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KR100258950B1 - 부품 실장기의 위치설정방법 - Google Patents

부품 실장기의 위치설정방법 Download PDF

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KR100258950B1
KR100258950B1 KR1019970048196A KR19970048196A KR100258950B1 KR 100258950 B1 KR100258950 B1 KR 100258950B1 KR 1019970048196 A KR1019970048196 A KR 1019970048196A KR 19970048196 A KR19970048196 A KR 19970048196A KR 100258950 B1 KR100258950 B1 KR 100258950B1
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Abstract

부품 실장기의 위치설정방법을 개시한다.
컨베이어상에 이송되는 인쇄회로기판의 부품 장착부로 표시인식 카메라부가 소정 간격 이격되게 장착된 제 2 헤더부가 로봇에 의하여 이동하는 제 1 단계; 상기 표시인식 카메라부를 상기 부품 장착부의 중심점상으로 위치시키는 제 2 단계;상기 표시인식 카메라부가 위치한 지점에 해당되는 로봇의 좌표값을 데이터 프로세스로 설정하는 제 3 단계; 및 제 1 헤더부의 노즐부에 흡착된 부품을 상기 설정된 좌표값으로 이동시켜서, 상기 부품이 상기 인쇄회로기판의 부품 장착부에 실장되는 제 4 단계;를 포함하는 부품 실장기의 위치설정방법에 관한 것으로서, X,Y 축으로 이동가능한 로봇에 의하여 표시인식 카메라부가 부품 장착부에 이동되어 그 지점이 기준이 되므로 인쇄회로기판과 표시인식 카메라부의 기준점을 용이하게 설정하는 것이 가능하다.

Description

부품 실장기의 위치설정방법
본 발명은 부품 실장기의 위치설정방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시인식 카메라부를 부품이 장착되는 위치의 중심점으로 이동하여 부품 장착부 좌표값을 설정하도록 방법이 개선된 부품 실장기의 위치설정방법에 관한 것이다.
통상적으로, 부품 실장기는 반도체 칩과 같은 전자 부품을 인쇄회로기판상에 장착하는 장치이다. 이것은 우선, 부품공급장치에 구비된 트레이(tray)상에 탑재된다수개의 전자 부품을 트레이 피이더(tray feeder)에 의하여 공급한다. 이렇게 공급된 전자 부품은 평면 운동, 승강 운동 및 회전 운동을 하는 X,Y 로봇에 장착된 헤더부의 노즐부에 흡착되고, 컨베이어상에서 이동하는 인쇄회로기판상의 부품 장착부에 실장된다.
이러한 일련의 과정에서, 헤더부와 인쇄회로기판과의 상대적인 위치가 정확하게 설정되지 못하였을 경우에는 부품 장착부에 전자 부품의 장착이 제대로 이루어지지 않는다. 따라서, 전자 부품을 실장시에는 부품 장착부의 실제 위치와 헤더부의 작업 위치 상호간의 거리, 각도 등의 데이터를 데이터 프로세스에 입력하여 위치 오차를 최대한으로 줄여야 한다.
종래의 기술에 따르면, 전자 부품을 기판상의 부품 장착부에 장착하기 위한 위치 설정은 리니어 스케일(linear scale)을 이용하거나, 카메라를 이용하여 인식하는 방법등을 이용하였다.
리니어 스케일을 이용하여 부품의 장착 위치값을 데이터 프로세스에 입력하는 경우에는 인쇄회로기판상에 표시된 기준점으로부터 부품 장착부까지의 거리와 각도를 측정하고, 측정된 데이터를 데이터 프로세스에 입력하게 된다. 이러한 측정 및 입력 과정은 모든 전자 부품에 대하여 반복된다.
카메라를 이용하는 경우에는 부품 장착부에 대한 정보, 예컨대 부품 장착부의 위치나 크기등을 데이터 프로세스에 입력하고, 카메라를 부품 장착부상에 이동시킨다. 이어서, 부품 장착부를 카메라로 인식하여 부품 장착부의 중심점 데이터를 계산한 다음에, 부품장착 위치를 설정하는 단계에서 데이터 프로세스에 상기 중심점 데이터를 입력하게 된다.
그런데, 상기와 같은 방법으로 부품장착 위치값을 설정하는데에는 다음과 같은 문제점이 발생할 수 있다.
리니어 스케일을 이용하는 경우에는, 신속하게 부품장착 위치를 측정하고, 측정된 값을 데이터 프로세스에 입력하는 것이 가능하지만, 작업자의 육안에 의하여 부품이 장착되는 부분의 위치값을 구하게 되어 정확성이 떨어진다. 또한, 인쇄회로기판상의 기준점을 중심으로 로봇에 의하여 이동가능한 헤더부의 기준점이 일축선상에서 일치하도록 조정되지만, 정확한 조정이 불가능하다.
카메라를 이용하는 경우에는, 부품 장착부를 인식하기 위한 단계에서 별도의 소프트웨어가 데이터 프로세스내에 구비되어야 하고, 이것을 입력하는 절차가 매우 까다롭다. 또한, 카메라가 인식하는 시야가 제한적이므로 인쇄회로기판상의 부품 장착부를 전체적으로 인식하는 것이 불가능하다. 또한, 상기 부품 장착부를 인식하기 위해서는 별도의 조명 장치를 설치해야 하는등 사용이 불편하고, 장비 가격이 고가이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 인쇄회로기판상의 부품 장착부에 각각의 전자 부품을 용이하게 장착가능하도록 위치설정방법이 개선된 부품 실장기의 위치설정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부품 실장기를 도시한 사시도,
도 2a는 본 발명에 따른 부품 장착부의 중앙에 중심점이 표시된 경우를 도시한 평면도,
도 2b는 본 발명에 따른 부품 장착부에 두 개의 중심점이 표시된 경우를 도시한 평면도,
도 2c는 본 발명에 따른 부품 장착부에 중심점이 표시되지 않은 경우를 도시한 평면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명〉
10. 부품 실장기 11. 부품
12. 제 1 헤더부 12a. 노즐부
13. 반사부 14. 부품인식 카메라부
15. 제 2 헤더부 16. 표시인식 카메라부
17. 데이터 프로세스 18. 컨베이어
19. 인쇄회로기판 19a. 부품 장착부
100a,100b. 로봇 아암
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 부품 실장기의 위치설정방법은, 컨베이어상에 이송되는 인쇄회로기판의 부품 장착부로 표시인식 카메라부가 소정 간격 이격되게 장착된 제 2 헤더부가 로봇에 의하여 이동하는 제 1 단계; 상기 표시인식 카메라부를 상기 부품 장착부의 중심점상으로 위치시키는 제 2 단계;상기 표시인식 카메라부가 위치한 지점에 해당되는 로봇의 좌표값을 데이터 프로세스로 설정하는 제 3 단계; 및 제 1 헤더부의 노즐부에 흡착된 부품을 상기 설정된 좌표값으로 이동시켜서, 상기 부품이 상기 인쇄회로기판의 부품 장착부에 실장되는 제 4 단계;를 포함한다.
본 발명은, 제 2 단계에 있어서, 상기 표시인식 카메라부에서 촬상된 화상을 표시하는 모니터상에서 상기 부품 장착부의 중심점에 상기 표시인식 카메라부의 중심이 일치하도록 조정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은, 상기 표시인식 카메라부가 상기 부품 장착부상에 위치할 때의 로봇의 좌표값으로부터 상기 제 2 헤더부와 소정 간격 이격된 상기 표시인식 카메라부의 중심간의 거리 차이를 감산하여 부품장착 좌표값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 부품 장착부의 중심이 표시가 없는 경우에는, 상기 부품 장착부의 대칭되는 두 지점을 기준으로 하여 부품장착 좌표값을 계산하고, 상기 제 1 지점 및 제 2 지점의 위치값은 상기 표시인식 카메라부가 상기 부품 장착부상에 위치할때의 로봇의 좌표값으로부터 상기 표시인식 카메라부와 제 2 헤더부의 중심간의 거리차이를 감산하여 계산하고, 상기 부품장착 좌표값은 상기 위치값을 2로 나눈 값인 것이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 부품 실장기의 위치설정방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 부품실장 방법이 적용될 수 있는 부품 실장기(10)를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 상기 부품 실장기(10)에는 X,Y 축으로 평면 운동을 하는 로봇 아암(100a)에 의하여 이동가능한 제 1 헤더부(12)가 설치된다. 상기 제 1 헤더부(12)의 단부에는 노즐부(12a)가 장착되어 트레이 피이더(미도시)로부터 공급된 전자 부품(11)을 흡착한다.
상기 제 1 헤더부(12)의 하부에는 반사부(13)가 설치되고, 상기 반사부(13)는 상기 노즐부(12a)에 흡착된 전자 부품(11)의 형상을 부품인식 카메라부(14)에 반사한다. 상기 부품인식 카메라부(14)는 추후 공정에서 전자 부품(11)을 장착한 제 1 헤더부(12)가 인쇄회로기판(19)상의 소망하는 부품 장착부(19a)에 이동가능하도록 상기 반사부(13)로부터 반사된 상기 전자 부품(11)의 형상을 인식하게 된다.
한편, 상기 부품 실장기(10)에는 상기 로봇의 다른 아암(100b)에 장착되어 이동가능한 제 2 헤더부(15)가 마련된다. 상기 제 2 헤더부(15)의 일측에는 표시인식 카메라부(16)가 설치된다. 상기 표시인식 카메라부(16)는 컨베이어(18)로부터 이동되는 인쇄회로기판(19)상의 부품 장착부(19a)의 위치를 촬상하고, 작업자가 그 위치에 해당되는 값을 데이터 프로세스(17)에 입력하게 한다.
그리고, 상기 부품 장착부(19a)는 상기 노즐부(12a)에 흡착된 전자 부품(11)이 장착되는 영역이고, 데이터 프로세스(17)는 각각의 전자 부품(11)과 상응하는 부품 장착부(19a)의 중심점을 계산하여 정확한 위치를 설정하게 한다.
상기와 같이 구성된 부품 실장기(10)의 부품장착 위치를 설정하는 방법은 다음과 같다.
개략적인 상기 인쇄회로기판(19)의 부품 장착부(19a) 위치를 구하는 방법을 살펴보면, 로봇 아암(100b)에 장착된 제 2 헤더부(15)가 이동하게 되고, 상기 제 2 헤더부(15)의 일측에 연결된 상기 표시인식 카메라부(16)가 상기 인쇄회로기판(19)상에 위치하게 된다.
이어서, 상기 표시인식 카메라부(16)가 상기 부품 장착부(19a)상에 이동하게 되어, 일축선상에서 상기 카메라부(16)와 부품 장착부(19a)의 중심점을 일치시킨다. 이것은 상기 표시인식 카메라부(16)에 연결된 데이터 프로세스(17)의 모니터에 디스플레이되는 부품 장착부(19a)의 중심과 모니터상에 나타나는 중심점 표시부를 일치시킴으로써 가능하다.
그리고, 상기 표시인식 카메라부(16)가 부품 장착부(19a)상에 위치할 때의 로봇(110b)의 좌표값 X1,Y1으로부터 상기 로봇(110b)과 일축선상에 장착된 제 2 헤더부(15)와 소정 간격 이격된 상기 표시인식 카메라부(16)의 중심간 거리 차이인 X2,Y2를 각각 감산하면 부품 장착부(19a)의 좌표값을 설정할 수 있다. 이것은 상기 표시인식 카메라부(16)가 부품 장착부(19a)에 위치할 때의 좌표값이 로봇(110b)의 의 좌표값과 비교할 때 X2,Y2만큼의 차이가 나기 때문이다.
도 2a는 부품 장착부의 중앙에 중심점이 표시된 경우를 나타낸 것이다.
도면을 참조하면, 상기 부품 장착부(19a)의 중앙에 중심점이 표시된 경우에는 상기 표시인식 카메라부(16)가 상기 부품 장착부(19a)상에 위치할때의 로봇(100b)의 좌표값 X1,Y1로부터 상기 로봇(100b)에 장착된 상기 제 2 헤더부(15)와 표시인식 카메라부(16)의 중심간의 거리 차이인 X2,Y2를 감산하면 상기 부품 장착부(19a)의 좌표값을 설정할 수 있다.
상기 부품 장착부(19a)에 두 개의 중심점이 표시되는 경우에는, 도 2b에 나타낸 것처럼 A 지점의 위치값인 X1,Y1을 우선 구하게 된다. 즉, 상기 A 지점의 좌표값은 상기 표시인식 카메라부(15)가 위치하는 곳에 해당되는 로봇(100b)의 좌표값 X2,Y2로부터 상기 제 2 헤더부(15)와 표시인식 카메라부(16) 중심간의 거리 차이인 X3,Y3를 감산하여 구한다. 이어서, B 지점의 위치값 X4,Y4을 구하게 되는데, 이것은 X1,Y1와 같은 방법으로 구할 수 있다.
이와 같이 얻어진 상기 A 지점의 위치값 X1,Y1과 B 지점의 위치값 X2,Y2을 이용하여 상기 부품 장착부(19a)의 좌표값을 구할 수 있다. 즉, 상기 부품 장착부(19a)의 좌표값 X,Y는 각각 (X1+X2)/2, (Y1+Y2)/2에 해당되는 값이다.
도 2c는 상기 부품 장착부(19a)에 중심점이 표시되지 않은 경우를 나타낸 것이다. 이때에는 상기 부품 장착부(19a)상에 대칭되는 두 점 C,D를 기준으로 하여 부품 장착부(19a)의 좌표값 X,Y을 구할 수 있게 된다. 즉, 상기 C 지점에 해당되는 좌표값 X1,Y1과 D 지점에 해당되는 좌표값 X2,Y2을 각각 구한 다음, 상기 (X1+X2)/2, (Y1+Y2)/2 식을 이용하여 부품 장착부(19a)의 좌표값 X,Y를 얻는다. 이때, 상기 X1,Y1과 X2,Y2의 좌표값은 상기 표시인식 카메라부(16)가 부품 장착부(19a)상에 설정되는 위치의 로봇(100b)의 좌표값으로부터 상기 로봇(100b)의 단부에 장착된 상기 제 2 헤더부(15)와 표시인식 카메라부(16)의 중심의 거리값을 감산함으로써 구할 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명의 부품 실장기의 위치설정방법은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, X,Y 축으로 이동가능한 로봇에 의하여 표시인식 카메라부가 부품 장착부에 이동되어 그 지점이 기준이 되므로 인쇄회로기판과 표시인식 카메라부의 기준점을 용이하게 설정하는 것이 가능하다.
둘째, 데이터 프로세스의 모니터상에 확대되어 디스플레이되는 부품 장착부의 중심점과 표시인식 카메라부 중심점과 일치시켜 정확한 위치값의 입력이 가능하다.
셋째, 부품 장착부의 장착 위치를 인식하기 위한 별도의 소포트 웨어가 필요없게 되므로 간단하게 장착 위치값의 입력이 가능하므로 경제적이다.
넷째, 부품 장착부의 크기에 영향을 받지 않으므로 어떠한 부품의 장착 위치도 입력이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 컨베이어상에 이송되는 인쇄회로기판의 부품 장착부로 표시인식 카메라부가 소정 간격 이격되게 장착된 제 2 헤더부가 로봇에 의하여 이동하는 제 1 단계;
    상기 표시인식 카메라부를 상기 부품 장착부의 중심점상으로 위치시키는 제 2 단계;
    상기 표시인식 카메라부가 위치한 지점에 해당되는 로봇의 좌표값을 데이터 프로세스로 설정하는 제 3 단계; 및
    제 1 헤더부의 노즐부에 흡착된 부품을 상기 설정된 좌표값으로 이동시켜서, 상기 부품이 상기 인쇄회로기판의 부품 장착부에 실장되는 제 4 단계;를 포함하는 부품 실장기의 위치설정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 단계에서는, 상기 표시인식 카메라부에서 촬상된 화상을 표시하는 모니터상에서 상기 부품 장착부의 중심점에 상기 표시인식 카메라부의 중심이 일치하도록 조정하는 단계를 더 포함하는 부품 실장기의 위치설정방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시인식 카메라부가 상기 부품 장착부상에 위치할 때의 로봇의 좌표값으로부터 상기 제 2 헤더부와 소정 간격 이격된 상기 표시인식 카메라부의 중심간의 거리 차이를 감산하여 부품장착 좌표값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 부품실장기의 위치설정방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부품 장착부의 중심점에 해당되는 위치가 중앙부에 형성되는 경우에는, 상기 표시인식 카메라부가 상기 부품 장착부상에 위치할때의 로봇의 좌표값으로부터 상기 표시인식 카메라부의 중심과 제 2 헤더의 중심간의 거리 차이를 감산하여 부품장착 좌표값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 위치설정방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 부품 장착부의 중심점에 해당되는 위치가 두 개로 형성되는 경우에는, 제 1 지점과 제 2 지점에 해당되는 위치값인 X1,Y1및 X2,Y2는 상기 표시인식 카메라부가 상기 부품 장착부상에 위치할 때의 로봇의 좌표값으로부터 상기 표시인식 카메라부와 상기 제 2 헤더부의 중심간의 거리차이를 감산한 값이고, 상기 부품장착 좌표값은 상기 X1+X2, Y1+Y2에 해당되는 위치값을 2로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 위치설정방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 부품 장착부의 중심이 표시가 없는 경우에는, 상기 부품 장착부의 대칭되는 두 지점을 기준으로 하여 부품장착 좌표값을 계산하는 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 위치설정방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 지점 및 제 2 지점의 위치값은 상기 표시인식 카메라부가 상기 부품 장착부상에 위치할때의 로봇의 좌표값으로부터 상기 표시인식 카메라부와 제 2 헤더부의 중심간의 거리차이를 감산하여 계산하고, 상기 부품장착 좌표값은 상기 위치값을 2로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 부품 실장기의 위치설정방법.
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