KR0186115B1 - 비접촉식 비드마운트 검사장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉식 비드마운트 검사장치 및 그 방법에 관한 것으로, 종래의 검사장치가 비드마운트의 인너리드검사를 위해 인너리드에 검사장치를 직접 접촉시키게 되므로 인한, 불량발생이 많고, 기계에 의한 자동화가 불가능한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 이와 같은 본 발명에 의한 장치는 비드마운트(1) 시편이 장착되는 지그가 구비된 비드마운트 고정부(21)와, 상기 고정부(21)의 상방에 설치되어 비드마운트(1) 시편의 검사를 수행하는 카메라유닛(22)과, 상기 카메라츄닛(22)의 이동을 수행하는 이동수단(23)과, 상기 카메라유닛(22)의 일축에 설치되어 검사를 위한 조명을 실시하는 조명부(26)와, 장치를 제어하고 측정된 값으로 비드마운트(1)의 불량여부를 검사하는 제어처리부를 포함하여 구성되고, 그 방법은 검사기준위치(I)에서 부터 비드마운트(1)의 제6전극(G6)에 설정된 복수개의 측정점(a,b)과 검사를 위한 인너(6)상에 설정된 복수개의 측정점(A,B)까지의 거리를 측정하는 단계와, 상기와 같이 측정된 각각의 측정점(a와 b, A와 B)사이를 잇는 직선의 방정식을 구하는 단계와, 상기와 같이 구해진 직선의 방정식의 기울기와 상기 직선들 사이의 거리를 계산하여 검사의 기준이 되는 기준값과 비교하여 비드마운트의 불량을 검사하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면 비드마운트의 검사를 위해 인너리드에 검사장치를 접촉시키지 않으므로 검사과정에서의 비드마운트 불량이 없어지고, 컴퓨터등을 사용하여 검사를 자동화할 수 있고, 데이타처리를 정확하게 할 수 있는 이점이 있다.

Description

비접촉식 비드마운트 검사장치 및 그 방법

제1도는 일반적인 전자총의 비드마운트를 보인 단면으로, (a)는 비드마운트의 측면도이고, (b)는 비드마운트의 제6전극의 구조를 보인 단면도이며, (c)는 제6전극의 구조를 보인 저면도이다.

제2도는 종래 기술에 의한 접촉식 비드마운트 검사장치의 구성을 보인 개략구성도.

제3도는 종래 기술에 의한 접촉식 비드마운트 검사장치에 비드마운트를 장착하여 검사를 실시하는 상태를 보인 비드마운트 검사장치의 사용상태도.

제4도는 본 발명에 의한 비접촉식 비드마운트 검사장치의 구성을 보인 구성도.

제5도는 본 발명에 의한 장치로 비드마운트의 검사를 위한 제6전극의 측정점을 보인 단면.

제6도는 본 발명에 의한 장치를 사용하는 상태를 보인 사용상태도.

제7도는 본 발명에 의한 검사장치의 측정원리를 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 비드마운트 6 : 인너

G5 : 제5전극 G6 : 제6전극

21 : 비드마운트 고정부 22 : 카메라유닛

a,b,A,B : 측정점 I : 검사기준위치

본 발명은 비드마운트 검사장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 변형되기 쉬운 취약한 구조의 비드마운트를 검사함에 있어서 카메라의 오토포커싱을 이용하여 검사장치와 비드마운트가 직접 접촉하지 않도록 되는 비접촉식 비드마운트 검사장치 빛 그 방법에 관한 것이다.

비드마운트란 화상표시장치에 사용되는 전자총의 한 부품으로 전자빔의 특성을 조정하는 부품이다. 이런한 비드마운트(1)는 제1도에 도시된 비와 같이, 제1전극(G1), 제2전극(G2), 제3전극(G3), 제4전극(G4), 제5전극(G5) 및 제6전극(G6)의 6개의 전극과 상기 전극들의 양측에 있는 비드 글래스(7)로 구성된다. 그리고, 제6전극(G6)의 내부에는 인너(6)가 설치되어 있다.

상기와 같은 비드마운트(1)의 제6전극(G6)에 설치된 인너(6)의 설치상태를 검사흔 비드마운트 검사장치(10)는 제2도에 도시되어 있는데, 이에 도시된 바에 의하면, 비드마운트 검사장치(10)는 측정을 위한 기준면을 설정하기 위한 기준면 설정 고정부(11)와 인너의 설치상태를 측정하는 측정부(15)로 구성된다.

상기 기준면 설정고정부(11)는 베이스판(12)과, 상기 베이스판(12)에 고정 설치되어 검사장치를 지지하는 스탠드(13)와 이 스탠드(13)의 중간부 일측에 설치된 측정자(14)로 구성된다. 이 측정자(14)에는 비드마운트(1)의 제6전극(G6)과 제5전극(G5) 사이의 틈새가 끼워져서 장착된다.

상기 측정부(15)는 제6전극(G6)의 내부에 설치된 인너(6)의 상태를 검사하기 위해 직각 절곡된 접촉면(16')이 인너(6)에 접촉되는 접촉침(16)과, 상기 스탠드(13)의 측정자(14)의 상방에 설치되어 상기 접촉침(16)의 직선운동을 증폭시켜 표시바늘의 회전운동으로 변환하여 소정의 표시눈금을 지시하도록 하는 게이지(17)와, 상기 게이지(17)의 일측에 상기 접촉침(16)과 연결 설치되어 상기 접촉침(16)을 수동으로 구동하는 접촉침 구동핸들(18)로 구성된다. 여기서 상기 구동핸들(18)은 핸들이 상방향으로 올려지면 접촉침(16)도 따라 올려져 측정대기 상태가 되고, 구동핸들(18)이 내려지면 접촉침(16)아래로 따라 내려가 측정을 실시하게 된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 비드마운트 검사장치(10)의 사용은 다음과 같다. 먼저, 측정을 실시하기 전에 다이얼 게이지(17)의 영점조정을 실시한다. 즉, 다이얼 게이지(17)의 구동핸들(18)을 내려 접촉침(16)의 접촉면(16')이 측정자(14) 위에 접촉하도록 한 다음, 다이얼 게이지(17)의 바늘이 기준점을 지시하도록 조절한다. 영점조정을 실시하고나면, 구동핸들(18)을 상방으로 올려 접촉침(16)을 측정자(14)로 부터 불리시킨다. 이와 같은 상태에서 비드마운트(1)의 제6전극(G6)쪽을 상방으로 하여 제6전극(G6)과 제5전극(G5) 사이의 틈을 측정자(14)에 끼워 비드마운트(1)를 검사장치에 고정하게 된다. 이때, 인너(6) 검사의 기준면인 제6전극(G6)의 상면(S)은 비드마운트(1)의 자중에 의해 즉정자(14)의 상면에 밀착된다. 이와 같은 상태에서 구동핸들(18)을 하방으로 작동시켜 접촉침(17)이 인너(6)의 제1측정점(A)에 접촉되도록 한다. 이때, 영점조정시 접촉침(16)이 측정자(14)상에 있을 때 게이지(17) 눈금이 영이 되도록 하였으므로,접촉침(16)이 인너(6)상의 제1측정점( A)에 접촉되었을때 게이지(17)의 바늘이 지시하는 눈금은 제6전극(G6)의 상면(S)에서 부터 인너(6)까지의 거리를 나타낸다. 이와 같이 하여 인너(6)의 제1측정점(A)에 대한 측정을 끝내고 나면, 구동핸들(18)을 상방으로 이동시켜 접촉침(16)을 제1측정점(A)에서 분리시킨 후, 손으로 비드마운트(1)를 측정자(14)상에서 약간 이동시켜 제2측정점(B)에 대한 측정을 실시하게 된다. 제2측정점(B)에 대한 측정 관정은 상기 제1측정점(A)에 대한 측정과정과 동일하며, 이와 같이 하여 측정이 완료되면 두 측정점(A,B)에 대한 측정값이 소정의 기준범위에 속하는 지를 판정하여, 인너(6)의 높이가 정상인지를 검사하고, 두 측정점(A,B)에 대한 측정값의 차이가 일정 범위 내에 있는 가를 확인하여 제6전극 상면(S)과 인너면의 평행도를 판정하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 비드마운트 검사장치(10)는 그 방식이 직접 접촉방식이므로 검사과정에서 비드마운트(1)의 불량이 발샹하게 되는 문제점이 있다. 즉, 제6전극(G6)의 내부에 설치되어 있는 인너(6)는 그 측정점이 되는 위치가 매우 얇게 되어 있어 접촉침(16)을 구동핸들(18)을 통해 수동으로 구동시켜 인너(6)에 접촉시킬 때, 힘 조절이 정확하게 되지 않으면 인너(6)가 변형되어 불량이 발생하게 되는 것이다.

그리고, 검사기준면을 설정하기 위해 제6전극(G6)과 제5전극(G5)의 틈새에 측정자(14)를 삽입할 때, 그 전극(G6,G5) 사이의 틈이 작으므로 해서 전극이 손상되어 비드마운트(1)의 불량이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 다이얼 게이지(17)를 사용하는 종래의 장치로는 비드마운트 검사장치(10)의 자동화가 곤란하여 작업자의 수작업과 육안에 의한 판단에 의존해야 하므로 작업자의 상태와 작업자에 따라 검사의 결과가 달라지게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비드마운트의 검사를 실시함에 있어 측정을 위한 측정점에 검사장치를 접촉시키지 않아 검사의 대상이 되는 인너의 변형이 없는 비접촉식 비드마운트 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 비트마운트 시편이 장착되는 지그가 구비된 비드마운트 고정부와, 상기 고정부의 상방에 설치되어 비드마운트 시편의 검사를 수행하는 카메라유닛과, 상기 카메라유닛의 이동을 수행하는 이동수단과, 상기 카메라 유닛의 일측에 설치되어 검사를 위한 조명을 실시하는 조명부와, 상기 카메라유닛과 이동수단등을 제어하고 측정된 값으로 비드마운트의 불량여부를 검사하는 제어처리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비접촉식 비드마운트 검사장치에 의해 달성된다.

또한 본 발명의 목적은 검사기준위치에서 부터 비드마운트의 제6전극에 설정된 복수개의 측정점과 검사를 위한 인너리드상에 설정된 복수개의 측정점까지의 거리를 측정하는 단계와, 상기와 같이 측정된 각각의 측정점 사이를 잇는 직선의 방정식을 구하는 단계와, 상기와 같이 구해진 직선의 방정식의 기울기와 상기 직선들 사이의 거리를 계산하여 검사의 기준이 된는 기준값과 비교하여 비드마운트의 불량을 검사하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 비접촉식 비드마운트 검사방법에 의해 달성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 의한 비접촉식 비드마운트 검사장치 및 그 방법을 첨부된 도면에 도시된 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.

제4도에 도시된 바와 같이, 본 발명은 비드마운트(1) 시편이 장착되는 지그(미도시)가 구비된 비드마운트 고정부(21)와, 상기 고정부(21)의 상방에 설치되어 비드마운트(1) 시편의 검사를 수행하는 카메라유닛(22)과, 상기 카메라유닛(22)의 이동을 수행하는 이동수단(23)과, 상기 카메라 유닛(22)의 일측에 설치되어 검사를 위한 조명을 실시하는 조명부(26)와, 상기 카메라유닛(22)과 이동수단(23)등을 제어하고 측정된 값으로 비드마운트(1)의 불량여부를 검사하느 제어처리부(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 이동수단(23)은 비드마운트(1)의 검사를 위한 카메라유닛(22)의 이동을 수행하는 것으로 카메라유닛(22)이 상기 비드마운트 고정부(21)에 고정된 비드마운트(1)의 상방에서 각각의 측정점(a,b,A,B) 상방으로의 이동과 검사기준위치(I)에서 측정점(a,b,A,B)까지의 위치를 측정하기 위한 이동을 위한 것이다. 이와 같은 역할을 수행하는 이동수단(23)은 카메라유닛(22)의 수직이동을 위한 수직이동부(24)와 수평이동을 위한 수평이동부(25)로 구성된다.

상기 카메라유닛(22)은 일반적으로 고배율의 CCD카메라등이 사용되어, 내부 구조가 복잡한 비드마운트(1)에 설정되어 있는 측정점(a,b,A,B)의 위치를 포착하여 거리측정을 할 수 있도록 된다.

상기 조명부(26) 카메라유닛(22)이 비드마운트(1) 시편의 측정점(a,b,A,B)의 위치에 정확하게 촛점을 맞출 수 있도록 조명을 실시하는 것으로, 본 발명의 실시례에서는 카메라유닛(22)의 일측에 설치되어 있으나 그 설치위치는 카메라유닛(22)이 정확한 측정을 할 수 있도록 조명을 할 수 있는 위치라면 어는 위치라도 상관없다.

상기 제어처리부는 도면상에 도시되어 있지는 않으며, 그 구성은 카메라유닛(22)에서 전달되는 정보들을 처리하여 검사를 수행하는 컴퓨터와, 상기 이동수단(23)의 구동을 위한 제어기로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 검사장치를 사용하여 비드마운트(1)을 검사하는 방법은 다음과 같다.

먼저 비드마운트 고정부(21)에 비드마운드(1) 시편을 장착하고, 제어처리부를 통해 카메라유닛(22)이 검사기준위치(I)에 오도록 한다. 이와 같은 상태에서 각각의 측정점(a,b,A,B)을 측정하기 시작한다. 즉 비드마운트(1)의 제6전극(G6)에 설정된 하나의 측정점(예를 들어 a)에 대해 측정을 실시한다. 즉 검사기준위치(I)에서 카메라유닛(22)을 수평이동시켜 소정의 측정점(a)상의 위치에 위치시키고, 이와 같은 상태에서 카메라유닛(22)의 오토포커싱기능을 이동하여 수직이동을 실시하여 측정점(a)의 촛점이 정확하게 맞는 위치를 측정한다. 이때 촛점을 맞추는 방법은 카메라유닛(22)에 포착되는 물체가 카메라유닛(22)으로 부터 소정거리 만큼 떨어져 있을 때 촛점이 가장 잘 맞으며 그 거리는 한 카메라유닛(22)에 대해 일정하다는 것을 이용한다. 참고로 이때의 거리를 촛점거리D₂라고 한다. 그리고, 촛점이 잘 맞는 지의 여부는 카메라유닛(22)에 잡힌 영상을 컴퓨터의 모니터등의 영상처리장치를 사용하여 미분을 실시할 경우 영상의 촛점이 가장 잘 맞을 때 영상의 선들이 분명하게 되어 미분값이 증가하게 됨을 이용한다. 즉 수직이동부(24)를 통해 카메라유닛(22)을 수직이동시키면서 영상을 촬영, 미분하면서 카메라유닛(22)을 검사기준위치(I)에서 부터 이동시킬 경우영상의 미분값이 최고인 점을 찾을 수 있다. 따라서 검사기준위치(I)에서 부터 미분값이 최고인 점까지의 카메라유닛(22)의 이동거리 D₁을 촛점거리 D₂에 더하면 검사기준위치(I)에서 측정점(a)까지의 거리를 알 수 있다.

한편 제6전극(G6)상의 또 다른 측정점 (예를 들어 b)의 측정을 위해 그 검사기중위치(I)에서 측정점(b)의 상방으로 카메라유닛(22)을 이동시켜 상기와 같은 방법으로 측정을 실시한다.

또한 검사를 위한 인너(6) 상의 측정점(A,B)에 대해서도 상기와 같은 방법으로 측정을 실시한다.

그리고 상기와 같이 측정된 각각의 값들을 이용하여 제6전극(G6) 상의 측정점(a,b)들을 잇는 직선의 방정식과. 인너상의 측정점(A,B)을 잇는 직선의 방정식을 상기 컴퓨터를 사용하여 만들어 낸다.

그리고는 최종적으로, 상기와 같이 만들어진 두개의 직선의 방정식에서 각각의 기울기와 상기 직선들 사이의 거리를 계산하여 검사의 기준이 되는 기준값과 비교하여 비드마운트의 불량여부를 결정하게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 비접촉식 비드마운트 검사장치 및 검사방법에 의하면 비드마운트의 검사시 인너리드에 검사기구를 직접 접촉시키지 않으므로 종래에 검사과정에서 종종 발생하던 비드마운트의 불량이 없어지고, 또한 비드마운트의 불량측정을 위한 각종 데이타의 처리를 컴퓨터를 사용하므로 정확한 데이타 처리가 가능하고, 검사장치 전체를 자동할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 비드마운트 시편이 장착되는 지그가 구비된 비드마운트 고정부와, 상기 고정부의 상방에 설치되어 비드마운트 시편의 검사를 수행하는 카메라유닛과, 상기 카메라유닛의 이동을 수행하는 이동수단과, 상기 카메라유닛의 일측에 설치되어 검사를 위한 조명을 실시하는 조명부와, 상기 카메라유닛과 이동수단등을 제어하고 측정된 값으로 비드마운트의 불량여부를 검사한느 제어처리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 비접촉식 비드마운트 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동수단은 카메라유닛의 수직방향 이동을 수행하는 수직이동부와 카메라유닛의 수평방향 이동을 수행하는 수평이동부로 구성됨을 특징으로 하는 비드마운트 검사장치.
3. 검사기준위치에서부터 비드마운트의 제6전극에 설정된 복수새의 측정점과 검사를 위한 인너리드상에 설정된 각각의 측정점까지의 거리를 측정하는 단계와, 상기와 같이 측정된 각각의 측정점 사이를 잇은 직선의 방정식을 구하는 단계와, 상기와 같이 구해진 직선의 방정식의 기울기와 상기 직선들 사이의 거리를 계산하여 검사의 기준이 되는 기준값과 비교하여 비드마운트의 불량을 검사하는 단계로 구성됨을 특징으로 하느 비접촉식 비드마운트 검사방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 검사기준위치에서 측정점들까지의 거리를 카메라유닛의 오토포커싱을 이용하여 측정함을 특징으로 하는 비접촉식 비드마운트 검사방법.