KR19980020108A - 부품 실장장치 - Google Patents
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Abstract
헤드 유니트와; 상기 헤드 유니트에 설치된 제 1 및 제 2 흡착 노즐과; 이동 인식 카메라와; 상기 제 1 및 제 2 흡착 노즐에 흡착된 부품을 반사시키는 제 1 및 제 2 미러와; 상기 제 1 및 제 2 미러의 화상을 상기 이동 인식 카메라에 반사시키는 제 3 미러;를 포함하는 부품 실장 장치에 있어서, 상기 헤드 유니트의 제 1 및 제 2 흡착 노즐의 하부에 각각 설치되어 헤드 유니트에 근접하거나 그로부터 이격되는 방향의 운동을 안내하는 리니어 모션 가이드 부재, 상기 제 1 및 제 2 미러의 운동을 강제하는 가이드 플레이트 부재, 상기 제 3 미러의 하부에 고정된 풀리 부재 및, 상기 풀리 부재와 가이드 플레이트 부재를 제어 가능하게 구동시키는 구동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치가 제공된다. 본 발명에 따른 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치에서 미러의 운동은 헤드의 이동 방향과 직각인 방향으로 발생하므로, 헤드 유니트의 이동시에 발생하는 관성의 영향을 받지않으면서 신속하고 정확하게 미러의 위치 설정이 가능하다는 장점을 가진다.
Description
본 발명은 부품 실장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신규한 구성의 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치에 관한 것이다.
부품 실장 장치는 인쇄 회로 기판에 반도체 칩과 같은 전자 부품을 장착하는 장치로서, 전자 부품을 흡착할 수 있는 노즐을 구비한 로보트를 이용하여 인쇄 회로 기판에 전자 부품을 장착한다. 전자 부품 실장 기술에서는 인쇄 회로 기판과 흡착 노즐의 상대적인 위치에서 발생할 수 있는 오차를 보정할 수 있도록 여러가지 장치 및 방법이 강구된다. 이는 흡착 노즐로 전자 부품을 들어올리고 이를 기판에 실장하는 작업이 고속으로 반복 수행되는 실장 작업에 있어서 작업 위치의 오차가 발생할 경우, 전체적인 작업에 무리가 오며 불량품이 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 이러한 작업 위치 오차를 측정하고 캘리브레이션 하기 위하여, 통상적으로 부품 실장 장치는 카메라를 구비한다. 전자 부품 실장 장치에 구비된 카메라는 흡착 노즐에 흡착된 전자 부품을 화상 인식함으로써 필요한 데이타를 구할 수 있다.
도 1 및 도 2에는 이동 인식 카메라를 구비한 부품 실장 장치의 일부에 대한 개략적인 사시도 및 정면도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 부품 실장 장치(10)는 X-Y 로보트(11)의 헤드 유니트(12)에 설치된 흡착 노즐(13a,13b), 이동 카메라(15) 및 미러(18a,18b,18c)를 포함한다. 헤드 유니트(12)는 X-Y 로보트(11)에 의해 평면 직교 좌표계상에서 운동한다. 흡착 노즐(13a,13b)은 승강 운동 및 회전 운동을 통해서 전자 부품(C)을 흡착한다. 인쇄 회로 기판(14)은 콘베이어(19)를 따라 이송된다. 전자 부품(C)은 흡착 노즐(13a,13b)에 의해 트레이(미도시)로부터 인쇄 회로 기판(14)으로 이송된다. 미러(17a,17b,17c)는 레일(18a,18b,18c)을 따라서 이동할 수 있다. 이동 카메라(15)와 미러(17a,17b,17c)는 화상 인식부를 구성하며, 이동 카메라(15)는 흡착 노즐(13a,13b)에 흡착된 전자 부품의 화상을 미러(17a,17b,17c)의 반사에 의해 인식할 수 있다.
도 2를 참조하면, 흡착 노즐(13a)에 흡착된 전자 부품은 미러(17a)와 미러17c)에 반사되어 카메라에 촬상되며, 흡착 노즐(13b)에 흡착된 전자 부품은 미러(17b)와 미러(17c)에 반사되어 카메라에 촬상된다. 미러(17c)는 경면이 2 군데에 형성됨으로써 양측의 미러(17a,17b)로부터 반사된 상을 카메라(15)의 촬상 렌즈를 향해 수직으로 반사시킨다.
위와 같은 부품 실장 장치에서, 각각의 흡착 노즐(13a,13b)은 부품에 대한 촬상이 끝난 이후에 하강하여 기판(14)에 부품을 실장하여야 한다. 이때 미러(17a,17b)는 흡착 노즐(13a,13b)의 하강 운동에 간섭을 일으키므로 레일(18a,18b)을 따라 수평 방향으로 이동되어야 한다. 즉, 촬상이 이루어지려면 미러(17a,17b)가 흡착 노즐(13a,13b)의 수직 하방으로 이동하여야 하고, 부품의 흡착이나 실장이 수행되려면 미러(17a,17b)가 흡착 노즐(13a,13b)의 수직 하방으로부터 이탈되어야 한다. 또한 두개의 흡착 노즐(13a,13b)들중 어느 것에 흡착된 부품을 촬상하느냐에 따라서 미러(17c)의 위치가 수평 방향으로 변경되어야 한다. 미러(17a,17b,17c)의 운동은 도시되지 아니한 각각의 액튜에이터에 의해 수행되며, 이들 액튜에이터들은 상호 별개로 작동된다.
위와 같이 구성된 부품 실장 장치에서 이동 인식 카메라에 의한 화상 인식에는 다음과 같은 문제점들이 존재한다. 우선 촬상이 수행되기 위해서는 정확한 미러의 위치 설정이 필요하지만 액튜에이터의 작동 오차에 의해 에러가 발생할 가능성이 매우 크다. 즉, 촬상시의 촛점을 맞추기 위해서 중간의 미러(17c)와 양측 미러(17a,17b) 사이의 거리가 정확하게 유지되어야 하지만, 별개의 액튜에이터에 의해 작동되는 미러들의 상호 거리는 액튜에이터의 작동 오차가 있을 경우 에러 발생의 가능성이 크다.
다음에 문제가 되는 것은 헤드 유니트(12)와 미러(17a,17b,17c)의 이동 방향이 동일하기 때문에 발생하는 관성의 영향에 관련된 것을 들 수 있다. 헤드 유니트(12)는 급속하게 수평 방향으로 이동하여 설정 위치에 도달하게 되며, 각각의 미러(17a,17b,17c)들도 헤드 유니트(12)의 수평 방향 이동과 동시에 동일한 방향으로 이동하면서 설정 위치에 도달하려고 할 것이다. 따라서 동일 방향의 운동에 따른 관성의 영향은 미러(17a,17b,17c)가 정확한 위치에 도달하는 시간을 지연시키는 부정적인 결과를 낳는다. 이외에도 3 개의 액튜에이터가 사용되는등 구성이 복잡하다는 문제점을 가진다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 미러의 위치 설정이 정확하고 신속하게 수행되는 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 관성의 영향 없이 미러의 위치 설정이 가능한 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단순화된 구성을 가지는 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 부품 실장 장치의 일부에 대한 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 부품 실장 장치의 일부에 대한 개략적인 정면도.
도 4a는 가이드 플레이트의 제 1 위치에서 도 3의 주요 부분에 대한 저면도를 도시한다.
도 4b는 가이드 플레이트의 제 2 위치에서 도 3의 주요 부분에 대한 저면도를 도시한다.
도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명
11. X-Y 로보트12. 헤드 유니트
13a.13b. 흡착노즐14. 인쇄 회로 기판
17a.17b.17c. 미러18a.18b.18c.레일
32. 헤드 유니트33a.33b. 흡착 노즐
38a.38b. 슬라이더41. 가이드 플레이트
43. 구동 모터45a.45b. 슬롯
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 헤드 유니트와; 상기 헤드 유니트에 설치된 제 1 및 제 2 흡착 노즐과; 이동 인식 카메라와; 상기 제 1 및 제 2 흡착 노즐에 흡착된 부품을 반사시키는 제 1 및 제 2 미러와; 상기 제 1 및 제 2 미러의 화상을 상기 이동 인식 카메라에 반사시키는 제 3 미러;를 포함하는 부품 실장 장치에 있어서, 상기 헤드 유니트의 제 1 및 제 2 흡착 노즐의 하부에 각각 설치되어 헤드 유니트에 근접하거나 그로부터 이격되는 방향의 운동을 안내하는 리니어 모션 가이드 부재, 상기 제 1 및 제 2 미러의 운동을 강제하는 가이드 플레이트 부재, 상기 제 3 미러의 하부에 고정된 풀리 부재 및, 상기 풀리 부재와 가이드 플레이트 부재를 제어 가능하게 구동시키는 구동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 미러의 저면에는 슬라이더가 고정되고, 상기 가이드 플레이트 부재는 소정 각도를 가진 평판 부재로서 상기 슬라이더들이 각각 삽입될 수 있는 슬롯이 양 단부에 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 구동 수단이 상기 풀리 부재를 구동하도록 벨트 부재가 더 구비되며, 상기 구동 수단이 상기 가이드 플레이트 부재를 소정의 각도로 구동하도록 기어열이 더 구비된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 1 또는 제 2 미러는, 상기 카메라에 의한 촬상 작업시에 상기 헤드 유니트에 근접한 상태를 유지함으로써 상기 제 3 미러에 대향하고, 상기 제 1 또는 제 2 흡착 노즐에 의한 부품 흡착 또는 실장 작업시에는 상기 헤드 유니트로부터 이격된 상태를 유지한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 3 미러는 경면이 하나이며, 상기 제 1 미러를 대향하는 제 1 위치와 상기 제 2 미러를 대향하는 제 2 위치 사이에서 180 도 간격으로 회전한다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 주요부를 각각의 위치에서 저면도로 도시한 것이다.
도면을 참조하면, X-Y 로보트(31)에는 헤드 유니트(32)가 이동 가능하게 설치된다. 헤드 유니트(32)에는 흡착 노즐(33a,33b)이 승강 가능하게 설치되어 부품 트레이(미도시)로부터 부품을 흡착하거나 흡착된 부품을 인쇄 회로 기판에 실장할 수 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 흡착 노즐(33a,33b)에 흡착된 부품을 화상 인식하기 위한 화상 인식부는 헤드 유니트(32)에 설치된 이동 카메라(35)와, 헤드 유니트(32)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 리니어 모션 가이드(36a,36b)를 따라서 이동하는 미러(37a,37b)와, 풀리(39)의 회전에 따라 회전 운동하는 미러(37c)를 포함한다. 상기 미러(37a,37b,37c)의 선형 운동 및 회전 운동은 회전 액튜에이터(도 4a, 43)에 의해 구동되며, 가이드 플레이트(41)에 의해 상호 연계된다.
리니어 모션 가이드(36a,36b)는 헤드 유니트(32)의 이동 방향과 직각인 방향으로 설치된다. 즉, 헤드 유니트(32)는 도면에서 좌우로 이송되는데 반하여, 리니어 모션 가이드(36a,36b)는 그 길이 방향이 도면의 평면으로부터 돌출하는 방향에 일치하도록 고정된다. 미러(37a,37b)의 저면에 설치된 슬라이더(38a,38b)는 리니어 모션 가이드(36a,36b)를 따라 이동할 수 있으며, 그 결과로서 미러(37a,37b)는 헤드 유니트(32)로부터 이격되는 방향 또는 헤드 유니트(32)에 근접하는 방향으로 이동할 수 있다. 미러(37c)는 하나의 경면을 가진 미러이며, 도 3에서 실선으로 지시된 위치에 있거나, 또는 180 도로 회전하여 도면 번호 37c'로 표시된 위치에 있을 수 있다. 도면 번호 47 로 지시된 기어열은 풀리(39)의 회전 운동을 가이드 플레이트(41)에 전달하는 역할을 하며, 그에 의해 가이드 플레이트(41)는 소정 각도로 회전할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 가이드 플레이트(41)는 소정의 각도를 가진 평판 부재이며, 양 단부에 소정 길이의 슬롯(45a,45b)이 형성되어 있다. 슬롯(45a,45b)에는 미러(37a,37b)의 저면에 고정된 슬라이더(38a,38b)가 각각 삽입된다. 풀리(39)는 회전 액튜에이터(43)와 타이밍 벨트(40)로 연결되며, 풀리(39)의 회전은 미러(37c)의 회전을 일으킨다. 회전 액튜에이터(43)가 회전 운동을 하면 미러(37c)는 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 두개의 위치 사이에서 180 도 각도로 제어 가능하게 회전할 수 있다.
풀리(39)의 회전은 기어열(47)을 통해서 가이드 플레이트(41)를 소정 각도로 회전시킬 수 있다. 도 4a에 도시된 것은 제 1 위치에서의 가이드 플레이트(41)를 도시한 것이며, 도 4b에 도시된 것은 제 2 위치에서의 가이드 플레이트(41)를 도시한 것이다. 미러(37a,37b)의 저면에 설치된 슬라이더(38a,38b)는 가이드 플레이트(41)의 회전이 발생할때 슬롯(45a,45b)에 의해 강제되어 리니어 모션 가이드(36a,36b)를 따라 이동한다. 도 4a에서, 가이드 플레이트(41)의 좌측 부분은 리니어 모션 가이드(36a)와 직각을 형성하는 반면에, 우측 부분은 리니어 모션 가이드(36b)와 소정의 각도를 형성한다. 이러한 상태는 미러(36a)가 헤드 유니트(32)에 근접하여 있지만 미러(36b)는 헤드 유니트(32)로부터 이격된 상태이다. 한편, 도 4b에서, 가이드 플레이트(41)의 좌측 부분은 리니어 모션 가이드(36a)와 소정의 각도를 형성하는 반면에, 우측 부분은 리니어 모션 가이드(36b)와 직각을 형성한다. 이러한 상태는 미러(36a)가 헤드 유니트(32)로부터 이격된 상태이지만 미러(36b)는 헤드 유니트(32)에 근접한 상태이다.
미러(37a,37b)가 헤드 유니트(32)로부터 이격되어 있을 경우에는 흡착 노즐(33a,33b)이 하강하여 부품을 흡착할때 간섭을 일으키지 않으며, 미러(37a,37b)가 헤드 유니트(32)에 근접해있을 경우에는 흡착 노즐(33a,33b)에 흡착된 부품을 촬상할 수 있다.
이하 본 발명의 작동을 간단히 설명하기로 한다.
각각의 흡착 노즐(33a,33b)이 부품을 흡착하거나 실장하는 동작과, 흡착 노즐(33a,33b)에 흡착된 부품을 이동 카메라(35)로 촬상하는 작업은 번갈아 진행된다. 우선 흡착 노즐(33a)에 부품을 흡착시키려면 가이드 플레이트(41)는 도 4b에 도시된 상태가 될 것이다. 미러(37a)는 헤드 유니트(32)로부터 이격된 상태를 유지하며, 흡착 노즐(33a)은 부품 트레이(미도시)까지 하강하여 부품을 흡착할 수 있다. 이때 미러(37c)는 도 3에서 점선으로 표시된 부호 37c'의 위치로 회전한다.
다음에 흡착 노즐(33a)이 상승하면 그에 대한 촬상 작업이 수행될 수 있다. 회전 액튜에이터(43)가 소정 각도로 회전하면 미러(37c)는 도 3에서 실선으로 표시된 위치로 회전하며, 미러(37a)는 도 4a에 도시된 바와 같이 헤드 유니트에 근접하게 된다. 따라서 흡착 노즐(33a)에 흡착된 부품은 미러(37a,37c)들을 통해 반사됨으로써 카메라로 촬상할 수 있게 된다.
흡착 노즐(33a)에 대한 촬상 작업이 가능할때 다른 흡착 노즐(33b)의 승강이 가능하다는 점이 이해되어야 한다. 즉, 도 4a의 위치에서 미러(37b)는 헤드 유니트(32)로부터 이격된 상태를 유지하며, 이때 흡착 노즐(33b)의 부품 흡착 및 실장 작업이 가능하다. 마찬가지로, 도 4b의 위치에서 미러(37b,37c)는 흡착 노즐(33b)에 흡착된 부품의 화상을 카메라(35)가 촬상할 수 있도록 반사시킨다.
본 발명에 따른 화상 인식부를 구비한 부품 실장 장치에서 미러의 운동은 헤드의 이동 방향과 직각인 방향으로 발생하므로, 헤드 유니트의 이동시에 발생하는 관성의 영향을 받지않으면서 신속하고 정확하게 미러의 위치 설정이 가능하다는 장점을 가진다. 또한 미러의 촬상 위치는 가이드 플레이트만의 회전 각도에 의해 결정되므로 별도의 제어가 불필요하며, 하나의 구동 액튜에이터만으로 3개의 미러를 동시에 제어할 수 있으므로 구조가 간단해지는 장점을 가진다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (5)
- 헤드 유니트와; 상기 헤드 유니트에 설치된 제 1 및 제 2 흡착 노즐과; 이동 인식 카메라와; 상기 제 1 및 제 2 흡착 노즐에 흡착된 부품을 반사시키는 제 1 및 제 2 미러와; 상기 제 1 및 제 2 미러의 화상을 상기 이동 인식 카메라에 반사시키는 제 3 미러;를 포함하는 부품 실장 장치에 있어서,상기 헤드 유니트의 제 1 및 제 2 흡착 노즐의 하부에 각각 설치되어 헤드 유니트에 근접하거나 그로부터 이격되는 방향의 운동을 안내하는 리니어 모션 가이드 부재,상기 제 1 및 제 2 미러의 운동을 강제하는 가이드 플레이트 부재,상기 제 3 미러의 하부에 고정된 풀리 부재 및,상기 풀리 부재와 가이드 플레이트 부재를 제어 가능하게 구동시키는 구동 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 미러의 저면에는 슬라이더가 고정되고, 상기 가이드 플레이트 부재는 소정 각도를 가진 평판 부재로서 상기 슬라이더들이 각각 삽입될 수 있는 슬롯이 양 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 구동 수단이 상기 풀리 부재를 구동하도록 벨트 부재가 더 구비되며, 상기 구동 수단이 상기 가이드 플레이트 부재를 소정의 각도로 구동하도록 기어열이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 미러는, 상기 카메라에 의한 촬상 작업시에 상기 헤드 유니트에 근접한 상태를 유지함으로써 상기 제 3 미러에 대향하고, 상기 제 1 또는 제 2 흡착 노즐에 의한 부품 흡착 또는 실장 작업시에는 상기 헤드 유니트로부터 이격된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제 3 미러는 경면이 하나이며, 상기 제 1 미러를 대향하는 제 1 위치와 상기 제 2 미러를 대향하는 제 2 위치 사이에서 180 도 간격으로 회전하는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
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| KR1019960038459A KR19980020108A (ko) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 부품 실장장치 |
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| KR1019960038459A KR19980020108A (ko) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 부품 실장장치 |
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| KR19980020108A true KR19980020108A (ko) | 1998-06-25 |
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| KR1019960038459A KR19980020108A (ko) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 부품 실장장치 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100378488B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2003-03-29 | 삼성테크윈 주식회사 | 미러를 이용한 칩 마운터용 부품 정렬 장치 |
| KR100604309B1 (ko) * | 2004-03-18 | 2006-07-24 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품 실장기용 부품인식장치 |
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| KR101383877B1 (ko) * | 2008-02-26 | 2014-04-11 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품실장기의 픽업 헤드 조립체 및 그의 부품실장방법 |
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1996
- 1996-09-05 KR KR1019960038459A patent/KR19980020108A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR101383877B1 (ko) * | 2008-02-26 | 2014-04-11 | 삼성테크윈 주식회사 | 부품실장기의 픽업 헤드 조립체 및 그의 부품실장방법 |
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