KR20060053001A

KR20060053001A - 부품 실장장치 및 부품 위치결정장치

Info

Publication number: KR20060053001A
Application number: KR1020067005378A
Authority: KR
Inventors: 히로키 엔도; 테루키 니시
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-05-19
Also published as: US7726012B2; CN100471381C; US20080244899A1; WO2005112536A1; JP3985169B2; JPWO2005112536A1; KR100753336B1; CN1820561A

Abstract

본 발명은 간이한 구성으로 제조비용을 저감하고, 또한 부품의 실장속도를 대폭으로 향상시킬 수 있는 부품 실장장치 및 부품의 위치결정을 행하는 부품 위치결정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 구성에 따르면, 부품(M)을 유지해서 수평 이동하는 유지수단(20)과, 경사부를 가지며 경사부에 유지수단으로 유지된 부품(M)이 접촉함으로써 부품을 위치결정하는 위치결정수단(26)을 갖는다.

부품 실장장치, 부품 위치결정장치, 흡착 헤드, 흡착 노즐, 제1 롤러부재, 제2 롤러부재, 보조 롤러부재

Description

부품 실장장치 및 부품 위치결정장치{PARTS MOUNTING APPARATUS AND PARTS POSITIONING DEVICE}

본 발명은 예를 들면 한쪽의 전자부품을 위치결정하여 다른쪽의 전자부품에 실장하기 위한 부품 실장장치 및 부품의 위치결정을 행하는 부품 위치결정장치에 관한 것이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 종래의 부품 실장장치(100)는 노즐(102)에 의해 부품(M)을 흡착해서 이동하는 이동 헤드(104)와, 이 이동 헤드(104)에 형성된 기준 마크(106)와, 노즐(102)로 부품을 흡착해서 이동하는 이동 헤드(104) 및 기준 마크(106)를 촬영하는 카메라(108)와, 이 카메라(108)의 촬영 정보로부터 이동 헤드(104)에 형성된 기준 마크(106)로부터의 부품(M)의 흡착위치를 검출하고, 미리 정해진 기준 마크(106)와 노즐(102)과의 상대위치를 검출한 부품(M)의 흡착위치로부터 어긋남량을 계산하는 화상처리수단(110)과, 이 어긋남량을 보정하기 위해서 이동 헤드(104)의 위치를 조정하여 위치결정된 소정 위치에 탑재하는 제어수단(112)을 구비하고 있다(하기 특허문헌 1참조).

이 부품 실장장치(100)에 따르면, 이동 헤드(104)의 노즐(102)에 의해 부품(M)을 흡착해서 카메라(108) 상을 이동하고, 이 카메라(108)로 이동 헤드(104)에 형성된 기준 마크(106)로부터의 부품(M)의 흡착위치를 검출하며, 미리 정해진 기준 마크(106)와 노즐(102)과의 상대위치와, 검출한 부품(M)의 흡착위치로부터 어긋남량을 계산하고, 이 어긋남량을 보정하도록 이동 헤드(104)의 위치를 조정하여, 위치결정된 소정 위치에 탑재하므로, 카메라(108)의 위치 어긋남에 대하여 실장 정밀도의 영향이 적어짐과 아울러, 이동중의 노즐(102)에 흡착된 부품(M)을 인식할 수 있으므로, 실장 사이클타임을 단축(고속화)시킬 수 있다는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 평5-63398호 공보

그런데, 상기 부품 실장장치에서는, 카메라, 화상처리수단 등의 설비가 필요해지기 때문에, 장치의 구성이 복잡해지고, 또한, 장치가 고액이 되는 문제가 있다.

또한, 상기 부품 실장장치에서는, 부품이 노즐에 흡착 유지된 상태를 촬영하고, 화상 해석한 후, 부품의 위치 어긋남을 보정하는 순서로 위치결정이 행해지기 때문에, 고속화에도 한도가 있다.

그래서, 본 발명은 상기 사정을 고려하여, 간이한 구성으로 제조비용을 저감하고, 또한 부품의 실장속도를 대폭으로 향상시킬 수 있는 부품 실장장치 및 부품의 위치결정을 행하는 부품 위치결정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 부품을 유지해서 수평 이동하는 유지수단과, 경사부를 가지며 당해 경사부에 상기 유지수단으로 유지된 상기 부품이 접촉함으로써 상기 부품을 위치결정하는 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 위치결정수단이 상기 부품이 접촉하는 경사측면을 가지며 회전 가능하게 형성된 제1 롤러부재이고, 상기 유지수단의 수평이동 속도와 상기 부품이 접촉하는 상기 제1 롤러부재의 주속도(周速度)의 수평방향 성분을 거의 일치시킨 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 위치결정수단이 상기 부품이 접촉하는 경사측면을 가지며 회전 가능하게 형성된 제1 롤러부재와, 상기 제1 롤러부재의 대향하는 위치에 회전 가능하게 형성되며 상기 부품이 접촉하는 경사측면을 갖는 보조 롤러부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 유지수단의 수평이동 속도와 상기 부품이 접촉하는 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일치시킨 것을 특징으로 한다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 2 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재가 상기 유지수단의 수평이동 방향에 대하여 거의 직교하는 방향으로 연장한 제1 회전축을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 5에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 제1 롤러부재 및 상기 보조 롤러부재의 상기 제1 회전축이 공통된 동일한 회전축인 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 2 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 유지수단 또는/및 상기 제1 회전축을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 유지수단의 수평이동 속도를 V라고 하고, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 회전수를 N, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 회전중심에서 상기 유지수단에 의한 반송라인까지의 거리를 A라고 한 경우에, V＝2πAN이 되도록 상기 제어수단에 의해 상기 유지수단 또는 상기 제1 회전축의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 한다.

청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 2 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재를 상기 유지수단의 이동방향을 따라서 복수 형성하고, 상기 유지수단은 상기 부품을 유지한 상태에서 상기 유지수단의 이동방향에 대하여 거의 직교한 축 둘레로 상기 부품과 함께 회전하는 회전부를 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 2 내지 8 중 어느 한 항에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재를 기준으로 해서 상기 부품의 이동방향 하류측에는, 상기 부품에 페이스트형상 재료를 도포하는 도포수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 10에 기재된 발명은, 청구항 9에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 도포수단이 회전 가능하게 형성되며 상기 페이스트형상 재료가 부착한 외주면을 상기 부품에 접촉시켜서 상기 부품에 상기 페이스트형상 재료를 도포하는 제2 롤러부재이며, 상기 유지수단의 수평이동 속도와 상기 부품이 접촉하는 상기 제2 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일치시킨 것을 특징으로 한다.

청구항 11에 기재된 발명은, 청구항 10에 기재된 부품 실장장치에 있어서, 상기 제2 롤러부재가 상기 유지수단의 수평이동 방향에 대하여 거의 직교하는 방향으로 연장한 제2 회전축을 갖는 것을 특징으로 한다.

청구항 12에 기재된 발명은, 이동하는 부품을 위치결정하는 부품 위치결정장치로서, 회전 가능하게 형성된 회전축과, 상기 회전축의 단부에 형성되며 이동하는 상기 부품이 접촉함으로써 상기 부품을 상기 회전축의 축방향에 위치결정하는 경사측면을 갖는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

청구항 1에 기재된 발명에 따르면, 부품이 유지수단으로 유지된 상태에서 수평 이동시켜져서 다른 부품에 실장된다.

여기에서, 부품이 유지수단에 의해 이동시켜질 때에, 부품이 위치결정수단의 경사부를 따라서 원활하게 소정의 위치로 이동하여, 위치결정된다. 이것에 의해, 유지수단으로 유지된 부품의 실장 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 부품을 위치결정수단의 경사부에 접촉시키는 것만으로 위치결정할 수 있기 때문에, 부품 실장장치를 간이한 구성으로 할 수 있으며, 제조비용을 저감할 수 있다. 또한, 부품이 유지수단에 의해 수평 이동시켜진 상태에서 위치결정할 수 있기 때문에, 부품의 실장속도를 대폭으로 향상시킬 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에 따르면, 부품이 유지수단으로 유지된 상태에서 제1 롤러부재의 경사측면과 접촉해서 위치결정된다.

여기에서, 유지수단의 수평이동 속도와 부품이 접촉하는 제1 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일치시키고 있기 때문에, 부품이 접촉하는 부위에서는 제1 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분과 부품의 수평이동 속도와의 상대속도를 거의 제로로 할 수 있다. 이 때문에, 부품이 제1 롤러부재의 경사측면과 접촉하더라도, 경사측면으로부터 제1 롤러부재의 회전력이 부품에 작용하지 않기 때문에, 부품의 위치가 어긋나 버리는 것을 방지할 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명에 따르면, 부품이 유지수단으로 유지된 상태에서 제1 롤러부재 및 보조 롤러부재의 경사측면과 각각 접촉해서 위치결정된다. 이것에 의해, 부품의 이동방향을 기준으로 해서 양측에서 위치결정할 수 있다. 이 결과, 부품의 실장 정밀도를 대폭으로 높일 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에 따르면, 유지수단의 수평이동 속도와 부품이 접촉하는 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일치시키고 있기 때문에, 부품이 접촉하는 부위에서는 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분과 부품의 수평이동 속도와의 상대속도를 거의 제로로 할 수 있다. 이 때문에, 부품이 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 경사측면과 접촉하더라도, 경사측면으로부터 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 회전력이 부품에 작용하지 않기 때문에, 부품의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에 따르면, 제1 롤러부재 또는/및 보조 롤러부재가 유지수단의 수평이동 방향에 대하여 거의 직교하는 방향으로 연장한 제1 회전축을 갖고 있기 때문에, 이 제1 회전축을 회전시킴으로써, 제1 롤러부재 또는/및 보조 롤러부재의 회전방향과 부품의 이동방향을 용이하게 일치시킬 수 있다.

청구항 6에 기재된 발명에 따르면, 제1 롤러부재 및 보조 롤러부재의 제1 회전축은 공통된 동일한 회전축으로 함으로써, 부품수를 삭감할 수 있으며, 부품 실장장치의 복잡화를 방지할 수 있다. 또한, 부품 실장장치의 제조비용도 저감할 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명에 따르면, 유지수단의 수평이동 속도를 V라고 하고, 제1 롤러부재 또는/및 보조 롤러부재의 회전수를 N, 제1 롤러부재 또는/및 보조 롤러부재의 회전중심에서 유지수단에 의한 반송라인까지의 거리를 A라고 한 경우에, V＝2πAN이 되도록, 제어수단에 의해 유지수단 또는 제1 회전축의 적어도 한쪽을 제어함으로써, 유지수단의 수평이동 속도와 부품이 접촉하는 제1 롤러부재 또는/및 보조 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 용이하게 일치시킬 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에 따르면, 유지수단으로 유지된 부품이 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재로 위치결정된 후, 또한, 회전부를 부품과 함께 거의 90도 회전시킨다. 그리고, 부품을 다시 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 경사측면에 접촉시켜서 위치결정시킴으로써, 유지수단의 이동방향에 대하여 직교하는 방향(수평방향) 뿐만 아니라, 유지수단의 이동방향의 위치결정도 행할 수 있다.

청구항 9에 기재된 발명에 따르면, 제1 롤러부재 또는/및 보조 롤러부재를 기준으로 해서 부품의 이동방향 하류측에는, 부품에 페이스트형상 재료를 도포하는 도포수단이 형성되어 있기 때문에, 위치결정된 부품에 페이스트형상 재료를 도포할 수 있다. 이 결과, 부품에 페이스트형상 재료를 도포할 때의 위치 정밀도를 높일 수 있다.

청구항 10에 기재된 발명에 따르면, 유지수단의 수평이동 속도와 부품이 접촉하는 제2 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일치시킴으로써, 부품의 제2 롤러부재에 대한 상대속도를 거의 제로로 할 수 있기 때문에, 부품에 페이스트형상 재료를 도포할 때에, 부품이 제2 롤러부재와 접촉하는 것에 의한 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

청구항 11에 기재된 발명에 따르면, 제2 롤러부재가 유지수단의 수평이동 방향에 대하여 거의 직교하는 방향으로 연장한 제2 회전축을 갖고 있기 때문에, 이 제2 회전축을 회전시킴으로써, 제2 롤러부재의 회전방향과 부품의 이동방향을 용이하게 일치시킬 수 있다.

청구항 12에 기재된 발명에 따르면, 부품이 이동시켜질 때에, 부품이 경사측면에 접촉함으로써 부품이 회전축의 축방향에 위치결정된다. 이것에 의해, 부품 위치결정장치를 부품 실장장치에 사용한 경우에는, 실장되는 부품의 실장 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 부품을 경사측면에 접촉시키는 것만으로 위치결정할 수 있기 때문에, 부품 위치결정장치를 간이한 구성으로 할 수 있으며, 제조비용을 저감할 수 있다. 또한, 부품이 이동시켜진 상태에서 위치결정할 수 있기 때문에, 부품 위치결정장치를 부품 실장장치에 사용한 경우에는, 부품의 실장속도를 대폭으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치의 개략 구성도이다.

도 2는 도 1의 화살표 B-B 방향에서 본 도면이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치를 구성하는 위치결정수단의 주속도를 나타낸 도면이다.

도 4는 (A)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치에 의한 부품의 위치결정을 상방(上方)에서 나타낸 개념도이고, (B)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치에 의한 부품의 위치결정을 측방에서 나타낸 개념도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치에 의해 반송되고 있는 상태의 전자부품을 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 부품 실장장치를 구성하는 위치결정수단의 개략 구성도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 부품 실장장치의 개략 구성도이다.

도 8은 종래기술이 되는 부품 실장장치의 개략 구성도이다.

<부호의 설명>

10 : 부품 실장장치 20 : 흡착 헤드(유지수단)

24 : 흡착 노즐(회전부)

30 : 제1 롤러부재(위치결정수단, 부품 위치결정장치)

32 : 제1 회전축(회전축) 36A : 경사측면

44 : 제2 롤러부재(도포수단) 46 : 제2 회전축

48 : 제어부(제어수단) 50 : 보조 롤러부재(위치결정수단)

62 : 위치결정 롤러장치(위치결정수단)

다음으로, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 부품 실장장치(10)는 마루면(床面;floor)(G)에 고정되는 토대부(12)를 구비하고 있다. 이 토대부(12)의 상면에는, 전자부품(부품)(M)이 공급되는 부품공급 스테이지(14)가 형성되어 있다. 이 부품공급 스테이지(14)의 상면에, 도시하지 않은 부품공급수단 등에 의해 전자부품(M)이 공급된다. 또한, 토대부(12)의 상면에는, 탑재 스테이지(16)가 형성되어 있다. 이 탑재 스테이지(16)에는, 전자부품(M)이 실장되는 다른 전자부품(P)이 도시하지 않은 부품탑재수단 등에 의해 탑재된다.

또한, 토대부(12)의 상방에는, 부품공급 스테이지(14)의 근방에서 탑재 스테이지(16)의 근방까지 연장한 동작축(18)이 형성되어 있다. 이 동작축(18)에는, 축방향(수평방향, 도 1 중 화살표 X방향)으로 이동 가능해지도록 흡착 헤드(유지수단)(20)가 부착되어 있다. 동작축(18)이 회전함으로써 흡착 헤드(20)가 동작축(18) 상을 수평방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 흡착 헤드(20)가 동작축(18)의 축방향에 대하여 거의 직교하는 방향(상하방향, 도 1 중 화살표 Y방향)으 로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 이 흡착 헤드(20)는, 동작축(18) 상을 수평방향(도 1 중 화살표 X방향)으로 이동하는 헤드 본체(22)와, 헤드 본체(22)에 부착되며 전자부품(M)을 흡착하는 흡착 노즐(24)을 갖고, 또한, 헤드 본체(22)에는 일단(一端)이 흡착 노즐(24)에 접속된 흡인 호스(도시 생략)가 부착되어 있으며, 흡인 호스의 타단이 접속된 외부의 흡인 펌프(도시 생략)에 의한 공기 흡인에 의해, 흡착 노즐(24)에 전자부품(M)을 흡착 유지할 수 있도록 되어 있다.

한편, 흡착 헤드(20)는 동작축(18)의 회전 구동에 따라서, 수평방향으로 이동할 수 있는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 회전 구동하지 않는 동작축(18) 상을 흡착 헤드(20)가 축방향(수평방향)으로 이동할 수 있는 구성으로 해도 좋다.

또한, 토대부(12)의 상면이며 부품공급 스테이지(14)와 부품탑재 스테이지(16) 사이에는, 위치결정 롤러장치(26)가 형성되어 있다. 위치결정 롤러장치(26)는 제1 지지부재(28)와, 제1 지지부재(28)에 회전 가능하게 부착된 제1 회전축(32)과, 제1 회전축(32)에 부착된 제1 롤러부재(30)로 구성되어 있다. 제1 회전축(32)은 그 축방향이 동작축(18)의 축방향에 대하여 거의 직교하는 방향(도 2 중 화살표 Z방향)으로 연장하도록 배치되어 있다. 또한, 제1 롤러부재(30)는 제1 회전축(32)의 회전과 함께 회전하도록 구성되어 있으며, 원주형상의 롤러부 본체(34)와, 롤러부 본체(34)에 일체 형성되며 경사측면(36A)을 갖는 위치결정부(36)를 구비하고 있다. 또한, 이 위치결정부(36)에는, 경사측면(36A)과 연속한 평면부(36B)가 형성되어 있다.

또한, 위치결정 롤러장치(26)의 근방에는, 흡착 노즐(24)에 흡착 유지된 전자부품(M)에 페이스트형상 재료(예를 들면 접착제 등)를 도포하기 위한 도포 롤러장치(40)가 떼어내기 가능해지도록 형성되어 있다. 이 도포 롤러장치(40)는 제2 지지부재(42)와, 제2 지지부재(42)에 회전 가능하게 부착된 제2 회전축(46)과, 제2 회전축(46)에 부착된 제2 롤러부재(44)로 구성되어 있다. 제2 회전축(46)은 그 축방향이 동작축(18)의 축방향에 대하여 거의 직교하는 방향(도 2 중 화살표 Z방향)으로 연장하도록 배치되어 있다. 또한, 제2 롤러부재(44)는 원주형상의 롤러이며, 제2 회전축(46)의 회전과 함께 회전하는 구성이다.

한편, 이 도포 롤러장치(40)는 필요에 따라서 적절히 형성되어 있어도 좋고, 필요하지 않다면, 부품 실장장치(10)에서 떼어 내도 좋다.

또한, 부품 실장장치(10)는 제어부(제어수단)(48)를 갖고 있으며, 동작축(18)(흡착 헤드(20)의 수평이동)의 회전 구동, 흡착 헤드(20)의 상하방향의 이동, 제1 회전축(32) 및 제2 회전축(46)의 회전 구동을 제어부(48)에 의해 제어할 수 있는 구성으로 되어 있다.

다음으로, 본 실시형태에 따른 부품 실장장치(10)의 작용에 대해서 설명한다.

도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 도시하지 않은 부품공급수단에 의해 부품공급 스테이지(14)의 상면에 전자부품(M)이 공급된다. 부품공급 스테이지(16)에 전자부품(M)이 공급되면, 제어부(48)에 의해 흡착 헤드(20)가 제어되어 아래쪽 방향(도 1 중 화살표 D방향)으로 이동한다. 이때, 도시하지 않은 흡인 펌프가 작동 하여, 도시하지 않은 흡인 호스로 공기 흡인함으로써, 흡착 노즐(24)에 전자부품(M)이 흡착 유지된다.

한편, 흡착 노즐(24)의 흡착력은 후술하는 바와 같이, 전자부품(M)이 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A)에 접촉한 경우에, 전자부품(M)이 흡착 노즐(24)로부터 낙하하지 않고, 또한 위치결정 방향으로 흡착 노즐(24)에 대하여 이동하는 것이 가능한 정도로 설정되어 있다.

또한, 전자부품(M)을 흡착한 후는, 제어부(48)에 의해 흡착 헤드(20)가 제어되어 위쪽 방향(도 1 중 화살표 U방향)으로 이동하고, 또한 후술과 같이 수평방향으로 이동한다.

도 4(A), (B)에 나타내는 바와 같이, 흡착 노즐(24)에 전자부품(M)이 흡착 유지되면, 동작축(18)이 제어부(48)에 의해 회전 구동되어, 흡착 헤드(20)가 부품탑재 스테이지(16)측을 향해서 수평방향(도 1 중 화살표 X방향)으로 이동한다. 전자부품(M)이 흡착 노즐(24)에 흡착 유지된 상태에서 흡착 헤드(20)가 수평방향으로 이동하면, 전자부품(M)이 수평방향으로 반송되면서, 위치결정부(36)의 경사측면(36A)의 영역으로 진입한다. 이때, 전자부품(M)의 일부가 경사측면(36A)과 접촉하고, 전자부품(M)이 상기 경사측면(36A)의 경사를 따라서 소정의 방향(도 2 중 화살표 Z1방향)으로 이동한다. 그 후, 전자부품(M)은 평면부(36B)의 영역으로 진입하고, 평면부(36B)와 접촉해서, 이 위치에서 위치결정된다. 또한, 전자부품(M)이 평면부(36B)의 영역을 통과하면, 다시, 경사측면(36A)의 영역으로 진입하고, 이윽고 경사측면(36A)의 영역에서 빠져나온다.

이와 같이, 전자부품(M)을 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A)에 접촉시키는 것만으로 위치결정할 수 있기 때문에, 부품 실장장치(10)를 간이한 구성으로 할 수 있으며, 그 제조비용을 저감할 수 있다.

또한, 전자부품(M)이 흡착 헤드(20)에 의해 수평 이동시켜진 상태(반송한 상태)에서, 전자부품(M)을 위치결정할 수 있기 때문에, 전자부품(M)의 실장속도를 대폭으로 향상시킬 수 있다.

또한, 종래기술의 부품 실장장치(100)(도 8참조)와 같이, 카메라, 화상처리수단 등의 설비가 필요 없어지기 때문에, 부품 실장장치(10)의 구성을 간이하게 할 수 있으며, 제조비용도 저감할 수 있다.

여기에서, 동작축(18) 또는 제1 회전축(32)의 적어도 한쪽이, 전자부품(M)의 수평방향의 이동속도(흡착 헤드(20)의 수평이동 속도)와, 전자부품(M)이 접촉하는 부위의 제1 롤러부재(30)(제1 회전축(32))의 주속도의 수평방향 성분이 거의 동일해지도록, 제어부(48)에 의해 제어된다.

즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 롤러부재(30)의 회전수를 N, 전자부품(M)의 경사측면(36A)과의 접촉점(T)(반송라인 상)의 주속도를 Vr, 제1 롤러부재(30)의 회전중심(O)에서 전자부품(M)의 반송라인까지의 최단거리를 A라고 하면, 제1 롤러부재(30)의 회전중심에서 전자부품(M)의 접촉점(T)까지의 거리(R)(θ)는

R(θ)＝A/COSθ …(1)

라고 나타낼 수 있다.

또한, 전자부품(M)의 경사측면(36A)과의 접촉점(T)(반송라인 상)에 있어서의 주속도(Vr)는

Vr＝2πR(θ)·N＝2πAN/COSθ …(2)

가 된다.

이때, 주속도(Vr)의 수평방향 성분(Vry)은

Vry＝Vr·COSθ …(3)

가 된다.

식 (2), (3)에 의해,

Vry＝2πAN/(COSθ)·COSθ＝2πAN

이 된다.

이 때문에, 제어부(48)에 의해 전자부품(M)의 반송속도(V)가 2πAN이 되도록, 흡착 헤드(20)(동작축(18)) 또는/및 제1 롤러부재(30)(제1 회전축(32))를 구동 제어함으로써, 전자부품(M)이 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A)의 어느 부분과 접촉하더라도, 흡착 헤드(20)(전자부품(M))의 수평이동 속도와 전자부품(M)이 접촉하는 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A)의 주속도의 수평방향 성분을 일치시킬 수 있다. 이것에 의해, 전자부품(M)이 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A)에 접촉한 경우에, 전자부품(M)이 접촉하는 부위에서는 제1 롤러부재(30)의 주속도의 수평방향 성분과 전자부품(M)의 수평이동 속도와의 상대속도를 거의 제로로 할 수 있다. 이 결과, 전자부품(M)이 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A)과 접촉하더라도, 경사측면(36A)으로부터 제1 롤러부재(30)의 회전력이 전자부품(M)에 작용하지 않기 때문에, 전자부품(M)의 위치 어긋남이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 흡착 헤드(20)는 동작축(18)에 복수 형성되어 있어도 좋으며, 흡착 헤드(20)가 복수 형성되어 있는 경우에도 동일한 제1 롤러부재(30)로 전자부품(M)이 위치결정되기 때문에, 전자부품 사이에 있어서의 위치의 변동을 방지할 수 있어, 위치결정 정밀도를 높일 수 있다.

한편, 제1 롤러부재(30)로 위치결정된 전자부품(M)은 흡착 헤드(20)에 의해 흡착 유지된 상태에서 수평방향(도 1 중 화살표 X방향)으로 반송된다. 이윽고, 전자부품(M)은 제2 롤러부재(44)의 외주면과 접촉하여, 도 5에 나타내는 바와 같이, 미리 외주면에 부착되어 있던 페이스트형상 재료(S)가 전자부품(M)에 도포된다. 페이스트형상 재료(S)가 도포되는 전자부품(M)은 이미 위치결정되어 있으므로, 페이스트형상 재료(S)가 도포되는 도포위치의 위치 정밀도를 높일 수 있다.

여기에서, 제2 롤러부재(44)의 주속도가 전자부품(M)의 반송속도(V)와 거의 동일해지도록, 제어부(48)에 의해 제2 회전축(46)이 구동 제어되므로, 전자부품(M)이 제2 롤러부재(44)의 외주면과 접촉한 경우라도, 전자부품(M)의 제2 롤러부재(44)에 대한 상대속도가 거의 제로가 되기 때문에, 제2 롤러부재(44)의 외주면으로부터 전자부품(M)에 회전력이 작용하는 일이 없다. 이 결과, 제1 롤러부재(30)로 위치결정된 전자부품(M)이 페이스트형상 재료(S)의 도포시에 제2 롤러부재(44)와 접촉해서 위치가 어긋나 버리는 일을 방지할 수 있다. 또한, 전자부품(M)은 반송되면서, 제2 롤러부재(44)로부터 페이스트형상 재료(S)가 도포되기 때문에, 전자부품(M)의 실장에 이르기까지, 시간의 로스(손실)가 생겨 버리는 일도 없다.

이상과 같이, 위치결정되며, 또한 페이스트형상 재료(S)가 도포된 전자부품 (M)은 탑재 스테이지(16)에 탑재되어 있는 다른 전자부품(P)에 실장된다. 이와 같이, 전자부품(M)이 미리 위치결정된 상태에서, 다른 전자부품(P)에 실장되기 때문에, 실장 정밀도를 대폭으로 향상시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 부품 실장장치에 대해서 설명한다.

한편, 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치와 중복하는 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 적당히 생략한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 부품 실장장치는 제1 실시형태에 따른 부품 실장장치(10)의 제1 회전축(32)이 제1 롤러부재(30)를 관통하도록 구성되어 있으며, 또한, 제1 회전축(32)에는 제1 롤러부재(30)와 대향하도록 보조 롤러부재(50)가 부착되어 있다.

보조 롤러부재(50)는 제1 롤러부재(30)와 동일하게 구성되어 있으며, 원주형상의 롤러부 본체(52)와, 롤러부 본체(52)에 일체 형성되며 경사측면(54A)을 갖는 위치결정부(54)를 구비하고 있다. 또한, 이 위치결정부(54)에는 경사측면(54A)과 연속한 평면부(54B)가 형성되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 부품 실장장치에서는, 제1 롤러부재(30)와 보조 롤러부재(50)는 양자의 위치결정부(36, 54)가 대향하도록, 제1 회전축(32)에 각각 형성되어 있다.

본 실시형태의 부품 실장장치에 따르면, 전자부품(M)이 제1 롤러부재(30)의 경사측면(36A) 또는 보조 롤러부재(50)의 경사측면(54A)의 적어도 한쪽에 접촉해 서, 반송라인의 양측(도 6 중 화살표 Z1측 및 화살표 Z2측)에서 위치결정된다. 이것에 의해, 전자부품(M)의 위치결정 정밀도를 대폭으로 높일 수 있다.

또한, 제1 롤러부재(30)와 보조 롤러부재(50)의 회전축으로서, 공통의 제1 회전축(32)을 사용한 구성으로 하고 있기 때문에, 부품수를 삭감할 수 있으며, 부품 실장장치의 제조비용도 저감할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 부품 실장장치에 대해서 설명한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 부품 실장장치(60)는 흡착 노즐(회전부)(24)이 헤드 본체(22)에 대하여 회전 가능해지도록 구성되어 있다. 즉, 동작축(18)의 축방향(도 7 중 화살표 X방향)에 대하여 거의 직교하는 방향(도 7 중 화살표 Y방향)으로 연장한 회전축(도시 생략)이 헤드 본체(22)에 회전 가능해지도록 부착되어 있으며, 이 회전축(도시 생략)에 흡착 노즐(24)이 부착되어 있다. 이것에 의해, 흡착 노즐(24)이 회전축(도시 생략)과 함께 회전하도록 되어 있다. 한편, 회전축(도시 생략)은 제어부(48)에 의해 구동 제어되도록 되어 있다.

또한, 토대부(12)에는, 위치결정 롤러장치가 동작축(18)의 축방향을 따라서 복수 배치되어 있다. 즉, 위치결정 롤러장치(26)의 전자부품 반송방향 하류측에도, 위치결정 롤러장치(62)가 형성되어 있는 구성이다.

한편, 본 실시형태의 부품 실장장치(60)에서 새로이 형성된 위치결정 롤러장 치(62)의 구성은 제1 실시형태의 부품 실장장치(10)에 형성된 위치결정 롤러장치(26)의 구성과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 실시형태의 부품 실장장치에서는, 도포 롤러장치(40)(도 1참조)가 형성되어 있지 않은 구성을 나타내었으나, 이 구성에 한정되는 것은 아니며, 제1 실시형태의 부품 실장장치(10)와 같이, 도포 롤러장치(40)를 위치결정 롤러장치(30)의 전자부품 반송방향 하류측에 형성한 구성이어도 좋다.

본 실시형태의 부품 실장장치(60)에 따르면, 전자부품(M)이 위치결정 롤러장치(26)를 구성하는 제1 롤러부재(30)에 의해 반송방향에 대하여 직교하는 방향으로 위치결정된 후, 제어부(48)에 의해 흡착 헤드(20)의 회전축(도시 생략)이 약 90°만큼 회전 구동된다. 이것에 의해, 흡착 노즐(24)에 흡착 유지되어 있는 전자부품(M)이 약 90°만큼 회전한 상태가 된다.

한편, 이 회전축은 흡착 헤드(20)가 수평방향으로 이동하면서 회전하기 때문에, 시간의 로스가 생기는 일이 없다.

약 90°회전한 전자부품(M)은 흡착 노즐(24)로 흡착 유지된 상태에서 수평방향으로 반송되고, 위치결정 롤러장치(62)에 의해 반송방향에 대하여 직교하는 방향으로 위치결정된다. 이와 같이, 전자부품(M)이 2개의 위치결정 롤러장치(26, 62)에 의해 각각 위치결정되기 때문에, 위치결정 정밀도를 보다 한층 높일 수 있으며, 나아가서는 실장 정밀도를 대폭으로 향상시킬 수 있다.

한편, 제1 실시형태의 부품 실장장치(10)와 같이, 도포 롤러장치(40)를 적절히 형성해도 좋고, 또한, 제2 실시형태의 부품 실장장치와 같이, 보조 롤러부재 (50)를 적절히 형성해도 좋다.

Claims

부품을 유지해서 수평이동하는 유지수단과,

경사부를 가지며 당해 경사부에 상기 유지수단으로 유지된 상기 부품이 접촉함으로써 상기 부품을 위치결정하는 위치결정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제1항에 있어서, 상기 위치결정수단은 상기 부품이 접촉하는 경사측면을 가지며 회전 가능하게 형성된 제1 롤러부재이고,

상기 유지수단의 수평이동 속도와 상기 부품이 접촉하는 상기 제1 롤러부재의 주속도(周速度)의 수평방향 성분을 거의 일치시킨 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제1항에 있어서, 상기 위치결정수단은 상기 부품이 접촉하는 경사측면을 가지며 회전 가능하게 형성된 제1 롤러부재와, 상기 제1 롤러부재의 대향하는 위치에 회전 가능하게 형성되며 상기 부품이 접촉하는 경사측면을 갖는 보조 롤러부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제3항에 있어서, 상기 유지수단의 수평이동 속도와 상기 부품이 접촉하는 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일 치시킨 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재는 상기 유지수단의 수평이동 방향에 대하여 거의 직교하는 방향으로 연장한 제1 회전축을 갖는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 롤러부재 및 상기 보조 롤러부재의 상기 제1 회전축은 공통된 동일한 회전축인 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지수단 또는/및 상기 제1 회전축을 제어하는 제어수단을 구비하고,

상기 유지수단의 수평이동 속도를 V라고 하고, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 회전수를 N, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재의 회전중심에서 상기 유지수단에 의한 반송라인까지의 거리를 A라고 한 경우에,

V＝2πAN

이 되도록 상기 제어수단에 의해 상기 유지수단 또는 상기 제1 회전축의 적어도 한쪽을 제어하는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재를 상기 유지수단의 이동방향을 따라서 복수 형성하고,

상기 유지수단은 상기 부품을 유지한 상태에서 상기 유지수단의 이동방향에 대하여 거의 직교한 축 둘레로 상기 부품과 함께 회전하는 회전부를 갖는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 롤러부재 또는/및 상기 보조 롤러부재를 기준으로 해서 상기 부품의 이동방향 하류측에는, 상기 부품에 페이스트형상 재료를 도포하는 도포수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제9항에 있어서, 상기 도포수단은 회전 가능하게 형성되며 상기 페이스트형상 재료가 부착한 외주면을 상기 부품에 접촉시켜서 상기 부품에 상기 페이스트형상 재료를 도포하는 제2 롤러부재이고,

상기 유지수단의 수평이동 속도와 상기 부품이 접촉하는 상기 제2 롤러부재의 주속도의 수평방향 성분을 거의 일치시킨 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
제10항에 있어서, 상기 제2 롤러부재는 상기 유지수단의 수평이동 방향에 대하여 거의 직교하는 방향으로 연장한 제2 회전축을 갖는 것을 특징으로 하는 부품 실장장치.
이동하는 부품을 위치결정하는 부품 위치결정장치로서,

회전 가능하게 형성된 회전축과,

상기 회전축의 단부에 형성되며 이동하는 상기 부품이 접촉함으로써 상기 부품을 상기 회전축의 축방향에 위치결정하는 경사측면을 갖는 것을 특징으로 하는 부품 위치결정장치.