KR20160020338A - 매니플레이터용 진동 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 반도체 소자 등의 대상물을 테스트하기 위해 테스트 작업위치로 대상물을 이동시켜 정위치 고정되도록 하는 매니플레이터에 설치되어 대상물을 이동하여 공급할 때 발생되는 진동을 실시간으로 모니터링하므로써, 장치의 정상구동여부와 구동장치 상의 에러를 보다 신속하게 확인할 수 있도록 하며, 수집된 작업상의 진동데이터를 활용하여 보다 우수한 작업조건 및 작업결과를 얻을 수 있도록 한 자동화장치용 진동 모니터링 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 지그 상에 작업대상물이 장착되면, 지그를 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동을 수행하여 작업대상물을 작업위치로 공급하는 매니플레이터에 있어서, 상기 지그를 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동을 수행하기 위해 구동력을 발생시키는 구동기구에 설치되어 구동기구의 작동시 발생되는 진동을 검출하는 구동진동 센서부와; 상기 지그에 설치되어 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동에 의해 지그의 위치가 변환되면 상기 구동기구의 진동이 구동과정에서 변환되어 지그로 도착된 진동을 검출하는 도착진동 센서부와; 상기 구동진동 센서부와 도착진동 센서부에서 검출된 신호를 전달받아 이를 장치 내에서 처리가능한 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부에서 출력된 신호를 전달받아 미리 설정된 도착진동 설정량과 구동진동 센서부, 도착진동 센서부에서 검출된 진동량을 비교판단하고, 비교판단된 결과신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 결과신호를 전달받아 진동량의 비교판단된 결과를 시청각적으로 표시하는 출력부;를 포함하여 구성된다.

Description

매니플레이터용 진동 모니터링 장치{Vibrating monitoring apparatus for manipulator}

본 발명은 자동화장치용 진동 모니터링 장치에 관한 것이다.

상세하게 본 발명은, 반도체 소자 등의 대상물을 테스트하기 위해 테스트 작업위치로 대상물을 이동시켜 정위치 고정되도록 하는 매니플레이터에 설치되어 대상물을 이동하여 공급할 때 발생되는 진동을 실시간으로 모니터링하므로써, 장치의 정상구동여부와 구동장치 상의 에러를 보다 신속하게 확인할 수 있도록 하며, 수집된 작업상의 진동데이터를 활용하여 보다 우수한 작업조건 및 작업결과를 얻을 수 있도록 한 자동화장치용 진동 모니터링 장치에 관한 것이다.

반도체 부품이나 모듈 등의 제품을 제작한 후에는 제품의 정상구동여부를 확인하기 위한 테스트를 실시하게 되며, 이와 같이 반도체 부품이나 모듈 등의 테스트를 실시하기 위한 장치를 테스트 핸들러라 함은 주지된 것과 같다.

이와 같은 테스트 핸들러의 구성에서 매니플레이터(manipulator)는 테스트하기 위한 대상물을 공급받아 고정지지한 후 이를 테스트 작업위치로 이동시켜 테스트 작업위치에서 대상물을 고정지지하기 위한 장치이다.

대한민국 특허출원 제2011-0083222호(매니플레이터, 이하 기출원발명)에는 테스트 대상이 되는 반도체 소자를 공급받아 이를 테스트 작업위치로 이송시켜 테스트를 실시할 수 있도록 한 매니플레이터의 구성이 제시되고 있다.

상기 기출원발명의 매니플레이터는「반도체 소자를 테스터로 테스트하기 위한 매니플레이터에 있어서, 상기 매니플레이터의 하단부에 설치되는 직선운동부재; 상기 직선운동부재 상에 설치되어 직선운동부재에 의해 전진 및 후진하는 핸들러 본체; 상기 핸들러 본체 상에 설치되며 상부에 반도체소자가 적재된 테스터가 고정되는 테스트부; 상기 테스트부를 일정각도 범위 내에서 회전시키는 회전동작부재; 및 상기 테스트부를 상하로 승강시키는 승강운동부재;로 이루어진 핸들러 세트를 3개 또는 4개 나란히 배치하여, 무선장치에 의해 상기 핸들러 세트를 전체적으로 또는 개별적으로 동작하도록」구성된다.

이와 같은 기출원발명의 매니플레이터는「상기 각 핸들러 세트를 리모컨으로 전체 또는 개별적으로 직선 및 승강운동 등으로 이송시켜 상기 테스터에 의해 테스트할 수 있도록 한 것이며, 테스터가 고정된 각 핸들러 세트의 테스트부를 회전시켜 상기 테스터에 적재된 반도체 소자의 육안검사 및 테스터의 장착이 용이하도록 한」것이다.

상기와 같은 기출원발명의 매니플레이터는 직선운동부재, 회전동작부재, 승강운동부재 등의 구동기구에 의해 대상물을 이동시키게 되는데, 상기 각각의 구동기구는 모터나 실린더 등으로 구성되어 구동의 시작 및 구동과정과 구동정지시 진동이 발생됨은 당연하며, 이와 같은 진동은 수차례의 작업에 의해 누적되어 특정의 시점에서 대상물의 공급위치가 변화되는 등의 작업불량을 야기시키는 문제점이 노출된다.

특히, 상기와 같은 대상물의 공급위치가 변화되는 작업불량은 대상물을 구성으로 하는 제품의 불량을 야기시키게 되며, 상기 종래의 매니플레이터에는 진동의 누적을 확인할 별도의 수단이 마련되지 않아 상당한 작업불량이 진행된 후 확인할 수 있게 되어 작업손실이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.

이에 본 발명은, 반도체 소자 등의 대상물을 테스트하기 위해 테스트 작업위치로 대상물을 이동시켜 정위치 고정되도록 하는 매니플레이터에 설치되어 대상물을 이동하여 공급할 때 발생되는 진동을 실시간으로 모니터링하므로써, 장치의 정상구동여부와 구동장치 상의 에러를 보다 신속하게 확인할 수 있도록 하며, 수집된 작업상의 진동데이터를 활용하여 보다 우수한 작업조건 및 작업결과를 얻을 수 있도록 한 자동화장치용 진동 모니터링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.

본 발명은, 지그 상에 작업대상물이 장착되면, 지그를 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동을 수행하여 작업대상물을 작업위치로 공급하는 매니플레이터에 있어서, 상기 지그를 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동을 수행하기 위해 구동력을 발생시키는 구동기구에 설치되어 구동기구의 작동시 발생되는 진동을 검출하는 구동진동 센서부와; 상기 지그에 설치되어 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동에 의해 지그의 위치가 변환되면 상기 구동기구의 진동이 구동과정에서 변환되어 지그로 도착된 진동을 검출하는 도착진동 센서부와; 상기 구동진동 센서부와 도착진동 센서부에서 검출된 신호를 전달받아 이를 장치 내에서 처리가능한 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부와; 상기 신호 변환부에서 출력된 신호를 전달받아 미리 설정된 도착진동 설정량과 구동진동 센서부, 도착진동 센서부에서 검출된 진동량을 비교판단하고, 비교판단된 결과신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 결과신호를 전달받아 진동량의 비교판단된 결과를 시청각적으로 표시하는 출력부;를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제어부는, 메니플레이터의 구동시 설정된 진동량에 대한 데이터가 미리 저장되고, 매니플레이터의 구동에 의해 발생된 구동진동 센서부의 진동신호, 도착진동 센서부의 실시간 진동신호 및 제어부에 의해 처리된 진동량의 비교판단 데이터를 수집하고 저장하는 데이터 베이스;를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 출력부는, 제어부에 의해 출력된 진동량의 데이터를 시각적으로 표시하는 디스플레이부와; 제어부에 의해 출력된 진동량의 데이터를 시각, 청각 중 적어도 어느 하나의 형태로 표시하는 경보표시부;를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 제어부는, 장치의 구동상황을 확인하기 위한 관리자 단말기와; 상기 관리자 단말기와 통신을 수행하기 위한 유선 또는 무선의 통신모듈;을 포함하여 구성된다.

이상에서와 같이 본 발명은, 각각의 구동구성에서 구동력의 발생지점과 구동력의 도착지점에서 각각 진동량을 작업과정에서 실시간으로 감지할 수 있도록 하여 매니플레이터의 정상구동여부가 실시간으로 상시 감시되므로써, 대상물의 테스트 작업불량에 대한 신속한 대응을 실시할 수 있게 되며, 이에 따라 제품의 불량률을 대폭 감소시킬 수 있도록 한 효과를 얻게 된다.

또한, 본 발명은 대상물의 종류 및 규격에 따른 여러 형태에 대한 매니플레이터의 진동데이터가 수집되어 매니플레이터의 제작 및 데이터가 수집된 형태의 매니플레이터에 의한 테스트 작업을 보다 효율적으로 실시할 수 있도록 하므로써, 우수한 작업조건의 확립 및 이에따른 우수한 작업결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치 회로 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치의 모니터링 과정 순서도.

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치 예시도, 도 2는 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치 회로 블록도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치가 적용된 매니플레이터(1)는 지그(2) 상에 작업대상물이 장착되면, 지그(2)를 이송, 회전, 승강시키기 위한 이송구동부(10), 회전구동부(20), 승강구동부(30)를 갖추어 구성된다.

이때, 상기 이송구동부(10)는 LM 가이드 등의 레일구성으로 적용되며, 회전구동부(20)는 모터와 기어에 의한 기구 등으로 적용되고, 상기 승강구동부(30)는 실린더 기구 등으로 적용되어 구성된다.

상기 모니터링장치(40)는 구동진동 센서부(41), 도착진동 센서부(42), 신호변환부(43), 제어부(44), 출력부(45)로 이루어진다. 도면에서 제시된 매니플레이터(1)는 지그(2)를 이송, 회전, 승강시키기 위한 각각의 구동부(10, 20, 30)를 모두 갖추어서 된 구성을 예시한다.

상기 구동진동 센서부(41)는 이송구동부(10), 회전구동부(20), 승강구동부(30)에 각각 설치되어 이들 구동부(10, 20, 30)의 작동시 발생되는 진동을 검출하기 위한 구성이다.

상기 도착진동 센서부(42)는 지그(2)에 설치되어 이송, 회전, 승강구동에 의해 지그(2)의 위치가 변환되면, 상기 구동부(10, 20, 30)의 진동이 구동과정에서 변환되어 지그(2)로 도착된 진동을 검출하기 위한 구성이다.

상기 신호변환부(43)는 구동진동 센서부(41)와 도착진동 센서부(42)에서 검출된 신호를 전달받아 이를 장치 내에서 처리가능한 신호로 변환하여 출력하는 A/V 컨버터 등의 구성이다.

상기 제어부(44)는 신호 변환부(43)에서 출력된 신호를 전달받아 미리 설정된 도착진동 설정량과 구동진동 센서부(41), 도착진동 센서부(42)에서 검출된 진동량을 비교판단하고, 비교판단된 결과신호를 출력하기 위한 마이컴, CPU, 마이크로 프로세서 등의 구성이다.

여기서, 상기 제어부(44)는 데이터 베이스(46)를 갖추어 구성된다. 상기 데이터 베이스(46)는 메니플레이터(1)의 구동시 설정된 진동량에 대한 데이터가 미리 저장되고, 매니플레이터(1)의 구동에 의해 발생된 구동진동 센서부(41)의 진동신호, 도착진동 센서부(42)의 실시간 진동신호 및 제어부(44)에 의해 처리된 진동량의 비교판단 데이터를 수집하고 저장하기 위한 구성이다.

이때, 상기 데이터 베이스(46)는 하드디스크, ROM/RAM 이나 플레시 메모리 등의 저장매체로 적용된다.

상기 출력부(45)는 제어부(44)의 결과신호를 전달받아 진동량의 비교판단된 결과를 시청각적으로 표시하기 위한 구성이다. 이를 위해 상기 출력부(45)는 LED, LCD 디스플레이 패널 등의 시각적 표시수단인 디스플레이부(45a)와, 스피커나 부저 등의 청각적 표시수단인 경보표시부(45b)로 구분되어 구성된다.

추가되는 구성으로, 상기 제어부(44)는 관리자 단말기(47)와 통신모듈(49)을 더 갖추어 구성된다.

상기 관리자 단말기(47)는 장치의 구동상황을 확인하기 위한 PC 등의 데스크탑 구성이거나, 작업자가 휴대하게 되는 스마트폰 등의 모바일 구성으로 적용될 수 있다.

상기 통신모듈(49)은 관리자 단말기(47)와 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 구성이며, 예를 들면, 상기 통신모듈(49)은 유/무선 LAN으로 적용되거나, 스마트폰의 블루투스 또는 WIPI 등으로 적용될 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치의 모니터링 과정 순서도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 진동 모니터링 장치에 의한 모니터링 과정은 매니플레이터(1)가 구동을 시작하면 동시에 실시된다.(S1) 본 실시예에서 상기 매니플레이터(1)의 구동은 이송, 회전, 승강 순으로 실시되는 것으로 하였지만, 이송, 회전, 승강의 순서는 제품의 종류 및 작업의 특성에 따라 변경되어 실시될 수 있다.

상기 매니플레이터(1)의 이송구동부(10)가 작동되면, 구동진동 센서부(41)에서는 이송구동부(10)에서 발생되는 진동을 감지하여 검출하고,(S2) 이때, 이송구동부(10)의 작동에 의해 발생된 진동이 지그(2)에 전달된 후의 진동을 도착진동 센서부(42)에서 감지하여(S3) 이송진동에 대한 데이터를 신호변환부(43)를 거쳐 제어부(44)로 전송하게 된다.(S4)

이후, 상기 매니플레이터(1)의 회전구동부(20)가 작동되면, 구동진동 센서부(41)에서는 회전구동부(20)에서 발생되는 진동을 감지하여 검출하고,(S5) 이때, 회전구동부(20)의 작동에 의해 발생된 진동이 지그(2)에 전달된 후의 진동을 도착진동 센서부(42)에서 감지하여(S6) 회전진동에 대한 데이터를 신호변환부(43)를 거쳐 제어부(44)로 전송하게 된다.(S7)

또한, 상기 매니플레이터(1)의 승강구동부(30)가 작동되면, 구동진동 센서부(41)에서는 승강구동부(30)에서 발생되는 진동을 감지하여 검출하고,(S8) 이때, 승강구동부(30)의 작동에 의해 발생된 진동이 지그(2)에 전달된 후의 진동을 도착진동 센서부(42)에서 감지하여(S9) 승강진동에 대한 데이터를 신호변환부(43)를 거쳐 제어부(44)로 전송하게 된다.(S10)

상기와 같이 각 구동부(10, 20, 30)의 진동과 지그(2)에 전달된 도착진동에 대한 데이터가 제어부(44)에 수집되면, 상기 제어부(44)는 실시간 발생된 진동이 미리 설정된 진동량과 비교하여 정상구동 여부를 판단하게 된다.(S11)

이때, 설정된 진동량에 비해 구동진동량이 적을 경우 장치의 정상구동을 인지하여 각각의 데이터를 제어부(44)의 데이터 베이스(46)에 저장하게 되며,(S13) 설정된 진동량에 비해 구동진동량이 크거나 같을 경우 장치의 과도한 진동에 의해 작업상의 에러가 발생될 우려가 높은 것임을 경보로 출력하게 된다.(S12)

여기서, 상기 경보는 디스플레이부(45a)를 통한 시각적인 출력과, 스피커 또는 부저를 통한 청각적인 출력을 실시하여 작업자가 이를 확인할 수 있도록 한 후, 그 데이터를 제어부(44)의 데이터 베이스(46)에 저장한다.(S13)

참고적으로, 상기와 같은 장치의 과도한 진동은 각각의 장치에 이물질이 간섭된 경우나, 각 구동부(10, 20, 30)가 노후된 경우, 테스트 작업될 대상물의 중량이 과도하게 높을 경우 등에 의해 발생되어 장치의 오동작이나 대상물의 작업불량 요인이 된다.

이와 같은 진동의 감지 검출은 전술된 것과 같이 장치의 이송, 회전, 승강을 전체적으로 감지 검출할 수도 있지만, 이송구동부(10), 회전구동부(20), 승강구동부(30)의 각각 동작시 개별적으로 감지 검출하여 보다 구체적인 진동발생여부를 확인할 수도 있다.

1: 매니플레이터 2: 지그
10: 이송구동부 20: 회전구동부
30: 승강구동부 40: 모니터링부
41: 구동진동 센서부 42: 도착진동 센서부
43: 신호변환부 44: 제어부
45: 출력부 46: 데이터 베이스

Claims (4)

1. 지그(2) 상에 작업대상물이 장착되면, 지그(2)를 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동을 수행하여 작업대상물을 작업위치로 공급하는 매니플레이터(1)에 있어서,
   상기 지그(2)를 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동을 수행하기 위해 구동력을 발생시키는 구동부(10, 20, 30)에 설치되어 구동부(10, 20, 30)의 작동시 발생되는 진동을 검출하는 구동진동 센서부(41)와;
   상기 지그(2)에 설치되어 이송, 회전, 승강 중 적어도 어느 하나 이상의 구동에 의해 지그(2)의 위치가 변환되면 상기 구동부(10, 20, 30)의 진동이 구동과정에서 변환되어 지그(2)로 도착된 진동을 검출하는 도착진동 센서부(42)와;
   상기 구동진동 센서부(41)와 도착진동 센서부(42)에서 검출된 신호를 전달받아 이를 장치 내에서 처리가능한 신호로 변환하여 출력하는 신호 변환부(43)와;
   상기 신호 변환부(43)에서 출력된 신호를 전달받아 미리 설정된 도착진동 설정량과 구동진동 센서부(41), 도착진동 센서부(42)에서 검출된 진동량을 비교판단하고, 비교판단된 결과신호를 출력하는 제어부(44)와;
   상기 제어부(44)의 결과신호를 전달받아 진동량의 비교판단된 결과를 시청각적으로 표시하는 출력부(45);를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니플레이터용 진동 모니터링 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(44)는
   메니플레이터(1)의 구동시 설정된 진동량에 대한 데이터가 미리 저장되고, 매니플레이터(1)의 구동에 의해 발생된 구동진동 센서부(41)의 진동신호, 도착진동 센서부(42)의 실시간 진동신호 및 제어부(44)에 의해 처리된 진동량의 비교판단 데이터를 수집하고 저장하는 데이터 베이스(46);를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니플레이터용 진동 모니터링 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 출력부(45)는
   제어부(44)에 의해 출력된 진동량의 데이터를 시각적으로 표시하는 디스플레이부(45a)와;
   제어부(44)에 의해 출력된 진동량의 데이터를 시각, 청각 중 적어도 어느 하나의 형태로 표시하는 경보표시부(45b);를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니플레이터용 진동 모니터링 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(44)는
   장치의 구동상황을 확인하기 위한 관리자 단말기(47)와;
   상기 관리자 단말기(47)와 통신을 수행하기 위한 유선 또는 무선의 통신모듈(49);을 포함하는 것을 특징으로 하는 매니플레이터용 진동 모니터링 장치.
   

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