KR20100037426A - Parts supply direction judgment method by camera perception - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부품공급방향 적합성 여부 판단방법에 관한 것으로, 특히 칩 마운터로 공급되는 부품이 올바른 방향으로 기판상에 실장 될 수 있도록 하는 카메라의 인식에 따른 부품공급방향 적합성 여부 판단방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining the suitability of the component supply direction, and more particularly, to a method for determining the suitability of the component supply direction according to the recognition of the camera so that the components supplied to the chip mounter can be mounted on the substrate in the correct direction.
표면 실장 기술(Surface Mounting Technology, SMT)은, 전자 칩을 기판에 접속할 때 부품구멍에 의하지 않고 표면의 접속패턴에 솔더링(납땜)을 통해 접속하는 기술을 말하며, 부품의 소형화, 리드 핀의 협착 화에 따른 고밀도의 실장이 가능하여 최근 대부분의 전자제품 생산에 적용되고 있다. Surface Mounting Technology (SMT) refers to a technology for connecting an electronic chip to a substrate by soldering (soldering) to a surface connection pattern without using component holes. It is possible to mount high density according to the recent has been applied to the production of most electronic products.
표면 실장 기술에는 컨베이어를 따라 이송되는 기판상에 부품(칩)을 자동으로 픽 앤 플레이스(Pick and Place)하는 부품실장기(칩 마운터)와, 기판에 접속될 다양한 종류의 부품(칩)을 칩 마운터로 제공하는 칩 트레이 공급장치 등이 필요하다.Surface-mount technology uses a chip mounter that automatically picks and places parts (chips) on a substrate that is transported along a conveyor, and chips of various types (chips) to be connected to the substrate. A chip tray feeder that is provided as a mounter is required.
통상적으로 칩 마운터는 로봇 아암에 설치된 흡착노즐을 사용하여 필요한 칩을 흡착하고, 이를 기판의 소정의 위치로 이송하여 접속시키는 방식으로 작동한다.In general, the chip mounter operates by absorbing the required chip using an adsorption nozzle installed on the robot arm, and transferring the chip to a predetermined position on the substrate.
한편, 종래 칩 트레이 공급장치는 복수 개의 칩 트레이가 장입된 카세트로부터 칩 트레이 반송 부가 해당 칩 트레이를 인출하여 부품실장 위치로 이송시키는 방식으로 작동한다.On the other hand, the conventional chip tray feeder operates in such a way that the chip tray conveying unit draws the chip tray from the cassette into which the plurality of chip trays are loaded and transfers the chip tray to the component mounting position.
상기와 같이, 칩 트레이를 통해 칩 마운터로의 부품을 공급하는 과정을 진행하는 중·소규모의 SMD 조립 공정에서는, 작업자의 주의력에 의존하여 부품 공급 방향의 적합성 여부를 판단하고 있었다. As described above, in the medium and small-sized SMD assembly process in which the parts are supplied to the chip mounter through the chip tray, the suitability of the parts supply direction is determined depending on the operator's attention.
따라서, 작업자의 숙련도에 따라 품질 및 손실률이 달라질 수 있다. 이는 단순반복적인 업무에서 오는 피로감에 의해 작업자의 실수가 발생할 염려가 있고, 부품 실장 과정에서의 불량 발생요인을 높이게 된다.Therefore, quality and loss rate may vary depending on the skill of the operator. This may cause an operator error due to fatigue from simple and repetitive tasks, and increases the cause of defects in the process of mounting parts.
한편, 중·대형 조립업체에서는 부품 공급상태를 자동으로 점검하고 감시할 수 있는 전용의 시스템을 구현하여 관리하고 있으나, 전용의 시스템이 분류해 낼 수 있는 부품 공급방향 판단 범위는 제한적이다.Meanwhile, medium and large assembly companies implement and manage a dedicated system that can automatically check and monitor parts supply status, but the range of parts supply direction that can be classified by a dedicated system is limited.
즉, QEP와 BGA종류의 부품(칩)들은 그 형상이 대칭을 이루는 형태가 다수이기 때문에 방향성을 판단하기 쉽지 않다. 이에 따라 실제 생산중에 다발하는 불량 요인을 모두 해결할 수는 없었다.In other words, QEP and BGA type parts (chips) are not easy to determine the direction because the shape of the symmetry is a lot of forms. As a result, it was not possible to solve all the defects that occur frequently during production.
예를 들어, 부품을 팔레트의 포켓에 적재하는 공정에서 부품의 올바른 적재 방향에으로 적재되지 않고 90°정도 틀어진 방향으로 적재될 경우, 칩 마운터는 의 흡착노즐은 이를 감지하지 못하고 잘못된 방향을 갖는 부품을 기판에 그대로 실장하여 불량이 발생하는 문제점이 있었다. For example, in the process of loading a part into a pocket on a pallet, if the chip is loaded in a 90 ° twisted position instead of in the correct loading direction of the part, the chip mounter does not detect the suction nozzle of the part and the part has the wrong direction. There was a problem that the defect is generated by mounting on the substrate as it is.
특히, 칩 마운터로 공급되는 고가의 SMD(Surface Mount Devices: 표면 실장 소자) 칩들은 일회성 불량 손실이 상당하지만, 현재까지는 공급 상태적합 여부를 판단해주는 기능이 상용화되어 있지 않은 상태이기 때문에, 이를 해결하기 위한 기술이 필요한 실정이다.In particular, the expensive SMD (Surface Mount Devices) chips supplied to the chip mounter have a one-time failure loss, but the function of determining the supply status is not commercially available. There is a need for technology.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부품실장기로 공급되는 부품의 방향이 올바른지를 카메라를 통해 판단하기 위하여, 부품의 인식 면에 방향을 나타내는 마크를 형성시키고, 상기 마크를 미리 등록한 기준마크와 비교함으로써 부품이 올바른 방향으로 실장 될 수 있도록 하는 카메라의 인식에 따른 부품공급방향 적합성 여부 판단방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above conventional problems, in order to determine through the camera whether the direction of the parts supplied to the component mounter is correct, to form a mark indicating the direction on the recognition surface of the parts, the mark The purpose of the present invention is to provide a method of determining the suitability of the component supply direction according to the recognition of the camera so that the component can be mounted in the correct direction by comparing the reference mark registered in advance.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공급될 부품의 상면에 마크를 형성하는 단계; 상기 부품의 마크가 올바른 적재 방향으로 적재되었는지를 판단하기 위하여, 상기 부품의 기준이 되는 기준마크 이미지를 저장부에 미리 등록하는 단계; 상기 부품이 적재된 팔레트를 칩 트레이 공급장치를 통해 상기 칩 마운터로 공급할 때, 카메라가 상기 팔레트에 적재된 상기 부품의 마크를 촬상하여 미리 등록된 상기 기준마크와 동일방향으로 일치하는지를 판별하는 단계; 및 상기 부품의 마크 방향이 상기 기준마크와 동일한 방향인지 여부에 따라 부품 공급을 계속 또는 중지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, forming a mark on the upper surface of the component to be supplied; Registering a reference mark image, which is a reference of the part, in a storage unit in advance in order to determine whether the mark of the part is loaded in a correct loading direction; When the pallet on which the part is loaded is supplied to the chip mounter through a chip tray feeder, the camera photographing the mark of the part loaded on the pallet to determine whether the part coincides with the previously registered reference mark in the same direction; And continuing or stopping supply of parts depending on whether the mark direction of the parts is the same as the reference mark.
이상에서 설명한 바와 같이, 부품이 올바르게 기판상에 실장 될 수 있어 작업자의 주의력에 의존하는 종래의 검사 방법에 비해 불량 발생률을 현저히 낮출 수 있는 장점이 있다. 또한, 부품 상면의 마크와 기준마크를 비교하는 방식을 사용함 으로써, 부품의 형상과 상관없이 부품 방향 판단의 정확성을 확보할 수 있는 장점도 있다.As described above, there is an advantage that the component can be correctly mounted on the substrate can significantly lower the failure rate than the conventional inspection method that depends on the attention of the operator. In addition, by using a method of comparing the mark on the upper surface of the component and the reference mark, there is an advantage that can ensure the accuracy of the component direction determination regardless of the shape of the component.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 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 2는 본 발명에 따른 카메라의 인식에 따른 부품공급방향 적합성 여부 판단방법의 카메라로 부품의 마크를 촬상하는 상태를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 따른 단계를 도시한 순서도이다.2 is a view illustrating a state of capturing a mark of a component by a camera in a method of determining whether the component supply direction is appropriate according to the recognition of the camera according to the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating the steps according to FIG.
도시된 바와 같이, 본 발명은 칩 트레이 공급장치(100)의 트레이(110)에 의해 운반되어 칩 마운터(200)로 공급되는 부품(칩: S)의 상면에 마크(S')를 형성한 후, 상기 부품(S)이 공급될 때 상기 마크(S')를 카메라(400)로 촬상하여 올바른 방향으로 공급되는지 여부를 판단함으로써, 부품 공급의 계속 및 중지 여부를 판단할 수 있도록 한 기술이다.As shown, the present invention is formed by the mark (S ') on the upper surface of the component (chip: S) to be carried by the
이하, 도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 카메라의 인식에 따른 부품공급방향 적합성 여부 판단방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to FIG. 1 and FIG. 2, a method of determining suitability of component supply direction according to recognition of a camera according to the present invention will be described in detail.
처음 단계는, 칩 마운터(200)로 공급될 부품(S)의 상면에 마크(S')를 형성하기 위한 단계(S100)이다.The first step is step S100 for forming the mark S 'on the upper surface of the component S to be supplied to the
상기 마크(S')는 부품(S)의 고유정보를 마킹하여 방향성을 나타내는 것이 바람직하다. 즉, 상기 부품(S)의 생산자, 저장용량, 기능 및 일련번호 등과 같은 고유한 정보를 마킹함으로써, 상기 부품(S)들의 방향성을 제시함과 동시에 부품(S)의 고유한 정보를 작업자에게 알려주는 기능도 할 수 있다.It is preferable that the mark S 'marks the unique information of the component S to indicate directionality. That is, by marking unique information such as the producer, storage capacity, function and serial number of the component (S), presenting the direction of the components (S) and at the same time informs the operator of the unique information of the component (S) Can also function.
다음 단계는, 상기 마크(S')를 통해 부품(S)이 올바른 적재 방향으로 적재되었는지를 판단하기 위하여, 기준마크(Fiducial Mark) 방향을 미리 등록하는 단계(S200)이다.The next step is to register the fiducial mark direction in advance (S200) in order to determine whether the part S is loaded in the correct loading direction through the mark S '.
상기 단계(S200)는 이전 단계(S100)에서 마크(S')를 형성한 부품(S)의 올바른 적재 방향을 미리 설정해 놓기 위한 것이다. 즉, 부품(S) 실장 작업을 할 때 기판에 부품(S)이 설치될 방향의 이미지를 미리 촬상하여 저장해둔다.The step S200 is to set in advance the correct loading direction of the component S in which the mark S 'is formed in the previous step S100. That is, when the component S is mounted, the image of the direction in which the component S is to be installed on the substrate is captured in advance and stored.
즉, QEP와 BGA 종류의 부품(칩: S)들은 그 형상이 대칭을 이루는 형태가 일반적이기 때문에 방향성을 판단하는 어려움이 있다. 때문에, 방향성을 정확하게 판별할 수 있도록 마크(S')를 형성하는 것이다. In other words, QEP and BGA type components (chips: S) are difficult to determine the direction because the shape is generally symmetrical shape. Therefore, the mark S 'is formed so that the directionality can be accurately determined.
한편, 상기 기준마크의 영상은 칩 마운터(200)의 제어수단에 구비된 저장부(미도시) 또는 별도의 저장부(미도시) 등에 저장될 수 있다.On the other hand, the image of the reference mark may be stored in a storage unit (not shown) or a separate storage unit (not shown) provided in the control means of the
다음단계는, 상기 부품(S)이 적재된 팔레트(300)를 트레이(110)를 통해 상기 칩 마운터(200)로 공급할 때, 카메라(400)가 상기 팔레트(300)에 적재된 부품(S)의 마크(S')를 촬상하여 기준마크와 동일방향으로 일치하는지를 판별하는 단계(S300)이다.In the next step, when the
상기 단계(S300)에서 사용되는 카메라(400)는 CCD카메라(Charge Coupled Device Camera)인 것이 바람직하나 다른 종류의 촬상 수단이 사용될 수 있다.The camera 400 used in the step S300 is preferably a CCD (Charge Coupled Device Camera), but other kinds of imaging means may be used.
이와 같은 상기 단계(S300)는, 상기 카메라(400)로 부품(S)의 상면을 촬상하고, 이 촬상된 마크(S')의 영상을 전 단계에서 미리 등록된 기준마크 영상과 비교 함으로써, 부품(S)이 올바른 방향으로 적재되었는지 여부를 판단하기 위한 것이다.In this step S300, the camera 400 captures the upper surface of the component S, and compares the image of the captured mark S 'with the reference mark image registered in advance in the previous step. It is for judging whether or not S is loaded in the correct direction.
여기서, 상기 부품(S)은 팔레트(300)에 형성된 다수의 포켓(310)에 적재된 상태에서 트레이(110)를 통해 칩 마운터(200)로 운반되며, 상기 트레이(110)를 통해 운반되는 상기 부품(S)들은 칩 마운터(200)의 흡착노즐(미도시)에 의해 픽업되어 기판(PCB: 인쇄회로기판)상으로 실장하는 과정을 거친다.Here, the component (S) is transported to the
즉, 상기 단계(S300)는 상기 카메라(400)가 복수의 포켓(310)에 적재된 부품(S)들의 적재 방향이 기준마크의 방향과 동일 방향인지를 판단함으로써, 실장 공정에서 칩 마운터(200)로 공급되는 부품(S)이 기판상에 올바른 방향으로 실장 될 수 있도록 하기 위한 것이다. 다시 말해, 정확한 방향으로 부품(S)이 적재되었다고 판단되었을 경우에만 부품(S)을 기판상으로 마운팅하게 된다.That is, in step S300, the camera 400 determines whether the stacking direction of the parts S loaded in the plurality of
한편, 카메라(400)는 상기 칩 마운터(200)의 부품(S) 공급 방향측 부위에 설치되어 부품(S)의 마크(S')를 촬상하는 것이 바람직하나, 트레이(110)와 칩 마운터(200)의 사이에 별도의 카메라(400)장치로 구비될 수 있다.On the other hand, the camera 400 is installed on the part S supply direction side portion of the
그리고 상기 부품(S)이 적재된 상기 팔레트(300)가 이송 중 설정된 촬상 위치에 도달할 때, 칩 트레이 공급장치(100)의 작동이 중지됨에 따라 팔레트(300)가 일시적으로 정지되며, 이때 상기 카메라(400)가 각 포켓(310)에 적재된 부품(S)의 마크(S')를 촬상하는 단계를 더 포함할 수 있다. When the
이에 따라, 정지된 상태의 상기 팔레트(300) 상부에서 카메라(400)가 용이하게 부품(S)을 촬상할 수 있다.Accordingly, the camera 400 can easily image the component S on the
또한, 상기 카메라(400)는 상기 팔레트(300)가 설정된 촬상 위치에 도달할 때, 상기 카메라(400)가 상기 팔레트(300) 상부로 이동하여 촬상하며, 촬상이 끝나면 원래의 위치로 복귀되도록 할 수도 있다.In addition, the camera 400 when the
한편, 상기 카메라(400)는 팔레트(300)의 각 포켓(310)에 적재된 상기 부품(S)들의 마크(S')를 개별적으로 촬상하는 것이 바람직하나, 팔레트(300)의 각 포켓(310)들에 적재된 부품(S)들의 마크(S')를 전체적으로 촬상한 후, 상기 기준마크 방향과 다른 마크(S')를 갖는 부품(S)을 선별하는 방식을 사용할 수도 있다.On the other hand, the camera 400 preferably photographs the marks (S ') of the parts (S) loaded in each
뿐만 아니라, 상기 기준마크와 방향이 다른 부품(S)을 상기 기준마크와 동일하게 방향을 조절하여 공급 계속 상태로 전환하는 단계가 더 포함될 수 있다. 여기서, 상기 전환 단계는 작업자가 수작업으로 실시하거나 방향 전환 장치가 별도로 구비될 수 있다.In addition, the method may further include the step of switching the parts S different from the reference mark in the same direction as the reference mark to the supply continued state. Here, the switching step may be carried out manually by the operator or may be provided with a separate direction switching device.
다음 단계는, 상기 부품(S)의 마크(S') 방향이 상기 기준마크와 동일한 방향인지 여부에 따라 공급을 계속 또는 중지시키는 단계(S400)이다.The next step is a step (S400) of continuing or stopping the supply depending on whether the direction of the mark S 'of the component S is the same direction as the reference mark.
상기 단계(S400)는 이전 단계(S300)에서 카메라(400)에 의해 판단된 부품(S)의 적재 방향 적합성 여부에 따라 트레이(110) 장치의 공급 작동과 칩 마운터(200)의 동작을 중지시키기 위한 것이다.The step (S400) is to stop the supply operation of the
이와 같은 상기 단계(S400)는, 이전 단계(S300)에서의 카메라(400)가 촬상한 영상을 저장부에 미리 저장해둔 기준마크와 비교함으로써, 부품(S)의 마크(S')가 기준마크의 방향과 다를 경우, 칩 트레이 공급장치(100) 및 칩 마운터(200)의 작동이 중지되는 신호를 제어부(미도시)로 인가하는 방식이다.In the above step S400, the mark S 'of the component S is the reference mark by comparing the image captured by the camera 400 in the previous step S300 with a reference mark previously stored in the storage unit. If different from the direction of the, the chip
결과적으로, 카메라(400)로 공급되는 부품(S)의 방향을 판단함으로써, 부 품(S)이 올바르게 기판상에 실장 될 수 있어 수작업에 비해 실장 과정에서의 불량 발생을 줄일 수 있다. 또한, 부품(S) 상면의 마크(S')와 기준마크를 비교하는 방식을 사용함으로써, 부품(S)의 형상과 상관없이 부품(S) 방향 판단의 정확성을 확보할 수 있다.As a result, by determining the direction of the component (S) supplied to the camera 400, the component (S) can be correctly mounted on the substrate can reduce the occurrence of defects in the mounting process compared to the manual work. Further, by using the method of comparing the mark S 'on the upper surface of the component S with the reference mark, it is possible to ensure the accuracy of the determination of the direction of the component S regardless of the shape of the component S.
이상에서 본 발명의 카메라의 인식에 따른 부품공급방향 적합성 여부 판단방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.In the above description, the technical idea of the method of determining the suitability of the component supply direction according to the recognition of the camera of the present invention has been described with the accompanying drawings, but this is by way of example and not by way of limitation. .
따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다. Accordingly, it is a matter of course that various modifications and variations of the present invention are possible without departing from the scope of the present invention. And are included in the technical scope of the present invention.
도 1은 종래의 칩 트레이 공급장치를 통해 부품이 적재된 팔레트가 칩 마운터로 공급되는 상태를 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a state in which a pallet loaded with components through a conventional chip tray feeder is supplied to a chip mounter.
도 2는 본 발명에 따른 카메라의 인식에 따른 부품공급방향 적합성 여부 판단방법의 카메라로 부품의 마크를 촬상하는 상태를 도시한 도면.2 is a view showing a state in which the image of the mark of the part with the camera of the method of determining whether the part supply direction suitability according to the recognition of the camera according to the present invention.
도 3은 도 2에 따른 단계를 도시한 순서도.3 is a flow chart showing the steps according to FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 > Description of the Related Art
100: 칩 트레이 공급장치 110: 트레이100: chip tray feeder 110: tray
200: 칩 마운터 300: 팔레트200: chip mounter 300: pallet
310: 포켓 400: 카메라310: pocket 400: camera
S: 부품 S': 마크S: Part S ': Mark
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