KR102082890B1 - 스마트폰 본딩 라인의 검사 방법 및 이에 적합한 장치 - Google Patents

스마트폰 본딩 라인의 검사 방법 및 이에 적합한 장치 Download PDF

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Abstract

스마트폰의 방수 접착을 위하여 사용되는 접착제(bonding material)가 도포된 본딩 라인(bonding line)의 두께 및 둘레 길이를 측정하여 본딩 라인의 불량 여부를 검사하는 방법 및 이에 적합한 장치가 개시된다.
스마트폰의 본딩 라인 검사 방법은
상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 상기 스마트폰에 조사하는 과정;
상기 스마트폰으로부터 반사되는 광으로부터 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장대의 광을 필터링하는 과정;
필터링된 광을 카메라에 입사시켜 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득하는 과정;
영상 분석에 의해 상기 형광 영상으로부터 상기 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 추출하는 과정; 및
상기 에지 성분을 분석하여 상기 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 추출하는 과정;
을 포함한다.

Description

스마트폰 본딩 라인의 검사 방법 및 이에 적합한 장치 {Method for testing bonding line of smart phone and apparatus therefor}
본 발명은 스마트폰의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트폰의 방수 접착을 위하여 사용되는 접착제(bonding material)가 도포된 본딩 라인(bonding line)의 두께 및 둘레 길이를 측정하여 본딩 라인의 불량 여부를 검사하는 방법 및 이에 적합한 장치에 관한 것이다.
방진과 방수가 스마트폰의 중요한 요소로 떠오르고 있다. 스마트폰 고장의 30~40%가 침수 사고로 꼽히는데, 여름 휴가철이면 그 비율은 급증한다. 물에 빠뜨린 휴대폰은 사실상 수리 정도로 회복되지 않고 폐기해야 하는 경우가 대부분이다. 그래서 요즘 스마트 폰 방수 기술이 주목받고 있다.
방진, 방수 정도를 표시하는 것으로서 IP××방식의 등급이 사용된다. 이 IP××방식의 등급은 먼지와 물기를 얼마나 막아줄 수 있느냐를 측정하는 IEC 기준으로, 가장 대중적으로 쓰는 지표다.
IEC 표기법에 따르면 IP의 앞자리는 먼지, 뒷자리는 물을 얼마나 막아주느냐를 알려주는 지표다. 먼지부터 살펴보면 IP5×의 경우 먼지를 100% 완전히 막는 것은 아니지만 거의 막아내고 주기적으로 청소하면 기기 작동에 문제가 없는 수준을 뜻한다. IP6×는 완전히 먼지가 들어가지 않는다는 의미다. 가로등의 경우 먼지가 들어가면 전기 안정성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 6등급을 받아야 한다. 분전반이나 신호등도 적어도 3 이상은 돼야 하고, 6등급까지 받는 경우가 많다.
방수의 경우는 대개 스마트폰이 물에 빠지는 사고를 겪다보니 IPX7이나 IPX8을 받는 경우가 많다. 6등급까지는 물을 일정 수압으로 뿌리는 방식이고, 7등급부터는 물에 담근다. 기준 수심은 1m로, 30분 동안 물이 스며들지 않아야 한다. 8등급은 7등급의 조건을 넘어선 것을 말한다.
스마트 폰 제조사는 스마트 폰의 내부 전자기기를 보호하기 위한 방수처리를 위하여 여러 가지 방법을 도입하고 있으며 그중 가장 대표적인 방법은 디스플레이와 하부 케이스 사이를 접착제를 이용하여 접착시키는 방법이다.
도 1은 접착제에 의한 스마트폰의 방수 방법을 도식적으로 보인다.
도 1을 참조하면, 스마트 폰(100)은 글래스(10), 디스플레이(12), 하부 케이스(16)를 포함한다. 글래스(10)는 디스플레이를 보호하기 위한 것이며, 하부 케이스(16)는 내부에 회로 요소가 설치되고 디스플레이(12)를 지지 및 수용하기 위한 것이다.
접착제(14)는 디스플레이(12)와 하부 케이스(16) 사이에 도포된다.
하부 케이스(16)는 합성수지, 섬유강화 플라스틱, 금속 등일 수 있으나, 대량 생산성을 고려하면 사출성형, 압출, 프레스가공 등의 방법으로 제조된 합성수지 경질 기재층인 것이 바람직하다.
하부 케이스(16)의 상부 단면에 접착제가 도포되고 그 위에 디스플레이(12)가 결합된 상태로 디스플레이(12)와 하부 케이스(16)를 압착하여 접착제(14)를 경화시켜 하부 케이스(16)와 디스플레이(12)를 방수 처리된 상태로 결합한다.
접착제(14)의 도포는 실크스크린 인쇄, 3D프린터, 스프레이 코팅 등 다양한 방식을 통하여 이루어질 수 있다.
접착제(14)는 반투명한 액상의 유기물 형태를 갖는다.
여기서, 접착제(14)가 하부 케이스(16)의 상부 단면에 어떻게 잘 도포되는 지에 따라 최종적인 방수 성능이 결정되므로 접착제가 도포된 두께를 정확하게 측정함으로써 품질 관리에 이용하도록 하는 것이 필요하다.
예를 들어, 접착제가 너무 많이 도포되면 하부 케이스의 바깥쪽 및 안쪽으로 접착제(14)가 흘러나올 수 있어서 외관에 영향을 미친다. 반면에 접착제(14)가 너무 적게 도포되거나 부분적으로 미도포되면 충분한 방수 성능을 발휘하지 못하게 된다.
종래에 있어서는 육안 검사에 의존하여 접착제가 도포된 두께가 적절한 지를 판단하였기에 접착 불량을 검출하지 못할 가능성이 높았을 뿐만 아니라 정량화된 데이터를 얻을 수 없어서 접착제 도포 공정에서의 품질 관리에 어려움이 있었다.
대한민국특허청 등록특허 제10-1501034호(2015.03.12.) 대한민국특허청 등록특허 제10-1923545호(2019.02.28.) 대한민국특허청 등록특허 제10-1194455호(2012.10.24.)
본 발명은 상기의 요구 사항을 만족시키기 위하여 고안된 것으로서 스마트폰의 방수 처리를 위하여 접착제가 도포된 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 정밀하게 측정하여 불량 여부를 검사하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 방법에 적합한 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 접착제 도포 상태 검사 방법은
스마트 폰의 방수를 위하여 스마트폰의 하부 케이스 상면에 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 본딩 라인의 검사 방법에 있어서,
상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 상기 스마트폰에 조사하는 과정;
상기 스마트폰으로부터 반사되는 광으로부터 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장대의 광을 필터링하는 과정;
필터링된 광을 카메라에 입사시켜 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득하는 과정;
영상 분석에 의해 상기 형광 영상으로부터 상기 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 추출하는 과정; 및
상기 에지 성분을 분석하여 상기 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 추출하는 과정;
을 포함한다.
여기서, 두께 및 둘레 길이를 설계된 두께 및 둘레 길이와 비교하여 상기 본딩 라인의 불량 여부를 판단하는 과정;
을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 본딩 라인의 두께는 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지와 안쪽 에지 사이의 법선 방향의 길이이고,
상기 본딩 라인의 둘레 길이는 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지 각각의 연속된 길이인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 에지 추출 과정은
상기 형광 영상으로부터 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하는 과정;
상기 본딩 라인 영역에 대하여 에지 검출을 수행하여 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지를 추출하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 형광 영상을 스무딩(smoothing) 처리하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 본딩 라인 영역에 끼어있는 노이즈를 제거하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 본딩 라인 검사 장치는
스마트 폰의 방수를 위하여 스마트폰의 하부 케이스 상면에 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 본딩 라인의 검사 장치에 있어서,
형광물질이 포함된 접착제가 도포된 본딩 라인에 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 조사하기 위한 조명 장치;
상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 필터링하는 필터;
상기 필터에 의해 필터링된 광신호를 촬영하여 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득하는 카메라부;
상기 카메라부에 의해 얻어진 상기 형광 영상을 분석하여 상기 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 검출하는 검출부;
를 포함한다.
여기서, 상기 검출부에서 검출된 에지 성분에 근거하여 상기 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 검출하고 검출된 두께 및 둘레 길이를 설계된 두께 및 둘레 길이 각각과 비교하여 상기 본딩 라인의 불량 여부를 판단하는 양부판단부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 카메라부는 상기 본딩 라인을 분할하여 촬영하는 복수의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 검출부는
상기 형광 영상으로부터 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하고,
상기 본딩 라인 영역에 대하여 에지 검출을 수행하여 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지를 추출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 검출부는 상기 형광 영상을 스무딩 처리하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 검출부는 상기 본딩 라인 영역에 낀 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 스마트폰의 방수 처리를 위한 접착제가 도포된 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 정량적으로 정확하게 파악할 수 있어서 접착제 도포 품질 및 방수 품질을 효과적으로 관리한 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 접착제 도포, 두께 측정 및 둘레 길이 측정, 불량 여부 판단, 불량 여부에 따라 양품만을 선택하여 조립공정에 투입하는 공정 등을 포함하는 일련의 공정을 자동화할 수 있어서 생산성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 접착제에 의한 스마트폰의 방수 방법을 도식적으로 보인다.
도 3은 에지 성분 추출 과정을 보이는 흐름도이다.
도 4는 스마트폰의 하부 케이스 이미지를 보이는 것이다.
도 5는 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 부위에 형광물질이 선택적으로 반응하는 특정 파장의 광을 조사한 후에 촬영한 영상을 보인다.
도 6은 가우시안 분포값과 임계값을 이용한 영역 분할에 의해 본딩 라인을 나타내는 형광 영상을 분리한 것을 보인다.
도 7은 도트형 노이즈를 제거한 영상을 보이는 것이다.
도 8은 Canny edge detection을 이용하여 edge를 추출한 것을 보인다.
도 9는 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 보인다.
도 10은 본 발명에 따른 검사 장치를 적용한 검사 공정의 구성을 보이는 공정도이다.
도 11은 본 발명에 따른 본딩 라인 검사 장치의 구성을 보인다.
도 12는 카메라 및 조명의 배치 상태를 보인다.
도 13은 비젼 소프트웨어와 PLC 간의 신호 전송을 보인다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 스마트폰의 본딩 라인 검사 방법은 형광 물질이 혼합된 접착제를 도포하고, 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 얻고, 획득된 형광 영상을 분석함에 의해 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 얻고, 에지 성분을 분석함에 의해 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 구하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 본딩 라인 검사 방법을 보이는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 본딩 라인 검사 방법은
광신호 조사 과정(S202), 필터링 과정(S204), 형광 영상 획득 과정(S206), 에지 성분 추출 과정(S208), 두께 및 둘레 길이 추출 과정(S210), 양부 판단 과정(S212)을 포함한다.
광신호 조사 과정(S202)에서는 접착제에 혼합된 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 스마트폰 특히, 본딩 라인에 조사한다.
예를 들어, 접착제에 혼합된 형광 물질이 365nm 파장에 선택적으로 반응하는 것이라면, 365nm 파장대의 광신호를 제공하는 조명 장치가 사용될 수 있다.
필터링 과정(S204)에서는 스마트폰에서 반사되는 광으로부터 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장대의 광을 필터링한다.
예를 들어, 형광 물질이 365nm 파장에 선택적으로 반응하는 것이라면,
350~450nm 파장대의 광을 필터링한다.
형광 영상 획득 과정(S206)에서는 필터링된 광을 카메라에 입사시켜 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득한다. 여기서, 카메라는 미리 설정된 관심영역을 촬영한다.
에지 성분 추출 과정(S208)은 영상 분석에 의해 형광 영상으로부터 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 추출한다. 에지 성분 추출 과정(S208)에서는 형광 영상을 스무딩 처리하고, 형광 영상으로부터 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하고, 본딩 라인 영역에 낀 노이즈 제거를 수행하고, 본딩 라인 영역에 대하여 엣지 검출을 수행한다. 에지 검출의 결과 본딩 라인의 바깥쪽 에지를 나타내는 바깥쪽 에지와 본딩 라인의 안쪽 에지를 나타내는 안쪽 에지가 얻어진다.
두께 및 둘레 길이 산출 과정(S210)에서는 에지 성분을 분석하여 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 추출한다.
본딩 라인의 두께는 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지와 안쪽 에지 사이의 법선 방향의 길이이고,
둘레 길이는 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지 각각의 연속된 길이이다.
여기서, 연속된 길이라는 것은 각각의 에지에 있어서 불연속 구간을 제외한 전체 둘레 길이를 말한다.
양부 판단 과정(S212)에서는 추출된 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 설계된 두께 및 둘레 길이와 비교하여 본딩 라인의 양부를 판단한다.
도 3은 에지 성분 추출 과정을 보이는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 에지 성분 추출 과정은
형광 영상을 스무딩(smoothing) 처리하는 과정(S302)
형광 영상으로부터 가우스 분포값 및 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하는 과정(S304);
본딩 라인 영역으로부터 노이즈를 제거하는 과정(S306);
본딩 라인 영역에 대하여 에지 검출을 수행하여 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지를 추출하는 과정(S308);
을 포함한다.
에지 추출을 위하여 Canny edge detection이 이용될 수 있다.
Canny Edge Detection은 1986년. John F. Canny 에 의해 개발된 알고리즘이다. 윤곽을 가장 잘 찾아내면서도 원래 영상의 회색물질과 관련된 모든 에지(Edge)들을 제거할 수 있는 알고리즘이다.
도 4 내지 도 9는 본 발명에 따른 접착제 도포 상태 검사 방법을 도식적으로 보이는 것이다.
도 4는 스마트폰의 하부 케이스 이미지를 보이는 것으로서, 형광 반응이 없는 상태에서 촬영한 것을 보인다. 도 3을 참조하면, 육안으로는 접착제의 도포 상태를 확인하는 것이 어려움을 알 수 있다.
도 5는 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 부위에 형광물질이 선택적으로 반응하는 특정 파장의 광을 조사한 후에 촬영한 영상을 보인다.
도 5를 참조하면, 형광 반응에 의해 접착제가 도포된 부위 즉, 본딩 라인을 확인할 수 있음을 알 수 있다.
도 6은 가우시안 분포값과 임계값을 이용한 영역 분할에 의해 본딩 라인을 나타내는 형광 영상을 분리한 것을 보인다. 여기서, 임계값은 형광색을 분리하기 위한 값으로 설정된다.
그렇지만, 도 6의 그림에는 작은 도트형 노이즈가 존재하는 것을 알 수 있다.
도 7은 도트형 노이즈를 제거한 영상을 보이는 것이다.
크기 비교를 통하여 도트(dot)형 노이즈를 제거한다.
도 8은 Canny edge detection을 이용하여 edge를 추출한 것을 보인다. 접착제가 본딩 라인을 따라 도포되어 있고, 본딩 라인의 바깥쪽 에지와 안쪽 에지가 추출되는 것을 알 수 있다.
기본적으로 edge detection은 다른 명암을 지닌 두 영역사이의 경계를 찾는 방법이다. edge detection 방법으로는 sobel, lanser, deriche, marr, canny 등 많은 방법이 있다. 이중 본 발명에는 canny edge detection 방법을 사용한다.
도 9는 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 보인다.
본딩 라인의 두께는 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지와 안쪽 에지 사이의 법선 방향의 거리값이고, 둘레 길이는 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지 각각의 연속된 길이이다. 여기서, 연속된 길이라는 것은 불연속 구간을 제외한 총둘레 길이를 말한다.
본딩 라인의 둘레 길이를 검출하는 것은 접착제가 도포되지 않거나 미흡하게 도포된 영역을 검출하기 위한 것이다. 둘레 길이가 설계된 길이보다 짧다는 것은 접착제가 도포되지 않아 에지가 검출되지 못하는 부분이 있음을 의미한다.
도 10은 본 발명에 따른 검사 장치를 적용한 검사 공정의 구성을 보이는 공정도이다.
도 10을 참조하면, 접착제가 도포된 본딩 라인을 가지는 스마트폰(100)은 대기 위치, 촬영 위치, 검사 대기 위치, 배출 위치를 거치면서 본딩 라인에 대한 검사가 수행된다.
접착제가 도포된 스마트폰(100)은 이송 장치(102) 예를 들어, 컨베이어 위에 놓여진 채로 이송된다. 이송 장치(102)는 대기 위치, 정렬 및 촬영 위치, 검사 대기 위치, 배출 위치 각각에서 소요되는 동작이 이루어질 수 있게 하기 위하여 각각의 위치에서 잠시간 정지될 수 있도록 제어된다. 이러한 이송 제어를 위해, PLC(304, 도 11 참조)가 사용될 수 있다.
먼저, 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 스마트폰(100)이 대기 위치에 투입된다. 예를 들어, 로봇팔에 의해 스마트폰(100)이 대기 위치에 놓일 수 있다.
이어서, 이송 장치(102)의 작동에 따라 스마트폰(100)은 촬영 위치로 이송된다. 이송 장치(102)는 PLC(304)에 의해 제어된다. 스마트폰(100)이 촬영 위치에 놓이면 조명 장치(110, 도 11 참조)에 의해 스마트폰(100)에 UV광을 조사하고 편광 필터가 구비된 카메라에 의해 스마트폰을 촬영한다. UV광은 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호이다.
이어서, 이송 장치(102)의 작동에 따라 스마트폰(100)은 검사 대기 위치로 이송된다.
이 과정에서 카메라부(104)에 의해 촬영된 형광 영상을 분석하여 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이가 검출되고, 불량 여부가 판단된다.
검사가 종료되면, 이송 장치(102)의 작동에 따라 스마트폰(100)은 배출 위치로 이송된다. 여기에서 불량 스마트폰은 불량 적대대(106)로 분기되어 이송된다. 양품 스마트폰은 다음 공정을 위한 컨베이어(108)로 이송된다.
도 11은 본 발명에 따른 본딩 라인 검사 장치의 구성을 보인다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 본딩 라인 검사 장치(400)는 카메라부(104), 조명장치(110), 필터(112), 검출부(114), 양부판단부(116)를 포함한다.
조명 장치(110)는 형광물질이 포함된 접착제가 도포된 본딩 라인에 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 조사한다.
필터(112)는 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 필터링한다.
카메라부(104)는 필터에 의해 필터링된 광신호를 촬영하여 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득한다.
검출부(114)는 상기 카메라부에 의해 얻어진 상기 형광 영상을 분석하여 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 검출한다.
양부판단부(116)는 검출부(114)에서 검출된 에지 성분에 근거하여 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 검출하고, 검출된 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 설계된 두께 및 둘레길이 각각과 비교하여 상기 본딩 라인의 불량 여부를 판단한다.
여기서, 카메라부(104)는 상기 본딩 라인을 분할하여 촬영하는 복수의 카메라들을 포함할 수 있다.
검출부(114)는
형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상으로부터 가우스 분포값 및 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하고,
본딩 라인 영역에 대하여 에지 검출을 수행하여 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지를 추출하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 검출부(114)는 형광 영상을 스무딩 처리하고, 본딩 라인 영역에 낀 노이즈를 제거하는 것일 수 있다.
도 12는 카메라 및 조명의 배치 상태를 보인다.
도 12를 참조하면, 카메라부(104)에는 스마트폰(100)의 상하좌우 모서리 및 좌우 중앙 부분을 나누어 촬영하도록 6대의 카메라가 준비된다. 조명장치(110)은 접착제에 혼합된 형광 물질이 선택적으로 반응하는 광신호를 발생한다. 조명 장치(110)는 조사 각도 및 높이 조절이 가능한 것이 바람직하다.
조명 장치(110)는 예를 들어, 365nm 파장의 UV광을 발생시키는 것이다.
카메라부(104)의 카메라들은 서로 다른 크기의 스마트폰에 따라 적용할 수 있도록 좌우 간격을 조절할 수 있도록 설치된다. 또한, 카메라부(104)는 스마트 폰(100)과의 거리를 조절할 수 있도록 설치된다.
카메라부(104)는 편광 필터를 구비한다. 편광 필터는 350~450nm 파장대의 광을 통과시키는 것이다. 편광 필터(112)는 6대의 카메라 각각에 설치될 수 있다.
도 12의 오른쪽 아래의 그림을 참조하면, 6대의 카메라가 각각의 관심영역을 나누어 촬영하는 것이 도시된다. 관심 영역은 촬영할 영역을 6분할한 것일 수 있다.
관심영역의 설정은 두께의 측정 범위를 15~17um/pixel 단위로 하는 동시에 빠르고 정확한 검사를 하기 위함이다.
카메라로 영상을 촬영하고 검사하는 데 있어서 중요한 것은 정밀도이다. 본딩 라인의 두께 검사에 있어서는 영상에서는 본딩 라인을 픽셀의 개수로 표현하고 있으므로, 이를 수치로 바꾸어 두께의 실제 수치를 나타냅니다.
본딩 라인의 두께에 대한 관리 정도는 100um 이내의 수치로 관리 되어야 한다. (예: 측면의 두께 기준이 2mm 라고 하면 1.9mm~2.1mm 까지는 정상 범위에 해당.)
100um라는 수치를 영상으로 관리하기 위해선 적어도 5픽셀 이상의 픽셀로 표현될 수 있는 정밀도 즉 1픽셀당 20um 이내의 정밀도를 가지는 영상 획득 수단이 구성되어야 한다.
두께의 정확한 측정을 위하여 1픽셀당 15~17um의 크기의 정밀도로 검사를 수행하기 위하여 10Mega 픽셀 카메라 6대를 이용하여 카메라당 FOV(Field Of View)를 5.93cm X 4.25cm 로 구성한다.
도 13은 비젼 소프트웨어와 PLC 간의 신호 전송을 보인다.
여기서, 비젼 소프트웨어(302)란 본 발명의 요약에서 검출부 및 양부 판정부의 역할을 수행하는 소프트웨어 프로그램 모듈이다.
PLC(304, Programmable Logic Controller)는 생산 라인에 들어가는 자동화 기계의 제어를 관리하는 장치이며. FID 는 스마트폰에 대한 생산 ID를 말한다. 최종 결과에 대한 정보(OK/Fail,측정 정보-두께 Min,두께 Max, 길이)를 서버에 시리얼 통신으로 전송한다.
스마트폰(110)의 케이스 입력 ,정렬 및 배출에 해당하는 모든 기계적 제어를 PLC에서 제어하며 Input/Output 신호를 주고 받는다.
PLC(304)는 FID 검출을 위한 바코드 기능을 구비한다.
VISION S/W(302)가 검사 Ready/On 신호를 PLC(304) 측에 인가하면, PLC는 이송 장치를 제어하여 검사 대상물(접착제가 도포된 스마트폰 하부 케이스)을 촬영 위치에 위치시키고, 촬영 시작(정렬 완료) On신호를 VISION S/W으로 전송한다.
이에 응답하며, VISION S/W(302)는 검사 Ready Off 신호를 PLC(304)측에 인가한다.
검사 대상물의 촬영이 완료되면, VISION S/W(302)는 촬영 완료 On 신호를 PLC(304)에 인가한다.
PLC(304)가 검사 대상물의 FID를 VISION S/W(302)로 전송하면, VISION S/W(302)는 FID 및 검사 결과를 PLC(304)로 전송한다.
검사 결과는 Ok/Fail, 최소 두께(두께 min), 최대 두께(두께 max), 둘레 길이 등을 포함할 수 있다.
PLC(304)는 검사 결과를 참조하여, 검사 대상물을 분기 장치(106)를 통하여 불량 데크로 보낼 것인지 혹은 이송 장치(108)을 통해 다음의 압착 및 경화 공정으로 보낼 것인지를 판단한다.
검사 결과가 불량한 것일 경우 검사 대상물은 분기 장치(106)를 통하여 불량 데크로 분기된다.
검사 결과가 양호한 것일 경우, 검사 대상물은 이송 장치(108)를 통하여 압착 및 경화 공정으로 보내진다.
100...스마트폰
102, 108...이송장치 104...카메라부
106...분기장치 110...조명장치
112...필터 114...검출부
116...양부판단부 302...Vision S/W
304...PLC

Claims (12)

  1. 스마트 폰의 방수를 위하여 스마트폰의 하부 케이스 상면에 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 본딩 라인의 검사 방법에 있어서,
    상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 상기 스마트폰에 조사하는 과정;
    상기 스마트폰으로부터 반사되는 광으로부터 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장대의 광을 필터링하는 과정;
    필터링된 광을 카메라에 입사시켜 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득하는 과정;
    영상 분석에 의해 상기 형광 영상으로부터 상기 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 추출하는 과정; 및
    상기 에지 성분을 분석하여 상기 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 추출하는 과정;을 포함하고,
    상기 에지 추출 과정은
    상기 형광 영상으로부터 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하는 과정;
    상기 본딩 라인 영역에 대하여 엣지 검출을 수행하여 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지를 추출하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인의 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서, 두께 및 둘레 길이를 설계된 두께 및 둘레 길이와 비교하여 상기 본딩 라인의 불량 여부를 판단하는 과정;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인의 검사 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 본딩 라인의 두께는 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지와 안쪽 에지 사이의 법선 방향의 길이이고,
    상기 본딩 라인의 둘레 길이는 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지 각각의 연속된 길이인 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인의 검사 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 형광 영상을 스무딩 처리하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인의 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 본딩 라인 영역에 끼어있는 노이즈를 제거하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인의 검사 방법.
  7. 스마트 폰의 방수를 위하여 스마트폰의 하부 케이스 상면에 형광물질이 혼합된 접착제가 도포된 본딩 라인의 검사 장치에 있어서,
    형광물질이 포함된 접착제가 도포된 본딩 라인에 상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 조사하기 위한 조명 장치;
    상기 형광물질이 선택적으로 반응하는 파장의 광신호를 필터링하는 필터;
    상기 필터에 의해 필터링된 광신호를 촬영하여 형광 반응을 보이는 본딩 라인을 포함하는 형광 영상을 획득하는 카메라부;
    상기 카메라부에 의해 얻어진 상기 형광 영상을 분석하여 상기 본딩 라인을 나타내는 에지 성분을 검출하는 검출부;를 포함하고,
    상기 검출부는
    상기 형광 영상으로부터 소정의 임계값을 기준으로 본딩 라인 영역을 분리하고,
    상기 본딩 라인 영역에 대하여 엣지 검출을 수행하여 상기 본딩 라인을 나타내는 바깥쪽 에지 및 안쪽 에지를 추출하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검출부에서 검출된 에지 성분에 근거하여 상기 본딩 라인의 두께 및 둘레 길이를 검출하고 검출된 두께 및 둘레 길이를 설계된 두께 및 둘레 길이 각각과 비교하여 상기 본딩 라인의 불량 여부를 판단하는 양부판단부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인 검사 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 카메라부는 상기 본딩 라인을 분할하여 촬영하는 복수의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인 검사 장치.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 검출부는 상기 형광 영상을 스무딩 처리하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인 검사 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 검출부는 상기 본딩 라인 영역에 낀 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 스마트폰의 본딩 라인 검사 장치.
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