KR101390368B1 - 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치는 검사대상물을 카메라로 촬영하여 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 검사대상물을 안착시키는 스테이지부와, 렌즈와 이미지감지부를 포함하여 구성되되 검사대상물의 영상을 촬영하기 위한 카메라부와, 상기 검사대상물에 조명을 제공하기 위한 조명부와, 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 카메라부는, 상기 카메라부의 촬상소자에 입사되는 광의 광량을 감지하기 위한 광량감지부재와, 상기 입사되는 광량을 조절하기 위한 광량조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광량조절부재를 포함한다.
본 발명에 의해, 복수개 카메라부의 위치에 무관하게 카메라부에 입사되는 광량을 일정하게 하여 영상의 밝기 정도를 동일하게 할 수 있다.

Description

광량조절부재를 포함하는 비전검사장치{VISION INSPECTION APPARATUS COMPRISING LIGHT QUANTITY ADJUSING MEMBER}

본 발명은 비전검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 검사대상물을 촬영하기 위한 카메라부에 입사되는 광량을 조절하기 위한 광량조절부재를 포함함으로써 검사 성능을 향상시킬 수 있는 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엘이디(LED: Light Emitting Diode)부품, 인쇄회로기판(PCB)을 검사하기 위한 비전검사장치는 부품의 들뜸이나 기울어짐과 같은 실장상태를 검사하며 검사결과에 따라 다음 공정으로 이송시키게 된다.

통상적인 부품의 검사를 위한 3차원비전검사방법은, 컨베이어를 통해 검사대상물이 수평 이송되면 위치조절장치에서 초기 위치를 조절하고, 조절이 완료된 후 격자무늬 구조를 띈 조명이 엘이디 부품 또는 인쇄회로기판을 조사하면 카메라가 조사된 격자무늬 광의 형태를 촬영하여 높이를 검사한다.

이후 높이검사장치는 촬영 부분의 높이를 연산하고 기준값과 비교함으로써, 높이와 연관되는 엘이디 부품과 실장의 양호/불량을 검사한다.

또한, 카메라를 통한 검사대상물의 2차원적 촬영 및 기준 영상과의 비교를 통해서도 표면실장부품의 실장 유/무 및 실장 불량 여부를 검사하게 된다.

이러한 비전검사장치에서는, 검사대상물의 2차원적 검사를 위해 검사대상물의 표면에 광을 조사하여 선명한 영상을 확보하도록 구성된다.

그런데, 검사대상물의 수직 상부에 설치되는 중앙카메라부와 상기 중앙카메라부의 측부에 배치되는 측부카메라부를 포함하는 종래 비전검사장치에서는 검사대상물에 광을 조사하기 위한 조명부의 위치에 따라 각 카메라부에 촬영되는 영상의 밝기가 다르게된다.

즉, 상기 조명부로부터의 광이 상기 검사대상물에 의해 반사되는 정도가 각 카메라부의 위치에 따라 달라 영상의 밝기 정도가 달라질 수 있으며, 이러한 경우에는 결국 영상의 질저하로 이어져, 카메라부에 의해 촬영된 영상의 비교로써 검사대상물의 양호/불량을 판단하는 비전검사장치의 특성 상 바람직하지 못한 영향을 미치게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수개 카메라부의 위치에 무관하게 카메라부에 입사되는 광량을 일정하게 하여 영상의 밝기 정도를 동일하게 할 수 있도록 구성되는 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치는 검사대상물을 카메라로 촬영하여 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 검사대상물을 안착시키는 스테이지부와, 렌즈와 이미지감지부를 포함하여 구성되되 검사대상물의 영상을 촬영하기 위한 카메라부와, 상기 검사대상물에 조명을 제공하기 위한 조명부와, 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 카메라부는, 상기 카메라부의 촬상소자에 입사되는 광의 광량을 감지하기 위한 광량감지부재와, 상기 입사되는 광량을 조절하기 위한 광량조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광량조절부재를 포함한다.

바람직하게는, 상기 광량조절부재는 미리 설정된 기준 광량보다 큰 광량이 상기 카메라부에 입사될 경우, 상기 광량조절부재를 조절하여 보다 작은 양의 광이 상기 카메라부의 촬상소자로 입사되도록 구성된다.

또는, 상기 광량조절부재는 미리 설정된 기준 광량보다 작은 광량이 상기 카메라부에 입사될 경우 상기 광량조절부재를 조절하여 보다 큰 양의 광이 상기 카메라부의 촬상소자로 입사되도록 구성될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 카메라부는 중앙카메라부와 측부카메라부를 포함한다.

여기서, 상기 광량조절부재는 조리개일 수 있으며, 바람직하게는 자동조절조리개이다.

본 발명에 의해, 복수개 카메라부의 위치에 무관하게 카메라부에 입사되는 광량을 일정하게 하여 영상의 밝기 정도를 동일하게 할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치의 개략 측면도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치의 또 다른 실시예의 개략 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치의 개략 측면도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치의 또 다른 실시예의 개략 측면도이다.

본 발명에 따른 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치는 검사대상물을 카메라로 촬영하여 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 검사대상물(5)을 안착시키는 스테이지부(10)와, 렌즈와 이미지감지부(21)를 포함하여 구성되되 검사대상물(5)의 영상을 촬영하기 위한 카메라부(20, 25)와, 상기 검사대상물(5)에 조명을 제공하기 위한 조명부(30)와, 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부(40)와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부(50)를 포함하며, 상기 카메라부(20, 25)는, 상기 카메라부(20, 25)의 촬상소자(21, 26)에 입사되는 광의 광량을 감지하기 위한 광량감지부재(22, 27)와, 상기 입사되는 광량을 조절하기 위한 광량조절부재(24, 29)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비전검사장치는 표면실장라인에서 작업을 마친 인쇄회로기판의 표면실장부품을 검사할 경우, 선행장비의 컨베이어를 통해 다음 공정으로 이동되기 이전에 비전검사를 실시할 수 있도록 설치된다.

이와 같은 비전검사장치는 선, 후행 장비의 컨베이어와 컨베이어 사이에 형성되는 공간에 배치되는 방식으로 설치되거나, 또는 선, 후행장비와 연계되지 않고 단독 테이블 형태로도 사용될 수 있다.

상기 스테이지부(10)는 비전 검사의 대상이 되는 PCB 기판 등의 검사대상물(5)을 안착시키기 위한 구성으로서, 예를 들어 제어부(50)의 제어를 통한 로봇 암, 이송롤러 또는 모터 및 컨베이어벨트 등의 이송 수단에 의해 이송된 상기 검사대상물(5)이 안착된다.

상기 카메라부(20, 25)는 검사대상물의 2차원 및 3차원적 형상을 촬영하기 위한 구성이며, 상기 스테이지부(10)의 상부에 설치된다.

상기 카메라부(20, 25)는 상기 검사대상물(5)의 수직 상부에 배치되는 중앙카메라부(20)와 상기 중앙카메라부(20)의 측부에 배치되는 측부카메라부(25)로 구성된다.

상기 카메라부(20, 25) 에서 이미지감지를 위한 촬상소자는 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device) 또는 씨모스(CMOS: Complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 소자로 구성된다.

상기 조명부(30)는 상기 검사대상물(5)에 조명을 비추기 위한 구성으로서, 상기 중앙카메라부(20) 또는 측부카메라부(25)의 측부에 배치되어 상기 검사대상물(5)을 향해 광을 조사하도록 설치된다.

상기 조명부(30)는 엘이디 또는 전구와 같은 발광소자를 포함하여 구성되며, 상기 발광소자로부터 발생되는 열을 방출하기 위한 방열부재를 포함할 수 있다.

상기 비전처리부(40)는 상기 카메라부(20, 25)에 의해 촬영된 검사대상물(5)의 영상을 미리 저장된 기준(표준) 영상과 비교함으로써, 검사대상물(5)의 양호 불량을 판단할 수 있다.

상기 제어부(50)는 상기 카메라부(20, 25), 조명부(30) 등의 구동 및 동작을 제어하는 구성요소로써, 본 발명에 따른 검사장치 전체의 구동을 제어하도록 마련될 수 있다.

상기 제어부(50)는 시스템 제어 프로그램에 따라 검사장치의 위치제어와 촬영된 영상의 처리와 광원부 제어 등의 물리적인 제어를 담당함은 물론 데이터 연산 작업을 수행한다.

아울러, 상기 제어부(50)는 검사결과를 모니터에 출력하기 위한 출력장치 제어와 작업자가 제반사항을 설정 및 입력할 수 있는 입력장치 제어 등 검사장치의 총괄적인 제어를 담당한다.

상기 광량감지부재(22, 27)는 상기 카메라부(20, 25)의 촬상소자(21, 26)로 입사되는 광량을 감지하기 위한 구성으로서, 광량감지센서 등이 이용될 수 있다.

상기 광량조절부재(24, 29)는 카메라부로 입사되는 광량을 조절하기 위한 조리개로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 상기 광량감지부재(22, 27)에 의해 감지되는 광량에 따라 개방의 정도가 조절되는 자동조절조리개로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 광량조절부재(24, 29)는 미리 설정된 기준 광량보다 큰 광량이 상기 카메라부(20, 25)에 입사될 경우, 상기 광량조절부재(24, 29)를 조절하여 입사되는 광량보다 작은 양의 광이 상기 카메라부의 촬상소자로 입사되도록 구성된다.

또는, 상기 광량조절부재(24, 29)는 미리 설정된 기준 광량보다 작은 광량이 상기 카메라부(20, 25)에 입사될 경우 상기 광량조절부재(24, 29)를 조절하여 보다 큰 양의 광이 상기 카메라부의 촬상소자로 입사되도록 구성될 수도 있다.

도 1 에서와 같이, 조명부(30)가 상기 중앙카메라부(20)의 측부에 배치될 경우, 상기 검사대상물(5)에 의해 반사되는 광은 상기 측부카메라부(25)보다는 상기 중앙카메라부(20)에 보다 많이 입사된다.

따라서, 상기 중앙카메라부(20)와 측부카메라부(25)의 영상 밝기는 다르게 되므로, 상기 두 카메라부(20, 25)에 의해 촬영된 영상의 비교로써 검사대상물의 양호/불량을 판단하는 데에 바람직하지 못한 영향을 미치게 된다.

여기서, 상기 카메라부(20, 25) 내에 상기 광량감지부재(22, 27)를 설치하여, 보다 작은 양의 광이 입사되는 측부카메라부(25) 내의 조리개는 보다 크게 개방되도록 하고, 보다 큰 양의 광이 입사되는 중앙카메라부(20) 내의 조리개는 보다 작게 개방되도록 하여, 상기 두 카메라부(20, 25)에 입사되는 광의 광량이 동일 또는 유사한 양이 되도록 조절한다.

만약, 도 2 에서와 같이, 조명부(30)가 상기 측부카메라부(25)의 측부에 배치될 경우, 상기 검사대상물(5)에 의해 반사되는 광은 상기 중앙카메라부(20)보다는 상기 측부카메라부(25)에 보다 많이 입사된다.

이 경우에도, 상기 중앙카메라부(20)와 측부카메라부(25)의 영상 밝기는 다르게 되므로, 상기 두 카메라부(20, 25)에 의해 촬영된 영상의 비교로써 검사대상물의 양호/불량을 판단하는 데에 바람직하지 못한 영향을 미치게 된다.

따라서, 보다 큰 양의 광이 입사되는 측부카메라부(25) 내의 조리개는 보다 작게 개방되도록 하고, 보다 작은 양의 광이 입사되는 중앙카메라부(20) 내의 조리개는 보다 크게 개방되도록 하여, 상기 두 카메라부(20, 25)에 입사되는 광의 광량이 동일 또는 유사한 양이 되도록 조절한다.

상기와 같이 조리개의 개방 정도를 조절함으로써, 중앙카메라부(20)와 측부카메라부(25)에 의해 촬영되는 영상의 밝기 정도가 동일해지도록 구성할 수 있다.

한편, 상기와 같은 광량조절부재(24, 29)는 상기 도 1, 2 에 도시된 카메라 배치상태에만 국한되어 이용될 수 있는 것은 아니며, 상기 제어부(50)에 미리 설정된 기준 광량보다 작은 양의 광이 상기 카메라부로 입사될 경우, 조리개를 최대한 개방하여 현재 조리개 상태에서 입사되는 광량보다 큰 양의 광이 입사되도록 할 수 있다.

또한, 미리 설정된 기준 광량보다 큰 양의 광이 상기 카메라부로 입사될 경우, 조리개가 최대한 닫히도록 조절하여 현재 조리개 상태에서 입사되는 광량보다 작은 양의 광이 입사되도록 할 수도 있다.

즉, 상기 중앙카메라부(20)와 측부카메라부(25) 중의 어느 하나의 카메라부에만 본 발명에 따른 광량감지부재 및 광량조절부재를 적용하거나, 또는 어느 하나의 카메라부만이 설치된 상태에서도 본 발명에 따른 광량감지부재 및 광량조절부재를 적용할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

10: 스테이지부 20, 25: 카메라부
22, 27: 광량감지부재 30: 조명부
40: 비전처리부 50: 제어부

Claims (6)

1. 검사대상물을 카메라로 촬영하여 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서,
   검사대상물을 안착시키는 스테이지부와;
   렌즈와 이미지감지부를 포함하여 구성되되 검사대상물의 영상을 촬영하기 위한 카메라부와;
   상기 검사대상물에 조명을 제공하기 위한 조명부와;
   상기 카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와;
   상기 비전검사장치의 구성들을 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,
   상기 카메라부는,
   상기 카메라부는 검사대상물의 수직 상부에 배치되어 검사대상물의 이차원적 영상을 촬영하기 위한 중앙카메라부와 상기 중앙카메라부의 측부에 배치되어 검사대상물의 삼차원적 영상을 촬영하기 위한 측부카메라부를 포함하되,
   상기 카메라부의 촬상소자에 입사되는 광의 광량을 감지하기 위한 광량감지부재와;
   상기 입사되는 광량을 조절하기 위한 광량조절부재를 포함하며,
   상기 광량조절부재는 미리 설정된 기준 광량보다 큰 광량이 상기 카메라부에 입사될 경우 상기 광량조절부재를 조절하여 보다 작은 양의 광이 상기 카메라부의 촬상소자로 입사되도록 구성되고,
   미리 설정된 기준 광량보다 작은 광량이 상기 카메라부에 입사될 경우 상기 광량조절부재를 조절하여 보다 큰 양의 광이 상기 카메라부의 촬상소자로 입사되도록 구성되며,
   상기 광량조절부재는 조리개인 것을 특징으로 하는 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 조리개는 자동조절조리개인 것을 특징으로 하는 광량조절부재를 포함하는 비전검사장치.
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