KR100361219B1 - 부품의 연결부 또는 에지부의 위치를 식별하는 방법 및 장치 - Google Patents

부품의 연결부 또는 에지부의 위치를 식별하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부품의 위치를 인식하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 공지된 방법에 따르면, 전달장치(4)에 대한 부품(2)의 연결부(1) 또는 에지부 사이의 상대 위치가 결정된다. 하부 이미지 평가 유니트(7)를 가진 카메라(6)가 연결부를 기록하고, 연결부의 위치가 이러한 이미지에 기초하여 카메라(6)에 대해 결정되며, 카메라(6)와 전달장치(4) 사이의 공지되고 미리설정된 세트에 위치한다. 카메라(6)와 전달장치(4) 사이의 과도 프로세스 및 변위가 결과를 왜곡시킨다. 본 발명에 따르면, 연결부(1)의 이미지가 전달장치(1)에 고정 결합된 위치 마킹부(10)와 공동으로 픽업된다. 위치 마킹부(10)는 연결부(1)에 매우 인접하여 위치하거나또는 이로부터 이미지가 광학 이미지 장치에 의해 그곳에 형성된다. 이는 위치가 더 정확하게 식별될 수 있도록 한다. 전달장치(4)의 이동 및 카메라(6) 기록을 위한 짧은 노출시간은 빠른 위치 식별을 가능케 한다. 본 발명은 삽입 기계용 가시장치에서 사용된다.

Description

부품의 연결부 또는 에지부의 위치를 식별하는 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR RECOGNIZING THE POSITION OF CONNECTIONS OR EDGES OF COMPONENTS}
SMD 부품이 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판상에 자동적으로 장착될 때, 각각의 부품은 부품-장착 헤드에 의해 매거진 또는 공급장치로부터 픽업되어, 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판상의 미리 설정된 위치에 배치된다. 매거진 또는 공급장치의 픽업 위치에서 부품이 대략 1mm의 위치상 공차를 가지지만 반드시 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판상에 높은 정확도로 위치해야 하기 때문에, 자동 위치 식별 및 수정이 필요하다. 위치 식별 프로세스는 자동 부품-장착 기계의 높은 부품-장착 성능을 위해 가능한 한 적은 시간이 소요되어야 한다.
부품의 연결부 또는 에지부의 위치를 식별하기 위한 공지된 장치는 부품 또는 부품의 세부사항을 광역 CCD 카메라상에 이미지화하기 위해 대물렌즈를 사용하고, 부품 연결부의 위치를 결정하기 위해 디지털 이미지 처리 방법을 사용한다. 다음으로, 부품을 부품-장착 헤드에 고정하는 전달장치를 사용하여, 부품이 배치되기 전에 부품의 위치가 수정된다. 실제로, 이러한 방법은 부품의 광학적 센트링(centring)이라 불린다.
WO 93/19577은 부품 측면의 연결부 영역에 의한 직접적인 그림자가 카메라같은 공간 분해 광전자 변환기의 감광 영역상에 형성되는 위치 식별 방법을 개시하고 있다. 이 경우, 광전자 변환기는 부품-장착 헤드상에 고정되고 광전 변환기에 대한 연결부의 위치가 결정된다. 부품-장착 헤드에 대한 광전자 변환기의 알려진 상대적 위치에 의해, 부품-장착 헤드에 대한 연결부의 위치가 결정된다. 이러한 방법에서, 전달장치에 대한 카메라의 위치를 정확히 알 수 있고 정확하게 이동될 수 있다는 것이 가정된다. 카메라 위치의 드리프트 또는 카메라 위치 이동시의 과도 프로세스에 의한 에러는 측정 에러를 야기한다. 그러므로, 전달장치가 정지될 때까지 기다려야 할 필요가 있다.
부품을 가진 전달장치의 연속적인 이동 동안, 부품이 매우 짧은 노출시간(플래시 동작)으로 기록되는 방법도 공지되어 있다. 찰라의 기록시, 카메라에 대한 전달장치의 위치는 전달장치 축의 카운터 판독에 의해 결정된다. 전달장치의 카운터 판독과 현위치 사이에서 드래그(drag) 에러가 발생하는 경우, 부품과 전달장치 사이의 상대적 위치의 결정은 이러한 방식에서는 더 어렵다.
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 부품의 연결부 또는 에지부의 위치를 식별하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 연결부에 바로 인접한 위치 마킹부를 이용하여 위치를 식별하기 위한 장치의 개략 단면도.
도 2는 연결부에 바로 인접하여 전달장치상에 고정된 매트 플레이트 위쪽 위치 마킹부의 이미지를 이용하여 위치 식별하는 장치의 개략 단면도.
도 3은 카메라상에 고정된 매트 플레이트 위쪽 위치 마킹부의 이미지를 이용하여 위치 식별하는 장치의 개략 단면도.
그러므로, 본 발명의 목적은 전달장치에 관련하여 부품의 위치를 더욱 정확하고 빠르게 식별할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징부의 도입부에 언급된 형태의 본 발명의 방법에 의해 구현된다.
전달장치에 고정 결합된 위치 마킹부와, 부품의 연결부 또는 에지부의 위치의 공동 기록에 의해, 전달장치와 부품의 연결부 또는 에지부 사이의 상대적 위치가 카메라의 정확한 위치를 알 필요없이 이미지 평가 유니트내에서 결정되고, 그 결과 더욱 정확한 위치 식별이 보장된다. 과도 프로세스는 정확성에 영향을 주지 않는데, 그 이유는 과도 프로세스가 위치 마킹부와, 연결부 또는 에지부에 동일하게 영향을 주기 때문이다.
청구항 2에 따른 방법의 개선예에 따르면, 위치 마킹부는 연결부 또는 에지부에 바로 인접하게 위치되도록 전달장치에 결합되고, 그 결과 위치 마킹부는 카메라의 일반적인 공통 초점심도(depth of field) 범위에 연결부 또는 에지부와 함께 놓인다.
청구항 3에 따른 방법의 바람직한 개선예에서, 위치 마킹부는 광학 이미지에 의해 연결부 또는 에지부에 바로 인접하게 이미지화되고, 그 결과 연결부 또는 에지부의 주위가 복잡한 구성없이 유지된다.
청구항 4에서, 이러한 방법은 연결부 또는 에지부에 바로 인접한 매트(matt) 플레이트상에 형성되는 이미지에 의해 개선되고, 이에 따라 카메라에 의한 이미지의 기록이 간단해진다.
청구항 5에 따른 방법에서, 기록이 짧은 노출시간으로 또한 전달장치의 이동 동안 이루어진다는 사실에 의해 부품의 위치 식별이 보다 빨라진다.
청구항 6은 종속항에서의 추가로 개선된 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.
청구항 제 7 항에 따른 장치는 연결부 또는 에지부에 바로 인접하게 위치 마킹부를 직접적으로 배치함으로써 특히 안정된 방식으로 전달장치의 현위치를 기록부에 전달한다.
청구항 8에 따른 장치의 개선예는 광학 이미지 장치가 연결부 또는 에지부에 바로 인접하게 위치 마킹부의 실상을 생성하고, 이에 따라 연결부 또는 에지부에 바로 인접하는 복잡한 고정 구성물을 방지할 수 있다는 장점을 가진다.
청구항 9에 따른 바람직한 개선예에서, 광학 이미지 장치는 또한 전달장치에 고정되게 결합되고, 그 결과 실상의 위치가 광학 이미지 장치의 여러 위치에 의존하지 않게 된다.
본 발명에 따른 개선예는 카메라에 의한 실상의 기록을 용이하게 하는 실상이 투영되는 매트 플레이트를 제공한다.
본 발명에 따르면, 매트 플레이트는 또한 위치 결정 프로세스 동안 추가의 불확실성을 방지하도록 전달장치에 고정 결합된다.
매트 플레이트는 또한 본 발명에 따른 카메라에 결합될 수 있고, 그 결과 전달장치가 더욱 가볍게 되고, 이에 따라 더욱 간단히 이동시킬 수 있게 된다.
바람직한 개선예에서, 매트 플레이트는 본 발명에 따른 시야렌즈의 일부로서 구성될 수 있고, 그 결과 더 많은 광이 실상을 위해 이용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 사용하여 이하에서 상세히 설명된다.
도 1은 부품(2)의 연결부(1)가 어떻게 위치 식별에 사용되는가를 도시한다. 연결부(1)와 마찬가지로 부품(2)의 에지부 또한 위치 식별에 사용될 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 부품(2)은 부품-장착 헤드(도시 안됨)의 전달장치(4)상 흡입 피펫(3)에 의해 탈착 가능한 방식으로 고정된다. 전달장치는 공급장치(도시 안됨)로부터 부품(2)을 픽업하고 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판(도시 안됨)상에 부품(2)을 위치시키기 위해 적어도 3 방향 X, Y, Z로 병진 이동할 수 있고, 흡입 피펫(3)의 중심축(5)을 중심으로 하는 회전 이동(D)이 부품의 위치 수정을 위해 추가로 제공된다. 하부에 결합되며 디지털 이미지를 평가하는 이미지 평가 유니트(7)를 가진 카메라(6)는 적어도 하나의 위치 마킹부(10)와 연결부를 공동으로 기록하고, 이러한 위치 마킹부는 고정장치(11)에 의해 전달장치에 고정 결합된다. 결과적으로, 위치 마킹부(10)와 전달장치 사이의 상대적 위치가 고정적으로 결정되고 알려진다. 이 경우, 위치 마킹부(10)는 연결부(1)와 동일한 카메라(6)의 초점심도 범위내에 위치하도록 배치되고, 그 결과 위치 마킹부와 연결부(1)가 공동으로 명확하게 이미지화된다. 결과적으로, 이미지 평가 유니트(7)에서, 부품(2)과 전달장치(4) 사이의 상대적 위치는 곧바로 결정되고, 전달장치(4) 이동량의 수정이 이로부터 결정되어 인쇄회로기판 또는 세라믹 기판상에 부품(2)의 수정된 설치 위치를 얻을 수 있다.
도 2는 추가의 실시예로서 위치 마킹부(10)가 이전의 실시예와 비교하여 연결부(1)로부터 추가로 제거되지만, 광학 이미지 장치(12)에 의해 매트 플레이트(13)상에 이미지화되는 장치를 도시한다. 이 경우, 매트 플레이트(13)는 연결부(1)에 바로 인접하여 위치하고, 그 결과 카메라(6)의 초점심도 범위와 동일한 초점심도 범위에 연결부(1)와 함께 배치된다. 바람직한 방식으로, 매트 플레이트(13)와 광학 이미지 장치(12)는 고정장치(11)에 의해 전달장치(4)에 고정 결합되고, 그 결과 덜 정확한 위치 결정을 야기하는 이러한 부품들 사이의 변위는 발생하지 않는다.
매트 플레이트(13)는 또한 위치 마킹부의 실상이 카메라(6)에 의해 직접적으로 기록된다면 필요하지 않을 수도 있다. 그러므로, 부품(2)과 연결부(1)에 인접한 복잡한 구조물들이 피해지고, 그 결과 다른 크기의 부품(2)이 공통의 위치 식별 장치에 의해 처리될 수 있다.
도 3은 매트 플레이트(13)가 카메라(6)상에 고정되는 것을 도시한다. 매트 플레이트(13)는 시야렌즈(14)의 일부로서 설계될 수 있고, 시야렌즈(14)는 광학 이미지 장치(12)의 적어도 일부를 구성한다. 시야렌즈(14) 덕분에, 더 많은 광이 이미지를 생성하는데 사용될 수 있고; 이미지는 더 강한 광세기를 가진다.
부품(2)의 연결부(1)를 이용한 전달장치(4) 위치의 직접 기록으로 인해, 전달장치(4)가 카메라(6)와 관련하여 이동하고 있을 때에도 짧은 노출시간 동안 전달장치(4)와 연결부(1) 사이의 상대적 위치를 결정하는 것이 가능하고, 그 결과 위치 식별 시간이 감소되고 부품-장착 성능이 개선된다.

Claims (13)

  1. 운반되기 위해 부품이 탈착 가능한 방식으로 전달 장치(4)상에 고정되고, 하부에 결합된 이미지 평가 유니트(7)를 구비한 카메라(6)를 포함하는 위치 식별 장치에서, 상기 카메라(6)가 적어도 일부 영역에서 부품(2)의 연결부(1) 또는 에지부의 이미지를 기록하는, 상기 전달장치(4)에 관련하여 상기 부품(2)의 연결부(1) 또는 에지부의 위치를 식별하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 위치 마킹부(10)가 상기 전달장치(4)에 고정 결합되며,
    상기 위치 마킹부(10)의 실상이 상기 연결부(1) 또는 에지부에 바로 인접하게 생성되며, 상기 실상은 광학 이미지 장치의 도움으로 생성되고,
    상기 실상은 상기 카메라(6)에 의해 상기 연결부(1) 또는 에지부와 공동으로 기록되고,
    상기 연결부(1) 또는 에지부와, 상기 위치 마킹부(10) 사이의 상대적 위치 및 이에 따른 상기 연결부(1) 또는 에지부와, 상기 전달장치(4) 사이의 상대적 위치가 상기 위치 마킹부(10)와 상기 연결부(1) 또는 에지부의 공동 기록에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부(1) 또는 에지부에 바로 인접한 상기 실상은 매트 플레이트(13)상에 투영되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결부(1) 또는 에지부와, 상기 위치 마킹부(10)는 상기 전달장치(4)의 이동 동안 짧은 노출시간으로 공동으로 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 운반되기 위해 부품이 탈착 가능한 방식으로 전달 장치(4)상에 고정되고, 하부에 결합된 이미지 평가 유니트(7)를 구비한 카메라(6)를 가지며, 상기 카메라(6)가 적어도 일부 영역에서 부품(2)의 연결부(1) 또는 에지부의 이미지를 기록하는, 상기 전달장치(4)에 관련하여 상기 부품(2)의 연결부(1) 또는 에지부의 위치를 식별하는 장치에 있어서,
    고정장치(11)에 의해 상기 전달장치(4)에 고정 결합되는 적어도 하나의 위치 마킹부(10); 및
    상기 연결부(1) 또는 에지부에 바로 인접하여 상기 위치 마킹부(10)의 실상을 생성하도록 배치되는 광학 이미지 장치(12)를 포함하며, 상기 카메라(6)에 대한 상기 연결부(1) 또는 에지부의 이미지는 상기 실상과 공동으로 기록될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 광학 이미지 장치(12)는 상기 전달장치(4)에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 매트 플레이트(13)가 상기 연결부(1) 또는 에지부에 바로 인접하여 위치하고, 상기 실상은 상기 매트 플레이트상에 투영되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 매트 플레이트(13)는 상기 전달장치(4)에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 매트 플레이트(13)는 상기 카메라(6)에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 매트 플레이트(13)는 시야렌즈(14)의 일부로서 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
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