KR100721878B1 - Inspecting machine for mechanical parts - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단일의 광학카메라 및 다수의 오목거울을 사용한 기계소재부품의 검사선별장치에 관한 것으로서, 급송되는 기계소재부품의 광학적 촬상이미지를 얻어 검사 및 선별하기 위한 기계소재부품의 검사선별장치에 있어서; 단일의 광학검사용카메라(CM)와 상기 광학검사용카메라(CM)와 촬영선상에서 분할된 다수의 반사화상용오목렌즈(M1,M2)를 구비하고, 검사대상체(I)가 상기 광학검사용카메라(CM)와 반사화상용오목렌즈(M1,M2) 사이를 급송되면서, 상기 광학검사용카메라(CM)는 상기 검사대상체(I)의 정면측의 실화상(G1)과, 반사화상용오목렌즈(M1,M2)에 의하여 형성된 검사대상체(I)의 배면 측의 다른 각도에서의 분할된 반사허상(G2,G3)을 동시에 촬상하여, 분할된 다수의 검사화면(S)을 얻어 기준화상과의 비교로서 감사대상체(I)의 전면검사를 수행하는 것을 특징으로 하여,BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an inspection and sorting apparatus for machine material parts using a single optical camera and a plurality of concave mirrors. ; A single optical inspection camera (CM) and the optical inspection camera (CM) and a plurality of reflective image concave lenses (M1, M2) divided on a photographing line are provided, and the inspection object (I) is used for the optical inspection. While feeding between the camera CM and the reflective image concave lenses M1 and M2, the optical inspection camera CM is a real image G1 on the front side of the inspection object I and a reflection image concave. Simultaneously imaging the divided reflection images G2 and G3 at different angles on the rear side of the inspection object I formed by the lenses M1 and M2, and obtaining a plurality of divided inspection screens S to obtain a reference image and Characterized in that to perform a full inspection of the audit object (I) as a comparison of
일 단면의 광학식검사방법이나 장치, 또는 육안에 의한 검사장치에 비하여 전수검사가 자동적으로 가능하게 구성할 수 있게 됨으로서 그 구성 또한 극히 간단하게 구현이 가능함으로서 생산성이 대폭 향상되고 검사의 정밀도 또한 제고되는 등의 유용성을 가진다.Compared to the optical inspection method or apparatus of one section or the inspection apparatus by the naked eye, the whole inspection can be automatically configured to be possible, and the configuration can also be extremely simply implemented, which greatly improves the productivity and the accuracy of the inspection. It has such utility.
광학카메라, 오목거울, 검사Optical camera, concave mirror, inspection
Description
도 1 은 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치의 바람직한 구성을 도시하는 정면도.
도 2 는 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치의 바람직한 구성인 도 1 의 구성의 측면도.
도 3 은 도 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치를 설명하는 평면도.
도 4 는 도 3 의 부분확대설명도.
도 5 은 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치를 설명하는 화상이미지의 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The front view which shows the preferable structure of the inspection | selection screening apparatus of the machine material component of this invention.
FIG. 2 is a side view of the configuration of FIG. 1, which is a preferred configuration of an inspection screening apparatus for machine material parts of the present invention. FIG.
3 is a plan view illustrating an inspection screening apparatus of the mechanical material parts of the present invention.
4 is a partially enlarged explanatory diagram of FIG. 3.
5 is an explanatory view of an image image illustrating an inspection screening apparatus for machine material parts according to the present invention.
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* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
CM: 광학검사용카메라CM: Optical Inspection Camera
M1,M2: 반사화상용오목렌즈M1, M2: Reflective image concave lens
I: 검사대상체I: Target
IM: 검사화면IM: test screen
G1: 실화상G1: real image
G2,G3: 반사허상G2, G3: Reflective image
본 발명은 단일의 광학카메라를 사용한 단일의 광학카메라 및 다수의 오목거울을 사용하여 수행되는 기계소재부품의 검사선별장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 각종의 기계소재부품을 광학적으로 검사, 특히 전면검사에 적합한 장치의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a single-optical camera and a plurality of test screening machine material part is carried out using a concave mirror device, more particularly an optically test a variety of mechanical material components, in particular the front check using a single optical camera The present invention relates to the provision of a suitable device .
볼트, 리벳, 단부에 피니언을 장착한 일체형 샤프트 등 길이가 비교적 짧고 치형이나 두부(head)의 형상적인 정형성이 요구되는 다양한 종류의 기계소재부품이 선박, 비행기, 자동차 등의 구조물을 구성하는 중요한 조립의존형 부품으로 널리 사용되고 있다.Various types of mechanical material parts, such as bolts, rivets, and integral shafts with pinions mounted at the ends, which are relatively short in length and require the shaping of teeth or heads, are important for constituting structures such as ships, airplanes, and automobiles. Widely used as assembly-dependent parts.
이러한 기계소재부품은 대부분 안전도의 제고를 위하여 전수검사를 수행하여 검사하게 되고, 종래에도 다양한 구성과 원리의 자동검사장치가 널리 안출되어 있다.Most of these mechanical material parts are inspected by performing a total inspection for improving safety, and conventional automatic inspection devices of various configurations and principles are widely conceived.
그러나, 선원 구성의 다양한 종류의 검사선별장치가 안출되어 있지만 대부분 기계적인 이송에 따른 기계부품소재를 육안검사, 단일화상검사, 통전검사 등의 방법으로 검사 및 선별이 이루어진 관계로 생산성을 제고하기 어려운 문제점이 있었다.However, although various types of inspection screening devices have been devised, it is difficult to improve productivity due to the inspection and screening of mechanical parts and materials by visual inspection, single image inspection, and energization inspection. There was a problem.
또한, 광학방식을 채용한 검사선별장치에서 대부분 이송되는 부품의 일 측면만을 검사하게 됨으로서 수회 반복하여 검사하여야 하고 검사 및 선별이 정밀도가 저하되는 문제점을 가지고 있었다.In addition, since only one side of the parts to be conveyed in the inspection screening device employing the optical method is to be inspected repeatedly several times, the inspection and screening had a problem that the accuracy is reduced.
본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치는 검사 및 선별에서 자동적으로 프로그래밍된 광학적인 검사용의 표준이미지와, 실제로 투영된 광학적 이미지의 화상간의 차이점을 자동적으로 검사, 선별하는 장치에 적합한 구성의 단일의 광학카메라를 사용한 단일의 광학카메라 및 다수의 오목거울을 사용하여 수행되는 기계소재부품의 검사선별장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The inspection screening device of the mechanical component of the present invention is a single unit of a configuration suitable for a device for automatically inspecting and screening a difference between a standard image for optical inspection that is automatically programmed in inspection and screening, and an image of the actually projected optical image. An object of the present invention is to provide a screening and sorting apparatus for mechanical component parts that is performed using a single optical camera using a plurality of optical cameras and a plurality of concave mirrors .
상기하는 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 기계소재부품의 광학식 검사선별방법은; 급송되는 기계소재부품을 광학적 촬상이미지를 얻어 검사 및 선별하기 위한 단일의 광학카메라를 사용한 단일의 광학카메라 및 다수의 오목거울을 사용한 기계부품의 전면 검사선별방법 및 그 장치에 있어서;Optical inspection screening method of the machine material component of the present invention to achieve the above object; A method and apparatus for front inspection of a mechanical part using a single optical camera and a plurality of concave mirrors using a single optical camera for obtaining and inspecting an optically picked-up mechanical material part for inspection and screening;
단일의 광학검사용카메라와 상기 광학검사용카메라와 촬영선상에서 분할된 다수의 반사화상용오목렌즈를 구비하고,A single optical inspection camera and a plurality of reflective imaging concave lenses divided on the photographing line with the optical inspection camera,
검사대상체가 상기 광학검사용카메라와 반사화상용오목렌즈 사이를 급송되면서,As the inspection object is dispatched between the optical inspection camera and the reflective image concave lens,
상기 광학검사용카메라는 상기 검사대상체의 정면측의 실화상과,The optical inspection camera is a real image of the front side of the inspection object,
반사화상용오목렌즈에 의하여 형성된 검사대상체의 배면 측의 다른 각도에서 의 분할된 반사허상를 동시에 촬상하여,Simultaneously image the divided reflection images from different angles on the back side of the inspection object formed by the reflection image recess lens,
분할된 다수의 검사화면을 얻어 기준화상과의 비교로서 검사대상 소재부품의 검사를 수행하는 검사선별장치인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is an inspection screening device which obtains a plurality of divided inspection screens and performs inspection of the material to be inspected as a comparison with a reference image.
또한 구체적인 검사선별장치로서는; 급송되는 기계소재부품을 광학적 촬상이미지를 얻어 검사 및 선별하기 위한 단일의 광학카메라를 사용한 단일의 광학카메라 및 다수의 오목거울을 사용하여 수행되는 기계소재부품의 검사선별장치에 있어서, 상기 검사선별장치는; As a specific inspection screening device; An inspection and sorting apparatus for a mechanical and component part performed using a single optical camera and a plurality of concave mirrors using a single optical camera for obtaining and inspecting an optically picked-up image of a mechanical material being dispatched. Is;
강고한 프레임 상에서 교류형 기어드모우터에 의하여 회동구동하는 디스크형성의 급송캐로우젤의 하방 단차에 형성된 급송홈을 삽입홈으로서 등간격으로 가지는 급송링부,A feeding ring portion having equal feeding intervals with feeding grooves formed in the lower step of the feeding carousel of the disk-forming rotating drive by the AC geared motor on a rigid frame at equal intervals;
상기 급송캐로우젤의 급송링부로 검사대상체를 연속적으로 공급하는 피더,Feeder for continuously supplying the inspection object to the feeding ring of the feeding carousel,
상기 검사선별에 의하여 배출기구에 의하여 양품을 배출하는 양품배출슈트와 불량품을 배출하는 불량품배출슈트를 포함하고,And a defective product discharge chute for discharging defective products by the discharge mechanism and a defective product discharge chute for discharging defective products by the inspection selection.
상기 급송캐로우젤의 내방측에는 다수개의 분할된 화상을 형성하기 위한 반사화상용오목렌즈와, 상기 급송캐로우젤의 외방의 광학검사용카메라를 검사위치(P)에서 직선 상으로 배설하여 상기 광학검사용카메라는 상기 검사대상체의 정면측 실상과 배면 측의 다수의 허상을 동시에 촬상하게 구성한 것을 특징으로 한다.On the inner side of the feeding carousel, a concave lens for reflecting images for forming a plurality of divided images, and an optical inspection camera on the outside of the feeding carousel are arranged in a straight line at an inspection position P, and the optical The inspection camera is configured to simultaneously capture a plurality of virtual images on the front side and the back side of the inspection object.
이하의 부수된 도면과 함께 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치의 바람직한 구성을 도시하는 정면도, 도 2 는 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치의 바람직한 구성인 도 1 의 구성의 측면도, 도 3 은 도 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치를 설명하는 평면도, 도 4 는 도 3 의 부분확대설명도, 도 5 은 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치를 설명하는 화상이미지의 설명도이다.The inspection and sorting apparatus of the mechanical material parts of the present invention together with the accompanying drawings will be described in more detail.
1 is a front view showing a preferred configuration of an inspection screening device for machine material parts of the present invention, FIG. 2 is a side view of the configuration of FIG. 4 is a plan view for explaining the inspection and sorting apparatus of the machine material part according to the present invention, FIG. 4 is a partially enlarged explanatory view of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory diagram of an image image for explaining the inspection and sorting device for the machine material part according to the present invention.
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도 1 내지 2 에 도시되는 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치에 적용되는 기본적인 원리를 도 3 내지 4 와 함께 설명한다.The basic principle applied to the inspection screening apparatus of the machine material component of the present invention shown in Figs. 1 to 2 will be described together with Figs.
본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치에 적용되는 검사 및 선별방법의 원리를 설명한다.The principle of the inspection and screening method applied to the inspection screening apparatus of the machine material parts of the present invention will be described.
본 발명의 추구하는 기계소재부품의 전면을 검사하기 위하여, 본 발명의 기계소재부품의 광학식 검사선별방법은 도 3 내지 4 에 도시하는 바와 같이, In order to inspect the entire surface of the machine material component of the present invention, the optical inspection selection method of the machine material component of the present invention is shown in Figures 3 to 4,
프레임(1) 상에 장착되고 공전을 동시에 수행하는 급송캐로우젤(10:feeding carousel)이 축중심(C)을 중심으로 하여 교류형 기어드모우터(M) 등에 의하여 회동구동함으로서 공전 가능하게 고정된다.A feeding carousel (10) mounted on the frame (1) and simultaneously performing idle rotation is pivotally driven by an AC geared motor (M) or the like about the axis center (C). do.
프레임(1)의 상기하는 급송캐로우젤(10)의 내방 측에는 검사위치(P)에서 일렬로 배설되는 1쌍 이상의 반사화상용오목렌즈(M1,M2)가 직립하는 반사경으로 고정설치되고, 반사화상용오목렌즈(M1,M2)가 형성하는 측정선(L)에 대하여 급송캐로우젤(10)의 외방에는 단일의 광학검사용카메라(CM)가 설치된다. 또한, BL 은 이러한 광학적인 배치에 부가하여 광원을 제공하기 위한 광원체(Back Light Unit)로서 다 양한 종류의 것이 광원체로서 적용이 가능하다.On the inner side of the
광학검사용카메라(CM)는 통상적인 화상을 촬영하는 다영한 해상도의 광학적인 카메라가 사용될 수 있다.As the optical inspection camera CM, an optical camera of various resolutions for photographing a conventional image may be used.
급송캐로우젤(10)은 피더(50)에 의하여 공급되는 기계소재부품인 검사대상체(I)를 수용하는 다수의 삽입부를 원주외방향으로 가지고, 또한 스테핑모우터 등의 구동수단으로서 공전되면서 검사대상체(I)를 회전 급송함으로서 광학검사용카메라(CM)와 반사화상용오목렌즈(M1,M2)의 중앙부 측으로 검사대상체(I)를 급송하게 된다.The
급송캐로우젤(10)은 도 4 에 도시하는 바와 같이, As the
하방으로 외방원주에 검사대상체(I)가 인입되어 고정되는 급송홈(16)이 개략 U 형상으로 함입한 삽입홈으로서 등간격으로 배설된 급송링부(11)가 장착되어 있다. 즉, 급송홈(16)은 개략 "U" 형의 개방단부를 가짐으로서 슬라이드방식등으로 피더(50)에 의하여 급송되는 검사대상체(I)를 하나씩 인입시켜 삽입하여 가지게 된다. A
이러한 구성으로서의 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치에 채용되는 검사 및 선별방법은, The inspection and screening method employed in the inspection and sorting apparatus of the machine material parts of the present invention having such a configuration ,
피더(30)에 의하여 급송캐로우젤(10)로 투입되는 검사대상체(I)가 급송캐로우젤(10)에 고정되어 축중심(C)을 중심으로 하여 회전하면서 광학검사용카메라(CM)가 설치되고 반사화상용오목렌즈(M1,M2)가 배설된 검사위치(P)에 이르게 되면 전기적인 신호조작에 의하여 광학검사용카메라(CM)는 중앙의 검사대상체(I)의 실화상(G1)과,The inspection object (I) fed into the feeding carousel (10) by the feeder (30) is fixed to the feeding carousel (10) and rotates about the axis center (C) while the optical inspection camera (CM) Is installed and the reflecting image concave lenses M1 and M2 reach the inspection position P where the excretion lens is disposed, the optical inspection camera CM is a real image (G1) of the inspection object I in the center by electrical signal manipulation. )and,
반사화상용오목렌즈(M1,M2)에 의하여 형성된 검사대상체(I)의 후면의 다른 각도에서의 반사허상(G2,G3)를 동시에 촬상하여 검사화면(IM)으로 수용하게 된다.The reflection images G2 and G3 at different angles on the rear surface of the inspection object I formed by the reflection image concave lenses M1 and M2 are simultaneously captured to be received as the inspection screen IM.
이 3 개(필요한 경우 반사화상용오목렌즈(M1,M2 . .)의 수를 증대함으로서 화상의 수는 증대될 수 있다.)의 촬상이미지(G1,G2,G3)와 도시하지 아니하는 제어 및 판별장치에서 이미 기준으로 설정된 표준 검사대상체(I)의 화상과 프로그램적으로 비교하여 검사대상체(I)인 기계소재부품의 양부를 판단하여 불량의 경우 이를 급송캐로우젤(10)로부터 피탈시켜 배출하는 통상적인 구성을 가진다.Control images (not shown) of the three (the number of images can be increased by increasing the number of reflection image concave lenses M1, M2...) The discrimination apparatus compares the image of the standard inspection object (I) already set as a reference programmatically and judges the quality of the machine material parts, which are the inspection object (I), and if it is defective, peels it from the feeding carousel (10) and discharges it. It has a conventional configuration.
이러한 광학적검사방법의 로직과 프로그램은 당해 업계에 이미 널리 알려진 것으로서 본 발명에서는 상세히 설명하지 아니하고 그러한 로직들은 본 발명의 권리범위에 포함되지 아니한다.The logic and program of such an optical inspection method is already well known in the art and is not described in detail in the present invention and such logic is not included in the scope of the present invention.
따라서, 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치는 단일의 광학검사용카메라(CM) 및 반사화상용오목렌즈(M1,M2)를 구비하고 이 광학검사용카메라(CM)와 반사화상용오목렌즈(M1,M2) 사이를 공전하는 급송캐로우젤(10)이 검사대상체(I)를 급송하면서 검사대상체(I)의 외방전면을 분할된 다수의 화상을 동시에 촬상하여 얻게 됨으로서 전면검사가 가능하게 되는 것이다.Therefore, the inspection screening device of the mechanical component of the present invention includes a single optical inspection camera CM and reflective imaging concave lenses M1 and M2, and the optical inspection camera CM and reflective imaging concave lens. The feeding
이하에서는 상기하는 본 발명의 기계소재부품의 검사선별장치(IS)를 도 1 내지 2 과 함께 예시적인 구성으로서 설명하나, 광학검사용카메라(CM)와 반사화상용오목렌즈(M1,M2) 사이를 급송하는 검사대상체(I)의 급송수단을 가지는 것이라면 본 발명에 예시적으로 개시된 구성이외에 다양한 구성이 구현가능함은 물론이다.Hereinafter, the inspection screening device (IS) of the mechanical component of the present invention described above as an exemplary configuration in conjunction with Figures 1 to 2, but between the optical inspection camera (CM) and the reflective image concave lenses (M1, M2) If it has a feeding means of the inspection object (I) for feeding a variety of configurations other than the configuration disclosed by way of example in the present invention is of course possible.
검사선별장치(IS)는 강고한 프레임(1)에 직립하는 개략 단면 "ㄷ" 형상의 축프레임(2)을 가지고, 축프레임의 중심 상방에는 급송구동원인 교류형 기어드모우터(Geared motor:M)가 샤프트(S)가 하방으로 향하도록 고정,장착된다. The inspection screening device (IS) has an axial frame (2) of roughly cross-section "c" shape, standing upright on a rigid frame (1), and an AC geared motor (M) that is a rapid driving source above the center of the shaft frame. ) Is fixed and mounted so that the shaft S faces downward.
교류형 기어드모우터(M)의 샤프트축(S)의 단부에는 회전하는 디스크형상의 부재인 회동프레임(20)이 고정되며 회동프레임(20)의 하방으로는 이격되어 역시 샤프트축(S)에 연장된 축에 급송캐로우젤(10)이 축중심이 일치하여 장착된다. At the end of the shaft shaft S of the AC-type geared motor M, the rotating
급송캐로우젤(10)은 도시하는 바와 같이 하방으로 단차(10')가 형성된 디스크형상의 부재이고 외방원주에는 검사대상체(I)가 인입되어 고정되는 급송홈(16)이 개략 U 형상으로 함입한 삽입홈으로서 등간격으로 배설된 급송링부(11)가 장착되어 있다. The feeding
급송홈(16)은 도 2 에 도시되는 바와 같이 개략 U 형의 개방단부를 가짐으로서 슬라이드방식등으로 피더(50)에 의하여 급송되는 검사대상체(I)를 하나씩 인입시켜 삽입하여 가지게 된다. As shown in Fig. 2, the feeding
또한, 상기에서 바람직하게는 급송링부(11)는 급송캐로우잴(10)의 외주연에서 볼트 등으로 탈착이 가능하게 하는 것이 좋다. In addition, in the above, preferably, the feeding
이것은 급송링부(11)를 급송캐로우젤(10)에 대하여 탈착이 가능하게 하고, 급송링부(11)에 형성된 급송홈(16)의 크기 및 형상을 다르게 함으로서 공급, 다양한 직경 또는 형상이 기계부품에도 적용이 가능하게 할 수 있는 것이다. 즉, 서로 직경이나 형상이 다른 볼트 및 리벳에 맞추어 단순하게 급송링부(11)를 교체함으로서 다양한 종류의 기계부품으로의 적용이 가능하게 되는 것이다.This allows the
급송캐로우젤(10)의 내방에는 상술한 바와 같이, As described above, the inner side of the feeding
검사위치(P)에서 일렬로 배설되는 1쌍 이상의 반사화상용오목렌즈(M1,M2)가 직립하는 반사경으로 고정설치되고, 반사화상용오목렌즈(M1,M2)가 형성하는 측정선(L)에 대하여 급송캐로우젤(10)의 외방에는 단일의 광학검사용카메라(CM)가 설치된다.One or more pairs of reflective image concave lenses M1 and M2 disposed in a line at the inspection position P are fixedly installed with a reflecting mirror standing upright, and the measurement line L formed by the reflective image concave lenses M1 and M2. On the outer side of the feeding
상기하는 구성으로서 검사선별장치(IS)는 광학검사용카메라(CM)와 다수의 반사화상용오목렌즈(M1,M2) 사이를 검사대상체(I)를 공전급송하면서 검사위치(P)에서 검사대상체(I)의 전면화상을 분할한 실상과 허상으로 동시에 촬상이 가능함으로서 전면검사가 가능하게 된다.In the above-described configuration, the inspection screening device IS performs an idling of the inspection object I between the optical inspection camera CM and the plurality of reflective imaging concave lenses M1 and M2, and at the inspection position P. Imaging can be performed simultaneously in the real image and the virtual image obtained by dividing the front image of (I), so that the front inspection can be performed.
상기하는 검사 결과 검사대상체(I)가 양품이면 양품배출슈트(200)로 배출하고 불량품이면 불량품배출슈트(100)로 공기압실린더, 아암실린더, 캠기구 등의 다양한 배출기구로서 배출함으로서 선별이 자동적으로 검사와 동시에 수행되도록 구성된다.As a result of the above inspection, if the inspection object (I) is a good product, it is discharged to the good
이상과 같은 본 발명의 단일의 광학카메라를 사용하여 수행되는 기계소재부품의 검사선별장치는;Inspection and selection apparatus for mechanical material parts to be carried out using a single optical camera of the present invention as described above;
종래의 일단면의 광학식검사장치, 또는 육안에 의한 검사방법과 장치 등에 비하여 전수검사가 자동적으로 가능하게 구성할 수 있게 됨으로서 그 구성 또한 극히 간단하게 구현이 가능함으로서 생산성이 대폭 향상되고 검사의 정밀도 또한 제고되는 등의 유용성을 가지는 발명인 것이다.Compared to the conventional optical inspection device or visual inspection method and device, the whole inspection can be automatically configured to be possible, and the configuration can also be extremely simply implemented, which greatly improves the productivity and the accuracy of the inspection. It is an invention having utility such as being enhanced.
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- 2004-02-23 KR KR1020040011864A patent/KR100721878B1/en active IP Right Grant
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