KR102102229B1

KR102102229B1 - 부품 실장 장치

Info

Publication number: KR102102229B1
Application number: KR1020150078426A
Authority: KR
Inventors: 김봉준
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2020-04-20
Anticipated expiration: 2035-06-03
Also published as: KR20160142554A

Abstract

본 발명은 공압을 통해 부품을 흡착하는 노즐; 상기 노즐과 상기 부품을 접촉시키기 위해 상기 노즐을 상기 부품을 향해 이동시키는 구동 유닛; 상기 구동 유닛에 의해 이동되는 상기 노즐의 공압을 측정하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서에서 측정한 공압 정보를 기초로 상기 노즐과 상기 부품의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어하는 제어부를 포함하는, 부품 실장 장치에 관한 것이다.

Description

부품 실장 장치{An apparatus for mounting a device}

본 발명은 부품 실장 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐과 부품의 접촉 여부를 인식하는 부품 실장 장치에 관한 것이다.

부품 실장 장치는, 노즐을 갖는 실장 헤드에 의해 부품을 부품 공급부로부터 흡착하여 프린트 기판 상으로 이송하고, 인쇄회로기판 상의 소정 위치에 이송된 부품을 실장하는 장치이다.

노즐은 부품 공급부에 있는 부품을 향해 이동하여, 부품을 흡착한 후, 부품을 픽업하여 인쇄회로 기판상에 이송한다. 하지만, 센서의 반응 속도의 지연 등으로 노즐이 부품과 접촉이 발생한 시점부터 일정 시간이 지난 후에 노즐과 부품의 접촉하였다는 것을 인식하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 노즐을 부품과 접촉하여 노즐에 부품을 흡착하는 과정에서 노즐은 일정한 힘으로 부품에 압력을 가하게 되어 부품을 파손 등의 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2008-0081356호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노즐과 부품의 접촉 여부를 신속하고 정확하게 인식하는 부품 실장 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 부품 실장 장치는, 공압을 통해 부품을 흡착하는 노즐; 상기 노즐과 상기 부품을 접촉시키기 위해 상기 노즐을 상기 부품을 향해 이동시키는 구동 유닛; 상기 구동 유닛에 의해 이동되는 상기 노즐의 공압을 측정하는 압력 센서; 및 상기 압력 센서에서 측정한 공압 정보를 기초로 상기 노즐과 상기 부품의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어하는 제어부를 포함한다.

몇몇의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 노즐의 공압이 기 설정된 제1 임계 값을 초과할 경우, 상기 노즐이 상기 부품과 접촉되었다고 판단하여 상기 노즐이 상기 부품을 향해 이동하지 않도록 상기 구동 유닛을 제어할 수 있다.

몇몇의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 노즐의 공압이 기 설정된 제2 임계 값을 초과할 경우, 상기 노즐이 상기 부품과 인접하게 위치되었다고 판단하여 상기 부품을 향해 이동하는 상기 노즐의 이동 속도가 감소되도록 상기 구동 유닛을 제어하고, 상기 제2 임계 값은, 상기 제1 임계 값보다 작을 수 있다.

몇몇의 실시예에서, 상기 구동 유닛에 의해 이동되는 상기 노즐의 위치를 측정하는 위치 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 위치 센서에서 측정한 위치 정보 및 상기 공압 정보를 기초로 상기 노즐과 부품의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어할 수 있다.

몇몇의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 노즐의 위치가 일정하게 유지되면서 상기 노즐의 공압이 기 설정된 제1 임계 값을 초과할 경우, 상기 노즐이 상기 부품과 접촉되었다고 판단하여 상기 노즐이 상기 부품을 향해 이동하지 않도록 상기 구동 유닛을 제어할 수 있다.

몇몇의 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 위치 센서에서 측정한 거리 정보를 기초로 상기 노즐의 이동 속도를 산출하고, 산출된 이동 속도 정보, 상기 거리 정보 및 상기 공압 정보를 기초로 상기 노즐의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 부품 실장 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

노즐과 부품의 접촉 여부를 신속하고 정확하게 인식하는 효과가 있다. 또한, 외부 환경에 의한 영향을 최소화하여 노즐과 부품의 접촉 여부를 판단할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 실장 헤드를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 도 2의 A-A부분을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐이 부품과 접촉하는 과정을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐의 이동에 따른 노즐의 공압 변화를 도시한 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐의 이동에 따른 노즐의 위치를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐의 이동에 따른 노즐의 이동 속도를 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐이 부품과 접촉하는 과정을 도시한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 부품 실장 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 실장 헤드를 도시한 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치를 도시한 블록도이다. 도 4는 도 2의 A-A부분을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치는 부품(C)을 흡착하여 인쇄회로기판 상에 실장 하기 위해 실장 헤드(10)를 포함한다. 실장 헤드(10)는 후술할 바와 같이 복수의 노즐(100)이 상하 이동 가능하게 설치되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 부품 실장 장치는 2개의 실장 헤드(10)를 포함한다. 실장 헤드(10)는 각각 Y방향으로 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 X 방향의 빔(20)에 설치된다. 또한, 실장 헤드(10)는 X 방향의 빔(20)에서 X 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

또한, X 방향의 빔(20)은 X 방향의 빔(20)과 직교하면서 X 방향으로 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 Y 방향의 빔(30) 사이에 이동 가능하게 설치된다. 이에 따라, X 방향의 빔(20)은 Y 방향을 따라 이동할 수 있다.

X 방향의 빔(20)과 Y 방향의 빔(30)의 조합에 의해, 실장 헤드(10)는 수평면 내에서 X 방향 및 Y 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 이에 따라, 실장 헤드(10)는 부품 공급부(미부호)에서 자유자재로 X 방향 및 Y 방향의 이동하여 부품(C)을 흡착할 수 있다. 또한, 실장 헤드(10)는 인쇄회로기판(미도시)의 소정 위치로 이동하여 흡착한 부품(C)을 실장할 수 있다.

자유자재로 X 방향 및 Y 방향을 이동하는 실장 헤드(10)에는 노즐(100), 구동 유닛(200), 압력 센서(300) 및 위치 센서(500)를 포함한다.

또한, 부품 실장 장치는 실장 헤드(10)로 진공 압력을 공급하는 진공 제공 유닛(미도시)과, 실장 헤드(10)와 공압 제공 유닛을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.

노즐(100)은 공압 제공 유닛으로부터 공급된 공압을 통해 부품(C)을 흡착하는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실장 헤드(10)는 복수개의 노즐(100)을 포함하며, 각각의 노즐(100)은 구동 유닛(200)에 의해 서로 독립적으로 이동 가능하게 설치된다.

노즐(100)은 구동 유닛(200)에 의해 상하 방향(Z축 방향)으로 이동한다. 다시 말하면, 노즐(100)은 구동 유닛(200)에 의해 노즐(100)의 하측에 배치된 부품(C)을 향해 이동한다. 노즐(100)이 구동 유닛(200)에 의해 부품(C)을 향해 이동할 경우, 노즐(100)은 부품(C)과 접촉하게 된다. 노즐(100)이 부품(C)과 접촉할 경우, 부품(C)은 노즐(100)에 공급된 공압에 의해 노즐(100)에 흡착된다.

노즐(100)은 부품(C)과 접촉하는 흡착면(미부호)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 부품(C)은 노즐(100)의 하측에 배치되기 때문에, 노즐(100)의 하측면이 흡착면으로 이루어진다. 흡착면은 부품(C)의 상측면과 대응되게 형성된다.

예를 들면, 부품(C)의 상측면이 평평하게 형성되면 흡착면도 평평하게 형성되고, 부품(C)의 상측면이 볼록하게 형성되면 흡착면은 오목하게 형성될 수 있다.

노즐(100)은 흡착면에 형성되는 흡착홀(110)을 포함한다. 흡착홀(110)은 공압 제공 유닛에 의해 공급된 공압에 의해 진공을 형성될 수 있다. 이에 따라, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉할 경우, 부품(C)은 흡착홀(110)에 형성된 진공에 의해 노즐(100)에 흡착된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(100)은 내부에 공압 제공 유닛과 흡착홀(110)을 연결하는 공압 유로(120)를 포함한다. 공압 유로(120)에는 공압 유로(120)의 공압을 측정하는 압력 센서(300)가 배치된다.

구동 유닛(200)은, 노즐(100)과 부품(C)을 접촉시키기 위해 노즐(100)을 부품(C)을 향해 이동시키는 역할을 한다. 다시 말하면, 구동 유닛(200)은 노즐(100)을 상하 방향(Z축 방향)으로 승강한다. 이에 따라, 구동 유닛(200)은 노즐(100)을 하측 방향으로 이동시켜 노즐(100)과 부품(C)을 접촉시키고, 부품(C)이 흡착된 노즐(100)을 상측 방향으로 이동시킨다.

본 발명의 일 실시예에서 구동 유닛(200)은 리니어 모터로 이루어진다. 리니어 모터는 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 역할을 한다. 예를 들면, 리니어 모터는 노즐(100)과 연결되는 구동 샤프트를 상하로 이동시킨다. 리니어 모터가 구동 샤프트를 상하로 이동시킴에 따라, 노즐(100)은 상하로 이동하게 된다.

위치 센서(500)는 구동 유닛(200)에 의해 이동되는 노즐(100)의 위치를 측정하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 위치 센서(500)는 구동 유닛(200)에 설치되며, 엔코더(500)로 이루어진다.

엔코더(500)는 노즐(100)이 상하 방향(Z축 방향)으로 이동됨에 따라, 노즐(100)의 위치 정보를 포함하는 전기적 신호를 발생한다. 엔코더(500)는 전기적 신호를 분석하여 노즐(100)의 위치 정보를 획득한다.

예를 들면, 엔코더(500)는 리니어 모터가 노즐(100)을 이동시킬 경우, 펄스 신호를 생성한다. 엔코더(500)는 펄스 신호를 카운트한다. 또한, 엔코더(500)는 노즐(100)이 부품(C)에 접촉하는 목표 위치까지의 펄스 수에서 카운트된 펄스 수를 뺀 잔여 펄스 수를 통해 노즐(100)의 위치를 측정할 수 있다. 또한, 목표 위치 펄스 수는 사전에 기 설정된다.

또한, 엔코더(500)는 노즐(100)이 부품(C)과 접촉하여 이동되지 않을 경우, 펄스 신호를 생성하지 않는다. 다시 말하면, 엔코더(500)가, 펄스 신호를 생성하지 않을 경우, 노즐(100)은 부품(C)과 접촉한 상태에 있다.

다만, 소정의 실시예에서, 위치 센서(500)는 노즐(100)의 이동 방향으로 길게 배열된 복수의 수광부와 발광부를 포함하는 센서로 이루어질 수 있다. 위치 센서(500)는 노즐(100)과 인접하게 배치된다. 또한, 노즐(100)이 구동 유닛(200)에 의해 이동할 경우, 노즐(100)은 발광부에서 수광부로 이동하는 광을 각각 차단하게 된다. 이에 따라, 위치 센서(500)는, 노즐(100)의 위치를 측정할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 압력 센서(300)는, 노즐(100)의 공압 유로(120) 상에 배치된다. 공압 유로(120)와 흡착홀(110)은 연통되어 있기 때문에, 공압 유로(120)상에 배치된 압력 센서(300)가 측정한 공압은 흡착홀(110)의 공압과 동일 또는 거의 동일하게 측정된다.

압력 센서(300)는 구동 유닛(200)에 의해 이동되는 노즐(100)의 공압을 측정하는 역할을 한다. 압력 센서(300)는 측정한 노즐(100)의 공압 정보를 제어부(400)로 전송한다.

공압 제공 유닛은 공압 유로(120)와 흡착홀(110)과 연통된다. 전술한 바와 같이 공압 제공 유닛은 실장 헤드(10)에 공압을 제공하는 역할을 한다. 이에 따라, 노즐(100)의 흡착홀(110)에 진공이 형성되어 노즐(100)에 부품(C)이 흡착될 수 있도록 한다.

공압 제공 유닛은, 제어부(400)에 의해 제어된다. 공압 제공 유닛은, 노즐(100)이 부품(C)을 픽업할 경우, 실장 헤드(10)에 공압을 공급한다. 또한, 공압 제공 유닛은, 노즐(100)에 흡착된 부품(C)을 인쇄회로기판에 실장할 경우, 실장 헤드(10)에 공압의 공급을 중지한다. 이에 따라, 부품(C)을 노즐(100)에서 분리되도록 한다.

제어부(400)는 공압 제어 유닛과 실장 헤드(10)를 제어하는 역할을 한다. 제어부(400)는, 압력 센서(300)에서 측정한 공압 정보를 수신한다. 제어부(400)는 수신한 압력 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 판단한다. 이에 대한 자세한 사항은 후술한다.

제어부(400)는, 위치 센서(500)에서 측정한 위치 정보를 수신한다. 제어부(400)는 위치 센서(500)에서 측정한 위치 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술한다.

또한, 제어부(400)는, 위치 센서(500)에서 수신한 위치 정보를 기초로 노즐(100)의 이동 속도 정보를 산출한다. 제어부(400)는 산출된 노즐(100)의 이동 속도 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 판단할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐이 부품과 접촉하는 과정을 도시한 개략도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐의 이동에 따른 노즐의 공압 변화를 도시한 도시한 그래프이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐의 이동에 따른 노즐의 위치를 도시한 그래프이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐의 이동에 따른 노즐의 이동 속도를 도시한 그래프이다.

도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 제어부(400)가 노즐(100)과 부품의 접촉 여부를 판단하는 과정을 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 노즐은 구동 유닛(200)에 의해 부품(C)을 향해 이동한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐(100)의 공압(P0)은 일정하게 유지된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐(100)이 부품(C)에 인접하게 위치될 경우, 흡착홀 및 공압 유로의 공압이 증가한다. 예를 들면, 노즐(100)의 흡착면이 부품(C)과 100um 정도로 인접하게 배치될 경우, 흡착홀 및 공압 유로에 형성되는 공압은 증가하게 된다.

이에 따라, 제어부(400)는, 노즐(100)의 공압 변화가 발생한 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 인접하게 위치(L1, 도 7 참조)되었다고 판단할 수 있다. 다만, 노즐(100)의 공압이 주변 환경에 의해 오차 범위 내에서 변경될 수 있다.

따라서, 제어부(400)는 노즐(100)의 공압이 기 설정된 제2 임계 값(P1)을 초과할 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 인접하게 위치되었다고 판단한다. 제어부(400)는 노즐(100)이 부품(C)과 인접하게 위치(L1, 도 7 참조)되었다고 판단할 경우, 부품(C)을 향해 이동하는 노즐(100)의 이동 속도가 감소되도록 구동 유닛(200)을 제어한다. 여기서 제2 임계 값(P1)은 미리 기 설정된 값으로써, 후술할 제1 임계 값(P2)보다 작은 값으로 설정된다.

제어부(400)가 노즐(100)이 부품(C)과 인접하게 위치될 경우, 노즐(100)의 이동 속도를 감소되도록 구동 유닛(200)을 제어함으로써, 부품(C)은 노즐(100)이 부품(C)에 접촉시 발생되는 파손이 방지될 수 있다.

제어부(400)는 노즐(100)의 공압이 기 설정된 제1 임계 값을 초과할 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉되었다고 판단한다. 제어부(400)는, 노즐(100)과 부품(C)이 접촉되었다고 판단할 경우, 노즐(100)이 부품(C)을 향해 이동하지 않도록 구동 유닛(200)을 제어한다. 이에 따라, 부품(C)은 노즐(100)이 부품(C)과 접촉한 이후, 노즐(100)의 이동에 따른 파손이 방지될 수 있다. 여기서, 제1 임계 값(P2)은 미리 기 설정된 값으로써, 전술한 제2 임계 값(P1)보다 큰 값으로 설정된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 부품(C)이 노즐(100)에 접촉할 경우, 흡착홀(110, 도 3 참조)은 부품(C)에 의해 폐쇄된다. 이에 따라, 흡착홀(110) 및 공압 유로(120, 도 3 참조)의 공압은 제1 임계 값(P2)을 초과하게 된다. 제어부(400)는 흡착홀(110) 및 공압 유로(120)의 공압이 제1 임계 값(P2)을 초과할 경우, 구동 유닛(200)의 작동을 멈추어 부품(C)을 향해 이동하는 노즐(100)을 멈추도록 한다.

제어부(400)는, 위치 센서에서 측정한 위치 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 판단하여 구동 유닛(200)을 제어할 수 있다.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉할 경우, 노즐(100)은 부품(C)에 의해 이동이 멈추게 된다. 다시 말하면, 노즐(100)의 위치는 일정하게 유지된다.

제어부(400)는 노즐(100)의 위치(L2)가 일정하게 유지될 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉되었다고 판단한다. 제어부(400)는, 노즐(100)과 부품(C)이 접촉되었다고 판단할 경우, 노즐(100)이 부품(C)을 향해 이동하지 않도록 구동 유닛(200)을 제어한다. 이에 따라, 부품(C)은 노즐(100)이 부품(C)과 접촉한 이후, 노즐(100)의 이동에 따른 파손이 방지될 수 있다.

전술한 바와 같이, 위치 센서가 엔코더(500)로 이루어질 경우, 엔코더(500)에서 측정한 위치 정보는 기구적인 위치 차이를 나타내기 때문에 가장 정확하면서 빠른 응답성을 갖는다. 따라서, 제어부(400)는 위치 센서에서 측정한 위치 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(400)는, 엔코더(500)에서 펄스 신호가 생성되지 않을 경우, 노즐(100)과 부품(C)이 접촉되었다고 판단한다.

소정의 실시예에서, 제어부(400)는, 구동 유닛(200)에 위치 제어 신호를 입력하여, 위치 제어 신호에 대응되게 노즐(100)이 위치가 변화토록 구동 유닛(200)을 제어한다. 또한, 제어부(400)는 위치 센서로부터 수신된 위치 정보와 위치 제어 신호를 비교한다. 제어부(400)는 위치 제어 신호와 위치 정보의 차가 발생하는지를 판단한다. 다시 말하면, 제어부(400)는, 위치 제어 신호와 위치 정보의 차이 값인 위치 에러 값을 산출하여, 위치 에러 값이 증가하는지를 판단한다. 제어부(400)는, 위치 에러 값이 기 설정된 에러 값을 초과하는 경우, 노즐(100)의 위치가 일정하게 유지된다고 판단한다. 제어부(400)는 노즐(100)의 위치(L2)가 일정하게 유지될 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉되었다고 판단한다. 제어부(400)는, 노즐(100)과 부품(C)이 접촉되었다고 판단할 경우, 노즐(100)이 부품(C)을 향해 이동하지 않도록 구동 유닛(200)을 제어한다.

제어부(400)는, 위치 센서에서 측정한 위치 정보를 기초로 노즐(100)의 이동 속도를 산출한다. 제어부(400)는 산출된 이동 속보 정보를 기초로 노즐(100)의 접촉 여부를 판단하여 구동 유닛(200)을 제어할 수 있다.

제어부(400)는 노즐(100)의 위치 정보를 통해 획득된 노즐(100)의 이동 거리를 미분하여 노즐(100)의 이동 속도를 산출한다. 외부 진동 등에 의한 민감하게 변화하는 노즐(100)의 위치와는 달리, 외부의 진동 등에 의해서 이동 속도는 크게 영향을 받지 않는다. 이에 따라, 위치 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)이 접촉하였다고 판단한 경우, 제어부(400)는, 산출된 이동 속도 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 재 판단하여 접촉 여부의 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉할 경우, 노즐(100)은 부품(C)에 의해 이동이 멈추게 된다. 예를 들면, 노즐(100)은 구동 유닛(200)에 의해 부품(C)을 향해 소정의 속도(V1)로 이동한다. 노즐(100)이 부품(C)과 인접하게 위치(L1, 도 7 참조)되어 노즐(100)의 공압이 기 설정된 제2 임계 값(P1, 도 6 참조)을 초과하는 경우, 제어부(400)는, 노즐(100)의 이동 속도가 감소되도록 구동 유닛(200)을 제어한다. 속도가 감소된 노즐(100)이 부품(C)과 접촉할 경우, 노즐(100)은 이동을 멈추게 된다. 이에 따라, 노즐(100)의 이동 속도는 대략 0m/s로 변경된다.

제어부(400)는, 노즐(100)의 이동 속도(V0)가 기 설정된 기준 값보다 작을 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉되었다고 판단하여 노즐(100)이 부품(C)을 향해 이동하지 않도록 구동 유닛(200)을 제어한다. 여기서 기준 값은 미리 기 설정된 값으로써, 제조자의 설정에 의해 변경될 수 있는 값이다. 본 발명의 일 실시예에서 기준 값은 대략 0m/s이다.

다만, 소정의 실시예에서 제어부(400)는 노즐(100)의 이동 속도 변화량이 기 설정된 기준 값을 초과하는 경우, 노즐(100)이 부품(C)과 접촉되었다고 판단하여 노즐(100)이 부품(C)을 향해 이동하지 않도록 구동 유닛(200)을 제어할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 제어부(400)는, 공압 정보, 위치 정보 및 속도 정보 중 적어도 하나를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 판단하여 구동 유닛(200)을 제어할 수 있다. 다만, 제어부(400)는 정확도와 빠른 응답성을 위해 공압 정보, 위치 정보 및 이동 속도 정보를 기초로 노즐(100)과 부품(C)의 접촉 여부를 판단하여 구동 유닛(200)을 제어하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 부품(C) 실장 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐이 부품과 접촉하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 실장 장치의 노즐이 부품을 흡착하는 과정을 설명한다.

먼저, 제어부는, 공압 제공 유닛을 작동시켜 실장 헤드의 노즐에 공압을 공급한다. 제어부는, 공압 제공 유닛으로부터 공급된 공압을 통해 부품을 흡착하는 노즐을 부품을 향해 이동되도록 구동 유닛을 제어한다(S11). 이에 따라, 노즐은 소정의 이동 속도로 부품을 향해 이동한다.

압력 센서가 노즐의 공압을 측정하여 제어부에 전송하고, 위치 센서가 노즐의 위치를 측정하여 제어부에 전송한다(S12). 제어부는, 위치 센서에서 측정한 위치 정보를 기초로 노즐의 이동 속도를 산출한다(S13).

제어부는, 압력 센서에서 측정한 공압 정보를 기초로 하여 노즐의 공압이 기 설정된 제2 임계 값을 초과하는지 판단한다(S14).

제어부는 노즐의 공압이 기 설정된 제2 임계 값을 초과할 경우, 부품을 향해 이동하는 노즐의 이동 속도가 감소되도록 구동 유닛을 제어한다(S15).

제어부는 위치 센서에서 측정한 위치 정보를 기초로 하여 노즐의 위치가 일정하게 유지되는지를 판단한다(S16). 제어부는 노즐의 위치가 일정하게 유지될 경우, 공압 정보를 기초로 하여 노즐의 공압이 제1 임계 값을 초과하는지 판단한다(S17).

제어부는 노즐의 공압이 제1 임계 값을 초과하는 경우, 노즐의 이동 속도가 기 설정된 기준 값보다 작은지를 판단한다(S18). 제어부는 노즐의 이동 속도가 기 설정된 기준 값보다 작은 경우, 노즐과 부품이 접촉되었다고 판단한다(S19).

제어부는 노즐과 부품이 접촉되었다고 판단한 경우, 노즐이 부품을 향해 이동하지 않도록 구동 유닛을 제어한다(S19). 다시 말하면, 제어부는 노즐과 부품이 접촉되었다고 판단한 경우, 노즐의 부품을 향한 이동을 멈추도록 구동 유닛을 제어한다.

다만, 소정의 실시예에서, 제어부는 노즐의 공압이 제1 임계 값을 초과하는 경우, 노즐의 이동 속도를 산출할 수 있다. 또한, 제어부는 산출된 노즐의 이동 속도의 변화량이 기 설정된 기준 값을 초과하는 경우, 노즐과 부품이 접촉되었다고 판단할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 실장 헤드 100: 노즐
110: 흡착홀 120: 공압 유로
200: 구동 유닛 300: 압력 센서
400: 제어부 500: 위치 센서
C: 부품

Claims

공압을 통해 부품을 흡착하는 노즐;
상기 노즐과 상기 부품을 접촉시키기 위해 상기 노즐을 상기 부품을 향해 이동시키는 구동 유닛;
상기 구동 유닛에 의해 이동되는 상기 노즐의 공압을 측정하는 압력 센서; 및
상기 압력 센서에서 측정한 공압 정보를 기초로 상기 노즐과 상기 부품의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부에는 상기 노즐과 상기 부품의 인접 위치를 판단하도록 설정된 제2 임계값과, 상기 제2 임계값보다 큰 설정값으로 상기 노즐이 상기 부품과 접촉되는 것을 판단하도록 설정되는 제1 임계값이 설정되고,
상기 제어부는 상기 노즐의 공압이 기 설정된 제2 임계 값을 초과할 경우, 상기 노즐이 상기 부품과 인접하게 위치되었다고 판단하여 상기 부품을 향해 이동하는 상기 노즐의 이동 속도가 감소되도록 상기 구동 유닛을 제어하고,
상기 제어부는 상기 제2 임계값 판단 후 상기 노즐의 공압이 기 설정된 제1 임계 값을 초과할 경우, 상기 노즐이 상기 부품과 접촉되었다고 판단하여 상기 노즐이 상기 부품을 향해 이동하지 않도록 상기 구동 유닛을 제어하는, 부품 실장 장치.
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제1항에 있어서,
상기 구동 유닛에 의해 이동되는 상기 노즐의 위치를 측정하는 위치 센서를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 위치 센서에서 측정한 위치 정보 및 상기 공압 정보를 기초로 상기 노즐과 부품의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어하는, 부품 실장 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 노즐의 위치가 일정하게 유지되면서 상기 노즐의 공압이 기 설정된 제1 임계 값을 초과할 경우, 상기 노즐이 상기 부품과 접촉되었다고 판단하여 상기 노즐이 상기 부품을 향해 이동하지 않도록 상기 구동 유닛을 제어하는, 부품 실장 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 위치 센서에서 측정한 거리 정보를 기초로 상기 노즐의 이동 속도를 산출하고, 산출된 이동 속도 정보, 상기 거리 정보 및 상기 공압 정보를 기초로 상기 노즐의 접촉 여부를 판단하여 상기 구동 유닛을 제어하는, 부품 실장 장치.