KR101322714B1 - Vision inspection apparatus for inspecting object using light guiding - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for inspecting object vision in a light guiding illumination manner is provided to implement the illumination for an object in a simpler manner than the prior art, thereby minimizing the increase of the entire device size. CONSTITUTION: An apparatus for inspecting object vision in a light guiding illumination manner (100) includes a transfer unit (130), a light output unit (200), and a camera. The transfer unit includes a transfer plate (131) that is rotatably operated so as to transfer the object to an inspection area. The light output unit is formed on the transfer plate and outputs the transfer light that is transferred through the transfer plate toward the object as an output light. The camera is arranged to direct the inspection area and obtains the image with respect to the object that is exposed to the output light.

Description

도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치{VISION INSPECTION APPARATUS FOR INSPECTING OBJECT USING LIGHT GUIDING}VISION INSPECTION APPARATUS FOR INSPECTING OBJECT USING LIGHT GUIDING}

본 발명은 대상물의 결함 유무를 비전 검사하기 위한 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for vision inspection of the presence or absence of a defect in an object.

전자 산업의 발전 및 수요 증대에 힘입어 체결요소 부품도 전자제품의 고품질화 트렌드를 뒷받침하기 위해 소형화·정밀화되고 있다. 이러한 전자제품의 고품질화에는 체결요소 부품의 품질 신뢰도 향상도 수반하게 된다. 그에 따라, 체결요소 부품의 검사는 품질관리의 중요한 부분으로 정착되고 있다.Due to the development and demand of the electronics industry, fastener components are also being miniaturized and precisiond to support the trend of high quality electronic products. In order to improve the quality of such electronic products, it is also accompanied with an improvement in the quality reliability of fastening element parts. Accordingly, inspection of fastening component parts has become an important part of quality control.

이러한 체결요소 부품의 품질관리를 위해, 최근에는 비전 검사 장치가 주로 사용되고 있다. 비전 검사 장치는 체결요소 부품과 같은 대상물을 촬영하고, 촬영한 이미지를 처리하여 대상물의 표면의 불량 여부를 판별하도록 구성된다.For quality control of such fastening component parts, vision inspection apparatuses are mainly used in recent years. The vision inspection apparatus is configured to photograph an object such as a fastening element part, and process the photographed image to determine whether the surface of the object is defective.

이러한 비전 검사 장치는 대상물로부터 선명한 이미지를 얻기 위해, 대상물에 대해 광을 조사하는 조명 장치를 채용하게 된다. 그러나, 이러한 조명 장치는 그 사이즈에 의해 비전 검사 장치 전체의 사이즈를 크게 하며, 비전 검사 장치의 원가가 상승되는 요인이 될 수도 있다. Such a vision inspection device employs an illumination device that irradiates light onto an object in order to obtain a clear image from the object. However, such a lighting device increases the size of the entire vision inspection apparatus by its size, and may cause a cost increase of the vision inspection apparatus.

본 발명의 목적은, 대상물에 대한 조명을 종래보다 간단한 방식으로 구현하여 전체 사이즈 증가를 최소화하고 원가도 저감할 수 있는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a light guide illumination object vision inspection apparatus that can implement the illumination for the object in a simpler manner than the conventional one to minimize the overall size increase and reduce the cost.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치는, 대상물을 검사 영역으로 이송하기 위해 회전 구동되는 이송판을 구비하는 이송 유닛; 상기 이송판에 형성되어, 상기 이송판을 통해 전달받은 전달광이 상기 대상물을 향해 출력광으로 출력되게 하는 출광 유닛; 및 상기 검사 영역을 지향하도록 배치되어, 상기 출력광에 노출되는 상기 대상물에 대한 이미지를 획득하는 카메라를 포함할 수 있다. A light guide illumination object vision inspection apparatus according to an embodiment of the present invention for realizing the above object, the transfer unit having a transfer plate that is rotationally driven to transfer the object to the inspection area; A light exit unit formed on the transfer plate and configured to output the transmission light received through the transfer plate as output light toward the object; And a camera disposed to face the inspection area to acquire an image of the object exposed to the output light.

여기서, 상기 이송판은, 구동축이 결합되는 중앙 영역과, 상기 전달광이 진행하는 주변 영역을 구비하는 원판부; 및 상기 원판부를 감싸도록 상기 원판부에 결합되고, 상기 대상물을 지지하도록 형성되는 도넛부를 포함할 수 있다. Here, the transfer plate, the disk portion having a central region to which the drive shaft is coupled, and a peripheral region through which the transmission light travels; And a donut part coupled to the disc part to surround the disc part and formed to support the object.

여기서, 상기 출광 유닛은, 상기 원판부의 가장자리에서 돌출 형성되어, 상기 원판부로부터의 상기 전달광에 기반하여 상기 출력광을 출력하는 출광돌기를 포함할 수 있다. The light exit unit may include a light exit protrusion protruding from an edge of the disc portion to output the output light based on the transmitted light from the disc portion.

여기서, 상기 출광 유닛은, 상기 원판부의 외주면 측에 위치하고, 상기 중앙 영역에서 상기 주변 영역으로 진행한 상기 전달광을 반사하여 상기 출광 돌기로 입사하게 하는 제1 반사층을 더 포함할 수 있다. The light exit unit may further include a first reflective layer positioned on an outer circumferential side of the disc and reflecting the transmitted light traveling from the central area to the peripheral area to enter the light exit protrusion.

여기서, 상기 출광 유닛은, 상기 원판부의 중앙 영역에 설치되는 광원을 더 포함할 수 있다. Here, the light exit unit may further include a light source installed in the central region of the disc portion.

여기서, 상기 구동축은 중공체이고, 상기 이송 유닛은 상기 구동축의 중공 부분에 고정 배치되는 서포트를 더 포함하고, 상기 출광 유닛은, 상기 서포트에 상기 검사 영역을 지향하도록 설치되는 광원을 더 포함할 수 있다.The driving shaft may be a hollow body, and the transfer unit may further include a support fixedly disposed at the hollow portion of the driving shaft, and the light output unit may further include a light source installed to direct the inspection area to the support. have.

여기서, 상기 원판부는, 상기 광원을 향해 돌출 형성되어, 상기 광원에서 발생되는 발생광을 수광하는 수광돌기를 포함할 수 있다. Here, the disc portion may include a light receiving protrusion protruding toward the light source to receive the generated light generated by the light source.

여기서, 상기 출광 유닛은, 상기 출광돌기의 상기 대상물을 마주하는 면의 반대 면에 형성되어, 상기 전달광을 산란시켜 상기 출력광으로 출력되게 하는 산란부를 더 포함할 수 있다. The light exit unit may further include a scattering unit which is formed on a surface opposite to a surface of the light exiting projection facing the object, and scatters the transmitted light to be output as the output light.

여기서, 상기 출광 유닛은, 상기 출광돌기의 반대면에 상기 산란부를 덮도록 형성되어, 상기 출력광을 상기 대상물 측으로 반사시키도록 형성되는 제2 반사층을 더 포함할 수 있다.Here, the light exit unit may further include a second reflective layer formed to cover the scattering part on the opposite surface of the light exit protrusion, and to reflect the output light toward the object side.

여기서, 상기 출광 유닛은, 상기 출광돌기에서 상기 대상물과 마주하는 면에 형성되어, 상기 출력광을 확산시켜 상기 대상물에 조사하도록 형성되는 확산층을 더 포함할 수 있다.
The light emitting unit may further include a diffusion layer formed on a surface of the light emitting protrusion facing the object, and configured to diffuse the output light to irradiate the object.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치에 의하면, 대상물에 대한 조명을 종래보다 간단한 방식으로 구현하여 장치의 전체 사이즈 증가를 최소화하고 원가도 저감할 수 있게 한다.
According to the light guide illumination object vision inspection apparatus according to the present invention configured as described above, it is possible to minimize the overall size increase of the device and reduce the cost by implementing the illumination for the object in a simpler manner than the conventional.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치(100)를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 출광 유닛(200) 중 하나의 조명 채널(LC)의 작동 구조를 도시한 개념적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 출광 유닛(200) 중 하나의 조명 채널(LC)의 작동 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 출광 유닛(200)의 일 변형예에 따른 출광 유닛(300) 중 하나의 조명 채널(LC)의 작동 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.1 is a plan view illustrating an object vision inspection apparatus 100 of a light guiding illumination method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view illustrating an operating structure of one illumination channel LC of the light exit unit 200 of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view illustrating in detail an operating structure of one illumination channel LC of the light emission unit 200 of FIG. 1.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating in detail an operation structure of one illumination channel LC of the light exit unit 300 according to a modification of the light exit unit 200 of FIG. 3.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a light guide illumination object vision inspection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치(100)를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating an object vision inspection apparatus 100 of a light guiding illumination method according to an embodiment of the present invention.

본 도면을 참조하면, 비전 검사 장치(100)는, 공급 유닛(110), 정렬 유닛(120), 이송 유닛(130), 대상물 감지 유닛(140), 표면 검사 유닛(150), 형상 측정 유닛(160), 배출 유닛(170), 및 출광 유닛(200)을 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the vision inspection apparatus 100 includes a supply unit 110, an alignment unit 120, a transfer unit 130, an object detection unit 140, a surface inspection unit 150, and a shape measurement unit ( 160, a discharge unit 170, and a light exit unit 200.

공급 유닛(110)은 호퍼(hopper) 형태로 형성되며, 대상물(N)을 시간당 일정 양만큼 정렬 유닛(120)에 공급한다. 여기서, 대상물(N)은 너트, 볼트와 같은 나사류가 될 수 있다. The supply unit 110 is formed in the form of a hopper, and supplies the object N to the alignment unit 120 by a predetermined amount per hour. Here, the object (N) may be a screw, such as nuts, bolts.

정렬 유닛(120)은 서로 모여져 있는 대상물(N)을 겹치지 않게 낱개 단위로 분리하고 일정한 자세로 정렬시킨다. 구성적인 측면에 있어서, 정렬 유닛(120)은 볼(bowl) 피더(121), 직선 피더(122), 및 스페이서(123)를 포함할 수 있다.The alignment unit 120 separates the objects N gathered from each other into individual units so as not to overlap each other and aligns them in a predetermined posture. In an aspect, the alignment unit 120 may include a bowl feeder 121, a straight feeder 122, and a spacer 123.

볼 피더(121)는 대상물(N)이 모여져 있는 상태에서 진동에 의하여 상호 분리되면서 특정 방향을 따라 안내되도록 구성된다. 볼 피더(121)는 대상물(N)을 이송하는 중에 가이드의 형상에 의하여 대상물(N)이 특정 자세를 갖도록 유도하거나 특정된 자세를 갖지 않는 대상물(N)을 탈락시킨다. 종류에 있어서 볼 피더(121)는 계단형, 원추형, 원통형, 접시형, 단종형 등 알려져 있는 다양한 타입으로 형성될 수 있다.The ball feeder 121 is configured to be guided along a specific direction while being separated from each other by vibration in a state where the objects N are gathered. The ball feeder 121 induces the object N to have a specific posture by the shape of the guide while the object N is being conveyed, or drops off the object N having no specified posture. The ball feeder 121 in the kind may be formed in various types known, such as stepped, conical, cylindrical, dish type, discontinued.

볼 피더(121)에 의해 일정 자세로 공급된 대상물(N)은 직선 피더(122)에 의해 일렬로 이송 유닛(130)에 정렬될 수 있도록 준비된다. 직선 피더(122)는 대상물(N)을 자중에 의해 자연적으로 이송되도록 하여 먼저 진행된 대상물(N)에 밀착시킨다. 공급 속도를 증대시키고 상호 간의 간격을 일정하게 유지하기 위해, 직선 피더(122)에는 공압 노즐과 같은 푸셔(pusher)가 구비될 수 있다. 직선 피더(122)의 끝단에는 한꺼번에 대상물(N)이 복수 개가 공급되는 것(잼)을 방지하기 위한 기계적 또는 전자적 장치가 구비될 수 있다. 그러한 잼 방지 장치로는 스프링에 의해 젖혀질 수 있는 암(arm) 또는 게이트(gate)나 롤러(roller) 등을 채택할 수 있다.The object N supplied in a predetermined posture by the ball feeder 121 is prepared to be aligned with the transfer unit 130 in a line by the straight feeder 122. The straight feeder 122 allows the object N to be naturally transported by its own weight, thereby bringing the object N into close contact with the object N previously advanced. In order to increase the feed rate and to maintain a constant distance between each other, the straight feeder 122 may be provided with a pusher such as a pneumatic nozzle. The end of the straight feeder 122 may be provided with a mechanical or electronic device for preventing the supply (jam) of a plurality of objects (N) at one time. Such an anti-jam device may employ an arm or a gate or a roller that can be turned by a spring.

스페이서(123)는 직선 피더(122)에 의해 이송 유닛(130)에 놓여진 대상물(N)이 이송 유닛(130) 상에서 일정한 위치에 놓여 지도록 안내한다. 이송 유닛(130)에 놓여진 대상물(N)은 관성 또는 흔들림에 의해 설정된 위치에서 벗어나 있을 수 있다. 이를 맞추기 위해, 스페이서(123)는 대상물(N)과 접촉하여 대상물(N)을 이송 유닛(130)의 반경 방향으로 이동할 수 있게 구성된다.The spacer 123 guides the object N placed on the transfer unit 130 by the straight feeder 122 to be placed at a predetermined position on the transfer unit 130. The object N placed on the transfer unit 130 may be out of a position set by inertia or shaking. To fit this, the spacer 123 is configured to be able to move in the radial direction of the transfer unit 130 in contact with the object (N).

도 1에는 이송 유닛(130)의 상면에 대상물(N)이 '놓여 지는' 방식으로서 정렬 유닛(120)도 그에 적용될 수 있는 일 예를 보인 것이나, 정렬을 위한 메커니즘은 대상물(N)에 따라 다양한 형태가 될 수 있다. 그러한 예로서, 정렬 유닛(120)은 대상물(N)이 끼워지는 홈이 일정한 간격으로 외주 측면에 형성된 회전판을 포함할 수 있다. 1 illustrates an example in which the alignment unit 120 may also be applied to the upper surface of the transfer unit 130 in a manner in which the object N is placed on the upper surface of the transfer unit 130. It can be in form. As such an example, the alignment unit 120 may include a rotating plate in which grooves into which the object N is fitted are formed at outer peripheral sides at regular intervals.

이송 유닛(130)은 일정한 회전 속도를 갖는 원형의 이송판(131)과, 이송판(131)에 연결되는 구동축(133), 나아가 구동축(133) 내에서 고정 설치되는 서포트(135)를 구비할 수 있다. 대상물(N)은 이송판(131)에 놓여지게 되며, 이송 유닛(130)은 대상물(N)을 이송하는 동안 단계적으로 측정(검사)을 받도록 하고 측정이 마쳐진 후 배출되도록 한다. 이송판(131)의 구동을 위하여 구동축(133)을 회전시키는 구동부 및 속도 제어를 위한 감속 장치 등이 포함될 수 있다. 이송판(131)은 대상물(N)을 상면에 배치하고 이송판(131)의 저면에서도 측정 가능하도록 투명 글라스 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 이송판(131)은 외주의 측면에 대상물(N)이 끼워질 수 있는 홈이 일정 간격으로 형성된 타입으로 형성될 수도 있다. 구동축(133)은 중공형이어서, 구동축(133)의 중공부에는 서포트(135)가 고정적으로 위치할 수 있다. The transfer unit 130 may include a circular transfer plate 131 having a constant rotational speed, a drive shaft 133 connected to the transfer plate 131, and a support 135 fixedly installed in the drive shaft 133. Can be. The object N is placed on the transfer plate 131, and the transfer unit 130 is subjected to the step (measurement) step by step while transferring the object N, and discharged after the measurement is completed. A driving unit for rotating the drive shaft 133 to drive the transfer plate 131 and a deceleration device for speed control may be included. The transfer plate 131 may be formed in the form of a transparent glass so that the object N may be disposed on the upper surface and measured on the bottom surface of the transfer plate 131. In addition, the transfer plate 131 may be formed in a type in which grooves into which the object N is fitted may be formed at predetermined intervals on the side of the outer circumference. Since the driving shaft 133 is hollow, the support 135 may be fixedly positioned at the hollow portion of the driving shaft 133.

대상물 감지 유닛(140)은 이송 유닛(130)에 옮겨진 대상물(N)을 감지한다. 대상물 감지 유닛(140)은 대상물(N)이 대상물 감지 유닛(140)을 지나쳐서 검사 영역으로 향하는지 감지하여 위치 및 대상물(N) 간의 간격에 관한 정보를 데이터 처리부에 전송한다. 대상물(N)의 감지를 위하여 광센서, 근접센서 등이 사용될 수 있다. 이외에도 대상물 감지 유닛(140)은 엔코더 형태로 구현될 수 있다.The object detecting unit 140 detects the object N transferred to the transfer unit 130. The object detecting unit 140 detects whether the object N passes through the object detecting unit 140 and heads to the inspection area, and transmits information about the position and the distance between the object N to the data processing unit. For sensing the object N, a light sensor, a proximity sensor, or the like may be used. In addition, the object detecting unit 140 may be implemented in the form of an encoder.

표면 검사 유닛(150)은 대상물(N)이 검사 영역 내의 설정된 위치(범위)에 왔을 때 대상물(N)의 표면에 대한 정보를 얻을 수 있게 구성된다. 얻어진 표면에 대한 정보는 나사산의 결손이나 결함 또는 크랙의 존재 등을 평가하는데 활용된다. 표면 검사 유닛(150)은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출광 유닛(200), 및 카메라를 포함할 수 있다. The surface inspection unit 150 is configured to obtain information on the surface of the object N when the object N comes to a set position (range) in the inspection area. Information on the surface obtained is used to assess the presence of thread defects, defects or cracks. The surface inspection unit 150 may include a light exit unit 200 and a camera according to an embodiment of the present invention.

다시 도 1을 참조하면, 형상 측정 유닛(160)은 대상물(N)의 헤드 규격, 몸체의 직경, 몸체의 길이 등 다양한 크기적 요소를 측정할 수 있게 구성된다. 형상 측정 유닛(160)은 대상물(N)의 일측에 배치되는 백라이트와, 백라이트의 반대쪽에 배치되는 촬영기를 갖춤으로써 대상물(N)의 실루엣을 검사할 수 있게 구성될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the shape measuring unit 160 may be configured to measure various size elements such as a head size of an object N, a diameter of a body, and a length of a body. The shape measuring unit 160 may be configured to inspect the silhouette of the object N by having a backlight disposed on one side of the object N and an imager disposed on the opposite side of the backlight.

배출 유닛(170)은 검사가 완료되었거나 재검사가 필요한(측정되지 않은) 대상물(N)을 분류하여 배출시킨다. 배출 유닛(170)은 적어도 하나의 양품 배출부(171, 272), 불량품 배출부(173), 및 재검사품 배출부(174)를 포함할 수 있다. 정확한 배출을 위하여 배출 유닛(170)은 공압으로 대상물(N)을 이동시키는 공압 노즐을 포함할 수 있다.The discharge unit 170 classifies and discharges objects N that have been inspected or need to be retested (unmeasured). Discharge unit 170 may include at least one good discharge portion (171, 272), defective discharge portion 173, and the re-examination product discharge portion (174). For accurate ejection, the discharge unit 170 may include a pneumatic nozzle that moves the object N with air pressure.

이외에도 비전 검사 장치(100)는 각 전자 부품들을 제어하거나 감지 또는 측정된 결과를 받는 데이터 처리부와, 검사 상태를 시각적으로 표시하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다. 데이터 처리부는 양품과 불량품, 및 재검사품을 구별하기 위한 알고리즘이 포함된 소프트웨어를 내장하고, 또한 사용자의 비전 검사 장치(100)에 대한 조작 또는 알림을 용이하게 하기 위한 시각적 사용자 인터페이스(graphic user interface: GUI)를 갖출 수 있다. In addition, the vision inspection apparatus 100 may include a data processor which controls each electronic component or receives a sensed or measured result, and a display for visually displaying an inspection state. The data processing unit includes software including an algorithm for distinguishing good products, defective products, and re-inspected products, and also includes a graphic user interface (GUI) for facilitating operation or notification of the user's vision inspection apparatus 100. [ GUI).

출광 유닛(200)은 이송판(131)에 설치되어, 이송판(131)을 통해 전달받은 전달광을 대상물(N)을 향해 출력광으로 출력하도록 구성된다. 이러한 출광 유닛(200)은 이송판(131)을 이용하도록 구성되어, 검사 장치(100)의 전체적인 사이즈 및 생산원가를 줄일 수 있게 한다.The light exit unit 200 is installed on the transfer plate 131, and is configured to output the transmission light received through the transfer plate 131 as output light toward the object N. This light exit unit 200 is configured to use the transfer plate 131, it is possible to reduce the overall size and production cost of the inspection apparatus 100.

이하에서는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 출광 유닛(200)에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the light exit unit 200 according to an embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 도 1의 출광 유닛(200) 중 하나의 조명 채널(LC)의 작동 구조를 도시한 개념적인 단면도이다.FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view illustrating an operating structure of one illumination channel LC of the light exit unit 200 of FIG. 1.

본 도면을 참조하면, 먼저 이송판(131)은, 원판부(131a)와, 도넛부(131b)를 포함할 수 있다. Referring to this drawing, first, the transfer plate 131 may include a disc portion 131a and a donut portion 131b.

원판부(131a)는 대체로 원판 형으로 형성되며, 그의 중앙 영역에는 구동축(133, 도 1)이 결합된다. 원판부(131a)의 나머지 영역, 다시 말해서 주변 영역에서는 전달광(La)이 진행하게 된다. 이를 위해, 원판부(131a)는 광원(210)으로부터 발생된 발생광(Lg)을 전반사시키는 요소이다. 원판부(131a)는 PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 등의 아크릴 수지, PC(Poly Carbonate), COP(Cyclo-Olefin Polymer), 또는 노보넨 수지 등과 같은 투명한 소재로 형성될 수 있다. The disc portion 131a is generally formed in a disc shape, and a driving shaft 133 (FIG. 1) is coupled to a central region thereof. In the remaining area of the disc portion 131a, that is, the peripheral area, the transmission light La is advanced. To this end, the disc portion 131a is an element that totally reflects the generated light Lg generated from the light source 210. The disc portion 131a may be formed of a transparent material such as acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), poly carbonate (PC), cyclo-olefin polymer (COP), or norbornene resin.

도넛부(131b)는 도넛 형태로 형성되어, 원판부(131a)를 감싸도록 원판부(131a)에 결합된다. 이때, 원판부(131a)는 도넛부(131b)의 경사면에 지지되는 또 다른 경사면을 가질 수 있다. 도넛부(131b)는 원판부(131a)와 대체로 동일한 평면에 놓이도록 배치될 수 있다. 이러한 도넛부(131b)는 대상물(N)을 지지하도록 형성된다. 도넛부(131b)는 표면 검사 유닛(150)의 카메라가 대상물(N)을 촬영하기에 적합하도록 원판부(131a)와 같은 투명한 소재로 형성될 수 있다. The donut part 131b is formed in a donut shape and is coupled to the disc part 131a to surround the disc part 131a. At this time, the disc portion 131a may have another inclined surface supported by the inclined surface of the donut portion 131b. The donut portion 131b may be disposed to lie in substantially the same plane as the disc portion 131a. The donut part 131b is formed to support the object N. The donut part 131b may be formed of a transparent material such as the disc part 131a such that the camera of the surface inspecting unit 150 is suitable for photographing the object N.

다음으로, 출광 유닛(200)은 이송판(131)의 원주 방향을 따라 차례로 배열되는 복수의 조명 채널(LC)에 대응하여 복수로 형성될 수 있다. 복수의 조명 채널(LC) 간에는 빛의 간섭이 없도록, 채널(LC)의 경계에는 반사층이 형성될 수 있다. Next, the light exit unit 200 may be formed in plurality in correspondence with the plurality of illumination channels LC sequentially arranged along the circumferential direction of the transfer plate 131. The reflective layer may be formed at the boundary of the channel LC so that there is no interference of light between the plurality of illumination channels LC.

그러한 조명 채널(LC) 하나에서, 출광 유닛(200)은, 광원(210), 출광돌기(230), 및 제1 반사층(250, 도 3)을 포함할 수 있다.In one such illumination channel LC, the light exit unit 200 may include a light source 210, a light projection 230, and a first reflective layer 250 (FIG. 3).

광원(210)은 광을 출력하는 요소로서, 원판부(131a)의 중앙 영역에 설치될 수 있다. 구체적으로, 광원(210)은 원판부(131a)의 중앙영역에 구동축(133, 도 1)의 원주 방향을 따라 배치되는 복수 개로 구비될 수 있다. 광원(210)은 LED와 점광원일 수 있다.The light source 210 is an element for outputting light and may be installed in the central region of the disc portion 131a. Specifically, the light source 210 may be provided in plurality in the central region of the disc portion 131a along the circumferential direction of the driving shaft 133 (FIG. 1). The light source 210 may be an LED and a point light source.

출광돌기(230)는 원판부(131a)로부터 전달받은 전달광(La)에 기반하여 대상물(N) 측으로 출력광(L1)을 조사하는 구성이다. 출광돌기(230)는 원판부(131a)의 가장자리에서 돌출 형성될 수 있다. 출광돌기(230)의 돌출 각도는 원판부(131a)의 경사면의 경사 각도와 일치할 수 있다. 이러한 출광돌기(230)는 대상물(N)의 일 측에 위치하도록 원판부(131a)에 설치되는 것을 예시하나, 도넛부(131b)에도 추가로 설치될 수 있다. 이 경우, 대상물(N)은 양측에서 출광돌기(230)에 의해 출력광을 조사받게 될 것이다. 또한, 출광돌기(230)는 대상물(N)을 향해 기울어진 것으로 예시되나, 대상물(N)에서 멀어지는 방향으로 기울어지도록 형성될 수도 있다. 그러한 경우라면, 출광돌기(230)의 돌출 높이는 예시된 것보다 더 낮아질 수 있을 것이다.The outgoing protrusion 230 is configured to irradiate the output light L 1 toward the object N based on the transmitted light La received from the disc 131a. The outgoing protrusion 230 may protrude from the edge of the disc portion 131a. The protruding angle of the outgoing protrusion 230 may coincide with the inclination angle of the inclined surface of the disc portion 131a. Such a light emitting protrusion 230 is illustrated to be installed in the disc portion 131a to be located on one side of the object (N), it may be further installed in the donut portion (131b). In this case, the object N will be irradiated with the output light by the outgoing projection 230 on both sides. In addition, the outgoing projection 230 is illustrated as being inclined toward the object (N), it may be formed to be inclined in a direction away from the object (N). In such a case, the protruding height of the outgoing protrusion 230 may be lower than that illustrated.

제1 반사층(250)은 원판부(131a)의 외주면, 구체적으로는 앞서 말한 상기 경사면 측에 위치한다. 제1 반사층(250)은 전달광(La)을 반사하여 전달광(La)이 출광돌기(230)로 입사하게 하는 구성이다. 이를 위해, 제1 반사층(250)은 원판부(131a)의 외주면에 기계 가공된 패턴이거나, 별도의 반사 물질의 코팅층일 수 있다. 그러나, 제1 반사층(250)이 형성되지 않은 경우라도, 원판부(131a)와 도넛부(131b)의 경계면에 의해 전달광(La)은 반사되어 출광돌기(230)로 입사하게 된다. 또한, 전달광(La) 중에 출광돌기(230)로 입사하지 않은 광은 도넛부(131b)로 진행하여, 대상물(N)을 출광돌기(230)의 출력광(L1)과는 다른 방향에서 조사하는 또 다른 출력광(L1')이 될 수 있다. 이와 달리, 제1 반사층(250)을 원판부(131a)의 외주면의 높이 방향을 따라 일부 구간에만 형성할 수도 있다. 이 경우에, 전달광(La) 중 일부는 제1 반사층(250)에 의해 반사되어 출광돌기(230)로 입사하고, 전달광(La) 중 나머지는 도넛부(131b)를 거쳐 대상물(N)에 또 다른 출력광(L1')으로 조사될 것이다. 이는 앞서 제1 반사층(250)이 없는 경우와 유사하나, 그보다는 제1 반사층(250)에 의해 전달광(La)이 출광돌기(230)로 입사되는 정도를 높일 수 있는 것이다.The first reflective layer 250 is located on the outer circumferential surface of the disc portion 131a, specifically, the inclined surface side described above. The first reflective layer 250 reflects the transmission light La so that the transmission light La is incident on the outgoing protrusion 230. To this end, the first reflective layer 250 may be a pattern machined on the outer circumferential surface of the disc portion 131a or may be a coating layer of a separate reflective material. However, even when the first reflective layer 250 is not formed, the transmission light La is reflected by the interface between the disc portion 131a and the donut portion 131b to enter the light exiting protrusion 230. In addition, the light that does not enter the outgoing projection 230 in the transmitted light La proceeds to the donut part 131b to move the object N in a direction different from the output light L 1 of the outgoing projection 230. It may be another output light L 1 ′ to be irradiated. Alternatively, the first reflective layer 250 may be formed only in some sections along the height direction of the outer circumferential surface of the disc portion 131a. In this case, a part of the transmission light La is reflected by the first reflective layer 250 and is incident on the outgoing protrusion 230, and the remaining part of the transmission light La passes through the donut part 131b and the object N. Will be irradiated with another output light L 1 ′. This is similar to the case where the first reflective layer 250 is not present, but rather, the degree of incidence of the transmitted light La by the first reflective layer 250 to the light emitting protrusion 230 can be increased.

이상의 출광 유닛(200)에 대해 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다. 여기서, 도 3은 도 1의 출광 유닛(200) 중 하나의 조명 채널(LC)의 작동 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다.The light exit unit 200 will be described in more detail with reference to FIG. 3. 3 is a cross-sectional view illustrating in detail an operation structure of one illumination channel LC of the light emission unit 200 of FIG. 1.

본 도면을 참조하면, 출광 유닛(200)는 상술한 것과 같이 광원(210), 출광돌기(230), 및 제1 반사층(250)을 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the light exit unit 200 may include a light source 210, a light exit protrusion 230, and a first reflective layer 250 as described above.

이때, 출광돌기(230)는 몸체(231), 산란부(233), 제2 반사층(235), 및 확산층(237)을 포함할 수 있다.In this case, the light emitting protrusion 230 may include a body 231, a scattering unit 233, a second reflective layer 235, and a diffusion layer 237.

몸체(231)는 출광돌기(230)의 뼈대를 이루는 부분으로서, 앞서 설명한 바대로 전달광(La)을 전반사시키는 부분이다. 몸체(231)는, 도 1을 함께 참조하면, 대상물(N)을 향해 기울어진 링 형태의 구조물일 수 있다. 몸체(231)는, PMMA(Poly Methyl Meth Acrylate) 등의 아크릴 수지, PC(Poly Carbonate), COP(Cyclo-Olefin Polymer), 또는 노보넨 수지 등과 같은 투명한 소재로 형성될 수 있다. Body 231 is a portion constituting the skeleton of the light emitting protrusion 230, as described above is a portion for total reflection of the transmission light (La). Referring to FIG. 1, the body 231 may be a ring-shaped structure inclined toward the object N. FIG. The body 231 may be formed of a transparent material such as an acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), poly carbonate (PC), cyclo-olefin polymer (COP), or norbornene resin.

산란부(233)는 몸체(231)에 입사한 전달광(La)을 산란시키는 요소이다. 산란부(233)는 몸체(231)의 양면 중 대상물(N)과 마주하는 면의 반대쪽 면에 형성될 수 있다. 산란부(233)는 일정한 패턴을 가지는 요철부(234)를 포함할 수 있다. 이러한 요철부(234)는 마스크를 이용하는 인쇄 방식, 몰드를 이용하는 사출 방식, 또는 공작 기계를 사용하여 스크래치를 생성하는 커팅 방식 등을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 산란부(233)는 복수로 형성될 수 있다. The scattering unit 233 is an element that scatters the transmitted light La incident to the body 231. The scattering portion 233 may be formed on the opposite side of the surface facing the object N of both sides of the body 231. The scattering portion 233 may include an uneven portion 234 having a predetermined pattern. The uneven portion 234 may be formed using a printing method using a mask, an injection method using a mold, or a cutting method for generating a scratch using a machine tool. In addition, the scattering unit 233 may be formed in plural.

반사층(235)은 몸체(231)에 입사한 전달광(La) 또는 산란부(233)에서 산란된 광을 반사시키는 구성이다. 반사층(235)은 산란부(233)가 형성된 몸체(231)의 일면에 산란부(233)를 덮도록 설치될 수 있다.The reflective layer 235 reflects the light scattered by the transmission light La or the scattering unit 233 incident on the body 231. The reflective layer 235 may be installed to cover the scattering unit 233 on one surface of the body 231 in which the scattering unit 233 is formed.

확산층(237)은 출력광(L1)을 확산시키는 구성이다. 확산층(237)은 몸체(231)에서 출력되는 출력광(L1)을 확산시켜 몸체(231)로 입사된 전달광(La) 보다 상대적으로 균일한 광 특성을 갖게 할 수 있다. 확산층(237)은 몸체(231)에서 대상물(N)과 마주하는 면에 설치될 수 있다.The diffusion layer 237 is configured to diffuse the output light L 1 . The diffusion layer 237 may diffuse the output light L 1 output from the body 231 to have a relatively uniform optical characteristic than the transmission light La incident to the body 231. The diffusion layer 237 may be installed on a surface of the body 231 facing the object N.

이외에도, 출광돌기(230)는 출력광(L1)이 대상물(N)에 집광될 수 있도록 하는 굴절층을 포함할 수도 있다. 굴절층으로는 프리즘 시트 등이 사용될 수 있다.In addition, the outgoing protrusion 230 may include a refractive layer that allows the output light L 1 to be focused on the object N. As the refractive layer, a prism sheet or the like can be used.

이하에서는, 상술한 출광 유닛(200)의 작동 방식을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an operation method of the light exit unit 200 described above will be described in detail.

광원(210)에 대한 전기 공급에 의해, 광원(210)에서는 발생광(Lg)이 생성된다. 발생광(Lg)은 원판부(131a)의 중앙 영역에서 주변 영역으로 전달광(La)으로 진행하여, 제1 반사층(250)에서 반사된다. By the electricity supply to the light source 210, the generated light Lg is generated in the light source 210. The generated light Lg travels from the central region of the disc portion 131a to the peripheral region to the transmitted light La and is reflected by the first reflective layer 250.

반사된 전달광(La)은 출광돌기(230)로 입사하여, 몸체(231) 내에서 전반사되게 된다. 전달광(La)은 전반사되면서 몸체(231)의 길이 방향을 따라 진행할 수 있다. 이후, 전달광(La)은 몸체(231)의 경계면에 형성된 산란부(233)에 의해 복수의 방향으로 산란될 수 있다. 이때, 산란된 광은 반사층(235)에 의해 대상물(N) 측으로 반사될 수 있다. The reflected transmission light La is incident on the light emitting protrusion 230 and is totally reflected in the body 231. The transmission light La may travel along the length of the body 231 while being totally reflected. Thereafter, the transmission light La may be scattered in a plurality of directions by the scattering unit 233 formed on the boundary surface of the body 231. In this case, the scattered light may be reflected toward the object N by the reflective layer 235.

이후, 전달광(La)은 반사층(235)에 의해 확산층(237)으로 반사된다. 이에 따라, 전달광(La)은 확산층(237)에 의해 확산되어 출력광(L1)으로서 대상물(N)을 보다 균일하게 조사할 수 있게 된다.Thereafter, the transmission light La is reflected by the reflective layer 235 to the diffusion layer 237. Accordingly, the transmission light La is diffused by the diffusion layer 237 to more uniformly irradiate the object N as the output light L 1 .

다음으로, 출광 유닛(200)의 다른 형태에 대해 도 4를 참조하여 살펴본다. Next, another form of the light exit unit 200 will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 도 3의 출광 유닛(200)의 일 변형예에 따른 출광 유닛(300) 중 하나의 조명 채널(LC)의 작동 구조를 구체적으로 도시한 단면도이다. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating in detail an operation structure of one illumination channel LC of the light exit unit 300 according to a modification of the light exit unit 200 of FIG. 3.

본 도면을 참조하면, 출광 유닛(300)은 앞선 출광 유닛(200)과 대체로 유사하나, 이송판(131')이 수광돌기(131aa)를 더 갖는 점, 그리고 광원(310)이 서포트(135)에 설치되는 점 등에서 차이가 있다. Referring to this drawing, the light exit unit 300 is generally similar to the previous light exit unit 200, but the transfer plate 131 ′ further has a light receiving protrusion 131aa, and the light source 310 supports 135. There is a difference in that it is installed in.

구체적으로, 서포트(135)는 구동축(133, 도 1)의 중공부에 고정 설치되어, 구동축(133) 및 이송판(131)의 회전과 무관하게 정지된 상태로 유지된다. Specifically, the support 135 is fixedly installed in the hollow portion of the drive shaft 133 (FIG. 1) and is maintained in a stopped state regardless of the rotation of the drive shaft 133 and the transfer plate 131.

이때, 광원(310)은 이러한 서포트(135)에 설치되어, 고정적으로 검사 영역[표면 검사 유닛(150)에 대응하는 영역]을 지향하게 배치된다. 광원(310)은 서포트(135)에 직접 설치되거나, 설치대(136)를 개재하여 서포트(135)에 설치될 수 있다. 설치대(136)에는 리세스가 형성되고, 광원(310)은 상기 리세스에 위치될 수 있다.At this time, the light source 310 is provided in this support 135, and it is arrange | positioned so that it may fixedly point to an inspection area | region (the area | region corresponding to the surface inspection unit 150). The light source 310 may be installed directly on the support 135 or may be installed on the support 135 via the mounting table 136. A recess is formed in the mounting table 136, and the light source 310 may be located in the recess.

원판부(131a)의 중앙 영역 측에는 수광돌기(131aa)가 돌출 형성된다. 수광돌기(131aa)는 광원(310)에서 발생된 발생광(Lg)을 수광하여, 발생광(Lg)이 원판부(131a) 내에서 전달광(Lb)으로 진행하게 한다.The light receiving protrusion 131aa protrudes from the central region side of the disc portion 131a. The light receiving protrusion 131aa receives the generated light Lg generated by the light source 310, so that the generated light Lg proceeds to the transmission light Lb in the disc portion 131a.

이러한 구성에 의하면, 원판부(131a)에는 그의 원주 방향을 따라 연속적으로 조명 채널(LC, 도 1)이 설치되더라도, 광원(310)은 검사 영역을 지향하는 하나만 구비될 수 있다. 그에 의해, 광원(310)의 수를 최소화하고, 상기 검사 영역과 무관한 영역에까지 광이 공급되는 낭비를 막을 수 있게 한다.According to this configuration, even if the illumination channel LC (FIG. 1) is continuously installed along the circumferential direction of the disc portion 131a, only one light source 310 may be provided to face the inspection area. As a result, the number of the light sources 310 can be minimized and the waste of light supplied to an area irrelevant to the inspection area can be prevented.

상기와 같은 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The light guide illumination object vision inspection apparatus as described above is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

100: 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치 130: 이송 유닛
131: 이송판 131a: 원판부
131b: 도넛부 200: 출광 유닛
210: 광원 230: 출광돌기
231: 몸체 233: 산란부
235: 반사층 237: 확산층100: light guide illumination object vision inspection device 130: transfer unit
131: transfer plate 131a: disc portion
131b: donut part 200: light exit unit
210: light source 230: outgoing protrusion
231 body 233: scattering unit
235: reflective layer 237: diffusion layer

Claims (10)

대상물을 검사 영역으로 이송하기 위해 회전 구동되는 이송판을 구비하는 이송 유닛;
상기 이송판에 형성되어, 상기 이송판을 통해 전달받은 전달광이 상기 대상물을 향해 출력광으로 출력되게 하는 출광 유닛; 및
상기 검사 영역을 지향하도록 배치되어, 상기 출력광에 노출되는 상기 대상물에 대한 이미지를 획득하는 카메라를 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
A conveying unit having a conveying plate which is rotationally driven to convey the object to the inspection region;
A light exit unit formed on the transfer plate and configured to output the transmission light received through the transfer plate as output light toward the object; And
And a camera arranged to direct the inspection area to obtain an image of the object exposed to the output light.
제1항에 있어서,
상기 이송판은,
구동축이 결합되는 중앙 영역과, 상기 전달광이 진행하는 주변 영역을 구비하는 원판부; 및
상기 원판부를 감싸도록 상기 원판부에 결합되고, 상기 대상물을 지지하도록 형성되는 도넛부를 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
The method of claim 1,
The transfer plate,
A disc portion having a central region to which a driving shaft is coupled and a peripheral region to which the transmission light travels; And
And a donut part coupled to the disc part to surround the disc part, the donut part being formed to support the object.
제2항에 있어서,
상기 출광 유닛은,
상기 원판부의 가장자리에서 돌출 형성되어, 상기 원판부로부터의 상기 전달광에 기반하여 상기 출력광을 출력하는 출광돌기를 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
3. The method of claim 2,
The light exit unit,
And a projection protrusion protruding from an edge of the disc portion to output the output light based on the transmitted light from the disc portion.
제3항에 있어서,
상기 출광 유닛은,
상기 원판부의 외주면 측에 위치하고, 상기 중앙 영역에서 상기 주변 영역으로 진행한 상기 전달광을 반사하여 상기 출광 돌기로 입사하게 하는 제1 반사층을 더 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
The method of claim 3,
The light exit unit,
And a first reflecting layer positioned on an outer circumferential side of the disc and reflecting the transmitted light traveling from the central region to the peripheral region to be incident on the outgoing projection.
제3항에 있어서,
상기 출광 유닛은,
상기 원판부의 중앙 영역에 설치되는 광원을 더 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
The method of claim 3,
The light exit unit,
A light guide illumination object vision inspection apparatus further comprises a light source provided in the central region of the disc portion.
제3항에 있어서,
상기 구동축은 중공체이고, 상기 이송 유닛은 상기 구동축의 중공 부분에 고정 배치되는 서포트를 더 포함하고,
상기 출광 유닛은, 상기 서포트에 상기 검사 영역을 지향하도록 설치되는 광원을 더 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
The method of claim 3,
The drive shaft is a hollow body, the transfer unit further includes a support fixedly disposed in the hollow portion of the drive shaft,
The light emitting unit further comprises a light source provided to direct the inspection area to the support, the light guide illumination object vision inspection apparatus.
제6항에 있어서,
상기 원판부는, 상기 광원을 향해 돌출 형성되어, 상기 광원에서 발생되는 발생광을 수광하는 수광돌기를 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
The method according to claim 6,
The disc part is projected toward the light source, and includes a light receiving projection for receiving the generated light generated from the light source, the light guide illumination object vision inspection apparatus.
제3항에 있어서,
상기 출광 유닛은,
상기 출광돌기의 상기 대상물을 마주하는 면의 반대 면에 형성되어, 상기 전달광을 산란시켜 상기 출력광으로 출력되게 하는 산란부를 더 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
The method of claim 3,
The light exit unit,
And a scattering unit which is formed on an opposite side of the surface of the light emitting protrusion facing the object to scatter the transmitted light and output the light as the output light.
제8항에 있어서,
상기 출광 유닛은,
상기 출광돌기의 반대면에 상기 산란부를 덮도록 형성되어, 상기 출력광을 상기 대상물 측으로 반사시키도록 형성되는 제2 반사층을 더 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.
9. The method of claim 8,
The light exit unit,
And a second reflection layer formed on an opposite surface of the light emitting protrusion to cover the scattering portion, and reflecting the output light toward the object side.
제8항에 있어서,
상기 출광 유닛은,
상기 출광돌기에서 상기 대상물과 마주하는 면에 형성되어, 상기 출력광을 확산시켜 상기 대상물에 조사하도록 형성되는 확산층을 더 포함하는, 도광 조명 방식의 대상물 비전 검사 장치.9. The method of claim 8,
The light exit unit,
And a diffusion layer formed on a surface of the light emitting protrusion that faces the object, and configured to diffuse the output light to irradiate the object.
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