KR100213369B1

KR100213369B1 - 부품검사장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100213369B1
Application number: KR1019960002244A
Authority: KR
Inventors: 최병희
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR970061043A

Abstract

본 발명은 부품검사장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 CCD카메라를 이용하여 비접촉식으로 부품의 휨과 기구적인 접촉불량을 자동적으로 검사하도록 함으로써, 부품을 이용한 제품에 대한 품질향상과 생산성을 향상하도록하는 부품검사장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명은 공급롤(1a, 1b) 및 배출롤(2a, 2b)과, 부품을 이송하도록 설치된 이송대(3)와, 롤구동부(30)와, 키입력부(10)의 검사선택을 인식하여 전체장치 및 회로블록을 제어하는 주제어부(20)와, 근접센서(40)와, 근접센서(40)의 감지신호에 의해 카메라장치(50)를 동작시킴과 동시에 이로부터 화상신호를 화상판별장치(70)로 전송하는 콘트롤러(60)와, 카메라장치(50), 및 상기 카메라장치(50)로부터의 화상신호로 부품의 양부를 판단하는 화상판별장치(70)등으로 구성된 장치를 사용하고, 이 장치를 프로그램에 따라서 부품검사동작을 수행하도록하여 부품의 기구적인 접촉불량(정위치를 벗어남)과 설정된 자체특성을 자동적으로 검사하는 것이다.

Description

부품검사장치 및 그 방법

제1도는 종래의 부품검사방법을 설명하기 위한 부품검사장치의 개략도이다.

제2도는 본 발명에 따른 부품검사장치의 구성을 보이는 블럭도이다.

제3a, b도는 본 발명에 따른 부품검사방법을 보이는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1a, 1b : 공급롤 2, 2a, 2b : 배출롤

3 : 이송대 4 : 이송부품

5 : 실린더헤드 6 : 누름핀

7 : 테스트접촉부 8 : 테스트접촉핀

10 : 키입력부 20 : 주제어부

30 : 롤구동부 40 : 근접센서

50 : 카메라장치 60 : 콘트롤러

70 : 화상판별장치 80 : 측정부

90 : 모니터

본 발명은 부품검사장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 카메라장치를 이용하여 비접촉식으로 설정된 해당부품에 대한 특성(저항치, 용량치등) 및 부품의 휨과 기구적인 접촉불량을 자동적으로 검사하도록 함으로써, 부품을 이용한 제품에 대한 품질향상과 생산성을 향상하도록하는 부품검사장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 개별부품을 인쇄회로기판에 장착하기전에 이 개별부품이 이송되는 과정에서 개별부품에 대한 기구적인 측면과 특성측면에서 검사를 실시하여 불량인 부품이 인쇄회로기판에 장착되는 경우를 배제시키야 함은 필수적이다.

일반적인 기술에 관련되는 종래 부품검사장치에 대한 개략도가 제1도에 도시되어 있는 바와같이, 제1도를 참조하면 공급롤(1a, 1b)과 배출롤(2a, 2b)간에 이송대(3)에 의해 이송되는 해당 이송부품(4)을 실린더헤드(5)에 의한 누름핀(6)이 상부에서 누르면, 하부의 테스트접촉부(7)의 테스트접촉핀(8)에 해당 부품이 접촉되면서 해당부품에 대한 검사가 수행되는 것이다.

이와같은 종래의 검사방법은 작업자가 정해진 실린더헤드의 넘버와 부품박스를 착오로 잘못 설치하여 후속공정인 검사공정에서 불량으로 처리되어 전체공정상의 차질을 빈번이 초래하게 되고, 또한 부품의 리드선이 휘거나 접촉상태가 불량할 경우를 검사하지 못하는 등과같은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 카메라장치를 이용하여 비접촉식으로 설정된 해당 부품에 대한 특성 및 부품의 휨과 기구적인 접촉불량을 자동적으로 검사하도록 함으로써, 부품을 이용한 제품에 대한 품질향상과 동시에 생산성을 향상시키도록 하는 부품검사장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명은 공급롤과 배출롤, 롤사이에서 부품을 이송하도록 설치된 이송대, 상기 롤을 구동시키는 롤구동부를 포함하는 부품검사장치에 있어서, 키입력부를 통해 검사선택을 인식하면, 내장된 프로그램에 따라서 롤구동부를 제어하고, 모니터로 부품이미지와 검사결과를 출력하는 주제어부; 카메라장치가 부품을 촬영하여 소정위치에 부품이 접근함을 감지하여 이 감지신호를 출력하는 근접센서; 상기 근접센서로부터의 감지신호가 전송되면 카메라장치를 동작시키고, 카메라장치로부터의 화상신호를 화상판별장치로 전송하는 콘트롤러; 상기 콘트롤러에 의해서 동작하여 부품의 화상을 촬영하는 카메라장치; 상기 카메라장치로부터의 화상신호를 내장된 프로그램에 따라 처리하여 부품에 대한 양부를 판단하여 판단결과를 주제어부로 전송하는 화상판별장치로 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 다른 기술적인 수단은 공급롤 및 배출롤과, 부품을 이송하도록 설치된 이송대와, 롤구동부와, 키입력부의 검사선택을 인식하여 전체장치 및 회로블록을 제어하는 주제어부와, 근접센서와, 근접센서의 감지신호에 의해 카메라장치를 동작시킴과 동시에 이로부터 화상신호를 화상판별장치로 전송하는 콘트롤러와, 카메라장치, 및 상기 카메라장치로부터의 화상신호로 부품의 양부를 판단하는 화상판별장치를 포함하는 장치에 대한 부품검사방법에 있어서, 키입력부로부터의 검사선택이 있는 경우에 롤구동부를 제어하여 근접센서에서 부품을 감지할때까지 공급롤과 배출롤을 1피치(pitch) 회전시키는 제1단계; 상기 제1단계에서 근접센서에서 부품감지가 있는 경우에 카메라장치를 동작시켜서 부품을 촬영하여 부품에 대한 이미지데이타를 획득하는 제2단계; 상기 제2단계에서 획득된 데이타 전체에 대해서 쓰레스홀딩(Thresholding)처리를 수행하는 제3단계; 상기 제3단계에서 처리된 데이타에 라벨{(X1, Y1)~(Xn, Yn)}을 대응시키고, 라벨링된 데이타로 부품의 시작과 끝점좌표를 구한후 이 시작과 끝점좌표로 부품의 중앙점(Xc, Yc)을 산출하는 제4단계; 사전에 계산된 시작점, 중앙점, 끝점 좌표를 이용해서 중앙점으로부터의 시작점까지의 거리와, 중앙점으로부터의 끝점까지의 거리를 구한후, 두 거리의 차를 계산하는 제5단계; 상기 제5단계에서 구한 거리차가 최소허용범위에 포함되는가를 비교판단하고, 이 판단결과로 거리차가 최소허용범위를 벗어나는 경우에는 두거리를 비교해서 거리가 큰측으로 소정거리 이동시켜서 새로운 중앙점 좌표를 산출한 다음에 상기 제5단계로 진행하고, 반면에 최소허용범위내에 포함되는 경우에는 최종적으로 중앙점 좌표를 저장하고 다음단계로 진행하는 제6단계; 상기 제6단계에서 구한 중앙점과 시작점 또는 중앙점과 끝점 좌표를 이용해서 사전에 설정된 기준좌표로부터 부품이 정위치를 벗어난 각도를 검출한후, 이 검출된 각도가 허용범위인 표준치를 벗어나는지를 비교판단하는 제7단계; 상기 제7단계에서 표준치를 벗어나지 않으면 해당 부품에 색으로 표시된 특성값을 검출하여, 이 검출치가 사전에 설정된 해당 표준치를 벗어나는지를 비교판단하는 제8단계; 상기 제8단계에서 검출치가 표준치에 포함되는 경우에는 양호를 표시한후, 또한 제7단계와 제8단계에서 각 검출치가 표준치를 벗어나는 경우에는 불량을 표시한후 공급롤과 배출롤을 정지시킴과 동시에 부품교체가 확인된후에는 제1단계부터 다시 반복수행되는 제9단계로 이루어짐을 특징으로한다.

이하, 본 발명에 따른 부품검사장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 참조된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

제2도는 본 발명에 따른 부품검사장치의 구성을 보이는 블록도로서, 제2도를 참조하면 본 발명의 장치는 부품을 이송하는 이송대를 이동시키는 공급롤(1a, 1b) 및 배출롤(2a, 2b)과, 상기 공급 및 배출롤(2a, 2b)(2a, 2b)사이에서 부품을 이송하도록 설치된 이송대(3)와, 상기 공급 및 배출롤(2a, 2b)(2a, 2b)을 구동시키는 롤구동부(30)을 포함한다.

또한, 키입력부(10)를 통해 검사선택을 인식하면, 내장된 프로그램에 따라서 롤구동부(30)를 제어하고, 모니터(90)로 부품이미지와 검사결과를 출력하는 주제어부(20)와, **카메라장치(50)가 부품을 촬영하여** 소정 위치에 부품이 접근함을 감지하여 이 감지신호를 출력하는 근접센서(40)와, 상기 근접센서(40)로부터의 감지 신호가 전송되면 카메라장치를 동작시키고, 이 카메라장치로부터의 화상신호를 화상판별장치(70)로 전송하는 콘트롤러(60)와, 상기 콘트롤러(60)에 의해서 동작하여 부품의 화상을 촬영하는 카메라장치(50)와, 상기 카메라장치(50)로부터의 화상신호를 내장된 프로그램에 따라 처리하여 부품에 대한 양부를 판단하여 판단결과를 주제어부(10)로 전송하는 화상판별장치(70)로 구비한다.

한편, 상기 화상판별장치(70)와 주제어부(20)간에 측정부(80)를 설치하는데, 상기 측정부(80)는 종래의 방법을 이용할 수 있도록 구성된 것이다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 작용 및 효과를 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

제2도 및 제3도를 참조하면, 본 발명은 먼저 키입력부(10)를 통해서 부품검사를 선택하면, 주제어부(10)에서 이를 감지하여 롤구동부(30)의 구동을 제어하여 공급롤(1)과 배출롤(2)을 1피치 회전시킨다(상기 동작과정의 제3도의 제1단계(111, 112)에 해당함).

상기와 같이 공급 및 배출롤(1)(2)을 1피치 회전시킨후에 제2도에 도시된 콘트롤러(60)는 근접센서(40)에서 부품을 감지하여 감지신호가 출력되는 경우에 카메라장치(50)를 동작시키고, 이에따라 상기 카메라장치(50)는 감지된 해당 부품을 촬영하여 부품에 대한 화상신호를 콘트롤러(60)를 통해서 화상판별장치(70)로 전송하며, 상기 화상판별장치(70)에서는 전송받은 화상신호를 디지탈데이타로 변환한다(상기 동작과정은 제3도의 제2단계(113, 114)에 해당됨).

상기 동작과정에서 획득된 데이타 전체에 대해서 상기 화상판별장치(70)는 쓰레스홀딩(Thresholding)처리를 수행하는데, 이 쓰레스홀딩처리는 상기 데이타레벨 범위가 0[V]~5[V]라고 할때, 상기 데이타를 사전에 설정된 기준레벨(예를들면, 2.5[V]과 비교해서 기준레벨이상일 경우에는 5[V]로 대체하고, 기준레벨이하일 경우에는 0[V]로 대체하는 과정으로 상기 기준레벨은 부품인식에 있어서 부품에 해당되는 유효데이타와 부품과는 무관한 무효데이타를 구분하는 레벨로 사전에 설정되는 것이고, 이와같이 촬영된 데이타를 유효데이타와 무효데이타로 구분하여 처리하는 것은 부품인식을 위해서 행하지는 것이다(상기 동작과정은 제3도의 제3단계(115, 116)에 해당됨).

상기 동작과정에서 처리된 데이타 각각에 화면상의 화소에 해당하도록 라벨{(X1, Y1)~(Xn, Yn), 여기서 n=1,2,3,...n}을 대응시키고, 라벨링된 데이타로 부품의 시작점과 끝점 좌표를 구한후 이 시작점과 끝점 좌표로 부품의 중앙점 좌표(Xc, Yc)를 산출한다(상기 동작과정은 제3도에 도시된 제4단계(117, 118)에 해당됨).

상기 동작과정에서 계산된 시작점, 중앙점, 끝점 좌표를 이용해서 중앙점으로부터의 시작점까지의 거리(LL)와, 중앙점으로부터의 끝점까지의 거리(LR)를 구한후, 두 거리의 차(LL-LR)의 절대치)를 계산한다(상기 동작과정은 제3도의 제5단계(119)에 해당됨).

상기 동작과정에서 구한 거리차가 최소허용범위에 포함되는가를 비교판단하고,이 판단결과로 거리차가 최소허용범위를 벗어나는 경우에는 두거리를 비교해서 거리가 큰측으로 소정거리 이동시켜서 새로운 중앙점 좌표를 산출한 다음에, 상기 거리차를 구하는 동작과정으로 귀환되어 진행하고, 반면에 최소허용범위내에 포함되는 경우에는 최종적으로 중앙점 좌표를 저장하고 다음단계로 진행한다(상기 동작과정은 제3도의 제6단계(120, 121, 122)에 해당됨).

상기 동작과정에서 구한 중앙점과 시작점 또는 중앙점과 끝점 좌표를 이용해서 사전에 설정된 기준좌표로부터 부품이 정위치를 벗어난 각도를 검출한후, 이 검출된 각도를 허용범위인 표준치를 벗어나는지를 비교판단한다(상기 동작과정은 제3도의 제7단계(123, 124)에 해당됨).

상기 동작과정에서 표준치를 벗어나지 않으면 해당 부품에 다수의 색으로 표시된 특성값(저항소자의 저항치, 콘덴서의 용량치등)을 검출하고, 이 검출치가 사전에 설정된 해당 표준치를 벗어나는지를 비교판단한다(상기 동작과정은 제3도의 제8단계(125, 126)에 해당됨).

상기 동작과정에서 검출치가 표준치에 포함되는 경우에는 양호를 표시한후, 또한 상기 각도비교 판단과정과 부품에 대한 특성을 비교판단하는 과정에서 각 검출치가 표준치를 벗어나는 경우에는 모니터(90)를 통해서 불량을 표시한후 롤구동부(30)를 통해서 공급롤과 배출롤을 정지시킴과 동시에 부품교체가 확인된후에는 첫번째로 설정된 부품에 대한 검사동작이 완료되며, 이후 다시 두번째로 설정된 부품에서 부터 마지막으로 설정된 부품까지 상기와 같은 동작과정으로 검사동작을 수행하게 된다(상기 동작과정은 제3도의 제9단계에 해당됨).

상술한 바와같은 본 발명은 카메라장치를 이용하여 비접촉식으로 설정된 해당부품에 대한 특성(저항치, 용량치등) 및 부푸의 휨과 기구적인 접촉불량을 자동적으로 검사하도록 함으로써, 부품을 이용한 제품에 대한 품질향상과 생산성을 향상시킬 수 있는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.

Claims

공급롤(1a, 1b)과 배출롤(2a, 2b), 롤사이에서 부품을 이송하도록 설치된 이송대(3), 상기 롤(1a, 1b)(2a, 2b)을 구동시키는 롤구동부(30)을 포함하는 부품검사장치에 있어서, 키입력부(10)를 통해 검사선택을 인식하면, 내장된 프로그램에 따라서 롤구동부(30)를 제어하고, 모니터(90)로 부품이미지와 검사결과를 출력하는 주제어부(20); 카메라장치(50)가 부품을 촬영하여 소정위치에 부품이 접근함을 감지하여 이 감지신호를 출력하는 근접센서(40); 상기 근접센서(40)로부터의 감지신호가 전송되면 카메라장치(50)를 동작시키고, 카메라장치(50)로부터의 화상신호를 화상판별장치(70)로 전송하는 콘트롤러(60); 상기 콘트롤러(60)에 의해서 동작하여 부품의 화상을 촬영하는 카메라장치(50); 상기 카메라장치(50)로부터의 화상신호를 내장된 프로그램에 따라 처리하여 부품에 대한 양부를 판단하여 판단결과를 주제어부(20)로 전송하는 화상판별장치(70);로 구비함을 특징으로하는 부품검사장치.
공급롤(1a, 1b) 및 배출롤(2a, 2b)과, 부품을 이송하도록 설치된 이송대(30)와, 롤구동부(30)와, 키입력부(10)의 검사선택을 인식하여 전체장치 및 회로블록을 제어하는 주제어부(20)와, 근접센서(40)와, 근접센서(40)의 감지신호에 의해 카메라장치(50)를 동작시킴과 동시에 이로부터 화상신호를 화상판별장치(70)로 전송하는 콘트롤러(60)와, 카메라장치(50), 및 상기 카메라장치(50)로부터의 화상신호로 부품의 양부를 판단하는 화상판별장치(70)를 포함하는 장치에 대한 부품검사방법에 있어서, 키입력부(10)로부터의 검사선택이 있는 경우에 롤구동부(30)를 제어하여 근접센서(40)에서 부품을 감지할때까지 공급롤(1)과 배출롤(2)를 1피치(pitch) 회전시키는 제1단계(111, 112); 상기 제1단계(112)에서 근접센서(40)에서 부품감지가 있는 경우에 카메라장치(50)를 동작시켜서 부품을 촬영하여 부품에 대한 이미지데이타를 획득하는 제2단계(113, 114); 상기 제2단계(114)에서 획득된 데이타 전체에 대해서 쓰레스홀딩(Thresholding)처리를 수행하는 제3단계(115, 116); 상기 제3단계에서 처리된 데이타에 라벨{(X1, Y1)~(Xn, Yn)}을 대응시키고, 라벨링된 데이타로 부품의 시작과 끝점좌표를 구한후 이 시작과 끝점좌표로 부품의 중앙점(Xc, Yc)을 산출하는 제4단계(117, 118); 사전에 계산된 시작점, 중앙점, 끝점 좌표를 이용해서 중앙점으로부터의 시작점까지의 거리와, 중앙점으로부터의 끝점까지의 거리를 구한후, 두 거리의 차를 계산하는 제5단계(119); 상기 제5단계(119)에서 구한 거리차가 최소허용범위에 포함되는가를 비교판단하고, 이 판단결과로 거리차가 최소허용범위를 벗어나는 경우에는 두거리를 비교해서 거리가 큰측으로 소정거리 이동시켜서 새로운 중앙점 좌표를 산출한 다음에 상기 제5단계로 진행하고, 반면에 최소허용범위내에 포함되는 경우에는 최종적으로 중앙점 좌표를 저장하고 다음단계로 진행하는 제6단계(120, 121, 122); 상기 제6단계에서 구한 중앙점과 시작점 또는 중앙점과 끝점좌표를 이용해서 사전에 설정된 기준좌표로부터 부품이 정위치를 벗어난 각도를 검출한후, 이 검출된 각도가 허용범위인 표준치를 벗어나는지를 비교판단하는 제7단계(123, 124); 상기 제7단계(124)에서 표준치를 벗어나지 않으면 해당 부품에 색으로 표시된 특성값을 검출하여, 이 검출치가 사전에 설정된 해당 표준치를 벗어나는지를 비교판단하는 제8단계(125, 126); 상기 제8단계에서 검출치가 표준치에 포함되는 경우에는 양호를 표시한후, 또한 제7단계와 제8단계에서 각 검출치가 표준치를 벗어나는 경우에는 불량을 표시한후 공급롤과 배출롤을 정지시킴과 동시에 부품교체가 확인된후에는 제1단계부터 다시 반복수행되는 제9단계;로 이루어짐을 특징으로하는 부품검사방법.