KR20070067101A - 개선된 부품 픽업 탐지기를 구비한 픽업 배치장치 - Google Patents

개선된 부품 픽업 탐지기를 구비한 픽업 배치장치 Download PDF

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폴 알. 하우젠
데이비드 더블류. 듀케트
데이비드 디. 매드슨
데이비드 피시바인
렌스 케이. 피셔
스와미나탄 마니캄
티모시 지. 바다
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Abstract

본 발명은 부품 픽업 배치장치(10, 201)에 의하여 수행되는 부품 레벨 조사에 대한 개선에 관한 것이다. 그러한 개선은 부품 픽업 배치장치(10, 201) 내부에서 부품 픽업 이미지를 수집하고 오류가 발생하는지를 확인함으로써 부품 픽업 배치장치(10,201)에서의 부품 픽업 공정을 조사하는 것을 포함한다. 부품 픽업 배치장치에서 발생되는 정보를 탐지하고 표시함으로써, 작업자 또는 픽업 배치장치는 신속하고 효율적인 수정 조치를 취할 수 있다.

Description

개선된 부품 픽업 탐지기를 구비한 픽업 배치장치{PICK AND PLACE MACHINE WITH IMPROVED COMPONENT PICK UP INSPECTION}
픽업 배치장치는 일반적으로 전자 회로기판을 제조하는데 사용된다. 빈 인쇄회로기판은 일반적으로 픽업 배치장치로 공급되고, 그리고 배치장치는 부품 공급기로부터의 전자 부품을 집어서 기판위에 배치한다. 상기 부품은 접합용 페이스트나 접착제에 의하여 일시적으로 기판위에 유지되고, 후속 단계에서 접합용 페이스트가 용융되거나 접착제가 완전히 경화되어 고정된다.
픽업 배치장치의 작동은 연구대상이다. 픽업 배치장치의 작동 속도는 처리량에 대응하기 때문에, 장치가 더 빨리 가동될수록 기판의 제조비용은 감소된다. 또한, 배치의 정확성은 매우 중요하다.
칩커패시터(chip capacitors)와 칩저항과 같은 많은 전자부품은 비교적 작고 마찬가지로 작은 배치장소에 정확하게 배치되어야 한다. 보다 큰 다른 부품은 비교적 미세한 피치로 서로 이격된 많은 리드선이나 도선(conductor)을 갖는다. 그러한 부품도 또한 기판에 정확하게 배치되어 각각의 리드선이 적당한 패드 위에 정확히 배치되어야 한다. 이와 같이, 픽업 배치장치는 매우 빨리 작동해야 할 뿐만 아니라, 또한 부품을 매우 정확하게 기판에 배치하여야 한다.
기판의 제조 품질을 향상시키기 위하여, 부품 배치작업 후에 그리고 리플로납땜(solder reflow) 전후에 전체적으로 또는 부분적으로 부품이 배치된 기판을 조사하여 부품이 부정확하게 배치되거나 누락되었는지 또는 다른 여러 결함이 발생하였는지를 확인한다. 그러한 작업을 수행하는 자동시스템은, 리플로납땜 전에 부품 배치 문제를 확인하고 재작업을 보다 쉽게 하게 하거나, 리플로납땜 후에 재작업 후보인 결함 있는 기판을 확인하는데 도움을 주므로 매우 유용하다.
그러한 자동시스템의 한 예가 미국 미네소타주 골든 밸리 소재의 사이버옵틱스 회사에서 구입할 수 있는 KS Flex 모델이다. 이 자동시스템은 정렬과 회전의 오류, 누락 및 반전된 부품, 쓸모없게 된 부품, 부품 결함, 부정확한 극성 및 잘못된 부품과 같은 문제를 확인하기 위하여 사용될 수 있다. 리플로납땜 전의 오류의 확인은 많은 이점을 제공한다. 재작업이 보다 용이하고, 폐루프(closed-loop)의 제조공정 제어가 용이하며, 오류 발생과 치유 사이 공정에서의 노동력이 절감된다. 그러한 장치는 매우 유용한 탐지를 제공하지만, 프로그램 시간, 유지 노력 등과 함께 공장의 공간을 낭비하는 문제가 있었다.
픽업 배치장치내에 배치된 후-배치 탐지기의 이점을 제공하는 비교적 최근의 한 시도가 아사이(Asai) 등의 미국 특허 제6,317,972호에 개시되어 있다. 상기 특허는 부품 레벨에서 배치 작업을 탐지하기 위하여, 부품 배치전에 장착 위치의 이미지를 얻고, 그 이미지와 부품 배치후의 장착 위치의 이미지와 비교하는 전자부품 장착방법을 개시하고 있다.
상기 아사이 등의 미국 특허는 부품 배치 과정을 조사하기 위하여 장치내(in-machine) 부품 레벨 조사를 이용하고 있지만, 부품을 픽업하는 방법은 여전히 연구대상으로 남아 있으며, 이것은 픽업 배치장치의 전체 작동의 품질에 주요한 기여를 하기 때문이다.
부품을 픽업하는 것은 부품 배치 헤드가 대상 부품을 픽업하는 지점 위에 배치되어야 하는 것을 필요로 한다. 노즐이 배치되면, 노즐은 부품 바로 위의 위치로 하강하고, 노즐을 통하여 진공이 형성되어 부품을 흡착하여 일시적으로 노즐의 단부에 부착한다. 각각의 부품은 부품 공급장치에 의하여 픽업 위치에 배치된다.
통상적인 부품 공급장치는 테이프 방식 공급장치, 진동 방식 공급장치, 트레이 방식 공급장치 등을 포함한다. 새로운 제품을 조립하기 위하여 픽업 배치장치를 구성할 필요가 있을 때, 작업자는 픽업 배치장치의 프로그램에 의하여 결정되는 지시에 따라 부품 공급장치를 그 위치로 삽입한다. 또한, 바코드와 같은 확인 마크가 부품 공급장치에 배치되어 적절한 부품 공급장치가 픽업 배치장치에서 적절한 위치와 순서로 배치되었는지를 확인할 수 있게 한다. 부품이 노즐에 의하여 픽업되면, 부품 공급장치는 다른 부품을 픽업 위치로 이동시켜야 한다.
부품 픽업 과정이 성공적이지 못하면, 결함 있는 제품이 생산된다. 좋지 않은 픽업 공정에 의하여 초래되는 것으로 알려진 제품의 결함은 불량 부품, 부품의 누락, 지정된 것과 다른 부품, 극성이 잘못된 부품, 잘못 배치된 부품 등이다. 또한, 결함은 작업자가 부품 공급장치를 부정확한 위치에 장착하거나 부품 공급장치 에서 부품의 부족, 결함 있는 또는 손상된 부품 공급장치, 부품 테이프 및 노즐, 부정확하게 프로그램된 노즐 픽업 높이 및 부정확한 부품 배치에 의하여 초래된다.
본 발명의 목적은 부품 픽업장치에 의하여 수행되는 부품 레벨 조사에 대한 개선을 제공하는 것이다. 그러한 개선은 장치 내에서 부품 픽업에 대한 이미지를 수집하여 부품 픽업 배치장치에서의 부품 픽업 공정을 조사하며, 오류 발생을 확인하는 것을 포함한다.
부품 픽업 배치장치에서 발생된 이러한 정보를 탐지하고 표시함으로써, 작업자 또는 부품 픽업 배치장치가 신속하고 효율적으로 수정 조치를 취할 수 있게 한다.
본 발명의 실시예에 따라, 부품의 픽업 전후 픽업 장소에 대한 이미지를 취득하고 처리하여 부품 픽업이 완료된 직후에 작업자에게 표시된다. 그러한 이미지에 더하여, 부품 픽업과 관련된 측정 정보가 발생되는 문제점에 대한 진단에 도움을 주도록 작업자에게 표시될 수 있다.
부품 픽업과 관련된 측정 정보 또는 변수는, 정확한 픽업 위치에서 픽업될 부품의 존재 여부와, 부품이 픽업된 다음 노즐에서의 부품의 존재 여부, 부품 픽업전에 부품의 정확한 방향성 및 극성, 부품 픽업후 노즐에서의 부품의 정확한 위치, 노즐의 상태, 부품 픽업시 노즐의 높이 및 부품 픽업공정 동안에 부품 공급장치의 상태와 이동을 포함한다.
이러한 부품 픽업 관련 측정 정보와 변수는 또한, 감지된 부품 픽업 오류시에 부품 픽업 배치장치를 정지하도록 지시함으로써 부품 픽업 배치장치의 작동을 제어하고, 결함 있는 픽업 공정이 탐지되는 경우 부품을 다시 픽업하게 하거나, 부품 픽업 배치장치에 의하여 조치될 수 있거나 또는 부품 픽업 배치장치나 외부의 제어장치에 저장될 수 있는 오류 메시지를 발생하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기한 이미지와 그러한 이미지로부터 추출된 부품 픽업관련 변수는 추후 검토를 위하여 수집 저장될 수 있다. 픽업 관련 공정 변수는 비교될 수 있고, 복수의 제품 조립에 대하여 그 경향 분석을 할 수 있다. 징후적인 이미지를 추적하도록 지식 데이타베이스가 설정될 수 있고, 표시된 징후의 결과로서 수정 조치를 취할 수 있다.
더욱이, 데이타베이스에 수집된 이미지와 데이타는 부품 픽업 배치장치로부터 멀리 떨어져 있는 전문가와 공유될 수 있어서 문제의 진단과 수정 조치를 취할 수 있게 한다. 그러한 장소의 예는 생산 라인의 끝에 있는 재작업 스테이션이 될 수 있고, 상기 이미지를 부품 픽업 배치장치 공급자에게 전송되어 공급자의 전문가가 문제 원인을 판단하는데에 협력할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 부품 픽업공정 중에 이미지를 취득하도록 이미지 취득장치가 배치될 수 있다. 부품 픽업 배치장치에 갖추어진 기준 카메라(fiducial cameras)와 같은 통상적인 카메라는 하방으로 주시하도록 제공되고 부품 배치헤드가 픽업 위치 위에 배치될 때 픽업 위치에 대한 이미지 취득으로부터 물리적으로 차단된다. 본 실시예에서, 카메라는 배치헤드에 장착되고, 그 주 광학축이 노즐에 대하여 경사지게 구성됨으로써 부품이 픽업될 때 동시에 이미지를 취득할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 이미지 취득장치는 부품 픽업 공정 중에 부품 픽업 위치 주변 영역의 이미지들을 취득하도록 배치된다. 그러한 이미지들을 사용하여 이미지 처리장치는 부품을 배치 노즐에 제공하도록 사용되는 부품 공급장치의 특성을 판단한다. 이에 따라 판단될 수 있는 부품 공급장치 특성은 부품 공급장치의 위치, 테이프의 상태, 테이프의 적절한 인덱싱(indexing), 바코드와 같은 마크 또는 다른 형태의 표지를 사용하여 부품 공급장치의 확인 및 부품 픽업 공정 중에 부품 공급장치의 이동과 진동을 포함한다.
본 발명의 상기한 이점 및 다른 이점은 첨부도면을 참고한 이하에서의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예를 적용할 수 있는 직교좌표계(Cartesian) 픽업 배치장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 적용할 수 있는 터릿(turret) 픽업 배치장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 부품 배치장치의 부품 픽업 포인트에 정렬된 이미지 취득장치의 단순화된 개략도이다.
도 4는 부품 픽업 및 배치 작업과 관련한 이미지와 데이타를 표시하도록 배 치된 이미지 뷰어(viewer)가 부착된 픽업 배치장치의 개략도이다.
도 5는 셋업(setup)을 위한 이미지 취득 및 표시를 이용하는 픽업 배치장치 작업의 블럭도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예의 출력 표시의 스크린 이미지의 예이다.
도 7은 부품 배치 정보를 저장하기 위하여 데이타 베이스를 이용하는 방법을 예시하는 개략적인 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 픽업 지시를 발생하는 방법의 개략도이다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 예시적인 직교좌표계 픽업 배치장치(201)의 개략도이다.
픽업 배치장치(201)는 이송장치 또는 컨베이어(202)를 통하여 회로기판과 같은 제품(203)을 수납한다. 배치헤드(206)는 부품 공급장치(도면에 도시되지 않음)로부터 제품(203) 위에 장착될 하나 이상의 전자 부품을 받고, 제품(203) 위의 적당한 위치에 그리고 적당한 방향으로 부품을 배치하기 위하여 x, y 및 z 방향으로 제품에 대하여 이동하게 된다.
배치헤드(206)는 정렬센서(200)를 포함할 수 있고, 그 정렬센서는 배치헤드(206)가 부품을 픽업위치로부터 배치위치로 이동할 때 노즐(208, 210, 212)에 의하여 지지된 부품들 밑으로 통과한다. 정렬센서(200)는 픽업 배치장치(201)가 노즐(208, 210, 212)에 의하여 지지된 부품의 저면을 향하게 하여, 부품이 픽업위치 로부터 배치위치로 이동되는 동안 부품의 방향과 어느 정도의 부품의 탐지가 이루어지도록 한다. 다른 픽업 배치장치도 부품의 이미지를 얻기 위하여 정지 카메라 위로 지나가는 배치헤드를 채용할 수 있다. 배치헤드(206)는 또한 제품(203) 위의 기준점의 위치를 결정하기 위하여 일반적으로 사용되는 하방주시 카메라(209)를 포함할 수도 있고, 이로 인하여 제품(203)에 대한 배치헤드(206)의 상대적 위치를 쉽게 계산할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 회전 터릿 픽업 배치장치(10)의 예시적인 개략도이다. 터릿 픽업 배치장치(10)는 전술한 픽업 배치장치(201)와 유사한 일부 부품을 포함하고, 동일 부품에 대해서는 동일 부호가 적용된다.
터릿 픽업 배치장치(10)에서, 제품(203)은 컨베이어를 통하여 x-y(도면에 도시되지 않음) 스테이지에 적재된다. 배치 노즐(210)이 주 터릿(20)에 부착되고 회전 터릿 주위로 소정의 각도 간격으로 배치된다. 각각의 픽업 및 배치 싸이클 동안에, 터릿은 인접한 배치노즐(210) 사이의 각도 간격과 동일한 각도 간격을 지시한다. 터릿이 소정 위치로 회전하고 제품(203)이 x-y 스테이지에 의하여 배치된 다음, 배치노즐(210)은 부품 공급장치(14)로부터 부품을 (도 3 참조) 정해진 픽업 지점(16)에서 얻는다.
이와 동일한 시간 주기 동안에, 다른 노즐(210)이 다른 부품(104)을 제품(203) 위에 미리 프로그램된 배치위치(106)에 배치한다. 더욱이, 터릿(20)이 픽업 배치작업을 위하여 정지하고 동안에, 상향주시 카메라(30)는 다른 부품(104)의 이미지를 취득하여 그 부품의 정렬 정보를 제공한다. 이러한 정렬 정보는, 배치노 즐(210)이 여러 단계를 거친 다음 부품(104)을 배치하기 위하여 위치할 때, 픽업 배치장치(10)가 제품(203)을 위치시키는데 사용된다. 픽업 배치 싸이클이 완료된 다음, 터릿(20)은 다음 각도 위치를 지시하고, 제품(203)은 배치 위치(106)에 대응되는 위치로 배치위치를 이동하기 위하여 x-y 방향으로 재배치된다.
픽업 배치장치의 초기 설정중에, 많은 변수를 구성하고 정확하게 설정하여서 제품의 정밀한 조립을 하도록 해야 한다. 아래는 결정되어야 할 설정 변수의 리스트이다.
- 부품의 종류:
- 부품 취급에 필요한 부품 공급장치의 종류:
- 픽업 배치장치내의 부품 공급장치의 배치:
- 부품 배치의 순서와 위치를 포함하는 순차적인 프로그램:
- 각각의 부품에 필요한 노즐의 종류:
- 제품의 크기와 디자인:
- 제품에 대한 기준 위치와 종류:
- 부품 각각의 종류에 대한 배치 속도:
- 부품 각각의 종류에 대한 진공 압력:
- 노즐의 수직 행정:
- 제품 지지 핀의 위치와 선택
- 제품의 방향:
- 부품 정렬을 위한 시각 변수:
- 부품 정렬을 위한 조명 변수.
픽업 배치장치의 설정중에, 작업자는 부품 공급장치를 적절한 위치에 적재하고, 노즐을 카세트에 적재하며, 적절한 배치 프로그램을 사용하여 여러 개의 제품을 조립한다. 제 1 제품 또는 제품 그룹이 조립된 다음에, 작업자는 각각의 제품을 육안으로 또는 자동의 광학 조사장치를 사용하여 조사한다. 오류가 발견된 경우, 그 오류의 원인을 조사하여 수정 조치를 취한다.
이러한 픽업 배치장치의 초기 설정의 일부로서, 부품 공급장치의 배치와 그 부품 공급장치에서의 부품의 배치, 부품의 픽업에 사용되는 진공량, 진공이 작용될 때 부품 위로의 노즐의 높이 및 부품의 방향과 극성을 체크하여 모든 부품에 대하여 적절한 픽업이 이루어졌는지를 결정한다. 적절한 수정 조치가 이행된 다음에, 다른 그룹의 제품이 조립되고 조사된다. 이러한 조립, 조사 및 수정 조치의 싸이클은 작업자가 픽업 배치장치가 최적화되거나 제조를 위하여 정확하게 설정되었는지 결정할 때까지 반복된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배치헤드의 개략도이다. 도 3은 부품(104)이 노즐(210)에 의하여 부품 공급장치(14)의 배치위치(16)로부터 픽업되기 전후에 부품(104)의 배치위치(16)의 이미지를 얻도록 배치된 이미지 취득장치(100)를 나타낸다.
이미지 취득장치(100)는 부품(104)의 픽업배치 전 그리고 직후에 부품 공급장치(14)의 픽업 배치위치(16)의 이미지를 얻는다. 이러한 전후의 이미지 비교는 부품 레벨의 배치 탐지 및 검증을 용이하게 한다. 또한, 부품 픽업 위치(16) 주변 영역에 대한 이미지도 얻어진다. 부품 픽업 위치(16)에 대한 이미지의 취득은 일반적으로, 배치 노즐(210)이 부품 픽업 위치(16) 위에 위치할 때 수행되기 때문에, 배치 노즐(210)의 일부와 부품(104) 자체로부터의 방해를 최소화 또는 감소시키면서 픽업 위치(16)의 이미지를 얻을 수 있는 것이 중요하다.
따라서, 이미지 취득장치(100)는 노즐(210)의 축에 대하여 각도 θ로 경사진 형태를 가질 수 있게 하는 광학축을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이미지 취득장치(100)가 각도 θ로 경사진 이점은, 부품(104), 부품 공급장치 및 부품 지지 테이프/트레이의 수직 운동이 얻어진 이미지 사이의 이들의 이동을 결정하여 탐지되고 측정되는 점이다. 또한, 부품 픽업 위치(16)와 배치노즐(210)이 서로 상대적으로 정렬되고, 부품(104)이 카메라 각도에서 부품 공급장치(14)에서 잘 보일 수 있도록, 이미지 취득 간격을 정밀하게 맞추는 것이 도움이 된다. 부품(104)이 픽업된 다음, 두번째 이미지 취득은 부품 픽업 싸이클 동안에 미리 설정된 시간에서 이루어지도록 적절히 조절되어야 한다. 이러한 두개의 이미지 취득의 정밀한 시간 조절 방법은 미국 특허출원 제10/970,355호에 개시되어 있다.
본 발명의 실시예는 일반적으로 의도된 부품 픽업위치(즉, 픽업 전후의)에 대한 두개 이상의 연속된 이미지를 얻는다. 부품 픽업이 비교적 신속히 이루어지기 때문에, 또한 늦은 장치 처리량은 매우 바람직하지 못하기 때문에, 배치헤드와 픽업 위치 사이의 상대적 동작의 정지 순간이 빨리 지나가므로 때로는 두개의 연속된 이미지를 매우 빨리 취득할 필요가 있다. 예를 들어, 약 10 밀리초의 기간내에 두 개의 이미지를 취득해야 할 필요가 있을 수 있다.
본 발명의 여러 관점에 따라, 복수의 연속된 이미지의 신속한 취득은 여러가지 방법으로 수행될 수 있다. 그 한가지 방법은 상업적으로 이용가능한 CCD 장치를 사용하여 비표준 방식으로 작동시켜서 장치로부터 판독될 수 있는 것보다 더 빠른 속도로 이미지를 취득하는 것이다. 다른 방법은 공통의 광학 요소를 통하여 의도된 배치 위치를 볼 수 있게 배열된 복수개의 CCD 장치를 사용하는 것이다(미국 특허 6,549,647호 참조).
픽업 배치작업자에게 유용하도록, 이미지 취득장치(100)에 의하여 얻어진 이미지와 데이타는 이미지 취득장치가 정보를 표시하는 장치에 연결되거나 제공된다. 도 4는 그러한 표시를 제공하는 한 예시적인 장치를 보여준다. 프로세서(222)와 모니터(220)가 픽업 배치장치(10)에 장착된다. 모니터(220)의 위치는, 부품 픽업 직후에 이미지 취득장치(100)로부터 수집된 이미지와 데이타를 장치의 작업자에게 제공하도록 선택된다. 생산적 운전의 제1 기판 조립중에 작업자가 이미지와 데이타를 이용할 수 있어서, 작업자는 현재 시행되는 것보다 더 빨리 픽업 배치장치에 설정 변경을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예의 작동을 예시하는 블럭도이다. 이미지 취득장치(100)에 의하여 취득된 이미지는 공통의 비디오 인터페이스(228)를 통하여 처리장치(222)로 보내진다. 그러한 비디오 인터페이스는 IEEE 1934 표준 카메라 인터페이스이다. 처리장치(222)는 전후 이미지를 비교하여 부품이 노즐에 적절히 픽업되었는지를 결정한다. 상기 처리장치(222)는 부품 픽업 작업에 대한 유용한 정보를 제공하도록 적절한 이미지 분석기술을 사용할 수 있다.
예를 들어, 공지의 엣지 탐지 및 위치 추정 알고리즘을 처리장치(222)에서 사용하여 방향, 위치, 크기 및 부품 존재 정보를 발생한다. 또한, 결함 탐지 기술을 사용하여 그러한 정보를 생성할 수도 있다. 이용될 수 있는 결함 탐지 기술의 종류는 푸리에(Fourier) 변환 분석 및 자동-상관관계(auto-correlation) 기술을 포함한다. 또한, 부품의 극성을 결정하기 위하여 표준화된 그레이 스케일 상관과 같은 기존의 광학 특성 인식(Optical Character Recognition) 기술 또는 패턴 매칭 알고리즘을 사용할 수 있다.
주목될 수 있는 통상의 결함은, 부품이 픽업되지 않은 경우, 부품 공급장치에 부품이 없는 경우, 부품의 단부가 부품 픽업후 단부 또는 측면으로 기울어져 쓸모없게 되는 경우, 미등록된 부품 픽업, 잘못된 부품의 방향성 또는 극성, 과도한 부품 공급 또는 공급 테이프의 진동, 불완전한 부품 공급장치의 지시, 픽업시 부정확한 노즐 높이 및 부품 공급장치에서의 과도한 미등록 부품의 존재의 경우 등이다. 처리장치(222)가 그 임무를 완료한 다음, 그 결과는 모니터(220)에 표시된다.
도 6은 처리장치(222)에 의하여 제공되는 그래픽 출력의 예이다. 출력에는 픽업 장소(240)의 이미지가 표시된다. 이 이미지는 픽업전 이미지, 픽업후 이미지 및 차이 이미지 사이에서 바뀔 수 있다. 또한, 부품 픽업의 품질표시(236)가 작업자에 대한 보조 그래픽으로서 이미지에 부가될 수 있다.
이미지 처리의 결과는 테이블 형태(238)로서 표시되어 작업자가 현재의 픽업 및 배치 결과와 이전의 부품 픽업 배치 이력을 신속히 검토할 수 있도록 한다. 부 품 공급장치의 진동(239)에 대한 그래픽 표시가 스크린의 하측에 보여진다. 진동 표시는 부품 공급장치의 함수로서 존재하는 픽업 진동의 크기를 표시함으로써 작업자에 도움을 준다. 또한, 부품 위로의 노즐의 높이가 표시될 수 있다. 이러한 높이 정보를 사용하여, 작업자는 픽업 높이가 적절히 설정되었는지를 신속히 판단할 수 있게 된다.
더 개선된 실시예가 도 7에 블럭도로 도시되어 있고, 처리장치는 데이타베이스 서버(230)를 구비한다. 본 실시예에서, 이미지와 데이타가 앞에서 설명한 바와 같이 모니터(220)에 표시되고, 또한 이미지와 데이타는 이더넷(Ethernet) 통신 링크와 같은 공통의 인터페이스 링크(226)를 통하여 데이타베이스 서버(230)로 보내진다. 이미지와 배치 데이타가 데이타베이스 서버에 저장되면, 이미지와 데이타는 문의를 받을 수 있고 외부의 다른 정보 수요자(234)와 공유될 수 있다.
이러한 수요자는 픽업 배치장치의 공급자의 설비, 통계 처리장치 및 조립 제품의 최종 구매자의 전문가를 포함한다. 이들 수요자는 통상적으로 배치장치가 있는 공장에 상주하지 않기 때문에, 데이타와 이미지는 친숙한 인터넷 통신 프로토콜(232)을 이용하여 데이타베이스 서버(2330)로부터 검색될 수 있다.
도 8은 본 발명의 장치에 따라 픽업 지시를 발생하는 방법에 대한 개략도이다. 본 발명의 방법(300)은 배치헤드나 또는 다른 위치에 배치된 적당한 이미지 취득장치를 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 도 5에 대하여 설명한 바와 같은 적당한 이미지 처리기술을 사용하여 취득된 이미지들로부터 유용한 정보를 생성하도록 사용될 수 있다.
방법(300)은 픽업될 부품의 픽업전 이미지가 취득된 블럭(302)에서 시작된다. 취득된 픽업전 이미지는 적당한 저장 매체에 저장된다. 다음, 픽업 배치장치는 블럭(304)에 나타낸 바와 같이 부품 픽업 동작을 실행하여 진공 퀼(quill) 또는 노즐을 부품에 근접되게 하고 진공을 적용하여 부품을 노즐/퀼에 부착되게 한다. 부품이 픽업되면, 부품이 픽업 동작전에 배치된 픽업 위치의 픽업후 이미지가 취득된다. 전술한 바와 같이, 픽업전 및 픽업후 이미지의 가시영역은 부품에 의하여 점유된 영역만을 포함하거나 부품 주변의 선택된 영역을 포함하는 보다 광범위한 영역이 될 수도 있다.
블럭(308)에서, 부품 픽업전, 픽업후 이미지를 비교한다. 이 비교는 두개의 이미지에 기초하여 차이 이미지를 발생시킴으로써 수행되거나, 또는 두 이미지를 표시장치에 제공함으로써 수행될 수도 있고, 기술자의 시각적인 비교에 기초하여 기술자로부터의 입력을 받아 수행될 수도 있다. 이미지의 밝기, 초점, 두 이미지 사이의 차이를 조정하는 다른 기술이 본 발명의 실시예에 따라 사용될 수 있다. 또한, 이미지 분석 기술이 픽업전, 픽업후 이미지중 어느 하나 또는 모두에 적용되어 픽업 공정에 관련한 변수를 발생하거나 연산한다. 예를 들어, 하나 또는 두 이미지를 분석하여 이미지에 오류가 있는지를 판단한다. 오류가 존재하는 경우에, 기존의 기술로 측정될 수 있고, 오류의 정도는 픽업 장소와 배치 헤드 사이의 상대적 이동에 대한 지시를 제공하는데 사용될 수 있다.
블럭(310)에서는, 픽업 지시가 제공된다. 그러한 픽업 지시는 기술자나 픽업 배치장치에 픽업이 성공적이었던 정보 제공을 포함할 수 있다. 그러나, 픽업 지시 는 또한 정확한 픽업 위치에서 픽업될 부품의 존재 유무, 픽업후의 노즐에서의 부품의 존재 유무, 픽업전의 부품의 정확한 방향 및 극성, 노즐에서 픽업후의 부품의 정확한 위치, 노즐의 상태, 부품 픽업시의 노즐의 높이 및 픽업중의 부품 공급장치의 상태나 이동과 같은 오류 정보를 포함할 수도 있다. 또한, 픽업 지시는 그러한 정보의 조합을 포함할 수도 있다.
끝으로, 픽업 지시는 부품을 배치 노즐에 제공하는데 사용되는 부품 공급장치의 특성과 같은 공급정보를 포함할 수 있다. 결정될 수 있는 부품 공급장치 특성은 부품 공급장치의 위치, 테이프의 상태, 테이프의 적절한 인덱싱, 예를 들어 바코드와 같은 마크나 다른 형태의 표지를 사용하는 부품 공급장치의 확인 및 픽업 공정중의 공급장치의 이동이나 진동을 포함한다.
본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 설명되었지만, 본 기술분야의 숙련자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않고 형태와 세부 구조에 대하여 변경을 할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (17)

  1. 부품을 분리가능하게 픽업하고 지지하는 적어도 하나의 노즐을 구비하는 배치헤드,
    배치헤드와 제품 사이의 상대적인 이동을 하게 하는 로보트장치,
    부품 픽업 장소에 대한 적어도 하나의 이미지를 얻도록 배치된 이미지 취득장치,
    부품 픽업 공정의 적어도 하나의 특성을 판단하기 위하여 이미지 취득장치에 의하여 생성된 적어도 하나의 이미지를 분석하는 이미지 처리장치를 포함하는, 제품을 조립하는 부품 픽업 배치장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 정확한 픽업 위치에서 픽업될 부품의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 부품 픽업후 적어도 하나의 노즐에서의 부품의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 부품 픽업전 부품의 정확한 방향성을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 부품 픽업전 부품의 극성을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 노즐에서의 부품 픽업후 부품의 정확한 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 노즐 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 부품 픽업시 노즐의 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 부품 픽업 공정중에 부품을 수용하는 부품 공급장치의 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 부품 픽업 공정중에 부품을 수용하는 부품 공급장치의 이동을 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 이미지 취득장치는 부품의 픽업전에 부품 픽업 장소의 픽업전 이미지를 얻고, 부품 픽업후 부품 픽업 장소의 픽업후 이미지를 얻도록 배 치되고, 상기 이미지 처리장치는 이미지 취득장치에 의하여 얻어진 두개의 이미지를 비교하고, 그 비교에 기초하여 부품 픽업 공정의 적어도 하나의 특성을 판단하는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  12. 부품을 분리가능하게 지지하는 적어도 하나의 노즐을 구비하는 배치헤드,
    배치헤드와 제품 사이의 상대적 이동을 하게 하는 로보트장치,
    부품 픽업 장소에 대한 이미지를 얻도록 배치된 이미지 취득장치,
    부품 픽업 싸이클중에 배치헤드의 위치를 탐지하도록 배치된 트리거장치를 포함하고,
    상기 이미지 취득장치는 부품 픽업 싸이클의 순차적인 이미지를 발생시키도록 선택된 간격으로 트리거되는, 제품을 조립하는 부품 픽업 배치장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 이미지는 단일 부품의 픽업중에 취득되는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 이미지는 복수개의 부품 픽업중에 취득되는 것을 특징으로 하는 부품 픽업 배치장치.
  15. 부품 픽업 배치장치에 의하여 부품이 픽업되기 전에 부품의 이미지를 포착하고;
    부품이 픽업된 후에 적어도 한번 부품의 이미지를 포착하고;
    부품 픽업 공정의 특성을 판단하도록 부품 픽업전과 부품 픽업후에 취득된 이미지를 비교하고;
    상기 이미지 비교에 기초하여 픽업 지시를 발생하는 단계를 포함하는 부품 픽업 배치 공정중 부품 픽업방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 이미지들 적어도 하나에 대한 동작 오류를 감지하고, 감지된 오류로부터 동작 크기를 탐지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 부품 픽업 공정에 대한 적어도 하나의 이미지를 취득하고;
    부품 픽업 공정에 대한 적어도 하나의 이미지를 표시하고;
    상기 표시된 이미지를 사용하여 부품 픽업 배치 프로그램의 적어도 하나의 변수를 조정하는 단계를 포함하는, 제품을 조립하기 위한 부품 픽업 배치장치를 프로그램하는 방법.
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