KR101674472B1 - 성형물 제품의 외관 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형에서 제작된 제품을 취출하기 전에, 로봇아암에 장착된 카메라에 의하여 촬영하여 제품의 비젼검사 결과, 양품인지 불량인지를 판단하도록 하여 제품의 생산 공정을 혁신적으로 줄이고 비젼검사 시설비를 크게 줄인 장치를 개발하였다. 본 발명의 주요 구성은 사출 성형물을 성형 후, 성형물 제품을 로봇이송장치(10)로 흡착분리하여 성형물 제품을 외관검사의 한 방법으로 카메라에 의한 검사를 실시하는 성형물 제품의 외관 검사장치에 있어서, 로봇이송장치(10)의 로봇아암(1) 하단에 카메라(2)를 설치하여, 성형물 제품을 금형에서 분리하기 전에, 카메라(2)를 이용하여 성형물 제품을 영상 촬영하여 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하며, 상기 카메라(2)는 로봇이송장치(10) 하단에 설치하는 흡착장치(50)에 설치하는 것을 특징으로 하며, 상기 흡착장치(50)에는 카메라(2)가 장착되는 카메라조정장치(13)를 설치하는 것을 특징으로 하며, 상기 흡착장치(50)는, 흡착구(11)를 고정하고 있으며 수직홈(33)을 형성하고 있는 지주대(14)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 지주대(14)의 수직홈(33)에는 가로대(30)가 고정되고, 가로대(30)에는 전후진축(18)이 고정되고, 전후진축(18)에는 브라켓(17)이 고정되며, 브라켓(17)에는 카메라(2)가 고정되는 것을 특징으로 하며, 상기 가로대(30)는 가로홈(31)을 형성하여 상기 수직홈(33)과 결합 고정되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 브라켓(17)은 호형홈(20)을 형성하는 조절구(15)를 갖추고 있으며, 호형홈(20)에는 체결판(22)이 장착되고, 체결판(22)에는 카메라(2)가 장착되는 것을 특징으로 하며, 상기 체결판(22)은 호형홈(10)의 홈 범위 내에서 틀어지게 한 후, 볼트를 포함하는 고정수단으로 고정하여, 카메라(2)의 위치를 변경 가능하게 구성한 것을 특징으로 한다

Description

성형물 제품의 외관 검사장치{OUTER FIGURE INSPECTING APPARATUS OF MOLED GOODS}

본 발명은 사출 금형기에서 사출 성형이 완료된 제품의 외관검사를 통하여 해당 제품의 불량 여부를 검사하기 위한 성형물 제품의 외관 검사장치에 관한 것이다

[문헌1] 실용신안등록번호 제 20-0117415(등록일자 : 1998.02.06)

[문헌2] 특허등록번호 :제 10-0276430(등록일자 : 2000.09.28)

종래에는 성형된 제품을 비젼 검사할 경우, 도 1 에서 보듯이, 사출기(40)의 금형(41) 상부 또는 측부에 카메라(2)를 장착하여 고정된 위치에 영상을 촬영하여 영상 데이터를 별도의 피씨에서 영상을 처리하여, 사출기 또는 후공정 장치로 판정결과를 신호로 보내주는 방식을 취해왔다.

이러한 방식으로 비젼 검사를 실시하면 금형의 형상이나 제품의 형상에 따라 카메라의 위치를 변경설치하거나 변경하여야 하는 단점이 있다

또한 이러한 비젼 검사는 금형에서 제품을 취출한 후 검사를 하기 때문에 제품 취출장비와 별도의 비젼검사장비가 소요되고 또한 취출 공정 및 검사공정이 추가로 행해지므로 생산 속도가 저하되고 시설비가 많이 소요되는 단점이 있다

본 발명은 상기한 종래의 단점을 개선하기 위하여 발명한 것으로, 금형에서 제작된 제품을 금형으로부터 취출하기 전에, 로봇아암에 장착된 카메라로 먼저 촬영하여, 제품의 비젼검사를 수행하고, 그 결과에 따라 양품인지 불량품인지 판단하도록 하여 제품의 생산 공정을 혁신적으로 줄일 수 있는 성형물 제품의 외관검사장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 성형물 제품의 외관 검사장치는, 금형내에서 성형된 성형물을 금형으로부터 취출하기 전에, 카메라를 이용한 촬영을 통해 성형물의 이상유무를 먼저 판단하기 위한 선검사 후취출 방식의 장치로서, 로봇이송장치에 구비되어 있는 로봇아암과, 상기 로봇아암의 하단부에 설치되며 카메라를 이용한 이상유무 검사가 완료된 성형물을 금형으로부터 취출하기 위한 것으로서, 금형에 대해 진퇴운동 하는 다수의 흡착구를 구비한 흡착장치와, 상기 흡착장치의 일측부에 설치되며 성형물을 향하여 흡착구의 전방에 위치하고, 상기 흡착장치가 성형물을 취출하기 전에, 성형물을 금형에 머물러 있는 상태 그대로 먼저 촬영하여, 해당 성형물의 불량 여부를 파악하게 하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라는, 흡착장치에 지지된 상태로, 전후 좌우 상하 이동 및 좌우방향 각운동이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착장치는, 상기 흡착구를 그 상하단부에 구비하며 수직으로 연장되고, 수직홈을 갖는 한 쌍의 지주대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 지주대에 카메라를 지지시키기 위한 것으로서, 상기 지주대에 교차된 상태로 수평 연장되며, 상기 수직홈에 지지되어 승강 가능함과 아울러 수평방향으로 이동 가능한 가로대와, 상기 가로대에 고정되며 지주대 및 가로대에 직교하는 방향으로 연장되고 길이방향 이동 가능한 전후진축과, 상기 전후진축에 위치조절 가능하도록 구비되며, 상기 카메라를 지지하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가로대는 가로홈을 형성하여 상기 수직홈과 결합 고정되게 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브라켓은 호형홈을 형성하는 조절구를 갖추고 있으며, 호형홈에는 체결판이 장착되고, 체결판에는 카메라가 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결판은 호형홈의 홈 범위 내에서 틀어지게 한 후, 볼트를 포함하는 고정수단으로 고정하여, 카메라의 위치를 변경 가능하게 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 사출공정 완료 후 금형으로부터, 제작된 제품을 취출하기 전에, 제품이 금형에 머물러 있는 상태 그대로, 로봇아암에 장착된 카메라를 이용해 제품을 촬영하여 제품의 비젼검사 결과, 양품인지 불량인지를 판단하도록 하여 제품의 생산 공정을 혁신적으로 줄일 수 있다

또한 비젼 검사를 위한 별도의 이송장치와 검사장치가 추가로 필요하지 않아 시설비를 크게 줄일 수 있다.

또한 공정이 단순화 됨으로 인해 생산 속도가 빨라지고 제품의 원가절감에 기여할 수 있다.

삭제

도 1 은 종래의 비젼검사를 예시하는 도면
도 2 는 본 발명의 비젼검사를 개념을 설명하는 도면
도 3 은 본 발명에 따른 로봇이송장치(10)의 설치 상태를 예시하는 도면
도 4 는 로봇이송장치에 대한 사시도
도 5 는 흡착장치(50)와 카메라 조정장치(13)를 설명하기 위한 도면
도 6 은 카메라(2)의 위치조절에 대한 것을 설명하기 위한 도면
도 7 은 카메라 조정장치(13)에 대한 작동을 설명하기 위한 도면
도 8 은 카메라 촬영에 의한 영상 전송을 설명하기 위한 도면

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 상술한다

도 2 은 본 발명에 따른 장치를 설명하기 위한 개략 설명도 이다.

기본적으로, 본 발명은 금형으로부터 성형품을 취출하는데 사용할 수 있도록 설계된 로봇아암(1)에 카메라(2)를 추가 장착하여, 성형 후 금형에서 취출을 기다리고 있는 제품(35)을 금형(3)으로부터 취출하기 전에, 제품(35)의 전체형상 또는 특정 부위를 카메라(2)로 촬영하여 제품(35)의 불량을 알아내는 구조를 갖는 것이다.

즉, 제품(35)을 금형(3)으로부터 취출하기 전, 제품(35)의 형상 변경 상태를 살펴 불량 유무를 판단하는 것이다. 또한 제품 취출 후 제품의 이탈상태와 부품 인서트 작업 등의 상태를 모니터링하여 불량 여부를 감시한다.

도 3 은 카메라(2)가 로봇아암(1)에 장착된 로봇이송장치(10)를 나타낸다.

도시한 바와 같이, 로봇이송장치(10) 하단의 로봇아암(1)에 구비되어 있는 카메라(2)가 금형(3)과 마주하고 있다. 이와같이 카메라(2)가 금형(3)에 대해 대향 하므로, 금형(3)에 대기하고 있는 성형물을 그 자세 그대로 촬영할 수 있는 것이다.
이후, 촬영된 영상데이터는 추가 프로세스를 통해 로봇에서 처리되고, 성형물은 처리결과에 따라 양품처리 또는 불량품처리를 위해 금형으로부터 분리 배출된다.

도 4 는 로봇이송장치(10)가 이송대(43)에 설치되어 좌우 이동 가능함을 보여주고 있으며, 로봇아암(1) 하단에는 흡착구(11)가 구성된 흡착장치(50)를 보여 준다. 이 흡착장치(50)는 금형(3)에서 만들어진 성형물을 흡착하여 금형(3)으로부터 분리하여 내는 작용을 한다. 도면에서 보듯이, 카메라(2)가 흡착장치(50)에 장착되어 있는데, 이는 성형물의 취출 전 성형물 촬영을 먼저 하기 위한 구성이다.

도 5 는 흡착장치(50)에 구성된 카메라 조정장치(13)를 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 로봇이송장치(10)에 4개의 흡착구(11)와 카메라조정장치(13)가 함께 설치되어 있다. 상기 흡착구(11)는 사출기(40)에서 성형된 성형물을 흡착하여 금형으로부터 분리할 수 있게 구성된다. 특히 상기 흡착구(11)는 카메라(2)에 의한 성형물 촬영 및 불량 여부 판단이 끝난 후, 성형물을 흡착 분리한다.

상기 카메라(2)는 전후좌우상하의 3차원운동은 물론 좌우방향 각도조절이 가능하다. 상기 카메라(2)를 원하는 위치에 조절하여 설치할 수 있는 메카니즘을 이하에서 설명한다.

상기한 바와같이, 카메라(2)는 좌우회전(좌우방향 각도조절), 전후상하좌우방향 이송가능하여 원하는 임의의 위치로 세팅 가능하다. 카메라(2)의 좌우 회전은 브라켓(17)에 형성한 조절구(15)에 의하여 가능하다. 상기 조절구(15)에는 호형상의 호형홈(20)이 구성되어 있다.
따라서, 볼트를 상기 호형홈(20)에 삽입하여 체결판(22)에 고정하면, 카메라(2)를 고정하고 있는 체결판(22)을 좌우방향으로 각도조절 할 수 있다. 즉, 카메라(2)의 위치를 좌우로 틀어지게 위치시키고자 할 경우, 호형홈(20)의 홈 범위 내에서 체결판(22)을 좌우로 틀어서 고정하면 위치 변경이 이루어진다.

또한, 상기 조절구(15)는 브라켓(17)과 일체를 이룬다. 상기 브라켓(17)은 틈새(26)와 체결공(25)을 가지며, 체결공(25)내에 전후진축(18)을 수용하며 가령 볼트 등을 이용해 전후진축(18)과 결합한다. 브라켓(17)을 전후진축(18)의 길이방향으로 이동시켜 고정할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 전후진축(18)은 수평으로 연장된 가로대(30)의 연장단부에 고정된다. 또한 가로대(30)는 수직의 지주대(14)에 지지된 상태로 좌우 이동 및 상하 승강 위치 조절이 가능하다.
상기 전후진축(18)이 설치되는 가로대(30)의 좌우 및 상하 이동을 이하 설명한다. 가로대(30)의 좌우 상하 이동은 가로대(30)에 형성한 가로홈(31)과 지주대(14)에 형성한 수직홈(33)에 의하여 이루어진다.

즉, 지주대(14)에 가로대(30)를 직각으로 교차시킨 상태로, 수직홈(33) 및 가로홈(31)을 관통하는 고정볼트 등의 체결수단으로, 지주대(14)와 가로대(30)를 고정하면 가로대(30)의 좌우 상하 위치 이동 및 고정이 가능하다.

특히, 도 6에서 보듯이, 카메라(2)의 상하, 전후 및 비스듬한 경사 이동이 가능하다. 따라서 성형물 제품(35)에 대하여 카메라(2)의 상하 위치, 간격 및 각도 조절이 가능하다.

한 가지 예를들어, 도 5에서, 카메라(2)의 체결판(22)을 호형홈(20) 내에서 틀어주면 카메라(2)가 비스듬하게 경사지게 위치시킬 수 있다.

도 7 은 카메라 조정장치(13) 부분에 대한 움직임을 상세히 보여주는 참고도면이다

도 8 은 로봇아암(1) 하단에 구성된 흡착장치(50)에 설치한 카메라(2)를 보여준다. 사출기에서 성형된 제품에 대하여 카메라(2)에서 촬영된 영상은 CPU에서 영상 데이터 처리하여 화면을 전송한다. 그러면 제어장치에서 이 전송된 화면을 소정의 표준화면과 차이 여부를 판단 및 분석하여 불량 여부를 판단한다. 불량이라 판단되면 흡착장치(50)에서 제품을 분리하여 불량처리 라인으로 이동시킨다

이렇게 구성하면, 별도의 불량 처리 여부를 위한 비젼검사장치가 불필요하고, 또한, 불량 감별을 위한 별도의 불량 판단 라인으로의 이송도 불필요하여, 장치의 전체적인 공정이 빨라져 생산성을 높일 수 있다.

또한 카메라조정장치(13)에 의하면, 카메라(2)의 설치 위치를 상하, 좌우, 전후, 경사 및 틀어짐의 위치 등 임의로 조절하여 위치시킬 수 있어 어떠한 형상의 성형물 제품에 대하여 정확한 영상을 얻을 수 있다.

1 로봇아암 2 카메라
3. 금형 10 로봇이송장치
11 흡착구 13 온도센서 이송장치
14 지주대 15 조절구
17 브라켓 18 전후진축
20 호형홈 22 체결판
30 가로대 31 가로홈
33 수직홈 35 제품
40 사출기 41 금형
43 이송대 50 흡착장치

Claims (8)

1. 금형내에서 성형된 성형물을 금형으로부터 취출하기 전에, 카메라를 이용한 촬영을 통해 성형물의 이상유무를 먼저 판단하기 위한 선검사 후취출 방식의 장치로서,
   로봇이송장치(10)에 구비되어 있는 로봇아암(1)과,
   상기 로봇아암(1)의 하단부에 설치되며 카메라를 이용한 이상유무 검사가 완료된 성형물을 금형으로부터 취출하기 위한 것으로서, 금형에 대해 진퇴운동 하는 다수의 흡착구(11)를 구비한 흡착장치(50)와,
   상기 흡착장치(50)의 일측부에 설치되며 성형물을 향하여 흡착구(11)의 전방에 위치하고, 상기 흡착장치가 성형물을 취출하기 전에, 성형물을 금형에 머물러 있는 상태 그대로 먼저 촬영하여, 해당 성형물의 불량 여부를 파악하게 하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 카메라(2)는, 흡착장치에 지지된 상태로, 전후 좌우 상하 이동 및 좌우방향 각운동이 가능한 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 흡착장치(50)는, 상기 흡착구(11)를 그 상하단부에 구비하며 수직으로 연장되고, 수직홈(33)을 갖는 한 쌍의 지주대(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 지주대(14)에 카메라(2)를 지지시키기 위한 것으로서,
   상기 지주대(14)에 교차된 상태로 수평 연장되며, 상기 수직홈(33)에 지지되어 승강 가능함과 아울러 수평방향으로 이동 가능한 가로대(30)와,
   상기 가로대(30)에 고정되며 지주대(14) 및 가로대(30)에 직교하는 방향으로 연장되고 길이방향 이동 가능한 전후진축(18)과,
   상기 전후진축(18)에 위치조절 가능하도록 구비되며, 상기 카메라(2)를 지지하는 브라켓(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 가로대(30)는 가로홈(31)을 형성하여 상기 수직홈(33)과 결합 고정되게 구성한 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 브라켓(17)은 호형홈(20)을 형성하는 조절구(15)를 갖추고 있으며, 호형홈(20)에는 체결판(22)이 장착되고, 체결판(22)에는 카메라(2)가 장착되는 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 체결판(22)은 호형홈(10)의 홈 범위 내에서 틀어지게 한 후, 볼트를 포함하는 고정수단으로 고정하여, 카메라(2)의 위치를 변경 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 성형물 제품의 외관 검사장치.
   
   
   
   

Images