KR200345963Y1 - Apparatus for teaching a position for a PCB - Google Patents
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Abstract
회로기판용 위치 티칭장치가 개시된다. 개시된 회로기판용 위치 티칭장치 는, 소정 부품을 회로기판에 장착하는 실장기 헤드의 일측에 설치되어 상기 부품의 장착 위치를 티칭하는 카메라와; 상기 카메라와 상기 회로기판 사이에 설치되는 조명장치와; 상기 장착 위치를 스크린 상에 디스플레이하는 모니터장치와; 상기 회로기판의 상부에 설치되어 상기 카메라가 티칭한 장착 위치를 비춰주는 보조 티칭수단;을 구비하고, 여기에서 상기 보조 티칭수단은 상기 회로기판에 소정의 광을 투사하도록 적어도 하나 이상 구비되는 결상광학수단과, 상기 결상광학수단과 상기 회로기판 사이에 설치되어 상기 광이 상기 장착 위치에 비추도록 하는 미러, 상기 결상광학수단의 작동을 제어하는 라이트 콘트롤러를 구비하는 것을 그 특징으로 한다. 본 고안에 따르면, 카메라가 인식하여 디스플레이한 부품 장착 위치를 용이하게 알 수 있다.Disclosed is a position teaching apparatus for a circuit board. The disclosed circuit board position teaching apparatus includes: a camera installed at one side of a mounting head for mounting a predetermined component on a circuit board, and for teaching a mounting position of the component; An illumination device installed between the camera and the circuit board; A monitor device for displaying the mounting position on a screen; An auxiliary teaching means installed at an upper portion of the circuit board to illuminate a mounting position taught by the camera, wherein the auxiliary teaching means is provided with at least one imaging optic to project a predetermined light onto the circuit board. Means, a mirror installed between the imaging optical means and the circuit board to allow the light to shine to the mounting position, and a light controller for controlling the operation of the imaging optical means. According to the present invention, it is possible to easily know the component mounting position that the camera recognizes and displays.
Description
본 고안은 회로기판용 위치 티칭(teaching)장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면 실장기 헤드의 부품 장착 위치를 명확하게 티칭해 줄 수 있도록 그 구조가 개선된 회로기판용 위치 티칭장치에 관한 것이다.The present invention relates to a position teaching apparatus for a circuit board, and more particularly, to a position teaching apparatus for a circuit board having an improved structure to clearly teach the component mounting position of a surface mounter head. .
표면 실장기 헤드(SMD; Surface Mounting Device)는 전자 부품을 회로기판(PCB) 위에 삽입하는 다양한 형태의 부품 실장장치에 폭넓게 사용된다.이러한 표면 실장기 헤드는 컴퓨터에 의해 제어되는 로봇의 아암에 설치되어 평면상에 놓인 회로기판의 상부에서 이동하면서 반도체 칩과 같은 부품을 소정 위치에 배치하는 기능을 가진다. 이때 전자부품 예컨대 반도체 칩은 부품 흡착 노즐에 제공되는 진공의 힘에 의해 흡착된다.Surface mounter heads (SMDs) are widely used in various types of component mounting devices for inserting electronic components onto circuit boards (PCBs). These surface mounter heads are mounted on the arm of a computer controlled robot. And a component such as a semiconductor chip to be disposed at a predetermined position while moving on a circuit board placed on a plane. At this time, the electronic component such as the semiconductor chip is adsorbed by the force of the vacuum provided to the component adsorption nozzle.
그리고 보통 회로기판에 상기 반도체 칩들을 마운팅(mounting)할 때, 소정의 기준점을 잡기 위하여 회로기판에 마련된 피두셜 마크(fiducial mark)를 사용한다. 따라서 상기 회로기판에 반도체 칩들을 마운팅하는 일련의 공정에서 각 단계는 상기 피두셜 마크를 찾고, 이 피듀셜 마크로부터의 상대적인 위치를 계산하여 전자부품이 설치될 위치를 정확히 결정하는 과정이 요구된다.In general, when mounting the semiconductor chips on a circuit board, a fiducial mark provided on the circuit board is used to set a predetermined reference point. Therefore, in the process of mounting semiconductor chips on the circuit board, each step requires a process of finding the fiducial mark and calculating the relative position from the fiducial mark to accurately determine the location of the electronic component.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 회로기판에 반도체 칩을 마운팅하는 공정에서 상기 피두셜 마크를 찾는 과정은 다음과 같다. 먼저, 표면 실장기 헤드의 일측에 설치된 카메라로 찍은 회로기판의 영상을 컴퓨터에 입력하고, 이 컴퓨터는 상기 회로기판 영상에서 피두셜 마크가 존재할 가능성이 있는 영역을 관심영역(ROI; Region of Interest)으로 정한다. 다음, 상기 피두셜 마크와 동일한 형태의 템플릿 패턴(template pattern)을 설정하고, 상기 관심영역 내에서 상기 템플릿 패턴에 의해 좌상에서부터 우하에 이르기까지 메칭을 시도하여 가장 일치하는 곳의 중심점을 찾는다.Although not shown in the drawings, the process of finding the physical mark in the process of mounting a semiconductor chip on the circuit board is as follows. First, an image of a circuit board taken by a camera installed on one side of a surface mounter head is input to a computer, and the computer generates a region of interest (ROI) in the circuit board image in which a potential mark may exist. Decide on Next, a template pattern having the same shape as that of the physical mark is set, and matching is performed from the upper left to the lower right by the template pattern in the region of interest to find the center point of the best match.
이러한 일련의 과정으로 피듀셜 마크를 기준하여 상기 실장기 헤드에 의해 부품을 실장하고자 하는 부품의 위치를 티칭해 주어야 한다. 그런데 초소형, 고정도화되어 가고 있는 표면 실장기의 실장을 위해서는 상술한 피듀셜 마크의 정도를높여야 한다. 이를 위해서는 피듀셜 마크를 크게 보아야 상관계수의 값이 높게 나오게 되어 정도면에서 유리하게 된다. 그러나 피듀셜 마크를 크게 보이도록 카메라의 렌즈를 설정할 경우, 에프오브이(FOB; Field Of View)가 작아지게 되어서 피듀셜 마크 인식 이외에 회로기판 상의 장착 위치를 티칭할 경우 렌즈의 고배율로 인하여 카메라를 통해 들어온 이미지가 실제로 회로기판 상의 어느 위치를 가르치고 있는지 판단하기 곤란해진다.In this series of steps, the position of the component to be mounted by the mounter head should be taught based on the physical mark. However, in order to mount the surface mounter which is becoming extremely small and highly accurate, the degree of the above-mentioned physical mark should be raised. To do this, it is advantageous in view of the degree that the correlation mark is high when the physical mark is large. However, when the camera lens is set to make the physical mark larger, the field of view (FOB) becomes smaller, and when teaching the mounting position on the circuit board in addition to the recognition of the physical mark, It is difficult to determine which position on the circuit board the incoming image actually teaches.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 카메라를 통해 나타난 표면 실장기 헤드의 부품 장착 위치를 명확하게 알려주는 회로기판용 위치 티칭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a position teaching apparatus for a circuit board that clearly informs the mounting position of the parts of the surface mounter head shown through the camera.
도 1은 본 고안에 따른 회로기판용 위치 티칭장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a position teaching apparatus for a circuit board according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. 회로기판 11. 부품10. Circuit Board 11. Components
12. 피듀셜 마크 13. 부품 장착 위치의 마크12. Fatigue mark 13. Mark of component mounting position
20. 표면 실장기 헤드 31. 카메라20. Surface mounter head 31. Camera
32. 조명장치 33. 모니터장치32. Lighting device 33. Monitor device
41. 레이저장치 42. 미러41. Laser device 42. Mirror
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 회로기판용 위치 티칭장치는, 소정 부품을 회로기판에 장착하는 실장기 헤드의 일측에 설치되어 상기 부품의 장착 위치를 티칭하는 카메라와; 상기 카메라와 상기 회로기판 사이에 설치되는 조명장치와; 상기 장착 위치를 스크린 상에 디스플레이하는 모니터장치와; 상기 회로기판의 상부에 설치되어 상기 카메라가 티칭한 장착 위치를 비춰주는 보조 티칭수단;을 구비하고, 여기에서 상기 보조 티칭수단은 상기 회로기판에 소정의 광을 투사하도록 적어도 하나 이상 구비되는 결상광학수단과, 상기 결상광학수단과 상기 회로기판 사이에 설치되어 상기 광이 상기 장착 위치에 비추도록 하는 미러, 상기 결상광학수단의 작동을 제어하는 라이트 콘트롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.The position teaching apparatus for a circuit board of the present invention for achieving the above object, the camera is installed on one side of the mounting head for mounting a predetermined component to the circuit board and teaching the mounting position of the component; An illumination device installed between the camera and the circuit board; A monitor device for displaying the mounting position on a screen; An auxiliary teaching means installed at an upper portion of the circuit board to illuminate a mounting position taught by the camera, wherein the auxiliary teaching means is provided with at least one imaging optic to project a predetermined light onto the circuit board. Means, a mirror installed between the imaging optical means and the circuit board to allow the light to shine to the mounting position, and a light controller for controlling the operation of the imaging optical means.
여기서, 상기 결상광학수단은 레이저 빔을 투사하는 레이저장치를 포함하여 되는 것이 바람직하다.Here, the imaging optical means preferably includes a laser device for projecting a laser beam.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 고안에 따른 회로기판용 위치 티칭장치 의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.1 is a schematic configuration diagram of a position teaching apparatus for a circuit board according to the present invention.
도면을 참조하면, 본 고안에 따른 회로기판용 위치 티칭장치는, 전자부품 예컨대 반도체 칩 등의 다른 다수의 부품(11)이 장착되는 회로기판(10)에 상기 부품(11)을 장착하는 표면 실장기 헤드(20)의 일측에 설치되어 회로기판(10)의 소정 위치를 티칭하는 카메라(31)가 설치되며, 상기 카메라(31)와 회로기판(10) 사이에 카메라(31)가 티칭한 위치를 보일 수 있도록 소정의 조명수단이 되는 조명장치(32)가 설치된다. 그리고 이와 같이 카메라(31)가 티칭한 회로기판(10)의 위치를 육안으로 보이게 하는 모니터장치(33)가 표면 실장기 헤드(20)의 일측에 설치된다. 또한 상기 회로기판(10) 상부에 설치되어 카메라(31)가 티칭한 위치를 동시에 티칭하여 상기 모니터장치(33)에 나타나게 하는 보조 티칭수단이 회로기판(10)의 상부에 설치된다.Referring to the drawings, the position teaching apparatus for a circuit board according to the present invention is a surface seal for mounting the component 11 on a circuit board 10 on which a plurality of other components 11 such as an electronic component such as a semiconductor chip are mounted. A camera 31 is installed at one side of the long-term head 20 to teach a predetermined position of the circuit board 10, and a position where the camera 31 teaches between the camera 31 and the circuit board 10. The lighting device 32 is installed to be a predetermined lighting means to be shown. In addition, a monitor device 33 for visually showing the position of the circuit board 10 taught by the camera 31 is installed on one side of the surface mounter head 20. In addition, the auxiliary teaching means installed on the circuit board 10 to teach the position taught by the camera 31 at the same time and appear on the monitor device 33 is installed on the circuit board 10.
전술한 보조 티칭수단은, 상기 회로기판(10)에 소정의 광을 조사하는 결상광학수단과, 상기 결상광학수단과 회로기판(10) 사이에 설치되어 상기 광이 상기 카메라(31)가 티칭한 동일한 위치에 조사되도록 하는 미러(42)가 구비된다. 상기 결상광학수단은 레이저 빔(laser beam)을 투사하는 레이저장치(41)로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 레이저장치(41)는 필요에 따라서는 회로기판(10) 상부에 다수개가 설치될 수 있다.The auxiliary teaching means described above is provided between the imaging optical means for irradiating predetermined light to the circuit board 10 and the imaging optical means and the circuit board 10 so that the light is taught by the camera 31. A mirror 42 is provided for irradiating at the same position. The imaging optical means preferably comprises a laser device 41 for projecting a laser beam. In addition, a plurality of the laser devices 41 may be installed on the circuit board 10 as necessary.
한편 상기 회로기판(10)에는 표면 실장기 헤드(20)의 노즐(21)이 부품(11)을 장착하기 위해 회로기판(10) 상의 부품의 실장 위치를 찾아갈 수 있도록 하는 상대 위치의 기준점으로 하기 위해 적어도 하나 이상의 피듀셜 마크(12)가 표시되어 있으며, 상기 피듀셜 마크(12)를 카메라(31)와 조명장치(32)로만 티칭하고자 할 때에는 상기 레이저장치(41)의 작동을 자동적으로 차단하는 라이트 콘트롤러(light controller)(미도시)가 상기 레이저장치(41)를 제어 가능하도록 레이저장치(41)의 일측에 설치된다.On the other hand, the circuit board 10 is a reference point of a relative position that allows the nozzle 21 of the surface mounter head 20 to locate the mounting position of the component on the circuit board 10 in order to mount the component 11. In order to teach the at least one physical mark 12 to the camera 31 and the lighting device 32, the operation of the laser device 41 is automatically performed. A light controller (not shown) for blocking is installed on one side of the laser device 41 to control the laser device 41.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 회로기판용 위치 티칭장치는, 상기 표면 실장기 헤드(20)에 의해 부품(11)을 회로기판(10) 상에 실장하고자 할 때에는 우선, 상기 회로기판(10)에 구비된 피듀셜 마크(12)를 기준하여 카메라(31)와 조명장치(32)를 이용하여 회로기판(10) 상에 상기 부품(11)의 장착 위치를 티칭한다. 이렇게 티칭한 부품 장착 위치의 마크(13)는 상기 모니터장치(33)에 디스플레이된다. 그리고 동시에 상기 레이저장치(41)를 작동시켜 이 레이저장치(41)로부터 레이저 빔을 투사한다. 이렇게 투사된 레이저 빔은 상기 미러(42)를 경유하여 상기 장착 위치에 동시에 투사된다.The position teaching apparatus for a circuit board according to the present invention configured as described above is, when the component 11 is to be mounted on the circuit board 10 by the surface mounter head 20, first, on the circuit board 10. The mounting position of the component 11 is taught on the circuit board 10 by using the camera 31 and the lighting device 32 with reference to the provided functional mark 12. The mark 13 of the component mounting position thus taught is displayed on the monitor device 33. At the same time, the laser device 41 is operated to project a laser beam from the laser device 41. The laser beam thus projected is simultaneously projected to the mounting position via the mirror 42.
이로써, 카메라(31)가 티칭한 위치와 레이저장치(41)의 레이저 빔이 투사되는 회로기판(10)의 위치가 동일하므로 작업자는 상기 레이저장치(41)의 레이저 빔이 투사되는 회로기판(10)의 위치는 육안으로 확인할 수 있다. 따라서 현재 모니터장치(33)에 디스플레이된 부품 장착 위치의 마크(13)가 카메라(31)가 티칭하고 있는 위치임을 작업자는 표면 실장기 헤드(20)가 부품(11)이 장착되어야 할 위치를 용이하게 알 수 있게 된다.Thus, since the position where the camera 31 teaches and the position of the circuit board 10 on which the laser beam of the laser device 41 is projected are the same, the operator may use the circuit board 10 on which the laser beam of the laser device 41 is projected. ) Position can be visually confirmed. Therefore, the operator can easily indicate the position at which the component 11 should be mounted on the surface mounter head 20 that the mark 13 of the component mounting position currently displayed on the monitor device 33 is the position where the camera 31 is teaching. You will know.
그리고 표면 실장기 헤드(20)의 부품 장착 위치를 티칭하는 카메라(31)가 피듀셜 마크(12)를 인식하기 위해 사용될 경우, 상기 라이트 콘트롤러를 이용하여 상기 레이저장치(41)를 오프(off)하여 피듀셜 마크(12)를 인식한다. 왜냐하면, 상기 피듀셜 마크(12)는 육안으로도 확인이 가능하고, 상기 레이저장치(41)의 레이저 빔에 의해 피듀셜 마크(12)의 디스플레이가 곤란해지기 때문이다. 마찬가지로 상기 회로기판(10)의 부품 장착 위치를 인식하고자 할 때에는 라이트 콘트롤러를 온(on)시켜 레이저장치(41)를 작동시킨다.And when the camera 31 for teaching the component mounting position of the surface mounter head 20 is used to recognize the physical mark 12, the laser device 41 is turned off using the light controller. The recognition mark 12 is recognized. This is because the visual mark 12 can be confirmed with the naked eye, and the display of the physical mark 12 becomes difficult by the laser beam of the laser device 41. Similarly, when the component mounting position of the circuit board 10 is to be recognized, the light controller is turned on to operate the laser device 41.
상술한 바와 같은 본 고안에 따른 회로기판용 위치 티칭장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The position teaching apparatus for a circuit board according to the present invention as described above has the following effects.
카메라 및 조명장치 외에 회로기판 상에 레이저 장치를 설치하여 표면 실장기 헤드의 부품 실장 위치를 모니터 상에 보이게 함으로서 사용자가 상기 회로기판 상에 카메라를 이동시키면서 티칭시 현재 카메라에 의해 보여지는 모니터의 화상이 회로기판 상의 어디인지를 용이하게 알 수 있다.In addition to the camera and the lighting device, a laser device is installed on the circuit board to show the component mounting position of the surface mounter head on the monitor, so that the user can move the camera on the circuit board while the user is moving the camera. It is easy to know where on this circuit board.
따라서 표면 실장기 헤드의 부품 장착시 에러가 발생하지 않으며, 상기 표면 실장기의 작업 효율이 증대되며, 이에 따라 생산성 향상에 기여할 수 있다.Therefore, no error occurs when mounting the parts of the surface mounter head, and the work efficiency of the surface mounter is increased, thereby contributing to the improvement of productivity.
본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.
따라서 본 고안의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (2)
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Family Applications (1)
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