KR960000162Y1

KR960000162Y1 - 전자부품 표면실장기의 시각인식용 헤드

Info

Publication number: KR960000162Y1
Application number: KR2019930001756U
Authority: KR
Inventors: 조태익; 이용기
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 이경훈
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1996-01-04
Also published as: KR940021537U

Abstract

내용 없음.

Description

전자부품 표면실장기의 시각인식용 헤드

제 1 도는 본 고안의 시각인식용 헤드의 정면도

제 2 도는 본 고안의 시각인식용 헤드의 측면도

제 3 도는 본 고안의 시각인식용 헤드의 확대단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 헤드블록 12 : 실린더로드

14 : 컨넥팅플레이트 16 : 푸셔

18 : 볼스플라인 26 : 스플라인하우징

34 : 스프링 36 : 백그라운드플레이트

40 : 매니폴드 44 : 센서

46 : 도그(dog)

본 고안은 전자부품 표면실장기의 시각인식용 헤드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자부품의 시각인식을원활히 하여 부품의 흡,장착이 정확하게 이루어질 수 있도록 한 시각인식용 헤드에 관한 것이다.

종래의 전자부품 장착용 헤드라고 하는 디바이스에 의하여 부품을 흡,장착하는 개념은 유사하나, 외부 전자부품의 중심잡기(centering)디바이스가 별도로 구성되어 있어 부품의 중심을 외부장치로 잡아주면, 헤드가 구동부에 의해 이동하여 단순히 부품을 흡착하여 인쇄회로기판에 장착하는 작업을 수행했다. 이때 외부에서 기계적인 방법으로 중심잡기를 수행한 결과, 전자부품의 리드(lead)가 휘어지게 되는 원인을 제공함과 동시에 정확한 중심잡기 및 위치지정에 많은 위치오차가 발생하게 되고 또한 전자부품에 손상을 입히지 않으면서 정확하게 장착하기에는 한계가 따랐다.

본 고안은 종래의 문제점을 감안하여 창안한 것으로 헤드의 밑에 시각인식장치를 설치하여 부품의 중심잡기를 시각인식장치에 의해 비접촉방식으로 고속, 고정도(高精度)로 수행하기 위한 것으로, 부품을 고속으로 일정범위내에서만 흡착을 하면 시각인식장치가 순간 순간의 부품 상태에 따라 중심위치를 구하고 그 값을 구동부 위치에 보상을 하여 장착을 수행하기 때문에 비접촉으로 정확한 장착이 가능하다.

따라서 본 고안은 시각인식장치에 의하여 부품의 중심을 정확히 확인하고 인쇄회로기판상의 원하는 위치에 부품에 손상을 전혀 주지않고 장착하기 위하여 특별히 안출된 시각인식용 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로 시각인식을 영상확인을 통하여 원활하게 수행하도록 하고 시각인식을 수행한 후 도출된 부품의 중심점 값 즉, X, Y,θ 값을 원활하게 보상할 수 있도록 구성되어 있다 즉, X, Y 값은 구동부에 θ값을 회전운동용 AC 서보모터의 지령에 의해서 풀리를 회전운동으로 바꾸어 주어 볼베어링, 볼스플라인축 등에 의한 동력전달체계에 의하여 고경도의 θ값을 보상하여 각도편차없이 부품의 장착을 수행하도록 하고 있으며, 또한 부품의 흡착, 장착작업은 헤드블록에 일체화 되어 있는 두 개의 실린더로드와 연결된 볼스플라인의 상하운동에 의하여 흡착, 장착을 원활히 수행할 수 있을 뿐만 아니라 부품및 인쇄회로기판의 높이편차는 볼스플라인 상단부에 설치되어 있는 스프링에 의해서 높이편차를 보상할 뿐 아니라 적절한 조절에 의한 소프트한 장착이 가능하며, 또 AC 서보모터에 의해 정확한 θ값을 보상하고 두 개의 실린더에 의해 흡착, 장착운동을 수행하는 구조와 함께 부품 및 인쇄회로기판의 높이편차를 보상하여 소프트한 장착이 가능하며, 일반적인 공압실린더를 사용하지 않고 블록에 두 개의 실린더를 일체화시켜 소형화를 기하여 표면실장기의 공간활용도를 극대화시켰으며, 실린더의 반대편은 푸셔(pusher)를 설치하여 부품공급장치의 부품공급레버를 눌러 다음 부품을 공급하는 역할을 동시에 수행하도록 하고 있으며, 스플라인의 반대쪽은 부품흡착 노즐을 겸하도록 하여 각 구성부품의 효율을 극대화한 것이 특징이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도 내지 제 3 도에 도시된 바와 같이 각 부품을 일체화 시켜 주는 헤드블록(10)에 내장되어 있는 두개의 상하운동용 공압실린더와 두개의 실린더로드(12)를 연결해 주는 컨넥팅플레이트(14)와 실린더로드(12)의 반대편에 부품공급장치의 부품공급레버를 누르는 기구인 푸셔(16)가 구성된다.

부품을 흡착하고 상하운동 및 회전운동을 동시에 수행하는 구조로 볼스플라인(l8), 볼베어링(20), 직선운동베어링(22) 등으로 구성되며, AC 서보모터(도시안됨)로 부터 동력을 전달받은 풀리(24) 및 스플라인 하우징(26), 볼베어링(28)로 구성되며, 부품(30) 및 인쇄회로기판(32)의 높이편차를 흡수하는 스프링(34)과 시각인식시 부품영상 이외의 영상이 들어오지 않고 광을 흡수하는 흑색 백그라운드플레이트(background plate:36)가 볼스플라인(18)에 형성될 뿐 아니라 부품흡착시 진공흡착을 위하여 진공라인을 연결하는 진공용니플(38)과 상기 실린더(12)에 공기를 공급하는 매니폴드(40) 및 호스연결용회전형니플(42)로 구성된다. 또한 부품의 흡착시 헤드의 상하운동의 완료시점을 알려주는 센서(44)가 헤드볼록(10)의 일측에 형성되고. 헤드의 다운시 구동부의 운동을 제한하여 헤드의 손상 및 간섭을 배제하는 도그(dog:46)가 컨넥팅플레이트(14)일측에 설치되어 있다.

상기의 구성에 따른 본 고안의 작용을 설명하면, 먼저 부품장착운동의 순서는, 부품공급장치에서 헤드에 의하여 부품흡착구동부가 시각인식장치로 이동, 헤드다운, 시각인식, 헤드업(head up), X, Y,θ값을 보상하여 장착위치로 이동하여 헤드의 상하운동에 의해 부품의 장착이 이루어진다. 상기의 부품장착운동을 실행하기 위해서는 헤드에서 먼저 상하운동기구가 있어야 하고, 회전각도 보상을 위해 회전운동이 이루어져야 한다.

따라서 헤드블록(10)에 두 개의 실린더를 내장하여 공압에 의한 상하운동을 수행하고 이 두 개의 공압실린더는 실린더로드(12), 피스톤(48)과 상하로 실린더캡(50,52)이 이루어져 기밀을 유지함과 함께 원활한 상하운동을 수행할 수 있으며. 공기압을 분배하는 매니폴드(40)와 호스연결용회전형니플(42)로 이루어져 공기압의 제어에 의하여 상하운동의 실행이 가능하게 된다. 한편 실린더로드(12)의 상단부에는 두 개의 실린더의 상하운동을 동기시키기 위하여 컨넥팅플레이트(14)가 연결되고 연결부의 높이조절용너트(54)는 부품(30)의 높이에 따른 적절한 높이로 조정이 가능하도록 너트 및 록크너트로 되어있고, 컨넥팅플레이트(14)에는 볼스플라인(18)의 회전 및 상하운동을 수행하면서 연결기능을 할 수 있도록 블베어링(20)과 직선운동베어링(22)이 설치된다.

실린더로드(12)의 하단부는 부품상하운동과 동시에 부품(30)의 흡착시 다음 장착부품을 공급할 수 있도록 푸셔(16)를 붙여 부품공급을 동시에 수행되도록 한다. 상기 실린더로드(12)와 컨넥팅플레이트(14)는 볼스플라인(18)과 연결되어 있다. 따라서 볼스플라인(18)의 하단의 노즐에 붙어 있는 부품(30)을 진공에 의해 흡착하기 위해서 볼스플라인(18)의 내부에 구멍이 있어 부품 등을 흡착하는 기능과 함께 상하운동이 가능하게 된다.

볼스플라인(18)은 상하운동과 함께 스플라인하우징(26) 내에 설치되어 있고 스플라인하우징(26)의 끝단은 풀리(24)와 연결되어 AC서보모터에 의하여 볼스플라인(18)을 회전시킬 수 있는 독특한 것으로, 이는 볼스플라인(18) 및 스플라인하우징(26)의 원활한 회전을 위하여 두 개의 볼베어링(28)이 설치되어 있는 것이다.

또한 볼스플라인(18)의 상단에 형성되어 있는 스프링(34)은 부품장착시 부품(30)의 높이 및 인쇄회로기판(32)의 휨, 처짐 등에 의한 높이편차를 흡수하기 위한 것이다.

센서(44)와 도그(46)는 부품의 흡,장착시 헤드의 하향점을 인식하면 헤드는 다운 완료를 인식하고 헤드의 다운시 구동부의 운동을 제한하여 헤드의 손상 및 간섭을 피하여서 안전한 부품 흡, 장착이 이루어지게 되는 것이다.

백그라운드플레이트(36)는 헤드의 하단부에서 상향으로 부품을 시각인식할 때 부품의 형상만이 영상으로 입력될 수 있도록 흑색으로 되어 빛을 흡수하고, 부품의 배경에 임의의 영상이 입력되는 것을 방지하기 위한 배경판의 역할을 하고 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 시각인식을 위한 헤드는 시각인식을 원활히 수행하여 각도편차를 정확히 보상하고 부품의 장착운동을 원활히 수행함과 동시에 소형으로서 표면실장기의 공간효율을 극대화시키며, 센서 등에 의한 안정된 흡,장착이 가능하도록 하는 매우 우수한 고안이다.

Claims

헤드볼록(10)에 설치된 실린더는 직선운동과 회전운동을 동시에 수행하는 볼스플라인(18)에 의해 흡,장착, 회전운동을 동시에 수행할 수 있게 한 것과, 컨넥팅플레이트(14)에 의해 실린더를 동기시키게 한 것과, 부품의 높이에 따른 높이조절이 가능한 높이조절용너트(54)를 형성한 것과, 상기 볼스플라인(18)의 하단부의 내부에 부품흡착을 위한 진공용구멍을 형성하고 그 끝단은 별도의 흡착노즐이 필요치 않도록 노즐을 가공형성하며 상단부에 형성된 스프링(34)에 의하여 부품의 높이편차 및 인쇄회로기판(32)의 높이편차를 흡수하게 한 것과, 또 볼스플라인(18)은 스플라인하우징(26), 볼베어링(28) 및 풀리(24)에 의하여 회전운동을 원활하게 한 것과, 시각인식시에 정확한 영상을 얻기 위하여 빛을 흡수하고 불필요한 영상이 입력되지 않도록 백그라운드플레이트(36)를 형성한 것과, 도그(46)와 센서(44)를 형성하여 동작의 완료시점을 인식하고 헤드다운시에 구동부의 운동을 제한시켜 안전한 부품의 장착을 이루어질 수 있게 한 것을 특징으로 하는 전자부품 표면실장기의 시각인식용 헤드.