KR100416861B1 - 벨트를 이용한 칩의 육면 검사기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2개의 벨트(15,16)를 이용하여 육면체형 칩(9)의 모든 표면을 검사하는 장비에 관한 것으로서, 육면체형 칩(9)의 표면을 검사하는 칩 검사기에 있어서; 육면체형 칩(9)을 검사하기 용이하게 일정한 형태로 정렬하여 주는 세 개의 롤러(24)를 가진 2개의 정렬기구(19)와; 센서(31,34), 칩의 세면을 검사하기 위한 세 개의 카메라(8,27,28 과 11,17,18), 불량 칩 및 재 검사 칩의 배출을 위해 진공을 이용한 배출장치를 포함한 2개의 검사 기구(21,23)와; 벨트의 진동 및 정전기로 인해 칩이 바깥으로 튀어나오는 것을 방지하기 위한 기구(22,38)로 구성된 육면체형 칩의 모든 표면을 검사하는 장비에 관한 것이다.

Description

벨트를 이용한 칩의 육면 검사기{Six face inspection apparatus of chips using belts}

본 발명은 콘덴서칩(9, MLCC; Multi Layer Ceramic Condensor) 및 이와 유사한 크기의 칩 등의 표면을 검사하는 검사기에 관한 것으로서, 구체적으로는 긴 벨트(16)와 짧은 벨트(15)를 이용하여 육면체형 칩(9)의 모든 표면을 검사하는 칩 검사기에 관한 것이다.

일반적으로 콘덴서칩 등의 칩은 출시되기 전에 사이즈, 표면의 크랙의 유무, 도금량, 도금면적, 깨짐 등의 여부를 사용자의 요구에 맞게 검사하여 출시하게 된다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 칩 검사장치는 벨트로 칩이 이송되어 한 개의 롤러(13)에 의해 정렬이 되고 하나의 카메라(8)와 반사거울(14)을 이용하여 육면체형 칩(9)의 상면(1)과 좌측면(3)을 검사한 후 구동 회전 풀리(12)에서 칩이 긴 벨트(16)와 짧은 벨트(15)에 의해 포개져 뒤집어진 후 다시 한번 한 개의 롤러(13)에 의해 정렬되고, 하나의 카메라(11)와 반사거울(42)을 이용하여 육면체형 칩(9)의 하면(2)과 우측면(5)을 검사하여 네면을 검사하는 장비이다.

따라서, 이러한 종래의 칩 검사장치는 칩(9)을 정렬할 때 하나의 롤러(13)만을 사용하기 때문에 칩의 정렬이 원활히 이루어지지 않고 칩의 네 면을 검사함에 있어 반사거울(14)을 이용하기 때문에 하나의 카메라(8 또는 11)를 통하여 육각형 칩의 두 면(1,3 또는 2,5)을 획득함에 있어서 칩의 상면에서 획득한 칩의 영상과 반사거울(14)을 통하여 획득한 칩의 영상 중 하나는 카메라의 초점이 맞지 않아 정확한 검사가 이루어지지 않는 단점이 있으며, 벨트를 이용한 칩 검사기 시스템에서 발생하게 되는 정전기 문제 및 진동으로 인해 칩들이 벨트 바깥으로 튀어 나가는 현상이 발생한다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하고 육면체형 칩(9)의 모든 표면(1,2,3,4,5,6)을 검사하고 아울러 칩의 정렬상태 개선과 벨트에서 발생되는 진동 및 정전기로 인한 칩이 바깥으로 튀어 나가는 것을 개선하여, 보다 고품질의 칩을 자동 선별할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 칩 검사기를 도시하는 사시도.

도 2은 본 발명에 따라서 2개의 벨트를 이용한 칩 검사기를 도시한 사시도.

도 3는 본 검사기의 대상이 되는 칩의 사시도.

도 4a는 본 발명에 따른 칩 정렬장치를 도시한 사시도.

도 4b는 상기 칩 정렬장치를 진행방향에서 볼 때의 개략적인 단면 사시도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 칩 검사 기구부를 도시한 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 사각형 홈을 가진 풀리의 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 벨트 가이드의 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 정전기로 인한 칩의 배출 기구부 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 칩 깨짐 방지용 천이 내장된 배출구의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

9: 육면체형 칩 12: 구동 회전 풀리

15: 짧은 벨트 16: 긴 벨트

19: 롤러 정렬 기구 21, 23: 검사 기구

22: 벨트 가이드 38: 칩 배출 기구

24: 롤러 25: 캠 팔로우

26: 조정 스크류 29, 30: 불량칩 진공 배출장치

35: 센서 37: 칩을 받기위한 기구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 벨트를 이용한 칩의 육면 검사기는,

도 2에서 파트 피더(20,Parts feeder) 등과 같은 칩 공급장치에서 공급된 육면체형 칩(9)을 이송하는 역할을 함과 동시에 짧은 벨트(15)와 동일한 선속도로 회전하면서 상호 접촉을 통해 육면체형 칩(9)을 뒤집어 짧은 벨트(15)로 칩을 전달하는데 사용되는 긴 벨트(16);

상기 긴 벨트(16)와 동일한 선속도로 회전하면서 상호 접촉을 통해 육면체형칩(9)을 뒤집고 칩을 이송시키는 짧은 벨트(15);

상기 긴 벨트(16) 및 짧은 벨트(15)와 접촉하면서 동일한 선속도를 가지도록 벨트를 회전시키는 구동 회전 풀리(12);

센서로부터 감지된 칩의 위치를 벨트의 속도에 관계없이 감지하기 위한 엔코더를 포함하고 있는 풀리(40) ;

도 4a 및 도 4b에서 공급된 육면체의 칩(9) 또는 벨트상의 칩을 검사가 용이한 형태로 만들기 위해 일정 간격을 가지고 서로 엇갈리게 배치되어 있으며, 벨트 표면에 대해 1∼3도의 경사각이 있는 세 개의 회전롤러(24), 롤러의 회전축을 지지하는 LM 스트로우크(41), 롤러로 인해 벨트가 밑으로 처지는 것을 방지하기 위한 캠 팔로우(25, Cam follower) 및 롤러와 롤러 사이의 간격을 조절할 수 있도록 구성된 조정 스크류(26)를 가지는 2개의 롤러 정렬 기구(19,43);

도 5a, 5b에서 칩을 검출하기 위한 센서(31,34), 육면체형 칩(9)을 검사하기 위해 긴 벨트(16) 및 짧은 벨트(15)의 표면에 놓인 육면체형 칩(9)의 각각 세 면을 검사할 수 있도록 벨트의 표면에 수직 방향으로 설치된 두 개의 카메라(27, 8와 11, 18)와 벨트의 흐름 방향에 대해 칩의 크기에 따라 각도를 조절할 수 있는 8도 기울어진 한 개의 카메라(28과 17), 불량인 칩을 배출하기 위한 불량칩 진공 배출장치(29,32), 검사 및 칩 공급 불량으로 인해 재검사를 요하는 칩을 배출하기 위한 재검사칩 진공 배출장치(30,33)로 구성된 2개의 검사 기구(19, 23);

2개의 벨트에 칩이 겹쳐지면서 발생되는 변형 및 진동 억제하기 위한 벨트 가이드(22);

벨트에서 발생되는 정전기 등으로 인해 칩이 벨트에 붙어 이송되어 칩이 벨트 바깥쪽으로 튀어나오는 것을 방지하기 위해 칩 감지 센서(35), 칩과 벨트 위의 먼지를 배출하기 위한 분사 노즐(36), 칩을 받기 위한 기구(37)로 구성된 칩 배출기구(38)를 포함한다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 파트 피더(20)등 칩 공급장치는 검사 대상인 육면체형 칩(9)을 회전하는 긴 벨트(16) 위에 칩 사이의 간격이 일정하도록 칩들을 공급하는 역할을 한다.

도 4a 및 도 4b에서 긴 벨트(16) 위에 놓여 이송하게 되는 육면체형 칩(9)은 검사하기 전 단계에서 세 개 또는 다수의 롤러(24)에 의해서 길이가 긴 방향이 칩의 진행방향과 평행하게 정렬이 됨으로써, 상기 칩(9)은 검사 시스템에서 보다 빠르고 정확한 해석을 수행할 수 있게된다. 이때 롤러(24)가 벨트에 무리한 힘을 줌으로 인해 발생할 수 있는 파손을 방지하기 위해 벨트(15,16) 표면에 대해 일정 각도(1∼3도)로 기울여 설치하여 벨트와의 저항을 최소화할 수 있도록 하였으며, 조정 스크류(26)를 이용하여 칩의 크기 및 정렬 상태에 따라 롤러 사이의 간격을 조절함으로써 더욱 미세하게 칩의 정렬 상태를 조절할 수 있도록 하였다.

그리고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 세 개의 롤러(24)에 의해 정렬된 칩은 센서(31)에 의해 인식되고 센서와 특정한 거리에 있는 영상을 획득하는 점까지의 시간은 엔코더를 포함한 풀리(40)를 이용하여 벨트의 속도에 무관하도록 하였으며 긴 벨트(16) 위에 놓인 칩의 상면(1) 영상을 획득하기 위해 수직으로 설치된 카메라(8), 긴 좌측면(3)의 영상을 획득하기 위해 설치된 카메라(27), 칩의 후면(4)의 영상을 획득하기 위해 칩의 크기에 따라 각도를 10까지 기울여 조절할 수 있는 카메라(28)를 이용하여 육면체형 칩의 세 면(1,3,4)을 검사하고, 이 세면에 대한 불량 여부를 판단한 후에 불량인 칩은 영상을 찍는 점에서 특정한 거리에 있는 V홈에 설치된 진공관을 이용한 불량인 칩을 배출하는 장치(29)와; 파트 피더 등의 칩 공급장치에서 공급된 칩이 기준 간격 내에 두 개 이상의 칩이 있을 경우나 불량 여부의 판단 시간이 기준 시간을 초과 할 경우 영상을 찍는 점에서 특정한 거리에 있는 진공관을 이용한 재검사 칩의 재검사 진공 배출장치(30)로 구성되어 있어 육면체 칩(9)의 검사와 배출이 이루어진다.

도 6은 구동 회전 풀리(12)의 단면을 나타낸 것이다. 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 긴 벨트(16) 위에서 세면(1,3,4)이 검사된 칩은 구동 회전 풀리(12)의 짧은 벨트(15)와 겹쳐지는 영역에서 충격적인 진동이 발생되어 칩의 정렬상태를 나쁘게 하는데 이러한 진동을 억제하기 위해서 짧은 벨트(15)와 접촉하는 구동 회전 풀리(12)의 외주에 사각형 홈을 만들어 두 벨트 사이에 칩이 고정될 때 칩이 있는 짧은 벨트(15)의 중앙이 이 홈으로 들어가도록 했으며, 벨트가 아래로 처지는 것을 방지하기 위해 긴 벨트(16) 위의 검사 기구에서 주 회전 풀리(12)까지 벨트 가이드(22)를 설치함으로써 칩의 정렬상태를 개선할 수 있다.

세 면(1,3,4)이 검사된 칩은 긴 벨트(16) 위에 놓여 이송되어 긴 벨트(16)와 짧은 벨트(15)를 회전하기 위한 구동 회전 풀리(12)에서 긴 벨트(16)와 짧은 벨트(15)가 서로 겹쳐지면서 칩이 고정됨과 동시에 구동 회전 풀리(12)가 반 시계 방향으로 회전함에 따라 뒤집어지게 되고 칩은 짧은 벨트(15)위에 놓여 이송되게 된다. 이때, 벨트의 마찰로 인해 정전기가 발생하기도 하는데, 이 때문에 칩이 뒤집어진 후에도 짧은 벨트(15)로 이동되지 않고 칩(9)이 긴 벨트(16)에 붙어서 이송되어 검사기 바깥으로 튀어나오게 되는 문제점이 발생한다. 이러한 정전기의 주원인은 벨트 표면에 묻어 있는 먼지인데, 이것을 제거하기 위해 도 8에서 공기를 분사 노즐(36)을 통하여 분사하여 먼지를 제거함과 동시에 긴 벨트(16)에 붙어온 칩을 제거한다. 그러나 분사된 공기에 의해 칩을 받는 부분이 금속 재질이면 칩과 충돌하여 칩의 표면이 손상을 받게 되는데 이것을 방지하고 충격을 흡수 할 수 있도록 부드러운 천(39)을 내장하고 있는 칩을 받기 위한 기구(37)를 설치하였다.

뒤집어진 칩은 짧은 벨트(15) 위에 놓여 이송하게 되는데, 즉 긴 벨트(16)상에서의 칩(9)의 하면(2)은 상면이 되고 앞면(6)은 후면이 되며, 검사하기 전 단계에서 세 개 또는 다수의 롤러(24)에 의해서 칩의 길이가 긴 방향이 그 진행방향과 평행하게 재 정렬이 되며 검사 시스템에서 보다 빠르고 정확한 해석을 수행할 수 있게 된다.

그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이,세 개의 롤러(24)에 의해 정렬된 칩은 센서(34)에 의해 인식되고 센서(34)와 특정한 거리에 있는 영상을 획득하는 점까지의 시간은 엔코더를 포함한 풀리(40)를 이용하여 벨트의 속도에 무관하도록 하였으며 짧은 벨트(15) 위에 놓인 칩의 하면(2)의 영상을 획득하기 위해 수직으로 설치된 카메라(11), 칩의 우측면(5)의 영상을 획득하기 위해 설치된 카메라(18), 칩의 앞면(6)의 영상을 획득하기 위해 칩의 크기에 따라 각도를 10까지 기울여 조절할 수 있는 카메라(17)를 이용하여 육면체의 칩의 세 면(2, 5, 6)을 검사하고 이 세면(2,5,6)에 대한 불량 여부를 판단한 후 불량인 칩은 영상을 찍는 점에서 특정한 거리에 있는 V홈에 설치된 진공관을 이용한 불량 칩의 배출 장치(32)와; 칩이 기준 간격 내에 두 개 이상의 칩이 있을 경우나 불량 여부의 판단 시간이 기준 시간을 초과 할 경우 영상을 찍는 점에서 특정한 거리에 있는 진공관을 이용한 칩의 재검사 진공 배출장치(33)로 구성되어 있어 육면체 칩(9)의 검사와 배출이 이루어진다.

최종적으로 짧은 벨트(15)의 좌측 끝으로부터 사이즈, 표면의 크랙의 유무, 도금량, 도금면적, 깨짐 등의 여부를 사용자의 요구에 맞게 검사된 양품의 칩이 배출되게 된다.

상술한 바와 같이, 도면과 명세서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 여러 개의 롤러(24)를 이용한 칩의 정렬장치나 벨트 위에 놓인 육면체형 칩과 같은 소형 부품의 육면을 검사하는 장치는 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 칩을 연속적으로 공급 및 배출하면서 칩의 육면 전체를 검사할 수 있고 칩의 정렬 향상 등으로 인해 칩 검사시간 및 표면검사의 정밀도가 대폭 향상됨은 물론, 공정 자동화가 가능하다.

Claims (4)

1. 육면체형 칩의 표면의 결함을 검사하는 칩 검사기에 있어서,

   하나의 구동 회전 풀리(12)를 사용하여 긴 벨트(16)와 짧은 벨트(15)의 두 벨트가 동일한 선속도를 가지고 회전하도록 구동하고, 파트 피더 (20)로부터 공급된 육면체형 칩(9)의 위치를 센서(31, 34)와 엔코더를 포함한 풀리(40)를 통해 벨트의 속도에 관계없이 감지 할 수 있으며, 칩의 상면 및 하면(1,2)의 영상을 획득하기 위해 수직으로 설치된 카메라(8,11), 칩의 좌측면 및 우측면(3,5)의 영상을 획득하기 위해 설치된 카메라(27, 18), 칩의 앞면 및 후면(6,4)의 영상을 획득하기 위해 칩의 크기에 따라 각도를 10도까지 기울여 조절할 수 있는 카메라(17, 28)를 이용하여 육면체형 칩(9)의 모든 면을 검사할 수 있으며, 상기 파트 피더(20)에서 공급된 육면체형 칩(9)을 벨트 표면에 대해 1∼3도 기울어진 세 개 또는 다수의 롤러(24)에 의해서 길이가 긴 방향이 칩의 진행방향과 평행하게 정렬이 되어 검사 시스템에서 보다 빠르고 정확한 해석을 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 칩 검사기.
2. 삭제
3. 벨트에 발생된 정전기로 인해 칩(9)이 짧은 벨트(15)로 전달되지 않고 긴 벨트(16)에 붙어서 이송되어 검사기 바깥으로 튀어나오는 것을 방지하기 위해 정전기의 원인이 되는 먼지와 긴 벨트에 붙어온 칩을 제거하기 위해 설치된 센서와 공기분사 노즐(36), 공기 분사 노즐에 의해 분사된 칩이 금속 재질과 부딪혀 깨지는 것을 방지하기 위한 부드러운 천(39)을 내장하여 칩이 안전하게 배출 되도록 설계된 칩받이 배출관(37)을 가지는 것을 특징으로 하는 칩 검사기.
4. 구동 회전 풀리(12)에서 칩(9)이 긴 벨트(16)와 짧은 벨트(15)가 겹쳐짐으로 인해 발생되는 진동을 억제하고 벨트가 처지는 것을 방지하기 위해 설계된 외주에 사각형 홈을 가진 구동 회전 풀리(12)와 벨트 가이드(22) 가지는 것을 특징으로 하는 칩 검사기.