KR101341379B1 - 무정지 연속 비전 보정시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정렬 정밀도 향상 및 작업 시간 단축을 위한 무정지 연속 비전 보정시스템에 관한 것으로, 모션에 의해 대상물이 Y축으로 이송되는 단계(S10)와; 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 1차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제1 카메라부로 전송하는 단계(S20)와; 상기 트리거 신호를 수신한 제1 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S30)와; 상기 모션으로 대상물을 Y축으로 이송하면서 상기 단계(S30)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 1차 보정하는 단계(S40)와; 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 2차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제2 카메라부로 전송하는 단계(S50)와; 상기 트리거 신호를 수신한 제2 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S60)와; 상기 모션으로 대상물을 Y축 경로상의 목표지점에 이송하면서 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하거나, 대상물을 Y축 경로상의 목표지점에 이송한 후 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하는 단계(S70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무정지 연속 비전 보정시스템을 개시한다.

Description

무정지 연속 비전 보정시스템{Continuous Flying Vision Aligh System}

본 발명은 대상물(예컨대, PCB(Printed Circuit Board))의 정렬 정밀도 향상 및 무정지 정렬을 통한 작업시간 단축을 실현할 수 있는 무정지 연속 비전 보정시스템에 관한 것이다.

원래 머신 비전(Machine Vision)이라는 용어는 인간의 시각기능에 대하여 기계에 의한 인공적 시각기능이라는 의미에서 사용해 왔다. 생산현장에서는 머신 비전 시스템이 이미지 입력부로서 카메라를 이용한 이미지 처리시스템을 가리키는 것으로 일반화되고 있으며 품질 검사와 공정 모니터링에서 중요한 역할을 수행하고 있다.

최근 들어 반도체 집적도의 증가를 비롯하여 이동통신 단말기, 노트북, PDA 등 산업 전반의 소형화 추세는 전자부품의 초소형화를 가져왔다. 이러한 전자 부품의 초소형화와 더불어 단순 반복 작업에서 사람의 집중력이 오래 지속되지 못하는 문제 등으로 인해 품질 검사와 공정 모니터링을 더 이상 사람의 육안에만 의존할 수 없게 되었다. 이러한 이유로 최근 들어 머신 비전이 여러 산업 분야에 많이 도입되고 있다.

즉, 디스플레이 생산 공정에서 증착 공정, 리소그래피(lithography)공정, 접합 공정 등 각 공정마다 요구되는 마스크와 패널 사이의 미세 얼라인(align)을 위한 비주얼 얼라인먼트(Visual Alignment)기술은 얼라인 마크의 고속 인식 기술, 얼라인 오차 실시간 보정 기술, 초정밀 스테이지 제어 기술 등의 복합 기술로 구성되어 있으며, 특히 얼라인 오차 실시간 보정 기술에 있어서 플라잉 비전(Flying vision)은 일반 정밀도의 1회 무정지 정렬(align) 인식을 하여 작업 시간은 단축이 되었지만 정렬 품질은 떨어지는 문제점이 있었다.

국내등록특허공보 제10-0883544호(공고일자 2009년02월13일)

본 발명은 고속의 모션 연동 영상취득 기술 및 고정밀도 위치보정 기술을 실현하기 위한 무정지 연속 비전 보정시스템을 개시함으로써 작업시간을 단축하고 높은 정밀도를 실현하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 모션에 의해 대상물이 Y축으로 이송되는 단계(S10)와; 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 1차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제1 카메라부로 전송하는 단계(S20)와; 상기 트리거 신호를 수신한 제1 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S30)와; 상기 모션으로 대상물을 Y축으로 이송하면서 상기 단계(S30)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 1차 보정하는 단계(S40)와; 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 2차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제2 카메라부로 전송하는 단계(S50)와; 상기 트리거 신호를 수신한 제2 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S60)와; 상기 모션으로 대상물을 Y축 경로상의 목표지점에 이송하면서 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하거나, 대상물을 Y축 경로상의 목표지점에 이송한 후 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하는 단계(S70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무정지 연속 비전 보정시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1 카메라부는 저배율이고, 제2 카메라부는 제1 카메라부에 비해 고배율인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플라잉 비전 인식을 사용함으로써 작업시간을 단축할 수 있고, 인식횟수를 2회로 나누어 1차 일반 정밀도로 인식한 후, 2차 인식은 고배율의 카메라를 사용하여 보다 높은 정밀도를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무정지 연속 비전 보정시스템의 개략적인 순서도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 대상물의 위치 인식을 위한 세부 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 무정지 연속 비전 보정시스템의 개념도,
도 5는 본 발명에 따른 무정지 연속 비전 보정시스템에 의한 보정 과정을 나타낸 도면,

본 발명은 고속의 모션 연동 영상취득 기술 및 고정밀도 위치보정 기술을 실현하기 위한 본딩 공정의 Tab 및 칩의 얼라인을 위한 무정지 연속 비전 보정시스템에 관한 것으로, 모션에 의해 대상물이 Y축으로 이송되는 단계(S10)와; 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 1차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제1 카메라부로 전송하는 단계(S20)와; 상기 트리거 신호를 수신한 제1 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S30)와; 상기 모션으로 대상물을 Y축으로 이송하면서 상기 단계(S30)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 1차 보정하는 단계(S40)와; 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 2차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제2 카메라부로 전송하는 단계(S50)와; 상기 트리거 신호를 수신한 제2 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S60)와; 상기 모션으로 대상물을 Y축으로 이송하면서 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하는 단계(S70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 제1 카메라부는 저배율이고, 제2 카메라부는 제1 카메라부에 비해 고배율인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 '대상물'이란 본딩 공정에서의 Tab 또는 칩을 의미한다.

이하 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면 본 발명은 대상물(10) 이송단계(S10)와, 대상물(10)의 1차 보정지점 확인단계(S20)와, 대상물(10) 촬상 및 자세 보정값 산출 단계(S30)와, 대상물(10)의 1차 보정 단계(S40)와, 대상물(10)의 2차 보정지점 확인단계(S50)와, 대상물(10) 촬상 및 자세 보정값 산출 단계(S60)와, 대상물(10)의 2차 보정단계(S70)를 포함한다.

대상물(10) 이송단계(S10)는 모션에 의해 대상물이 Y축으로 이송되는 단계로서, 모션은 대상물(10)을 폭방향(이하, 'X'라 함), 길이방향(이하, 'Y'라 함)방향으로 이송 및 회전(이하, 'T'라 함) 시킬 수 있는 구성이고, 이 단계(S10)에서는 대상물(10)을 Y축으로 이송한다. 여기서, 대상물(10)은 예컨대, 도 4에 도시한 바와 같은 마크(1)가 새겨진 PCB(Printed Circuit Board)일 수 있고, 모션은 엔코더가 구비되어 있다.

대상물(10)의 1차 보정지점 확인단계(S20)는 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 1차 보정지점에 대상물(10)이 위치되면 트리거 신호를 제1 카메라부(20)로 전송하는 단계로서, 전술한 바와 같이 모션은 엔코더가 구비되어 있어 대상물(10)을 Y축으로 이송시 Y축 경로상에 설정된 1차 보정지점에 위치되면 엔코더에서 인식할 수 있어 도 2에 도시한 바와 같이 1차 보정지점의 확인은 설정된 1차 보정지점과 엔코더 값을 비교하여 이루어진다.

대상물(10) 촬상 및 자세 보정값 산출 단계(S30)는 상기 트리거 신호를 수신한 제1 카메라부(20)가 대상물(10)을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출한다. 즉, 제1 카메라부(20)는 대상물(10)의 마크(1)를 인식하고 미리 저장된 이미지 값과 비교하여 위치가 어느 정도 다른지를 체크하고 이를 기초로 대상물(10)의 자세 보정값을 산출한다.

대상물(10)의 1차 보정 단계(S40)는 상기 모션으로 대상물(10)을 Y축으로 이송하면서 상기 단계(S30)의 보정값을 기초로 대상물(10)의 자세를 1차 보정하는 과정으로서, 모션의 구동 중 X,T를 제어하여 대상물(10)의 자세를 보정하며, 이는 모션의 Y축으로의 구동과 동시에 진행되는 것으로, 설정된 2차 보정지점으로 이송되기 전 동안 이루어지게 된다.

대상물(10)의 2차 보정지점 확인단계(S50)는 상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 2차 보정지점에 대상물(10)이 위치되면 트리거 신호를 제2 카메라부(30)로 전송하는 과정으로서, 모션에 의한 대상물(10)의 Y축으로의 이송시 Y축 경로상에 설정된 2차 보정지점에 위치되면 모션의 엔코더에서 인식할 수 있어, 도 3에 도시한 바와 같이 2차 보정지점을 확인할 수 있다.

대상물(10) 촬상 및 자세 보정값 산출 단계(S60)는 상기 트리거 신호를 수신한 제2 카메라부(30)가 대상물(10)을 촬상하고, 대상물(10)의 자세 보정값을 산출하는 과정으로서, 제2 카메라부(30)는 대상물(10)의 마크(1)를 인식하고 미리 저장된 이미지 값과 비교하여 위치가 어느 정도 다른지를 체크하고 이를 기초로 대상물(10)의 자세 보정값을 산출한다. 이때의 제2 카메라부는 제2 카메라부는 제1 카메라부에 비해 고배율이어서 정밀한 자세 보정값 산출이 가능하다.

대상물(10)의 2차 보정단계(S70)는 모션으로 대상물을 Y축으로 이송하면서 또는 이송한 후 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하되, 이때에는 X,Y,T 모두를 보정한다.

미 설명부호 10a는 대상물(10)의 초기 위치, 10b는 대상물(10)의 1차 보정지점, 10c는 대상물(10)의 2차 보정지점, 10d는 대상물(10)의 목표 위치.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 마크 10: 대상물
20: 제1 카메라부 30: 제2 카메라부

Claims (2)

1. 모션에 의해 대상물이 Y축으로 이송되는 단계(S10)와;
   상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 1차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제1 카메라부로 전송하는 단계(S20)와;
   상기 트리거 신호를 수신한 제1 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S30)와;
   상기 모션으로 대상물을 Y축으로 이송하면서 상기 단계(S30)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 1차 보정하는 단계(S40)와;
   상기 모션의 Y축 경로상의 설정된 2차 보정지점에 대상물이 위치되면 트리거 신호를 제2 카메라부로 전송하는 단계(S50)와;
   상기 트리거 신호를 수신한 제2 카메라부가 대상물을 촬상하고, 대상물의 자세 보정값을 산출하는 단계(S60)와;
   상기 모션으로 대상물을 Y축 경로상의 목표지점에 이송하면서, 또는 이송한 후 상기 단계(S60)의 보정값을 기초로 대상물의 자세를 2차 보정하는 단계(S70);를 포함하여 이루어지며,
   상기 제2 카메라부는 제1 카메라부에 비해 고배율인 것을 특징으로 하는 무정지 연속 비전 보정 시스템.
2. 삭제

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