KR0152879B1 - 표면실장기의 부품인식방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면실장기의 부품인식방법 및 장치에 관한 것으로, 종래에는 부품검사용카메라의 센터에 작업헤드의 센터를 일치시키는 과정에서 X-Y테이블의 구동부인 볼스크류의 열변형에 의한 팽창오차와 위치결정정밀도 오차 등에 의해 작업헤드와 부품검사용카메라의 중심위치가 일치하지 않은 상태에서 부품의 편차량을 인식하게 되어 부품을 실장하는데 오차가 발생하여 정확하게 부품을 실장하지 못하는 문제점이 있었는바, 본 발명은 기준위치가 되는 검사위치인식포인트를 설치하여 작업위치인식카메라와 검사위치인식포인트에 의해 작업헤드의 센터와 부품검사용카메라의 센터를 일치시킨 상태에서 부품위치 및 그에 대한 부품의 편차량을 감지,인식하고 이를 보정하여 부품을 작업위치에 장착하게 함으로써 부품을 작업위치에 정확하게 실장할 수 있도록 한 것이다.

Description

표면실장기의 부품인식방법 및 장치

제1도는 종래의 표면실장기의 부품인식장치를 도시한 사시도.

제2도는 종래의 표면실장기 부품인식장치의 부품실장용헤드부와 부품검사용 카메라의 편차상태를 도시한 것으로,

(a)는 정면도.

(b)는 작업헤드와 부품의 편차에 대한 저면도.

(c)는 작업헤드와 부품검사용카메라의 편차에 대한 저면도.

제3도는 본 발명의 표면실장기의 부품인식방법을 도시한 흐름도.

제4도는 본 발명의 표면실장기의 부품인식장치를 도시한 사시도.

제5도는 본 발명의 표면실장기 부품인식장치의 부품실장헤드부와 위치검사부의 각 센터위치 일치상태를 도시한 정면도.

제6도는 본 발명의 표면실장기 부품인식장치의 편차량을 도시한 것으로,

(a)는 작업헤드센터와 부품의 편차량에 대한 상태도.

(b)는 작업위치인식카메라와 검사위치인식포인트의 편차량에 대한 상태도.

(c)는 부품이 장착된 작업헤드와 부품검사용카메라의 편차량에 대한 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : X-Y테이블 2,2' : 작업헤드

3,3' : 작업위치인식카메라 4,4' : 부품검사용카메라

5,5' : 시각인식부 6' : 위치제어부

8 : 검사위치인식포인트

본 발명은 표면실장기의 부품인식방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 표면실장기에서 부품을 이송하는데 사용되는 구동부의 변형오차 및 위치결정정밀도에 의한 오차 등을 감안하여 부품의 위치를 제어함으로써 정확하게 부품을 작업위치에 실장할 수 있도록 한 표면실장기의 부품인식방법 및 장치에 관한 것이다.

전기,전자제품의 경박단소화 추세에 맞추어 PCB(Priented Circuit Board)기판의 SMD화가 급속히 진행중에 있으며, 특히 IC부품의 SMD화가 많이 진행되어 0.5mm피치 이하의 QFP(Quad Flat Package)류 부품실장이 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 QFP류의 부품실장은 기계적 센터링(CENTERING)이 불가능하고 카메라, 화상처리장치 등에 의한 시각인식 센터링방식을 필요로 한다.

상기 시각인식 센터링방식에 의한 표면실장기 부품인식장치의 종래 구조는 다음과 같다.

종래의 표면실장기의 부품인식장치는, 제1도에 도시한 바와 같이, 표면실장기에 설치되는 X-Y테이블(1)의 X축(1a)에 부품을 흡착하여 작업위치에 공급하는 부품실장용헤드부가 설치되어 있고, 상기 부품실장용헤드부는 부품을 흡착하는 작업헤드(2)와 흡착한 부품의 작업위치를 인식하는 작업위치인식카메라(3)를 포함하여 구성되어 있다.

그리고 X-Y테이블(1) 하부의 표면실장기에 작업헤드(2)에 흡착된 부품의 중심위치와 작업헤드(2) 센터와의 일치를 검사하는 부품검사용카메라(4)가 설치되어 있다.

그리고 상기 작업위치인식카메라(3)와 부품검사용카메라(4)에 연결되어 각 카메라에 포착되는 위치를 감지함에 따라 이를 인식하는 시각인식부(5)가 설치되며, 상기 시각인식부(5)와 X-Y테이블(1)에 연결되어 상기 시각인식부(5)에 의한 신호로 X-Y테이블(1)을 이동시켜 부품실장용헤드부의 위치를 제어하는 위치제어기(6)가 설치되어 있다.

또한 상기 부품실장용헤드부의 움직임은 X-Y테이블(1)에 설치된 볼스크류(7:BALLSCREW)에 의해 X-Y테이블(1)이 움직이면서 이루어 진다.

상기한 바와 같은 구조의 작동은 다음과 같다.

종래의 표면실장기 부품인식장치는 부품검사용카메라(4)의 절대위치를 입력시킨후 작업헤드(2)가 부품을 흡착하여 위치제어기(6)의 명령에 따른 X-Y테이블(1)의 구동에 의해 부품검사용카메라(4)의 절대위치좌표로 이송하게 된다.

상기 작업헤드(2)가 부품을 흡착하는 과정에서 공급되는 부품의 중심위치가 상황에 따라 변하게 되어 부품의 중심과 작업헤드(2)의 센터와 일치하게 흡착되지 않는다.

또한 작업헤드(2)의 센터와 부품검사용카메라(4)의 센터가 일치되어 있다는 가정하에 부품검사용카메라(4)에 대한 부품의 편차량을 시각인식부(5)에서 계측한 다음 편차량을 보정하여 작업헤드(2)를 X-Y테이블(1)의 구동에 의해 작업위치로 이송하고 작업위치인식카메라(3)로 인식과 함께 부품을 작업위치에 실장하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 구조는 부품검사용카메라(4)의 센터에 작업헤드(2)의 센터를 일치시키는 과정에서 X-Y테이블(1)의 구동부인 볼스크류(7)의 열변형에 의한 팽창오차와 위치결정정밀도 오차 등에 의해, 제2도에 도시한 바와 같이, 작업헤드(2)와 부품검사용 카메라(4)의 센터위치가 일치하지 않은 상태에서 부품의 편차량을 인식하여 부품을 실장하는데 오차가 발생하여 정확하게 부품을 실장하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 표면실장기에서 부품을 이용하는데 사용되는 구동부의 변형오차 및 위치결정정밀도에 의한 오차 등을 감안하여 부품의 위치를 제어함으로써 정확하게는 부품을 작업위치에 실장할 수 있도록 한 표면실장기의 부품인식방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 위치인식에 필요한 데이타를 입력시키는 단계와, 작업이 시작되는 단계와, 부품실장용헤드부의 작업헤드가 부품을 흡착하는 단계와, 부품실장용헤드부를 위치검사부로 이동시키는 단계와, 부품실장용헤드부 작업위치인식카메라의 센터와 위치검사부 위치인식포인트의 센터위치의 일치여부 감지 및 오차를 감지하는 단계와, 작업위치인식카메라의 센터와 위치인식포인트의 센터의 오차를 수정하여 부품실장용헤드부 작업헤드의 센터와 위치검사부 부품검사용카메라의 센터를 일치시키는 단계와, 위치검사부 부품검사용카메라로 작업헤드에 흡착된 부품을 감지하는 단계와, 부품의 위치 편차량을 수정하여 작업위치에 실장하는 단계와, 작업이 끝나는 단계로 진행함을 특징으로 하는 표면실장기의 부품인식방법이 제공된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 표면실장기 부품인식방법을 실행하기 위한 실시예로서, 표면실장기의 일측에 위치이동을 하는 X-Y테이블과, 상기 X-Y테이블의 일축에 설치되며 작업위치를 인식하는 작업위치인식카메라와 부품을 흡착하는 작업헤드를 구비한 부품실장용헤드부와, 표면실장기의 일측에 설치되며 상기 작업헤드에 흡착되는 부품위치를 감지하는 부품검사용카메라와 상기 작업위치인식카메라에 의해 감지되어 작업헤드의 센터와 부품검사용카메라의 센터를 일치시키게 하는 검사위치인식포인트를 구비한 위치검사부와, 상기 각 카메라에 의해 감지된 위치를 인식하는 시각인식부와, 상기 시각인식부에 의해 부품실장용헤드부의 위치를 제어하는 위치제어부를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 표면실장기의 부품인식장치가 제공된다.

또한 상기 작업위치인식카메라의 센터와 작업헤드의 센터 거리는 상기 검사위치인식포인트의 센터와 부품검사용카메라의 센터 거리와 동일하게 하여 상기 작업위치인식카메라의 센터와 검사위치인식포인트의 센터의 일치로 인하여 작업헤드의 센터와 부품검사용카메라의 센터가 일치하게 됨을 특징으로 하는 표면실장기의 부품인식장치가 제공된다.

이하 본 발명의 표면실장기의 부품인식방법 및 장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 표면실장기 부품인식방법은, 제3도에 도시한 바와 같이, 먼저 위치인식에 필요한 데이타를 입력시키는 단계와, 작업이 시작되는 단계가 진행된다. 상기 데이타는 부품검사용카메라의 중심위치와 검사위치 인식포인트의 위치를 나타내는 위치설정에 대한 데이타가 된다.

그리고 부품실장용헤드부의 작업헤드가 부품을 흡착하는 단계와, 부품실장용헤드부를 위치검사부로 이동시키는 단계가 진행된다. 상기 작업헤드가 부품을 흡착하는 과정에서 공급되는 부품의 중심이 공급조건에 따라 다르게 되어 작업헤드의 중심위치와 부품의 중심위치가 일치하지 않게 된다.

그리고 부품실장용헤드부 작업위치인식카메라로 작업위치인식카메라의 센터와 위치검사부 위치인식포인트가 일치하는가의 일치여부를 감지하고 오차발생시 오차를 감지하는 단계가 진행된다.

그리고 작업위치인식카메라의 센터와 위치인식포인트의 센터의 오차를 수정하여 부품실장용헤드부의 작업헤드의 센터와 위치검사부의 부품검사용 카메라의 센터를 일치시키는 단계가 진행된다. 이 단계에서 부품실장용헤드부를 구성하는 작업위치인식카메라의 센터와 작업헤드의 센터 거리가 위치검사부를 구성하는 부품검사용카메라의 센터와 검사위치인식포인트의 거리와 일치하게 설치되어 있어 이 단계의 진행이 가능하게 된다.

그리고 위치검사부 부품검사용카메라로 작업헤드에 흡착된 부품위치를 감지하는 단계가 진행되며, 이 단계에서 부품검사용 카메라의 센터와 작업헤드의 센터가 일치된 상태에서 부품의 위치를 감지하게 되어 작업헤드의 센터와 부품의 중심위치와의 편차량을 정확히 감지하게 된다.

그리고 부품의 위치 편차량을 수정하여 작업위치에 실장하는 단계와, 작업이 끝나는 단계로 진행된다.

상기한 바와 같은 표면실장기의 부품인식방법을 실행하기 위한 실시예로서 표면실장기의 부품인식장치는, 제4도에 도시한 바와 같이, 표면실장기의 일측에 볼스크류(7)에 의해 위치이동을 가능하게 하는 X-Y테이블(1)이 설치되고, 상기 X-Y테이블(1)의 X축(1a)상에 부품실장용헤드부가 설치된다.

상기 부품실장용헤드부는 작업위치를 인식하는 작업위치인식카메라(3')와, 부품을 흡착할 뿐만 아니라 회전가능한 헤드핀(2'a)이 설치된 작업헤드(2')를 구비하여 이루어지며, X축(1a) 상을 움직이게 된다.

그리고 상기 작업헤드(2)에 흡착되는 부품위치를 감지하는 부품검사용카메라(4')와, 상기 작업위치인식카메라(3')에 의해 감지되어 작업헤드(2')의 센터와 부품검사용카메라(4')의 센터를 일치시키게 하는 검사위치인식포인트(8)를 구비한 위치검사부가 표면실장기의 일측에 설치된다.

상기 부품검사용카메라(4')의 센터와 검사위치인식포인트(8)의 거리는 상기 작업위치인식카메라(3')의 센터와 작업헤드(2')의 센터의 거리와 일치하게 설치하여 작업위치인식카메라(3')의 센터를 검사위치인식포인트(8)와 일치시킴으로써 작업헤드(2')의 센터와 부품검사용카메라(4')의 센터가 일치하도록 한다.

그리고 상기 각 카메라에 의해 감지된 위치를 인식하는 시각인식부(5')와, 상기 시각인식부(5')에 의해 부품실장용헤드부의 위치를 제어하는 위치제어부(6')를 구비하여 이루어진다.

상기 위치제어부(6')는 시각인식부(5)와 X-Y테이블(1)에 연결되어 작업헤드부(2')에 흡착되는 부품을 작업위치에 장착되도록 제어하게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 표면실장기 부품인식방법 및 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 표면실장기 부품인식방법 및 장치는 부품검사용카메라(4')의 센터위치와 검사위치인식포인트(8)의 위치를 입력한 다음, 공급되는 부품을 작업헤드(2')로 흡착하여 작업위치인식카메라(3')로 검사위치인식포인트(8)를 감지하여 작업위치인식카메라(3')의 센터와 검사위치인식포인트(8)를 일치시켜 작업헤드(2')의 센터와 부품검사용카메라(4')의 센터를 일치시킨다.

그리고, 제5도에 도시한 바와 같이, 부품검사용카메라(4')로 작업헤드(2')의 센터와 부품위치의 편차량을 감지하여 시각인식부(5')와 위치제어기(6')에 의해 편차량을 보정하고 부품이 장착될 작업위치를 감지하여 부품을 장착하게 된다.

제6도는 작업위치인식카메라(3')의 센터와 검사위치인식포인트(8)의 편차량, 작업헤드(2')의 센터와 부품중심의 편차량 그리고 부품검사용카메라(4')의 센터와 부품이 흡착된 작업헤드(2') 센터의 편차량을 도시한 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 작업위치인식카메라(3')와 검사위치인식포인트(8)에 의해 작업헤드(2')의 센터와 부품검사용카메라(4')의 센터를 일치시킨 상태에서 부품위치 및 그에 대한 부품의 편차량을 감지, 인식하고 이를 보정하여 부품을 작업위치에 장착하게 됨으로써 부품을 작업위치에 정확하게 장착할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 위치인식에 필요한 데이타를 입력시키는 단계와, 작업이 시작되는 단계와, 부품실장용헤드부의 작업헤드가 부품을 흡착하는 단계와, 부품실장용헤드부를 위치검사부로 이동시키는 단계와, 부품실장용헤드부 작업위치인식카메라의 센터와 위치검사부 위치인식포인트의 센터위치의 일치여부 감지 및 오차를 감지하는 단계와, 작업위치인식카메라의 센터와 위치인식포인트의 센터의 오차를 수정하여 부품실장용헤드부 작업헤드의 센터와 위치검사부 부품검사용카메라의 센터를 일치시키는 단계와, 위치검사부 부품검사용카메라로 작업헤드에 흡착된 부품을 감지하는 단계와, 부품의 위치 편차량을 수정하여 작업위치에 실장하는 단계와, 작업이 끝나는 단계로 진행함을 특징으로 하는 표면실장기의 부품인식방법.
2. 위치설정을 가능하게 하는 X-Y테이블과, 상기 X-Y테이블의 일축에 설치되며 작업위치를 인식하는 작업위치인식카메라와 부품을 흡착하는 작업헤드를 구비한 부품실장용헤드부와, 표면실장기의 일측에 설치되며 상기 작업헤드에 흡착되는 부품위치를 감지하는 부품검사용카메라와 상기 작업위치인식카메라에 의해 감지되어 작업헤드의 센터와 부품검사용카메라의 센터를 일치시키게 하는 검사위치인식포인트를 구비한 위치검사부와, 상기 각 카메라에 의해 감지된 위치를 인식하는 시각인식부와, 상기 시각인식부에 의해 부품실장용헤드부의 위치를 제어하는 위치제어부를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 표면실장기의 부품인식장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 작업위치인식카메라의 센터와 작업헤드의 센터 거리는 상기 검사위치인식포인트의 센터와 부품검사용카메라의 센터 거리와 동일하게 하여 상기 작업위치인식카메라의 센터와 검사위치인식포인트의 센터의 일치로 인하여 작업헤드의 센터와 부품검사용카메라의 센터가 일치하게 됨을 특징으로 하는 표면실장기의 부품인식장치.