KR101376274B1 - 비전 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 대상물의 제1 지점을 향해 출력광을 출력하는 광출력 유닛; 상기 대상물과 마주하도록 배치되는 제1 반사면을 구비하여, 상기 제1 지점에서 상기 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광을 2차 반사하고 상기 대상물의 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력하는 반사 유닛; 상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되는 제2 반사면을 구비하여, 상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광을 재반사하는 재반사 유닛; 상기 재반사 유닛에서 재반사된 상기 제3 반사광을 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상 정보를 획득하는 카메라 유닛; 및 상기 제2 지점에 대한 화상 정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 프로세싱 유닛을 포함하는, 비전 검사 장치를 제공한다.

Description

비전 검사 장치{VISION INSPECTION APPARATUS}
본 발명은 비전을 이용하여 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 비전을 이용하여 대상물을 검사하기 위한 장치는 카메라를 이용하여 대상물을 촬영하고, 카메라에 의해 획득된 화상 정보를 통해 대상물을 검사할 수 있게 구성된다. 이러한 검사 장치는 대개 카메라가 대상물의 일측에만 설치되도록 구성되어 대상물의 일측면에 대해서만 화상 정보를 획득할 수 있게 구성된다. 이에 따라, 대상물의 타측면에 대한 화상 정보를 획득하기 어려워, 한번의 동작으로 대상물의 전둘레 영역에 대한 화상 정보를 획득하기가 곤란하다.
더불어, 전자제품 등에 사용되는 정밀 체결요소의 경우 대개 금속 등을 원재료로 하여 제조되는데, 이러한 금속성의 체결요소는 그 표면에 반사율이 높은 영역인 경면 영역을 가질 수 있다. 이러한 경면 영역은 체결요소에 입사되는 조명광 등을 반사하는 성질을 가지므로, 종래의 머신 비전을 통해서는 이에 대한 정밀한 검사가 이루어지기 쉽지 않다.
본 발명의 목적은, 대상물의 경면 영역에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 획득할 수 있도록 하면서도, 대상물의 전둘레 영역에 대한 검사를 가능케 하는, 비전 검사 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 비전 검사 장치는, 대상물의 제1 지점을 향해 출력광을 출력하는 광출력 유닛; 상기 대상물과 마주하도록 배치되는 제1 반사면을 구비하여, 상기 제1 지점에서 상기 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광을 2차 반사하고 상기 대상물의 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력하는 반사 유닛; 상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되는 제2 반사면을 구비하여, 상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광을 재반사하는 재반사 유닛; 상기 재반사 유닛에서 재반사된 상기 제3 반사광을 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상 정보를 획득하는 카메라 유닛; 및 상기 제2 지점에 대한 화상 정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 재반사 유닛은, 상기 카메라 유닛 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 광 투과성의 몸체; 및 상기 몸체의 측면을 이루는 상기 제2 반사면을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반사 유닛은, 상기 대상물을 둘러싸는 돔의 형상을 가지는 상기 제1 반사면; 및 상기 제1 반사면에서 상기 반사 유닛과 마주하는 위치에 형성되는 관통공을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 반사면은, 재귀반사성의 소재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광출력 유닛은, 상기 출력광을 출력하는 광원; 상기 출력광의 광경로를 가변시키기 위한 구동부; 및 상기 구동부를 제어하여 상기 출력광을 설정된 위치를 향해 조사하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 출력광이 상기 제2 지점을 향해 조사되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 광출력 유닛은, 상기 돔의 형상을 가지는 상기 제1 반사면에 그 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 반사면은, 하프미러의 소재를 포함하고, 상기 광출력 유닛은, 상기 제1 반사면을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 재반사 유닛은, 상기 카메라 유닛 측으로 벌어지게 형성되는 중공체; 및 상기 중공체의 내주면을 이루는 상기 제2 반사면을 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 비전 검사 장치에 의하면, 반사 유닛의 제1 반사면에 의해 제2 반사광이 대상물의 제2 지점에 입사되도록 구성되므로, 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보, 및 제2 지점에 대한 화상 정보를 기초로 역산함으로써, 경면 영역인 제2 지점에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이러한 위치 및 형상에 관한 정보는 제2 지점에 대한 깊이 정보 또는 굴곡도 정보 등을 포함하므로, 이러한 구성에 의하면 대상물에 대한 입체 형상 정보와 같은 3차원 정보를 획득할 수 있다.
아울러, 본 발명에 관련된 비전 검사 장치는 재반사 유닛이 제3 반사광을 반사하도록 구성되므로, 하나의 카메라 유닛으로도 대상물의 전둘레 영역에 대한 경면 영역의 화상 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 대상물의 전둘레 영역에 대한 화상 정보를 획득하기 위하여 별도로 대상물을 회전시키거나 또는 카메라 유닛을 회전시키기 위한 구성 등이 필요 없어, 검사를 위한 구성을 간소화할 수 있고 검사 과정도 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 평면도이다.
도 2는 도 1의 비전 검사 장치(100)의 단면도이다.
도 3은 도 1의 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.
도 4는 도 1의 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비전 검사 장치(100')의 작동도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전 검사 장치(100)의 평면도이다.
본 도면을 참조하면, 비전 검사 장치(100)는, 공급 유닛(110), 이송 유닛(120), 대상물 감지 유닛(130), 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 재반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 프로세싱 유닛(180), 형상 측정 유닛(185), 및 배출 유닛(190)을 포함할 수 있다.
공급 유닛(110)은 공급부(111) 및 정렬부(113)를 포함할 수 있다. 공급부(111)는 호퍼(hopper) 형태로 형성되며, 측정할 대상물(N)을 시간당 일정 양만큼 정렬부(113)에 공급한다. 여기서, 대상물(N)은 너트, 볼트, 또는 팬너트와 같은 나사류를 포함할 수 있다.
정렬부(113)는 서로 모여져 있는 대상물(N)을 겹치지 않게 낱개 단위로 분리하고 일정한 자세로 정렬시킨다. 구성적인 측면에 있어서, 정렬부(113)는 볼(bowl) 피더(115), 직선 피더(117), 및 스페이서(119)를 포함할 수 있다.
볼 피더(115)는 대상물(N)이 모여져 있는 상태에서 진동에 의하여 상호 분리되면서 특정 방향을 따라 안내되도록 구성된다. 볼 피더(115)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(115)는 계단형, 원추형, 원통형, 접시형, 단종형 등 알려져 있는 다양한 타입으로 형성될 수 있다.
볼 피더(115)에 의해 일정 자세로 공급된 대상물(N)은 직선 피더(117)에 의해 일렬로 이송 유닛(120)에 정렬될 수 있도록 준비된다. 직선 피더(117)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(117)에는 공압 노즐과 같은 푸셔(pusher)가 구비될 수 있다. 직선 피더(117)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.
스페이서(119)는 직선 피더(117)에 의해 이송 유닛(120)에 놓여진 대상물(N)이 이송 유닛(120) 상에서 일정한 위치에 놓여 지도록 안내한다. 이송 유닛(120)에 놓여진 대상물(N)은 관성 또는 흔들림에 의해 설정된 위치에서 벗어나 있을 수 있다. 이를 맞추기 위해, 스페이서(119)는 대상물(N)과 접촉하여 대상물(N)을 이송 유닛(120)의 반경방향으로 이동할 수 있게 구성된다.
도 1에는 이송 유닛(120)의 상면에 대상물(N)이 '놓여 지는' 방식으로서 정렬부(113)도 그에 적용될 수 있는 일 예를 보인 것이나, 정렬을 위한 메커니즘은 대상물(N)에 따라 다양한 형태가 될 수 있다. 그러한 예로서, 정렬부(113)는 대상물(N)이 끼워지는 홈이 일정한 간격으로 외주 측면에 형성된 원형판을 포함할 수 있다.
이송 유닛(120)은 일정한 회전 속도를 갖는 원형의 회전판(121)을 구비할 수 있다. 대상물(N)은 회전판(121)에 놓여지게 되며, 이송 유닛(120)은 대상물(N)을 이송하는 동안 단계적으로 측정(검사)을 받도록 하고 측정이 마쳐진 후 배출되도록 한다. 회전판(121)의 구동을 위하여 회동부 및 속도 제어를 위한 감속 장치 등이 포함될 수 있다. 회전판(121)은 대상물(N)을 상면에 배치하고 회전판(121)의 저면에서도 측정이 가능하도록 투명 글라스 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 회전판(121)은 외주의 측면에 대상물(N)이 끼워질 수 있는 홈이 일정 간격으로 형성된 타입으로 형성될 수도 있다.
대상물 감지 유닛(130)은 이송 유닛(120)에 옮겨진 대상물(N)을 감지한다. 대상물 감지 유닛(130)은 대상물(N)이 대상물 감지 유닛(130)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(130)은 엔코더 형태로 구현될 수 있다.
광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 재반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)은 대상물(N)이 검사 영역 내에 왔을 때 대상물(N)의 표면에 대한 입체 형상 정보를 얻을 수 있게 구성된다. 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 재반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)의 상세한 구성 및 작동 방식에 대하여는 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
다시 도 1을 참조하면, 형상 측정 유닛(185)은 대상물(N)의 헤드 규격, 바디의 직경, 바디의 길이 등 다양한 크기적 요소를 측정할 수 있게 구성된다. 형상 측정 유닛(185)은 대상물(N)의 일측에 배치되는 백라이트와, 백라이트의 반대쪽에 배치되는 촬영 모듈을 갖춤으로써 대상물(N)의 실루엣을 검사할 수 있게 구성될 수 있다.
배출 유닛(190)은 검사가 완료되었거나 재검사가 필요한(측정되지 않은) 대상물(N)을 분류하여 배출시킨다. 배출 유닛(190)은 적어도 하나의 양품 배출부(191, 192), 불량품 배출부(193), 및 재검사품 배출부(194)를 포함할 수 있다. 정확한 배출을 위하여 배출 유닛(190)은 공압으로 대상물(N)을 이동시키는 공압 노즐을 포함할 수 있다.
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 조작 또는 알림을 용이하게 하기 위한 시각적 사용자 인터페이스(graphic user interface: GUI)를 갖출 수 있다. 이하에서는, 상술한 비전 검사 장치(100)의 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 재반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)의 전체적인 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 도 1의 비전 검사 장치(100)의 단면도이다. 본 실시예에서, 대상물은 볼트형의 나사(N)일 수 있다. 나사(N)는 헤드부(NH) 및 몸체부(NB)를 가질 수 있다. 여기서, 몸체부(NB)의 외주면에는 나사산(NT)이 형성될 수 있다.
본 도면을 참조하면, 비전 검사 장치(100)는 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 재반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)을 포함할 수 있다.
광출력 유닛(140)은 출력광(Lo)을 출력하는 요소이다. 광출력 유닛(140)은 나사(N)의 제1 지점(P1)을 향해 출력광(Lo)을 출력할 수 있다. 또한, 광출력 유닛(140)은, 돔의 형상을 가지는 반사 유닛(150)의 제1 반사면(151)의 상측에 그 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다.
반사 유닛(150)은 나사(N)의 제1 지점(P1)에서 출력광(Lo)에 의해 1차 반사된 제1 반사광(L1)을 2차 반사하여 나사(N)의 경면 영역인 제2 지점(P2)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력하도록 구성될 수 있다. 반사 유닛(150)은, 제1 반사면(151), 및 관통공(152)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 반사면(151)은 나사(N)와 마주하도록 배치될 수 있고, 또한 나사(N)를 둘러싸는 돔의 형상을 가질 수 있다. 관통공(152)은 제1 반사면(151)에서 재반사 유닛(160)과 마주하는 위치에 형성될 수 있다.
재반사 유닛(160)은 반사 유닛(150)을 기준으로 나사(N)의 반대편에 배치될 수 있다. 재반사 유닛(160)은 나사(N)의 제2 지점(P2)에서 제2 반사광(L2)에 의해 3차 반사된 제3 반사광(L3)을 재반사하도록 구성될 수 있다. 재반사 유닛(160)은 몸체(161), 및 제2 반사면(162)을 포함할 수 있다. 여기서, 몸체(161)는 카메라 유닛(170) 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성될 수 있고, 유리와 같은 광 투과성의 소재로 이루어질 수 있다. 제2 반사면(162)은 몸체(161)의 측면을 이루도록 구성될 수 있다.
카메라 유닛(170)은 재반사 유닛(160)에서 재반사된 제3 반사광(L3)을 수광하여 나사(N)의 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 여기서, 화상 정보란 카메라 유닛(170)의 이미지 센서가 특정 지점으로부터 반사된 광을 수광함으로써 얻게되는 정보를 지칭한다.
프로세싱 유닛(180)은 나사(N)의 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보, 및 나사(N)의 제1 지점(P1)의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 나사(N)의 제2 지점(P2)에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 여기서, 위치 및 형상 정보란 나사(N)의 특정 지점에 대한 깊이 정보 또는 굴곡도 정보와 같은 3차원 정보를 지칭한다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 비전 검사 장치(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 3은 도 1의 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.
본 도면을 참조하면, 광출력 유닛(140)은 출력광(Lo)을 생성하는 광원(141)을 포함할 수 있다. 여기서, 광원(141)은 나사(N)의 형상에 관한 3차원 정보를 획득할 수 있도록 레이저빔 형태의 출력광(Lo)을 생성하는 레이저 광원으로 구성되거나, 또 다른 형태의 집중 조명광을 출력하는 광원일 수 있다. 광출력 유닛(140)은 복수의 출력광(Lo)을 생성할 수 있도록 복수의 광원(141)을 포함할 수 있다.
이러한 광원(141)은 나사(N)의 제1 지점(P1)을 향해 출력광(Lo)을 출력할 수 있다. 여기서, 제1 지점(P1)은 그 위치 및 형상에 관한 정보가 알려진 기지점(known point)이라 할 수 있다. 출력광(Lo)이 제1 지점(P1)에 입사되면, 제1 지점(P1)에서 출력광(Lo)에 의해 1차 반사된 제1 반사광(L1)은 반사 유닛(150)의 제1 반사면(151)으로 입사될 수 있다.
여기서, 제1 반사면(151)은 재귀반사성의 소재(retroreflective material)로 이루어질 수 있다. 재귀반사란 입사한 광선을 다시 입사한 방향으로 되돌려 보내는 반사를 지칭한다. 이러한 재귀반사성의 소재로서 예컨대 미세한 유리구슬을 원단이나 필름 위에 균일하게 씌워 코팅 처리한 유리구슬 제품, 또는 고분자 필름 위에 입방체 형태의 마이크로 프리즘을 만들어 빛을 되돌려 보내는 마이크로 프리즘 제품 등이 사용될 수 있다. 이에 따라, 제1 반사광(L1)은 제1 반사면(151)에서 2차 반사되어 제1 지점(P1)과 인접한 나사(N)의 경면 영역인 제2 지점(P2)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력될 수 있다. 또한, 미지점(unknown point)인 제2 지점(P2)에서 제2 반사광(L2)에 의해 3차 반사된 제3 반사광(L3)은 재반사 유닛(160)의 제2 반사면(162)에서 재반사되어 카메라 유닛(170)으로 입사되고, 이에 의해 카메라 유닛(170)은 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보는, 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보, 및 기지점인 제1 지점(P1)의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 프로세싱 유닛(180)에 의해 획득될 수 있다. 구체적으로, 제1 지점(P1)의 위치좌표 및 표면법선이 알려져 있다면, 제1 반사면(151)에서 1차 반사가 이루어지는 제1 점(P11)의 위치좌표는 제1 지점(P1)에서의 정반사 법칙에 의해 구할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 내용은 한국특허공보 제1997-0003272호, 및 박원식, 유영기, 조형석, "재귀반사 특성을 이용한 경면물체의 3차원 형상 측정", 한국정밀공학회지 제13권 제11호, 1996.를 참조할 수 있다.
이러한 재귀반사 특성을 이용한 방법 이외에도, 비전 검사 장치(100)는 대략 나사(N)를 원의 중심으로하는 곡률로 구성되는 제1 반사면(151)의 특성을 이용하여, 제2 반사광(L2)을 제1 지점(P1)과 인접한 제2 지점(P2)으로 입사되도록 함으로써 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보를 획득하도록 구성될 수도 있다.
아울러, 본 실시예에 의하면 제3 반사광(L3)이 원추형의 제2 반사면(162)을 통해 카메라 유닛(170)으로 입사되므로, 카메라 유닛(170)은 나사의 전둘레 영역에 대한 이미지를 한번의 촬영으로도 획득할 수 있다.
여기서, 광출력 유닛(140)은 상술한 것과 같이 돔의 형상을 가지는 반사 유닛(150)의 제1 반사면(151)의 상측에 배치될 수 있으므로, 제2 반사면(162)을 통해 이미지를 획득하는 카메라 유닛(170)의 촬영 시야각과 대략 동일한 방향으로 출력광(Lo)을 출력할 수 있어, 카메라 유닛(170)은 보다 분명한 나사(N)의 이미지를 획득할 수 있다.
도 4는 도 1의 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.
본 도면을 참조하면, 광출력 유닛(140)은 상술한 광원(141) 이외에, 구동부(142), 및 제어부(143)를 더 포함할 수 있다. 구동부(142)는 출력광(Lo)의 광경로를 가변시키기 위한 요소이다. 제어부(143)는 구동부(142)를 제어하여 출력광(Lo)을 설정된 위치를 향해 조사하기 위한 요소이다.
프로세싱 유닛(180)에 의해 제2 지점(P2)에 관한 위치 및 형상 정보가 획득되면, 제어부(143)는 구동부(142)를 제어하여, 광원(141)의 출력광(Lo)이 제2 지점(P2)을 향해 조사되도록 할 수 있다. 이에 의하면, 제2 지점(P2)에서 1차 반사된 제1 반사광(L1)은 다시 제1 반사면(151)의 제2 지점(P2)에서 2차 반사되어 나사(N)의 제3 지점(P3)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력될 수 있다. 여기서, 제2 지점(P2)은 도 3을 참조하여 전술한 것과 같이 위치 및 형상 정보가 알려진 기지점이므로, 프로세싱 유닛(180)은 제2 지점(P2)에 관한 위치 및 형상 정보, 및 카메라 유닛(170) 및 제2 반사면(162)을 통해 획득되는 제3 지점(P3)에 관한 화상 정보에 기초하여, 제3 지점(P3)의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성할 수 있다. 아울러, 제1 반사면(151)에서 1차 반사가 이루어지는 제2 점(P12)의 위치좌표는 제2 지점(P2)에서의 정반사 법칙에 의해 구할 수 있다.
이러한 과정은 나사(N)의 모든 경면 영역 또는 원하는 영역에 관한 위치 및 형상 정보를 획득할 때까지 반복될 수 있고, 이를 통해 나사(N)의 모든 경면 영역 또는 원하는 영역에 대한 위치 및 형상 정보와 같은 3차원 정보를 획득할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비전 검사 장치(100')의 작동도이다.
본 도면을 참조하면, 반사 유닛(150')의 제1 반사면(151')은 하프미러의 소재로 이루어질 수 있고, 광출력 유닛(140')은 제1 반사면(151')을 기준으로 나사(N)의 반대편에 배치될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 출력광(Lo)이 제1 반사면(151')을 투과하여 나사(N)를 향해 입사될 수 있어, 광출력 유닛(140')은 나사(N)에서 원하는 영역에 출력광(Lo)을 출력할 수 있도록 그 위치를 가변시킬 수 있다. 여기서, 제1 반사면(151')은 하프미러의 소재로 이루어지므로, 나사(N)의 제1 지점(P1)에서 반사된 제1 반사광(L1)은 도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 과정을 통해 다시 나사(N)의 제2 지점(P2)을 향해 입사될 수 있다.
상기와 같은 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. 예를 들어, 상술한 재반사 유닛(160)은, 광 투과성의 몸체(161) 이외에도, 카메라 유닛(170) 측으로 벌어지게 형성되는 중공체, 및 중공체의 내주면을 이루는 제2 반사면을 갖도록 구성될 수 있다. 아울러, 대상물은 상술한 나사(N) 이외에도, 너트, 또는 일단부가 막힌 형태의 팬너트가 될 수도 있다. 여기서, 비전 검사 장치(100,100')는 재반사 유닛(160)을 가지므로, 팬너트의 경우에도 그 내주면에 형성된 나사산(NT)의 전둘레 영역에 대한 3차원 정보를 손쉽게 획득할 수 있다.
100,100': 비전 검사 장치
110: 공급 유닛
120: 이송 유닛
130: 대상물 감지 유닛
140,140': 광출력 유닛
150,150': 반사 유닛
160: 재반사 유닛
170: 카메라 유닛
180: 프로세싱 유닛
190: 배출 유닛

Claims (9)

  1. 대상물의 제1 지점을 향해 출력광을 출력하는 광출력 유닛;
    상기 대상물과 마주하도록 배치되는 제1 반사면을 구비하여, 상기 제1 지점에서 상기 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광을 2차 반사하고 상기 대상물의 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력하는 반사 유닛;
    상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되는 제2 반사면을 구비하여, 상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광을 재반사하는 재반사 유닛;
    상기 재반사 유닛에서 재반사된 상기 제3 반사광을 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상 정보를 획득하는 카메라 유닛; 및
    상기 제2 지점에 대한 화상 정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 프로세싱 유닛을 포함하는, 비전 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재반사 유닛은,
    상기 카메라 유닛 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 광 투과성의 몸체; 및
    상기 몸체의 측면을 이루는 상기 제2 반사면을 포함하는, 비전 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사 유닛은,
    상기 대상물을 둘러싸는 돔의 형상을 가지는 상기 제1 반사면; 및
    상기 제1 반사면에서 상기 재반사 유닛과 마주하는 위치에 형성되는 관통공을 포함하는, 비전 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사면은,
    재귀반사성의 소재를 포함하는, 비전 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광출력 유닛은,
    상기 출력광을 출력하는 광원;
    상기 출력광의 광경로를 가변시키기 위한 구동부; 및
    상기 구동부를 제어하여 상기 출력광을 설정된 위치를 향해 조사하기 위한 제어부를 포함하는, 비전 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 출력광이 상기 제2 지점을 향해 조사되도록 상기 구동부를 제어하는, 비전 검사 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 광출력 유닛은,
    상기 돔의 형상을 가지는 상기 제1 반사면에 그 둘레 방향을 따라 배치되는, 비전 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반사면은, 하프미러의 소재를 포함하고,
    상기 광출력 유닛은, 상기 제1 반사면을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되는, 비전 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 재반사 유닛은,
    상기 카메라 유닛 측으로 벌어지게 형성되는 중공체; 및
    상기 중공체의 내주면을 이루는 상기 제2 반사면을 포함하는, 비전 검사 장치.
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