KR100577421B1

KR100577421B1 - 검사장치

Info

Publication number: KR100577421B1
Application number: KR1020000007379A
Authority: KR
Inventors: 유대곤
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2006-05-08
Also published as: KR20010081572A

Abstract

본 발명은, 검사장치에 관한 것으로서, 검사대상을 촬상하기 위해 상기 검사대상의 정면에 배치되는 단일의 촬상부와, 상기 촬상부의 둘레방향을 따라 설치되어 상기 검사대상 부품을 향해 조사하는 조명부와, 상기 조명부에 의해 조사된 상기 검사대상을 반사시켜 상기 촬상부로 전달하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 구조가 간단해져 검사속도가 향상되고 원가가 절감될 뿐만 아니라, 분해 및 조립이 간편해 견고하게 조립된다. 또한, 조명부를 조명상태를 최적화할 수 있게 된다.

Description

검사장치{INSPECTION APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 검사장치의 측단면도,

도 2는 도 1의 검사장치의 횡단면도,

도 3은 도 1의 검사장치의 카메라에 촬상된 검사대상 부품의 이미지를 나타낸 평면도,

도 4는 종래의 검사장치의 측단면도,

도 5는 도 4의 검사장치의 카메라에 촬상된 검사대상 부품의 이미지를 나타낸 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 본체 5 : CCD 카메라

6 : 조명부 7 : 수직조명

8 : 수평조명 10 : PCB

13 : 검사대상 부품 15 : J-리드

20 : 광학계 21 : 반사경

22 : 반사체 23 : 반사면

본 발명은 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 구조를 간단화하여 원가를 절감하고 검사작업을 간편하게 할 수 있도록 한 검사장치에 관한 것이다.

PCB는 절연기판에 동박을 입히거나 도체 패턴으로 회로를 형성한 프린트기판상에 IC 또는 수동부품, 능동부품을 조합하여 구성한 것으로서, PCB에 부품들이 실장되면, 부품들이 제대로 접합되었는지 검사하게 된다.

PCB상의 각 부품의 실장 상태를 검사하기 위한 부품 검사장치는, PCB에 실장된 부품의 유무, 위치, 납땜상태, 리드의 들뜸 등을 검사하게 된다.

통상적으로 부품 검사장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 원통상의 본체(51)와, 본체(51)의 상부에 수직으로 장착되어 PCB(60)를 촬상하는 점선으로 그려진 일반부품용 CCD 카메라(53)와, PCB(60)를 비추는 조명부(56)와, 일반부품용 CCD카메라(53)로부터 촬상된 PCB(60)를 이미지화시켜 이상유무를 판단하는 도시않은 컴퓨터를 포함한다.

한편, PCB(60)에 실장되는 일반적인 부품은 리드가 부품의 연부로부터 외측으로 돌출되도록 형성되어 있었으나, 근래에는 실장면적을 감소시키기 위해 리드의 말단부를 몸체쪽으로 절곡시킨 J-리드(65)를 갖는 부품(63)들이 증가하고 있다. 이러한 J-리드(65)를 갖는 부품(63)은, 몸체쪽으로 절곡된 말단부에 납땜이 되므로, PCB(60)에 대해 수직으로 설치된 종래의 일반부품용 CCD 카메라(53)로는 부품의 정면만이 촬상되게 되므로, J-리드(65)의 납땜영역이 전혀 촬상되지 아니한다는 문제점이 있었다.

이에 따라, J-리드(65)의 납땜상태를 관찰할 수 있도록, 본체(51)의 수직방향에 설치되었던 CCD 카메라(55)를 부품 검사장치의 전후좌우 사방에 비스듬히 경사를 두어 설치하고, 수직방향으로 빛이 조사되는 수직조명(57)과, 수평방향으로 빛이 조사되는 수평조명(58)을 설치하였다.

이러한 부품검사장치에 의해 J-리드(65)를 갖는 부품(63)을 검사할 경우, 수직조명(57)과 수평조명(58)을 온시키고, 사방에 설치된 CCD 카메라(55)를 이용하여 부품(63)을 촬상한다. 그러면, 각 CCD 카메라(55)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 부품(63)의 일측 영역을 촬상하여 부품(63)의 부분 이미지를 생성하게 되고, 각 CCD 카메라(55)가 생성한 각 이미지를 조합하여 부품(63)전체의 이미지를 생성할 수 있게 된다.

그런데, 이러한 종래의 부품검사장치는, CCD 카메라(55)를 사방에 4대를 설치해야 하므로 원가가 상승하게 되며, J-리드(65)를 갖지 않는 일반부품의 검사를 위해 조명부(56)가 수직 및 수평조명(57,58)으로 분리되어 있으므로 빛의 입사각도나 광량을 J-리드(65)의 위치에 맞게 최적화하기가 어렵다는 문제점이 있다. 그리고, CCD 카메라(55)를 다수개 설치함에 따라 장치의 크기가 커지고 중량이 비교적 크기 때문에 부품 검사장치의 신속한 이동이 불가능하여 검사속도가 느리고 기기부품의 조립이 용이하지 아니하다. 또한, 다수의 카메라(5)를 장착함에 따라 기기의 크기가 커지고 복잡해지면서 진동 등의 외부로부터의 충격에 약하다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 원가를 절감하고 검사속도를 향상시킬 수 있도록 하는 검사장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 검사장치에 있어서, 검사대상을 촬상하기 위해 상기 검사대상의 정면에 배치되는 단일의 촬상부와, 상기 촬상부의 둘레방향을 따라 설치되어 상기 검사대상 부품을 향해 조사하는 조명부와, 상기 조명부에 의해 조사된 상기 검사대상을 반사시켜 상기 촬상부로 전달하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 광학계는, 상기 검사대상의 사방연부가 반사되도록 상기 촬상부의 원주방향을 따라 등간격으로 사방에 배치되어 상기 검사대상을 향해 하향 경사지게 설치되는 복수의 반사경과; 상기 반사경에 대응되는 복수의 반사면을 가지며, 상기 반사경으로부터 반사된 상기 검사대상의 상을 재차 반사시켜 상기 촬상부로 전달하는 반사체를 포함함으로써, 검사대상의 사방연부를 단일의 촬상부로 촬상할 수 있다.

상기 반사체는 사각뿔 형상으로 형성되며, 상기 촬상부의 직선경로내에 상기 각 반사경으로부터의 거리가 동일하도록 설치됨으로써, 검사대상의 각 연부의 상이 동일한 각도에서 촬상된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 PCB를 촬상하여 PCB에 실장된 부품의 실장상태 및 납땜상태를 검사하는 부품 검사장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 본체(1)를 가지며, 본체(1)의 상부에는 본체(1)내를 향해 수직방향으로 배치되어 PCB(10)를 촬상하는 촬상부인 CCD 카메라(5)가 설치되어 있다. 그리고, 본체(1)내에는 PCB(10)의 상을 CCD 카메라(5)로 전달하는 광학계(20)와, PCB(10)를 조명하기 위한 복수의 LED로 형성된 조명부(6)가 설치되어 있다.

광학계(20)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(1)내의 상부 모서리영역에 전후좌우 각각 원주방향을 따라 등간격을 두고 설치된 복수의 반사경(21)과, CCD 카메라(5)의 직선경로상에 설치되어 반사경(21)으로부터 반사된 상을 CCD 카메라(5)로 반사시키는 사각뿔 형상의 반사체(22)를 포함한다. 각 반사경(21)은 검사부품(13)의 각 연부를 반사시켜 반사체(22)로 전달할 수 있도록 하향 경사지게 설치되어 있다. 반사체(22)는 각 반사경(21)으로부터 반사된 상을 받아 CCD 카메라(5)로 전달할 수 있도록 각 반사경(21)의 수와 동일한 수의 반사면(23)을 가지며, 각 반사경(21)으로부터 동일한 거리를 유지하도록 본체(1)의 중앙영역에 설치된다.

조명부(6)는, 각 반사경(21)과 CCD 카메라(5)의 중간영역에 설치되어 하향으로 빛을 조사하는 수직조명(7)과, 반사경(21)의 하부에 설치되어 수평으로 빛을 조사하는 수평조명(8)을 포함한다. 수평조명(8)이 설치된 본체(1) 내부벽면은 하향 경사각을 갖는 경사면으로 형성되어 수평조명(8)으로부터의 빛이 PCB(10)를 향해 조사된다.

한편, 부품 검사장치는 생산라인내에서 Ｘ축을 따라 이동가능하도록 Ｘ축 구동장치에 고정되어 이동하며, PCB(10)는 Ｙ축을 따라 이동가능하도록 Ｙ축으로 이 동하는 컨베이어에 의해 이동하게 된다. 이에 따라, PCB(10)의 전영역을 촬상하여 검사할 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 검사장치로 PCB(10)의 부품, 특히 J-리드(15)를 갖는 부품(13)을 검사할 경우, 먼저 PCB(10)를 컨베이어에 고정시키고, 부품 검사장치의 검사공정을 시작한다. 그러면, CCD 카메라(5)가 미리 다수의 프레임으로 분할된 PCB(10)의 전영역을 분할된 영역별로 촬상하게 된다. 이 때, J-리드(15)를 갖는 부품(13)은 각 반사경(21)에 의해 각 연부의 상이 반사되어 반사체(22)의 각 반사면(23)으로 전달되고, 반사체(22)에 전달된 상은 각 반사면(23)에서 반사되어 CCD 카메라(5)에서 촬상된다.

J-리드(15)를 갖는 부품(13)의 크기가 작을 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이, J-리드(15)가 장착된 각 연부가 한번에 촬상되며, 부품(13)의 크기가 클 경우에는 부품 검사장치나 PCB(10)를 이동시켜 부품(13)의 각 연부를 별도로 촬상하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 부품 검사장치는, 단일의 CCD 카메라(5)를 이용하여 J-리드(15)를 갖는 부품(13)을 촬상하여 분석할 수 있으므로, 종래에 비해 CCD 카메라(5) 수가 감소하여 원가가 절감될 뿐만 아니라, 중량이 작아지게 되어 검사속도가 향상된다. 그리고, 종래의 부품 검사장치는 일반 부품과 J-리드(15)를 갖는 부품(13)을 모두 검사할 수 있도록 함에 따라 조명부(6)의 입사각도와 광량을 J-리드(15)를 갖는 부품(13)에 적합하게 최적화할 수 없었으나, 본 부품 검사장치에서는 J-리드(15)를 갖는 부품(13)만을 검사하므로 조명부(6)를 최적화 할 수 있다. 한편, 종래에는 다수의 카메라(5)를 장착함에 따라 기기의 크기가 커지고 복잡해지면서 진동 등의 외부로부터의 충격에 약하였으나, 본 발명에서는 부품 검사장치의 구조가 간단해져 분해 조립이 간단하고 견고한 조립이 가능하여 외부로부터의 충격에 강해지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구조가 간단해져 검사속도가 향상되고 원가가 절감될 뿐만 아니라, 분해 및 조립이 간편해 견고하게 조립된다. 또한, 조명부를 조명상태를 최적화할 수 있게 된다.

Claims

검사장치에 있어서,

검사대상을 촬상하기 위해 상기 검사대상의 정면에 배치되는 단일의 촬상부와,

상기 촬상부의 둘레방향을 따라 설치되어 상기 검사대상 부품을 향해 조사하는 조명부와,

상기 조명부에 의해 조사된 상기 검사대상을 반사시켜 상기 촬상부로 전달하는 광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광학계는,

상기 검사대상의 사방연부가 반사되도록 상기 촬상부의 원주방향을 따라 등간격으로 사방에 배치되어 상기 검사대상을 향해 하향 경사지게 설치되는 복수의 반사경과;

상기 반사경에 대응되는 복수의 반사면을 가지며, 상기 반사경으로부터 반사된 검사대상의 상을 재차 반사시켜 상기 촬상부로 전달하는 반사체를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장치.
제 2 항에 있어서,

상기 반사체는 사각뿔 형상으로 형성되며, 상기 촬상부의 직선경로내에 상기 각 반사경으로부터의 거리가 동일하도록 설치된 것을 특징으로 하는 검사장치.