KR101335217B1

KR101335217B1 - 봉형상체의 결함측정장치

Info

Publication number: KR101335217B1
Application number: KR1020110095071A
Authority: KR
Inventors: 이충기
Original assignee: 유진인스텍 주식회사
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2014-01-03
Also published as: KR20130031476A

Abstract

본 발명은 양측면의 회전축상에 봉형상체(10)가 관통하는 관통공(20)이 형성된 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에 장착되며 관통공(20)을 통해 이동하는 봉형상체(10) 상부에서 상기 하우징(100) 내부에 고정되어 봉형상체(10)를 중심으로 회전하면서 상기 봉형상체(10)의 표면을 촬상하는 카메라(30) 및 조명(31); 상기 하우징(100)의 내부에 고정되어 함께 봉형상체를 중심으로 회전하면서 진직도 내지 진원도를 측정하기 위한 레이저 스캐너(40); 및 상기 하우징(100)을 회전시키는 모터(50);를 포함하는 봉형상체의 결함측정장치를 제공한다.

Description

봉형상체의 결함측정장치{APPARATUS FOR DEFECT DETECTION OF ROD SHAPED BODY}

본 발명은 봉형상체의 표면결함 및 진직도 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 봉형상체의 표면결함이나 진직도 내지 진원도 등을 한 번에 간단하게 측정할 수 있어 측정에 소요되는 시간이나 노력을 현저히 절감할 수 있을 뿐만 아니라 측정결과에 대한 신뢰도가 높은 효과를 제공하는 봉형상체의 결함측정장치에 관한 것이다.

산업체 각 분야에서 금속봉재 내지 금속강관과 같은 선형 소재(이하 봉형상체라고 통칭한다)들이 많이 사용되고 있다. 이들 소재들은 사용용도에 따라 고정밀의 진직도가 요구되어지는 경우가 많고, 표면에 존재하는 각종 결함 예를 들어 스크래치, 파임, 돌기 등이 없을 것이 요구되어진다.

현재까지 이들 봉형상체에 대한 진직도 검사 및 표면결함 검사방법으로는 제품 하나 하나를 일일이 각 검사장치에 로딩하여 개별단위마다 측정을 수행하여야 하며, 이러한 방법에 의하면 대량생산 공정에서 출시되는 모든 제품에 대한 전수검사를 수행하는 것은 물리적으로 한계가 따른다.

따라서, 대량으로 생산되는 선형소재에 대하여 실시간으로 표면결함과 함께 진직도 내지 진원도를 자동으로 측정할 수 있는 검사기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국공개특허공보 제10-2011-0078619호(2011.07.07)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 봉형상체의 표면결함이나 진직도 내지 진원도 등을 한 번에 간단하게 측정할 수 있어 측정에 소요되는 시간이나 노력을 현저히 절감할 수 있을 뿐만 아니라 측정결과에 대한 신뢰도가 높은 효과를 제공하는 봉형상체의 결함측정장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 양측면의 회전축상에 봉형상체(10)가 관통하는 관통공(20)이 형성된 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에 장착되며 관통공(20)을 통해 이동하는 봉형상체(10) 상부에서 상기 하우징(100) 내부에 고정되어 봉형상체(10)를 중심으로 회전하면서 상기 봉형상체(10)의 표면을 촬상하는 카메라(30) 및 조명(31); 상기 하우징(100)의 내부에 고정되어 함께 봉형상체를 중심으로 회전하면서 진직도 내지 진원도를 측정하기 위한 레이저 스캐너(40); 및 상기 하우징(100)을 회전시키는 모터(50);를 포함하는 봉형상체의 결함측정장치.

(2) 상기 카메라 및 조명은 구조물을 기준으로 양측에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 봉형상체의 결함측정장치.

삭제

(3) 상기 하우징은 양측면의 회전이 동시에 균형있게 이루어질 수 있도록 밸런싱 장치(200)가 연결된 것을 특징으로 하는 봉형상체의 결함측정장치.

삭제

(4) 상기 카메라는 봉형상체 방향으로 전후 이동가능하도록 이송부재(60)가 결합된 것을 특징으로 하는 봉형상체의 결함측정장치.

삭제

상기와 같이 본 발명에 의하면, 봉형상체의 표면결함이나 진직도 내지 진원도 등을 한 번에 간단하게 측정할 수 있어 측정에 소요되는 시간이나 노력을 현저히 절감할 수 있고 뿐만 아니라 측정결과에 대한 신뢰도가 매우 높은 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 봉형상체 결함측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 봉형상체의 결함측정장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 봉형상체의 결함측정장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 봉형상체의 결함측정장치를 구성하는 카메라 이송부재의 일실시예를 나타낸다.

이하 본 발명의 내용을 도 1 내지 3을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 봉형상체의 결함측정장치는 봉형상체(10)의 표면결함 및 진직도 내지 진원도를 동시에 측정할 수 있도록 구성되어진다.

이를 위해 본 발명의 측정장치는 회전드럼 형상의 하우징(100) 내에 이와 함께 회전하는 카메라(30)와 조명(31)을 포함하는 촬상부, 및 레이저 스캐너(40)가 드럼 내부의 소정 위치에 장착되어진다. 바람직하게는 상기 카메라(30)와 레이저 스캐너(40)는 각각 원주상에서 90ㅀ 간격으로 고정설치되어진다.

카메라(30)는 라인스캔카메라 혹은 에어리얼스캔카메라이며, 바람직하게는 상기 카메라(30)는 측정을 위하여 하우징(100)의 일측면의 중심축 상에 형성된 관통공(20) 중 유입구(20a)를 통해 유입된 길이 전체를 촬영할 수 있도록 배치되어진다.

바람직하게는 상기 카메라(30)는 하우징내 유입구(20a)를 통해 유입된 봉형상체(10)에 대하여 영역을 나누어 각각 촬영할 수 있도록 한쌍의 카메라가 봉형상체(10)를 사이에 두고 서로 반대의 위치에서 수평방향으로 이격시켜 배치되도록 함으로써 보다 넓은 영역을 빠른 시간내에 촬영할 수 있도록 한다(도 3 참조).

상기 카메라(30)는 바람직하게는 봉형상체의 직경에 따라 정밀한 표면영상을 얻기 위해 하우징 내부에 설치된 이송부재(60)에 결합되어 구조물에 대하여 전후이동이 가능하도록 제어되어질 수 있도록 한다.

이러한 이송부재(60)는 수동으로 그 위치를 조절할 수도 있고, 봉형상체(10)의 직경을 입력값으로 하여 미리 정해진 길이만큼 위치이동이 가능하도록 제어부(미도시)에 의해 자동적으로 그 위치에 이동할 수 있도록 조절하는 것도 가능하다.

상기 이송부재(60)는 드럼내에 장착된 스텝모터에 의해 구동되는 렉&피니언 기어로 이루어지거나, 도 4에 도시된 바와 같이 하우징의 양말단부에 상하 한쌍의 링크부재(61)에 의해 연결되어 말단의 수평이동에 의해 카메라가 상하운동되어질 수 있도록 구현할 수도 있다.

카메라(30)로부터 촬영된 이미지의 데이터 처리과정은 공지의 이미지 처리과정이 이용될 수 있다. 이러한 처리과정의 예를 들면 먼저 촬영된 이미지는 영상처리보드(Grabber Board)로 전송되어 디지털 신호로 변환한다. 영상처리보드는 현재 시판되거나, 일부 특정 용도를 위해 사용자에 의해 수정된 형태의 영상처리보드 타입 중 어떠한 제품도 사용되어질 수 있다. 영상처리보드는 변환된 이미지 디지털 신호를 PCI 버스 등을 매개하여 이미지 프로세서로 전송한다.

이미지 프로세서는 표면 결함여부를 탐지하여 영상 데이타를 처리하여 결과값을 산출하고, 사용자가 보기 편리한 그래픽 유저 인터페이스를 통해 상기 탐지 결과를 화면으로 디스플레이할 수도 있다.

레이저 스캐너(40)는 레이저발광부(40a) 및 레이저 수광부(40b)를 포함하며, 상기 발광부(40a)와 수광부(40b)는 봉형상체(10)를 사이에 두고 대향하도록 하우징내에 설치된다. 레이저 스캐너(40)는 하우징(100) 내의 소정 위치에 고정되어지며 하우징과 함께 회전하도록 함으로써 하우징내로 유입된 봉형상체(10)를 회전축으로 하는 원운동을 하게 된다.

상기 과정에서 봉형상체(10)가 회전할 때 레이저 스캐너(40)를 구성하는 레이저 발광부(40a)에서 레이저가 봉형상체(10)를 향해 조사되고 반대편 수광부(40b)에 입사된 빛을 수신하여 봉형상체(10)의 높낮이 및 직경을 측정하게 된다.

이때 봉형상체(10)가 정상적인 진직도를 가질 경우에는 길이 전구간에서 측정된 높낮이가 동일하게 되며, 어느 부위에서 휜 부분이 존재할 경우에는 회전하는 동안 특정 각도 범위에서 구조물의 높낮이에 변화가 감지되어진다.

진원도는 상기와 같은 레이저 스캐너(40)의 값을 분석하여 직경을 계산하고 각도별 직경 차이를 연산하여 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 봉형상체의 결함측정장치는 카메라(30)와 레이저 스캐너(40)가 하우징(100)내에 함께 내장된 상태, 바람직하게는 90ㅀ 간격으로 이격하여 설치되어 상기 하우징(100)과 함께 회전하면서 하우징내에 유입된 봉형상체(10)의 길이구간에 대하여 표면결함 및 진직도 내지 진원도를 동시에 측정할 수 있도록 함으로써 봉형상체의 전체 길이에 대해 존재할 수 있는 어떠한 결함에 대한 측정도 신속하고 정확하게 수행할 수 있게 된다.

하우징(100)의 양측면에 형성된 관통공(20)은 유입구(20a)와 배출구(20b)로 이루어지며, 봉형상체(10)는 상기 유입구(20a)로 피딩되어 카메라(30) 및 레이저스캐너(40)가 하우징과 함께 회전하면서 실시간으로 봉형상체(10)의 모든 지점에 대한 표면검사 및 진직도 내지 진원도를 측정하게 된다.

하우징(100)은 드럼형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 양측면의 일측의 회전축에 풀리(51)를 형성하고 여기에 벨트(52) 및 모터(50)를 연결하여 하우징을 회전시킬 수 있다. 이때 양측면을 구성하는 휠의 회전을 동일하게 조율하기 위해 별도로 밸런싱 장치(200)가 연결될 수 있다. 이때 밸런싱 장치(200)는 통상적으로는 자동차 타이어의 휠 밸런스를 맞추기 위하여 통상적으로 사용되어질 수 있는 어떠한 장비도 여기에 적용되어질 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 봉형상체
20: 관통공
30: 카메라
40: 레이저 스캐너
50: 모터
100: 하우징

Claims

양측면의 회전축상에 봉형상체(10)가 관통하는 관통공(20)이 형성된 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에 장착되며 관통공(20)을 통해 이동하는 봉형상체(10) 상부에서 상기 하우징(100) 내부에 고정되어 봉형상체(10)를 중심으로 회전하면서 상기 봉형상체(10)의 표면을 촬상하되, 봉형상체(10)를 기준으로 양측에 각각 설치되는 카메라(30) 및 조명(31); 상기 하우징(100)의 내부에 고정되어 함께 봉형상체를 중심으로 회전하면서 진직도 내지 진원도를 측정하기 위한 레이저 스캐너(40); 상기 하우징(100)을 회전시키는 모터(50); 상기 하우징(100)의 양측면의 회전이 동시에 균형있게 이루어질 수 있도록 해 주는 밸런싱 장치(200); 및 상기 카메라가 봉형상체 방향으로 전후 이동가능하도록 해 주는 이송부재(60);를 포함하는 봉형상체의 결함측정장치.
삭제
삭제
삭제