KR20160038666A

KR20160038666A - 표면 실장기의 부품 유지 헤드

Info

Publication number: KR20160038666A
Application number: KR1020140173247A
Authority: KR
Inventors: 스스무 키타다; 타니자키 마사히로; 테츠오 후지하라
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-04-07
Also published as: KR102025370B1; JP6734625B2; JP2016072460A

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드 본체와, 상기 헤드 본체에 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 설치되는 로터리 헤드와, 상기 로터리 헤드의 원주 방향을 따라 배치된 부품 유지 기구와, 상기 R 방향으로 회전하여 특정 위치에 있는 상기 부품 유지 기구를 검지하는 반사형의 광 센서를 포함하고, 상기 광 센서는, 상기 특정 위치에 있는 부품 유지 기구의 반사면을 향해 광을 조사하는 발광부와, 상기 반사면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부를 구비하고, 상기 발광부로부터 조사되는 광의 광축이, 상기 반사면의 부분 중 상기 특정 위치에 있는 부품 유지 기구의 수직 방향 중심축상의 위치로부터 상기 R 방향의 회전 방향으로 더 회전한 위치를 향하도록 오프셋되어 배치된 표면 실장기의 부품 유지 헤드를 제공한다.

Description

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

본 발명은, IC칩 등의 부품(전자 부품)을 기판상에 실장하는 표면 실장기에서 부품을 유지하는 부품 유지 기구를 가진 부품 유지 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 표면 실장기는 부품 유지 헤드를 부품 공급부의 상방으로 이동시키고, 거기에서 부품 유지 헤드에 구비된 부품 유지 기구로서의 노즐에 하강상승 동작을 실행시켜 노즐의 하단부에 부품을 진공 흡착하여 픽업하고, 그 다음 부품 유지 헤드를 기판의 상방으로 이동시킨 후, 기판의 상방에서 재차 노즐에 하강상승 동작을 실행시켜 부품을 기판의 소정 좌표 위치에 실장하도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같이 노즐을 하강상승시켜 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.

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 착지할 수 없어 부품을 실장하지 못하게 된다. 따라서 노즐의 하강 스트로크는 확실히 제어되어야 한다.

노즐의 하강 스트로크를 확실히 제어하기 위한 방법으로서 노즐의 착지를 검지하는 검지 수단(노즐을 검지하는 센서)을 이용한 방법이 일본특허 제3543044호에 개시되어 있다. 또한, 본원 출원인은 동일하게 노즐의 하강 스트로크를 확실하게 제어하기 위한 방법으로서 일본특허출원 2013-212220호에서 노즐을 검지하는 센서에 반사형의 광 센서(광섬유 센서)를 이용한 방법을 제안했다. 이 광섬유 센서는, 노즐 외주의 반사면을 향해 광을 발하는 발광부와, 반사면에서 반사된 반사광을 받는 수광부를 가지고 소정의 역치(문턱값)에 대한 수광량 변화에 의해 노즐을 검지한다.

이와 같이 반사형의 광 센서(광섬유 센서)를 이용하여 그 수광량 변화로부터 노즐을 검지할 경우, 오검지를 방지하여 검지 정밀도를 향상시키는 점에서 노즐을 검지하기 전의 수광량은 최대한 일정한 것이 바람직하다. 이 점에서, 종래에는 발광부로부터 발광되는 광의 광축이 검지 대상 노즐의 수직 방향 중심축을 향하도록 되어 있었으나, 검지 정밀도가 반드시 충분하다고는 볼 수 없었다.

본 발명의 일측면에 따르면, 표면 실장기의 부품 유지 헤드에서 부품 유지 기구(노즐)를 검지하는 센서의 검지 정밀도를 향상시키는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명자들이 상기 과제를 해결하기 위해 부품 보존 유지 기구(노즐)를 검지하는 센서의 배치 등에 대해 검토한 결과, 부품 보존 유지 기구를 검지하는 반사형의 광 센서의 발광부로부터 조사되는 광의 광축 방향을, 부품 보존 유지 기구의 수직 방향 중심축에서 로터리 헤드의 회전 방향(R 방향)의 하류측으로 오프셋시키면, 노즐을 검지하기 전의 수광량이 높은 레벨로 안정된다는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드 본체;와, 상기 헤드 본체에 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 설치되는 로터리 헤드;와, 상기 로터리 헤드의 원주 방향을 따라 배치된 부품 유지 기구;와, 상기 R 방향으로 회전하여 특정 위치에 있는 상기 부품 유지 기구를 검지하는 반사형의 광 센서;를 포함하고, 상기 광 센서는, 상기 특정 위치에 있는 부품 유지 기구의 반사면을 향해 광을 조사하는 발광부;와, 상기 반사면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부;를 구비하고, 상기 발광부로부터 조사되는 광의 광축이, 상기 반사면의 부분 중 상기 특정 위치에 있는 부품 유지 기구의 수직 방향 중심축상의 위치로부터 상기 R 방향의 회전 방향으로 더 회전한 위치를 향하도록 오프셋되어 배치된 표면 실장기의 부품 유지 헤드를 제공한다.

여기서, 상기 오프셋의 양은, 상기 오프셋의 양의 변화에 대해 상기 수광부의 수광량 변화가 최소가 되도록 설정될 수 있다.

여기서, 상기 광 센서는, 소정의 역치에 대한 수광량 변화에 의해 상기 부품 유지 기구를 검지할 수 있고, 상기 역치는, 상기 수광부에 의한 수광량의 안정 영역에서의 수광량에 기초하여 설정될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부품 유지 기구(노즐)를 검지하는 반사형의 광 센서에서, 부품 유지 기구를 검지하기 전의 수광량이 높은 레벨로 안정된다. 이로써 해당 센서에 의한 부품 유지 기구에 대한 검지 정밀도가 향상되어 부품 유지 기구의 하강 스트로크 등을 보다 확실하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 부품 유지 헤드의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 부품 유지 헤드에서 스핀들을 Z 방향으로 승강시키는 기구를 도시한 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 좌측면도, (c), (d)는 주요부의 사시도이다.
도 3은 도 2의 스핀들을 Z 방향으로 승강시키는 기구에서 승강 부재 주위의 구성을 도시한 설명도이다.
도 4는 도 1의 부품 유지 헤드에서 사용한 광섬유 센서의 주요부를, 그 장착 상태를 포함하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1의 부품 유지 헤드에서 스핀들의 하단에 장착된 노즐 부분의 단면을 확대 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 노즐이 착지되었을 때의 광섬유 센서의 수광량 변화를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 관한 「오프셋」을 개념적으로 도시한 평면도이다.
도 8a는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도=-1.0˚).
도 8b는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도(θ)=-0.5˚).
도 8c는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도(θ)=0.0˚).
도 8d는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도(θ)=＋0.5˚).
도 8e는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도(θ)=＋1.0˚).
도 8f는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도(θ)=＋1.5˚).
도 8g는, 본 발명의 일 실시예에 관한 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))를 변화시켜 광섬유 센서 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한 도면이다(오프셋 각도(θ)=＋2.0˚).
도 9는, 도 8a 내지 도 8g의 결과를 토대로 각 예에서의 수광량을 오프셋 각도(θ)에 대해 플롯팅한 도면이다.

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

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

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 부품 유지 헤드(10)는 로터리 헤드 형식의 부품 유지 헤드로서, 헤드 본체(메인 프레임)(20)에 로터리 헤드(40)가 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 로터리 헤드(40)에는, 그 원주 방향을 따라 등간격으로 복수개의 스핀들(41)이 배치되고 각 스핀들(41)의 하단에 부품을 흡착 유지하는 부품 유지 기구로서 노즐(42)이 장착되어 있다.

로터리 헤드(40)는, 헤드 본체(20)에 설치된 R서보 모터(21)의 구동에 의해 R 방향으로 회전할 수 있다. 또 각 스핀들(41)은, 헤드 본체(20)에 설치된 T서보 모터(22)의 구동에 의해 각 스핀들(41)의 축선 둘레의 T 방향으로 회전할 수 있다.

또한 헤드 본체(20)에는, 특정 위치에 있는 스핀들(41a)(도 3 참조)을 축선 방향인 Z 방향으로 승강시키기 위한 Z서보 모터(23)가 배치되어 있다. R서보 모터(21)의 구동에 의해 로터리 헤드(40)를 R방향으로 회전시키는 기구, 및 T서보 모터(22)의 구동에 의해 각 스핀들(41)을 T방향으로 회전시키는 기구에 대해서는 주지의 것이므로 여기서 그 설명은 생략하기로 한다. Z서보 모터(23)의 구동에 의해 스핀들(41a)을 승강시키는 기구에 대해서는, 이하 설명하기로 한다.

도 2는, 도 1의 부품 유지 헤드(10)에서 스핀들(41a)을 Z 방향으로 승강시키는 기구를 도시한 도면으로서, (a)는 정면도, (b)는 좌측면도, (c), (d)는 주요부의 사시도이다.

Z서보 모터(23)의 모터축은 볼 나사 기구의 나사축(24)에 연결되어 있고, 이 나사축(24)에 볼 나사 기구의 너트가 장착되어 있다. 또한, 그 너트에 승강 부재(25)가 체결되어 있다.

또 승강 부재(25)에는, 회전 멈춤과 승강 가이드를 위해 상부 스플라인 샤프트(26)가 장착되어 있다. 그리고 이 승강 부재(25)에 가압부(25a)가 일체적으로 연결되어 있다. 따라서 Z서보 모터(23)의 구동에 의해 승강 부재(25)와 함께 가압부(25a)가 Z 방향으로 이동한다.

승강 부재(25) 및 가압부(25a)는 헤드 본체(20)측에 1개만 마련되어 있다. 스핀들(41)을 하강시킬 때에는 가압부(25a)에 대해 스핀들(41)을 상대적으로 이동시킴으로써 하강시키는 스핀들(41)(상기 특정 위치에 있는 스핀들(41a))을 선택하고 가압부(25a)를 하강시킴으로써 해당 스핀들(41a) 및 그 하단에 장착된 노즐(42a)을 하강시킨다.

본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이 로터리 헤드(40)를 R 방향으로 회전시킴으로써 가압부(25a)에 대해 스핀들(41)을 상대 이동시켜 하강시킬 스핀들(41)을 가압부(25a) 밑에 위치시킨다. 이어, 가압부(25a)를 하강시켜 가압부(25a)의 바로 밑에 있는 스핀들(41a)을 하강시킨다. 여기서, 특정 위치는 2군데 이상 있어도 좋다.

도 2에 도시된 바와 같이, 가압부(25a)가 연결된 승강 부재(25)에는, 어댑터 부재(27)를 사이에 두고 아암 부재(28)의 일부가 연결되고, 이 아암 부재(28)의 끝단측에 센서 홀더 부재(29)를 사이에 두고, 노즐을 검지하는 센서로서 광섬유 센서(30)가 연결되어 있다.

또한, 아암 부재(28)의 끝단측에는, 승강 부재(25)의 승강에 따른 아암 부재(28)의 승강을 가이드하기 위해 하부 스플라인 샤프트(31)가 장착되어 있다. 이 하부 스플라인 샤프트(31)는 고정 부재(32)를 사이에 두고 헤드 본체(20)에 고정되어 있다.

여기서 상기 어댑터 부재(27)는, 광섬유 센서(30)의 XY 방향의 위치를 조정하기 위한 XY 방향 위치 조정 부재이다. 즉, 어댑터 부재(27)는 승강 부재(25)에 대해 Z 방향에 수직인 수평면 내에서 XY 방향으로 위치 조정 가능하게 연결된다. 이로써 어댑터 부재(27)와 일체인 아암 부재(28)의 XY 방향의 위치가 조정될 수 있고, 그 결과, 아암 부재(28)에 연결된 광섬유 센서(30)의 XY 방향의 위치가 조정될 수 있다.

또한, 센서 홀더 부재(29)는, 광섬유 센서(30)의 Z 방향의 위치를 조정하기 위한 Z 방향 위치 조정 부재이다. 즉, 센서 홀더 부재(29)는 아암 부재(28)에 대해 Z 방향으로 위치 조정 가능하게 연결된다. 이로써 센서 홀더 부재(29)에 일체로 연결(유지)된 광섬유 센서(30)의 Z 방향의 위치가 조정된다.

이와 같이 광섬유 센서(30)는, 어댑터 부재(27), 아암 부재(28) 및 센서 홀더 부재(29)를 사이에 두고 승강 부재(25)에 연결되는데, 어댑터 부재(27) 및 센서 홀더 부재(29)에 의한 위치 조정이 이루어진 후에는 승강 부재(25) 및 가압부(25a)와 일체화된다. 따라서 광섬유 센서(30)는, Z서보 모터(23)의 구동에 의해 가압부(25a)가 Z 방향으로 이동하면, 이것과 연동하여 Z 방향으로 이동한다. 즉, 광섬유 센서(30)는, 가압부(25a)의 승강에 의한 스핀들(41a)의 Z 방향의 이동과 동조하여 Z 방향으로 이동한다. 아울러 스핀들(41)은 2개의 코일 스프링으로 이루어진 탄발체(41b)(도 1 참조)에 의해 항상 상방의 초기 위치를 향해 탄성 가압되어 있다.

광섬유 센서(30)는, 발광부 및 수광부가 광섬유나 렌즈와 함께 끼워져 구성된 것으로서, 그 구성 자체는 주지의 것이다. 도 4는, 본 실시예에서 사용한 광섬유 센서(30)의 주요부를, 그 장착 상태를 포함하여 도시한 사시도이다.

전술한 바와 같이, 광섬유 센서(30)는 센서 홀더 부재(29)를 사이에 두고 아암 부재(28)에 연결된다. 그리고 본 실시예의 광섬유 센서(30)는, 그 광축 방향을 조정하기 위한 광축 방향 조정 수단으로서 편심 칼라(30a)를 가진다. 즉, 편심 칼라(30a)는 광섬유 센서(30)의 렌즈(30b)에 장착되어 있으며 이 편심 칼라(30a)를 렌즈(30b)에 대해 회전시킴으로써 광섬유 센서(30)의 광축 방향을 조정한다.

다음으로 광섬유 센서(30)의 센서 기능에 대해 그 기본을 설명하기로 한다.

본 실시예에서 광섬유 센서(30)는, 도 1에 도시한 바와 같이 스핀들(41)의 하단에 장착된 노즐(42)(상기 특정 위치에 있는 노즐(42a))의 비스듬한 상방에 배치되어 있다. 그리고 광섬유 센서(30)의 발광부는, 도 5에 확대하여 도시한 노즐(42a)의 외주 상면의 반사면(42b)을 향해 비스듬하게 아래쪽으로 광(P)을 조사한다. 그 조사된 광(P)은 반사면(42b)에서 반사되고, 반사된 반사광은 광섬유 센서(30)의 수광부에서 수광된다.

여기서 노즐(42)은, 도 5에 도시한 바와 같이 스핀들(41)의 하단에 코일 스프링(43)(탄성체)을 사이에 두고 장착되어 있다. 따라서 상기 특정 위치에 있는 스핀들(41a)이 하강하다가 노즐(42a)이 착지되면, 코일 스프링(43)이 압축되어 상하 방향으로 스핀들(41a)에 대한 노즐(42a)의 상대 위치가 변화된다. 구체적으로는 노즐(42a)이 스핀들(41a)의 하단 측을 향해 상대적으로 이동한다.

한편 광섬유 센서(30)의 발광부로부터 조사되는 광(P)은, 도 4에 도시한 렌즈(30b)에 의해, 노즐(42a)이 착지되어 있지 않은 초기 상태일 때의 반사면(42b)에 초점이 맞춰져 있다. 따라서 노즐(42a)이 착지되어 그 상하 방향으로 스핀들(41a)에 대한 노즐(42a)의 위치가 변화되면, 반사면(42b)에서 반사되는 반사광의 양이 감소하여, 광섬유 센서(30)의 수광부에서 수광하는 수광량이 감소한다(도 6 참조). 본 실시예에서는 이 수광량의 감소를 광섬유 센서(30)의 센서부(미도시)에서 검지한다. 그리고 센서부는 수광량이 소정량 감소했을 때, 예를 들면 도 6에 도시한 역치 A 이하가 되었을 때에 노즐(42a)이 착지되었다고 판단하여 '착지 검지 신호'를 발생시킨다.

여기서, 노즐(42a)이 '착지'되었다는 표현은 노즐(42a)의 하방으로부터 힘이 작용하였다는 의미이고, 그러한 경우는 부품의 픽업 공정에서 노즐(42a)이 아래로 이동하다가 노즐(42a)의 하단부가 부품의 상면에 착지되는 경우와, 부품의 실장 공정에서 노즐(42a)의 하단부에 흡착 유지된 부품이 기판의 상면에 착지되는 경우에 해당한다.

다시 도 6을 참조하면, 특정 위치에 있는 노즐(42a)이 착지되기 전의 수광량은, 시간적 순서에 따라 최대한 안정되어 있는 것이 바람직하다.

노즐(42a)이 착지되기 전의 수광량의 시간적 변화가 크면 노즐(42a)이 착지되어 있지 않음에도 불구하고 수광량이 역치 A 이하가 되어 실수로 착지 검지 신호를 발하게 되기 때문이다. 또 노즐(42a)이 착지되기 전의 수광량은 최대한 높은 레벨인 것이 바람직하다. 노즐(42a)이 착지되기 전의 수광량이 고레벨이면 역치 A 설정의 자유도가 증가하여 보다 확실하게 노즐(42a)의 착지를 검지할 수 있게 되기 때문이다.

본 발명에서는, 노즐(42a)이 착지되기 전의 수광량을 높은 레벨로 안정시키기 위해 광섬유 센서(30)의 발광부로부터 조사되는 광의 광축 방향을 특정 방향으로 오프셋시키고 있다.

도 7은, 이 오프셋을 개념적으로 도시한 평면도이다. 동 도면에서 광섬유 센서(30)는, 전술한 요령으로 특정 위치에 도래한 노즐(42a)의 착지를 검지한다. 본 발명에서는, 광섬유 센서(30)의 발광부로부터 발광되는 광(P)의 광축이, 특정 위치에 있는 노즐(42a)의 수직 방향 중심축(C)상의 반사면(42b)의 위치로부터 로터리 헤드(40)의 회전 방향(R 방향)으로 더 회전한 곳에 위치한 반사면(42b)의 위치를 지향하도록 오프셋되어 광섬유 센서(30)를 배치한다. 바꾸어 말하면, 특정 위치에 있는 노즐(42a)을 검지하는 광섬유 센서(30)의 발광부로부터 조사되는 광의 광축 방향을, 해당 노즐(42a)의 수직 방향 중심축(C)에서 로터리 헤드의 회전 방향(R 방향)으로 더 회전한 위치로 오프셋 양(d)을 결정하여 오프셋시킨다.

도 8a 내지 도 8g는, 본 실시예의 효과를 검증하기 위한 시험으로서 도 7의 오프셋 양(d)을 변화시켜 광섬유 센서(30)의 수광부의 수광량을 측정한 결과를 도시한다. 시험에서는, 상기 특정 위치를 기준(제로)으로 하여 로터리 헤드의 R 방향의 오프셋 각도(θ)를 변화시킴으로써 상기 특정 위치에서의 오프셋 양(d)을 변화시켰다. 오프셋 각도(θ) 및 오프셋 양(d)의 관계는 하기 표 1와 동일하며, 광섬유 센서(30)의 발광부의 광축 방향이 R 방향 쪽으로 오프셋되는 방향을 플러스(＋), R 방향에 반대 되어 오프셋되는 방향을 마이너스(-)로 하였다. 그리고 시험에서는, 표 1 중의 No.A 내지 G의 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))로 설정한 각 예에 대해, 실제 로터리 헤드의 동작을 모방하여 로터리 헤드를 R 방향으로 회전시키고, 노즐이 상기 특정 위치에 도래하기 전의 시점에서부터 상기 특정 위치를 지나칠 때까지의, 광섬유 센서(30)의 수광부의 수광량의 시간 경과에 따른 변화를 측정했다. 표 1 중의 No.A, B, C, D, E, F, G는, 각각 도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 도 8e, 도 8f, 도 8g의 결과에 대응한다.

No.	오프셋 각도 θ(˚)	오프셋 양 d(mm)
A	-1.0	-0.27
B	-0.5	-0.13
C	0.0	0
D	+0.5	0.14
E	+1.0	0.27
F	+1.5	0.41
G	+2.0	0.55

도 8a 내지 도 8g에서, 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))가 플러스, 즉 광섬유 센서(30)의 발광부에서 조사되는 광의 광축 방향이, 노즐의 수직 방향 중심축(C)에서 로터리 헤드의 회전 방향(R 방향)으로 오프셋되어 있으면, 광섬유 센서(30)의 수광부의 수광량의 시간 경과에 따른 변화가 억제되어 수광량이 안정된다는 것을 알 수 있다.

여기서 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))의 상한은, 광섬유 센서(30)가 노즐을 검지하는 것이라는 전제 조건으로부터 필연적으로 정해진다. 구체적으로는, 광섬유 센서(30)의 발광부로부터 조사되는 광의 광축 방향이 도 5에서 설명한 노즐(42a)의 반사면(42b)의 범위 내에 있다는 것이 필요 조건이므로, 이 필요 조건으로 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))의 상한은 결정된다.

여기서 도 6에서 설명한 역치 A는, 도 8d 내지 도 8g에 도시한 본 실시예에서의 수광량의 시간 경과에 따른 변화에 있어서 수광량의 안정 영역에서의 수광량에 기초하여 설정된다. 수광량의 안정 영역이란, 도 8d 내지 도 8g에서 수광량의 상승 영역 및 하강 영역을 제외한 영역이다. 이와 같이 수광량의 안정 영역에서의 수광량에 기초하여 역치를 설정함으로써 확실한 역치를 설정할 수 있어 광섬유 센서(30)의 검지 정밀도를 향상시킨다.

도 9는, 도 8a 내지 도 8g의 결과를 토대로 각 예에서의 평균 수광량을 오프셋 각도(θ)에 대해 플롯팅한 것이다. 도 9로 보아, 본 실시예의 경우, 오프셋 각도(θ)가 ＋1.0˚일 때에 수광량이 최대가 됨과 동시에 오프셋 각도(θ)의 변화에 대한 수광량 변화가 최소가 된다는 것을 알 수 있다. 오프셋 각도(θ)의 변화에 대한 수광량 변화가 작다는 것은, 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))가 오차 등에 의해 다소 바뀌더라도 안정된 수광량을 얻을 수 있다는 것이므로 광섬유 센서(30)의 검지 정밀도 향상, 안정화를 위해 바람직하다. 따라서 본 실시예의 경우, 오프셋 각도(θ)는 ＋1.0˚가 최적이다. 아울러 최적의 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))의 값은 로터리 헤드의 구성, 치수 등에 따라 바뀌지만, 그 로터리 헤드에서 도 9와 같은 시험을 실시함으로써 구할 수 있다.

이 오프셋 각도(θ)(오프셋 양(d))의 조정은, 도 2에서 설명한 어댑터 부재(27)(XY 방향 위치 조정 부재) 및 센서 홀더 부재(29)(Z 방향 위치 조정 부재), 및 도 4에서 설명한 편심 칼라(30a)(광축 방향 조정 수단)를 이용하여 행한다.

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

본 발명은 부품 실장기의 제조 및 운용에 사용될 수 있다.

10: 부품 유지 헤드 20: 헤드 본체
30: 광섬유 센서 40: 로터리 헤드

Claims

헤드 본체;
상기 헤드 본체에 수직축 둘레의 R 방향으로 회전 가능하게 설치되는 로터리 헤드;
상기 로터리 헤드의 원주 방향을 따라 배치된 부품 유지 기구; 및
상기 R 방향으로 회전하여 특정 위치에 있는 상기 부품 유지 기구를 검지하는 반사형의 광 센서;를 포함하고,
상기 광 센서는,
상기 특정 위치에 있는 부품 유지 기구의 반사면을 향해 광을 조사하는 발광부; 및
상기 반사면에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부;를 구비하고,
상기 발광부로부터 조사되는 광의 광축이, 상기 반사면의 부분 중 상기 특정 위치에 있는 부품 유지 기구의 수직 방향 중심축상의 위치로부터 상기 R 방향의 회전 방향으로 더 회전한 위치를 향하도록 오프셋되어 배치된 표면 실장기의 부품 유지 헤드.
제1항에 있어서,
상기 오프셋의 양은, 상기 오프셋의 양의 변화에 대해 상기 수광부의 수광량 변화가 최소가 되도록 설정되어 있는 표면 실장기의 부품 유지 헤드.
제1항에 있어서,
상기 광 센서는, 소정의 역치에 대한 수광량 변화에 의해 상기 부품 유지 기구를 검지하고,
상기 역치는, 상기 수광부에 의한 수광량의 안정 영역에서의 수광량에 기초하여 설정되어 있는 표면 실장기의 부품 유지 헤드.