KR101388233B1 - 정밀 부품용 접착제 도포 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치는: 복수의 부품이 배열된 지그가 안착될 수 있는 스테이지를 구비한 스테이지 유닛; 스테이지를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 유닛; 부품을 촬영하기 위한 카메라 및 부품에 대하여 접착제를 분사하기 위한 니들이 형성된 디스펜서를 구비한 헤드 유닛; 헤드 유닛을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 유닛; 카메라로 부품을 촬영한 영상에 기초하여 부품상에 가상의 접착제 도포 라인을 설정하고 니들의 끝부분을 도포 라인 중 임의의 시작 지점에 위치시키고 스테이지 유닛의 이동과 헤드 유닛의 이동을 동시에 제어하고 또한 분사 동작을 제어하여 도포 라인을 따라 접착제를 도포하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진다.

Description

정밀 부품용 접착제 도포 장치{AGENT DISPENSING APPARATUS}

본 발명은 정밀 부품용 접착제 도포 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 예를 들면, 휴대 장치용 카메라의 렌즈 모듈에 안착되는 소형 렌즈와 같은 정밀 부품상에 접착제를 정밀하게 도포하는 접착제 도포 장치에 관한 것이다.

휴대폰 등과 같은 휴대 장치에 적용되는 카메라는, 이미지 센서를 포함하는 회로 패턴이 인쇄된 PCB와, PCB의 이미지 센서 상에 장착되는 렌즈 모듈을 포함하여 이루어진다. 또한, 렌즈 모듈은, 하나 또는 복수의 렌즈와, 이 렌즈가 장착되는 하우징으로 구성된다.

한편, 렌즈는, 하우징에 렌즈의 형태에 맞추어 형성된 안착홈에 맞추어진 후, 렌즈와 안착홈과의 경계에 접착제가 도포됨으로써, 하우징에 고정된다.

따라서, 투명도가 높아야 하며, 소형 크기의 렌즈의 둘레를 따라서 정확한 양의 접착제를 정확하게 도포하는 것은 고도의 정밀도를 요구하는 기술이다.

이렇게 렌즈 모듈을 제작하기 위하여 접착제를 도포하는 디스펜싱 장치에 대해서는, 한국등록특허 10-961690호(발명의 명칭: 카메라모듈 제작용 라운드 디스펜싱 장치와 이를 이용한 라운드 디스펜싱 방법)(이하, 참조 문헌)를 참조할 수 있다.

참조 문헌에서는, 카메라 모듈의 렌즈 하우징과 렌즈 배럴 사이에 접착제를 도포하기 위하여, 접착제를 분사하는 니들을 장착한 디스펜서와 대상물인 카메라 모듈의 위치 데이터를 획득하기 위한 비전 카메라를 포함하는 디스펜싱 유닛을 구성하고, 승강 블록에서 대상물을 들어올린 상태에서 위치 데이터에 따라 니들을 이동시키면서 접착제를 분사하는 구성을 개시하고 있다.

하지만, 이러한 종래의 접착제 도포 장치에서는, 미처 생각지 못한 다양한 변수 상황이 존재하게 된다.

즉, 상기한 종래 기술에서는, 단지 대상물에 대한 위치 데이터에만 관심을 가질 뿐, 니들의 위치 변화나 접착제의 분사 및 도포 상태에 대해서는 고려하고 있지 않다.

따라서, 접착제를 분사하는 니들을 교체 장착하거나, 극단적으로는, 니들이 휘어지거나 꺾인 경우에는 접착제 도포 공정이 불량을 초래하게 될 것이다.

또한, 디스펜서 유닛에 장착된 카메라를 이용하여 대상물의 평면적인 위치관계만을 획득할 수 있을 뿐으로서, 니들과의 거리 관계는 측정할 수 없다. 따라서, 니들 끝부분과 대상물 표면과의 높이 차이에 있어서의 변동이 발생한 경우에는, 접착제의 도포량 및 도포 상태에서 불량을 초래하게 될 것이다.

따라서, 본 발명은, 디스펜서 유닛에서 접착제를 분사하는 니들을 교체 장착하거나 극단적으로는 니들이 변형된 경우에도 항상 정확한 위치에 정확한 분량의 접착제를 도포할 수 있는 접착제 도포 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 대상물이 어떠한 상태로 제공되더라도, 정확하게 요청된 위치에 접착제를 도포할 수 있는 접착제 도포 장치를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치는: X축 방향으로 이동가능하며, 상부에 하나 또는 복수의 부품이 배열된 지그가 안착될 수 있는 스테이지를 구비한 스테이지 유닛; 상기 스테이지를 상기 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 유닛; 상기 스테이지 유닛의 상부에서 Y축 방향으로 이동가능하고, 상기 부품을 촬영하기 위한 카메라 및 상기 부품에 대하여 접착제를 분사하기 위한 니들이 형성된 디스펜서를 구비하며, 적어도 상기 디스펜서를 상기 부품에 대하여 하강 및 상승시키도록 구성된 헤드 유닛; 상기 헤드 유닛을 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 유닛; 상기 X축 이송 유닛의 이송 동작 및 상기 Y축 이송 유닛의 이송 동작, 상기 카메라의 촬영 동작, 및 상기 디스펜서의 분사 동작을 제어함으로써, (1)상기 카메라로 상기 부품을 촬영한 영상에 기초하여 상기 부품상에 가상의 접착제 도포 라인을 설정하고 (2)상기 니들의 끝부분을 상기 도포 라인 중 임의의 시작 지점에 위치시키고 (3)상기 스테이지 유닛의 이동과 상기 헤드 유닛의 이동을 동시에 제어하고 또한 상기 디스펜서의 분사 동작을 제어하여 상기 도포 라인을 따라 접착제를 도포하는 제어 유닛을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 도포 라인을 따른 복수의 지점에서 상기 부품의 높이를 측정하는 높이 측정 유닛을 더 포함하고, 상기 복수의 지점에서 측정된 부품 높이에 기초하여, 상기 도포 라인에 대한 상기 디스펜서의 하강을 제어할 수 있다.

또한, 물체의 접촉 여부를 감지하는 터치 감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 터치 감지 센서에서 상기 니들의 접촉을 감지할 때까지 상기 디스펜서를 하강시키고, 여기서 측정된 니들 높이에 기초하여, 상기 도포 라인에 대한 상기 디스펜서의 하강을 제어할 수 있다.

또한, 평평한 표면을 갖는 위치 감지용 테이블을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 도포 라인을 따라 접착제를 도포하기에 앞서서, 상기 위치 감지용 테이블 상의 기준 지점으로 상기 디스펜서를 이동시키고, 상기 니들을 통해 임의의 분량의 접착제를 분사하고, 상기 카메라로 접착제의 분사된 위치를 촬영하여 상기 기준 지점으로부터의 변위를 측정할 수 있다.

또한, 상기 제어 유닛은, 상기 니들로부터의 접착제 분사량, 상기 니들과 상기 부품과의 높이차 및 상기 도포 라인을 따른 상기 니들의 이동 속도 중 적어도 하나를 제어함으로써 접착제의 도포량을 조절할 수 있다.

또한, 접착제 도포 대상이 되는 상기 부품은, 적어도 하나의 렌즈가 안착될 수 있는 안착홈을 구비한 소형 카메라용 렌즈 하우징이고, 상기 도포 라인은 상기 안착홈에 안착된 렌즈의 외형 또는 상기 안착홈의 경계선을 따라 설정되며, 상기 제어 유닛은, 상기 렌즈 하우징을 촬영한 영상을 분석하여 상기 안착홈의 상기 경계선을 추출하고, 상기 추출된 경계선으로부터 중심을 검출하고, 상기 검출된 중심의 좌표를 이용하여 상기 스테이지 유닛의 이동 및 상기 헤드 유닛의 이동을 제어함으로써, 상기 니들에서 분사되는 접착제가 상기 도포 라인에 도포되도록 할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치에 의하면, 카메라를 통해 부품의 상부에 대하여 정확한 도포 라인을 설정할 수 있어서, 접착제가 정확한 위치에 도포될 수 있다. 또한, 니들의 끝부분에 대한 상태를 판정하기 위한 다양한 유닛들을 이용함으로써, 니들을 디스펜서에 교체 장착함으로써 니들의 위치가 변경되거나, 극단적으로는, 니들의 형태가 비정상 상태로 휘어지거나 꺾이거나 밀려들어간 상태일지라도, 도포량이 정확한 접착제 도포 공정이 성취될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 구현예를 보여주는 도면이다.
도 3은 스테이지 유닛과 헤드 유닛, 각 이송 유닛간의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 작업 대상물인 부품의 형태 및 디스펜서와의 형태 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 부품에 접착제를 도포하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 6은 부품과 지그 및 니들과의 위치 관계, 그리고 각 위치 관계에 따른 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 니들의 높이를 검사하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 니들의 변위를 검사하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 예시적인 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 구성을 설명하는 블록도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 구현예를 보여주는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치는, 스테이지 유닛(10), X축 이송 유닛(20), 헤드 유닛(30), Y축 이송 유닛(40), 부품 높이 측정 유닛(60), 니들 높이 측정 유닛(70), 니들 변위 측정 유닛(80), 및 제어 유닛(50)을 포함하여 이루어진다. 한편, 이 유닛들은, 베이스에 배치될 수 있으며, 전원의 공급에 의해 구동하게 될 것이나, 베이스 및 전원의 구성은 당업자에 있어서 자명한 사항이므로, 별도로 상세히 설명하지 않는다.

스테이지 유닛(10)은, 임의의 방향(예를 들면, X축 방향)으로 이동가능하게 구성된 스테이지를 포함하며, 스테이지의 상부에는 하나 또는 복수의 부품(M)이 배열된 지그(Z)가 안착될 수 있게 구성된다. 한편, 스테이지는 지그(Z)를 고정시키기 위한 소정의 수단을 구비할 수 있는데, 예를 들면, 지그에 형성된 홈 또는 돌기에 끼워맞추어질 수 있는 돌기 또는 홈, 지그를 점착 및 탈거시킬 수 있는 점착 수단, 지그와 전자기적으로 인력이 작용하도록 구성된 접착 수단, 지그를 진공 흡착하기 위한 흡착 수단 등의 다양한 방식이 이용될 수 있을 것이다.

X축 이송 유닛(20)은, 스테이지 유닛(10)과 결합되어 있으며, 스테이지 유닛(10)을 X축 방향을 따라 이동시키기 위한 수단이다. X축 이송 유닛(20)은, 예를 들면, 스테이지 유닛(10)에 리드 스크류(장착된 암나사와 결합하여 회전하는 나사봉)를 구비할 수 있으며, 리드 스크류의 회전을 제어하여 스테이지 유닛(10)의 이동을 제어한다. 뿐만아니라, X축 이송 유닛(20)은, 컨베이어와 같은 벨트 구동식 등의 다양한 방식을 적용하여 구성될 수도 있다.

헤드 유닛(30)은, 스테이지 유닛(10)에 배치된 부품상에 접착제를 도포하기 위한 각종 구성이 장착되어 있는 것으로서, 스테이지 유닛(10)의 상부에서 스테이지의 X축 이동과 상대적인 방향(예를 들면, Y축 방향)으로 이동가능하게 구성된다. 이러한 헤드 유닛(30)에는, 부품(M)에 대하여 접착제를 분사하기 위한 니들(33)을 구비한 디스펜서(32)가 배치된다. 더욱, 헤드 유닛(30)에는, 접착제를 정확한 지점에 도포할 수 있도록 제어하기 위하여 부품(M)의 표면을 촬영할 수 있는 카메라(31)가 배치될 수 있다. 또한, 헤드 유닛(30)은, 디스펜서(32) 및/또는 카메라(31)를 부품(M)을 향하여 하강시키거나 상승시킬 수 있는 승강 수단을 포함할 수 있다. 승강 수단의 구성에 대해서는 공지의 다양한 수단을 적용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

디스펜서(32)는, 부품(M)을 향하는 방향으로 가늘고 긴 튜브 형태의 니들(33)을 구비한다. 또한, 디스펜서(32)는, 입력되는 제어에 의해 임의의 분량의 접착제를 니들(33)을 통해 분사할 수 있다.

카메라(31)는, 부품(M)의 상부를 촬영할 수 있도록 배치될 수 있으며, 부품(M)의 형태 또는 각종 윤곽선을 촬영하기 위한 광학적 특성을 갖도록 설계될 수 있다. 또한, 카메라(31)는 하나 또는 복수의 조명 수단을 구비할 수 있다.

Y축 이송 유닛(40)은, 헤드 유닛(30)을 Y축 방향으로 이동시키기 위한 구성이다.

부품 높이 측정 유닛(60)은, 헤드 유닛(30)에 장착될 수 있으며, 지그(Z)에 배열된 부품 상부의 높이를 측정한다. 부품 상부의 높이를 측정하기 위한 방법으로는, 하나 또는 복수의 카메라 수단을 이용하여 촬영된 영상을 이용하는 방법, 레이저 또는 초음파 등의 파동을 이용하는 방법, 부품의 표면에 실제로 접촉하게 되는 프로브 등을 이용하는 방법이 있을 수 있으나, 본 발명에서는 레이저를 조사하고 반사되는 레이저를 감지하여 거리를 측정하는 레이저 거리 측정 방식의 거리 센서(HS)를 이용하는 것으로 설명한다.

니들 높이 측정 유닛(70)은, 디스펜서(32)로부터 돌출된 형태로 장착된 니들(33)의 끝부분이 기준 높이(또는, 미리 설정된 높이, 또는 디스펜서(특히, 니들)가 헤드 유닛에 장착된 후 최초 측정된 높이)에 비하여 높이 변화가 발생하였는지를 판단하고 그 높이 변화를 측정하기 위한 것으로서, 니들 끝부분의 접촉을 감지하기 위한 터치 감지 센서(TS)를 포함한다. 터치 감지 센서(TS)는 물체의 터치가 발생하는 순간에 터치 신호를 출력한다. 따라서, 디스펜서(32)를 터치 감지 센서(TS)의 상부에서 터치 감지 센서(TS)를 향해 하강시키고, 터치 신호가 출력될 때까지 하강한 거리(높이)를 측정함으로써, 니들 끝부분의 높이를 계산할 수 있다. 계산된 높이는 이후의 접착제 도포 공정에 반영될 수 있다.

즉, 니들 끝부분의 높이 변화는, 니들(33)이 휘어지거나 꺾인 경우, 니들(33)이 디스펜서(32) 내부로 밀려 들어간 경우 등에 의해 발생할 수 있는데, 터치 감지 센서(TS)를 이용하여 높이 변화를 측정함으로써, 니들(33)의 끝부분과 부품(M)의 접착제 도포 위치와의 높이차를 정확하게 조절할 수 있게 되며, 접착제 도포 공정을 정밀하게 수행할 수 있게 된다.

니들 변위 측정 유닛(80)은, 디스펜서(32)에 장착된 니들(33)의 끝부분이 평면적으로의 기준 위치(또는, 미리 설정된 위치, 또는 디스펜서(특히, 니들)가 헤드 유닛에 장착된 후 최초 측정된 위치)에 비하여 변위가 발생하였는지를 판단하고 그 변위를 측정하기 위한 것으로서, 적어도 상부면이 평탄한 위치 감지용 테이블(PT)을 포함한다. 니들 변위의 측정은, 접착제 도포 공정을 시작하기에 앞서 실행되거나, 미리 정해진 개수의 부품에 대하여 접착제 도포 공정을 행한 후에 실행될 수 있다.

니들 변위 측정 동작에서는, 접착제 도포 공정을 실행하기에 앞서, 디스펜서를 위치 감지용 테이블(PT) 상의 임의의 위치로 이동시킨 후, 위치 감지용 테이블(PT)의 표면에 니들을 통해 소량의 접착제를 시험적으로 분사한다. 이때, 분사되는 접착제는 도트 형태로 소량 분사되는 것이 바람직하다. 이어서, 카메라를 통해 위치 감지용 테이블(PT)의 상부면을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 접착제의 분사된 위치를 확인한다. 확인된 위치는 니들 기준 위치가 된다.

그리고 이후의 접착제 도포 공정에서는 디스펜서의 위치에 대한 니들 기준 위치를 바탕으로 헤드 유닛(30)의 이동이 제어될 수 있다.

한편, 접착제 도포 공정이 어느 정도 진행된 후에도, 위치 감지용 테이블(PT)에 대한 접착제 시험 분사에 의해 다시 한번 니들의 위치를 측정한다. 이렇게 측정된 변위는 이후의 접착제 도포 공정에서 헤드 유닛(30)의 이동에 적용된다.

니들 끝부분의 위치 변동은, 디스펜서(특히, 니들)가 헤드 유닛(30)에 장착될 때 정확하게 장착되지 않은 경우, 니들이 점도가 있는 접착제를 고정된 부품에 대하여 분사하면서 이동할 때 니들이 휘어지거나 꺾임으로써 발생할 수 있다.

이때, 위치 감지용 테이블(PT)을 이용하여 변위를 산출함으로써, 니들 끝부분의 위치를 기준 위치로부터 보정할 수 있으며, 이로써, 접착제 도포 공정이 정밀하게 수행될 수 있다.

한편, 니들 높이 측정 유닛(70)과 니들 변위 측정 유닛(80)은, 본 발명의 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 어느 위치에 배치되어도 무방하지만, 접착제 도포 대상물인 부품(M)이 배열된 높이와 비슷한 높이 위치 및/또는 부품(M)이 배열된 위치와 인접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 베이스의 일측에 부품(M)이 배열될 높이만큼 돋워진 위치 또는 스테이지 유닛(10)의 상부 일측에, 적어도, 니들 높이 측정 유닛의 터치 감지 센서(TS)와 니들 변위 측정 유닛의 위치 감지용 테이블(PT)을 배치할 수 있다.

제어 유닛(50)은, 본 발명에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치의 전반적인 동작을 제어하는 부분으로서, 특히, X축 이송 유닛(20)의 스테이지 유닛 이송 동작 및 Y축 이송 유닛(40)의 헤드 유닛 이송 동작을 제어한다. 또한, 헤드 유닛(30)에 있어서 카메라(31)의 촬영 동작 및 디스펜서(32)의 접착제 분사 동작을 제어한다.

이러한 제어 유닛(50)은, 스테이지 유닛(10)에 지그(Z)가 안착되면, 카메라(31)로 지그에 배열된 부품(M)을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 접착제가 도포될 부품을 특정하고, 특정된 부품에 가상의 접착제 도포 라인(L)을 설정하고, 디스펜서(32)를 이동시켜 니들(33)의 끝부분을 도포 라인(L) 중 임의의 시작 지점에 위치시키고, 스테이지 유닛(10)과 헤드 유닛(30)의 X축 및 Y축 이동을 제어하고 동시에 디스펜서(32)의 분사 동작을 제어함으로써, 도포 라인(L)을 따라 정밀한 분량의 접착제를 도포하는 접착제 도포 공정을 수행한다.

특히, 제어 유닛(50)은, 접착제 도포 공정을 시작하기 전에, 부품 높이 측정 유닛(60)의 거리 센서(HS)를 이용하여 부품 상부의 높이를 측정하거나, 니들 높이 측정 유닛(70)의 터치 감지 센서(TS)를 이용하여 니들(33)의 수직적인 높이를 측정하거나, 니들 위치 측정 유닛(80)의 위치 감지용 테이블(PT)을 이용하여 니들(33)의 평면적인 변위를 측정하고, 측정된 결과를 반영하여 스테이지 유닛(10)과 헤드 유닛(30)의 X축/Y축 위치 및/또는 이동 속도를 보정하여 제어할 수 있다. 또한, 디스펜서(32) 및 니들(33)을 통한 접착제의 분사량을 제어할 수도 있다.

더욱, 제어 유닛(50)은 니들(33)의 높이를 승강시키는 제어를 행할 수도 있는데, 니들(30)과 부품에서 접착제가 도포될 높이를 조정함으로써 접착제의 도포 형태, 즉, 접착제의 도포된 폭이나 두께 등을 제어할 수 있다.

도 3은 상술한 바와 같은 장치에 있어서, 스테이지 유닛과 헤드 유닛의 상대적인 위치 관계를 보여주는 도면으로서, 스테이지 유닛(10)은 X축으로 왕복 이동 가능하도록 구성되고, 헤드 유닛(30)은 Y축을 따라 왕복 이동 가능하도록 구성된 것을 볼 수 있다. 본 도면에서는, 일례로서, 스테이지 유닛(10)과 헤드 유닛(30)이 레일(29, 39)을 따라 이동하는 것으로 도시하였다.

이렇게 두 유닛이 직교하는 직선축을 따라 상대적으로 이동 가능한 상태에서, X축 이동 및 Y축 이동을 적절히 제어하면, 부품(M)에 설정된 도포 라인(L)을 따라서 니들 끝부분을 이동시킬 수 있다.

도 4는 접착제 도포 공정의 대상물인 부품의 형태 및 디스펜서와의 형태 및 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에서, 부품(M)은, 소형 카메라용 렌즈 하우징인 것으로 한다. 이 렌즈 하우징에는, 적어도 하나의 렌즈(O)가 안착될 수 있는 안착홈(R)이 형성되어 있으며, 접착제 도포 공정에 적용되는 부품(M)은, 안착홈(R)에 렌즈(O)를 안착시키는 공정을 마친 상태인 것으로 한다. 그리고 렌즈 하우징에 설정되는 도포 라인(L)은, 안착홈(R)에 안착된 렌즈(O)의 외형 또는 안착홈(R)의 경계선을 따라 설정되는 것으로 한다.

도 4의 좌상부는 일례로서, 렌즈(O)가 안착된 상태의 부품(M)을 보여준다. 부품(M)의 외형은 육면체이며, 렌즈(O)는 원형이다.

도 4의 우상부는 부품의 안착홈(R)에 반구형 렌즈(O)가 안착된 상태의 종단면을 보여준다. 부품(M)의 상부에는 높이(h)만큼 떨어진 상태로 니들(33)이 위치하고 있다. 이때, 니들(33)은, 도포 라인(L)이 되는 안착홈의 경계선의 상부에 위치하고 있다.

그 아래에는, 부품(M)의 상부와 설정된 가상의 도포 라인(L)을 보여주고 있다. 도포 라인(L)은 안착홈(R)의 경계를 따라 설정될 수 있다. 렌즈 또는 안착홈은 정원형일 수 있으며, 제어 유닛(50)에서는 정원형의 중심(C)을 지정할 수 있다. 지정된 중심(C)은, 제어 유닛에서 부품의 위치를 특정하기 위한 기준점으로 이용될 수 있다.

이때, 도포 라인(L)은, 안착홈(R)의 경계를 따라 설정될 수도 있지만, 안착된 렌즈(O)의 바깥 둘레 윤곽을 따라 설정될 수도 있다. 또한, 니들(33)과 부품(M)과의 높이는, 도면에서와 같이 니들(33)의 최하부로부터 부품(M)의 최상부까지를 기준으로 산출될 수 있으나, 니들(33)의 최하부로부터 안착홈 중 렌즈(O)가 안착되는 부분까지를 측정하여 산출될 수도 있을 것이다.

도 5는 부품에 접착제를 도포하는 과정을 보여주는 도면이다. 부품(M)(예를 들면, 렌즈 하우징)의 상부에 임의의 도포 라인(L)을 설정하고, 스테이지와 디스펜서(32)를 상대적으로 이동시켜서, 상대적으로 니들(33)의 끝부분이 도포 라인(L)을 따라 이동되도록 하고, 이와 동시에 니들(33)의 이동 속도에 맞추어 니들로부터 접착제를 분사시키면, 도포 라인(L)을 따라서 일정한 분량의 접착제가 도포된다. 도 5의 (a) 내지 (d)에서는 니들과 부품의 상대적인 이동 및 도포되는 접착제의 형태를 순차적으로 보여준다.

이렇게 니들(33)을 도포 라인(L)을 따라서 이동시킬 때, 니들(33)의 끝부분과 부품(M)의 상부 즉, 부품(M)의 접착제 도포 위치와의 거리를 가깝거나 멀게 조정하거나, 니들(33)에 대한 부품(M)의 이동 속도와 접착제 분사량을 제어함으로써, 부품(M)에 도포되는 접작제의 양을 많거나 적게, 또는 접착제를 두껍게 도포하거나 얇게 도포하는 등의 제어가 가능하다.

도 6은, 부품과 지그 및 니들과의 위치 관계, 그리고 각 위치 관계에 따른 제어를 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 6에서는 지그에 배열된 부품의 배열 상태와 그에 따른 부품 상부의 높이 변동 및 이 높이 변동을 측정하는 동작을 설명한다.

도 6의 왼쪽에서는, 지그에 부품이 정상적으로 배치된 상태로서, 지그의 홈에 부품이 정확하게 끼워져 있는 상태를 보여준다. 이러한 상태에서는 부품 상부의 높이는 모두 일정하게 나타난다. 즉, 높이 센서(HS)에서 측정되는 부품 상부면의 높이는 H1과 같이 측정되며, 해당 부품의 모든 위치에서 동일하다.

한편, 도 6의 중앙에서는, 지그에 부품이 비정상적으로 배치된 상태의 일례로서, 지그의 홈에 먼지와 같은 이물(D)이 끼어 있어서, 부품이 지그에 완전하게 끼워지지 못하고 이물(D)에 의해 들려진 상태를 보여준다. 이러한 상태에서는 부품 상부의 높이가 정상 위치보다 높은 H2와 같이 측정될 것이다.

또한, 도 6의 오른쪽에서는, 지그에 부품이 비정상적으로 배치된 상태의 또다른 예시로서, 지그의 홈에 부품이 어긋나게 끼워진 상태를 보여준다. 이러한 상태에서는 부품 상부의 높이가 모든 위치에서 다르게 측정될 수 있으며(H3~H4), 이러한 경우에는 측정된 높이(H3~H4)에 대응하여 부품의 각 위치마다 니들의 높이를 정밀하게 승강시켜야 할 것이다.

도 7은 니들 높이 측정 유닛의 터치 감지 센서를 이용하여 니들의 높이를 검사하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도면과 같이, 일측에 배치된 터치 감지 센서(TS)를 향하여 디스펜서(특히, 니들)를 하강시키고, 터치 감지 센서(TS)로부터 접촉 신호가 출력되는 순간의 하강 높이를 이용하여, 디스펜서(32)에 구비된 니들(33)의 끝부분의 높이를 측정할 수 있게 된다.

도 8은 니들 변위 측정 유닛의 위치 감지용 테이블을 이용하여 니들의 변위를 검사하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8(a)과 같이 디스펜서(32)를 이동시켜 니들(33)에서 소량의 접착제를 시험적으로 테이블상에 분사하고, 분사된 위치를 카메라에서 촬영한 영상을 통해 획득한다. 획득된 분사 위치를 참조하여, 디스펜서의 위치(헤드의 이동량에 의해 판정될 수 있음)에 대한 니들 끝부분의 위치를 결정한다. 이 위치는 디스펜서에 대한 니들의 초기 위치(기준 위치(P))가 될 수 있다.

한편, 접착제 도포 공정을 어느 정도 수행한 후에 다시 니들(33)의 위치를 측정할 수 있는데, 이때, 니들(33)이 도 8(c)과 같이 휘어진 상태라면, 기준 위치(P)로부터 어긋난 위치(ΔP)에서 접착제가 도포된 것으로 측정될 것이다.

이렇게 니들(33)이 휘어진 경우에는, 헤드 유닛(30)의 위치 이동시 미리 설정된 기준 위치에서 어긋난 부분에 접착제가 도포될 것이므로, 접착제 도포를 위하여 헤드 유닛(30)을 이동시킬 때 변위(ΔP)만큼 위치 보정할 수 있다.

한편, 터치 감지 센서(TS)를 위치 감지용 테이블(PT)과 겸용할 수도 있다. 즉, 디스펜서를 하강시켜 니들의 끝부분을 터치 감지 센서에 접촉시킬 때 소량의 접착제를 분사한다면, 니들 끝부분의 높이와 변위를 동시에 측정할 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 정밀 부품용 접착제 도포 장치에 의하면, 카메라를 통해 부품의 상부에 대하여 정확한 도포 라인을 설정할 수 있어서, 접착제가 정확한 위치에 도포될 수 있다. 또한, 니들의 끝부분에 대한 상태를 판정하기 위한 유닛들을 구비함으로써, 니들을 교체 장착하거나, 극단적으로는, 니들의 형태가 비정상 상태로 휘어지거나 꺾이거나 밀려들어간 상태일지라도, 도포량이 정확한 접착제 도포 공정이 성취될 수 있다.

Claims (6)

1. X축 방향으로 이동가능하며, 상부에 하나 또는 복수의 부품이 배열된 지그가 안착될 수 있는 스테이지를 구비한 스테이지 유닛;
   상기 스테이지를 상기 X축 방향으로 이동시키는 X축 이송 유닛;
   상기 스테이지 유닛의 상부에서 Y축 방향으로 이동가능하고, 상기 부품을 촬영하기 위한 카메라 및 상기 부품에 대하여 접착제를 분사하기 위한 니들이 형성된 디스펜서를 구비하며, 적어도 상기 디스펜서를 상기 부품에 대하여 하강 및 상승시키도록 구성된 헤드 유닛;
   상기 헤드 유닛을 상기 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이송 유닛;
   평평한 표면을 가지며 물체의 접촉 여부를 감지하는 터치 감지 센서;
   상기 X축 이송 유닛의 이송 동작 및 상기 Y축 이송 유닛의 이송 동작, 상기 카메라의 촬영 동작, 및 상기 디스펜서의 분사 동작을 제어함으로써, (1)상기 카메라로 상기 부품을 촬영한 영상에 기초하여 상기 부품상에 가상의 접착제 도포 라인을 설정하고 (2)상기 니들의 끝부분을 상기 도포 라인 중 임의의 시작 지점에 위치시키고 (3)상기 스테이지 유닛의 이동과 상기 헤드 유닛의 이동을 동시에 제어하고 또한 상기 디스펜서의 분사 동작을 제어하여 상기 도포 라인을 따라 접착제를 도포하는 제어 유닛을 포함하고,
   상기 제어 유닛은, 상기 터치 감지 센서 상의 기준 지점으로 상기 디스펜서를 이동시키고, 상기 디스펜서를 하강시켜 상기 터치 감지 센서에서 상기 니들의 접촉을 감지할 때에 니들 높이를 측정하고, 이때 상기 니들을 통해 임의의 분량의 접착제를 상기 터치 감지 센서의 표면에 분사한 후 상기 카메라로 접착제의 분사된 위치를 촬영하여 상기 기준 지점으로부터의 상기 니들의 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 정밀 부품용 접착제 도포 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 도포 라인을 따른 복수의 지점에서 상기 부품의 높이를 측정하는 높이 측정 유닛을 더 포함하고,
   상기 복수의 지점에서 측정된 부품 높이에 기초하여, 상기 도포 라인에 대한 상기 디스펜서의 하강을 제어하는 것을 특징으로 하는 정밀 부품용 접착제 도포 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제어 유닛은, 상기 니들로부터의 접착제 분사량, 상기 니들과 상기 부품과의 높이차 및 상기 도포 라인을 따른 상기 니들의 이동 속도 중 적어도 하나를 제어함으로써 접착제의 도포량을 조절하는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 정밀 부품용 접착제 도포 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   접착제 도포 대상이 되는 상기 부품은, 적어도 하나의 렌즈가 안착될 수 있는 안착홈을 구비한 소형 카메라용 렌즈 하우징이고, 상기 도포 라인은 상기 안착홈에 안착된 렌즈의 외형 또는 상기 안착홈의 경계선을 따라 설정되며,
   상기 제어 유닛은, 상기 렌즈 하우징을 촬영한 영상을 분석하여 상기 안착홈의 상기 경계선을 추출하고, 상기 추출된 경계선으로부터 중심을 검출하고, 상기 검출된 중심의 좌표를 이용하여 상기 스테이지 유닛의 이동 및 상기 헤드 유닛의 이동을 제어함으로써, 상기 니들에서 분사되는 접착제가 상기 도포 라인에 도포되도록 하는 것을 특징으로 하는 정밀 부품용 접착제 도포 장치.

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