KR100801322B1

KR100801322B1 - 핸드폰 표시창의 검사장치

Info

Publication number: KR100801322B1
Application number: KR1020060057894A
Authority: KR
Inventors: 윤현진; 김영기
Original assignee: (주)토탈솔루션
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-02-11
Also published as: KR20060082842A

Abstract

본 발명은 핸드폰 표시창의 검사장치에 관한 것으로, 핸드폰용 표시창을 자동으로 적재 이송하면서 빛을 반사 또는 투과시켜 이를 카메라를 이용하여 이물질과 스크래치, 형상 및 평면도 등을 검사하며, 그 결과에 따라 양품과 불량품을 자동으로 선별하여 신속하게 핸드폰용 표시창의 검사를 이룰 수 있도록 하고, 그로 인해 생산성을 향상시키도록 한 특징이 있다.

본 발명은 크게 여섯 부분으로 구성되는바, 제작이 완료된 핸드폰 표시창을 컨베이어(110)를 통해 자동 공급되도록 하는 공급부(100)와, 상기 공급된 핸드폰 표시창을 2축 직교로봇(210)을 이용하여 수직과 수평으로 움직여 이송용 로봇(310)에 적재하는 로딩부(200)와, 이송용 로봇(310)에 재치된 핸드폰 표시창을 일정한 속도로 이송하면서 검사되도록 하는 이송부(300)와, 상기 이송용 로봇(310)의 작동 선상에 설치되되, 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420) 및 변위센서(430)로 순차 구성된 검사부(400)와, 상기 이송부(300)를 통해 이송이 완료된 핸드폰 표시창을 2축 직교로봇(510)을 이용하여 수직과 수평으로 움직여 양품과 불량품으로 구분하는 언로딩부(500)와, 상기 언로딩부(500)를 통해 양품은 양품 배출 컨베이어(610) 상에 재치되고, 불량품은 불량품 회수통(620)에 적재되도록 하는 배출부(600)로 구성되어 신속하고 정확하게 핸드폰용 표시창을 자동으로 검사할 수 있는 대략적인 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 핸드폰용 표시창이 자동으로 적재되면, 정속으로 이송되면서 투과 카메라와 반사 카메라 및 변위센서를 통해 이물질과 스크래치, 얼룩, 크기 및 두께 검사 등이 자동으로 진행됨으로써 양품과 불량품을 신속하게 자동으로 선별할 수 있는 효과가 있다.

상기 검사과정이 모두 자동으로 순차 진행됨으로 인해 신속하게 핸드폰용 표시창의 검사를 이룰 수 있으며, 그로 인해 생산성이 향상되어 핸드폰 표시창의 제조단가를 절감할 수 있고, 자동화 시스템의 정밀한 검사를 통해 균일한 품질의 핸드폰용 표시창을 얻을 수 있는 효과가 있다.

핸드폰 표시창, 검사장치, 2축 직교로봇, 변위센서, 컨베이어

Description

핸드폰 표시창의 검사장치 { The mobile phone window inspection apparatus }

도 1은 본 발명의 정면도

도 2는 본 발명의 평면도

도 3은 본 발명의 측면도

[ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ]

1: 베이스 2: 제어장치

3: 모니터 100: 공급부

110: 공급 컨베이어 200: 로딩부

210, 510: 2축 직교로봇 300: 이송부

310: 이송용 로봇 400: 검사부

410: 투과 카메라 420: 반사 카메라

430: 변위센서 500: 언로딩부

600: 배출부 610: 양품 배출 컨베이어

620: 불량품 회수통

본 발명은 핸드폰 표시창의 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 핸드폰용 표시창을 자동으로 적재 이송하면서 빛을 반사 또는 투과시켜 이를 카메라를 이용하여 이물질과 스크래치, 형상 및 평면도 등을 검사하며, 그 결과에 따라 양품과 불량품을 자동으로 선별하여 신속하게 핸드폰용 표시창의 검사를 이룰 수 있도록 하고, 그로 인해 생산성을 향상시키도록 한 핸드폰 표시창의 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 핸드폰에 결합되어 있는 핸드폰의 표시창은 투명한 아크릴 재질을 주로 사용하였으나 근래에 들어서는 박판의 강화유리를 이용하는 방법 등이 연구되고 있는바, 공히 핸드폰 표시창에 사용되기 위해서는 표면이 평활해야 하며, 이물과 스크래치 등이 없이 깨끗한 표시창이 요구되고 있다.

특히 핸드폰의 기능이 나날이 다변화되어 단순히 전화를 걸고 받는 수단은 이미 오래전에 넘어서 디스플레이 화면을 통해 TV시청을 하는 등의 멀티미디어 수단으로 사용되고 있어서, 더더욱 깨끗하고 선명한 표시창이 요구되는바, 핸드폰 표시창에 작은 이물질이나 스크래치가 있는 경우에는 핸드폰 전체의 교체사유로 이어져 고가의 핸드폰일수록 더욱 정밀한 검사가 요구되고 있다.

종래의 핸드폰 표시창의 검사는 제작이 완료된 핸드폰 표시창에 빛을 투과시키거나 반사시켜서 이물과 스크래치의 여부 등을 육안으로 관찰하여 양품과 불량품을 선별하도록 하였으나 이는 검사자가 육안으로 관찰함에 있어서 양품과 불량품의 선별기준이 모호하거나 검사자의 피로 누적으로 인해 불량품 선별이 더딘 문제점을 내포하고 있었다.

이를 개선하기 위해 검사자의 육안 대신 검사 카메라를 사용하는 장치가 개발되었으나 이물질이나 스크래치 정도의 간단한 검사가 가능할 뿐 핸드폰 표시창 전체의 종합적인 검사는 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이며, 단계별 검사시간도 많이 소요되어 제품의 전체적인 제작시간 및 제조단가가 많이 소요되는 문제점을 내포하고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 핸드폰용 표시창이 자동으로 적재되면, 정속으로 이송되면서 투과 카메라와 반사 카메라 및 변위센서를 통해 이물질과 스크래치, 얼룩, 크기 및 두께 검사 등이 자동으로 진행됨으로써 양품과 불량품을 신속하게 자동으로 선별할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기 검사과정이 모두 자동으로 순차 진행됨으로 인해 신속하게 핸드폰용 표시창의 검사를 이룰 수 있으며, 그로 인해 생산성이 향상되어 핸드폰 표시창의 제조단가를 절감할 수 있고, 자동화 시스템의 정밀한 검사를 통해 균일한 품질의 핸 드폰용 표시창을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명은 크게 여섯 부분으로 구성되는바, 제작이 완료된 핸드폰 표시창을 컨베이어(110)를 통해 자동 공급되도록 하는 공급부(100)와, 상기 공급된 핸드폰 표시창을 2축 직교로봇(210)을 이용하여 수직과 수평으로 움직여 이송용 로봇(310)에 적재하는 로딩부(200)와, 이송용 로봇(310)에 재치된 핸드폰 표시창을 일정한 속도로 이송하면서 검사되도록 하는 이송부(300)와, 상기 이송용 로봇(310)의 작동 선상에 설치되되, 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420) 및 변위센서(430)로 순차 구성된 검사부(400)와, 상기 이송부(300)를 통해 이송이 완료된 핸드폰 표시창을 2축 직교로봇(510)을 이용하여 수직과 수평으로 움직여 양품과 불량품으로 구분하는 언로딩부(500)와, 상기 언로딩부(500)를 통해 양품은 양품 배출 컨베이어(610) 상에 재치되고, 불량품은 불량품 회수통(620)에 적재되도록 하는 배출부(600)로 구성되어 신속하고 정확하게 핸드폰용 표시창을 자동으로 검사할 수 있는 대략적인 구 성을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 정면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 평면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명의 측면도를 도시한 것으로, 공급 컨베이어(110)를 통해 공급된 핸드폰 표시창은 두 대의 2축 직교로봇(210) 로봇을 통해 각각의 이송용 로봇(310)으로 로딩되며, 로딩된 핸드폰 표시창은 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420) 및 변위센서(430)를 순차적으로 지나면서 표면 및 내부검사를 완료하고, 검사결과에 따라 양품과 불량품으로 구분되어 두 대의 2축 직교로봇(510)을 통해 각각 분리 선별되어 회수되도록 구성된다.

우선, 제작이 완료된 핸드폰 표시창을 지속적으로 공급하는 공급부(100)의 구성을 살펴보면, 모터에 의해 작동하는 공급 컨베이어(110)를 통해 핸드폰 표시창이 지속적으로 공급되는 구성을 갖는다.

상기 공급 컨베이어(110)는 통상의 컨베이어의 형태로 핸드폰 표시창이 정속으로 공급될 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 공급 컨베이어(110)를 통해 공급된 핸드폰 표시창은 2축 직교로 봇(210)을 통해 이송부(300)로 로딩되는바, 상기 로딩부(200)의 구성을 살펴보면, X-Z축으로 이루어진 통상의 직교로봇으로, 공급된 핸드폰 표시창이 후술하는 이송부(300)의 이송용 로봇(310)에 적재되는 구성을 갖는다.

상기 사용되는 바람직한 2축 직교로봇(210)의 제원을 살펴보면 다음과 같다.

구분	X축	Z축
Stroke	500mm	300mm
전장	680mm	450mm
Speed	0.3m/s, 0.5G	0.2m/s, 0.3G
허용하중	13kg	10kg

또한, 상기 2축 직교로봇(210)을 통해 공급된 핸드폰 표시창은 이송용 로봇(310)에 의해 수평으로 이송되면서 검사되는바, 이송부(300)의 구성을 살펴보면, X축으로만 왕복 운동하는 통상의 로봇으로, 이송용 로봇(310)에는 클램핑용 핑거가 구비되어 핸드폰 표시창을 안정된 상태로 용이하게 이송할 수 있도록 구성된다.

상기 클램핑은 실린더를 이용하여 핸드폰 표시창의 장변을 기준으로 정렬하도록 하며, 핸드폰 표시창의 양모서리를 고정시켜 정속으로 이송시키는 구성을 갖는다.

상기 사용되는 이송용 로봇(310)의 바람직한 제원을 살펴보면, X축으로만 작동되도록 Stroke는 900mm이고, 전장은 1260mm, Speed는 0.3m/s, 0.5G이며, 허용하중은 30kg이 되도록 설계함으로써 핸드폰 표시창이 정확히 이송되어 후술하는 검사부(400)를 통해 정밀한 검사가 이루어질 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 이송부(300)의 상부에 설치되어 핸드폰 표시창의 표면 및 내부를 검사하는 검사부(400)는 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420) 및 변위센서(430) 등으로 구성되되, 이들이 순차적으로 배열되어 있는바, 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420)는 조명을 통해 핸드폰 표시창의 영상을 획득하도록 하며, 변위센서(430)는 평면도를 측정하여 핸드폰 표시창의 두께의 정보를 획득하는 구성을 갖는다.

상기 사용되는 투과 및 반사 카메라(410, 420)는 화상처리장치 및 외관검사장치 등에 주로 사용되는 통상의 line scan camera를 이용하는바, 투과 카메라(410)를 통해서는 핸드폰 표시창 내부의 이물질 검사를 실시하여 이물질이 검출될 경우 불량품으로 분류하도록 하며, 반사 카메라(420)를 통해서는 핸드폰 표시창 표면의 스크래치 및 얼룩의 검사를 실시하여 표면에 스크래치 및 얼룩이 검출될 경우 불량품으로 분류하도록 한다.

또한, 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420)를 통해 핸드폰 표시창의 크기를 검사하는바, 오차가 기준치의 15㎛ 이상일 경우 불량품으로 분류하도록 구성된다.

한편, 변위센서(430)는 핸드폰 표시창의 두께를 측정하도록 장착된 것으로, 통상의 두께 변위센서를 사용하되, 바람직한 제원은 측정범위가 50mm이고, 광원은 적색 반도체 레이저를 이용하며, 직진성은 10㎛, 분해능은 0.1㎛인 것으로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 검사부(400)를 통해 검사가 완료된 핸드폰 표시창은 2축 직교로봇(510)을 통해 배출부(600)로 언로딩되는바, 언로딩부(500)의 구성을 살펴보면, 상기 로딩부(300)와 동일한 형태의 X-Z축으로 이루어진 통상의 직교로봇으로, 검사가 완료된 핸드폰 표시창을 양품과 불량품으로 구분하여 양품은 양품 배출 컨베이어(610)로 옮겨지고, 불량품은 불량의 종류에 따라 불량품 회수통(620)으로 회수하는 구성을 갖는다.

상기 언로딩부(500)를 통해 언로딩 된 핸드폰 표시창 중 양품과 불량품을 구분하여 회수하는 배출부(600)의 구성을 살펴보면, 양품 배출 컨베이어(610)와 불량품 회수통(620)으로 구분되는바, 양품 배출 컨베이어(610)는 상기 공급 컨베이어(110)와 동일한 형태의 컨베이어를 사용하여 양품을 다음 단계로 이송시키도록 하며, 불량품의 경우에는 불량품 회수통(620)으로 회수될 수 있도록 구성된다.

상기 불량품은 형상불량과 이물불량 및 스크래치 불량을 각각 별도로 구비된 불량품 회수통(620)으로 회수되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 및 설치과정을 살펴보면, 우선 테이블 형태로 베이스(1)를 형성한 다음, 베이스(1)의 하부에 각종 제어장치(2)를 설치하며, 베이스(1)의 일측 양모서리부에는 모니터(3)를 설치한다.

그 후, 베이스(1)의 양측 중앙부에 공급 컨베이어(110)와 양품 배출 컨베이어(610)를 설치하며, 공급 컨베이어(110)의 양측으로 각각 2축 직교로봇(210)을 한 대씩 설치하고, 양품 배출 컨베이어(620)의 양측으로도 2축 직교로봇(510)을 각각 한대씩 설치한다.

상기 각각의 2축 직교로봇(210, 510) 사이를 연결하는 형태로 이송용 로봇(310)을 설치하고, 이송용 로봇(310)이 수평으로 움직이는 경로 상에 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420) 및 변위센서(430)를 각각 설치하며, 양품 배출 컨베이어(610)의 양측부에는 불량품 회수통(620)을 설치함으로써 본 발명의 조립 및 설치를 완료한다.

상기와 같이 조립 설치된 본 발명의 작동과정을 살펴보면, 이전공정에서 제조 및 가공을 완료된 핸드폰 표시창을 공급 컨베이어(110) 상에 재치하여 연속적으로 공급하게 되면, 두 대의 2축 직교로봇(210)이 번갈아 가면서 작동하여 이송용 로봇(310)에 로딩하도록 작동한다.

이송용 로봇(310)에 핸드폰 표시창이 로딩되면 이송용 로봇(310)이 수평으로 작동되어 투과 카메라(410)와 반사 카메라(420) 및 변위센서(430)를 거치면서 표면과 내부 및 크기 등의 데이터를 제어장치(2)로 보내게 되며, 제어장치(2)에서는 이를 판단하도록 한다.

이송용 로봇(210)에 의해 이송이 완료된 핸드폰 표시창은 2축 직교로봇(510)에 의해 언로딩되는바, 상기 제어장치(2)의 판단결과에 따라 양품일 경우에는 양품 배출 컨베이어(610)를 통해 배출되고, 불량품일 경우에는 불량품 회수통(620)으로 회수됨으로써 본 발명의 작동을 완료한다.

Claims

핸드폰 표시창의 검사장치에 있어서,

제작이 완료된 핸드폰 표시창을 컨베이어(110)를 통해 자동 공급되도록 하는 공급부(100)와,

상기 공급된 핸드폰 표시창을 2축 직교로봇(210)을 이용하여 수직과 수평으로 움직여 이송용 로봇(310)에 적재하는 로딩부(200)와,

X축으로만 왕복 운동하는 로봇으로, 클램핑용 핑거가 구비되어, 핸드폰 표시창의 양모서리를 고정시켜 정속으로 안정된 상태로 이송시키도록 구성된 이송용 로봇(310)에 재치된 핸드폰 표시창을 일정한 속도로 이송하면서 검사되도록 하는 이송부(300)와,

상기 이송용 로봇(310)의 작동 선상에 설치되되, 라인 스캔 카메라를 이용하여 핸드폰 표시창 내부의 이물질 검사와 핸드폰 표시창의 크기 검사를 실시하도록 구성된 투과 카메라(410)와 라인 스캔 카메라를 이용하여 핸드폰 표시창 표면의 스크래치 및 얼룩의 검사와 핸드폰 표시창의 크기 검사를 실시하도록 구성된 반사 카메라(420) 및 변위센서(430)로 순차 구성된 검사부(400)와,

상기 이송부(300)를 통해 이송이 완료된 핸드폰 표시창을 2축 직교로봇(510)을 이용하여 수직과 수평으로 움직여 양품과 불량품으로 구분하는 언로딩부(500)와,

상기 언로딩부(500)를 통해 양품은 양품 배출 컨베이어(610) 상에 재치되고, 불량품은 불량품 회수통(620)에 적재되도록 하는 배출부(600)로 구성되어, 신속하고 정확하게 핸드폰용 표시창을 자동으로 검사할 수 있도록 함을 특징으로 하는 핸드폰 표시창의 검사장치.
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