KR20000004289A - Pcb자동검사장치의 티칭데이타 설정방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PCB의 이미지와 PCB에 실장된 각 부품들의 검사파라메타에 기초하여 각 부품들의 실장상태를 자동검사하는 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정방법 및 장치에 관한 것으로서, 검사대상 PCB에 실장되는 부품들에 관한 소정의 검사파라메타를 기준데이타저장부에 미리 저장하는 단계와; 상기 검사대상 PCB를 촬상하는 단계와; 촬상된 상기 PCB의 이미지를 복수의 프레임으로 분할하는 단계와; 상기 각 프레임상의 각 부품 이미지와 상기 기준데이타저장부의 데이터에 기초하여 각 부품의 종류를 판별하는 단계와; 상기 각 부품들에 해당하는 검사파라메타를 상기 기준데이타저장부로부터 인출하여 상기 검사대상 PCB에 대한 티칭데이타로서 티칭데이타저장부에 저장하는 단계와; 상기 검사대상 PCB를 상기 티칭데이타저장부에 저장된 티칭데이타에 기초하여 자동검사를 시행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 티칭작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 초보자도 용이하게 티칭작업을 할 수 있다.

Description

ＰＣＢ자동검사장치의 티칭데이타 설정방법 및 장치

본 발명은 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정방법 및 장치에 관한 것이다.

전자제품용 PCB는, 절연기판에 동박을 입히거나 도체 패턴으로 회로를 형성한 프린트기판상에 IC 또는 수동부품, 능동부품을 조합하여 구성한 것이다. 이러한 PCB에 부품을 조합하는 것을 실장이라 하며, 실장방법에는 프린트기판에 저융점의 황납재를 용해하여 도포한 다음, 황납재가 응고하기 전에 부품을 안착시켜 접합하는 황산접법이 일반적으로 사용되고 있다.

PCB에 부품들이 실장되면, PCB자동검사장치를 사용하여 부품들이 제대로 접합되었는지 검사하게 되며, PCB자동검사장치는 PCB에 실장된 부품의 유무, 위치, 납땜상태, 리드의 들뜸 등을 검사하게 된다. PCB자동검사장치는, PCB를 검사하는 방법에 따라 다양한 종류의 것들이 있으며, 통상적으로 PCB를 비추는 조명시스템과, 조명시스템에 의해 조명된 PCB를 촬상하는 CCD카메라와, CCD카메라로부터 촬상된 PCB를 이미지화시키는 비젼처리부를 포함한다.

이러한 PCB자동검사장치는, 검사대상 PCB의 검사영역, 검사방법, 검사기준 등을 지정한 검사프로그램에 의해 제어되어 PCB를 자동검사하게 되며, PCB를 검사하기 전에 검사프로그램을 미리 제어부에 입력하는 티칭과정을 거쳐야 한다.

티칭과정은, 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 검사대상 PCB를 PCB자동검사장치에 로딩시키면서 시작된다(P10). PCB가 로딩되면 제어부는, CCD카메라를 이용하여 PCB를 촬상하고, 촬상된 영상을 처리하는 비젼처리부로 전송한다(P20). 그러면, 비젼처리부에서는 촬상된 PCB의 영상을 이미지화하여 저장한다. 그리고, 제어부는 저장된 PCB의 이미지를 비젼처리부의 화면에 리콜하고, 사용자는 검사를 요하는 PCB 영역을 판단하여 PCB의 이미지를 복수개의 프레임으로 분할한 다음, 각 프레임의 고유번호를 지정하여 프레임분할저장부에 저장한다(P30).

그런 다음, 각각의 프레임의 이미지를 비젼처리부의 화면에 리콜하고, 사용자는 프레임내에 실장된 부품들을 판별하며(P40), 판별된 각 부품들의 검사파라메타, 예를 들면, 부품의 방향, 리드의 피치, 납땜상태, 양 불량의 판정기준값 등을 지정하여 티칭데이타저장부에 저장한다(P50). 이러한 과정에 의해, 각각의 프레임의 티칭이 모두 완료되면, PCB의 시험검사를 실시한다. 시험검사 중 부적절한 검사파라메타가 검출되면, 사용자는 검사파라메타를 수정한 다음 다시 저장하고, 재시험검사를 하게 된다(P60). 이렇게 수회에 걸친 시험검사를 통해 검사프로그램이 완성되면, 이 검사프로그램을 이용하여 PCB를 자동검사하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 PCB자동검사장치의 티칭작업에 있어서, PCB가 로딩된 다음 PCB의 촬상과, 촬상된 영상의 이미지화만 자동으로 하며, PCB의 이미지를 프레임으로 분할하는 과정과, 각 프레임에 장착된 부품판별과 각 부품의 검사파라메타를 지정하는 작업을 사용자가 일일이 수작업해야 한다. 이에 따라, 비교적 복잡하고 큰 PCB의 경우 분할된 프레임의 수가 많고, 각 프레임마다 다수의 부품이 장착되어 있으므로, 티칭작업시간이 수시간 내지는 심지어 열시간 이상의 장시간이 소요된다. 그리고, 현재 생산라인의 특성상 수많은 모델변경을 해야 함에 따라, 검사대상 PCB가 자주 바뀌게 되며, 그 때마다 새로운 PCB의 티칭작업을 다시 해주어야 하므로 번거롭고 생산효율이 저하된다.

따라서 본 발명의 목적은, 티칭작업시간을 단축하여 생산효율을 향상시킬 수 있으며, 사용이 용이한 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정방법 및 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 PCB자동검사장치의 티칭과정을 나타낸 흐름도,

도 2는 도 1의 PCB자동검사장치의 제어블럭도,

도 3은 종래의 PCB자동검사장치의 티칭과정을 나타낸 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5 : CCD카메라 7 : 기준데이타저장부

9 : 비젼처리부 10 : 제어부

13 : 부품종류판별부 15 : 프레임분할부

20 : 티칭데이타저장부

상기 목적은, 본 발명에 따라, PCB의 이미지와 PCB에 실장된 각 부품들의 검사파라메타에 기초하여 각 부품들의 실장상태를 자동검사하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법에 있어서, 검사대상 PCB에 실장되는 부품들에 관한 소정의 검사파라메타를 기준데이타저장부에 미리 저장하는 단계와; 상기 검사대상 PCB를 촬상하는 단계와; 상기 검사대상 PCB상의 각 부품 이미지와 상기 기준데이타저장부의 데이터에 기초하여 각 부품의 종류를 판별하는 단계와; 상기 각 부품들에 해당하는 검사파라메타를 상기 기준데이타저장부로부터 인출하여 상기 검사대상 PCB에 대한 티칭데이타로서 티칭데이타저장부에 저장하는 단계와; 상기 검사대상 PCB를 상기 티칭데이타저장부에 저장된 티칭데이타에 기초하여 자동검사를 시행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법에 의해 달성된다.

여기서, 촬상된 상기 PCB의 이미지를 복수의 프레임으로 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 기준데이타저장부내에는 프레임의 분할을 위한 프레임분할 알고리즘이 미리 저장되어 있으며, 상기 PCB의 이미지를 복수의 프레임으로 분할하는 단계는, 상기 프레임분할 알고리즘에 의해 상기 PCB상에서 검사를 요하는 검사영역을 분할하는 단계인 것이 바람직하다.

또한, 상기 기준데이타저장부내에는 각 부품의 종류를 판별하기 위한 부품판별데이타를 포함하고 있으며, 상기 각 부품의 종류를 판별하는 단계는, 상기 부품판별데이타에 따라 부품의 종류를 판별하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, PCB의 이미지와 PCB에 실장된 각 부품들의 검사파라메타에 기초하여 각 부품들의 실장상태를 자동검사하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정장치에 있어서, 검사대상 PCB에 실장되는 부품들에 관한 소정의 검사파라메타가 미리 저장되는 기준데이타저장부와; 상기 검사대상 PCB를 촬상하는 CCD카메라와; 상기 검사대상 PCB상의 각 부품 이미지와 상기 기준데이타저장부의 데이타에 기초하여 각 부품의 종류를 판별하는 부품종류판별부와; 상기 각 부품들에 해당하는 검사파라메타를 상기 기준데이타저장부로부터 인출하여 상기 PCB에 대한 티칭데이타로서 저장하는 티칭데이타저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정장치에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 촬상된 PCB를 복수의 프레임으로 분할하는 프레임분할부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 기준데이타저장부에는 상기 PCB의 이미지를 분할하기 위한 프레임분할 알고리즘이 미리 저장되어 있으며, 상기 프레임분할부는 상기 프레임분할 알고리즘에 따라 상기 프레임을 분할하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 기준데이타저장부에는 부품의 종류를 판별하기 위한 부품판별데이타가 미리 저장되어 있으며, 상기 부품종류판별부는 상기 부품판별데이타에 의해 각 부품의 종류를 판별하는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

PCB를 검사하기 위한 PCB자동검사장치는, PCB를 비추는 조명시스템과, 조명시스템에 의해 조명된 PCB를 촬상하는 CCD카메라와, CCD카메라로부터 촬상된 PCB를 이미지화시키는 비젼처리부를 포함하며, PCB에 조립된 부품의 유무, 위치, 납땜상태, 리드의 들뜸 등을 검사하게 된다.

이러한 PCB자동검사장치는, 검사대상 PCB의 검사영역, 검사방법, 검사기준 등을 지정한 검사프로그램을 통하여 PCB를 자동검사하게 되며, PCB를 검사하기 전에 검사프로그램을 미리 제어부에 입력하는 티칭데이타 설정과정을 거쳐야 한다.

티칭을 하기 위해서는, 먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 티칭시 필요한 기준데이타를 기준데이타저장부(7)에 입력하여야 한다(S10). 기준데이타저장부(7)에는, 프레임분할 알고리즘과, 부품판별데이타와, 부품별티칭데이타가 저장되어 있다. 프레임분할 알고리즘은, CCD카메라(5)에 의해 촬상된 PCB에서 검사를 요하는 검사영역을 복수개의 프레임으로 분할하도록 하는 알고리즘이다. 그리고, 부품판별데이타는 부품의 명암, 문자, 형상에 따라 부품을 구별할 수 있도록 한 정보이며, 부품별티칭데이타는 PCB에 실장되는 부품명 또는 기호와, 각 부품의 검사부위 및 검사방법, 부품의 검사시 양불량을 판단하는 기준값 등을 포함한다.

그런 다음, 검사대상 PCB를 PCB자동검사장치에 로딩시키고(S20), PCB가 로딩되면 제어부(10)는, CCD카메라(5)와 조명시스템을 통해 PCB의 각 연부를 검출하여 PCB의 크기를 판별하고, 판별결과에 따라 CCD카메라(5)의 이동범위를 결정하게 된다. 그런 다음, CCD카메라(5)를 PCB의 X-Y방향으로 이동시키면서 PCB를 촬상하게 되며, CCD카메라(5)의 시야를 고려하여 PCB를 복수의 구역으로 분할하여 촬상하게 된다(S30). 이 때, 각 구역이 서로 중첩되도록 촬상하여 촬상되지 아니하는 구역이 발생하는 것을 방지한다.

제어부(10)는 CCD카메라(5)를 통한 촬상이 완료되면, 비젼처리부(9)로 촬상된 PCB의 정보를 전송하고, 비젼처리부(9)에서는 촬상된 PCB의 영상을 이미지화하여 저장한다. 이 때, 제어부(10)는 촬상된 PCB상에 부품이 장착되지 아니한 데드에어리어(Dead Area)를 판정하여, 검사가 필요한 PCB의 검사영역을 결정한다(S40).

PCB의 검사영역이 결정되면, 제어부(10)는 저장된 PCB의 이미지를 비젼처리부(9)의 화면에 리콜하고, 프레임분할부(15)에서는 기준데이타저장부(7)에 저장된 프레임분할 알고리즘에 따라, 데드에어리어를 제외한 PCB의 검사영역을 복수개의 프레임으로 분할하게 된다(S50). 프레임 분할시 프레임분할부(15)에서는, CCD카메라(5)의 시야를 고려하여 인접하는 프레임이 상호 중첩되도록 프레임을 복수개로 분할하도록 하며, 이 때, 프레임분할부(15)에서는 인접한 프레임과 중첩된 부분에 있는 부품을 어느 프레임에 소속시킬 것인가를 결정하고, CCD카메라(5)의 시야보다 큰 부품인 경우 부품을 분할촬상하도록 하여 부품을 재확인하도록 한다. 이렇게 프레임의 분할이 완료되면, 제어부(10)는 각 프레임의 고유번호를 지정한다.

그런 다음, 제어부(10)는 다시 각각의 프레임을 순차적으로 비젼처리부(9)의 화면에 리콜하고, 부품종류판별부(13)에서는 각각의 프레임내에 포함된 부품을 부품의 크기와, 명암 및 형상, 부품에 인쇄된 문자등의 특징을 파악하여 부품의 종류를 판별하게 된다(S60). 부품의 판별이 완료되면, 제어부(10)는 각 프레임마다 실장된 부품에 해당되는 검사파라메타, 예를 들면, 부품의 방향, 리드의 피치, 납땜상태, 양 불량의 판정기준값 등을 기준데이타저장부(7)로부터 인출하고(S70), 인출된 정보를 각각의 프레임별로 구분하여 티칭데이타저장부(20)에 저장하게 된다(S80).

이렇게 프레임별로 티칭데이타의 설정이 완료되면, 제어부(10)는 PCB를 강제적으로 배출시키고, 다시 PCB를 재로딩하여 시험검사를 실시하며, 육안으로도 확인할 수 있도록 PCB를 저속으로 이동시키거나 각각의 프레임별로 순차적으로 이동시킨다. 이 때, PCB에 실장된 부품에 따라 검사파라메타가 적절히 선택되었는지 검사하여, 적절한 검사파라메타가 설정되지 아니한 부품들에 대해서는 티칭데이타의 내용을 수정한다(S90). 그리고, 수정된 티칭데이타에 대해서는 임의의 저장부를 별도로 형성하여 기준데이타저장부(7)내의 기준데이타와 별개로 저장하며, 기준데이타저장부(7)내의 기준데이타는 표준정보로서 사용할 수 있도록 보존한다. 이렇게 티칭데이타의 수정작업이 완료되면, 티칭과정이 완전히 완료되며 티칭데이타저장부(20)에 저장된 티칭데이타를 이용하여 PCB를 자동검사할 수 있게 된다.

이에 따라, 종래에는 PCB를 검사하기 위해서 PCB에 실장된 부품들을 사용자가 육안으로 판별하여 각 부품에 해당하는 검사파라메타를 일일이 티칭해주어야 했으나, 본 발명에 따르면, 프레임분할과 부품판별, 및 티칭데이타의 입력 등 일련의 작업들을 자동으로 할 수 있다. 따라서, 티칭을 위한 시간을 획기적으로 단축할 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 초보자도 용이하게 PCB자동검사장치의 티칭작업을 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 티칭작업시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 초보자도 용이하게 티칭작업을 할 수 있다.

Claims (8)

1. PCB의 이미지와 PCB에 실장된 각 부품들의 검사파라메타에 기초하여 각 부품들의 실장상태를 자동검사하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법에 있어서,

   검사대상 PCB에 실장되는 부품들에 관한 소정의 검사파라메타를 기준데이타저장부에 미리 저장하는 단계와;

   상기 검사대상 PCB를 촬상하는 단계와;

   상기 검사대상 PCB상의 각 부품 이미지와 상기 기준데이타저장부의 데이터에 기초하여 각 부품의 종류를 판별하는 단계와;

   상기 각 부품들에 해당하는 검사파라메타를 상기 기준데이타저장부로부터 인출하여 상기 검사대상 PCB에 대한 티칭데이타로서 티칭데이타저장부에 저장하는 단계와;

   상기 검사대상 PCB를 상기 티칭데이타저장부에 저장된 티칭데이타에 기초하여 자동검사를 시행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   촬상된 상기 PCB의 이미지를 복수의 프레임으로 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 기준데이타저장부내에는 프레임의 분할을 위한 프레임분할 알고리즘이 미리 저장되어 있으며, 상기 PCB의 이미지를 복수의 프레임으로 분할하는 단계는, 상기 프레임분할 알고리즘에 의해 상기 PCB상에서 검사를 요하는 검사영역을 분할하는 단계인 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기준데이타저장부내에는 각 부품의 종류를 판별하기 위한 부품판별데이타를 포함하고 있으며, 상기 각 부품의 종류를 판별하는 단계는, 상기 부품판별데이타에 따라 부품의 종류를 판별하는 단계인 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정방법.
5. PCB의 이미지와 PCB에 실장된 각 부품들의 검사파라메타에 기초하여 각 부품들의 실장상태를 자동검사하는 PCB자동검사장치의 티칭데이터 설정장치에 있어서,

   검사대상 PCB에 실장되는 부품들에 관한 소정의 검사파라메타가 미리 저장되는 기준데이타저장부와;

   상기 검사대상 PCB를 촬상하는 CCD카메라와;

   촬상된 상기 검사대상 PCB의 각 부품 이미지와 상기 기준데이타저장부의 데이타에 기초하여 각 부품의 종류를 판별하는 부품종류판별부와;

   상기 각 부품들에 해당하는 검사파라메타를 상기 기준데이타저장부로부터 인출하여 상기 PCB에 대한 티칭데이타로서 저장하는 티칭데이타저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 촬상된 PCB를 복수의 프레임으로 분할하는 프레임분할부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 기준데이타저장부에는 상기 PCB의 이미지를 분할하기 위한 프레임분할 알고리즘이 미리 저장되어 있으며, 상기 프레임분할부는 상기 프레임분할 알고리즘에 따라 상기 프레임을 분할하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 기준데이타저장부에는 부품의 종류를 판별하기 위한 부품판별데이타가 미리 저장되어 있으며, 상기 부품종류판별부는 상기 부품판별데이타에 의해 각 부품의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 PCB자동검사장치의 티칭데이타 설정장치.