KR101736458B1 - 케이스용 미세 결점 검사 장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이스의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제1 카메라와, 케이스의 전체 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제2 카메라 및 제1, 제2 카메라의 촬영 시 조명을 밝히는 제1 라이트와 제2 라이트를 도입하여, 케이스의 구조나 특성에 맞는 미세 결점 검사가 가능하고, 다관절 로봇을 이용해 케이스를 각 카메라의 촬영 위치로 정밀 조정하여 이동되도록 함으로써, 보다 정확한 검사가 가능하면서 케이스를 선별하여 배출할 수 있도록 하는 케이스용 미세 결점 검사 장비에 관한 것이다.

Description

케이스용 미세 결점 검사 장비{SURFACE INSPECTION DEVICE FOR CASE}

본 발명은 케이스의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제1 카메라와, 케이스의 전체 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제2 카메라 및 제1, 제2 카메라의 촬영 시 조명을 밝히는 제1 라이트와 제2 라이트를 도입하여, 케이스의 구조나 특성에 맞는 미세 결점 검사가 가능하고, 다관절 로봇을 이용해 케이스를 각 카메라의 촬영 위치로 정밀 조정하여 이동되도록 함으로써, 보다 정확한 검사가 가능하면서 케이스를 선별하여 배출할 수 있도록 하는 케이스용 미세 결점 검사 장비에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰, 태블릿 피씨, 디지털 카메라와 같은 각종 전자제품의 케이스에는 다양한 문양이나 심볼이 각인 또는 인쇄를 통해 형성되고, 그 재질 또한 플라스틱재, 금속재, 세라믹 등 다양한 소재가 사용되며, 카메라홀이나 플래시홀 또는 각종 버튼 삽입홀 등이 케이스의 일부를 이루도록 제작된다.

그런데 전자제품의 케이스의 표면에는 코팅이나 생산 및 운반 과정 중에 스크래치나 찍힘을 포함하는 불량품이 발생될 수 있고, 이와 같은 불량품인 케이스를 전자제품의 제작에 사용할 경우 제품의 신뢰도가 하락하는 문제점이 발생하며, 특히 다른 부품이 정확하게 조립되어야할 각종 홀 구조에 공차 이상이나 기타 미세 결점이 있을 경우 전자제품의 조립 불량이나 수밀성 저하를 야기할 수 있다.

따라서 이러한 케이스는 표면이나 각종 홀 구조의 미세 결점 내지 결함 발생 여부를 검사하는 외관 검사과정이 요구된다.

전통적으로 케이스의 외관검사는, 합의된 검사 기준을 토대로 작업자가 육안으로 직접 식별하여 실시하였으나, 작업자의 숙련도에 따라 검사의 정확성이 달라질 뿐만 아니라, 육안 검사에 따른 작업성이 떨어지고, 또 작업자의 실수 등에 의해 미세 결점을 찾지 못하는 등의 문제점이 발생할 수 있다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 생산된 케이스를 카메라를 통해 촬영하여, 검사 영상과 표본 영상을 대조하여 불량 여부를 판별하는 케이스의 외관 검사 전용의 검사 장비들이 개발 및 보급되고 있다.

그러나 종래에 보급된 검사 장비들은 조도를 비롯하여 다양한 요인들에 의해 검사 안정성을 갖지 못하여 미세 결점이 발생된 케이스를 선별하지 못하거나, 양품의 제품을 불량품으로 오인하는 등의 문제점들이 발생하고 있다.

특히, 종래의 케이스용 검사 장비들은 케이스를 벨트 이송 방식으로 이송하는 중간에 고정 설치된 복수개의 카메라를 통하거나, 또는 회전 테이블 둘레에 고정 설치된 복수개의 카메라를 통하여 일괄적으로 검사 촬영을 실시하는 바, 복수개의 카메라 사용으로 인한 단가 상승을 초래하고, 케이스의 모서리나 카메라 홀 구조와 같이 케이스의 촬영 위치나 각도 조정이 필요한 특정 부위에 대한 정밀 검사를 다각도로 실시할 수 없어, 케이스의 미세 결점 검사의 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.

참고로, 케이스의 외관 검사나 미세 결점 검사를 위한 전용 검사 장비에 관한 종래 기술들로, 등록특허 제10-0957130호, 공개특허 제10-2010-0086166호, 공개특허 제10-2010-0137065호 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

일반적인 케이스 전체 부위에 대한 외관 검사뿐만 아니라, 케이스의 모서리나 카메라홀과 같은 특정 부위에 대한 정밀 검사를 다각도로 실시하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있도록, 케이스의 특정 부위를 촬영하는 제1 카메라와 케이스의 전체 부위를 촬영하는 제2 카메라 및 각 카메라의 조명을 위한 제1 라이트와 제2 라이트를 구비한 검사부를 포함하고, 카메라의 개별 이송, 검사 스캐닝 시 케이스의 위치나 방향 전환, 제1 라이트의 조명 각도 조정, 검사 후 케이스의 선별 배출이 가능하도록 다관절 로봇으로 이루어진 이송부를 포함하는 케이스용 미세 결점 검사 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 검사부의 위치 조절이 가능하도록 함으로써, 검사할 케이스의 규격이나 모양 등에 따라 카메라 및 라이트의 설계 위치를 다양하게 조정할 수 있으며, 케이스의 전체 스캐닝 및 케이스의 부분 스캐닝에 각각 적합한 조명을 개별적으로 제공할 수 있도록, 제1 카메라, 렌즈에 제2 라이트가 장착된 제2 카메라, 제1 라이트가 각각 개별적으로 장착되는 제1 클램프, 제2 클램프 및 서포트를 구비한 장착 플레이트를 포함하는 케이스용 미세 결점 검사 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 케이스의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝할 때 특정 부위의 구조 또는 여러 포인트의 특정 부위에 대한 조명 각도를 다관절 로봇과 연동하여 조정할 수 있도록, 제1 라이트의 각도 조절수단을 구비한 서포트를 포함하는 케이스용 미세 결점 검사 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비는,

케이스가 안착되는 대기부;

케이스의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제1 카메라와, 케이스의 전체 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제2 카메라, 그리고 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라의 촬영 시 조명을 밝히는 제1 라이트 및 제2 라이트를 구비한 검사부;

상기 대기부의 케이스를, 상기 검사부의 각 카메라 촬영 위치로 이동시키고, 검사 완료되어 선별된 케이스를 배출하는 다관절 로봇으로 이루어진 이송부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비에서,

상기 검사부는, 본체의 프레임에 슬라이딩 결합되어 위치 조절 가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비에서,

상기 검사부는, 상기 제1 카메라가 장착되는 제1 클램프와, 상기 제2 카메라가 장착되는 제2 클램프와, 상기 제1 라이트가 장착되는 서포트를 구비한 장착 플레이트를 포함하고,

상기 제2 라이트는 상기 제2 카메라의 렌즈에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비에서,

상기 서포트는, 상기 제1 라이트의 조명 각도를 조절할 수 있도록 하는 각도 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비는, 케이스의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제1 카메라와, 케이스의 전체 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제2 카메라 및 제1, 제2 카메라의 촬영 시 조명을 밝히는 제1 라이트와 제2 라이트를 도입하여, 케이스의 구조나 특성에 맞는 미세 결점 검사가 가능하고, 다관절 로봇을 이용해 케이스를 각 카메라의 촬영 위치로 정밀 조정하여 이동되도록 함으로써, 카메라의 초점 조절, 검사에 필요한 조도 확보, 케이스의 방향 전환 등이 가능하여, 케이스의 외관 검사를 다각도로 보다 정확하게 실시할 수 있고, 양품 또는 불량품으로 선별된 케이스를 다관절 로봇을 이용해 분류, 배출할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있고, 2대의 카메라만을 이용해 여러 포인트를 한 번에 정밀 검사할 수 있어, 케이스용 미세 결점 검사 장비의 제조 단가를 절감 및 콤팩트화를 달성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비의 정면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 검사부의 발췌 평면도 및 정면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 제1 카메라와 제2 카메라의 발췌 정면도들.
도 7은 본 발명에 따른 다관절 로봇의 구동암의 발췌 평면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

설명에 앞서, 본 발명을 이용해 미세 결점을 검사할 수 있는 케이스는, 스마트폰, 태블릿 피씨, 디지털 카메라와 같은 각종 전자제품에서 외관 검사가 필수적으로 수반되어야 하는 모든 종류의 케이스로써, 케이스의 재질이나 종류 등에 제한이 없으며, 특히 다른 부품과 정밀하게 조립되어야 하는 케이스의 정밀 외관 검사에 본 발명을 적용할 경우 그 효용성이 더욱 증대될 수 있다.

본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하를 정하고, 케이스(1)가 촬영되는 일면의 배치 방향을 전방으로 하여 전, 후를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명의 전체 구성을 도시한 평면도인 도 1 및 정면도인 도 2, 검사부(20)의 주요 구성을 발췌하여 도시한 평면도들과 정면도들인 도 3 내지 도 6, 그리고 다관절 로봇의 구동암(31)을 발췌하여 도시한 평면도인 도 7에 도시된 바와 같이,

본 발명에 따른 케이스용 미세 결점 검사 장비는 크게, 대기부(10), 검사부(20), 이송부(30)를 포함한다.

상기 검사부(20) 및 이송부(30)는 본체의 베이스(B) 상부에 서로 대향하는 방향에 배치되도록 설치되고, 검사부(20)와 이송부(30) 사이에 대기부(10)가 설치되어 이송부(30)의 다관절 로봇이 대기부(10)의 케이스(1)를 검사부(20)의 촬영 위치로 이동시키고, 검사 완료 후 양품 또는 불량품 판별 결과에 따라 다관절 로봇이 베이스(B)의 일측(보다 바람직하게는 대기부(10)의 반대편)에 마련된 배출 위치로 케이스(1)를 분류하여 배출한다.

먼저 상기 대기부(10)는 케이스(1)가 안착되는 일종의 지그로써, 케이스(1)의 일면, 특히 외관 검사가 필요한 케이스(1)의 전면이 하측을 향하도록 대기부(10)에 안착되면서 공급된다.

이러한 대기부(10)로의 케이스(1) 공급은 작업자가 수작업으로 실시하는 형태 또는 구동암이 횡이동 및 종이동을 하는 겐트리 로더(gantry loader) 등을 이용해 케이스(1)를 자동으로 공급하는 형태 모두 가능하다.

그리고 상기 검사부(20)는 이송부(30)의 다관절 로봇에 의해 이송된 케이스(1)를 스캐닝하여 미세 결점 내지 결함 여부를 검사하는 것으로,

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 케이스(1)의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제1 카메라(C1)(line camera)와, 케이스(1)의 전체 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제2 카메라(C2)(area camera), 상기 제1 카메라(C1)와 상기 제2 카메라(C2)의 촬영 시 조명을 밝히는 제1 라이트(L1)와 제2 라이트(L2), 그리고 상기 제1, 제2 카메라(C1)(C2)와 상기 제1, 제2 라이트(L1)(L2)가 장착되도록 하는 장착 플레이트(21)를 포함한다.

상기 장착 플레이트(21)는 본체의 베이스(B) 상부에 설치된 프레임(F; 도 1 및 도 2 참고.)에 슬라이딩 결합되어 검사부(20)의 위치 조절이 가능하도록 한다.

이 경우 프레임(F)의 길이 방향, 즉 장착 플레이트(21)의 위치 조절 방향은, 대기부(10)와 배출 위치를 연결하는 연장선과 평행하는 방향으로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

상기 장착 플레이트(21)는 프레임(F)에 포함된 리니어 모터(미도시)와 연결되어 프레임(F)을 따라 좌우 슬라이딩 이동하도록 작동한다.

상기 장착 플레이트(21)는 중앙에 제1 카메라(C1)가 장착되는 제1 클램프(22)가 마련되고, 제1 클램프(22) 일측(보다 바람직하게는 다관절 로봇의 작동 범위를 감안하여 대기부(10) 방향측, 도면 상 우측)에 상기 제1 카메라(C1) 촬영을 위한 제1 라이트(L1)가 장착되는 서포트(25)가 마련되고, 제1 클램프(22)의 타측(서포트(25)의 반대편, 도면 상 좌측)에 제2 카메라(C2)가 장착되는 제2 클램프(24)가 마련된다.

이때 서포트(25)는 케이스(1)의 특정 부위를 제1 카메라(C1)가 확대 촬영하여 스캐닝 검사할 때 조명이 균일하면서 집중적으로 케이스를 비출 수 있도록, 장착 플레이트(21)에 대하여 이송부(30)를 향해 연장 형성되게 소정 길이를 갖도록 구비되고, 서포트(25)의 끝단부에는 제1 라이트(L1)의 각도 조절을 위한 각도 조절수단(26)이 구비된다.

상기 장착 플레이트(21)는 제1 클램프(22)가 결합되는 부위에 조절 나사(23a)를 통해 제1 클램프(22)의 수직방향 각도 조절이 이루어지도록 하는 제1 틸팅 스테이지(23)가 마련되어 제1 클램프(22)에 장착된 제1 카메라(C1)의 배치 각도를 조절하여 제1 카메라(C1)의 촬영 방향 내지 각도 조정이 가능하도록 한다.

제1 클램프(22)에 장착되는 제1 카메라(C1)는, 제1 카메라 본체(C1a)와 제1 렌즈(C1b)로 구성(도면에서는 설명의 편의를 위하여 제1 카메라 본체(C1a)와 제1 렌즈(C1b)가 서로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있음.)되며,

제1 렌즈(C1b)가 제1 클램프(22)에 고정된 상태에서 제1 카메라 본체(C1a)의 케이블(미도시)을 통해 촬영된 검사 영상을 제어부(미도시)로 전송하여 제어부에서 표본 영상과 검사 영상을 비교, 대조함으로써, 케이스(1)의 특정 부위에 대한 정밀 검사를 실시한다.

여기서 케이스(1)의 특정 부위란, 케이스(1)의 일면 전체가 아닌 모서리나 카메라홀과 같은 특정 홀 구조 등 케이스의 일부를 의미하는 것으로, 특히 미세 결점 내지 결함이 있을 경우, 다른 부품과의 조립성이 떨어지기 쉬운 부위를 의미한다.

이러한 제1 카메라(C1)가 촬영한 검사 영상을 제어부로 전송하면, 제어부에서 특정 검사영역의 셀을 분리시킨 다음, 각 셀의 화소값의 표준편차를 검사 테이터로 변환시켜 표준 영상의 데이터와 검사 데이터를 비교, 대조, 분석함으로써 케이스(1)의 특정 부위에 대한 미세 결점 내지 결함 여부를 판별하게 된다.

이때 제1 카메라(C1)는 케이스(1)의 특정 부위만을 확대 촬영하여 스캐닝하므로, 이를 위한 제1 라이트(L1)의 조명 각도(방향)에 따라 검사 영상의 해상도나 정확도가 달라질 수 있기 때문에, 제1 라이트(L1)가 장착되는 서포트(25)는 끝단부에 각도 조절수단(26)이 구비되어, 각도 조절수단(26)을 이용해 제1 라이트(L1)의 각도 조절이 이루어지도록 한다.

상기 각도 조절수단(26)은 힌지 볼트(26b)를 통해 서포트(25)의 끝단부에 힌지 결합되는 스윙암(26a)으로 구성되며, 제1 라이트(L1)가 장착되는 스윙암(26a)은 공압을 이용해 좌우 수평방향으로 회동하여 제1 라이트(L1)의 조명 각도 조절이 이루어지도록 한다.

또한 상기 각도 조절수단(26)은 장착 플레이트(21)에서 서포트(25)가 결합되는 부위에 조절 나사(27a)를 통해 서포트(25)의 수직방향 각도 조절이 이루어지도록 하는 제2 틸팅 스테이지(27)를 포함하여 이루어져, 제2 틸팅 스테이지(27)의 전후 수직방향 회동을 통해 제1 라이트(L1)의 조명 각도 조절이 이루어지도록 한다.

이어서 제2 클램프(24)에 장착되는 제2 카메라(C2)는, 제1 카메라(C1)와 마찬가지로, 제2 카메라 본체(C2a)와 제2 렌즈(C2b)로 구성(도면에서는 설명의 편의를 위하여 제2 카메라 본체(C2a)와 제2 렌즈(C2b)가 서로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있음.)되며,

제2 렌즈(C2b)가 제2 클램프(24)에 고정된 상태에서 제2 카메라 본체(C2a)의 케이블(미도시)을 통해 촬영되는 검사 영상을 제어부(미도시)로 전송하여 표본 영상과 검사 영상을 비교, 대조함으로써 케이스(1)의 전체 부위에 대한 외면 검사를 실시하며, 이를 이용한 데이터의 비교, 대조, 분석을 통한 미세 결점 내지 결함 여부 판별은 상기 제1 카메라(C1)와 동일한 방식으로 진행된다.

다만 제1 카메라(C1)와 제2 카메라(C2)는, 케이스(1)를 촬영하는 범위 내지 영역이 서로 다르므로, 각 촬영에 필요한 줌 기능 및 해상도 등의 부가 기능이 서로 다른 종류의 카메라가 사용될 수 있으며,

특히 제1 카메라(C1)와 달리, 제2 카메라(C2)는 케이스(1)의 전체 부위를 한 번에 촬영하므로 케이스(1)의 일면 전체 부위에 대하여 균일한 조도를 확보할 수 있도록,

제2 카메라(C2)를 위한 제2 라이트(L2)가 장착 플레이트(21)에서 별도의 위치에 개별 설치되는 것이 아니라, 제2 카메라(C2)의 렌즈에 제2 라이트(L2)가 일체로 구비되어 있는 방식인 일반 조명이 아닌 백라이트 조명장치가 사용되는 것에서 차이가 있다.

또한 상기 제2 카메라(C2)는 줌 기능을 통해 케이스(1)의 전체 부위에 대한 촬영 범위 조절이 가능하므로, 제2 클램프(24)는 제1 카메라(C1)와 같이 각도 조절을 위한 틸팅 스테이이지에 설치되지 않고, 장착 플레이트(21) 자체에 단순 고정 설치된다.

미설명 부호 21a는 각 카메라와 각 라이트의 케이블을 연결 및 정리를 위한 케이블베이어이다.

다음으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이송부(30)는 상기 대기부(10)의 케이스(1)를, 상기 검사부(20)의 각 카메라 촬영 위치로 이동시키고, 검사 완료되어 선별된 케이스(1)를 배출하는 것으로, 다관절 로봇이 사용된다.

다관절 로봇은, 구동암(31)이 다관절 구조로 이루어져, 미리 셋팅된 좌표를 따라 X, Y, Z축 관절 작동 및 회전을 하는 것으로, 구동암(31)의 끝단부에 케이스(1)를 진공 흡착하기 위한 흡착부(31a; 도 7 참고)가 마련되어, 케이스(1)를 진공 흡착한 상태에서 작동하여 케이스(1)를 이동시킨다.

이러한 다관절 로봇은 구동암(31)이 대기부(10) 상부로 구동한 상태에서 케이스(1)를 진공 흡착한 후, 제1 카메라(C1)와 제2 카메라(C2)의 촬영 위치로 순차적으로 구동하면서 촬영 스캐닝을 통한 미세 결점 검사가 이루어지도록 한 다음, 제어부로부터 검사한 케이스(1)에 대해 양불 판정 정보를 전달받으면 판정 결과에 따라 해당 배출 위치로 구동하여 진공 흡착을 해제함으로 케이스(1)가 양품 또는 불량품으로 분리 배출되도록 한다.

이 경우, 이송부(30)로써, 다관절 로봇을 이용하게 되면, 케이스(1)의 특정 부위가 제1 카메라(C1)의 전방을 향하도록 케이스(1)의 방향을 조정할 수 있으므로, 케이스(1)의 특정 부위에 대한 보다 정밀한 미세 결점 검사가 가능해지며,

이때 다관절 로봇에 의한 케이스의 방향 전환 시, 이에 대응하여 각도 조절수단(26)을 통해 제1 라이트(L1)의 방향이 조정되도록 함으로써, 보다 집중적인 조명 확보에 유리할 뿐만 아니라,

제1 카메라(C1)를 통한 케이스(10)의 특정 부위에 대한 검사 영역이 복수개의 포인트일 경우, 다관절 로봇의 구동암(31)의 방향 전환과 제1 라이트(L1)의 방향 조정이 함께 이루어지도록 셋팅하면 복수개의 포인트에 대한 케이스(1)의 정밀 검사를 하나의 카메라를 이용해 실시할 수 있는 효과가 있다.

즉, 종래의 케이스 전용 검사 장비는, 케이스에 정밀 검사가 필요한 포인트가 여러 곳일 경우, 이에 대응하여 여러 대의 카메라를 설치해야 했으나, 본 발명은 다관절 로봇과 서포트(25)의 각도 조절수단(26)을 이용해 케이스(1) 및 제1 라이트(L1)의 방향 전환이 가능하여 하나의 제1 카메라(C1)만으로도 여러 곳의 포인트를 한 번에 정밀 검사할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 상기한 구성의 케이스용 미세 결점 검사 장비의 작동을 설명한다.

먼저 작업자는 검사할 케이스(1)의 규격이나 구조 또는 종류에 맞게 프레임(F)의 리니어 모터를 이용해 검사부(20)의 장착 플레이트(21)를 이동시켜 제1, 제2 카메라(C1)(C2) 및 제1, 제2 라이트(L1)(L2)의 위치를 조절, 셋팅하고,

제1 카메라(C1)의 촬영 범위 내지 영역 등을 감안하여 제1, 제2 틸팅 스테이지(23(27)를 이용해, 제2 클램프(24) 및 서포트(25)의 배치 각도 조정을 한 후,

각 카메라의 촬영 위치 좌표를 토대로 이송부(30)의 다관절 로봇의 작동 좌표를 셋팅한다.

이후 작업자의 수작업 또는 로더를 이용한 자동 방식으로 대기부(10)에 케이스(1)가 안착되면, 다관절 로봇의 구동암(31)이 대기부(10)로 이동하여 케이스(1)를 진공 흡착한다.

이송부(30)의 다관절 로봇은 케이스(1)를 제1 카메라(C1)의 촬영 위치(보다 엄밀하게는 제1 카메라(C1)의 렌즈(C1b) 전방의 연장선 상에서 제1 라이트(L1)의 조명이 비추는 위치)로 이동시켜 검사할 케이스(1) 중 특정 부위가 제1 카메라(C1)의 렌즈(C1b)를 향하도록 한다.

이러한 다관절 로봇의 1차 구동이 완료되면 제1 라이트(L1)의 조명을 이용해 제1 카메라(C1)가 촬영한 검사 영상을 제어부로 전송하여 표본 영상과 비교 분석을 통한 케이스(1)의 특정 부위에 대한 미세 결점 검사가 실시된다.

이 경우 제1 라이트(L1)의 조명 각도가 적합하지 않거나, 또는 케이스(1)에서 정밀 검사가 필요한 포인트가 여러 개일 경우, 다관절 로봇의 관절 구동을 통한 케이스의 방향 전환 및 각도 조절수단(26)을 이용한 제1 라이트(L1)의 조명 각도를 함께 조정하여, 정밀 검사를 위한 최적의 조명을 확보하면서 케이스(1)의 여러 포인트를 한 번에 정밀 검사할 수 있도록 한다.

제1 카메라(C1)를 이용한 케이스(1)의 특정 부위 검사가 완료되면 다관절 로봇은 케이스(1)를 제2 카메라(C2)의 촬영 위치(보다 엄밀하게는 제2 카메라(C2)의 렌즈(C2b) 전방의 연장선 상의 소정 위치)로 이동시켜 검사할 케이스(1)의 일면 전체 부위가 제2 카메라(C2)의 렌즈(C2b)를 향하도록 한다.

이러한 다관절 로봇의 2차 구동이 완료되면 제2 라이트(L2)의 조명을 이용해 제2 카메라(C2)가 촬영한 검사 영상을 제어부로 전송하여 표본 영상과 비교 분석을 통한 케이스(1)의 전체 부위에 대한 외관 검사가 실시된다.

그리고 제1, 제2 카메라(C1)(C2)를 이용한 검사 결과, 케이스(1)가 양품으로 판정되면, 다관절 로봇이 검사 완료된 케이스(1)를 양품 배출 위치로 이동시켜 배출, 적층되도록 하고,

케이스(1)가 불량품으로 판정되면, 다관절 로봇이 검사 완료된 케이스(1)를 불량품 배출 위치로 이동시켜 배출, 적층되도록 함으로써,

검사부(20)에서 양품 또는 불량품으로 선별된 케이스별로 분류, 배출이 이루어진다.

이 경우, 다관절 로봇의 배출 위치 셋팅 좌표를 복수개로 설정하면, 케이스(1)의 불량 유형별로 분리 배출(예를 들어 특정 부위에만 미세 결점이 있는 경우 제1 위치로, 전체 부위의 외관에만 결점이 있는 경우 제2 위치로, 특정 부위 및 전체 부위 모두에 결점이 있는 경우 제3 위치로 등)할 수 있다.

이렇게 이송부(30)를 이용한 케이스(1)의 배출이 완료되면 다관절 로봇은 본래의 정위치로 복귀하여 다른 케이스(1)의 검사를 반복 수행하게 된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 케이스용 미세 결정 검사 장비를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 케이스 B : 베이스
F : 프레임 C1, C2 : 카메라
L1, L2 : 라이트
10 : 대기부 20 : 검사부
21 : 장착 플레이트 22, 24 : 클램프
23, 27 : 틸팅 스테이지 25 : 서포트
26 : 각도 조절수단
30 : 이송부 31 : 구동암

Claims (4)

1. 케이스(1)가 안착되는 대기부(10);
   케이스(1)의 특정 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제1 카메라(C1)와, 케이스(1)의 전체 부위를 촬영하여 스캐닝하는 제2 카메라(C2), 그리고 상기 제1 카메라(C1) 및 상기 제2 카메라(C2)의 촬영 시 조명을 밝히는 제1 라이트(L1) 및 제2 라이트(L2)를 구비한 검사부(20);
   상기 대기부(10)의 케이스(1)를, 상기 검사부(20)의 각 카메라 촬영 위치로 이동시키고, 검사 완료되어 선별된 케이스(1)를 배출하는 다관절 로봇으로 이루어진 이송부(30);를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 검사부(20)는, 본체의 프레임(F)에 슬라이딩 결합되어 위치 조절 가능한 장착 플레이트(21)를 포함하고,
   
   상기 장착 플레이트(21)는, 중앙에 구비되어 제1 카메라(C1)가 장착되는 제1 클램프(22)와, 상기 제1 클램프(22) 일측에 구비되어 상기 제1 라이트(L1)가 장착되는 서포트(25)와, 상기 제1 클램프(22) 타측에 구비되어 상기 제2 카메라(C2)가 장착되는 제2 클램프(24)를 포함하고,
   상기 제2 라이트(L2)는 상기 제2 카메라(C2)의 렌즈에 장착되어 있으며,
   
   상기 서포트(25)는, 장착 플레이트(21)에서 이송부(30)를 향해 연장 형성되게 소정 길이를 갖도록 구비되고, 서포트(25)의 끝단부에는 제1 라이트(L1)의 각도 조절을 위한 각도 조절수단(26)이 구비되고,
   
   상기 각도 조절수단(26)은, 힌지 볼트(26b)를 통해 서포트(25)의 끝단부에 힌지 결합된 스윙암(26a)으로 구성되어, 제1 라이트(L1)가 장착된 스윙암(26a)이 공압을 이용해 좌우 수평방향으로 회동하고,
   
   상기 장착 플레이트(21)는, 상기 제1 클램프(22)가 결합되는 부위에 조절 나사(23a)를 통해 제1 클램프(22)의 수직방향 각도 조절이 이루어지도록 하는 제1 틸팅 스테이지(23)와, 상기 서포트(25)가 결합되는 부위에 조절 나사(27a)를 통해 서포트(25)의 수직방향 각도 조절이 이루어지도록 하는 제2 틸팅 스테이지(27)를 포함하고,
   
   상기 다관절 로봇은, 구동암(31)이 다관절 구조로, 셋팅된 좌표를 따라 X, Y, Z축 관절 작동 및 회전을 하도록 이루어져,
   
   틸팅 스테이지(23)(27)들을 통해 제2 클램프(24) 및 서포트(25)의 배치 각도 조정이 이루어진 후, 검사 중 다관절 로봇에 의한 케이스(1)의 방향 전환 시, 이에 대응하여 각도 조절수단(26)을 통해 제1 라이트(L1)의 조명 각도가 함께 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 케이스용 미세 결점 검사 장비.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동암(31)의 끝단부에는, 케이스(1)를 진공 흡착하기 위한 흡착부(31a)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 케이스용 미세 결점 검사 장비.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 다관절 로봇은, 검사 완료 후 양품 또는 불량품의 불량 유형별로 케이스(1)를 분류하여 배출하는 것을 특징으로 하는 케이스용 미세 결점 검사 장비.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프레임(F)은, 상기 대기부(10)와 케이스(1)의 배출 위치를 연결하는 연장선과 평행하는 방향으로 길게 형성되어, 상기 장착 플레이트(21)가 프레임(F)을 따라 좌우 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 하는 케이스용 미세 결점 검사 장비.

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