KR200476625Y1

KR200476625Y1 - 물체 수송 장치

Info

Publication number: KR200476625Y1
Application number: KR2020130006278U
Authority: KR
Inventors: 쾅푸 웬; 제카이 첸; 쾅웨이 쳉
Original assignee: 테스트 리서치 인코포레이티드
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2015-03-16
Also published as: TWM458663U; KR20140005285U; JP3185633U

Abstract

본 고안은 피수송 물체를 적재하는 컨베이어 모듈과, 피수송 물체의 이미지를 검색하는 광학 이미지 검색 모듈 및 제어 모듈을 포함하는 물체 수송 장치이다. 제어 모듈은 교정 단계에서 피수송 물체를 수송 시작 위치로부터 수송 목표 위치까지 반복하여 이동시키도록 컨베이어 모듈을 제어하고, 또한 광학 이미지 검색 모듈을 피수송 물체와 함께 이동하도록 제어함으로써 교정 공정을 행하여 컨베이어 모듈이 피수송 물체를 수송할 때의 한 세트의 수송 파라미터를 조절한다. 제어 모듈은 조작 단계에서 그 한 세트의 수송 파라미터에 기초해 수송 시작 위치로부터 피수송 물체를 수송하도록 컨베이어 모듈을 제어하고, 또한 광학 이미지 검색 모듈을 수송 목표 위치에 고정되도록 제어함으로써, 피수송 물체가 수송 목표 위치까지 수송되었는지 여부를 검출한다.

Description

물체 수송 장치{OBJECT TRANSPORTING DEVICE}

본 실용신안은 물체 수송 기술에 관한 것이며, 특히 물체 수송 장치에 관한 것이다.

인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board；PCB)의 조립 생산 라인에서 수많은 프로세스 또는 검측 공정은 이미 자동화로 인력을 대체하게 되었다. 예를 들면, 일반적으로 생산 라인에서는 컨베이어의 가동에 의해 인쇄 회로 기판을 전송하고, 일련의 가공 공정 처리를 행한 다음, 추가로 검측 공정을 거쳐, 인쇄 회로 기판을 자동 검측 설비에 전송하여 결함 검측을 행함으로써 용접된 전자 소자의 하자 유무를 판정할 수 있다.

그러나, 종래의 수송 장치에는 배플과 센서를 설치해야 한다. 배플은 회로 기판을 차단·정지하는데 사용된다. 센서는 회로 기판이 배플에 접근할 때 감속하고, 또한 회로 기판이 정해진 위치에 도착했는지의 여부를 검출하도록 회로 기판의 위치를 검출하는데 사용된다. 이러한 설계 방식에서는 그 판 정지 위치 및 판 전송 방향이 고정된 장소 또는 방향에 제한될 것이고, 변동이 있을 경우 배플과 센서의 위치 모두 다시 설계해야 하며 센서 또한 이에 따라 조절해야 한다. 또한, 일부 회로 기판의 형상 또는 표면 상황으로 인해 센서가 쉽게 검출하지 못하게 되므로 정밀도를 상실하게 된다. 또한, 배플 기구는 지속적인 충돌 하에서 재질이 마모되고 열화되는 단점이 있다. 따라서, 정밀도나 원가를 고려하면 기존의 수송 장치는 모두 개선할 여지가 있다.

따라서, 어떻게 새로운 물체 수송 장치를 설계하여 상기 문제를 해결할 것인지가 업계에서 해결해야 할 문제이다.

따라서, 본 실용신안의 한 형태는 물체 수송 장치를 제공한다. 물체 수송 장치는 컨베이어 모듈, 광학 이미지 검색 모듈 및 제어 모듈을 포함한다. 컨베이어 모듈은 피수송 물체를 적재한다. 광학 이미지 검색 모듈은 피수송 물체의 이미지를 검색한다. 제어 모듈은 컨베이어 모듈과 광학 이미지 검색 모듈을 제어하는데 사용된다. 제어 모듈은 교정 단계에서 피수송 물체를 수송 시작 위치로부터 수송 목표 위치까지 반복하여 이동시키도록 컨베이어 모듈을 제어하고, 또한 광학 이미지 검색 모듈을 피수송 물체와 함께 이동하도록 제어함으로써 교정 공정을 행하여 컨베이어 모듈이 피수송 물체를 수송할 때의 한 세트의 수송 파라미터를 조절한다. 제어 모듈은 조작 단계에서 그 한 세트의 수송 파라미터에 기초해 수송 시작 위치로부터 피수송 물체를 수송하도록 컨베이어 모듈을 제어하고, 또한 광학 이미지 검색 모듈을 수송 목표 위치에 고정되도록 제어함으로써 피수송 물체가 수송 목표 위치까지 수송되었는지의 여부를 검출한다.

본 실용신안의 일 실시예에 의하면, 광학 이미지 검색 모듈이 피수송 물체가 수송 목표 위치까지 수송되어 있지 않다는 것을 검출했을 때, 제어 모듈은 미세 조정을 행하도록 컨베이어 모듈을 더욱 제어하여 피수송 물체가 수송 목표 위치까지 도달되도록 한다.

본 실용신안의 다른 한 실시예에 의하면, 그 한 세트의 수송 파라미터는 피수송 물체의 속도, 가속도 또는 그 조합을 포함한다.

본 실용신안의 또 다른 실시예에 의하면, 컨베이어 모듈은 추가로 고정 레일 및 가동 레일을 포함한다.

본 실용신안의 또 다른 실시예에 의하면, 제어 모듈은 광학 이미지 검색 모듈이 또한 고정 레일과 가동 레일의 상대 거리를 검출하도록 함으로써 상대 거리가 피수송 물체의 폭과 일치되도록 가동 레일의 이동을 직접 제어한다.

본 실용신안의 또 다른 실시예에 의하면, 제어 모듈은 또한 광학 이미지 검색 모듈이 고정 레일과 가동 레일 사이의 평행도를 검출하도록 한다.

본 실용신안의 또 다른 실시예에 의하면, 제어 모듈은 또한 광학 이미지 검색 모듈이 컨베이어 모듈에 이 물체가 적재되어 있는지의 여부를 검출하도록 한다.

본 실용신안의 일 실시예에 의하면, 교정 공정에서 제어 모듈은 미리 설정한 한 세트의 수송 파라미터로부터 시작하여 수송 속도를 최고 안정 속도까지 점차적으로 증가시킨 후, 피수송 물체와 수송 목표 위치의 상대 관계에 기초하여 출발 가속도 및 정지 가속도를 점차적으로 조정하여 최고 안정 속도, 출발 가속도 및 정지 가속도에 근거해 피수송 물체를 수송 목표 위치까지 수송시킨다.

도 1은 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치의 블록도이다.
도 2는 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치의 사시도이다.
도 3은 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치가 교정 단계에 있을 때의 개략 측면도이다.
도 4는 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치가 조작 단계에 있을 때의 개략 측면도이다.
도 5는 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 피수송 물체의 속도와 시간의 관계도이다.

도 1 및 도 2를 동시에 참조한다. 도 1은 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치(1)의 블록도이다. 도 2는 물체 수송 장치(1)의 사시도이다. 물체 수송 장치(1)는 컨베이어 모듈(10), 광학 이미지 검색 모듈(12) 및 제어 모듈(14)을 포함한다.

컨베이어 모듈(10)은 1개의 피수송 물체(2)를 적재하는데 사용된다. 본 실시예에서 컨베이어 모듈(10)은 컨베이어(100), 고정 레일(102), 가동 레일(104) 및 휠축(106), 모터(108) 또는 도면에 표시되지 않은 기타 소자와 같은 컨베이어를 움직이게 하는 기타 기구 부재를 포함해도 된다. 그 중, 고정 레일(102) 및 가동 레일(104)은 조정을 거쳐 양자 사이의 상대 거리 D가 피수송 물체(2)의 폭과 일치되게 함으로써 피수송 물체(2)를 1개의 수송 궤도에 위치하도록 유지시킬 수 있다. 일 실시예에서 피수송 물체(2)는 회로 기판일 수 있으며, 컨베이어 모듈(10)에 의해 적재된 다음 이동한다.

광학 이미지 검색 모듈(12)은 다른 실시예에서, 예를 들면 전하 결합 소자(CCD；Charge-coupled device) 또는 상보형 금속 산화물 반도체(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor；CMOS) 형식의 광학 이미지 검색 모듈(12)이어도 되는데 이에 한정되지는 않는다. 광학 이미지 검색 모듈(12)은 주로 피수송 물체(2)에 대해 일정한 거리를 둔 상황 하에서 그 이미지를 검색하는데 사용할 수 있다.

제어 모듈(14)(도 1에 표시)은 컨베이어 모듈(10) 및 광학 이미지 검색 모듈(12)을 제어하는데 사용할 수 있다. 제어 모듈(14)은 교정 단계에서 광학 이미지 검색 모듈(12)을 이용해 컨베이어 모듈(10)을 교정하고, 또한 조작 단계에서 교정 결과에 기초하여 피수송 물체(2)를 수송하며, 광학 이미지 검색 모듈(12)을 이용해 이 단계에서 피수송 물체(2)가 목표 위치에 정확하게 도착했는지의 여부를 검측할 수 있도록 교정 단계 및 조작 단계에서의 운행에 사용될 수 있다. 교정 단계 및 조작 단계에 관하여 아래 단락에서 더욱 상세하게 설명한다.

도 3을 참조한다. 도 3은 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치(1)가 교정 단계에 있을 때의 개략 측면도이다. 교정 단계에서 제어 모듈(14)은 피수송 물체(2)를 수송 시작 위치(30)로부터 수송 목표 위치(32)까지 반복하여 이동시키도록 컨베이어 모듈(10)을 제어하며, 또한 광학 이미지 검색 모듈(12)을 피수송 물체(2)와 함께 이동하도록 제어한다. 제어 모듈(14)은 이에 근거하여 교정 공정을 행하며, 컨베이어 모듈(10)이 피수송 물체(2)를 수송하는 한 세트의 수송 파라미터를 조절한다. 이 한 세트의 수송 파라미터는 예를 들면 피수송 물체(2)의 속도, 가속도 또는 그 조합을 포함해도 되는데 이에 한정되지는 않는다. 광학 이미지 검색 모듈(12)이 피수송 물체(2)와 함께 이동함으로써 제어 모듈(14)은 피수송 물체(2)의 수송 속도를 점차적으로 증가시키는 경우에 피수송 물체(2)가 도달할 수 있는 최고 안정 속도를 알아낼 수 있다. 즉, 피수송 물체(2)는 이 속도 하에서, 흔들리지 않고, 또한 컨베이어 모듈(10)의 고정 레일(102)과 가동 레일(104)이 형성하는 수송 궤도로부터 벗어나지 않고, 가장 빠른 속도로 전진한다. 한편, 피수송 물체(2)의 수송 시작 위치로부터 가속된 이 최고 안정 속도의 출발 가속도 및 최고 안정 속도로부터 수송 목표 위치까지 감속된 정지 가속도는 교정 공정에서 광학 이미지 검색 모듈(12)의 검출과 제어 모듈(14)의 지속적인 조절을 통해 얻어질 수 있다.

도 4를 참조한다. 도 4는 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 물체 수송 장치(1)가 조작 단계에 있을 때의 개략 측면도이다. 조작 단계에서 제어 모듈(14)은 조절에 의해 발생한 이 세트의 수송 파라미터에 기초해 수송 시작 위치(30)로부터 피수송 물체(2)를 수송하도록 컨베이어 모듈(10)을 제어한다. 일 실시예에서 이 한 세트의 최적 수송 파라미터는 피수송 물체(2)가 궤도에서 벗어나지 않는 상황 하에서 최단 시간 내에 수송 시작 위치에서 출발하여 수송 목표 위치에 도달하는 한 세트의 파라미터를 의미한다. 제어 모듈(14)은 광학 이미지 검색 모듈(12)이 수송 목표 위치(32)에 고정되도록 함으로써 이 위치에서 피수송 물체(2)가 여기까지 수송되었는지의 여부를 검출한다. 광학 이미지 검색 모듈(12)이 피수송 물체(2)가 수송 목표 위치(32)까지 수송되어 있지 않다는 것을 검출했을 때, 제어 모듈(14)은 미세 조정을 행하도록 컨베이어 모듈(10)을 더욱 제어하여 피수송 물체(2)를 수송 목표 위치(32)까지 수송한다.

이 때문에, 물체 수송 장치(1)의 장점은 광학 이미지 검색 모듈(12)의 사용을 통해 컨베이어 모듈(10)이 피수송 물체(2)를 전송하는 최적 수송 파라미터를 직접적으로 조절할 수 있고, 판 정지 기구 및 유도 검출 소자를 따로 설치할 필요가 없으며, 또한 판 정지 기구 및 유도 검출 소자가 마모되기 쉽고 정밀도가 부족하다는 단점을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 제어 모듈(14)은 광학 이미지 검색 모듈(12)이 또한 고정 레일(102) 및 가동 레일(104)의 상대 거리를 검출하도록 하여 상대 거리가 피수송 물체(2)의 폭과 일치되도록 가동 레일(104)의 이동을 직접 제어한다. 또한, 광학 이미지 검색 모듈(12)로 검출하므로 상대 거리에 대한 조정이 보다 정확해질 수 있다. 일 실시예에서, 제어 모듈(14)은 광학 이미지 검색 모듈(12)이 고정 레일(102)과 가동 레일(104) 사이의 평행도를 검출하도록 함으로써 양자가 평행하지 않는 상황 하에서 피수송 물체(2)가 궤도와 밀착되지 않아 이탈하거나 압출되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상대 거리의 교정과 평행도의 검측은 광학 이미지 검색 모듈(12)이 도 2에 표시한 바와 같이 고정 레일(102) 및 가동 레일(104) 상에 설치된 마커(101)의 이미지를 검색하도록 하여 실현할 수 있다. 마커(101)의 이미지를 검색한 후, 제어 모듈(14)은 마커(101)간의 거리가 피수송 물체(2)의 폭에 상당하는지, 또는 전후 두 쌍의 마커(101)끼리의 사이의 거리가 동일한지의 여부를 판단함으로써 부합되지 않을 경우 교정할 수 있다.

다른 한 실시예에서, 제어 모듈(14)은 광학 이미지 검색 모듈(12)이 컨베이어 모듈(10)에 이 물체가 적재되어 있는지 여부를 검출하도록 함으로써 컨베이어 모듈(10)에 피수송 물체(2) 이외의 다른 물체가 적재됨으로 인해 피수송 물체(2)가 수송 과정에서 그 다른 물체와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.

본 실용신안의 일 실시예에서, 교정 공정은 제어 모듈(14)에 의해 먼저 미리 설정한 한 세트의 수송 파라미터로부터 시작하여 컨베이어 모듈(10)을 제어해서 수송 속도를 점차 증가시킬 수 있다. 제어 모듈(14)은 수송 속도의 안정 여부를 판단함으로써 수송 속도가 안정할 때 계속하여 수송 속도를 증가하도록 조절한다. 수송 속도가 피수송 물체(2)를 안정하게 수송할 수 없을 정도에 이르렀을 때 그 전에 행한 수송의 수송 속도는 이미 한계 속도에 도달했으며, 제어 모듈(14)은 계속해서 가속도를 조절한다. 일 실시예에서, 제어 모듈(14)은 이 한계 속도를 최고 안정 속도로 하여 직접 가속도의 조절을 행할 수 있으며, 이 한계 속도의 90%를 최고 안정 속도로 하여 가속도의 조절을 행할 수도 있다.

제어 모듈(14)은 피수송 물체(2)와 수송 목표 위치(32)의 상대 관계에 기초하여 피수송 물체(2)의 출발 가속도 및 정지 가속도를 점차적으로 조정한다. 그 중에서, 출발 가속도는 피수송 물체(2)를 정지 상태로부터 안전 속도로 점차 가속하도록 정의 값을 가지며, 정지 가속도는 피수송 물체(2)를 안전 속도로부터 감속시키며, 또한 정지될 때 수송 목표 위치(32)에 도착하도록 부의 값을 갖게 된다. 제어 모듈(14)은 가속도가 피수송 물체(2)를 수송 목표 위치(32)까지 안정하게 도착하도록 했는지 여부를 판단하게 된다. 안정되지 않을 경우, 제어 모듈(14)은 계속하여 조정해서 출발 또는 도착이 모두 안정될 때까지 조절을 종료한다.

도 5를 참조한다. 도 5는 본 실용신안의 일 실시예에 있어서의 피수송 물체(2)의 속도와 시간의 관계도이다. 가속도와 안정 속도의 상황에 따라 그 속도와 시간의 곡선은 사다리꼴이다. 이 사다리꼴의 윗변은 안정 등속도 구간이며, 점선으로 표시한 곡선은 안정 등속도 구간 이동과정 중 피수송 물체(2)의 지연 또는 초과 상황이다.

일 실시예에서, 상술한 수송 속도의 안정 여부의 판단은 최대 초과 오차와 최소 지연 오차 사이의 차이가 소정의 역치보다 작아야 하는 것을 요구한다.

최대초과오차－최소지연오차＜소정 역치

상기 식에 부합될 경우, 제어 모듈(14)은 그 속도가 안정하다고 판단할 수 있게 된다.

본 개시 내용은 실시형태에 의해 위와 같이 공개되어 있지만, 본 개시 내용을 한정하는 것이 아니고, 이 기술에 익숙한 어떤자도 본 개시내용의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 변경과 부가를 할 수 있으므로 본 개시 내용의 보호 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해 한정된 것을 기준으로 한다.

1：물체 수송 장치 10：켄베이어 모듈
100：켄베이어 101：마커
102：고정 레일 104：가동 레일
106：휠축 108：모터
12：광학 이미지 검색 모듈 14：제어 모듈
2：피수송 물체 30：수송 시작 위치
32：수송 목표 위치 D : 상대 거리

Claims

피수송 물체를 적재하기 위한 컨베이어 모듈,
상기 피수송 물체의 이미지를 검색하기 위한 광학 이미지 검색 모듈, 및
상기 컨베이어 모듈 및 상기 광학 이미지 검색 모듈을 제어하기 위한 제어 모듈을 포함하는 물체 수송 장치에 있어서,
상기 제어 모듈은 교정 단계에서 상기 피수송 물체를 수송 시작 위치로부터 수송 목표 위치까지 반복하여 이동시키도록 컨베이어 모듈을 제어하고, 또한 상기 광학 이미지 검색 모듈을 상기 피수송 물체와 함께 이동하도록 제어함으로써 교정 공정을 행하여 상기 컨베이어 모듈이 상기 피수송 물체를 수송할 때의 한 세트의 수송 파라미터를 조절하며,
상기 한 세트의 수송 파라미터는 상기 피수송 물체의 속도, 가속도 또는 그 조합을 포함하고, 조절 후의 상기 한 세트의 수송 파라미터는 상기 컨베이어 모듈로 하여금 상기 피수송 물체를 이동시키게 하고, 상기 피수송 물체가 흔들리지 않고 또한 상기 컨베이어 모듈이 형성하는 수송 궤도로부터 벗어나지 않게 하고,
상기 제어 모듈은 조작 단계에서 상기 한 세트의 수송 파라미터에 기초해 상기 수송 시작 위치로부터 상기 피수송 물체를 수송하도록 상기 컨베이어 모듈을 제어하고, 또한 상기 광학 이미지 검색 모듈을 상기 수송 목표 위치에 고정되도록 제어함으로써 상기 피수송 물체가 상기 수송 목표 위치까지 수송되었는지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광학 이미지 검색 모듈이 상기 피수송 물체가 상기 수송 목표 위치까지 수송되어 있지 않다는 것을 검출했을 때 상기 제어 모듈은 미세 조정을 행하도록 상기 컨베이어 모듈을 더욱 제어하여 상기 피수송 물체가 상기 수송 목표 위치까지 도달되도록 하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 컨베이어 모듈은 추가로 고정 레일 및 가동 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 광학 이미지 검색 모듈이 또한 상기 고정 레일 및 상기 가동 레일의 상대 거리를 검출하도록 함으로써 상기 상대 거리가 상기 피수송 물체의 폭과 일치되도록 가동 레일의 이동을 직접 제어하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 광학 이미지 검색 모듈이 또한 상기 고정 레일과 상기 가동 레일 사이의 평행도를 검출하도록 하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 광학 이미지 검색 모듈이 또한 상기 컨베이어 모듈에 이물체가 적재되어 있는지의 여부를 검출하도록 하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 교정 공정에서 상기 제어 모듈은 미리 설정한 한 세트의 수송 파라미터로부터 시작하여 수송 속도를 최고 안정 속도까지 점차적으로 증가시킨 후, 상기 피수송 물체와 상기 수송 목표 위치의 상대 관계에 의해 출발 가속도 및 정지 가속도를 점차적으로 조정하여 상기 최고 안정 속도, 상기 출발 가속도 및 상기 정지 가속도에 근거해 상기 피수송 물체를 상기 수송 목표 위치까지 수송시키고,
상기 컨베이어 모듈은 상기 최고 안정 속도, 상기 출발 가속도 및 상기 정지 가속도로 상기 피수송 물체를 이동하게 하고, 상기 피수송 물체가 흔들리지 않고 또한 상기 컨베이어 모듈이 형성하는 상기 수송 궤도로부터 벗어나지 않게 하는 것을 특징으로 하는 물체 수송 장치.