KR20090111097A - The jig equipment and detecting insertion badness method of pin to PCB board - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 PCB 기판에 대한 핀의 불량 삽입 검출방법 및 그 검출 지그장치에 관한 것으로서 이를 좀더 구체적으로 설명하자면 PCB 기판(이하 '기판'으로 약칭함)에 여러 개의 핀을 순차적으로 관통 삽입(실장) 할 때 각 핀의 불량 삽입 여부를 실시간으로 개별적으로 검출할 수 있도록 함으로써 기판의 불량률을 낮출 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a method for detecting a bad insertion of a pin to a PCB substrate and a detecting jig device. More specifically, the present invention relates to a plurality of pins sequentially inserted into a PCB substrate (hereinafter, referred to as a substrate). In this case, the defect rate of the board can be lowered by individually detecting whether each pin is inserted in real time.
통상적으로 기판에 여러 개의 금속 핀을 관통 삽입할 때에는 핀 삽입장치를 이용하는데, 그 삽입 공정은 핀 삽입장치의 이송테이블 위에 핀 삽입공이 여러 개 형성된 기판을 공급하는 단계와; 삽입장치의 핀 삽입헤드를 이동하여(전후,좌우,상하) 삽입헤드가 별도로 정렬된 핀을 파지(클램핑)하는 단계와; 핀을 파지한 삽입헤드가 하강하면서 기판의 핀 삽입공에 핀을 삽입하는 단계로 이루어진다. 이러한 공정을 연속적으로 하면 기판에 여러 개의 핀을 차례로 하나씩 삽입할 수 있다.Typically, a pin insertion apparatus is used to insert a plurality of metal pins through a substrate, and the insertion process includes supplying a substrate having a plurality of pin insertion holes formed on a transfer table of the pin insertion apparatus; Holding (clamping) the pins of the insertion device by moving the pin insertion heads (front, rear, left and right) separately aligned; Inserting the pin into the pin insertion hole of the substrate while the insertion head holding the pin is lowered. This continuous process allows multiple pins to be inserted into the substrate one by one.
그러나 위 삽입장치는 핀 삽입을 삽입헤드의 기계적 작동으로 달성하기 때문에 삽입헤드의 기계적 유격이나 공급된 기판의 비 평탄성 등과 같은 이유로 핀의 불량 삽입을 막을 수 없는 문제점이 존재하였다. 이에 상기 삽입장치는 핀 전부의 불량 삽입 여부를 확인하기 위하여 별도의 검출 공정을 통해 여러 개의 핀 삽입상태를 일일이 검사하여야 하는 불편이 있었고, 또 그 검출도 육안으로 하므로 검출의 확실성이 담보되지 않는 문제점이 있었다. 그리고 이와 같은 검출공정은 상당한 시간, 인력, 비용을 수반하므로 생산성 저하를 초래하였다. However, since the insertion device achieves the pin insertion by the mechanical operation of the insertion head, there is a problem that cannot prevent the poor insertion of the pin due to the mechanical play of the insertion head or the non-flatness of the supplied substrate. In this case, the insertion device has a problem in that it is necessary to inspect a plurality of pin insertion states one by one through a separate detection process in order to check whether or not all the pins are badly inserted. Also, since the detection is performed with the naked eye, the certainty of detection is not guaranteed. There was this. And such a detection process involved considerable time, manpower, and cost, resulting in a decrease in productivity.
본 발명은 위와 같이 종래에 나타나는 문제점 등을 한꺼번에 해결하기 위함을 그 과제로 하여 발명한 것으로서 본 발명에서는 기판에 여러 개의 핀을 순차적으로 관통 삽입할 때 핀의 불량 삽입을 실시간으로 검출할 수 있도록 하여 위 과제를 해결하고자 하는 한다.The present invention was invented to solve the problems shown in the related art as described above at the same time. In the present invention, when a plurality of pins are sequentially inserted through the substrate, defective insertion of the pins can be detected in real time. To solve the above problem.
본 발명은 통상적인 삽입장치의 이송테이블 상에 안착되는 기판에 핀 삽입장치의 삽입헤드가 여러 개의 핀을 기판에 순차적, 단속적으로 관통 삽입할 때 기판의 각 핀삽입공을 관통하여 기판 저면으로 돌출되는 핀 하단의 돌출 정도를 센서로 감지하고, 그 감지신호를 삽입장치의 삽입헤드 작동 제어부에 송출하여 감지신호에 따라 삽입헤드의 동작을 단속할 수 있도록 한 것이다. 여기서 핀 하단의 돌출 정도라 함은 핀의 정 삽입 설정을 말하는 것이다. The present invention penetrates the bottom surface of the substrate through each pin insertion hole of the substrate when the insertion head of the pin insertion apparatus sequentially and intermittently inserts the plurality of pins into the substrate seated on the transfer table of the conventional insertion apparatus. The degree of protrusion of the lower end of the pin is sensed by the sensor, and the detection signal is sent to the insertion head operation control unit of the insertion apparatus so that the operation of the insertion head can be interrupted according to the detection signal. Here, the degree of protrusion of the bottom of the pin refers to the positive insertion setting of the pin.
그리고 핀 하단의 돌출 정도 감지는 핀 저면이 접촉되면 감지가 달성되는 접촉센서 혹은 핀 저면과 센서 간의 거리를 감지하는 거리센서(광 센서 등) 또는 기판 저면에서 돌출되는 핀 하단의 돌출높이를 감지하는 높이센서 등으로 할 수 있으며, 위 센서는 기판에 천공되는 핀삽입공의 위치 및 개수를 동일하게 하면 각 핀에 대한 불량 삽입을 개별적으로 검출할 수 있다.In addition, detecting the protrusion of the bottom of the pin detects the height of the bottom of the pin that protrudes from the bottom surface of the board or a contact sensor that detects the distance between the bottom of the pin or the bottom sensor. Height sensor, etc., the sensor can detect the defect insertion for each pin individually if the position and the number of pin insertion holes to be drilled on the substrate to the same.
본 발명은 기판에 여러 개의 핀을 단속적, 연속적으로 관통 삽입할 때 그 관통 정 삽입을 기판 아래에 장치된 센서를 이용하여 1:1로 감지하므로 기판에 삽입되는 여러 개의 핀 전부를 핀 삽입과 동시에 정 삽입 여부를 알 수 있고, 또 위와 같이 기판에 핀 삽입과 동시에 정 삽입 여부를 알 수 있기 때문에 핀의 불량 삽입으로 인한 기판의 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.In the present invention, when inserting a plurality of pins intermittently and continuously into a substrate, the penetrating insert insertion is sensed 1: 1 using a sensor installed under the substrate. Since it is possible to know whether or not to insert the positive, as well as whether or not to insert the pin at the same time as the pin is inserted into the substrate, there is an effect that can lower the defective rate of the substrate due to the poor insertion of the pin.
그리고 본 발명은 핀의 불량 삽입으로 인하여 핀의 정 삽입 신호가 삽입장치의 삽입헤드 작동 제어부로 송출되지 않으면 핀 삽입장치의 삽입헤드가 차기 핀 삽입 작동을 수행하지 않으므로 핀 불량 삽입되었을 경우 삽입헤드의 작동이 정지되는 것이어서 이 또한 기판의 불량률을 낮출 수 있는 효과를 발휘한다.In addition, the present invention does not perform the next pin insertion operation when the pin insertion signal of the pin insertion device is not sent to the insertion head operation control unit of the insertion apparatus due to the poor insertion of the pin. Since the operation is stopped, this also has the effect of lowering the defective rate of the substrate.
한편 본 발명은 기판에 대한 핀의 불량 삽입 여부를 핀 삽입시에 검출할 수 있어 종래와 같이 별도의 검출공정을 요하지 않으므로 인력 및 시간은 절감하면서도 양호한 기판을 신속하고 연속적으로 얻을 수 있는 이점도 가진다.On the other hand, the present invention can detect whether the pin is badly inserted into the substrate at the time of pin insertion, and thus does not require a separate detection process as in the prior art, thereby reducing the manpower and time, and also having the advantage of quickly and continuously obtaining a good substrate.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 공지된 핀 삽입장치의 기능 혹은 그 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that the description of the function or the configuration of the known pin insertion device may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명은 기판에 순차적으로 관통 삽입되는 각 핀의 불량 삽입 여부를 핀 삽입 시 곧바로 검출할 수 있도록 하는 것으로 그 검출 방법은 여러 개의 핀(20)이 일정한 배열로 삽입되는 기판(10)의 각 핀삽입공(11) 직 하부에 센스를 장치하여 즉, 여러 개의 핀삽입공(11)과 1:1로 대응되는 위치마다 센서를 장치하여 핀(20)이 기판(10)에 대하여 관통 삽입이 완료될 때 기판(10) 저면으로 돌출되는 핀(20)의 돌출 정도를 접촉 또는 비접촉으로 감지함으로써 핀(20)의 불량 삽입을 검출할 수 있도록 한 것인데, 핀의 정확한 불량 삽입 검출은 접촉 감지가 바람직할 것이다. According to the present invention, it is possible to immediately detect whether or not each pin is inserted through the board in sequence. When the pin is inserted, the detection method includes a plurality of
위 설명에서 접촉 감지는 기판(10) 저면으로 돌출되는 핀(20) 저면이 접촉센서(300)의 상면에 접촉되는 시점을 핀(20)의 정 삽입 완료 시점으로 설정하는 것이 므로 결국 핀(20) 저면이 접촉센서(300)에 접촉되지 않으면 그 핀은 불량 삽입으로 검출되는 것이다.In the above description, since the touch detection is to set the time point at which the bottom surface of the
예컨대, 핀(20)이 기판(10)의 핀삽입공(11)을 관통하여 핀(20) 저면이 접촉센서(300) 상면에 접촉되면 핀 삽입장치(A)의 삽입헤드(100)가 차기 핀 삽입을 수행하기 위한 작동을 할 것이고, 만일 관통되는 핀(20) 저면이 접촉센서(300)에 접촉되지 않으면 삽입장치(A)의 삽입헤드(100)가 차기 핀 삽입을 위한 작동을 하지 않게 되므로 불량 삽입 핀을 곧바로 검출함은 물론 그 불량 삽입 핀을 쉽게 찾을 수 있게 된다.For example, when the
그리고 핀(20) 저면이 접촉센서(300) 상면에 접촉됨으로써 삽입장치(A)의 삽이헤드(100) 차기 작동을 자동적으로 지시하는 신호는 핀 삽입장치(A)와 핀(20)이 도체임을 이용하여 삽입장치(A)의 전위차 변화 즉, 삽입장치(A)와 핀(20) 간의 통전(通電)으로 하는 것이 이상적일 것이다. And when the bottom surface of the
위와 같은 핀의 불량 삽입의 검출 장치의 실시 예는, An embodiment of the detection device for the poor insertion of the pin as described above,
자동 제어 프로그램에 의해 전후, 좌우, 상하로 이동하면서 기판(10)의 핀삽입공(11)에 핀(20)을 하나씩 순차적으로 삽입하는 핀 삽입용 삽입헤드(100)이 장치되고 하측에는 일정한 개수의 핀삽입공(11)이 천공된 기판(10)이 공급되는 이송테이블(110)를 가진 통상의 핀 삽입장치(A)의 이송테이블(110) 상에 받침지그(210)를 장착하여 상기 받침지그(210) 상에 기판(10)이 얹혀지도록 하고, 상기 받침지 그(210)에는 받침지그(210) 상에 얹혀지는 기판(10)의 각 핀삽입공(11)과 동일한 위치에 구멍(210a)을 형성하여 각 핀삽입공(11)과 각 구멍(210a)이 일직선이 되도록 하고, 상기 각 구멍(210a)에는 접촉센스(300)를 매설한다.A pin insertion head 100 for sequentially inserting the
또한 상기 삽입장치(A)를, 검출전원부를 통해 접지하여 삽입장치(A)의 전위를 대지의 전위와 같은 0으로 유지하도록 하고, 상기 받침지그(210)의 구멍(210a)에 매설되는 접촉센스(300)를 도체로 하여 상기 각 접촉센스(300)를 검출전원부에 연결된 신호검출장치(370)와 도선으로 연결할 수 있다. 상기 신호검출장치(370)는 삽입장치(A)의 삽입헤드(100) 작동을 제어하는 것으로 그 제어방식은 전위차를 이용하는 방식 외에 접촉신호를 전자화 방식이 있겠으나 이는 해당기술분야의 숙련된 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다. In addition, the insertion device (A) is grounded through the detection power supply unit so that the potential of the insertion device (A) is maintained at zero equal to that of the earth, and the contact sense embedded in the hole (210a) of the support jig (210). Each of the
한편 받침지그(210)의 접촉센서(300)는 기판(10)의 핀십입공(11)을 관통하는 핀(20) 하단이 접촉하는 상측의 접촉단자(310)와 핀(20) 하단의 접촉신호를 송출하는 하측의 신호송출단자(320)가 일체형으로 구성되되, 상기 접촉단자(310)는 받침지그(210)의 구멍(210a)에 함몰 설치되도록 하여 기판(10)의 핀삽입공(11)을 관통하는 핀(20) 하단이 받침지그(210)의 구멍(210a)으로 도입되도록 한다.On the other hand, the
이와 같은 검출 지그장치(200)는 기판(10)의 핀삽입공(11)을 관통하는 핀(20) 하단이 접촉센서(300)의 접촉단자(310)에 접촉되면 그 접촉신호가 신호송출 단자(320)를 통해 삽입장치(A)의 삽입헤드(100) 작동제어부로 송출됨으로써 핀(20)의 정 삽입을 확인할 수 있어 삽입장치(A)의 삽입헤드(100)가 차기 핀(20) 삽입 위한 작동을 개시하고, 반면에 접촉단자(310)에 기판(10)의 핀삽입공(11)을 관통하는 핀(20) 하단이 접촉되지 않아(핀의 불량 삽입) 접촉신호가 송출되지 않으면 삽입장치(A)의 삽입헤드(100)가 차기 핀(20) 삽입 작동을 개시하지 않으므로 결국 기판(10)에 핀(20)을 삽입할 때 핀(20)의 정 삽입 또는 불량 삽입을 자동적, 즉각적으로 알 수 있게 된다. 이는 핀(20)의 불량 삽입을 신속하게 교정/보정 처리할 수 있어 기판(10)의 불량을 방지할 수 있게 된다.In the
위 설명에서 핀(20) 하단의 접촉신호 송출은 핀(20) 하단이 도체인 접촉센서(300)의 접촉단자(310)에 접촉될 때 접지된 삽입장치(A)와 접촉센서(300) 간에 통전으로 인하여 발행되는 삽입장치(A)의 전위차에 의해 이루어질 수 있다. In the above description, the contact signal transmission at the bottom of the
또한 상기 제시된 접촉센서(300)는 전술된 바와 같이 핀(20)의 하측 끝단이 상부의 접촉단자(310)에 닿아 접촉하는 순간 정 삽입 신호가 송출되도록 할 수도 있으나, 그 접촉 동작의 원활성, 안전성, 정밀성 등을 고려해 상기 접촉단자(310) 상단에 탄성스위치버튼(350)을 구비시켜 삽입된 핀(20)의 하측 끝단이 상기 탄성스위치버튼(350)에 닿은 후 정상 깊이인 일정한 하향 깊이로 추가 하강할 경우 눌러져 정상신호가 송출될 수 있는 구조로 구성할 수도 있는 것이고, 또 상황에 따라서는 상기한 구조 이외에도 핀(20)의 하측 끝단이 접촉될 때 이를 정상 신호로 송출 될 수 있는 통상의 기타 다른 구조의 접촉식 센서는 얼마든지 선택 채용할 수 있는 것임에 따라 어느 하나 형식의 접촉식 센서에 국한되는 것은 아니라 할 것이다.In addition, the
다음으로 상기 각 접촉센서(300)의 하부 신호송출단자(320)에는 신호 전달을 위한 송출선(360)이 인출된 후 병렬 연결되고, 그 배선 일단에는 상기 각각의 접촉센서(200)로부터 인가된 접촉 또는 비접촉 신호정보를 검출하는 검출장치(370)와; 상기 검출장치(370)에서 검출된 신호 중 정 삽입 또는 불량 삽입 여부를 판단한 후 정 삽입인 경우 다음 핀(20) 삽입단계를 수행하도록 하는 신호 및 신호 미검출에 따른 불량 삽입으로 판정될 경우 삽입장치(A)의 가동을 정지케 하는 신호를 처리하는 신호처리장치(380)가 구성되며, 위 신호처리장치(380)에는 디스플레이 상의 에러표시 또는 경고음 또는 경고등 등이 구현될 수 있다.Next, the
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 구조도1 is a structural diagram showing a preferred embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 바람직한 실시상태를 보인 예시도2 is an exemplary view showing a preferred embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 핀 삽입 검출 흐름도이다.3 is a flow chart of pin insertion detection of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
A : 삽입장치 10 : 기판A: Insertion apparatus 10: Substrate
11 : 핀삽입공 20 : 핀 11: pin insertion hole 20: pin
100: 삽입헤드 110 : 이송테이블100: insertion head 110: transfer table
200 : 지그장치 210: 받침지그200: jig device 210: support jig
300 : 접촉센스 310 : 접촉단자 300: contact sense 310: contact terminal
320 : 신호송출단자 320: signal transmission terminal
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