KR20050013312A - 자동 노즐 교환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐의 일측에 구비된 2차원 바코드에 의해 노즐의 종류와 사양 및 제조날짜 등의 파악이 용이한 자동 노즐 교환 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 마운터 헤드에 적용된 교체 용이한 노즐장치는, 전자부품을 픽업하는 노즐을 장착하여 사용하는 노즐헤드와; 상기 노즐의 정보를 제공하는 정보표시수단이 부착된 노즐과; 상기 노즐의 정보표시수단을 감지하기 위해 노즐헤드의 일측에 설치된 비젼장치로 구성된다. 이와 같이, 구성된 본 발명은 노즐의 일측에 구비된 2차원 바코드에서 제공하는 노즐의 종류와 사양 및 제조날짜 등을 비젼장치를 이용하여 파악할 수 있는 이점이 있다.

Description

자동 노즐 교환 시스템{Automatic exchangeable nozzle of system}

본 발명은 표면실장장치에 적용된 교체가 용이한 자동 노즐 교환 시스템에 관한 것으로, 특히 노즐의 일측에 구비된 2차원 바코드에 의해 노즐의 종류와 사양 및 제조날짜 등이 비젼장치에 의해 용이하게 파악될 수 있어, 노즐의 교체 시기를 미리 감지할 수 있는 노즐장치에 관한 것이다.

표면실장장치는 다수의 전자부품(미 도시됨)을 인쇄회로기판에 고속 및 정밀하게 실장하기 위해 사용된다. 전자부품을 인쇄회로기판에 고속 및 정밀하게 실장하기 위해 사용되는 표면실장장치의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 표면실장장치의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 표면실장장치(1)는 X-Y 갠트리(gantry)(2), 인쇄회로기판 이송장치(3), 모듈헤드(module head)(4), 부품공급장치(5), 및 노즐교환장치(6)로 구성된다.

X-Y 갠트리(2)는 모듈헤드(4)를 X-Y축 방향으로 이송시키며, X-Y 갠트리(2)에 의해 X-Y축 방향으로 이송되는 모듈헤드(4)는 부품공급장치(5)로부터 전자부품을 픽킹하게 된다.

그리고, 인쇄회로기판(7)은 인쇄회로기판 이송장치(3)에 의해 작업위치(A)로 이송된다. 인쇄회로기판 이송장치(3)에 의해 작업위치(A)로 인쇄회로기판(7)이 이송되면 전자부품을 흡착한 모듈헤드(4)는 전자부품을 인쇄회로기판(7)에 실장하게 된다.

상기 이송장치(3)의 중앙부분에는 작업위치(A)가 구비되어 있으며, 상기 작업위치(A)에 인쇄회로기판(7)이 공급되면 전자부품이 실장된다.

전자부품을 흡착한 후 인쇄회로기판(7)에 흡착된 전자부품을 실장하는 모듈헤드(4)는 다수개의 노즐헤드(47)가 구비된다.

상기 모듈헤드(4)는 도 2에 도시된 바와 같이, 헤드 플레이트(40)의 상부 일측에 설치된 R축 구동모터(41)와, 상기 R축 구동모터(44)에 의해 회전되도록 설치된 다수의 노즐 샤프트(43)와, 상기 노즐 샤프트(43)가 상하로 이동할 때 일직선으로 움직일 수 있도록 안내하기 위한 다수의 샤프트 가이드(44)와, 상기 헤드 플레이트(40)의 하부 일측에 설치되어 노즐 샤프트(43)를 상하로 구동하기 위해 각각 대응 설치된 다수의 Z축 구동모터(46)로 구성되고, 상기 샤프트 가이드(44)에는 상기 노즐 샤프트(43)를 일직선으로 움직이도록 안내하기 위한 장공(45)이 형성되어 있다.

또한, 상기 샤프트 가이드(44)의 단부에는 노즐헤드(47)가 설치되어 있고, 상기 노즐헤드(47)의 하부에는 노즐(48)이 설치되어 있으며, 상기 노즐 샤프트(43)의 상부에는 공기의 입/출력을 제어하기 위한 다수의 진공발생기(42)가 수평하게 설치되어 있다.

상기 진공발생기(42)는, 노즐 샤프트(43)와 샤프트 가이드(44)와 그 하부에 설치된 노즐헤드(47)에 설치된 노즐(48)까지 관통되어 있는 통로로 공기를 입력 또는 출력하여 상기 노즐(48)이 전자부품을 흡착 파지한 후, 인쇄회로기판(7)(도 1참조)에 실장하게 된다.

그리고, 상기 헤드 플레이트(40)의 후부에 설치된 다수의 Z축 구동모터(46)는 상기 노즐 샤프트(43)를 상하로 이동시킨다.

한편, 상기 노즐 샤프트(43)의 중단부에는 장공(45)이 세로로 형성된 샤프트 가이드(44)가 각각의 노즐 샤프트(43)에 끼움 결합되어 상기 노즐 샤프트(43)가 Z축 구동모터(46)에 의해 상하로 이동할 때 가이드 역할을 하여 직진성을 부여하게 된다.

이때, 종래의 표면실장장치(1)에서 인쇄회로기판(7)에 여러 종류의 전자부품을 실장하기 위해서는 상기 노즐헤드(47)가 노즐(48)을 노즐교환장치(6)에서 교환하여야 한다.

그러나, 종래의 표면실장장치(1)의 노즐교환장치(6)에 구비된 노즐(48)을 파지하여 사용할 때, 노즐(48)의 종류 및 사양을 정확하게 확인하지 못한 상태에서 사용하기 때문에 정확하게 노즐(48)을 파악하여 장착하여 오동작을 유발하는 문제점이 있었다.

또한, 노즐(48)의 제조날짜를 정확하게 파악하지 못하여 노즐(48)의 교체시기를 놓쳐 결과적으로 생산성의 저하가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 노즐헤드에 노즐이 결합될 때, 노즐의 종류와 사양 및 제조날짜 등의 정보를 제공하는 2차원 바코드를 검사하는 비젼장치를 이용하여 노즐을 정확하게 파악하여 노즐을 정확하게 교체할 수 있는 자동 노즐 교환 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 노즐의 교체시기에 맞춰 정확하게 노즐을 교체하게 되어, 작업 중에 노즐의 파손을 방지할 수 있어, 제품의 생산성을 향상할 수 있는자동 노즐 교환 장치를 제공함에 있다.

도 1은 표면실장장치의 개략적인 평면도,

도 2는 도 1에 적용되는 종래의 마운터 헤드의 사시도,

도 3은 본 발명의 2차원 바코드가 적용된 노즐과 반사거울의 사시도,

도 4는 2차원 바코드가 적용된 노즐의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 노즐 120 : 외체

122 : 관통홀 140 : 팁

150 : 턱 160 : 제1탄성부재

200 : 2차원 바코드 210 : 제1열

220 : 제2열 230 : 제3열

300 : 소켓 320 : 홀더

340 : 제2탄성부재 400 : 비젼장치

500 : 반사거울

본 발명의 마운터 헤드에 적용된 교체 가능한 노즐장치는, 전자부품을 픽업하는 노즐을 장착하여 사용하는 노즐헤드와; 상기 노즐의 정보를 제공하는 정보표시수단이 부착된 노즐과; 상기 노즐의 정보표시수단을 감지하기 위해 노즐헤드의 일측에 설치된 비젼장치로 구성된다.

상기 정보표시수단은 열과 행으로 이루어진 격자무늬 형상으로 이루어진 2차원 바코드이다.

상기 2차원 바코드의 첫 번째 행은 노즐 종류의 정보를 제공하고, 두 번째 행은 노즐 사양의 정보를 제공하며, 세 번째 행은 노즐의 제조날짜의 정보를 제공된다.

상기 노즐의 바코드를 비젼장치에 반사시킬 수 있도록 비젼장치와 노즐의 사이에 반사거울이 더 포함되어 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 2차원 바코드가 적용된 노즐과 반사거울의 사시도이고, 도 4는 2차원 바코드가 적용된 노즐의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 노즐 교환 시스템은, 노즐(100)과, 상기 노즐(100)을 장착할 수 있는 소켓(300)과, 상기 소켓(300)이 설치되는 모듈헤드(4)와, 상기 모듈헤드(4)의 일측에 구비되는 비젼장치(400)와, 상기 비젼장치(400)와 노즐(100)의 사이에 구비된 반사거울(500)로 구성된다.

상기 노즐(100)은, 원통형상으로 형성되는 외체(120)와, 상기 외체(120)의 내측으로 공기가 입/출력되도록 상부에서 하부로 중공되게 형성된 관통홀(122)과, 상기 외체(120)의 하부에 결합되며, 상기 관통홀(122)의 연장선의 끝부분에 형성되어 실장부품을 직접적으로 흡착파지할 수 있도록 형성된 팁(140)과, 상기 팁(140)의 상부에 형성되는 턱(150)과, 상기 외체(120)의 하부와 상기 턱(160)의 상부에 설치되는 제1탄성부재(160)로 구성된다.

상기 팁(140)은 그 하부에 형성된 모양 즉, 형상에 따라 상기 노즐(100)의 종류 및 사양이 정해진다. 상기 각각의 모양으로 형성된 팁(140)을 갖는 여러종류의 노즐(100)에 따라 인쇄회로기판(7)(도1참조)에 여러종류의 전자부품을 실장할 수 있다.

또한, 상기 제1탄성부재(160)는 전자부품을 파지 할 때 발생되는 충격에 의해 발생되는 전자부품 및 팁(140)의 파손을 방지할 수 있다.

상기 노즐(100)의 일측에는 정보표시수단이 구비되어 있으며, 상기 정보표시수단은 2차원 바코드(200)이며, 상기 2차원 바코드(200)는 다수의 열과 다수의 행으로 이루어진 격자형상으로 이루어져 있다.

상기 열과 행에는 종류와 사양 및 제조날짜 등의 정보가 사용자의 의도에 따라 일정한 순서에 의해 기록될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예로 바람직하게 다음과 같이 구성되어 사용된다

상기 2차원 바코드(200)의 첫 번째 행(210)은 노즐 종류의 정보를 제공하고, 두 번째 행(220)은 노즐 사양의 정보를 제공하며, 세 번째 행(230)은 노즐의 제조날짜의 정보를 제공한다.

상기 2차원 바코드(200)의 첫 번째 행(210)은 노즐 종류의 정보를 제공하고, 두 번째 행(220)은 노즐 사양의 정보를 제공하며, 세 번째 행(230)은 노즐의 제조날짜의 정보를 제공한다.

상기 소켓(300)은 그 하부에 결합되며 상기 노즐(100)을 억지 끼움으로 장착할 수 있는 홀더(320)와, 상기 홀더(320)의 상부에 결합되는 제2탄성부재(340)로 구성된다.

상기 제2탄성부재(340)는 상기 홀더(320)가 상기 노즐(100)을 파지할 때 발생되는 충격을 최소화하여, 상기 노즐(100)은 상기 홀더(320)에 부드럽게 장착될 수 있다.

상기 소켓(300)은 모듈헤드(4)의 하부에 설치되고 상기 모듈헤드(4)의 일측에는 노즐(100)에 구비된 2차원 바코드(200)를 감지하여 그에 따른 정보를 읽어들이는 비젼장치(400)가 구비되어 있다.

상기 비젼장치(400)는 그 하부에 구비된 반사거울(500)에 의해 반사되는 노즐(100)의 2차원 바코드(200)를 촬상하여 그에 따른 정보를 파악하게 된다.

상기 반사거울(500)은 노즐(100)의 일측의 위치에서 상기 비젼장치(400)의 방향으로 소정의 각도로 기울어져 설치되어 있다.

상기 반사거울(500)은 노즐(100)의 2차원 바코드(200)를 비젼장치(400)에 반사시킬 수 있도록 모듈헤드(4)의 하부 또는, 노즐(100)이 구비된 노즐교환장치(6)(도 1참조)의 일측에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 예는 도 4에 도시된 바와 같이, 노즐(100)의 외주면에 원형 반사판(170)이 형성되어 있다.

상기 원형 반사판(170)은 노즐(100)에 파지된 전자부품의 파지상태를 감지하기 위해 상기 노즐(100)의 하부에 구비된 조명장치(미도시됨)에서 주사되는 빛을 반사시키기 위한 것이다.

상기 원형 반사판(170)의 상부에는 2차원 바코드(200)가 구비될 수 있으며, 상기 2차원 바코드(200)는 상기 비젼장치(400)의 하부에 수직 방향으로 위치되어 있으므로, 상기 비젼장치(400)는 2차원 바코드(200)를 용이하게 감지할 수 있다.

본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 표면실장장치(1)의 노즐(100)은 노즐교환장치(6)(도1참조)에 다수개가 제공되며, 상기 표면실장기(1)의 X-Y 갠트리(2)를 따라 노즐교환장치(6)의 상부로 모듈헤드(4)가 이동한다.

상기 모듈헤드(4)가 상기 노즐교환장치(6)의 상부에 구비된 노즐(100)의 일측으로 이동한다.

이때, 상기 모듈헤드(4)의 일측에 구비된 비젼장치(400)가 다수개의 노즐(100)을 감지하여, 상기 다수개의 노즐(100) 중 어느 하나를 선택하여 장착한다.

상기 비젼장치(400)는 노즐(100)의 2차원 바코드(200)를 감지하기 위해 상기 비젼장치(400)의 하부 노즐교환장치 또는 표면실장기의 일측에 구비된 반사거울(500)을 이용한다.

한편, 다른 실시예의 원형 반사판(170)이 형성된 노즐(100)은 2차원 바코드(200)가 상기 원형 반사판(170)의 상부에 구비되어 있기 때문에 반사거울(500)이 없는 상태에서 2차원 바코드(200)의 정보를 감지할 수 있다.

상기 비젼장치(400)는 노즐(100)의 일측에 구비된 2차원 바코드(200)가 반사거울(500)에 반사되는 것을 감지할 때는, 상기 2차원 바코드(200)의 첫 번째 행(210)에서 제공하는 노즐(100)의 종류와, 두 번째 행(220)에서 제공하는 노즐(100)의 사양과, 세 번째 행(230)에서 제공하는 노즐(100)의 제조날짜의 정보들을 감지한다.

이때, 상기 노즐(100)의 제조날짜를 파악하여 유효기간이 경과한 노즐(100)인 경우에는 그 노즐(100)을 별도의 보관위치로 이동시킴으로써, 작업자가 관리할 수 있다.

상기와 같이, 노즐(100)의 종류와 사양 등의 정보를 파악함으로써, 여러 종류에 따른 전자부품을 파지하기 위해 여러 종류의 노즐(100)을 정확하게 구별하여 파지 할 수 있다.

또한, 노즐(100)의 제조날짜의 정보를 파악하여 노즐(100)의 교체시기를 놓치지 않고 정확한 날짜에 노즐(100)을 교체함으로써 노후된 노즐(100)에 의한 오 동작을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 구성된 본 발명은 비젼장치(400)를 이용하여 정확하게 노즐(100)에 구비된 2차원 바코드(200)를 감지하여, 여러 종류의 노즐(100)을 장착함으로써, 여러 종류의 전자부품을 정확하게 공급할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동 노즐 시스템은 간단히 비젼장치를 이용하여 2차원 바코드가 제공하는 노즐의 종류 및 사양 등의 정보를 확인함은 물론 노즐의 제조날짜의 정보를 확인함으로써, 노즐의 수명을 측정하여 그 교환시기도 알 수 있는 이점이 있다.

또한, 노즐의 일측에 구비된 2차원 바코드와, 2차원 바코드의 정보를 파악하는 비젼장치를 이용하여 각각의 노즐을 정확하게 구분함으로써, 노즐을 정확히 파지하지 못하는 오동작이 발생되지 않는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 전자부품을 픽업하는 노즐을 장착하여 사용하는 노즐헤드와;

   상기 노즐의 정보를 제공하는 정보표시수단이 부착된 노즐과;

   상기 노즐의 정보표시수단을 감지하기 위해 노즐헤드의 일측에 설치된 비젼장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 노즐 교환 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 정보표시수단은 열과 행으로 이루어진 격자무늬 형상으로 이루어진 2차원 바코드인 것을 특징으로 하는 자동 노즐 교환 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 2차원 바코드의 첫 번째 행은 노즐 종류의 정보를 제공하고, 두 번째 행은 노즐 사양의 정보를 제공하며, 세 번째 행은 노즐의 제조날짜의 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 자동 노즐 교환 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐의 바코드를 비젼장치에 반사시킬 수 있도록 비젼장치와 노즐의 사이에 반사거울이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 노즐 교환 시스템.