예를 들면 10개의 파트 카세트(39)를 구비하고, 이들 파트 카세트(39)에 의해 테이프에 들어간 상태에서 부품을 공급하도록 하고 있으며, 공급된 부품을 마운트 헤드(20)의 흡착 노즐(21)에 의해 1개씩 흡착하여 회로 기판(23) 상에 마운트하도록 하고 있다.

파트 카세트(39)는 도 4에 나타낸 것과 같이, 알루미늄 다이캐스트(die-cast)로 이루어지는 베이스(40)를 구비하는 동시에, 베이스(40)의 후단측 부분에 알루미늄판을 프레스 성형한 프레임(21)이 고착되어 있다. 그리고, 이 프레임(21)의 측면에 수평 방향으로 연장되도록 돌출 설치된 핀(42)에 의해 부품 테이프 공급 릴(43)을 장착하도록 하고 있다. 공급 릴(43)은 누름 암(44)에 의해 눌려지도록 되어 있다.

베이스(40)의 상면은 안내면(48)으로 되어 있고, 이 안내면(48)을 통해 공급 릴(43)로부터 부품이 공급되도록 되어 있다. 그리고, 베이스(40)의 측면측에는 장착판(49)이 고착되어 있고, 이 장착판(49)에 핀(50)을 통해 톱 테이프 권취(卷取) 릴(51)이 장착되어 있다. 또, 톱 테이프 권취 릴(51)의 측면측에는 제1 피드 레버(52)가 회동 가능하게 장착되어 있다. 제1 피드 레버(52)의 회동은 래칫 클릭(53)을 통해 톱 테이프 권취 릴(51)의 회전 운동으로 변환되고, 이에 따라 톱 테이브의 권취를 행하도록 하고 있다.

장착판(49)의 측면측이며 베이스(40)의 안내면(48) 상방에는 보조판(56)이 장착되어 있고, 이 보조판(56)에 의해 핀(57)을 통해 보조 레버(58)가 장착되도록 되어 있다.

베이스(40)의 선단측 부분에는 핀(62)을 통해 커버(61)가 장착되는 동시에, 이 커버(61)의 후측에 셔터(63)가 슬라이드 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 셔터(63)의 전방에 부품 인출 구멍(64)이 형성되고, 이 부품 인출 구멍(64)에 의해 테이프형의 부품을 꺼내도록 하고 있다.

베이스(40)의 전단측 측부에는 제2 피드 레버(65)가 회동 가능하게 장착되어 있고, 이 피드 레버(65)가 연결 링크(66)를 통해 상기 제1 피드 레버(52)와 연결되어 있다.

이와 같은 파트 카세트(39)에 의해 공급되는 부품은 도 5 및 도 6에 나타낸 것과 같이, 테이프(70)에 형성되어 있는 오목부(71) 내에 수납되도록 되어 있다.부품(72)은 각각의 오목부(71) 내에 1개씩 수납된 상태에서 톱 테이프로 피복되고, 나아가 테이프 공급 릴(43)에 의해 권장(卷裝)된 상태로 공급된다.

다음에, 이와 같이 테이프(70)에 의해 공급되는 부품(72)을 회로 기판(23)에 마운트하는 동작의 개략을 설명한다. 도 3에 나타낸 컨트롤러(30)의 지시에 의해 전자 밸브(35)가 전환되면, 이에 따라 전자 밸브(35)와 연결되어 있는 액추에이터가 작동하고, 도 4에 나타낸 파트 카세트(39)의 제1 피드 레버(52) 또는 제2 피드 레버(65)가 작동된다. 그리고, 여기에서 한 쌍의 피드 레버(52, 65)는 서로 링크(66)로 연결되어 있기 때문에, 한 쪽의 피드 레버를 회동함으로써, 다른 쪽의 피드 레버도 동시에 회동된다.

이와 같은 피드 레버(52, 65)의 회동에 의해, 커버(61)의 하측에서의 테이프(70)의 간헐 이송 기구가 작동된다. 따라서, 톱 테이프가 박리되어 톱 테이프 권취 릴(51)에 의해 권취된 테이프(70)가 베이스(40)의 부품 인출 구멍(64) 위치에 이르면, 그 위치에 있는 오목부(71)의 부품(72)이 부품 인출 구멍(74)에 면하게 된다.

도 3의 컨트롤러(30)는 Y축 모터(32)를 작동시키고, 캐리지(13)를 Y축 레일(12)에 따라 후방으로 이동시키는 동시에, X축 모터(31)에 의해 X축 레일(19)에 따라 X축 방향으로 이동시키고, 마운트 헤드(20)의 흡착 노즐(21)을 원하는 파트 카세트(39)의 부품 인출 구멍(64)의 상방으로 이동시킨다.

흡착 노즐(21)이 대응하는 파트 카세트(39)의 부품 인출 구멍(64) 상에 위치한 상태에서, 컨트롤러(30)는 Z축 모터(33)를 작동시키고, 이에 따라 흡착노즐(21)을 하강시켜 테이프(70)의 오목부(71) 내의 부품(72)을 흡착한다. 그리고, 이 때 전자 밸브(34)의 전환에 의해 흡착 노즐(21)로 진공 흡착을 행한다. 그리고, 이 상태에서 재차 Z축 모터(33)를 역방향으로 작동시키고, 흡착 노즐(21)을 Z축 방향 상방으로 이동시킨다.

그 후 컨트롤러(30)는 Y축 모터(32)에 의해 캐리지(13)를 Y축 레일(12)에 따라 전방으로 이동시킨다. 또한, X축 모터(31)에 의해 마운트 헤드(20)를 X축 방향으로 이동시킨다. 또, R축 모터(36)에 의해 흡착 노즐(21)을 회전시켜 부품(72)을 바른 방향으로 한다. 그리고, 흡착 노즐(21)을 부품 인식 카메라(26)의 상방에 위치시키고, 흡착 노즐(21)로 흡착된 부품(72)의 화상을 인식한다.

흡착 노즐(21)에 흡착되어 있는 부품(72)의 화상 인식을 끝내면, 컨트롤러(30)가 Y축 모터(32)를 작동시켜 캐리지(13)를 재차 Y축 방향 전방측으로 이동시킨다. 또, X축 모터(31)를 작동시키고, 이에 따라 마운트 헤드(20)를 X축 방향으로 이동시킨다. 그리고, 미리 기판 인식 카메라(22)에 의해 화상 인식되어 있는 회로 기판(23)의 소정 마운트 위치의 상방에 위치하도록 흡착 노즐(21)을 이동시킨다. 또, R축 모터(36)에 의해 흡착 노즐(21)을 회전시켜 부품(72)의 각도를 조정한다. 이 상태에서 Z축 모터(33)를 작동시키고, 흡착 노즐(21)을 하강시켜 흡착 노즐(21)에 의해 회로 기판(23) 상의 소정 위치에 흡착된 부품(72)의 마운트를 행한다.

이와 같은 동작을 차례로 반복함으로써, 복수의 파트 카세트(39)에 각각 수납되어 있는 각종 부품이 회로 기판(23) 상의 각각의 마운트 위치에 바르게 마운트된다. 그리고, 회로 기판(23)은 프레임(11)의 측방으로부터 한 쌍의 프레임(11) 사이에 수납되어 고정되어 있고, 소정 부품의 마운트를 종료하면, 재차 프레임(11) 사이로부터 꺼내진다.

도 1 및 도 2에 나타낸 마운트 머신으로 이루어지는 부품 장착 장치는 칩 부품의 실장기(實裝機)를 구성하고 있으며, 도 5 및 도 6에 나타낸 테이프(70)의 오목부(71)에 수납된 상태에서 공급되는 부품(72)을 마운트 헤드(20)의 흡착 노즐(21)에 의해 흡착하고, 부품 인식 카메라(26)로 화상을 인식하여, 정확한 위치 및 자세로 대상으로 하는 회로 기판(23) 상에 장착하도록 하고 있다. 그리고, 여기에서 부품(72)은 통상 테이프형 부품으로 불려지는 것이며, 도 5 및 도 6에 나타낸 것과 같이 하나 하나의 부품(72)이 공동(空洞)으로 이루어지는 오목부(71)에 각각 수납된 상태로 연속하여 공급된다.

테이프(70)에는 전술한 것과 같이 오목부(71)가 형성되어 있고, 도 4에 나타낸 파트 카세트(39)의 제1 피드 레버(52) 또는 제2 피드 레버(65)가 회동되면 테이프(70)의 오목부(71)를 일정 간격으로 보냄으로써, 항상 오목부(71)가 소정 위치에 오도록 하고 있다. 그런데, 테이프(70)의 오목부(71) 측부에 형성되어 있고, 피드 레버(52 또는 65)의 회동에 의해 이 테이프(70)를 보내는 이송 구멍(73)과 파트 카세트(39)의 테이프 이송 기구의 핀 사이에는 미소한 간극이 존재한다. 또, 테이프(70)의 오목부(71)와 부품(72) 사이에도 소정의 클리어런스가 형성되어 있다.

또, 도 1 및 도 2에 나타낸 마운트 머신에서는, 부품 교환의 작업성을 향상하기 위해, 파트 카세트(39)의 결합체로 이루어지는 부품 공급 장치 자체가 이 실장기로부터 붙이고 뗄 수 있는 형식을 채용하고 있다. 따라서, 파트 카세트(39)의 부치고 떼기에 의해 이 마운트 머신 사이에서 장착 오차를 발생시키고, 이 장착 오차가 흡착 오차로 이어질 가능성이 있다. 또, 파트 카세트(39)를 다른 파트 카세트(39)와 교환한 경우에도 제조 정밀도의 오차가 발생하고 있다.

이와 같은 클리어런스나 오차 또는 공차(公差) 등에 의해, 흡착 노즐(21)의 부품(72)에 대한 흡착 위치에 오차가 발생한다. 그래서 이 흡착 장치에서는, 오차에 따른 흡착 노즐(21)의 부품(72)에 대한 흡착 위치를 보정하도록 하고, 이에 따라 부품(72)의 거의 중앙부가 항상 흡착 노즐(21)에 의해 흡착 파지되도록 하여, 트러블의 해소를 도모하도록 하고 있다.

이 동작을 도 8에 나타낸 플로 차트에 의해 설명한다. 미리 소정의 오차를 가진 후에 설계값, 또는 간단한 교시(敎示)에 의해 흡착 위치를 설정한다. 그리고, 흡착 노즐(21)에 의해 최초의 부품(72)을 흡착 파지한다. 흡착 파지된 부품(72)은 회로 기판(23) 상에 정확히 장착되기 때문에, 도 1 및 도 2에 나타낸 고정 카메라로 이루어지는 부품 인식 카메라(26)에 의해 화상 인식된다. 이 때의 흡착 노즐(21)의 파지 위치를 도 7에 나타낸 카메라 시야의 어느 위치로 갖고 가는가는 알고 있으므로, 장착을 위한 데이터는 흡착 노즐(21)에 대한 흡착 부품(72)의 오프셋량이다. 이 데이터를 회로 기판(23)에 대한 장착 위치 보정에 사용할 뿐만 아니라, 흡착 노즐에 의한 흡착 위치 보정에도 사용한다.

그 원리는 흡착 노즐(21)에 의한 부품(72)의 흡착 위치에 흡착 노즐(21)의흡착 부품(72)에 대한 오프셋량을 가산하는 것이다. 여기에서, 오프셋량을 그대로, 즉 100% 흡착 위치에 가산하여 다음의 오프셋량을 보정하면, 부품(72)마다 발생하는 랜덤의 오차에 대하여 너무 민감해질 가능성이 있다. 따라서, 여기에서는, 1보다도 작은 값의 감도 계수(a)를 곱한 오프셋량을 흡착 위치에 가하도록 하고 있다. 이것을 수학식 1로 나타내면 다음과 같이 된다.

여기에서 (Xp, Yp)가 부품 흡착 위치를 나타내고, (Xo, Yo)가 흡착 노즐(21)의 중심에 대한 부품(72)의 중심 오프셋량을 나타낸다. 또, a는 0 < a ≤1의 감도 계수이다.

그리고, 이 때 장착 대상 부품(72)을 이미 장착 각도로 회전하여 부품 인식 카메라(26)에 의해 화상 인식했다고 하면, 상기 계산을 하기 이전에 그 각도만큼 인식 오차를 거꾸로 회전하여 되돌아가게 할 필요가 있다. 이것은 도 1 및 도 2에 나타낸 기계가 흡착 노즐(21)에 의해 부품(72)을 흡착한 후 회전하여 장착되는 경우에, 회전하고 나서 부품 인식 카메라(26)로 부품(72)을 인식하고 있기 때문이다. 따라서, 흡착 노즐(21)을 회전한 경우에는 인식 결과를 원래의 각도로 되돌아가게 해줄 필요가 있다. 따라서, 부품(72)의 인식 이전에 흡착 노즐(21)에 θ도 회전을 주고 있는 경우에는 상기의 수학식 1은 다음의 수학식 2로 된다.

이 수학식 2에서 우변 제2항의 sinθ와 cosθ를 포함하는 계수가 회전량을 원래의 값으로 되돌아가게 하는 계수로 된다.

도 8에 나타낸 것과 같은 보정의 제어 동작을 도입함으로써, 흡착 노즐(21)은 항상 자동적으로 부품 파지 위치를 최적으로 유지하려고 하는 동작을 반복하기 때문에, 흡착 노즐(21)과 부품(72)의 중심과의 변위에 따르는 흡착 트러블, 즉 놓쳐버림이나 미흡착이 감소하게 된다. 나아가 여기에서는 감도 계수(a)를 오프셋량에 곱한 값을 가하도록 하고 있기 때문에, 어느 특정 부품(72)이 극단의 위치에 오프셋된 경우에도, 다음의 부품이 그것에 민감하게 반응하도록 보정을 걸지 않고, 적정한 변위량의 보정을 가함으로써, 부품(72)의 안정적인 반복의 마운트 동작을 가능하게 하고 있다.

다음에, 다른 실시 형태를 도 9~도 11에 따라 설명한다. 도 9에 나타낸 것과 같이, 부품(72)의 흡착면을 구성하는 상면의 거의 중앙에 오목한 곳(74)이 존재하는 경우에는, 이와 같은 오목한 곳(74)에 의해 흡착 노즐(21)로 부품(72)의 중앙부를 흡착할 수 없게 된다. 따라서, 이 경우에는 도 10에 나타낸 것과 같이 부품(72)의 오목한 곳(74)을 피한 주변부를 흡착 노즐(21)에 의해 흡착하게 된다. 따라서, 이 경우에는 부품(72)의 중심에 대한 흡착 위치의 오프셋량을 미리 감안한 보정을가하면 된다. 즉, 다음 수학식 3에 의한 보정이 행해진다.

그리고, 여기에서 (Xn, Yn)은 부품(72)의 중심에 대한 흡착 노즐(21)의 바른 흡착 위치를 나타내고 있다. 이와 같은 보정을 가함으로써, 흡착 노즐(21)이 부품(72)의 중심에 대하여 미리 소정 방향으로 소정의 양만큼 변위된 위치를 흡착하는 경우의 보정이 가능하게 된다.

이상 본 발명을 도시한 한 실시 형태에 의해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 의해 한정되지 않고, 본원에 포함되는 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 각종의 변경이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시 형태의 마운트 장치는 부품 인식 카메라(26)로서 CCD 카메라를 사용한 구조를 나타내고 있지만, 부품 인식 카메라(26)로서 LED를 사용한 라인 센서라도 동일 기능을 실현할 수 있다. 또, 부품 인식은 이 밖에는 비접촉식의 센서나 X선 등의 방식에 의해 실현하는 것이 가능하다. 또, 여기에서는 부품 공급 장치로서 파트 카세트(39)를 사용한 마운트 머신을 나타내고 있지만, 벌크 피더 카세트나 스틱형 부품 공급 카세트, 또는 트레이형의 부품 공급 장치를 사용한 부품 장착 장치에도 널리 적용 가능하다.

본원의 한 발명은 흡착 노즐에 의해 파트 카세트의 부품 인출 위치로부터 부품을 파지하여, 회로 기판 상의 소정 위치에 부품을 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서, 부품의 기준 위치에 대한 흡착 노즐에 의한 파지 위치의 변위를 검출하는 검출 수단과, 이 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 흡착 노즐이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 보정하는 제어 수단을 구비하도록 한 것이다.

따라서, 이와 같은 부품 파지 위치 보정 장치에 의하면, 전회의 흡착 노즐에 의한 파지 위치의 변위량을 이용하여 다음의 부품을 파지하는 파지 위치에 보정을 가하고, 이에 따라 파지 수단이 다음의 부품을 바르게 파지하는 것이 가능하게 되고, 이와 같은 동작이 차례로 반복되기 때문에, 항상 바르게 회로 기판 상의 소정 위치에 부품을 마운트하는 것이 가능하게 되어, 고정밀도이며 나아가 안정적 또한 신뢰성이 높은 부품 장착 장치가 제공된다.

방법에 관한 발명은 파지 수단에 의해 부품을 파지하여 소정의 위치에 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서, 부품의 기준 위치에 대한 파지 수단에 의한 파지 위치의 변위를 검출 수단에 의해 검출하고, 이 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 파지 수단이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 제어 수단에 의해 보정하도록 한 것이다.

따라서, 이와 같은 부품 파지 위치 보정 방법에 의하면, 검출 수단에 의해 검출되는 부품의 파지 위치의 변위량을 유효하게 이용하고, 이와 같은 변위량을 사용하여 다음의 부품을 파지할 때에 보정을 걸므로써, 다음의 부품이 파지 수단에 의해 바르게 파지된다. 나아가, 이 동작이 무한으로 반복되기 때문에, 안정적 또한신뢰성이 높은 부품의 장착이 가능하게 된다.

Claims

파지(把持) 수단에 의해 부품을 파지하여 소정의 위치에 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서,

부품의 기준 위치에 대한 파지 수단에 의한 파지 위치의 변위(變位)를 검출하는 검출 수단과,

상기 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 상기 파지 수단이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 보정하는 제어 수단

을 구비하는 부품 파지 위치 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 수단은 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 감도(感度) 계수를 곱한 값에 따라 파지 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 부품의 기준 위치가 상기 파지 수단에 의해 파지되는 면의 거의 중심부인 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 부품의 기준 위치가 상기 파지 수단에 의해 파지되는 면의 중심부에 대하여 소정의 방향 및 길이가 변위된 위치인 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 장치.
흡착 노즐에 의해 파트 카세트(parts cassette)의 부품 인출 위치로부터 부품을 파지하고, 회로 기판 상의 소정 위치에 상기 부품을 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서,

부품의 기준 위치에 대한 흡착 노즐에 의한 파지 위치의 변위를 검출하는 검출 수단과,

상기 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 상기 흡착 노즐이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 보정하는 제어 수단

을 구비하는 부품 파지 위치 보정 장치.
제5항에 있어서,

상기 검출 수단이 화상 인식 카메라인 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 장치.
제5항에 있어서,

부품이 테이프의 부품 수납 오목부에 1개씩 수납되어 있고, 상기 테이프가 파트 카세트 상에서 차례로 보내지며, 부품 인출 위치에 있는 부품이 흡착 노즐에의해 파지되는 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 장치.
파지 수단에 의해 부품을 파지하여 소정의 위치에 마운트하는 부품 장착 장치에 있어서,

부품의 기준 위치에 대한 파지 수단에 의한 파지 위치의 변위를 검출 수단에 의해 검출하고,

상기 검출 수단에 의해 검출되는 변위에 따라 상기 파지 수단이 다음의 부품을 파지하는 파지 위치를 제어 수단에 의해 보정하도록 하는 것을 특징으로 하는 부품 파지 위치 보정 방법.