KR101594078B1 - 부품 실장기용 헤드 제어기 및 헤드 교체방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 부품 실장기용 헤드 제어기는 부품실장기의 헤드를 이동시키는 수평이동장치에 설치되어 본체 제어기와 연결되는 제1제어기와, 내부에 헤드의 상태정보가 저장되며, 상기 수평이동장치에 설치되어 제1제어기와 네트워크 통신하는 제2제어기를 포함한다.

또한, 본 발명의 부품 실장기용 헤드 제어기의 헤드 교체방법은 헤드를 교체하는 제1단계와, 상기 헤드에 설치된 제2제어기의 메모리에 상태정보가 있는지를 판단하고 상태정보가 있으면 본체 제어기로 전송하는 제2단계와, 상기 본체 제어기에 기 저장된 상태정보를 새로운 헤드의 상태정보로 갱신하고, 상기 상태 정보로 헤드를 구동하는 제3단계를 포함한다.

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Description

부품 실장기용 헤드 제어기 및 헤드 교체방법{HEAD CONTROLLER FOR CHIP MOUNTER AND HEAD REPLACEMENT METHOD}

본 발명은 부품 실장기용 헤드 제어기 및 헤드 교체방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 부품실장기의 헤드에 상태정보를 갖는 헤드 제어기를 각각 구성하여 헤드가 교체될 경우 부품실장기의 본체 제어기로 상태정보를 자동으로 제공하여 별도의 측정공정을 줄여 신속한 교체가 가능토록 한 부품 실장기용 헤드 제어기 및 헤드 교체방법에 관한 것이다.

일반적으로, 부품실장기는 인쇄회로기판과 같은 기판 상에 집적회로, 고밀도 집적회로, 다이오드, 콘덴서, 저항 등의 전자부품(이하,'부품'이라 칭하기로 함)을 실장하는 작업을 수행하는 기기를 말한다.

이와 같은 부품실장기는 기판 상에 실장될 부품들을 공급하는 부품공급장치와, 부품공급장치에서 공급하는 부품들이 실장될 수 있도록 기판을 운송하는 기판운송장치와, 부품공급장치로부터 공급되는 부품들을 픽업한 후 픽업된 부품들을 기판 상에 실장할 수 있도록 노즐 스핀들(nozzle spindle)을 구비한 헤드와, 헤드에 부품이 공급되도록 미리 설정된 위치 즉, 부품픽업영역에서 부품들을 픽업한 후 픽 업된 부품들을 부품이 실장되도록 미리 설정된 위치인 부품실장영역에서 실장할 수 있도록 헤드를 X방향, Y방향으로 이동시키는 수평이동장치를 포함한다.

따라서 부품공급장치가 부품픽업영역으로 부품을 공급하면, 수평이동장치는 헤드를 상기 부품픽업영역의 상부로 이동시키게 된다. 그리고 부품픽업영역의 상부로 이동장치에 의해 헤드가 이동되면, 헤드는 구비된 노즐 스핀들을 Z축 방향을 따라 하측 방향으로 이동시켜 상기 부품픽업영역으로 공급된 부품을 픽업하게 되고, 부품이 픽업된 후에는 상기 노즐 스핀들을 다시 원래의 위치 상측 방향으로 복귀시키게 된다.

이후, 상기 부품이 픽업되고 상기 노즐 스핀들이 원래의 위치로 복귀되면, 상기 이동장치는 상기 부품을 픽업한 헤드를 상기 기판운송장치가 부품이 실장되도록 기판을 운송한 위치인 상기 부품실장영역으로 이동시키게 된다.

따라서 상기 헤드는 부품을 픽업한 후 원래의 위치로 복귀된 노즐 스핀들을 다시 그 하측 방향으로 이동시켜 픽업된 부품을 부품실장영역으로 운송된 기판 상에 실장하게 된다.

이때 헤드는 X, Y방향으로 이동하는 이동장치의 X축에 이동가능하게 설치되는 프레임과, 프레임에 설치되어 적어도 하나 이상의 헤드노즐이 결합되는 헤드블록이 마련되며, 헤드블록은 프레임에서 승강가능하게 구동수단이 마련되고, 헤드블록에 설치되는 헤드노즐에는 각각의 헤드노즐을 승강시키는 승강수단이 마련된다.

그리고 헤드노즐의 상부에는 각각의 헤드노즐을 부품의 위치보정을 위해 회전시키는 적어도 하나의 세타모터가 마련된다. 여기서 세타모터는 각각의 헤드노즐 의 상부에 설치된다.

이러한 헤드는 부품실장기의 본체 제어기의 제어에 따라 구동된다. 그리고 본체 제어기에는 헤드의 스핀들, 세타축, 장착정도, 진공센서, 피듀셜 카메라 위치, 기판의 높이센서, 부품인식센서의 오프셋(Offset) 값의 상태정보가 저장되어 있다. 여기서 각각의 오프셋은 헤드를 구성하는 각각의 부품들이 에러를 줄일 수 있는 최적의 상태의 값이다.

이때 헤드 자체에 문제가 발생되거나, 공정상에 필요요구에 의해 헤드를 교체하고자 할 경우에는 설치된 기존의 헤드를 제거한 후 새로운 헤드를 설치 한 후 새로운 헤드의 구동을 위해 새로운 헤드의 스핀들, 세타축, 장착정도, 진공센서, 피듀셜 카메라 위치, 기판의 높이센서, 부품인식센서의 오프셋(Offset) 값의 상태정보를 얻기 위해 측정공정을 수행한다. 이러한 측정공정은 부품 실장기를 이용하여 기판을 생산하는 과정에서 수행하게 된다.

그리고 측정된 새로운 헤드의 상태정보는 부품실장기의 본체 제어기에 저장되고, 본체 제어기는 저장된 새로운 헤드의 상태정보에 따라 헤드를 구동한다.

따라서 새로운 헤드로 교체되면 본체 제어기에 기 저장된 상태정보는 교체된 헤드의 상태정보로 교체 되어야 하는데 새로운 헤드의 상태정보를 저장하기 위해서 상태정보에 관한 데이터를 작업자가 직접 입력하거나, 측정하여야 하고, 기존의 헤드를 다시 설치하더라도 상기한 상태정보 갱신과정을 거쳐야 하는 등의 많은 시간과 불편을 감수해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 부품실장기의 헤드에 상태정보를 갖는 헤드 제어기를 각각 구성하여 헤드가 교체될 경우 부품실장기의 본체 제어기로 상태정보를 자동으로 제공하여 별도의 측정공정을 줄여 신속한 교체가 가능토록 한 부품 실장기용 헤드 제어기 및 헤드 교체방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품 실장기용 헤드 제어기는 부품실장기의 헤드를 이동시키는 수평이동장치에 설치되어 본체 제어기와 연결되는 제1제어기와, 내부에 헤드의 상태정보가 저장되며, 상기 수평이동장치에 설치되어 제1제어기와 네트워크 통신하는 제2제어기를 포함한다.

여기서 상기 제2제어기는 상기 본체 제어기에서 상기 제1제어기를 통해 상태정보의 읽기와 쓰기가 가능한 메모리부를 포함하며, 상기 메모리부는 읽기와 쓰기가 가능한 이이피롬(EEPROM)으로 마련된다.

이때 상기 상태정보는 스핀들, 세타축, 장착정도, 진공센서, 피듀셜 카메라 위치, 기판의 높이센서, 부품인식센서 들의 오프셋(Offset) 값을 포함한다.

그리고 상기 제2제어기는 상기 설정정보 변경시 잘못된 번지에 쓰지 않도록 맵핑(Mapping) 파일을 형성한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품 실장기용 헤드 제어기의 헤드 교체방법은 헤드를 교체하는 제1단계와, 상기 헤드에 설치된 제2제어기의 메모리에 상태정보가 있는지를 판단하고 상태정보가 있으면 본체 제어기로 전송하는 제2단계와, 상기 본체 제어기에 기 저장된 상태정보를 새로운 헤드의 상태정보로 갱신하고, 상기 상태 정보로 헤드를 구동하는 제3단계를 포함한다.

여기서 상기 제2단계에서 상기 헤드에 설치된 제2제어기의 메모리에 상태정보가 있는지를 판단하고 상태정보가 없으면, 새로운 헤드의 상태정보를 측정하는 단계와, 상기 본체 제어기와, 제2제어기의 메모리부에 새로운 헤드의 상태정보로 갱신하고, 상기 상태 정보로 헤드를 구동하는 단계를 포함한다.

상술한 바와 같이 제1제어기와, 메모리부를 갖는 제2제어기를 포함하여 구성된 본 발명의 부품 실장기용 헤드 제어기 및 헤드 교체방법은 헤드가 교체될 경우 부품실장기의 본체 제어기로 상태정보를 자동으로 제공하여 별도의 측정공정을 줄이고, 교체와 동시에 헤드를 구동시킬 수 있어 교체에 따른 손실 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기를 보인 수평이동장치의 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기를 보인 블록도이다.

도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드(4) 제어기(100)는 수평이동장치에 설치된다. 여기서 수평이동장치는 X축과 Y축으로 수평 이동이 가능하게 마련된다.

즉, 수평이동장치는 리니어 모터로 되는 X축 프레임(1)과, 미도시한 Y축 프레임으로 구성되고, X축 프레임(1)은 Y축 프레임의 상부에서 Y축 프레임을 따라 이동되며, 헤드(4)는 X축 프레임(1)에 설치되어 X축 프레임(1)을 따라 이동한다. 여기서 수평이동장치는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 헤드(4)에는 헤드(4)의 상태정보가 저장될 수 있도록 하는 제어기(100)가 마련된다. 여기서 제어기(100)는 X축 프레임(1)에 설치되는 제1제어기(10)와, 헤드(4)에 설치되는 제2제어기(20)로 구성된다.

이때 제1제어기(10)는 X축 프레임(1)에 결합되어 X축 프레임(1)을 따라 이동되며, 헤드(4)가 설치되는 블록(2)에 설치된다. 그리고 본체 제어기(3)에서 제2제어기(20)로 직접 연결될 경우 제1제어기(10)는 제거될 수 있다.

또한, 제1제어기(10)는 부품실장기의 본체 제어기(3)와 연결되며, 본체 제어기(3)와 연결될 수 있게 블록(2)의 이동에 따라 케이블이 유동될 수 있게 가변형 케이블이 X축 프레임(1)에 걸쳐 설치된다.

그리고 제2제어기(20)는 헤드(4)에 설치되며, 헤드(4)가 블록(2)에 설치된 상태에서 제1제어기(10)와 네트워크 통신한다. 따라서 제1제어기(10)와 제2제어기(20)에는 연결을 위해 제1커넥터와 제2커넥터가 네트워크 케이블(30)이 마련된다. 그리고 제2제어기(20)는 헤드(4)에 설치된 각종 공지의 센서들과 연결된다.

이때 제1제어기(10)와 제2제어기(20)는 회로를 구성하는 기판으로 마련되어 결합된 상태에서 인접하게 위치되도록 하거나, 결합과 동시에 연결될 수 있도록 마련될 수 있다.

또한, 제2제어기(20)는 데이터가 저장될 수 있도록 하는 메모리부(31)를 포함한다. 여기서 메모리부(31)는 읽기와 쓰기가 가능한 이이피롬(EEPROM)으로 마련되다. 그리고 메모리부(31)에는 헤드(4)에 관련하여 칩의 장착정도를 향상시킬 수 있는 모든 정보를 포함한다.

즉, 칩의 장착정도를 향상시킬 수 있는 모든 정보는 헤드(4)의 스핀들, 세타축, 장착정도, 진공센서, 피듀셜 카메라 위치, 기판의 높이센서, 부품인식센서 등의 오프셋(Offset) 값 이며, 상태정보로 저장된다. 따라서 상태정보는 기재된 오프셋 값들 외에 헤드(4)에 관련되어 장착정도를 향상시킬 수 있는 모든 정보를 포함한다.

이때 헤드(4)의 상태정보를 얻기 위해 측정공정을 수행하며, 측정공정은 부품 실장기를 이용하여 기판에 칩을 장착하는 과정으로 수행하게 된다. 그리고 상태정보 측정공정은 1회에 한해 측정되어 저장된다.

그리고 기판의 생상과정에서 측정된 상태정보는 제2제어기(20)의 메모리부(31)에 저장된다. 이때 메모리부(31)에는 헤드(4)의 종류 등을 포함하는 스펙정 보가 함께 저장된다.

따라서 제2제어기(20)의 메모리부(31)에 저장된 상태정보와 스펙정보는 제1제어기(10)를 통해 부품실장기의 본체 제어기(3)로 제공되며, 본체 제어기(3)는 직접 제1제어기(10)를 통해 제2제어기(20)의 메모리부(31)에 저장된 상태정보를 읽기 및 쓰기를 수행할 수 있게 된다.

즉, 제2제어기(20)의 메모리부(31)는 공유되는 상태가 되며, 본체 제어기(3)는 메모리부(31)에 저장된 상태정보를 갱신하게 된다. 이때 본체 제어기(3)는 스펙정보도 함께 읽기 및 쓰기를 수행할 수 있다.

그리고 메모리부(31)는 본체 제어기(3)에서 상태정보를 갱신할 경우 정확한 번지에 저장할 수 있도록 맵핑(Mapping)파일을 작성한다. 그리고 메모리부(31)에는 헤드(4) 제어를 위한 드라이버 파라미터가 함께 저장되며, 상태정보와 드라이버 파라미터가 구분될 수 있게 메모리부(31)의 메모리 영역은 적어도 둘 이상으로 분리되는 것이 좋다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기의 헤드 교체방법을 도 3을 참조하여 설명한다. 또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기의 제어흐름을 보인 순서도이다.

먼저 부품실장기의 수평이동장치에서 X축 프레임(1)의 블록(2)에 설치된 기존의 헤드(4)를 제거하고 새로운 헤드(4)로 교체한다(S10). 이때 새로운 헤드(4)로 교체된 후 헤드(4)에 설치된 제2제어기(20)에 마련된 메모리부(31)에 상태정보가 존재하는지를 판단한다(S20). 여기서 상태정보의 유무판단은 본체 제어기(3)에서 수행한다.

만약 상태정보가 있다면 제2제어기(20)는 상태정보를 본체 제어기(3)로 전송한다(S30). 여기서 제2제어기(20)에서 본체 제어기(3)로 상태 정보 전송은 본체 제어기(3)의 제어에 의해 수행된다.

그리고 전송된 상태정보에 따라 본체 제어기(3)의 기 저장된 종전 헤드(4)의 상태정보를 삭제한 후 저장하거나 갱신(업데이트)한다(S40).

이후, 새로운 헤드(4)의 상태정보가 갱신되면, 갱신된 정보에 따라 헤드(4)를 구동한다(S50). 따라서 제2제어기(20)의 메모리부(31)에 저장된 새로운 헤드(4)의 상태정보를 그대로 본체 제어기(3)에서 읽기 및 쓰기를 수행하므로 헤드(4) 교체에 따른 시간 소요를 획기적으로 줄일 수 있다.

만약 상태정보 유무 판단단계(S20)에서 상태정보가 존재하지 않을 경우 새로운 헤드(4)가 설치되는 것이므로 새로운 헤드(4)에 대한 상태정보를 획득한다(S60).

이때 상태정보를 획득하게 위해 장비를 구동한다. 이때 본체 제어기(3)는 기본적인 헤드(4)의 스펙정보를 획득하기 위해 부품 실장기를 헤드(4)의 상태를 측정하며, 상태정보 측정을 위한 측정공정은 부품 실장기를 이용하여 기판을 생산하는 과정에서 수행하며 본체 제어기(3)에 저장된 상태정보를 새로운 헤드(4)의 상태정보로 갱신한다(S70).

여기서 상태정보는 헤드(4)의 스핀들, 세타축, 장착정도, 진공센서, 피듀셜 카메라 위치, 기판의 높이센서, 부품인식센서의 오프셋(Offset) 값의 상태정보가 측정된다. 그리고 상태정보는 상기에서 기재된 오프셋 갑 외에 헤드(4)에 관련되어 장착정도를 향상시킬 수 있는 모든 정보를 포함한다.

그리고 측정된 상태정보는 제2제어기(20)의 메모리부(31)에 저장된다(S80).

이후, 본체 제어부에 새로운 헤드(4)의 상태정보가 갱신되면, 갱신된 정보에 따라 헤드(4)를 구동한다(S50). 따라서 제2제어기(20)의 메모리부(31)에 저장된 새로운 헤드(4)의 상태정보를 그대로 본체 제어기(3)에서 읽기 및 쓰기를 수행하므로 헤드(4) 교체에 따른 시간 소요를 획기적으로 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 부품 실장기용 헤드 제어기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기를 보인 수평이동장치의 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기를 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부품 실장기용 헤드 제어기의 제어흐름을 보인 순서도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 제어기 10: 제1제어기

20: 제2제어기 31: 메모리부

30: 네트워크 케이블

Claims (7)

1. 부품실장기의 헤드를 이동시키는 수평이동장치에 설치되어 본체 제어기와 연결되는 제1제어기; 내부에 헤드의 상태정보가 저장되며, 상기 수평이동장치에 설치되어 제1제어기와 네트워크 통신하는 제2제어기; 를 포함하되,

   상기 본체 제어기는 상기 제1제어기를 통해 상기 제2제어기로부터 상기 상태정보를 전송받아 상기 본체 제어기의 기존 상태정보를 삭제하여 상기 제2제어기의 상기 상태정보를 새로이 저장하거나 상기 제2제어기의 상기 상태정보로 갱신시키고, 새로이 저장되거나 갱신된 상기 상태정보를 바탕으로 상기 헤드를 구동시키는 것을 특징으로 하는 부품 실장기용 헤드 제어기
2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

   제1항에 있어서,

   상기 제2제어기는 상기 본체 제어기에서 상기 제1제어기를 통해 상태정보의 읽기와 쓰기가 가능한 메모리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기용 헤드 제어기.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 상태정보는 스핀들, 세타축, 장착정도, 진공센서, 피듀셜 카메라 위치, 기판의 높이센서, 부품인식센서 들의 오프셋(Offset) 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기용 헤드 제어기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

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