KR100402178B1 - 표면실장장치의 갠트리의 틸트 보정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면실장장치에서 부품을 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트(head unit)를 구동하기 위한 X-Y갠트리(gantry)에서 부품실장작업 중에 갠트리의 틸트(tilt)를 보정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
상기 본 발명은 시작신호를 수신받아 인쇄회로기판 이송장치에 일단에 소정 간격으로 이격되어 설치된 복수개의 마크를 감지하여 마크이미지신호를 발생하여 출력하는 부품실장감지장치; 상기 X-Y갠트리에 구비된 X축갠트리의 틸트보정을 시작하기 위한 상기 시작신호를 발생함과 아울러 상기 부품실장감지장치로부터 출력되는 마크이미지신호를 수신받아 미리 저장된 기준마크이미지신호와 비교하여 X축갠트리의 수평편차를 산출하고 산출된 수평편차만큼 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 모터드라이브회로로 전달하여 틸트정보에 따른 모터제어신호를 발생시키는 제어기; 및 상기 모터드라이브회로로부터 출력되는 모터제어신호를 수신받아 상기 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위해 X축갠트리의 일단을 이동시키는 갠트리구동부로 구비됨을 특징으로 한다.

Description

표면실장장치의 갠트리의 틸트 보정장치{Tilt Correcting System of Gantry for Surface Mounting Device}
본 발명은 표면실장장치에서 갠트리의 틸트를 보정할 수 있는 장치에 관한 것으로, 특히 표면실장장치에서 부품을 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트(head unit)를 구동하기 위한 X-Y갠트리(gantry)에서 부품실장작업 중에 갠트리의 틸트(tilt)를 보정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
표면실장장치는 부품을 고속 및 정밀하게 인쇄회로기판에 실장하기 위해 사용된다. 인쇄회로기판에 부품을 고속 및 정밀하게 실장하기 위한 표면실장장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 표면실장장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표면실장장치의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 표면실장장치는 크게 X-Y 갠트리(10), 복수개의 헤드유니트(20), 인쇄회로기판 이송장치(30) 및 부품공급장치(40)로 구성된다.
X-Y 갠트리(10)는 베이스프레임(1)에서 Y축방향으로 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)가 설치되며, X축방향으로 향하도록 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 X축갠트리(13)가 설치된다. X축갠트리(13)에 설치된 헤드유니트(20)는 X축갠트리(13)에 의해 X축방향으로 이동되고, 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 의해 이동되는 X축갠트리(13)를 따라 Y축방향으로 이동되어 부품공급부(40)로부터 공급되는 부품(P)을 집어 인쇄회로기판 이송장치(30)에 의해 부품실장 작업위치로 이송된 인쇄회로기판(PCB)에 실장하게 된다.
헤드유니트(20)를 X 및 Y축방향으로 이동시키는 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 각각 N/S극 영구자석(10a) 및 전기자코일부(10b)가 구비된 선형전동기(10a,10b)로 구성된다. 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및X축갠트리(13)는 선형전동기(10a,10b) 외에 볼스크류(ball screw)나 타이밍벨트(도시 않음) 등의 다수의 구동장치를 적용시켜 헤드유니트(20)를 구동할 수 있다. 다수의 구동장치가 적용되는 헤드유니트(20)는 여러 형상의 부품(P)을 집기 위해 노즐교체장치(2)를 이용해 노즐(도시 않음)을 교체하며, 비젼장치(50)에 의해 흡착된 부품(P)의 오류여부를 감시하게 된다.
선형전동기(10a,10b) 외에 볼스크류나 타이밍벨트가 적용되는 X-Y갠트리(10)에서 X축갠트리(13)는 표면실장장치의 초기화 동작시 제1Y축갠트리(11)에 설치된 리미트스위치(limit switch)(11a)까지 이동된다. 리미트스위치(11a)는 표면실장장치의 초기화 동작으로 홈위치(home position)로 이동하는 X축갠트리(13)를 감지하며, X축갠트리(13)의 홈위치 이동으로 X-Y갠트리(10)의 조립오차 등으로 인한 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하게 된다.
종래와 같이 X-Y갠트리에서 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위해서는 표면실장장치의 동작을 완전히 정지시킨 후 초기 구동시켜야 한다. X축갠트리의 틸트를 보정하기 위해 표면실장장치를 초기화시켜 틸트를 보정하는 경우에 부품실장작업 중인 상태에서 표면실장장치를 초기화시킴으로써 작업 중에 있는 인쇄회로기판의 재작업을 해야되는 등의 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 표면실장장치에 구비된 부품실장감지장치를 이용하여 부품실장작업 중에 X축갠트리의 틸트를 감지하여 틸트가 감지되면 X축갠트리의 틸트를 보정할 수 있는 부품실장작업 중에 갠트리의 틸트를 보정할 수 있는 장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 표면실장장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 표면실장장치의 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 갠트리 틸트 보정장치가 구비된 표면실장장치의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 표면실장장치의 평면도,
도 5는 도 4에 도시된 표면실장장치의 확대 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10: X-Y갠트리 11: 제1Y축갠트리
12: 제2Y축갠트리 13: X축갠트리
110: 전동기 120: 결합부재
130: 고정부재 210: 비젼장치
220: 제어기 230: 모터드라이브회로
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시작신호를 수신받아 인쇄회로기판 이송장치에 일단에 소정 간격으로 이격되어 설치된 복수개의 마크를 감지하여 마크이미지신호를 발생하여 출력하는 부품실장감지장치와, X-Y갠트리에 구비된 X축갠트리의 틸트보정을 시작하기 위한 시작신호를 발생함과 아울러 부품실장감지장치로부터 출력되는 마크이미지신호를 수신받아 미리 저장된 기준마크이미지신호와 비교하여 X축갠트리의 수평편차를 산출하고 산출된 수평편차만큼 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 모터드라이브회로로 전달하여 틸트정보에 따른 모터제어신호를 발생시키는 제어기와, 모터드라이브회로로부터 출력되는 모터제어신호를 수신받아 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위해 X축갠트리의 일단을 이동시키는 갠트리구동부로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장장치의 갠트리 틸트보정장치를 제공한다.
(실시예)
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 갠트리 틸트 보정장치가 구비된 표면실장장치의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 표면실장장치의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 시작신호를 수신받아 인쇄회로기판 이송장치(30)에 일단에 소정 간격으로 이격되어 설치된 복수개의 마크(m1,m2)를 감지하여 마크이미지신호를 발생하여 출력하는 부품실장감지장치(210)와, X축갠트리(13)의 틸트보정을 시작하기 위한 시작신호를 발생함과 아울러 부품실장감지장치(210)로부터 출력되는 마크이미지신호를 수신받아 미리 저장된 기준마크이미지신호와 비교하여 X축갠트리(13)의 수평편차를 산출하고 산출된 수평편차만큼 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 모터드라이브회로(230)로 전달하여 틸트정보에 따른 모터제어신호를 발생시키는 제어기(220)와, 모터드라이브회로(230)로부터 출력되는 모터제어신호를 수신받아 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하기 위해 X축갠트리(13)의 일단을 이동시키는 갠트리구동부(110,120,130)로 구성된다.
본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
표면실장장치는 X-Y 갠트리(10), 복수개의 헤드유니트(20), 인쇄회로기판 이송장치(30) 및 부품공급장치(40)로 구비되며, X-Y 갠트리(10)는 베이스프레임(1)에서 Y축방향으로 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)가 설치되며, X축방향으로 향하도록 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 X축갠트리(13)가 설치된다. X축갠트리(13)에 설치된 헤드유니트(20)는 X축갠트리(13)에 의해 X축방향으로 이동되고, 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 의해 이동되는 X축갠트리(13)를 따라 Y축방향으로 이동되어 부품공급부(40)로부터 공급되는 부품(P)을 집어 인쇄회로기판 이송장치(30)에 의해 부품실장 작업위치로 이송된 인쇄회로기판(PCB)에 실장하게 된다.
헤드유니트(20)를 X 및 Y축방향으로 이동시키는 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 각각 N/S극 영구자석(10a) 및 전기자코일부(10b)가구비된 선형전동기(10a,10b)로 구성된다. 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 선형전동기(10a,10b) 외에 볼스크류(ball screw)나 타이밍벨트(도시 않음) 등의 다수의 구동장치를 적용시켜 헤드유니트(20)를 구동할 수 있다. 다수의 구동장치가 적용되는 헤드유니트(20)는 여러 형상의 부품(P)을 집기 위해 노즐교체장치(2)를 이용해 노즐(도시 않음)을 교체하며, 비젼장치(50)에 의해 흡착된 부품(P)의 오류여부를 감시하게 된다.
비젼장치(50)를 통해 부품(P)의 흡착오류가 감지된 부품(P)을 집은 헤드유니트(20)는 인쇄회기판 이송장치(30)에 의해 부품실장작업위치로 이송된 인쇄회로기판(PCB)에 부품(P)을 실장하게 된다. 인쇄회로기판(PCB)에 부품(P)을 실장하는 중에 헤드유니트(20)의 오류가 없는 상태에서 부품(P)이 정확하게 실장되지 않는 경우에 X-Y갠트리(10)에 구성하고 있는 X축갠트리(13)의 틸트여부를 확인하여 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하게 된다.
부품(P) 실장작업 중에 X축갠트리(13)의 틸트를 판별하기 위해 제어기(220)는 부품실장감지장치(210)로 시작신호를 발생하여 전달한다. 부품실장감지장치(210)는 CCD(Charged coupled device) 카메라가 사용되며, 인쇄회로기판(PCB)에 실장되는 부품(P)의 실장오류를 판별하기 위해 사용된다. 부품(P)의 실장오류를 감지함과 아울러 본 발명에서는 제어기(220)로부터 시작신호가 전송되면 인쇄회로기판 이송장치(30)에 일단에 소정 간격으로 이격되어 설치된 복수개의 마크(m1,m2)를 감지하여 마크이미지신호를 발생하여 출력한다.
인쇄회로기판 이송장치(30)에 설치된 복수개의 마크(m1,m2)는 일직선상에 소정 간격으로 이격되어 설치되고, 일직선을 이루는 복수개의 마크(m1,m2)를 X축갠트리(13)가 틸트되지 않았을 때 부품실장감지장치(210)에서 감지하여 기준마크이미지신호를 발생하고 발생된 기준마크이미지신호는 제어기(220)에 미리 저장된다. 제어기(220)는 미리 저장된 기준마크이미지신호를 이용하여 부품실장작업 중에 X축갠트리(13)의 틸트여부를 확인하게 된다.
부품실장감지장치(210)로부터 마크이미지신호를 출력되면 제어기(220)는 이를 수신받아 미리 저장된 기준마크이미지신호와 비교하여 X축갠트리(13)의 수평편차를 산출한다. 예를 들어, 도 5에서와 같이 미리 저장된 기준마크이미지신호를 기준으로 X축갠트리(13)가 틸트되는 경우에 X축갠트리(13)를 따라 이동되는 부품실장감지장치(210)는 X축갠트리(13)가 틸트된 만큼 복수개의 마크(m1,m2)를 경사지게 감지하게 되어 이 상태의 마크이미지신호와 기준마크이미지신호를 비교하여 X축갠트리(13)의 수평편차를 산출하게 된다.
X축갠트리(13)의 수평편차가 산출되면 제어기(220)는 산출된 수평편차를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하여 출력한다. 제어기(220)로부터 출력되는 틸트정보는 모터드라이브회로(23)로 전송된다. 틸트정보를 전송받은 모터드라이브회로(23)는 전송된 틸트정보에 따른 모터제어신호를 발생시켜 X축갠트리(13)의 일단을 이동시키기 위해 갠트리를 구동시킨다. 갠트리구동부(110,120,130)는 전동기(110), 결합부재(120) 및 고정부재(130)로 구성된다.
고정부재(130)는 X축갠트리(13)의 일측면에 설치되어 결합부재(120)에 결합된다. 결합부재(120)는 X축갠트리(13)의 Y축방향으로 이동하는 힘에 의해고정부재(130)가 착탈되도록 하며, 결합부재(120)는 전동기(110)에 결합된다. 전동기(110)는 결합부재(120)가 결합된 스크류(112)와 스크류(112)를 Y축방향으로 직선운동시키는 구동부(111)로 구성된다.
구동부(111)는 모터드라이브회로(230)부터 출력되는 모터제어신호를 수신받아 스크류(112)를 Y축방향으로 직선운동시켜 고정부재(130)를 수평방향으로 이동시킴으로써 X축갠트리(13)의 일단을 이동시켜 부품실장작업 중에 X축갠트리(13)의 틸트를 보정할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 표면실장장치에 구비된 부품실장감지장치를 이용함으로써 부품실장작업 중에 X축갠트리의 틸트정도를 감지하고 감지된 틸트를 보정할 수 있게 됨에 따라 부품실장작업을 보다 정밀하게 수행할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 표면실장장치에 구비된 부품실장감지장치를 이용함으로써 부품실장작업 중에 X축갠트리의 틸트정도를 감지하고 감지된 틸트를 보정할 수 있게 됨에 따라 부품실장작업을 보다 정밀하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

  1. X-Y갠트리가 구비된 표면실장장치의 갠트리의 틸트를 보정하는 장치에 있어서,
    시작신호를 수신받아 인쇄회로기판 이송장치에 일단에 소정 간격으로 이격되어 설치된 복수개의 마크를 감지하여 마크이미지신호를 발생하여 출력하는 부품실장감지장치;
    상기 X-Y갠트리에 구비된 X축갠트리의 틸트보정을 시작하기 위한 상기 시작신호를 발생함과 아울러 상기 부품실장감지장치로부터 출력되는 마크이미지신호를 수신받아 미리 저장된 기준마크이미지신호와 비교하여 X축갠트리의 수평편차를 산출하고 산출된 수평편차만큼 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 모터드라이브회로로 전달하여 틸트정보에 따른 모터제어신호를 발생시키는 제어기; 및
    상기 모터드라이브회로로부터 출력되는 모터제어신호를 수신받아 상기 X축갠트리의 틸트를 보정하기 위해 X축갠트리의 일단을 이동시키는 갠트리구동부로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장장치의 갠트리의 틸트 보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 부품실장감지장치는 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 표면실장장치의 갠트리의 틸트 보정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 갠트리구동부는 상기 X축갠트리의 일측면에 설치되는 고정부재; 및
    상기 모터제어신호를 수신받아 상기 X축갠트리의 이동하는 힘에 의해 X축갠트리의 일측면에 설치된 상기 고정부재와 결합부재가 결합된 상태에서 상기 X축갠트리의 일단을 이동시키는 전동기로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장장치의 갠트리의 틸트 보정장치.
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