KR102654381B1 - 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치는, 부품이 삽입된 상기 검사대상물의 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 영상획득부에 의해 획득한 검사영상과 부품이 정위치 되었을 때의 기준값과 비교하는 비교부; 및 상기 비교부에 의해 확인된 상기 부품의 삽입위치가 상기 기준값으로부터 소정의 기준치를 벗어나면 부품 삽입이 불량인 것으로 판단하는 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치{Device for identifying defects of mounted electronic component and a component mounting device using the same}

본 발명은 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치에 관한 것으로, 부품삽입기 의해 부품이 실장된 후 부품 삽입 불량 여부를 신속하게 검사하고, 기기의 공간을 효율적으로 활용하여 설비를 컴팩트하게 할 수 있으며, 빠른 실장 공정에 의해 제품 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 한 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치에 관한 것이다.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art)

하이브리드 이형부품 삽입로봇는 다양한 종류의 부품을 인쇄 회로 기판에 삽입하는 장치로서, 전자제품 제조 공정에서 필수적인 제조 장비중에 하나이다.

최근의 전자제품은 경박단소한 디자인으로 제조되기 때문에, 많은 부품이 표면실장 기술(Surface Mount Technology)을 이용하기 때문에, 표면실장 부품(SMD, surface mount device)과 스루홀(thru hole)이 형성되지 않은 인쇄회로 기판을 사용한다. 그러나, 대부분의 전자제품에서, 외부로부터 전력을 공급받는 전력회로는, 아직까지 스루홀이 형성된 인쇄회로기판에 긴 철선인 리드(lead)를 가지는 부품을 사용한다.

일반적으로 SMT 기술을 이용하는 PCB는 규격화된 크기와 간격을 가지는 footprint가 형성된다. 즉 부품의 크기와 형상이 달라지더라도, PCB 기판으로부터 신호를 전달받는 전극의 크기와 배치는 대체로 규격화 되어있어서 자동화 작업이 용이하다. 이에 반하여, 리드가 인쇄회로기판(PCB)의 스루홀에 삽입되어 납땜되는 리드형 부품(1)들은, 크기와 형상을 특정하기 어렵다.

예컨대, 캐패시터의 경우에, 그 용량에 따라 크기가 달라지나 대체로 원통형상으로 세로로 세워져 PCB에 삽입된다. 반면에 다이오드의 경우에는 캐패시터보다 작은 원통형이며 리드가 원통형상의 양측 끝단에 형성된다. 일반적으로 다이오드는 원통형상이 PCB의 표면에 평행하게 배치된다.

특히 하이브리드 이형부품 삽입로봇은, 강한 압력으로 인쇄회로기판의 스루홀에 압입해야 하는 탭 터미널이나, 탭 리셉터클 등도 인쇄회로 기판에 삽입해야 한다. 이에 따라 하이브리드 이형부품 삽입로봇은, 다양한 크기와 형상의 부품을 약한 압력을 정밀 제어하며 그립하거나, 또는 강한 압력으로 그립하여 PCB에 압입 가능한 새로운 그리핑 시스템을 요구한다.

도1을 참조하면, 이형삽입기(2) 또는 하이브리드 이형부품 삽입로봇에 의한 부품 삽입 공정은 자동화되어 있으나, 인쇄회로기판에 실장된 부품이 제대로 삽입된 것인지를 검사하는 공정은 여전히 작업자의 수작업에 의존한다. 작업자는 부품이 실장된 인쇄회로기판이 이송되는 워크테이블(3)에서 육안 검사하여 삽입 부품이 정위치되지 않은 인쇄회로기판을 선별 및 수거하고, 삽입검사대(4)에서 결손된 부품이 포함된 인쇄회로기판을 추가 선별한다. 리플로워(Reflow) 작업대(5)에서는 스루홀을 통해 관통된 부품의 리드를 인쇄회로기판에 용접하는 과정이 수행된다.

이와 같이 종래 표면 실장 과정에서, 수작업에 의해 불량 여부를 판별하는 것은 최종적인 인쇄회로기판의 제조 공정 시간이 길어져 생산 효율을 크게 저하시키고, 불량 여부 판별에 대한 신뢰도를 만족한 수준으로 유지하기 어려운 단점이 있다.

이에 본 발명은 부품 삽입 불량 여부를 만족할 수준의 신뢰성을 가지면서 신속하게 수행할 수 있는 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 부품삽입기 의해 부품이 실장된 후 부품 삽입 불량 여부를 신속하게 검사하고, 기기의 공간을 효율적으로 활용하여 설비를 컴팩트하게 할 수 있으며, 빠른 실장 공정에 의해 제품 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 한 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치는, 부품이 삽입된 상기 검사대상물의 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 영상획득부에 의해 획득한 검사영상과 부품이 정위치 되었을 때의 기준값과 비교하는 비교부; 상기 비교부에 의해 확인된 상기 부품의 삽입위치가 상기 기준값으로부터 소정의 기준치를 벗어나면 부품 삽입이 불량인 것으로 판단하는 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상획득부는 상기 검사대상물의 수직 상방에서 상기 검사대상물을 촬영하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기준값은, 상기 검사대상물에 삽입되는 부품이 상기 검사대상물의 표면에 정위치되었을 때의 제품삽입정보로서 데이터저장부에 저장되며, 상기 데이터저장부의 상기 제품삽입정보는 사용자에 의해 선정 또는 변경되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기준값은, 상기 검사대상물에 삽입되는 부품이 상기 검사대상물의 표면에 정위치된 상태에서 상기 검사대상물을 수직 상방에서 보았을 때, 상기 부품의 복수 지점에 대한 적어도 하나의 위치정보, 상기 부품이 차지하는 면적정보, 또는 상기 부품의 외곽을 연결하는 도형의 평면정보 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판별부는, 상기 삽입부품의 상기 위치정보, 상기 면적정보, 또는 상기 평면정보 중 적어도 하나가 상기 기준값과 비교하여 소정의 오차범위 이상인 경우, 삽입불량인 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 부품삽입장치는, 상기 삽입 부품 불량 선별 장치; 상기 검사대상물이 이송되는 이송레일; 상기 이송레일 및 상기 영상획득부를 수용하는 본체; 상기 본체에 마련되며 상기 검사대상물에 실장되는 부품을 픽업 및 삽입하는 부품삽입기;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 영상획득부는, 상기 본체의 상측에서 상기 이송레일을 수직 하향으로 바라보도록 설치되고, 상기 영상획득부는 카메라와 상기 카메라가 장착되는 장착브라켓을 포함하며, 상기 장착브라켓은, 상기 영상획득부를 수용하는 본체에 결합되는 메인프레임; 상기 메인프레임에 X축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제1 브라켓; 상기 제1 브라켓에 상승 및 하강하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 브라켓; 및 상기 제2 브라켓에 Y축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제3 브라켓;을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 부품삽입기는 상기 이송레일을 기준으로 제1 측에 마련되는 제1 삽입기와, 상기 이송레일을 기준으로 상기 제1 측의 반대편인 제2 측에 마련되는 제2 삽입기가 마련되며, 상기 제1,2 삽입기는 교대로 부품을 반복하여 상기 검사대상물에 실장하며, 상기 영상획득부는 상기 제1,2 삽입기에 의해 부품이 실장되는 사이 시간에 상기 검사대상물의 영상을 획득하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 부품삽입기가 상기 검사대상물에 부품을 실장하기 전에, 상기 부품의 불량여부를 판별하는 부품불량판별부를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 부품불량판별부는, 상기 부품삽입기의 픽업부가 부품을 픽업한 상태에서 상기 부품의 하면의 영상을 획득하여 상기 부품의 불량여부를 판별하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 부품삽입기는 이종의 부품을 상기 검사대상물에 삽입하는 이형삽입기인 것이 바람직하다.

본 발명에 실시예에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치는, 부품삽입기의해 부품이 실장된 후 부품 삽입 불량 여부를 신속하게 검사하고, 기기의 공간을 효율적으로 활용하여 설비를 컴팩트하게 할 수 있으며, 빠른 실장 공정에 의해 제품 생산 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(PCB)에 표면을 실장하는 표면실장기술에 적용되며, 다양한 크기와 형상을 가지는 부품을 인쇄회로기판에 삽입하는 이형삽입기가 부품을 삽입하고, 상기 부품의 삽입 불량 여부를 신속히 식별하는 효과를 제공한다.

또한, 부품의 삽입 불량은, 부품이 정위치되지 않고 틀어진 경우, 부품이 삽입되지 않는 결손의 경우, 또는 부품이 정격 삽입량보다 적게 삽입되어 인쇄회로기판에 완전히 삽입되지 않은 경우를 포함하여 다양한 경우의 불량 검사를 수행할 수 있다.

도1은 종래 이형삽입기를 통한 부품 실장 후 부품 불량 여부 식별 공정을 개개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명 실시예에 따른 부품삽입장치의 사시도,
도3는 본 발명 실시예에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치의 블럭도,
도4는 도1의 내부를 도시한 사시도,
도5는 도4의 정면도,
도6은 도4의 측면도,
도7은 도4의 요부에 대한 평면도,
도8은 부품공급기가 결합한 상태의 평면도,
도9 내지 도11은 부품삽입기의 부품 실장 과정을 순차적으로 보인 도면,
도12는 영상획득부의 사시도,
도13은 도12를 다른 각도에서 본 사시도,
도14는 불량 여부 판단 과정을 나타낸 순서도,
도15는 불량 여부의 예시를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 발명(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시 예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 실시예에 따른 부품삽입장치의 사시도이고, 도3는 본 발명 실시예에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치의 블럭도이다. 도4는 도1의 내부를 도시한 사시도이고, 도5는 도4의 정면도이며, 도6은 도4의 측면도이다. 도7은 도4의 요부에 대한 평면도이고, 도8은 부품공급기가 결합한 상태의 평면도이다. 도9 내지 도11은 부품삽입기의 부품 실장 과정을 순차적으로 보인 도면이다. 도12는 영상획득부의 사시도이고, 도13은 도12를 다른 각도에서 본 사시도이다. 도14는 불량 여부 판단 과정을 나타낸 순서도,이고, 도15는 불량 여부의 예시를 보여주는 도면이다.

먼저 도3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치(100)는, 영상획득부(10), 비교부(20), 및 판별부(30)를 포함한다.

상기 영상획득부(10)는, 부품이 삽입된 상기 검사대상물(1)의 영상을 획득하기 위해서 마련된다. 상기 부품은 검사대상물(1)에 실장되는 전자부품으로, 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 상기 부품은 부품삽입기(80)에 의해 검사대상물(1)에 삽입될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 부품삽입기(80)는 이종(異種)의 부품을 상기 검사대상물(1)에 삽입할 수 있는 이형삽입기에 마련되며, 상기 부품은 상기 이형삽입기에 의해 실장되고, 상기 검사대상물(1)은 인쇄회로기판(PCB)일 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 영상획득부(10)는 상기 검사대상물(1)의 수직 상방에서 상기 검사대상물(1)을 촬영하여 검사영상을 획득한다. 도2에 도시된 바와 같이, 상기 검사대상물(1)은 이송레일(60)을 따라 일방향으로 이송되어 상기 영상획득부(10)가 설치된 본체(50)의 내부로 이송되고, 상기 부품삽입기(80)에 의해 부품이 삽입되면, 상기 영상획득부(10)에 의해 검사대상물(1)의 표면 영상이 획득된다.

상기 비교부(20)는, 상기 영상획득부(10)에 의해 획득한 검사영상과 부품이 정위치 되었을 때의 기준값과 비교하기 위해서 마련된다. 상기 영상획득부(10)에 의해 획득된 영상으로부터 신호처리 과정을 거쳐 상기 기준값과 비교되는 소정의 실측값이 도출되고, 상기 비교부(20)는 실측값과 상기 기준값을 비교할 수 있다.

상기 기준값은, 상기 검사대상물(1)에 삽입되는 부품이 상기 검사대상물(1)의 표면에 정위치되었을 때의 제품삽입정보이다. 상기 제품삽입정보는 데이터저장부(40)에 저장되며, 기준값과의 비교 판단시 상기 비교부(20)에 제공된다.

상기 데이터저장부(40)에 저장된 상기 제품삽입정보는 사용자에 의해 선정 또는 변경될 수 있다. 본 발명 실시예에 따르면, 상기 부품삽입기(80)는 이종의 부품을 삽입하고, 상기 각 부품에 대한 제품삽입정도는 부품마다 제공될 수 있다. 사용자는 조작부(70)를 통해 각 부품의 기준값을 조절할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따르면, 상기 기준값은 상기 검사대상물(1)에 삽입되는 부품이 상기 검사대상물(1)의 표면에 정위치된 상태에서 상기 검사대상물(1)을 수직 상방에서 보았을 때, 상기 부품의 복수 지점에 대한 적어도 하나의 위치정보, 상기 부품이 차지하는 면적정보, 또는 상기 부품의 외곽을 연결하는 도형의 평면정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도15에 도시된 바와 같이, 상기 위치정보는 부품의 소정의 위치에 대한 정보를 의미한다. 상기 위치정보는 미리 선택된 복수의 지점(P1,2,3,4,5)에 대하여 실장 후 그 지점에서의 위치정보를 의미한다. 상기 면적정보는 상기 영상획득부(10)가 상방에서 부품을 촬영하였을 때, 상방에서 보이는 면적을 의미한다. 상기 평면정보는 부품을 상방에서 보았을 때 외각을 연결하여 얻어지는 평면 형상에 대한 정보이다. 상기 데이터저장부(40)는 부품이 정위치에 제대로 삽입된 경우, 상기 복수의 지점에 대한 위치정보, 면적정보, 및 평면정보에 대한 기준값이 저장된다.

상기 판별부(30)는, 상기 비교부(20)에 의해 확인된 상기 부품의 삽입위치가 상기 기준값으로부터 소정의 기준치를 벗어나면 부품 삽입이 불량인 것으로 판단하기 위해서 마련된다. 상기 판별부(30)는 상기 삽입부품의 상기 위치정보, 상기 면적정보, 또는 상기 평면정보 중 적어도 하나가 상기 기준값과 비교하여 소정의 오차범위 이상인 경우, 삽입불량인 것으로 판단한다. 이와 같은 삽입 불량 여부 판단 과정은 도14에 도시된다.

도15에 도시된 바와 같이, 상기 위치정보로 삽입 불량을 판별하는 경우, 상기 P1, P2, P3, P4, P5 지점 중 적어도 하나 이상의 위치에 대한 실측값을 부품의 정상적으로 삽입되었을 때, 정위치정보(기준값)와 비교하여 소정의 기준치를 벗어나면 삽입 불량으로 판별할 수 있다(NG1에서 P1 내지 P5의 위치정보 이용). 즉, 위치정보는 상기 P1 내지 P5 중 복수의 지점을 선택하여 비교될 수 있고, P1 내지 P5의 지점은 사용자에 의해 임의로 선정될 수 있다. 예컨대, 위치정보의 오차는 2% 내지 5%로 주어질 수 있으며, 상기 실측값과 기준값의 오차 범위가 상기 범위에 있으면 정상 삽입으로 판정할 수 있다.

상기 면적정보로 삽입 불량을 판별하는 경우, 실장 후 실측된 부품의 면적정보와 부품이 정상적으로 삽입된 정위치에서의 면적정보(기준값)를 비교하여 소정의 기준치를 벗어나면 삽입 불량으로 판별할 수 있다. 도15의 NG3를 참조하면, 부품이 정상적으로 삽입되었을 때는 점선(RL)로 표기한 것이고, 부품이 실장된 후의 모습이 실선(DL)로 표기되었다. RL의 내부 면적은 정위치에서의 면적정보이고, DL의 내부 면적은 실측된 면적정보이다. 상기 실측된 면적이 상기 정위치에서의 면적보다 소정의 기준치를 벗어나면, 상기 부품은 검사대상물에 원하는 깊이로 삽입되지 않은 상태로서 삽입 불량으로 판단될 수 있다. 예컨대, 면적정보의 오차는 2% 내지 5%로 주어질 수 있으며, 상기 실측값과 기준값의 오차 범위가 상기 범위에 있으면 정상 삽입으로 판정할 수 있다.

상기 형상정보로 삽입 불량을 판별하는 경우, 실장 후 부품의 외각을 연결한 평면형상정보와, 부품이 정위치되었을 때의 평면형상정보(기준값)를 비교하여 소정의 기준치를 벗어나면 삽입불량으로 판별할 수 있다. 도15의 NG1의 경우, 상기 실장 후 평면형상 실전(DL)로 표기하였으며, 부품이 정상적으로 정위치에 있을 때의 모습이 점선(RL)으로 표기되었다. 상기 실선(DL)과 점선(RL)이 서로 겹쳐지는 부분을 고려하고, 겹쳐지는 부분의 형상정보와 기준값을 비교하여 소정의 기준치를 벗어나면 삽입 불량으로 판단될 수 있다. 예컨대, 겹쳐지는 부분의 형상정보와 기준값의 오차는 2% 내지 5%로 주어질 수 있으며, 상기 실측값과 기준값의 오버랩되는 형상이 기준값과 비교하여 상기 오차 범위 내에 있으면 정상 삽입으로 판정할 수 있다.

도15에 있어서, NG2의 경우는 부품삽입기에 의해 부품이 삽입되지 못하고 결손이 발생된 상태로서, 이러한 경우 역시 삽입 불량으로 판별될 수 있다.

이처럼 본 발명 실시예에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치(100)는, 부품삽입기에 의해 다양한 크기와 형상을 가지는 부품을 검사대상물에 실장할 때, 실장 후의 영상을 기준값과 비교함으로써, 부품의 삽입 불량 여부를 신속하게 판별할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면 삽입부품 불량 검사 장치를 구비한 부품삽입장치(200)가 제공된다. 이하 부품삽입장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 부품삽입장치(200)는, 상술한 삽입 부품 불량 선별 장치(100), 이송레일(60), 본체(50), 부품삽입기(80)를 포함한다.

상기 삽입 부품 불량 선별 장치(100)는 부품삽입기(80)에 의해 부품이 실장된 후 삽입 불량 여부를 검사하기 위한 것으로, 상술한 구성을 포함한다. 즉, 상기 삽입 부품 불량 선별 장치(100)는 영상획득부(10), 비교부(20), 및 판별부(30)를 포함한다. 상기 부품삽입장치(200)에 채용되는 상기 삽입 부품 불량 선별 장치(100)의 작용 효과는 상술한 작용 내지 효과를 그대로 제공한다.

도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 상기 영상획득부(10)는 본체(50)의 상측에서 이송레일(60)을 수직 하향으로 바라보도록 설치된다. 도5에 도시된 바와 같이 상기 영상획득부(10)는 본체(50)의 좌우 폭방향의 중심 상방에 설치되고, 도6에 도시된 바와 같이 상기 영상획득부(10)는 이송레일(60)의 중심측의 상방에 설치된다.

상기 영상획득부(10)는 카메라(11)와 상기 카메라를 장착하기 위한 장착브라켓(15)을 포함한다.

도12에 도시된 바와 같이, 상기 장착브라켓(15)은 상기 영상획득부(10)를 수용하는 본체(50)에 결합되는 메인프레임(12), 상기 메인프레임(12)에 X축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제1 브라켓(15), 상기 제1 브라켓(15)에 상승 및 하강하여 Z축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 브라켓(14), 및 상기 제2 브라켓(14)에 Y축 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제3 브라켓(13);을 포함한다.

상기 제1 브라켓(15)및 상기 제3 브라켓(13)을 XY축 방향으로 이동시키기 위해서, 메일프레임(12) 및 제2 브라켓(14)에 형성된 장공(미도시)에 체결하고, 상기 장공의 범위에서 상기 제1,3 브라켓(15,13)을 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 브라켓(15)은 대략 ""형태로 형성되고, 상기 제2 브라켓(14)는 대략 "" 형태로 형성되어, 상기 제2 브라켓(14)이 상기 제1 브라켓(15)의 내측면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하도록 조립된다. 그리고, 도13에 도시된 바와 같이, 상기 카메라(11)는 제3 브라켓(13)에 볼트(131)에 의해 체결된다.

상기 이송레일(60)은 상기 검사대상물(1)이 이송되는 레일로서, 본체(50)의 중심측을 관통하도록 배치된다. 본 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(PCB)이 상기 이송레일(60)을 따라 이동하고, 상기 본체(50)의 내부에서 부품의 실장 및 삽입 불량 여부의 검사가 함께 수행된다.

상기 본체(50)는 상기 이송레일(60) 및 상기 영상획득부(10)를 수용한다. 본 실시예에 따르면, 상기 본체(50)는 이형삽입기를 구성하는 각 파트를 수용한다. 즉, 도4에 도시된 바와 같이, 상기 본체(50)는 이송레일(60) 및 영상획득부(10) 이외에, 부품삽입기(80), 상기 부품삽입기(80)를 XYZ축 방향으로 이동시키는 가이드부, 상기 부품삽입기(80)에 의해 픽업된 부품의 결함여부를 판별하는 부품불량판별부(90) 등의 구성이 포함된다.

상기 부품삽입기(80)는 상기 본체(50)에 마련되며, 상기 검사대상물(1)에 실장되는 부품을 픽업 및 삽입하기 위해서 마련된다. 본 실시예에 따르면, 상기 부품삽입기(80)는 제1 삽입기(81) 및 제2 삽입기(82)를 포함한다.

상기 제1 삽입기(81)는 상기 이송레일(60)을 기준으로 제1 측에 마련된다. 그리고, 제2 삽입기(82)는 상기 이송레일(60)을 기준으로 상기 제1 측의 반대편인 제2 측에 마련된다. 상기 제1,2 삽입기(81,82)는 교대로 부품을 반복하여 상기 검사대상물(1)에 실장한다. 본 실시예에 있어서, 도4를 기준으로 상기 이송레일(60)의 우측에 제1 삽입기(81)가 배치되고, 상기 이송레일(60)의 좌측에 제2 삽입기(82)가 배치된다.

본 실시예에 따르면, 상기 영상획득부(10)는 상기 제1,2 삽입기(81,82)에 의해 부품이 실장되는 사이 시간에 상기 검사대상물(1)의 영상을 획득한다. 부품이 부품삽입기(80)에 의해 실장되고, 영상획득부(10)가 검사대상물(1)의 영상을 획득하여 삽입 불량 여부를 판단하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도8은 본 발명 실시예에 따른 부품삽입장치(200)에 부품공급기(110)가 결합된 상태를 도시한 것이다. 도4를 기준으로, 전면과 후면측으로 상기 부품공급기(110)가 접근하여 결합되며, 상기 부품공급기(110)에는 복수의 열이 구비되고, 각 열에 실장될 부품이 순차적으로 대기한다. 본 실시예에 따른 상기 부품삽입기(80)는 상기 부품공급기(110)에 놓인 부품을 픽업하고, 이송레일(60) 상에 대기하는 검사대상물(1, 인쇄회로기판)에 부품을 실장한다. 도7, 도9 내지 도11은 설명의 편의상 상기 부품공급기(110)가 생략되고, 제1 삽입기(81)의 동작 상태를 순차적으로 도시하였다.

도7은 제1 삽입기(81)가 부품을 픽업한 상태를 도시한다. 상기 제1 삽입기(81)는 제1 가이드(811)를 따라서 X축 방향으로 이동될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 제1 삽입기(81)는 6개의 픽업부(83)를 구비하고, 상기 부품공급기(110)로부터 상기 픽업부(83)에 대응하는 수의 부품을 동시에 픽업할 수 있다. 물론, 상기 제1 삽입기(81)가 픽업하는 부품은 필요에 따라 6개 미만으로 픽업할 수 있다.

이어서, 도9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 삽입기(81)는 부품을 픽업한 상태에서 부품의 불량 여부를 판별하기 위해 대기한다.

도10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 상기 제1 삽입기(81)가 상기 검사대상물(1)에 부품을 실장하기 전에, 상기 부품의 불량 여부를 판별하는 부품불량판별부(90)가 구비되고, 상기 제1 삽입기(81)는 부품을 픽업한 상태에서 Y축 방향으로 안내하는 제2 가이드(812)를 따라 상기 부품불량판별부(90)의 상측으로 이동한다. 물론, 도7 및 도10에 의해 제품의 픽업 및 부품의 불량 검사가 제1 삽입기(81)에 대하여 수행되는 모습을 도시하고 있으나, 상기 제2 삽입기(82)도 상기 제1 삽입기(81)과 유사하게 제품의 픽업 및 부품 불량 검사가 수행될 수 있다.

상기 부품불량판별부(90)는, 상기 부품삽입기(80)의 픽업부(83,84)가 부품을 픽업한 상태에서 상기 부품의 하면의 영상을 획득하여 상기 부품의 불량 여부를 판별할 수 있다. 예컨대, 상기 부품불량판별부(90)는 픽업대상이 케패시터인 경우, 캐패시터의 리드 길이가 불량인 경우 또는 상기 캐퍼시터가의 리드 위치가 잘못된 경우(PCB의 스루홀에 삽입되지 못함) 등을 판정하여 부품 자체가 불량인 경우 검사대상물(1)에 실장하지 않고 배출되며, 상기 부품은 별도로 수거된다.

도11은 상기 제1 삽입기(81)가 상기 검사대상물(1)에 부품을 실장하는 모습을 도시한 것이다. 실장 완료 후 상기 제1 삽입기(81)는 상기 검사대상물(1)로부터 후퇴하며, 후속하여 제2 삽입기(82)에 의한 부품 삽입이 수행된다. 이와 같이 상기 제1 삽입기(81) 및 제2 삽입기(82)는 교대로 반복하여 부품을 실장한다. 상기 영상획득부(10)는 상기 제1 삽입기(81)에 의해 부품이 실장되고, 상기 제1 삽입기(81)가 후퇴한 후, 상기 제2 삽입기(82)에 의해 부품이 실장되기 전 사이 시간에 검사대상물(1)의 표면 영상을 촬영한다.

상기 영상획득부(10)에 의해 표면 영상이 확보되면, 비교부(20) 및 판별부(30)에 의해 삽입 불량 여부가 검사되며, 삽입 불량으로 판별된 검사대상물(1)은 불량품이 수집되는 수거부(미도시)로 이동되어 수거된다.

이처럼, 본 발명 실시예에 따른 삽입 부품 불량 검사 장치 및 이를 구비한 부품삽입장치는, 삽입 불량 검사를 자동화하여 PCB 제조 공정 시간을 대폭 단축하여 생산 효율을 향상시킨다.

또한, 본 발명 실시예에 따르면, 부품이 삽입되지 않은 결품, 뒤틀림, 높이 이상에 대한 다양한 삽입 불량 상태를 검사할 수 있으며, 특히 영상획득부는 상기 제1,2 삽입부(81,82)가 부품을 실장하고 후퇴하는 사이 시간에 검사대상물(1)의 영상을 획득하므로, 제1,2 삽입부(81,82)에 의한 부품 픽업 및 실장의 공정 시간에 영향을 주지않으면서도 부품의 삽입 불량 여부를 체크할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 삽입 부품 불량 감사 장치(100)는 부품의 픽업 및 실장을 위한 구성뿐만아니라 삽입 불량 여부 판단을 하나의 본체 내부에서 수행할 수 있으므로, 삽입 부품 불량 검사 장치(100)를 컨팩트하게 구현하고, PCB 생산 공정에 소요되는 다른 기기와 함께 생산 라인을 효율적으로 구현할 수 있는 효과를 제공한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.

10... 영상획득부 11... 카메라
12... 메인프레임 13... 제3 브라켓
14... 제2 브라켓 15... 제1 브라켓
16... 장착브라켓 131... 볼트
20... 비교부 30... 판별부
40... 데이터저장부 50... 본체
60... 이송레일 70... 조작부
80... 부품삽입기 81... 제1 삽입기
82... 제2 삽입기 811... 제1 가이드
812... 제2 가이드 90... 부품불량판별부
100... 삽입부품 불량검사 장치 110... 부품공급기
200... 부품삽입장치 1... 검사대상물

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 부품이 삽입된 검사대상물의 영상을 획득하는 영상획득부;
   상기 영상획득부에 의해 획득한 검사영상과 부품이 정위치 되었을 때의 기준값과 비교하는 비교부;
   상기 비교부에 의해 확인된 상기 부품의 삽입위치가 상기 기준값으로부터 소정의 기준치를 벗어나면 부품 삽입이 불량인 것으로 판단하는 판별부;를 포함하며,
   상기 검사대상물이 이송되는 이송레일;
   상기 이송레일 및 상기 영상획득부를 수용하는 본체; 및
   상기 본체에 마련되며 상기 검사대상물에 실장되는 부품을 픽업 및 삽입하는 부품삽입기;를 포함하고,
   상기 부품삽입기는 상기 이송레일을 기준으로 제1 측에 마련되는 제1 삽입기와, 상기 이송레일을 기준으로 상기 제1 측의 반대편인 제2 측에 마련되는 제2 삽입기가 마련되며, 상기 제1,2 삽입기는 교대로 부품을 반복하여 상기 검사대상물에 실장하며,
   상기 영상획득부는 상기 제1,2 삽입기에 의해 부품이 실장되는 사이 시간에 상기 검사대상물의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 삽입부품 불량 검사 장치를 구비한 부품삽입장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 부품삽입기가 상기 검사대상물에 부품을 실장하기 전에, 상기 부품의 불량여부를 판별하는 부품불량판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 삽입부품 불량 검사 장치를 구비한 부품삽입장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 기준값은, 상기 검사대상물에 삽입되는 부품이 상기 검사대상물의 표면에 정위치되었을 때의 제품삽입정보로서 데이터저장부에 저장되며,
   상기 데이터저장부의 상기 제품삽입정보는 사용자에 의해 선정 또는 변경되는 것을 특징으로 하는 삽입부품 불량 검사 장치를 구비한 부품삽입장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 기준값은, 상기 검사대상물에 삽입되는 부품이 상기 검사대상물의 표면에 정위치된 상태에서 상기 검사대상물을 수직 상방에서 보았을 때,
    상기 부품의 복수 지점에 대한 적어도 하나의 위치정보, 상기 부품이 차지하는 면적정보, 또는 상기 부품의 외곽을 연결하는 도형의 평면정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 삽입부품 불량 검사 장치를 구비한 부품삽입장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 판별부는, 상기 삽입부품의 상기 위치정보, 상기 면적정보, 또는 상기 평면정보 중 적어도 하나가 상기 기준값과 비교하여 소정의 오차범위 이상인 경우, 삽입불량인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 삽입부품 불량 검사 장치를 구비한 부품삽입장치.
    
    
    
    

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