KR101405427B1 - Multi moire vision inspection apparatus using one period grid - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치는 부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 상기 검사대상물을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부와, 상기 스테이지부의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 조명을 제공하는 조명부와, 상기 조명부의 중심에 위치되어 검사대상물의 영상을 획득하기 위한 카메라부와, 상기 카메라부의 측부에 배치되는 격자무늬조사부와, 상기 중앙카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부와, 상기 격자무늬조사부의 격자회전부재를 포함한다.
본 발명에 의해, 하나의 단일 주기 격자를 이용하면서도 복수 개의 격자를 이용하는 것과 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 검사대상물의 높이를 신속하고도 정확하게 측정가능하다.The multi-moire vision inspection apparatus using a single periodic grating according to the present invention is a device for inspecting the assembled or mounted inspection object with a camera, comparing the photographed image with a previously input target image, And an illumination unit for illuminating the object to be inspected, the illumination unit being positioned at the center of the illumination unit and being located at an upper portion of the stage unit, for inspecting the object to be inspected, A vision processing unit for reading the image photographed by the central camera unit and discriminating the good or bad of the inspected object by reading a photographed image from the central camera unit; And a grid rotating member of the grid pattern irradiating unit The.
According to the present invention, it is possible to exhibit the same effect as using a plurality of gratings while using one single periodic grating.
In addition, the height of the object to be inspected can be quickly and accurately measured.

Description

단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치{MULTI MOIRE VISION INSPECTION APPARATUS USING ONE PERIOD GRID}[0001] MULTI MOIRE VISION INSPECTION APPARATUS USING ONE PERIOD GRID [0002]

본 발명은 비전검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 단일 주기의 격자를 이용하여 복수 개의 주기 격자를 이용하는 효과를 발휘하도록 구성되는 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vision inspection apparatus, and more particularly, to a multi-moire vision inspection apparatus using a single period grating configured to exhibit an effect of using a plurality of period gratings by using a single periodic grating.

일반적으로, 인쇄회로기판(PCB) 등에 표면실장부품을 조립하는 표면실장기술(SMT; Surface Mounting Technology)은 표면실장부품(SMD; Surface Mounting Device)을 소형화/집적화하는 기술과, 이러한 표면실장부품을 정밀하게 조립하기 위한 정밀조립장비의 개발 및 각종 조립장비를 운용하는 기술을 포함한다.In general, Surface Mounting Technology (SMT) for assembling surface mount components on a printed circuit board (PCB) is a technology for miniaturizing / integrating Surface Mounting Device (SMD) Development of precise assembly equipment for precise assembly, and techniques for operating various assembly equipment.

표면실장라인은 표면실장기와 비전검사장치를 포함하여 구성된다. 상기 표면실장기는 표면실장부품을 인쇄회로기판상에 실장하는 장비로서 Tape, Stick, Tray 형태로 공급되는 각종 표면실장부품을 부품공급기(Feeder)로부터 공급받아 인쇄회로기판 상의 실장위치에 올려놓는 작업을 수행한다.The surface mount line is composed of a surface mounting machine and a vision inspection device. The surface mount machine mounts surface mount components on a printed circuit board and supplies various surface mount components supplied in the form of Tape, Stick, Tray from the component feeder to the mounting position on the printed circuit board. .

그리고, 상기 비전검사장치는 표면실장부품의 납땜공정 완료전 또는 완료 후, 표면실장부품의 실장상태를 검사하며 검사결과에 따라 다음공정으로 인쇄회로기판을 이송시키게 된다.The vision inspection apparatus inspects the mounting state of the surface mounted component before or after the soldering process of the surface mounted component is completed, and transfers the printed circuit board to the next process according to the inspection result.

통상적인 비전검사장치는 램프 등을 이용하여 광이 조사되는 조명부와, 상기 조명부의 상부에 설치되어 검사대상물에 실장된 각종 부품의 영상정보를 촬영하기 위한 카메라부를 포함하여 구성된다.A conventional vision inspection apparatus includes a lighting unit irradiated with light using a lamp or the like, and a camera unit installed at an upper portion of the lighting unit to photograph image information of various components mounted on the inspection object.

여기서, 상기 조명부는 각종의 램프를 복수 개 배열하여 하우징 내에 배치되며, 검사 대상물에 조명을 조사할 경우에는 상기 복수 개의 램프에 전원을 공급하여 빛을 조사하게 된다.Here, the illumination unit is arranged in the housing by arranging a plurality of various lamps. When illuminating the object to be inspected, power is supplied to the plurality of lamps to illuminate the light.

통상적인 비전검사방법은, 컨베이어를 통해 검사대상물이 수평 이송되면 위치조절장치에서 초기 위치를 조절하고, 조절이 완료된 후 엘이디 부품 또는 인쇄회로기판 상에 격자를 통해 광을 조사하면, 조사된 광이 검사대상물의 표면에 비쳐 형성된 그림자 형상을 분석함으로써, 3차원적 높이를 측정하게 된다.A conventional vision inspection method adjusts an initial position in a position adjuster when the object is horizontally conveyed through a conveyor and irradiates light onto the LED part or the printed circuit board through a grating after the adjustment is completed. By analyzing the shape of the shadow formed on the surface of the object to be inspected, the three-dimensional height is measured.

이후 촬영 부분을 연산하고 기준값과 비교함으로써, 높이와 연관되는 부품 실장의 양호/불량을 검사하거나, 표면실장부품의 실장 유/무를 검사하게 된다. Thereafter, the photographed portion is calculated and compared with the reference value to check the quality / defect of the component mounting associated with the height, or to check whether the surface mounted component is mounted.

상기와 같은 검사방법은 모두 2차원적 그림자 형상을 측정하여 삼각함수를 이용함으로써 3차원적 높이를 계산한다. All of the above inspection methods measure a two-dimensional shadow shape and calculate a three-dimensional height by using a trigonometric function.

그런데, 도 1 에서와 같이, 높이를 가지는 검사대상물에 격자 무늬 광을 조사하고 이를 평면적으로 촬영할 경우, 상기 검사대상물의 높이가 격자 무늬의 간격(주기)보다 상대적으로 매우 높으면, 검사대상물 상부에 조사된 격자무늬(1, 2, 3)와 바닥면의 격자무늬(1-1, 2-1, 3-1) 중 어느 것이 애초 동일한 격자 무늬인지를 구분할 수 없게 된다.1, if the height of the object to be inspected is relatively higher than the interval (period) of the grid pattern when the object to be inspected having a height is irradiated with grating light and is photographed in a plan view, It can not be discriminated whether the grid patterns 1, 2 and 3 and the grid patterns 1-1, 2-1 and 3-1 on the bottom face are originally the same grid pattern.

상기와 같이 검사대상물의 높이가 격자 무늬의 주기를 초과하여 높이 측정에 혼란을 야기하는 것을 2π 모호성이라 하며, 이러한 요인은 높이 검사에 있어 오차를 유발할 수 있는 요인으로서, 이러한 오차의 제거를 위해 높이 측정에 요구되는 영상 사진의 수를 증가시키고, 영상 사진을 기초로한 높이 계산 과정을 복잡하게 하여 검사에 소요되는 전체 시간을 지연시키는 요인이 된다.As described above, the fact that the height of the object to be inspected exceeds the period of the lattice pattern causes confusion in the height measurement is called 2? Ambiguity. Such factors are factors that can cause an error in the height inspection. The number of image photographs required for the measurement is increased and the height calculation process based on the image photograph is complicated, thereby delaying the total time required for the inspection.

상기와 같은 2π 모호성을 제거하기 위해서는 격자 무늬의 주기를 크게 하여 부품의 높이를 측정하거나, 서로 다른 두 주기의 격자 무늬를 맥놀이 현상을 이용하여 조합함으로써 부품의 높이를 측정해야 하지만, 격자 무늬의 주기를 크게할 경우 부품 높이 측정의 해상도를 저하시킬 있으며, 서로 다른 두 주기의 격자를 이용할 경우 두가지 격자를 가공 및 설치하기가 매우 번거롭고 비용 상승의 요인이 된다.In order to eliminate the 2? Ambiguity as described above, the height of a part should be measured by measuring the height of the part by increasing the period of the grating pattern or by combining the grating patterns of two different periods using beat phenomenon. However, The resolution of the part height measurement is lowered. In the case of using two different period gratings, it is very cumbersome and costly to process and install two gratings.

본 발명의 목적은 하나의 단일 주기 격자를 이용하면서도 복수 개의 격자를 이용하는 것과 동일한 효과를 발휘할 수 있는 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-moire vision inspection apparatus using a single periodic grating, which can exhibit the same effect as using a plurality of gratings while using one single periodic grating.

본 발명의 또 다른 목적은, 검사대상물의 높이를 신속하고도 정확하게 측정가능한 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a multi-moire vision inspection apparatus using a single periodic grating capable of quickly and accurately measuring the height of an object to be inspected.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치는, 부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 상기 검사대상물을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부와, 상기 스테이지부의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 조명을 제공하는 조명부와, 상기 조명부의 중심에 위치되어 검사대상물의 영상을 획득하기 위한 카메라부와, 상기 카메라부의 측부에 배치되는 격자무늬조사부와, 상기 중앙카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부와, 상기 격자무늬조사부의 격자를 회전시키기 위한 격자회전부재를 포함한다.In order to accomplish the above object, a multi-moire vision inspection apparatus using a single period grating according to the present invention is a device for inspecting a multi-moiré vision inspection object assembled or mounted in a component assembling process by using a camera and comparing the photographed image with a pre- A vision inspection apparatus for determining a good or defective inspection object, comprising: a stage part for fixing or transferring the inspection object to an inspection position; an illuminating part located above the stage part for providing illumination to the inspection object; A lattice pattern irradiating unit disposed at a side of the camera unit, and an image photographed by the central camera unit are read to discriminate the good or bad of the inspected object, A control unit for controlling the above structures, And a grating rotating member for rotating the grating portion.

여기서, 상기 격자무늬조사부는 프린팅 격자 또는 액정패널 또는 디지털 마이크로미러 디스플레이 중의 어느 하나의 격자를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the grid pattern irradiating unit may include a grating of any one of a printing grid, a liquid crystal panel, and a digital micromirror display.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치는 부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 상기 검사대상물을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부와, 상기 스테이지부의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 조명을 제공하는 조명부와, 상기 조명부의 중심에 위치되어 검사대상물의 영상을 획득하기 위한 카메라부와, 상기 카메라부의 측부에 배치되는 격자무늬조사부와, 상기 중앙카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 격자무늬조사부는 서로 다른 위치에 복수 개 배치되며, 상기 복수개의 격자무늬조사부에는 동일 주기간격의 격자가 설치되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in a multi-moire vision inspection apparatus using a single-period grating according to another embodiment of the present invention, an object to be inspected assembled or mounted in a component assembly process is photographed by a camera, and the photographed image is compared with a pre- A vision inspection apparatus for determining a good or defective inspection object, comprising: a stage part for fixing or transferring the inspection object to an inspection position; an illuminating part located above the stage part for providing illumination to the inspection object; A lattice pattern irradiating unit disposed at a side of the camera unit, and an image photographed by the central camera unit are read to discriminate the good or bad of the inspected object, And a control unit for controlling the structures, wherein the grid unit The check block is characterized in that each other, and a plurality of arranged in different positions, that is of the same periodic interval grid installed, the plurality of grid check block.

여기서, 상기 격자무늬조사부는 프린팅 격자 또는 액정패널 또는 디지털 마이크로미러 디스플레이 중의 어느 하나의 격자를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the grid pattern irradiating unit may include a grating of any one of a printing grid, a liquid crystal panel, and a digital micromirror display.

또한, 상기 복수개의 격자무늬조사부에 포함되는 동일 주기간격의 격자들은 서로에 대해 상대적으로 회전된 상태로 설치될 수 있다.In addition, the gratings of the same periodicity included in the plurality of grid pattern irradiating units may be installed so as to be rotated relative to each other.

본 발명에 의해, 하나의 단일 주기 격자를 이용하면서도 복수 개의 격자를 이용하는 것과 동일한 효과를 발휘할 수 있다.According to the present invention, it is possible to exhibit the same effect as using a plurality of gratings while using one single periodic grating.

또한, 검사대상물의 높이를 신속하고도 정확하게 측정가능하다.In addition, the height of the object to be inspected can be quickly and accurately measured.

첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1(a) 는 부품에 격자 무늬를 조사한 상태를 도시한 사시도이며,
도 1(b) 는 부품에 격자 무늬를 조사한 상태를 도시한 평면도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 비전검사장치의 측단면도이며,
도 3 은 서로 다른 주기의 격자를 이용하여 큰 주기의 위상을 구하는 원리를 도시한 도면이며,
도 4 는 동일한 주기의 격자를 이용하여 큰 주기의 위상을 구하는 원리를 도시한 도면이며,
도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비전검사장치의 측단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 (a) is a perspective view showing a state in which a part is irradiated with a grid pattern,
1 (b) is a plan view showing a state in which a part is irradiated with a grid pattern,
2 is a side cross-sectional view of the vision inspection apparatus according to the present invention,
3 is a diagram showing a principle of obtaining a phase of a large period using gratings of different periods,
4 is a diagram showing a principle of obtaining a phase of a large period using a grating of the same period,
5 is a side cross-sectional view of a vision inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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.Prior to this, the terms used in the specification and claims should not be construed in a dictionary sense, and the inventor may, on the principle that the concept of a term can be properly defined in order to explain its invention in the best way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.

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.Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.

도 2 는 본 발명에 따른 비전검사장치의 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view of the vision inspection apparatus according to the present invention.

도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치는 부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물(5)을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물(5)의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 상기 검사대상물(5)을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부(10)와, 상기 스테이지부(10)의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 조명을 제공하는 조명부(20)와, 상기 조명부(20)의 중심에 위치되어 검사대상물(5)의 영상을 획득하기 위한 카메라부(30)와, 상기 카메라부(30)의 측부에 배치되는 격자무늬조사부(40)와, 상기 카메라부(30)에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물(5)의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부(50)와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부(60)와, 상기 격자무늬조사부(40)의 격자(75)를 회전시키기 위한 격자회전부재(70)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the multi-moire vision inspection apparatus using a single periodic grating according to the present invention is configured to photograph a subject 5 to be inspected or assembled in a component assembly process, (10) for fixing or transferring the inspection object (5) to an inspection position, and an inspection unit (10) for detecting the inspection object (5) A camera unit 30 positioned at the center of the illumination unit 20 for acquiring an image of the object to be inspected 5 and a camera unit 30 disposed at the center of the illumination unit 20, A vision processing unit 50 for reading the image photographed by the camera unit 30 to discriminate the good or bad of the object to be inspected 5, Control for control And a 60 and a grid rotation member 70 for rotating the grid 75 of the grid check block 40. The

본 발명에 따른 비전검사장치는 표면실장라인에서 작업을 마친 인쇄회로기판의 표면실장부품을 검사할 경우, 선행장비의 컨베이어를 통해 다음 공정으로 이동되기 이전에 비전검사를 실시할 수 있도록 설치된다.The vision inspection apparatus according to the present invention is installed so that vision inspection can be performed before moving to a next process through a conveyor of a preceding equipment when inspecting a surface mounted component of a printed circuit board finished in a surface mounting line.

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.Such a vision inspection device may be installed in a manner such that it is disposed in a space formed between the conveyor of the line and the trailing equipment and the conveyor, or may be used in the form of a single table without being linked with the line or trailing equipment.

상기 스테이지부(10)는 비전 검사의 대상이 되는 PCB 기판 등의 검사대상물(5)을 안착시키기 위한 구성으로서, 예를 들어 제어부(60)의 제어를 통한 로봇 암, 이송롤러 또는 모터 및 컨베이어벨트 등의 이송 수단에 의해 이송된 상기 검사대상물(5)이 안착된다.The stage unit 10 is configured to seat the object 5 to be inspected such as a PCB substrate to be visually inspected. The stage unit 10 includes a robot arm, a conveying roller or a motor through a control of the controller 60, The object to be inspected 5, which is conveyed by the conveying means such as the conveying means, is seated.

상기 조명부(20)는 검사대상물(5)에 조명을 비추기 위한 구성으로서, 상기 검사대상물(5)의 상부에서 원주방향을 따라 복수 개 배치되는 엘이디 전구를 포함하여 구성된다. The illumination unit 20 includes a plurality of LED bulbs arranged in the circumferential direction at the upper portion of the object to be inspected 5 for illuminating the object to be inspected 5.

바람직하게는, 상기 조명부(20)는 상기 검사대상물(5)의 상부에서 수평 원주방향으로 배치되는 상부조명부와 경사지게 배치되는 경사조명부를 포함하여 구성된다.Preferably, the illumination unit 20 includes an upper illumination unit arranged in a horizontal circumferential direction at an upper portion of the inspection object 5 and an oblique illumination unit arranged obliquely.

한편, 상기 카메라부(30)는 검사대상물(5) 및 패턴무늬(42)의 변형 정도를 촬영하기 위한 구성이며, 상기 스테이지부(10)의 상부에 설치된다.The camera unit 30 is configured to capture the degree of deformation of the inspection object 5 and the pattern pattern 42 and is provided on the stage 10.

상기 카메라부(30) 내에 포함되는 이미지감지부는 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device) 또는 씨모스(CMOS: Complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 촬상소자로 구성된다.The image sensing unit included in the camera unit 30 includes an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).

상기 격자무늬조사부(40)는 검사대상물의 표면에 격자무늬(42) 패턴을 조사하기 위한 구성으로서, 상기 스테이지부(10)의 상부에 설치되는 카메라부(30)로부터 일정각도 기울어진 측부에 설치된다.The lattice pattern irradiating unit 40 is provided on a side portion inclined at a predetermined angle from the camera unit 30 provided on the upper portion of the stage unit 10 for irradiating the surface of the object to be inspected with a grid pattern 42, do.

상기 격자무늬조사부(40)는 프린팅 격자 또는 액정패널 또는 디지털 마이크로미러 디스플레이(DMD: Digital Micromirror Display) 등으로 구성되는 격자(75)와 상기 격자(75)에 광을 조사하기 위한 광원부(미도시)를 포함하여 구성된다.The grid pattern irradiating unit 40 includes a grid 75 composed of a printing grid or a liquid crystal panel or a digital micromirror display (DMD), a light source unit (not shown) for irradiating the grid 75 with light, .

상기 격자무늬조사부(40)가 상기 카메라부(30)에 대해 일정 각도 기울어진 측부에 배치된 상태에서 검사대상물(5)의 표면으로 격자 형상의 패턴무늬(42)를 조사하고, 조사된 패턴무늬(42)를 상기 카메라부(30)를 통해 촬영한다.The grid pattern pattern 42 is irradiated to the surface of the object to be inspected 5 in a state where the grid pattern irradiating section 40 is arranged at a side portion inclined at a certain angle with respect to the camera section 30, (42) through the camera unit (30).

이때, 검사 대상물(5)의 표면 높이에 따라 격자 패턴무늬(42)가 적절히 변형되며, 이러한 변형의 정도를 파악하여 부품의 높이를 측정할 수 있다.At this time, the lattice pattern 42 is appropriately deformed according to the height of the surface of the object 5 to be inspected, and the height of the part can be measured by grasping the extent of such deformation.

상기와 같이 패턴무늬(42)를 검사대상물(5)의 표면에 조사하고 이를 촬영하여 검사대상물(5)의 높이를 측정하기 위해, 상기 패턴무늬(42)를 검사대상물의 표면에서 조금씩 천이시키며, 통상적으로는 상기 패턴무늬(42)의 1 주기에 대해 상기 패턴무늬(42)를 3번 내지 4번 정도 천이시킨다.The pattern pattern 42 is slightly shifted from the surface of the object to be inspected 5 in order to measure the height of the object 5 by irradiating the pattern pattern 42 on the surface of the object 5, Typically, the pattern pattern 42 is transited three to four times for one period of the pattern pattern 42.

상기와 같이 패턴무늬(42)를 검사대상물(5)의 표면에서 천이시키기 위해서는 격자(75) 자체를 조금씩 변위시켜야 하며, 상기 격자무늬조사부(40)에는 상기와 같이 격자(75)를 변위시키기 위한 격자변위구동부(미도시)가 포함된다. The grating 75 itself must be slightly displaced in order to cause the pattern pattern 42 to be transited on the surface of the object to be inspected 5. In the grating pattern irradiating section 40, And a lattice displacement driving unit (not shown).

상기 격자변위구동부는 검사대상물(5)의 표면에 조사되는 격자무늬를 이동시키기 위한 구성으로서, 격자 자체를 회전시켜 검사대상물(5)의 표면에 비춰지는 격자무늬를 회전시키기 위한 상기 격자회전부재(70)와는 구분된다.The lattice displacement driving unit is configured to move the lattice pattern irradiated on the surface of the object to be inspected (5). The lattice displacement driving unit includes a lattice rotator (5) for rotating the lattice itself, 70).

도 3 은 서로 다른 주기의 격자를 이용하여 큰 주기의 위상을 구하는 원리를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a principle of obtaining a phase of a large period by using gratings having different periods.

도 3 을 참조하면, 주기 p1 을 가지는 격자로써 부품의 높이를 계산하는 경우와, 주기 p1 보다 다소 큰 주기 p2 를 가지는 격자로써 부품의 높이를 계산하는 경우를 조합할 경우 상기 p1, p2 보다 큰 주기 p3 를 가지는 격자로써 부품의 높이를 계산하는 경우와 동일한 효과를 발휘하게 된다.Referring to FIG. 3, when the height of a part is calculated using a lattice having a period p1 and when a height of a part is calculated as a lattice having a period p2, which is slightly larger than the period p1, the same effect as in the case of calculating the height of a part with a grid having p3 is obtained.

이때, 상기 주기 p3 는,At this time,

p3 = p1*p2/(p2-p1) 이 된다.p3 = p1 * p2 / (p2-p1).

즉, 만약 p1 이 8의 주기이고, p2 가 9 의 주기일 경우, 주기 p3 는 72 가 된다.That is, if p1 is a period of 8 and p2 is a period of 9, the period p3 is 72.

이러한 원리는 모아레 무늬의 맥놀이 현상에 기인한 것으로서, 결과적으로 서로 다른 두 주기의 격자를 동시에 이용할 경우 보다 큰 주기의 격자로써 부품의 높이를 측정하는 것과 동일한 효과를 발휘하게 된다. This principle is caused by the beat phenomenon of the moire pattern, and as a result, the same effect as measuring the height of the part as a lattice of a larger period is obtained when two different period gratings are used at the same time.

한편, 도 4 는 상기 모아레 무늬의 맥놀이 현상을 이용하여 동일한 주기의 격자를 이용하여 큰 주기의 위상을 구하는 원리를 도시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 4 is a diagram showing a principle of obtaining a phase of a large period using a lattice of the same period using the beat phenomenon of the moire pattern.

보다 구체적으로는, 주기 p1 의 격자와 상기 주기 p1 의 격자를 각도 θ 만큼 회전시키면, 모아레 무늬와 무늬 사이의 수직 폭이 p2 로 증대된다.More specifically, when the lattice of the period p1 and the lattice of the period p1 are rotated by the angle?, The vertical width between the moire pattern and the pattern increases to p2.

즉, 상기와 같이 격자를 각도 θ 만큼 회전시킬 경우, 애초 격자 무늬 사이의 주기 p1 에서 상하의 수직방향으로는 p1/cosθ, 즉 p2 로 주기가 증대되는 효과가 발생된다.That is, when the grating is rotated by the angle? As described above, an effect of increasing the period by p1 / cos?, That is, p2 in the vertical direction in the vertical direction at the period p1 between the grating patterns.

따라서, 상기 주기 p1 과 p2 를 조합할 경우 보다 큰 주기의 p3 의 격자로써 부품의 높이를 측정하는 효과를 발휘하게 된다. Therefore, when the periods p1 and p2 are combined, the effect of measuring the height of the part as a lattice of p3 with a larger period is exhibited.

따라서, 주기 p1 의 격자로써 주기 p2 및 p3 의 격자를 동시에 구비하는 효과를 발휘하게 된다.Therefore, the effect of simultaneously providing the grids of the periods p2 and p3 with the grating of the period p1 is exhibited.

그리하여, 주기 p1 에 따른 해상도와 주기 p2 에 따른 해상도를 유지하면서도, 높이가 큰 부품에 대해서는 주기 p1 과 p2 를 조합한 보다 큰 주기 p3 에 따른 위상으로써 부품의 높이를 측정할 수 있다. Thus, while maintaining the resolution according to the period p1 and the resolution according to the period p2, it is possible to measure the height of the component with a phase corresponding to a larger period p3 obtained by combining the periods p1 and p2 with respect to the component having a large height.

상기와 같이 격자(75)를 회전시키기 위해 상기 격자무늬조사부(40)에는 격자회전부재(70)가 포함된다.In order to rotate the grid 75 as described above, the grid pattern irradiating part 40 includes the grid rotating member 70.

한편, 상기 비전처리부(50)는 상기 카메라부(30)에 의해 촬영된 검사대상물의 영상 및 격자 형상의 패턴무늬가 검사대상물(5) 상에 비춰지는 영상을 미리 저장된 기준(표준) 영상과 비교함으로써, 검사대상물(5)의 높이 및 설치 상태의 양호 불량을 판단할 수도 있다.Meanwhile, the vision processing unit 50 compares the image of the object to be inspected and the lattice pattern pattern captured by the camera unit 30 with the reference (standard) image stored in advance on the object to be inspected 5 , It is possible to judge whether the height of the object 5 to be inspected and the state of installation are poor or not.

상기 비전처리부(50)는 상기 카메라부(30)로부터 획득된 검사대상물(5)의 영상정보를 푸리에 변환(Fourier Transform) 등의 수학적인 처리를 통해 계산하여, 미리 입력된 기준 값과 비교함으로써 상기 검사대상물의 양호 불량을 판단한다.The vision processor 50 calculates the image information of the object to be inspected 5 obtained from the camera unit 30 through a mathematical process such as Fourier transform and compares the image information with a previously inputted reference value, It is determined that the object to be inspected is defective.

그리하여, 상기 제어부(60)의 제어에 의해 격자 형상의 패턴 무늬(42)가 검사대상물(5) 상에 조사되도록 하고, 상기 격자 형상의 패턴 무늬(42)가 변형된 정도를 상기 카메라부(30)를 통해 촬영함으로써, 부품의 높이를 계산할 수 있다.Shaped pattern pattern 42 is irradiated onto the object to be inspected 5 under the control of the control unit 60 and the degree of deformation of the lattice pattern pattern 42 is detected by the camera unit 30 ), The height of the part can be calculated.

상기 제어부(60)는 상기 카메라부(30), 격자무늬조사부(40) 등의 구동 및 동작을 제어하는 구성요소로써, 본 발명에 따른 검사장치 전체의 구동을 제어하도록 마련될 수 있다.The control unit 60 is a component for controlling driving and operation of the camera unit 30, the grid pattern irradiating unit 40, and the like, and may be configured to control the driving of the entire inspection apparatus according to the present invention.

상기 제어부(60)는 시스템 제어 프로그램에 따라 검사장치의 위치제어와 촬영된 영상의 처리와 광원부 제어 등의 물리적인 제어를 담당함은 물론 데이터 연산 작업을 수행한다. The controller 60 performs physical control such as position control of the inspection apparatus, processing of photographed images, and light source control according to a system control program, as well as performing a data operation operation.

아울러, 상기 제어부(60)는 검사결과를 모니터에 출력하기 위한 출력장치 제어와 작업자가 제반사항을 설정 및 입력할 수 있는 입력장치 제어 등 검사장치의 총괄적인 제어를 담당한다.In addition, the control unit 60 is responsible for overall control of an inspection device such as an output device control for outputting inspection results to a monitor and an input device control for an operator to set and input various items.

도 5 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비전검사장치의 측단면도이다.5 is a side cross-sectional view of a vision inspection apparatus according to another embodiment of the present invention.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치는 부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물(5)을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물(5)의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서, 상기 검사대상물(5)을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부(10)와, 상기 스테이지부(10)의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물(5)에 조명을 제공하는 조명부(20)와, 상기 조명부(20)의 중심에 위치되어 검사대상물(5)의 영상을 획득하기 위한 카메라부(30)와, 상기 카메라부(30)의 측부에 배치되는 격자무늬조사부(40)와, 상기 카메라부(30)에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물(5)의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부(50)와, 상기 구성들을 제어하기 위한 제어부(60)를 포함하며, 상기 격자무늬조사부(40)는 서로 다른 위치에 복수 개 배치되며, 상기 복수개의 격자무늬조사부(40)에는 동일 주기간격의 격자(75)가 설치되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in the multi-moire vision inspection apparatus using a single-period grating according to another embodiment of the present invention, the object to be inspected (5) assembled or mounted in a component assembly process is photographed with a camera, (10) for fixing or transferring the inspection object (5) to an inspection position, and an inspection unit (10) for detecting the inspection object (5) A camera unit 30 positioned at the center of the illuminating unit 20 for acquiring an image of the object to be inspected 5 and an illumination unit 20 for illuminating the object to be inspected 5, A vision processing unit 50 for reading the image photographed by the camera unit 30 to discriminate the good or bad of the object to be inspected 5, a grid pattern irradiating unit 40 disposed at the side of the camera unit 30, , To control the above configurations A plurality of grid pattern irradiating units 40 are disposed at different positions and a grid 75 having the same periodicity is provided in the plurality of grid pattern irradiating units 40 do.

상기 실시예에서는 동일한 주기를 가지는 격자(75)를 격자무늬조사부(40) 내에 설치한 상태에서, 상기 격자무늬조사부(40)를 서로 다른 위치에 배치시킴으로써, 도 3 에서와 같이 격자를 각도 θ 만큼 회전시킨 효과를 발휘할 수 있도록 구성된다.In the above embodiment, the grating patterns 75 having the same period are provided in the grating pattern irradiating portion 40, and the grating pattern irradiating portions 40 are arranged at different positions, So as to be able to exert a rotary effect.

즉, 상기 실시예에서는 격자회전부재(70)에 의해 격자(75)를 회전시키는 것이 아니라, 격자무늬조사부(40)를 서로 다른 위치에 배치시킴으로써 격자(75)를 회전시키는 것과 결과적으로 동일하도록 구성된다.That is, in the above-described embodiment, the grating 75 is not rotated by the grating rotary member 70, but the grating 75 is rotated by arranging the grating pattern irradiating portions 40 at different positions do.

상기 실시예에 따라 도 5 에서의 격자무늬조사부(40)는 서로 대향된 위치에 배치된 상태에서 상기 격자무늬조사부(40) 내의 격자(75)가 서로에 대해 상대적으로 회전된 상태로 고정 설치된다.5, the gratings 75 in the grating pattern irradiating portion 40 are fixed and installed in a state in which they are relatively rotated relative to each other .

여기서, 격자(75)들이 서로에 대해 상대적으로 회전된 상태로 고정 설치 된다고 함은, 상기 격자(75)들을 통해 격자무늬(42)를 검사대상물(5)의 표면에 형성할 경우, 형성된 격자무늬(42)가 도 4 에서와 같이 서로에 대해 상대적으로 회전된(비틀린) 상태가 되도록 상기 격자(75)들이 설치됨을 의미한다.When the gratings 75 are fixedly installed relative to each other, when the grating patterns 42 are formed on the surface of the object 5 to be inspected through the gratings 75, The gratings 75 are installed such that the gratings 42 are rotated (twisted) relative to each other as shown in FIG.

상기와 같이 하나의 단일 격자를 이용하여 주기 p1, p2, p3 의 다양한 주기의 위상으로써 부품의 높이를 검사할 수 있도록 구성됨으로써, 비전검사장치 내에 설치되는 격자의 가공이 용이해지고 구성이 단순해진다.As described above, by using one single grid to check the height of the part as the phases of various periods of the periods p1, p2 and p3, the processing of the grid provided in the vision inspection apparatus is facilitated and the configuration is simplified.

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.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments and the drawings, it is to be understood that the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.

10: 스테이지부 20: 조명부
30: 카메라부 40: 격자무늬조사부
50: 비전처리부 60: 제어부10: stage unit 20: illuminating unit
30: camera section 40: grid pattern inspection section
50: vision processor 60:

Claims (5)

부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서,
상기 검사대상물을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부와;
상기 스테이지부의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 조명을 제공하는 조명부와;
상기 조명부의 중심에 위치되어 검사대상물의 영상을 획득하기 위한 카메라부와;
상기 카메라부의 측부에 배치되는 격자무늬조사부와;
상기 카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와;
상기 구성들을 제어하기 위한 제어부와;
검사대상물의 표면에 조사되는 격자무늬를 이동시키기 위한 격자변위구동부와;
상기 격자무늬조사부에 포함되는 격자를 격자무늬 사이의 주기 p1 에서 격자무늬 사이의 수직 방향의 폭이 p2(p1/cosθ)가 되도록 각도 θ 만큼 회전시키기 위한 격자회전부재를 포함하는 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치.A vision inspection apparatus for photographing an object to be inspected assembled or assembled in a process of assembling a part with a camera and comparing the photographed image with a preliminarily inputted object image to discriminate the good or bad of the object to be inspected,
A stage unit for fixing or transferring the inspection object to an inspection position;
An illumination unit positioned above the stage unit and providing illumination to the object to be inspected;
A camera unit positioned at the center of the illumination unit to acquire an image of the object to be inspected;
A grid pattern irradiating unit disposed on a side of the camera unit;
A vision processor for reading the image photographed by the camera unit and discriminating the good or bad of the object to be inspected;
A controller for controlling the configurations;
A grid displacement driving unit for moving a grid pattern irradiated on the surface of the object to be inspected;
And a grating rotating member for rotating the grating included in the grating pattern irradiating portion by an angle? Such that the width in the vertical direction between the grating patterns is p2 (p1 / cos?) At a period p1 between grating patterns Multi moire vision inspection device. 제 1 항에 있어서,
상기 격자무늬조사부는 프린팅 격자 또는 액정패널 또는 디지털 마이크로미러 디스플레이 중의 어느 하나의 격자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치.The method according to claim 1,
Wherein the grid pattern irradiating unit comprises a grating of any one of a printing grid, a liquid crystal panel, and a digital micromirror display. 부품 조립과정에서 조립 또는 실장된 검사대상물을 카메라로 촬영한 후 촬영된 이미지를 미리 입력된 대상 이미지와 비교하여 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치로서,
상기 검사대상물을 검사위치에 고정 또는 이송시키는 스테이지부와;
상기 스테이지부의 상부에 위치하며, 상기 검사대상물에 조명을 제공하는 조명부와;
상기 조명부의 중심에 위치되어 검사대상물의 영상을 획득하기 위한 카메라부와;
상기 카메라부의 측부에 배치되는 격자무늬조사부와;
상기 카메라부에서 촬영된 영상을 판독하여 상기 검사대상물의 양호 또는 불량을 판별하는 비전처리부와;
상기 구성들을 제어하기 위한 제어부와;
검사대상물의 표면에 조사되는 격자무늬를 이동시키기 위한 격자변위구동부를 포함하며,
상기 격자무늬조사부는 서로 다른 위치에 복수 개 배치되며,
상기 복수 개의 격자무늬조사부에는 동일 주기간격의 격자가 설치되고,
상기 복수 개의 격자무늬조사부에 포함되는 동일 주기간격의 격자들은 서로에 대해 상대적으로 회전된 상태로 설치되어, 격자무늬 사이의 주기 p1 에서 격자무늬 사이의 수직 방향의 폭이 p2(p1/cosθ)가 되도록 각도 θ 만큼 회전되는 것을 특징으로 하는 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치.A vision inspection apparatus for photographing an object to be inspected assembled or assembled in a process of assembling a part with a camera and comparing the photographed image with a preliminarily inputted object image to discriminate the good or bad of the object to be inspected,
A stage unit for fixing or transferring the inspection object to an inspection position;
An illumination unit positioned above the stage unit and providing illumination to the object to be inspected;
A camera unit positioned at the center of the illumination unit to acquire an image of the object to be inspected;
A grid pattern irradiating unit disposed on a side of the camera unit;
A vision processor for reading the image photographed by the camera unit and discriminating the good or bad of the object to be inspected;
A controller for controlling the configurations;
And a lattice displacement driver for moving the lattice pattern irradiated on the surface of the object to be inspected,
The plurality of grid pattern irradiating units are disposed at different positions,
Wherein the plurality of grid pattern irradiating units are provided with grids having the same periodicity,
The gratings of the same periodicity included in the plurality of grating pattern irradiating portions are provided so as to be rotated relative to each other so that the width in the vertical direction between the grating patterns at the period p1 between the grating patterns is p2 (p1 / cos?) Wherein the angle of rotation is rotated by an angle < RTI ID = 0.0 >.≪ / RTI > 제 3 항에 있어서,
상기 격자무늬조사부는 프린팅 격자 또는 액정패널 또는 디지털 마이크로미러 디스플레이 중의 어느 하나의 격자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단일주기격자를 이용한 멀티 모아레 비전검사장치.The method of claim 3,
Wherein the grid pattern irradiating unit comprises a grating of any one of a printing grid, a liquid crystal panel, and a digital micromirror display. 삭제delete
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