KR0133805B1 - 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치 - Google Patents

Abstract

발광다이오드에 의해 빛을 발생시키고, 그 빛을 광섬유를 이용하여 마운트 헤드블록의 측면까지 전달하고, 수광렌즈를 이용하여 마운트 헤드블록의 측면에 있는 수광통로에 빛을 접속시킨다. 수광통로 내부에는 다수의 광섬유가 삽입되고 확산판 뒤에까지 연장되어 확산판 뒤에서 빛을 비추게 된다. 확산판은 반투명이므로 확산판은 밝게 보이고, 칩부품은 검게 보여 칩부품을 인식 할 수 있다.

Description

칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치

제1도는 종래의 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치의 구성을 보이는 블록도이다.

제2도는 본 발명에 의한 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치의 구성도이다.

제3도는 본 발명에 의한 카메라에서 촬영한 확산판 및 칩부품의 상이다.

제4도는 본 발명에 적용되는 발광다이오드의 수광을 위한 렌즈결합방식의 일실시예이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마운트 헤드 블록 2 : 노즐 취부축

3 : 확산판 4 : 노즐

5 : 수광용 광섬유 6 : 전송광섬유

8 : 카메라 9 : 수광통로

10 : 발광부 11 : 수광렌즈

본 발명은 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치에 관한 것으로, 특히, 헤드블록에 광섬유를 장치하고 그 광섬유에 빛을 조사하여 광섬유를 통해 빛의 노즐의 확산판을 비추어 확산판을 조명하는 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로, 칩마운트시스템(chip mount system)은 인쇄회로기판(PCB)상에 각형 또는 원통형 전자부품(칩)을 장착하는 자동화시스템이다.

상기 부품을 인쇄회로기판상에 정확하게 장착하기 위해서는 먼저 카메라로 마운트 헤드(mount head)의 진공흡착노즐에 흡착되어 있는 부품의 영상을 촬영하고, 상기 카메라에서 촬영된 영상정보는 영상처리부에서 처리되어 상기 부품의 위치에 대한 데이타가 산출된다.

상기 영상처리부에서 산출된 영상데이타를 가지고 마이크로프로세서에서 부품에 대한 위치보정을 수행함으로써, 부품을 기판에 정확하게 장착할 수 있게 되는데, 상기 칩마운트시스템은 카메라에서 부품에 대한 영상을 정확하게 인식하도록 하기 위해서 조명장치를 포함하고 있다.

제1도는 종래의 칩마운트시스템에서 부품인식용 조명장치의 배치관계를 설명하기 위한 구성도이다.

제1도에 있어서, 마운트 헤드(100)는 턴테이블위에 18개가 배치되어 있고, 그 각각의 마운트 헤드(100)에서는 확산판(12)이 형성되어 있고, 그 아래에 흡착노즐(110)이 취부되어 있다.

상기 마운트 헤드(100)의 흡착노즐(11)에 부품(30)이 흡착되어서 인쇄회로기판상에 장착하기 위하여 소정의 위치에 도달하게 되면, 상기 부품(30)을 인쇄회로기판상에 정확하게 장착하기 위해서 먼저 카메라(50)로 마운트 헤드(100)의 진공흡착노즐(110)에 흡착되어 있는 부품의 영상을 촬영한다.

상기 카메라(50)에서 촬영된 영상정보는 영상처리부(70)에서 처리되어 상기 부품의 위치에 대한 데이타가 산출되고, 상기 영상처리부(70)에서 산출된 데이타를 가지고 마이크로프로세서(90)에서 위치보정을 수행함으로써, 부품을 인쇄회로기판에 장착할 수 있게 되는 것이다.

상기 부품장착과정에서 카메라(50)에서 부품(30)을 정확하게 인식해야 하는데, 이를 위해서, 제1도에 도시된 바와 같이 조명치구(100L,100R)가 부품(30)의 양측부에 각각 설치되고, 상기 조명치구(100L,100R)는 다수개의 발광다이오드를 포함하고 있다.

이와 같이 종래의 조명장치는 확산판 밑부분에서는 일정한 각도로 빛을 조사(照射)하여 확산판에 반사된 상을 카메라에 의해 인식하는 방식이기 때문에 광원(발광다이오드)의 위치조절이 어렵고, 빛의 밝기를 조절하는데 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 확산판 뒤에서 조명하는 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 마운트 헤드블록의 확산판 뒷부분에 광섬유를 장치하고, 그 광섬유를 통해 빛을 조사하는 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 빛의 퍼짐을 막고 부품에 빛을 조사하여 부품의 인식을 용이하게 한 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 장치는 빛을 발생시키는 발광부와, 상기 광원으로부터 빛을 받아 전달하는 전송광섬유와, 상기 전송광섬유로부터 방사되는 빛을 모으는 수광렌즈와, 상기 수광렌즈와 한쪽입구가 마주 보고 있으며 확산판 뒤에 형성되고 마운트 헤드블록에 형성된 수광통로와, 상기 수광통로에 삽입된 다수의 수광용 광섬유와, 노즐의 윗부분에 장치되고 빛을 투과시키는 확산판을 구비한다.

이하에 본 발명을 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 부품인식용 조명장치의 구성도이다.

1은 마운트 헤드블록이며, 노즐 취부축(2)을 3개 구비하며 그것은 원통부품용, 소부품용 및 대부품용이다. 각 노즐 취부축(2)이 장치된 마운트 헤드블록(1)의 내부에 확산판(3)의 직경과 거의 동일한 원통(9)이 형성되고, 그 내부에는 수광용 광섬유(5)의 다발이 다수 장치된다. 3은 확산판이며, 반투명 물질(예를 들면, 표면에 울퉁불퉁한 작은 구슬이 붙어 있는 유리판등)로 되어 수광용 광섬유(5)에서 방사되는 빛을 난반사시킨다. 4는 노즐이며, 그 끝에 칩부품(7)이 흡착된다.

5는 수광용 광섬유이며, 마운트 헤드블록(1)의 측면과 노즐취부용 축이 부착된 일면을 관통하는 수광통로(9)에 다수의 다발로 장치된다.

6은 전송 광섬유이며, 다수의 다발이 뭉쳐서 하나로 되고, 발광다이오드(10)로부터 마운트 헤드블록(1)의 수광용 광섬유까지 가까이 접근하여 연장되어 있다.

8은 카메라이며, 노즐(4)의 밑에 소정거리 떨어져 장치되므로, 카메라에 촬영된 칩부품(7)의 영상을 제3도와 같이 촬영된다.

9는 수광통로이며, 마운트 헤드블록(1)의 내부에 형성된다. 10은 발광부이며, 다수의 발광다이오드로 되고 전송광섬유(6)에 거의 밀착되게 설치된다. 11은 수광렌즈이며, 전송광섬유(6)와 수광통로(9)사이에 장치되어 전송광섬유로부터 빛을 받아 수광통로에 조사(照射)한다.

이하, 본 발명의 작용, 효과를 도면을 참고로 하여 설명한다.

3개의 노즐 취부용 축(2,2,2)이 부착된 마운트 헤드블록(1)에 칩부품(7)의 종류에 따라 3개노즐 취부용 축(2,2,2)에서 하나를 골라 그 노즐(4)에 진공펌프(도시생략)를 연결하여 칩부품(7)을 흡착한다.

이때, 발광다이오드(10)에 전원이 인가되면, 발광다이오드(10)는 빛을 방사하게 된다. 이 방사된 빛은 발광다이오드(10)와 전송광섬유(6)사이에 장치된 마이크로렌즈(micro-lens)를 이용해서 광학적으로 결합된다. 이와 같은 렌즈결합방식의 일예가 제4도에 도시된다.

발광다이오드(10)의 칩에서 방사되는 광의 방사각(放射角)은 일반적으로 넓다. 그에 반해, 렌즈의 개구각은 작으므로 렌즈주변의 수차가 결합효율에 민감하게 영향을 미치므로, 수차를 저감하는 처리를 한 셀폭(selfoc)렌즈가 사용된다.

전송광섬유(6)를 통과한 빛들은 전송광섬유(6)의 끝에서 공기중으로 방사되며, 그 방사된 빛은 수광렌즈(11)를 통해 마운트 헤드블록(1)의 측면에 설치된 수광통로(9)에 조사되고 그 수광통로(9)에 삽입된 수광용 광섬유(5)에 전달된다.

수광용광섬유(5)는 다수의 광섬유다발로 되어 있으며, 마운트 헤드블록(1)의 내부에 형성된 수광통로(9)를 통해 확산판(3)의 뒷부분에 형성된 방사창(窓)에서 확산판(3)을 향하여 방사된다. 확산판(3)은 반투명물질(예를 들면, 표면이 거친 유리판 등)로 되어 수광용 광섬유(5)에서 방사되는 빛을 난반사시킨다.

제3도에 카메라(8)에서 확산판(3)을 촬영상 상태가 도시된다. 확산판(3)을 통과한 빛은 난반사되어 카메라(8)에 입사되는 빛은 전체의 20%정도이지만, 칩부품(7)은 빛을 차단하므로, 칩부품(7)은 검게 촬영된다. 따라서, 카메라(8)에서는 확산판(3)은 밝게 보이고, 칩부품(7)은 어둡게 보이므로, 칩부품(7)의 인식이 용이하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 광섬유에 의해 비접촉식으로 마운트 헤드블록 내부에 형성된 전송경로를 통해 빛을 확산판의 윗면에서 조사함으로써 발광다이오드 위치조절에 의한 각도문제와 빛의 밝기 조절문제에 의해 발생되는 빛의 퍼짐, 반상등이 없이 정확한 칩부품의 상을 촬영하여 인식할 수 있다.

Claims (1)

1. 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치에 있어서, 다수의 발광다이오드(LED)로 이루어져, 광을 발생시키는 발광부(10); 상기 발광부(10)로부터의 광을 수광렌즈까지 전달하도록 설치한 전송광섬유(6); 상기 전송광섬유(6)로부터 방사되는 광을 수광통로로 조사하도록, 상기 전송 광섬유(6)와 수광통로 사이에 설치한 수광렌즈(11) ; 상기 수광렌즈(11)와 한쪽입구가 마주보고 있으며, 다른쪽 입구는 확산판(3)뒤에 형성되고 마운트 헤드블록에 형성된 수광통로(9); 상기 수광통로(9)에 삽입되어, 상기 수광렌즈(11)로부터의 광을 받아 확산판으로 방사하는 다수의 수광용 광섬유(5); 노즐의 윗부분에 장치되어, 상기 수광용 광섬유(5)로부터의 광을 투과시키는 반투명 물질의 확산판(3); 을 구비하는 것을 특징으로 하는 칩마운트시스템의 부품인식용 조명장치.