KR940004058B1 - 인쇄배선판의 파형조정 및 동작검사장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

인쇄배선판의 파형조정 및 동작검사장치
제1도는 본 발명에 따른 시스템 블록도.
제2도는 본 발명에 따른 소프트웨어 구성도.
제3도는 제1도에 있어서 시스템 콘트롤 조작부의 프로그램 구성도.
제4도는 제1도에 도시된 블록에 대한 상세한 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 컴퓨터 유니트 2 : 확장랙
3 : 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트(Device Under Test Interface Unit)
4 : 인쇄배선판 5 : 스위칭보드
6 : 릴레이구동보드 8 : 멀티플렉스보드
9 : PLC 유니트 11 : 디멀티플렉서
12 : 조정용 전동기 유니트 13 : X-Y테이블
15 : 조정용 전동기 16 : 전동기 구동유니트
17 : 외부계측기 18 : 오실로스코우프
19 : 패턴발생기 20 : 스웨마제네레이터
21 : 프로그램가능 파워 서플라이 22 : 시스템 콘트롤 조작부
23 : 실린더 유니트 31 : 확장인터페이스보드
33 : 확장인터페이스보드 34 : 컴퓨터 인터페이스보드
35 : 카운터보드 36 : 접속위치제어기보드
37 : 범용인터페이스버스보드 38 : 전압모듈보드
39 : 조정단자(가변저항 혹은 가변코일 볼륨)
본 발명은 인쇄배선판의 파형검사 및 조정장치에 관한 것으로 특히, 인쇄배선판 제조시 각 요소의 특성조정을 자동적으로 실행시킬 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명은 인쇄배선판(PRINTED WIRING BOARD)을 사용하는 제품들, 특히 C/TV, 오디오, VTR등의 가전제품 생산시에 사용하는 장치에 관한 것이다.
종래 인쇄배선판을 사용하는 제품들의 생산공정에는 필수적으로 인쇄배선판 파형조정 및 동작검사공정이 있으며, 기본적으로 정해진 신호를 입력시키면 출력단에 원하는 파형(신호의 형태 : 직류, 교류, 주파수, 임의파형 등)이 나오는지를 검사하여 조정하는 작업을 사람의 손으로 수행하였었다. 이러한 종래 생산공정에서는 검사 및 조정이 수동으로 행해지고 있기 때문에 공장 자동화가 이루어질 수 없었고, 사람이 수동으로 검사 및 조정하고 있어 품질의 불균일화와 제품불량률의 상승 및 인건비상승 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 완전 자동화되고 기능 및 성능이 우수한 인쇄배선판의 파형조정 및 동작검사 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 전체를 운영하는 컴퓨터유니트와, 추가 기능을 갖춘 모듈을 장착시킬 수 있는 확장랙, 컴퓨터와의 인터페이스를 통해 시험대상인 인쇄배선판의 측정위치를 선택하고 컴퓨터에 데이타를 넘겨주는 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트, 시스템을 제어하면서 인쇄배선판의 이송(Loading) 및 고정(Unloading)과 측정시작을 실행시키는 프로그램로직 콘트롤 유니트(이하, PLC 유니트라 함), 인쇄배선판의 측정위치와 직접 접촉하여 그 값을 선택하고 측정값을 읽어들이며, 상기 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트에 의해 제어되는 접속 유니트, 인쇄배선판의 가변저항 혹은 가변코일을 조정하는 조정용 전동기들이 부착되며, X-Y테이블에 의해 위치가 조정되는 조정용 전동기, 상기 조정용 전동기와 X-Y테이블을 구동시키는 전동기 구동유니트, 컴퓨터 유니트와 통신되어서 검사 및 조정에 필요한 신호를 공급하는 외부신호발생기, 측정된 값을 디스플레이시키고 데이타를 컴퓨터 유니트에 넘겨주는 외부계측기, PLC 유니트에 의해 제어되고, 컴퓨터 인터페이스(Interface)로 시스템 전체를 제어하는 시스템 콘트롤 조작부 및 X-Y테이블의 위치제어를 하며 조정 대상 세트의 기능 스위치를 조작하는 실린더 유니트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 시스템 블록도이고, 제2도는 본 발명에 따른 소프트웨어 구성도이며, 제3도는 제1도에 있어서 시스템 콘트롤 조작부의 프로그램 구성도이고, 제4도는 제1도에 도시된 블록에 대한 상세한 구성도이다.
제1도는 하드웨어의 개략적인 시스템 블록도이며 10개의 큰 부문으로 이루어져 있음을 보이고 있다.
도면부호(1)는 컴퓨터 유니트로서 386PC와 그 주변장치들로 구성되어 있으며 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 전체를 운영하는 중추적 기능을 담당한다.
상기 주변장치로서는 컴퓨터 모니터와 키보드 및 프린터 등이 해당되게 된다.
이 컴퓨터 유니트(1)에는 제2도에 도시된 바와같이 범용인터페이스버스 (GPIB)와 확장랙 인터페이스보드 및 접속위치제어기보드 등이 추가로 내장되어 장치 프로그램과 전용언어해석 및 전용실행 프로그램에 의해 외부측정장치를 제어하며 총괄적으로 운영한다. 또한, 사용자 프로그램에 의한 데이타의 입출력과 디스플레이를 담당한다.
즉, 컴퓨터 유니트(1)의 프로그램은 프로그램 에디터와 데이타작성 프로그램, 사용자인터페이스 프로그램, 화일관리 프로그램 및 생산관리 프로그램으로 구성되고, 이들 5가지 프로그램에 이어지는 프로그램으로서 검사 및 조정전용언어해석 프로그램이 구성되며, 이 검사 및 조정전용언어해석 프로그램 다음에는 검사 및 조정전용언어 실행 프로그램이 구성되며, 이 검사 및 조정전용언어 실행 프로그램 다음에는 전동기 제어프로그램과 신호원 제어프로그램, 파형해석 프로그램, 주파수측정 프로그램, 전압측정 프로그램 및 외부 인터페이스 처리 루틴이 구성된다. 또, 상기 신호원제어 프로그램과 파형해석 프로그램 및 주파수 측정프로그램 다음에는 범용인터페이스버스 인터페이스 루틴이 구성된다.
도면부호(2)는 확장랙(RACK)으로서, 386PC를 확장시켜주는 모듈이며, 추가기능을 갖춘 모듈을 장착시킬 수 있는 장치이고, 이 확장랙(2)에는 제4도에 도시된 바와같이 디멀티플렉스보드(11)와 카운터보드(31), 전압모듈보드(38), 확장인터페이스버스보드(33), 컴퓨터 인터페이스보드(34), 접속위치제어기보드(36) 및 범용인터페이스버스보드(37)가 내장된다.
(3)은 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트로서, 컴퓨터 유니트(1)와 접속되어 인쇄배선판(4)의 측정위치를 선택하고 측정값을 선택하며, 이 판독된 데이타를 컴퓨터 유니트(1)에 전송시킨다. 즉, 이 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트(3)는 컴퓨터 유니트(1)와 측정대상인 인쇄배선판(4) 사이에 설치되어 컴퓨터 유니트(1)의 데이타를 인쇄배선판에 전달시키며, 한편으로 인쇄배선판(4)의 데이타를 컴퓨터 유니트(1)에 전달시킨다. 또한 이 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트(3)는 컴퓨터 유니트(1)와 접속되어서 제어신호를 스위칭보드(5) 및 릴레이구동보드(6) 등으로 이루어진 접속 유니트(7)에 공급하며, 멀티플렉스보드(8)를 구동시켜 측정위치의 데이타값을 읽어들이고, 이 데이타값을 컴퓨터 유니트(1)에 전달시켜준다. 또한 측정부제어를 하는 컴퓨터 유니트(1)와 시스템제어를 하는 PLC 유니트(9) 사이에 설치되어 상기 컴퓨터 유니트(1)의 데이타를 PLC 유니트(9)에 전달시키거나, 이 PLC 유니트(9)의 데이타를 상기 컴퓨터 유니트(1)에 전달시킨다.
(9)는 PLC 유니트로서, 장치제어의 핵심부분으로, 인쇄배선판(4)의 이송과 고정 및 측정시작 등을 담당한다. 즉, 컴퓨터 유니트(1)가 검사 및 조정의 임무를 담당하는 것에 비해 PLC 유니트(9)는 그 주변장치 즉, 인쇄배선판(4)를 이송하고 고정시키며, 인쇄배선판(4)의 양품, 불량품 판정에 따른 분류식별 동작을 실행시키고, 검사 및 조정위치 세팅 동작을 제어하며, 측정시작 등을 제어하는 장치제어를 담당한다. 또한, 이 PLC 유니트(9)에는 제3도에 도시된 바와같이, 사용자에게 자동, 수동, 패스 등의 모드를 제공하고 조작할 수 있는 조작부가 구성된다.
(7)은 접속 유니트로서, 인쇄배선판(4)의 측정대상위치와 직접 접촉하여 그 값을 선택하고, 측정된 값을 읽어들이며, 지그(JIG)역할을 하며, 상기 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트(3)에 의해 제어된다. 이 접속 유니트(7)는 검사 및 조정공정의 각종 신호 및 전력을 공급하며 디멀티플렉서(11)가 선택한 데이타를 읽어들이는 접촉단자로 이루어진다. (4)는 인쇄배선판이며, 검사 및 조정의 대상이 된다.
이 인쇄배선판(4)은 VTR이나 C/TV, 오디오 등에 사용되는 인쇄배선판 등이 해당되게 되고, 이 인쇄배선판(4)은 검사 및 조정이 이루어진 다음 다음 공정으로 전송된다.
(12)는 조정용 전동기 유니트로서, 인쇄배선판(4)의 가변저항 볼륨(Volume) 혹은 반고정코일을 조정하는 조정용 전동기들이 설치되어 있는 모듈이며, 직교형 로보트나 혹은 X-Y테이블에 의해 위치가 제어된다. 즉, 이 조정용 전동기 유니트(12)는 X-Y테이블(13)이나 직교좌표형 로보트(도면에 도시되어 있지않음) 및 여러개의 조정용 전동기(15)로 구성된다. 즉, 컴퓨터 사용자 프로그램에 의해 대상 측정값을 읽어들여 기본 데이타와 비교하여 그 차이값을 조정용 전동기(15)에게 회전량으로 주어 전동기(15)를 돌리게 하며 X-Y테이블(13)은 조정 대상물에 전동기 구동유니트(16)를 위치시키는 역할을 한다.
(16)은 전동기 구동유니트로서, X-Y테이블이나 조정용 전동기를 제어하기 위해 사용된다. 즉, 이 조정용 전동기 유니트(16)는 접속위치제어기(JPC)보드 (36)와의 데이타 교신을 통해 2대의 X-Y테이블(13)과 다수개의 조정용 전동기(15)를 구동시킨다.
(17)은 외부 계측기이며, 범용인터페이스버스(GPIB)방식으로 상기 컴퓨터 유니트(1)와 통신되며, 이 외부계측기(17)로서는 오실로스코우프(18)나, 패턴 발생기(19)(Pattern generator), 스웨마제네레이터(SWEMAR Generator,20) 및 프로그램 가능 파워서플라이(21) 등이 해당되게 되고, 컴퓨터 유니트(1)에 의해 제어되게 된다. 즉, 이 외부 계측기(17)는 검사 및 조정에 필요한 신호를 공급하거나 측정값을 디스플레이 한다.
(22)는 시스템 콘트롤 조작부로서, 상기 PLC 유니트(9)에 의해 제어되는 조작부이며 파형 조정 및 동작 검사장치의 주변장치를 제어하며 장치 전체를 제어한다. 즉, 이 시스템 콘트롤 조작부(22)는 상기 PLC 유니트(9)에 속한 것으로, 주변기기의 제어를 위한 조작을 실행하고, 제3도에 도시된 바와같이 자동, 메뉴, 패스 등의 기능 선택 모드가 갖추어져 있으며 검사 및 조정의 작업을 제어한다.
(23)은 실린더 유니트로서 X-Y테이블로 위치제어를 하며 조정 대상인 인쇄배선판(4)의 기능스위치(도면에 도시되어 있지 않음)를 조작시킨다.
본 발명의 종합적인 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
시스템 콘트롤 제어부는 PLC 유니트(a)로 구성되며, 측정부 유니트는 PC386(1)이 사용된다. 파형으로 측정가능한 물리량은 1) 0~±10V 범위의 교류값으로서 실효값이나 2) 직류값(0~±10V) 3) 100MHz의 주파수 4) 위상(phase) 5)펄스폭이 되며, 해당 물리량을 측정하여 원하는 값이 출력되도록 조정단자를 조정시킬 수 있으며, 해당 물리량의 파형을 해석하는 것이 가능하게 된다. 시스템 콘트롤을 담당하는 PLC 유니트(9)에 의해 인쇄배선판(4)이 앞 공정에서 넘어오며 이 인쇄배선판(4)을 받아서 이송 및 테스트부(12,23)에 장착시킨다.
장착완료후 전동기 구동기 유니트(12)에 의해 조정공정 위치제어를 실시 및 완료하고 PLC 유니트(9)의 실린더 하강에 의해 전동기 구동유니트(16)를 조정대상물에 맞추고 나서 검사 및 조정을 시작한다. 이때 접속 유니트(7)에 의해 각종 신호와 전원, 주변 릴레이(조건을 만들어 주기 위한것)에 의한 신호 등이 인가되게 된다. 즉, 이때부터는 컴퓨터 유니트(1)가 모든것을 총괄한다. 사용자 프로그램에 의한 기준 데이타와 현재 측정 데이타와의 비교를 통해 그 차이를 조정용 전동기 (15)에 회전량으로 주어 조정하게 하여 그 값이 주어진 오차범위에 들어가면 조정이 끝난다.
다시 설명하면 컴퓨터 내장 사용자 프로그램에 의해 기준 데이타가 악세스되며 인쇄배선판의 현재 측정값을 접속 유니트(7)에서 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트(3)의 멀티플렉스보드(8)를 통해 읽어들여 해석하고 기준 데이타와의 비교분석 후 그 오차를 회전량으로 바꾸어 조정용 전동기(15)에게 넘겨주며, 전동기(15)가 회전될 경우 끊임없이 현재값을 읽어들여 오차가 한계오차에 들때까지 반복하여 조정을 한다.
또한 조정이 필요없는 순수검사 공정도 조정만 제외하고는 대동소이하다.
조정 및 검사완료 후 제품의 품질 양호도에 대한 양,부 판정을 하며, 그 데이타 값을 PLC 유니트(9)에 넘겨주고, 양품은 다음 단으로 패스시키고, 불량품은 불량표시를 한 다음 도시되지 않은 분류부를 통해 불량품 적재 창고에 저장시킨다. 상기 불량품에 불량표시를 하는 작업은 도시되지 않은 마킹(marking) 실린더에 의해 실행된다.
전술한 작업이 계속 반복되어 실행된다.
본 발명은 인쇄배선판(4)의 파형조정 및 동작 검사공정을 자동으로 행하는 시스템으로 기본 모듈외에 추가 모듈을 사용할 수 있도록 확장성이 있으며, 기능 및 성능 개선이 용이하게 되어 다음과 같은 효과가 있다.
첫째로, 검사에 필요한 인쇄배선판을 자동으로 반송시키고, 위치를 결정시키며, 접속 유니트(7)와의 접촉을 자동으로 실행시키고, 조정용 전동기(15)의 회전을 자동으로 실행시킨다.
둘째로, 여러 검사 위치를 동시에 검사할 수 있고, 이울러 여러 조정위치를 동시에 조정시킬 수 있음으로써 조정시간이 종래에 비해 매우 단축되게 된다.
세째로, 조정용 전동기(15)의 회전토오크를 프로그램에 의해 제어함으로써, 조정용 전동기(15)의 회전토오크가 제한될 수 있어서 조정대상 부품의 파손이 방지되게 된다.
네째로, 인쇄배선판(4) 종류의 변화에 대응하기 위하여, 다기종의 인쇄배선판(4)에 해당하는 검사가 가능 하도록 되고, 조정데이타의 저장과 선택이 가능하도록 된다.
다섯째로, 전·후공정 또는 상위 컴퓨터 유니트(1)와의 통신에 의해 오프라인/ 인라인 겸용사용 및 생산관리가 가능하게 된다.
여섯째로, 검사 및 조정의 결과에 따라 인쇄배선판(4)의 양품인지 불량품인지에 대한 분류 및 식별이 가능하도록 된다.
일곱째로, 데이타 백업 기능에 의해 전원을 온 시킨후 별도의 조치없이도 전원 오프전 모델생산이 가능하도록 된다.
여덟번째로, 제품모델이 변경되거나 시스템 정비 중에도 생산에 차질이 없도록 패스모우드(pass mode)를 갖는다.
아홉째로, 인쇄배선판 제품들의 샤시동작 검사 및 조정공정을 완전자동으로 수행하여 적당한 값으로 조정 및 검사함으로써 품질의 균일화는 물론 불량을 감소, 생산관리체제 강화 등 공장자동화에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (1)

  1. 인쇄배선판의 파형조정 및 동작검사장치에 있어서, 장치의 하드웨어와 소프트웨어 전체를 운영하는 컴퓨터 유니트와 ; 추가 기능을 갖춘 모듈을 장착시킬 수 있는 확장랙; 컴퓨터 유니트와의 인터페이스를 통해 시험대상인 인쇄배선판의 측정위치를 선택하고 컴퓨터에 데이타를 넘겨주는 디바이스 언더 테스트 인터페이스 유니트 장치를 제어하면서 인쇄배선판의 이송 및 고정과 측정시작을 실행시키는 프로그램 로직 콘트롤 유니트; 인쇄배선판의 측정범위와 직접 접촉하여 그 값을 선택하고 측정값을 읽어들이며, 상기 데이타 인터페이스에 의해 제어되는 접속 유니트; 상기 인쇄배선판의 가변저항 볼륨(Volume) 혹은 반고정 코일을 조정하는 조정용 전동기들이 부착되며, X-Y테이블에 의해 위치가 조정되는 조정용 전동기; 상기 조정용 전동기와 X-Y테이블을 구동시키는 전동기 구동유니트; 상기 컴퓨터 유니트와 통신되어서 검사 및 조정에 필요한 신호가 공급되고, 측정된 값을 디스플레이시키는 외부계측기, 상기 PLC 유니트에 의해 제어되며, 컴퓨터 유니트 주변장치를 제어하며 장치 전체를 제어하는 시스템 콘트롤 조작부 및, X-Y테이블의 위치제어를 하며 조정 대상 세트의 기능 스위치를 조작하는 실린더 유니트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄배선판의 파형 조정 및 동작검사장치.
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