KR101739204B1 - 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치를 제공한다. 상기 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치는 일측이 개구되고, 내부에 설치 공간이 형성되는 본체부와; 상기 본체부의 상기 설치 공간에 배치되며, 상기 본체부 외부에 위치되는 검사 대상물로 제 1검사 조명을 조사하는 주 광원부; 및 상기 개구를 에워싸도록 상기 개구 근방에 배치되며, 상기 검사 대상물로 제 2검사 조명을 조사하는 보조 광원부를 포함한다.

Description

검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치{DEVICE FOR INSPECTING SURFACE}
본 발명은 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주광원의 출사 경로의 테두리에 보조 광원을 설치하여 검사 대상물로의 검사 조명 면적의 확장하여 검사 결과의 정확성을 향상시킬 수 있는 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모든 제품의 생산 공정에서는 제조 공정 이후에 완성된 제품의 완성도를 평가하기 위하여 결함 검사 공정을 거치게 된다.
이 때, 결함이란 제품의 특성을 저해하는 모든 요소를 통칭한다고 할 수 있으며, 매우 작아 육안으로는 보이지 않는 것으로부터 육안으로 확인할 수 있는 크기까지 다양한 크기의 결함이 존재할 수 있다.
비교적 큰 물체의 외형상 결함의 검사는 통상 임의로 샘플을 추출하여 작업자가 직접 육안으로 제품을 검사하는 방식으로 이루어지며, 작은 물체의 경우도 현미경 등을 이용하여 작업자가 검사할 수도 있다.
그러나, 이 경우 생산된 모든 제품에 대해 검사하는 것이 불가능하고 작업자의 육안 관찰에 따른 주관적인 검사이므로 객관적인 제품 검사가 어렵다는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 검사 과정을 자동화한 검사 시스템이 사용되는데, 이는 CCD(전하 결합 소자; charge-coupled device) 카메라를 통해 획득한 제품의 영상을 영상 분석 소프트웨어를 통해 미리 입력된 표준 영상과 비교, 분석하여 과학적인 의사 결정을 함으로써 객관적인 전수 검사와 품질 관리의 자동화를 이루고 있다.
이와 같은 자동화 검사 장비는 크게 광학계, 영상 분석계, 기계 제어계로 분류될 수 있다.
광학계는 측정하고자 하는 지역을 조명하여 반사되는 영상을 획득하여 영상 분석계로 전송하며, 영상 분석계에서는 전송된 영상의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 미리 입력되어 있는 표준 영상과의 비교, 분석을 통해 유형별, 등급별로 불량을 분류하여 결과를 출력한다.
기계 제어계는 영상 분석 결과에 따라 유형별, 등급별로 불량품을 직접 분류하는 역할을 한다.
종래 기술의 자동화 결함 검사 장치에서 검사 대상 물체의 상을 얻기 위해 사용하는 조명 장치로는 이면 조명 장치, 상부 조명 장치, 측면 조명 장치 등이 있다.
그러나, 종래의 조명 장치는 검사 대상 물체로 일율적인 방향으로 조명을 이로기 때문에, 측정 결과에 대한 신뢰가 하락될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 국제출원번호 PCT/JP1998/003076(1998.07.09)가 있으며, 상기 선행문헌에는 면검사장치 및 방법에 간한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 주광원의 출사 경로의 테두리에 보조 광원을 설치하여 검사 대상물로의 검사 조명 면적의 확장하여 검사 결과의 정확성을 향상시킬 수 있는 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치를 제공함에 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치를 제공한다.
상기 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치는 일측이 개구되고, 내부에 설치 공간이 형성되는 본체부와; 상기 본체부의 상기 설치 공간에 배치되며, 상기 본체부 외부에 위치되는 검사 대상물로 제 1검사 조명을 조사하는 주 광원부; 및 상기 개구를 에워싸도록 상기 개구 근방에 배치되며, 상기 검사 대상물로 제 2검사 조명을 조사하는 보조 광원부를 포함한다.
상기 주 광원부는, 상기 설치 공간의 내부 저면에 배치되는 제 1엘이디 부와, 상기 제 1엘이디 모듈의 상부에 배치되며, 상기 제 1엘이디 부로부터 출사되는 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판의 상단에 배치되며, 상기 확산판에 의해 출사되는 광을 상기 개구를 통해 상기 검사 대상물로 조사되도록 반사시키는 반사 부재를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 보조 광원부는, 제 2엘이디 부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제 2엘이디 부는, 사각 틀 형상의 제 2기판과, 상기 제 2기판에 실장되어, 상기 제 2검사 조명을 조사하는 제 2엘이디 모듈을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 2기판은, 상기 개구의 외측 영역에 고정 설치되어, 상기 개구를 에워싸는 것이 바람직하다.
상기 제 2기판은, 상기 개구의 내측 영역에 고정 설치되어, 상기 개구를 에워싸는 것이 바람직하다.
상기 제 2기판은, 4개의 단위 기판을 포함할 수 있다.
상기 개구 인근 영역에는, 상기 4개의 단위 기판을 고정하는 4개의 고정 브라켓이 설치되는 것이 바람직하다.
상기 4개의 고정 브라켓 각각은, 상기 개구 인근 영역에 고정되는 제 1고정 브라켓과, 상기 4개의 단위 기판 각각이 배치되고, 상기 제 1고정 브라켓의 단부에 힌지 연결되어 회전각도 가변이 가능하게 설치되는 제 2고정 브라켓과, 상기 제 1고정 브라켓과 상기 제2 고정 브라켓을 연결하는 힌지단을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 2고정 브라켓의 회전각도에 따라, 상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈로부터 조사되는 상기 제 2검사 조명의 조사각이 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 4개의 고정 브라켓 각각은 회전 모터들과 연결될 수도 있다.
상기 회전 모터들 각각의 회전축은, 상기 4개의 고정 브라켓 각각의 힌지단에 연결되는 것이 바람직하다.
상기 회전 모터들 각각은, 제어기로부터 제어 신호를 받아 상기 힌지단을 회전시켜 상기 제 2고정 브라켓의 회전 각도를 가변시키는 것이 바람직하다.
상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈은, 서로 다른 색상의 제 2검사 조명을 형성한다.
상기 제어기는, 상기 검사 대상물의 검사 종류에 따르는 상기 제 2검사 조명의 색상을 이루도록 상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈의 점등을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 보조 광원부는, 주름관을 통해 상기 개구의 인근 영역에 연결되어 사방으로의 기울어짐 각도의 조절이 가능한 것이 바람직하다.
본 발명은, 주 광원부의 출사 경로의 테두리에 보조 광원부를 설치하여 검사 대상물로의 검사 조명 면적의 확장하여 검사 결과의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 보조 광원부를 개구를 경계로 본체부의 내측에 배치되도록 함으로써, 검사 장치 자체를 슬람하게 형성할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 보조 광원부를 형성하는 제 2기판을 4개의 단위 기판으로 분할하고,이 분할된 단위 기판들을 각각의 배치각을 조절하여, 4개의 단위 기판의 제 2엘이디 모듈에서의 제 2검사 조명의 조사각을 독립적으로 제어할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 보조 광원부를 본체부의 일단에 주름관을 사용하여 연결함으로써, 보조 광원부 자체의 자세를 사방으로의 기울어질 수 있도록 조절할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치를 보여주는 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따르는 보조 광원부를 보여주는 평면도이다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조 하여, 본 발명의 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치의 실시예들의 공통적인 구성을 설명한다.
제 1실시예
도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치는 일측이 개구되고, 내부에 설치 공간이 형성되는 본체부(100)와, 상기 본체부(100)의 상기 설치 공간에 배치되며, 상기 본체부(100) 외부에 위치되는 검사 대상물로 제 1검사 조명을 조사하는 주 광원부(200)와, 상기 개구(101)를 에워싸도록 상기 개구(101) 근방에 배치되며, 상기 검사 대상물로 제 2검사 조명을 조사하는 보조 광원부(300)로 구성된다.
여기서, 상기 주 광원부(200)는 상기 설치 공간의 내부 저면에 배치되는 제 1엘이디 부와, 상기 제 1엘이디 부의 상부에 배치되며, 상기 제 1엘이디 부로부터 출사되는 광을 확산시키는 확산판(230)과, 상기 확산판(230)의 상단에 배치되며, 상기 확산판(230)에 의해 출사되는 광을 상기 개구(101)를 통해 상기 검사 대상물로 조사되도록 반사시키는 반사 부재(240)로 구성된다.
상기 제 1엘이디 부는 제 1기판(210)과, 상기 제 1기판(210)에 실장되는 다수의 제 1엘이디 모듈(220)로 구성된다.
또한, 본 발명에 따르는 보조 광원부(300)는, 제 2엘이디 부를 포함한다.
상기 제 2엘이디 부는, 사각 틀 형상의 제 2기판(310)과, 상기 제 2기판(310)에 실장되어, 상기 제 2검사 조명을 조사하는 제 2엘이디 모듈(320)로 구성된다.
본 발명에 따르는 제 1실시예에서 상기 제 2엘이디 부는 본체부(100)의 일단에 형성되는 개구(101) 외측 영역에 고정 설치된다.
상기 고정의 방법은, 부착 물질을 통해 부착될 수도 있고, 나사와 같은 고정 부재(B)를 통해 고정 설치될 수도 있다.
따라서, 본 발명에 따르는 제 2엘이디 부는 사각 틀 형상 및 이를 따라 배치되는 다수의 제 2엘이디 모듈(320)을 구비하는 상태로, 개구(101)를 에워싸도록 배치된다.
이의 구성에 따라, 제 1검사 조명을 개구(101)를 통해 검사 대상물로 조사되고, 제 2검사 조명은 개구(101)의 테두리 영역에서 조사되어, 검사 대상물 주변 영역의 밝기를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따르는 보조 광원부가 본체부의 내측에 배치되는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 3을 참조 하면, 본 발명에 따르는 사각 틀 형상의 보조 광원부(300)는 본체부(100)의 내측에 배치되며, 특히 개구(101)의 주변 영역에 고정된다.
상기 본체부(100)의 내측에서 상기 개구(101)의 주변 영역에는 사각 틀 형상의 브라켓(330)이 설치된다.
상기 브라켓(330)에는, 사각틀 형상의 상기 보조 광원부(300)의 제 2기판(320)이 고정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르는 보조 광원부(300)는 개구(101) 주변 영역에서 본체부(100)의 내측 영역에 배치될 수 있다.
이의 구성에서도 마찬가지로, 제 1검사 조명을 개구(101)를 통해 검사 대상물로 조사되고, 제 2검사 조명은 개구(101)의 테두리 영역에서 조사되어, 검사 대상물 주면 영역의 밝기를 향상시킬 수 있음과 이울러, 도 1 및 도 2의 경우 대비 더 슬림한 구성을 이룰 수 있다.
도 4는 본 발명에 따르는 사각틀 형상의 제 2기판이 개구 외측 영역에서 기울어짐이 가능하도록 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 본체부(100)의 외측 영역에서 개구(101)를 에워싸는 영역에는 사각틀 형상의 주름관(340) 또는 주름 튜브가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 주름관(340)의 단부에는 본 발명에 따르는 보조 광원부(300)의 제 2기판(310)이 고정 설치될 수 있다.
이의 구성에 따라, 본 발명에 따르는 주름관(340)은 외력에 의해 상기와 같이 고정되는 제 2기판(310)을 사방으로의 기울어짐 정도를 조절하도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 보조 광원부(300)의 제 2검사 조명의 조사각을 가변적으로 조절할 수 있는 효과를 갖는다.
더하여, 주름관(340)은 전방으로 최대한 늘이는 경우, 보조 광원부(300)의 직선 돌출 위치로 조절할 수 있다.
제 2실시예
도 5는 본 발명의 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치의 제 2실시예를 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 제 2기판을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 제 2기판은, 4개의 단위 기판(311)을 포함할 수 있다.
상기 개구(101) 인근 영역에는, 상기 4개의 단위 기판(321)을 고정하는 4개의 고정 브라켓(360)이 설치된다.
이에 따라, 각각의 단위 기판들(311)은 해당 고정 브라켓(360)에 의해 본체부(100)의 내부에 고정될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따르는 단위 기판들이 회전 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조 하면, 본 발명에 따르는 4개의 고정 브라켓(350) 각각은, 상기 개구(101) 인근 영역에 고정되는 제 1고정 브라켓(351)과, 상기 4개의 단위 기판(311) 각각이 배치되고, 상기 제 1고정 브라켓(351)의 단부에 힌지 연결되어 회전각도 가변이 가능하게 설치되는 제 2고정 브라켓(352)과, 상기 제 1고정 브라켓(351)과 상기 제 2고정 브라켓(352)을 연결하는 힌지단(H)으로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제 2고정 브라켓(352)의 회전각도에 따라, 상기 4개의 단위 기판(311)에 실장되는 제 2엘이디 모듈(320)로부터 조사되는 상기 제 2검사 조명의 조사각이 결정될 수 있다.
더하여, 상기 4개의 고정 브라켓(350) 각각은 회전 모터들(353)과 연결될 수도 있다.
여기서, 상기 회전 모터들(353) 각각의 회전축은, 상기 4개의 고정 브라켓(350) 각각의 힌지단(H)에 연결된다.
이에 따라, 상기 회전 모터들(353) 각각은, 제어기(400)로부터 제어 신호를 받아 상기 힌지단(H)을 회전시켜 상기 제 2고정 브라켓(352)의 회전 각도를 가변시킬 수 있다.
또한, 상기 4개의 단위 기판(311)에 실장되는 제 2엘이디 모듈(320)은, 서로 다른 색상의 제 2검사 조명을 형성한다.
상기의 구성에 의해, 본 발명에 따르는 제어기(400)는, 상기 검사 대상물의 검사 종류에 따르는 상기 제 2검사 조명의 색상을 이루도록 상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈(320)의 점등을 제어할수 있다.
여기서, 상기 제어기(400)에는 상기 검사 대상물의 검사 종류에 따르는 상기 제 2검사 조명의 색상이 미리 설정된다.
상기의 구성 및 작용에 따라, 본 발명에 따르는 실시예는 주 광원부의 출사 경로의 테두리에 보조 광원부를 설치하여 검사 대상물로의 검사 조명 면적의 확장하여 검사 결과의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 보조 광원부를 개구를 경계로 본체부의 내측에 배치되도록 함으로써, 검사 장치 자체를 슬림하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 보조 광원부를 형성하는 제 2기판을 4개의 단위 기판으로 분할하고,이 분할된 단위 기판들을 각각의 배치각을 조절하여, 4개의 단위 기판의 제 2엘이디 모듈에서의 제 2검사 조명의 조사각을 독립적으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 실시예는 보조 광원부를 본체부의 일단에 주름관을 사용하여 연결함으로써, 보조 광원부 자체의 자세를 사방으로의 기울어질 수 있도록 조절할 수 있다.
이상, 본 발명의 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 본체부
101 : 개구
200 : 주광원 부
300 : 보조 광원부
310 : 제 2기판
311 : 단위 기판
320 : 제 2엘이디 모듈
400 : 제어기

Claims (10)

  1. 일측이 개구되고, 내부에 설치 공간이 형성되는 본체부;
    상기 본체부의 상기 설치 공간에 배치되며, 상기 본체부 외부에 위치되는 검사 대상물로 제 1검사 조명을 조사하는 주 광원부; 및
    상기 개구를 에워싸도록 상기 개구 근방에 배치되며, 상기 검사 대상물로 제 2검사 조명을 조사하는 보조 광원부를 포함하되,
    상기 주 광원부는, 상기 설치 공간의 내부 저면에 배치되는 제 1엘이디 부와, 상기 제 1엘이디 부의 상부에 배치되며, 상기 제 1엘이디 부로부터 출사되는 광을 확산시키는 확산판과, 상기 확산판의 상단에 배치되며, 상기 확산판에 의해 출사되는 광을 상기 개구를 통해 상기 검사 대상물로 조사되도록 반사시키는 반사 부재를 구비하고,
    상기 보조 광원부는, 제 2엘이디 부를 포함하되,
    상기 제 2엘이디 부는, 사각 형상으로 형성되는 상기 개구의 외측부를 에워싸도록 배치되는 4개의 단위 기판을 포함하는 제 2기판과,
    상기 제 2기판에 실장되어, 상기 제 2검사 조명을 조사하는 제 2엘이디 모듈을 구비하고,
    상기 제 2기판은, 상기 개구의 외측 영역에 고정 설치되어, 상기 개구를 에워싸고,
    상기 개구 인근 영역에는, 상기 4개의 단위 기판을 고정하는 4개의 고정 브라켓이 설치되고,
    상기 4개의 고정 브라켓 각각은,
    상기 개구 인근 영역에 고정되는 제 1고정 브라켓과,
    상기 4개의 단위 기판 각각이 배치되고, 상기 제 1고정 브라켓의 단부에 힌지 연결되어 회전각도 가변이 가능하게 설치되는 제 2고정 브라켓과,
    상기 제 1고정 브라켓과 상기 제2 고정 브라켓을 연결하는 힌지단을 구비하여,
    상기 제 2고정 브라켓의 회전각도에 따라, 상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈로부터 조사되는 상기 제 2검사 조명의 조사각이 결정되고,
    상기 4개의 고정 브라켓 각각은 회전 모터들과 연결되되,
    상기 회전 모터들 각각의 회전축은, 상기 4개의 고정 브라켓 각각의 힌지단에 연결되고,
    상기 회전 모터들 각각은, 제어기로부터 제어 신호를 받아 상기 힌지단을 회전시켜 상기 제 2고정 브라켓의 회전 각도를 가변시키고,
    상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈은, 서로 다른 색상의 제 2검사 조명을 형성하되,
    상기 제어기는,
    상기 검사 대상물의 검사 종류에 따르는 상기 제 2검사 조명의 색상을 이루도록 상기 4개의 단위 기판에 실장되는 제 2엘이디 모듈의 점등을 제어하되,
    상기 제어기에는 상기 검사 대상물의 검사 종류에 따르는 상기 제 2검사 조명의 색상이 미리 설정되고,
    상기 4개의 단위 기판 각각의 단부가, 상기 4개의 고정 브라켓 각각의 단부에 끼워져 고정되고,
    상기 제어기는, 상기 4개의 단위 기판들을 각각의 회전각을 조절하여, 상기 4개의 단위 기판의 제 2엘이디 모듈에서의 상기 제 2검사 조명의 조사각을 독립적으로 제어하고,
    상기 주 광원부의 제 1검사 조명의 출사 경로의 테두리에 상기 보조 광원부를 통한 상기 제 2검사 조명을 출사하여 상기 검사 대상물로의 검사 조명 면적을 확장시키는 것을 특징으로 하는 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치.
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  10. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부의 외측 영역에서 상기 개구를 에워싸는 영역에는 사각틀 형상의 주름관이 배치되되,
    상기 보조 광원부는, 상기 주름관을 통해 상기 개구의 인근 영역에 연결되고,
    상기 주름관의 상단은, 상기 개구의 인근 영역에 연결되고,
    상기 주름관의 하단은, 상기 제 2기판의 상단에 연결되어, 사방으로의 기울어짐 각도의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 검사 조명 면적의 확장이 가능한 표면 검사 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007010380A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Shimatec:Kk Ｌｅｄ照明装置
JP2009174857A (ja) 2008-01-21 2009-08-06 Omron Corp 照明装置およびこの装置を用いた欠陥検査装置
KR101350214B1 (ko) * 2012-07-06 2014-01-16 주식회사 미르기술 비접촉식 발광다이오드 검사장치와 이를 이용한 검사방법

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