KR0155809B1 - 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법 - Google Patents

Abstract

이형 부품 실장기에서 사용될 수 있는 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법이 개시되어 있다.

인쇄 회로 기판에 다양한 종류의 부품을 이에 상응하는 노즐들을 사용하여 실장하는 이형 부품 실장기에서 노즐 교환시에 발생하는 착오에 의해 대량의 불량이 발생하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 레이저 센서를 이용하는 방법과 기판의 표지 인식용 화상 인식 장치를 이용하는 방법이 있지만 바코드를 사용해야 하는 단점이 있다. 바코드의 사용은 바코드를 부착해야한다는 번거러움과 바코드 위치가 틀어져 놓여진 경우에 판독의 어려움이 있다.

이러한 문제를 이형 부품 실장기에 사용되고 있는 부품 인식용 화상 인식 장치를 노즐 인식에 사용함으로써 해결하여, 정확하고 효율적인 노즐 교환 작업이 이루어질 수 있게 하였다.

이와 같은 노즐 인식 방법은 회로 기판에 부품을 실장하는 각종 실장기에 적용될 수 있다.

Description

부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법

제1도는 종래의 방법에 관련된 도면으로서 이형 부품 실장기에서 표지 인식용 화상 인식 장치를 이용하여 바코드를 인식하여 노즐교환을 수행하기 위한 구성을 보여 주는 개략도.

제2도는 본 발명에 따라 이형 부품 실장기에서 부품 인식용 화상 인식장치를 이용하여 노즐을 인식하고 교환하기 위한 구성을 보여주는 개략도.

제3도는 이형 부품 실장기에 사용되는 노즐의 정면도와 하면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : X 및 Y 축대 2 : 부품 실장 헤드부

3 : 표지 인식용 화상 인식 장치 4,8,9 : 노즐

5 : 바코드 6 : 노즐 홀더

7 : 노즐 스토커 10 : 부품 인식용 화상 인식 장치

11 : 조명부 12 : 기억 및 비교 판단 수단

13 : 노즐 구멍의 직경

본 발명은 전자 부품의 흡착 편차를 보정하기 위한 부품 인식용 화상 인식 장치를 갖춘 이형 부품 실장기 시스템에서, 이러한 부품 인식용 화상 인식 장치를 노즐의 종류를 인식하는 데 사용하는 방법에 관한 것이다.

이형 부품 실장기 시스템은 전자 회로 부품들을 흡착하여 회로기판의 소정의 위치에 실장하는 데 사용된다. 이러한 이형 부품 실장기는 다양한 부품에 따라 각종의 노즐을 이용함으로써 정확하고 안정적인 작업을 자동으로 수행한다. 자동으로 수행되는 실장 작업에서 각각의 부품에 대해 이에 상응하는 노즐이 정확히 사용되지 않을 경우, 대량의 불량이 발생할 수 있다. 이와 같이 불량이 발생하는 상황은 노즐 교환이 이루어지는 방식에 따라 여러 가지로 발생할 수 있으며, 기계의 오동작, 노즐 위치의 착오 등이 포함될 수 있다. 다양한 형태로 발생될 수 있는 오류로 인한 불량을 완벽하게 막기 위해서는 부품에 대한 인식 뿐만 아니라 노즐에 대한 인식이 이루어질 수 있는 것이 바람직하다.

이형 부품 실장기에는 다양한 부품을 인식하여 기판 상에 정확하게 설치하기 위하여 부품 인식용 화상 인식 장치가 사용되고 있으나, 본격적으로 노즐의 종류를 인식하기 위한 장치는 없었다. 노즐의 종류를 인식하기 위한 장치에 관련하여 제안된 방법 중에는 레이저 센서를 이용하는 방법과 회로 기판에 미리 기재된 표지를 인식하는 표지 인식용 화상 인식 장치를 이용한 방법이 있다.

제1도는 표지 인식용 화상 인식 장치의 구성을 보여 주는 개략도이다. 이형 부품 실장기에는 X 및 Y 축대(1)가 좌표 값에 따라 이동할 수 있도록 설치되어 있으며, 축대(1)에는 부품 실장 헤드부(2)가 이동 가능하게 설치되어 있으며, 부품 실장 헤드부(2)에는 기판 상의 표지 인식용 화상 인식 장치(3)가 부착되어 있다. 식별 대상인 노즐(4)에는 각각의 바코드(barcode)(5)가 기록되어 있다.

종래의 방법으로, 기판의 표지 인식용 화상 인식 장치(3)를 이용한 노즐 종류 인식 방법은, X 및 Y 축대를 이동시켜 부품 실장 헤드부(2)에 부착된 기판 표지 인식용 화상 인식 장치(3)가 노즐(4)의 상면 일측에 기록된 바코드(5) 위에 위치시키는 단계, 노즐(4)의 상면 일측에 기록된 바코드(5)를 화상 처리하여 해석하는 단계, 화상 처리된 값을 기억되어 있는 자료와 비교하는 단계 및, 비교 처리된 값으로 노즐(4)으로 종류를 검사하는 단계를 포함하여 구성된다.

이와 같은 종래의 방법은 몇 가지 문제점을 갖고 있으며, 레이저 센서를 사용하는 방법도 같은 문제점을 갖는다. 첫째로, 두 가지 방법이 모두 바코드를 인식하는 방법을 사용하기 때문에, 기존의 노즐에 인식 가능한 바코드를 기록하거나, 바코드가 기록된 부착물을 부착해야 한다. 둘째로, 레이저 센서를 사용하는 방법은 바코드를 주사하여 판독해야 하므로 속도가 느리다. 셋째로, 두 가지 방법이 모두 바코드의 위치가 틀어졌을 경우 또는 노즐이 노즐 스토커에 정확하게 위치하지 않고 어떤 각도 θ만큼 축방향으로 회전되어 있을 경우에 대한 대응이 어렵다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 이형 부품 실장기 시스템에서 빈발하는 노즐 교환 동작시에 오동작을 방지하기 위한 노즐 인식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용하여 바코드의 사용이 필요하지 않으며 기존의 노즐을 포함한 모든 노즐을 인식할 수 있는 노즐 인식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식방법은 각각의 노즐의 형태를 노즐 데이터로 입력하는 노즐 데이터 설정과정과 부품 실장 과정에서 노즐 교환시 장착되는 노즐을 확인하는 노즐확인 과정을 포함하여 이루어지며, 노즐 데이터 설정 과정은 각각의 노즐에 대하여, 노즐 스토커의 소정 위치에 위치한 노즐을 이형 부품 실장기의 헤드부의 노즐 홀더에 장착하는 단계, 헤드부에 장착된 노즐이 부품 인식용 화상 인식 장치의 위에 오도록 헤드부를 이동시키는 단계 및, 부품 인식용 화상 인식 장치로 헤드부에 장착된 노즐의 하면을 촬상하고 이를 분석하여 노즐 데이터로 기억하는 단계를 포함하며, 노즐 교환시의 노즐 확인 과정은 노즐 교환을 위한 프로그램에 의해 설정된 노즐 번호에 따라 노즐 스토커로부터 소정의 노즐을 헤드부의 노즐 홀더에 장착하는 단계, 헤드부에 장착된 노즐이 부품 인식용 화상 인식장치의 위에 오도록 X 및 Y 축대에 의해 헤드부를 이동시키는 단계, 부품인식용 화상 인식 장치로 헤드부에 장착된 노즐의 하면을 촬상하는 단계, 촬상된 노즐 데이터를 분석하여 상기에서 설정된 노즐 데이터와 비교 판단하여 노즐의 종류를 확인하는 단계 및, 노즐이 일치할 경우 작업을 진행시키고 노즐의 종류가 다르거나 노즐 장착이 잘못된 경우 에러 메시지를 모니터 상에 표시하고 작업을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에 설명한 방법에서는 부품 인식용 화상 인식 장치를 사용하므로 바코드를 사용하지 않고도 노즐을 확인할 수 있으며, 노즐의 종류를 노즐 교환시마다 확인할 수 있으므로 잘못된 노즐 교환으로 발생할 수 있는 노즐, 조립 부품 및 기판의 손상을 방지할 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명의 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법이 적용되는 이형 부품 실장기의 구성을 개략적으로 보여 준다. 제3도는 이형 부품 실장기에 사용되는 노즐의 정면도와 하면도이다. 먼저, 본 발명의 노즐 종류 인식 방법이 적용되는 이형 부품 실장기에 관하여 설명한다. X 및 Y 축대(1)는 X 및 Y 좌표값에 따라 부품 실장 헤드부(2)를 요구되는 위치에 위치시키는 역할을 하며 부품 실장 헤드부(2)에는 노즐 홀더(6)가 설치되어 노즐(9)이 장착된다. 노즐 스토커(7)는 사용되는 다수의 노즐(8)을 각각에 상응하는 위치에 보관 또는 저장하는 역할을 하며, 부품 실장 헤드부(2)의 노즐(9)을 교환할 경우 장착되어 있던 노즐(9)은 노즐 스토커(7)의 해당 위치에 되돌려지고 노즐 종류에 따른 위치에서 새로운 노즐(8)을 장착하게 된다. 부품 인식용 화상 인식 장치(10)는 본래 기판 상에 조립되는 부품을 인식하기 위한 것이지만 본 발명에서는 노즐 인식에도 사용된다. 조명부(11)는 해당 부품 또는 노즐을 조명하여 부품 인식용 화상 인식 장치(10)가 인식할 수 있게 돕는다. 부품 인식용 화상 인식 장치(10)는 비교 수단, 기억 수단 및 제어 수단으로 구성되는 기억 및 비교 판단 수단(12)이 연결되어 있어 노즐 종류에 따른 노즐 형태 데이터 등을 저장하고 있어 노즐의 교환시에 촬상되어 분석된 자료와 비교 처리된다.

본 발명의 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법에 대하여 다음에 설명한다.

부품 실장 작업에서 노즐 종류 인식 방법을 사용하기 위해서는 먼저 사용되는 각각의 노즐의 형태를 기본 데이터로 입력하여야 한다. 이 노즐 데이터 설정 과정은, 사용되는 각각의 노즐에 대하여, 노즐 스토커(7)의 소정 위치에 위치한 노즐(8)을 이형 부품 실장기의 헤드부(2)의 노즐 홀더(6)에 장착하는 단계, 헤드부(2)에 장착된 노즐(9)이 부품 인식용 화상 인식 장치(10)의 위에 오도록 헤드부(2)를 이동시키는 단계 및, 부품 인식용 화상 인식 장치로 헤드부(2)에 장착된 노즐(9)의 하면을 촬상하고 이를 분석하여 노즐 데이터로 기억하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이와 같이 노즐 데이터는 노즐에 부여되는 번호에 따라 정리되어 부품 실장 작업 중, 노즐 교환시에 개개의 노즐을 식별하고 구분하는 자료가 된다.

제3도는 이형 부품 실장기에 사용되는 노즐의 정면도와 하면도이다. 일반적으로 부품 인식용 화상 인식 장치에 의해 촬상되는 것을 노즐의 하면이 된다. 여기서, 노즐 인식과 구별에 필요한 자료만을 노즐 데이터로서 입력하는 것이 바람직하다. 입력이 필요한 자료의 범위는 사용되는 노즐의 종류, 개수 또는 형태 등에 의해 각각의 상황에서 결정될 수 있지만, 노즐 구멍의 직경(13)이 모두 서로 다른 것이 사용되는 경우라면, 노즐 구멍의 직경 값만을 식별에 사용할 수도 있다. 그외에 노즐 면과 구멍의 명암 차이, 각각의 노즐에 대한 노즐 단면 및/또는 노즐 구멍의 직경(13)을 그 화소수에 의해 식별하여 기억시켜 둘 수도 있다.

실제의 부품 실장 작업에서, 실장되는 부품이 바뀌게 되면, 그에 따라 먼저 적절한 노즐의 교환이 이루어져야 한다. 노즐 교환시 장착되어 사용되어질 노즐을 확인하는 노즐 확인과정은 부품에 따라 정확한 노즐이 사용되기 위해 반드시 필요한 것이다. 만일, 자동으로 진행되는 작업에서 노즐이 제대로 교환되지 않은 경우에는 작업은 정상적으로 진행될 수 없으며, 많은 불량을 수반할 수도 있다.

상기에 설명한 노즐 데이터 설정 단계에서 입력된 기본 자료에 의거한 노즐 교환시의 노즐 확인 과정은 노즐 교환을 위한 프로그램에 의해 설정된 노즐 번호에 따라 노즐 스토커(7)로부터 소정의 노즐(8)을 헤드부(2)의 노즐 홀더(6)에 장착하는 단계, 헤드부(2)에 장착된 노즐(9)이 부품 인식용 화상 인식 장치의 위에 오도록 X 및 Y 축대(1)에 의해 헤드부(2)를 이동시키는 단계, 부품 인식용 화상 인식 장치(10)로 헤드부(2)에 장착된 노즐(9)의 하면을 촬상하는 단계, 촬상된 노즐 데이터를 분석하여 상기에서 설정된 노즐 데이터와 비교 판단하여 노즐의 종류를 확인하는 단계 및, 노즐이 일치할 경우 작업을 진행시키고 노즐의 종류가 다르거나 노즐 장착이 잘못된 경우 에러 메시지를 모니터 상에 표시하고 작업을 중단하는 단계를 포함한다.

이와 같이, 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법에 의해서 실장되는 부품 뿐만 아니라, 이에 상응하여 사용되는 부품 실장용 노즐에 대해 확인함으로써, 오류가 발생될 수 있는 가능성을 철저히 예방할 수 있게 되어 자동화된 이형 부품 실장기에서 발생될 수 있는 대량의 불량 발생을 사전에 예방할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 각각의 노즐의 형태를 노즐 데이터로 입력하는 노즐 데이터 설정 과정과 부품 실장 과정에서 노즐 교환시 장착되는 노즐을 확인하는 노즐 확인 과정을 포함하여 이루어지며, 노즐 데이터 설정 과정은, 각각의 노즐에 대하여, 노즐 스토커의 소정 위치에 위치한 노즐을 이형 부품 실장기의 헤드부의 노즐 홀더에 장착하는 단계, 헤드부에 장착된 노즐이 부품 인식용 화상 인식 장치의 위에 오도록 헤드부를 이동시키는 단계 및, 부품 인식용 화상 인식 장치로 헤드부에 장착된 노즐의 하면을 촬상하고 이를 분석하여 노즐 데이터로 기억하는 단계를 포함하며, 노즐 교환시의 노즐 확인 과정은 노즐 교환을 위한 프로그램에 의해 설정된 노즐 번호에 따라 노즐 스토커로부터 소정의 노즐을 헤드부의 노즐 홀더에 장착하는 단계, 헤드부에 장착된 노즐이 부품 인식용 화상 인식 장치의 위에 오도록 X 및 Y 축대에 의해 헤드부를 이동시키는 단계, 부품 인식용 화상 인식 장치로 헤드부에 장착된 노즐의 하면을 촬상하는 단계, 촬상된 노즐 데이터를 분석하여 상기에서 설정된 노즐 데이터와 비교 판단하여 노즐의 종류를 확인하는 단계 및, 노즐이 일치할 경우 작업을 진행시키고 노즐의 종류가 다르거나 노즐 장착이 잘못된 경우 에러 메시지를 모니터 상에 표시하고 작업을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 데이터가 각각의 면의 상대적인 명암차를 포함한 노즐 하면의 형상에 의한 데이터인 것을 특징으로 하는 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 노즐 데이터가 노즐 구멍의 직경인 것을 특징으로 하는 부품 인식용 화상 인식 장치를 이용한 노즐 종류 인식 방법.