KR20000067636A

KR20000067636A - Vision apparatus

Info

Publication number: KR20000067636A
Application number: KR1019990015630A
Authority: KR
Inventors: 정호준
Original assignee: 이중구; 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-25

Abstract

PURPOSE: A vision device is provided to be capable of obtaining a reference mark of a printed circuit board exactly. CONSTITUTION: A vision device comprises a lighting unit(40) which is installed so that a light is irradiated with regard to a printed circuit board(25) where a reference mark(28) is indicated. A recognition part(20) is installed on a light source of the lighting unit(40), and recognizes the light reflected from the reference mark(28) of the printed circuit board(25) by the light source(22). The recognition part(20) consists of a CCD camera(21), image input parts(29,31), and a processing part(30). A color filter(23) as a color revision unit is interposed between the printed circuit board(25) and the light source(22).

Description

Vision apparatus

본 발명은 비젼장치에 관한 것으로서, 특히 인쇄 회로 기판의 기준마크를 인식하기 위하여 컬러필터를 사용하는 조명 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vision apparatus, and more particularly to a lighting apparatus that uses a color filter to recognize a reference mark on a printed circuit board.

일반적으로 전자 부품, 예컨대 칩(Chip)을 인쇄 회로 기판(PCB/Printed Circuit Board)에 표면 실장하는 칩마운터에서 작업을 수행하기 위하여 소정의 기준점을 잡는 것이 필요하다. 따라서 인쇄 회로 기판에 마킹된 것으로, 예컨데 흰색 또는 검은색 등의 소정 칼라 및 삼각형 또는 십자형 등의 소정 형상으로 된 기준마크(Fiducial Mark)를 CCD카메라(Charge Coupled Device Camera)로써 인식하는 작업이 선행된다. 그리고 상기 기준마크를 CCD카메라를 통하여 인식한 컴퓨터는 이 기준마크로부터 인쇄 회로 기판의 위치를 파악한다. 이어서 컴퓨터는 칩이 마운팅될 지점을 정확히 결정한다.In general, it is necessary to set a predetermined reference point in order to perform a task in a chip mounter that surface mounts an electronic component such as a chip on a printed circuit board (PCB / Printed Circuit Board). Therefore, the marking is printed on a printed circuit board, for example, a task of recognizing a fiducial mark having a predetermined color such as white or black and a predetermined shape such as a triangle or a cross is performed as a charge coupled device camera. . The computer which recognizes the reference mark through the CCD camera grasps the position of the printed circuit board from the reference mark. The computer then determines exactly where the chip will be mounted.

따라서 이러한 CCD카메라 촬상에 의한 기준마크의 인식작업은 인쇄 회로 기판의 위치를 파악하여 칩을 인쇄 회로 기판의 정확한 위치에 장착하기 위한 목적으로 수행된다.Therefore, the recognition operation of the reference mark by the CCD camera imaging is performed for the purpose of identifying the position of the printed circuit board and mounting the chip at the correct position of the printed circuit board.

통상적으로 인쇄 회로 기판은 칩마운터의 이송장치 등에 로딩된 상태로 CCD카메라의 촬상 범위내로 이동하게 되며, 이때 별도의 조명 장치가 인쇄 회로 기판을 조명하게 된다. 이러한 CCD카메라 촬상 작업에서의 조명 장치는 부품의 형상 데이타를 정확하게 획득하게 하는데 중요한 역할을 하게되며, 이는 조명의 밝기, 조명의 위치, 또는 조명광과 외광과의 상호 간섭 여부에 따라 입사된 부품의 형상 데이타의 정확도가 달라지기 때문이다.Typically, the printed circuit board is moved into the imaging range of the CCD camera while being loaded in the transfer device of the chip mounter, and at this time, a separate lighting device illuminates the printed circuit board. The illumination device in the CCD camera imaging operation plays an important role in accurately acquiring the shape data of the part, which is the shape of the incident part depending on the brightness of the light, the position of the light, or the mutual interference between the illumination light and the external light. This is because the accuracy of the data is different.

도 1에는 종래 기술에 따른 부품 검사 장치가 도시되어 있다.1 shows a component inspection apparatus according to the prior art.

도면을 참조하면, 부품 검사를 위한 비젼장치(10)는 인쇄 회로 기판(15)을 로딩한 상태로 수평이송할 수 있는 컨베이어(16)를 포함하는 칩마운터와 같은 장비에 설치되며, 상기 컨베이어(16)에 로딩된 인쇄 회로 기판(15)을 촬영할 수 있는 CCD카메라(11)와, 상기 CCD카메라(11)에 의한 촬영시에 조명을 제공할 수 있는 광원(12)을 포함한다.Referring to the drawings, the vision device 10 for inspecting parts is installed on equipment such as a chip mounter including a conveyor 16 capable of horizontally transporting the printed circuit board 15 in a loaded state. 16 includes a CCD camera 11 capable of capturing the printed circuit board 15 loaded on it, and a light source 12 capable of providing illumination during imaging by the CCD camera 11.

상기 광원(12)은 링 형상으로 형성됨으로써 광의 상호 간섭을 방지하도록 설치된다. 이러한 링 형상의 광원(12)은 일반적으로 고주파 네온 램프 또는 다이오드 등을 사용하며, 상기 링 형상은 대상물체인 인쇄 회로 기판(15)에 입사하는 빛의 각도를 다르게 하여 물체에서의 다르게 반사되는 빛이 CCD카메라(12)에 입사되도록 하여 인식오류를 낮추기 위함이다.The light source 12 is formed in a ring shape so as to prevent mutual interference of light. The ring-shaped light source 12 generally uses a high frequency neon lamp or a diode, and the ring-shaped light is differently reflected from the object by varying the angle of the light incident on the printed circuit board 15 as the object. This is to lower the recognition error by making the incident to the CCD camera 12.

상술한 구조의 종래의 비젼장치에서 인쇄 회로 기판(15)에 칩(17) 등의 부품을 마운팅하는 공정중 기준마크(18)를 인식하는 과정은 다음과 같다.A process of recognizing the reference mark 18 in the process of mounting a component such as the chip 17 on the printed circuit board 15 in the conventional vision device having the above-described structure is as follows.

먼저, 일반적으로 링 광원과 같은 광원의 중심 또는 상부에 설치된 CCD카메라(11)로 촬상된 인쇄 회로 기판(15)의 영상을 영상처리부(미도시)에 입력시키고, 영상처리부의 컴퓨터시스템은 상기 인쇄 회로 기판(15)에서 기준마크(18)가 존재할 가능성이 있는 영역을 관심영역(ROI/Region of Interest)으로 정한다. 그리고 상기 기준마크(18)와 동일한 형태의 템플릿 패턴(Template Pattern)을 설정하고, 상기 관심영역 내에서 상기 템플릿 패턴에 따라 매칭을 시도하여 일치하는 지점을 찾는다.First, an image of a printed circuit board 15 captured by a CCD camera 11 installed generally at the center or the top of a light source such as a ring light source is input to an image processing unit (not shown), and the computer system of the image processing unit is configured to print the image. An area where the reference mark 18 may exist in the circuit board 15 is determined as an ROI / Region of Interest. A template pattern having the same shape as that of the reference mark 18 is set, and matching is performed according to the template pattern in the ROI to find a matching point.

그러나 상기와 같은 종래의 기술에 의한 인쇄 회로 기판(15)의 기준마크(18)의 검색 및 인식은 인쇄 회로 기판(15)의 색상이 다양화됨으로 인하여 반사되는 빛의 색상에 따라 CCD카메라의 인식율이 매우 민감하게 변하여 그 판독율이 저하됨으로써 템플릿 패턴과의 매칭을 위하여 여러번의 매칭을 시도하여 보아야 하는 문제점이 있다.However, the retrieval and recognition of the reference mark 18 of the conventional printed circuit board 15 according to the conventional technology as described above, the recognition rate of the CCD camera according to the color of the reflected light due to the variety of colors of the printed circuit board 15 This is very sensitive and the read rate is lowered, there is a problem to try a number of times to match the template pattern.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판의 기준 마크를 인식하는 데 이용될 수 있는 개선된 비젼장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an improved vision apparatus that can be used to recognize a reference mark on a printed circuit board.

도 1은 종래 기술에 따른 비젼장치의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a vision apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비젼장치의 개략적인 설명도.2 is a schematic explanatory diagram of a vision apparatus according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉<Brief description of the major symbols in the drawings>

10, 40...조명장치10, 40. Lighting

11, 21...CCD카메라(Charge Coupled Device Camera)11, 21 ... Charge Coupled Device Camera

12, 22...광원12, 22 ... light source

15, 25...인쇄 회로 기판(PCB/Printed Circuit Board)15, 25 ... PCB / Printed Circuit Board

18, 28...기준마크 23...컬러필터18, 28 ... Reference mark 23 ... Color filter

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 비젼장치는 회로기판의 기준마크를 촬영하는 카메라와; 기준마크에 광을 조사하는 적어도 하나 이상의 광원; 및 상기 광원과 상기 기준마크 사이에 설치되어, 상기 기준마크에 의해 반사된 광과 상기 회로기판으로부터 반사된 광을 차별화 시키거나, 상기 광원에서 조사되는 광의 색을 보정하는 색보정수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the vision apparatus of the present invention comprises a camera for photographing the reference mark of the circuit board; At least one light source for irradiating light to the reference mark; And color correction means disposed between the light source and the reference mark to differentiate the light reflected by the reference mark from the light reflected from the circuit board or to correct the color of light emitted from the light source. It is characterized by.

본 발명에 있어서 상기 색보정수단은 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the color correction means includes a color filter.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 비젼장치(50)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.2 is a schematic perspective view of a vision device 50 according to an embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비젼장치(50)는 칩(27)을 인쇄 회로 기판(25)에 표면 실장하는 칩마운터 등에 설치되며, 기준마크(28)가 표시된 인쇄 회로 기판(25)에 대하여 광이 조사되도록 설치되는 조명장치(40); 및 상기 조명장치(40)의 광원(22)의 상부 또는 중앙에 설치되어 상기 광원(22)에 의해 인쇄 회로 기판(25)의 기준마크(28)로부터 반사되는 광을 인식하는 인식부(20);를 포함한다.Referring to the drawings, the vision device 50 according to an embodiment of the present invention is installed on a chip mounter or the like that mounts the chip 27 on the printed circuit board 25, and the printed circuit board on which the reference mark 28 is displayed. An illumination device 40 installed to irradiate light with respect to 25; And a recognition unit 20 installed above or in the center of the light source 22 of the lighting device 40 to recognize light reflected from the reference mark 28 of the printed circuit board 25 by the light source 22. It includes;

상기 인식부(20)는 CCD카메라(21)와, 상기 CCD카메라(21)가 생성한 인쇄 회로 기판(25)의 영상을 입력하는 영상입력부(29), 상기 영상입력부(29)에 의해 입력된 영상을 처리하는 처리부(30), 상기 처리부(30)에서 처리된 상기 인쇄 회로 기판(25)의 영상을 모니터 화면에 표시하는 영상입력부(31)를 포함한다.The recognition unit 20 is input by the CCD camera 21, the image input unit 29 for inputting the image of the printed circuit board 25 generated by the CCD camera 21, the image input unit 29 The processor 30 may process an image, and an image input unit 31 may display an image of the printed circuit board 25 processed by the processor 30 on a monitor screen.

여기서 상기 처리부(30)는 관심영역설정부(30a)와, 상기 관심영역설정부(30a)에서 설정된 부분의 영상의 패턴을 설정하는 템플릿 패턴 설정부(30b)와, 상기 설정된 템플릿패턴과 입력된 영상을 비교하여 기준마크를 검색하여 기준마크(28)의 위치를 결정하는 패턴매칭부(30c)를 포함한다.The processor 30 may include a region of interest setting unit 30a, a template pattern setting unit 30b for setting a pattern of an image of a portion set by the region of interest setting unit 30a, and the set template pattern. The pattern matching unit 30c determines a position of the reference mark 28 by searching for the reference mark by comparing the images.

상기 영상 입력부(29)는 상기 CCD카메라(21)가 생성한 인쇄 회로 기판(25)의 영상을 받아들여 상기 처리부(30)를 통해 상기 영상입력부(31)로 전달 하며, 상기 영상입력부(31)는 입력 되어 처리되는 상기 영상 데이터를 표시한다.The image input unit 29 receives an image of the printed circuit board 25 generated by the CCD camera 21 and transmits the image to the image input unit 31 through the processing unit 30, and the image input unit 31. Displays the image data that is input and processed.

상기 처리부(30)에서의 신호 처리과정은 영상 데이터를 처리하여 기준마크(28)의 위치를 찾는 과정에서 중간 데이터를 처리하고 기준마크(28)를 찾도록 구성된다.The signal processing in the processing unit 30 is configured to process the intermediate data and find the reference mark 28 in the process of finding the position of the reference mark 28 by processing the image data.

여기서 본 발명의 일 특징부로써 상기 인쇄 회로 기판(25)과 광원(22) 사이에는 색보정수단으로서 특정한 색상을 갖는 컬러필터(23)가 개재된다.As a feature of the present invention, a color filter 23 having a specific color as a color correction means is interposed between the printed circuit board 25 and the light source 22.

상기 컬러필터(23)는 상기 인쇄 회로 기판(25)과 기준마크(28)의 색상을 대비하여 구별이 용이한 것이 바람직하다. 또한 상기 컬러필터(23)는 특정한 색상의 파장대역을 차단하거나, 특정한 색상만 투과하여 인쇄 회로 기판(25)과 기준마크(28)와의 차이를 극대화 시키는 것이 바람직하다.The color filter 23 may be easily distinguished by contrasting the colors of the printed circuit board 25 and the reference mark 28. In addition, the color filter 23 may block a wavelength band of a specific color or transmit only a specific color to maximize the difference between the printed circuit board 25 and the reference mark 28.

또한 본 발명의 다른 특징부로써 상기 광원(22)을 특정한 색을 갖는 것으로 선택할 수 있다. 상기 광원(22)은 내부에 특정의 가스를 주입함으로써 특정의 색상을 발생하도록 하거나, 다이오드와 같이 특정의 색상을 발생시키는 것을 사용할 수가 있다.It is also possible to select the light source 22 as having a particular color as another feature of the invention. The light source 22 may be used to generate a specific color by injecting a specific gas therein, or to generate a specific color such as a diode.

본 발명의 일 실시예에 따른 비젼장치에 있어서, 상기 영상입력부(29)로 입력되어 처리부(30)에서 상기 인쇄 회로 기판(25)의 영상에서 기준마크(28)의 위치를 검색하는 과정은 다음과 같다.In the vision apparatus according to an embodiment of the present invention, a process of searching for the position of the reference mark 28 in the image of the printed circuit board 25 by being input to the image input unit 29 is as follows. Same as

먼저, 컨베이어(26)에 로딩된 인쇄 회로 기판(25)이 칩마운팅 위치로 수평이송되면, CCD카메라(21)가 광원(22)으로 부터 조명을 받으면서 인쇄 회로 기판(25)을 촬영한다.First, when the printed circuit board 25 loaded on the conveyor 26 is horizontally transferred to the chip mounting position, the CCD camera 21 photographs the printed circuit board 25 while being illuminated by the light source 22.

이때 본 발명의 일 특징에 의한 색보정수단으로서의 컬러필터(23)는 기준마크(28)와 인쇄 회로 기판(25)의 색상의 구별을 명확하게 해줌으로써, 상기 광원(22)에 의해 반사된 것으로 명확한 기준마크(28)의 영상이 포함된 인쇄 회로 기판(25)의 영상을 상기 CCD카메라(21)로 입력시킨다. 그리고 본 발명의 다른 특징에 의하여 상기 광원(22)은 상기 인쇄 회로 기판(25)의 색상과 기준마크(28) 색상의 차별화가 용이하게 하도록 하는 다양한 색상으로 변경될 수 있다.At this time, the color filter 23 as the color correction means according to an aspect of the present invention is reflected by the light source 22 by making the distinction between the reference mark 28 and the color of the printed circuit board 25 clear. The image of the printed circuit board 25 including the image of the clear reference mark 28 is input to the CCD camera 21. In addition, according to another feature of the present invention, the light source 22 may be changed to various colors to facilitate differentiation between the color of the printed circuit board 25 and the color of the reference mark 28.

상기 영상입력부(29)를 통해 입력된 인쇄 회로 기판(25)의 영상은 처리부(30)로 입력되고, 상기 영상입력부(31)에 의해 모니터(미도시) 화면에 표시된다. 그리고 처리부(30)의 관심영역설정부(30a)는 상기 모니터 화면에 표시된 영역 중에서 인쇄 회로 기판(25)의 기준마크(28)가 위치할 가능성이 있는 영역을 상기 모니터 화면 내에 좌표에 의해 관심영역으로 설정한다. 이와 같이 관심영역이 설정되면, 모니터 화면상에 그 영역이 표시되며, 사용자는 입력수단에 의해 그 크기 및 위치를 변경할 수 있다.An image of the printed circuit board 25 input through the image input unit 29 is input to the processing unit 30, and is displayed on a monitor (not shown) screen by the image input unit 31. The ROI setting unit 30a of the processing unit 30 selects an area where the reference mark 28 of the printed circuit board 25 may be located among the areas displayed on the monitor screen by coordinates in the monitor screen. Set to. When the region of interest is set in this way, the region is displayed on the monitor screen, and the user can change its size and position by the input means.

이후 처리부(30)의 템플릿설정부(30b)는 검색하고자 하는 인쇄 회로 기판(25)의 기준마크(28)와 동일한 형태의 템플릿 패턴을 소정의 저장매체에 소정 픽셀(pixel)의 정보로 입력한다.Thereafter, the template setting unit 30b of the processing unit 30 inputs a template pattern having the same form as the reference mark 28 of the printed circuit board 25 to be searched into a predetermined storage medium as predetermined pixel information. .

그리고 처리부(30)의 패턴매칭부(30c)는 템플릿 패턴에 의해 관심영역에서 한 픽셀씩 이동하면서 패턴 매칭을 시도하여 정확한 기준마크(28)의 위치를 구하게 된다.The pattern matching unit 30c of the processing unit 30 attempts pattern matching while moving by one pixel in the ROI by the template pattern to obtain the correct position of the reference mark 28.

본 발명에 따른 비젼장치는 인쇄 회로 기판의 기준마크를 정확하게 구할 수 있도록 하는 효과가 있다.The vision apparatus according to the present invention has an effect of accurately obtaining a reference mark of a printed circuit board.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. will be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims

A camera for photographing a reference mark on the circuit board;

At least one light source for irradiating light to the reference mark; And

And color correction means disposed between the light source and the reference mark to differentiate the light reflected by the reference mark from the light reflected from the circuit board or to correct the color of light emitted from the light source. Vision apparatus, characterized in that.

The method of claim 1,

And said color correction means comprises a color filter.

The method of claim 1,

The light source is composed of a plurality of vision devices, characterized in that each light source has a different color.