KR102140520B1 - 최적 노즐 및 스피드 선정 장치 - Google Patents

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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치는 부품을 노즐에 흡착하여 기판에 실장하는 기술에 있어서, 복수의 노즐에 대한 각각의 제1 및 제2 내경의 정보를 포함하는 노즐 정보 및 복수의 부품에 대한 각각의 제1 및 제2 길이의 정보를 포함하는 부품 정보를 저장하는 정보 저장부; 상기 부품 정보를 토대로 상기 복수의 부품 가운데 실장 대상이 되는 부품의 일면의 면적을 연산하고, 상기 노즐 정보를 토대로 상기 복수의 노즐의 흡착공의 면적을 연산하는 연산부; 및 상기 연산된 부품 일면의 면적과 상기 연산된 노즐 흡착공의 면적을 비교하여 제1 노즐 후보군을 선정하고, 상기 선정된 노즐의 상기 제1 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제1 길이를 비교하고 상기 선정된 노즐의 상기 제2 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제2 길이를 비교하여 제2 노즐 후보군을 선정하며, 상기 제2 노즐 후보군 가운데 적어도 하나의 노즐을 최종 선정하는 노즐 매칭부를 포함한다.

Description

최적 노즐 및 스피드 선정 장치{The Apparatus For Selecting Best Adaptable Nozzle And Speed}
본 발명은 최적 노즐 및 스피드 선정 장치 에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 기판에 실장할 부품에 대하여 일정한 기준을 설정하여 자동으로 해당 부품을 실장하는 데 최적의 노즐을 선정하는 장치에 관한 것이다. 또한, 상기 최적의 노즐을 선정한 후 해당 부품을 상기 최적의 노즐로 실장할 때 최적의 스피드를 자동으로 연산하여 선정하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 부품 실장기는 반도체 제조 공정을 통하여 제조되는 전자부품들을 인쇄 회로 기판 상에 실장하는 장치이다. 이와 같은 부품 실장기는 기판 상에 실장될 부품들을 공급하는 부품 공급 장치, 상기 부품 공급 장치에서 공급하는 부품들이 실장될 수 있도록 기판을 운송하는 기판 운송 장치 및 상기 부품 공급 장치로부터 공급되는 부품들을 흡착하여 기판 상에 실장하는 헤드(head)를 포함한다.
상기 헤드에는 상기 부품들을 흡착하기 위해 노즐(Nozzle)이 헤드의 일단에 탈부착이 가능하도록 장착된다. 따라서, 부품 공급 장치로부터 부품들이 공급되면, 헤드의 끝단에 장착된 노즐은 상기 공급된 부품들을 진공흡착 등의 방법으로 흡착한 후 기판 상으로 이동시켜 기판 상에 실장한다.
한편, 부품 공급 장치에 의해 공급되는 부품들의 종류는 매우 다양하며, 부품들의 크기도 상기 종류에 따라 각각 상이하다. 그러므로, 부품 실장을 하기 위해서는 공급되는 부품들의 크기 및 종류에 따라서 적절한 규격의 노즐을 사용해야 한다. 만약 규격에 맞지 않는 노즐을 선택하는 경우, 노즐이 부품에 비해 과도하게 크다면 노즐의 흡착면이 부품에 완전히 밀착되지 않아 흡착공이 밀폐되지 않음으로써 노즐 내부의 공압이 부품에 전달되지 않는다. 반대로 노즐이 부품에 비해 과도하게 작다면 부품을 흡착하기 위해 제공되는 공압이 충분하지 않아 부품이 흡착되지 않는다.
나아가, 부품에 사용될 노즐을 선택한 이후에도 적절한 스피드로 부품을 실장해야 한다. 만약 스피드가 너무 빠른 경우에는 부품이 받는 힘이 공압에 의해 노즐과 부품 간 발생하는 마찰력보다 강하여 부품을 흡착 후 이동하는 중에 부품이 노즐로부터 이탈될 수가 있다. 반대로 스피드가 과도하게 느리다면 기판의 생산량이 감소하므로 경제적 손실을 입을 가능성이 높다.
따라서 실장될 부품을 흡착하기 위해 규격에 맞는 노즐 및 적절한 스피드를 선택하는 것이 중요하다. 그러나 종래에는 최적의 노즐을 선택하기 위해서 사용자가 실험적 또는 경험적으로 선택하여야 하였다. 특히 기술이 발전됨에 따라 부품의 크기 및 종류가 다양화 되면서 노즐의 크기 및 종류도 함께 다양화 되었다. 따라서 사용자가 최적의 노즐을 선택하는 것이 용이하지 않았다.
한국특허등록 제1190867호 한국공개공보 제2011-0056919호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판에 실장할 부품에 대하여 일정한 기준을 설정하여 자동으로 해당 부품을 실장하는 데 최적의 노즐을 선정하는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 상기 최적의 노즐을 선정한 후 해당 부품을 상기 최적의 노즐로 실장할 때 최적의 스피드를 자동으로 연산하여 선정하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치는 부품을 노즐에 흡착하여 기판에 실장하는 기술에 있어서, 복수의 노즐에 대한 각각의 제1 및 제2 내경의 정보를 포함하는 노즐 정보 및 복수의 부품에 대한 각각의 제1 및 제2 길이의 정보를 포함하는 부품 정보를 저장하는 정보 저장부; 상기 부품 정보를 토대로 상기 복수의 부품 가운데 실장 대상이 되는 부품의 일면의 면적을 연산하고, 상기 노즐 정보를 토대로 상기 복수의 노즐의 흡착공의 면적을 연산하는 연산부; 및 상기 연산된 부품 일면의 면적과 상기 연산된 노즐 흡착공의 면적을 비교하여 제1 노즐 후보군을 선정하고, 상기 선정된 노즐의 상기 제1 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제1 길이를 비교하고 상기 선정된 노즐의 상기 제2 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제2 길이를 비교하여 제2 노즐 후보군을 선정하며, 상기 제2 노즐 후보군 가운데 적어도 하나의 노즐을 최종 선정하는 노즐 매칭부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 최적 노즐 스피드 장치는 부품을 노즐에 흡착하여 기판에 실장하는 기술에 있어서, 복수의 부품에 대한 복수의 노즐 각각의 마찰 계수를 저장하는 마찰 계수 저장부; 상기 복수의 부품 가운데 실장 대상이 되는 부품의 무게를 추출하는 부품 무게 추출부; 및 상기 부품의 무게와 상기 마찰 계수를 이용하여 상기 부품에 작용하는 회전 관성, 상기 부품과 상기 노즐 사이에 발생하는 마찰 토크를 계산함으로써 최적의 스피드로 선정하는 스피드 선정부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
복수의 부품과 노즐에 대한 길이 정보들을 저장하고, 기판에 실장할 부품이 정해지면 상기 정보들을 이용하여 연산을 함으로써 해당 부품을 실장하는 데 최적의 노즐을 선정할 수 있다.
또한, 상기 최적의 노즐을 선정한 후 해당 부품을 상기 최적의 노즐로 실장할 때, 상기 부품과 상기 노즐간의 마찰 계수 및 상기 부품에 작용하는 힘을 이용하여 자동으로 연산함으로써 최적의 스피드를 선정할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)가 최적 노즐을 선정하는 과정을 나타내는 흐름도의 일부이다.
도 3은 도 2에 도시된 흐름도의 나머지 일부이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 무게 추출부(22)가 부품의 무게를 추출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)가 최적 스피드를 선정하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 부품 실장기의 헤드가 피아노 타입인 경우, 노즐이 부품을 흡착한 후의 운동을 나타낸 개념도이다.
도 8은 부품 실장기의 헤드가 로터리 타입인 경우, 노즐이 부품을 흡착한 후의 운동을 나타낸 개념도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 노즐 정보(111) 및 부품 정보(112)를 저장하는 정보 저장부(11), 상기 노즐 정보(111) 및 부품 정보(112)를 이용하여 연산을 수행하는 연산부(12), 연산부(12)에서 수행한 연산의 결과를 이용하여 최적의 노즐을 선정하는 노즐 선정부(13)를 포함한다.
노즐 정보(111)는 복수의 노즐에 대한 각각의 제1 및 제2 내경의 정보를 포함한다. 일반적으로 노즐은 부품 실장기의 헤드의 일단에 장착되고, 노즐의 하면에는 부품을 흡착할 수 있도록 부품이 접촉하는 흡착면이 형성된다. 그리고 흡착면의 중심부에는 흡착면의 내벽으로 포위된 흡착공이 형성되며, 노즐의 내부에서 제공되는 공압이 흡착공을 통해 부품에 전달됨으로써 부품을 흡착한다.
상기 내경은 상기 흡착공의 직경을 지칭하며, 제1 내경과 제2 내경은 흡착공의 내경 중에 상호 직교하는 것이 바람직하다. 흡착공이 원형이라면 상기 제1 내경과 제2 내경은 동일하다. 그러나 노즐은 종류에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 흡착공의 모양도 제한되지 않고 다양한 모양을 가질 수 있다. 그리고 이러한 흡착공의 모양에 따라 제1 내경과 제2 내경은 상이할 수 있다.
노즐 정보(111)는 이러한 다양한 복수의 노즐들에 대한 제1 및 제2 내경의 정보를 포함한다. 하기 기술할 바, 제1 및 제2 내경은 최적 노즐 선정과, 최적 스피드 선정을 위한 연산 과정에 사용되며, 자세한 계산 방법은 후술한다.
부품 정보(112)는 부품의 가로, 세로, 높이 등의 길이 정보를 포함한다. 상기 부품의 길이에 대한 정보는 별도로 실험적으로 측정하여 획득할 수도 있으나, 일반적으로는 처음 부품 생산 시, 설계된 부품의 사양에 대한 데이터가 따로 마련되어 있다. 그리고 이러한 사양에는 가로, 세로, 높이 등의 길이에 대한 정보가 포함된다. 따라서 별도의 실험이 없이 상기 제공된 데이터를 그대로 사용하여 부품의 길이 정보를 용이하게 획득할 수 있다.
연산부(12)는 상기 노즐 정보(111), 부품 정보(112)를 이용하여 연산을 수행한다. 특히, 부품 일면의 면적을 구하는 연산, 부품 일면의 면적에 필터링 계수를 곱하는 연산을 수행하며, 부품의 제1 및 제2 길이에 사용자 계수를 곱하는 연산도 수행할 수 있다. 이러한 과정의 자세한 설명은 후술한다.
노즐 선정부(13)는 연산부(12)에서 수행한 연산의 결과를 이용하여 최적의 노즐을 선정한다. 우선 각 노즐 흡착공의 면적이 부품 일면의 면적에 필터링 계수를 곱한 값보다 작은지 비교한다. 그 후 상기 노즐들의 제1 및 제2 내경이 상기 부품의 제1 및 제2 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 각각 작은지 판단한다. 만약 이를 만족한다면 최종 노즐로 선정될 수 있는 후보 노즐이 된다. 그러나 이를 만족하지 못한다면 상기 노즐들의 제1 및 제2 내경이 상기 부품의 제2 및 제1 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 각각 작은지 판단한다. 만약 이를 만족한다면 최종 노즐로 선정될 수 있는 후보 노즐이 된다. 상기 후보 노즐이 된 노즐 가운데 흡착공의 면적이 가장 큰 노즐을 해당 부품의 최적의 노즐로 선정한다. 선정 방법에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)가 최적 노즐을 선정하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 노즐 정보(111) 및 부품 정보(112)를 이용하여 연산을 하고, 이를 이용하여 최적의 노즐을 선정한다.
우선, 부품 정보(112)의 제1 및 제2 길이를 이용하여 부품의 일면의 면적을 계산한다(S201). 일반적으로 노즐은 흡착면을 부품의 상면에 접촉하여 흡착하므로, 상기 부품의 일면은 부품의 상면인 것이 바람직하다. 그리고, 부품의 상면 면적을 계산하기 위해서는 부품의 가로 및 세로의 길이를 사용하며, 제1 및 제2 길이는 어느 것이 가로 또는 세로의 길이인지는 제한되지 않는다. 이하, 부품의 일면은 상면인 것으로 설명한다.
상기 연산한 부품 상면의 면적과 노즐 흡착공의 면적을 비교한다(S202). 여기서 상기 부품 상면의 면적에 필터링 계수를 곱하는 것이 바람직하다. 그리고 노즐 흡착공의 면적이 상기 부품 상면의 면적에 필터링 계수를 곱한 값보다 작은지 비교할 수 있다. 이 단계에서 흡착공의 면적이 더 큰 노즐들은 선정에서 제외되고(S209), 흡착공의 면적이 더 작은 노즐들은 제1 노즐 후보군으로 선정되어 다음 단계에서의 판단 대상이 된다.
필터링 계수(Filtering Coefficient)는 초기의 판단 대상이 되는 노즐들의 범위를 축소하기 위해 임의로 곱한 계수이다. 실제 부품 실장 시, 부품 상면의 면적과 노즐 흡착공의 면적이 상호 어느 정도 편차가 있도록 마진(Margin)을 설정하는 것이 바람직하다. 만약 이러한 마진(Margin)이 없다면, 흡착공의 면적이 부품 상면의 면적보다 작더라도 편차가 크지 않은 경우에는 흡착공의 제1 또는 제2 내경이 부품의 제1 또는 제2 길이보다 길어 흡착공이 밀폐되지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 흡착공이 밀폐되지 못하면 제공되는 공압이 부품에 전달되지 않아 실제로는 노즐의 부품 흡착이 불가능하다. 따라서 이를 방지하기 위해 일정한 범위를 마진(Margin)으로 설정하는 것이다. 이러한 방법으로 판단 대상이 되는 노즐들의 범위가 어느 정도 축소되어, 이후 노즐의 판단 시간이 단축될 수 있다. 예를 들면, 검색 건수를 1건 줄이면 200ms 소요시간이 향상된다고 할 때, 상기 필터링 계수의 부가로 인해 감소하는 건이 3000건이라면 600초 즉, 10분의 시간을 향상시킬 수 있다. 이러한 필터링 계수는 작을수록 판단 대상이 되는 범위가 좁아지므로 시간 단축에 효율적이나, 적절하지 못한 노즐이 선정될 가능성이 높아진다. 반대로 필터링 계수가 클수록 적절한 노즐이 선정될 가능성이 높지만, 적절한 판단 대상이 되는 범위가 넓어져 시간 단축이 될 수 없다. 따라서 필터링 계수는 적절한 수로 정해지는 것이 바람직하며, 실험을 반복적으로 수행함으로써 정해지는 것이 가장 적절하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링 계수는 0.7인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있으며, 검색할 대상 노즐의 수가 과도하게 많지 않거나, 검색할 대상이 되는 모든 노즐들이 부품 상면과 편차가 커서 충분히 부품의 흡착이 가능하다면 필터링 계수가 없더라도 무방하다.
상기 기술한 바, 제1 및 제2 길이는 부품의 가로 또는 세로를 지칭하며, 어느 것이 가로 또는 세로의 길이인지는 제한되지 않는다. 제1 내경은 노즐의 흡착공의 임의의 내경 중에서, 실제로 노즐이 부품을 흡착하게 되면 상기 제1 길이와 동일한 방향으로 형성된 내경을 지칭하는 것이 바람직하다. 따라서 만약 제2 길이가 제1 길이와 직교하고, 제2 내경은 제1 내경과 직교하면 제2 내경은 제2 길이와 동일한 방향으로 형성된 내경이다.
부품 상면은 일반적으로 직사각형으로 형성되며, 부품 상면의 면적은 다음과 같은 식으로 구한다.
Figure 112015120836651-pat00001
그러나, 부품 상면의 형상은 이에 제한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있으며, 직사각형이 아닌 다른 형상이라면 상면의 면적을 구하기 위해서는 다른 식을 사용할 수 있다.
노즐의 흡착공의 면적은 일반적으로 원형 또는 타원형으로 형성되며, 흡착공의 면적은 다음과 같은 식으로 구한다.
Figure 112015120836651-pat00002
그러나, 흡착공의 형상은 이에 제한되지 않고 다양한 형상을 가질 수 있으며, 원형이 아닌 다른 형상이라면 흡착공의 면적을 구하기 위해서는 다른 식을 사용할 수 있다.
상기 부품 상면의 면적에 필터링 계수를 곱한 값 보다 흡착공의 면적이 더 큰 노즐들은 선정에서 제외되고(S209), 흡착공의 면적이 더 작은 노즐들은 제1 노즐 후보군으로 선정되어 다음 단계에서의 판단 대상이 된다. 그리고 상기 제1 노즐 후보군으로 선정된 노즐들의 제1 내경과 상기 부품의 제1 길이를 비교하고(S203), 노즐들의 제2 내경과 상기 부품의 제2 길이를 비교한다(S204). 여기서 상기 부품의 제1 및 제2 길이에 사용자 계수를 곱하는 것이 바람직하다. 그리고 노즐의 제1 내경이 상기 부품의 제1 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 작은지 비교할 수 있고, 노즐의 제2 내경이 상기 부품의 제2 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 작은지 비교할 수 있다.
사용자 계수(User's Coefficient)는 노즐이 부품을 흡착할 때 오프셋(Offset)이 발생할 것을 대비하기 위해 길이에 대하여 마진(Margin)을 설정한 것이다. 상기 S203 단계에서 길이와 내경을 비교하는 것으로, 노즐이 부품을 흡착할 때 흡착공이 밀폐되지 못하는 상황은 방지할 수 있다. 그러나 만약 이러한 마진(Margin)이 없다면, 흡착공의 제1 또는 제2 내경이 부품의 제1 또는 제2 길이보다 짧더라도 흡착 시 발생할 수 있는 노즐의 위치 오프셋(Offset)에 의하여 흡착공이 밀폐되지 못하는 상황도 발생할 수 있다. 흡착공이 밀폐되지 못하면 제공되는 공압이 부품에 전달되지 않아 실제로는 노즐의 부품 흡착이 불가능하다. 따라서 이를 방지하기 위해 일정한 범위를 마진(Margin)으로 설정하는 것이다. 필터링 계수는 검색 대상이 되는 노즐의 범위를 감소시키기 위해 면적에 대하여 마진(Margin)을 설정한 것이라면, 상기 사용자 계수는 오프셋(Offset)에 의해 흡착공이 밀폐되지 않는 경우를 방지하기 위해 길이에 대하여 마진(Margin)을 설정한 것이다. 예를 들어, 제1 길이가 11mm이고 제1 내경이 10mm라고 한다면, 제1 내경이 제1 길이보다 작으므로 노즐이 부품의 정 가운데에 위치하면 흡착이 가능하다. 그러나 오프셋(Offset)이 1mm 발생하면 흡착공이 제대로 밀폐되지 않는 경우가 발생할 수 있고, 만약 흡착이 된다 하더라도 흡착면이 모두 부품의 상면에 밀착되지 않아 마찰력이 감소하는 경우가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 계수는 0.8인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 S203 단계의 사용자 계수와 상기 S204 단계의 사용자 계수는 동일할 수 있으나, 실장 대상이 되는 부품 및 판단 대상이 되는 노즐의 종류와 형상에 따라 사용자 계수는 상이할 수 있다.
상기 S203 단계와 상기 S204 단계의 조건을 모두 만족하면 제2 노즐 후보군으로 선정되어 다음 단계에서의 판단 대상이 된다. 그러나 만약, 제1 내경이 상기 부품의 제1 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 크거나, 제2 내경이 상기 부품의 제2 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 크다면, 상기 제1 노즐 후보군으로 선정된 노즐들의 제2 내경과 상기 부품의 제1 길이를 비교하고(S205), 노즐들의 제1 내경과 상기 부품의 제2 길이를 비교한다(S206). 상기 S205 단계와 S206 단계에서도 마찬가지로, 상기 부품의 제1 및 제2 길이에 사용자 계수를 곱하는 것이 바람직하다. 그리고 노즐의 제2 내경이 상기 부품의 제1 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 작은지 비교할 수 있고, 노즐의 제1 내경이 상기 부품의 제2 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 작은지 비교할 수 있다. 이는 부품을 흡착할 때 노즐이 Z축을 중심으로 90˚로 회전(Rotate)하여 흡착하는 것도 가능하기 때문이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 계수는 0.8인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 일반적으로는 부품들을 종류별로 그룹핑 할 수 있다. 같은 그룹 내에 속한 부품 간에 사용자 계수가 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양할 수 있다. 그리고 상기 S205 단계의 사용자 계수와 상기 S206 단계의 사용자 계수도 동일할 수 있으나, 실장 대상이 되는 부품 및 판단 대상이 되는 노즐의 종류와 형상에 따라 사용자 계수는 상이할 수 있으며, S203 단계 및 S204 단계의 사용자 계수와 S205 단계 및 S206 단계의 사용자 계수도 상이할 수 있음은 물론이다.
만약, 제2 내경이 상기 부품의 제1 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 크거나, 제1 내경이 상기 부품의 제2 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 크다면, 해당 노즐은 선정 대상에서 제외된다(S209). 상기 S205 단계와 상기 S206 단계의 조건을 모두 만족하면 제2 노즐 후보군으로 선정되어 다음 단계에서의 판단 대상이 된다. 제2 노즐 후보군으로 선정된 노즐들은 부품을 흡착하게 되면, 부품의 가로 및 세로에 모두 마진(Margin)이 설정되어 있어 노즐이 부품을 안정적으로 흡착할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 흐름도의 나머지 일부이다.
제2 노즐 후보군으로 선정된 노즐들의 흡착공의 면적을 비교한다(S207). 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 이 가운데 흡착공의 면적이 가장 큰 노즐을 해당 부품의 최적의 노즐로 선정한다(S208). 흡착공의 면적이 과도하게 작다면 부품을 흡착하기 위해 제공되는 공압이 충분하지 않아 안정적으로 흡착을 할 수 없기 때문이다. 이러한 과정을 거쳐 해당 부품의 최적의 노즐로 최종 선정되면 이를 사용자에게 제안한다. 만약, 사용자가 상기 최종 선정된 노즐을 사용할 노즐로 선택하면(S210), 선택된 노즐이 해당 부품의 최적화된 노즐이며(S213) 상기 선정 과정은 적절한 것이 된다. 그러나, 사용자가 이를 선택하지 않고 다른 노즐을 선택한다면(S210), 이는 상기 선정 과정이 적절하지 않은 것이다. 이 경우에는, 사용자가 선택한 다른 노즐의 제1 및 제2 길이를 통해 역연산하여 해당 노즐의 사용자 계수를 추출한다(S211). 그리고 이를 기존의 사용자 계수에 반영하여 사용자 계수를 업데이트한다(S212). 바람직하게는, 최근에 선택된 N개의 노즐들의 사용자 계수들을 누적 평균 계산하여 새로운 사용자 계수로 업데이트를 한다. 이렇게 업데이트한 사용자 계수는 정보 저장부(11)에 저장되며 데이터의 형태로 다른 장치와 공유할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)는 도 4에 도시된 바와 같이 무게 계수 정보(211)와 마찰 계수 정보(212)를 저장하는 계수 저장부(21), 실장 대상이 되는 부품의 무게를 추출하는 부품 무게 추출부(22), 정보들을 이용하여 최적의 스피드를 선정하는 스피드 선정부(23)를 포함한다.
계수 저장부(21)는 복수의 부품들에 대한 무게 계수 정보(211) 및 마찰 계수 정보(212)를 저장한다. 만약 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)와 최적 스피드 선정 장치(2)가 일체화 된다면, 상기 정보 저장부(11)와 계수 저장부(21)는 하나의 저장부로 통합될 수 있으나, 각각 독립적인 장치로 형성된다면 정보 저장부(11)는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)에 포함되고, 계수 저장부(21)는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)에 포함될 수 있다.
마찰 계수 정보(212)는 복수의 부품들이 노즐에 의해 흡착되면 발생하는 마찰력을 이용하여 실험적으로 구할 수 있다. 부품의 마찰력은 같은 부품이라 하더라도 노즐의 종류마다 상이하므로 마찰계수도 상이할 수 있다. 예를 들면, 패드 노즐(Pad Nozzle)의 경우에는 재질이 고무 또는 고무와 유사한 탄성 재질이나 일반 노즐(Normal Nozzle)의 경우에는 재질이 일반적인 금속이다. 따라서 패드 노즐이 일반 노즐 보다 마찰력이 더 강하므로 마찰 계수가 더 높을 수 있다. 각 부품들이 노즐마다 마찰 계수가 상이하다면, 상이한 마찰 계수들 모두 데이터화 되어 상기 계수 저장부(21)에 저장된다. 이러한 마찰 계수를 이용하여 최적 스피드를 선정하도록 연산하는 방법에 대한 자세한 내용은 후술한다.
복수의 부품들의 가로, 세로, 높이 등의 길이 정보를 이용하면 용이하게 각 부품들의 부피를 구할 수 있다. 그리고 부품의 무게를 측정하면, 상기 부피와 상기 무게의 비율을 통해 해당 부품의 무게 계수(211)를 구할 수 있다. 상기 부품의 무게 계수 정보(211)와 마찰 계수 정보(212)는 이와 같이 별도로 실험에 의해 측정하여 획득할 수도 있으나, 일반적으로는 처음 부품 생산 시, 설계된 부품의 사양에 대한 데이터가 따로 마련되어 있다. 그리고 이러한 사양에는 마찰 계수 및 가로, 세로, 높이 등의 길이에 대한 정보가 포함되어 있다. 따라서 별도의 실험이 없이 상기 제공된 데이터를 그대로 사용하여 마찰 계수 및 부품의 부피 정보를 용이하게 획득할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 무게 추출부(22)가 부품의 무게를 추출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
부품 무게 추출부(22)는 사용자가 실장에 사용하려는 부품의 무게를 추출한다. 일반적으로 부품의 사양에 대한 데이터에는 부품의 무게에 대한 정보가 포함될 수도 있다(S401). 이 경우에는 데이터에 포함된 부품의 무게 정보를 그대로 사용할 수 있다. 그러나 상기 데이터에 부품의 무게에 대한 정보가 포함되지 않은 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 부품 무게 추출부(22)가 무게를 추출하는 과정을 거쳐야 한다. 만약 사용자가 직접 입력부(24)를 통하여 부품의 무게를 입력한다면 이를 곧바로 해당 무게값으로 추출할 수 있지만(S402), 만약 사용자가 부품의 무게를 입력하지 않는다면 계산에 의해 값을 구해야 한다(S403).
우선 실장 대상이 되는 부품이 정해지면, 부품 무게 추출부(22)는 계수 저장부(21)로부터 해당 부품에 대한 무게 계수(211)를 전달받는다. 그리고, 부품의 가로, 세로, 높이 등의 길이 정보를 이용하면 용이하게 부품의 부피를 구할 수 있다. 상기 부품의 길이 정보는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)의 정보 저장부(11)로부터 전달받을 수도 있지만, 이에 제한되지 않고 별도의 저장부로부터 전달받거나 사용자가 직접 정보를 입력하는 등 다양한 방법으로 노즐 정보(111)를 전달받을 수 있다.
부품의 무게는 상기 전달받은 정보들을 이용하여 다음과 같은 식으로 추출할 수 있다(S404).
Figure 112015120836651-pat00003
스피드 선정부(23)는 마찰 계수 정보(212), 부품의 무게 정보들을 이용하여, 해당 노즐이 해당 부품을 흡착하여 실장하도록 이동할 때의 최적의 스피드를 선정한다. 여기서 스피드란 빠르기를 의미하는 것으로써, 일반적인 속도만을 나타내는 것이 아니라 각속도, x축 방향 가속도, y축 방향 가속도, 각가속도 등을 모두 포함하는 의미이다. 스피드 선정부(23)는 상기 계수 저장부(21)로부터 해당 부품에 대한 마찰 계수(212)를 전달받고, 상기 부품 무게 추출부(22)로부터 추출된 부품의 무게 정보를 전달받는다. 그리고 해당 부품을 흡착할 노즐의 정보도 전달받는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)가 노즐 선정을 수행함에 따라 노즐이 선정되면, 해당 노즐에 대한 정보를 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 노즐 선정 장치(1)의 정보 저장부(11)로부터 전달받을 수도 있지만, 이에 제한되지 않고 별도의 저장부로부터 전달받거나 사용자가 직접 정보를 입력하는 등 다양한 방법으로 노즐 정보(111)를 전달받을 수 있다. 여기서 노즐 정보(111)는 노즐의 제1 및 제2 내경, 흡착공의 면적, 부품에 노즐이 흡착되는 위치 등을 포함한다. 상기 전달받은 마찰 계수(212), 부품의 무게 및 노즐 정보(111, 112)를 이용하여 최적 스피드를 선정하는 방법의 자세한 설명은 후술한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)가 최적 스피드를 선정하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 부품 무게 추출부(22)로부터 추출된 부품 무게 정보, 계수 저장부(21)에 저장되어 있던 마찰 계수 정보(212), 상기 부품을 흡착할 노즐에 대한 정보를 로딩한다(S501). 그리고, 가장 빠른 스피드 레벨에 포함된 스피드 정보를 로딩한다(S502). 스피드 레벨이란, 노즐이 부품을 흡착한 후 사용자가 적절한 실장 스피드를 설정한다. 이 때, 각속도, x축 방향 가속도, y축 방향 가속도, 각가속도 등을 모두 설정해 주어야 한다. 그러나 이를 일일이 사용자가 설정하는 것은 용이하지 않다. 따라서 일반적으로는 스피드 레벨이 정해져 있고, 각각 스피드 레벨마다 각속도, x축 방향 가속도, y축 방향 가속도, 각가속도 등이 미리 설정되어 있다. 그리고 스피드 레벨이 단계가 높아질 때 마다 각속도, x축 방향 가속도, y축 방향 가속도, 각가속도 등이 점점 증가하도록 되어 있다.
스피드 레벨이 가장 높으면 부품 실장기가 운동할 수 있는 가장 빠른 스피드로 부품이 실장된다. 따라서 부품이 매우 가볍고 노즐의 흡착력이 매우 강해야 해당 스피드 레벨이 선정되어도 부품의 실장이 정상적으로 가능하다.
스피드 레벨이 가장 낮으면 적절한 노즐에 의해 흡착되었을 때 모든 부품이 실장 가능하다. 따라서 부품이 매우 무겁더라도 적절한 노즐이 선정되고 해당 스피드 레벨이 선정된다면 부품의 실장이 정상적으로 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 최적 스피드 선정 장치(2)는 우선, 가장 빠른 스피드 레벨을 선택하여 상기 스피드 레벨에 포함된 스피드 정보부터 연산에 대입한다. 그리고 안전 부품 실장 비율(S)을 연산한다(S503). 안전 부품 실장 비율(S)을 연산하는 과정에 대한 자세한 설명은 후술한다. 안전 부품 실장 비율(S)을 연산한 후, 상기 안전 부품 실장 비율(S)이 2보다 큰 지 비교한다(S504). 여기서 2는 기본 안전 실장 가능 계수를 말하며, 안전 계수의 일종이다. 만약 안전 부품 실장 비율(S)이 2보다 작다면, 상기 선택한 스피드 레벨보다, 한 레벨이 낮은 스피드 레벨을 새로 선택한다. 상기 새로 선택한 스피드 레벨에 포함된 스피드 정보를 로딩한다(S505). 그리고 새로 로딩한 스피드 정보를 이용하여 다시 안전 부품 실장 비율(S)을 연산한다. 상기 S503, S504, S505 단계를 반복하여 안전 부품 실장 비율(S)이 2보다 크다는 결과가 나올 경우, 상기 안전 부품 실장 비율(S)을 연산하도록 선택한 스피드 레벨이 최적의 스피드 레벨이다. 따라서 해당 스피드 레벨을 최적 스피드 레벨로 선정한다(S506).
도 7은 부품 실장기의 헤드가 피아노 타입인 경우, 노즐이 부품을 흡착한 후의 운동을 나타낸 개념도이다.
부품 실장기는 부품을 흡착하는 스핀들의 배열 형태에 따라 피아노 타입과 로터리 타입으로 구분될 수 있다. 피아노 타입은 복수의 스핀들이 일렬로 나열되어 있는 형태인 반면에, 로터리 타입은 복수의 스핀들이 방사형태로 원주상으로 배열되어 있다. 부품 실장기의 헤드가 피아노 타입이라면, 헤드는 스핀들 만을 중심으로 회전한다. 하기 기술할 바, 부품 실장기의 헤드가 로터리 타입이라면, 헤드는 스핀들뿐 만이 아니라, 상기 헤드를 지지하는 프레임까지도 회전한다.
안전 부품 실장 비율(S)을 연산하기 위해, 회전 관성(M)과 관성 모멘트(I) 를 이용한다.
임의의 축을 중심으로 물체가 회전할 때 외부에서 다른 토크 또는 힘이 작용하지 않는다면 상기 물체는 계속 회전하려는 성질을 가지는데, 이러한 성질을 회전 관성(M)이라 한다. 그리고 관성 모멘트(I)는 회전하는 물체가 회전 운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량이다. 회전 운동을 병진 운동과 대응시킨다면, 관성 모멘트(I)는 질량과 유사한 성질을 가지고, 회전 관성(M)은 힘과 유사한 성질을 가진다.
관성 모멘트(I)는 물체에 따라 구하는 방법이 다르다. 만약, 부품이 직사각형의 형상이라면 직사각형의 관성 모멘트(
Figure 112015120836651-pat00004
)은 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112015120836651-pat00005
여기서, A와 B는 각각 부품의 제1 및 제2 길이를 나타내고 m은 부품의 질량을 나타낸다.
만약, 부품이 실린더의 형상이라면 실린더의 관성 모멘트(
Figure 112015120836651-pat00006
)는 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112015120836651-pat00007
여기서,
Figure 112015120836651-pat00008
는 부품의 반지름을 나타내고, m은 상기와 같이 부품의 질량을 나타낸다. 이하, 부품이 직사각형인 경우를 예를 들어 설명한다.
노즐이 항상 부품의 중심에 흡착되는 것은 아니다. 즉, 노즐의 중심과 부품의 중심이 항상 일치하는 것은 아니다. 따라서 노즐이 부품을 편심흡착하는 경우에는 부품의 회전하는 중심이 달라지므로 상기의 식이 달라져야 한다. 이 경우에는 평행축 정리(Parallel-Axis Theorem)를 사용하여야 한다.
Figure 112015120836651-pat00009
여기서
Figure 112015120836651-pat00010
Figure 112015120836651-pat00011
는 노즐의 중심과 부품의 중심의 떨어진 거리를 x축과 y축으로 구분한 것이다. 결국
Figure 112015120836651-pat00012
은 노즐의 중심과 부품의 중심의 떨어진 거리를 제곱한 값이다. 그러나, 노즐이 부품의 어느 위치에 흡착될 것인지는 알 수 없다. 따라서 마진(Margin)을 고려하여 상기 거리는, 노즐의 중심으로부터 허용될 수 있는 최대로 멀리 떨어진 위치까지의 거리로 간주한다.
상기
Figure 112015120836651-pat00013
Figure 112015120836651-pat00014
에 더하면 최종 관성 모멘트가 계산된다.
Figure 112015120836651-pat00015
한편, 노즐이 부품을 흡착한 후 스핀들을 중심으로 회전을 하게 되면, 회전 관성이 발생한다. 스핀들 중심 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00016
)은 다음과 같이 계산된다.
Figure 112015120836651-pat00017
여기서
Figure 112015120836651-pat00018
는 스핀들을 중심으로 회전할 때의 각가속도이다. 이는 일반적인 회전 관성을 구하는 방법과 동일하다.
노즐이 부품을 흡착한 후 x축과 y축 방향으로 병진 운동을 할 경우에도 모멘트가 발생한다. 이러한 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00019
)는 다음과 같이 계산된다.
Figure 112015120836651-pat00020
여기서
Figure 112015120836651-pat00021
는 병진 운동을 하는 방향으로의 가속도이다. 그리고,
Figure 112015120836651-pat00022
는 노즐의 중심과 부품의 중심의 떨어진 거리이다. 상기 수학식 9를 살펴보면 질량과 가속도의 곱인 힘이 포함되어 있다. 그리고 이 힘은 거리와 곱해진다. 상기 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00023
)는 일종의 토크(Torque: 돌림힘)가 된다. 따라서, 상기 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00024
)는 노즐이 부품의 편심 흡착을 하였을 때, 부품 실장기의 헤드가 직선 방향으로 병진 운동을 하는 도중에 발생하는 토크를 의미한다. 즉, 노즐이 부품의 중심에 흡착한다면 상기 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00025
)은 발생하지 않는다.
다만, 힘의 방향과 거리의 방향이 직각일 때가 최대가 되지만, 상기 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00026
)에서는 최대값일 경우를 가정하여야 추후 마진(Margin)이 발생하므로 각도는 고려하지 않는다.
상기 구한 스핀들 중심 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00027
)과 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00028
)을 합하면, 부품 실장기의 헤드가 운동 중 부품에 발생하는 모든 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00029
)이 도출된다.
Figure 112015120836651-pat00030
한편, 노즐이 부품을 흡착하면 노즐의 흡착면과 부품의 상면 사이에 마찰이 발생한다. 그리고 이러한 마찰력은 부품이 스핀들을 중심으로 회전할 때 마찰 토크(Frictional Torque)를 야기시킨다. 이러한 마찰 토크는 부품의 회전에 저항하는 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00031
)이며 다음과 같이 계산된다.
Figure 112015120836651-pat00032
여기서, F는 부품에 작용하는 수직항력으로써, 노즐이 부품에 제공하는 공압력과 부품의 무게의 차 이다. 그리고
Figure 112015120836651-pat00033
는 상기 로딩한 마찰 계수이다. 여기서 마찰 계수는 정지 마찰 계수와 운동 마찰 계수가 있다. 정지 마찰 계수는 작용하는 힘이 증가하면 그에 비례하여 최대 정지 마찰 계수까지 증가하나, 힘이 더 증가하면 마찰 계수가 더 이상 버티지 못하고 운동 마찰 계수가 된다. 운동 마찰 계수는 힘의 크기와 상관없이 항상 일정하다. 여기서
Figure 112015120836651-pat00034
는 최대 정지 마찰 계수인 것이 바람직하다. 그리고
Figure 112015120836651-pat00035
는 노즐의 평균 반지름이다. 노즐의 평균 반지름(
Figure 112015120836651-pat00036
)이란, 노즐의 외경 반지름(
Figure 112015120836651-pat00037
)과 노즐의 내경 반지름(
Figure 112015120836651-pat00038
)의 평균이다.
Figure 112015120836651-pat00039
상기 구한 부품에 발생하는 모든 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00040
) 부품의 회전에 저항하는 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00041
)을 이용하여 안전 부품 실장 비율(S)을 계산할 수 있다.
Figure 112015120836651-pat00042
상기 기술한 바, 안전 부품 실장 비율(S)이 2보다 큰 경우에 해당 스피드를 적절한 스피드 레벨로 판단하게 된다.
도 8은 부품 실장기의 헤드가 로터리(Rotary) 타입인 경우, 노즐이 부품을 흡착한 후의 운동을 나타낸 개념도이다.
상기 기술한 바, 부품 실장기의 헤드가 로터리 타입이라면, 헤드는 스핀들뿐 만이 아니라, 상기 헤드를 지지하는 프레임까지도 회전한다.
로터리 타입이라도 스핀들을 중심으로 회전하므로, 상기 계산한 스핀들 중심 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00043
)과 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00044
)은 로터리 타입에서도 동일하게 계산된다. 다만, 로터리 타입에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 로터리 회전의 중심으로부터 부품이 로터리 회전을 하게 된다. 따라서 상기 부품에는 상기 로터리 회전에 의한 회전 관성이 추가로 작용하게 된다.
로터리 회전시 가속도가 발생하며 이러한 가속도는 회전 경로의 접선 방향과 법선 방향으로 나눈다. 이 때, 접선 방향으로 발생한 가속도를 접선 가속도(
Figure 112015120836651-pat00045
)이라 하고, 법선 방향으로 발생한 가속도를 법선 가속도(구심 가속도)(
Figure 112015120836651-pat00046
)라 한다.
부품이 로터리 회전시 접선 가속도에 의해 발생한 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00047
)은 다음과 같이 계산할 수 있다.
Figure 112015120836651-pat00048
여기서
Figure 112015120836651-pat00049
는 로터리 회전에 대한 각가속도를 말하고,
Figure 112015120836651-pat00050
은 로터리 헤드의 중심으로부터 스핀들 중심까지의 거리를 말한다. 따라서 상기 수학식 14를 살펴보면,
Figure 112015120836651-pat00051
Figure 112015120836651-pat00052
의 곱은 로터리 회전에서 접선 방향에 대한 직선 가속도이다. 여기에 부품의 질량(m)을 곱하므로 로터리 회전이 부품에 작용하는 힘이 계산된다. 이러한 힘이
Figure 112015120836651-pat00053
만큼 떨어진 곳에서 작용하므로, 상기 접선 가속도에 의해 발생한 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00054
)은 일종의 토크(Torque)가 된다.
한편, 부품이 로터리 회전시 법선 가속도에 의해 발생한 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.
Figure 112015120836651-pat00055
여기서
Figure 112015120836651-pat00056
는 로터리 회전에 대한 각속도를 말한다. 따라서 상기 수학식 15를 살펴보면,
Figure 112015120836651-pat00057
Figure 112015120836651-pat00058
의 곱은 로터리 회전에서 법선 방향에 대한 구심 가속도이다. 여기에 부품의 질량(m)을 곱하므로 로터리 회전이 부품에 작용하는 힘이 계산된다. 이러한 힘이
Figure 112015120836651-pat00059
만큼 떨어진 곳에서 작용하므로, 상기 법선 가속도에 의해 발생한 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00060
)은 일종의 토크(Torque)가 된다.
상기 구한 스핀들 중심 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00061
)과 이동 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00062
)에, 접선 가속도에 의해 발생한 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00063
) 및 법선 가속도에 의해 발생한 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00064
)을 합하면, 부품 실장기의 헤드가 운동 중 부품에 발생하는 모든 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00065
)이 도출된다.
Figure 112015120836651-pat00066
한편, 부품의 회전에 저항하는 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00067
)은 상기 계산한 결과와 동일하다.
Figure 112015120836651-pat00068
상기 구한 부품에 발생하는 모든 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00069
) 부품의 회전에 저항하는 회전 관성(
Figure 112015120836651-pat00070
)을 이용하여 안전 부품 실장 비율(S)을 계산할 수 있다.
Figure 112015120836651-pat00071
상기 기술한 바, 상기 S503 단계, S504 단계, S505 단계를 거쳐 안전 부품 실장 비율(S)을 계산할 수 있다. 안전 부품 실장 비율(S)이 2보다 큰 경우에 해당 스피드를 적절한 스피드 레벨로 판단하게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 최적 노즐 선정 장치 2: 최적 스피드 선정 장치
11: 정보 저장부 12: 연산부
13: 노즐 선정부 21: 계수 저장부
22: 부품 무게 추출부 23: 스피드 선정부
24: 입력부 111: 노즐 정보
112: 부품 정보 211: 무게 계수 정보
212: 마찰 계수 정보

Claims (6)

  1. 부품을 노즐에 흡착하여 기판에 실장하는 기술에 있어서,
    복수의 노즐에 대한 각각의 제1 및 제2 내경의 정보를 포함하는 노즐 정보 및 복수의 부품에 대한 각각의 제1 및 제2 길이의 정보를 포함하는 부품 정보를 저장하는 정보 저장부;
    상기 부품 정보를 토대로 상기 복수의 부품 가운데 실장 대상이 되는 부품의 일면의 면적을 연산하고, 상기 노즐 정보를 토대로 상기 복수의 노즐의 흡착공의 면적을 연산하는 연산부; 및
    상기 연산된 부품 일면의 면적과 상기 연산된 노즐 흡착공의 면적을 비교하여 제1 노즐 후보군을 선정하고, 상기 선정된 노즐의 상기 제1 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제1 길이를 비교하고 상기 선정된 노즐의 상기 제2 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제2 길이를 비교하여 제2 노즐 후보군을 선정하며, 상기 제2 노즐 후보군 가운데 적어도 하나의 노즐을 최종 선정하는 노즐 매칭부를 포함하고,
    상기 노즐 매칭부는,
    상기 제1 노즐 후보군 가운데,
    상기 실장 대상의 부품의 상기 제1 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 상기 선정된 노즐의 상기 제1 내경이 더 작고, 상기 실장 대상의 부품의 상기 제2 길이에 사용자 계수를 곱한 값보다 상기 선정된 노즐의 상기 제2 내경이 더 작은 노즐을 제2 노즐 후보군으로 선정하고,
    상기 최종 선정된 노즐이 아닌 다른 노즐이 선택되는 경우,
    선택된 노즐의 사용자 계수를 역연산하고, 상기 선택된 노즐의 사용자 계수와 기존에 선택된 복수의 노즐들의 사용자 계수의 평균을 계산하여 상기 사용자 계수를 업데이트하고,
    상기 사용자 계수는 노즐의 위치 오프셋 발생에 따라 부품 미 흡착을 방지하기 위한 마진인 최적 노즐 선정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 매칭부는,
    상기 제1 노즐 후보군으로 선정되었으나 상기 제2 노즐 후보군으로 선정되지 않은 노즐 가운데, 상기 제1 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제2 길이를 비교하고 상기 제2 내경과 상기 실장 대상의 부품의 상기 제1 길이를 비교하여 제2 노즐 후보군을 선정하는, 최적 노즐 선정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 매칭부는,
    상기 제2 노즐 후보군 가운데,
    흡착공의 면적이 가장 큰 노즐을 최종 선정하는, 최적 노즐 선정 장치.
  6. 부품을 노즐에 흡착하여 기판에 실장하는 기술에 있어서,
    복수의 부품에 대한 복수의 노즐 각각의 마찰 계수를 저장하는 마찰 계수 저장부;
    상기 복수의 부품 가운데 실장 대상이 되는 부품의 무게를 추출하는 부품 무게 추출부; 및
    상기 부품의 무게와 상기 마찰 계수를 이용하여 상기 부품에 작용하는 회전 관성, 상기 부품과 상기 노즐 사이에 발생하는 마찰 토크를 계산함으로써 최적의 스피드로 선정하는 스피드 선정부를 포함하되,
    상기 스피드 선정부는
    미리 저장된 스피드 레벨 중 가장 빠른 스피드 레벨을 선정하고,
    상기 마찰 토크 및 상기 선정된 스피드 레벨에 포함된 스피드 정보를 통해 안전 부품 실장 비율 연산하고,
    상기 안전 부품 실장 비율이 미리 설정된 기본 안전 실장 가능 계수보다 클 경우, 선정된 스피드 레벨을 상기 최적의 스피드로 선정하고,
    상기 안전 부품 실장 비율이 미리 설정된 기본 안전 실장 가능 계수보다 작을 경우, 상기 선정된 스피드 레벨보다 낮은 스피드 레벨을 재선정하여 상기 안전 부품 실장 비율을 재 연산하는 최적 스피드 선정 장치.
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