KR101456289B1 - 비전검사장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검사대상인 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징이 안착되어 순환하는 이송부가 설치된 테이블, 테이블에 결합되어 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 가압하는 가압부, 테이블에 결합되어 검사대상을 촬영하는 카메라부; 테이블에 결합되어 카메라부에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 영상처리부; 및 테이블에 결합되어 영상처리부에 의해 판별된 결과를 표시하는 영상표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 검사기준을 표준화하여 불량 제품을 선별하고 일정한 수준 이상의 제품의 품질을 확보할 수 있고, 생산성을 향상시켜 생산원가를 절감할 수 있다.

Description

비전검사장치 및 방법{VISION INSPECTION APPARATUS AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 비전검사장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반적으로 차량용 무선키는 버튼이 장착되는 상부하우징과 배터리가 장착되는 하부하우징을 결합해서 제조하는데, 검사대상인 상기 상부하우징 또는 하부하우징의 조립상태를 촬영한 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 검사대상의 정상 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 키(Key)를 이용해 도어 및 트렁크를 개폐하고, 시동을 걸어 운행하게 된다.
최근 차량에는 운전자의 편의를 위해 무선키가 제공된다. 상기 무선키는 차량의 도어의 개폐, 트렁크의 개폐, 시동 및 경적 등 다양한 기능을 내장하고 있으며, 각 기능들을 작동하기 위한 버튼들 및 배터리 커넥터 등의 부품이 내부에 장착되고, 앰블럼 등이 외부에 부착된다.
이처럼 상기 무선키는 종래의 키에 비해서 다양한 부품들로 이루어지며, 상부하우징과 하부하우징에 여러 부품을 조립하여 제작된다. 종래에는 부품이 조립된 상부하우징과 하부하우징을 육안으로 검사하여 불량을 수거함으로써 검사의 정확도가 떨어지고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명에 따른 비전검사장치 및 방법은 다음과 같은 과제의 해결을 목적으로 한다.
첫째, 검사기준을 표준화하여 불량 제품을 선별하고 일정한 수준 이상의 제품의 품질을 확보하고자 한다.
둘째, 생산성을 향상시켜 생산원가를 절감하고자 한다.
본 발명에 따른 비전검사장치는, 검사대상인 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징이 안착되어 순환하는 이송부가 설치된 테이블을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치는, 테이블에 결합되어 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 가압하는 가압부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치는, 테이블에 결합되어 검사대상을 촬영하는 카메라부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치는, 테이블에 결합되어 카메라부에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 영상처리부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치는, 테이블에 결합되어 영상처리부에 의해 판별된 결과를 표시하는 영상표시부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치에 있어서, 이송부는, 테이블 위에 평행하게 설치되어 서로 반대방향으로 이동하는 이송레일, 상부에 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징이 안착되고 이송레일에 놓여져 이동하는 안착부 및 테이블에 결합되고 이송레일의 양단에서 안착부를 이송레일 사이를 이동시키는 레일이동부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치에 있어서, 가압부는, 테이블에 결합되는 지지부, 지지부에 결합되어 이송부의 상부에 위치하는 구동부, 구동부에 결합되어 상하로 왕복하는 연결부 및 연결부에 결합되어 이송부를 따라 이송되는 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 누르는 누름부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치에 있어서, 카메라부는, 검사대상의 위쪽을 촬영하는 제1카메라 및 조명, 검사대상의 아래쪽을 촬영하는 제2카메라 및 조명, 및 상기 검사대상의 옆쪽을 촬영하는 제3카메라 및 조명을 포함하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치에 있어서, 영상처리부에 의해 불량으로 판별된 검사대상을 수거하는 수거함; 및 수거함에 설치되는 불량감지부를 더 포함하되, 영상처리부가 검사대상을 불량으로 판별한 경우에 이송부 및 가압부의 작동이 정지되고, 검사대상이 수거함에 수거되어 불량감지부에 감지되면 이송부 및 가압부의 작동이 계속되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사방법은, 테이블에 설치되고, 검사대상인 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징이 안착되어 순환하는 이송부에 검사대상을 공급하는 공급단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사방법은, 테이블에 결합되는 가압부로 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 가압하는 가압단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사방법은, 테이블에 결합되는 카메라부로 검사대상을 촬영하는 촬영단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사방법은, 테이블에 결합되는 영상처리부로 카메라부에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 판별단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사방법은, 영상처리부에서 정상으로 판별한 경우에 테이블에 결합되는 영상표시부에 정상으로 표시하고 검사대상을 배출하는 배출단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사방법은, 영상처리부에서 정상으로 판별하지 아니한 경우에 영상표시부에 경고하고 검사대상을 수거하는 경고 및 수거단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비전검사장치 및 방법은 이송부가 설치된 테이블, 가압부, 카메라부, 영상처리부 및 영상표시부 등을 포함함으로써, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 검사기준을 표준화하여 불량 제품을 선별하고 일정한 수준 이상의 제품의 품질을 확보할 수 있다.
둘째, 생산성을 향상시켜 생산원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전검사장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전검사장치로 상부하우징에 조립된 부품을 검사하는 경우의 가압부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비전검사장치로 하부하우징에 조립된 부품을 검사하는 경우의 가압부를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전검사장치의 카메라부를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비전검사방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 비전검사장치 및 방법에 관한 것으로서, 검사대상인 부품(30)이 조립된 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)을 촬영한 이미지와 미리 촬영된 기본이미지를 비교하여 검사대상의 정상 또는 불량을 판별하기 위한 비전검사장치 및 방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비전검사장치 및 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 비전검사장치는 검사대상인 부품(30)이 조립된 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)이 안착되어 순환하는 이송부(120)가 설치된 테이블(100); 상기 테이블(100)에 결합되어 상기 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)에 조립된 부품(30)을 가압하는 가압부(200); 상기 테이블(100)에 결합되어 상기 검사대상을 촬영하는 카메라부(300); 상기 테이블(100)에 결합되어 상기 카메라부(300)에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 영상처리부; 및 상기 테이블(100)에 결합되어 상기 영상처리부에 의해 판별된 결과를 표시하는 영상표시부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 상부하우징(10)에는 버튼, 키패드, PCB 프레임 등의 부품(30)이 조립되고, 상기 하부하우징(20)에는 배터리 커넥터, 엠블럼 등의 부품(30)이 조립된다.
상기 테이블(100)은 비전검사장치가 설치되는 기본구조로서 작업대 역할을 한다.
상기 이송부(120)는, 상기 테이블(100) 위에 평행하게 설치되어 서로 반대방향으로 이동하는 이송레일(122); 상부에 상기 부품(30)이 조립된 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)이 안착되고 상기 이송레일(122)에 놓여져 이동하는 안착부(124); 및 상기 테이블(100)에 결합되고 상기 이송레일(122)의 양단에서 상기 안착부(124)를 상기 이송레일(122) 사이를 이동시키는 레일이동부(126);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이송부(120)는 직사각형의 테이블(100) 위에 길이방향으로 설치되는 한 쌍의 이송레일(122)을 포함하는데, 상기 이송레일(122)은 서로 반대방향으로 상기 안착부(124)를 이송한다. 상기 이송레일(122)은 물체를 이송시키기 위해 일반적으로 사용되는 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
그리고 상기 안착부(124)는 상부에 검사대상을 안착하고 하부는 상기 이송레일(122)에 놓여져 테이블(100) 위를 이동하게 되는데, 상기 카메라부(300)가 상기 검사대상을 아래쪽 및 옆쪽에서 촬영할 수 있도록 상하로 관통된 중공 및 측면홈이 형성된다.
또한, 상기 레일이동부(126)는 상기 한 쌍의 이송레일(122) 중 어느 한쪽을 따라 이동한 안착부(124)를 나머지 한쪽으로 수평이동시키는 부분으로서, 상기 이송레일(122)의 양단부에 위치되도록 상기 테이블(100)에 설치되므로, 상기 안착부(124)는 상기 테이블(100) 위를 순환하게 되는 것이다.
상기 이송부(120)는 상기 가압부(200) 또는 카메라부(300) 아래쪽에 상기 안착부(124)가 위치하게 되면 이송을 멈추고 상기 가압부(200) 또는 카메라부(300)가 가압 또는 촬영 작업을 수행하고, 상기 작업이 끝나면 다시 이송을 계속하는 동작을 반복하게 된다.
상기 가압부(200)는, 상기 테이블(100)에 결합되는 지지부(220); 상기 지지부(220)에 결합되어 상기 이송부(120)의 상부에 위치하는 구동부(240); 상기 구동부(240)에 결합되어 상하로 왕복하는 연결부(260); 및 상기 연결부(260)에 결합되어 상기 이송부(120)를 따라 이송되는 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)에 조립된 부품(30)을 누르는 누름부(280);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부(220)는 상기 구동부(240)를 지지하기 위해 상기 테이블(100)에 결합되는 부분으로서, 상기 구동부(240)가 상기 이송레일(122)의 상부 즉, 상기 안착부(124)에 안착된 검사대상의 위쪽에 위치하도록 설치된다.
상기 구동부(240)는 상기 연결부(260) 및 누름부(280)를 상하로 왕복하도록 구동하는 부분으로서, 상기 구동부(240)의 하부는 상기 연결부(260)의 상부와 연결된다. 상기 구동부(240)는 일반적으로 왕복운동에 사용되는 모터, 실린더 등을 이용할 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 작업환경을 고려해 에어실린더를 이용하고 있다.
상기 연결부(260)는 상기 구동부(240)와 상기 누름부(280)를 연결하는 부분으로서, 상기 구동부(240)의 왕복운동을 상기 누름부(280)에 전달하게 되는데, 상기 연결부(260)와 누름부(280)는 필요에 따라 일체로 제작할 수도 있다.
상기 누름부(280)는 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)에 조립된 부품(30)을 누르는 부분으로서, 조립된 부품(30)에 따라 교체가 가능하다. 그리고 상기 누름부(280)는 상기 연결부(260)에 높이 조절이 가능하게 결합하여 누르는 압력을 조절할 수 있으며, 좌우 위치 조절이 가능하게 결합하여 누르는 위치를 정확하게 조절할 수도 있다.
상기 카메라부(300)는, 상기 검사대상의 위쪽을 촬영하는 제1카메라(320) 및 조명; 상기 검사대상의 아래쪽을 촬영하는 제2카메라(340) 및 조명; 및 상기 검사대상의 옆쪽을 촬영하는 제3카메라(360) 및 조명;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 카메라부(300)는 제1카메라부터 제3카메라(320. 340, 360)까지 3개의 카메라를 배치하여 검사대상을 촬영함으로써 검사의 정확도를 높일 수 있고, 각각의 카메라의 위치 및 촬영각도를 필요에 따라 조절할 수 있도록 상기 테이블(100)에 결합할 수 있다.
그리고 상기 제1카메라 내지 제3카메라(320. 340, 360)는 촬영에 필요한 조명을 구비하여 검사대상의 선명한 이미지를 촬영할 수 있다.
상기 영상처리부는 미리 정상 조립된 제품을 촬영한 기본이미지와 상기 카메라부(300)가 촬영한 검사대상의 이미지를 비교함으로써 검사대상의 조립상태가 정상인지 아니며 불량인지를 판별하는 부분이다.
즉, 미리 입력된 기본이미지와 촬영된 이미지를 비교하여 소정의 검사기준 이상으로 일치하면 정상적으로 조립된 제품으로 판별하는 것으로서, 상기 검사기준은 필요에 따라서 조정이 가능하다.
그리고 상기 카메라부(300)로 촬영된 이미지와 상기 영상처리부가 판별한 결과는 상기 영상표시부(500)에 표시되므로 작업자가 육안으로 검사결과를 확인할 수 있으며, 불량제품으로 판별된 경우 상기 영상표시부(500)는 경고 메세지를 표시함으로써 작업자가 상기 불량제품을 수거할 수 있게 된다. 이때 불량제품임을 경고하는 별도의 경고등 또는 경고음발생장치 등을 더 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 비전검사장치는 상기 영상처리부에 의해 불량으로 판별된 검사대상을 수거하는 수거함(600); 및 상기 수거함(600)에 설치되는 불량감지부;를 더 포함하되, 상기 영상처리부가 검사대상을 불량으로 판별한 경우에 상기 이송부(120) 및 가압부(200)의 작동이 정지되고, 상기 검사대상이 상기 수거함(600)에 수거되어 상기 불량감지부에 감지되면 상기 이송부(120) 및 가압부(200)의 작동이 계속되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 영상처리부가 검사대상을 불량제품으로 판별하면 상기 이송부(120) 및 가압부(200)의 작동이 정지되고 상기 영상표시부(500), 경고등 및 경고음발생장치를 통해 작업자에게 경고하게 되며, 작업자가 상기 불량제품을 수거하여 상기 수거함(600)에 넣어서 상기 불량감지부가 상기 불량제품이 수거되었음을 감지하면 상기 이송부(120) 및 가압부(200)의 작동이 계속되게 된다.
이렇게 불량제품을 완전히 수거할 수 있으므로 일정한 수준 이상의 제품만을 선별할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 비전검사방법에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 비전검사방법은 테이블(100)에 설치되고, 검사대상인 부품(30)이 조립된 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)이 안착되어 순환하는 이송부(120)에 상기 검사대상을 공급하는 공급단계; 상기 테이블(100)에 결합되는 가압부(200)로 상기 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)에 조립된 부품(30)을 가압하는 가압단계; 상기 테이블(100)에 결합되는 카메라부(300)로 상기 검사대상을 촬영하는 촬영단계; 상기 테이블(100)에 결합되는 영상처리부로 상기 카메라부(300)에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 판별단계; 상기 영상처리부에서 정상으로 판별한 경우에 상기 테이블(100)에 결합되는 영상표시부(500)에 정상으로 표시하고 상기 검사대상을 배출하는 배출단계; 및 상기 영상처리부에서 정상으로 판별하지 아니한 경우에 영상표시부(500)에 경고하고 상기 검사대상을 수거하는 경고 및 수거단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
첫 번째, 상기 공급단계는 작업자가 검사대상인 상기 상부하우징(10) 또는 하부하우징(20)에 부품(30)을 조립하여 상기 이송부(120)의 안착부(124)에 안착시키는 단계로서, 상기 검사대상을 이송부(120)에 공급하는 단계이다.
두 번째, 상기 가압단계는 상기 가압부(200)가 상기 이송부(120)를 따라 이송되는 상기 검사대상을 상기 카메라부(300)로 촬영 전에 가압하는 단계이다.
세 번째, 상기 촬영단계는 상기 카메라부(300)가 상기 가압단계를 거친 상기 검사대상을 위쪽, 아래쪽 및 옆쪽의 세 방향에서 촬영하여 이미지를 획득하는 단계이다.
네 번째, 상기 판별단계는 상기 영상처리부가 상기 획득된 이미지를 상기 기본이미지와 비교하여 소정의 검사기준을 만족하는지 판단하는 단계로서, 상기 검사기준 이상으로 판단되면 정상제품으로 이하로 판단되면 불량제품으로 판별하게 된다.
다섯 번째, 상기 배출단계는 상기 영상처리부에서 상기 검사대상을 정상제품으로 판단한 경우로서, 영상표시부(500)에 정상으로 표시되고 작업자는 제품을 상기 이송부(120)에서 꺼내어 배출하게 된다.
여섯 번째, 상기 경고 및 수거단계는 상기 영상처리부에서 상기 검사대상을 불량제품으로 판단한 경우로서, 상기 영상표시부(500)에 불량으로 표시되어 작업자에게 경고하면 작업자는 상기 검사대상을 수거하게 된다.
따라서 본 발명에 따른 비전검사장치 및 방법은 이송부(120)가 설치된 테이블(100), 가압부(200), 카메라부(300), 영상처리부 및 영상표시부(500) 등을 포함함으로써, 검사기준을 표준화하여 불량 제품을 선별하고 일정한 수준 이상의 제품의 품질을 확보할 수 있고, 생산성을 향상시켜 생산원가를 절감할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 비전검사장치 및 방법을 실시하기 위한 일부 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 상부하우징 20: 하부하우징
30: 부품 100: 테이블
120: 이송부 122: 이송레일
124: 안착부 126: 레일이동부
200: 가압부 220: 지지부
240: 구동부 260: 연결부
280: 누름부 300: 카메라부
320: 제1카메라 340: 제2카메라
360: 제3카메라 500: 영상표시부
600: 수거함

Claims (6)

  1. 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징을 검사대상으로 하고, 상기 검사대상이 안착되어 순환하는 이송부가 설치된 테이블;
    상기 테이블에 결합되어 상기 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 가압하는 가압부;
    상기 테이블에 결합되어 상기 검사대상을 촬영하는 카메라부;
    상기 테이블에 결합되어 상기 카메라부에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 영상처리부; 및
    상기 테이블에 결합되어 상기 영상처리부에 의해 판별된 결과를 표시하는 영상표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는, 상기 테이블 위에 평행하게 설치되어 서로 반대방향으로 이동하는 이송레일;
    상부에 상기 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징이 안착되고 상기 이송레일에 놓여져 이동하는 안착부; 및
    상기 테이블에 결합되고 상기 이송레일의 양단에서 상기 안착부를 상기 이송레일 사이를 이동시키는 레일이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압부는, 상기 테이블에 결합되는 지지부;
    상기 지지부에 결합되어 상기 이송부의 상부에 위치하는 구동부;
    상기 구동부에 결합되어 상하로 왕복하는 연결부; 및
    상기 연결부에 결합되어 상기 이송부를 따라 이송되는 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 누르는 누름부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카메라부는, 상기 검사대상의 위쪽을 촬영하는 제1카메라 및 조명;
    상기 검사대상의 아래쪽을 촬영하는 제2카메라 및 조명; 및
    상기 검사대상의 옆쪽을 촬영하는 제3카메라 및 조명;을 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영상처리부에 의해 불량으로 판별된 검사대상을 수거하는 수거함; 및
    상기 수거함에 설치되는 불량감지부;를 더 포함하되, 상기 영상처리부가 검사대상을 불량으로 판별한 경우에 상기 이송부 및 가압부의 작동이 정지되고, 상기 검사대상이 상기 수거함에 수거되어 상기 불량감지부에 감지되면 상기 이송부 및 가압부의 작동이 계속되는 것을 특징으로 하는 비전검사장치.
  6. 테이블에 설치되고, 부품이 조립된 상부하우징 또는 하부하우징을 검사대상으로 하며, 상기 검사대상이 안착되어 순환하는 이송부에 상기 검사대상을 공급하는 공급단계;
    상기 테이블에 결합되는 가압부로 상기 상부하우징 또는 하부하우징에 조립된 부품을 가압하는 가압단계;
    상기 테이블에 결합되는 카메라부로 상기 검사대상을 촬영하는 촬영단계;
    상기 테이블에 결합되는 영상처리부로 상기 카메라부에서 촬영된 이미지를 미리 촬영된 기본이미지와 비교하여 정상 여부를 판별하는 판별단계;
    상기 영상처리부에서 정상으로 판별한 경우에 상기 테이블에 결합되는 영상표시부에 정상으로 표시하고 상기 검사대상을 배출하는 배출단계; 및
    상기 영상처리부에서 정상으로 판별하지 아니한 경우에 영상표시부에 경고하고 상기 검사대상을 수거하는 경고 및 수거단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비전검사방법.
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