KR100402177B1 - 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표면실장기에서 부품을 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트(head unit)를 구동하기 위한 갠트리(gantry)의 틸트(tilt)를 보정하기 위한 틸트보정장치에 관한 것이다.
상기 본 발명은 X-Y갠트리가 구비된 표면실장기에서 X축갠트리의 틸트를 보정하는 장치에 있어서, 상기 X-Y갠트리의 제1Y축갠트리와 제2Y축갠트리의 각각의 일단에 소정 간격으로 이격 설치되어 X축갠트리의 이동을 감지하여 복수개의 감지신호를 출력하는 복수개의 홈센서; 상기 복수개의 홈센서로부터 출력되는 복수개의 감지신호를 A/D 변환부를 통해 각각 디지털신호로 변환시켜 수신받아 상기 X축갠트리의 수평편차를 산출하여 X축갠트리가 틸트되는 경우에 이를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 X축갠트리 드라이브회로로 인가하여 X축갠트리의 틸트를 보정하는 제어기로 구비됨을 특징으로 한다.

Description

표면실장기의 갠트리 틸트보정장치{Tilt Correcting System of Gantry for Surface Mounting Device}
본 발명은 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치에 관한 것으로, 특히 표면실장기에서 부품을 인쇄회로기판에 실장하는 헤드유니트(head unit)를 구동하기 위한 갠트리(gantry)의 틸트(tilt)를 보정하기 위한 틸트보정장치에 관한 것이다.
표면실장기는 부품을 고속 및 정밀하게 인쇄회로기판에 실장하기 위해 사용된다. 인쇄회로기판에 부품을 고속 및 정밀하게 실장하기 위한 표면실장기를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 표면실장기의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 표면실장기의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 표면실장기는 크게 X-Y 갠트리(10), 헤드유니트(20), 인쇄회로기판 이송장치(30) 및 부품공급장치(40)로 구성된다.
X-Y 갠트리(10)는 베이스프레임(1)에서 Y축방향으로 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)가 설치되며, X축방향으로 향하도록 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 X축갠트리(13)가 설치된다. X축갠트리(13)에 설치된 헤드유니트(20)는 X축갠트리(13)에 의해 X축방향으로 이동되고, 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 의해 이동되는 X축갠트리(13)를 따라 Y축방향으로 이동되어 부품공급부(40)로부터 공급되는 부품(P)을 집어 인쇄회로기판 이송장치(30)에 의해 부품실장 작업위치로 이송된 인쇄회로기판(PCB)에 실장하게 된다.
헤드유니트(20)를 X 및 Y축방향으로 이동시키는 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 각각 N/S극 영구자석(10a) 및 전기자코일부(10b)가 구비된 선형전동기(10a,10b)로 구성된다. 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 선형전동기(10a,10b) 외에 볼스크류(ball screw)나 타이밍벨트(도시 않음) 등의 다수의 구동장치를 적용시켜 헤드유니트(20)를 구동할 수 있다. 다수의 구동장치가 적용되는 헤드유니트(20)는 여러 형상의 부품(P)을 집기 위해 노즐교체장치(2)를 이용해 노즐(도시 않음)을 교체하며, 비젼장치(50)에 의해 흡착된 부품(P)의 오류여부를 감시하게 된다.
선형전동기(10a,10b) 외에 볼스크류나 타이밍벨트가 적용되는 X-Y갠트리(10)에서 X축갠트리(13)는 표면실장기의 초기화 동작시 제1Y축갠트리(11)에 설치된 리미트스위치(limit switch)(11a)까지 이동된다. 리미트스위치(11a)는 표면실장기의 초기화 동작으로 홈위치(home position)로 이동하는 X축갠트리(13)를 감지하며, X축갠트리(13)의 홈위치 이동으로 X-Y갠트리(10)의 조립오차 등으로 인한 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하게 된다.
종래와 같이 X축갠트리를 홈위치로 이동하여 틸트를 보정하는 경우에 X축갠트리의 틸트정보를 확인할 수 없게 되어 X축갠트리의 틸트를 정밀하게 보정할 수 없는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 표면실장기에 구비된 X-Y갠트리에서 제1홈센서 및 제2홈센서를 이용하여 X축갠트리의 틸트정보를 산출한 후 산출된 틸트정보를 이용하여 X축갠트리의 틸트를 보정할 수 있는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 표면실장기의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 표면실장기의 평면도,
도 3은 본 발명에 의한 갠트리 틸트보정장치가 구비된 표면실장기의 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 표면실장기의 평면도,
도 5는 도 4에 도시된 제어기에서 갠트리의 틸트보정정보를 산출하는동작을 나타낸 표면실장기의 개략 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10: X-Y갠트리 11: 제1Y축갠트리
12: 제2Y축갠트리 13: X축갠트리
110: 스크류구동기 120: 결합부재
130: 고정부재 210: 제1홈센서
220: 제2홈센서
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 X-Y갠트리의 제1Y축갠트리와제2Y축갠트리의 각각의 일단에 소정 간격으로 이격 설치되어 X축갠트리의 이동을 감지하여 복수개의 감지신호를 출력하는 복수개의 홈센서와, 복수개의 홈센서로부터 출력되는 복수개의 감지신호를 A/D 변환부를 통해 각각 디지털신호로 변환시켜 수신받아 X축갠트리의 수평편차를 산출하여 X축갠트리가 틸트되는 경우에 이를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 X축갠트리 드라이브회로로 인가하여 X축갠트리의 틸트를 보정하는 제어기로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치를 제공한다.
(실시예)
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 갠트리 틸트보정장치가 구비된 표면실장기의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 표면실장기의 평면도이다.
도시된 바와 같이, X-Y갠트리(10)의 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)의 각각의 일단에 소정 간격으로 이격 설치되어 X축갠트리(13)의 이동을 감지하여 복수개의 감지신호를 출력하는 복수개의 홈센서(210,220)와, 복수개의 홈센서(210,220)로부터 출력되는 복수개의 감지신호를 A/D 변환부(230)를 통해 각각 디지털신호로 변환시켜 수신받아 X추갠트리(13)의 수평편차를 산출하여 X축갠트리(13)가 틸트되는 경우에 이를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 X축갠트리 드라이브회로(260)로 인가하여 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하는 제어기(240)로 구성된다.
본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
표면실장기는 X-Y 갠트리(10), 헤드유니트(20), 인쇄회로기판 이송장치(30) 및 부품공급장치(40)로 구비되며, X-Y 갠트리(10)는 베이스프레임(1)에서 Y축방향으로 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)가 설치되며, X축방향으로 향하도록 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 X축갠트리(13)가 설치된다. X축갠트리(13)에 설치된 헤드유니트(20)는 X축갠트리(13)에 의해 X축방향으로 이동되고, 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)에 의해 이동되는 X축갠트리(13)를 따라 Y축방향으로 이동되어 부품공급부(40)로부터 공급되는 부품(P)을 집어 인쇄회로기판 이송장치(30)에 의해 부품실장 작업위치로 이송된 인쇄회로기판(PCB)에 실장하게 된다.
헤드유니트(20)를 X 및 Y축방향으로 이동시키는 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 각각 N/S극 영구자석(10a) 및 전기자코일부(10b)가 구비된 선형전동기(10a,10b)로 구성된다. 제1Y축갠트리(11), 제2Y축갠트리(12) 및 X축갠트리(13)는 선형전동기(10a,10b) 외에 볼스크류(ball screw)나 타이밍벨트(도시 않음) 등의 다수의 구동장치를 적용시켜 헤드유니트(20)를 구동할 수 있다. 다수의 구동장치가 적용되는 헤드유니트(20)는 여러 형상의 부품(P)을 집기 위해 노즐교체장치(2)를 이용해 노즐(도시 않음)을 교체하며, 비젼장치(50)에 의해 흡착된 부품(P)의 오류여부를 감시하게 된다.
부품(P)의 흡착오류를 감지하여 정밀하게 인쇄회로기판(PCB)에 부품(P)을 실장하는 헤드유니트(20)는 정밀하게 X-Y갠트리(10)에 의해 X,Y축방향으로 정밀하게 이동되어야 하나, X-Y갠트리(10)를 장시간 사용하거나 또는 X-Y갠트리(10)의 조립오차 등으로 인해 도 5에서와 같이 X-Y갠트리(10)에서 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)를 따라 Y축방향으로 이동되는 X축갠트리(13)가 X축 수평방향으로 틸트가 발생될 수 있다.
X축갠트리(13)가 X축 수평방향으로 틸트되는 경우에 이를 보정하기 위해 본 발명의 갠트리 틸트보정장치가 사용된다. 갠트리 틸트보정장치는 복수개의 홈센서(210,220), 갠트리구동부(110,120,130) 및 제어기(240)로 구성된다.
복수개의 홈센서(210,220)는 X-Y갠트리(10)의 제1Y축갠트리(11)와 제2Y축갠트리(12)의 각각의 일단에 소정 간격으로 이격 설치되어 X축갠트리(13)의 이동을 감지하여 복수개의 감지신호를 출력한다. 복수개의 감지신호를 출력하는 복수개의 홈센서(210,220)는 제1홈센서(210)와 제2홈센서(220)로 구성되어 제1홈센서(210)는 제1Y축갠트리(11)의 일단에 설치되어 X축갠트리(13)를 감지하여 도 4에 도시된 파형(a)과 같은 감지신호를 발생하여 출력하며, 제2홈센서(220)는 제2Y축갠트리(12)의 일단에 설치되어 X축갠트리(13)를 감지하여 파형(b)과 같은 감지신호를 발생하여 출력한다. 여기서, 제1홈센서(210)의 일측에 이격되어 설치된 리미트스위치(11a)는 X축갠트리(13)의 Y축방향으로의 이동 제한 선을 감지하기 위해 사용된다.
복수개의 제1 및 제2홈센서(210,220)로부터 출력되는 파형(a) 및 파형(b)과 같은 감지신호는 A/D변환부(230)에서 수신받아 디지털신호로 변환시켜 출력한다. A/D변환부(230)에서 디지털신호로 변환되어 출력되는 감지신호를 제어기(240)에서 수신받는다. 제어기(240)는 복수개의 감지신호를 수신받아 X축갠트리(13)의 수평편차를 산출하여 틸트정보를 발생하여 출력한다. 즉, 제어기(240)는 제1홈센서(210)와 제2홈센서(220)의 소정의 간격(m)에 따른 파형(a)과 파형(b)의 펄스의 간격값(c)을 미리 저장한 상태에서 X축갠트리(13)가 제1홈센서(210)와 제2홈센서(220)를 통과한 시점에서 도 5에서와 같이 틸트의 간격(n)이 발생되는 경우에 X축갠트리(13)의 X축 수평방향으로의 편차 즉, 틸트가 발생되는 경우에 이를 보정하기 위한 틸트보정를 발생하여 출력한다.
제어기(240)로부터 틸트정보가 발생되어 출력되는 경우에 이를 X축갠트리 드라이브회로(260)와 전동기 드라이브회로(250)에서 각각 선택적으로 수신받아 수신된 틸트정보에 따라 X축갠트리(13)의 일단을 틸트된 만큼 이동시켜 보정하게 된다. X축갠트리(13)의 일단을 이동시켜 틸트를 보정하는 X축갠트리 드라이브회로(260)와 전동기 드라이브회로(250) 중 X축갠트리 드라이브회로(260)는 X축갠트리(13)를 직접적으로 구동하여 틸트를 보정하는 반면에 전동기 드라이브회로(250)는 제어기(240)로부터 수신된 틸트정보에 따라 전동기제어신호를 발생시킨다.
전동기 드라이브회로(250)에서 발생된 전동기제어신호에 따라 X축갠트리(13)의 일단을 이동시켜 X축갠트리(13)를 보정하기 위해 전동기제어신호를 갠트리구동부(110,120,130)에서 수신받는다. 수신된 전동기제어신호에 따라 X축갠트리(13)의 일단을 구동하는 갠트리구동부(110,120,130)는 도 3에서와 같이 X축갠트리(13)의 일단에 하나만 설치되었지만 X축갠트리(13)의 틸트의 방향에 따라 X축갠트리(13)의 양단에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 X축갠트리(13)가 어느 특정방향으로 틸트된 예를 들어 설명하기 위해 X축갠트리(13)의 일단에 하나만 설치된 예를 표시하였으며 X축갠트리(13)의 일단에 설치된 갠트리구동부(110,120,130)는스크류구동기(110), 결합부재(120) 및 고정부재(130)로 구성된다.
고정부재(130)는 X축갠트리(13)의 일측면에 설치되어 결합부재(120)에 결합된다. 결합부재(120)는 X축갠트리(13)의 Y축방향으로 이동하는 힘에 의해 고정부재(130)가 착탈되도록 하며, 결합부재(120)는 스크류구동기(110)에 결합된다. 스크류구동기(110)는 전동기(111)와 스크류(112)로 구성된다. 전동기(111)는 전동기 드라이브회로(150)로부터 출력되는 전동기제어신호를 수신받아 회전되어 스크류(112)를 Y축방향으로 직선운동시켜 고정부재(130)를 수평방향으로 이동시킴으로써 X축갠트리(13)의 일단을 이동시켜 X축갠트리(13)의 틸트를 보정하게 된다.
이상에서와 같이 X-Y갠트리에 설치된 제1홈센서 및 제2홈센서를 이용하여 X축갠트리의 수평편차를 감지한 후 감지된 수평편차를 이용하여 제어기에서 틸트정보를 산출하고 산출된 틸트정보를 이용하여 X축갠트리의 틸트를 보정함에 따라 X축갠트리의 틸트로 인한 부품실장오류를 방지함하여 인쇄회로기판에 부품을 정밀하게 실장할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 X-Y갠트리에 설치된 제1홈센서 및 제2홈센서를 이용하여 X축갠트리의 수평편차를 감지한 후 감지된 수평편차를 이용하여 제어기에서 틸트정보를 산출하고 산출된 틸트정보를 이용하여 X축갠트리의 틸트를 보정함에 따라 X축갠트리의 틸트로 인한 부품실장오류를 방지함하여 인쇄회로기판에 부품을 정밀하게 실장할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (5)

  1. X-Y갠트리가 구비된 표면실장기에서 X축갠트리의 틸트를 보정하는 장치에 있어서,
    상기 X-Y갠트리의 제1Y축갠트리와 제2Y축갠트리의 각각의 일단에 소정 간격으로 이격 설치되어 X축갠트리의 이동을 감지하여 복수개의 감지신호를 출력하는 복수개의 홈센서;
    상기 복수개의 홈센서로부터 출력되는 복수개의 감지신호를 A/D 변환부를 통해 각각 디지털신호로 변환시켜 수신받아 상기 X축갠트리의 수평편차를 산출하여 X축갠트리가 틸트되는 경우에 이를 보정하기 위한 틸트정보를 발생하고 발생된 틸트정보를 X축갠트리 드라이브회로로 인가하여 X축갠트리의 틸트를 보정하는 제어기로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 복수개의 홈센서는 상기 제1Y축갠트리의 일단에 설치되어상기 X축갠트리를 감지하여 감지신호를 발생하여 출력하는 제1홈센서; 및
    상기 제2Y축갠트리의 일단에 상기 제1홈센서와 소정 간격으로 이격 설치되어 상기 X축갠트리를 감지하여 감지신호를 출력하는 제2홈센서로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1홈센서와 제2홈센서는 각각 홀센서인 것을 특징으로 하는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 X축갠트리의 틸트 발생시 X축갠트리의 일단을 구동시켜 보정하기 위한 갠트리구동부가 더 구비됨을 특징으로하는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 갠트리구동부는 상기 X축갠트리의 일측면에 설치되는 고정부재; 및
    상기 제어기로부터 출력되는 틸트정보를 전동기 드라이브회로를 통해 수신받아 상기 X축갠트리의 이동하는 힘에 의해 X축갠트리의 일측면에 설치된 상기 고정부재와 결합된 상태에서 상기 X축갠트리의 일단을 이동시키는 스크류구동기로 구비됨을 특징으로 하는 표면실장기의 갠트리 틸트보정장치.
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