KR20000021713A

KR20000021713A - 전자 부품 실장기 및 실장 방법

Info

Publication number: KR20000021713A
Application number: KR1019980040958A
Authority: KR
Inventors: 성필영; 변호재; 오병준
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-25

Abstract

전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장하기 위한 전자 부품 실장기와 전자 부품 실장 방법이 개시되어 있다. 전자 부품 실장기는 부품 공급 장치로부터 부품을 픽업하여 인쇄 회로 기판에 실장하기 위한 다수의 흡착 헤드를 가지는 멀티 헤드부; 멀티 헤드부를 부품 공급 장치와 인쇄 회로 기판 사이에서 이동시키기 위한 이송 로봇; 멀티 헤드부의 이동 경로 하측에 설치되어 각각의 흡착 헤드에 흡착된 다수의 전자 부품들을 촬영하기 위한 카메라; 멀티 헤드부의 이동을 감지하여 카메라에 촬영 신호를 인가하기 위한 트리거 수단; 및 카메라에 의해 촬영된 영상들을 분석하여 각각의 헤드에 흡착된 전자 부품들의 실장 위치를 보정하기 위한 제어부를 포함한다. 전자 부품 실장 방법은 다수의 전자 부품을 흡착하는 단계; 다수의 전자 부품을 인쇄 회로 기판으로 이송함과 동시에 다수의 전자 부품의 흡착 상태를 촬영하는 단계; 상기 단계에서 촬영된 영상을 분석하여 각각의 전자 부품들의 정확한 실장 위치를 보정하는 단계; 및 상기 단계에서 보정된 각각의 위치에서 전자 부품들을 인쇄 회로 기판에 실장하는 단계를 포함한다.

Description

전자 부품 실장기 및 실장 방법

본 발명은 전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장하기 위한 전자 부품 실장기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 부품을 동시에 실장하기 위한 멀티 헤드를 가지는 전자부품 실장기 및 이 멀티 헤드를 이용하여 인쇄 회로 기판에 전자 부품을 실장하는 방법에 관한 것이다.

기존에는 전자 부품을 인쇄 회로 기판에 실장함에 있어서, 공급된 전자 부품을 픽업(pick up)하여 인쇄 회로 기판의 실장 위치까지 이동시키는데 기계적으로 파지하는 방법을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법은 인쇄 회로 기판의 모델 변경 등으로 인하여 실장된 전자 부품의 종류가 달라지면 전자 부품을 픽업하는 헤드부를 변경된 전자 부품에 대응되는 것으로 교체하여야 하는 번거로움이 있었다. 따라서, 최근에는 진공 펌프의 흡입력을 이용하여 전자 부품을 픽업하는 진공 흡착식 헤드를 이용한 전자 부품 실장기가 제공되고 있다.

이러한 진공 흡착식 헤드를 가지는 전자 부품 실장기에서는 헤드에 대한 전자 부품의 위치를 보정하는 대신, 헤드에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 파악하고 이에 따라 헤드의 위치를 변화시키는 것에 의해 실장 위치에 대한 전자 부품의 위치 보정을 실시하게 된다. 여기서, 헤드에 대한 전자 부품의 흡착 상태를 파악하는데 카메라가 사용된다.

이러한 진공 흡착식 헤드를 가지는 전자 부품 실장기를 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 진공 흡착식 헤드를 가지는 전자 부품 실장기는 부품을 픽업하기 위한 흡착 헤드(10), 흡착 헤드(10)를 이동시키키 위한 이송 로봇(20), 흡착 헤드(10)에 대한 부품(P)의 픽업 상태를 촬영하기 위한 카메라(30), 그리고 카메라(30)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 흡착 헤드(10)의 위치를 보정하기 위한 제어부(40)를 포함하고 있다.

헤드(10)가 부품 공급 장치(미도시)를 통해 공급된 부품(P)을 픽업하면, 이송 로봇(20)은 헤드(10)를 카메라(30)의 상측으로 이동시킨다. 헤드(10)가 카메라(30)의 상측으로 이동되고 나면, 카메라(30)는 헤드(10)에 흡착된 부품(P)을 촬영한다. 촬영된 영상은 제어부(40)로 입력된다. 제어부(40)는 영상 처리 장치를 내장하고 있으며, 입력된 영상을 분석하여 헤드(10)에 대한 부품(P)의 흡착 상태를 인식하고, 이를 토대로 인쇄 회로 기판(1)에 대한 헤드(10)의 실장 위치를 보정한다. 이송 로봇(20)은 제어부(40)에 의해 보정된 실장 위치로 헤드(10)를 이동시킨다. 이 위치에서 헤드(10)는 부품(P)을 인쇄 회로 기판(1)에 실장한다. 참고로, 부호 2는 인쇄 회로 기판(1)을 이송하기 위한 컨베이어이다.

그런데, 헤드(10)가 부품 공급 장치로부터 하나의 부품(P)을 픽업하여 인쇄 회로 기판(1)에 실장하는데 걸리는 시간은 생산성에 매우 큰 영향을 주게 된다. 그러나 상기와 같은 종래의 부품 실장기는 한번에 하나의 부품만을 실장할 수 있기 때문에 여러개의 부품을 실장하기 위해서는 동일한 과정을 반복해서 실시해야 한다. 따라서, 작업 속도가 늦어 생산성이 낮다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 여러 개의 부품을 동시에 픽업함으로써 작업 속도를 높일 수 있는 전자 부품 실장기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 여러 개의 부품을 동시에 실장하는 것에 의해 작업 속도를 높일 수 있는 전자 부품 실장 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 전자 부품 실장기의 구성을 보인 개략도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장기의 구성을 보인 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 전자 부품 실장 방법을 도시한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

101 ; 인쇄 회로 기판 110 ; 멀티 헤드부

112 ; 흡착 헤드 120 ; 이송 로봇

130 ; 카메라 132 ; 조명

140 ; 트리거부 142 ; 신호 발생부

144 ; 엔코더 150 ; 제어부

P ; 전자 부품

상기의 목적은, 부품 공급 장치로부터 부품을 픽업하여 인쇄 회로 기판에 실장하기 위한 다수의 흡착 헤드를 가지는 멀티 헤드부; 멀티 헤드부를 부품 공급 장치와 인쇄 회로 기판 사이에서 이동시키기 위한 이송 로봇; 멀티 헤드부의 이동 경로 하측에 설치되어 각각의 흡착 헤드에 흡착된 다수의 전자 부품들을 촬영하기 위한 카메라; 멀티 헤드부의 이동을 감지하여 카메라에 촬영 신호를 인가하기 위한 트리거 수단; 및 카메라에 의해 촬영된 영상들을 분석하여 각각의 헤드에 흡착된 전자 부품들의 실장 위치를 보정하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자 부품 실장기에 의해 달성된다.

트리거 수단은, 멀티 헤드부의 위치를 감지하기 위한 엔코더와, 엔코더에 의해 감지된 멀티 헤드부의 각각의 흡착 헤드의 위치가 카메라 상공의 위치와 일치될 때 카메라에 촬영 신호를 인가하기 위한 신호 발생부를 가진다. 여기서, 엔코더는 부품 공급 장치에서 부품을 픽업한 멀티 헤드부가 이동되는 것과 동시에 소정 간격으로 펄스 신호를 발생시키며, 신호 발생부는 엔코더에서 발생되는 펄스 신호를 카운트하여 미리 설정된 값과 일치될 때 촬영 신호를 인가한다.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 전자 부품을 흡착하는 단계; 다수의 전자 부품을 인쇄 회로 기판으로 이송함과 동시에 다수의 전자 부품의 흡착 상태를 촬영하는 단계; 상기 단계에서 촬영된 영상을 분석하여 각각의 전자 부품들의 정확한 실장 위치를 보정하는 단계; 및 상기 단계에서 보정된 각각의 위치에서 전자 부품들을 인쇄 회로 기판에 실장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 전자 부품 실장 방법에 의해 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장기가 도 2에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장기는 다수의 전자 부품(P)을 동시에 픽업할 수 있는 멀티 헤드부(110), 이 멀티 헤드부(110)를 이동시키기 위한 이송 로봇(120), 멀티 헤드부(120)에 픽업된 전자 부품(P)들의 흡착 상태를 촬영하기 위한 카메라(130), 이 카메라(130)에 촬영 신호를 인가하기 위한 트리거부(140), 카메라(130)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 멀티 헤드부(110)에 흡착된 전자 부품들(P)의 인쇄 회로 기판(101)에 대한 실장 위치를 보정하기 위한 제어부(150)를 포함하고 있다.

멀티 헤드부(110)는 다수의 전자 부품(P)을 동시에 픽업 할 수 있도록 다수의 흡착 헤드(112)를 가지고 있다. 이송 로봇(120)은 멀티 헤드부(110)를 부품 공급 장치(미도시)와 인쇄 회로 기판(101) 사이에서 이동시킨다.

카메라(130)는 이송 로봇(120)에 의해 이동되는 멀티 헤드부(110)의 이동 경로 하측에 설치된다. 도면부호 132는 카메라(130)의 촬영을 위한 조명이다. 트리거부(140)는 이송 로봇(120)에 의해 이송되는 멀티 헤드부(110)가 카메라(130)의 상측을 통과할 때 카메라(130)가 전자 부품(P)을 촬영하도록 신호를 인가하기 위한 것이며, 멀티 헤드부(110)의 이동을 감지하기 위한 엔코더(144)와 촬영 신호를 인가하기 위한 신호 발생부(142)를 가진다.

엔코더(144)는 멀티 헤드부(110)를 이동시키는 이송 로봇(120)이 작동하기 시작할 때부터 소정의 시간 간격으로 펄스 신호를 발생시킨다. 신호 발생부(142)는 카운터를 내장하고 있으며, 엔코더(144)에서 발생되는 펄스 신호를 입력받아 카운트하고 이를 미리 설정된 값과 비교하여 촬영 신호의 인가 여부를 판단한다.

제어부(150)는 그 내부에 영상 처리 장치를 내장하고 있으며, 이 영상 처리 장치를 통해 카메라(130)에 촬영된 영상을 분석하여 멀티 헤드부(110)에 픽업된 전자 부품(P)들의 픽업 상태를 파악한다. 그리고, 파악된 자료를 바탕으로 전자 부품(P)들의 실장 위치를 계산, 보정하여 이를 이송 로봇(120)에 전달한다. 참고로 부호 102는 인쇄 회로 기판(101)을 이송하기 위한 컨베이어이다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 부품 실장기에 의한 전자 부품 실장 방법은, 도 3에 도시된 흐름도와 같이 다수의 부품(P)을 동시에 픽업하는 단계(S1), 픽업된 부품들(P)을 이동 및 촬영하는 단계(S2), 촬영된 영상을 분석하여 실장 위치를 보정하는 단계(S3), 및 보정된 실장 위치에 맞추어 인쇄 회로 기판(101)에 부품들(P)을 실장하는 단계(S4)를 포함한다.

이를 보다 상세하게 살며보면 다음과 같다.

S1 단계에서 멀티 헤드부(110)는 다수의 흡착 헤드(112)를 통해 다수의 부품들(P)을 동시에 픽업한다. S2 단계에서는 이송 로봇이 멀티 헤드부(110)를 실장 위치로 이동시키는 중에 카메라(130)가 부품들의 픽업 상태를 촬영한다. 즉, 멀티 헤드부(110)가 부품들(P)을 픽업하면 이송 로봇(120)은 멀티 헤드부(110)를 인쇄 회로 기판(101) 측으로 이동시킨다. 멀티 헤드부(110)가 인쇄 회로 기판(101) 측으로 이동되는 중 카메라(130)의 상측에 도달하면, 카메라(130)는 멀티 헤드부(110)에 픽업된 부품들(P)을 차례로 촬영한다. 여기서, 카메라(130)의 촬영은 트리거부(140)로부터의 촬영 신호에 의해 이루어 진다. 즉, 멀티 헤드부(110)가 부품(P)을 픽업한 다음 이송 로봇(120)이 이동하기 시작하면, 엔코더(144)는 소정의 시간 간격으로 펄스 신호를 발생시킨다. 그러면, 신호 발생부(142)는 이 펄스 신호를 카운트하며 미리 설정된 첫 번째 위치값과 비교한다. 펄스의 수가 첫 번째 위치값과 일치되면 신호 발생부(142)는 멀티 헤드부(110)의 첫 번째 헤드(112)가 카메라(130)의 상공에 도달한 것으로 판단하고 카메라(130)에 촬영 신호를 인가한다. 그리고, 다시 펄스 수를 카운트하여 헤드 사이의 간격에 대응되는 값(이 값 역시 미리 설정되어 있음)과 일치하면, 신호 발생부(142)는 멀티 헤드부(110)의 두 번째 헤드(112)가 카메라(130)의 상공에 도달한 것으로 판단하고 다시 카메라(130)에 촬영 신호를 인가한다. 이러한 과정으로 멀티 헤드부(110)의 모든 흡착 헤드(112)에 대한 카메라(130)의 촬영을 완료한다.

이와 같이 촬영된 영상은 순차적으로 제어부(150)로 전달된다. S3 단계에서는, 제어부(150)에서 카메라(130)에 의해 촬영된 영상을 내장된 영상 처리 장치를 이용하여 부품(P)의 흡착 상태를 분석하고, 인쇄 회로 기판(101)에 대한 부품(P)의 실장 위치를 보정한다.

이렇게 보정된 값은 제어부(150)로부터 이송 로봇(120)으로 전달된다. S4 단계에 따르면, 이송 로봇(120)은 보정된 값에 따라 부품(P)이 인쇄 회로 기판(101)의 정확한 위치에 놓이도록 멀티 헤드부(110)의 위치를 조절하고, 흡착 헤드(112)는 부품을 인쇄 회로 기판(101)에 실장한다. 첫 번째 흡착 헤드(112)에 픽업된 부품(P)의 실장이 완료되면, 두 번째 부품(P)에 대한 보정값에 따라 이송 로봇(120)은 두 번째 흡착 헤드(112)를 실장 위치로 이동시키고, 두 번째 흡착 헤드(112)에 픽업된 부품(P)의 실장이 이루어진다. 이와 같은 과정으로 멀티 헤드부(110)에 흡착된 모든 부품(P)의 인쇄 회로 기판(101)에 대한 실장이 완료된다. 그리고 나서, 멀티 헤드부(110)는 다시 부품 공급 장치(미도시)로 리턴되어 상기의 과정을 반복하게 된다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따르면, 멀티 헤드부를 이용하여 다수의 부품을 동시에 픽업하고 이들 부품이 인쇄 회로 기판으로 이동되는 동안 각각의 부품에 대한 촬영과 분석, 처리가 이루어지므로 종래에 비하여 실장 작업이 매우 빠르게 이루어지므로, 생산성이 크게 향상되는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims

부품 공급 장치로부터 부품을 픽업하여 인쇄 회로 기판에 실장하기 위한 다수의 흡착 헤드를 가지는 멀티 헤드부;

상기 멀티 헤드부를 상기 부품 공급 장치와 상기 인쇄 회로 기판 사이에서 이동시키기 위한 이송 로봇;

상기 멀티 헤드부의 이동 경로 하측에 설치되어 상기 각각의 흡착 헤드에 흡착된 다수의 전자 부품들을 촬영하기 위한 카메라;

상기 멀티 헤드부의 이동을 감지하여 상기 카메라에 촬영 신호를 인가하기 위한 트리거 수단; 및

상기 카메라에 의해 촬영된 영상들을 분석하여 각각의 헤드에 흡착된 전자 부품들의 실장 위치를 보정하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장기.
제 1 항에 있어서, 상기 트리거 수단은

상기 멀티 헤드부의 위치를 감지하기 위한 엔코더와,

상기 엔코더에 의해 감지된 멀티 헤드부의 각각의 흡착 헤드의 위치가 상기 카메라 상공의 위치와 일치될 때 상기 카메라에 촬영 신호를 인가하기 위한 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장기.
제 2 항에 있어서, 상기 엔코더는 상기 부품 공급 장치에서 부품을 픽업한 멀티 헤드부가 이동되는 것과 동시에 소정 간격으로 펄스 신호를 발생시키며, 상기 신호 발생부는 상기 엔코더에서 발생되는 펄스 신호를 카운트하여 미리 설정된 값과 일치될 때 촬영 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장기.
다수의 전자 부품을 흡착하는 단계;

상기 다수의 전자 부품을 인쇄 회로 기판으로 이송함과 동시에 상기 다수의 전자 부품의 흡착 상태를 촬영하는 단계;

상기 단계에서 촬영된 영상을 분석하여 각각의 전자 부품들의 정확한 실장 위치를 보정하는 단계; 및

상기 단계에서 보정된 각각의 위치에서 상기 전자 부품들을 인쇄 회로 기판에 실장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 실장 방법.