KR102549486B1 - Inspect and repair apparatus for printed circuit board - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 PCB를 받쳐주는 스테이지, 상기 PCB를 슬라이딩 이송하여 상기 스테이지의 한쪽에서 반대쪽으로 통과시키는 캐리어, 상기 스테이지 위에 놓인 상기 PCB의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제1카메라부, 상기 스테이지 위에 놓인 상기 PCB의 하면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제2카메라부, 상기 제1 및 제2카메라부의 촬영과 영상 데이터 수집을 제어하고, 데이터 저장부에 미리 저장된 표준 영상 데이터와 상기 제1 및 제2카메라부로부터 입력된 영상 데이터를 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 수리 또는 교체가 필요한 부분을 판단하고, 그 판단 결과 수리 또는 교체가 필요한 경우 해당 부분의 수리 또는 교체 정보 생성하며, 상기 제1카메라부의 영상 데이터를 분석하여 수리 또는 교체가 필요한 부분의 위치값을 생성하는 정보처리부, 상기 제1 및 제2카메라부를 통해 수집한 영상 데이터와, 상기 정보처리부에서 생성한 수리 또는 교체 정보를 표시하는 디스플레이부, 상기 정보처리부에서 생성한 위치값에 해당하는 상기 PCB 부분을 조준하여 저전력 레이저 빔의 가시광선을 발산하는 레이저 포인터 및 상기 스테이지의 상측에 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 레이저 포인터가 가리키는 스팟 부분을 확대하여 보여주는 확대경을 포함하는 PCB 검사 및 수리장치를 개시한다.In the present invention, a stage supporting the PCB, a carrier for sliding and transporting the PCB and passing it from one side of the stage to the other side, a first camera unit for acquiring image data by photographing the top surface of the PCB placed on the stage, and A second camera unit that acquires image data by taking a picture of the lower surface of the PCB placed thereon, and controls the first and second camera units to capture and collect image data, and to control standard image data previously stored in a data storage unit and the first and second camera units. 2Comparing the image data input from the camera unit, determining the part that needs repair or replacement according to whether or not it meets the preset criteria, and generating repair or replacement information for the part if repair or replacement is necessary as a result of the determination, An information processing unit that analyzes image data of the first camera unit to generate position values of parts requiring repair or replacement, image data collected through the first and second camera units, and repair or replacement information generated by the information processing unit A display unit for displaying, a laser pointer emitting visible light of a low-power laser beam by aiming at the PCB corresponding to the position value generated by the information processing unit, and a laser pointer installed above the stage to be movable in three axes Disclosed is a PCB inspection and repair device including a magnifying glass that enlarges and shows a spot indicated by a pointer.
Description
본 발명은 PCB 검사 및 수리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인쇄회로기판(PCB)의 고장 부분을 검출하여 쉽고 간편하게 수리 작업을 수행하여 재사용 할 수 있도록 하는 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a PCB inspection and repair device, and more particularly, to a PCB inspection and repair device for recycling a PCB, which detects a defective part of a printed circuit board (PCB) and performs repair work easily and conveniently so that it can be reused. it's about
인쇄회로기판(PCB)은 인쇄 배선판의 표면에 집적 회로ㆍ저항기ㆍ콘덴서 따위의 전자 부품을 납땜하여 고정하고, 그 부품들의 사이를 배선으로 접속시켜 전자 회로를 편성한 것으로, 특정 부품의 노후화(aging) 또는 결함, 불량 등으로 인한 기능상의 장애나 고장이 발생하여 작동하지 않는 경우 수리하여 재사용하고 있다.A printed circuit board (PCB) is a combination of electronic circuits by soldering and fixing electronic components such as integrated circuits, resistors, and capacitors on the surface of a printed wiring board, and connecting the components with wires to form an electronic circuit. ) or malfunctions or malfunctions due to defects or defects are repaired and reused.
예컨대, 인쇄회로기판의 제조 공정에서 납땜이 제대로 되지 않아 제품이 열을 받을 때나 충격을 받을 때 비교적 저온에서 납땜이 녹아서 떨어지는 냉납현상으로 인한 결함이나 불량이 발생한 경우 납땜기 등을 사용하여 수리한다.For example, in the manufacturing process of a printed circuit board, if soldering is not properly performed and a defect or defect occurs due to a cold soldering phenomenon in which solder melts and falls at a relatively low temperature when the product is subjected to heat or shock, a soldering machine or the like is used to repair it.
특히 계측기 등에 적용되는 인쇄회로기판의 경우 대부분이 소량으로 생산하는 특성상 가격 및 관리비용의 절감 등을 위해 고장 발생시 수리한 후 재사용 하고 있다.In particular, in the case of printed circuit boards applied to measuring instruments, etc., since most of them are produced in small quantities, they are reused after being repaired in case of failure to reduce price and management costs.
한편, 인쇄회로기판은 제조 공정 중 자동광학검사기(AOI) 등과 같이 카메라를 사용하는 광학 방식으로 회로의 패턴 불량 등을 자동으로 검사함으로써 불량품을 극소화하여 생산 수율을 향상시키고 있다.On the other hand, the printed circuit board improves the production yield by minimizing defective products by automatically inspecting the pattern defect of the circuit using an optical method using a camera, such as an automatic optical inspection machine (AOI) during the manufacturing process.
이러한 자동광학검사기는 불량 또는 결함이 존재하지 않는 표준영상과 카메라로부터 입력된 검사영상 간의 차이를 이용하는 방법과, 영상을 사각형, 원형, 얇은 선, 굵은 선 등 형태 기반의 4가지 세그먼트로 분류하여 검사하는 방법 등을 적용하고 있다.This automatic optical inspection machine uses the difference between a standard image without defects or defects and an inspection image input from a camera, and classifies the image into four types of segments based on shape, such as rectangle, circle, thin line, and thick line. How to apply, etc.
그런데 종래에는 인쇄회로기판의 불량이나 결함을 검사하는 공정과, 그로 인한 고장을 수리하는 공정이 별도의 설비에서 제각각 이루어지고 있기 때문에 작업능률 및 생산성이 상당히 떨어지는 문제점이 있다.However, in the prior art, there is a problem in that work efficiency and productivity are considerably lowered because the process of inspecting defects or defects of the printed circuit board and the process of repairing the resulting failure are performed separately in separate facilities.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출 및 완성하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는 데 도움이 되고 선행기술조사 및 심사에 유용하게 사용하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 알려지고 널리 사용되는 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.The background art or prior art described above herein is information possessed by the present inventor or acquired in the process of deriving and completing the present invention, which is helpful in understanding the technical significance of the present invention and is useful for prior art search and examination. However, prior to the filing of the present invention, it is revealed that it does not mean a technique that is generally known and widely used in the art to which the invention belongs.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 인쇄회로기판 검사 및 수리를 위한 기술이 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 하나의 스테이지에서 연속적으로 인쇄회로기판(PCB)의 결함이나 불량 등의 고장 부분을 정확하게 검출하고, 이를 쉽고 간편하게 수리하여 작업능률 및 생산성을 향상시키는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.Therefore, the present inventor comprehensively considers the above-mentioned matters and at the same time, in order to solve the technical limitations and problems of the existing printed circuit board inspection and repair technology, the present inventors continuously manufacture the printed circuit board (PCB) in one stage. Dedicated efforts have been made to develop a PCB inspection and repair device for PCB recycling with a new structure that can accurately detect faulty parts such as defects and defects, and repair them easily and conveniently to improve work efficiency and productivity. As a result of continuous research, the present invention was created.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 인쇄회로기판의 고장 부분을 정확하게 검출하고 간편하게 수리할 수 있도록 하는 PCB 검사 및 수리장치를 제공하는 데 있는 것이다.Therefore, the technical problem and object to be solved by the present invention is to provide a PCB inspection and repair device that accurately detects and conveniently repairs a defective part of a printed circuit board.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objects to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objects mentioned above, and other technical problems and objects that are not mentioned are the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs from the description below. Those who have it will be able to clearly understand.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 구체적인 수단은, PCB를 받쳐주는 스테이지, 상기 PCB를 슬라이딩 이송하여 상기 스테이지의 한쪽에서 반대쪽으로 통과시키는 캐리어, 상기 스테이지 위에 놓인 상기 PCB의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제1카메라부, 상기 스테이지 위에 놓인 상기 PCB의 하면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제2카메라부, 상기 제1 및 제2카메라부로부터 입력된 영상 데이터와 데이터 저장부에 미리 저장된 표준 영상 데이터를 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 수리 또는 교체가 필요한 부분을 판단하고, 그 판단 결과 수리 또는 교체가 필요한 경우 해당 부분의 수리 또는 교체 정보 생성하며, 상기 제1카메라부의 영상 데이터를 분석하여 수리 또는 교체가 필요한 부분의 위치값을 생성하는 정보처리부, 상기 제1 및 제2카메라부를 통해 수집한 영상 데이터와, 상기 정보처리부에서 생성한 수리 또는 교체 정보를 표시하는 디스플레이부, 상기 정보처리부에서 생성한 위치값에 해당하는 상기 PCB 부분을 조준하여 저전력 레이저 빔의 가시광선을 발산하는 레이저 포인터 및 상기 스테이지의 상측에 3축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 레이저 포인터가 가리키는 스팟 부분을 확대하여 보여주는 확대경을 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치를 제시한다.Specific means according to an embodiment of the present invention for effectively achieving a specific technical purpose while embodying a new idea for solving the technical problem of the present invention as described above is a stage supporting a PCB, sliding and transferring the PCB A carrier that passes from one side of the stage to the other side, a first camera unit that acquires image data by photographing the upper surface of the PCB placed on the stage, and a second camera unit that acquires image data by photographing the lower surface of the PCB placed on the stage The image data input from the camera unit and the first and second camera units is compared with the standard image data previously stored in the data storage unit, and a part that needs to be repaired or replaced is determined according to whether or not a preset criterion is satisfied, and the determination is made. As a result, when repair or replacement is required, an information processing unit that generates repair or replacement information for the corresponding part, analyzes the image data of the first camera unit, and generates a location value of the part that needs to be repaired or replaced, and the first and second camera units. A laser that emits visible light of a low-power laser beam by aiming at the PCB part corresponding to the position value generated by the display unit and the display unit that displays the image data collected through the information processing unit and the repair or replacement information generated by the information processing unit. We present a PCB inspection and repair device for PCB recycling, characterized by adopting a pointer and a magnifying glass installed to be movable in three axes on the upper side of the stage and magnifying the spot portion pointed by the laser pointer.
이로써 본 발명은 하나의 스테이지에서 연속적으로 인쇄회로기판(PCB)의 고장을 정확하게 검출하여 신속하고 간편하게 수리할 수 있다.Accordingly, the present invention can continuously and accurately detect a failure of a printed circuit board (PCB) in one stage and repair it quickly and conveniently.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 스테이지 위에 놓인 상기 PCB를 밝게 비추는 조명부 및 상기 제1 및 제2카메라부의 촬영과 영상 데이터 수집 및 상기 디스플레이부와 상기 레이저 포인터 및 상기 조명부를 각각 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 레이저 포인터 및 상기 확대경은 상기 정보처리부에서 생성한 위치값을 기초로 하는 상기 제어부의 제어에 따라 전후좌우 및 상하 방향으로 이동하는 3축 겐트리 로더(GANTRY LOADER)에 탑재될 수 있고, 상기 제2카메라부를 통해서 수리 부분에 대한 실시간 작업시 뒷면에 문제가 발생되는 경우 영상 신호값을 통해 이를 작업자가 인지할 수 있도록 한다.In addition, in a preferred embodiment of the present invention, a lighting unit for brightly illuminating the PCB placed on the stage and a control unit for photographing and collecting image data of the first and second camera units and controlling the display unit, the laser pointer, and the lighting unit, respectively Further, the laser pointer and the magnifying glass are mounted on a 3-axis gantry loader that moves forward, backward, left, right and up and down under the control of the control unit based on the position value generated by the information processing unit. In addition, when a problem occurs on the back side during real-time work on the repair part through the second camera unit, the operator can recognize it through the image signal value.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 캐리어 상측에서 상기 스테이지를 통과한 상기 PCB의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제3카메라부를 더 포함하며, 상기 정보처리부는 상기 제3카메라부로부터 입력된 영상 데이터와 상기 데이터 저장부에 미리 저장된 표준 영상 데이터를 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 상기 PCB의 수리 완료 여부를 판단하고, 그 결과를 상기 제어부의 제어에 따라 상기 디스플레이부로 전송할 수 있다.In addition, a preferred embodiment of the present invention further comprises a third camera unit for obtaining image data by photographing the upper surface of the PCB passing through the stage from the upper side of the carrier, and the information processing unit receives input from the third camera unit. Comparing the image data with the standard image data pre-stored in the data storage unit to determine whether or not the repair of the PCB is completed according to whether a preset criterion is satisfied, and transmits the result to the display unit under the control of the control unit. there is.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 스테이지의 외측에 작업자의 손을 받침하는 손받침 지그를 더 포함하며, 상기 손받침 지그의 일측에 작업 공구를 지지하는 공구 지지대가 더 제공된다.In addition, a preferred embodiment of the present invention further includes a hand support jig for supporting a worker's hand on the outside of the stage, and a tool support for supporting a work tool is further provided on one side of the hand support jig.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 확대경에 작업자의 얼굴을 보호하는 보호캡이 결합되고, 상기 확대경에 용접 작업시 작업자의 눈을 보호하는 눈보호필름판을 더 포함하며, 상기 눈보호필름판은 상기 확대경의 일측에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합될 수 있다.In addition, a preferred embodiment of the present invention, a protective cap for protecting the operator's face is coupled to the magnifying glass, further comprising an eye protection film plate for protecting the operator's eyes during welding work on the magnifying glass, the eye protection film The plate may be rotatably coupled to one side of the magnifying glass through a hinge.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술사상 및 실시 예(embodiment)에 따르면, 하나의 스테이지에서 연속적으로 인쇄회로기판(PCB)의 손상된 부품이나 접속부분 불량 및 절단된 배선 등 고장 부분을 신속하고 정확하게 검출하고 납땜기 등의 공구를 사용하여 쉽고 간편하게 수리하거나 손상된 부품을 교체할 수 있어 검사와 수리의 편리성 및 작업능률을 향상시킬 수 있다.According to the technical idea and embodiment of the present invention, on which a unique solution is based to solve the above technical problems, defective and cut damaged parts or connection parts of a printed circuit board (PCB) continuously in one stage. It is possible to quickly and accurately detect faulty parts such as damaged wiring, and to easily and conveniently repair or replace damaged parts using tools such as a soldering iron, thereby improving the convenience and work efficiency of inspection and repair.
또한, 인쇄회로기판(PCB)을 수리하거나 손상된 부품을 교체하는 과정에서 인쇄회로기판(PCB)의 하면을 실시간으로 확인할 수 있어 작업 시간을 단축함은 물론 접속부분이 잘못되는 등의 작업불량을 방지할 수 있다.In addition, in the process of repairing a printed circuit board (PCB) or replacing damaged parts, the lower surface of the printed circuit board (PCB) can be checked in real time, thereby reducing work time and preventing work defects such as incorrect connections. can do.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치 중 국부를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a front view schematically showing a PCB inspection and repair device for PCB recycling according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view schematically showing a PCB inspection and repair device for PCB recycling according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic front view of a local part of a PCB inspection and repair device for PCB recycling according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing a PCB inspection and repair device for PCB recycling according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.Prior to this, the terms to be described below are defined in consideration of functions in the present invention, which specifies that they should be interpreted as concepts consistent with the technical spirit of the present invention and meanings commonly used or commonly recognized in the art.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명의 편의와 이해를 돕기 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시될 수 있고, 그 도면상의 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.The accompanying drawings may be exaggerated or simplified in part to help explain and understand the configuration and operation of the technology, and each component on the drawings does not exactly match the actual size and shape. reveal
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 또 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, in this specification, the term and / or is meant to include a combination of a plurality of related items described or any item among a plurality of related items described, and when a certain part includes a certain component, this is particularly the opposite. Unless otherwise stated, it means that other components may be further included rather than excluding other components.
즉, 본 명세서에서 설시(說示)하는 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 특징, 개수, 단계, 공정, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계, 공정, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.That is, terms such as 'include' or 'have' described in this specification mean that a feature, number, step, process, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or the presence or addition of more other features or numbers, steps, processes, operations, components, parts, or combinations thereof.
한편, 본 발명에서 사용하는 "부" 및 "유닛"의 의미는 시스템에서 목적하는 적어도 하나의 기능이나 어느 일정한 동작을 처리하는 단위 또는 역할을 하는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합 등을 통한 수단이나 독립적인 동작을 수행할 수 있는 디바이스 또는 어셈블리 등으로 구현할 수 있다.On the other hand, the meaning of "unit" and "unit" used in the present invention means a module type that plays a role or unit that processes at least one function or a certain operation for the purpose of the system, which is hardware or software or hardware and It can be implemented as a means through software combination, etc., or as a device or assembly capable of performing an independent operation.
그리고 본 발명에서 사용하는 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.In addition, terms such as top, bottom, top, bottom, or top, bottom, top, bottom, front and rear, left and right used in the present invention are used for convenience to distinguish the relative positions of each component. For example, an upper part in the drawing may be named or referred to as an upper part, a lower part may be named or referred to as a lower part, a longitudinal direction may be named or referred to as a front-back direction, and a width direction may be named or referred to as a left-right direction.
또한, 본 발명에서 사용하는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용할 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용할 수 있다.In addition, terms such as first and second used in the present invention may be used to describe various elements. That is, terms such as first and second may be used for the purpose of distinguishing one component from another.
[실시 예][Example]
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치를 구성하는 주요 요소는 스테이지(10), 제1카메라부(20), 제2카메라부(30), 정보처리부(40), 디스플레이부(50), 레이저 포인터(60), 확대경(70), 조명부(80), 제어부(90), 겐트리 로더(100), 캐리어(110) 및 제3카메라부(120)를 포함하고 있다. 상기 제1 내지 제3카메라부(20)(30)(120)는 통상의 지지수단에 고정될 수 있어 별도로 지지수단을 도시하지는 않았다.As shown in FIGS. 1 to 4, the main elements constituting the PCB inspection and repair apparatus for PCB recycling according to an embodiment of the present invention include a
스테이지(10)는 PCB(1)를 받쳐주고 자유로이 움직이지 않게 지지하는 역할을 한다.The
즉, 스테이지(10)는 PCB(1)를 슬라이딩 방식으로 끼우고, 그 양쪽 단부를 지지하기 위한 안내홈(11)이 형성되어 있다.That is, the
제1카메라부(20)는 스테이지(10) 위에 놓인 PCB(1)의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 역할을 한다.The
즉, 제1카메라부(20)는 PCB(1)의 상면을 촬영하여 얻은 영상을 사진으로 캡처하여 영상 데이터를 추출하고, 이를 정보처리부(40)에 전송한다.That is, the
제2카메라부(30)는 스테이지(10) 위에 놓인 PCB(1)의 하면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 역할을 한다.The
즉, 제2카메라부(30)는 PCB(1)의 하면을 촬영하여 얻은 영상을 사진으로 캡처하여 영상 데이터를 추출하고, 이를 정보처리부(40)에 전송한다.That is, the
여기서 제1 및 제2카메라부(20)(30)는 이미지 센서와 영상처리 모듈을 포함하는 CCD 카메라를 적용할 수 있다.Here, a CCD camera including an image sensor and an image processing module may be applied to the first and
즉, 제1 및 제2카메라부(20)(30)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있고, 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 영상처리 모듈에서 가공하여 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 정보처리부(40)에 전송할 수 있다.That is, the first and
이에따라 제1카메라부(20)에서는 출력 영상을 통해 PCB(1)에서 수리될 부분에 대한 정보를 획득할 수 있고, 제2카메라부(30)를 통해서는 수리 부분에 대한 실시간 작업시 뒷면에 문제가 발생되는 경우 영상 신호값을 통해 이를 작업자가 인지할 수 있도록 할 수 있다. Accordingly, the
정보처리부(40)는 제1 및 제2카메라부(20)(30)로부터 입력된 영상 데이터와 데이터 저장부(41)에 미리 저장된 PCB(1)의 표준 영상 데이터를 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 PCB(1)의 수리 또는 교체가 필요한 부분을 판단한다.The
여기서 데이터 저장부(41)에는 PCB(1)의 표준 영상 데이터를 비롯하여 부품 관련 정보 및 위치값을 생성하는 데 필요한 좌표값 데이터 등이 저장되어 있다.Here, the
또한, 데이터 저장부(41)에는 콘덴서의 형상적 특징정보와 우량 콘덴서 영상정보를 콘덴서의 종류별로 미리 저장되어 있다.In addition, in the
예를 들면, 정보처리부(40)는 제1카메라부(20)로부터 입력된 영상 데이터의 특정 콘덴서에 대응되는 우량 콘덴서 영상 데이터를 제1카메라부(20)로부터 입력된 영상 데이터의 콘덴서 이미지와 대조하여 차분 영상을 획득하고, 차분 영상이 미리 설정된 오차 이상이면 불량으로 판정하고, 미리 설정된 오차 미만이면 정상으로 판정할 수 있다.For example, the
이외에도 정보처리부(40)는 제1 내지 제3카메라부(20)(30)(120)로부터 획득한 영상 데이터를 푸리에 변환(Fourier Transform)의 수학적인 처리를 통해 계산하여 미리 입력된 기준 값과 비교함으로써 PCB(1)의 불량을 판단할 수 있는 등 다양한 영상 분석기법을 이용하여 영상 데이터를 상호 비교 분석함으로써 PCB(1)의 이상 유무를 판별할 수 있다.In addition, the
또한, 정보처리부(40)는 판단 결과 수리 또는 교체가 필요한 경우 해당 부분의 수리 또는 교체 정보 생성하며, 제1카메라부(20)의 영상 데이터를 분석하여 수리 또는 교체가 필요한 부분의 위치값을 생성한다.In addition, the
아울러 정보처리부(40)는 제3카메라부(120)로부터 입력된 영상 데이터와 데이터 저장부(41)에 미리 저장된 PCB(1)의 표준 영상 데이터를 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 PCB(1)의 수리 완료 여부를 판단한다.In addition, the
한편, 정보처리부(40)는 제1 내지 제3카메라부(20)(30)(120)에 의해 촬영된 영상 데이터를 분석하는 비전분석 소프트웨어 및 영상 데이터 속의 특정 부분의 위치값을 생성하는 소프트웨어 등이 탑재될 수 있다.On the other hand, the
디스플레이부(50)는 제1 내지 제3카메라부(20)(30)(120)로부터 수집한 영상 데이터와, 정보처리부(40)에서 생성한 수리 또는 교체 정보 및 PCB(1)에서 수리 또는 교체가 필요한 부분의 위치값을 전송받아 표시한다. 또한, 수리 또는 교체와 관련한 매뉴얼이 디스플레이부(50)에 표시되어 숙련자가 아니어도 PCB의 검사 및 수리를 할 수 있게 된다.The display unit 50 includes image data collected from the first to
여기서 디스플레이부(50)는 제어에 필요한 메뉴나 영상 데이터 등을 표시하는 LCD(Liquid CrystalDisplay) 모니터로 이루어질 수 있다.Here, the display unit 50 may include a liquid crystal display (LCD) monitor that displays menus or image data necessary for control.
레이저 포인터(60)는 정보처리부(40)에서 생성한 위치값에 해당하는 PCB(1)의 상면 중 특정 부분을 조준하여 저전력 레이저 빔의 가시광선을 발산한다.The
그리고 레이저 포인터(60)는 스테이지(10)의 상측에 3축 방향으로 이동이 가능하게 설치되어 있다.Also, the
확대경(70)은 레이저 포인터(60)가 가리키는 스팟 부분을 확대하여 선명하게 보여주는 역할을 한다.The magnifying
이를통해 작업자는 확대경(70)에 의한 시야 확보로 수리 또는 교체할 부분에 대해 작업 공구를 용이하게 사용할 수 있다.Through this, the operator can easily use a work tool for a part to be repaired or replaced by securing a field of view through the magnifying
그리고 확대경(70)은 스테이지(10)의 상측에 3축 방향으로 이동이 가능하게 설치되어 있다.Further, the magnifying
상기 확대경(70)에는, 작업자의 얼굴을 보호하는 보호캡이 결합되도록 할 수 있다.A protective cap for protecting a worker's face may be coupled to the magnifying
상기 보호캡은, 도시하지는 않았지만 상기 확대경(70)에 착탈수단을 통해 분리 가능하게 결합될 수 있고, 작업자의 얼굴 표면을 보호할 수 있는 크기로 형성되도록 함이 바람직하다. 또한 상기 확대경(70)에는 용접 작업시 작업자의 눈을 보호하는 눈보호필름판이 더 제공될 수 있으며, 상기 눈보호필름판은, 상기 확대경(70)의 일측에 힌지를 통해 결합되어 필요에 따라 회동시켜 사용하도록 할 수 있다. The protective cap, although not shown, can be detachably coupled to the magnifying
조명부(80)는 스테이지(10) 위에 놓인 PCB(1)를 밝게 비추는 역할을 한다.The
여기서 조명부(80)는 여러 개의 LED 램프로 이루어져 서로 다른 각도에서 다른 색상 및 서로 다른 파장 범위를 가지는 빛을 PCB(1)에 조사함으로써 PCB(1) 중 납땜 영역의 양부와 모양을 정확하게 파악할 수 있는 등 제1 및 제3카메라부(20)(120)에서 획득한 영상 데이터의 비교 및 판단이 용이할 수 있다.Here, the
제어부(90)는 제1 내지 제3카메라부(20)(30)(120)의 촬영과 영상 데이터 수집을 각각 제어하고, 정보처리부(40)의 판단 결과를 디스플레이부(50)로 전송한다.The control unit 90 controls photographing and image data collection of the first to
즉, 제어부(90)는 제1 내지 제3카메라부(20)(30)(120)를 통해 수집한 영상 데이터와, 정보처리부(40)에서 생성한 수리 또는 교체 정보 및 PCB(1)에서 수리 또는 교체가 필요한 부분의 위치값을 디스플레이부(50)로 전송한다.That is, the control unit 90 controls image data collected through the first to
여기서 제어부(90)는 산업용 PC(Personal Computer)로 구현될 수 있고, xyz 좌표값을 이용하여 겐트리 로더(100)의 전후좌우 및 상하 3축 방향으로 이동을 제어하기 위한 PLC(Programmable Logic Controller)를 포함할 수 있다.Here, the controller 90 may be implemented as an industrial PC (Personal Computer), and is a Programmable Logic Controller (PLC) for controlling the movement of the
또한, 제어부(90)는 조명부(80)의 점등 및 소등 제어 및 겐트리 로더(100)의 정밀한 움직임을 제어하는 모션제어 소프트웨어 등이 탑재될 수 있다.In addition, the control unit 90 may be equipped with motion control software that controls lighting and turning off of the
겐트리 로더(100)는 레이저 포인터(60) 및 확대경(70)을 탑재하여 정보처리부(40)에서 생성한 위치값을 기초로 하는 제어부(90)의 제어에 따라 스테이지(10)의 상측에서 전후좌우 및 상하 3축 방향으로 이동시키는 역할을 한다.The
예를 들면, 겐트리 로더(100)는 레이저 포인터(60) 및 확대경(70)을 x축 방향으로 왕복 이동시키는 리니어모터와 구동부, y축 방향으로 왕복 이동시키는 리니어모터와 구동부, z축 방향으로 왕복 이동시키는 리니어모터와 구동부를 포함하여 이루어질 수 있다.For example, the
캐리어(110)는 스테이지(10)의 양쪽에서 PCB(1)를 슬라이딩 이송하는 역할을 한다.The
여기서 캐리어(110)는 제어부(90)의 제어 신호에 따라 작동하는 전동기의 구동에 의해 벨트가 앞뒤로 무한궤도 운동하면서 작업자나 인접하는 다른 컨베이어로부터 PCB(1)를 하나씩 차례대로 받아서 일정한 거리 사이를 운반하는 전동식 벨트 컨베이어를 채택하여 적용할 수 있다.Here, the
제3카메라부(120)는 캐리어(110)의 상측에서 스테이지(10)를 통과한 PCB(1)의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 역할을 한다.The
즉, 제3카메라부(120)는 PCB(1)의 수리가 정상적으로 되었는지 확인하기 위해 PCB(1)의 상면을 촬영해 얻은 영상을 사진으로 캡처하여 영상 데이터를 추출하고, 이를 정보처리부(40)에 전송한다.That is, the
여기서 제3카메라부(120)는 이미지 센서와 영상처리 모듈을 포함하는 CCD 카메라를 적용할 수 있다.Here, the
즉, 제3카메라부(120)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있고, 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 영상처리 모듈에서 가공하여 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 정보처리부(40)에 전송할 수 있다.That is, the
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 PCB 검사 및 수리장치는 스테이지(10) 위에 놓인 PCB(1)의 손상된 부품이나 접속부분 불량 및 절단된 배선 등 고장 부분을 신속하고 정확하게 검출할 수 있고, 아울러 레이저 포인터(60)와 확대경(70)을 통해 수리나 교체할 부품을 지시하고 확대하여 보면서 납땜기 등의 공구를 사용하여 쉽고 간편하게 수리 또는 손상된 부품을 교체할 수 있다.The PCB inspection and repair device according to the embodiment of the present invention configured as described above can quickly and accurately detect faulty parts such as damaged parts, defective connections, and cut wires of the
다른 예로서, 수리될 PCB(1) 기판이 설치된 스테이지(10)의 어느 일측에 별도로 작업자의 작업 편의성을 위해 손받침 지그를 추가할 수 있다. As another example, a hand support jig may be separately added to any side of the
상기 손받침 지그는 작업자의 손이 움직이지 못하도록 제어하는 역할을 수행하며, 상기 손받침 지그에는 공구 고정을 위한 공구 지지대를 더 제공할 수 있다.The hand rest jig serves to control the operator's hand from moving, and a tool support for fixing a tool may be further provided in the hand rest jig.
이러한 경우 PCB(1)에서 손상된 부품 수리 또는 교체시 확대경(70)과 함께 안정된 공구 지지로 작업성을 향상시킬 수 있다. In this case, when repairing or replacing damaged parts on the
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다.On the other hand, the present invention is not limited by the above-described embodiments (embodiment) and the accompanying drawings, and can be variously modified and applied in various ways not illustrated within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, as well as each It is clear to those of ordinary skill in the art that the components can be widely applied by substitution of components and changes to other equivalent embodiments.
그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.Therefore, contents related to the modification and application of the technical features of the present invention should be interpreted as being included within the technical spirit and scope of the present invention.
10: 스테이지 11: 안내홈
20: 제1카메라부 30: 제2카메라부
40: 정보처리부 41: 데이터 저장부
50: 디스플레이부 60: 레이저 포인터
70: 확대경 80: 조명부
90: 제어부 100: 겐트리 로더
110: 캐리어 120: 제3카메라부 10: stage 11: guide home
20: first camera unit 30: second camera unit
40: information processing unit 41: data storage unit
50: display unit 60: laser pointer
70: magnifying glass 80: lighting unit
90: control unit 100: gantry loader
110: carrier 120: third camera unit
Claims (6)
상기 스테이지(10) 위에 놓인 상기 PCB(1)의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제1카메라부(20);
상기 스테이지(10) 위에 놓인 상기 PCB(1)의 하면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제2카메라부(30);
상기 제1 및 제2카메라부(20)(30)로부터 입력된 영상 데이터와 데이터 저장부(41)에 미리 저장된 표준 영상 데이터를 푸리에 변환(Fourier Transform)의 수학적인 처리를 통해 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 상기 PCB(1)의 수리 또는 교체가 필요한 부분을 판단하고, 그 판단 결과 수리 또는 교체가 필요한 경우 해당 부분의 수리 또는 교체 정보 생성하며, 상기 제1카메라부(20)의 영상 데이터를 분석하여 수리 또는 교체가 필요한 부분의 위치값을 생성하는 정보처리부(40);
상기 제1 및 제2카메라부(20)(30)를 통해 수집한 영상 데이터와, 상기 정보처리부(40)에서 생성한 수리 또는 교체 정보를 각각 표시하는 디스플레이부(50);
상기 정보처리부(40)에서 생성한 위치값에 해당하는 상기 PCB(1)의 상면 중 특정 부분을 조준하여 저전력 레이저 빔의 가시광선을 발산하는 레이저 포인터(60);
상기 스테이지(10)의 상측에 3축 방향으로 이동이 가능하게 설치되어 상기 레이저 포인터(60)가 가리키는 스팟 부분을 확대하여 보여주는 확대경(70);
상기 스테이지(10) 위에 놓인 상기 PCB(1)를 비추는 조명부(80);
상기 제1 및 제2카메라부(20)(30)의 촬영과 영상 데이터 수집 및 상기 디스플레이부(50)와 상기 레이저 포인터(60) 및 상기 조명부(80)를 각각 제어하고 모션제어 소프트웨어가 탑재된 제어부(90);
상기 스테이지(10)의 양쪽에서 상기 PCB(1)를 슬라이딩 이송하는 캐리어(110); 및
상기 캐리어(110)의 상측에서 상기 스테이지(10)를 통과한 상기 PCB(1)의 상면을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 제3카메라부(120);를 포함하되,
상기 레이저 포인터(60) 및 상기 확대경(70)은 겐트리 로더(100)에 탑재되고, 상기 겐트리 로더(100)는 상기 정보처리부(40)에서 생성한 위치값을 기초로 하고 PLC(Programmable Logic Controller)를 포함하는 상기 제어부(90)의 제어에 따라 상기 스테이지(10)의 상측에서 전후좌우 및 상하 3축 방향으로 이동하고, 상기 제2카메라부(30)를 통해서 수리 부분에 대한 실시간 작업시 뒷면에 문제가 발생되는 경우 영상 신호값을 통해 이를 작업자가 인지할 수 있도록 하며,
상기 정보처리부(40)는 상기 영상 데이터를 분석하는 비전분석 소프트웨어가 탑재되어 있고, 상기 제3카메라부(120)로부터 입력된 영상 데이터와 상기 데이터 저장부(41)에 미리 저장된 표준 영상 데이터를 푸리에 변환(Fourier Transform)의 수학적인 처리를 통해 비교하여 미리 설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 상기 PCB(1)의 수리 완료 여부를 판단하고, 그 결과를 상기 제어부(90)의 제어에 따라 상기 디스플레이부(50)로 전송하며,
수리 또는 교체와 관련한 매뉴얼이 상기 디스플레이부(50)에 표시되어 숙련자가 아니어도 PCB의 검사 및 수리를 할 수 있고,
상기 스테이지(10)의 외측에, 작업자의 손이 움직이지 못하도록 작업자의 손을 받침하는 손받침 지그를 더 포함하며 상기 손받침 지그의 일측에 작업 공구를 지지하는 공구 지지대가 더 제공되며,
상기 확대경(70)에 착탈 가능하게 결합되면서 작업자의 얼굴을 보호하는 보호캡이 결합되고,
상기 확대경(70)에, PCB(1)의 수리 또는 손상된 부품의 교체를 위한 납땜 작업시 작업자의 눈을 보호하는 눈보호필름판을 더 포함하고, 상기 눈보호필름판은, 상기 확대경(70)의 일측에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합되어,
하나의 스테이지에서 연속적으로 PCB(1)의 고장 부분의 검출과 수리 및 수리 완료 여부 판단을 할 수 있는, PCB 재활용을 위한 PCB 검사 및 수리장치.
A stage 10 supporting the PCB 1;
a first camera unit 20 that acquires image data by photographing the upper surface of the PCB 1 placed on the stage 10;
a second camera unit 30 for acquiring image data by photographing the lower surface of the PCB 1 placed on the stage 10;
The standard image data previously stored in the data storage unit 41 is compared with the image data input from the first and second camera units 20 and 30 through mathematical processing of Fourier Transform to set a preset standard. It is determined whether a part of the PCB (1) needs to be repaired or replaced according to whether it satisfies, and as a result of the determination, if repair or replacement is required, repair or replacement information is generated for the part, and the first camera unit 20 an information processing unit 40 that analyzes image data to generate a location value of a part that needs to be repaired or replaced;
a display unit 50 that displays image data collected through the first and second camera units 20 and 30 and repair or replacement information generated by the information processing unit 40;
a laser pointer 60 aiming at a specific part of the upper surface of the PCB 1 corresponding to the position value generated by the information processing unit 40 and emitting visible light of a low-power laser beam;
a magnifying glass (70) installed on the upper side of the stage (10) to be movable in 3-axis directions and magnifying and showing the spot portion indicated by the laser pointer (60);
a lighting unit 80 that illuminates the PCB 1 placed on the stage 10;
The first and second camera units 20 and 30 are photographed, image data collected, and the display unit 50, the laser pointer 60, and the lighting unit 80 are respectively controlled, and motion control software is mounted. control unit 90;
Carriers 110 for sliding and transporting the PCB 1 on both sides of the stage 10; and
A third camera unit 120 for obtaining image data by photographing the upper surface of the PCB 1 passing through the stage 10 from the upper side of the carrier 110;
The laser pointer 60 and the magnifying glass 70 are mounted on the gantry loader 100, and the gantry loader 100 is based on the positional value generated by the information processing unit 40 and PLC (Programmable Logic) Controller) moves in 3 axis directions from the top of the stage 10 to the front, rear, left and right and up and down, and when performing real-time work on the repair part through the second camera unit 30 If a problem occurs on the back side, the operator can recognize it through the video signal value.
The information processing unit 40 is equipped with vision analysis software that analyzes the image data, and the image data input from the third camera unit 120 and the standard image data previously stored in the data storage unit 41 are Fourier It is compared through mathematical processing of transformation (Fourier Transform) to determine whether or not the repair of the PCB 1 is completed according to whether or not a preset standard is satisfied, and the result is determined on the display unit under the control of the control unit 90. Send to (50),
A manual related to repair or replacement is displayed on the display unit 50, so that even if you are not an expert, you can inspect and repair the PCB.
On the outside of the stage 10, a hand support jig for supporting the operator's hand so that the operator's hand does not move is further provided, and a tool support for supporting a work tool is further provided on one side of the hand support jig,
A protective cap for protecting the operator's face is coupled while being detachably coupled to the magnifying glass 70,
The magnifying glass 70 further includes an eye protection film plate for protecting the operator's eyes during a soldering operation for repairing the PCB 1 or replacing damaged parts, and the eye protection film plate includes the magnifying glass 70 Is rotatably coupled to one side of the hinge through a hinge,
A PCB inspection and repair device for PCB recycling, capable of continuously detecting and repairing defective parts of the PCB (1) and determining whether or not repairs have been completed in one stage.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |