KR20100105333A

KR20100105333A - 전자부품 실장장치 및 노즐구동 제어방법

Info

Publication number: KR20100105333A
Application number: KR1020090108525A
Authority: KR
Inventors: 요시아키 유키모리
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2010-09-29
Also published as: KR101383886B1; JP4705178B2; JP2010219306A

Abstract

본 발명은 피더의 불필요한 인덱스 동작을 억제하여 생산 효율을 향상시킨 전자부품 실장장치를 제공한다.

본 발명의 전자부품 실장장치는 원주 상에 등간격으로 배열된 복수개의 노즐을 회전축 방향으로 자유롭게 왕복하도록 지지하고 각 노즐을 지지한 상태로 회전 가능한 노즐 지지부와, 소정의 제 1 및 제 2 구동위치에 위치하는 각 노즐을 회전축 방향으로 이동시키는 제 1 및 제 2 노즐 구동전부를 구비하는 헤드부와, 노즐 지지부의 회전동작을 제어하는 회전 제어부 및, 제 1 및 제 2 노즐 구동부를 제어하는 구동 제어부를 구비한다. 회전 제어부는 1개의 노즐을 사이에 두고 서로 이웃하는 2개의 노즐을 제 1 또는 제 2 구동위치에 대응하여 위치할 수 있도록 노즐 지지부를 소정 타이밍으로 회전 동작시키고 구동 제어부는 노즐 지지부의 회전 구동과 병행하여 제 1 또는 제 2 구동위치로 위치 결정된 각 노즐을 교대로 왕복 이동할 수 있도록 제 1 또는 제 2 노즐 구동부를 제어한다.

실장장치, 노즐구동 제어방법, 노즐 지지부, 노즐 구동부, 인덱스 동작, 회전 구동부, 회전 제어부

Description

전자부품 실장장치 및 노즐구동 제어방법{Electronic component mounted device and nozzle drive control method}

본 발명은 전자부품 실장장치 및 노즐구동 제어방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 로터리식 헤드를 구비한 전자부품 실장장치 및 노즐구동 제어방법에 관한 것이다.

전자부품을 프린트 기판 상에 장착하는 전자부품 실장장치는 전자부품을 공급하는 피더로부터 전자부품을 노즐로 흡착하여 픽업하고 프린트 기판 상에 반송하여 장착하는 장치이다. 전자부품 실장장치는 고효율로 빠르게 전자부품을 프린트 기판 상에 장착하기 위하여 일반적으로 복수개의 노즐을 구비한다. 노즐의 배치형태는 노즐이 일직선상에 배치된 직렬 배치 형과 노즐이 원주 상으로 배치된 원주 배치 형의 두 종류로 크게 구분할 수 있다.

노즐이 직렬 배치된 전자부품 실장장치는, 예를 들면 도 8에 나타낸 것 처럼 노즐 지지부(12)에 일직선 상으로 노즐(14)이 배치된 헤드부(10)를 구비한다. 노즐(14)은 대응되는 피더(16)에서 전자부품(4)을 흡착하게 되면 해당 노즐(14)을 지지하는 헤드부(10)가 이동함으로써 흡착한 전자부품(4)을 프린트 기판 상으로 반 송하고 장착한다. 이 때, 도 8에 표시한 것 처럼 노즐 지지부(12)에 설치된 노즐(14)의 배열 피치(p1)와 피더(16)의 배열 피치(p2)가 동일한 경우는 노즐(14)을 구동하는 액츄에이터(미도시)를 각 노즐(14)에 설치함으로써 동시에 흡착 동작을 수행할 수 있다. 이렇게 함으로써 생산 효율을 높일 수 있다.

한편, 노즐이 원주 상에 배치된 로터리식 헤드를 구비하는 전자부품 실장장치는, 예를 들면 도 9에 표시한 것 처럼 노즐 지지부(22)의 원주 상에 복수개의 노즐(24)이 등간격으로 배치된 헤드부(20)를 구비하고 있다. 일반적으로 로터리식 헤드부(20)에는 노즐(24)을 상하 방향으로 구동하는 액츄에이터(미도시)는 1개만 설치되어 있고 1개 노즐(24)에 대응하는 피더(26)로부터 전자부품(4)을 흡착하면 노즐 지지부(22)를 회전시켜 다음 노즐(24)에 의하여 해당 노즐(24)에 대응하는 피더(26)로부터 전자부품(4)을 흡착하게 된다. 이렇게 함으로써 복수개의 노즐(24)로 복수개의 전자부품(4)을 파지하면서 헤드부(20)를 이동시킬 수 있어 헤드부(20)가 피더(26)와 프린트 기판 사이를 왕복하는 횟수를 감소시킬 수 있다. 그러나 액츄에이터가 1개 만인 경우에는 복수개의 노즐(24)을 동시에 구동시킬 수 없다.

로터리식 헤드부(20)를 이용하여 전자부품(4)을 동시 흡착하는 방법으로서는 다양한 헤드부(20)의 구성을 생각할 수 있다. 예를 들면 도 10과 같이 2개의 로터리식 헤드부(20a, 20b)를 구비하여 각 헤드부(20a, 20b)에 각각 1개씩 노즐(24a, 24b)을 구동하는 액츄에이터(미도시)를 구비할 수 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 2003－101291호). 2개의 액츄에이터를 구비함으로써 구동위치(za, zb)에서 전자부품(4)의 동시 흡착은 가능하지만 2개의 헤드부(20a, 20b)를 구동하는 액츄에이터 및 전자부품(4)의 배치 상황 등을 검사하기 위한 카메라나 렌즈 등의 화상처리요소(28a, 28b)를 복수개 설치하여야 하기 때문에 비경제적인 문제가 발생한다.

또, 예를 들면 도 11에 나타낸 것처럼 1개의 로터리식 헤드부(20)에 설치된 복수개의 노즐(24) 중 서로 인접하는 노즐(24; 구동위치(z1, z2)에 위치하는 노즐)을 구동하도록 2개의 액츄에이터를 구비하여 헤드부(20)를 구성할 수도 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 2003－347795호). 그러나 선회 축으로부터 2개분의 인덱스가 필요하게 되고 화상처리 시야각도 도 11에 나타낸 것 처럼 넓어져야 할 필요가 있다. 또, 이러한 구성의 헤드부(20)는 도 12a에 나타낸 것 처럼 인접하는 노즐(24)의 배열 피치(p1)와 피더(26a)의 피치(p2)를 일치시킴으로써 전자부품(4)을 동시에 흡착할 수 있다. 그러나 도 12b에 나타낸 것 처럼 도 12a의 피더(26a)와 상이한 피치(p3)로 배치된 피더(26b)로부터 전자부품(4)을 흡착할 경우에는 노즐(24)의 배열 피치(p1)와 피더(26b)의 피치(p3)가 다르기 때문에 동시 흡착할 수 없다.

또 다른 예를 들면, 도 13에 나타낸 것 처럼 1개의 로터리식 헤드부(22)에 설치된 복수개의 노즐 중 회전축을 중심으로 대향하는 위치의 노즐(24; 구동위치(z1, z2)에 위치하는 노즐)이 구동하도록 2개의 액츄에이터를 구비하여 헤드부(20)를 구성할 수도 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 2008－053750호). 그러나 이러한 구성의 헤드부(20)에서도 2개의 화상처리요소(28d, 28e)를 설치할 필요가 있어 고비용화하는 문제가 있다. 또, 도 11에 표시한 구성의 헤드부(20)와 동일하게 구동하는 노즐(24)의 피치와 피더(26)의 피치가 상이한 경우에는 노즐(24)을 구동하는 액츄에이터를 2개로 구비하여도 전자부품(4)을 동시에 흡착할 수 없다.

이상과 같이 종래의 로터리식 헤드부의 구성에 있어서는 부품 종류나 수량에 의하여 전자부품을 동시 흡착할 수 있는 경우가 거의 없고 또 화상처리요소의 비용도 비싸지는 문제가 있다.

여기서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것이고 본 발명의 목적은 피더의 불필요한 인덱스 동작을 억제하여 생산 효율을 향상시킬 수 있는 새롭고도 개량된 전자부품 실장장치 및 노즐구동 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 의하면, 회전축을 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배열된 복수개의 노즐을 각각 회전축 방향으로 자유롭게 왕복하도록 지지하면서 한편 각 노즐이 지지된 상태로 회전축을 중심으로 회전 가능한 노즐 지지부와, 노즐 지지부의 회전에 의하여 소정의 제 1 구동위치 및 제 2 구동위치에 위치하는 각 노즐을 회전축 방향으로 이동시키는 제 1 노즐 구동부 및 제 2 노즐 구동부를 구비하는 헤드부와, 노즐 지지부의 회전동작을 제어하는 회전 제어부 및, 제 1 노즐 구동부 및 제 2 노즐 구동부를 제어하는 구동 제어부를 구비하는 전자부품 실장장치가 제공된다. 회전 제어부는 복수개의 노즐 중 1개의 노즐을 사이에 두고 서로 이웃하는 2개의 노즐을 제 1 구동위치 또는 제 2 구동위치에 대응하여 위치할 수 있도록 노즐 지지부를 소정 타이밍에서 회전 동작시키고 구동 제어부는 회전 제어부에 의한 노즐 지지부의 회전 구동과 병행하여 제 1 구동 위치 또는 제 2 구동위치로 위치 결정된 각 노즐을 상호 왕복 이동하도록 제 1 노즐 구동부 또는 제 2 노즐 구동부를 제어한다.

본 발명에 의하면 로터리식 헤드부의 노즐을 픽업 방향으로 구동하는 2개의 노즐 구동부가 구비된다. 2개의 노즐 구동부는 원주 상에 배치된 복수개의 노즐 가운데 1개의 노즐을 사이에 두고 그 양측에 위치하는 2개의 노즐을 구동하도록 설치된다. 그리고 구동 제어부에 의하여 노즐 지지부를 노즐의 배열 방향으로 회전시켜 다음으로 구동되는 노즐이 다음으로 구동하는 노즐 구동부의 구동위치로 위치하는 타이밍에서 제 1 노즐 구동부 및 제 2 노즐 구동부를 교대로 구동한다. 이것에 의하여 일방의 노즐 구동부의 구동위치에서 부품공급부가 부품을 공급하는 상태가 되도록 인덱스 동작을 완료하는 동안에 타방의 노즐 구동부에 의하여 구동위치의 노즐을 구동시켜 픽업 동작을 수행할 수 있다.

여기서, 구동 제어부는 제 1 노즐 구동부를 구동하여 제 1 구동위치에 위치하는 노즐에 픽업 동작을 수행하게 한 후, 이어서 제 2 노즐 구동부에 의하여 구동되는 노즐이 제 2 구동위치에 위치하는 타이밍에서 제 2 노즐 구동부를 구동하여 제 2 구동위치에 위치하는 노즐에 픽업 동작을 수행하게 한다. 제 1 구동위치에서 픽업 동작을 하는 동안에 제 2 구동위치에서는 인덱스 동작을 하게 된다. 이 때문에, 제 1 구동위치에서의 픽업 동작이 완료한 후 다음으로 구동하는 노즐이 제 2 구동위치에 위치하게 되면 제 2 구동위치에서의 인덱스 동작 종료를 기다릴 필요 없이 곧바로 픽업 동작을 개시할 수 있게 된다.

또한 구동 제어부는 제 1 노즐 구동부 및 제 2 노즐 구동부 중, 노즐 지지부 의 회전 방향 상류 측에 위치하는 노즐 구동부로부터 구동을 개시한다. 이것으로 2개의 구동위치에 위치하는 노즐을 효율적으로 교대로 동작시킬 수 있다.

또, 상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 관점에 의하면, 노즐 지지부의 회전축을 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배열되어 회전축 방향으로 자유롭게 왕복하도록 지지를 받는 복수개의 노즐 가운데, 1개의 노즐을 사이에 두고 서로 이웃하는 2개의 노즐을 제 1 구동위치 또는 제 2 구동위치에 대응하여 위치할 수 있도록 노즐 지지부가 소정 타이밍에서 각 노즐을 지지한 상태로 회전축을 중심으로 회전 동작하는 단계 및, 노즐 지지부의 회전 구동과 병행하여 제 1 구동위치 또는 제 2 구동위치로 위치 결정된 각 노즐을 교대로 왕복 이동시키는 단계를 포함하는 노즐구동 제어방법이 제공된다.

이상 설명한 본 발명에 의하면, 피더의 불필요한 인덱스 동작을 억제하여 생산 효율을 향상시킬 수 있는 전자부품 실장장치 및 노즐구동 제어방법을 제공할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 매우 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가지는 구성요소에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.

＜전자부품 실장장치의 개략적 구성＞

우선, 도 1 및 도 2에 의하여 본 발명의 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)의 개략적 구성에 대하여 설명한다. 또한 도 1은 본 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)의 구성을 나타내는 개략 평면도이다. 도 2는 본 실시예에 의한 헤드부(150)의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.

본 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)는 부품 공급부(160)에서 공급되는 전자부품(4)을 기판(2)상에 장착하는 장치이다. 전자부품 실장장치(100)는 예를 들면 도 1에 나타낸 것 처럼 기판 반송부(110)와 제 1 반송부(120, 130)와 제 2 반송부(140)와 헤드부(150)와 부품 공급부(160)로 이루어져 있다.

기판 반송부(110)는 전자부품(4)이 장착되는 기판(2)을 x축 방향으로 반송한다. 기판 반송부(110)는 예를 들면 거의 평행하게 x축 방향으로 연설(延設)된 2개의 벨트 컨베이어(112, 114)로 구성할 수 있다. 이들 벨트 컨베이어(112, 114)를 동일한 속도로 회전시킴으로써 벨트 컨베이어(112, 114)상에 설치된 기판(2)을 x축 방향으로 이동시킬 수 있다.

제 1 반송부(120, 130)는 후술하는 제 2 반송부(140)에 지지되어 있는 헤드부(150)를 y축 방향으로 반송한다. 제 1 반송부(120, 130)는, 예를 들면 제 2 반송부(140)를 지지하고 y축 방향으로 연설된 가이드 레일(122, 132)과 가이드 레일(122, 132)에 평행하게 설치된 이송나사(124, 134)와 이송나사(124, 134)를 회전 구동하는 구동부(126, 136)로 이루어진다. 이송나사(124, 134)에는 제 2 반송부(140)에 설치된 너트(미도시)가 나합(螺合)되어 있다. 구동부(126, 136)에 의하여 이송나사(124, 134)가 회전하면 이송나사(124, 134)에 나합된 너트가 y축 방향 으로 이동하여 제 2 반송부(140)가 y축 방향으로 이동한다.

제 2 반송부(140)는 헤드부(150)를 지지함과 동시에 헤드부(150)를 x축 방향으로 반송한다. 제 2 반송부(140)는, 예를 들면 헤드부(150)를 지지하고 x축 방향으로 연설된 가이드 레일(142)과 가이드 레일(142)에 평행하게 설치된 이송나사(144)와 이송나사(144)를 회전 구동하는 구동부(146)로 이루어진다. 이송나사(144)에는 헤드부(150)에 고정된 너트(미도시)가 나합되어 있다. 구동부(146)에 의하여 이송나사(144)가 회전하면 이송나사(144)에 나합된 너트가 x축 방향으로 이동하고 헤드부(150)가 x축 방향으로 이동하게 된다. 또, 제 2 반송부(140)의 양단에는 제 1 반송부(120, 130)의 가이드 레일(122, 132)을 접동(摺動:양쪽이 접하여 움직임)하는 테이블(미도시)이 설치되어 있다. 단, 제 1 반송부(120, 130) 및 제 2 반송부(140)에는 이송나사(124, 134, 144)를 사용하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않으며 예를 들어 리니어 모터를 사용하여도 상관없다.

헤드부(150)는 부품 공급부(160)로부터 전자부품(4)을 취출(取出)하여 기판 반송부(110)상의 기판(2)으로 반송한 후 장착한다. 본 실시예에 의한 헤드부(150)는 도 2에 표시한 것 처럼 전자부품(4)을 흡착 파지하는 복수개의 노즐(154)이 노즐 지지부(152)의 원주 상에 등간격으로 배치된 로터리식 헤드이다. 본 실시예에 의한 헤드부(150)는 12개의 노즐(154)이 구비되어 있고 각 노즐(154)의 일단 측(기판(2) 혹은 피더(162)의 부품 공급 면과 마주보는 측)에는 전자부품(4)을 흡착 파지 가능한 파지부(156)가 설치되어 있다. 또, 헤드부(150)는 부품의 각도 보정을 위하여 노즐(154)을 회전시키는 회전 구동부(미도시)를 구비하고 있다.

헤드부(150)는 노즐(154)을 z축 방향으로 구동하는 2개의 노즐 구동부(170, 180)를 구비한다. 노즐 구동부(170, 180)는, 예를 들면 노즐(154)의 타단에 당접(當接)하여 노즐(154)을 z축의 마이너스 방향으로 눌러 이동시키는 이동부(172, 182)와 이동부(172, 182)를 z축 방향으로 구동시키는 액츄에이터를 구비하는 구동부(174, 184)로 구성할 수 있다. 본 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)는 노즐 구동부(170, 180)를 제어하는 구동 제어부(미도시)를 구비한다. 구동 제어부는 후술하는 노즐(154)의 구동 제어방법에 따라서 노즐(154)을 부품 공급부(160)로 근접 이격하는 방향으로 이동시킨다. 또한 노즐 구동부(170, 180)의 배치 및 노즐 구동부(170, 180)에 의한 노즐(154)의 구동제어의 상세한 설명은 후술한다.

다시 도 1을 참조하면 부품 공급부(160)는 전자부품(4)을 공급하는 1개 또는 2개 이상의 피더(162)로 배치되어 있다. 피더(162)는, 예를 들면 테이프 피더나 스틱 피더, 벌크 피더 등을 사용할 수 있다. 피더(162)로부터 공급되는 전자부품(4)은 헤드부(150)의 노즐(154)에 의하여 흡착되며 제 1 반송부(120, 130) 및 제 2 반송부(140)에 의하여 기판(2)의 소정 위치로 반송되고 장착된다.

또한 본 실시예의 구동 제어부는 노즐 구동부(170) 이외에 노즐 지지부(152)를 회전시키는 구동부나 제 1 반송부(120, 130), 제 2 반송부(140)의 구동부로도 구동 제어할 수 있도록 한다. 그러나 본 예에 한정하지 않고 각 구동부를 구동 제어하는 제어부를 각각 마련하여도 상관없다.

이상, 본 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)의 개략적인 구성에 대하여 설명하였다. 본 실시예의 전자부품 실장장치(100)는 복수개의 노즐(154) 가운데, 다음으로 구동되는 노즐(154)이 다음으로 구동하는 노즐 구동부(170 혹은 180)의 구동위치로 위치하는 타이밍에서 2개의 노즐 구동부(170, 180)에 의하여 2개의 노즐(154)을 교대로 구동시킨다. 이어서, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 실시예에 의한 헤드부(150) 노즐(154)의 구동방법을 설명한다. 단, 도 3은 본 실시예에 의한 헤드부(150)의 노즐(154) 배치 위치를 나타내는 설명도이다. 도 4는 본 실시예에 의한 노즐 구동부(170, 180)의 위치를 나타내는 설명도이다. 도 5는 종래 및 본 실시예의 노즐(154)의 구동 타이밍을 나타내는 설명도이다. 도 6은 본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동제어방법을 나타내는 설명도이다.

＜노즐의 구동위치＞

우선, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 실시예에 의한 헤드부(150)의 노즐(154) 배치 및 노즐 구동부(170, 180)로 구동되는 노즐(154)의 위치에 대하여 설명한다. 본 실시예에 의한 헤드부(150)는 상술한 것처럼 12개의 노즐(154의 A~L)이 원주 상에 등간격으로 배치되어 있다. 이들 노즐(154)중 2개의 노즐(154)이 노즐 구동부(170, 180)에 의하여 구동할 구동위치(z1, z2)에 위치한다. 도 4에 표시한 것 처럼 구동위치(z1)는 노즐 구동부(170)에 의하여 구동되는 위치이고 구동위치(z2)는 노즐 구동부(180)에 의하여 구동되는 위치이다.

노즐 구동부(170, 180)에 의한 노즐(154)의 구동위치(z1, z2)는 도 4에 나타낸 것 처럼 1개의 노즐(154)을 사이에 두고 노즐(154)의 배열 방향으로 인접하는 노즐(154) 위치에 설치된다. 즉, 노즐(154)의 구동위치(z1, z2)는 서로 인접하는 노즐(154)간의 피치(p)의 2배 거리(2p)를 가지며 배치된다. 도 3에서는 노즐(154의 B)이 노즐 구동부(170)에 의하여 구동되는 구동위치(z1)에 위치하고 노즐(154의 L)이 노즐 구동부(180)에 의하여 구동되는 구동위치(z2)에 위치한다.

또한 본 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)에서는 전자부품(4)의 배치 등을 검사하기 위한 카메라나 렌즈 등의 화상처리요소를, 예를 들면 도 3의 부호 190의 위치에 마련할 수 있다. 이와 같은 위치에 화상처리요소를 1개 설치하는 구성은 종래의 화상처리요소의 배치구성과 동일할 수 있다. 따라서 노즐 구동부(170, 180)를 2개 구성하여도 설치하는 화상처리요소는 증가하지 않기 때문에 비용상승을 억제할 수 있다.

＜노즐의 구동 제어방법＞

이와 같은 구동위치(z1, z2)에서 노즐(154)이 구동되는 헤드부(150)를 구비한 전자부품 실장장치(100)는 복수개의 노즐(154) 가운데 차기 구동되는 노즐(154)이 차기 구동하는 노즐 구동부(170 혹은 180)의 구동위치(z1 혹은 z2)에 위치하는 타이밍에 노즐 구동부(170 혹은 180)를 구동한다. 이것에 의하여 피더(162)가 전자부품(4)을 공급 가능한 상태로 하는 인덱스 동작을 수행할 때에 발생하는 대기시간을 저감할 수 있다. 다음에 도 5 및 도 6을 참고하여 본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동 제어방법에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 이하 노즐 지지부(152)는 시계방향으로 회전하는 것을 기준으로 설명한다.

［1. 1개의 노즐 구동부를 구비한 경우］

본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동 제어방법을 설명하기 전에, 비교 예로서 1개의 노즐 구동부를 구비하는 경우인 종래 노즐의 구동 제어방법에 대하여 설명한 다. 이러한 노즐의 구동 타이밍을 도 5의 상측 도면상에 나타낸다. 여기서, 세로축(z)은 노즐의 z축 방향의 이동량을 나타내고 세로축 로터리(Rotary)는 노즐 지지부의 회전동작 상태를 나타내며 세로축 피더(Feeder)는 피더의 인덱스 동작 상태를 나타낸다. 또, 가로축은 시간을 나타낸다.

우선, 피더가 전자부품을 공급 가능한 상태일 때 노즐은 노즐 구동부에 의하여 z축 마이너스 방향으로 이동하면서 피더가 공급하는 전자부품을 흡착 파지한다. 전자부품을 파지한 다음, 노즐은 노즐 구동부에 의하여 z축 플러스 방향으로 이동한다(픽업 동작). 이 때 노즐이 소정의 높이까지 상승하게 되면 전자부품을 공급한 피더가 다음의 전자부품을 공급할 수 있는 상태로 하기 위한 인덱스 동작을 개시한다. 또, 노즐이 소정의 높이까지 상승하면 다음 노즐이 노즐 구동부에 의한 구동위치(z)에 위치할 수 있도록 노즐 지지부가 회전하기 시작한다. 여기서 도 5에서는 인덱스 동작의 개시시점과 노즐 지지부의 회전동작의 타이밍이 다르지만 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않고 이들 동작을 동일한 타이밍으로 수행하여도 상관없다.

여기서, 피더의 인덱스 동작은 일반적으로 노즐 지지부를 회전시켜서 다음의 노즐을 준비하는 동작에 맞춰서 시간을 필요로 한다. 따라서 도 5의 상측 도면에 나타낸 것 처럼 다음 노즐이 노즐 구동부에 의한 구동위치에 위치한 후 피더의 인덱스 동작이 완료할 때까지 구동위치에 위치하는 다음 노즐에 의한 전자부품의 픽업 동작은 수행될 수 없다. 이 때문에 종래 노즐의 구동제어방법에 있어서는 노즐이 픽업 동작을 개시한 후 다음 노즐에 의한 픽업동작이 개시될 때까지 시간 T1을 필요로 한다.

［2. 본 실시예의 노즐구동 제어방법］

다음으로 본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동 제어방법을 도 5의 하측 도면에 나타낸다. 여기서 세로축(z1)은 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)의 z축 방향의 이동량을 나타내고 세로축(z2)은 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)의 z축 방향의 이동량을 나타낸다. 세로축 로터리(Rotary)는 노즐 지지부(152)의 회전동작 상태를 나타낸다. 세로축 피더(Feeder) 1은 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)의 인덱스 동작상태를 나타내며 세로축 피더(Feeder) 2는 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)의 인덱스 동작 상태를 나타낸다. 또, 가로축은 시간을 나타낸다. 이 때, 노즐 구동부(170, 180)에 의하여 노즐(154)을 구동하는 구동위치(z1, z2)는 도 3 및 도 4에서 설명한 것처럼 피치(2p)를 가지며 배치되어 있다.

우선, 피더가 전자부품을 공급 가능한 상태일 때 2개의 구동위치(z1, z2) 중 노즐 지지부(152)의 회전 방향 상류 측의 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)에 의한 픽업 동작을 수행한다. 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)은 노즐 구동부(170)에 의하여 z축 마이너스 방향으로 이동되고 피더(162)가 공급하는 전자부품(4)을 흡착 파지한다. 전자부품(4)을 파지하면 노즐(154)은 노즐 구동부(170)에 의하여 z축 플러스 방향으로 이동한다. 이 때, 노즐(154)이 소정의 높이까지 상승하면 전자부품(4)을 공급한 피더(162)(Feeder1)가 다음의 전자부품을 공급 가능한 상태로 하기 위한 인덱스 동작을 개시한다. 또, 노즐(154)이 소정의 높이까지 상승하면 다음 노즐(154)이 노즐 구동부(180)에 의한 구동위치(z2)에 위치할 수 있도록 노즐 지지 부(152)가 회전하기 시작한다.

이때, 구동위치(z2)에 위치한 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)(Feeder2)는 이미 인덱스 동작이 완료한 상태에 있다. 따라서 다음의 노즐(154)이 구동위치(z2)에 위치하면 픽업 동작을 개시할 수 있다. 다음 노즐(154)이 구동위치(z2)에 위치하면 노즐 구동부(180)는 구동위치(z2)에 위치한 노즐(154)을 z축 마이너스 방향으로 이동시킨다. 구동위치(z2)에 위치한 노즐(154)은 피더(162)(Feeder2)가 제공하는 전자부품(4)을 파지하면 노즐 구동부(180)에 의하여 z축 플러스 방향으로 이동한다. 이 노즐(154)이 소정의 높이까지 상승하면 전자부품(4)을 공급한 피더(162)(Feeder2)가 다음 전자부품을 공급 가능한 상태로 하는 인덱스 동작을 개시한다. 또, 노즐(154)이 소정의 높이까지 상승하면 다음의 노즐(154)이 노즐 구동부(170)에 의한 구동위치(z1)에 위치할 수 있도록 노즐 지지부(152)가 회전하기 시작한다.

여기서, 구동위치(z1)에 위치한 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)(Feeder1)는 다른 쪽의 피더(162)(Feeder2)의 전자부품(4)의 픽업 동작을 하고 있는 동안에 인덱스 동작을 완료하게 된다. 따라서 다음 노즐(154)이 구동위치(z1)에 위치하면 픽업 동작을 개시할 수 있다. 이와 같이 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)과 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)을 교대로 구동시킴으로써 피더(162)의 인덱스 동작이 완료하는 것을 기다릴 필요 없이 노즐(154)의 픽업 동작을 수행할 수 있다.

본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동 제어방법에서는 노즐(154)이 피더(162) 에 의하여 제공되는 전자부품(4)을 픽업하는데 필요로 하는 시간은 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)의 픽업 동작을 개시한 후 구동위치(z2)에 위치하는 다음 노즐(154)에 의한 픽업 동작이 개시될 때까지의 시간(T2)이 된다. 본 실시예의 노즐(154)의 구동 제어방법에 의하여 피더(162)의 인덱스 동작이 완료할 때까지의 픽업 동작의 대기 시간을 없앨 수 있고, 1개의 노즐 구동부로 노즐을 구동하던 종래의 구동 제어방법과 비교하여 1회의 픽업 시간을 시간 t(=T1－T2)만큼 단축하는 것이 가능해진다. 이렇게 함으로써 전자부품 실장장치(100)의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

도 6에 노즐(154)의 구동 제어방법의 구체적인 예를 나타낸다. 도 6에서는 도 2 및 도 3에 표시한 헤드부(150)와 동일하게 12개의 노즐(154의 A~L)이 설치되어 있는 것으로 한다.

우선, 도 6(a)에 나타낸 것 같이 노즐 구동부(170)에 의하여 노즐(154의 B)이 구동되어 전자부품(4)의 픽업을 수행한다. 노즐(154의 B)에 의하여 전자부품(4)이 픽업되면 도 5의 하측 도면에 나타낸 것처럼 노즐 지지부(152)가 회전하여 도 6(b)에 표시한 것처럼 다음 노즐(154의 A)이 노즐 구동부(180)에 의한 구동위치(z2)에 위치한다. 노즐(154의 A)이 구동위치(z2)에 위치하면 노즐(154의 A)에 의한 전자부품(4)의 픽업이 개시된다. 그 동안 구동위치(z1)의 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)의 인덱스 동작은 계속하여 수행되고 노즐(154의 D)이 구동위치(z1)로 이동 될 때까지는 완료하게 된다.

또한 노즐(154의 A)에 의하여 전자부품(4)이 픽업 되면 도 5의 하측 도면에 표시한 것처럼 노즐 지지부(152)가 회전하여, 도 6(c)에 표시한 것처럼 다음 노즐(154의 D)이 노즐 구동부(170)에 의한 구동위치(z1)에 위치한다. 노즐(154의 D)이 구동위치(z1)에 위치하면 노즐(154의 D)에 의한 전자부품(4)의 픽업이 개시된다. 그러는 동안 구동위치(z2)의 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)의 인덱스 동작은 계속 진행되고 노즐(154의 C)이 구동위치(z2)로 이동 될 때까지는 완료하게 된다. 그 후, 노즐(154의 D)에 의하여 전자부품(4)이 픽업 되면 노즐 지지부(152)가 회전하여 도 6(d)에 표시한 것처럼 다음 노즐(154의 C)이 노즐 구동부(180)에 의한 구동위치(z2)에 위치한다. 노즐(154의 C)이 구동위치(z2)에 위치하면 노즐(154의 C)에 의한 전자부품(4)의 픽업이 개시된다.

마찬가지로 도 6(e)에 표시한 것 처럼 구동위치(z1)의 노즐(154의 H)에 의한 픽업을 수행한 후, 도 6(f)에 표시한 것 처럼 구동위치(z2)의 노즐(154의 G)에 의한 픽업을 수행한다. 즉, 본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동제어방법에서는 B(z1)→A(z2)→D(z1)→C(z2)→F(z1)→E(z2)→H(z1)→G(z2)→J(z1)→I(z2)→L(z1)→K(z2)의 순서로 노즐(154)의 픽업 동작을 수행한다.

이와 같이, 노즐 구동부(170)에 의한 구동위치(z1)의 노즐(154) 픽업 동작과 노즐 구동부(180)에 의한 구동위치(z2)의 노즐(154)의 픽업 동작이 교대로 수행되고 각 구동위치(z1, z2)에 위치하는 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하는 피더(162)의 인덱스 동작이 각 구동위치(z1, z2)에서 수행되는 픽업 동작 간에 수행된다. 이것에 의하여 노즐(154)에 의한 픽업 동작을 효율적으로 수행할 수 있고 전자부품 실장장치(100)의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

＜연속 흡착에 따른 이점＞

본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동제어방법은 2개의 노즐 구동부(170, 180)를 교대로 구동하는 방법이다. 즉, 종래와 같이 복수개의 노즐에 의하여 전자부품(4)을 동시 흡착하는 것이 아니라 2개의 노즐 구동부(170, 180)를 시간차이로 구동시켜 전자부품(4)을 연속 흡착한다. 따라서 종래와 같이 구동위치에 있는 노즐의 배열 피치와 피더의 피치를 정확하게 일치시키지 않아도 된다.

예를 들면, 도 7A에 나타낸 것 처럼 구동위치(z1, z2)에 있는 노즐(154)의 배열 피치(p1)가 피더(162a)의 피치(p2)의 2배인 경우, 1개의 피더(162a)를 사이에 두는 2개의 피더(162a)에 의하여 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)과 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하도록 할 수 있다. 또, 예를 들면, 도 7B에 나타낸 것처럼 구동위치(z1, z2)에 있는 노즐(154)의 배열 피치(p1)가 피더(162b)의 피치(p3)와 동일한 경우, 인접하는 2개의 피더(162b)에 의하여 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)과 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)에 전자부품(4)을 공급하도록 할 수 있다.

또한 본 실시예에 의한 노즐(154)의 구동제어방법은 도 7A, 도 7B에 표시한 경우 이외의 구동위치(z1, z2)에 있는 노즐(154)의 배열 피치(p1)가 피더(162) 피치의 정수 배율이 아닌 경우에도 구동위치(z1, z2)에 있는 노즐(154)을 시간차로 연속하여 구동시키기 때문에 대응할 수 있다.

이 경우, 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)의 픽업 동작을 수행한 후, 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)의 픽업 동작을 수행하기까지 노즐 지지부(152)의 회전동작이나 피더(162)에 의한 인덱스 동작과 함께 제 2 반송부(140)를 구동함으로써 헤드부(150)의 위치를 이동시켜 노즐 구동부(180)에 대응하는 피더(162)의 부품제공위치에 맞출 수 있게 한다. 또, 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)의 픽업 동작이 완료하면 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)의 픽업 동작을 수행하기까지, 노즐 지지부(152)의 회전동작이나 피더(162)에 의한 인덱스 동작과 함께 제 2 반송부(140)를 구동함으로써 헤드부(150)의 위치를 이동시켜 노즐 구동부(170)에 대응하는 피더(162)의 부품제공위치에 맞추도록 한다.

이와 같이, 2개의 노즐 구동부(170, 180)를 시간차로 교대로 구동함으로써, 구동위치(z1, z2)에 있는 노즐(154)의 배열 피치(p1)와 피더(162)의 피치를 정확하게 일치시키지 않아도 효율적으로 전자부품(4)의 픽업 동작을 수행할 수 있다. 따라서 전자부품(4)의 종류나 수량에 따라서 피더(162)의 사이즈가 변하더라도 헤드부(150)의 구성을 변경할 필요 없이 유연하게 대응할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 의한 전자부품 실장장치(100)의 구성과 이에 따르는 전자부품 실장 방법에 대하여 설명하였다. 본 실시예에 의하면 복수개의 노즐(154)이 원주 상에 등간격으로 배치된 로터리식 헤드부(150)에 노즐(154)을 z축 방향으로 구동하는 노즐 구동부(170, 180)를 2개 구비한다. 이 때, 노즐 구동부(170, 180)에 의한 노즐(154)의 구동위치(z1, z2)는 1개의 노즐(154)을 사이에 두고 인접하는 노즐(154)의 위치에 마련된다. 그리고 각 구동위치(z1, z2)에 대응하는 피더(162)의 인덱스 동작에 맞추어 구동위치(z1)에 위치하는 노즐(154)과 구동위치(z2)에 위치하는 노즐(154)을 교대로 연속 구동한다.

이것에 의하여 일방의 구동위치(예를 들면, 구동위치(z1))에 대응하는 피더(162)의 인덱스 동작을 완료시키는 동안에, 타방의 구동위치(예를 들면, 구동위치(z2))에 위치하는 노즐(154)의 픽업 동작을 수행할 수 있어서 전자부품 실장장치(100)에 의한 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 구동위치(z1, z2)에 있는 노즐(154)의 배열 피치(p1)와 피더(162)의 피치를 정확하게 일치시키지 않아도 효율적으로 전자부품(4)의 픽업 동작을 수행할 수 있기 때문에 피더(162) 사이즈의 변화에 유연하게 대응할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 매우 바람직한 실시예에 대하여 자세히 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음이 자명하고 이것들도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해할 수 있다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 노즐(154)의 수를 12개로 하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않으며 적어도 4개 이상의 노즐(154)을 구비하면 된다. 단, 본 발명에 의한 전자부품 실장장치에서는 2개의 노즐 구동부에 의하여 노즐을 교대로 동작시키기 위하여 노즐을 짝수개로 실시함으로써 구동 효율을 높일 수 있다.

또, 상기 실시예에서는 노즐 지지부(152)를 시계방향으로 회전시킨 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않으며 노즐 지지부(152)를 반시계방향으로 회전시켜도 상관없다. 이 경우에는 노즐 지지부(152)의 회전 방향 상류 측의 구동위치(도 4에서는 구동위치(z2))에 위치하는 노즐(154)로부터 구동하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전자부품 실장장치의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 헤드부 노즐의 배치 위치를 나타내는 설명도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 노즐 구동부의 위치를 나타내는 설명도이다.

도 5는 종래 및 본 발명의 실시예의 노즐 구동 타이밍을 나타내는 설명도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 노즐의 구동 제어방법을 나타내는 설명도이다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 의한 노즐의 배열 피치와 피더의 피치와의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 노즐의 배열 피치와 피더의 피치와의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 8은 종래의 노즐이 직렬 배치된 헤드부를 구비하는 전자부품 실장장치의 구성을 나타내는 설명도이다.

도 9는 종래의 노즐이 원주 배치된 로터리식 헤드부를 구비하는 전자부품 실 장장치의 구성을 나타내는 설명도이다.

도 10은 종래의 로터리식 헤드부를 2개 구비한 경우의 구성을 나타내는 설명도이다.

도 11은 종래의 로터리식 헤드부에 인접하는 노즐을 구동하는 2개의 액츄에이터를 구비한 경우의 구성을 나타내는 설명도이다.

도 12a는 도 11에 표시한 헤드부 노즐의 배열 피치와 피더의 피치와의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 12b는 도 11에 표시한 헤드부 노즐의 배열 피치와 피더의 피치와의 관계를 나타내는 설명도이다.

도 13은 종래의 로터리식 헤드부에 회전축을 중심으로 대향하는 노즐을 구동하는 2개의 액츄에이터를 구비한 경우의 구성을 나타내는 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 기판 4: 전자부품

100: 전자부품 실장장치 110: 기판 반송부

120, 130: 제 1 반송부 140: 제 2 반송부

150: 헤드부 152: 노즐 지지부

154: 노즐 160: 부품 공급부

162: 피더　 170, 180: 노즐 구동부

190: 화상처리 요소위치

Claims

회전축을 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배열된 복수개의 노즐을 각각 상기 회전축 방향으로 자유롭게 왕복하도록 지지하고 또한 각 상기 노즐을 지지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 회전 가능한 노즐 지지부와 상기 노즐 지지부의 회전으로 소정의 제 1 구동위치 및 제 2 구동위치에 위치하는 각 상기 노즐을 상기 회전축 방향으로 이동시키는 제 1 노즐 구동부 및 제 2 노즐 구동부를 구비하는 헤드부;

상기 노즐 지지부의 회전동작을 제어하는 회전 제어부; 및

상기 제 1 노즐 구동부 및 상기 제 2 노즐 구동부를 제어하는 구동 제어부를 구비하되,

상기 회전 제어부는 복수개의 상기 노즐 중, 1개의 상기 노즐을 사이에 두고 서로 이웃하는 2개의 상기 노즐을 상기 제 1 구동위치 또는 상기 제 2 구동위치에 대응하여 위치할 수 있도록 상기 노즐 지지부를 소정 타이밍으로 회전 동작시키고

상기 구동 제어부는 상기 회전 제어부에 의한 상기 노즐 지지부의 회전 구동과 병행하여 상기 제 1 구동위치 또는 상기 제 2 구동위치로 위치 결정된 각 상기 노즐을 교대로 왕복 이동할 수 있도록 상기 제 1 노즐 구동부 또는 상기 제 2 노즐 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 제어부는,

상기 제 1 노즐 구동부를 구동하여 상기 제 1 구동위치에 위치하는 상기 노즐에 픽업 동작을 수행하게 하고,

상기 제 2 노즐 구동부에 의하여 구동되는 상기 노즐이 상기 제 2 구동위치에 위치하는 타이밍으로 상기 제 2 노즐 구동부를 구동시켜 상기 제 2 구동위치에 위치하는 상기 노즐에 픽업 동작을 수행하게 하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 구동 제어부는 상기 제 1 노즐 구동부 및 상기 제 2 노즐 구동부 중, 상기 노즐 지지부의 회전 방향 상류 측에 위치하는 노즐 구동부로부터 구동을 개시하는 것을 특징으로 하는 전자부품 실장장치.
노즐 지지부의 회전축을 중심으로 하는 원주 상에 등간격으로 배열되고 상기 회전축 방향으로 자유롭게 왕복하도록 지지를 받은 복수개의 노즐 중, 1개의 상기 노즐을 사이에 두고 서로 이웃하는 2개의 상기 노즐을 제 1 구동위치 또는 제 2 구동위치에 대응하여 위치할 수 있도록 상기 노즐 지지부가 소정 타이밍으로 각 상기 노즐을 지지한 상태에서 상기 회전축을 중심으로 회전동작 하는 단계; 및

상기 노즐 지지부의 회전 구동과 병행하여 상기 제 1 구동위치 또는 상기 제 2 구동위치에 위치 결정된 각 상기 노즐을 교대로 왕복 이동시키는 단계를 포함하 는 것을 특징으로 하는 노즐구동 제어방법.