KR20200052421A - Apparatus and Method for Anomaly Detection of SMD Assembly Device Operation based on Deeplearnig - Google Patents

Apparatus and Method for Anomaly Detection of SMD Assembly Device Operation based on Deeplearnig Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for detecting motion anomalies of deep learning based surface mounted device (SMD) assembly equipment which comprises: an input processing unit for extracting the first sound signal from the operating sound waveform of the SMD assembly equipment; a sound restoration model trained based on deep learning to restore the first sound signal extracted by the input processor and output a second sound signal; an error calculation unit for calculating an error between the first sound signal and the second sound signal; and an equipment abnormality determination unit that determines whether the SMD assembly equipment is abnormal according to whether the error calculated in the error calculation unit is greater than or equal to a predetermined threshold.

Description

딥러닝 기반 표면 실장 부품 조립 장치의 동작 이상 검출 장치 및 방법{Apparatus and Method for Anomaly Detection of SMD Assembly Device Operation based on Deeplearnig}Apparatus and Method for Anomaly Detection of SMD Assembly Device Operation based on Deeplearnig}

본 발명은 표면 실장 부품(Surface Mounted Device : SMD) 조립 장비의 동작 이상 검출 기술에 관한 것으로, 특히 딥러닝을 기반으로 SMD 조립 장비의 동작 이상을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an operation abnormality detection technology of a surface mounted component (SMD) assembly equipment, and more particularly, to an apparatus and method for detecting an operation abnormality of an SMD assembly equipment based on deep learning.

표면 실장 부품(Surface Mounted Device : SMD)은 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : PCB) 상에 미세 전자 부품들을 부착한 장비이고, SMD 조립 장비(Assembly Device)는 이러한 SMD를 생산하는 작업을 수행하는 장비이다.Surface Mounted Device (SMD) is a device that attaches microelectronic components on a Printed Circuit Board (PCB), and SMD Assembly Equipment is a device that performs the task of producing such SMD. to be.

SMD 조립 장비는 자동화된 생산 공정에서 그 속도가 매우 빠른 생산 라인에서 작동하므로, 생산 라인의 한 기기에서 장애가 발생하여 동작이 정지되면, 해당 기기 뿐 아니라 생산 라인 전체가 영향을 받는다. 따라서, SMD 조립 장비의 동작 이상 검출(Anomaly Detection)은 신속히 이루어져야 한다. Since SMD assembly equipment operates on a production line that is very fast in an automated production process, if a failure occurs in one device in the production line, operation stops, and the entire production line is affected as well. Therefore, the anomaly detection of the SMD assembly equipment must be quickly performed.

그런데, SMD 조립 장비는 다품종의 SMD를 소량 생산하게 되므로, 생산할 SMD이 변경됨에 따라 조립 공정의 교체가 빈번히 이루어진다. 따라서, SMD 조립 장비의 동작 이상(Anomaly)를 판단할 수 있는 기준도 교체되는 조립 공정마다 상이할 뿐만 아니라, 하나의 조립 공정에서 발생하는 오작동의 종류 또한 다양하다. 또한, 발생 이력이 있는 오작동에 대한 데이터는 취득이 가능하나, 발생 이력이 없는 오작동의 데이터는 취득이 어려워서 미지의 오작동은 검출하기 어렵다. 따라서, 빈번한 조립 공정 및 다양한 오작동에 신속히 대처할 수 있을 뿐만 아니라, 발생 이력이 없는 오작동 또한 검출해낼 수 있는 SMD 조립 장비 이상 검출 기술이 요구된다. However, the SMD assembly equipment produces a small amount of SMDs of various types, and as the SMD to be produced is changed, the assembly process is frequently replaced. Therefore, not only the standard for determining the anomaly of the operation of the SMD assembly equipment is different for each assembly process to be replaced, but there are also various types of malfunctions occurring in one assembly process. In addition, data on malfunctions having a history of occurrence can be acquired, but data on malfunctions without a history of occurrence is difficult to acquire, so it is difficult to detect unknown malfunctions. Accordingly, there is a need for a SMD assembly equipment abnormality detection technology that can quickly cope with frequent assembly processes and various malfunctions and can also detect malfunctions without a history of occurrence.

본 발명은 SMD 조립 장비의 조립 공정이 변경됨에 따라 유연하게 적응적으로 동작 이상을 검출할 수 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for detecting motion anomalies of a deep learning-based SMD assembly equipment capable of flexibly and adaptively detecting motion anomalies as the assembly process of the SMD assembly equipment is changed.

본 발명은 SMD 조립 장비에서 발생 이력이 없는 오작동을 검출해낼 수 있는 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for detecting anomalies in a deep learning-based SMD assembly equipment capable of detecting malfunctions without occurrence history in the SMD assembly equipment.

본 발명은 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치로, 표면 실장 부품(Surface Mounted Device : SMD) 조립 장비의 작동 소리 파형으로부터 제1 소리 신호를 추출하는 입력 처리부와, 입력 처리부에 의해 추출된 제1 소리 신호를 복원하여 제2 소리 신호를 출력하도록 딥러닝 기반으로 학습된 소리 복원 모델과, 제1 소리 신호와 제2 소리 신호 간의 오차를 산출하는 오차 계산부와, 오차 계산부에 산출된 오차가 소정 임계치 이상인지의 여부에 따라 SMD 조립 장비의 이상 여부를 판정하는 장비 이상 판정부를 포함한다. The present invention is an apparatus for detecting anomalies of a deep learning based SMD assembly equipment, an input processing unit extracting a first sound signal from an operating sound waveform of a surface mounted device (SMD) assembly equipment, and extracted by the input processing unit A sound restoration model trained based on deep learning to restore the first sound signal and output the second sound signal, an error calculation unit calculating an error between the first sound signal and the second sound signal, and an error calculation unit And an equipment abnormality determination unit that determines whether the SMD assembly equipment is abnormal according to whether the error is greater than or equal to a predetermined threshold.

본 발명은 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 방법으로, 표면 실장 부품(Surface Mounted Device : SMD) 조립 장비가 정상적으로 조립 대상을 조립할 때의 작동 소리 파형으로부터 추출된 제1 소리 신호를 입력 신호 및 라벨링 신호로 하여 소리 복원 모델을 학습시키는 단계와, 학습된 소리 복원 모델을 통해 SMD 조립 장비의 작동 소리 파형으로부터 추출된 제1 소리 신호를 복원하여 제2 소리 신호를 생성하는 단계와, 제1 소리 신호와 제2 소리 신호 간의 오차를 산출하는 단계와, 산출된 오차가 소정 임계치 이상인지의 여부에 따라 SMD 조립 장비의 이상 여부를 판정하는 단계를 포함한다. The present invention is a method for detecting motion anomalies of a deep learning-based SMD assembly equipment, and inputs a first sound signal extracted from an operating sound waveform when a surface mounted component (SMD) assembly equipment normally assembles an assembly target. Learning a sound restoration model using the labeling signal, restoring the first sound signal extracted from the working sound waveform of the SMD assembly equipment through the learned sound restoration model, and generating a second sound signal; And calculating an error between the signal and the second sound signal, and determining whether the SMD assembly equipment is abnormal according to whether the calculated error is greater than or equal to a predetermined threshold.

본 발명에 따른 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치 및 방법은 RNN 기반 딥러닝 모델을 설계함으로서 얻을 수 있는 이득은 학습시켜야할 인공 신경망의 뉴런의 수를 다른 인공신경망 대비 확연히 줄일 수 있어, 학습에 걸리는 시간 또한 줄어들고 SMD 조립 장비가 조립 대상을 변경해도 새 환경에 빠르게 대처할 수 있다. 따라서, SMD 조립 장비의 조립 공정이 변경됨에 따라 유연하게 적응적으로 동작 이상을 검출할 수 있다.The apparatus and method for detecting motion anomalies of the deep learning-based SMD assembly equipment according to the present invention can significantly reduce the number of neurons in an artificial neural network to be learned compared to other artificial neural networks. The learning time is also reduced, and even if the SMD assembly equipment changes the assembly target, it can quickly respond to the new environment. Therefore, as the assembly process of the SMD assembly equipment is changed, it is possible to flexibly and adaptively detect an operation abnormality.

또한, 본 발명은 딥러닝 모델이 입력된 신호를 복원하므로, SMD 조립 장비에서 발생 이력이 없는 오작동을 검출해낼 수 있다. In addition, according to the present invention, since the deep learning model restores the input signal, it is possible to detect a malfunction without a history in the SMD assembly equipment.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 적응 RNN 인코더/디코더 모델(Fast Adaptive RNN Encoder-Decoder : FARED)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a block diagram of an apparatus for detecting an operation abnormality of a deep learning-based SMD assembly equipment according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining the structure of a fast adaptive RNN encoder / decoder model (FARED) according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are diagrams for explaining the operation of the input processing unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of detecting an operation abnormality of a deep learning-based SMD assembly equipment according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시 예에 따른 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치 및 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, an apparatus and a method for detecting an operation abnormality of a deep learning-based SMD assembly equipment according to a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and components that may unnecessarily obscure the subject matter of the invention are omitted. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for a more clear description.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Combinations of each block in the accompanying block diagrams and steps of the flow charts may be performed by computer program instructions (execution engines), these computer program instructions being incorporated into a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment. Since it can be mounted, its instructions, which are executed through a processor of a computer or other programmable data processing equipment, create a means to perform the functions described in each block of the block diagram or in each step of the flowchart.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions can also be stored in computer readable or computer readable memory that can be oriented to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that computer readable or computer readable memory The instructions stored in it are also possible to produce an article of manufacture containing instructions means for performing the functions described in each block of the block diagram or in each step of the flowchart.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.And since computer program instructions may be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, a series of operation steps are performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a process that is executed by the computer to generate a computer or other programmable It is also possible for instructions to perform data processing equipment to provide steps for performing the functions described in each block of the block diagram and in each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step can represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical functions, and in some alternative embodiments referred to in blocks or steps It should be noted that it is also possible for functions to occur out of sequence. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, and it is also possible that the blocks or steps are performed in the reverse order of the corresponding function as necessary.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.

최근에는 딥 러닝(Deep Learning)이 두드러지게 발전했으며, 특히 영상, 언어 및 신호 처리에 있어서 탁월한 발전을 이루어냈다. 따라서, 본 발명은 딥 러닝(Deep Learning)을 기반으로 하는 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치 및 방법을 제공한다. In recent years, Deep Learning has made significant strides, especially in video, language and signal processing. Accordingly, the present invention provides an apparatus and method for detecting motion anomalies of an SMD assembly equipment based on deep learning.

이러한 딥러닝 기반의 동작 이상 검출 기술의 장점은 모델 학습을 위한 수집된 훈련 데이터 및 학습 시간이 충분할 경우, 그 성능이 우수하다는 것이다. 특히 SMD 조립 장비가 정상 상태일 때의 훈련 데이터만을 이용하여 모델을 학습시키고, 이후 학습되지 않은 데이터가 입력되었을 때 그것이 이상(anomaly)이라고 판정할 수 있다는 장점이 있다. 예컨대, 심전도 검사(Electrocardiography : ECG)의 경우 정상 상태의 훈련 데이터만을 이용하여 학습하여 추후 입력되는 데이터의 이상 여부를 판정할 수 있는 모델이 사용된다. 일반적으로 단시간의 심전도 파형 패턴은 일대일 대응(one-to-one correspondence)하는 특징으로 가진다. 즉, 정상적인 ECG 패턴은 Q 파형 이후에는 바로 R 파형이 나타나게 된다. 따라서, ECG 검사 모델은 현재 입력되는 파형 시퀀스에서 추후 파형 시퀀스를 예측한다. The advantage of this deep learning-based motion anomaly detection technique is that the performance is excellent when the collected training data and training time for model training are sufficient. In particular, there is an advantage that a model can be trained using only training data when the SMD assembly equipment is in a normal state, and then it can be determined that it is anomaly when untrained data is input. For example, in the case of an electrocardiogram (Electrocardiography: ECG), a model capable of determining whether an abnormality of data is inputted later is used by learning using only normal training data. In general, a short-time ECG waveform pattern is characterized by one-to-one correspondence. That is, in the normal ECG pattern, the R waveform appears immediately after the Q waveform. Therefore, the ECG inspection model predicts a subsequent waveform sequence from the currently input waveform sequence.

그런데, SMD 조립 장비는 그 특성상 조립 대상이 변경되면 장비에서 발생하는 동작 소리 또한 변동된다. 즉, ECG 패턴과 달리 SMD 조립 장비에서 발생되는 소리 패턴은 일대다 대응(one-to-many correspondence)되는 특징을 가지므로, 현재 입력되는 파형 시퀀스로부터 미래 파형 시퀀스를 학습하고 예측하는 것이 불가능하다. 따라서, 조립 대상이 변경되면, 변경된 조립 대상에 상응하는 정상 상태의 데이터를 이용하여 모델을 다시 학습시킬 필요가 있다. 그런데, SMD 조립 장비의 조립 대상은 무수하므로, 조립 대상이 변경될 때마다 모델을 학습시키는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서, 본 발명은 신속하고 유연하게 SMD 조립 장비의 이상을 검출해낼 수 있도록, 현재 입력된 시퀀스 데이터를 복원해내는 소리 복원 모델을 설계한다. However, the SMD assembly equipment has a characteristic that when the assembly object is changed, the operation sound generated by the equipment also changes. That is, unlike the ECG pattern, the sound pattern generated in the SMD assembly equipment has a one-to-many correspondence, so it is impossible to learn and predict the future waveform sequence from the currently input waveform sequence. Therefore, when the assembly object is changed, it is necessary to retrain the model using the steady state data corresponding to the changed assembly object. However, the number of objects of assembly of SMD assembly equipment is numerous, so it is very difficult to train a model whenever the assembly object is changed. Therefore, the present invention designs a sound restoration model that restores the currently input sequence data so that the abnormality of the SMD assembly equipment can be detected quickly and flexibly.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 적응 RNN 인코더/디코더 모델(Fast Adaptive RNN Encoder-Decoder : FARED)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a block diagram of an apparatus for detecting an operation of a deep learning-based SMD assembly equipment according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a fast adaptive RNN encoder / decoder model according to an embodiment of the present invention This is a diagram to explain the structure of Encoder-Decoder (FARED).

도 1을 참조하면, 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치(100)는 입력 처리부(10), 소리 복원 모델(20), 오차 계산부(30) 및 이상 판정부(40)를 포함할 수 있다. 부가적으로, 모델 학습 조정부(50)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the apparatus 100 for detecting anomalies of a deep learning-based SMD assembly equipment includes an input processing unit 10, a sound restoration model 20, an error calculation unit 30, and an abnormality determination unit 40 You can. Additionally, the model learning adjustment unit 50 may be further included.

입력 처리부(10)는 SMD 조립 장비의 작동 소리 파형으로부터 추출된 제1 소리 신호를 소리 복원 모델(20)에 입력시킨다. 도 2에는 SMD 조립 장비의 작동 소리 파형(210)의 일 예가 도시되어 있는데, 입력 처리부(10)는 전체 소리 파형(210)을 소정 시간 길이 단위로 분할(Slicing)한 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 신호

Figure pat00001
,
Figure pat00002
,..,
Figure pat00003
를 제1 소리 신호로 소리 복원 모델(20)에 순차적으로 입력시킨다. 이때, 분할된 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 신호
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,..,
Figure pat00006
는 연속되는 신호들 간에 일정 부분, 예컨대 50% 정도는 중첩될 수 있다. 이는 각각의 시퀀스들 간의 redundant 정보를 제공하기 때문에, 모델 학습을 좀 더 용이하게 한다. The input processing unit 10 inputs the first sound signal extracted from the operational sound waveform of the SMD assembly equipment into the sound restoration model 20. 2 shows an example of the operational sound waveform 210 of the SMD assembly equipment, the input processing unit 10 is a sequence spectrum (Sequential Spectrum) signal that divides (Slicing) the entire sound waveform 210 in units of a predetermined time length
Figure pat00001
,
Figure pat00002
, ..,
Figure pat00003
Is sequentially input to the sound restoration model 20 as the first sound signal. At this time, the divided sequence spectrum (Sequential Spectrum) signal
Figure pat00004
,
Figure pat00005
, ..,
Figure pat00006
May overlap some of the consecutive signals, for example, about 50%. This makes model training a little easier because it provides redundant information between each sequence.

입력 처리부(10)는 소리 파형(210)으로부터 추출된 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 데이터를 그대로 입력시킬 수도 있지만, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 전 처리 프로세스를 수행할 수도 있다. 즉, 딥러닝 모델을 사용하면 데이터에서 특징을 추출할 필요없이 인공신경망에서 자체적으로 특징을 추출하여 결과물을 도출해낼 수 있지만, 원시 데이터(Raw Data)를 사용하는 것은 특징 추출(feature extraction)의 부가적인 파라미터들을 요구할 뿐만 아니라, 추가적인 훈련 시간도 요구되므로, 데이터에서 미리 추출해낸 특징들을 인공신경망에 학습시킨다고 한다면 특징 추출을 위한 뉴런들이 더 이상 필요하지 않게 된다. 따라서, 입력 처리부(10)는 전처리 기술로 STFT(Short-Time Fourier Transform) 또는 MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients) 특징 추출 기법을 사용할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다. The input processing unit 10 may input the sequence spectrum data extracted from the sound waveform 210 as it is, but may perform a pre-processing process according to an embodiment of the present invention. In other words, using the deep learning model, it is possible to derive the result by extracting the feature from the artificial neural network by itself without having to extract the feature from the data, but using raw data adds feature extraction. In addition to requiring additional parameters, additional training time is also required, so if the artificial neural network is trained on features extracted in advance from the data, neurons for feature extraction are no longer needed. Accordingly, the input processing unit 10 may use a short-time fourier transform (STFT) or a Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) feature extraction technique as a pre-processing technique. A detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 3.

소리 복원 모델(20)은 입력 처리부(10)로부터 제1 소리 신호가 입력됨에 따라, 입력된 제1 소리 신호를 복원하여 제2 소리 신호를 출력한다. 이러한 소리 복원 모델(20)은 훈련 데이터로 SMD 조립 장비가 조립 대상을 정상적으로 조립할 때의 입력 신호 및 입력 신호에 라벨링(labelling) 신호, 즉 Ground Truth 신호로 입력 신호와 동일한 제1 소리 신호를 이용한다. 즉, 도 2를 참조하면, 소리 복원 모델(20)은 훈련 데이터로 소리 파형(210)으로부터 추출된 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 신호

Figure pat00007
,
Figure pat00008
, ...,
Figure pat00009
가 입력됨에 따라, 입력된 소리 신호들과 가까운 출력 데이터
Figure pat00010
,
Figure pat00011
, ...,
Figure pat00012
를 복원하도록 훈련된 딥러닝 기반 인공 지능 학습 모델이다. As the first sound signal is input from the input processing unit 10, the sound restoration model 20 restores the input first sound signal and outputs a second sound signal. The sound restoration model 20 uses a first sound signal identical to the input signal as a labeling signal, that is, a ground truth signal, to the input signal and the input signal when the SMD assembly equipment normally assembles the assembly target as training data. That is, referring to FIG. 2, the sound restoration model 20 is a sequence spectrum signal extracted from the sound waveform 210 as training data.
Figure pat00007
,
Figure pat00008
, ...,
Figure pat00009
Is input, the output data close to the input sound signals
Figure pat00010
,
Figure pat00011
, ...,
Figure pat00012
It is a deep learning-based artificial intelligence learning model trained to restore.

따라서, 소리 복원 모델(20)을 학습시키기 위해, 추후 설명될 조정부(50)는 오차 계산부(30)에 의해 산출된 출력 데이터

Figure pat00013
,
Figure pat00014
, ...,
Figure pat00015
와 라벨링된 신호
Figure pat00016
,
Figure pat00017
, ...,
Figure pat00018
간의 오차를 최소화되도록 소리 복원 모델(20)의 신경망을 역전파시켜 소리 복원 모델(20)을 최적화시킨다. Therefore, in order to train the sound restoration model 20, the adjustment unit 50 to be described later is output data calculated by the error calculation unit 30
Figure pat00013
,
Figure pat00014
, ...,
Figure pat00015
And labeled signals
Figure pat00016
,
Figure pat00017
, ...,
Figure pat00018
The sound restoration model 20 is optimized by back propagating the neural network of the sound restoration model 20 to minimize errors in the liver.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 소리 복원 모델 생성에 사용되는 학습 알고리즘은 시퀀스 데이터 처리에 적합한 GRU(Gated Recurrent Unit)를 사용한 재귀적 신경망(Recurrent Neural Network : RNN) 모델 또는 LSTM(Long-Short Term Memory)을 사용하여 훈련될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the learning algorithm used for generating the sound restoration model is a Recurrent Neural Network (RNN) model or LSTM (Long-) using a GRU (Gated Recurrent Unit) suitable for processing sequence data. Short Term Memory).

RNN(Recurrent Neural Network) 또는 LSTM(Long-Short Term Memory)은 시간의 흐름에 따라 변하는 시계열 데이터를 학습하고 인공지능을 예측하는 학습 알고리즘이다. RNN은 매순간의 데이터를 인공신경망 구조에 쌓아올린 것으로 딥 러닝 중 가장 깊은 네트워크 구조이다. 시계열 데이터의 예로는 본 발명에서와 같은 송수신 신호를 포함하여 주가, 사람의 움직임, 기후, 인터넷 접속자수, 검색어 등을 생각해 볼 수 있다. LSTM은 Long-Short term Memory란 게이트 유닛을 노드마다 배치하여 인공신경망이 너무 깊어서 오랜 시간 전의 데이터들을 까먹는 현상(vanishing gradient problem)을 해결한 알고리즘이다.Recurrent Neural Network (RNN) or Long-Short Term Memory (LSTM) is a learning algorithm that learns time series data that changes over time and predicts artificial intelligence. RNN is the deepest network structure among deep learnings. Examples of time-series data include a stock price, a person's movement, climate, the number of Internet users, search terms, and the like, including the transmission and reception signals as in the present invention. LSTM is a long-short term memory algorithm that solves the phenomenon of vanishing gradient by placing the gate unit for each node and forgetting data from a long time ago due to the deep neural network.

또한, 소리 복원 모델(20)은 적어도 둘 이상의 재귀적 신경망 유닛(21)들이 직렬 연결되어 형성된 다중 계층 신경망(Multi-Layer Neural Network)일 수 있다. 일 예로, 도 2에는 3개의 RNN 셀들이 적층(Stacked)된 멀티 계층망이 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 재귀적 신경망 유닛(21)은 RNN, LSTM, GRU 등 다양한 형태의 재귀적 신경망이 이용될 수 있다.Also, the sound restoration model 20 may be a multi-layer neural network formed by connecting at least two recursive neural network units 21 in series. For example, FIG. 2 shows a multi-layer network in which three RNN cells are stacked. However, the present invention is not limited thereto, and the recursive neural network unit 21 may use various types of recursive neural networks such as RNN, LSTM, and GRU.

이와 같이 본 발명에서는 RNN 기반 딥러닝 모델을 설계함으로서 얻을 수 있는 이득은 학습시켜야할 인공 신경망의 뉴런의 수를 다른 인공신경망 대비 확연히 줄일 수 있어, 학습에 걸리는 시간 또한 줄어들고 SMD 조립 장비가 조립 대상을 변경해도 새 환경에 빠르게 대처할 수 있다. 따라서, SMD 조립 장비의 조립 공정이 변경됨에 따라 유연하게 적응적으로 동작 이상을 검출할 수 있다.As described above, in the present invention, the benefit of designing an RNN-based deep learning model can significantly reduce the number of neurons in an artificial neural network to be learned compared to other artificial neural networks, thus reducing the time required for learning and the SMD assembly equipment to be assembled. Changes can quickly respond to new environments. Therefore, as the assembly process of the SMD assembly equipment is changed, it is possible to flexibly and adaptively detect an operation abnormality.

한편, 오차 계산부(30)는 소리 복원 모델(20)에 입력되는 제1 소리 신호와 소리 복원 모델(20)로부터 출력되는 제2 소리 신호 간의 오차(Euclidean distance)를 산출한다. 즉, 소리 복원 모델(20)이 입력된 제1 소리 신호와 얼마나 가까운 소리를 복원한 것인지를 계산하는 것이다. Meanwhile, the error calculator 30 calculates an error (Euclidean distance) between the first sound signal input to the sound recovery model 20 and the second sound signal output from the sound recovery model 20. That is, it is to calculate how close the sound is restored to the first sound signal input by the sound restoration model 20.

장비 이상 판정부(40)는 오차 계산부(30)에 의해 산출된 값이 미리 정해진 소정 임계치 이상인지의 여부에 따라 SMD 조립 장비의 이상 여부를 판단한다. 즉, 소리 복원 모델(20)은 SMD 조립 장비가 정상 상태에서 작동되는 소리가 아닌 훈련되지 않은 소리 신호가 제1 소리 신호로 입력되는 경우, 복원에 실패하게 되고, SMD 조립 장비가 이상이 있다고 판단하는 것이다.The equipment abnormality determination unit 40 determines whether the SMD assembly equipment is abnormal according to whether the value calculated by the error calculation unit 30 is greater than or equal to a predetermined threshold. That is, the sound restoration model 20 determines that the restoration fails when the untrained sound signal is input as the first sound signal rather than the sound that the SMD assembly equipment operates in a normal state, and the SMD assembly equipment is abnormal. Is to do.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 입력 처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the operation of the input processing unit according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 입력 처리부(10)는 MFCC 특징 추출 기법을 사용하여 제1 소리 신호를 처리한다. 이러한 MFCC 특징 추출 기법은 스피치 인식(speech recognition)에 매우 유용한데, 이는 스펙트럼으로부터 주파수 정보를 추출하여 데이터의 차원(dimension)을 감소시켜, 계산양 및 훈련 시간을 감소시킨다. Referring to FIG. 3, the input processing unit 10 processes the first sound signal using the MFCC feature extraction technique. This MFCC feature extraction technique is very useful for speech recognition, which extracts frequency information from the spectrum to reduce the dimension of the data, thereby reducing computation and training time.

입력 처리부(10)는 도 2에 도시된 전체 소리 파형(210)을 소정 시간 길이 단위로 분할(Slicing)한 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 신호

Figure pat00019
,
Figure pat00020
,..,
Figure pat00021
각각에 MFCC 특징 추출 기법을 적용한다. 즉, 입력 처리부(10)는 도 3의 (a)에 도시된 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 신호를 (b)에 도시된 바와 같이 소정 시간 길이로 분할하고, (c)에 도시된 바와 같이 분할된 신호를 시간 평균(time-averaged) 스펙트럼을 계산한다. 입력 처리부(10)는 전술한 바와 같이 산출된 시간 평균 스펙트럼을 제1 소리 신호 및 ground truth 신호로 사용할 수 있다. The input processing unit 10 is a sequence spectrum (Sequential Spectrum) signal by dividing (Slicing) the entire sound waveform 210 shown in Figure 2 in a predetermined time length unit
Figure pat00019
,
Figure pat00020
, ..,
Figure pat00021
MFCC feature extraction technique is applied to each. That is, the input processing unit 10 divides the sequence spectrum signal shown in (a) of FIG. 3 into a predetermined time length as shown in (b), and is divided as shown in (c). Compute the time-averaged spectrum of the signal. The input processing unit 10 may use the time average spectrum calculated as described above as a first sound signal and a ground truth signal.

따라서, RNN 기반 모델을 사용함으로서 1차적으로 인공신경망의 뉴런 수를 감소시키는데 더하여, 소리 데이터에서 특징을 추출하는 것으로 2차적으로 뉴런을 줄일 수 있다.Therefore, in addition to reducing the number of neurons in the artificial neural network primarily by using the RNN-based model, it is possible to reduce the neurons secondarily by extracting features from sound data.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of detecting an operation abnormality of a deep learning-based SMD assembly equipment according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 방법은 장치(100)에 의해 수행되는데, 장치(100)는 우선 훈련 데이터로 SMD 조립 장비가 조립 대상을 정상적으로 조립할 때의 작동 소리로 소리 복원 모델(20)을 학습시킨다(S410). 즉, 훈련 데이터로 입력 신호 및 입력 신호에 라벨링(labelling) 신호, 즉 Ground Truth 신호로 입력 신호와 동일한 제1 소리 신호를 이용한다. 즉, 도 2를 참조하면, 소리 복원 모델(20)은 훈련 데이터로 소리 파형(210)으로부터 추출된 시퀀스 스펙트럼(Sequential Spectrum) 신호

Figure pat00022
,
Figure pat00023
, ...,
Figure pat00024
가 입력됨에 따라, 입력된 소리 신호들과 가까운 출력 데이터
Figure pat00025
,
Figure pat00026
, ...,
Figure pat00027
를 복원하도록 훈련된다. 훈련 과정은 출력 데이터
Figure pat00028
,
Figure pat00029
, ...,
Figure pat00030
와 라벨링된 신호
Figure pat00031
,
Figure pat00032
, ...,
Figure pat00033
간의 오차를 최소화되도록 소리 복원 모델(20)의 신경망을 역전파시켜 소리 복원 모델(20)을 최적화시키는 것이다. Referring to FIG. 4, a method for detecting an operation abnormality of a deep learning-based SMD assembly equipment is performed by the device 100, which firstly uses training data as an operation sound when the SMD assembly device normally assembles an assembly object. The sound restoration model 20 is trained (S410). That is, a labeling signal to an input signal and an input signal as training data, that is, a ground sound signal, uses the same first sound signal as the input signal. That is, referring to FIG. 2, the sound restoration model 20 is a sequence spectrum signal extracted from the sound waveform 210 as training data.
Figure pat00022
,
Figure pat00023
, ...,
Figure pat00024
Is input, the output data close to the input sound signals
Figure pat00025
,
Figure pat00026
, ...,
Figure pat00027
It is trained to restore. Training process output data
Figure pat00028
,
Figure pat00029
, ...,
Figure pat00030
And labeled signals
Figure pat00031
,
Figure pat00032
, ...,
Figure pat00033
The sound restoration model 20 is optimized by back propagating the neural network of the sound restoration model 20 so as to minimize errors in the liver.

다음으로, 장치(100)는 SMD 조립 장비의 작동 소리 파형으로부터 추출된 제1 소리 신호를 소리 복원 모델(20)을 통해 복원하여 제2 소리 신호를 생성한다(S420). 여기서, 일 실시 예에 따라, 제1 소리 신호는 SMD 조립 장비의 작동 소리 파형에서 소정 시간 길이로 분할된 스펙트럼(Spectrum)이고, 두 개의 연속되는 스펙트럼들 간에는 일정 부분 만큼 중첩될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 제1 소리 신호는 스펙트럼 각각을 소정 시간 길이로 분할하고, 분할된 신호를 평균한 시간 평균 스펙트럼일 수 있다. Next, the device 100 restores the first sound signal extracted from the operational sound waveform of the SMD assembly equipment through the sound restoration model 20 to generate a second sound signal (S420). Here, according to one embodiment, the first sound signal is a spectrum (Spectrum) divided by a predetermined time length in the operating sound waveform of the SMD assembly equipment, may be overlapped by a certain portion between two consecutive spectra. According to another embodiment, the first sound signal may be a time average spectrum obtained by dividing each spectrum into a predetermined time length and averaging the divided signals.

그리고, 장치(100)는 소리 복원 모델(20)에 입력되는 제1 소리 신호와 소리 복원 모델(20)로부터 출력되는 제2 소리 신호 간의 오차(Euclidean distance)를 산출한다(S430). 즉, 소리 복원 모델(20)이 입력된 제1 소리 신호와 얼마나 가까운 소리를 복원한 것인지를 계산하는 것이다. Then, the apparatus 100 calculates an error (Euclidean distance) between the first sound signal input to the sound recovery model 20 and the second sound signal output from the sound recovery model 20 (S430). That is, it is to calculate how close the sound is restored to the first sound signal input by the sound restoration model 20.

장치(100)는 산출된 오차가 미리 정해진 소정 임계치 이상인지를 판단한다(S440). 즉, S440에서 산출된 오차가 미리 정해진 소정 임계치 이상일 경우, 장치(100)는 SMD 조립 장비에 이상이 있는 것으로 판단한다(S450). 반면, S440에서 산출된 오차가 미리 정해진 소정 임계치 이상이 아닐 경우, 장치(100)는 SMD 조립 장비가 정상인 있는 것으로 판단한다(S460).The apparatus 100 determines whether the calculated error is greater than or equal to a predetermined threshold (S440). That is, when the error calculated in S440 is greater than or equal to a predetermined threshold, the device 100 determines that there is an abnormality in the SMD assembly equipment (S450). On the other hand, if the error calculated in S440 is not greater than a predetermined threshold, the device 100 determines that the SMD assembly equipment is normal (S460).

Claims (6)

표면 실장 부품(Surface Mounted Device : SMD) 조립 장비의 작동 소리 파형으로부터 제1 소리 신호를 추출하는 입력 처리부와,
입력 처리부에 의해 추출된 제1 소리 신호를 복원하여 제2 소리 신호를 출력하도록 딥러닝 기반으로 학습된 소리 복원 모델과,
제1 소리 신호와 제2 소리 신호 간의 오차를 산출하는 오차 계산부와,
오차 계산부에 산출된 오차가 소정 임계치 이상인지의 여부에 따라 SMD 조립 장비의 이상 여부를 판정하는 장비 이상 판정부를 포함하는 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치.
An input processing unit for extracting the first sound signal from the operating sound waveform of the surface mounted device (SMD) assembly equipment,
A sound restoration model learned based on deep learning to restore the first sound signal extracted by the input processing unit and output the second sound signal;
An error calculation unit for calculating an error between the first sound signal and the second sound signal,
An apparatus for detecting anomalies of a deep learning-based SMD assembly equipment including an equipment abnormality determination unit that determines whether or not the SMD assembly equipment is abnormal according to whether the error calculated in the error calculation unit is greater than or equal to a predetermined threshold.
제1 항에 있어서, 소리 복원 모델은
연속적인 시간 샘플들(time samples)을 입력받아 순차적으로 학습하는 RNN(Recurrent Neural Network : RNN), LSTM(Long-Short Term Memory) 및 GRU(Gated Recurrent Unit)를 포함하는 재귀적(Recurrent)으로 학습하는 인공 신경망을 사용하는 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치.
The method of claim 1, wherein the sound restoration model
Recurrent learning including Recurrent Neural Network (RNN), Long-Short Term Memory (LSTM), and Gated Recurrent Unit (GRU), which sequentially receives time samples and learns them sequentially. A device for detecting motion anomalies in deep-learning based SMD assembly equipment using artificial neural networks.
제1 항에 있어서, 입력 처리부는
SMD 조립 장비의 작동 소리 파형에서 MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficients) 기법으로 특징을 추출하여 제1 소리 신호를 생성하여 소리 복원 모델에 입력시키는 입력 처리부를 더 포함하는 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치.
The method of claim 1, wherein the input processing unit
Operation of SMD assembly equipment More than the operation of deep learning-based SMD assembly equipment, which further includes an input processing unit that extracts features from the waveform of the sound using MFCC (Mel-Frequency Cepstral Coefficients) technique and generates a first sound signal and inputs it to a sound restoration model Detection device.
제1 항에 있어서, 제1 소리 신호는
SMD 조립 장비의 작동 소리 파형에서 소정 시간 길이로 분할된 스펙트럼(Spectrum)이고,
두 개의 연속되는 스펙트럼들 간에는 일정 부분만큼 중첩되는 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치.
The method of claim 1, wherein the first sound signal
Spectrum divided into a predetermined length of time in the operational sound waveform of the SMD assembly equipment,
A device for detecting motion anomalies in deep learning-based SMD assembly equipment that overlaps a certain portion between two consecutive spectra.
제5 항에 있어서, 제1 소리 신호는
스펙트럼 각각을 소정 시간 길이로 분할하고, 분할된 신호를 평균한 시간 평균 스펙트럼인 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 장치.
The method of claim 5, wherein the first sound signal
A device for detecting anomalies in a deep learning-based SMD assembly equipment, which is a time-averaged spectrum obtained by dividing each spectrum into a predetermined time length and averaging the divided signals.
표면 실장 부품(Surface Mounted Device : SMD) 조립 장비가 정상적으로 조립 대상을 조립할 때의 작동 소리 파형으로부터 추출된 제1 소리 신호를 입력 신호 및 라벨링 신호로 하여 소리 복원 모델을 학습시키는 단계와,
학습된 소리 복원 모델을 통해 SMD 조립 장비의 작동 소리 파형으로부터 추출된 제1 소리 신호를 복원하여 제2 소리 신호를 생성하는 단계와,
제1 소리 신호와 제2 소리 신호 간의 오차를 산출하는 단계와,
산출된 오차가 소정 임계치 이상인지의 여부에 따라 SMD 조립 장비의 이상 여부를 판정하는 단계를 포함하는 딥러닝 기반 SMD 조립 장비의 동작 이상 검출 방법.
Learning a sound restoration model by using a first sound signal extracted from an operating sound waveform when a surface mounted component (SMD) assembly equipment normally assembles an assembly target;
Generating a second sound signal by restoring the first sound signal extracted from the operational sound waveform of the SMD assembly equipment through the learned sound restoration model;
Calculating an error between the first sound signal and the second sound signal,
And determining whether or not the SMD assembly equipment is abnormal according to whether the calculated error is greater than or equal to a predetermined threshold.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112487706A (en) * 2020-11-13 2021-03-12 北京遥测技术研究所 Automatic mounting parameter intelligent decision method based on ensemble learning

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183572A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device, system, and method for mounting electronic component, device and method for screen printing and device and method for reflow
KR20150139212A (en) 2014-06-03 2015-12-11 에이피시스템 주식회사 Substrate processing apparatus and operating method thereof
JP2017090606A (en) * 2015-11-09 2017-05-25 日本電信電話株式会社 Abnormal sound detection device, abnormal sound detection learning device, method thereof, and program
JP2018112852A (en) * 2017-01-11 2018-07-19 安川情報システム株式会社 Fault prediction method, fault prediction device and fault prediction program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183572A (en) * 2003-12-18 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Device, system, and method for mounting electronic component, device and method for screen printing and device and method for reflow
KR20150139212A (en) 2014-06-03 2015-12-11 에이피시스템 주식회사 Substrate processing apparatus and operating method thereof
JP2017090606A (en) * 2015-11-09 2017-05-25 日本電信電話株式会社 Abnormal sound detection device, abnormal sound detection learning device, method thereof, and program
JP2018112852A (en) * 2017-01-11 2018-07-19 安川情報システム株式会社 Fault prediction method, fault prediction device and fault prediction program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112487706A (en) * 2020-11-13 2021-03-12 北京遥测技术研究所 Automatic mounting parameter intelligent decision method based on ensemble learning
CN112487706B (en) * 2020-11-13 2023-10-17 北京遥测技术研究所 Automatic mounting parameter intelligent decision method based on ensemble learning

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