KR101212035B1 - 고속 부품 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라인 스캐너에 의해 부품을 촬영한 영상을 이용하여 부품의 표면을 검사하는 검사 장치에 있어서, 2개의 레일의 각각을 따라 독립적으로 이동이 제어되는 2개의 지그를 이용하여 부품을 이동시킴으로써 고속으로 부품의 영상을 획득할 수 있게 된다. 따라서, 컨베이어 등에 의해 부품을 이송하는 방식에 비하여 등속 이동을 보장할 수 있으며, 한번에 하나씩의 부품을 검사하는 경우에 비하여 최소 2배의 검사 속도를 보장할 수 있게 된다.

Description

고속 부품 검사 장치{Component inspecting apparatus}

본 발명은 부품 검사 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 부품 검사용 카메라를 향하여 부품을 이송하고 촬영된 영상을 이용하여 부품의 표면을 검사하는 부품 검사 장치에 있어서, 부품을 이송하기 위한 지그를 복수 개 구비하고 각각의 이동 경로를 독립적으로 제어함으로써 검사 속도를 향상시킨 고속 부품 검사 장치에 관한 것이다.

최근 각종 전자 기기를 제조함에 있어서, 전자 기기를 이루는 각종 부품의 표면을 촬영하여 부품의 제조 상태, 표면 가공 상태, 또다른 소자의 장착 상태 등을 검사하는 부품 검사 공정이 필수적으로 부가된다.

이러한 부품 검사 공정에 이용되는 부품 검사 장치는, 고정된 카메라의 촬영 영역으로 부품을 일정한 속도로 이동시켜 부품의 표면을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석함으로써 부품의 양호 또는 불량 상태를 판단하는 방식으로 동작한다.

이때, 부품 검사 장치에서 부품을 촬영 영역을 통과시켜 이동시키기 위한 수단으로는 주로 컨베어 벨트를 이용하고 있다.

즉, 촬영 영역을 통과하는 검사 경로를 따라 배치된 컨베이어 벨트의 초입 부분에 부품 안착 수단을 이용하여, 검사 대상이 되는 부품 중 하나를 컨베이어 벨트 상에 올려놓고, 올려놓여진 부품이 컨베이어 벨트의 회전에 의해 촬영 영역을 통과하여 검사되도록 이동시키고, 부품 배출 수단을 이용하여 컨베이어 벨트의 종단 부분에서 검사를 위한 촬영이 행해진 부품을 임의의 위치로 배출하게 된다.

이와 같이 컨베이어 벨트를 이용한 부품 검사 장치는, 부품을 안착시키거나 배출하는 동작이 간편하고, 장치의 설계가 비교적 간단하다.

하지만, 컨베이어 벨트를 이용하여 부품 검사 장치를 구성하게 되면, 벨트가 고무와 같은 탄성체인 경우 나타나는 벨트 자체의 탄성, 또는 벨트가 체인 형식인 경우 나타나는 체인 회전축 자체의 유격 등에 의해 정확한 속도로의 이송을 보장하기 어렵다.

따라서, 부품 검사용 카메라로서 고속 검사를 위한 라인 스캐너를 이용한 방식에서는, 이송 속도가 불규칙한 경우 정확한 평면 영상을 획득하기 어려워 검사 결과에도 악영향을 끼칠 수 있다는 문제점이 발생한다.

또한, 컨베이어 벨트에 의해 부품을 이송하면, 부품을 다양한 경로를 따라 능동적으로 이송할 수 없으므로, 즉, 컨베이어 벨트 상에서 이송 방향과 교차하는 어떠한 다른 방향으로 부품을 이동시킬 수 없으므로 부품 검사 장치를 다양한 부품(예를 들면, 부품 검사용 카메라의 촬영 영역보다 큰 크기의 부품 등)에 유연하게 대응시킬 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부품을 정확하게 일정한 속도로 이송하면서도 고속으로 표면 검사를 행할 수 있는 부품 검사 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 부품 안착 위치에서 검사 대상이 되는 부품이 제1 지그에 안착되면, 상기 제1 지그를 상기 부품의 표면을 촬영하기 위해 설정된 촬영 위치를 통과시킨 후 부품 배출 위치까지의 검사 경로를 따라 이동시키고, 상기 부품 배출 위치에서 상기 부품이 배출되면 상기 제1 지그를 상기 검사 경로와는 다른 경로인 제1 회송 경로를 따라 이동시켜 상기 부품 안착 위치로 복귀시키는 제1 지그 구동부; 상기 부품 안착 위치에서 또다른 상기 부품이 제2 지그에 안착되면, 상기 제2 지그를 상기 검사 경로를 따라 이동시킨 후 상기 부품 배출 위치에서 상기 부품이 배출되면 상기 검사 경로 및 상기 제1 회송 경로와는 다른 경로인 제2 회송 경로를 따라 이동시켜 상기 부품 안착 위치로 복귀시키는 제2 지그 구동부; 상기 제1 지그 또는 상기 제2 지그에 의해 상기 촬영 위치를 통과하는 상기 부품의 표면을 촬영하여 검사용 영상을 생성하는 검사용 카메라; 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그가 상기 검사 경로를 따라 이동할 때 서로 충돌하지 않도록 상기 제1 지그 구동부 및 상기 제2 지그 구동부 각각의 이동을 제어하고, 상기 검사용 카메라의 촬영을 제어하고, 촬영된 상기 검사용 영상을 분석함으로써 상기 부품을 양부 판정하는 부품 검사 처리를 실행하는 제어 컴퓨터; 를 포함하여 이루어지는 부품 검사 장치를 제공한다.

또한, 상기 제1 지그 구동부는, 상기 제1 지그를, 직선 형태의 상기 검사 경로를 따르는 X축 방향으로 일정한 속도로 이동시킨 후, 상기 부품 배출 위치에서 상기 검사 경로와 멀어지도록 Y축 방향의 제1 후퇴 경로를 따라 후퇴시키고, 후퇴한 위치로부터 상기 검사 경로와 평행한 X축 방향의 상기 제1 회송 경로를 따라 상기 부품 안착 위치에 근접하도록 이동시키고 여기에서 Y축 방향의 제1 전진 경로를 따라 이동시켜 상기 부품 안착 위치로 진입시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 컴퓨터는, 상기 제2 지그를 상기 검사 경로를 따라 이동시키는 경우, 상기 제1 지그는 상기 제1 후퇴 경로, 상기 제1 회송 경로, 및 상기 제1 전진 경로 중 어느 하나를 통해 복귀하도록 이동시키는 제어를 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 지그 구동부는, 상기 검사 경로와 평행한 X축 방향으로 배치된 제1 레일과, 상기 제1 레일을 따라 이동하는 제1 수평 구동부와, 상기 검사 경로와 수직하는 Y축 방향으로 상기 제1 지그를 전진 및 후진시키는 제1 전후 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 컴퓨터는, 상기 검사 경로를 따른 이동 속도와, 상기 제1 회송 경로 및 제2 회송 경로를 따른 이동 속도를 서로 다르게 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 검사용 카메라는, 상기 부품이 상기 촬영 위치를 지나는 동안 상기 부품의 표면을 연속적으로 라인 스캔하여 평면의 상기 검사용 영상을 생성하는 라인 스캔 카메라인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 컴퓨터는, 상기 부품이 안착된 상기 제1 지그 또는 상기 제2 지그를 상기 검사 경로를 따라 이동시키도록 제어를 시작한 후 소정의 시간이 경과하면, 상기 검사용 카메라를 구동시켜 상기 검사용 영상을 획득하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그는, 상기 부품 안착 위치에서 안착되는 상기 부품을 지그 상의 일정한 위치에 고정하기 위한 부품 고정 수단을 각각 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 부품 검사 장치는, 검사 처리가 완료된 상기 부품을 상기 제어 컴퓨터의 양부 판정 결과에 따라 구분하여 수납하기 위한 부품 수납 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 컨베이어 벨트에 부품을 안착시켜 이동함에 의해 발생하는 진동 및 이동 속도 편차를 방지할 수 있게 되어, 부품을 일정한 속도로 이동시킬 수 있게 된다. 이에 의해, 부품을 라인 스캐너에 의해 촬영하여 고속으로 검사하는 경우, 정확한 영상을 획득할 수 있게 되어, 정확한 부품 표면 검사가 가능하게 된다.

또한, 본 발명은, 2개의 지그에 의해 부품 검사를 진행할 수 있으므로, 한번에 하나씩의 부품을 검사하는 경우에 비하여 최소 2배의 검사 속도를 보장할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치의 전체 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치의 구현예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치에서 제1 지그 및 제2 지그의 이동 경로들을 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치에서 제1 지그 및 제2 지그의 이동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 지그 구동부에 구비된 지그 중 어느 하나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 부품이 지그에 안착되는 방식의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 검사가 수행된 부품을 배출하기 위한 부품 수납 수단의 일례를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치의 전체 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치의 구현예를 보여주는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치에서 제1 지그 및 제2 지그의 이동 경로들을 나타낸 도면이다. 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치에서 제1 지그 및 제2 지그의 이동 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는, 지그 구동부에 구비된 지그 중 어느 하나의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 부품이 지그에 안착되는 방식의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 검사가 수행된 부품을 배출하기 위한 부품 수납 수단의 일례를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 부품 검사 장치(M)는, 제1 지그(10) 및 제2 지그(20)와, 검사용 카메라(300)와, 제어 컴퓨터(400)를 포함하여 구성된다.

또한, 부품 공급 수단(510) 및 부품 안착 수단(520), 부품 배출 수단(610) 및 부품 수납 수단(620)이 더 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 부품 검사 장치(M)는, 검사 대상이 되는 부품(P)의 표면을 카메라로 촬영하고, 생성된 검사용 영상을 이용하여 부품 제조 상태, 표면 가공 상태, 또는 다른 소자의 장착 상태 등에 대한 양부 판정을 행하는 영상 기반 검사 장치로서, 카메라가 배치되어 부품(P)을 촬영하게 되는 촬영 위치를 통과하는 이동 경로인 검사 경로를 따라 부품(P)을 이송하는 동작을 행하는 지그를 2개 구비하고, 2개의 지그를 서로 충돌하지 않도록 교대로 검사 경로를 통과시킴으로써 검사 정밀도 및 검사 속도를 향상시키는 것을 주된 기술적 사상으로 한다.

도 2는 이와 같은 기술적 사상을 실현한 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치의 예시적인 구현을 보여주고 있다. 도면을 참조하면, 부품 검사 장치(M)는, 부품 안착 위치(A)로부터 촬영 위치(S)를 지나 부품 배출 위치(B)에 이르는 검사 방향(X축 방향)과 평행하게 이동할 수 있는 2개의 지그 구동부(100, 200)와, 지그 구동부(100, 200)의 각각에 설치된 지그(10, 20)를 포함하고 있으며, 또한, 검사 경로의 상부에서 촬영 위치(S)를 지나는 지그(더욱 상세하게는, 지그 상에 놓여진 부품)를 촬영하기 위한 검사용 카메라(300)가 배치되어 있다. 한편, 지그 구동부들(10, 20)의 동작 및 카메라(300)의 촬영은 제어 컴퓨터(400)에 의해 제어된다.

먼저, 검사 대상이 되는 부품(P)이 부품 검사 장치(M)의 부품 안착 위치(A)에서 어느 하나의 지그(예를 들면, 제1 지그)에 안착되면, 제1 지그(10)를, 촬영 위치(S)를 통과하도록 이동시키고, 이어서 부품 검사 장치(M)에 의한 검사 공정 이후의 공정으로 반송하기 위해 부품(P)을 부품 검사 장치(M)로부터 배출하는 위치인 부품 배출 위치(B)로 이동시킨다.

다음, 제1 지그(10)에 안착된 부품(P)이 부품 배출 위치(B)에서 배출되면, 제1 지그 구동부(100)는, 제1 지그(10)를 검사 경로로부터 멀리 떨어지도록 후퇴시키고, 검사 경로와 평행한 제1 회송 경로를 따라 이동시킨 후, 다시 부품 안착 위치(A)로 복귀시킴으로써 부품 이송 동작의 1 주기를 완료한다.

이렇게 제1 지그(10)가 부품 안착 위치(A)에 도착하면, 제1 지그(10) 상에 다시 부품(P)이 안착되고, 제1 지그(10)는 부품 검사를 위한 부품 이송 동작을 반복한다.

한편, 제1 지그(10)가 검사 경로 및 제1 회송 경로를 따라 이동하여 부품(P)을 이송하는 동안, 제2 지그(20)도 동시에 부품 이송 동작을 행하게 된다. 이때, 제2 지그(20)는, 검사 경로는 제1 지그(10)와 공유하지만, 제1 회송 경로와는 교차하지 않도록 설정된 제2 회송 경로를 따라 이동하여 복귀한다.

즉, 제2 지그(20)가 검사 경로를 따라 이동함으로써 부품 안착 위치(A)에서 안착된 부품(P)이 촬영 위치(S)를 통과하고 이어서 부품 배출 위치(B)에서 부품(P)이 배출되면, 제2 지그(20)는 검사 경로로부터 멀어지게 되고, 제2 회송 경로를 따라 이동하여 부품 안착 위치(A)로 진입하게 된다.

이와 같이 제1 지그(10)와 제2 지그(20)는, 각각 서로 교차하지 않는 제1 회송 경로 및 제2 회송 경로를 따라 이동하지만, 검사 경로는 공유하는 형태로 되어 있다. 따라서, 이들의 이동에 있어서, 제1 지그(10) 및 제2 지그(20) 각각의 이동은 적어도 검사 경로내에서 서로 충돌하거나 너무 가까운 거리를 두고 이동하지 않도록, 그 이동 속도 및 각각의 간격을 제어되어야만 한다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치에서, 상술한 바와 같은 제1 지그 및 제2 지그의 이동 경로들을 나타낸 도면이다. 먼저 수평의 X축 방향을 따라 검사 경로와 제1 회송 경로 및 제2 회송 경로가 설정되어 있다.

그리고 부품 배출 위치에서 검사 경로와 제1 회송 경로를 연결하기 위한 제1 후퇴 경로와, 제1 회송 경로를 부품 안착 위치의 검사 경로에 연결하기 위한 제1 전진 경로가 설정되어 있다.

또한, 부품 배출 위치(B)에서 검사 경로와 제2 회송 경로를 연결하기 위한 제2 후퇴 경로와, 제2 회송 경로를 부품 안착 위치(A)의 검사 경로에 연결하기 위한 제2 전진 경로가 설정되어 있다.

이와 같이 회송 경로를 서로 다르게 설정함으로써, 제1 지그(10)와 제2 지그(20)가 서로 멀리 떨어져서 이동할 수 있게 되어 충돌의 가능성이 배제된다.

한편, 검사용 카메라(300)는, 어느 하나의 지그 상에 놓여진 채로 검사 경로를 따라 이송되어 촬영 위치(S)를 통과하는 부품(P)의 표면을 촬영함으로써 검사용 영상을 생성한다. 이때, 검사용 카메라(300)의 촬영 동작은 제어 컴퓨터(400)의 제어에 의해 이루어지며, 검사용 카메라(300)에서 생성한 검사용 영상은 다시 제어 컴퓨터(400)로 전송된다.

이와 같은 검사용 카메라(300)는 촬영 위치(S)에 부품(P)이 완전하게 진입했을 때, 부품(P)이 놓여진 지그가 일시 정지한 시점에서 촬영을 행하거나 또는 지그가 정지한 것처럼 촬영될 수 있도록 매우 빠른 셔터 스피드로 부품 전체를 촬영하여 하나의 검사용 영상을 생성할 수 있다.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사용 카메라(300)는, 검사 경로를 교차하는 방향(예를 들면, Y축 방향)으로 배치되어 검사 경로를 따라 이동하는 부품(P)의 표면을 연속 스캔함으로써 부품 전체에 대한 검사용 영상을 생성하는 라인 스캐너인 것이 바람직하다.

이와 같이 라인 스캐너를 사용함으로써, X축 방향(검사 경로를 따르는 방향)으로의 지그의 크기 또는 부품(P)의 크기에 상관없는 대규모의 영상도 획득할 수 있게 된다.

하지만, 이와 같이 라인 스캐너를 이용하는 경우에는, 이동하는 지그의 속도가 등속이어야만 정확한 검사용 영상을 획득할 수 있다. 따라서, 적어도 부품(P)이 촬영 위치를 통과하는 동안에는 부품(P)이 안착된 지그를 등속 이동시키는 것이 바람직하다.

제어 컴퓨터(400)는, 지그(11 또는 16) 또는 부품(P)이 촬영 위치(S)에 진입하는 것을 감지하기 위한 부품 진입 감지 센서와 연결될 수 있으며, 이 센서에 의해서 부품(P)이 촬영 위치(S)에 진입한 경우에 검사용 카메라(300)를 구동시켜 검사용 영상을 촬영하도록 제어할 수 있다.

또한, 별도의 부품 진입 감지 센서를 구비하지 않더라도, 부품 검사 장치(M)가 기동된 이후로부터 지속적으로 촬영 위치(S)에 대한 라인 스캔을 실시하고 있다가, 지그의 이동에 의해 부품(P)이 촬영되는 경우, 라인 스캔된 영상 중 부품(P)을 포함하는 일부분의 영상을 분리하여 검사용 영상으로서 설정할 수도 있다.

또한, 바람직하게는, 부품 안착 수단(520)을 제어하여 부품(P)을 어느 하나의 지그에 안착시킨 후, 부품(P)이 안착된 지그를 이동시키도록 제어하여 지그가 검사 경로를 따라 이동하는 도중에 부품(P)이 촬영 위치(S)를 통과하는 시점을 타이머 등에 의해 판단하고, 이 시점으로부터 부품(P)이 촬영 위치(S)를 완전히 빠져나갈 때까지 검사용 카메라(즉, 라인 스캐너)(200)의 동작을 제어하여 검사용 영상을 획득하도록 할 수도 있다.

부품 표면의 검사는, 부품 제조 상태, 표면 가공 상태, 또는 다른 소자의 장착 상태 등에 대하여 양호한 것으로 판정된 부품을 선정하고 이 부품을 촬영 위치(S)에서 촬영한 영상을 검사용 기준 영상으로 미리 저장하고 있다가, 검사 대상이 되는 부품(P)으로부터 촬영되어 획득한 검사용 영상을 서로 비교하고, 두 영상 간의 차이가 있는 부분을 검색함으로써 부품(P)의 양호/불량을 판정하는 과정을 포함하는 것이다.

한편, 제어 컴퓨터(400)는 제1 지그 구동부(100) 및 제2 지그 구동부(200)를 독립적으로 제어하여 제1 지그(10) 및 제2 지그(20)가 독립적으로 이동할 수 있도록 한다. 즉, 제1 지그(10) 및 제2 지그(20)를 도 3에 도시된 바와 같은 이동 경로를 따라 이동시킴에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같은 방식으로 이동하도록 제어할 수 있다.

도 4(a)에서는 왼쪽에 위치한 제1 지그(10)가 검사 경로의 부품 안착 위치(A)에 진입하여 부품(P)이 안착되고 있고, 오른쪽에 위치한 제2 지그(20)는 검사 경로의 부품 배출 위치(B)에서 부품(P)이 배출되고 있는 상태를 보여준다.

도 4(b)는 제1 지그(10)에 부품(P)이 완전하게 안착되었고, 제2 지그(20)는 부품(P)이 완전하게 배출된 후 제2 후퇴 경로를 따라 이동하여 제2 회송 경로로 진입한 상태를 보여준다.

도 4(c)는 제1 지그(10)가 검사 경로를 따라 이동함으로써 부품(P)이 촬영 위치를 통과하도록 이송되고 있으며, 제2 지그(20)는 제2 회송 경로를 따라서 부품 안착 위치(A)를 향하여 복귀하고 있는 상태를 보여준다.

도 4(d)는 제1 지그(10)가 촬영 위치(S)를 통과한 후 부품 배출 위치(B)에 도달하였고, 제2 지그(20)는 부품 안착 위치(A)에 근접한 위치에 도달한 상태를 보여준다.

도 4(e)는 제1 지그(10)로부터 부품(P)이 배출되고 있으며, 제2 지그(20)가 제2 전진 경로를 따라 Y축 방향으로 이동하여 부품 안착 위치(A)로 진입한 상태를 보여준다.

도 4(f)는 제1 지그(10)에서 부품(P)이 완전하게 배출된 후 제1 후퇴 경로를따라 Y축 방향으로 이동하여 제1 회송 경로로 진입하고, 제2 지그(20)에는 부품이 완전하게 안착된 상태를 보여준다.

도 4(g)는 제1 지그(10)가 제1 회송 경로를 따라 이동하여 부품 안착 위치(A)를 향하여 복귀하고 있으며, 부품(P)이 안착된 제2 지그(20)는 검사 경로를 따라 이동하여 촬영 위치(S)를 통과하고 있는 상태를 보여준다.

도 4(h)는 제1 지그(10)가 제1 회송 경로를 따라 이동하여 부품 안착 위치(A)로 접근하였고, 제2 지그(20)가 촬영 위치(S)를 통과하여 부품 배출 위치(B)에 도착한 상태를 보여준다.

도 4(i)는 제1 지그(10)가 제1 전진 경로를 따라 이동하여 부품 안착 위치(A)로 진입함으로써 부품이 안착되는 것을 기다리고 있으며, 제2 지그(20)로부터는 부품(P)이 배출되고 있는 상태를 보여주는 것이다. 이후의 동작은 도 4(a)로부터 반복된다.

이와 같은 방식의 동작, 즉, 어느 하나의 지그를 부품이 안착된 상태로 검사 경로를 따라 이동시키는 경우에 또다른 하나의 지그는 후퇴 경로, 회송 경로, 및 전진 경로 중 어느 하나를 통해 복귀하도록 이동시키는 방식으로 각 지그의 이동을 제어하게 되면, 제1 지그(10)와 제2 지그(20)가 검사 경로 내에서 서로 충돌하지 않도록 제어될 수 있다.

또한, 이러한 이동 제어에 있어서, 검사 경로를 따르는 이동보다 각 회송 경로 또는 전진/후퇴 경로에 있어서는 검사시보다 더 빠른 속도로 이동하도록 제어할 수도 있다. 이와 같이 지그의 회송 시에 있어서 더 빠른 속도로 이동시킴으로써 각 지그는 부품 안착 위치 및 부품 배출 위치에서 약간의 대기 시간을 벌 수 있게 된다. 이에 의해 부품 안착 작업 및 부품 배출 작업에 충분한 시간을 제공할 수 있게 되어 정확한 안착/배출 동작이 보장된다. 이처럼, 검사 경로에서의 이동 속도보다 빠른 속도로 지그를 회송시킴에 따라, 하나의 지그에 의해 부품을 검사하는 공정에 비하여 최소 2배의 검사 속도를 보장할 수 있게 된다.

한편, 도 3에 따른 이동 경로 및 도 4에 따른 이동 방식은, 단지 일례에 해당하는 것으로서, 실제 검사 동작에 적용할 때에는, 다양한 이동 경로를 설계할 수 있으며, 또한, 다양한 이동 방식을 설정할 수 있다. 예를 들면, 검사 경로 또는 회송 경로를 곡선 또는 격자 형식으로 변화시킬 수도 있고, 이에 대응하여, 각 지그의 이동 방식을 변경시킬 수도 있는 것이다.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 검사 장치(M)에 있어서, 제1 지그(10) 및 제2 지그(20)에 대한, 검사 경로 및 회송 경로를 따른 방향(X축 방향)으로의 이동 및 전진/후퇴 경로를 따른 이동을 구현하기 위한 지그 구동부의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서는 일례로서 제1 지그와 관련한 구성을 보여준다.

도면에 따르면, 제1 지그 구동부(100)는, X축 방향으로 배치된 제1 레일(12)과, 제1 레일(12) 상에서 수평 이동하는 제1 수평 구동부(13)와, 제1 수평 구동부(13)에 장착된 제1 전후 구동부(15)와, 제1 전후 구동부(15)에 장착되며 부품(P)이 안착되는 제1 지그(10)를 포함하여 이루어진다.

제1 레일(12)은, 검사 경로 또는 회송 경로가 향하는 X축 방향을 따라 배치되어 있으며, 제1 레일(12)에는 제1 레일(12)에 밀착되어 X축 방향으로 이동 가능한 제1 수평 구동부(13)가 장착되어 있다. 제1 수평 구동부(13)의 내측에는 타이밍 벨트, 기어, 스텝 모터 등과 같이 제1 수평 구동부(13)를 직선 이동 가능하게 하는 구성요소들이 내장되어 있을 수 있다. 이러한 구성요소로는 특정의 구조가 적용되는 것이 아니며, 상용화된 기술을 적절히 적용할 수 있다.

제1 수평 구동부(13)의 일측에는, 지그를 X축 방향과 교차하는 방향(예를 들면, Y축 방향)으로 이동시키기 위한 제1 전후 구동부(15)가 장착되어 있다. 제1 전후 구동부(15)의 구동에 의해 제1 지그(10)가 검사 경로를 향하여 전진 및 후퇴함으로써, 제1 지그(10) 상에 놓여진 부품을 검사 경로 또는 제1 회송 경로 중 어느 하나를 따라 이동시킬 수 있게 된다.

이러한 구성에 의해, 제어 컴퓨터(400)가 제1 수평 구동부(13) 및 제1 전후 구동부(15)를 독립적으로 제어함으로써, 도 3에 도시된 바와 같은 이동 경로를 따른 이동 동작이 행해질 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 부품 공급 수단(510) 및 부품 안착 수단(520), 부품 배출 수단(610) 및 부품 수납 수단(620)이 더 구비될 수 있다(도 1 참조).

부품 공급 수단(510)은, 하나 또는 복수의 부품들이 적재되어 있는 카세트 또는 카트리지일 수 있다. 부품 안착 수단(520)은, 부품 공급 수단(510)에 적재된 하나 또는 복수의 부품들 중 검사 대상이 되는 하나 또는 복수의 부품을 파지하여 부품 안착 위치(A)에서 대기하고 있는 제1 지그(10) 또는 제2 지그(20) 상에 안착시킨다.

부품 수납 부품 배출 수단(610)은, 검사가 완료된 부품을 파지하여 부품 수납 수단(620)에 적재한다. 부품 수납 수단(620)은 하나 또는 복수의 부품을 수납하기 위한 카세트 또는 카트리지를 포함한다. 부품 수납 수단(620)은 부품을 검사 결과에 따라 구분하여 수납하기 위한 복수의 수납 공간을 가질 수 있다. 부품 수납 수단의 일례는 도 7을 참조하여 후술한다.

여기에서, 부품 안착 수단(520)의 안착 동작 및 부품 배출 수단(610)의 부품 배출 동작은 제어 컴퓨터(400)에 의해 제어될 수 있다. 특히, 부품 안착 수단(520)의 동작을 제어함으로써, 부품(P)이 어느 지그에 정확하게 안착되었는지를 판단하고, 부품(P)이 안착된 지그를 검사 경로를 따라 이동시키고, 이 시점으로부터 소정 시간이 카운트된 후에 검사용 카메라(300)를 구동시켜 검사용 영상을 획득할 수 있게 된다.

도 5는, 지그 구동부에 구비된 지그 중 어느 하나(즉, 제1 지그 구동부)의 구조를 보여주는 도면이다. 도면을 참조하면, 제1 레일(12)에 연결된 제1 수평 구동부(13)와, 제1 수평 구동부(13)의 일측에 배치되어 제1 지그(10)를 전진/후퇴 이동시키는 제1 전후 구동부(15)를 볼 수 있다.

제1 지그(10)에는 부품(P)을 고정시켜 안착시키기 위한 부품 고정 수단으로서의 고정핀(18)과, 부품(P)을 아래쪽에서도 촬영할 수 있도록 개방된 투광홈부(19)가 형성되어 있다.

도 6은, 이와 같은 지그에 부품이 안착되는 원리의 일례를 보여준다.

도 6을 참조하면, 부품(P)은 하나의 판재일 수 있으며, 이 판재에는 하나 또는 복수의 하위 부품(Ps)이 배치될 수 있다. 또한, 부품(P)의 일측에는 제1 지그(10)에 형성된 하나 또는 복수의 고정핀(18)에 결합될 수 있는 고정홈(Ph)이 형성되어 있다.

이러한 구성의 제1 지그(10)와 부품(P)이 서로 결합되면, 제1 지그(10) 상에서 부품은 일정한 위치에 고정될 수 있게 된다. 또한, 투광홈부(19)에 의해 부품(P)의 아래쪽으로부터 촬영한 영상을 획득할 수 있어 검사의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.

도 7은 검사가 수행된 부품을 배출하기 위한 부품 수납 수단의 일례를 나타낸 도면이다. 어느 하나의 지그가 부품 배출 위치(B)에 도달하면, 부품 배출 수단(610)(도시하지 않음)은 지그로부터 부품을 파지하고 부품 수납 수단(620)에 적재한다. 부품 배출 수단(610)은 부품 배출 위치(B)로부터 부품 수납 수단(620)에 이르는 직선 방향의 단일 경로를 따라 이동하며, 부품 수납 수단(620)이 Y축 방향으로 이동하게 되어 검사 양호한 부품(Pg)과 검사 불량 부품(Pn)을 선택적으로 적재할 수 있게 된다.

더욱, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 부품 검사 장치는, 검사 경로의 이동 방향과 교차하는 다른 방향(예를 들면, 검사 경로에 수직하는 방향)으로 부품을 이동시킬 수 있으므로, 라인 스캐너의 스캔 영역보다 폭이 더 큰 부품에 대해서도 부품 표면의 전체에 대한 영상을 촬영 및 획득할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

M : 부품 검사 장치
100 : 제1 지그 구동부
200 : 제2 지그 구동부
10 : 제1 지그
20 : 제2 지그
300 : 검사용 카메라
400 : 제어 컴퓨터

Claims (9)

1. 부품 안착 위치에서 검사 대상이 되는 부품이 제1 지그에 안착되면, 상기 제1 지그를, 상기 부품의 표면을 촬영하기 위해 설정된 촬영 위치 및 부품 배출 위치를 포함하는 직선 형태의 검사 경로를 따르는 X축 방향으로 일정한 속도로 이동시키고, 상기 부품 배출 위치에서 상기 부품이 배출되면, 상기 부품 배출 위치에서 상기 검사 경로와 멀어지도록 Y축 방향의 제1 후퇴 경로를 따라 후퇴시킨 후 상기 검사 경로와 평행한 X축 방향의 제1 회송 경로를 따라 상기 부품 안착 위치에 근접하도록 이동시키고, Y축 방향의 제1 전진 경로를 따라 이동시켜 상기 부품 안착 위치로 복귀시키는 제1 지그 구동부;
   상기 부품 안착 위치에서 또다른 상기 부품이 제2 지그에 안착되면, 상기 제2 지그를: 상기 검사 경로를 따라 X축 방향으로 일정한 속도로 이동시키고, 상기 부품 배출 위치에서 상기 부품이 배출되면, 상기 부품 배출 위치에서 상기 검사 경로와 멀어지도록 Y축 방향의 제2 후퇴 경로를 따라 후퇴시킨 후 상기 제1 회송 경로와는 다른 경로인 상기 검사 경로와 평행한 X축 방향의 제2 회송 경로를 따라 상기 부품 안착 위치에 근접하도록 이동시키고, Y축 방향의 제2 전진 경로를 따라 이동시켜 상기 부품 안착 위치로 복귀시키는 제2 지그 구동부;
   상기 제1 지그 또는 상기 제2 지그에 의해 상기 촬영 위치를 통과하는 상기 부품의 표면을 촬영하여 검사용 영상을 생성하는 검사용 카메라;
   상기 제1 지그 및 상기 제2 지그가 상기 검사 경로를 따라 이동할 때 서로 충돌하지 않도록 상기 제1 지그 구동부 및 상기 제2 지그 구동부 각각의 이동을 제어하고, 상기 검사용 카메라의 촬영을 제어하고, 촬영된 상기 검사용 영상을 분석함으로써 상기 부품을 양부 판정하는 부품 검사 처리를 실행하는 제어 컴퓨터; 를 포함하고,
   상기 제어 컴퓨터는, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그 중 어느 하나의 지그가 상기 검사 경로를 지나는 동안에는 다른 하나의 지그는 상기 검사 경로 이외의 경로를 지나도록 제어하고,
   또한, 상기 제1 지그 및 상기 제2 지그의 이동 속도 제어에 있어서, 상기 검사 경로를 따른 이동 속도보다 상기 제1 회송 경로 및 제2 회송 경로를 따른 이동 속도를 더 빠르도록 제어하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 지그 구동부는,
   상기 검사 경로와 평행한 X축 방향으로 배치된 제1 레일과, 상기 제1 레일을 따라 이동하는 제1 수평 구동부와, 상기 검사 경로와 수직하는 Y축 방향으로 상기 제1 지그를 전진 및 후진시키는 제1 전후 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 검사용 카메라는,
   상기 부품이 상기 촬영 위치를 지나는 동안 상기 부품의 표면을 연속적으로 라인 스캔하여 평면의 상기 검사용 영상을 생성하는 라인 스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어 컴퓨터는,
   상기 부품이 안착된 상기 제1 지그 또는 상기 제2 지그를 상기 검사 경로를 따라 이동시키도록 제어를 시작한 후 소정의 시간이 경과하면, 상기 검사용 카메라를 구동시켜 상기 검사용 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 지그 및 상기 제2 지그는, 상기 부품 안착 위치에서 안착되는 상기 부품을 지그 상의 일정한 위치에 고정하기 위한 부품 고정 수단을 각각 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.
9. 제1항에 있어서,
   검사 처리가 완료된 상기 부품을 상기 제어 컴퓨터의 양부 판정 결과에 따라 구분하여 수납하기 위한 부품 수납 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 검사 장치.

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