KR20220167081A - Pba 자동 검사 장치 - Google Patents

Pba 자동 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PBA 자동 검사 장치에 관한 것으로, 검사 대상 PBA이 적재된 트레이(T)가 적층되는 공급장치(12)와, 검사 완료된 PBA 양품이 적재된 트레이(T)가 적층되는 양품적재장치(14)와, 검사 완료된 PBA 불량품이 적재된 트레이(T)가 적층되는 불량품적재장치(16)를 포함하는 적재부(10); 적어도 하나 이상의 검사기(210)를 포함하며, 상기 적재부(10)로부터 공급되는 PBA을 전달받아 외관 검사 및 전기적 성능 검사를 수행하고 양/불을 결정하여 분리 배출하는 검사부(20); 및 상기 적재부(10)와 검사부(20) 사이에 설치되고, 상기 적재부(10)로부터 검사 대상 PBA을 공급받아 상기 검사부(20)로 전달하며, 상기 검사부(20)로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 양품 및 불량품을 전달받아 상기 적재부(10)로 전달하는 브릿지부(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 제품의 이동 경로가 최소화되어 생산 수율을 향상시킬 수 있으며, 전체적인 장비의 크기가 최소화되고 개작 변경이 상당히 용이해져 설비 비용 및 제조 원가를 절감할 수 있다.

Description

PBA 자동 검사 장치{THE AUTOMATIC INSPECTION SYSTEM FOR PCB}
본 발명은 PBA 자동 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PBA의 자동 이송을 통해 PBA의 공급, 검사 및 양/불 분류 적재가 자동으로 이루어지게 하며, PBA의 적재부와 검사부 사이의 이송 구조를 개선하여 제품의 이동 경로가 최소화될 수 있게 한 PBA 자동 검사 장치에 관한 것이다.
PBA(Printed Board Assembly)란 PCB(Printed Circuit Board)에 회로 부품, 연결 단자, 전선 등을 조립한 것을 PBA(Printed Board Assembly) 말한다.
이러한 PBA은 실장 된 부품들이 잘 연결되어 기능에 이상이 없는지를 확인하기 위해 반드시 성능 확인 검사가 요구된다.
일반적으로 PBA의 검사는 검사원이 직접 탐침을 이용하여 통전 상태를 검사하고, 회로도 및 단자 같은 외관을 시각적으로 확인함으로써 이루어진다. 이에, 검사원의 숙련도에 따라 검사의 신뢰도에 차이가 발생하며, 검사 시간과 인력이 많이 요구되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제들을 해결하기 위해 한국등록특허 제2091943호, 한국등록특허 제1204563호, 한국공개실용신안 제1999-0013156호 및 한국등록실용신안 제0341202호에서는 PBA 또는 PCB를 자동으로 공급하여 이송하며 검사를 수행하고, 양품과 불량품을 자동으로 소팅하여 배출하는 자동 검사 장치를 제안하고 있다.
그러나 이러한 종래 기술들에서는 검사의 일련 과정을 따라 공급라인, 검사장치, 배출라인이 직선상 배치되어 있어, 전체적인 장비의 크기가 커짐으로써 공간 활용도가 떨어지고 작업자의 동선이 길어지는 문제점이 있었다.
또한, 제품의 이동 경로가 길어짐에 따라 오염, 파손 등 예기치 않은 문제의 발생 가능성이 커지는 문제점이 있었다. 더욱이 검사가 끝난 양품은 마킹 등 후공정을 위해 다른 장치로의 이동되는 과정에서도 오염, 파손 등의 발생 가능성이 있었다.
그리고 상술한 종래기술들에서는 검사기의 배열에 맞추어 공급 및 배출 장치의 위치 및 가동 범위가 설계되어야 하므로, 검사기의 추가 또는 제거 시에 검사기의 배열에 맞추어 공급 및 배출 장치의 위치 및 설계가 필요해 장비의 개작 변경이 용이하지 못한 문제점이 있었다.
한국 등록특허공보 제2091943호 한국 등록특허공보 제1204563호 한국 공개실용신안공보 제1999-0013156호 한국 등록실용신안공보 제0341202호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 PBA 적재부와 검사부 사이를 연결하는 브릿지부의 추가를 통해 이송 구조를 개선함으로써 제품의 이동 경로가 최소화될 수 있는 PBA 자동 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최소 개수 및 작은 크기의 장비를 이용함으로써 설비비용 및 제조 원가를 절감하고, 설치를 위한 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 PBA 자동 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 PBA의 검사, 배출 과정에서 후공정인 마킹이 이루어지게 함으로써 생산성을 높일 수 있는 PBA 자동 검사 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명인 PBA 자동 검사 장치는 검사 대상 PBA가 적재된 트레이가 적층되는 공급장치와, 검사 완료된 PBA 양품이 적재된 트레이가 적층되는 양품적재장치와, 검사 완료된 PBA 불량품이 적재된 트레이가 적층되는 불량품적재장치를 포함하는 적재부; 상기 적재부 상측에서 이동하며 PBA 또는 트레이를 집어 올리거나 내려놓는 로봇암; 적어도 하나 이상의 검사기를 포함하며, 상기 적재부로부터 공급되는 PBA를 전달받아 전기적 성능 검사를 수행하고 양/불을 결정하여 분리 배출하는 검사부; 상기 검사기 상측에서 이동하며 PBA를 집어 올리거나 내려놓는 픽킹암; 및 상기 적재부와 검사부 사이에 설치되고, 상기 적재부로부터 검사 대상 PBA를 공급받아 상기 검사부로 전달하며, 상기 검사부로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 양품 및 불량품을 전달받아 상기 적재부로 전달하는 브릿지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 브릿지부는 상기 적재부로부터 검사 대상 PBA를 공급받아 상기 검사부로 전달하는 투입장치; 상기 검사부로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 양품을 전달받아 상기 적재부로 전달하는 양품배출장치; 및 상기 검사부로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 불량품을 전달받아 상기 적재부로 전달하는 불량품배출장치를 포함하며; 상기 투입장치, 양품배출장치 및 불량품배출장치는, 각각 상기 적재부로부터 상기 검사부 측으로 길이 방향으로 설치되는 레일과, 상기 레일을 따라 직선 왕복하며 PBA를 운반하는 이동판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 이동판은 PBA이 안착 되는 안착부와, 상기 안착부 일단을 상하 관통하여 형성된 투과홀을 포함하며; 상기 레일의 양 단에는 상기 이동판의 이동 위치를 결정하는 스토퍼가 구비되고; 상기 스토퍼의 일면에는 상기 이동판이 접하는 것을 감지하는 터치센서가 구비되며; 상기 스토퍼의 일 측에는 상기 이동판에 PBA이 적재되었는지를 감지하는 기판감지센서가 더 구비되되, 상기 기판감지센서는 상기 이동판이 상기 스토퍼에 접한 상태일 때 상기 투과홀과 대응되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 브릿지부에는, 검사 대상 PBA에 인쇄 또는 부착된 인식코드를 스캔하는 스캐너; 검사 대상 PBA의 외관을 검사하는 비전 검사기; 검사 대상 PBA의 회로선 및 납땜 부위를 검사하는 X-RAY 검사기; 또는 검사 완료된 PBA 양품에 문자 또는 이미지를 마킹하는 마킹기;가 구비되는 것을 특징으로 한다.
추가로, 상기 적재부는 빈 트레이가 적재되는 트레이적재장치를 더 포함하며; 상기 로봇암은 상기 공급장치에서 발생하는 빈 트레이를 수거하여 상기 트레이적재장치에 적층하며, 상기 트레이적재장치의 빈 트레이를 픽업하여 상기 양품적재장치 및 불량품적재장치에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PBA 자동 검사 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
먼저, 본 발명에 의하면 PBA의 적재부와 검사부 사이에서 각각으로 PBA을 전달하는 브릿지부가 구비된다. 이에 PBA은 상기 적재부의 공급장치에서 상기 브릿지부를 통해 상기 검사부로 전달되고, 검사가 끝난 PBA은 상기 브릿지부를 통해 다시 상기 적재부로 돌아오게 된다. 즉, 상기 브릿지부로 인해 상기 PBA의 이동 경로를 선회시킬 수 있게 됨으로써 공급장치, 양품적재장치 및 불량품적재장치가 서로 인접하게 설치될 수 있다.
따라서 전체적인 장비의 크기가 최소화됨으로써 설비비용 및 제조 원가를 절감하고, 설치를 위한 공간 활용성을 향상시킬 수 있다. 또한, 작업자의 동선이 감소하게 되면서 작업 피로도를 감소시킬 수 있다.
이에 더해 PBA의 이동 경로 및 범위가 최소화될 수 있으므로, 이동 과정 중 발생하는 오염, 파손 등의 예기 하지 않은 문제를 방지하여 생산 수율을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 브릿지부에 PBA에 인쇄 또는 부착된 인식코드를 스캔하는 스캐너 및 PBA 양품에 문자 또는 이미지를 마킹하는 마킹기가 추가로 구비된다.
즉, 브릿지부의 공간을 활용하여 PBA의 전/후 공정이 동일한 공간 내에서 이루어질 수 있게 됨으로써 PBA의 이동 거리 및 공정 시간이 단축되고 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.
나아가, 적재부 및 적재부에 연결된 브릿지부의 이송 경로는 고정 상태로 범용 사용이 가능하다. 따라서 검사기의 추가 또는 제거가 필요한 경우에는 검사부 영역만 변경하면 되므로 개작 변경이 상당히 용이해져 이에 대한 시간과 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PBA 자동 검사 장치의 구성을 보여주는 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 적재부와 검사부가 분리된 상태를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 공급장치를 상세하게 보여주는 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 공급장치의 트레이 감지센서 부분을 상세하게 보여주는 부분 확대도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 브릿지부를 상세하게 보여주는 사시도.
이하, 본 발명의 PBA 자동 검사 장치에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PBA 자동 검사 장치의 구성을 나타내며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PBA 자동 검사 장치의 구성을 더욱 상세히 보여주기 위해 적재부와 검사부가 분리된 상태를 나타낸다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 PBA 자동 검사 장치는 PBA가 적재되는 적재부(10), PBA를 검사하는 검사부(20), 적재부(10)와 검사부(20) 사이에서 PBA를 전달하는 브릿지부(50)를 포함한다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 적재부(10)는 검사 대상 PBA, 검사 완료된 PBA 양품 및 불량품이 적재되는 공간을 제공하는 것으로써, 공급장치(12), 양품적재장치(14), 불량품적재장치(16)를 포함하여 이루어진다.
상기 공급장치(12)에는 검사 대상인 PBA가 적재된다. 바람직하게는 여러 개의 PBA가 배열된 트레이(T)가 다수 적층 될 수 있다. 여기서, 상기 공급장치(12)에 트레이(T)가 적층 된 상태는 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 공급장치를 상세하게 보여주고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공급장치(12)는 상하로 서로 이격되어 구비되는 상판(112)과 하판(114) 및 상기 상판(112)과 하판(114) 사이를 수직으로 지지하는 가이드봉(116)으로 이루어지는 프레임(110)과, 상기 프레임(110) 내부에 구비되며 상기 가이드봉(116)을 따라 승강되게 결합되는 승강판(120)을 포함한다.
상기 승강판(120)에는 다수의 트레이(T)가 적층 되며, 구동수단(122)에 의해 상기 가이드봉(116)을 따라 상승 또는 하강된다.
추가로, 상기 승강판(120)의 각 모서리에는 적층 된 상기 트레이(T)를 정렬시키는 홀더(130)가 구비된다. 상기 홀더(130)는 고정형 홀더(132) 한 쌍과, 가변형 홀더(134) 한 쌍으로 이루어지며, 상기 가변형 홀더(134)는 상기 고정형 홀더(132) 측 및 그 반대 측으로 왕복할 수 있게 설치된다. 따라서 상기 가변형 홀더(134)를 조정하면 상기 트레이(T)의 일면이 밀리면서 상기 고정형 홀더(132) 측으로 밀착되고, 상기 트레이(T)가 정확한 위치에 정렬된다.
한편, 상기 상판(112)에는 상기 트레이(T)를 검출하여 최상층에 트레이(T)가 있는지를 감지하기 위한 높이 감지센서(140)가 더 구비된다. 상기 높이 감지센서(140)로는 적외선 센서가 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 높이 감지센서(140)는 제1 높이센서(142)와 제2 높이센서(144)를 포함하며, 각각은 상기 트레이(T)를 사이에 두고 발광 소자와 수광 소자가 서로 마주보도록 설치된다.
그리고 상기 제1 높이센서(142)는 상기 제2 높이센서(144) 보다 상대적으로 더 높게 위치한다. 여기서, 상기 제1 높이센서(142)와 제2 높이센서(144)의 높이 차이는 상기 트레이(T) 한 개의 높이에 대응된다.
이에, 상기 제1 높이센서(142) 및 상기 제2 높이센서(144) 각각의 트레이(T) 검출 유무를 통해 상기 공급장치(12)의 최상층에 트레이(T)가 있는지를 감지할 수 있다.
나아가 상기 높이 감지센서(140)에서 트레이(T)를 감지하는 것과 연동하여 상기 승강판(120)의 승강이 제어된다.
먼저, 상기 공급장치(12)의 최상층 트레이(T)에서 PBA가 공급 중 일 때는, 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고, 상기 제2 높이센서(144)에만 트레이(T)가 검출된다. 즉, 상기 트레이(T)의 높이는 상기 제2 높이센서(144)의 높이에 대응된다.
그러다, 상기 제1 높이센서(142) 및 제2 높이센서(144) 모두에서 트레이(T)가 검출되지 않으면, 상기 공급장치(12) 최상층의 트레이(T)가 제거된 것으로 감지하고, 기설정된 제어에 의해 상기 승강판(120)이 상승된다.
이어서, 다시 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고 상기 제2 높이센서(144)에만 트레이(T)가 검출되면 상기 승강판(120)의 상승이 정지된다. 즉, 상기 승강판(120)이 상기 트레이(T)의 높이만큼 상승한 후 정지된다.
여기에 더해, 상기 승강판(120)의 일 측에는 상기 승강판(120)에 트레이(T)가 적재되었는지를 감지하는 트레이 감지센서(150)가 구비된다. 상기 트레이 감지센서(150)로는 적외선 센서가 사용될 수 있다.
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 공급장치의 트레이 감지센서 부분을 부분 확대하여 상세하게 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 트레이 감지센서(150)는 검출부가 상측을 향하게 설치되며, 상기 승강판(120)의 일 측에 결합 되어 상기 승강판(120)과 함께 승강하도록 구성된다.
상기 트레이 감지센서(150)는 트레이(T)가 기설정된 범위 내로 근접하게 검출되면 상기 승강판(120)에 상기 트레이(T)가 적재된 것으로 감지한다. 그리고 상기 승강판(120)에 상기 트레이(T)가 적재되었음이 감지되면, 상기 높이센서(140)에서의 검출 값에 따라 상기 승강판(120)의 승강이 제어된다.
반면, 상기 트레이 감지센서(150)의 검출 값이 기설정된 범위를 초과하면 상기 승강판(120)의 트레이(T)가 모두 배출된 것으로 감지하고, 기설정된 제어에 의해 상기 승강판(120)이 최저 높이로 하강하고 상기 승강판(120)이 비었음을 모니터 및 알람을 통해 외부로 알리게 된다.
이어서, 상기 적재부(10)를 구성하는 양품적재장치(14)와 불량품적재장치(16)에 대한 설명을 이어나가도록 한다.
상기 적재부(10)에는 검사 완료된 PBA 양품이 적재되는 양품적재장치(14)와 검사 완료된 PBA 불량품이 적재되는 불량품적재장치(16)가 구비된다.
상기 양품적재장치(14) 및 불량품적재장치(16)는 상술한 공급장치(12)의 구조와 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다만, 상기 양품적재장치(14) 및 불량품적재장치(16)에서 높이 감지센서(140)와 연동 되는 승강판(120)의 동작 제어는 다음과 같이 이루어진다.
먼저, 상기 양품적재장치(14) 또는 불량품적재장치(16)의 최상층 트레이(T)에 PBA가 적재 중 일 때는, 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고 상기 제2 높이센서(144)에만 트레이(T)가 검출된다.
그러다, 상기 제1 높이센서(142) 및 제2 높이센서(144) 모두에서 트레이(T)가 검출되면, 상기 양품적재장치(14) 또는 불량품적재장치(16) 최상층에 트레이(T)가 투입된 것으로 감지하고, 기설정된 제어에 의해 상기 승강판(120)이 하강된다.
이어서, 다시 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고 상기 제2 높이센서(144)에만 트레이(T)가 검출되면 상기 승강판(120)의 하강이 정지된다. 즉, 상기 승강판(120)이 상기 트레이(T)의 높이만큼 하강한 후 정지된다.
추가로, 상기 적재부(10)에는 빈 트레이(T')가 적재되는 트레이적재장치(18)가 구비된다.
상기 공급장치(12)에서 최상층 트레이(T) 하나에 적재된 PBA가 모두 인출됨으로써 빈 트레이(T')가 발생하면, 이를 후술할 로봇암(30)이 픽업하여 상기 트레이적재장치(18)에 적층한다.
더불어 상기 양품적재장치(14) 또는 불량품적재장치(16)의 최상층 트레이(T) 하나가 PBA로 모두 채워지면, 후술할 로봇암(30)이 상기 트레이적재장치(18)로부터 빈 트레이(T')를 픽업하여 상기 양품적재장치(14) 또는 불량품적재장치(16)의 최상층에 적층한다.
상기 트레이적재장치(18)도 상술한 공급장치(12)의 구조와 동일하므로 중복되는 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다만, 상기 트레이적재장치(18)에서 높이 감지센서(140)와 연동 되는 승강판(120)의 동작 제어는 다음과 같이 이루어진다.
상시, 상기 트레이적재장치(18)에서는 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고 상기 제2 높이센서(144)에서만 트레이(T)가 검출된다.
그러다, 상기 제1 높이센서(142) 및 제2 높이센서(144) 모두에서 트레이(T)가 검출되면, 상기 트레이적재장치(18) 최상층에 트레이(T)가 투입된 것으로 감지하고, 기설정된 제어에 의해 상기 승강판(120)이 하강된다.
이어서, 다시 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고 상기 제2 높이센서(144)에만 트레이(T)가 검출되면, 상기 승강판(120)의 하강이 정지된다.
반대로, 상기 제1 높이센서(142) 및 제2 높이센서(144) 모두에서 트레이(T)가 검출되지 않으면, 상기 트레이적재장치(18) 최상층에서 트레이(T)가 제거된 것으로 감지하고, 기설정된 제어에 의해 상기 승강판(120)이 상승된다.
이어서, 다시 상기 제1 높이센서(142)에는 트레이(T)가 검출되지 않고 상기 제2 높이센서(144)에만 트레이(T)가 검출되면, 상기 승강판(120)의 상승이 정지된다.
한편, 상기 공급장치(12), 양품적재장치(14), 불량품적재장치(16) 및 트레이적재장치(18)는 서로 인접하게 배치되며, 격자형으로 배치됨이 가장 바람직하다. 이러한 배치로 인해 PBA의 이동 범위는 물론 작업자의 동선이 최소화될 수 있다.
그리고 상기 적재부(10)에는 PBA을 집어 올리거나 내려놓는 로봇암(30)이 구비된다.
상기 로봇암(30)은 상기 공급장치(12), 양품적재장치(14), 불량품적재장치(16) 및 트레이적재장치(18) 상측에서 이동하도록 구성되는데, 이송 속도가 빠른 3축 직교 로봇으로 구성됨이 가장 바람직하다. 더불어 상기 로봇암(30)은 PBA를 진공으로 흡착하여 집어 올릴 수 있도록 흡착팁(310) 및 상기 흡착팁(310)에 진공을 인가하는 이젝터(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 로봇암(30)은 상기 공급장치(12)의 트레이(T)에 적재된 검사 대상 PBA를 픽업하여 공급 측에 투입하며, 검사 완료된 PBA 양품 및 불량품을 배출 측으로부터 회수하여 각각 양품적재장치(14) 및 불량품적재장치(16)의 트레이(T)에 적재한다.
구체적으로 상기 로봇암(30)은 PBA를 후술할 브릿지부(50)의 투입장치(52)로 공급하고, 브릿지부(50)의 양품배출장치(54) 및 불량품배출장치(56)로부터 PBA를 수거한다. 이와 관련한 일련의 동작은 후술할 검사부(20) 및 브릿지부(50)의 상세한 설명을 통해 명확하게 서술될 것이다.
또한, 상기 로봇암(30)은 공급장치(12)에서 발생하는 빈 트레이(T')를 픽업하여 상기 트레이적재장치(18)에 적층 하며, 상기 트레이적재장치(18)의 빈 트레이(T')를 픽업하여 상기 양품적재장치(14) 또는 상기 불량품적재장치(16)에 적층 한다.
따라서 상기 로봇암(30)에 의해 PBA뿐만 아니라 빈 트레이(T')의 이동까지 자동으로 이루어진다.
다음으로, 검사부(20)는 PBA를 검사하여 양/불을 판단하는 것으로써, 적어도 하나 이상의 검사기(210)를 포함한다. 검사 속도를 높이기 위해서는 상기 검사부(20)에는 다수의 검사기(210)가 배치되는 것이 가장 바람직하다.
상기 검사기(210)는 ICT 검사기를 포함한다. 알려진 바와 같이, ICT(In circuit tester)는 PBA에 전기적 접촉을 통해 회로 성능을 검사한다.
그리고 상기 검사기(210)는 외관을 검사하는 비전 검사기 또는 납땜 부위를 검사하는 X-RAY 검사기를 더 포함할 수 있다.
상기 검사기(210)의 상측에는 PBA을 집어 올리거나 내려놓는 픽킹암(40)이 구비된다.
상기 픽킹암(40)은 상기 검사기(210) 상측에서 이동하도록 구성되는데, 이송 속도가 빠른 3축 직교 로봇으로 구성됨이 가장 바람직하다. 상기 픽킹암(40)은 상기 적재부(10)의 로봇암(30)과 구성이 유사한 것으로, PBA를 진공으로 흡착하여 집어 올릴 수 있도록 흡착팁(도시되지 않음) 및 상기 흡착팁에 진공을 인가하는 이젝터(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 픽킹암(40)은 공급 측 PBA를 픽업하여 상기 검사기(210)에 투입하며, 상기 검사기(210)에서 검사가 완료된 PBA를 픽업하여 검사 결과에 따라 양품 및 불량품으로 분리 배출한다.
구체적으로 상기 픽킹암(40)은 검사 대상인 PBA를 후술할 브릿지부(50)의 투입장치(52)로부터 픽업하여 상기 검사기(210)로 공급하고, 검사 완료된 PBA를 상기 검사기(210)로부터 수거하여 브릿지부(50)의 양품배출장치(54) 또는 불량품배출장치(56)로 배출한다. 이와 관련한 일련의 동작은 후술할 검사부(20) 및 브릿지부(50)의 상세한 설명을 통해 명확하게 서술될 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예를 구성하는 브릿지부를 상세하게 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 브릿지부(50)는 상기 적재부(10)와 검사부(20) 사이를 연결하고 PBA를 상호 전달하는 것으로써, 장착판(51), 투입장치(52), 양품배출장치(54) 및 불량품배출장치(56)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 브릿지부(50)에는 상기 적재부(10)와 검사부(20) 사이를 연결하는 장착판(51)이 구비된다. 상기 장착판(51)은 수평으로 설치된 판상으로 이루어지며, 투입장치(52), 양품배출장치(54) 및 불량품배출장치(56)가 설치되는 공간을 제공한다.
다음으로, 상기 장착판(51)에는 투입장치(52)가 구비된다.
투입장치(52)는 투입장치(52)는 PBA를 운반하는 것으로써, 상기 적재부(10)로부터 상기 검사부(20) 측으로 길이 방향으로 설치되는 레일(521)과, 상기 레일(521)을 따라 직선 왕복하며 PBA를 운반하는 이동판(522)을 포함하여 이루어진다.
보다 상세하게는, 상기 레일(521)에는 상기 레일(521)을 따라 슬라이딩 하도록 결합되는 구동블록(523)이 구비되며, 상기 구동블록(523)은 구동장치(도시되지 않음)에 의해 이동된다. 여기서, 상기 구동블록(523)은 기설정된 신호에 따라 상기 레일(521)을 따라 왕복으로 자동 이동된다.
그리고 상기 레일(521)의 양 단에는 상기 이동판(522)의 이동 위치를 결정하는 스토퍼(524a, 524b)가 구비된다. 즉, 상기 이동판(522)이 설치된 구동블록(523)은 상기 스토퍼(524a, 524b)에 접하는 순간까지 이동된다.
더불어 상기 스토퍼(524a, 524b)의 일면에는 상기 구동블록(523)이 접하는 것을 감지하는 터치센서(525a, 525b)가 구비된다. 따라서 상기 터치센서(525a, 525b)를 통해 상기 이동판(522)이 상기 적재부(10) 측에 위치하였는지 아니면 상기 검사부(20) 측에 위치하였는지를 확인할 수 있다.
나아가 상기 스토퍼(524a, 524b)의 일 측에는 상기 이동판(522)에 PBA가 적재되었는지를 감지하는 기판감지센서(526a, 526b)가 구비된다. 당연히, 상기 기판감지센서(526a, 526b)는 상기 스토퍼(524a, 524b)에 대응하여 상기 레일(521)의 양 단에 구비된다.
상기 기판감지센서(526a, 526b)는 상기 이동판(522)이 상기 스토퍼(524a, 524b)에 접한 상태일 때 상기 이동판(522)에 안착 된 PBA를 감지한다. 상기 기판감지센서(526a, 526b)는 적외선센서로 구성됨이 가장 바람직하다.
그리고 상기 기판감지센서(526a, 526b)에 대응하여, 상기 이동판(522)에는 상기 기판감지센서(526a, 526b)가 PBA를 감지할 수 있도록 투과홀(528)이 구비된다.
구체적으로, 상기 이동판(522)에는 PBA이 안착 되는 안착부(527)와, 상기 안착부(527) 일 단을 상하 관통하여 형성된 투과홀(528)이 구비된다.
상기 안착부(527)는 상기 PBA가 안정적으로 안착 될 수 있도록 PBA의 외형에 대응되는 형상의 공간으로 이루어진다. 그리고 상기 안착부(527)의 일 단에 상기 투과홀(528)이 형성되어, 상기 PBA의 일부가 노출되게 한다.
여기서, 상기 기판감지센서(526a, 526b)는 상기 이동판(522)이 상기 스토퍼(524a, 524b)에 접한 상태로 위치할 때, 상기 투과홀(528)과 대응되는 위치에 구비된다. 따라서 상기 기판감지센서(526a, 526b)는 상기 투과홀(528)을 통해 상기 이동판(522)에 PBA가 적재되었는지를 감지할 수 있다.
구체적으로, 상기 이동판(522)이 상기 적재부(10) 측의 터치센서(525a)에 감지되고, 상기 적재부(10) 측의 기판감지센서(526a)가 상기 이동판(522)에 PBA가 적재된 것으로 감지하면, 상기 이동판(522)은 반대 방향, 즉 상기 검사부(20) 측으로 이동된다.
그리고 상기 이동판(522)이 상기 검사부(20) 측의 터치센서(525b)에 감지되고, 상기 검사부(20) 측의 기판감지센서(526b)가 상기 이동판(522)에 PBA가 적재되지 않은 것으로 감지하면, 상기 이동판(522)은 반대 방향, 즉 상기 적재부(10) 측으로 이동된다.
이어서, 상기 브릿지부(50)를 구성하는 양품배출장치(54)와 불량품배출장치(56)에 대한 설명을 이어나가도록 한다.
상기 투입장치(52)의 일 측에는 상기 검사부(20)로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 양품을 전달받아 상기 적재부(10)로 전달하는 양품배출장치(54)와, 상기 검사부(20)로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 불량품을 전달받아 상기 적재부(10)로 전달하는 불량품배출장치(56)가 구비된다.
상기 양품배출장치(54) 및 불량품배출장치(56)는 상술한 투입장치(52)의 구조와 동일하므로 중복되는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
다만, 상기 양품배출장치(54) 및 불량품배출장치(56)는 상기 이동판(542, 562)이 상기 검사부(20) 측의 터치센서(545b, 565b)에 감지되고, 상기 검사부(20) 측의 기판감지센서(546b,566b)가 상기 이동판(542,562)에 PBA가 적재된 것으로 감지하면, 상기 이동판(542, 532)은 반대 방향, 즉 상기 적재부(10) 측으로 이동된다.
그리고 상기 이동판(542, 532)이 상기 적재부(10) 측의 터치센서(545a, 565a)에 감지되고, 상기 적재부(10) 측의 기판감지센서(546a, 566a)가 상기 이동판(542, 532)에 PBA가 적재되지 않은 것으로 감지하면, 상기 이동판(542, 532)은 반대 방향, 즉 상기 검사부(20) 측으로 이동된다.
한편, 상기 투입장치(52)의 일 측에는 스캐너(60)가 구비된다.
상기 스캐너(60)는 상기 투입장치(52)의 이동판(522)에 공급된 검사 대상 PBA에 인쇄 또는 부착된 인식코드를 스캔한다. 상기 인식코드는 일련번호, 바코드, QR코드 중 하나, 또는 하나 이상의 조합으로 이루어진다.
따라서 상기 PBA를 검사기(210)에 투입하기 전에 상기 스캐너(60)를 통해 상기 PBA의 정보를 인식하여 검사 결과의 저장, 최종 저장된 트레이의 위치 확인 등에 이용할 수 있다.
물론, 이러한 정보의 저장 및 활용에는 컴퓨터가 이용된다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모든 장치의 동작 제어 및 정보 처리에도 컴퓨터가 이용된다.
그리고 상기 양품배출장치(54)의 일 측에는 마킹기(70)가 구비된다.
상기 마킹기(70)는 상기 양품배출장치(54)의 이동판(542)에 배출된 PBA 양품에 문자 또는 이미지를 마킹한다. 여기서, 상기 문자 또는 이미지는 상기 PBA의 제품명, 제작 회사 로고, 검수 날짜 등의 각종 정보일 것이다.
따라서 상기 PBA의 양품이 트레이(T)에 적재되기 전에 상기 마킹기(70)를 통해 최종 마킹 작업까지 완료됨으로써 완제품을 배출할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PBA 자동 검사 장치의 각 구성을 통해 PBA의 검사가 이루어지는 일련의 과정을 설명하도록 한다. 더불어 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 PBA 자동 검사 장치의 작용을 설명한다.
먼저, 적재부(10)에서는 공급장치(12)의 최상층 트레이(T)에 적재된 검사 대상 PBA가 로봇암(30)에 픽업된 후, 브릿지부(50)의 투입장치(52)에 투입된다.
여기서, 상기 로봇암(30)의 픽업 위치 제어는 컴퓨터에 의해 이루어지며, 각 트레이 별로 입력되어 있는 기설정된 좌표 정보를 이용한다. 즉, 트레이(T)에 PBA가 어떻게 배치되는지 미리 입력된 정보를 통해 상기 로봇암(30)의 픽업 위치가 제어된다.
상기 투입장치(52)에서는 빈 이동판(522)이 상기 적재부(10) 측으로 이동되어 대기하다가, 상기 PBA가 투입되었음이 기판감지센서(526a)에 의해 감지되면 상기 이동판(522)이 검사부(20) 측으로 이동된다.
이어서 상기 이동판(522)이 터치센서(525b)를 터치하면, 상기 검사부(20)의 픽킹암(40)에서 상기 이동판(522) 상의 PBA가 픽업된다.
이때, 상기 이동판(522) 상의 PBA가 상기 픽킹암(40)에 의해 제거되었음이 상기 기판감지센서(526b)에 의해 감지되면, 상기 이동판(522)은 다시 상기 적재부(10) 측으로 이동된다.
이렇게 상기 이동판(522)은 상기 적재부(10) 및 검사부(20) 사이를 왕복하며 검사 대상 PBA가 계속해서 검사부(20)로 공급될 수 있도록 한다.
즉, 검사 대상 PBA가 상기 픽킹암(40)에 픽업되어 검사기(210)로 투입되는 중에 상기 공급장치(12)에서는 상기 투입장치(52)로 다음 검사 대상 PBA가 공급된다.
따라서 공급장치(12)에서 검사기(210)까지 직접 PBA를 공급하는 방식보다 공급 속도가 빨라진다.
한편, 상기 검사부(20)에서는 상기 투입장치(52)를 통해 전달된 검사 대상 PBA가 상기 픽킹암(40)에 픽업된 후, 검사기(210)에 투입된다.
다음으로, 상기 검사기(210)에 투입된 PBA는 전기적 성능 검사, 외관 검사, 내부 회선 검사 등을 거쳐 양/불이 판정되고, 검사 완료된 PBA는 양/불 판정 결과에 따라 상기 픽킹암(40)에 재 픽업되어 상기 브릿지부(50)의 양품배출장치(54) 또는 불량품배출장치(56)로 배출된다.
상기 양품배출장치(54)에서는 빈 이동판(542)이 상기 검사부(20) 측으로 이동되어 대기하다가, PBA 양품이 투입되었음이 기판감지센서(546b)에 의해 감지되면 상기 이동판(542)이 적재부(10) 측으로 이동된다.
이어서 상기 이동판(542)이 터치센서(545a)를 터치하면, 상기 적재부(10)의 로봇암(30)에서 상기 이동판(542) 상의 PBA 양품이 픽업된 후 양품적재장치(14)의 최상층 트레이(T)로 옮겨져 적재된다.
불량품배출장치(56)에서는 PBA 불량품의 이동 작업이, 상기 양품배출장치(54)의 동작과 동일하게 이루어진다. 단, 상기 PBA 불량품은 불량품적재장치(16)의 최상층 트레이(T)로 옮겨져 적재된다.
이와 같이, 상기 적재부(10)에서 공급된 PBA는 상기 브릿지부(50)를 통해 상기 검사부(20)로 공급되고, 상기 검사부(20)에서 검사 완료된 PBA는 양품 및 불량품으로 분류되어 다시 상기 브릿지부(50)를 통해 상기 적재부(10)로 돌아오게 된다.
따라서 공급장치(12), 양품적재장치(14) 및 불량품적재장치(16)가 서로 인접하게 설치될 수 있고, 전체적인 장비의 크기가 최소화된다. 나아가 PBA의 이동 경로 및 범위가 최소화된다.
한편, 상기 공급장치(12)의 최상층 트레이(T)에 적재된 PBA가 모두 공급되어 빈 트레이(T')가 발생하면, 상기 빈 트레이(T')는 상기 로봇암(30)에 픽업된 후 트레이적재장치(18)에 적층 된다.
그리고 상기 양품적재장치(14)의 최상층 트레이(T)에 PBA 양품이 모두 적재되어 트레이(T)가 가득 차게 되면, 상기 트레이적재장치(18)에 적층 된 빈 트레이(T')가 상기 로봇암(30)에 픽업된 후 상기 양품적재장치(14)에 적층 된다.
마찬가지로, 상기 불량품적재장치(16)의 최상층 트레이(T)에 PBA 불량품이 모두 적재되어 트레이(T)가 가득 차게 되면, 상기 트레이적재장치(18)에 적층된 빈 트레이(T')가 상기 로봇암(30)에 픽업된 후 상기 양품적재장치(14)에 적층 된다.
여기서, 트레이(T)에 적재되는 인쇄회로 기판의 수량은 컴퓨터에 의해 카운팅 된다.
이와 같이, 상기 브릿지부(50)를 통해 상기 PBA의 이동 경로를 선회시킬 수 있게 됨으로써, PBA의 공급장치(12), 양품적재장치(14), 불량품적재장치(16) 및 트레이적재장치(18)가 인접하게 설치될 수 있다.
그리고 상기 공급장치(12), 양품적재장치(14), 불량품적재장치(16) 및 트레이적재장치(18)가 인접하게 설치됨으로써, 빈 트레이(T')의 수거 및 공급까지 로봇암(30) 하나로써 자동으로 이루어질 수 있게 된다.
따라서 작업자의 손길을 최소화하여 오염을 방지할 수 있으며, 트레이의 이동거리가 최소화되어 이동 과정 중 발생하는 오염, 파손 등의 예기 하지 않은 문제를 방지할 수 있다.
한편, 상기 브릿지부(50)에서는, 상기 투입장치(52)에서 검사기(210)로 PBA가 투입되기 전에 스캐너(60)를 통해 인식코드를 스캔하는 작업이 수행된다.
또한, 상기 양품배출장치(54)에서 양품적재장치(14)로 PBA 양품이 적재되기 전에 마킹기(70)를 통해 마킹 작업이 수행된다. 즉, 상기 PBA의 양품이 트레이(T)에 적재되기 전에 상기 마킹기(70)를 통해 최종 마킹 작업까지 완료됨으로써 완제품을 배출할 수 있게 된다.
따라서 상기 브릿지부(50)에서 PBA 검사 전/후 공정이 이루어져 PBA의 이동 거리 및 공정 시간이 단축되고 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.
추가로 상기 브릿지부(50)의 투입장치(52) 일 측에는 외관을 검사하는 비전 검사기 또는 납땜 부위를 검사하는 X-RAY 검사기 중 하나 이상이 더 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 브릿지부(50)에 비전 검사기(80) 및/또는 X-RAY 검사기(90)가 배치되므로, 상기 검사부(20)에는 ICT 검사기만이 배치된다.
이에, 검사 대상 PBA를 상기 검사부(20)에 투입하여 ICT 검사를 진행하기 전에, 상기 브릿지부(50)의 투입장치(52) 상에서 비전 검사 및/또는 X-RAY 검사가 수행된다.
그리고 상기 비전 검사 및/또는 X-RAY 검사를 통해 불량품으로 판정된 경우에는, 상기 픽킹암(40)이 상기 불량품으로 판정난 PBA를 상기 불량품적재장치(14)로 배출하도록 한다. 즉, 상기 브릿지부(50)에서 불량으로 판정된 PBA를 상기 검사부(20)로 보내지 않고 바로 상기 불량품적재장치(14)로 배출한다.
따라서 불량 PBA인 경우 ICT 검사 과정이 생략됨으로써 공정 시간을 단축할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 적재부 12 : 공급장치
14 : 양품적재장치 16 : 불량품적재장치
18 : 트레이적재장치 20 : 검사부
30 : 로봇암 40 : 픽킹암
50 : 브릿지부 52 : 투입장치
54 : 양품배출장치 56 : 불량품배출장치
60 : 스캐너 70 : 마킹기
80 : 비전 검사기 90 : X-RAY 검사기
110 : 프레임 112 : 상판
114 : 하판 116 : 가이드봉
120 : 승강판 122 : 구동수단
130 : 홀더 132 : 고정형 홀더
134 : 가변형 홀더 140 : 높이 감지센서
150 : 트레이 감지센서 521 : 레일
522 : 이동판 523 : 구동블록
524a, 524b : 스토퍼 525a, 525b : 터치센서
526a, 526b : 기판감지센서 527 : 안착부
528 : 투과홀

Claims (5)

  1. 검사 대상 PBA가 적재된 트레이(T)가 적층되는 공급장치(12)와, 검사 완료된 PBA 양품이 적재된 트레이(T)가 적층되는 양품적재장치(14)와, 검사 완료된 PBA 불량품이 적재된 트레이(T)가 적층되는 불량품적재장치(16)를 포함하는 적재부(10);
    상기 적재부(10) 상측에서 이동하며 PBA 또는 트레이(T, T')를 집어 올리거나 내려놓는 로봇암(30);
    적어도 하나 이상의 검사기(210)를 포함하며, 상기 적재부(10)로부터 공급되는 PBA를 전달받아 전기적 성능 검사를 수행하고 양/불을 결정하여 분리 배출하는 검사부(20);
    상기 검사기(210) 상측에서 이동하며 PBA를 집어 올리거나 내려놓는 픽킹암(40); 및
    상기 적재부(10)와 검사부(20) 사이에 설치되고, 상기 적재부(10)로부터 검사 대상 PBA를 공급받아 상기 검사부(20)로 전달하며, 상기 검사부(20)로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 양품 및 불량품을 전달받아 상기 적재부(10)로 전달하는 브릿지부(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 PBA 자동 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 브릿지부(50)는,
    상기 적재부(10)로부터 검사 대상 PBA를 공급받아 상기 검사부(20)로 전달하는 투입장치(52);
    상기 검사부(20)로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 양품을 전달받아 상기 적재부(10)로 전달하는 양품배출장치(54); 및
    상기 검사부(20)로부터 검사 완료된 후 분리 배출되는 불량품을 전달받아 상기 적재부(10)로 전달하는 불량품배출장치(56)를 포함하며;
    상기 투입장치(52), 양품배출장치(54) 및 불량품배출장치(56)는, 각각 상기 적재부(10)로부터 상기 검사부(20) 측으로 길이 방향으로 설치되는 레일(521, 541, 561)과, 상기 레일(521, 541, 561)을 따라 직선 왕복하며 PBA를 운반하는 이동판(522, 542, 562)을 포함하는 것을 특징으로 하는 PBA 자동 검사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동판(522)은 PBA가 안착 되는 안착부(522)와, 상기 안착부(522) 일단을 상하 관통하여 형성된 투과홀(528)을 포함하며;
    상기 레일(521)의 양 단에는 상기 이동판(522)의 이동 위치를 결정하는 스토퍼(524a, 524b)가 구비되고;
    상기 스토퍼(524a, 524b)의 일면에는 상기 이동판(522)이 접하는 것을 감지하는 터치센서(525a, 525b)가 구비되며;
    상기 스토퍼(524a, 524b)의 일 측에는 상기 이동판(522)에 PBA가 적재되었는지를 감지하는 기판감지센서(526a, 526b)가 더 구비되되, 상기 기판감지센서(526a, 526b)는 상기 이동판(522)이 상기 스토퍼(524a, 524b)에 접한 상태일 때 상기 투과홀(528)과 대응되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 PBA 자동 검사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 브릿지부(50)에는,
    검사 대상 PBA에 인쇄 또는 부착된 인식코드를 스캔하는 스캐너(60);
    검사 대상 PBA의 외관을 검사하는 비전 검사기(80);
    검사 대상 PBA의 회로선 및 납땜 부위를 검사하는 X-RAY 검사기(90); 또는
    검사 완료된 PBA 양품에 문자 또는 이미지를 마킹하는 마킹기(70);가 구비되는 것을 특징으로 하는 PBA 자동 검사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재부(10)는 빈 트레이(T')가 적재되는 트레이적재장치(18)를 더 포함하며;
    상기 로봇암(30)은 상기 공급장치(12)에서 발생하는 빈 트레이(T')를 수거하여 상기 트레이적재장치(18)에 적층하며, 상기 트레이적재장치(18)의 빈 트레이(T')를 픽업하여 상기 양품적재장치(14) 및 불량품적재장치(16)에 공급하는 것을 특징으로 하는 PBA 자동 검사 장치.
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