KR20040058249A - 컴포넌트 배치 장치 보정 방법, 상기 방법을 수행하기에적합한 디바이스, 및 상기 방법 또는 디바이스에서사용하기에 적합한 보정 컴포넌트 - Google Patents
컴포넌트 배치 장치 보정 방법, 상기 방법을 수행하기에적합한 디바이스, 및 상기 방법 또는 디바이스에서사용하기에 적합한 보정 컴포넌트 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 적어도 하나의 기준 소자(4)를 갖는 기판 홀더(2) 및 그리퍼(5; gripper)를 갖는 로봇(3)을 포함하는 컴포넌트 배치 장치(1; component placement machine, 표면 실장기)를 보정하는 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 보정 컴포넌트(7; calibration component, 보정기)는 상기 로봇(3)에 대한 상기 기준 소자(4)의 예상 위치로 상기 그리퍼(5)에 의해 이동된다. 상기 보정 컴포넌트(7)는 분리 가능한 방식으로 상기 그리퍼(5)에 결합될 수 있는 제 1 부재(8) 및 상기 제 1 부재(8)에 대해 이동할 수 있는 제 2 부재(9)를 포함한다. 상기 보정 컴포넌트(7)는 상기 제 2 부재(9)에 의해 상기 기준 소자(4)에 대해 정렬되고, 그러한 정렬 도중에 상기 제 2 부재(9)는 상기 제 1 부재(8)에 대해 이동한다. 그에 따라, 상기 로봇(3)에 대한 상기 기준 소자(4)의 실질적인 상대 위치가 상기 이동에 기초하여 결정된다.
Description
기판 홀더에 의해 지지된 기판상에 컴포넌트 배치 장치에 의해 컴포넌트들을 배치하는 도중에, 상기 컴포넌트들이 상기 기판상의 소망 위치들에 배치되는 것이 가장 중요하다. 이를 위해, 예를 들어 상기 기판은 상기 기판에 존재하는 구멍들에 의해 상기 기판 홀더의, 핀들을 포함하는, 기준 소자들 위로 배치된다. 이는 상기 기준 소자들에 대한 상기 기판의 위치를 결정한다. 그후, 컴포넌트가 그리퍼에 의해 취해지고, 상기 그리퍼를 포함하는 로봇에 대한 상기 컴포넌트의 위치가 결정된다. 상기 기준 소자들에 대한 상기 로봇의 상대 위치가 인식되면, 상기 컴포넌트는 상기 기판상의 정확한 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 기준 소자에 대한 상기 로봇의 예상 상대 위치가 실제 상대 위치에 대응하도록 하는 것이 중요하다.
상기 컴포넌트 배치 장치의 보정을 위해 공지된 방법 및 디바이스는 비교적 복잡하며 시간 소모적이기 때문에, 상기 기준 소자 및 로봇의 상호간의 위치들의 빈번한 검사는 이루어지지 않는다. 그러나, 상기 상호간의 위치들이 마모, 온도 변화 등으로 인해 간격을 발생하게 되면, 상기 기판상의 상기 컴포넌트들의 부정확한 배치가 초래된다.
본 발명은 적어도 하나의 기준 소자(reference element)를 포함하는 기판 홀더 및 그리퍼(gripper)를 포함하는 로봇을 구비하는 컴포넌트 배치 장치(component placement machine; 표면 실장기)를 보정(calibrate)하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하기에 적합한 디바이스에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 방법 및 상기 디바이스에서 사용하기에 적합한 보정 컴포넌트에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 보정 컴포넌트가 제공된 컴포넌트 배치 장치의 측면도.
본 발명의 목적은 상기 상호간의 위치들이 비교적 간단한 방식으로 확인될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은, 상기 그리퍼에 착탈식으로 결합될 수 있는 제 1 부재 및 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있는 제 2 부재가 제공되는 보정 컴포넌트가 상기 그리퍼에 의해 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 예상 위치로 변위되고, 그에 따라 상기 보정 컴포넌트는 그 제 2 부재에 의해 상기 기준 소자와 정렬되며, 상기 정렬 도중에 상기 제 2 부재는 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있고, 이어서 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 실제 상대 위치가 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 변위에 기초하여 결정되는 본 발명에 따른 방법에서 달성된다.
상기 보정 컴포넌트는 임의의 방식으로 상기 그리퍼에 의해 비교적 용이하게파지될 수 있으며, 상기 기준 소자의 상기 예상 위치로 배치될 수 있다. 상기 기준 소자와 상기 제 2 부재의 정렬 이후에, 상기 제 1 부재에 대한, 즉 상기 로봇에 연결된 상기 그리퍼에 대한 상기 제 2 부재의 상대적인 배치를 결정하게 되면, 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 예상 위치와 상기 기준 소자의 실제 상대 위치 사이에는 간단한 방식으로 편차가 발생한다.
본원에서, 상기 기준 소자는 상기 제 2 부재를 통과하는 핀을 포함할 수 있다. 선택적으로, 상기 기준 소자는 적어도 부분적으로 상기 제 2 부재가 삽입되는 개구를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 실시예는 상기 로봇에 연결된 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 배치가 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 상기 실제 상대 위치가 결정되기 전에 결정되는 것이 특징이다.
상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 배치의 결정, 즉 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 위치는, 예를 들어 상기 로봇에 연결된 (레이저)측정 디바이스에 의해 또는 상기 제 1 부재에 합체된 측정 디바이스에 의해 달성될 수 있다. 이는 상기 컴포넌트 배치 장치에 이미 존재하는 측정 디바이스들이 사용될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예는 상기 기준 소자와 상기 제 2 부재의 정렬 이후에, 상기 제 2 부재가 상기 제 1 부재에 대해 고정되고, 상기 제 2 부재는 상기 기준 소자로부터 분리되며, 이어서 상기 로봇에 대한 상기 제 2 부재의 위치가 측정 디바이스에 의해 결정되는 것이 특징이다.
상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 고정은 상기 컴포넌트 배치 장치의 일부분을 형성하지만 상기 기준 소자로부터 이격되어 배치되는 측정 디바이스의 사용을 가능하게 한다. 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 고정으로 인해, 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 변위 또는 변화된 위치를 정확하게 인식할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하기 위한 디바이스에 관한 것이며, 상기 디바이스는 적어도 하나의 기준 소자 핀을 포함하는 기판 홀더 및 그리퍼를 포함하는 로봇이 제공된 컴포넌트 배치 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 디바이스에는 상기 그리퍼에 착탈식으로 결합될 수 있는 제 1 부재 및 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있는 제 2 부재를 포함하는 보정 컴포넌트가 부가로 제공되는 것이 특징이다.
상기 보정 컴포넌트는 비교적 간단하고 저렴한 방식으로 보정 수단을 갖는 상기 컴포넌트 배치 장치를 제공할 수 있게 한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법 또는 디바이스에서 사용하기에 적합한 보정 컴포넌트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적을 위해, 상기 보정 컴포넌트에는 작업 도중에 변위가능한 그리퍼에 착탈식으로 결합될 수 있는 제 1 부재 및 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있는 제 2 부재가 제공된다.
상기 보정 컴포넌트는 비교적 저렴하고 간단한 방식으로 제조될 수 있다.
본 발명은 첨부도면을 참조로 하기에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 기판 홀더(2) 및 상기 기판 홀더(2)에 대해 변위될 수 있는 로봇(3)이 제공되는 그 자체로 공지된 컴포넌트 배치 장치(1)를 도시한다. 상기 기판 홀더(2)에는 적어도 하나의 핀을 포함하며 기판(도시되지 않음)을 상기 기판 홀더(2)에 정렬시키기에 적합한 기준 소자(4)가 제공된다.
상기 로봇(3)은 X-방향 및 Y-방향으로 변위될 수 있다. 상기 로봇(3)에는 상기 로봇(3)에 대해 Z-방향으로 변위될 수 있으며 φ-방향으로 회전될 수 있는 그리퍼(5)가 제공된다. 또한, 상기 로봇(3)에는 레이저 측정 디바이스(6)가 제공된다. 이러한 관점으로 기술한 바와 같은 컴포넌트 배치 장치는 공지되어 있다.
그러나, 본 발명에 따른 컴포넌트 배치 장치(1)는 제 1 부재(8), 및 상기 제 1 부재에 대해 화살표 P1으로 지시된 방향으로 및 대향 방향으로 상기 Y-방향에 평행하게 변위될 수 있으며 상기 X-방향에 평행한 화살표 P2 방향으로 및 대향 방향으로 변위될 수 있는 제 2 부재(9)를 갖는 보정 컴포넌트(7)를 부가로 포함한다.
상기 컴포넌트 배치 장치(1)는 하기와 같이 보정된다. 상기 보정 컴포넌트(7)의 제 1 부재(8)는 상기 그리퍼(5)에 의해 파지된다. 상기 그리퍼(5) 및 그 그리퍼에 연결된 보정 컴포넌트(7)를 갖는 로봇(3)은 상기 기준 핀(4)의 예상 위치로 변위된다. 상기 그리퍼(5)는 상기 제 2 부재(9)에 존재하는 리세스(10)가 적어도 부분적으로 상기 기준 핀(4) 위로 배치될 때까지 상기 기준 핀(4)의 영역에서 하향 Z-방향으로 이동되고, 그러한 이동 중에 상기 제 2 부재(9)는 자체적으로 상기 기준 핀(4)과 정렬된다. 이를 위해, 상기 제 2 부재(9)는 화살표 P1 및 화살표 P2로 지시된 방향들로 및 대향 방향들로 변위될 수 있게 된다.
이어서, 상기 제 2 부재(9)는 진공 라인(11) 형태로 개략적으로 도시된 진공 디바이스에 의해 상기 제 1 부재(8)에 대해 고정된다. 그후, 상기 로봇(3)은 상기 보정 컴포넌트(7)가 상기 기준 핀(4)으로부터 이동되도록 제어된다. 그후, 상기 레이저 측정 디바이스(6)는 상기 로봇(3), 상기 로봇에 연결된 그리퍼(8), 및 상기 그리퍼에 연결된 제 1 부재(8)에 대한 제 2 부재(9)의 위치를 결정한다. 상기 제 2 부재(9)가 상기 화살표 P1 및 P2로 지시된 방향들로 및 대향 방향들로 상기 기준 핀(4)과의 접촉으로 인해 변위되었을 경우에는, 상기 제 2 부재(9)는 더이상 상기 제 1 부재(8)에 대해 센터링되지 않는다. 상기 제 1 부재(8)에 대한 상기 제 2 부재(9)의 센터링된 위치로부터의 편차는 상기 기준 핀(4)에 대한 상기 로봇(3)의 상기 예상 위치와 상기 상호간의 실제 위치들의 편차에 대응한다.
이제, 상기 컴포넌트 배치 장치(1)에 의해 기판상에 컴포넌트들이 배치될 수 있다. 이를 위해, 기판(도시되지 않음)은 상기 기준 핀들 위에 놓이고, 그에 의해 상기 기판 홀더(2)에 대한 상기 기판의 정확한 위치결정이 얻어진다. 그후, 상기 그리퍼(5)는 상기 측정 디바이스(6)에 의해 상기 로봇(3)에 대한 위치가 인식되는 컴포넌트를 취한다. 그후에, 상기 컴포넌트는 상기와 같이 측정된 위치 및 보정 컴포넌트에 의해 결정된 편차에 기초하여 상기 기판상의 소망 위치에 정확하게 배치될 수 있다.
선택적으로, 상기 기준 소자를 상기 컴포넌트 배치 장치의 프레임 내의 리세스로서 또는 상기 기준 핀 내의 리세스로서 구현하는 것도 가능하다. 상기 보정 컴포넌트의 상기 제 2 부재에는 상기 경우에 있어서는 돌기부, 예를 들어 상기 기준 소자의 리세스와 정렬될 수 있는 페그(peg) 또는 핀이 제공되어야 한다. 본원에서는, 상기 기준 소자는 상기 보정 컴포넌트에 연결된 테이퍼 핀이 위치될 수 있는 스트립에 제공된 테이퍼 구멍일 수 있다. 상기 스트립은 필요에 따라 인쇄 회로 기판에 체결될 수 있다.
보다 정확한 상호 관계가 인식될 수 있도록, 상기 로봇에 의해 다수의 기준 소자들에 상기 보정 컴포넌트를 제공하는 것도 가능하다.
진공 디바이스 대신에, 기계식 클램핑, 자기식 클램핑 등을 사용하는 것도 가능하다.
상기 기판 홀더가 다수의 인식 가능한 이동에 의해 상기 컴포넌트 배치 장치(1)를 통해 변위되면, 각각의 인식 단계 이후에 본 발명에 따른 방법 및 디바이스에 의해 상기 로봇에 대한 상기 기판 홀더의 위치를 결정하는 것도 가능하다. 따라서, 예상 스텝 사이즈와 실제 스텝 사이즈 사이의 차이가 비교적 간단한 방식으로 결정될 수 있다.
Claims (9)
- 적어도 하나의 기준 소자(reference element)를 포함하는 기판 홀더 및 그리퍼(gripper)를 포함하는 로봇이 제공되는 컴포넌트 배치 장치(component placement machine) 보정 방법에 있어서,상기 그리퍼에 착탈식으로 결합될 수 있는 제 1 부재 및 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있는 제 2 부재가 제공되는 보정 컴포넌트(calibration component)가 상기 그리퍼에 의해 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 예상 위치로 변위되고, 그에 따라 상기 보정 컴포넌트는 그 제 2 부재에 의해 상기 기준 소자와 정렬되며, 상기 정렬 도중에 상기 제 2 부재는 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있고, 이어서 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 실제 상대 위치는 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 변위에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 로봇에 연결된 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 변위는 상기 로봇에 대한 상기 기준 소자의 상기 실제 상대 위치가 결정되기 전에 결정되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기준 소자와 상기 제 2 부재의 정렬 이후에, 상기 제 2 부재는 상기 제 1 부재에 대해 고정되고, 상기 제 2 부재는 상기 기준 소자로부터 분리되며, 이어서 상기 로봇에 대한 상기 제 2 부재의 위치가 측정 디바이스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법.
- 적어도 하나의 기준 소자 핀을 포함하는 기판 홀더 및 그리퍼를 포함하는 로봇이 제공된 컴포넌트 배치 장치를 포함하는, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스에 있어서,상기 그리퍼에 착탈식으로 결합될 수 있는 제 1 부재 및 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있는 제 2 부재를 포함하는 보정 컴포넌트를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스.
- 제 4 항에 있어서, 상기 보정 컴포넌트에는 상기 제 2 부재를 상기 제 1 부재에 대해 착탈식으로 고정하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스.
- 제 5 항에 있어서, 상기 수단은 진공 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스.
- 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 컴포넌트에는 상기 제 1 부재에 대한 상기 제 2 부재의 위치를 결정하기 위한 측정 디바이스가 제공되는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스.
- 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준 소자는 핀을 포함하고, 상기 제 2 부재는 상기 기준 핀 위로 배치될 수 있는 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 컴포넌트 배치 장치 보정 방법에서 사용하기에 적합하며, 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 컴포넌트 배치 장치 보정 방법을 수행하기 위한 디바이스에 사용하기에 적합한 보정 컴포넌트에 있어서,작업 도중에 변위가능한 그리퍼에 착탈식으로 결합될 수 있는 제 1 부재 및 상기 제 1 부재에 대해 변위될 수 있는 제 2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 보정 컴포넌트.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20040429 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |