KR100591712B1 - 표면 실장기의 노즐교환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면 실장기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판에 실장할 실장부품의 종류에 따라 노즐을 판독한 후에 상기 실장부품에 적합한 노즐로 교환할 수 있는 표면 실장기의 노즐교환장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 다수개의 노즐이 안착된 노즐교환대와, 인쇄회로기판에 실장할 실장부품의 종류에 따라 상기 노즐교환대에서 소정 종류의 노즐을 장착하여 인쇄회로기판에 실장부품을 실장하는 헤더부를 포함하는 표면 실장기에 있어서, 상기 각 노즐에는 노즐의 종류에 따라 소정 각도나 크기로 노즐 상단부 테두리를 따라 인식홈이 각각 다르게 형성되고, 상기 헤더부에는 노즐교환대의 노즐들에 형성된 인식홈의 각도나 크기를 판단하여, 교환하고자 하는 노즐의 종류를 인식할 수 있도록 노즐인식수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 표면 실장기의 노즐교환장치를 제공한다.

표면 실장기, 헤더부, 노즐

Description

표면 실장기의 노즐교환장치{apparatus exchanging Nozzle in the Mounter}

도 1은 일반적인 표면 실장기의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 표면 실장기의 노즐교환장치의 일예를 나타낸 사시도.

도 3은 도 2의 노즐의 상단부에 형성된 인식홈의 일예를 나타낸 상면도.

도 4는 노즐교환대에 인식홈의 각도가 다르게 안착된 상태를 나타낸 상면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

51 : 헤더부 52 : 노즐인식수단

53 : 노즐 헤드 54 : 구동모터

55 : 노즐교환수단 56 : 노즐

56a,56b : 인식홈

본 발명은 표면 실장기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면 실장기의 노즐교환장치에 관한 것이다.

일반적으로, 표면 실장기는 피더부에서 제공된 칩과 같은 다양한 종류의 실 장부품을 인쇄회로기판에 실장하기 위한 장치이다.

이하, 종래 표면실장기에 관해 첨부된 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 표면 실장기의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

상기 표면 실장기는 베이스(1), X-Y 갠트리부(gantry)(2), 인쇄회로기판 이송장치(3), 피더부(5) 및 헤더부(6)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(1)에는 X-Y 갠트리부(2)가 X-Y축 방향으로 설치된다.

상기 인쇄회로기판 이송장치(3)는 인쇄회로기판(4)을 실장 작업 위치로 이송하도록 설치된다.

이러한 X-Y 갠트리부(2)와 인쇄회로기판 이송장치(3)는 헤더부(6)와 피더부(5)의 설치 위치에 따라 상기 베이스(1)에 다양하게 설치 변경될 수 있다.

상기 피더부(5)는 도 1에 나타난 바와 같이 베이스(1)의 Y축 상하측에 설치된다. 이러한 각 피더부(5) 근처에는 노즐교환대(7)가 각각 설치되고, 상기 인쇄회로기판(4)의 근처에는 비젼부(9)가 설치된다.

이때, 상기 노즐교환대(7)에는 인쇄회로기판(4)에 실장할 실장부품의 종류에 따라 다양한 종류의 노즐(7a)이 안착된다.

상기 X-Y 갠트리부(2)에는 헤더부(6)가 X-Y축 방향으로 이송가능하도록 설치된다. 이때, 상기 헤더부(6)에는 실장부품을 피더부(5)에서 흡착한 후 인쇄회로기판(4)에 실장할 수 있도록 다수개의 노즐 헤드(8)가 설치된다. 이러한 노즐 헤드는 상하로 직선운동 가능하게 설치된다.

이와 같이 구성된 표면 실장기의 작용에 관해 설명하면 다음과 같다.

상기 인쇄회로기판(4)이 인쇄회로기판 이송장치(3)에 의해 실장 위치에 배치되면, 상기 X-Y 갠트리부(2)에 의해 헤더부(6)가 노즐교환대(7)에 이송된다.

이러한 헤더부(6)는 노즐교환대(7)에서 픽업할 실장 부품에 따라 적절한 종류의 노즐(7a)을 장착한다.

이어, 상기 헤더부(6)는 X-Y 갠트리부(2)에 의해 피더부(5)로 이송되고, 상기 헤더부의 노즐(7a)은 피더부(5)의 실장부품을 픽업한다.

이러한 헤더부(6)는 비젼부(9)에 이송되고, 상기 비젼부(9)에서는 픽업한 실장부품의 종류 및 픽업 위치를 판독한다.

이때, 실장부품의 종류 및 픽업 위치에 에러가 있다고 판단되면, 제어부에서는 이러한 에러를 보정할 때까지 실장부품의 실장 공정을 중단시킨다.

또, 상기 실장부품의 종류 및 픽업 위치가 정상적이라고 판단되면, 제어부에서는 실장 공정을 진행시킨다.

이어, 상기 헤더부(6)는 X-Y 갠트리부(2)에 의해 인쇄회로기판(4)으로 이송되어, 상기 픽업한 실장부품을 인쇄회로기판의 소정 위치에 실장한다.

다음으로, 상기 인쇄회로기판에 다른 종류의 실장부품을 실장시킬 경우, 상기 헤더부(6)는 다시 노즐교환대(7)에서 노즐(7a)을 교환한다.

이때, 상기 헤더부의 노즐 헤더(8)는 하부로 내려와 노즐(7a)을 교환 및 장착한다. 이렇게 노즐을 교환한 헤더부는 상술한 바와 같은 실장 공정을 다시 수행한다.

이러한 과정을 반복적으로 수행함으로써 상기 실장부품을 인쇄회로기판에 실 장시키게 된다.

그러나, 종래의 표면 실장기는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 종래의 표면 실장기에서는 작업자가 직접 노즐교환대의 특정 위치(예컨데, 특정 홈)에 특정 종류의 노즐을 안착시키므로, 작업자의 컨디션 또는 부주의로 노즐교환대의 특정 위치에 다른 종류의 노즐을 안착시킬 수 있는 문제점이 있다.

둘째, 종래 표면 실장기는 노즐교환대의 노즐 안착 위치에 의해 노즐의 종류를 인식하므로, 상기 헤더부에 적합하지 않은 종류의 노즐이 장착될 수 있다. 따라서, 상기 비젼부에서 실장부품의 종류 및 피킹 위치를 판독할 때에 에러가 발생될 개연성이 크다.

셋째, 종래 표면 실장기 중에는 노즐의 상단부에 점, 문자나 문양을 형성하여 상기 노즐의 종류를 구분하는 것도 있지만, 상기 노즐을 장시간 동안 사용하게 되면 상기 노즐의 점, 문자나 문양이 마모되어 이를 인식할 수 없게 된다. 따라서, 상기 노즐의 수명이 짧아질 수 밖에 없고, 또한 상기 실장 공정 중 상기 문양 등이 마모됨에 따라 에러가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

넷째, 이와 같이 에러가 감지되거나 공정 오차가 발생되면, 상기 에러나 공정 오차가 보정될 때까지 실장 공정이 중단된다. 따라서, 실장 공정이 원활하게 진행되지 못하고, 인쇄회로기판의 불량률이 증가되는 문제점이 있다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 인쇄회로기판에 실장할 실 장부품의 종류에 따라 노즐들을 판독한 후에 상기 실장부품에 적합한 노즐로 교환할 수 있는 표면 실장기의 노즐교환장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다수개의 노즐이 안착된 노즐교환대와, 인쇄회로기판에 실장할 실장부품의 종류에 따라 상기 노즐교환대에서 소정 종류의 노즐을 장착하여 인쇄회로기판에 실장부품을 실장하는 헤더부를 포함하는 표면 실장기에 있어서, 상기 각 노즐에는 노즐의 종류에 따라 소정 각도나 크기로 노즐 상단부 테두리를 따라 인식홈이 각각 다르게 형성되고, 상기 헤더부에는 노즐교환대의 노즐들에 형성된 인식홈의 각도나 크기를 판단하여, 교환하고자 하는 노즐의 종류를 인식할 수 있도록 노즐인식수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 표면 실장기의 노즐교환장치를 제공한다.

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상기 노즐인식수단은 노즐의 인식홈에 대한 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 판독하여 노즐의 종류를 인식하는 영상인식 카메라이다.

이하, 본 발명 표면 실장기의 노즐교환장치에 대한 일실시예에 관해 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 표면 실장기의 노즐교환장치의 일예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 노즐의 상단부에 형성된 인식홈의 일예를 나타낸 상면도이며, 도 4는 노즐교환대에 인식홈의 각도가 다르게 안착된 상태를 나타낸 상면도이다.

상기 표면 실장기는 종래 기술 부분에서 설명한 것과 거의 유사하므로, 이하 에서는 본 발명의 특징부에 관해서만 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 상기 표면 실장기의 노즐교환장치는 노즐교환대에 다수개 안착되는 노즐(54)과, 헤더부(51)에 설치된 노즐인식수단(52)을 포함하여 구성된다.

상기 각 노즐(54)에는 노즐의 종류에 따라 소정 각도 및/또는 크기의 인식홈(54a,54b)이 다르게 형성된다.

이때, 상기 각 노즐은 중심부에 실장부품을 흡착할 수 있도록 중공이 형성되고, 상기 인식홈(54a,54b)은 노즐(54)의 상단부 테두리에 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 인식홈(54a)은 도 3에 나타난 바와 같이 각 실장부품의 종류에 따라 일정한 크기 및/또는 일정한 간격마다 다르게 형성될 수 있다. 즉, 상기 노즐의 사이즈에 따라 인속홈의 개수를 다르게 형성하든지 또는 인식홈의 크기를 다르게 형성할 수 있다. 또는, 상기 노즐의 사이즈에 따라 인식홈의 개수와 크기를 다르게 형성할 수 있다.

이처럼 노즐의 인식홈의 개수 및/또는 크기를 다르게 형성하는 경우, 상기 노즐교환대에는 노즐이 회전되게 안착홈을 형성할 수 있음도 이해 가능하다.

또한, 상기 인식홈(54b)은 도 4에 나타난 바와 같이 노즐교환대(55)에 노즐들이 안착된 상태에서 볼 때에, 상기 인식홈은 노즐의 종류에 따라 각도(θ1,θ2,θ3)가 다르게 형성될 수도 있다. 이때, 상기 인식홈의 각도는 도 1에서와 같이 X축 또는 Y축을 기준으로 소정 각도 틀어지게 형성된다. 또, 상기 베이스나 노줄교 환대(55)의 소정 지점을 기준으로 인식홈의 각도를 결정할 수 있음도 이해 가능하다. 이러한 구조에서는 인식홈의 개수를 1개 또는 2개만 형성하면 되므로, 상기 인식홈의 개수를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 인식홈이 약간 마모되더라도 상기 노즐의 종류를 판단하데에는 장애가 되지 않는다.

이처럼 상기 노즐의 각도를 다르게 형성하는 경우, 상기 노즐교환대에는 노즐이 안착된 상태에서 회전되지 않도록 안착홈을 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 헤더부(51)에는 노즐교환대의 노즐들에 형성된 인식홈(54a,54b)의 각도 및/또는 크기를 판단하여, 교환하고자 하는 노즐의 종류를 인식할 수 있도록 노즐인식수단(52)이 설치된다. 이러한 노즐인식수단(52)은 제어부와 전기적으로 연결되어, 상기 노즐에 관하여 인식된 정보를 제어부에 전달하도록 설치된다.

이러한 노즐인식수단은 노즐의 인식홈에 대한 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 판독하여 노즐의 종류를 인식하는 영상인식 카메라를 적용하는 것이 바람직하다. 이러한 영상인식 카메라 이외에도 상기 인식홈의 각도 및/또는 크기를 판단할 수 있는 장치이면 충분하다. 예컨데, 각도 및/또는 크기를 판단할 수 있는 센서 등을 적용할 수 있다.

이와 같은 노즐인식수단(52)이 설치된 헤더부(51)에는 다수개의 노즐 헤드(53)가 상하로 직선운동 가능하게 설치된다. 이러한 노즐 헤드는 구동 모터에 연결되어 상기 노즐 교환시와 실장부품 픽업시에 상하로 직선운동한다.

이와 같이 구성된 표면 실장기의 노즐인식장치의 작용에 관해 설명하면 다음 과 같다.

상기 인쇄회로기판이 인쇄회로기판 이송장치에 의해 실장 위치에 배치되면, 상기 X-Y 갠트리부의 안내에 의해 헤더부가 노즐교환대에 이송된다.

이러한 헤더부(51)는 노즐교환대(55)에서 픽업할 실장 부품에 따라 적절한 종류의 노즐(54)을 장착한다.

즉, 상기 헤더부(51)가 장착하려고 하는 노즐을 장착할 수 있는 노즐교환대(55)의 소정 위치로 이동된다. 이어, 상기 노즐인식수단(52)은 이 노즐의 인식홈(54a,54b)에 관한 영상을 획득하여 제어부에 전달한다. 이때, 상기 제어부에서는 이 노즐이 적절한 종류인지를 판단한다.

이때, 상기 제어부에서 노즐이 적절한 종류라고 판단되면, 상기 헤더부는 노즐 헤드를 하부로 이동시켜 적절한 노즐을 장착하게 된다.

또한, 상기 제어부에서 노즐이 적절한 종류가 아니라고 판단되면, 상기 노즐인식수단은 노즐교환대(55)에 안착된 노즐들을 모두 판단하여 적절한 종류의 노즐을 찾는다. 혹은, 적절한 노즐을 찾을 때까지만 노즐들을 판단할 수도 있다. 이때, 상기 제어부에는 최초에 입력된 노즐의 위치에 대한 정보를 다시 보정하여 저장한다.

한편, 상기 헤더부(51)가 노즐을 최초로 교환할 때에, 상기 노즐인식수단(52)은 노즐교환대(55)에 안착된 모든 노즐에 대한 영상을 획득하여 제어부에 전달하고, 상기 제어부에서는 이들에 관한 정보를 판독하여 상기 노즐들에 관한 위치 정보를 저장할 수 있음도 이해 가능하다. 그 다음부터는 헤더부가 노 즐을 교환할 때에 노즐에 대한 인식하는 단계를 생략할 수 있다. 또한, 작업자가 실장 공정에 필요한 노즐들을 노즐교환대에 무작위적으로 안착시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 노즐인식수단이 노즐을 장착하기 전에 적절한 종류의 노즐을 인지하게 함으로써, 상기 헤더부에 부적절한 종류의 노즐이 장착되는 것을 방지할 수 있다.

이어, 상기 헤더부(51)는 X-Y 갠트리부의 안내에 의해 피더부로 이송되고, 상기 헤더부의 노즐은 피더부의 실장부품을 픽업한 후 비젼부에서 판독한다.

이어, 상기 헤더부는 인쇄회로기판으로 이송되어, 상기 픽업한 실장부품을 인쇄회로기판의 소정 위치에 실장한다.

다음으로, 상기 인쇄회로기판에 다른 종류의 실장부품을 실장시킬 경우, 상기 헤더부는 다시 노즐교환대에서 상술한 노즐인식수단의 작용에 의해 적절한 노즐을 인식한 후 인식된 노즐을 교환한다. 이렇게 노즐을 교환한 헤더부는 상술한 바와 같은 실장 공정을 다시 수행한다.

이러한 과정을 반복적으로 수행함으로써 상기 실장부품을 인쇄회로기판에 실장시키게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면 실장기의 노즐교환장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 표면 실장기에서는 작업자가 직접 노즐교환대의 특정 안착홈에 다른 종류의 노즐을 안착시키더라도, 다른 종류의 노즐인지를 판단할 수 있다. 따 라서, 상기 헤더부에 부적절한 종류의 노즐이 장착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 노즐의 위치가 정확하게 인지되거나 보정된 경우, 상기 노즐을 인식하는 단계를 생략할 수 있다. 따라서, 실장 공정에서의 에러 발생 가능성을 감소시킴에 따라, 실질적으로 실장 공정 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 상기 표면 실장기는 노즐들의 위치에 대한 정보를 정확하게 인지할 수 있으므로, 작업자가 노즐교환대에 노즐들을 무작위적으로 안착시켜도 된다. 따라서, 작업자의 작업 효율을 증가시키고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 상기 노즐의 상단부에는 인식홈을 형성하므로, 상기 노즐을 장시간 동안 사용한다 하더라도 인식홈들이 거의 마모되지 않는다. 따라서, 상기 노즐의 수명이 연장되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수개의 노즐이 안착된 노즐교환대와, 인쇄회로기판에 실장할 실장부품의 종류에 따라 상기 노즐교환대에서 소정 종류의 노즐을 장착하여 인쇄회로기판에 실장부품을 실장하는 헤더부를 포함하는 표면 실장기에 있어서,

   상기 각 노즐에는 노즐의 종류에 따라 소정 각도나 크기로 노즐 상단부 테두리를 따라 인식홈이 각각 다르게 형성되고,

   상기 헤더부에는 노즐교환대의 노즐들에 형성된 인식홈의 각도나 크기를 판단하여, 교환하고자 하는 노즐의 종류를 인식할 수 있도록 노즐인식수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 표면 실장기의 노즐교환장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 노즐인식수단은 노즐의 인식홈에 대한 영상 정보를 획득하고, 획득한 영상 정보를 판독하여 노즐의 종류를 인식하는 영상인식 카메라인 것을 특징으로 하는 표면 실장기의 노즐교환장치.

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