KR20080029205A - 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템 및 비전 검사방법 - Google Patents

레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템 및 비전 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템 및 비전 검사 방법에 관한 것이다.
이 같은 본 발명은, 검사대상물에 의한 3차원 측정장치의 광경로상에 간섭이 일어날 때 3차원 측정장치를 회전시켜 그 측정방향을 변경함으로써, 광경로의 간섭 문제를 해소하고, 이를 통해 검사 대상물의 들뜸 현상을 보다 정밀하게 검사함은 물론, 검사 대상물에 대한 비전 검사시 조명에 의한 난반사를 해소한 것이다.
비전 시스템, 2차원 측정부, 3차원 측정부, 회전모터,

Description

레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템 및 비전 검사 방법{Vision inpection system that equip laser displacement sensor and method thereof}
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 시스템의 평면 구성도.
도 1b는 본 발명의 실시예로 2차원 및 3차원 측정부가 동시에 Y축 방향으로 이동된 상태의 평면 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 시스템의 측면 구성도.
도 3의 a,b는 본 발명의 실시예로 3차원 측정부의 위치를 가변시킨 상태의 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예로 부품의 스캔 진행도.
도 5는 본 발명의 실시예로 FPCB에 실장된 부품의 리드부에 대한 실제 높이를 산출하는 흐름도로, a는 본 발명의 실시예로 부품이 실장된 FPCB의 구성도, b는 FPCB에 실장된 부품의 리드부에 대한 프로파일 파형도, c는 부품이 실장된 FPCB의 바닥면에 대한 프로파일 파형도, d는 미리 설정하는 FPCB에 실장된 부품의 리드부에 대한 실제 높이 프로파일 파형도.
도 6은 본 발명의 실시예로, a는 인쇄회로기판의 기울기에 대한 프로파일 파형도, b는 도 5a와 같이 미리 설정한 높이로부터 검사대상물의 불량상태를 측정하는 상태의 파형도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10; 본체부 11; 이송부
20; 이동부재 21; 이동프레임
22; X축 구동모터 23; X축 이동가이드부
23a,25a; 고정프레임 24; Y축 이동가이드부
25; Y축 구동모터 30; 2차원 측정부
40; 3차원 측정부 41; 연결봉
50; 회전모터 60; 메인컨트롤러
본 발명은 비전 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3차원 측정장치를 회전시켜 그 측정방향이 변경되도록 구성하여, 검사 대상물(예; 인쇄회로기판상에 표면 실장된 부품과 그 부품을 인쇄회로기판에 연결하는 리드부)에 의한 광경로의 간섭을 방지하고, 이를 통해 검사대상물에 대한 들뜸 현상을 보다 정밀하게 검사할 수 있도록 하는 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 표면실장라인은 표면실장기와 비전 검사 시스템과 같은 장비로 구성된다.
상기 표면실장기는 표면실장부품을 인쇄회로기판상에 실장하는 장비로, 테이 프(Tape), 스틱(Stick), 트레이(Tray) 형태로 공급되는 각종 표면실장부품을 부품공급기(Feeder)로부터 공급받아 인쇄회로기판상의 실장위치에 올려 놓는 작업을 수행한다.
그리고, 상기 비전 검사 시스템은 표면실장부품의 리드를 인쇄회로기판상에 납땜하는 공정을 완료하기전, 또는 완료 후에 그 실장 상태를 검사하며, 검사결과에 따라 다음 공정으로 인쇄회로기판을 이송시키게 된다.
즉, 상기의 비전 검사 시스템은 납땜이 완료된 인쇄회로기판이 컨베이어를 통해 수평 이송되면 위치조절부에서 초기 위치를 조절하고, 조절이 완료된 후에는 조명 등이 인쇄회로기판을 조사하고 카메라는 검사대상물인 각 표면실장부품과 리드부를 촬영한다.
이후, 상기의 영상정보를 모니터로 출력하고 연산하여 검사대상물인 표면실장부품의 양호/불량을 검사하거나, 표면실장부품의 실장 유/무를 검사하게 되는 것이다.
하지만, 상기와 같이 카메라에 의해 이루어지는 비전 검사 시스템은 표면실장부품에 대한 높이 측정이 불가능한 관계로, 검사대상물인 표면실장부품과 납땜이 이루어지는 리드부의 실장 상태에 있어, 리드의 들뜸과 같은 미세한 높이 변화를 검사할 수는 없었다.
한편, 비전 검사 시스템이 아닌 다른 분야에는 3차원 측정장치인 레이저 변위센서가 개시되어 있으며, 이는 발광이 이루어지는 광원(레이저신호)이 항상 동일한 위치로만 그 조사가 이루어지는 등 그 측정방향을 회전을 통해 변경하지는 못한 것이다.
이에따라, 상기와 같은 레이저 변위센서를 본 발명의 비전 검사 시스템에 적용하더라도, 상기 측정장치의 하부로 표면실장부품이 위치할 때, 상기 표면실장부품의 높이가 측정장치의 광경로를 간섭하는 장애물로 작용하였으며, 이 경우 표면실장부품은 물론, 리드부의 들뜸 현상에 대한 검사가 불가능해질 수 밖에 없다.
또한, 상기 표면실장부품에 마련되는 리드부의 길이가 짧아 발광 및 수광으로 이루어지는 광경로의 각도가 좁게 형성되는 경우, 상기 표면실장부품의 높이에 관계없이 레이저 신호의 광경로가 표면실장부품의 간섭을 받을 수 밖에 없으며, 이에따라 상기 측정장치를 통한 표면실장부품과 그 리드부의 들뜸 현상 검사가 불가능해질 수 밖에 없다.
또한, 상기 표면실장부품에 대한 비전 검사가 이루어질 때 조명의 난반사로 인해 측정장치에서의 부품 실장 상태를 제대로 측정하지 못하는 경우도 있다.
또한, 상기의 측정장치는 그 회전 및 위치 가변이 불가능하므로, 경성으로 평면화된 인쇄회로기판(PCB)의 부품 높이를 측정하는데에는 별다른 무리가 없지만, 연성으로 평면화가 이루어지지 않은 플렉시블한 인쇄회로기판(FPCB)의 부품 높이 측정은 많은 오차를 발생시킬 수 밖에 없었던 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 비전 검사 시스템에 3차원 측정장치인 레이저 변위센서를 적용하는 한편, 그 3차원 측정장치의 광경로가 검사대상물(표면실장부품과 그 리드부)에 의해 간섭 받을 때 그 광경로 간섭을 해소하는 측정방향으로 3차원 측정장치를 자유롭게 회전시키도록 함으로써, 검사대상물에 의한 광경로 간섭 문제를 해소하고, 이를 통해 검사 대상물의 들뜸 현상을 보다 정밀하게 검사할 수 있도록 하는 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적으로는, 검사 대상물에 대한 비전 검사시, 3차원 측정장치의 회전에 따른 측정방향 변경으로부터 조명의 난반사로 인해 비전 검사의 동작오류를 개선하려는 것이다.
상기의 목적 달성을 위한 본 발명 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템은, 이송부를 구비한 본체부; 상기 본체부내에 마련되어 X-Y축의 스캔방향 이동을 가능하게 하는 이동부재; 상기 이동부재에 의해 X축 또는 Y축의 스캔방향으로 이동되고, 상기 이송부를 통해 이송되는 검사대상물의 평면적인 영상을 촬영하는 2차원 측정부; 상기 2차원 측정부와 스캔방향의 이동이 연동되고, 상기 검사대상물의 실장에 따른 높이를 측정하도록 발광부와 수광부를 가진 회전형의 3차원 측정부; 상기 3차원 측정부의 측정방향을 가변시키도록 스위치의 온/오프에 따라 구동하는 회전모터; 및, 상기 이동부재의 구동을 제어하되, 상기 2차원 측정부에서 획득한 영상과, 상기 3차원 측정부의 측정신호를 판독하여 검사대상물의 실장유무와 그 실장상태의 양호/불량을 판정하는 메인컨트롤러; 를 포함한다.
그리고, 상기 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템에 의해 구현되는 비전 검사 방법은, 검사대상물의 위치에 따라 2차원 측정부와 3차원 측정부를 스캔 방향으로 이동시키는 제 1 단계; 상기 스캔방향으로 이동되는 3차원 측정부의 입사광과 반사광의 광경로에 대한 불량이 존재하는가를 판단하는 제 2 단계; 상기 판단결과 광경로 불량이면 3차원 측정부를 광경로 불량이 해소되는 측정방향으로 회전시키는 제 3 단계; 및, 상기 회전으로 광경로 불량이 해소되면 난반사를 피하도록 3차원 측정부의 입사광 및 반사광의 광경로를 검사대상물의 모서리에 평행한 방향으로 설정한 후 검사대상물의 실장유무와 그 실장상태의 양호/불량을 판정하는 비전 검사를 수행하는 제 4 단계; 로 진행된다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 시스템의 평면 구성도이고, 도 1b는 본 발명의 실시예로 2차원 및 3차원 측정부가 동시에 Y방향으로 이동된 상태의 평면 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비전 검사 시스템의 측면 구성도 이다.
도 3의 a,b는 본 발명의 실시예로 3차원 측정부의 위치를 가변시킨 상태의 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 부품의 스캔 진행도이며, 도 5a는 본 발명의 실시예로 부품이 실장된 FPCB의 구성도 이다.
도 5b는 본 발명의 실시예로 FPCB에 실장된 부품의 리드부에 대한 프로파일 파형도이고, 도 5c는 본 발명의 실시예로 부품이 실장된 FPCB의 바닥면에 대한 프로파일 파형도이며, 도 5d는 본 발명의 실시예로 미리 설정하는 FPCB에 실장된 부품의 리드부에 대한 실제 높이 프로파일 파형도 이다.
도 6a는 본 발명의 실시예로 인쇄회로기판의 기울기에 대한 프로파일 파형도이고, 도 6b는 본 발명의 실시예로 도 5a와 같이 미리 설정한 높이로부터 검사대상물의 불량상태를 측정하는 상태의 파형도 이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템은 본체부(10), 이동부재(20), 2차원 측정부(30), 3차원 측정부(40), 회전모터(50), 그리고 메인컨트롤러(60)를 포함한다.
상기 본체부(10)는 부품 실장형의 인쇄회로기판(PCB 또는 FPCB)을 이송시키는 이송부(11)를 포함한다.
상기 이동부재(20)는 상기 2차원 측정부(30)와 3차원 측정부(40)를 검사대상물의 스캔(SCAN)방향인 X축 방향 또는 Y축 방향으로 동시에 이동시키기 위한 것으로, 상기 본체부(10)내에 구성되며, 이동프레임(21), X축 구동모터(22), X축 이동가이드부(23), Y축 이동가이드부(24), 그리고 Y축 구동모터(25)를 포함한다.
상기 이동프레임(21)은 상기 X축 이동가이드부(23)에 고정되어 상기 X축 구동모터(22)의 구동에 따라 X축 방향으로 이동되는 것으로, 상기 2차원 측정부(30)가 고정된다.
상기 X축 구동모터(22)는 상기 이동프레임(21)를 X축 방향으로 이동시키도록 구동되며, 그 구동은 상기 메인컨트롤러(60)에 의해 이루어진다.
상기 X축 이동가이드부(23)는 상기 X축 구동모터(22)의 구동시 고정프레임(21)의 X축 방향 이동을 안내하도록 양끝단이 별도의 고정프레임(23a)에 고정된다.
상기 Y축 이동가이드부(24)는 상기 X축 구동모터(22)와 X축 이동가이드부(23)가 고정되는 구조물로, 상기 Y축 구동모터(25)에 의해 이동이 이루어지도록 구성된다.
상기 Y축 구동모터(25)는 상기 Y축 이동가이드부(24)를 Y축 방향으로 이동시키도록 구동하는 것으로, 그 구동은 상기 메인컨트롤러(60)에 의해 제어되며, 상기 본체부(10)내에 구성되는 고정프레임(25a)에 고정되도록 구성된다.
상기 2차원 측정부(30)는 조명부를 포함하는 카메라모듈로서, 상기 이동부재(20)에 포함되는 X축 구동모터(22) 또는 Y축 구동모터(25)의 구동에 따라 X축 또는 Y축의 스캔방향으로 이동이 이루어지며, 그 스캔 방향의 이동을 위해 상기 이동프레임(21)에 고정되며, 상기 본체부(10)에 마련된 이송부(11)를 통해 검사위치로 이송되는 검사대상물(PCB)의 평면적인 영상을 촬영하도록 구성된다.
상기 3차원 측정부(40)는 검사대상물의 실장에 따른 높이를 측정하도록 발광부(41)와 수광부(42)를 포함하는 레이저 변위센서로, 상기 2차원 측정부(30)에 연결봉(41)을 통해 연결 구성되어 상기 2차원 측정부(30)와 X축 또는 Y축의 스캔방향으로 이동이 연동되며, 스캔방향으로 이동되는 상태에서 검사대상물에 의해 광경로에 간섭이 발생할 때 상기 회전모터(50)에 의해 회전이 이루어지면서 그 측정방향이 변경되도록, 상기 회전모터(50)의 구동축(도면에는 표시하지 않음)상에 결합 구성된다.
상기 회전모터(50)는 상기 3차원 측정부(40)의 광경로가 검사대상물에 의해 간섭받을 때 상기 3차원 측정부(40)를 회전시켜 그 측정방향을 가변시키도록 구동 하는 것이며, 상기 3차원 측정부(40)의 상측에 구성되어 측정자에 의해 조작되는 스위치(도면에는 도시하지 않음)의 온/오프 스위칭으로부터 그 구동이 온/오프 제어된다.
상기 메인컨트롤러(60)는 상기 2차원 측정부(30)에서 획득한 영상과, 상기 3차원 측정부(40)의 측정신호를 판독하여 검사대상물의 실장유무와 그 실장상태의 양호/불량을 판정하도록 구성되며, 상기 이송부(11)와 X축 구동모터(22) 및 Y축 구동모터(25)의 구동을 제어하는 프로그램이 탑재된 것이다.
이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 작용을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 비전시스템의 본체부(10)로 부품 실장이 이루어진 인쇄회로기판(PCB/FPCB)이 유입되면, 상기 유입된 인쇄회로기판(PCB/FPCB)은 상기 본체부(10)에 마련된 이송부(11)를 통해 비전 처리를 위한 측정위치로 이송된다.
그러면, 상기 측정위치의 상측에서 이동부재(20)에 의해 고정되는 2차원 측정부(30) 및, 상기 2차원 측정부(30)에 연결봉(41)을 통해 연결되는 3차원 측정부(40)는, 상기 이동부재(20)에 포함되는 X축 구동모터(22) 또는 Y축 구동모터(25)의 선택적인 구동으로부터 X축 또는 Y축의 스캔방향으로 이동된다.
그리고, 상기와 같은 X축 또는 Y축의 스캔방향으로 2차원 측정부(30)와 3차원 측정부(40)가 동시에 이동될 때, 상기 2차원 측정부(30)는 상기 검사대상물인 인쇄회로기판(PCB)의 평면적인 영상을 촬영한 후 이를 메인컨트롤러(60)에 전송하게 된다.
이때, 상기 3차원 측정부(40)의 발광부(41)에서 발광되는 입사광(레이저신호)은 검사대상물에서 반사된 후 수광부(42)로 수광되는 광경로를 형성하므로, 상기 3차원 측정부(40)는 수광부(42)를 통해 수광되는 반사광을 메인컨트롤러(60)로 전송한다.
이때, 상기 광경로가 잘못된 측정예(부품의 높이가 높거나 또는 리드부의 길이기 짧아 광경로에 장애가 발생하는 경우)로서 도 3a에서와 같이 3차원 측정부(40)의 발광부(41)에서 발광되는 입사광이 검사대상물인 인쇄회로기판(PCB/FPCB)에 실장된 부품에 의해 간섭을 받아 수광부(42)로 그 반사가 제대로 이루어지지 못하는 광경로를 갖거나, 또는 2차원 측정부(30)에 마련되는 조명부에서 발생하는 조명이 검사대상물에 의해 난반사가 발생하는 경우, 상기 광경로의 간섭 또는 난반사 현상은 측정자에 의해 확인이 가능하게 된다.
그러면, 측정자는 상기 수광부(42)에 의한 반사광의 수광이 가능하도록 스위치를 온시켜 회전모터(50)를 구동시키게 되며, 이에따라 상기 회전모터(50)의 구동축상에 결합되는 3차원 측정부(40)는 회전이 이루어지면서 그 측정방향이 변경될 수 있게 된다.
즉, 상기 3차원 측정부(40)는 광경로 간섭 또는 난반사 발생을 확인한 측정자의 스위치 조작으로부터 회전모터(50)의 구동이 이루어짐과 동시에, 실장부품의 간섭을 받지 않는 영역으로 회전하면서 그 측정방향이 변경되며, 그 측정방향의 올바른 변경예는 도 3b에서와 같이 상기 3차원 측정부(30)가 180ㅀ회전하면서 검사대상물로 인한 간섭 영역을 벗어날 수 있는 것이다.
그러면, 상기 2차원 측정부(30)에 의한 실장부품의 평면적인 영상 촬영이 이루어짐과 동시에, 상기 실장부품과 그 리드부에 대한 높이는 3차원 측정부(40)의 발광부(41)와 수광부(42)의 광경로를 통해 이루어지고, 이에따라 상기 메인컨트롤러(60)는 상기의 2차원적인 영상과 3차원적인 측정신호를 판독하여 검사대상물의 실장유무는 물론, 상기 실장상태의 양호/불량, 즉 실장부품과 리드부의 들뜸현상이 발생하였는가를 판정할 수 있게 되는 것이다.
즉, 상기 3차원 측정부(40)의 광경로에 대한 오류가 존재하는가를 측정자가 판단하고, 오류시 그 광경로의 오류는 측정자가 조작하는 스위치의 온/오프 스위칭으로부터 제어되는 회전모터(50)의 온/오프 구동이 이루어질 때 3차원 측정부(40)의 측정방향이 변경되면서 해소되는 것이다.
이때, 검사대상물에 의한 난반사 또한, 상기 3차원 측정부(40)의 회전방향을 도 4에서와 같이 광경로가 검사대상물의 모서리에 평행한 측정방향으로 변경되도록 수동조절함으로써 해소되며, 이에따라 상기 3차원 측정부(40)의 스캔방향은 검사대상물인 부품의 리드부를 이동되는 방향(Y축 방향)으로 이루어지는 것이다.
다음으로, 상기 메인컨트롤러(60)는 상기 2차원 측정부(30)에 의해 촬영되는 평면적인 영상과, 상기 3차원 측정부(40)에 광경로를 통해 반사되는 반사광의 측정신호를 입력받은 상태에서, 상기 검사대상물의 실장유무와 그 실장상태의 양호/불량을 판정하는 프로그램을 구동시키게 된다.
즉, 상기 3차원 측정부(40)에 의해 도 4에서와 같이 난반사가 방지되도록 입사광과 반사광의 광경로에 수직한 방향으로 검사대상물의 스캔이 이루어질 때, 상 기 스캔된 정보로부터 메인컨트롤러(60)는 검사대상물인 부품의 리드부에 대한 2차원의 높이 프로파일을 구한다.
다음으로, 상기 메인컨트롤러(60)는 3차원 측정부(40)를 통해 도 4에서와 같이 부품을 스캔하는 영역의 시작지점과 끝지점의 인쇄회로기판(PCB/FPCB) 높이를 측정한 후 도 6a에서와 같이 인쇄회로기판(PCB/FPCB)의 기울기를 산출하고, 상기 산출된 값을 상기 2차원 높이 프로파일에서 감산의 연산동작으로 빼줌으로써, 검사대상물의 높이 프로파일을 보다 정확하게 산출할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기의 2차원 높이 프로파일은 부품을 스캔하는 영역의 근접 부분에서 부품이 없는 인쇄회로기판(PCB/FPCB)면을 입사광과 반사광의 광경로에 수직한 방향으로 3차원 측정부(50)의 스캔 동작이 이루어질 때, 상기 메인컨트롤러(60)는 추가적으로 2차원 높이 프로파일을 구하고, 상기 추가적인 2차원 높이 프로파일을 최초 구해진 2차원 높이 프로파일에서 감산의 연산동작으로 빼줌으로써, 상기 검사대상물의 높이 프로파일을 보다 정확하게 산출할 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 메인컨트롤러(60)는 도 5a,5b의 플렉시블한 인쇄회로기판(FPCB)에 실장된 부품의 리드부에 대한 프로파일 파형도에서 도 5c와 같이 FPCB의 바닥면에 대한 프로파일 파형도를 뺀 도 5d의 부품 리드부에 대한 실제 높이의 프로파일 파형도를 미리 설정하여 저장하고 있는 바,
상기와 같이 정확하게 산출되는 2차원 높이 프로파일이 도 5d의 미리 설정한 범위내에 들어오는지를 비교하고, 그 결과에 따라 도 6b에서와 같이 인쇄회로기판(PCB/FPCB)에 실장된 부품 및 이의 리드부에 대한 미세한 들뜸상태를 난반사를 방지한 상태에서 보다 정밀하게 검출할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 비전검사시스템에 3차원 측정장치인 레이저 변위센서를 적용하는 한편, 그 레이저 변위센서는 검사대상물에 의한 광경로의 간섭이 발생할 때 측정자에 의해 수동조작으로부터 회전하면서 그 측정방향을 변경할 수 있도록 한 것이며, 이를 통해 검사대상물에 의한 광경로의 간섭 문제를 해소하면서 검사 대상물의 미세한 들뜸 현상을 보다 정밀하게 검사함은 물론, 검사 대상물에 대한 비전 검사시 조명의 난반사로 인한 비전 검사의 오류를 개선하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (8)

  1. 이송부를 구비한 본체부;
    상기 본체부에 마련되고 X-Y축의 스캔방향으로 이동하는 이동부재;
    상기 이동부재에 의해 X축 또는 Y축의 스캔방향으로 이동되고, 상기 이송부를 통해 이송되는 검사대상물의 평면적인 영상을 촬영하는 2차원 측정부;
    상기 2차원 측정부와 스캔방향의 이동이 연동되고, 상기 검사대상물의 실장에 따른 높이를 측정하도록 발광부와 수광부를 가진 회전형의 3차원 측정부;
    상기 3차원 측정부의 측정방향을 가변시키도록 스위치의 온/오프에 따라 구동하는 회전모터; 및,
    상기 이동부재의 구동을 제어하되, 상기 2차원 측정부에서 획득한 영상과, 상기 3차원 측정부의 측정신호를 판독하여 검사대상물의 실장유무와 그 실장상태의 양호/불량을 판정하는 메인컨트롤러; 를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동부재는,
    2차원 측정부가 고정되는 이동프레임;
    상기 이동프레임을 X축의 스캔방향으로 이동시키도록 상기 메인컨트롤러의 제어동작으로부터 구동하는 X축 구동모터;
    상기 X축 구동모터의 구동시 이동프레임의 X축 방향 이동을 안내하는 X축 이 동가이드부;
    상기 X축 구동모터와 X축 이동가이드부가 고정되는 Y축 이동가이드부; 및,
    상기 Y축 이동가이드부를 Y축의 스캔방향으로 이동시키도록 상기 메인컨트롤러의 제어동작으로부터 구동하는 Y축 구동모터; 를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 측정부는 연결봉을 통해 2차원 측정부의 일측부에 연결 고정되는 것을 특징으로 하는 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 측정부의 회전에 따른 측정방향 변경은 광경로의 불량이 발생할 때 회전모터의 구동을 온/오프 제어하는 스위치의 온/오프 스위칭 동작으로부터 제어되고, 상기 스위치의 온/오프는 측정자에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 변위센서를 구비한 비전 검사 시스템.
  5. 검사대상물의 위치에 따라 2차원 측정부와 3차원 측정부를 스캔방향으로 이동시키는 제 1 단계;
    상기 스캔방향으로 이동되는 3차원 측정부의 광경로 불량이 존재하는가를 판단하는 제 2 단계;
    상기 판단결과 광경로 불량이면 3차원 측정부를 광경로 불량이 해소되는 측 정방향으로 회전시키는 제 3 단계; 및,
    상기 회전에 따른 측정방향 변경으로부터 광경로 불량이 해소되면 난반사를 피하도록 3차원 측정부의 광경로를 검사대상물의 모서리에 평행한 측정방향으로 설정한 후 검사대상물의 실장유무와 그 실장상태의 양호/불량을 판정하는 비전 검사를 수행하는 제 4 단계; 로 진행함을 특징으로 하는 비전 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 4 단계는,
    입사광과 반사광의 광경로에 수직한 방향으로 검사대상물을 스캔하여 2차원의 높이 프로파일을 구하고, 상기의 값들이 미리 설정한 범위내에 들어오는지를 비교하여 양품/불량을 검출하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 2차원 높이 프로파일은,
    부품을 스캔하는 영역의 시작지점과 끝지점의 기판 높이를 측정하여 인쇄회로기판의 기울기를 산출하고, 상기 산출된 값을 청구항6의 2차원 높이 프로파일에서 감산의 연산동작으로 빼줌으로써 검사대상물의 높이 프로파일을 산출하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 2차원 높이 프로파일은,
    부품을 스캔하는 영역의 근접 부분에 부품이 없는 인쇄회로기판면을 입사광과 반사광의 광경로에 수직한 방향으로 스캔하여 추가적으로 2차원 높이 프로파일 을 구하고, 상기 추가적인 2차원 높이 프로파일을 청구항6의 2차원 높이 프로파일에서 감산의 연산동작으로 빼줌으로써 검사대상물의 높이 프로파일을 산출하는 것을 특징으로 하는 비전 검사 방법.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100976802B1 (ko) * 2008-07-28 2010-08-20 세광테크 주식회사 자동 압흔 검사장치 및 방법
KR101124566B1 (ko) * 2010-02-25 2012-03-20 에이티아이 주식회사 웨이퍼 검사장치
CN104457608A (zh) * 2013-09-16 2015-03-25 上海航天精密机械研究所 圆柱体尺寸误差检测系统
CN105066915A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 哈尔滨理工大学 模具曲面加工误差和表面粗糙度在机检测装置及检测方法
CN105300996A (zh) * 2015-11-20 2016-02-03 昆明信诺莱伯科技有限公司 一种警用线性痕迹激光检测系统
US9735070B2 (en) 2015-09-17 2017-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of manufacturing light source module
KR20190027149A (ko) * 2017-09-06 2019-03-14 정성욱 Vcm 방식의 렌즈 액츄에이터와 htcc 기판의 솔더링 상태 자동 검사 시스템
KR20190075144A (ko) * 2016-11-19 2019-06-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 차세대 휨 측정 시스템
CN110579173A (zh) * 2019-09-20 2019-12-17 苏州富强科技有限公司 一种检测工件高度的视觉检测装置、一种检测设备
KR20200059739A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 정성욱 카메라 모듈의 솔더링 검사 시스템
CN112781523A (zh) * 2021-01-04 2021-05-11 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种基于激光位移测距的便携式表面缺陷检测装置及方法
CN113042327A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 苏州小蜂视觉科技有限公司 一种点胶胶量检测方法和装置、点胶设备
KR102403118B1 (ko) * 2022-01-04 2022-05-30 주식회사 디텍프론티어 집적회로 칩용 레이저 프로파일 스캐너 자동 위치 조절 장치 구동 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100292610B1 (ko) * 1998-06-01 2002-01-12 추호석 카메라와레이저변위센서를혼합한비접촉식선박용곡판부재계측장치
JP2002107126A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 基板検査装置及び方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100976802B1 (ko) * 2008-07-28 2010-08-20 세광테크 주식회사 자동 압흔 검사장치 및 방법
KR101124566B1 (ko) * 2010-02-25 2012-03-20 에이티아이 주식회사 웨이퍼 검사장치
CN104457608A (zh) * 2013-09-16 2015-03-25 上海航天精密机械研究所 圆柱体尺寸误差检测系统
CN105066915A (zh) * 2015-08-07 2015-11-18 哈尔滨理工大学 模具曲面加工误差和表面粗糙度在机检测装置及检测方法
US9735070B2 (en) 2015-09-17 2017-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of manufacturing light source module
CN105300996A (zh) * 2015-11-20 2016-02-03 昆明信诺莱伯科技有限公司 一种警用线性痕迹激光检测系统
KR20190075144A (ko) * 2016-11-19 2019-06-28 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 차세대 휨 측정 시스템
KR20190027149A (ko) * 2017-09-06 2019-03-14 정성욱 Vcm 방식의 렌즈 액츄에이터와 htcc 기판의 솔더링 상태 자동 검사 시스템
KR20200059739A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 정성욱 카메라 모듈의 솔더링 검사 시스템
CN110579173A (zh) * 2019-09-20 2019-12-17 苏州富强科技有限公司 一种检测工件高度的视觉检测装置、一种检测设备
CN112781523A (zh) * 2021-01-04 2021-05-11 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种基于激光位移测距的便携式表面缺陷检测装置及方法
CN113042327A (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 苏州小蜂视觉科技有限公司 一种点胶胶量检测方法和装置、点胶设备
KR102403118B1 (ko) * 2022-01-04 2022-05-30 주식회사 디텍프론티어 집적회로 칩용 레이저 프로파일 스캐너 자동 위치 조절 장치 구동 방법

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