KR20200034435A - 디스펜싱 로봇의 모션제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스펜싱 로봇의 모션제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 디스펜싱 로봇과 로봇 컨트롤러의 전원을 켜는 단계; 컴퓨터를 켜고 모션제어프로그램을 불러오는 단계; 상기 모션제어프로그램의 베이스에서 상기 로봇 컨트롤러에 입력된 작업대상제품의 작업패턴을 불러와 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하는 단계; 상기 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하는 단계; 상기 작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러가 디스펜싱 로봇을 제어하여 작업대상제품에 작업패턴을 도포액으로 디스펜싱하여 도포하는 단계;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 작업대상제품의 작업패턴의 도포 작업을 정확하게 할 뿐만 아니라 작업이 간단하고, 또한 다수 개의 패턴들로 구성되는 작업대상제품의 작업패턴을 정확하게 티칭하여 다수 개의 패턴들로 이루어진 작업패턴에 도포제를 정확하게 도포한다.

Description

디스펜싱 로봇의 모션제어방법{METHOD FOR CONTROLLING MOTIONS OF A DISPENSING ROBOT }

본 발명은 디스펜싱 로봇의 모션제어방법에 관한 것이다.

최근 들어, 전자제품은 소형화, 고밀도화되고 있다. 전자제품의 소형화, 고밀도화를 이루기 위하여 전자부품들을 인쇄회로기판에 실장시키는 기술이 급속히 개발되고 있다. 이러한 실장 기술에서 전자부품들이 실장되는 인쇄회로기판 상에는 디스펜싱 공정에 의하여 접착제를 도포하여 주는 과정이 필수적이다. 디스펜싱 공정은 일반적으로 디스펜싱 로봇의 헤드에 노즐을 장착한 상태에서 디스펜싱 로봇이 헤드를 디스펜싱을 위해 X,Y축으로 이동시키고 Z축으로 하강시켜 노즐을 통해 도포액을 디스펜싱하게 된다.

이와 같은 디스펜싱 로봇을 제어하는 종래 방식은 디스펜싱 로봇에 유선 케이블을 이용하여 티칭 펜던트를 접속시킨 후 디스펜싱 로봇의 컨트롤러에 저장되어 있는 메인 프로그램을 티칭 펜던트로 불러들여와 디스펜싱 로봇을 제어한다.

그러나 이와 같은 종래 방식은 오퍼레이터가 직접 도포액이 분사되는 노즐을 육안으로 보면서 로봇을 수동으로 조작하면서 티칭을 하게 되므로 작업의 정확성이 떨어지고 작업이 불편하여 작업 시간이 오래 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2011-0028334호(2011. 03. 17. 공개일)(이하, 선행기술이라 함)에는 제품의 연속 도포를 수행할 제어 프로그램을 프로그래밍하여 도포 기구가 연속적으로 제품에 코팅제를 도포하는, 프로그램 가능 로봇을 이용하여 코팅제를 도포하기 위한 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 그러나, 선행기술은 다수 개의 패턴들이 배열된 작업대상제품의 작업패턴을 도포하기에는 정확성이 떨어지고 작업 시간이 오래 소요되는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 작업대상제품의 작업패턴의 도포 작업을 정확하게 할 뿐만 아니라 작업이 간단한 디스펜싱 로봇의 모션제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다수 개의 패턴들로 구성되는 작업대상제품의 작업패턴을 정확하게 티칭하여 작업패턴에 도포제를 정확하게 디스펜싱하여 도포하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 디스펜싱 로봇과 로봇 컨트롤러의 전원을 켜는 단계; 컴퓨터를 켜고 모션제어프로그램을 불러오는 단계; 상기 모션제어프로그램의 베이스에서 상기 로봇 컨트롤러에 입력된 작업대상제품의 작업패턴을 불러와 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하는 단계; 상기 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하는 단계; 상기 작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러가 디스펜싱 로봇을 제어하여 작업대상제품에 작업패턴을 도포액으로 디스펜싱하여 도포하는 단계;를 포함하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법이 제공된다.

상기 작업좌표계는 상기 모션제어프로그램으로 불러온 작업패턴을 밑그림으로 하여 상기 작업패턴을 따라 임의의 점을 원점으로 하여 형성하는 것이 바람직하다.

상기 작업좌표계는 상기 패턴에서 하나의 선에 대한 좌표를 형성하고 다른 하나의 선에 대한 좌표를 형성시 다른 하나의 선의 한쪽 끝 좌표를 기준으로 다른 하나의 선의 좌표를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 작업좌표계는 점, 직선, 원호, 원을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 작업좌표계를 작업좌표 기계어로 생성시 직선 양쪽 끝인 포인트에서의 PTP 높이, 이송속도, 모서리제어, 토출 설정을 하는 것이 바람직하다.

상기 디스펜싱 로봇의 로봇 컨트롤러는 G코드로 구동되는 것이 바람직하다.

본 발명은 작업대상제품의 작업패턴을 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하고 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하여 작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러가 디스펜싱 로봇을 제어게 되므로 작업대상제품의 작업패턴의 도포 작업을 정확하게 할 뿐만 아니라 작업이 간단하게 된다.

또한, 본 발명은 작업대상제품의 작업패턴을 작업좌표계로 변환하는 과정에서 원점을 설정하고 그 원점을 기준으로 다수 개의 패턴의 좌표를 순차적으로 설정하게 되므로 다수 개의 패턴들로 구성되는 작업대상제품의 작업패턴을 정확하게 티칭하여 다수 개의 패턴들로 이루어진 작업패턴에 도포제를 정확하게 디스펜싱하여 도포하게 된다.

도 1은 디스펜싱 로봇 시스템의 일실시예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 디스펜싱 로봇의 모션제어방법의 일실시예를 도시한 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 디스펜싱 로봇의 모션제어방법의 일실시예에서 작업대상제품의 작업패턴을 불어와 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하는 일예를 도시한 작업패턴도.

이하, 본 발명에 따른 디스펜싱 로봇의 모션제어방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 디스펜싱 로봇 시스템의 일실시예를 도시한 정면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 디스펜싱 로봇의 모션제어방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 디스펜싱 로봇 시스템은, 디스펜싱 로봇(10)과, 디스펜싱 로봇(10)을 컨트롤하는 로봇 컨트롤러(20)와, 컴퓨터(30)를 포함한다.

디스펜싱 로봇(10)은 유체를 디스펜싱하는 노즐(11)이 장착되는 헤드(12)가 X, Y, Z 방향으로 움직이도록 구성된다. 로봇 컨트롤러(20)는 디스펜싱 로봇(10)을 움직인다.

로봇 컨트롤러(20)는 디스펜싱 로봇(10)과 연결되며 제품에 따른 다수의 메인 프로그램이 입력되어 메인 프로그램에 따라 디스펜싱 로봇(10)을 원하는 목표지점으로 이동시켜 원하는 토출 조건으로 제품에 액체를 디스펜싱할 수 있도록 제어한다. 로봇 컨트롤러(20)는 기계어로 프로그래밍된 명령어로 디스펜싱 로봇(10)을 움직인다. 컴퓨터(30)는 로봇 컨트롤러(20)와 연결되며 모션제어프로그램을 포함하는 프로그램들을 조작한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스펜싱 로봇의 모션제어방법의 일실시예는, 먼저, 디스펜싱 로봇(10)과 로봇 컨트롤러(20)의 전원을 켜는 단계(S1)가 진행된다.

디스펜싱 로봇(10)과 로봇 컨트롤러(20)의 전원을 켠 다음 컴퓨터(30)를 켜고 모션제어프로그램을 불러오는 단계(S2)가 진행된다.

컴퓨터(30)에 모션제어프로그램을 불러온 상태에서, 즉 모션제어프로그램의 베이스에서 로봇 컨트롤러(20)에 입력된 작업대상제품의 작업패턴을 불어와 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하는 단계(S3)가 진행된다. 작업패턴은 G코드(NC화일)로 제작된 패턴이며, 작업좌표계는 모션제어프로그램에서 불러온 작업패턴을 밑그림으로 하여 작업패턴의 배경에 대한 임의의 점을 원점으로 하여 작업좌표계를 형성하는 것이 바람직하다. 작업패턴을 불러온 작업패턴의 밑그림은 캐드파일인 것이 바람직하다. 작업좌표계는 점, 직선, 원호, 원을 포함하는 것이 바람직하다. 작업좌표계는 패턴에서 하나의 선에 대한 좌표를 형성하고 다른 하나의 선에 대한 좌표를 형성시 다른 하나의 선의 한쪽 끝 좌표를 기준으로 다른 하나의 선의 좌표를 형성하는 것이 바람직하다. 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 작업대상제품의 작업패턴을 밑그림으로 불러온 상태에서 액체를 디스펜싱하여야 할 작업패턴에 직접 선/원호/원의 형상을 편집하게 된다. 즉, 임의의 패턴 A에서 패턴 A의 한쪽 끝 1을, A패턴의 원점으로 설정하고 그 원점 1에서부터 2, 3, 4, 5점을 순차적으로 하여 좌표를 설정하면서 A패턴의 좌표를 설정한다. A패턴의 좌표가 설정되면 A패턴에 인접한 B패턴의 한쪽 끝 1의 좌표를 설정하고 이어 B패턴의 2, 3점을 순차적으로 하여 좌표를 설정하면서 B패턴의 좌표를 설정한다. 이와 같은 방식으로 작업패턴의 좌표를 설정하게 된다. 작업패턴에 원형 패턴을 포함하는 경우 원형 상의 임의의 한 점을 기준점으로 하여 좌표를 설정한다.

작업좌표계로 변환한 다음 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하는 단계(S4)가 진행된다. 작업좌표계를 작업좌표 기계어로 변환하여 생성시 직선 양쪽 끝인 포인트에서의 PTP 높이, 이송속도, 모서리제어, 토출 설정 등을 하는 것이 바람직하다.

작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러(20)가 디스펜싱 로봇(10)을 제어하여 작업대상제품에 작업패턴을 도포액으로 디스펜싱하여 도포하는 단계(S5)가 진행된다. 디스펜싱 로봇(10)의 로봇 컨트롤러(20)는 G코드로 구동되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 디스펜싱 로봇의 모션제어방법의 작용과 효과를 설명한다.

본 발명은 컴퓨터(30)에서 모션제어프로그램을 불러와 모션제어프로그램의 베이스에서 로봇 컨트롤러(20)에 입력된 작업대상제품의 작업패턴을 불러와 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하고 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하여 작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러(20)가 디스펜싱 로봇(10)을 제어하여 디스펜싱 로봇(10)이 노즐을 움직여 작업대상제품에 작업패턴을 도포액으로 디스펜싱하여 도포하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 작업대상제품의 작업패턴을 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하고 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하여 작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러(20)가 디스펜싱 로봇(10)을 제어게 되므로 작업대상제품의 작업패턴의 도포 작업을 정확하게 할 뿐만 아니라 작업이 간단하게 된다.

또한, 본 발명은 작업대상제품의 작업패턴을 작업좌표계로 변환하는 과정에서 원점을 설정하고 그 원점을 기준으로 다수 개의 패턴의 좌표를 순차적으로 설정하게 되므로 다수 개의 패턴들로 구성되는 작업대상제품의 작업패턴을 정확하게 티칭하여 다수 개의 패턴들로 이루어진 작업패턴에 도포제를 정확하게 디스펜싱하여 도포하게 된다.

10; 디스펜싱 로봇 20; 로봇 컨트롤러
30; 컴퓨터

Claims (6)

1. 디스펜싱 로봇과 로봇 컨트롤러의 전원을 켜는 단계;
   컴퓨터를 켜고 모션제어프로그램을 불러오는 단계;
   상기 모션제어프로그램의 베이스에서 상기 로봇 컨트롤러에 입력된 작업대상제품의 작업패턴을 불러와 XY좌표계로 표현된 작업좌표계로 변환하는 단계;
   상기 작업좌표계를 기계어로 변환하여 작업좌표 기계어를 생성하는 단계;
   상기 작업좌표 기계어로 로봇 컨트롤러가 디스펜싱 로봇을 제어하여 작업대상제품에 작업패턴을 도포액으로 디스펜싱하여 도포하는 단계;를 포함하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 작업좌표계는 상기 모션제어프로그램으로 불러온 작업패턴을 밑그림으로 하여 상기 작업패턴을 따라 임의의 점을 원점으로 하여 형성하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 작업좌표계는 상기 패턴에서 하나의 선에 대한 좌표를 형성하고 다른 하나의 선에 대한 좌표를 형성시 다른 하나의 선의 한쪽 끝 좌표를 기준으로 다른 하나의 선의 좌표를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 작업좌표계는 점, 직선, 원호, 원을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 작업좌표계를 작업좌표 기계어로 생성시 직선 양쪽 끝인 포인트에서의 PTP 높이, 이송속도, 모서리제어, 토출 설정을 하는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 디스펜싱 로봇의 로봇 컨트롤러는 G코드로 구동되는 것을 특징으로 하는 디스펜싱 로봇의 모션제어방법.

Images