KR101278010B1 - 전자 부품 장착기 및 장착 방법 - Google Patents

Abstract

노즐에 의해 흡입되어 유지된 전자 부품의 높이가 높은 정확성과 효율성을 가지고 감지될 수 있는 방법을 제공하는 것이 목적이다.

이 방법은 부품(P)을 이송하여 부품(P)을 보드(3) 상에 장착하기 위한, 부품 흡착 노즐(21)을 가진 이송 헤드(8)가 구비된 장착기(100)에 적용되는 부품 높이 측정 방법으로서, 부품(P)의 높이 측정을 위해 제1 라인 센서(13)의 고 정확성 범위 내로 부품(P)을 하강시키는 단계; 및 제1 라인 센서(13)를 사용하여 부품(P)의 높이를 측정하는 단계를 포함한다.

Description

전자 부품 장착기 및 장착 방법{ELECTRONIC COMPONENT MOUNTER AND MOUNTING METHOD}

본 별명은 장착기의 노즐로써 흡입에 의해 들어 올려지고 보드 등과 같은 부재에 상에 장착되는 부품의 높이(두께)를 측정하는 방법에 관한 것이다.

장착되는 전자 부품의 높이는 장착기에 대한 중요한 파라미터들 중의 하나이다. 더 구체적으로 말해서, 만일 전자 부품을 장착하는 이송 헤드(transfer head)에 의해 유지된 전자 부품의 실제 높이가 전자 부품에 지정되어 장착기의 제어를 위해 저장된 값과 다르면, 전자 부품을 보드 상에 장착할 때 다양한 형태의 문제가 발생한다. 예를 들어, 전자 부품의 실제 높이가 저장된 데이터보다 작으면, 전자 부품이 보드에 도달하기 전에 놓여서, 보드 상의 바른 위치에 장착되지 않을 수 있다. 역으로, 전자 부품의 실제 높이가 저장된 데이터보다 크면, 전자 부품이 보드에 대해 강하게 가압되어, 전자 부품이나 노즐이 파손될 수 있다.

종래에는, 전자 부품의 높이 데이터를 장착기에 입력하기 위해, 전자 부품 제조업자로부터 전자 부품의 높이 데이터를 얻어서 손으로 입력하거나 전자 부품을 유지하는 테이프 등으로부터 전자 부품을 취해, 슬라이드 캘리퍼 등을 사용하여 측정하고 측정된 값을 손으로 입력한다.

그러나, 전자 부품은 그 성능이 불변하더라도 제조업자나 제조소에 따라 그 높이가 변할 수 있다. 예를 들어, 보드 제작 주문을 받아서 보드가 출하될 때까지의 납기(lead time)가 줄어든 상황에서 현재 사용되는 부품이 품절되면, 다른 제조업자로부터의 대체 부품들을 사용할 수밖에 없다. 이러한 경우, 대체 부품의 데이터는 부품들의 성능이 변하지 않더라도 대체 부품들의 데이터를 손으로 입력해야 한다. 이러한 데이터의 입력은 매우 귀찮을 뿐만 아니라, 대체 부품의 높이를 측정하고 부품의 데이터를 손으로 입력하는 경우에 측정 오차(error)나 인간 오류(human error)를 일으켜서 부품의 실제 높이와 입력된 데이터 간의 차이를 낳을 수 있다.

그래서, 측정 오차나 인간 오차를 방지하고, 전자 부품의 실제 높이와 장착기에 저장된 데이터 간의 정확한 일치를 보장하기 위해, 부품의 크기를 자동으로 얻어서 저장하도록 부품의 크기를 감지하는 감지기를 포함하는 도 1의 장착기에 대한 특허출원이 이루어졌다(예를 들어, 공개특허출원 제07-38294호).

근래에는, 매우 작은 부품으로부터 큰 부품에 이르기까지 다양한 전자 부품들을 자체적으로 장착하는 소위 다기능 장착기가 널리 사용되어 왔다.

크기, 특히 부품의 높이를 감지하는 감지기가 그러한 다기능 장착기에 응용되는 경우, 하기의 문제들이 발생한다. 만일 감지기가 장착기의 이송 헤드에 부착되면, 이송 헤드가 흡입에 의해 부품을 들어올리는 때부터 이것이 보드 위로 이동할 때까지의 시간 동안 부품의 높이를 측정하는 것이 가능하고, 따라서 높이 측정은 작업 시간에 손실을 일으키지 않는다. 반면, 큰 부품의 높이를 감지하기 위해서 는 큰 크기의 감지기가 필요하다. 만일 그러한 감지기가 장착기의 이송 헤드에 부착되면, 감지기의 크기의 무게가 부품 장작을 위해 고속으로 움직이는 이송 헤드에 부담을 주어, 이송 헤드의 배치(positioning) 정확성이 유지될 수 없다.

뿐만 아니라, 큰 크기의 감지기는 일반적으로 저 분해능(resolution)을 가지기 때문에, 이 감지기가 아주 작은 부품의 높이를 측정할 경우, 높이에 대한 측정 오차가 너무 커서 문제를 보이지 않고 부품을 장착할 수 없다. 분해능이 높은 큰 크기의 감지기는 불필요하게 비용의 상승을 일으킨다.

그래서, 본 발명은 상기 문제의 관점에서 고려되었으며, 아주 작은 부품에서 큰 부품에 이르기까지 다양한 부품들의 높이를 작은 측정 범위를 가진 센서를 이용하여 정확히 측정하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 따른 부품 높이 측정 방법은, 부품을 보드 상으로 이송하고 장착하기 위해 부품 흡입유지 노즐을 가진 이송 헤드가 구비된 장착기에 적용되는 부품 높이 측정 방법으로서, 이 방법이 포함하는 단계는: 부품의 높이 측정을 위해 센서의 고 정확성 범위 내로 부품을 낮추는 단계; 및 센서를 이용해 부품의 높이를 측정하는 단계이다.

따라서, 부품이 고 정확성 범위 내로 낮추어진 후 부품의 높이가 측정되므로, 높이가 정확히 측정될 수 있다.

또한, 이 방법은 노즐에 의해 흡입되어 유지된 부품을 시험적으로 낮추고, 노즐을 낮춘 양과 센서에서 출력된 신호를 이용하여 부품의 높이를 시험적으로 측정하는 단계를 포함한다. 부품을 낮출 때, 시험 측정에서 측정된 부품의 높이에 기초하여 센서의 고 정확성 범위 내로 부품을 낮추는 것이 바람직하다.

따라서, 노즐을 낮춘 양과 센서로부터 출력된 신호에 기초하여 부품의 높이가 측정되므로, 센서가 비교적 작아도 아주 작은 부품에서 큰 부품에 이르기까지 다양한 부품의 높이를 측정하는 것이 가능하다. 또한, 각 위치에 따라 다양한 정확성를 갖는 센서를 사용하여도 부품을 두 번 측정함으로써 높은 측정 정확성를 보장하는 것이 가능하다.

이 방법은, 부품을 유지하지 않는 노즐을 낮추어, 노즐의 하단부의 수직 위치와 관련한 정보를 얻는 단계를 더 포함한다.

따라서, 노즐이 교체되어야 하는 장착기의 경우, 가능한 한 측정된 부품의 높이 값에 노즐의 크기 정확성 또는 부착 정확성의 영향을 미치는 것을 피하는 것이 가능해진다.

부품의 높이 측정시, 측정된 높이가 소정의 값보다 작은 경우에는, 소정의 위치에서 노즐의 하단부의 수직 위치를 유지하면서 부품의 높이를 명확히 측정하고, 반면 측정된 높이가 소정의 값보다 크거나 같은 경우에는, 소정의 위치에서 노즐의 하단부의 수직 위치를 유지하면서 부품의 높이를 명확히 측정하는 것이 바람직하다.

따라서, 비교적 얇은 부품의 높이를 측정할 때에는 노즐을 하강 오차(lowering error)보다 노즐의 반복 오차(repetitive error)가 측정된 높이 값에 더 큰 영향을 미친다. 반대로, 비교적 두꺼운 부품의 경우에는 노즐을 하강 오차 측정된 높이 값에 더 큰 영향을 미친다. 반복 오차가 하강 오차보다 작을 때에는, 부품 높이에서의 심각한 오차의 발생 확률을 낮추는 것이 가능하다.

하강 오차는 노즐을 하강시키기 위해 설정된 값과 노즐의 실제 하강량 간의 오차임을 주목하라. 반복 오차는 설정된 값의 하강이 여러 번 반복될 때 노즐의 실제 하강 값들 간의 변동(variation) 오차이다.

또한, 노즐이 정지 상태로 유지된 후, 수평면 상에서 센서와 부품을 서로에 대해 상대적으로 움직이면서 시험 측정과 명확한 측정 중 하나를 실시한다.

따라서, 부품이 장착되도록 센서를 옆으로 이동시킬 수 있다. 여러 개의 부품을 한번에 측정하는 것도 가능하다.

뿐만 아니라, 컴퓨터가 상기의 단계들을 실행하게 하는 프로그램, 유닛으로서 상기의 단계들을 포함하는 높이 측정 장치, 또는 이 높이 측정 장치를 포함하는 장착기도 전술한 것과 동일한 목적을 달성할 수 있고, 전술한 것과 동일한 효과를 낼 수 있다.

본 발명에 따라, 작은 센서의 고 정확성 부분을 이용하여 아주 작은 부품에서 큰 부품에 이르기까지 다양한 부품들의 높이를 측정하는 것이 가능하고, 따라서 고 정확도로 전자 부품들의 높이를 감지하는 것이 가능하다.

본 출원에 대한 다른 기술적 배경에 대해서는 상세한 설명, 도면, 및 청구항을 포함하는 하기의 일본특허출원의 명세서를 여기에 참조로 넣는다.

2005년 8월 2일자로 출원된 일본특허출원 제2005-223681호;

2005년 8월 3일자로 출원된 일본특허출원 제2005-224892호;

2005년 8월 18일자로 출원된 일본특허출원 제2005-237334호;

본 발명의 이러한 목적과 다른 목적들, 장점, 및 특징들은 본 발명의 구체적인 실시예를 도시하는 첨부된 도면들과 연계된 본 발명의 하기의 설명으로부터 분명해진다.

도 1은 종래의 크기 감지기를 도시하는 개념도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 평면도이다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 이송 헤드의 정면도이다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 이송 헤드의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 제어 시스템의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 감지 방법을 설명하는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 작동 시퀀스의 흐름도이다.

도 7a는 본 발명의 일 실시예에서 전자 부품을 감지하는 제1 방법을 설명하는 도면이다.

도 7b는 본 발명의 일 실시예에서 전자 부품을 감지하는 제2 방법을 설명하 는 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품의 작동 시퀀스의 흐름도이다.

도 9는 장착기의 내부에 대한 절단도를 가진, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 장착기의 외부 사시도이다.

도 10은 전자 부품 장착기의 주 부재들을 포함한 내부 구성을 도시하는 평면도이다.

도 11a는 상부에서 본 이송 헤드의 사시도이다.

도 11b는 하부에서 본 이송 헤드의 사시도이다.

도 12는 스캔 측정 유닛에 부착된 프로젝터와 라인 센서를 도시하는 개념적인 측면도이다.

도 13은 전자 부품 장착기의 기능 구성을 도시하는 기능 블록다이어그램이다.

도 14는 전자 부품 장착기의 작동 시퀀스의 흐름도이다.

도 15는 전자 부품의 시험 측정을 도시하는 측면도이다.

도 16은 전자 부품의 명확한 측정을 도시하는 측면도이다.

도 17은 흡입 노즐의 하강에 대해 설정된 값과 실제 하강량 간의 관계를 측정하는 작동 시퀀스를 도시하는 흐름도이다.

도 18은 흡입 노즐의 하강량 측정을 도시하는 측면도이다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에서 전자 부품의 높이를 측정하는 작동 시퀀스를 도시하는 흐름도이다.

도 20은 비교적 두꺼운 전자 부품들의 측정을 위한 이들의 배열을 도시하는 측면도이다.

도 21은 비교적 얇은 전자 부품들의 측정을 위한 이들의 배열을 도시하는 측면도이다.

(제1 실시예)

다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 평면도이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 이송 헤드의 정면도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 이송 헤드의 측면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 제어 시스템의 구성도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 감지 방법을 설명하는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에서의 전자 부품 장착기의 작동 시퀀스의 흐름도이다.

먼저, 도 2, 도 3a, 도 3b를 참조하여 전자 부품 장착기의 전반적인 구성을 설명한다. 도 2에서 X 방향으로 연장하는 이송 경로(2)가 베이스(1)의 대략 중앙에 놓여있다. 이송 경로(2)는 부품들이 장착되는 보드(3)를 이송하여 소정의 위치에 놓는다. 본 발명에서는 보드의 이송 방향이 X 방향이고, 수평면상에서 X 방향에 수직한 방향이 Y 방향임을 주목하라. 이송 경로(2)의 Y 방향 양쪽에는 전자 부품 공급 유닛들(4)이 놓여있다. 각 전자 부품 공급 유닛(4)은 장착기에 전자 부품들(이하 "부품들"이라고 부름)을 공급하는 부품 공급기(feeder)를 포함한다. 본 실시에 에서는, 복수의 테이프 공급기(5)가 나란히 착탈가능하게 배열되어 있다. 많은 부품들이 테이프 공급기(5)에 보관된다.

베이스(1)의 X 방향 양쪽 단부에는 한 쌍의 Y 테이블(6)이 놓여있다. 한 쌍의 X 테이블(7)은 이 Y 테이블(6) 위에 설치되어, Y 테이블(6)에 의해 Y 방향으로 움직이도록 구동된다. 이송 헤드(8)는 각 X 테이블(7)의 측면에 부착되어, X 테이블(7)에 의해 X 방향으로 움직이도록 구동된다. Y 테이블과 X 테이블(7)은 베이스(1) 상에서 이송 헤드(8)를 수평으로 이동시키는 수평 이동 유닛이다.

도 3a 및 도 3b에서는, 이송 헤드(8)가 플레이트(9)를 통해 X 테이블(7)에 부착되어 있다. 복수의 노즐 유닛(20)은 프레임(10)에 부착되어 이것에 의해 유지된다. 본 발명에서는 각각 연속으로 배열된 4개의 노즐 유닛(20)을 가진 2열의 노즐 유닛이 Y 방향으로 놓여있다.

도 3b에서는, 노즐(21)이 각 노즐 유닛(20)의 하단부에 부착된다. 각 노즐 유닛(20)은, 노즐(21)을 구동하는 유닛으로서 상하(up-and-down) 구동 유닛(22)과 회전 구동 유닛(23)을 포함한다(도 4). 상하 구동 유닛(22)은, 도면에 도시되지 않은 상항 방향으로 고정된 볼 스크류, 이 볼 스크류로 나사체결된 너트, 및 볼 스크류를 축상으로 회전시키는 모터로 구성되고, 노즐(21)은 이 너트에 연결된다. 볼 스크류의 축 회전은 너트를 상하방향으로 이동시키는데, 이것이 노즐(21)의 상항 운동을 일으킨다. 전술한 바와 같이, 각 노즐 유닛(20)의 상하 구동 유닛(22)의 구동을 제어함으로써 각 노즐(21)의 레벨(상하방향 위치)가 다른 노즐들에 대하여 독립적으로 조절될 수 있다. 또한, 각 노즐(21)은 회전 구동 유닛(23)에 의해 구동되 어 다른 노즐들에 대하여 독립적으로 회전하므로, 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지되는 부품의 수평 방위(orientation)가 변할 수 있다.

도 3a 및 도 3b에서는, 제1 라인 센서(13)가 이송 헤드(8)에 부착되어, 센서(13)가 각 노즐(21)의 하면 상의 부품 흡입면(이하 "흡입면"이라고 부름)의 측면을 감지가능한 고정된 레벨에 유지된다. 이 제1 라인 센서(13)는 고정된 레벨을 유지하면서 노즐(21) 정렬선(alignment)을 따라 움직일 수 있다. 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품(P)의 측면에 제1 라인 센서(13)가 배치되면, 이것이 부품(P)을 감지한다. 제1 라인 센서(13)는 부품들(P)을 연속하여 감지하도록 연속적으로 움직일 수 있다. 이렇게 함으로써, 제1 라인 센서(13)는 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 각 부품(P)의 장착면의 높이 및 레벨을 감지한다. 장착면은, 부품이 보드 상에 장착될 때 보드의 상면(top surface)과 접촉하게 되는 부품 면임을 주목하라. 장착면은 일반적으로 전극의 하면이지만, 범프(bump)를 가진 부품의 장착면은 범프의 하면이다. 제1 라인 센서(13)는, 다중노즐 유닛에 의해 흡입되어 유지된 부품들을 부품들의 측면으로부터 감지하는 제2 감지 수단의 역할을 한다.

도 2에서는, 이송 경로(2)와 전자 부품 공급 유닛(4) 사이에 제2 라인 센서(14)가 놓여서, 이송 헤드(8)의 노즐(21)에 의해 흡입되어 들어 올려진 부품들을 부품의 아래로부터 감지한다. 이 제2 라인 센서(14)는 부품의 장착면의 화상(image)을 획득하며, 이 화상은 부품의 유무, 부품 등의 흡입 자세를 감지하기 위해 화상 처리 유닛(39)(도 4 참조)에 의해 처리된다. 제2 라인 센서(14)는 부품들의 아래로부터 다중노즐 유닛에 의해 흡입되어 유지된 부품을 감지하는 제1 감지 수단의 역할을 한다.

다음으로, 도 4를 참조하여 전자 부품 장착기의 제어 시스템에 대해 설명한다. 제어 유닛(30)은, 버스(31)를 통해 이송 경로(2), Y 테이블(6), X 테이블(7), 제1 라인 센서(13), 제2 라인 센서(14), 및 구동 시스템, 즉 노즐 유닛(20)의 상하 구동 유닛(22)과 회전 구동 유닛(23)에 연결되고, NC 프로그램(37)에 기초하여 각 구동 시스템의 구동을 제어한다. NC 프로그램은 버스(31)에 연결된 데이터 유닛(32)에 저장되는데, 이 데이터 유닛(32)은 NC 프로그램과 더불어 부품 라이브러리(33), 노즐 데이터(34), 보드 데이터(35), 제어 파라미터(36)를 저장한다. 부품 라이브러리(33)는 부품 유형에 따른 부품 크기 데이터(33a)를 저장한다. 노즐 데이터(34)는 부품의 높이 측정의 기초가 되는 각 노즐(21)의 기준 레벨 데이터(34a)를 저장한다. 이 기준 레벨 데이터(34a)는 부품의 높이를 측정하는데 사용되는 노즐(21)의 팁의 레벨을 나타내는 데이터이거나 노즐(21)의 레벨의 상한(upper limit)으로부터의 다운 스트로크(down stroke)를 나타내는 데이터이고, 각 노즐(21)의 흡입면의 레벨 데이터를 포함한다. 제어 유닛(30)은 또, 버스(31)를 통해 계산 유닛(38), 화상 처리 유닛(39), 디스플레이 유닛(40), 및 작동/입력 유닛(41)에 연결된다.

다음으로, 도 5를 참조하여 제1 라인 센서(13)와 제2 라인 센서(14)에 의해 부품을 감지하는 방법에 대해 설명한다. 도 5는 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품(P), 제1 라인 센서(13), 및 제2 라인 센서(14) 간의 위치 관계를 도시한다. 각 노즐은 크기가 서로 다른 부품들을 유지하고 있다. 여기에서, 아주 작은 부 품들은 0402, 0603, 및 1005 칩 부품인데, 이들은 길이, 폭, 높이 등과 같은 크기에서 미소한 차이를 갖는다. 이러한 아주 작은 부품들은 크기에서 이러한 미소한 차이는 없으나 0.5mm 이하의 높이를 갖는 1608R 및 2625R 칩 부품들과 다른 부품들을 포함한다.

본 발명에서는 전술한 아주 작은 부품들을 흡입되는 부품들의 예로서 취하지만, 본 발명은 그러한 작은 부품들에 한정되지 않으며, 기타 다른 어떤 부품들도 사용될 수 있음을 주목하라.

각 노즐(21)은, 각 노즐(21)의 레벨이 그 기준 레벨 데이터(34a)에 기초하여 조정될 수 있도록, 상하 구동 유닛(22)에 의해 구동된다. 각 노즐(21)의 기준 레벨은, 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 각 부품의 측면이 제1 라인 센서(13)의 고 정확성 부분, 즉 감지가능한 범위(상한(L1)으로부터 하한(L2)까지) 내에 배치될 뿐만 아니라, 각 부품(P)의 장착면이 제2 라인 센서(14)의 초점 범위(감지가능한 범위) 내에 배치된다. 전술한 바와 같이, 각 노즐(21)의 기준 레벨은, 흡입된 부품(P)이 상기의 감지가능한 범위 내에 배치되도록 설정되어야 한다. 흡입된 부품(P)의 크기에 관계없이 상하 구동 유닛(22)은, 각 노즐(21)의 높이가 측정되는 측정 레벨이 기준 레벨로 유지되어, 측정 레벨의 고 정확성을 이용하여 부품(P)의 높이가 감지되도록 제어된다.

각각의 기준 레벨에 배치되도록 조정되는 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 모든 부품들(P)의 경우, 이 부품들(P)의 측면은 제1 라인 센서(13)의 감지가능한 범위(상한(L1)으로부터 하한(L2)까지) 내에 배치되고, 부품(P)의 장착면은 제2 라인 센서(14)의 초점 범위(감지가능한 범위) 내에 배치된다. 따라서, 레벨을 일정하게 유지하면서 부품을(P)의 측면을 따라 수평으로 제1 라인 센서(13)을 이동시킴으로서 이들 부품(P)의 장착면의 레벨을 연속적으로 감지하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 라인 센서(14) 위의 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품들(P)을 연속하여 이동시킴으로써, 부품들(P)의 장착면의 화상을 연속적으로 획득하는 것이 가능해진다.

각 부품(P)의 높이는 계산 유닛(38)에 의해, 제1 라인 센서(13)에 의해 감지된 부품(P)의 장착면 레벨과 기준 레벨 데이터(34a)에 포함된 노즐(21)의 흡입면 레벨 간의 차이를 계산함으로써 획득된다.

전술한 바와 같이, 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품(P)을 제1 라인 센서(13)가 고 정확도로 부품(P)을 감지할 수 있는 레벨로 하강시킴으로써, 제1 라인 센서(13)는 부품(P)의 높이를 측정할 수 있다.

(제2 실시예)

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.

제2 실시예의 목적을 하기와 같다.

이미 제시한 참조 특허(일본공개특허공보 제2002-09496호)에 따르면, 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품들(P)의 장착면은 각 부품(P)의 높이에 관계없이 제2 라인 센서(14)의 초점 위치 레벨에 정렬되고, 따라서 노즐(21)의 레벨은, 초점 위치 레벨에서 각 부품(P)의 높이를 빼서 획득된 레벨이 되도록 조정된다. 더 구체적으로 말해서, 각 노즐(21)이 레벨은 절대값에 의해 다루어진다. 각 노즐(21) 의 레벨은 노즐(21)을 볼 스크류로 나사체결된 너트와 결합하고 이 볼 스크류의 축회전을 제어함으로써 조정된다. 따라서, 볼 스크류의 가공(machining) 정확성에 의해 발생하는 오차는 노즐(21)의 레벨을 조정할 때 노즐(21)의 상하 운동에 직접적인 영향을 미친다. 이 오차는 예를 들어, 300mm의 스트로크에 대해 약 ±50㎛이다. 따라서, 각 노즐(21)의 레벨이 절대값에 의해 다루어지면, 이 레벨은 약 ±50㎛의 오차도 포함한다.

부품(P)의 크기와 중량에 있어서의 최근의 감소와 함께 정상적으로 흡입될 측정된 부품(P)의 높이와 비정상적으로(대각선으로 흡입되는 식으로) 흡입될 때 측정된 높이 간의 크기 상의 미소한 차이만 존재한다. 예를 들어, 0603 칩의 아주 작은 부품(P)의 폭 및 대각선 길이는 각각 0.3mm 및 0.35mm이고 이들 사이의 차이는 0.05mm(즉, 50 ㎛)이다.

다시 말해서, 겨우 50㎛의 차이를 정확히 감지하여 이러한 아주 작은 부품(P)이 정상 또는 비정상적으로 흡입되는지가 판단되어야 한다. 따라서, 동등한 레벨의 오차를 포함하고 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 이러한 작은 부품(P)의 높이가 감지되면, 작은 부품(P)의 흡입 자세가 바르지 않게 감지될 수 있다.

그래서, 본 실시예는 예로서 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 전자 부품(특히 아주 작은 부품)의 높이를 정확하고 효과적으로 감지하고 측정하는 방법을 나타낸다. 본 실시예에서의 전자 부품 장착기의 구성은 상기 제1 실시예에서의 것과 같음을 주목하라.

장착 작업을 반복하는 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지되는 부품(P)을 감 지하기 위해, 각 노즐(21)의 측정 레벨이 각 노즐(21)에 대해 결정된 기준 레벨이 되도록 제어된다. 새로이 흡입된 부품(P)의 높이는, 제1 라인 센서(13)에 의해 감지된 부품(P)의 장착면의 레벨과 기준 레벨 데이터(34a)에 포함된 노즐(21)의 흡입면의 레벨 간의 차이를 계산함으로써 획득된다.

다시 말해서, 측정되는 부품들이 아주 작은 것들이면, 제1 라인 센서(13)를 사용하여 부품들의 높이를 측정할 때 각 노즐(21)의 측정 레벨을 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

노즐(21)의 측정 레벨이 일정하게 유지되면, 노즐 레벨 제어 유닛으로서 상하 구동 유닛(22)이 동일한 위치에서 반복적으로 볼 스크류와 나사체결될 수 있다. 따라서, 이들 너트와 볼 스크류의 가공 정확성에 의해 발생하는 기계 오차의 영향을 억제하는 것이 가능하다. 그 결과, 기준 레벨 데이터(34a)에 기초하여 조정되는 노즐(21)의 흡입면의 측정 레벨 상의 변동을 감소시키는 것이 가능하고, 따라서 높은 정확성으로 부품(P)의 높이를 측정하는 것이 가능해진다.

노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품(P)이 제1 라인 센서(13)와 제2 라인 센서(14) 각각의 감지가능한 범위 내에 배치되는 한 각 노즐(21)의 기준 레벨은 임의로 설정될 수 있음을 주목하라. 각 노즐(21)의 측정 레벨은 자체 기준 레벨이 되도록 독립적으로 조정되므로, 각 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품(P)의 높이는 높을 정확성으로 측정될 수 있다.

도 5에서 부품들(P)이 비록 실제보다 더 크게 도시되어 있지만, 부품들(P)의 실제 크기는 매우 작고, 그 높이들 사이에 눈에 띄는 차이는 없음을 주목하라. 따 라서, 제2 라인 센서(14)가 모든 부품들(P)의 장착면을 수평방향으로 정렬하지 않고 그 장착면의 화상을 연속적으로 획득하는 것이 가능하다.

다음으로, 도 6을 참조하여 전자 부품 장착기의 작동 시퀀스에 대해 설명한다. 장착이 시작되면, 각 노즐(21)이 부품(P)을 흡입할 수 있도록 전자 부품 공급 유닛(4)에 제공된 테이프 공급기(5) 상의 픽업(pickup) 위치로 다중노즐 유닛이 이동된다(S1). 부품들을 흡입하고 나면, 노즐(21)의 레벨들이 각각의 기준 레벨로 조정된다(S2). 다음으로, 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 부품들(P)을 그 측면으로부터 감지하고, 각 부품(P)의 장착면의 레벨을 획득하기 위해 제1 라인 센서(13)가 이동된다(S3). 제2 라인 센서(14)가 각 부품(P)의 아래로부터 부품들(P)을 감지하고 이들의 장착면 화상을 획득할 수 있도록, 부품들(P)을 흡입한 노즐들(21)이 제2 라인 센서(14) 위로 순차적으로 이동된다(S4). 더 구체적으로 말해서, S3과 S4는 부품들(P)의 측면과 아래로부터 다중노즐 유닛의 레벨 조정이 이루어진 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 부품(P)을 감지하는 단계들이다.

다음으로, S3에서 감지된 부품(P)의 장착면 레벨과 기준 레벨 데이터(34a)에 포함된 노즐(21)의 흡입면 레벨 간의 차이로부터 각 부품(P)의 높이가 계산되어, 부품 라이브러리(33)에 있는 크기 데이터(33a)와 비교된다. 부품(P)의 계산된 높이가 크기 데이터(33a)에 포함된 부품(P) 높이의 허용 범위를 초과하는 경우에는, 장착면이 하방을 향하는 정상 자세가 아닌 정립(standing) 자세 및 기울어진 자세와 같은 비정상적인 자세로 부품(P)이 흡입되어 유지되고, 비정상적 흡입 단계가 수행된다고 판단된다(S5). S4에서 획득된 각 부품(P)의 장착면의 화상은 크기 데이 터(33a)에 기초하여 화상 처리 유닛(39)에 의해 처리된다. 부품(P)의 틀린 크기와 배치로 인해 이것이 장착될 수 없다고 판단될 때에는 비정상적인 흡입 단계가 수행된다(S6). 비정상적인 흡입 단계는 S5 또는 S6에서 수행되고, 부품(P)은 버려지며, 새로운 부품(P)이 흡입된다(S1). 상기 S2 내지 S4의 작동은 새로이 흡입된 이 부품(P)에 대해 반복되고, 감지된 비정상적인 흡입의 수가 소정의 횟수를 초과하면, 그러한 상태는 오차로 간주되고, 기계가 중지된다.

S3과 S4에서 부품(P)이 정상적인 자세로 흡입되어 유지되는 것이 감지될 때에는 노즐(21)이 수평 운동, 수직 운동, 및 회전 운동에 의해 부품(P)의 위치가 수정되며(S7), 그 다음 보드(3) 상의 장착 위치에 부품(P)이 장착된다.

이후부터는 부품들의 장착이 완료될 때까지 상기 S1 내지 S8의 장착 작동이 계속해서 반복된다. 매 반복시 새로운 부품(P)을 흡입하는 각 노즐(21)의 측정 레벨은 자체 기준 레벨로 조정된다(S2). 다시 말해서, S2는 장착 작동의 매 반복시에 새로운 전자 부품을 반복적으로 흡입하는 다중노즐 유닛에 있는 각 노즐의 레벨이 각 노즐에 대해 설정된 자체 기준 레벨로 조정되는 단계이다.

부품들은 제2 라인 센서(14)에 의해 감지(S4)되기 전에 제1 라인 센서(13)에 의해 감지(S3)될 수도 있다. 양쪽 감지가 동시에 수행될 수도 있다. 제1 라인 센서(13)는 본 발명의 실시예에서 이송 헤드(8)에 부착되므로, 이송 헤드(8)의 이동 중에 부품들이 감지될 수 있다. 다시 말해서, 부품(P)을 흡입하여 유지하는 노즐(21)이 제2 라인 센서(14)와 보드(3) 위에서 이동하는 동안, 제1 라인 센서(13)에 의해 부품(P)은 감지될 수 있다. 따라서, 장착 작동의 속도와 효율성이 향상될 수 있다. 베이스(1) 상에 제1 라인 센서(13)를 배치하고 제1 라인 센서(13)의 측면을 따라 이송 헤드(8)를 이동시켜도 부품을 감지할 수 있음을 주목하라.

전술한 바와 같이, 본 발명의 전자 부품 장착기와 장착 방법에 따라, 노즐들의 측정 레벨의 높은 정확성을 이용하여 다중노즐 유닛의 각 노즐에 의해 흡입되어 유지된 부품들의 높이를 측정하고, 다중노즐 유닛에 의해 흡입되어 유지된 부품들을 연속적으로 감지하는 것이 가능하다. 따라서, 높은 효율성과 정확성을 가지고 부품을 감지할 수 있어서, 결함이 있는 보드가 방지될 뿐만 아니라, 장착기의 성능이 개선될 수 있다.

(제3 실시예)

다음으로, 도 7을 참조하여 제1 라인 센서(13)와 제2 라인 센서(14)에 의해 부품들을 감지하는 방법에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 장착되는 부품들이 제1 부품과 제2 부품으로 분류되고, 제1 부품과 제 2 부품을 서로 다른 감지 방법으로 각각 감지된다. 본 실시예의 전자 부품 장착기의 구성은 상기 제1 및 제2 실시예의 것과 동일함을 주목하라.

본 실시예에서는, 제1 부품들이 042, 0603, 및 1005 칩 커패시터와 같은 아주 작은 부품들이며, 이것들은 길이, 폭, 높이, 대각선 길이 등과 같은 크기에서 미소한 차이를 갖는다. 1608R 및 2625R 칩 커패시터와 크기에 있어서 이러한 미소한 차이를 갖지 않으면서 0.5mm 이하의 높이를 갖는 다른 칩 부품들을 더 포함한다. 반면에, 제2 부품들은 제1 부품들로 분류되지 않는 비교적 큰 부품들이다. 제1 부품들의 높이는 유형에 따라 크게 변하지 않지만, 제2 부품들의 높이는 유형에 따 라 크게 변한다.

우선, 도 7a를 참조하여 제1 부품들에 대해 설명한다. 도 7a은 각 노즐(21a)에 의해 흡입되어 유지된 제1 부품들(P1), 제1 라인 센서(13), 및 제2 라인 센서(14) 간의 위치 관계를 도시한다.

각 노즐(21a)은 서로 다른 크기의 제1 부품들(P1)을 유지한다. 각 노즐(21)은, 그 레벨이 노즐(21)의 기준 레벨 데이터(34a)에 기초하여 조정되도록 상하 구동 유닛(22)에 의해 구동된다. 각 노즐(21a)의 기준 레벨은, 각 노즐(21a)에 의해 흡입되어 유지된 각 제1 부품(P1)이 제1 라인 센서(13)의 감지가능한 범위(상한(L1)으로부터 하한(L2)까지) 내에 배치될 뿐 아니라, 각 제1 부품(P1)의 장착면이 제2 라인 센서(14)의 초점 범위(감지가능한 범위) 내에 배치되도록 설정된다.

각 기준 레벨에 배치되도록 조정되는 각 노즐(21a)에 의해 흡입되어 유지된 모든 제1 부품들(P1)에 대해여, 이들 제1 부품들(P1)의 측면들은 제1 라인 센서(13)의 감지가능한 범위(상한(L1)으로부터 하한(L2)까지) 내에 배치되고, 그 장착면은 제2 라인 센서(14)의 초점 범위(감지가능한 범위) 내에 배치된다. 따라서, 고정된 레벨을 유지하면서, 제1 부품들(P1)의 측면을 따라 제1 라인 센서(13)를 이동시킴으로써, 각 제1 부품(P1)의 장착면의 레벨을 연속적으로 감지하는 것이 가능하다. 또한, 제2 라인 센서(14) 위의 각 노즐(21a)에 의해 흡입되어 유지된 제1 부품들(P1)을 순차적으로 이동시킴으로써 각 제1 부품(P1)의 장착면의 화상을 연속적으로 획득하는 것이 가능하다.

각 제1 부품(P1)의 높이는 계산 유닛(38)에 의해, 제1 라인 센서(13)에 의해 감지된 제1 부품(P1)의 장착면의 레벨과 기준 레벨 데이터(34a)에 포함된 노즐(21a)의 흡입면의 레벨 간의 차이를 계산함으로써 획득된다.

장착 작동을 반복하는 각 노즐(21a)에 의해 흡입되는 제1 부품들(P1)을 감지하기 위해, 노즐(21a)에 대한 기준 레벨이 되도록 각 노즐(21)의 측정 레벨이 제어된다. 새로이 흡입된 제1 부품(P1)의 높이는, 제1 라인 센서(13)에 의해 감지된 제1 부품(P1)의 장착면의 레벨과 기준 레벨 데이터(34a)에 포함된 노즐(21a)의 흡입면의 레벨 간의 차이를 계산함으로써 획득된다.

다시 말해서, 측정되는 부품이 제1 부품(P1)과 같이 아주 작은 것이면, 제1 라인 센서(13)를 사용하여 부품의 높이를 측정할 때 노즐(21a)의 레벨을 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

노즐(21a)의 측정 레벨이 일정하게 유지되면, 노즐 레벨 제어 유닛인 상하 구동 유닛(22)의 너트가 동일 위치에서 볼 스크류와 반복적으로 나사체결된다. 따라서, 이들 너트와 볼 스크류의 가공 정확성에 의해 발생한 기계 오차의 영향을 억제하는 것이 가능하다. 그 결과, 기준 레벨 데이터(34a)에 기초하여 조정되는 노즐(21a)의 흡입면의 측정 레벨의 변동을 감소시키는 것이 가능하고, 따라서 높은 정확성으로 제1 부품(P1)의 높이를 측정하는 것이 가능하다.

노즐(21a)에 의해 흡입되어 유지된 제1 부품(P1)이 제1 라인 센서(13)와 제2 라인 센서(14) 각각의 감지가능한 범위 내에 배치되는 한 노즐(21a)의 기준 레벨은 각 노즐(21a)에 대하여 임의로 설정될 수 있음을 주목하라. 각 노즐(21a)의 측정 레벨은, 기준 레벨이 되도록 독립적으로 조정되고, 각 노즐(21a)에 의해 흡입되어 유지된 레벨은 높은 정확성으로 측정될 수 있다.

비록 도 7a에서 제1 부품(P1)이 실제보다 크게 도시되어 있지만, 제1 부품들(P1)의 크기는 매우 작고, 그것들 간에 눈에 띌만한 높이 차이는 없음을 주목하라. 따라서, 모든 제1 부품들(P1)의 장착면을 수평방향으로 정렬하지 않고서 이들의 장착면의 화상을 연속적으로 획득하는 것이 가능하다.

다음으로, 도 7b를 참조하여 제2 부품들을 감지하는 방법에 대해 설명한다. 도 7b는 각 노즐(21b)에 의해 흡입되어 유지된 제2 부품들(P2)과 제2 라인 센서(14) 간의 위치 관계를 도시한다. 노즐(21b)은 서로 다른 크기의 제2 부품들(P2)을 유지한다.

각 노즐(21b)은, 그 레벨이 각 제2 부품(P2)의 크기 데이터(33a)에 기초하여 조정되도록 상하 구동 유닛(22)에 의해 구동되고, 모든 제2 부품들(P2)의 장착면의 레벨은 레벨(L3)에서 수평방향으로 정렬된다. 레벨(L3)은 제2 라인 센서(14) 위의 각 노즐(21b)에 의해 흡입되어 유지된 제2 부품들(P2)을 순차적으로 이동시킴으로써 제2 라인 센서(14)의 초점 범위(감지가능한 범위) 내의 값으로 설정되고, 각 제2 부품들(P2)의 장착면의 화상을 연속적으로 획득하는 것이 가능해진다.

전술한 바와 같이, 수평면상에 유형에 따라 높이가 크게 변하는 각 제2 부품(P2)의 장착면을 정렬시킴으로써, 제2 라인 센서(14)가 제2 부품들(P2)을 연속적으로 감지할 수 있다. 도시의 목적으로 도면 부호(21a, 21b)가 노즐(21)에 부여되며, 노즐(21a)과 노즐(21b)는 동일한 노즐(21)임을 주목하라.

다음으로, 도 8을 참조하여 전자 부품 장착기의 작동에 대해 설명한다. 먼 저, 장착되는 부품들이 제1 부품들인지 아니면 제2 부품들인지가 판단된다(S21). 장착되는 부품들이 제1 부품들이면, 노즐(21)의 레벨들은 각각, 부품들을 흡입한 후 기준 레벨로 조정된다(S22). 다음으로, 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 제1 부품들(P1)을 그 측면으로부터 감지하여 각 제1 부품(P1)의 장착면의 레벨을 획득하기 위해 제1 라인 센서(13)이 이동된다(S23). 제1 부품들(P1)을 흡입한 노즐들(21)은, 제2 라인 센서(14)가 제1 부품들(P1)을 이들의 밑에서 감지하고, 제1 부품들(P1)의 장착면의 화상을 획득할 수 있도록 제2 라인 센서(14) 위에서 순차적으로 이동된다(S24). 더 구체적으로 말해서, S23과 S24는 다중노즐 유닛의 레벨 조정이 이루어진 노즐(21)에 의해 흡입되어 유지된 제1 부품들을 제1 부품들의 측면 및 하면에서 감지하는 제1 감지 단계이다.

다음으로, S23에서 감지된 제1 부품(P1)의 장착면의 레벨과 기준 레벨 데이터(34a)에 포함된 노즐(21)의 흡입면의 레벨 간의 차이에 기초하여 각 제1 부품(P1)의 높이가 계산되고, 부품 라이브러리(33)에 있는 크기 데이터(33a)와 비교된다. 제1 부품(P1)의 계산된 높이가 크기 데이터(33a)에 포함된 제1 부품(P1)의 높이의 허용 범위를 초과하는 경우에는, 제1 부품(P1)이 장착면이 하방을 향하는 정상 자세가 아니라 정립 자세 및 기울어진 자세와 같은 비정상적인 자세로 흡입되어 유지되는 것으로 판단되고, 비정상적인 흡입 단계가 수행된다(S25). S24에서 획득된 각 제1 부품의 장착면의 화상은 크기 데이터(33a)에 기초하여 화상 처리 유닛(39)에 의해 처리된다. 잘못된 크기나 부품의 배치로 인해 부품이 바른 자세로 장착될 수 없다고 판단될 때에는 비정상적인 흡입 단계가 수행된다(S26). 비정상적 인 흡입 단계는 S25 또는 S26에서 수행되고, 제1 부품은 버려지며, 새로운 제1 부품이 흡입된다(S21). 상기 S22 내지 S24의 작동은 새로이 흡입된 이 제1 부품에 대해 반복되고, 감지된 비정상적인 흡입의 수가 소정의 횟수를 초과하면, 그러한 상태는 오차로 간주되어 기계가 중지된다.

S23 및 S24에서 제1 부품이 정상적인 자세로 흡입되어 유지되는 것이 감지될 때에는, 제1 부품의 위치가 노즐(21)의 수평 운동, 수직 운동, 및 회전에 의해 수정(S27)된 다음, 제1 부품이 보드(3) 상의 장착 위치에 장착된다(S28).

이후, 장착 작동이 완료될 때까지 S21 내지 S28의 상기 장착 단계가 반복된다. 매 반복시 새로운 부품(P)을 흡입하는 각 노즐(21)의 측정 레벨은 자체 기준 레벨로 조정된다(S22). 다시 말해서, S22는 장착 작동의 매 반복시에 새로운 전자 부품을 반복적으로 흡입하는 다중노즐 유닛에 있는 각 노즐의 레벨이 각 노즐에 대해 설정된 자체 기준 레벨로 조정되는 제1 조정 단계이다.

반면, 장착되는 부품들이 제2 부품들이면, 노즐들(21)의 레벨이 각각 크기 데이터(33a) 기초하여 조정되고, 모든 제2 부품들의 장착면의 레벨이 수평방향으로 동일한 레벨에서 정렬된다(S29). S29는, 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 모든 제2 부품들의 장착면의 레벨이 동일 레벨에서 정렬되도록 다중노즐 유닛의 각 노즐의 레벨이 조정되는 제2 조종 단계이다.

다음으로, 제2 부품들을 흡입한 노즐들(21)은, 제2 라인 센서(14)가 제2 부품들을 그 밑에서 감지하고 각 제2 부품의 장착면의 화상을 획득할 수 있도록 제2 라인 센서(14)의 위에서 순차적으로 이동된다(S30). S30은 제2 부품들의 하면에서 감지하는 제2 감지 단계로서, 제2 부품들은 동일 레벨에서 그 장착면들이 정렬된다.

S30에서 획득된 각 제2 부품의 장착면의 화상은 크기 데이터(33a)에 기초하여 화상 처리 유닛(39)에 의해 처리되는데, 만일 위치 편이와 같은 비정상적인 흡입이 감지되면, 노즐(21)의 회전 구동 또는 수평 운동에 의해 제2 부품의 위치가 수정된다(S31). 정상적인 자세로 흡입되어 유지되는 것이 감지되거나 S30에서 위치 수정이 이루어지는 제2 부품은 보드(3) 상의 장착 위치에 장착된다(S32). 이후, 장착 작동이 완료될 때까지 S29 내지 S32의 상기 장착 단계가 반복된다.

부품들은, 제2 라인 센서(14)에 의해 감지(S24)되기 전에 제1 라인 센서(13)에 의해 감지(S23)될 수도 있고, 그 반대일 수도 있다. 양쪽 감지가 동시에 수행될 수도 있다. 본 실시예에서는, 제1 라인 센서(13)이 이송 헤드(8)에 부착되기 때문에, 이송 헤드(8)가 이동하는 중에 부품들이 감지될 수 있다. 다시 말해서, 제1 부품들은, 제1 부품들을 흡입하여 유지하는 노즐들(21)이 제2 라인 센서(14)와 보드(3) 위에서 이동하는 중에 제1 라인 센서(13)에 의해 감지될 수 있다. 따라서, 장착 작동의 속도와 효율성이 향상될 수 있다. 부품들은 제1 라인 센서(13)를 베이스(1) 상에 배치하고, 제1 라인 센서(13)의 측면을 따라 이송 헤드(8)를 이동시킴으로써도 감지될 수 있음을 주목하라.

전술한 바와 같이, 본 발명의 전자 부품 장착기 및 장착 방법에 따라, 부품 감지 방법들은, 장착되는 부품들의 유형들, 즉 제1 부품과 제2 부품 간에 다르다. 따라서, 장착되는 부품들은 부품의 유형에 적절한 감지 방법에 의해 감지될 수 있 다. 또한, 아주 작은 부품들인 제1 부품들의 경우, 노즐들의 측정 레벨의 높은 정확성을 이용하여 다중노즐 유닛의 각 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 부품들의 높이를 측정하고, 다중노즐 유닛에 의해 흡입되어 유지된 부품들을 연속적으로 감지하는 것이 가능하다. 따라서, 부품들이 높은 효율성과 정확성으로 가지고 감지될 수 있어서, 결함이 있는 보드가 방지될 뿐만 아니라, 장착기의 성능이 개선될 수 있다.

(제4 실시예)

다음으로, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 상기 제3 실시예에서 설명한 아주 작은 부품들이 아닌 일반적인 부품들에 대해 설명한다.

도 9는 장착기의 내부에 대한 절단도를 가진, 본 발명의 실시예에 따른 전자 부품 장착기(100)의 외부 사시도이다.

도면에 도시된 장착기(100)는 장착 라인에 통합될 수 있는 것으로서, 장착 라인의 상위 흐름에서 받은 전자 부품들을 보드 상에 장착하고, 전자 부품들이 이미 장착된 보드인 회로 기판을 하위 흐름으로 보내는 장치이다. 이러한 장착기(100)는 진공 흡입에 의해 전자 부품들을 유지하고 노즐들을 구비하고, 흡입되어 유지된 부품들을 보드 상으로 이송하는 노즐 유닛들과 수평 방향으로 이송 헤드(110)를 이동시키는 XY 로봇 유닛(113) 및 노즐 유닛들(112)에 부품들을 공급하는 부품 공급 유닛(115)을 포함한다.

더 자세히 말해서, 장착기(100)는 보드 상에 커넥터와 같은 큰 부품 및 아주 작은 부품들을 포함하여 다양한 부품들을 장착할 수 있는 장착기로서, 저항 및 커패시터와 같은 아주 작은 부품들과 쿼드 플랫 패키지(Quad Flat Packages)(QFP) 및 볼 그리드 어레이(Ball Grid Arrays)(BGA)와 같은 큰 IC 부품들을 포함하여 다양한 전자 부품들을 장착할 수 있는 고속 다기능 장착기이다.

도 10은 부품 장착기(100)의 주 내부 구성을 도시하는 평면도이다.

장착기(100)는 하기의 것들을 더 포함한다: 노즐 유닛들(112)에 부착되는 교체용 노즐들이 다양한 유형 및 형태의 부품들에 맞도록 보관된 노즐 스테이션(119); 보드(120)를 이송하는 경로를 형성하는 레일(121); 이송된 보드(120) 상에 전자 부품들을 장착하기 위해 보드(120)가 놓이는 장착 테이블(122); 및 흡입되어 유지된 부품에 결함이 있는 경우 전자 부품을 수거하는 부품 수거 장치(123).

장착기(100)의 앞뒤에 설치된 부품 공급 유닛(115)은, 테이프에 놓인 전자 부품들을 공급하는 공급 카세트들로 구성된 부품 공급 유닛(115a)과 플레이트에 놓인 전자 부품들에 부품들이 크기에 따라 적용되는 파티션(partition)을 공급하는 부품 공급 유닛(115b)을 포함한다.

도 11은 이송 헤드(110)의 사시도로서, 특히 도 11a는 상부에서 본 이송 헤드(110)의 사시도이고, 도 11b는 하부에서 본 사시도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 이송 헤드(110)는, 부품 공급 유닛(115)으로부터 복수의 전자 부품을 얻어서, 이 전자 부품들을 보드 위로 이송하고, 이것들을 보드 상의 소정의 위치에 장착하는 유닛으로서, 하기의 것들을 포함한다: 복수의 노즐 유닛들(112); 교체가능하게 각 노즐 유닛(112)에 부착되는 유지 유닛들인 노즐 들(111); 및 노즐 유닛들(112)의 정렬 방향으로 움직일 수 있는 스캔 측정 유닛(130).

노즐 유닛(112)은 하나의 전자 부품을 흡입하여 유지할 수 있는 유닛으로서, 노즐(111)을 수직으로 구동하는 구동 기구와 노즐(111)을 이용한 전자 부품의 진공 흡입용 기구를 갖는다.

노즐(111)은 흡입되는 전자 부품의 모양에 맞는 팁을 갖고, 부품의 진공 흡입을 위한 구멍을 구비한다. 전술한 바와 같이, 노즐(111)은 유지되는 전자 부품에 따라 다른 것으로 교환될 수 있다.

스캔 측정 유닛(130)은 도 10에서 노즐(111)이 부품을 유지하고 있는 동안 전자 부품들의 아래와 측면에서 X 방향으로 이동할 수 있는 U자형 부재이다.

도 12는 스캔 측정 유닛(130)에 부착된 프로젝터(131)와 제1 라인 센서(132)를 개략적으로 도시하는 측면도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 스캔 측정 유닛(130)은 일 측벽에 스캔 측정 유닛(130) 안으로 빛을 투영하는 프로젝터(131)를 구비하고, 타 측벽에 프로젝터(131)로부터 투영된 빛을 받는 수직으로 놓인 제1 라인 센서(132)를 구비한다.

도 12는 도 11의 X 방향에서 본 스캔 측정 유닛(130)을 개략적으로 도시한다. 도 12에서 111은 노즐을 나타내고, P는 노즐(111)에 의해 흡입되는 전자 부품을 나타낸다 .

또한, 스캔 측정 유닛(130)은, 부품의 화상을 획득하도록 바닥에 노즐(111)에 의해 유지된 전자 부품의 하면을 대면하는 제2 라인 센서(133)를 구비한다.

제1 라인 센서(132)는 수광(light-receiving) 소자들이 수직으로 놓인 1차원 센서로서, 프로젝터(131)로부터 나온 빛(수평한 광선)이 가로막히는 수직 위치를 고분해능(예를 들어, 10㎛의 분해능)으로 명기할 수 있는 능력이 있다. 그러나, 제1 라인 센서(132)의 특성은 그 중앙 부품에 있어서 고분해능 및 반복성에서의 고신뢰성 등을 가져오지만, 제1 라인 센서(132)의 양쪽 단부로 갈수록 분해능과 신뢰성이 감소하는 경향이 있다. 또한, 본 실시예의 제1 라인 센서(132)의 측정가능한 범위는 큰 전자 부품(P)의 높이가 측정될 수 없는 범위(예를 들어, 3mm)이다.

도 13은 전자 부품 장착기(100)의 기능 구성을 도시하는 기능 블록다이어그램이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 장착기(100)는, 전자 부품(P)의 높이를 측정하기 위해 전자 부품(P)을 하강시켜 스캔 측정 유닛(130)을 스캔하는 기구 유닛(101); 및 전자 부품(P)의 높이를 측정하기 위해 이 기구 유닛(101)을 제어하는 높이 측정 유닛(140)을 포함한다.

기구 유닛(101)은 전술한 바와 같이, 노즐(111)을 위아래로 이동시키고, 노즐(111)의 하강량을 디지털 신호로서 출력하는 엔코더(encoder)(114)가 구비된 노즐 유닛(112)과, 제1 라인 센서(132)가 구비되고 노즐 유닛(112) 방향으로 슬라이딩할 수 있는 스캔 측정 유닛(130)을 포함한다.

비록 장착기(100)의 기구 유닛(101)은 다른 장치들이 구비되어 있지만, 그에 대한 설명은 생략함을 주목하라. 또한, 이 기구 유닛(101)은 보드(120) 상에 전자 부품(P)을 장착하는 기능도 가지고 있다.

높이 측정 유닛(140)은 컴퓨터와 주변 장비들로 구성되며, 기구 유닛(101)을 제어하여 이것이 전자 부품(P)의 높이 측정에 필요한 작동을 수행하도록 하고, 전자 부품(P)의 높이 계산을 위해 기구 유닛(101)으로부터 획득된 데이터를 분석하고, 이를 저장한다. 높이 측정 유닛(140)은 하기의 것들을 포함한다: 노즐 유닛(112)에 있는 엔코더(114)로부터 나온 신호와 스캔 측정 유닛(130)에 있는 제1 라인 센서(132)로부터 나온 신호를 얻는 측정 유닛(141); 측정 유닛(141)에 의해 획득된 신호들을 분석하여 전자 부품(P)의 높이를 계산하는 높이 계산 유닛(142); 노즐 유닛(112)의 운동을 제어하는 헤드 제어 유닛(143), 스캔 측정 유닛(130)을 운동을 제어하는 스캔 제어 유닛(144); 상기 두 제어 유닛(143, 144)을 모두 제어하는 전체 제어 유닛(145); 및 저장 유닛(146).

헤드 제어 유닛(143)은 노즐 유닛(112)에 부착된 노즐(111)의 수직 운동을 제어하는 처리 유닛이다. 더 구체적으로 말해서, 헤드 제어 유닛(143)은 측정 유닛(141)을 통해 노즐 유닛(112)에 있는 엔코더(114)에서 나온 신호를 획득하고, 이 신호에 기초하여 피드백 제어를 수행하며, 노즐(111)이 헤드 제어 유닛(143)에 의해 획득된 설정된 값, 즉 사전에 저장 유닛(146)에 입력되어 저장된 엔코더(114)의 설정된 하강량만큼 하강되도록 높은 정확성(예를 들어, 1㎛)으로 노즐(111)의 수직 위치를 제어한다.

스캔 제어 유닛(144)은 노즐 유닛들(112)의 정렬 방향으로의 스캔 측정 유닛(130)의 운동을 제어하는 처리 유닛으로서, 스캔 측정 유닛(130)의 정지 및 이동 방향의 제어 및 제1 라인 센서(132)에 의해 측정되고 있는 전자 부품(P)을 유지하 는 노즐 유닛(112)의 지정 기능을 갖는다.

노즐 유닛(112)은 예를 들어, 스캔 측정 유닛(130)의 운동량과 스캔 방향으로의 걱 노즐(111)의 위치를 연관시킴으로써 현재 측정 중인 부품(P)을 지정하는 방법, 측정되는 부품들과 스캔 측정 유닛(130)의 이동 방향으로의 측정 순서를 지정하는 방법 등에 의해 지정될 수 있다.

전체 제어 유닛(145)은, 시험 측정의 경우에는 헤드 제어 유닛(143)과 스캔 제어 유닛(144)이 부품들을 시험적으로 측정할 수 있도록 저장 유닛(146)에 저장된 프로그램에 기초하여 이것들을 제어하고, 명확한 측정의 경우에는 헤드 제어 유닛(143)과 스캔 제어 유닛(144)이 부품들을 명확히 측정할 수 있도록 이것들을 제어하는 처리 유닛이다. 전체 제어 유닛(145)은 시험 측정에 대하여 전자 부품(P)의 높이를 판단하고, 명확한 측정에 대해서는 시험 측정의 판단 결과에 따라 헤드 제어 유닛(143)을 제어한다.

여기에서, 시험 측정은 부품(P)의 하면이 제1 라인 센서(132)의 측정 범위 내에 들어오도록 노즐(111)을 하강시키고, 제1 라인 센서(132)에 의해 부품(P)의 높이를 시험적으로 측정하는 단계이다.

명확한 측정은 부품(P)의 하면이 시험 측정에서 획득된 부품(P)의 높이에 기초하여 제1 라인 센서(132)의 고 정확성 범위 내에 배치되도록 노즐(111)을 하강시키고, 제1 라인 센서(132)에 의해 부품(P)의 높이를 명확하게 측정하는 단계이다.

측정 유닛(141)은 측정 유닛(141)과 제1 라인 센서(132), 및 높이 측정 유닛(140)에 의해 쉽게 처리될 수 있는 신호(실제 높이를 나타내는 신호)로 신호들을 전환하는 처리 유닛에서 나온 신호들을 받는 인터페이스이다.

높이 계산 유닛(142)은 측정 유닛(141) 등으로부터 나온 신호에 기초하여 전자 부품(P)의 높이를 계산하는 처리 유닛이다.

저장 유닛(146)은 높이 측정 유닛(140)이 가가 처리 작동을 실행하게 하는 프로그램을 보유한다. 저장 유닛(146)은 각 전자 부품(P)을 식별하는 식별기를 포함하고, 높이 계산 유닛(142)과 대응하는 전자 부품(P)의 식별기가 서로 연관되어 계산된 값을 저장한다.

다음으로, 전술한 바와 같은 구조를 가진 장착기(100)를 사용하여 전자 부품(P)의 높이를 측정하는 방법에 대해 설명한다.

도 14는 장착기(100)에 의해 수행된 작동 시퀀스를 도시하는 도면이다.

먼저, 노즐(111)이 부품 공급 유닛(115)으로부터 전자 부품(P)을 흡입하여 올린다(S501). 본 실시예의 이송 헤드(110)는 8개의 전자 부품까지 흡입하여 유지할 수 있고, 하기의 설명은 복수의 전자 부품(P)이 흡입되어 유지된다는 가정을 하고 있다.

다음으로, 스캔 측정 유닛(130)이 이송 헤드(110)에 의해 유지된 전자 부품(P)을 스캔하도록 스캔 제어 유닛(144)이 스캔 측정 유닛(130)을 노즐 유닛(112)의 정렬 방향으로 이동시킨다(S502).

다음으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 라인 센서(132)가 스캐닝(S502)에 반응하는 경우(S503에서 Y), 즉 프로젝터(131)에서 나온 빛이 가로막히는 부분이 있음을 제1 라인 센서(132)가 감지하는 경우(S503에서 Y)에는, 제1 라인 센서(132) 로부터의 신호와 노즐 유닛(112)에 있는 엔코더로부터의 신호에 기초하여 높이 계산 유닛(142)이 전자 부품(P)의 높이를 시험적으로 계산하고(S506), 계산된 높이는 저장 유닛(146)에 임시로 유지된다.

더 구체적으로 말해서, 프로젝터(131)로부터 나온 빛이 가로막히면 측정 유닛(141)이 제1 라인 센서(132)부터의 신호를 받아서 도 15에 도시된 L2와 관련된 신호를 높이 계산 유닛(142)으로 전송한다. 이 경우 측정 유닛(141)은 엔코더로부터의 신호도 받아서 도 15에 도시된 L1과 관련된 신호를 높이 계산 유닛(142)으로 전송한다. L1은 제1 라인 센서(132)가 반응한 위치로의 노즐(111)의 하강량 계산의 기초가 되는 원위치(도 15에서 "0")로부터의 노즐(111)의 하강량임을 주목하라. L2는 제1 라인 센서(132)의 수직방향 기준 위치(도 15의 "C")에서 빛이 가로막히는 범위의 최하 위치까지의 거리이다.

전술한 수직방향 기준 위치의 위아래 부분을 포함한 소정의 범위는 제1 라인 센서(132)의 고민감도 부분임을 주목하라.

높이 계산 유닛(142)은 측정 유닛(141)으로부터 L1 및 L2와 관련된 신호들을 획득하고, 원위치(O)와 제1 라인 센서(132)의 기준 위치(C) 사이의 소정의 거리(L0)에 기초하여 공식 PT(전자 부품(P)의 높이) = L0 - L1 - L2를 따라 전자 부품(P)의 높이를 시험적으로 계산한다. 여기에서, L2는 제1 라인 센서(132)의 양쪽 단부 부근에서 획득된 값이므로, 이러한 측정의 정확성은 낮고, 따라서 값은 오차를 포함한다.

전술한 단계의 작동들은 이송 헤드(110)에 구비된 모든 노즐(111)에 대하여 수행된다.

반면, 전술한 스캐닝이 수행되어도 제1 라인 센서(132)에 반응이 없는 경우(S503의 N)에는 헤드 제어 유닛(143)이 센서가 반응할 수 없는 위치에 있는 노즐(111)만 더 하강시킨다(예를 들어, 1mm 추가 하강)(S504).

전술한 단계들(S502 내지 S505)은 노즐(111)에 의해 유지된 전자 부품(P)의 높이가 시험적으로 계산될 때까지 반복된다(S507).

상기의 단계들의 결과로, 시험적으로 계산된 모든 전자 부품들(P)의 높이는 저장 유닛(146)에 저장된다(S506).

도 15는 디폴트(default) 상태를 도시하는 것이 아니라, 노즐(111)이 어느 정도 하강한 후의 상태를 도시함을 주목하라. 또한, 스캔 측정 유닛(130)이 모든 전자 부품들(P)을 그 측면으로부터 스캔하고 이어서 그 높이를 측정하도록 모든 노즐(111)이 정지상태에 있으므로, 노즐(111)은 점진적으로 하강된다.

모든 부품들의 높이가 시험적으로 계산되고 나면, 도 16에 도시된 바와 같이 시험적으로 계산된 갑에 기초하여, 각 노즐(111)에 의해 유지된 전자 부품(P)의 하면이 제1 라인 센서(13)의 기준 위치에 배치되도록 엔코더(114)로부터 나온 신호에 기초하여 각 노즐(111)을 하강시키도록 헤드 제어 유닛(143)이 각 노즐 유닛(112)을 제어한다(S508).

다음으로, 스캔 측정 유닛(130)을 이동시키도록 스캔 제어 유닛(144)이 이것을 제어하는 한편, 측정 유닛(141)은 제1 라인 센서(132)를 사용하여 각 전자 부품(P)의 하면의 위치를 측정한다(S509).

마지막으로, 높이 계산 유닛(142)이 제1 라인 센서(132)에 의해 측정된 값과 노즐(111)의 하강량(엔코더에서 나온 신호)에 기초하여 각 전자 부품(P)의 높이를 명확히 측정한다(S510).

각 전자 부품(P)의 높이는 상기와 동일한 방법에 의해, 즉 각 전자 부품(P)의 높이는 공식 PT = L0 - L1 - L2에 의해 명확히 계산된다. 여기에서, 각 전자 부품(P)의 하면은 전자 부품(P)의 높이가 가장 높을 정확성으로 명확히 측정될 수 있는, 제1 라인 센서의 가장 민감한 기준 위치(C) 부근(L2≒0)에 배치되므로, L2는 더 정확하고, 겨우 작은 오차만 포함한다. 도 16에서 전자 부품(P)의 하면은 기준 위치(C)에 완벽하게 배치되지만, 시험 계산에서 나온 오차에 의해 기준 위치(C)로부터 떨어져서 배치될 수 있음을 주목하라.

전술한 구성과 단계들은 각 노즐(111)의 하강량에 기초하여, 비교적 작은 크기의 제1 라인 센서(132)를 사용해도 작은 부품으로부터 큰 부품에 이르기까지 다양한 전자 부품들(P)의 높이를 측정하는 것을 허용한다. 또한, 제1 라인 센서(132)는 가장 민감한 부분에서 높이를 측정하므로, 매우 정확한 값이 획득될 수 있다.

장착기(100)는 이러한 높이 측정을 수행하고, 장착기(100)는 그 측정에 의해 획득된 값을 사용할 수 있다. 다시 말해서, 사람의 개입이 없기 때문에, 인력이 절약되고, 인간 오차를 피할 수 있다.

또한, 부품들을 장착하는 이송 헤드(110)가 이러한 높이 측정을 수행하므로, 이미 측정된 부품들을 보드(120) 상에 장착하는 것도 가능하다. 따라서, 높이 측정만 하는 전자 부품(P)이 필요하지 않다.

이송 헤드(110)에 스캔 측정 유닛(130)이 구비되어 있기 때문에, 이송 헤드(110)의 이동 중에 부품(P)의 높이가 측정될 수 있고, 따라서 작업 시간에 손실이 발생하지 않는다. 스캔 측정 유닛(130)은 매우 작기 때문에, 이송 헤드(110)의 자체 중량으로 인해 그 배치 정확성이 감소되는 것을 막는 것이 가능할 뿐 아니라, 그와 같이 작은 스캔 측정 유닛(130)이 높은 정확성으로 부품의 높이를 측정하는 것도 가능하다.

비록 본 실시예는 높이 측정 유닛(140)이 장착기(100)와 통합될 수 있다는 가정으로 설명하였지만, 높이 측정 유닛(140)이 장착기(100)와 반드시 통합될 필요는 없으며, 장착기(100)를 제어하는 기기로서 장착기(100)로부터 분리될 수 있음을 주목하라.

비록 명확한 측정을 위해 부품(P)의 하면이 기준 위치(C)에 배치되지만, 본 발명은 그러한 배치에 한정되지 않는다. 부품(P)의 하면은 제1 라인 센서(132)의 (고감도 범위 내의) 고감도 부분에 배치되어야 한다.

또한 부품 라이브러리에 존재하는 전자 부품(P)의 높이 데이터는 이 높이 데이터에 기초하여 명확한 측정을 수행하도록, 시험 측정에 의해 획득된 값 대신에 사용될 수 있다. 다시 말해서, 부품(P)이 하면을 제1 라인 센서(132)의 고감도 부분에 놓음으로써 높이가 측정될 수 있다.

시험 측정에서는, 노즐(111)이 반드시 점진적으로 하강될 필요가 없고, 부품 라이브러리에 존재하는 전자 부품(P)의 높이 데이터에 기초하여 단일 스트로크로 하강될 수 있다.

(제5 실시예)

다음으로, 도면들을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는, 아주 작은 부품들을 측정하는 세부 작동들을 설명한다.

여기에서, 아주 작은 부품들은 0402, 0603, 및 1005 칩 부품들이면, 이것들은 길이, 폭, 높이 등과 크기에서 미소한 차이를 보인다. 이러한 아주 작은 부품들은 1608R 및 2625R 칩 부품들 및 크기에서 이러한 미소한 차이를 갖지 않지만, 0.5mm 이하의 높이를 갖는 다른 칩 부품들을 더 포함한다.

본 실시예의 구성은 상기 실시예들과 동일하며, 본 실시예에서의 높이 측정 방법츤 단계 S507까지 동일하다. 따라서 그에 대한 설명은 생략한다.

도 17은 노즐(111)의 하강에 대해 설정된 값과 실제 하강량 간의 관계를 측정하는 단계들을 도시하는 흐름도이다.

도 18은 노즐(111)의 하강량 측정을 도시하는 측면도이다.

본 도면에 도시된 바와 같이, 헤드 제어 유닛(143)은 전자 부품(P)을 유지하지 않은 노즐(111)을 하강시킨다(S801). 더 구체적으로 말해서, 노즐(111)의 하면이 소정의 거리(예를 들어, 0.5mm)만큼 제1 라인 센서(132)의 기준 위치 위의 레벨에 배치되도록, 설정된 값(예를 들어, 5.5mm)이 사전에 헤드 제어 유닛(143)에 주어지고, 헤드 제어 유닛(143)은 엔코더(114)에서 나온 신호에 기초하여 노즐(111)을 하강시키도록 노즐 유닛(112)을 제어한다.

다음으로, 스캔 측정 유닛(130)을 움직이도록 제어하면서 스캔 제어 유닛(144)이 스캔을 하는(S802) 한편, 측정 유닛(141)은 기준 위치(C)로부터 노 즐(111)의 하면까지의 거리(L2)를 획득한다.

다음으로, 높이 계산 유닛(142)이 실제 하강량(L1)을 계산하기 위해 원위치(O)와 기준 위치(C) 간의 거리(L0)(예를 들어, 6mm)에서 거리(L2)를 뺀다(S803).

상기 계산 결과, 상기의 설정된 값과 실제 하강량(L1) 간의 관계가 획득된다. 본 실시예에서는, 설정된 값이 5.5mm라고 가정할 경우 획득된 양(L1)에 변동이 거의 없으므로, 각 오차는 하강 오차보다 훨씬 작다.

도 19는 본 실시예에서의 전자 부품(P)의 높이 측정의 작동 시퀀스를 도시하는 흐름도이다.

전자 부품(P)의 높이에 대한 시험 계산이 완료되면(상기 실시예의 S507의 Y), 시험적으로 계산된 전자 부품(P)의 높이가 소정의 값인지 아니면, 그보다 더 큰지가 판단된다(S901). 이 소정의 값은 예를 들어, 노즐(111)의 실제 하강량과 설정된 값 간의 오차보다 5 내지 10배 큰 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 오차가 50㎛이면, 소정의 값은 0.5mm로 설정된다.

본 실시예는 아주 작은 부품들에 맞추어져 있으므로, S901에서 N으로 판단된다. 반대로 아주 작은 부품들이 아닌 일반적인 부품들이 장착되는 경우에는, S901에서 Y로 판단된다.

비록 시험적으로 측정된 값과 소정의 값 간의 비교 결과에 기초하여 S901에서 판단이 이루어지지만, 부품들의 유형에 따라 판단이 이루어질 수도 있음을 주목하라. 예를 들어, 아주 작은 부품들이 장착되는 경우에는 S901에서 N으로 판단되고, 아주 작은 부품들이 아닌 다른 부품들이 장착되는 경우에는 S901에서 Y로 판단 될 수 있다.

다음으로, 시험적으로 측정된 높이가 소정의 값이거나 그보다 큰 경우(S901에서 Y)에는, 도 20에 도시된 바와 같이 전자 부품(P)이 상기 실시예에서와 같이 명확히 측정되는 위치에 노즐(111)의 하면이 있도록(S902), 도 20에 도시된 바와 같이 노즐(111)이 하강된다.

반면, 도 21에 도시된 바와 같이, 시험적으로 측정된 높이가 소정의 값보다 작으면(S901에서 N), 앞서 노즐(111)의 하강량을 측정할 때(S903) 설정되었던 값(5.5mm)와 동일한 설정값을 사용하여 전자 부품(P)이 측정 위치로 하강된다.

다음으로, 제1 라인 센서(132)로부터 신호를 획득하기 위해 스캔 측정 유닛(130)이 스캔된다(S904).

마지막으로, 전자 부품(P)의 높이(PT)가 계산된다(S905). 전자 부품(P)의 높이는 공식 PT = L0 - L1 - L2를 이용하여 상기 실시예에서와 같은 방법에 의해 측정된다. 시험적으로 측정된 전자 부품(P)의 높이가 소정의 높이 이하이면, 설정값은 상기 공식의 L1로서 사용되지 않고, 전자 부품(P)을 유지하지 않고 측정에 으해 획득된 값이 사용된다.

전술한 방법을 채용함으로써, 비교적 얇은 전자 부품(P)이 측정될 때 L2에 포함된 오차뿐만 아니라, L1에 포함된 오차도 감소시킬 수 있다. 따라서, 측정된 높이 값인 PT에 포함된 오차가 감소할 수 있다.

비록 본 발명의 일부 실시예에 대해서만 위에서 상세히 설명하였지만, 본 기술 분야의 당업자들은 본 발명의 우수한 설명과 장점들을 실질적으로 벗어나지 않 으면서 많은 수정이 본 실시예들에 가능함을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정들이 본 발명의 범위 내에 포함되도록 한다.

본 발명에 따라, 전자 부품의 높이가 높은 정확성으로 감지될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전자 부품 공급 유닛에 있는 전자 부품이 노즐에 의해 흡입되어 보드와 같이 장착되는 부재에 장착된다.

Claims (17)

1. 부품을 이송하여 보드 상에 장착하기 위한, 복수의 부품 흡착 노즐을 가진 이송 헤드가 구비된 장착기에 적용되는 부품 높이 측정 방법으로서,

   상기 부품의 높이 측정을 위해 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시키는 하강 단계; 및

   상기 센서를 사용하여 상기 부품의 높이를 측정하는 단계를 포함하고,

   상기 하강 단계에서는 장착 동작의 반복마다 부품을 반복해서 흡입하는 상기 노즐의 레벨을 각각 일정 레벨로 조정하며,

   상기 측정 단계에서는 상기 레벨 조정된 노즐에 흡입된 부품을 측면 및 하면으로부터 감지하는 것을 특징으로 하는, 부품 높이 측정 방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 하강 단계는 상기 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 부품들의 하면이 수평면상에 정렬되도록 상기 노즐들의 레벨을 조정하는 단계를 포함하는, 부품 높이 측정 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 노즐에 의해 흡입되어 유지된 상기 부품을 시험적으로 하강시키는 단계와 상기 노즐의 하강량과 상기 센서로부터 출력된 신호를 이용하여 상기 부품의 높이를 시험적으로 측정하는 단계를 더 포함하고,

   상기 하강 단계는 상기 시험 측정 단계에서 측정된 상기 부품의 높이에 기초하여 상기 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시키는 단계를 포함하는, 부품 높이 측정 방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   부품을 유지하지 않는 상기 노즐을 하강시키는 단계와 상기 노즐의 하단부의 수직방향 위치와 관련한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는, 부품 높이 측정 방법.
6. 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 측정 단계는, 상기 시험 측정 단계에서 측정된 상기 높이가 소정의 값보다 작은 경우에, 소정의 위치에서 상기 노즐의 하단부의 수직방향 위치를 유지하면서 상기 부품의 높이를 측정하는 단계를 포함하는, 부품 높이 측정 방법.
7. 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 측정 단계는, 상기 시험 측정 단계에서 측정된 상기 높이가 소정의 값 이상인 경우에, 소정의 위치에서 상기 노즐의 하단부의 수직방향 위치를 유지하면서 상기 부품의 높이를 측정하는 단계를 포함하는, 부품 높이 측정 방법.
8. 청구항 4 또는 5에 있어서,

   상기 노즐이 정지 상태로 유지된 후, 상기 센서와 상기 부품을 수평면에서 서로에 대해 이동시키면서 상기 시험 측정 단계와 상기 측정 단계 중 하나가 실시되는, 부품 높이 측정 방법.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 이송 헤드는 복수의 노즐과 상기 센서를 갖고,

   상기 측정 단계는 상기 센서가 상기 부품들을 스캔하게 함으로써 상기 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 상기 부품들 각각의 상기 높이를 측정하는 단계를 포함하는, 부품 높이 측정 방법.
10. 부품을 이송하여 상기 부품을 보드 상에 장착하기 위한, 복수의 부품 흡착 노즐을 가진 이송 헤드가 구비된 장착기에 적용되는 부품 장착 방법으로서,

    상기 부품의 높이 측정을 위해 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시키는 단계;

    상기 부품의 높이를 측정하는 단계; 및

    상기 부품의 상기 측정된 높이에 기초하여 상기 부품을 상기 보드 상에 장착하는 단계를 포함하고,

    상기 하강 단계에서는 장착 동작의 반복마다 부품을 반복해서 흡입하는 상기 노즐의 레벨을 각각 일정 레벨로 조정하며,

    상기 측정 단계에서는 상기 레벨 조정된 노즐에 흡입된 부품을 측면 및 하면으로부터 감지하는 것을 특징으로 하는, 부품 장착 방법.
11. 삭제
12. 부품을 이송하여 상기 부품을 보드 상에 장착하기 위한, 복수의 부품 흡착 노즐을 가진 이송 헤드가 구비된 장착기에 적용됨으로써 상기 부품의 높이를 측정하는 부품 높이 측정 장치로서,

    상기 부품의 높이 측정을 위해 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시키는 하강 유닛; 및

    상기 센서를 사용하여 상기 부품의 높이를 측정하는 측정 유닛을 포함하고,

    상기 하강 유닛은,

    장착 동작의 반복마다 부품을 반복해서 흡입하는 상기 노즐의 레벨을 각각 일정 레벨로 조정하며,

    상기 측정 유닛은,

    상기 레벨 조정된 노즐에 흡입된 부품을 측면 및 하면으로부터 감지하는 것을 특징으로 하는, 부품 높이 측정 장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 노즐의 하강량을 감지하는 하강량 감지 유닛;

    상기 노즐의 수직방향 운동을 제어하는 헤드 제어 유닛;

    상기 센서로부터 출력된 신호와 상기 하강량 감지 유닛으로부터 출력된 신호에 기초하여, 상기 노즐에 의해 흡입되어 유지된 상기 부품의 상기 높이를 계산하는 높이 계산 유닛; 및

    상기 부품의 높이를 시험적으로 계산하기 위해 상기 이송 헤드를 제어한 다음, 상기 시험적으로 계산된 높이에 기초하여 상기 이송 헤드를 다시 제어하고, 상기 부품의 상기 높이 측정을 위해 상기 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시켜, 상기 부품의 높이를 계산하도록 상기 이송 헤드를 제어하는 전체 제어 유닛을 더 포함하는 부품 높이 측정 장치.
14. 부품을 이송하여 상기 부품을 보드 상에 장착하기 위한, 복수의 부품 흡착 노즐을 가진 이송 헤드가 구비된 장착기로서,

    상기 부품의 높이 측정을 위해 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시키는 하강 유닛; 및

    상기 센서를 사용하여 상기 부품의 높이를 측정하는 측정 유닛을 포함하고,

    상기 하강 유닛은,

    장착 동작의 반복마다 부품을 반복해서 흡입하는 상기 노즐의 레벨을 각각 일정 레벨로 조정하며,

    상기 측정 유닛은,

    상기 레벨 조절된 노즐에 흡입된 부품을 측면 및 하면으로부터 감지하는 것을 특징으로 하는, 장착기.
15. 청구항 14에 있어서,

    각각 매 장착에 대해 부품을 반복적으로 흡입하여 유지하는 복수의 노즐을 더 포함하고,

    상기 센서는 상기 부품의 측면으로부터 각 노즐에 의해 흡입되어 유지된 상기 부품을 감지하며,

    상기 하강 유닛은 매 장착에 대해 레벨을 일정하게 유지하도록 다른 노즐들과는 독립적으로 각 노즐의 상기 레벨을 조정하는, 장착기.
16. 청구항 15에 있어서,

    상기 하강 유닛은,

    장착에 대해 부품을 반복적으로 흡입하여 유지하는 각 노즐의 레벨을 매 장착에 대해 일정하도록 조정하는 제어;와 상기 노즐들에 의해 흡입되어 유지된 상기 부품들의 하면을 수평면상에서 정렬하는 제어를 선택적으로 수행하는 장착기.
17. 청구항 14에 있어서,

    상기 노즐의 하강량을 감지하는 하강량 감지 유닛;

    상기 노즐의 수직방향 운동을 제어하는 헤드 제어 유닛;

    상기 센서로부터 출력된 신호와 상기 하강량 감지 유닛으로부터 출력된 신호에 기초하여, 상기 노즐에 의해 흡입되어 유지된 상기 부품의 상기 높이를 계산하는 높이 계산 유닛; 및

    상기 부품의 상기 높이를 시험적으로 계산하기 위해 상기 이송 헤드를 제어한 다음, 상기 시험적으로 계산된 높이에 기초하여 상기 이송 헤드를 다시 제어하고, 상기 부품의 상기 높이 측정을 위해 상기 센서가 감지가능한 범위 내로 상기 부품을 하강시켜, 상기 부품의 높이를 계산하도록 상기 이송 헤드를 제어하는 전체 제어 유닛을 더 포함하는 장착기.

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