KR20070092494A - 효율적인 초기화 과정을 수행하는 부품 장착기 및 그 제어방법 - Google Patents

효율적인 초기화 과정을 수행하는 부품 장착기 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 부품 장착기는 구동 시스템, 카메라, 조명계, 수광 센서, 비젼 시스템, 조명계의 전원 공급부, 카메라의 감도 조정부, 및 주 제어부를 포함한다. 주 제어부는, 부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 구동 시스템을 제어하여 캘리브레이션용 부품을 흡착하고, 수광 센서로부터의 조도 값에 따라 조명계의 전원 공급부를 제어하며, 비젼 시스템을 제어하여 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과를 얻고, 촬영 결과에 따라 상기 감도 조정부를 제어한다.

Description

효율적인 초기화 과정을 수행하는 부품 장착기 및 그 제어 방법{Part mounter performing efficient initialization process, and control method thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 부품 장착기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 주 제어부에 의하여 실행되는 초기화 알고리듬의 흐름도이다.
도 3은 도 2의 단계 S22의 상세 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 2의 단계 S23의 상세 알고리듬을 보여주는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
H...부품-장착 헤드, N...노즐,
PT...대상 부품, I...조명계,
C...라인 스캔 카메라, MC...주 제어부,
DS...구동 시스템, VS...비젼 시스템,
PR...캘리브레이션용 부품, LS...수광 센서,
PS...조명 전원 공급부, SR...감도 조정부.
본 발명은, 부품 장착기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구동 시스템, 카메라, 조명계, 비젼 시스템, 및 전원 공급부 등을 포함한 부품 장착기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
통상적인 부품 장착기에 있어서, 카메라와 결합된 조명계의 조도 또는 카메라의 감도가 점점 낮아지는 경향이 있다. 하지만 조명계의 조도 또는 카메라의 감도가 낮아지는 정도를 예측하기 어려우므로, 이들 중에서 어느 하나가 설정 하한값보다 낮아져서 장착 오류를 발생시킬 때까지 기다려야만 한다.
이에 따라, 부품 인식의 부정확성으로 인하여 부품 장착의 품질이 낮아질 수 있고, 조명계의 조도 또는 카메라의 감도로 인하여 장착 오류들이 발생되는 경우에 장착 공정이 중단됨으로 인하여 부품 장착의 생산성이 낮아질 수 있다.
본 발명의 목적은, 부품 인식의 부정확성으로 인하여 부품 장착의 품질이 낮아짐을 방지할 수 있고, 장착 공정이 중단됨으로 인하여 부품 장착의 생산성이 낮아짐을 방지할 수 있는 부품 장착기 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 부품 장착기는 구동 시스템, 카메라, 조명계, 수광 센서, 비젼 시스템, 상기 조명계의 전원 공급부, 상기 카메라의 감도 조정부, 및 주 제어부를 포함한다.
상기 구동 시스템은 부품-장착 헤드를 구동한다. 상기 카메라는 상기 부품- 장착 헤드의 노즐에 흡착되어 이동되는 부품을 촬영한다. 상기 조명계는 상기 카메라와 결합된다. 상기 수광 센서는 상기 조명계로부터의 조도 값을 발생시킨다. 상기 비젼 시스템은 상기 카메라로부터의 영상 데이터를 처리하여 대상 부품의 위치 정보를 발생시킨다.
상기 주 제어부는, 부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 상기 구동 시스템을 제어하여 캘리브레이션용 부품을 흡착하고, 상기 수광 센서로부터의 조도 값에 따라 상기 조명계의 전원 공급부를 제어하며, 상기 비젼 시스템을 제어하여 상기 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과를 얻고, 상기 촬영 결과에 따라 상기 감도 조정부를 제어한다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 부품 장착기의 제어 방법은, 상기 구동 시스템, 상기 카메라, 상기 조명계, 상기 수광 센서, 상기 비젼 시스템, 상기 조명계의 전원 공급부, 및 상기 카메라의 감도 조정부를 포함한 부품 장착기의 제어 방법으로서, 부품 장착을 위한 초기화 과정이 단계들 (a) 내지 (d)를 포함한다.
상기 단계 (a)에서는, 상기 구동 시스템이 제어되어 캘리브레이션용 부품이 흡착된다. 상기 단계 (b)에서는, 상기 수광 센서로부터의 조도 값에 따라 상기 조명계의 전원 공급부가 제어된다. 상기 단계 (c)에서는, 상기 비젼 시스템이 제어되어 상기 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과가 얻어진다. 상기 단계 (d)에서는, 상기 촬영 결과에 따라 상기 감도 조정부가 제어된다.
본 발명의 상기 부품 장착기 및 그 제어 방법에 의하면, 부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 상기 캘리브레이션용 부품, 상기 수광 센서, 상기 조명계의 전원 공급부, 및 상기 감도 조정부를 이용되어, 상기 조명계의 조도 및 상기 카메라의 감도가 조정된다. 이에 따라, 부품 인식의 부정확성으로 인하여 부품 장착의 품질이 낮아짐이 방지될 수 있고, 장착 공정이 중단됨으로 인하여 부품 장착의 생산성이 낮아짐이 방지될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 부품 장착기는 구동 시스템(DS), 라인 스캔 카메라(C), 조명계(I), 수광 센서(LS), 비젼 시스템(VS), 조명계(I)의 전원 공급부(PS), 라인 스캔 카메라(C)의 감도 조정부(SR), 및 주 제어부(MC)를 포함한다.
구동 시스템(DS)은 부품-장착 헤드(H)를 구동한다.
라인 스캔 카메라(C)는 부품-장착 헤드(H)의 노즐(N)에 흡착되어 이동되는 부품(PT) 예를 들어, 집적회로 소자를 촬영한다.
조명계(I)는 라인 스캔 카메라(C)와 결합된다. 여기에서, 조명계(I)의 조도가 라인 스캔 카메라(C)의 모든 촬영 영역에 대하여 균일하도록 하기 위하여, 조명계(I)에는 복수의 광원들 예를 들어, 3 개의 발광 다이오드들(Light Emitting Diodes)이 정렬된다.
수광 센서(LS)는 부품-장착 헤드(H)에 설치되어 조명계(I)로부터의 조도 값을 발생시킨다.
비젼 시스템(VS)은 라인 스캔 카메라(C)로부터의 영상 데이터를 처리하여 대상 부품(PT)의 위치 정보를 발생시킨다.
부품 장착기의 부품-장착 헤드(H)에는 노즐(N)이 부착되어 있고, 이 노즐(N) 내의 압력 변화에 의하여 대상 부품(PTf) 예를 들어 집적회로소자가 흡착 및 장착된다. 여기서, 라인 스캔 카메라(C)는 부품-장착 헤드(H)의 공통 경로상에 위치하여, 노즐(N)에 흡착된 대상 부품(PT)을 촬영하여 데이터를 출력한다. 즉, 대상 부품(PTf)이 라인 스캔 카메라(C)를 경유함에 따라, 라인 스캔 카메라(C)는 연속 라인의 영상 데이터를 출력한다. 라인 스캔 카메라(C)로부터의 영상 데이터는 부품 장착기에 포함된 비젼 시스템에 제공되고, 이 비젼 시스템 안에서 영상 프레임들이 포착된다.
주 제어부(MC)는, 비젼 시스템(VS)으로부터의 위치 정보에 따라 구동 시스템(DS)을 제어한다. 주 제어부(MC)는, 부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 구동 시스템(DS)을 제어하여 캘리브레이션용 부품(PR)을 흡착하고, 수광 센서(LS)로부터의 조도 값에 따라 조명계(I)의 전원 공급부(PS)를 제어하며, 비젼 시스템(VS)을 제어하여 캘리브레이션용 부품(PR)의 촬영 결과를 얻고, 촬영 결과에 따라 감도 조정부(SR)를 제어한다. 캘리브레이션용 부품(PR)은 일반적인 광 매핑 기구(light mapping tool)로 대체될 수 있다. 상기와 같은 주 제어부(MC)의 초기화 알고리듬은 도 2 내지 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1의 부품 장착기 및 그 제어 방법에 의하면, 부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 캘리브레이션용 부품(PR), 수광 센서(LS), 조명계(I)의 전원 공급부(PS), 및 감도 조정부(SR)를 이용하여, 조명계(I)의 조도 및 카메라(C)의 감도가 조정된다. 이에 따라, 부품 인식의 부정확성으로 인하여 부품 장착의 품질이 낮아짐이 방지될 수 있고, 장착 공정이 중단됨으로 인하여 부품 장착의 생산성이 낮아짐이 방지될 수 있다.
도 1 및 2를 참조하여 도 1의 주 제어부(MC)에 의하여 실행되는 초기화 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주 제어부(MC)는 구동 시스템(DS)을 제어하여 캘리브레이션용 부품(PR) 예를 들어, 일반적인 광 매핑 기구(light mapping tool)가 노즐(N)에 흡착되게 한다(단계 S21).
다음에, 주 제어부(MC)는 수광 센서(LS)로부터의 조도 값에 따라 조명계(I)의 전원 공급부(PS)를 제어하여 조명계(I)의 조도를 조정한다(단계 S22).
또한, 주 제어부(MC)는, 비젼 시스템(VS)을 제어하여 캘리브레이션용 부품(PR)의 촬영 결과를 얻고, 이 촬영 결과에 따라 감도 조정부(SR)를 제어하여 라인 스캔 카메라(C)의 감도를 조정한다(단계 S23).
도 3을 참조하여, 도 2의 단계 S22의 상세 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주 제어부(MC)는 수광 센서(LS)로부터 조도값을 입력받는다(단계 S31).
다음에, 주 제어부(MC)는 입력된 조도값을 설정 하한값과 비교한다(단계 S32).
단계 S32에서의 비교 결과, 입력된 조도값이 상기 설정 하한값보다 적으면, 주 제어부(MC)는 조명 전원 공급부(PS)의 설정 출력 전압을 일정 전압만큼 상승시킨다(단계 S33).
입력된 조도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않으면, 주 제어부(MC)는 입력된 조도값을 설정 상한값과 비교한다(단계 S34).
단계 S34에서의 비교 결과, 입력된 조도값이 상기 설정 상한값보다 크면, 주 제어부(MC)는 조명 전원 공급부(PS)의 설정 출력 전압을 일정 전압만큼 하강시킨다(단계 S35).
상기 단계들 (S31) 내지 (S35)는, 입력된 조도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않고 상기 설정 상한값보다 크지 않을 때까지 반복적으로 수행된다.
도 1 및 4를 참조하여 도 2의 단계 S23의 상세 알고리듬을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 주 제어부(MC)는 조명 전원 공급부(PS)를 제어하여, 조명 전원 공급부(PS)의 설정 출력 전압이 조명계(I)에 인가되게 한다(단계 S41).
다음에, 주 제어부(MC)는 비젼 시스템(VS)을 제어하여 상기 흡착되어 있는 캘리브레이션용 부품(PR)이 라인 스캔 카메라(C)에 의하여 촬영되게 한다(단계 S42).
다음에, 주 제어부(MC)는 비젼 시스템(VS)을 제어하여 상기 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과에 따른 라인 스캔 카메라(C)의 감도값을 입력받는다(단계 S43).
다음에, 주 제어부(MC)는 입력된 감도값을 설정 하한값과 비교한다(단계 S44).
단계 S44에서의 비교 결과, 입력된 감도값이 상기 설정 하한값보다 적으면, 주 제어부(MC)는 감도 조정부(SR)를 제어하여 일정 값만큼 라인 스캔 카메라(C)의 감도를 상승시킨다(단계 S45).
단계 S44에서의 비교 결과, 입력된 감도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않으면, 주 제어부(MC)는 입력된 조도값을 설정 상한값과 비교한다(단계 S46).
단계 S46에서의 비교 결과, 입력된 감도값이 상기 설정 상한값보다 크면, 주 제어부(MC)는 감도 조정부(SR)를 제어하여 일정 값만큼 라인 스캔 카메라(C)의 감도를 하강시킨다(단계 S47).
상기 단계들 (S42) 내지 (S47)은, 입력된 감도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않고 상기 설정 상한값보다 크지 않을 때까지 반복적으로 수행된다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 부품 장착기 및 그 제어 방법에 의하면, 부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 캘리브레이션용 부품, 수광 센서, 조명계의 전원 공급부, 및 감도 조정부가 이용되어, 조명계의 조도 및 카메라의 감도가 조정된다. 이에 따라, 부품 인식의 부정확성으로 인하여 부품 장착의 품질이 낮아짐이 방지될 수 있고, 장착 공정이 중단됨으로 인하여 부품 장착의 생산성이 낮아짐이 방지될 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (8)

  1. 부품-장착 헤드를 구동하는 구동 시스템,
    상기 부품-장착 헤드의 노즐에 흡착되어 이동되는 부품을 촬영하는 카메라,
    상기 카메라와 결합된 조명계,
    상기 조명계로부터의 조도 값을 발생시키는 수광 센서,
    상기 카메라로부터의 영상 데이터를 처리하여 대상 부품의 위치 정보를 발생시키는 비젼 시스템,
    상기 조명계의 전원 공급부,
    상기 카메라의 감도 조정부, 및
    부품 장착을 위한 초기화 과정에서, 상기 구동 시스템을 제어하여 캘리브레이션용 부품을 흡착하고, 상기 수광 센서로부터의 조도 값에 따라 상기 조명계의 전원 공급부를 제어하며, 상기 비젼 시스템을 제어하여 상기 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과를 얻고, 상기 촬영 결과에 따라 상기 감도 조정부를 제어하는 주 제어부를 포함한 부품 장착기.
  2. 부품-장착 헤드를 구동하는 구동 시스템, 상기 부품-장착 헤드의 노즐에 흡착되어 이동되는 부품을 촬영하는 카메라, 상기 카메라와 결합된 조명계, 상기 조명계로부터의 조도 값을 발생시키는 수광 센서, 상기 카메라로부터의 영상 데이터를 처리하여 대상 부품의 위치 정보를 발생시키는 비젼 시스템, 상기 조명계의 전 원 공급부, 및 상기 카메라의 감도 조정부를 포함한 부품 장착기의 제어 방법에 있어서,
    부품 장착을 위한 초기화 과정이,
    (a) 상기 구동 시스템을 제어하여 캘리브레이션용 부품을 흡착하는 단계,
    (b) 상기 수광 센서로부터의 조도 값에 따라 상기 조명계의 전원 공급부를 제어하는 단계,
    (c) 상기 비젼 시스템을 제어하여 상기 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과를 얻는 단계, 및
    (d) 상기 촬영 결과에 따라 상기 감도 조정부를 제어하는 단계를 포함한 부품 장착기의 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    상기 조명계의 조도가 조정되는 부품 장착기의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단계 (d)에서,
    상기 카메라의 감도가 조정되는 부품 장착기의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 단계 (b)가,
    (S31) 상기 수광 센서로부터 조도값을 입력받는 단계,
    (S32) 입력된 조도값을 설정 하한값과 비교하는 단계,
    (S33) 입력된 조도값이 상기 설정 하한값보다 적으면, 상기 조명 전원 공급부의 설정 출력 전압을 일정 전압만큼 상승시키는 단계,
    (S34) 입력된 조도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않으면, 상기 입력된 조도값을 설정 상한값과 비교하는 단계, 및
    (S35) 입력된 조도값이 상기 설정 상한값보다 크면, 상기 조명 전원 공급부의 설정 출력 전압을 일정 전압만큼 하강시키는 단계를 포함한 부품 장착기의 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 단계 (b)에서,
    입력된 조도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않고 상기 설정 상한값보다 크지 않을 때까지 상기 단계들 (S31) 내지 (S35)가 반복적으로 수행되는 부품 장착기의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 (d)가,
    (S41) 상기 조명 전원 공급부를 제어하여, 상기 조명 전원 공급부의 설정 출력 전압을 상기 조명계에 인가하는 단계,
    (S42) 상기 비젼 시스템을 제어하여 상기 캘리브레이션용 부품을 촬영하는 단계,
    (S43) 상기 비젼 시스템을 제어하여 상기 캘리브레이션용 부품의 촬영 결과에 따른 상기 카메라의 감도값을 입력받는 단계,
    (S44) 입력된 감도값을 설정 하한값과 비교하는 단계,
    (S45) 입력된 감도값이 상기 설정 하한값보다 적으면, 상기 감도 조정부를 제어하여 일정 값만큼 상기 카메라의 감도를 상승시키는 단계,
    (S46) 입력된 감도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않으면, 상기 입력된 감도값을 설정 상한값과 비교하는 단계, 및
    (S47) 입력된 감도값이 상기 설정 상한값보다 크면, 상기 감도 조정부를 제어하여 일정 값만큼 상기 카메라의 감도를 하강시키는 단계를 포함한 부품 장착기의 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 단계 (d)에서,
    입력된 감도값이 상기 설정 하한값보다 적지 않고 상기 설정 상한값보다 크지 않을 때까지 상기 단계들 (S42) 내지 (S47)이 반복적으로 수행되는 부품 장착기의 제어 방법.
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