KR980013585A

KR980013585A - 전자 부품 장착 장치 및 장착 헤드 장치 (Electronic Parts Attaching Apparatus and Attaching Head Device)

Info

Publication number: KR980013585A
Application number: KR1019970024644A
Authority: KR
Inventors: 가쯔유끼 세또; 마사유끼 모하라; 가즈히로 히네노
Original assignee: 다까노 야스아끼; 상요 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 1996-07-25
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1998-04-30
Also published as: US6154954A; EP0821549B1; DE69733229D1; EP0821549A2; JPH1041696A; DE69733229T2; KR100495586B1; EP0821549A3; JP3477321B2

Abstract

복수 종류의 전자 부품 기판으로의 장착에 있어서의 택트 타임을 단축할 수 있는 전자 부품 장착 장치, 그리고 장착 헤드의 수평 방향으로의 이동 중에도 흡착노즐을 간단히 교환할 수 있는 장착 헤드 장치를 제공한다. 전자 부품 장칙 장치는 전자 부품을 공급하는 부품 공급부와, 부품 공급으로부터 전자 부품을 흡착하는 동시에 흡착한 전자 부품을 기판상에 장착하는 부품 장착부와, 부품 장착부를 흡착 위치와 장착 위치 사이에서 이동시키는 XY 반송부를 구비한 전자 부품 장착 장치에 있어서, 부품 장착부는 복수의 장착 헤드를 갖고 복수의 장착 헤드 중 적어도 1개의 장착 헤드는 흡착 노즐을 연적축 주위에 공전 가능하게 탑재하고 있다.

Description

전자 부품 장착 장치 및 장착 헤드 장치(Electronic Parts Attaching Apparatus and Attaching Head Device)

본 발명은 공급된 각종 전자 부품을 기판상에 실장하는 다기능형 전자 부품장착 장치 및 전자 부품 장착 장치에 탑재할 장착 헤드 장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 전자 부품 장착 장치로서, 일본 특허 공개 평4-35095호공보에 기재된 것이 알려져 있다. 이 전자 부품 장착 장치는 전자 부분을 흡착하는 흡착 노즐과, 흡착 노즐을 장착한 장착 헤드와, 흡착 노즐을 승강시키는 승강 장치와, 수평면 내에 있어서 장착 헤드를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 XY 스테이지를 구비하고 있다. 또, 전자 부품 장착 장치는 노즐 스토커를 구비하고 있으며, 노즐 스토커에는 장치가 취급하는 각종 전자 부품에 맞도록 복수 종류의 흡착노즐이 스톡되어 있다. 이 경우, 장착 헤드에는 한개의 흡착 노즐이 장착되어 있으며 노즐 스토커에 있어서, 전자 부품에 대응시키도록 적당한 흡착 노즐의 교환을 행할 수 있도록 되어 있다.

도14는 이와 같이 구성된 전자 부품 장착 장치의 동작을 개략적으로 도시한것이다. 도14에서는 부품 공급부(101)의 「A」 점에서 흡착한 전자 부품을 기판(102)의 「가」 점에 장착하고, 다음에 부품 공급부(101)의 「B」점에서 흡착한 전자 부품을 기판(102)의 「나」 점에 장착할 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 먼서 XY스테이지(103)에 의해 홈 포지션으로부터 「A」점 바로 상부까지 장착 헤드(104)를 이동시키고, 다음에 승강 장치(105)에 의해 흡착 노즐을 하강시켜서 「A」점의 전자 부품을 흡착한다. 전자 부품을 흡착하면 승강 장치(105)에 의해 흡착 노즐을 상승시키고, 또 XY 스테이지(103)에 의해 장착 헤드(104)를 「A」점에서 「가」점의 바로 상부까지 이동시킨다. 그리고 다시 흡착 노즐을 하강시키고 「가」 점에 전자 부품을 장착한다.

다음에, 「B」점으로 복귀하여 「B」점에서 흡착한 전자 부품을 기판(102)의 「나」 점에 장착하지만 그 때, 「B」점 전자 부품을 동일만 흡착 노즐로 취급하는 경우에는 같은 순서로 전자 부품의 장착이 행해진다. 그러나, 「B」점의 전자 부품을 동일한 흡수 노즐로 다를 수 없는 경우에는 일단 장차 헤드(104)를 노즐 스토커(106)를 향하게 해 흡착 노즐을 교환하고 나서 장착 헤드(104)를 「B」점까지 이동시키고, 상기와 같은 장착 동작이 행해진다.

한편, 일본 특허 공개 평5-226884호 공보(로터리형 전자 부품 장착 장치)에는 복수의 흡착 노즐을 탑재한 장착 헤드가 기재되어 있다. 장착 헤드에는 주위 방향으로 등간격으로 배치한 복수개의 흡착 노즐이 각각 출몰 가능하게, 또 전체로서 연직축 주위에 공전 가능하게 부착되어 있다. 각 흡착 노즐은 코일 스프링에 의해 돌출 방향으로 압박되는 한 편, 각 흡착 노즐의 상측에는 흡착 노즐을 몰입 위치에 유지하는 결합편이 설치되어 있다. 결합편은 흡착 노즐에 결합하는 위치와 그 결합을 저지(해제)하는 위치 사이에서 회전 가능하게 구성되고, 또 스프링에 의해 결합방향으로 압박되어 있다.

즉, 각 흡착 노즐은 코일 스프링에 저항하여 이것을 몰입시키면 결합편이 결합하여 몰입 위치에 유지된 상태가 되고, 반대로 결합편의 결합을 해제하면 코일 스프링에 의해 돌출하여 돌출 상태가 된다. 따라서, 흡착 노즐을 교환할 경우에는 장착 헤드를 하강시켜서 흡착 노즐을 평탄한 맞댐다이에 맞닿게 해 흡착 노즐의 전부를 일단 몰입시키고, 다음에 장착 헤드를 상승시킬 때 선택해야 할 흡착 노즐과 이것에 대응하는 결합편의 결합을 장치 본체로부터 연장하는 암에 의해 저지하도록하고 있다.

이와 같은 종래의 전자 부품 장착 장치에서는 1개의 기판에 장착하는 전자부품의 종류가 많으면 많을수록 흡착 노즐의 교환 빈도가 많아진다. 즉, 장착 헤드(104)가 노즐 스토커(106)를 경유하고, 노즐 스토커(106)에서 흡착 노즐을 교환하는 빈도가 증가한다. 특히, 흡착 노즐의 교환 동작은 흡착 노즐의 이탈과 새로운 흡착노즐의 장착 사이에 장착 헤드(104)의 이동을 수반하므로 시간이 걸리며 전체로서전자 부품의 기판(102)으로의 장착에 있어서의 택트 타임이 길어지는 문제가 있었다.

또, 상기 종래의 장착·헤드 장치에서는 흡착 노즐을 교환하기 위해 맞댐다이가 필요해지며, 또 장착 헤드의 수평 방향의 이동을 중단하여 장착 헤드를 승강시킬 필요가 있었다.

본 발명은 복수 종류의 전자 부품 기판으로의 장착에 있어서의 택트 타임을 단축할 수 있는 전자 부품 장착 장치를, 또 장착 헤드의 수평 방향으로의 이동 중에도 흡착 노즐을 간단히 교환할 수 있는 장착 헤드 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

도 1은 본 발명을 적용만 전자 부품 장착 장치의 평면도,

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 전자 부품 장착 장치의 장착 헤드의 일부 파단 측면도,

도 3은 도2의 장착 헤드의 수평 단면도,

도 4는 장착 헤드의 동작을 설명하는 측면도,

도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 전자 부품 장착 장치의 장착 헤드의 측면도,

도 6은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 장착 헤드의 일부 파단 측면도,

도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 흡착 노즐의 선택 동작을 도시한 장착 헤드 주위의 측면도,

도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 흡착한 전자 부품의 기준 레벨을 도시한 측면도,

도 9는 본 발명의 제3 실시 형태의 전자 부품 장착 장치의 부품 실장 동작을 도시한 개략도,

도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 전자 부품에 대한 흡착 노즐의 전후방향에 있어서의 위치 보정 동작을 도시한 평면도,

도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 전자 부품에 대한 흡착 노즐의 좌우방향에 있어서의 위치 보정 동작을 도시한 평면도,

도 12는 본 발명의 제3실시 형태에 관한 전자부품을동시 흡착할경우의 패턴을 도시한 평면도,

도 13은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 전자 부품을 동시 흡착할 경우의 다른 패턴을 도시한 평면도,

도 14는 종래의 전자 부품 장착 장치치 부품 실장 동작을 도시한 개략도,

* 도면의 주요 부분에 대만 부호의 설명

1 : 전자 부품 장착 장치, 4 : 제1 부품 공급부, 5 : 제2 부품 공급부, 6 : 제3 부품 공급부, 31 :장착 헤드, 33 : 액튜에이터 유닛, 41 : 흡착 노즐, 42 : 노즐 홀더, 44 : 결합 훅, 45 : 혹 홀더, 61 : 결합 해제 기구, 63 : 전자석, 64 : 흡착 부재, 71 : 전자 부품 장착 장치, 72 : 결합 해제 기구, 73 : 원통 캠, 74 : 캠 구동 기구, 76 : 롤러, 77 : 원통 갬의 볼록부, 131 : 장착 헤드, 133 : 액튜에이터 유닛, 134 : 억제 암, 136 : 결합 저지 부재, 141 : 흡착 노즐, 142 : 노즐 홀더, 144 : 결합 훅, 145 : 훅 홀더, 147 : 스플라인축, S : 전자 부품, T : 기판, PM : 펄스 모터,

청구항 1의 전자 부품 장착 장치는 전자 부품을 공급하는 부품 공급부와, 부품 공급으로부터 전자 부품을 흡착하는 동시에 흡착한 전자 부품을 기판상에 장착하는 부품 장착부와, 흡착 장착부를 흡착 위치와 장착 위치 사이에서 이동시키는 XY 반송부를 구비한 전자 부품 장착 장치에 있어서, 부품 장착부는 복수의 장착 헤드를 갖고 복수의 장착 헤드 중 적어도 1개의 장착 헤드는 흡착 노즐을 연직축 주위에 공전 가능하게 탑재하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 구성에 따르면 적어도 1개의 장착 헤드는 그 흡착 노즐의 착탈(교환) 빈도를 적게 할 수 있는 동시에, 전자 부품을 흡착할 때의 위치 보정 및 전자 부품의 동시 흡착도 가능해진다.

청구항 2의 장착 헤드 장치는 연직축을 중심으로 환상으로 배치한 복수의 흡착 노즐을 자각 상하 방향으로 출몰 가능하게 유지한 노즐 홀더와, 상기 각 흡착 노즐에 걸림 이탈 가능하게 향하는 복수의 결합편을 유지한 결합편 홀더와 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더를 상하 역방향으로 상대적으로 이동시켜서 이들이 접근하는 방향으로 이동한 때 상기 각 흡착 노즐에 상기 각 결합편을 결합시키고 이격되는 방향으로 이동한 때 상기 각 흡착 노즐을 상기 노즐 홀더에 몰입시키는 상하이동 수단과, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더가 접근하는 방향으로 이동한 때 상기 결합편과 상기 흡착 노즐의 결합을 선택적으로 저지하는 결합 저지 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 구성에 따르면, 돌출시켜야 할(선택할) 흡착 노즐에 결합하는 결합편을 결합 저지 수단을 향하게 해 두고, 상하 이동 수단에 의해 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 접근하는 방향으로 이동시키면 일단 모든 흡착 노즐은 몰입하지만, 선택한 흡착노즐은 결합편의 결합이 저지되고 이격되는 방향으로 이동할 때 돌출한다. 이와 같이, 지그 등을 필요로하는 일 없이 흡착 헤드 장치 단독으로 흡착 노출의 선택적인 교환이 가능해진다.

청구항 3의 장착 헤드 장치는 연직축을 중심으로 환상으로 배치된 복수의 흡착 노즐을 각각 상하 방향으로 출몰 가능하게 유지된 노즐 홀더와, 각 흡착 노즐에 걸림 이탈 가능하게 향하는 복수의 결합편을 유지한 결합편 홀더와 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 상하 역방향으로 상대적으로 이동시켜서 이들이 접근하는 방향으로 이동한 때 각 흡착 노즐에 상기 각 결합편을 결합시키고 이격되는 방향으로 이동한때 각 흡착 노즐을 노즐 홀더에 몰입시키는 상하 이동 수판과, 노즐 홀더 및 결합편 홀더가 접근하는 방향으로 이동한 때 결합편과 흡착 노즐의 결합을 저지하는 결합저지 수단과, 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 연직축 주위로 회전시키고, 복수의 결합편을 결합 저지 수단에 선택적으로 향하게 하는 회전 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 전자 부품 장착 장치는 장착 헤드를 흡착 위치와 장착 위치 사이에서 수평면 내로 이동시키면서, 장착 헤드에 의해 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착하는 동시에 흡착한 전자 부품을 기판에 장착하는 전자 부품 장착 장치로서, 장착 헤드는, 연직축선을 중심으로 하는 동일 원호상에 배치된 복수의 흡착 노즐을 상하 방향으로 출몰 가능하게 유지하는 노즐 홀더와, 복수의 흡착 노즐에 각각 결합 가능한 복수의 결합편을 유지하는 결합편 홀더와, 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 연직축선을 중심으로 회전시키는 회전 수단과, 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 서로 분리되는 방향으로 승강시키므로써 결합편에 결합하고 있는 흡착 노즐을 노즐 홀더에 몰입시키는 승강 수단과, 노즐 홀더 및 결합편 홀더 임의의 회전 각도 위치에 있어서, 복수 흡착 노즐의 적어도 1개와 결합편의 결합을 해제하는 결합 해제 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

본 구성에 따르면, 노즐 홀더는 연직축선을 중심으로 하는 동일 원호상에 복수의 흡착 노즐을 상하 방향으로 출몰 가능하게 유지하고, 결합편 홀더는 복수의 흡착 노즐에 각각 결합 가능한 복수의 결합편을 유지하고 있다. 결합 해제 수단은 노즐 홀더 및 결합편 홀더 임의의 회전 각도 위치에 있어서, 복수 흡착 노즐의 적어도 1개와 결합편의 결합을 해제한다. 따라서, 결합 해제 수단에 의해 흡착 노즐 1개와 결합편의 결합을 해제한 상태에서 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 승강 수단에 의해 서로 분리되는 방향으로 승강시키면 결합편의 결합을 해제된 흡착 노즐은 노즐 홀더에 추종하여 이동하고, 노즐 홀더로부터 돌출한 상태고 유지되는 한 편, 다른 흡착노즐은 결합편의 결합에 의해 이동이 저지되고 노즐 홀더로 몰입한다.

이와 같이, 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 승강 수단에 의해 서로 분리되는 방향으로 승강시키므로써 결합편의 결합이 해제된 흡착 노즐만을 돌출시켜서 전자 부품의 흡착 및 장착을 행하는 동시에, 이 흡착 노즐과 결합편의 결합 해제는 결합 해제 수단에 의해 노즐 홀더 및 결합편 홀더의 회전 각도 위치에 관계없이 그 자리에서 행하는 것이 가능하다. 따라서, 흡착 노즐과 결합편의 결합을 해제하기 위해 노즐 홀더 및 결합편 홀더를 회전 위치 결정하는 경우와 비교하여 결합 해제에 요하는 시간은 단축할 수 있고, 그 만큼, 전자 부품 장착의 텍트 타임을 단축할 수 있다.

또, 복수의 흡착 노즐이 노즐 홀더 및 결합편 홀더의 회전 중심인 연직축선을 중심으로 하는 동일 원호상에 있으므로 결합 해제 수단을 비교적 단순하게 구성할 수 있다.

이 경우, 청구항 4의 전자 부품 장착 장치에 있어서, 결합 해제 수단은 복수의 흡착 노즐의 적어도 2개와 결합편의 결합을 동시에 해제 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 구성에서는 결합 해제 수단이 2개 이상의 흡착 노즐과 결합편의 결합을 동시에 해제하므로, 특히 복수의 흡착 노즐에 전자 부품을 동시 흡착을 행하는 경우에, 흡착 노즐의 선택적인 돌출(교환)에 요하는 시간이 더욱 짧아지며 전자 부품 장착의 텍트 타임을 단축할 수 있다.

이들의 경우, 복수의 흡착 노즐이 주위 방향으로 등간격으로 배치된 4개의 흡착 노즐로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 구성에 따르면 4개의 흡착 노즐이 연직축선을 중심으로 하는 동일 원호상에 90도 간격으로 배치되므로 결합 해제 수단을 더 한층 단순하게 구성할 수 있는 동시에, 노즐 홀더를 같은 연직축선 주위에 회전시키므로써 나란히 설치된 부품공급부로부터 복수의 전자 부품을 복수의 흡착 노즐로 동시 흡착할 경우의 흡착 노즐의 위치 결정이나 위치 보정을 용이하게 행할 수 있다.

또, 청구항 4 또는 청구항 5의 전자 부품 장착 장치에 있어서, 복수의 결합편은 결합편 홀더에 수평축선을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 흡착 노즐에 결합하는 방향으로 압박되어 있는 동시에, 주위면의 적어도 일부가 자성체로 구성되고, 결합 해제 수단은 복수의 결합편 자성체에 대향하도록 환상으로 배치되고, 여자된 때 자성체를 거쳐서 대향하는 결합편을 흡착 노즐의 결합 방향과 반대 방향으로 회전시키고 흡착하는 복수의 전자석과, 이들 복수의 전자석 여자 및 소자를 서로 독립하여 제어하는 전자석 제어 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 구성에 따르면, 전자석 제어 수단이 복수의 전자석 여자 및 소자를 서로 독립하여 제어하고, 여자된 전자석은 그 자기력을 이에 대향하는 결합편의 자성체에 작용시키므로써 결합편은 흡착 노즐의 결합 방향과 반대 방향으로 회전하고 전자석에 흡착된다. 이 결합편의 회전 · 흡착에 의해 흡착 노즐의 결합이 해제되는 동시에, 그 해제 상태가 안정적으로 유지된다. 이와 같이, 선택해야 할 흡착 노즐에 대응하는 전자석을 여자하는 것만으로 노즐 홀더 및 결합편 홀더의 회전 각도 위치에 관계없이, 그 흡착 노즐과 결합편의 결합을 간단히 해제할 수 있고, 또 그 해제 상태를 유지할 수 있다. 또, 복수의 전자석을 동시에 여자함으로써 복수의 흡착 노즐과 결합편의 결합을 동시에 간단히 해제할 수 있다.

이 경우, 복수의 전자석이 복수의 흡착 노즐의 수 보다 많은 전자석으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 구성에서는 노즐 홀더 및 결합편 홀더의 회전 각도 위치의 관계에서, 1개의 결합편이 2개의 전자석에 걸려서 대향하는 위치 관계에 있는 경우라도 이 2개의 전자석을 동시에 여자함으로써 이 결합을 확실히 해제할 수 있다.

또, 청구항 4 또는 청구항 5의 진자 부품 장착 장치에 있어서, 복수의 결합편은 결합편 홀더에 수평축선을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 흡착 노즐에 결합하는 방향으로 압박되어 있는 동시에 회전 가능한 복수의 롤러를 각각 갖고, 결합해제 수단은 복구의 롤러에 미끄럽 접촉하면서 연직축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되고, 롤러의 미끄럽 접촉면에 복수의 볼록부를 갖고, 이 볼록부가 맞닿은 롤러를 부착한 롤러를 부착한 결합편을 흡착 노즐의 결합 방향과 반대 방향으로 회전시키는 캠과, 이 캠을 임의의 회전 각도 위치에 회전시키는 캠 구동 수단을 구비하고있는 짓이 바람직하다.

본 구성에 따르면, 캠 구동 수단에 의해 캠을 복수의 롤러에 미끄럽 접촉시키면서 연직축선을 중심으로 회전시키고, 롤러의 미끄럽 접촉면에 형성한 캠의 복수의 볼록부 1개를 롤러에 맞닿게 함으로써 이 롤러를 부착한 결합편은 흡착 노즐의 결합 방향과 반대 방향으로 회전한다. 이 결합편의 회전에 의해 흡착 노즐과 결합편의 결합이 해제된다. 또, 복수의 볼록부를 복수 롤러에 동시에 맞닿게 함으로써 복수의 흡착 노즐과 결합편의 결합을 동시에 간단히 해제할 수 있다.

이 경우, 복수의 흡착 노즐이 주위 방향으로 등간격으로 배치된 4개의 흡착노즐로 구성되고, 캠의 복수의 볼록부가 직경 방향으로 서로 대향하는 위치에 배치된 2개의 볼록부와, 이들 2개의 볼록부로부터 주위 방향으로 90도 벗어난 위치 이외의 위치에 배치된 1개의 볼록부에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다.

본 구성에서는 청구항 3과 마찬가지로, 복수의 전자 부품을 복수의 흡착 노즐에 동시 흡착할 경우의 흡착 노즐의 위치 결정이나 위치 보정을 용이하게 행할 수 있다. 또, 직경 방향으로 배치한 2개의 볼록부를 직경 방향의 2개의 흡착 노즐에 결합하는 2개의 결합편 롤러에 맞닿게 한 경우에는 이들 2개의 흡착 노즐과 결합편의 결합을 동시에 해제할 수 있고, 한 편, 나머지 한개의 볼록부를 1개의 흡착노즐에 대응하는 롤러에 맞닿게 한 경우는 다른 2개의 볼록부가 다른 롤러로부터 벗겨짐으로써, 1개의 흡착 노즐과 결합편의 결합만을 해제할 수 있도록 하는 등 2개의 흡착 노즐의 동시 결합 해제와, 1개의 흡착 노즐만의 결합 해제를 간단히 나누어 사용할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시 형태에 관한 전자 부품 장착 장치에 대해 상세하게 설명한다. 이 전자 부품 장착 장치는, 소위 다기능 칩 마운터이며, 칩 콘덴서나 칩 저항 등의 표면 실장 부품, 및 플랫팩 IC 등의 많은 리드 부품 등의 각종 전자 부품을 실장하는 것이다.

도1에 도시한 바와 같이, 이 전자 부품 장착 장치(1)는 프레임(2)과, 프레임(2)의 중앙부에 전후 방향으로 연장되는 컨베이어(3)와, 프레임(2)의 좌단부에 설치된 제1 부품 공급부(4)와, 프레임(2)의 우단부에 나란히 설치된 제2 및 제3 부품 공급부(5,6)와, 프레임(2)의 좌우에 각각 설치된 제1 및 제2 XY 스테이지(7,8)를 구비하고 있다.

제1 XY 스테이지(7)에는 전자 부품(S)을 흡착 및 장착하기 위한 제1 헤드 유닛(9)이, 마찬가지로 제2 XY 스테이지(8)에는 제2 헤드 유닛이 각각 탑재되어 있다. 또, 프레임(2) 상에는 컨베이어(3)를 사이에 두고 좌우에 부품 인식 카메라(11,11)가 배치되고, 또 좌측 부품 인식 카메라(11)의 전후에는 각각 노즐 스토커(12,12)가 설치되어 있다. 좌우 부품 인식 카메라(11,11)는 각각 제1 및 제2 헤드 유닛(9,10)에 대응하고, 이들의 헤드 유닛(9,10)이 흡착한 전자 부품(S)을 인식하는 것이며 전자 부품(S)을 흡착하고 있는지의 여부를 인식할 뿐만 아니라 장착에 앞서서 전자부품(S)비 수평면 내에 있어서의 각도 등을 보정하는 데 이용된다.

또, 각 노즐 스토커(12)는 기판(T)의 종별 변경 등에 따라서 헤드 유닛(9,10)의 후술하는 흡착 노즐(41)을 교환할 수 있도록 각종 흡착 노즐(41)을 스톡하고 있다. 또, 2개의 노즐 스토커(12,12)는 컨베이어(3)를 중심으로 하여 선대칭으로 혹은점대칭으로 설치해도 좋으며, 그 경우에는 제1 및 제2 헤드 유닛(9,10)에 있어서의 흡착 노즐(41)의 교환을 동시에 행하는 것이 가능해진다.

이 전자 부품 장착 장치(1)에서는 표면 실장 부품 등의 작은 전자 부품(S)은 제1 및 제2 부품 공급부(6)로 부터 공급되고, 많은 리드 부품 등 큰 전자 부품(S)은 제3 부품 공급부(6)로부터 공급된다. 또, 기판(T)은 컨베이어(3)에 의해 후방으로부터 공급되고, 전방에 배출된다. 예를 들면, 제1 XY 스테이지(7)를 이용하여 전자부품(S)을 실장할 경우에는 제1 XY 스테이지(7)에 의해 제1 헤드 유닛(9)을 제1 및 제 2 및 제3 부품 공급부(4,5,6)의 어느 쪽을 향하게 하는 소정의 전자 부품(S)을 흡착한 후, 제1 헤드 유닛(9)을 기판(T)의 소정 위치까지 이동시켜서 전자 부품(S)을 기판(T)에 장착한다. 또, 제1 XY 스테이지(7)와 제2 XY 스테이지(8)는 공급되는 기판(T) 마다 교대로 운전된다

컨베이어(3)는 중앙 세트 테이블(14), 후방측의 반입로(15) 및 전방측의 반출로(16)를 갖고 있다. 기판(T)은 반입로(15)에 의해 후방으로부터 세트 테이블(14)에 공급되고, 세트 테이블(14)에서 전자 부품(S)의 장착을 받기 위해 소정의 높이에 세트된다. 그리고, 전자 부품(S)의 장착이 완료된 기판(T)은 세트 테이블(14)로부터 반출로(16)를 거쳐서 전방으로 배출된다. 이 경우, 반입로(15)에는 공급 대기 상태의 기판(T)이 있고, 또 반출로(16)에는 배출 대기 상태의 기판(T)이 있어서(도시 생략), 기판(T)은 차례 차례로 반송된다.

제1 및 제2 부품 공급부(4,5)에는 다수의 모든 테이프 카세트(18)가 가로로 나란히 배치되어 있다. 각 테이프 카세트(18)에는 같은 종류의 다수의 전자 부품(S)을 등간격으로 수납한 캐리어 테이프(도시하지 않음)가 내장되고, 전자 부품(S)은 캐리어 테이프를 소정의 피치로 보내면서 테이프 카세트(18)의 선단으로부터 1개씩 공급된다. 제3 부품 공급부(6)는 다수의 선반(20)과, 각 선반(20) 상에 2장씩 적재된 트레이(21)를 갖고, 전자 부품(S)은 트레이(21)에 정렬한 형태에서 수용되어 있다. 이 경우에는 전자 부품(S)은 도시하지 않은 반송 장치에 의해 선반(20) 및 트레이(21)와 함께 컨베이어(3)의 부근까지 인출되고, 그 위치에서 흡착된다.

제1 및 제2 XY 스테이지(7,8)는 프레임(2)의 전후 단부에 설치된 한 쌍의 가이드 레일(23,23)에 안내되어 좌우 방향(X축 방향)으로 이동하는 X이동 블럭(24,24)을 각각 갖고 있다. 제1 XY 스테이지(7)의 X이동 블럭(24)은 전방측 볼 나사(25)에 나사 결합되어 있으며, 전방측 모터(26)에 의해 볼 나사(25)가 정반대 회전하므로써 X축 방향(좌우 방향)으로 이동한다. 마한가지로, 제2 XY 스테이지(8)의 X이동 블럭(24)은 후방측 볼 나사(27)에 나사 결합하고, 후방측 모터(28)에 의해 볼나사(27)가 정반대 회전하므로써 X축 방향으로 이동한다.

2개의 X이동 블럭(24,24)은 완전히 동일한 것이며, 각각 Y이동 유닛(29)을 내장하고 있다. 그리고, 제1 XY 스테이지(7)의 Y이동 유닛(29)에 진술만 헤드 유닛(9)이 제2 XY 스테이지(8)의 Y이동 유닛(29)에 헤드 유닛(10)이 각각 부착되어 있으며, Y이동 유닛(29)의 작동에 의해 헤드 유닛(9,10)이 Y축 방향(전후 · 방향)으로 이동한다. 이와 같이, 헤드 유닛(9,10)은 각각 X축 방향 및 Y축 방향, 즉 수평면 내에 있어서 이동 가능하게 되어 있다. 또, Y이동 유닛(29)은 볼 나사 등을 이용한 나사 기구와 이들을 회전시키는 모터로 이루어진 구조의 것이라도 좋으며 리니어모터를 이용한 구조의 것이라도 좋다. 마찬가지로, X이동 블럭(24)의 이동에도 리니어모터를 이용하는 것이 가능하다.

헤드 유닛(9,10)은 각각 Y이동 유닛(19)에 부착된 지지 프레임(30)과, 지지프레임(30)에 부착된 4개의 장착 헤드(31,31,31,31)와, 1개의 기판 인식 카메라(32)를 구비하고 있다. 장착 헤드(31,31,31,31)와 기판 인식 카메라(32)는 전후 방향으로 서로 등간격으로 배치되어 있으며, 이들은 일괄하여 지지 프레임(30)에 부착되어 있다. 기판 인식 카메라(32)는 기판(T)의 기준 마크를 인식하는 것이며, 표준 마크의 위치가 전자 부품(S)을 장착할 때의 기준 위치가 된다. 또, 기판 인식 카메라(32)를 이용하여 테이프 카세트(18)로부터 흡착되는 전자 부품(S)의 위치를 인식하도록 해도 좋다.

각 장착 헤드(31)는 도2에 도시한 바와 같이, 4개(도 2에는 2개만 도시)의 흡착 노즐(41)을 주위 방향으로 등간격으로 또 하방으로 출몰 가능하게 탑재한 노즐홀더(42)와, 노즐 홀더(42)를 둘러싸도록 설치됨 하우징(43)과, 각 흡착 노들(41)에 결합 가능한 4개의 결합 훅(44)(결합편)과, 결합 훅(44)을 지지하는 훅 홀더(45)(결합편 홀더)와, 결합 훅(44)의 결합을 해제하는 결합 해제 기구(63)(결합 · 해제 수단)에 의해 구성되어 있다.

노즐 홀더(42)는 홀더 본체(46)와, 홀더 본체(46)로부터 상방으로 일체로 연장되는 스플라인축(47)으로 구성되어 있으며 홀더 본체(46) 및 스플라인축(47)의 축심부분에는 진공 흡인 장치에 이어지는 공기 통로(48)가 형성되어 있다. 또, 공기 통로(48)의 말단은 4방으로 분기하고 직경 방향으로 연장되어 있고, 흡착 노즐(41)이 돌출했을 때만 흡착 노즐(41)의 내부와 연통하도록 구성되어 있다.

한 편, 이 노즐 홀더(42)와 하우징(43)의 상호간에는 노즐 홀더(42)를 로터로하고 하우징(43)을 스테이터로 하는 펄스 모터(PM)(회전 수단)가 구성되어 있다. 따라서,노즐 홀더(42)는 하우징(43)에 대해 입력된 펄스 신호의 스텝 수에 따라서 소정의 각도로 회전한다. 이에 의해 흡착 노즐(41)을 임의의 각도 위치에 위치 결정하는 것이 가능해진다. 또, 노즐 홀더(42)의 스블라인축(47)은 훅 홀더(45)와 스플라인 결합하고 있으며, 이에 의해 훅 홀더(45)는 노즐 홀더(42)와 일체로 회전하는 동시에 양자(42,45)는 상하 방향에 상대적으로 이동 가능하게 되어 있다.

또, 이 펄스 모터(PM) 대신에 마찬가지로 흡착 노즐(41)을 로터 부분에 승강가능하게 탑재한 서보모터를 이용해도 좋다.

이와 같이, 로터인 노즐 홀더(42) 내에 흡착 노즐(41)이 부착되어 있으므로 스플라인축(47)을 벨트 등을 거쳐서 헤드 유닛(9,10)의 다른 부위에 설치된 모터로회전시키는 경우와 비교하여 백래쉬 등이 적고, 또 펄스 모터(PM)에 대한 명령에 따른 각도만큼 정밀도 좋게 노즐 홀더(42) 즉 흡착 노즐(41)을 회전시킬 수 있다. 또 헤드 유닛(9,10) 전체가 무거워지지 않으며, 또 구조도 소형화되는 이점이 있으며, 이 이점은 헤드 유닛(9,10)에 부착된 헤드(31) 수가 많아질수록 증가하는 것이다.

각 흡착 노즐(41)은 노즐 본체(49)와 노즐 본체(49)의 상단부에 설치한 훅 받침 부재(20)로 이루어지며, 노출 본체(49)는 훅 받침 부재(50)에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 또, 훅 받침 부재(50)에는 스플라인축(47)에 고정된 로드 홀더(62)로부터 하방으로 연장되는 가이드 로드(51)가 통과되어 있다. 훅 받침 부재(50)와 로드 홀더(62) 사이에는 코일 스프링(52)이 가이드 로드(51)에 권회되도록 하여 부착되어 있으며, 이 코일 스프링(52)에 의해 흡착 노즐(41)이 하방으로 압박되어 있다. 또, 훅받침 부재(50)의 하면은 홀더 본체(46)의 상면에 맞닿아 있으며, 이에 의해 홀더 본체(46)에 대한 흡착 노즐(41)의 하강이 규제된다.

또, 훅 받침 부재(50)의 상단부에는 외부로 돌출하는 결합부(50a)가 형성되어있으며 각 결합부(50a)에 전술한 결합 훅(44)이 결합하도록 되어 있다. 결합 훅(44)은 훅 홀더(45)에 회전 가능하게 부착되는 동시에, 훅 홀더(45) 사이에 설치한 스프링(53)에 의해 훅 받침 부재(50)측에 압박되어 있다.

결합 해제 기구(61)는 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 결합 훅(44)을 환상으로 둘러싸도록 배치되고, 주위 방향으로 분할된 8개의 전자석(63)으로 구성되어 있다. 각 전자석(63)은 철 능의 자성체로 이루어진 링부(63a)와, 링부(63a)로부터 외부로 돌출하는 철심부(63b)와, 철심부(63b)에 감긴 코일(63c)에 의해 구성되어 있으며, 도시하지 않은 전자석 제어 장치에 의해 각 코일(63c)로의 통전이 제어됨으로써, 서로 독립하여 여자 또는 소자된다. 한 편, 각 결합 혹(44)의 외측면에는 전자석(63)과 대향하는 위치에 철 등의 자성체로 이루어진 흡착 부재(야)(자성체)가 부착되어있다. 이 구성에 따르면, 코일(63c)로의 통전에 의해 전자석(63)이 여자되면 그 전자석(63)의 자기력으로 이에 대향하는 흡착 부재(64)가 끌리고, 결합 훅(44)이 전자석(63)측에 회전하고, 이에 흡착되므로써 훅 받침 부재(50)의 결합부(50a)의 결합을 해제할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는 결합 해제 기구(61)를 8개의 전자석(63)으로 구성하고 있지만, 흡착 노즐(41)이 4개인 경우, 최저한 5개의 전자석(63)으로 결합 훅(44)을 둘러싸는 구성으로 하면 2개의 천자석(63) 경계 부근에 결합 훅(섞)이 있어도, 그 결합을 해제할 수 있고, 게다가 그 때에 필요 없는 다른 결합 훅(44)의 결합 해제를 행하지 않아도 된다.

이상의 구성 장착 헤드(31)는 도4에 도시한 바와 같이 하여, 지지 암(30)에 부착되어 있다. 즉, 지지 프레임(30)에는 각 장착 헤드(31)에 대응하여 리니어 모터(도시하지 않음) 등을 내장한 액튜에이터 유닛(33)(승강 수단), 억제 암(34) 및 지지블럭(35) 등이 설치되어 있다. 지지 블럭(35)은 액튜에이터 유닛(33)의 구동에 의해가이드(36)를 따라서 승강한다. 장착 헤드(31)는 이 지지 블럭(35)에 · 하우징(43) 부분에서 고정되어 있으며, 액튜에이터 유닛(33)에 의해 지지 블럭(35)과 · 일체로 승강한다. 또, 억제 암(34)에 의해 장착 헤드(31)의 혹 홀더(45) 상승이 규제되도록 되어있다.

다음에, 도3 및 도4를 참조하여 이상과 같이 구성된 장착 헤드(31)의 동작에 대헤 설명한다. 도4는 흡착 노즐(41)에 의한 전자 부품(S)을 제2 부품 공급부(5)로부터 흡착하고 나서 기판(T)에 장착하기까지의 일연의 동작을 도시하고 있다. 도3의 (a) 및 도4의 (a)는 도시 우측의 흡착 노즐(41)을 돌출시켜서 전자 부품(S)을 흡착한 직후의 상태를 도시하고 있다. 이 경우에는 우선, 노즐 홀더(42)를 액츄에이터유닛(33)에 의해 상승 위치에서 유지하고, 모든 흡착 노즐(41)을 노즐 · 홀더(42)로부터 돌출한 상태로 해 둔다(도3의 (b) 및 도4의 (b)의 상태).

다음에, 예를 들면 제1 XY 스테이지(7)에 의한 헤드 유닛(9)의 이동에 의해 흡착을 행하도록 우측 흡착 노즐(41)을 제2 부품 공급부(5)의 소정 테이프 카세트(18)의 바로 위에 위치시킨다. 이 경우, 흡착 노즐(41)의 위치가 약간 「 어긋난 때는 노즐 홀더(42)를 미소하게 회전시키므로써 흡착 노즐(41)의 위치를 보정하는 것도 가능하다. 이어서, 이 흡착 노즐(41)에 대응하는 전자석(63)(도3의 (a) 우측의 전자석(63))만을 도시하지 않은 전자석 제어 장치에 의해 여자한다. 이에 의해 도4의(a) 및 도3의 (a)에 도시한 바와 같이, 전자석(63)의 자기력으로 흡착 부재(64)가 끌리고, 결합 훅(44)이 전자석(63)측에 회전하고, 이에 흡착되므로써 우측 결합 훅(44)이 훅 받침 부재(50)의 결합부(50a)로부터 벗겨진다.

이어서, 액튜에이터 유닛(33)을 작동시켜서 노즐 홀더(42)를 하강시키면 결합훅(44)의 결합이 해제된 우측 흡착 노즐(41)은 코일 스프링(52)의 스프링 힘에 의해 노즐 홀더(42)에 추종하여 하강하므로써 노즐 홀더(42)로 부터 돌출한 상태로 유지된다. 한 편, 다른 흡착 노즐(41)은 결합하고 있는 결합 훅(44)에 의해 그 하강이 저지되고 상승 위치에 머무는 결과, 노즐 홀더(42) 내에 몰입한다(도4의 (a) 참조), 이에 의해 우측의 흡착 노즐(41)만이 돌출 상태가 되며, 그 후, 노즐 홀더(42)를 더욱 하강시켜서 돌출한 흡착 노즐(41)로 전자 부품(S)을 흡착한다(도4의 (a)의 상태). 또, 상기의 동작에서 분명한 바와 같이, 훅 받칩 부재(50)와 로드 홀더(62) 사이의 코일 스프링(52)은 흡착 노즐(41)을 직접 돌출시키는 것만이 아니라 흡착 노즐(41)을 노즐 홀더(42)의 하강에 추종시키는 동시에 흡착 노즐(41)에 의한 흡착이나 장착할 때의 쿠션으로서 기능한다.

이어서, 다른 흡착 노즐(41)에 의한 흡착을 행할 경우에는 우선, 여자하고 있던 전자석(63)을 소자하는 동시에 노즐 홀더(42)를 상승시킨다. 이 노즐 홀더(42)의 상승에 수반하여 우측 훅 받침 부재(50)가 스프링(53)의 스프링 힘에 저항하여 결합훅(44)을 반시계 방향으로 회전시키고, 이에 결합하게 된다. 이 상태에서, 예를 들면 도면에 도시한 좌측의 흡착 노즐(41)에 의한 흡착을 행할 때는 이어서, 상기와 마찬가지로, 이 흡착 노즐(41)을 소정의 테이프 카세트(18) 바로 위에 위치시키고, 대응하는 전자석(63)(도3의 (a) 좌측의 전자석(63)) 만을 여자하는 동시에 노즐 홀더(42)를 하강시키면 좋다. 이하, 이와 같은 동작을 반복하므로써 4개의 모든 흡착 노즐(41)에 각각 소정의 전자 부품(S)을 흡착할 수 있다. 단, 복수개의 흡착 노즐(41)로 동시에 부품을 유지하는 경우에는 진공 회로는 도2와 같이 하지 않으며, 노즐(41)마다 독립하여 설치해 그 진공의 도입 차단도 별개의 밸브로 행하도록 할 필요가 있다.

또, 상기 도3의 (a)의 예에서는 선택할 흡착 노즐(41)에 결합하고 있는 결합훅(44)이 1개의 전자석(163)에만 대향하고 있으므로 그 1개의 전자석(63)만을 여자하고 있지만, 도3의 (b)에 도시한 바와 같이, 노즐 홀더(42) 및 결합 훅(44)의 회전 각도 위치에 따라서는 1개의 결합 훅(44)이 2개의 전자석(63,63)에 걸쳐서 대향하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 이 2개의 전자석(63,63)을 동시에 여자하므로써 결합 훅(44)의 결합을 간단하고도 확실히 해제할 수 있다.

또, 도4의 (a)에 도시한 바와 같이, 흡착 노즐(41,41) 사이의 거리가 이들에 의해 흡착해야 할 전자 부품(S, S)을 수납하는 테이프 카세트(18,18) 사이의 피치와 같은 관계가 성립하는 등 2개의 흡착 노즐(41,41)에 의한 전자 부품(S)의 동시 흡착 조건이 만족되는 경우에는 이들 흡착 노즐(41,41)에 대응하는 전자석(63,63)을 동시에 여자합으로써 결합 훅(44,44)의 결합을 동시에 해제하여 흡착 노즐(41,41)에 의한 동시 흡착을 간단히 행할 수 있다.

상기와 같이 하여, 모든 흡착 노즐(41)에 전자 부품(S)을 흡착한 후, 노즐 홀더(42)를 상승시킨 상태에서 수평면 내를 이동시키고, 장착을 행하도록 흡착 노즐(41)을 기판(T) 장착 위치의 바로 위에 위치시킨다. 이 경우도, 흡착 노즐(41) 위치의 어긋남을 노즐 홀더(42)의 미소한 회전에 의해 보정하는 것이 가능하다. 도4(b)(c)는 좌측의 흡착 노즐(41)로 장착을 행하는 경우를 도시하고 있으며, 상기 위치 결정 후, 흡착 경우와 마찬가지로 대응하는 전자석(63)을 여자하여 결합 훅(44)의 결합을 해제하고(도4의 (b)), 그 후, 노즐 홀더(42)를 하강시키므로써 다른 흡착 노즐(41)을 몰입시키고, 돌출한 좌측 흡착 노즐(41)로 전자 부품(S)을 기판(T)에 장착한다(도4의 (c)). 이하, 같은 동작을 반복하여 다른 흡착 노즐(41)에 의한 장착을 행하는 전자 부품(S)의 장착을 완료한다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 전자 부품 장착 장치(1)에 따르면, 노즐 홀더(42)를 하강시키므로써 결합 훅(44)의 결합이 해제된 흡착 노즐(41)만을 돌출시켜서 전자 부품(S)의 흡착 및 장착을 행하는 동시에, 이 흡착 노즐(41)과 결합 훅(44)의 결합 해제는 8개의 전자석(63)을 선택적으로 여자함으로써 노즐 홀더(42) 및 촉 홀더(45)의 회전 각도 위치에 관계없이 즉시 행하는 것이 가능하다. 따라서, 흡착 노즐(42)과 결합 훅(44)의 결합을 해제하기 위해 노즐 홀더(44) 및 훅 홀더(45)를 회전 위치 결정하는 경우와 비교하여 결합 해제에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 그만큼, 전자 부품(S) 장착의 택트 타임을 단축할 수 있다.

또, 복수의 흡착 노즐(41)에 의한 동시 흡착을 행하는 경우도 대응하는 복수의 전자석을 동시에 여자함으로써 복수의 흡착 노즐(41)과 결합 훅(44)의 결합을 그자리에서 해제할 수 있다. 따라서, 결합 해제에 요하는 시간을 더욱 단축할 수 있고, 전자 부품 장착의 택트 타임을 더 한층 단축할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 전자 부품 장착 장치를 도시하고 있다. 이 전자 부품 장착 장치(71)는 흡착 노즐(41)과 결합 훅(44)의 결할을 해제하는 결합 해제 기구로서, 제1 실시 형태의 전자석(63) 대신에 캠 기구를 채용한 것이다. 구체적으로는 이 결합 해제 기구(72)(결합 해제 수단)는 노즐 홀더(42)와 공통의 연직축선의 주위에 회전 가능한 원통 캠(73)(캠)과, 원통 캠(73)을 임의의 회전 각도위치로 회전시키는 캠 구동 기구(74)(캠 구동 수단)를 구비하고 있다

원통 캠(73)은 각 결합 훅(44)의 내측에 핀(75)을 거쳐서 회전 가능하게 부착된 롤러(76)에 놓여 있으며, 그 하면(캠면)에는 3개의 볼록부(77a,77b,77c)가 형성되어 있다. 이들 중 볼록부(77a,77b)는 직경 방향으로 서로 대향하는 위치 즉 주위 방향으로 180도 벗어난 위치에 배치되고, 나머지 볼록부(77c)는 볼록부(77a,77b)로부터 주위 방향으로 90도 벗어난 위치 이외의 위치에 배치되어 있다.

캠 구동 기구(74)는 원통 캠(73)과 일체의 풀리(78)에 수평으로 권취된 밸트(79)와, 밸트(79)를 구동하는 펄스 모터(도시하지 않음)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 펄스 모터로의 펄스 신호의 스텝 수를 제어함으로써 원통 캠(73)을 임의의 회전각도 위치로 회전시킬 수 있다. 전자 부품 장착 장치(71)의 다른 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

이상의 구성에 따르면, 펄스 모터를 작동시키므로써 벨트(79)를 거쳐서 원통캠(73)의 회전을 제어함으로써 그 볼록부(77a,77b,77c)의 적어도 1개를, 임의의 결합 훅(44)의 롤러(76)에 맞닿게 할 수 있다. 이에 수반하여 이 맞닿은 롤러(76)를 부착한 결합 훅(44)이 흡착 노즐(41)의 결합 방향과 반대 방향으로 회전하므로써 흡착 노즐(41)과 결합 훅(44)의 결합이 해제된다.

또, 볼록부(77a,77b,77c) 및 흡착 노즐(41)의 배치 관계에서 명백한 바와 같이, 볼록부(77c)는 1개만 흡착 노즐(41)의 결합 해제용으로서 직경 방향에 배치된 2개의 볼록부(77a,77b)는 2개의 흡착 노즐(41)의 동시 결합 해제용으로서 나뉘어 사용된다. 즉, 볼록부(77c)를 1개의 흡착 노즐(41)에 대응하는 롤러(76)에 맞닿게 한 경우는 다른 2개의 블록부(77a,77b)가 다른 롤러(76)로부터 벗겨짐으로써, 그 흡착노즐(41)과 결합 혹(44)의 결합만을 해제할 수 있다. 도5는 좌측 흡착 노즐(41)만을 돌출시키기 위해 볼록부(77c)를 대응하는 롤러(76)에 맞닿게 한 상태를 도시하고 있다.

한 편, 도시하지는 않았지만 2개의 볼록부(77a,77b)를 직경 방향의 2개의 흡착 노즐(41,41)에 결합하는 2개의 결합 훅(44, 44)의 롤러(76,76)에 각각 맞닿게 한 경우에는 볼록부(77c)가 다른 롤러로부터 벗겨짐으로써 그들 2개의 흡착 노즐(41)과 결합 훅(44)의 결합을 동시에 해제할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 전자 부품 장착 장치(71)에서는 원통 캠(73)을 회전시키므로써 1개 또는 복수의 흡착 노즐(41)과 결합 훅(44)의 결합 해제를, 노즐홀더(42) 및 훅 홀더(45)의 회전 각도 위치에 관계없이 그 자리에서 행하는 것이 가능하다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로 결합 해제에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 그 만큼 전자 부품(S) 장착의 택트 타임을 단축할 수 있다.

또, 본 발명은 설명한 실시 형태에 안정되는 것은 아니며 여러가지 태양으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 실시 형태에서는 1개의 장착 헤드에 4개의 흡착 노즐이 탑재되어 있지만 그 수는 적당히 증감할 수 있고, 그 경우, 흡착 노즐의 증감에 따라서 제1 실시 형태에서는 전자석의 수를 제2 실시 형태에서는 원통 캠의 볼록부의 수를 증감하면 된다. 그 밖에, 본 발명의 위치의 범위내에서 세부 구성을 변경하는 것이 가능하다.

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다.

제3 실시 형태에서는 제1 실시 형태의 장착 헤드(31) 대신에 도6에 도시한 장착 헤드(131)가 이용되고 있다. 또, 도1에 도시한 다른 구조는 같은 것이므로, 장착헤드(131) 이외의 도1에 도시한 구조물에 대해서는 같은 부호를 이용하여 설명한다.

각 장착 헤드(131)는 도6에 도시한 바와 같이, 5개(도시에서는 2개만 기재)의 흡착 노즐(141)을 주위 방향으로 등간격으로, 또 하방으로 출몰 가능하게 장착한 노즐 홀더(142)와, 노즐 홀더(142)를 둘러싸도록 설치한 하우징(143)과, 각 흡착 노즐(141)에 결합하는 5개의 결합 훅(144)과, 5개의 결합 훅(144)을 유지하는 훅 홀더(145)로 구성되어 있다. 노즐 홀더(142)는 홀더 본체(146)와 홀더 본체(146)로부터 상방으로 연장 설치된 스플라인축(147)으로 구성되어 있으며, 홀더 본체(146) 및 스플라인축(147)의 축심 부분에는 진공 흡인 장치에 이어지는 공기 통로(148)가 형성되어 있다. 또, 공기 통로(148)의 말단은 돌출한 흡착 노즐(141)에만 연통하도록 구성되어 있다.

한 편, 이 노즐 홀더(142)와 하우징(143)의 상호간에는 노즐 홀더(142)를 로터로 하고, 하우징(143)을 스테이터로 하는 펄스 모터(PM)가 구성되어 있다. 따라서, 하우징(143)에 대해 노즐 홀더(142)가 입력된 펄스 신호의 스탭 수에 따라서 소정각도 회전한다. 이에 의해 돌출한 흡착 노즐(141)을 훅은 돌출시키고 싶은 흡착 노즐(141)을 소망의 위치로 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

또, 이 펄스 모터(PM) 대신에, 미찬가지로 흡착 노즐(141)을 로터 부분에 승강 가능하게 탑재한 서보모터를 이용해도 좋다.

이와 같이, 로터인 노즐 홀더(142) 내에 흡착 노즐(141)이 부착되어 있으므로 스플라인축(147)을 벨트 등을 거쳐서 헤드 유닛(9,10)의 다른 부위에 설치한 모터로 회전시키는 경우에 비교하여 백래쉬 등이 적고, 또 펄스 모터(PM)에 대한 명령에 따른 각도만큼 정밀도 좋게 노즐 홀더(142) 즉 흡착 노즐(141)을 회전시킬 수 있다. 또 헤드 유닛(9,10) 전체의 중량도 무거워지지 않으며 간편한 구조로 되는 이점이 있으며, 이 이점은 헤드 유닛(9,10)에 부착된 헤드(31)의 수가 많아질 수록 증가하는 것이다.

각 흡착 노즐(141)은 노즐 본체(149)와 노즐 본체(149)의 상단부에 설치한 훅받침 부재(150)로 이루어지며, 노즐 본체(149)는 혹 받침 부재(150)에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 또, 혹 받침 부재(150)에는 훅 홀더(145)로부터 이어지는 가이드 핀(151)이 관통하고 있다. 가이드 핀(151)에는 코일 스프링(152)이 권회하도록 부착되어 있으며, 흡착 노즐(141)은 이 코일 스프링(152)에 의해 돌출 방향(하방)으로 압박되어 있다. 가이드 핀(151)은 홀더 본체(146)에 고정적으로 부착되는 동시에 훅 홀더(145)에 천공한 도시하지 않은 구멍부에 삽입되고, 홀더 본체(146)의 승강에 수반하여 이 구멍부에 미끄럽 접촉한다. 훅 받침 부재(150)의 상판에는 결합부(150a)가 외측을 향해 돌출하고 있으며, 이 결합부(150a)에 상기 결합 훅(144)이 걸림 이탈하도록 되어 있다. 또, 결합 훅(144)은 훅 홀더(145)에 회전 가능하게 부착되어 있는 동시에 훅 홀더(145) 사이에 걸쳐진 결합 스프링(153)에 의해 결합하는 방향으로 압박되어 있다.

따라서, 이 코일 스프링(152)에 대항하여 흡착 노즐(141)을 상승시키면 결합스프링(153)에 의해 결합 훅(144) 이 훅 받침 부재(150)에 결합하고, 흡착 노즐(141)이 노즐 홀더(142)에 몰입한 상태가 된다. 또, 이 상태로부터 결합 스프링(153)에 저항하여 결합 훅을 회전시키는 훅 받침 부재(150)로부터 이탈시키면 코일 스프링(152)에 의해 흡착 노즐(141)은 하강하고 노즐 홀더(142)로부터 돌출한 상태가 된다. 또, 훅 홀더(145)와 노즐 홀더(142)의 스플라인축(147)은 스플라인 결합하고 있으며 훅홀더(145)는 스플라인축(147)의 회전에 수반하여 회전하는 동시에, 스플라인축(147)의 축방향으로, 미끄럼 이동 가능하게 결합하고 있다.

다음에, 도7을 참조하여 이와 같이 구성된 흡착 헤드(131)에 있어서의 5개의 흡착 노즐(141)의 선택적인 교환 동작에 대해 설명한다. 이 교환 동작은 이미 돌출하고 있는 1개의 흡착 노즐(141)을 몰입시키는 동시에, 선택한 1개의 흡착 노즐(141)을 돌출시키는 것이다. 도7에 도시한 바와 같이, 지지 프레임(30)에는 장착 헤드(131)에 대응하여 액튜에이터 유닛(133)이 설치되고, 또 액튜에이터 유닛(133)의 상방에는 억제 암(134)이 설치되어 있다. 장착 헤드(131)는 그 하우징(143) 부분에서 액튜에이터 유닛(133)의 지지 블럭(135)에 고정되고, 그 훅 홀더(145)의 부분에서 억제 암(134a)에 의해 상방 이동이 규제되고 있다. 억제 암(134)은 선단이 두 갈래로 형성되고, 이 양 선단에는 롤러(134a)가 각각 부착되어 있다. 즉, 눌림 암(134)은 혹 홀더(145)의 회전을 허용한 상태에서 이에 맞닿아 있다.

액튜에이터 유닛(133)에는 리니어 모터(도시 생략)가 내장되고, 장착 헤드(131)는 액튜에이터 유닛(133)에 의해 승강(Z축 방향)된다. 또, 지지 블럭(135i)에는 결합 훅(144)을 회전시키고, 이를 혹 받침 부재(150)로부터 이탈(결합 저지)시키는 결합 저지 부재(136)가 세워 설치되어 있다. 액튜에이터 유닛(133)이 승강 구동하면 훅 홀더(145)는 억제 암(134)에 의해 상측으로부터 눌러져 있으므로 훅 홀더(145)측에 대해 노즐 홀더(142)측이 승강한다. 즉, 장착 헤드(131), 액튜에이터 유닛(133), 억제 암(134) 및 결합 저지 부재(136)에 의해 장착 헤드 장치가 구성되고, 또 액튜에이터 유닛(133), 억제 암(134) 및 결합 저지 부재(136)에 의해 교환 기구가 구성되어 있다.

도7은 도시 좌측 흡착 노즐(141)을 몰입시키고, 도시 우측의 흡착 노즐(141)을 돌출시키는 동작을 도시하고 있다. 구체적으로는 좌측 흡착 노즐(141)이 이미 선택되어 있고, 다른 4개의 흡착 노즐(141)은 몰입하고 있는 상태로부터 좌측 흡착노즐(141)을 몰입시키고, 다른 4개의 흡착 노즐(141)로부터 선택해야 할 1개의 흡착노즐(우측 흡착 노즐)(141)을 돌출시키는 동작을 도시하고 있다.

도7의(a)에 도시한 바와 같이, 우선, 선택해야 할 흡착 노즐(141) 및 이에 대응하는 결합 훅(144)이 상기 결합 저지 부재(136)의 위치를 향하도록 노즐 홀더(142)및 훅 홀더(145)를 회전시킨다. 다음에, 액튜에이터 유닛(133)을 상승 구동하고 노즐 홀더(142)를 훅 홀더(145)에 접근시켜 간다. 그리고, 노즐 홀더(142)측의 훅 받침 부재(150)에 훅 홀더(145)측의 도7의 (a)의 좌측 결합 훅(144)이 일단 시계 방향으로 회전하여 결합부(5a)를 타고 넘어서 반시계 방향으로 회전하여 결합한 곳에서 액튜에이터 유닛(133)을 정지시킨다. 이 상태에서는 선택해야 할 흡착 노즐(141)에 대응하는 결합 혹(144)만이 결합 저지 부재(136)에 의해 훅 받침 부재(50)로부터 이탈하도록 회전하고 있다(도7의 (b) 참조). 다음에, 액튜에이터 유닛(33)을 하강 구동하고 노즐 홀더(42)를 혹 홀더(45)로부터 이격시켜 간다. 이 상태에서는 선택할 흡착 노즐(41)은 결합 훅(44)이 결합하고 있지 않은 상태에서 하강하고, 다른 흡착 노즐(41)은 결합 훅(44)에 결합하여 하강이 저지된다. 즉, 우측 흡착 노즐(41)만이 코일 스프링(52)의 압박력으로 돌출한 상태가 된다(도의 7(c) 참조).

이와 같이, 장착 헤드(31), 액튜에이터 유닛(33), 억제 암(34) 및 결합 저지 부재(36)의 협동에 의해 흡착 노즐(41)의 선택적인 교환이 행해지므로 각 헤드 유닛(9,10)이 이동 중이라도 흡착 노즐(41)의 교환을 행할 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는 1개의 장착 헤드(31)에 5개의 흡착 노즐(41)이 탑재되어 있지만 헤드 유닛(9,10)이 복수의 장착 헤드(131)를 갖는 한, 적어도 그 1개의 장착 헤드(31)에 탑재되는 흡착 노즐(141)이 1개가 되는 구조인 것이라도 좋다. 또, 반대로 장착 헤드(131)에 복수개의 흡착 노즐(141)이 탑재되어 있는 한, 헤드 유닛(9,10)의 장착 유닛(131)은 1개라도 좋다.

그런데, 도시하지는 않았지만, 노즐 홀더(142)의 스플라인축(147)에는 스톱퍼가 설치되어 있으며, 혹 홀더(145)는 노즐 홀더(142)에 대해 도7의 (a) 및 (c)의 상태에서 다시 상방으로는 이동하지 않는다. 또, 도7의 장착 헤드(131) 위치는 흡착 노즐(141)을 선택(교환)할 경우의 위치이며, 전자 부품(S)을 흡착 및 장착할 경우에는 장착 헤드(131) 전체가 또 하강한다. 즉, 각 장착 헤드(131)에서는 각 XY 스테이지(7,8)에 의해 전자 부품(S)의 흡착 후, 기판(T)으로의 장착을 위해 이동할 때의 기준 레벨 보다 높은 위치에서 흡착 노즐(41)의 교환(선택)이 행해진다.

따라서, 흡착 노즐(141)의 교환 동작 이외에서 훅(144)이 결합 저지 부재(136)에 결합해 버리는 일은 없고, 부재(S)의 각도 위치 결정을 위한 노즐 홀더(142)가 연직축선 주위로 회전할 때에도 영향을 받지 않는다.

한 편, 이 기준 레밸(L)은 도8에 도시한 바와 같이 각 전자 부품(S)의 하면을 기준으로 하여 설정되어 있다. 즉, 두께가 다른 전자 부품(S)이라도 흡착 후 그 하면이 기준 레벨(L)에 달하는 위치까지 상승시키고 나서, 각 XY 스테이지(7,8)에 의해 이동된다. 이 때문에, 각 부품 인식 카메라(11)를 향하는 경우에도 전자 부품(S)의 하면 위치는 항상 일정해지며, 부품 인식 카메라(11)의 초점 심도가 문제가 되는 일 없이 부품 인식 카메라(11)는 전자 부품(S)을 선명한 형상으로 잡을 수 있다. 또, 카메라(11)는 기판(T) 상면의 높이 위치 보다 기준 레벨(L)만큼 낮춘 높이 위치에 설치되어 있으며, 도8에 도시한 전자 부품(S)의 인식에서는 항상 흡착 노즐(141)에 흡착된 전자 부품(S)의 하면이 장착시와 같은 높이 레벨로 행해지고, 흡착 노즐(141)의 높이 레벨이 인식시와 장착시에서 다른 경우에 의한 수평 방향의 어긋남이 발생하지 않도록 되어 있다.

또, 카메라(11)에 의해 부품(S) 인식 후의 흡착 노즐(141)은 장치내의 구조물(기판(T)의 고정 부재 등)이나 기판(T)에 먼저 장착하고 있는 전자 부품(S)(앞 부품)의 간섭을 피할 수 있는 높이까지 액튜에이터 유닛(133)에 의해 상승되고, 장착해야 할 위치에서 하강되어 장착이 이루어진다. 이 경우, 장착 헤드(131)마다 액튜에이터 유닛(133)이 설치되어 있으므로 상승 위치는 장착 헤드(133)마다 조정된다. 이 때문에, 어느 장착 헤드(131)의 흡착 노즐(41)에 흡착된 전자 부품(S)도 앞 부품(S) 등에 충돌하는 일은 없고 이 충돌하지 않는 레벨에 있어서, 각 장착 헤드(131)의 상승 위치를 낮게 억제할 수 있다. 하강 스트로크를 짧게 하여 장착에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.

다음에, 도9를 기초로 하여 제3 실시 형태의 전자 부품 장착 장치의 기본적인 동작을 설명한다. 도9는 전자 부품(S)을 제2 부품 공급부(5)로부터 픽업하여 기판(T)에 장착할 경우를 예로서 도시하고 있다. 이 경우, 도면 외의 CPU에는 각 테이프 카세트(18)의 위치, 각 테이프 카세트(18) 전자 부품(S)의 종별, 기판(T)의 위치, 기판(T)에 장착하는 각종 전자 부품(S) 및 그 위치(각도 위치를 포함하는) 등이 입력되어 있으며, 이 CPU의 지령을 기초로 하여 XY 스테이지(7,8), 액튜에이터 유닛(133), 노즐 홀더(142)(펄스 모터(PM))의 회전 등이 제어된다. 또, 상기 부품 인식카메라(11)에 의한 전자 부품(S)의 인식 공정은 생략했다. 또, 도9에서는 장착 헤드(131) 및 흡착 노즐(141)을 각각 1개만 도시하고 다른 것은 생략했다.

도9에서는 제2 부품 공급부(5)의 「A」 점에서 흡착한 전자 부품(S)을 세트 테이블(14)에 세트된 기판(T)의 「가」점에 장착하고, 다음에 제2 부품 공급부(5)의 「B」점에서 흡착한 전자 부품(S)을 기판(T)의 「나」점에 장착할 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 먼저 XY 스테이지(어느 쪽)(7,8)에 의해 홈 포지션으로부터 「A」점바로 상부까지 장착 헤드(131)를 이동시키고, 다음에 액튜에이터 유닛(133)에 의해 장착 헤드(131)를 하강시켜서 「A」점의 전자 부품(S)을 흡착한다. 전자 부품(S)을 흡착하면 액튜에이터 유닛(133)에 의해 장착 헤드(31)를 상승(기준 레벨(L)까지)시키고, 또 XY 스테이지(7,8)에 의해 장착 헤드(131)를 「A」 점에서 「가」점 바로 상부까지 이동시킨다. 이 사이에 장착해야 할 각도 위치가 되도록 노즐 홀더(142)(펄스모터(PM))가 회전한다. 그리고 다시, 장착 헤드(131)를 하강시키는 「가」 점에 전자부품(S)을 장착한다.

다음에, 「B」점으로 복귀하여 「B」점에서 흡착한 전자 부품(S)을 기판(T)의 「나」점에 장착하지만, 그때 「B」점의 전자 부품 「S」을 동일한 흡착 노즐(141)로 취급하는 경우에는 같은 순서로 전자 부품(S)의 장착이 행해진다. 그러나, 「B」점의 전자 부품(S)을 동일한 흡착 노즐(141)로 취급할 수 업는 경우에는 장착 헤드(131)가 「가」점에서 「B」점으로 이동하는 사이에, 장착 헤드(131)의 노즐 홀더(142)를 회전시키고, 상기 흡착 노즐(141)의 선택(교환) 동작을 행한다. 그리고, 장착 헤드(131)가 「B」점까지 이동한 곳에서 그 새로운 흡착 노즐(141)에 흡착 동작을 행하게 하고, 또 「나」점까지 이동시켜서 상술한 바와 같이 전자 부품(S)의 각도를 회전 조정하여 장착 동작을 행하게 한다.

이들 동작은 4개인 장착 헤드(131)에 대해서는 각각의 부품 공급부(4,5,6)에 있어서, 연속하여 전자 부품(S)의 흡착이 이루어지고(후술하는 바와 같이 조건이 맞으면 동시에 흡착을 하여), 그 후 헤드 유닛(9 또는 10)이 기판(T)으로 이동하고, 흡착한 전자 부품(S)을 차례로 장착하는 것이다. 이 때, 헤드 유닛(9,10) 내의 가능한한 많은 장착 헤드(31)가 전자 부품(S)의 흡착을 행할 수 있도록(바람직하게는 모든 장착 헤드(131)가 흡착하도록), 전자 부품(S) 장착 후 다음 흡착까지의 이동 중에 각 흡착 헤드(131) 내에서 노즐(141) 교환이 펄스 모터(PM)의 회전에 의해 행해진다(상세하게는 후술한다).

이와 같이 동작하므로 XY 방향으로 이동하는 헤드 유닛(9,10)에 복수개의 장착 헤드(131)가 부착되어 있지만, 그 장착 헤드(131)의 흡착 노즐(141)의 교환을 헤드 유닛(9,10)이 소정의 노즐 스토커(12)까지 이동시켜서 행하도록 하면 흡착 노즐(141)을 교환할 필요가 있는 장착 헤드(131)도 있지만 교환하지 않아도 되는 장착헤드(131)도 있으며, 이러한 경우에 노즐 교환을 위해 헤드 유닛(9,10)을 노즐 스토커(12)까지 이동시키면 교환할 필요가 없는 장착 헤드(131)까지 동시에 노즐 스토커(12)까지 이동하게 되며 가동률이 떨어져 버린다(특히, 노즐 교환을 필요로 하는 장착헤드(131)가 하나인 것처럼 수가 적은 때). 또, 그대로 노즐 교환하지 않으면 장착 헤드(131)가 많이 있는 이점이 발생하지 않는(특히, 노즐 교환이 필요한 장착 헤드(131)의 수가 많은 때)다는 사태가 발생한다. 그러나, 본 실시 형태와 같이 단 하나의 헤드 유닛(9,10) 내의 복수의 장착 헤드(131)에 각각 복수의 흡착 노즐(141)이 탑재되고, 또 이 복수의 흡착 노즐(141)이 헤드 유닛(9,10)의 이동 중에 교환 가능하게 구성되어 있으므로, 상기와 같은 노즐 스토커(12)를 사용하는 경우는 줄고 헤드 유닛(9,10)에 설치된 모든 장착 헤드(131)를 사용하여 전자 부품(S)의 흡착을 행할 수 있는 경우가 증가한다.

또, 헤드 유닛(9,10) 내의 각각의 장착 헤드(131)에 부착한 각종 흡착 노즐(141)의 조합(종류)은 임의이지만, 모든 장착 헤드(131)의 흡착 노즐(141)의 조합 구성을 같이해도 좋고, 또 장착 헤드(131)마다 흡착 노즐(141)의 조합 구성을 다른 것으로 해도 좋다. 가능한 한 많은 종류의 전자 부품(S)을 흡착하기 위해 가능한 한많은 종류의 흡착 노즐(141)을 헤드 유닛(9,10)의 이동 중에 교환 가능하게 하고 싶은 경우에는 복수의 장착 헤드(131)에 통과하는 다른 종류의 흡착 노즐(141)을 부착하도록 하면 좋다. 또, 장착 대상의 기판(T)에 동일한 흡착 노즐(141)로 흡착 가능한 전자 부품(S)이 다수인 경우이면, 그와 같은 흡착 노즐(141)을 동일한 헤드 유닛(9,10) 내의 가능한 한 많은 장착 헤드(131)에 1개씩은 부착해 두면 1회의 헤드 유닛(9,10)의 이동시에 그 전자 부품(S)을 많이 흡착하여 취출하고, 장착 헤드(131)가 사용되지 않은 경우가 가능한 한 없도록 할 수 있다. 이와 같은 경우에, 이와 같은 종류의 전자 부품(S)을 공급하는 테이프 카세트(18)도 동시 흡착이 가능해지도록 대응하는 흡착 노즐(141)이 부착되어 있는 장착 헤드(131)의 개수 만큼 나란히 배치하면, 동시 흡착 훅은 동시 흡착에 비하여 헤드 유닛(9,10)의 이동 거리가 적고 연속하여 전자 부품(5)의 흡착이 가능해진다.

다음에, 도10 및 도11을 참조하여 전자 부품(S)을 흡착할 때 장착 헤드(흡착 노즐(141))(131)의 위치 보정에 대해 설명한다. 예를 들면, 테이프 카세트(18)에서는 캐리어 테이프의 홈에 장전된 전자 부품(S)을 흡착하지만, 이러한 경우, CPU는 흡착 노즐(141)을 홈 중심이 향하려는 위치로 위치 결정한다. 이 때문에, 캐리어 테이프 이송의 근소한 어긋남, 홈 내에 있어서의 전자 부품(S)의 위치, 전자 부품(S)의 형상 등에 의해 흡착 미스가 발생할 우려가 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는 전자 부품(S)을 흡착할 때 흡착 노즐(141)의 위치 보정이 행해지도록 되어 있다. 또, 흡착하려 하는 전자 부품(S)의 위치 인식은 부품 인식 카메라(11)의 인식 결과를 피이드 백하여 행하지만, 지지 프레임(30)에 탑재된 상기 기판 인식 카메라(32) 등으로 행하는 것도 가능하다.

도10은 전자 부품(S)의 형상 등으로부터 그 전자 부품(S)이 테이프 카세트(18)에 대해 전후 방향으로 어긋나기 쉬운 경우를 도시하고 있다. 즉, 테이프의 이송 방향에 있어서의 전자 부품(S)의 치수가 짧은 경우에는 흡착 노즐(141)이 어긋나면 흡착 미스를 일으키기 쉬우므로 이 방향의 흡착 노즐(141)의 위치 보정은 정밀도 좋게 행해질 필요가 있다. 도10의 (b)에 도시한 바와 같이, 전자 부품(S)이 소정 위치 보다 후방으로 어긋나 있는 경우에는 도10의 (a)의 상태로부터 장착 헤드(노즐홀더(142))(131)를 반시계 회전 방향으로 약간 회전시켜서 흡착 노즐(141)의 위치 보정을 행한다. 또, 도10의 (c)에 도시한 바와 같이, 전자 부품(S)이 소정 위치 보다 전방으로 어긋나 있는 경우에는 도10의 (a)의 상태에서 장착 헤드(131)를 시계 회전방향으로 약간 회전시켜서 흡착 노즐(141)의 위치 보정을 행한다.

이들 보정 동작은 장착 헤드(31)가 헤드 유닛(9,10)에 1개 밖에 부착되어 있지 않은 경우이면 XY 스테이지(7,8)의 이동만으로 보정할 수 있으므로 특별히 필요로 하지 않지만, 복수의 장착 헤드(131)가 헤드 유닛(9,10)에 부착되어 있는 경우에는 후술하는 바와 같이 동시 흡착할 수 있는 경우가 증가하므로 유용해진다.

마찬가지로, 도11은 전자 부품의 형상 등으로부터 그 전자 부품(S)이 테이프 카세트(18)에 대해 좌우 방향으로 어긋나기 쉬운 경우를 도시하고 있다. 도11의 (b)에 도시한 바와 같이, 전자 부품(S)이 소정 위치 보다 좌측으로 어긋나 있는 경우에는 도11의 (a)의 상태로부터 장착 헤드(노즐 홀더(142))(131)를 반시계 회전 방향으로 약간 회전시켜서 흡착 노즐(141)의 위치 보정을 행한다. 또, 도11의 (c)에 도시한 바와 같이, 전자 부품(S)이 소정 위치보다 우측으로 어긋나 있는 경우에는 도11의 (a)의 상태로부터 장착 헤드(131)를 시계 회전 방향으로 약간 회전시켜서 흡착노즐(141)의 위치 보정을 행한다.

또, 장착 헤드(131)에 흡착 노즐(41)이 1개밖에 부착되어 있지 않은 경우라도 장착 헤드(131)의 회전 중심에 대해 이격된 위치(공전 위치)에 부착되어 있으면, 이와 같은 보정 동작을 행하는 것이 가능하다.

이와 같이, 장차 헤드(131)에 조립된 펄스 모터(PM)에 의해 장착 헤드(131)를 회전시켜서 흡착 노즐(141)의 위치 보정을 행하도록 하고 있으므로 전자 부품(S)을 그 중심 부분에서 흡착할 수 있고, 전자 부품(S)의 흡착 미스를 가능한 한 적게 할수 있다.

다음에, 도12를 참조하여 본 실시 형태를 갖는 특이한 전자 부품(S) 흡착 방법에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 각 XY 스테이지(7,8)에는 4개의 장착 헤드(131)가 탑재되어 있다. 따라서, 복수의 장착 헤드(131)를 이용하는 전자 부품(S)을 각 부품 공급부(4,5,6)로부터 동시에 흡착하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 전자 부품(S)을 동시에 흡착하지 않아도 각 부품 공급부(4,5,6)의 각각에 있어서 모든 장착 헤드(131)에 전자 부품(S)을 흡착시키고, 이 상태에서 기판(T)을 향하게 하는 것도 가능해진다.

도8은 4개의 장착 헤드(131) 중 2개의 장착 헤드(131,131)를 이용하여 제2부품 공급부(또는 제1 부품 공급부(4))(5)로부터 동시에 전자 부품(S)을 흡착할 경우를 도시하고 있다. 제2 부분 공급부(5)의 테이프 카세트(18)는 모두 동일 폭으로 형성되고, 극간 없이 늘어서 있다. 한 편, 장착 헤드(31)는 각 테이프 카세트(18)의 배치 피치(치수A) 2배의 치수(치수B)가 되는 피치로 배치되어 있다. 또, 흡착 헤드(131)의 공전 직경은 테이프 카세트(18)의 배치 피치(치수A)와 동일 치수로 되어 있다.

따라서, 인접하는 2개의 장착 헤드(131,131)의 각 흡착 노즐(141,141)을 각각 가장 접근하도록 공전 이동시키면 양 흡착 노즐(141,141) 사이의 치수가 A치수가 되며, 인접하는 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착할 수 있다(도8의 (a) 및 (b) 참조), 또, 인접하는 장착 헤드(131,131)의 각 흡착 노즐(141,141)을 각각 테이프 카세트(18)를 향해 모두 좌측 위치 또는 우측 위치로 공전 이동시키면 양 흡착 노즐(141,141) 사이의 치수가 B치수(=2A)가 되며, 1개의 테이프 카세트(18)를 좁혀서 양측에서 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착할 수 있다(도7의 (a) 및 (c) 참조), 또, 인접하는 장착 헤드(131,131)의 각 흡착 노즐(141,141)을 가장 이격하도록 공전 이동시키면 양 흡착 노즐(141,141) 사이의 치수가 C치수(=3A)가 되며, 2개의 테이프 카세트(18,18)를 좁혀서 양측에서 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(5)을 동시에 흡착할 수 있다.

(도8의 (a) 및 (c) 참조).

또, 장착 헤드(131)의 공전 직경이 테이프 카세트(18)의 배치 피치(치수A)와 동일 치수가 아니더라도 공전 직경 쪽이 배치 피치(치수A) 보다도 크면 각각의 헤드(131)를 회전시키는 흡착 노즐(141)을 테이프 카세트(18)로 부터 동시 흡착할 수 있는 공전 위치로 할 수 있다.

이와 같이, 복수의 장착 헤드(31)를 이용하여 단순히 전자 부품(S)의 동시 흡착을 행할 수 있을 뿐 아니라 흡착 노즐(41)을 장차 헤드의 축 주위에 공전시켜서 그 위치를 적당히 변경할 수 있으므로써, 테이프 카세트(전자 부품(S))(18)의 선택도 행할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 동시에 흡착하는 전자 부품(S)을 적당히 선택할 수 있으므로 기판(T)과의 관계로 모두 동시 흡착으로 실장을 행할 수 있는 것은 아니지만 동시 흡착의 빈도를 증가할 수 있다. 이 때문에, 동일 기판(T)을 복수개 연속 배치한 분할 기판 등에는 동시 흡착의 빈도가 증가하여 특히 유용하다.

다음에, 도13을 참조하여 동시 흡착의 다른 형태에 대해 설명한다. 이 흡착형태 에서는 각 장착 헤드(131)에 있어서 직경 방향에 위치하는 2개의 흡착 노즐(141,141)을 이용하는 4개의 테이프 카세트(18,18,18,18)로부터 전자 부품(S)을 흡착하도록 하고 있다. 이 경우 특히 도시하지는 않았지만, 각 장착 헤드(131)에 대해 결합 저지 부재(136)를 한 쌍 설치하고, 그 한 쪽을 장착 헤드(131)의 결합 훅(144)에 진퇴 가능하게 향하도록 구성해 둔다. 또, 공기 통로(148)도 돌출한 양 흡착 노즐(141)에 연통하는 구조로 해 둔다. 즉, 2개의 흡착 노즐(141,141)을 돌출시킨 장착 헤드(131)를 이용하여 전자 부품(S)의 동시 흡착을 행한다.

도13의 (b)는 각 장착 헤드(131)에 있어서 서로 180도 어긋난 위치에 있는 2개의 흡착 노즐(141,141)을 이용하는 것이며, 먼저 인접하는 장착 헤드(131,131)의 합계 4개의 흡착 노즐(141,141,141,141)의 위치가 4개의 테이프 카세트(18,18,18,18)에 평행하게 구비되도록 공전 이동시킨다. 이 상태에서는 각 흡착 노즐(141,141,141,141)사이의 치수가 A치수가 되며, 다음에 ① 내지 ④의 4개의 테이프 카세트(18,18,18,18)로 부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착한다.

한 편, 도13의 (c) 및 도13의 (d)는 각 장착 헤드(131)에 있어서 서로 90도 어긋난 위치에 있는 2개의 흡착 노즐(141,141)을 이용하는 것이며, 먼저 각 장착 헤드(131)의 한 쪽 흡착 노즐(141)을 좌측 위치로 광전 이동시키는 ① 및 ③)의 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착한다. 다음에 각 장착 헤드(131)의 다른 쪽 흡착 노즐(141)을 우측 위치로 공전 이동시키는 ② 및 ④의 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착한다. 이 경우에는 한 쪽흡착 노즐(141)로 전자 부품(S)을 흡착할 때 다른 목의 흡착 노즐(141)을 테이프 카세트(18)에 간섭하지 않도록 해제해 두도록 하고 2회로 나누어 동시 흡착이 행해진다.

그런데, 도7에 도시한 바와 같이, 흡착 노즐(141)을 몰입시켜도 그 선단은 노즐 홀더(142)로부터 약간 돌출되어 있다. 따라서, 공기 통로(148)를 소망의 흡착 노즐(141)에 연통하는 구조로 해 두면 전자 부품(S)을 흡착한 상태에서 흡착 노즐(141)을 몰입시켜도 전자 부품(S)이 탈락하는 일이 없다. 즉, 도13의 (b)에 있어서, 각 장착 헤드(131)의 좌측 위치의 흡착 노즐(141)을 돌출시키는 동시에 우측 위치의 흡착노즐(141)을 몰입시킨 상태에서 먼저 ① 및 ③의 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착하고, 다음에 각 장착 헤드(131)의 좌측 위치의 흡착 노즐(141)을 몰입시키는 동시에 우측 위치의 흡착 노즐(141)을 돌출시켜서, ②) 및 ④의 2개의 테이프 카세트(18,18)로부터 전자 부품(S)을 동시에 흡착하면 2회로 나눈 전자 부품(S)의 동시 흡착이 가능해지는 동시에, 한 쪽 흡착 노즐(141)로 전자 부품(S)을 흡착할 때, 다른 쪽의 흡착 노즐(141)을 테이프 카세트(18)에 간섭하지 않도록 해제해 두는 것이 가능해진다.

이와 같이, 전자 부품(S)의 동시 흡착은 원래 전자 부품(S)을 복수회로 나누어 흡착하도록 하면 헤드 유닛(9,10)이 테이프 카세트(18)와 기판(T) 사이를 왕복하는 횟수가 현격히 적어지며, 그 만큼 전자 부품(S)의 장착에 있어서의 택트 타임을 짧게 할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 전자 부품 장착 장치는 흡착 노즐의 착탈(교환)의 빈도, 즉 장착 헤드가 노즐 스토커를 경유하는 빈도를 가능한 한 적게 할 수 있는 동시에, 부품 흡착부의 이동 중에 흡착 노즐의 선택적인 교환이 가능하므로 흡착 노즐의 교환에 필요한 작업 시간을 극단적으로 짧게 할 수 있고, 전자 부품 실장을 위한 텍트 타임을 현격히 짧게 할 수 있다.

또, 흡착 노즐의 탈착(교환) 빈도를 적게 할 수 있는 동시에, 전자 부품을 흡착할 때의 위치 보정이나 전자 부품의 동시 흡착이 가능해지며, 전자 부품 실장을 위한 택트 타임을 짧게 할 수 있다.

또, 도구 등을 필요로 하는 일 없이 장착 헤드 장치 단독으로 흡착 노즐의 선택적인 교환이 가능해지므로 장착 헤드가 이동 중에도 흡착 노즐의 교환을 행할 수 있다.

Claims

전자 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상기 부품 공급부로부터 전자 부품을 흡착하는 동시에 흡착한 전자 부품을 기판상에 장착하는 부품 장착부와, 상기 부품 장착부를 흡착 위치와 장착 위치 사이에서 이동시키는 XY 반송부를 구비한 전자부품 장착 장치에 있어서, 상기 부품 장착부는 복수의 장착 헤드를 갖고, 상기 복수의 장착 헤드 중 적어도 1개 장착 헤드는 흡착 노출을 연직축 주위에 공전 가능하게 탑재하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.
연직축을 충심으로 환상으로 배치한 복수의 흡착 노즐을 각각 상하 방향으로 출몰 가능하게 유지한 노즐 홀더와, 상기 각 흡착 노즐에 걸림 이탈 가능하게 향하는 부수의 결합편을 유지한 결합편 홀더와 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더를 상하 역방향으로 상대적으로 이동시켜서 이들이 접근하는 방향으로 이동한 때 상기 각 흡착 노즐에 상기 각 결합편을 결합시키고 이격되는 방향으로 이동한 때 상기 각 흡착 노즐을 상기 노즐홀더에 몰입시키는 상하 이동 수단과, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더가 접근하는 방향으로 이동한 때 상기결합편과 상기 흡착 노즐의 결합을 선택적으로 저지하는 결합 저지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장착 헤드 장치.
연직축을 충심으로 환상으로 배치한 복수의 흡착 노즐을 각각 상하 방향으로 출몰 가능하게 유지한 노즐 홀더와, 상기 각 흡착 노즐에 걸림 이탈 가능하게 향하는 복수의 결합편을 유지한 결합편 홀더와 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더를 상하 역방향으로 상대적으로 이동시켜 이들이 접근하는 방향으로 이동한 때 상기 각 흡착 노즐에 상기 각 결합편을 결합시키고 이격되는 방향으로 이동한 때 상기 각 흡착 노즐을 상기 노즐 홀더에 몰입시키는 상하 이동 수단과, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더가 접근하는 방향으로 이동한 때 상기 결합편과 상기 흡착 노출의 결합을 저지하는 결합 저지 수단과, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더를 상기 연직축 주위로 회전시키고, 상기 복수의 결합편을 상기 결합 저지 수단에 선택적으로 향하게 하는 회전 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장착 헤드 장치.
장착 헤드를 흡착 위치와 장착 위치 사이에서 수평면 내로 이동시키면서, 상기 장착 헤드에 의해 부품 공급부로 부터 전자 부품을 흡착하는 동시에 흡착만 전자부품을 기판에 장착하는 전자 부품 장착 장치로서, 상기 장착 헤드는, 연직축선을 중심으로 하는 동일 원호상에 배치된 복수의 흡착 노즐을 상하방향으로 출몰 가능하게 유지하는 노즐 홀더와, 상기 복수의 흡착 노즐에 각각 결합 가능한 복수의 결합편을 유지하는 결합편 홀더와, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더를 상기 연직축선을 중심으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더를 서로 분리되는 방향으로 승강시키므로써, 상기 결합편에 결합하고 있는 상기 흡착 노즐을 상기 노즐 홀더에 몰입시키는 승강 수단과, 상기 노즐 홀더 및 상기 결합편 홀더 임의의 회전 각 도 위치에 있어서, 상기 복수 흡착 노즐의 적어도 1개와 상기 결합편의 결합을 해제하는 결합 해제 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.
제4항에 있어서, 상기 결합 해제 수단은 상기 복수의 흡착 노즐의 적어도 2개와 상기 결합편의 결합을 동시에 해제 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 부수의 흡착 노출이 주위 방향으로 등간격으로 배치된 4개의 흡착 노즐로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 복수의 결합편은 상기 결합편 홀더에 수평축선을 중심으로 회전 가능하게 지지되고 상기 흡착 노즐에 결합하는 방향으로 압박되어 있는 동시에 주위면의 적어도 일부가 자성체로 구성되고, 상기 결합 해제 수단은, 상기 복수 결합편의 상기 자성체에 대향하도록 환상으로 배치되고, 여자된 때 상기 자성체를 거쳐서 대향하는 상기 결합편을 상기 흡착노즐의 결합 방향과 반대 방향으로 회전시키고 흡착하는 복수의 전자석과 이들 복수 전자석의 여자 및 소자를 서로 독립하여 제어하는 전자석 제어 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.
제4항에 있어서, 상기 복수의 전자석이 상기 복수의 흡착 노즐의 수 보다 많은 전자석으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 결합편은, 상기 결합편 홀더에 수평축선을 중심으로 회전 가능하게 지지되고 상기 흡착 노즐에 결합하는 방향으로 압박되어 있는 동시에 회전 가능한 복수의 롤러를 각각 갖고, 상기 결합 해제 수단은, 상기 복수의 롤러에 미끄럽 접촉하면서 상기 연직축선을 중심으로 회전 가능하게 구성되고 상기 롤러의 미끄럽 접촉면에 복수의 볼록부를 갖고 이 볼록부가 맞닿은 상기 롤러를 부착한 상기 결합편을 상기 흡착 노즐의 결합 방향과 반대 방향으로 회전시키는 캠과, 이 캠을 임의의 회전 각도 위치로 회전시키는 캠 구동 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.
제9항에 있어서 상기 복수의 흡착 노즐이 주위 방향으로 등간격으로 배치된 4개의 흡착 노즐로 구성되고 상기 캠의 상기 복수의 볼록부가 직경 방향으로 서로 대향하는 위치에 배치된 2개의 볼록부와, 이들 2개의 볼록부로부터 주위 방향으로 90도 벗어난 위치 이외의 위치에 배치된 1개의 볼록부에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품 장착 장치.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.