KR20040035402A - 부품 실장 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 부품 실장 장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 상호 직교하고 상대적인 운동이 가능한 X 축 및 Y 축 프레임과; 상기 Y 축 프레임에 대하여 슬라이딩 운동할 수 있으며 부품 흡착용 노즐이 설치된 부품 흡착용 헤드와; 상기 부품 흡착용 노즐에 흡착된 부품이 실장될 기판을 이송시키는 콘베이어와; 상기 부품을 다수로 탑재하고 있는 부품 트레이와; 전방의 형상을 촬상하도록 설치되며 전면부에 조명을 구비한 카메라와, 상기 카메라와 소정 간격 이격되어 상기 부품의 하부나 상기 노즐의 정면 형상이 카메라에 의해 촬상되도록 반사시키는 미러를 구비하는 인식부;를 구비하는 전자 부품 실장 장치가 제공된다.

Description

부품 실장 장치{Chip mounter}
본 발명은 부품 실장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미러를 이용한 노즐 유무 검사가 가능한 부품 실장 장치에 관한 것이다.
일반적으로 부품 실장 장치는 반도체 칩이나 기타 전자 부품을 인쇄 회로 기판위에 실장하는 장치이다. 부품 실장 장치에서 인쇄 회로 기판은 콘베이어 장치에 의해 실장 위치로 이송되며, 로보트에 의해 승강 및 평면 운동하는 실장 헤드에 설치된 흡착 노즐이 부품 트레이상에 놓인 전자 부품을 인쇄 회로 기판의 소정 위치에 실장하는 작업이 반복된다. 부품 실장 작업은 각각의 단위 장치 상호간에 매우 정밀한 위치 제어를 필요로 하는 작업이므로 하나 이상의 카메라를 이용하여 위치 제어를 수행하게 된다. 통상적으로 카메라를 이용한 위치 제어에는 소정 위치에 고정된 고정 카메라가 사용된다.
또한 부품의 흡착에 필요한 노즐의 교체 후에 이러한 노즐이 교체 여부를 확인할 필요가 있다. 미국특허번호 제 5,908,282호에서는 레이저 센서를 이용한 노즐의 유무확인을 하는 방법이 개시되어 있다. 이 경우에는 노즐의 유무 확인을 위해 수광부와 발광부가 필요하다. 즉 발광부에서 발생시킨 빛을 노즐을 거쳐 수광부에서 받아들이고, 이를 감지함으로써 노즐의 유무를 확인한다.
도 1에는 이러한 종래 기술에 따른 노즐의 유무확인 방법을 나타내는 개략도를 도시하였다.
노즐을 검사하기 위한 장치로는 광학센서로서 발광부(11)와 수광부(12)가 필요하며, 검사 대상이 되는 노즐(13)이 상기 발광부(11)와 수광부(12)의 위치로 내려오게 되고, 상기 발광부(11)에서는 빛을 발하고, 이를 상기 수광부(12)에서 감지하여 노즐(13)이 헤드(14)에 부착되어 있는지의 유무를 확인하게 된다.
이러한 광학센서를 이용한 노즐 유무 확인 장치의 경우에는 정확한 확인을 위해서는 노즐의 움직임이 필요하며, 광학센서의 위치 조절 및 설정이 매우 민감하여 조립이 어려울 뿐만 아니라, 광학센서의 정확성이 노즐의 유무를 정확하게 확인하는 데는 한계가 있다. 그래서 노즐이 없어야 하는 경우에 노즐이 있어 충돌이 발생할 수 있다. 또한 한 개의 광학센서로 다수의 헤드를 순차로 검사하므로 검사시간이 오래 걸리게 된다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 광학센서 없이 미러를 이용하여 노즐의 유무를 확인할 수 있는 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 부품 실장 장치의 노즐 유무 확인 과정을 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 부품 실장 장치의 일 실시예를 도시한 개략적인 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 인식부에 대한 개략적인 확대 사시도.
도 4는 도2의 실시예에 있어서 부품의 하부를 촬영하는 과정을 도시한 개략적인 확대 사시도,
도 5a 및 도 5b는 도 2의 실시예의 작용을 설명하는 평면도.
< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >
22a ; X 축 프레임 22b ; Y 축 프레임
23 ; 부품 흡착용 헤드 25 ; 콘베이어
26a ; 카메라 26b ; 미러
27 ; 제어기 28 ; 화상 인식 처리 수단
29 ; 부품 트레이
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 부품 실장 장치는, 상호 직교하고 상대적인 운동이 가능한 X 축 및 Y 축 프레임과, 상기 Y 축 프레임에 대하여 슬라이딩 운동할 수 있으며 부품 흡착용 노즐이 설치된 부품 흡착용 헤드와, 상기 부품 흡착용 노즐에 흡착된 부품이 실장될 기판을 이송시키는 콘베이어와, 상기 부품을 다수로 탑재하고 있는 부품 트레이와, 전방의 형상을 촬상하도록 설치되며 전면부에 조명을 구비한 카메라와, 상기 카메라와 소정 간격 이격되어 상기 부품의 하부나 상기 노즐의 정면 형상이 카메라에 의해 촬상되도록 반사시키는 미러를 구비하는 인식부를 구비한다.
본 발명의 상기 부품 인식부의 미러는, 회전 가능하도록 설치되어 회전 각도에 따라 상기 부품의 하부나 상기 노즐의 정면을 반사시키도록 설치되는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2에는 본 발명에 따른 부품 실장 장치의 일 실시예의 사시도가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 로보트의 상호 직교하는 X 축 프레임(22a)과 Y 축 프레임(22b)이 설치되며, 헤드(23)는 Y 축 프레임(22b)에 대하여 슬라이딩 운동할 수 있도록 설치된다. 헤드(23)는 프레임(22a,22b)들의 상호 운동과 자체의 슬라이딩 운동에 의해 소정 위치를 향해 운동할 수 있다. 헤드(23)에 설치된 흡착 노즐(24)은 승강 운동을 통해서 부품 트레이(29)로부터 전자 부품을 흡착하여, 이를 인쇄 회로 기판(S)에 실장할 수 있다. 인쇄 회로 기판(S)은 콘베이어(25)에 의해 부품 실장 위치로 이송되며, 실장 작업이 종료되면 콘베이어(25)에 의해 다시 다음 단계로 이동한다. 카메라(26a)는 전방의 형상을 촬상하도록 설치되며, 상기 카메라(26a)는 전방에 조명을 구비하게 된다. 상기 카메라(26a)와 소정 간격 이격된 위치에 미러(26b)가 설치되며, 상기 미러(26b)는 부품의 하부나 상기 노즐(24)의 정면 형상이 카메라(26a)에 의해 촬상될 수 있도록 부품이나 노즐의 형상을 반사시키는 역할을 한다. 상기 카메라(26a)는 흡착 노즐(24)에 흡착된 부품의 저면 형상을 촬상함으로써, 부품의 실장에 필요한 위치 제어를 수행할 수 있게 하고 상기 노즐(24)의 정면을 촬영함으로써 노즐(24)의 유무를 확인한다. 상기 카메라(26a)와 상기 미러(26b)는 본 부품 실장 장치의 인식부(26)를 구성한다. 상기 미러(26b)는 모터 등의 엑츄에이터(26d)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 노즐(24)의 평면 운동 및, 승강 운동과 콘베이어(25)에 의한 인쇄 회로 기판(S)의 이송은 제어기(27)에 의해 제어된다. 제어기(27)의 위치 제어에 필요한 데이타를 제공할 수 있도록 화상 인식 처리 장치(28)가 제공되며, 화상 인식 처리 장치(28)는 카메라(26a)로부터 인식되는 화상 정보를 처리한다.
도 3에 도시된 것은 도 2에 도시된 인식부를 확대하여 도시한 개략적인 사시도이다.
도면을 참조하면, 전술한 바와 같이 카메라(26b)에는 조명(26c)이 구비된다. 상기 부품 인식부(26)의 미러(26b)는 회전 가능하도록 설치되며, 회전 각도에 다라 상기 부품의 하부나 상기 노즐의 정면을 반사시키도록 설치된다. 회전은 다양한 수단에 의해 실현가능하며 통상의 기술의 범위에 있다. 본 도면에는 미러(26b)가 90도를 유지한 상태로 놓여 있으며, 상기 헤드(23)가 하강하여 상기 카메라(26a)와 상기 미러(26b)의 사이에 놓이게 된다.
도 4에는 상기 인식부가 부품을 인식하도록 배열된 개략적인 사시도를 도시하였다.
도면을 참조하면, 상기 미러(26b)는 부품(p)의 하부에 위치하며 부품(p)의 하부의 형상을 상기 카메라(26a)에 반사시키기 위하여 45도의 각도를 유지한다. 이 경우 헤드(23)는 노즐(24)에 의해 흡착된 부품이 미러(26b)의 상부에 오도록 위치가 조절된다.
이하, 본 발명에 따른 부품 실장 장치의 작동을 도 5a 및 도 5b를 참조하여 간단히 설명하기로 한다.
도 5a에는 미러의 유무를 확인하는 과정을 개략적으로 도시하였다.
도면을 참조하면 카메라(26a)의 전면부의 조명(26c)은 미러(26b)를 향하고, 미러(26b)가 조명에 대해 직각을 유지하고 있으므로 미러(26b)가 밝게 빛나 백라이트의 역할을 한다. 이 경우 노즐이 있는 부분은 빛이 가려져서 검게 되므로 이를 인식함으로써 노즐의 유무를 확인할 수 있다.
도 5b는 부품의 하부를 촬상하는 경우를 개략적으로 도시한 것으로, 부품(p)의 하부는 경사진 미러(26b)를 통해 부품(p)의 영상이 카메라(26a)에 의해 촬상된다.
본 발명에 따른 부품 실장 장치는 미러와 기존의 카메라를 이용하여 노즐의 유무 확인을 수행함으로써 기존의 광학 센서에 비해 인식률이 현저하게 높아 미인식으로 인한 장비의 고장률을 감소시킬 수 있으며 이미 부착된 카메라를 이용하여 노즐의 유무를 확인하는 것이므로 원가의 절감을 가져오고, 조립공정을 단순화시킨다. 또한 한번에 비전에 의한 검사를 수행함으로써 검사 시간을 단축시킨다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 상호 직교하고 상대적인 운동이 가능한 X 축 및 Y 축 프레임과;
    상기 Y 축 프레임에 대하여 슬라이딩 운동할 수 있으며 부품 흡착용 노즐이 설치된 부품 흡착용 헤드와;
    상기 부품 흡착용 노즐에 흡착된 부품이 실장될 기판을 이송시키는 콘베이어와;
    상기 부품을 다수로 탑재하고 있는 부품 트레이와;
    전방의 형상을 촬상하도록 설치되며 전면부에 조명을 구비한 카메라와, 상기 카메라와 소정 간격 이격되어 상기 부품의 하부나 상기 노즐의 정면 형상이 카메라에 의해 촬상되도록 반사시키는 미러를 구비하는 인식부;를 구비하는 부품 실장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부품 인식부의 미러는, 회전 가능하도록 설치되어 회전 각도에 따라 상기 부품의 하부나 상기 노즐의 정면을 반사시키도록 설치된 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
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