KR20080025929A - 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법 - Google Patents
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Abstract
칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법이 제공된다. 상기 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법은 칩마운터에 장착된 촬상장치로 발광부가 정상적인 상태로 동작하는 경우의 영상을 획득하여 상기 발광부의 점등 여부에 대한 기준 데이터를 구하고, 공정 진행 중 상기 발광부의 상태에 대한 영상을 상기 촬상장치에 의해 획득하여 비교 데이터를 구하고, 상기 촬상장치에 연결된 제어부에 의해 상기 기준 데이터와 상기 비교 데이터를 상호 분석하여 상기 발광부의 on/off 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다. 상기 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법을 통해 별도의 추가장치없이 조명장치의 이상을 감지할 수 있으며 공정수율 향상에 기여하게 된다.
조명장치, 발광부, 촬상장치
Description
도 1은 본 발명에 따른 칩마운터상의 조명장치와 촬상장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발광부의 고장 여부를 확인하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따라서 발광부의 이상이 없는 경우에 발광보호커버의 얼룩여부를 확인하기 위한 순서도이다.
도 4는 조명장치의 발광 LED중의 일부가 OFF된 경우의 영상을 도시한 도면이다.
도 5는 조명보호부에 Blob(얼룩)이 발생한 경우의 영상을 도시한 도면이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
110 : 조명장치
112 : 광확산방지부재
116 : 발광부
120 : 흡착장치
140 : 촬상장치
본 발명은 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법에 관한 것으로써, 상세하게는 칩마운터에 장착되어 있는 촬상장치를 이용하여 발광부의 고장 여부를 확인하는 방법을 제공한다.
집적 회로나 고밀도 집적회로 등의 반도체 장치 또는 다이오드, 콘덴서, 저항 등과 같은 전자 부품을 인쇄회로기판등에 자동적으로 장착하기 위하여 부품 장착 장치가 사용되고 있다. 이러한 부품 장착 장치는 인쇄회로기판을 소정 위치로 안내하며 동시에 기판 지지 스테이지로서 기능하는 콘베이어 장치와, 인쇄회로 기판에 장착될 각종 전자부품을 지지하는 부품스테이지와, 상기 부품 스테이지에 지지되어 있는 전자 부품을 기판에 장착하기 위해 수직이동을 하여 부품을 흡/착탈하는 칩 마운터를 포함한다.
상기 칩 마운터에는 전자부품을 진공 압력에 의해 흡착하기 위한 노즐을 포함한 흡착수단이 설치되어 있으며, 이 칩 마운터는 기판지지 스테이지와 부품 스테이지의 상부에서 상하 수직운동 및 수평운동한다. 그리고 전자부품 장착시에 장착각도를 맞추기 위하여 부품을 흡착하는 노즐을 소정각도로 회전시키는 장치가 마련된다.
상기 칩마운터에 공급되는 기판이 정확히 얼라인되는지 여부를 확인하기 위해서 상부에 촬상장치 및 조명장치가 설치되고, 흡착수단에 부품이 정확히 흡착되 는지 여부를 파악하기 위해서 하부에 촬상장치 및 조명장치가 설치된다.
상기 조명장치는 그 내부에 마련된 발광 LED를 통해 광을 사물을 향해 조사하게 되며 촬상장치는 사물을 포함한 영상을 촬상하여 그 결과를 영상처리장치에 보내게 된다. 그후, 상기 조명장치는 상기 영상처리장치로부터의 신호를 받아 발광 LED의 광출력을 조절하여 사물에 대한 식별을 원활히 할 수 있도록 지원한다.
상기 발광 LED는 촬상장치에 의한 부품 등의 식별에 있어서 필수적인 구성요소이므로 고장 발생시에 즉각 조치가 되지 않으면 공정 진행에 차질이 발생한다. 따라서, 평소에 주기적인 청소를 통해서 조명 LED의 고장 및 조명 LED를 보호하는 조명 보호판을 청결하게 하는 방법이 수행된다.
칩마운터 조명장치의 LED 점등여부 및 조명 보호부의 상태를 확인하기 위한 기존의 방법으로는 육안 검사를 통해 확인하는 방법이 있다. 상기 방법의 경우는 확실하긴 하지만 번거로운 면이 있다. 다른 방법으로는 조명 밝기나 촬상장치 감도가 변화될때 조명의 밝기를 변화하여 반사된 부품이 일정한 밝기를 갖도록 하는 과정을 통해서, 별도의 치구나 도구를 사용하여 조명에 반사된 밝기값의 변화를 측정하는 방법이 있지만 상기의 방법도 육안 검사와 마찬가지로 별도의 시간 및 인력이 필요하게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 종래의 방법들은 자동이 아닌 수동으로 해야하는 단점이 있고, 시간로스를 발생케 하고 생산성을 감소시키는 결과를 초래하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기존에 칩마운터에 설치되어 있는 촬상장치를 사용하여 조명장치의 고장여부를 자동으로 검사하는 칩마운터 조명장치의 고장 인식 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 기술적 과제를 구현하기 위한 본 발명에 의하면, 발광부와 발광보호커버를 구비한 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단방법이 제공된다. 상기 방법은 칩마운터에 장착된 촬상장치로 발광부가 정상적인 상태로 동작하는 경우의 영상을 획득하여 상기 발광부의 점등 여부에 대한 기준 데이터를 구하고, 공정 진행 중 상기 발광부의 상태에 대한 영상을 상기 촬상장치에 의해 획득하여 비교 데이터를 구하고, 상기 촬상장치에 연결된 제어부에 의해 상기 기준 데이터와 상기 비교 데이터를 상호 분석하여 상기 발광부의 on/off 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 기준 데이터 및 비교 데이터를 구하는 단계는 촬상된 영상에 대해서 이치화(thresholding)를 수행하고, 라벨링을 통해 상기 이치화된 영상에 대해 영역 분리 작업을 하고, 상기 라벨링된 영상으로부터 발광부의 밝기, 면적, 크기 등에 대한 정보를 구하는 것을 포함할수 있다.
한편, 상기 방법은 상기 발광부가 정상 작동으로 판명된 경우에, 상기 발광부가 정상 작동으로 판명된 경우에, 상기 발광부 주위에 배치된 발광보호커버의 영상에 대한 제2기준 데이터를 설정하고, 공정 진행 중 상기 발광부 및 상기 발광보 호커버를 포함하는 영상에 대한 제2비교 데이터를 상기 촬상장치에 의해 구하고, 상기 촬상된 영상에 대해서 이치화(thresholding)를 수행하고, 라벨링을 통해 상기 이치화된 영상에 대해 영역 분리 작업을 수행하고, 상기 영역 분리 작업이 수행된 제2비교 데이터에서 상기 발광부의 영상을 상쇄하고, 상기 발광부의 영상이 상쇄된 상기 제2비교 데이터와 상기 제2기준 데이터를 상호 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 발광부의 영상이 상쇄된 상기 제2비교 데이터와 상기 제2기준 데이터가 동일범위가 아닌 경우 알람을 발생시키게 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 칩마운터상의 조명장치와 촬상장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발광부의 고장 여부를 확인하기 위한 순서도이다. 도 3은 본 발명에 따라서 발광부의 이상이 없는 경우에 발광보호커버의 얼룩여부를 확인하기 위한 순서도이다.
도 4는 조명장치의 발광 LED중의 일부가 OFF된 경우의 영상을 도시한 도면이고, 도 5는 조명보호부에 Blob(얼룩)이 발생한 경우의 영상을 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명에 따른 구성을 설명하기 전에 칩마운터의 구성을 개략적으로 설명하면, 부품을 사양별로 공급하는 피더(feeder), 상기 피더로부터 부품을 흡착하는 노즐, 상기 노즐을 수평, 수직 방향으로 이동 가능하게 하는 매니퓰레이터, 상기 노즐 하부에 위치한 촬상 장치 등으로 구성된다. 상기 피더는 크기가 다양한 부품을 연속적으로 공급할 수 있도록 하는 기능을 한다. 또한, 일반적으로 상기 피더가 칩마운터에 체결되는 경우 상기 피더와 칩마운터의 접촉부를 통해 전기적 신호를 전달하게 됨으로써 피더에 적재된 부품의 사양을 공정 진행 전에 미리 칩마운터에 전송할 수 있는 시스템이 갖추어져 있다.
도 1을 참조하여 칩마운터상의 조명장치와 촬상장치의 개략적인 구성을 살피면 다음과 같다.
도면을 참조하면, 흡착장치(120)의 몸통(122) 하단부에 고정되어 부품(150)을 흡착하는 칩마운터 흡착헤드(124)의 하측방에는 고체촬상소자를 이용한 촬상장치(140)가 설치되어 있으며, 그 내부에 장착된 렌즈(142)는 흡착헤드(124)를 향하고 있다. 상기 몸통(122)에는 진공흡입관(130)이 연결된다. 상기 진공흡입관(130)은 상기 몸통(122)의 내부를 통하여 흡착헤드(124)측으로 진공압을 발생하게 한다. 그리고 상기 흡착장치(120)를 둘러싸도록 조명장치(110)가 마련된다. 상기 조명장치(110)는 촬상장치(140)가 흡착헤드(124)에 흡착되는 부품(150)을 인식하도록 흡착헤드(124)측으로 빛을 조사하고 그 빛을 촬상장치(140)의 렌즈(142)로 입사시키는 기능을 한다.
여기에서 상기 조명장치(110)는 흡착헤드(124)를 사이에 두고 촬상장치(140) 의 렌즈(142)와 대향하는 위치에 설치되어 그로부터 조사되는 빛이 흡착헤드(124)에 흡착되는 부품(150)을 거쳐 촬상장치(140)의 렌즈(142)에 직접 입사되도록 한다. 상기 조명장치(110)는 발광부(116), 발광보호커버(118), 광확산방지부재(112), 및 발광부 지지대(114)로 구성되어 있다.
한편, 상기 발광부(116)는 제4도에 도시된 바와 같이, 소정 간격을 갖고 종횡으로 배치된 다수의 발광다이오드임이 바람직하며 그 다수의 발광다이오드의 배치형상은 흡착헤드(124)에 흡착되는 부품(150)과 동일한 형상을 갖고, 사각 형상으으로 배치될 수 있다. 또한, 상기 발광부(116)들과 흡착헤드(124)와의 사이에는, 발광부(116)들 자체가 촬상장치(140)에 인식되지 않도록 하기 위하여, 발광보호커버(118)를 개재시켜 두는 것이 바람직한데, 이러한 발광보호커버(118)로서 반투명의 백색아크릴판을 사용할 수 있다.
상기 광확산방지부재(112)는 상기 발광부(116)의 들레에 배치되고, 상기 발광부(116)로부터 조사되는 빛의 확산을 방지함으로써 물체에 의해 반사되는 광을 촬상장치(140)로 집속시키는 기능을 한다. 미설명부호 12는 다수의 발광부(116)가 장착된 인쇄회로기판이다.
다음으로, 도 2 및 도 4를 참고하여 상기 촬상장치(140)를 사용하여 발광부(116)의 고장여부를 확인할 수 있는 과정에 대해 설명한다.
먼저, 조명장치(110)의 발광부(116)가 정상적으로 작동하는 경우, 즉 off되지 않고 on 되어있는 경우의 영상을 촬상장치(140)로 촬영한 후 획득한 영상을 기준 데이터로서 저장한다(s10). 이후 칩본딩 공정이 진행되는 과정에서 촬상장 치(140)로 상기 발광부(116)의 영상을 주기적으로 획득하여 비교데이터를 구하게 된다(s20). 도 4는 상기 비교데이터의 일실시예(117)를 나타내고 있고, 발광부 지지대(114) 상에 정상작동led(116b)와 오작동led(116a)를 도시하고 있다. 상기 비교데이터(117)는 기판 대기, 피더 교체, 일시정지 후 시작 등의 과정을 수행하는 경우를 포함하여 일반적인 공정 상에서 획득할 수 있다. 다음으로, 상기 기준 데이터 및 비교 데이터에 대해서 이치화(thresholding) 및 라벨링(labelling)을 적용하여 상호 비교함으로써 발광부(116)가 on/off 인지 여부를 가릴 수 있다(s30).
상기 이치화(thresholding)의 방법은 촬상장치(140)로 촬영된 영상을 경계값(threshold value)을 달리하여 영상을 흑백 또는 화이트로 처리함으로써 영상을 분리할 수 있게 된다.
상기 이치화의 방법으로는 미분영상을 이치화한 뒤 세선화에 의해 대상의 윤곽선을 추출하는 경우처럼, 처리의 중간 결과에 대해 이치화를 적용시키는 경우도 있다. 이치화에서는 역치(검은빛ㅇ흰빛을 정하는 명암의 한계 레벨) 설정이 중요한데, 이에는 bimodal histogram 등과 같은 역치결정법이 이용될 수 있다.
상기 이치화 과정 후 얻어진 이치영상에 대해 영역의 표지(라벨링,labeling)를 함으로써 영상을 정확히 구별할 수 있게 된다. 상기 라벨링 과정을 통해서 측정 대상 물체의 계수(개수세기), 형상해석, 인식이 수행될 수 있다. 상기 라벨링 과정 수행 과정 중 프로젝션법과 에지검출법과 같은 영상 검출법으로 획득 영상에 대한 세부 정보를 검출할 수 있다. 즉, 프로젝션법으로 영상에 포함된 개체의 개수, 폭, 길이 등을 검출할 수 있고, 에지검출법으로 각 개체 사이의 피치에 대한 평균값 등을 산출할 수 있다.
상기 기준데이터 및 비교데이터에 대한 이치화, 라벨링 과정을 통하여 상기 발광부(116)의 발광LED 중 off된 것이 없는 경우에, 즉 기준데이터와 비교데이터가 동일 범위에 있는 경우에는 공정을 계속 진행하고(s50), 만약 기준데이터와 비교데이터가 동일 범위에 있지 않은 경우에는 발광LED가 off되어 있는 경우이므로 알람을 발생시켜(s60) 청소나 수리작업을 진행하도록 한다.
한편, 상기 발광부(116)가 정상적으로 작동하는 것으로 인식이 되는 경우에는 조명보호커버(118)에 대한 영상을 촬상장치(140)에 의해 획득하여 상기 조명보호커버(118)에 이물질, 얼룩(blob) 등이 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이하에서는 도 3 및 도 5를 참조하여 조명보호커버(118)의 얼룩 여부에 대한 확인 과정에 대해 설명한다. 도 5는 발광부(116)가 모두 정상인 경우의 조명보호커버(118)에 대한 영상 데이터(119)를 나타내고 있고, 얼룩(115,blob)이 발광부(116)들 사이에 묻어있는 경우를 도시하고 있다.
먼저, 도 2에서 설명된 바와 같이 발광부(116)에 대한 고장 여부를 검사한 후(s70), 조명 장치의 발광부가 정상 작동하는지 여부를 판단한다(s80). 조명에 이상이 없다고 판단된 경우에는 조명보호커버(118)에 대한 영상을 획득하여 상기 조명보호커버(118) 상에 얼룩이 명확히 나타날 수 있도록 경계값(쓰레쉬홀드값)을 변경하게 된다(s90). 만약, 조명에 이상이 있다고 판단된 경우에는 조명을 수리한 후(s85)에 진행하게 된다.
상기의 경계값 변경을 통하여 이치화된 영상을 분석하여 얼룩(115)의 중 심, 장/단축 길이, 거칠기 검사 등을 수행한다(s100).
상기 얼룩(115)이 발광부(116)의 형상과 동일한지 여부를 판단한다(s110).
상기 얼룩(115)이 발광부(116)의 형상이면 공정을 계속 진행하고(s115), 상기 얼룩(115)이 발광부(116)의 형상이 아니라고 판단되면 알람을 발생하도록 한다(s120).
상기와 같이 서술한 것처럼, 본 발명에 의하면 칩마운터의 동작중, 예를 들면 pcb 대기시, 피더교체시, 일시정지 후 다시 시작하는 경우 등에 자동으로 조명 검사를 시행하여 이를 통해 부품의 오인식율을 줄이고, 제품 고장진단을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명인 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법에 따르면, 별도의 추가 장치의 구성없이 종래 칩마운터에 구비되어 있는 촬상장치를 이용하여 조명의 고장여부를 진단함으로써 칩본딩 공정 과정 중에 발생할 수 있는 조명의 고장이나 조명보호부의 얼룩을 미리 감지하여 처리할 수 있도록 함으로써 제품 수율 향상 및 공정 시간 단축에 기여할 수 있게 된다.
Claims (5)
- 칩마운터에 장착된 촬상장치로 발광부가 정상적인 상태로 동작하는 경우의 영상을 획득하여 상기 발광부의 점등 여부에 대한 제1기준 데이터를 설정하는 단계;공정 진행 중 상기 발광부의 상태에 대한 영상을 상기 촬상장치에 의해 획득하여 제1비교 데이터를 구하는 단계;상기 제1기준 데이터와 상기 제1비교 데이터를 상호 분석하여 상기 발광부의 정상작동 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 제1비교 데이터를 구하는 단계는촬상된 영상에 대해서 이치화(thresholding)를 수행하고;라벨링을 통해 상기 이치화된 영상에 대해 영역 분리 작업을 수행하고;상기 영역 분리 작업이 수행된 라벨링된 영상으로부터 상기 발광부에 대한 정보를 구하는 것을 특징으로 하는 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법.
- 제 2항에 있어서,상기 발광부에 대한 정보는 상기 발광부의 밝기, 면적, 크기에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법.
- 제 1항에 있어서,상기 발광부가 정상 작동으로 판명된 경우에,상기 발광부 주위에 배치된 발광보호커버의 영상에 대한 제2기준 데이터를 설정하고;공정 진행 중 상기 발광부 및 상기 발광보호커버를 포함하는 영상에 대한 제2비교 데이터를 상기 촬상장치에 의해 구하고;상기 촬상된 영상에 대해서 이치화(thresholding)를 수행하고;라벨링을 통해 상기 이치화된 영상에 대해 영역 분리 작업을 수행하고;상기 영역 분리 작업이 수행된 제2비교 데이터에서 상기 발광부의 영상을 상쇄하고;상기 발광부의 영상이 상쇄된 상기 제2비교 데이터와 상기 제2기준 데이터를 상호 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법.
- 제 4항에 있어서,상기 발광부의 영상이 상쇄된 상기 제2비교 데이터와 상기 제2기준 데이터가 동일범위가 아닌 경우 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법.
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| KR1020060090742A KR20080025929A (ko) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060090742A KR20080025929A (ko) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080025929A true KR20080025929A (ko) | 2008-03-24 |
Family
ID=39413569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060090742A KR20080025929A (ko) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | 칩마운터 조명장치의 조명 고장 진단 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20080025929A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101400153B1 (ko) * | 2012-05-22 | 2014-05-27 | 삼성중공업 주식회사 | 헬리데크 조명 고장 진단 장치 및 그 방법 |
-
2006
- 2006-09-19 KR KR1020060090742A patent/KR20080025929A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101400153B1 (ko) * | 2012-05-22 | 2014-05-27 | 삼성중공업 주식회사 | 헬리데크 조명 고장 진단 장치 및 그 방법 |
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