KR20110001404U - 시알티 아웃터핀 카운팅과 자동 외관검사장치 및 그 사용법 - Google Patents

Abstract

본 발명 CRT용 outer Pin 은 CRT 부품 중 냉 음극선관의 socket pin으로 사용되는 부품으로 품질이 아주 중요하다. CRT Monitor의 각 size(inch별) 에 따라 각Pin의 모델이 달라지는데, 모델의 구분은 Pin의 굵기,길이,모양이 약간씩 다르다. 이에 따라 CRT용 outer Pin을 생산 공정에서 작업을 하다 보면 모델이 다른 pin이 일부섞이는 경우가 종종 있다. 이 경우 처음부터 다시 재검사를 해야하는 번잡함이 뒤따르는데 이 경우 자동검사장비를 사용하면 여러 가지로 품질 및 생산관리에 많은 도움이 된다. 본 발명 장비의 기능은 다음과 같이 이루어진다. 자동으로 동작 되는 본 발명 System 은 우선적으로 CRT outer Pin의 용기를 자동으로 정렬하며, 용기 내에 있는 CRT Outer Pin의 수량을 Counting한다, 이와 동시에 Pin의 외관에 대한 불량을 검사하여 불량이 발생시에는 불량이 적재된 용기내 를 자동으로 카메라가 인식한 후 별도의 N/G Buffer에 밀어 넣은 후, 검사PC의 data 을 토대로 불량원인을 확인 후 repair가 가능하면 repair 시킨 다음에 다시 투입하여 같은 방식으로 같은 과정을 거쳐 counting 및 불량을 선별하는 시스템이다. 또한 Calibration, align, 을 자동,수동으로 선택해서 작동시켜 불량 포인트 을 자동 혹은 수동으로 선택해서 확대 하여 Review기능을 할 수 있게 제작되었으며 ,불량항목(핀 끝의 형상이 기준 값보다 편차가 많은 경우,핀의 길이,높이 등과 일부 섞여있는 Pin모델을 구분함)을 관리,분석할 수 있게 몇 명이 처리, 조작해야 할 일들을(여러 기능) 한데 모아서 작업자가 인식하고 간편하고 빠르게 한 명의 작업자가 처리토록 설계하 였다. 본 발명 outer Pin 자동 정렬, Counting, 불량검사 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, H/W & 메카니즘에 있어서는 1). 고정밀 X-Y-Z Stage 을 자체 구현하였다. 2). 최단시간, 정렬방식의 제어 알고리즘을 개발적용 하였으며 3).불규칙환경에서도 정렬가능한 Cover Range을 개발하였다. 둘째로, Machine Vision S/W & algorithms에 있어서는 1). X-Y selector를 이용한 Z축 자동 정렬 알고리즘개발, 2). Wide Range 각도에대 효과는 1).최단시간 제어기술을 응용한 로봇제어기술 적용 2). PCB 산업의 정밀가공 판독 기술개선 3). 반도체,LCD등 첨단분야에 적용가능 4). 기술국산화를 통한 국익증대가 기대된다. 본 시스템은 각종 비젼 얼라인 먼트 시스템의 메인 스테이지 부품으로써, 3축 구동을 기본으로 하며, X-Y-Theta 와 UVW 구동을 1um이내의 정밀도 안에서 신속하게 얼라인먼트를 구현 시키는 고정밀 유닛으로 개발 되였다. 본 발명품은 종래의 검사 및 align 속도를 약 3배 이상 빠르게 설계하였으며,정밀도를 향상 성능을 약2배 향상시켜 다음과 같이 개발되었다. 1).얼라인 마크를 클릭하지 않고 자동 인식하도록 함으로써 사용자에 의한 오류발생 을 최소화함. 2).기준위치에 16 x 16 크기의 렉트를 추가하여 얼라인 마크 200미크론에 대한 이미지 확인 작업 편의성 향상시킴. 3).이미지상 어라인 반복성을 1~2픽셀 이내로 줄임(30미크론 미만). 본 Outer Pin Counting 및 품질 불량 자동검사기는 정렬시스템은 X-Y자동정렬 Stage 및 퍼지 알고리즘 개발과 장비설계 및 사용법으로 CRT Outer Pin 제조라인에서 실시 간으로 검사 및 불량률의 원인규명과 품질향상에 기여하며 생산성을 높이는 것이 목적이다.

CRT outer Pin 자동 정렬시스템, PCB검사장비,반도체부품검사장비,LCD부품검사장비,전기부품검사장비,전자부품검사장비,기계부품검사장비

Description

시알티 아웃터핀 카운팅과 자동 외관검사장치 및 그 사용법 {The development of auto couting,surface inspection system and using method for CRT Outer Pin }

본 검사기술분야는 CRT Montor 에 필수적으로 장착되는 전자총 Outer Pin 를 제작하는 공정에서 CRT outer Pin 의 수량을 세며 외관의 품질상태를 자동으로 검사하는 중요한 장치로서 정확한 불량검사와 카운팅이 요구되며, 또한 오염되지않은 상태로 신속 정확하게 처리되는 것이 필요하다. CRT outer Pin 은 생산시에 육안으로는 불량 여부를 식별할 수 없으며 현미경을 통해 약 10배 이상으로 확대해서 만이 검사가 가능한 분야 이다. 때문에 고도의 정밀한 시스템이 요구된다. 또한 본 발명 검사장비 구성은 [대표도] 와 같이 크게 구분하면, 저장된 제품을 정렬로 비젼부에 투입하는 Feeder부, Escape 및 transfer robot, 기구부, 검사부 및 조명,광학부, 제어반 및 검사 소프트웨어 부, 구동 motor부로 이루어져 있다. 기구부 는 부품을 원활하게 하고 정확한 검사 시스템 위로 이송하기 위한 이송 메커니즘, 최적의 검사 환경을 위한 광학 메커니즘 및 조명 제어를 위한 하우징으로 이루어지며 광학부는 선명한 이미지를 얻기 위한 1Set의 카메라 및 렌즈, 고휘도 LED특수 조명 및 광학 필터로 구성된다. 따라서 본 발명 검사장비는 로봇기술을 이용한 정렬 및 검사장치로써 영상인식처리 기술과 정밀제어기술 그리고 정밀 광학기술과 기 계설계기술이 필요한 분야이다.

[문헌1] D.A. Belsley,E.kuh,and R.E. Welsch, Regression Diagnosticx, John

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본 발명품에 대한 종래의 검사방식은 크게 사람이 현미경과 핀셋을 사용하여 하나,둘,낟 개로 세는 방식이 있는데 이는 사람마다 숙련도가 다르고 사람마다 불량기준처리가 다르므로 오인식 판정처리 하는 문제점이 있으며, 일정한 Jig안에 Outer Pin을 나열한 후에 불량을 골라내는 내면서 세는 방식이 있는데 이 역시 사람마다 숙련도가 다르고 사람마다 불량기준처리가 다르므로 오인식 판정처리 하는 문제점이 있다. 금번 발명된 CRT outer Pin 및 외관검사장비는 지금까지의 문제점인 불량기준처리를 3차원 고휘도 LED 조명 및 Line scan camera 와 불량을 분석한 데이터와 실시간 비교검사 처리 알고리즘을 개발하여 를 해결하였다. 또한 기존의 검사판정 균일도가 70%이던 것을 99%이상 높여 신뢰성을 확보했으며 기존에 비해 약 10배 이상의 속도로 고속 검사할 수 있게 설계하여 불량의 원인을 분석데이터로 분석하여 분량 률 을 현격히 줄이는 동시에 품질과 생산성을 월등히 높이도록 고안된 시스템이다. 그리고 3차원 고휘도 LED scan 방식은 다시 몇 가지로 구분되는데 첫째는 사람이 직접 현미경을 사용하여 정렬시키는 방법이 있는데 이 방식은 정렬 및 검사속도가 늦으며 검사 정밀도가 낮은 단점이 있다. 또한 검사하는 사람마다 편차가 심하여 오인식처리하는 문제점이 있다. 두 번째 방식은 부분자동화 방식인데 이 역시 검사속도가 늦은 문제점과 사람이 직접 사람마다 숙련도가 다르고 사람마다 불량기준처리가 다르므로 오인식 판정처리 하는 문제점이 있으며, CRT outer Pin을 손으로 들어올려 검사기 앞에 직접 놓아야 하기 때문에 먼지,지문 등 오염물 이 제품에 묻는 문제와 제품을 정렬시키는데 많은 어려움이 있다. 본 발명 검사장비는 종래의 방식과는 다르게 로봇을 사용하여 제품을 일정한 용기에 담은 후 정렬 부 까지 자동이송시키는 Feeder 및 Escape 및 제품이 담긴 용기를 진공흡착 하는 간단한 로봇을사용하여 무인자동화로 정렬을 자동으로 신속 정확하게 하는 동시에 정렬상태를 검사 및 어긋날 경우에는 자동으로 정렬을 시킨 후 Count 및 불량을 검사하는 시스템이다. 그리고 종래의 문제점인 정렬 및 검사과정에서 오염이 않 되게 설계하였으며 검사속도를 종래방식인 사람이 핀셋으로 잡고 물량검사 및 불량 분류까지의 소요시간 대비 전체 처리 시간을 약 10배 이상 단축시켰으며, 검사정밀도 즉 검사 수율은 기존대비 약 2배 향상시켰다. 본 시스템의 구성은 저장된 제품을 Stage에 투입하는 absober 및 transfer 로봇과 자동정렬시키는 stage부, 정렬상태 검증 시스템과 어긋난 상태를 수정하여 정렬시키는 시스템, 조명, 광학부로 이루어져 있으며 전 장비를 제어하는 제어반 및 검사 소프트웨어부 로 이루어져 있다. 본 발명 검사장비 구성은 [대표도]와 같이 그리고 검사와 수정하는 비젼 및 검사 소프트웨어는 메인 컴퓨터에 탑재된 Windows XP의 O/S에서 구동되며, 주변 장치를 제어하고 검사를 수행하며 검사 항목 및 파라미터 설정뿐만 아니라 검사 이미지를 저장하는 핵심적인 역할을 한다. 본 시스템은 사용자 편의와 사용성을 고려하여 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 정렬 및 검사결과를 통해 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며 신속 정확하게 자동처리되는 시스템으로 생산성을 향상시킬 수 있다. 본 발명 장비의 구동순서와 방법은 다음과 같다.

1. Power ON 한다.

2. PC를 ON한다.

3. 프로그램 구동 한다.

4. 설비의 기구 물을 조정하여 Setting한다.

5. 화면과 설비가 제대로 동작하는지 확인한다.

6. 정렬환경을 On하고 Test로 몇 번에 걸쳐 정렬을 해본다.

7. 정렬이 제대로 되지 않을 경우 원인을 찾아 수정한다.

(카메라의 위치, 카메라 초점, X-Y Stage 동작 여부 등)

그리고 tact time은 1.5 ~ 2.0 sec / ea , 장비크기는 380mm(W) * 1270mm(L) * 1284mm(H), 프레임은 Al profile, 외장케이스는 SS400 + 분체 도장, PC는 Pentium Duo, 1G RAM, 150G HDD, 을 사용하였고 Stepping Servo Motor를 채택하여 고안된 검사장비이다.CRT outer Pin 자동정렬 및 Counting, 검사는 [도 2]와 같은 흐름으로 검사 된다. 검사 시스템의 시작은 검사 소프트웨어에서 시작을 하는데, 사용자가 검사 대상 및 검사 파라미터를 조절하여 검사의 판단 정도를 설정하고 검사를 시작한다. 메카니즘의 구성은 [대표도]의 같이 Feeder부, Escape & transfer robot부, 기구부, 검사부 및 조명 및 광학부, 제어반 및 검사 소프트웨어부, 구동 motor부 등의 모듈로 이루어져 있다. Feeder부는 간단한 로봇을 사용하여 용기에 적재된 CRT outer Pin 용기 하나하나를 90PPM이상으로 정열 하며 Escape에 공급한다. 그런 다음 transfer부는 Escape에 정열된 CRT outer Pin 용기를 air suction및 Robot를 활용하여 흡착한 후 검사부에 올려놓는 역할을 한다.

상기 그림은 PC 화면상의 영상부분의 작동방법을 나타낸다. 각 버튼의 역할은 다음과 같다.

1. 영상 시작 : 프로 그램 시작 버튼 (프로 그램에서 영상이 디스플레이 된다.)

2. 영상 멈춤(에러시 기구 멈춤) : 디스플레이된 영상이 멈추고 하드웨어 리셋.

3. 캘리브레이션 : X-Y Stage 이동 거리 계산.

4. 영상확인 : 검사물 인식.

5. 얼라인 시작 : 프로 그램 구동.

상기 그림은 PC화면상의 고정밀도 Stage을 조정하는 작동방법을 나타낸다. 각버튼의 역할은 다음과 같다.

1. Y-Axis : Y방향으로 시계방향 반 시계방향으로 한 스텝 이동.

2. X-Axis : X방향으로 시계방향 반 시계방향으로 한 스텝 이동.

3. X0-Axis : X0방향으로 시계방향 반 시계방향으로 한 스텝 이동.

4. X1-Axis: X1방향으로 시계방향 반 시계방향으로 한 스텝 이동.

5. HOME : 원점 복귀하는 버튼

상기 그림은 PC화면상의 Counting을 조정하는 작동방법을 나타낸다.

각 버튼의 역할은 다음과 같다.

1. 홈 위치 : X-Y Stage 원점 복귀 버튼

2. 일시정지 : 하드웨어 정지.

3. 한번찍음 : 정지 영상 획득

4. 1340S 시작: 해당 제품 구동

5. LS 버튼 : 해당 제품에 맞게 구동한다.

기구 부는 부품을 원활하게 하고 정확한 검사 시스템 위로 이송하기 위한 이송 메커니즘, 최적의 검사 환경을 위한 광학 메커니즘 및 조명 제어를 위한 하우징으로 이루어지며, 조명 및 광학부는 CRT outer Pin 의 이미지를 얻기 위한 1Set의 카메라 및 렌즈, 고휘도 LED특수 조명 및 광학 필터로 구성된다. 제어반은 검사 대상의 위치를 보정 하기 위한 모션 제어부 및 근접 센서, 조명 제어부, 검사 프로그램을 구동하기 위한 호스트 컴퓨터와 주변 장비에 출력을 주고 불량 부품에 대한 리포트를 담당하는 PLC 및 기타 전기, 전자 시스템으로 이루어져 있다. CRT outer Pin 및 외관검사장비의 이송 메커니즘은 CRT outer Pin 의 흐름을 자동으로 감지하고 작동하면서, CRT outer Pin 은 카메라와 광학부가 있는 검사 위치에 도달하면 조명과 카메라가 동작하여 CRT outer Pin 의 이미지를 얻게 되고 이를 메인 컴퓨터에서 전송받아 검사를 수행하여 불량인지 정상인지를 판단하게 된다. 사용자는 외부출력의 신호를 모니터링 하면서 필요 시 검사 설정에 관한 매개변수를 변경하거나 검사 정도를 조절하는 추가 작업을 수행할 수 있게 제작하였다.

본 발명을 위해 기본적으로 해결해야 할 점은 리 얼 타임으로 자동 검사해야 하며 제품사양 및 검사규격은 다음과 같다.

1) 장비의 구성

(1) machine vision part---------------1 unit

(2) personal computers----------------1 set

(3) processing equipment------------- 1 unit

(4) system control unit---------------1 unit

(5) image processing software---------1 unit

(6) Feeder & Escape ------------------1 unit

(7) 로봇 tranfer----------------------1 unit

2) machine vision part

(1) Area CCD camera, 1K --------------1 set

(2) magnification lens----------------1 set

(3) vision board----------------------1 set

(4) fixture for camera ---------------1 unit

(5)고휘도 LED조명-------------------- 1set

3) Personal computer------------------1 set

(1) CPU : Intel Core2 Duo Processor 2.4GHz

(2) RAM : 1GHz

4) system control unit

(1) MCU Part

(2) RS-232C 시리얼 통신이용 PC 제어

(3) Camera Trigger Signal 발생

(4) PC에 Image 전달

(5) Feeder & Escape

(6) Absobr Robot tranfer

5) Image processing software

(1) image processing algorithm ---- ----1 unit

(2) GUI --------------------------------1 unit

또한 Calibration, align, 을 자동,수동으로 선택해서 작동시켜 불량 포인트 을 자동 혹은 수동으로 선택해서 확대 하여 Review기능을 할 수 있게 제작되었으며 ,불량항목(핀 끝의 형상이 기준 값보다 편차가 많은 경우,핀의 길이,높이 등과 일부 섞여있는 Pin모델을 구분함)을 관리,분석할 수 있게 몇 명이 처리, 조작해야 할 일들을(여러 기능) 한데 모아서 작업자가 인식하고 간편하고 빠르게 한 명의 작업자가 처리토록 설계하였다. 이때 고휘도 LED 및 Camera을 사용하여 측정각(View angle),측정깊이(Depth of field), 측정폭(Field of View),가림현상(Occlusion) 등의 광학적인 제작 조건과 측정방향 및 경로에 따라 측정 데이타 의 품질이 조금씩 달라짐이 있으므로 본 제작장치에서는 이를 충분히 고려 설계하였다. 본 발명 outer Pin 자동 정렬, Counting, 불량검사 시스템의 특징은 다음과 같다. 첫째, H/W & 메카니즘에 있어서는 1). 고정밀 X-Y-Z Stage 을 자체 구현하였다. 2). 최단시간, 정렬방식의 제어 알고리즘을 개발적용 하였으며 3).불규칙환경에서도 정렬가 능한 Cover Range을 개발하였다. 둘째로, Machine Vision S/W & algorithms에 있어서는 1). X-Y selector를 이용한 Z축 자동 정렬 알고리즘개발, 2). Wide Range 각도에대 효과는 1).최단시간 제어기술을 응용한 로봇제어기술 적용 2). PCB 산업의 정밀가공 판독 기술개선 3). 반도체,LCD등 첨단분야에 적용가능 4). 기술국산화를 통한 국익증대가 기대된다.

그러면 장비를 이루는 시스템 각각의 역할은 [대표도]처럼 다음과 같이 구성된다. 1)소재공급: Feeder에 CRT outer Pin 를 공급하면 90PPM이상으로 정열하여 의 Escape에 공급한다. 2) 로봇 Transfor: Escape에 정열된 CRT outer Pin 를 air suction으로 소재를 흡착하여 비젼부의 정렬stage에 올려놓는다. 3)Camera와 고휘도 LED Light에 의해 정렬 및 검사를하도록 한다. 4) Light: 고휘도 LED Light를 사용하며 Camera에서 CRT outer Pin 형상 및 개수를 가장 선명하게 인식할 수 있도록 하는 조명이다. 이미지 획득 부의 기본적 사양은 카메라 Line Scan type 1K 1set, Frame Graber-Non-standard image acquisition를 사용했으며 광학부는 균일한 조명을 얻기 위해 확산필터 및 고휘도 LED조명을 사용했다. 또한 라인의 속도에 맞추면서 불량 시 장비가 delay 되지 않게 제어 회로 부를 설계했다. 제어부는 Digital I/O 12 Channel I/O, PLC는 외부 주변기기 제어용과 불량제품의 이력과 검사장비의 상태 이력을 실시간 및 누진적으로 일별,월별 관리할 수 있도록 MMI 로 구성된다. 또한 기구 부는 이송 메카니즘 은 모션 제어용 장치 및 센서류 로 구성된다. 그리고 불량 발생 시에는 Ejecting 메커니즘은 유압 또는 공압을 이용한 장치 으 로 불량 CRT outer Pin담겨져 있는 용기를 자동으로 분류되도록 설계해야 한다.

본 발명시스템은 CRT outer Pin을 자동으로 align & 전수검사 와 자동 counting를 위한 머신 비전 시스템의 구성과 검사 방법 그리고 사양 및 그 사용법에 관한 것이다. 본 검사장비는 최적의 검사 환경을 위한 광학 메커니즘 및 조명 제어를 위한 하우징 으 로 이루어지며 조명과 카메라가 아래에 위치한 정밀Stage가 X-Y축으로 자동이동하며 이미지를 얻게 되고 이를 메인 컴퓨터에서 전송받아 검사를 수행하여 정확하게 Pin의 수량이 있는지 그리고 불량Pin이 존재하는지를 판단하게 된다. 본 발명품은 종래의 문제점인 정렬 및 검사과정에서 오염이 않 되게 설계하였으며 검사속도를 종래방식인 사람이 핀셋으로 잡고 물량검사 및 불량 분류까지의 소요시간 대비 전체 처리 시간을 약 10배 이상 단축시켰으며, 검사정밀도 즉 검사 수율은 기존대비 약 2배 향상시켜 으 며 다음과 같이 개발되었다. 1).얼라인 마크를 클릭하지 않고 자동 인식하도록 함으로써 사용자에 의한 오류 발생을 최소화함.

2).기준위치에 16 x 16 크기의 렉트를 추가하여 얼라인 마크 200미크론에 대한 이미지 확인 작업 편의성 향상시킴. 3).이미지상 어라인 반복성을 1~2픽셀 이내로 줄임(30미크론 미만). 또한 자동으로 정렬 및 수량 카운트 및 불량을 검사하며 제조라인에서 품질을 실시간으로 검사하고 불량률의 원인규명과 품질향상에 기여하며 생산성을 높이는 효과가 있으며, 사용자는 필요 시 검사 설정에 관한 매개변수를 변경하거나 검사 정도를 조절할 수 있도록 개발되어 종래의 단순 기능대비 훨씬 유연하고 편리하도록 설계되어 궁극적으로는 불량률을 감소시켜 품질향상과 생산성 향상에 기여되도록 개발되었다.

본 발명품은 종래의 문제점인 정렬 및 검사과정에서 오염이 않 되게 설계하였으며 검사속도를 종래방식인 사람이 핀셋으로 잡고 물량검사 및 불량 분류까지의 소요시간 대비 전체 처리 시간을 약 10배 이상 단축시켰고, 검사정밀도 즉 검사 수율은 기존대비 약 2배 향상시켜 다음과 같이 개발되었다.

1).얼라인 마크를 클릭하지 않고 자동 인식하도록 함으로써 사용자에 의한 오류발

생을 최소화함.

2).기준위치에 16 x 16 크기의 렉트를 추가하여 얼라인 마크 200미크론에 대한 이

미지 확인 작업 편의성 향상시킴.

3).이미지상 어라인 반복성을 1~2픽셀 이내로 줄임(30미크론 미만).

본 개발장비는 Rout Pin을 자동으로 정렬시키고 전수검사하며 검사 결과를 사용자에게 리포트 한 후 불량품을 분리해 내기 위한 머신 비전 시스템의 구성과 검사 방법 그리고 사양 및 그 사용법에 관한 것이다.

상기 그림은 캘리브레이션 완료 이미지이며 작동방법은 다음과 같다.

1.영상 시작 버튼을 클릭한다.

2.네모안에 (Align Point) 들어오게 카메라 조정한다.

3.영상 멈춤 버튼을 클릭한다.

4.Align Point 화면을 클릭한다.

(Point 화면에 빨간색 네모 생성 )

5. 캘리브레이션 버튼 클릭.

(완료시 하얀네모 생성)

6. 영상 확인 버튼을 클릭한다.

7. 얼라인 시작 버튼 클릭.

* 다른 Sheet 작업 시 네모 안에 들어오게 Sheet를 배치하고 얼라 인 시작 버

튼 클릭하여 반복 작업을 한다.

* 새로운 Sheet를 Align할 경우에는 처음부터 시작 한다.

그리고 아래 그림은 Align 완료 이미지 를 나타낸다.

본 정렬장비는 종래에 사용하던 방식을 다음과 같이 성능을 개선했다.

1.얼라인 마크를 클릭하지 않고 자동 인식하도록 함으로써 사용자에 의한 오류발생을 최소화함.

2.기준위치에 16 x 16 크기의 렉트를 추가하여 얼라인 마크 200미크론에 대한 이미지 확인 작업 편의성 향상시킴.

3.이미지상 얼라인 반복성을 1~2픽셀 이내로 줄임(30미크론 미만).

다음은 S/W Process 와 mechanical action의 flow chart를 나타낸것이다.

다음으로 장비 각 세부구성에 대한 것은 다음과 같다. 본 시스템은 [대표도]와 같이 저장된 제품을 정렬로 비젼부 에 투입하는 Feeder부, Escape부,로봇 transfer부, 기구부, 검사부 및 조명 및 광학부, 제어반 및 검사 소프트웨어부, 구동 motor부 으로 이루어져 있다. 우선 Feeder부는 적재된 Route Pin 용기 하나하나를 90PPM이상으로 정열 하여 Escape에 공급한다. 그런 다음 Transfer Robot는 Escape에 정열된 outer Pin을 air suction으로 소재를 흡착하여 비젼부의 stage에 올려놓는 역할을 한다. 또한 기구부 는 부품을 원활하게 하고 정확한 검사 시스템 위로 이송하기 위한 이송 메커니즘, 최적의 검사 환경을 위한 광학 메커니즘 및 조 명 제어를 위한 하우징 으 로 이루어지며, 조명 및 광학부는 outer Pin의 이미지를 얻기 위한 1Set의 카메라 및 렌즈, 고휘도 LED특수 조명 및 광학 필터로 구성된다. 제어파트는 모션 제어부 및 근접 센서, 조명 제어부, 검사 프로그램을 구동하기 위한 호스트 컴퓨터와 주변 장비에 출력을 주고 불량 부품에 대한 리포트를 담당하는 PLC 및 기타 전기, 전자 시스템으로 개발 되였으며 아래 그림은 제어보드 블록도와 흐름도를 나타낸 것으로 그 기능에 관한 것을 나타냈다.

1. 전원 단자, 2. 카메라 펄스 단자, 3. 조명 펄스 단자

4. 모터 드라이버 단자, 5. Limit 센서 단자

그러면 단자별 기능에 대해 간략히 요약하면 다음과 같다.

1) MCU : PC와 시리얼 통신을 해서 받은 명령을 실행 하는 매개체.

2) 전원부 : 전자 부품에 필요한 전압, 전류를 인가하는 회로.

3) 모터 구동부 및 조명 :모터를 구동하기 위한 펄스와 구동 방향 신호를

만들어 주는 회로 및 조명 신호 인가.

4) 펄스 생성부 : 컨베어가 이동 하면서 검사 물을 찍을 수 있게 카메라에

펄스를 주는 회로.

5) 센서 구동부 : 검사 물의 유무 판정 하는 회로.

소프트웨어 파트는 [도1]의 도식과 같이 검사 프로그램의 outer Pin 이미지를 얻기 위한 프레임 그래버, PLC에 검사 결과 신호를 보내주는 디지털 I/O와 같은 하드 웨어 인터페이스 모듈과 사용자와의 인터페이스 및 검사 상태를 디스플레이 하기 위한 UI 모듈, 검사 항목의 선택 및 검사 환경 설정을 위한 검사 설정 모듈, 이미지의 분석 및 처리, 계측 등을 담당하는 커널 모듈로 개발됐다. 다음은 각 도면 등에 관한것인데 우선 [도 3]은 본 개발장비 개념도로 X-Y 정밀Stage를 조정하여 정렬를맞춘다. [도 4]는 전체 화면을 나타낸 것으로 장비의 디스플레이 Data 및 제어를하는 UI이며, [도 5]는 비젼시스템 의 카메라,조명, 광학계 등의 Calibration 완료 화면이다,[도 6]은 장비 외관 모습이다. [도 7]은 제어보드 흐름도를 나타낸 것이다. [도 8]은 검사방법을 Flow chart로 나타낸 것이다. [도 9]은 측정기의 각도 조절위치 등을 나타낸 것이다. [도 10]은 전체장비 내부도면 및 각 부품도 을 나타낸 것이다. [도 11]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부. [도 12]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부의 정면도,측면도이다. [도 13]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부의 평면도이다. [도 14]는 전체장비 외부도면 및 각 부품도 을 나타낸 것이다.

[도 1]은 영상 획득 및 영상처리 등 Software 내부 구조도 이다.

[도 2]는 전체장비의 작동 흐름 및 부품의 정렬 등의 과정을 도식화했으며 각부의 제어과정도 포함되어있어 이해가 쉽도록 구성하였다.

[도 3]은 전체 장비 구조도 및 제품용기 이다.

[도 4]은 검사화면 GUI이다.

[도 5]는 비젼시스템 의 카메라,조명, 광학계 등의 Calibration 완료 화면이다.

[도 6]는 전체 장비 외관도 이다.

[도 7]은 제어보드 흐름도를 나타낸 것이다.

[도 8]은 검사방법을 Flow chart로 나타낸 것이다.

[도 9]은 측정기의 각도 조절위치 등을 나타낸 것이다.

[도 10]은 전체장비 내부도면 및 각 부품도 을 나타낸 것이다.

[도 11]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부.

[도 12]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부의 평면도이다.

[도 13]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부의 정면도,측면도이다.

[도 14]은 전체장비 외부도면 및 각 부품도 을 나타낸 것이다.

Claims (16)

1. CRT outer Pin 자동 정렬기 검사 알고리즘 및 시스템 발명
2. [도1] 및 영상 획득 및 영상처리 등 Software 내부 구조도
3. [도 2]는 전체장비의 작동 흐름 및 정렬 등의 과정을 도식화한 도식도

   각부의 제어과정도 이미지 획득 부의 기구설계도,구조도
4. [도 4] 및 모바일 키패드 부품소자 광학부의 기구설계도,구조도,기능
5. [도 4] 및 화면 구성도,구조도
6. [도 5] 및 장비 전체외관,외관도.
7. [도 6] 및 비젼시스템 의 카메라,조명, 광학계 등의 align 원리.
8. [도 7] 및 제어보드 흐름도, 제어기구설계도,제어구조도,기능
9. [도 8] 및 시스템작동원리 및 방법
10. [도 9]및 측정기의 각도 조절위치
11. [도 10] 및 전체장비 내부도면 및 각 부품도, 설계도
12. 본고에 적용된 Motorised X-Y-Z Stage 설계도 및 Stage조정방법
13. [도 11] 및 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부.
14. [도 12] 및 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부의 정면도,측면도이다.
15. [도 13]은 자체 개발한 Auto X-Y-Z motorized Stage부의 평면도이다.
16. [도 10] 및 전체장비 외부도면 및 각 부품도, 설계도

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