KR101850336B1

KR101850336B1 - 회전 비전 검사 시스템 및 회전 비전 검사 방법

Info

Publication number: KR101850336B1
Application number: KR1020170050326A
Authority: KR
Inventors: 양대운
Original assignee: 주식회사 제이코퍼레이션
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-05-31

Abstract

회전 비전 검사 시스템은 비전 카메라 지지부, 복수의 비전 카메라들, 대상체 연속 회전부, 및 비전 카메라 이송부를 포함한다. 비전 카메라 지지부는 제1 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전한다. 비전 카메라들은 제1 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 배열되며 곡면을 갖는 대상체를 향한다. 대상체 연속 회전부는 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 대상체를 연속 회전시킨다. 비전 카메라 이송부는 비전 카메라 지지부를 제2 방향 또는 제2 방향의 반대방향으로 이송시키거나, 비전 카메라 지지부를 제1 및 제2 방향들과 각각 교차하는 제3 방향 또는 제3 방향의 반대방향으로 이송시킨다.

Description

회전 비전 검사 시스템 및 회전 비전 검사 방법{SYSTEM OF ROTATIONAL VISION INSPECTION AND METHOD OF THE SAME}

본 발명은 비전 검사 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 곡면을 갖는 대상체에 대한 비전 검사를 수행하는 비전 검사 시스템 및 비전 검사 방법에 관한 것이다.

비전 검사는 카메라에서 발산되는 광을 대상체의 표면에 반사시키고, 반사된 광을 검출하여 상기 대상체의 상기 표면에 포함된 결함(defect)을 검출하는 검사 방법이다.

예를 들어, 상기 대상체의 상기 표면에 상기 결함이 포함되지 않았을 경우, 상기 카메라에서 발산되는 상기 광은 상기 대상체의 상기 표면에 의해 정반사되어 상기 카메라로 다시 입사된다.

또한, 상기 대상체의 상기 표면에 상기 결함이 포함되어 있는 경우, 상기 카메라에서 발산되는 상기 광은 상기 결함에 의해 난반사되어 상기 카메라로 다시 입사되지 않기 때문에, 상기 카메라는 상기 결함을 검출할 수 있다. 상기 카메라가 촬영하는 이미지에는 상기 결함이 서로 다른 콘트라스트(contrast)로 나타나지게 된다.

하지만, 곡면을 갖는 대상체의 경우, 상기 곡면에 결함의 포함유무에 상관없이 상기 곡면에 의해 상기 카메라에서 방출되는 광이 난반사를 일으킬 확률이 증가하기 때문에, 상기 곡면에 포함되는 상기 결함을 검출하기 어렵다. 따라서, 상기 곡면을 갖는 대상체에 대한 비전 검사를 효율적으로 수행하는 시스템에 관한 연구가 시급한 실정이다.

종래의 기술로, 한국공개특허 제10-2015-0034419호에서는 지그부를 90도 회전시켜 대상체를 다른 방향에서 촬영하는 방안을 개시하고 있으며, 한국공개특허 제10-2008-0029205호에서는 카메라를 회전시켜 측정방향을 변경하며 난반사의 영향을 최대로 줄이는 방안을 개시하고 있으나, 상기 종래의 기술들은 단순히 카메라의 측정방향만 변경시켜 결함 검출 가능성을 증가시키는 방안에 대해 개시하고 있을 뿐, 곡면에 포함된 결함을 검출하는 구체적인 방안을 개시하지 못하고 있다.

이에 따라, 상기 대상체의 곡면에 포함된 결함을 효율적으로 검출할 수 있는 비전 검사 시스템에 관한 연구가 시급한 실정이다.

본 발명의 일 과제는 대상체의 곡면에 포함된 결함을 효율적으로 검출할 수 있는 회전 비전 검사 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 과제는 대상체의 곡면에 포함된 결함을 효율적으로 검출할 수 있는 회전 비전 검사 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위하여, 회전 비전 검사 시스템은 비전 카메라 지지부, 복수의 비전 카메라들, 대상체 연속 회전부, 및 비전 카메라 이송부를 포함한다. 상기 비전 카메라 지지부는 제1 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전한다. 상기 비전 카메라들은 상기 비전 카메라 지지부에 의해 지지되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 배열되며 곡면을 갖는 대상체를 향한다. 상기 대상체 연속 회전부는 상기 비전 카메라들로부터 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 대상체를 지지하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 상기 대상체를 연속 회전시킨다. 상기 비전 카메라 이송부는 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제2 방향 또는 상기 제2 방향의 반대방향으로 이송시키거나, 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제1 및 제2 방향들과 각각 교차하는 제3 방향 또는 상기 제3 방향의 반대방향으로 이송시킨다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 비전 카메라들과 전기적으로 연결되어, 상기 대상체 연속 회전부에 의해 상기 대상체가 회전될 때 상기 비전 카메라들에 의해 촬영되는 직선 형상의 제1 결함 이미지 및 상기 비전 카메라 지지부에 의해 상기 비전 카메라들이 회전될 때 상기 비전 카메라들에 의해 촬영되는 원형의 제2 결함 이미지로부터 상기 대상체의 상기 곡면에 포함된 결함을 검출하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 결함 이미지들을 중첩시켜, 상기 원형의 제2 결함 이미지 내에 상기 직선 형상의 제1 결함 이미지가 포함되는 경우를 검출하여 상기 대상체의 상기 곡면에 포함된 상기 결함을 검출할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 비전 카메라들은 상기 비전 카메라 지지부에 의해 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 이동하면서 동시에 상기 대상체를 촬영하거나, 상기 대상체가 상기 대상체 연속 회전부에 의해서 상기 제2 회전축을 중심으로 회전할 때, 회전하는 상기 대상체를 촬영할 수 있다.

상술한 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위하여, 회전 비전 검사 방법은 제1 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전하는 비전 카메라 지지부, 상기 비전 카메라 지지부에 의해 지지되고 상기 제1 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 배열되며 곡면을 갖는 대상체를 향하는 복수의 비전 카메라들, 상기 비전 카메라들로부터 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고 상기 대상체를 지지하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 상기 대상체를 연속 회전시키는 대상체 연속 회전부, 및 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제2 방향 또는 상기 제2 방향의 반대방향으로 이송시키거나 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제1 및 제2 방향들과 각각 교차하는 제3 방향 또는 상기 제3 방향의 반대방향으로 이송시키는 비전 카메라 이송부를 포함하는 회전 비전 검사 시스템을 제공한다. 상기 비전 카메라 이송부를 이용하여 상기 비전 카메라들이 상기 대상체를 향하도록 상기 제2 방향 또는 상기 제3 방향으로 이송한다. 상기 대상체 연속 회전부를 이용하여 상기 대상체를 상기 제2 회전축을 중심으로 회전시키면서, 동시에 회전하는 상기 대상체를 상기 비전 카메라들로 촬영한다. 상기 비전 카메라 지지부를 이용하여 상기 비전 카메라들을 상기 제1 회전축을 중심으로 회전시키면서, 동시에 상기 대상체를 상기 비전 카메라들로 촬영한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 시스템 및 회전 비전 검사 방법은 다음과 같은 효과들이 있다.

첫째, 제1 회전축을 중심으로 복수의 비전 카메라들을 회전시키면서 동시에 대상체를 촬영하기 때문에, 상기 대상체의 곡면에 포함된 결함을 효율적으로 검출할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 회전축을 중심으로 상기 비전 카메라들을 회전시키면서 상기 대상체를 촬영하는 경우, 상기 비전 카메라들은 원형을 갖는 제2 결함 이미지를 촬영할 수 있다.

둘째, 제2 회전축을 중심으로 대상체 연속 회전부 및 상기 대상체를 회전시키면서 동시에 상기 비전 카메라들이 회전하는 상기 대상체를 촬영하기 때문에, 상기 결함을 효과적으로 검출할 수 있다.

예를 들어, 상기 제2 회전축을 중심으로 상기 대상체를 회전시키면서 상기 비전 카메라들이 상기 대상체를 촬영하는 경우, 상기 비전 카메라들은 직선 형상을 갖는 제1 결함 이미지를 촬영할 수 있다.

셋째, 제어부는 상기 제1 및 제2 결함 이미지들을 중첩하여, 원형을 갖는 상기 제2 결함 이미지 내에 직선 형상을 갖는 제1 결함 이미지가 포함되는 경우를 검출할 수 있다.

이에 따라, 상기 비전 카메라들의 회전, 상기 대상체의 회전, 또는 상기 대상체의 곡면에 의해 발생될 수 있는 난반사에 의해 결함 검출 가능성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 비전 카메라 이송부를 이용하여 상기 비전 카메라들이 상기 대상체를 향하도록 직선 이송시킬 수 있으며, 상기 제어부가 상기 결함을 보다 정밀하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 회전 비전 검사 시스템을 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1의 대상체의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도들이다.
도 6은 도 1의 제어부가 제1 및 제2 결함 이미지들을 중첩시켜 결함을 검출하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 시스템을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 회전 비전 검사 시스템을 나타내는 측면도이다. 도 3은 도 1의 대상체의 일부를 나타내는 사시도이다. 도 4 및 도 5는 도 3의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도들이다. 도 6은 도 1의 제어부가 제1 및 제2 결함 이미지들을 중첩시켜 결함을 검출하는 것을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 시스템(10)은 비전 카메라 지지부(110), 복수의 비전 카메라들(100), 대상체 연속 회전부(200), 및 비전 카메라 이송부(300)를 포함한다.

비전 카메라 지지부(110)는 제1 방향(D1)을 따라 연장되는 제1 회전축(130)을 중심으로 회전한다. 구체적으로, 제1 회전모터(120)에 의해 발생되는 회전력이 제1 회전축(130) 및 베어링(140)을 통하여 비전 카메라 지지부(110)에 전달되어 회전될 수 있다.

예를 들어, 제1 회전모터(120)는 일단이 후술되는 비전 카메라 이송부(300)에 연결되고, 타단이 제1 회전축(130)에 연결될 수 있다. 제1 회전축(130)은 제1 회전모터(120) 및 비전 카메라 지지부(110)를 연결할 수 있다.

비전 카메라 지지부(110)에는 제1 회전축(130)을 중심으로 원주방향을 따라 후술되는 비전 카메라들(100)이 배치될 수 있으며, 비전 카메라 지지부(110)는 비전 카메라들(100)을 지지하여 비전 카메라 지지부(110)가 회전할 때 비전 카메라들(100)이 같이 회전할 수 있다.

비전 카메라들(100)은 비전 카메라 지지부(110)에 의해 지지되며, 제1 회전축(130)을 중심으로 상기 원주방향을 따라 배열되며 곡면(504, 도 3 참조)을 갖는 대상체(500, 도 3 참조)를 향할 수 있다.

각각의 비전 카메라들(100)은 대상체(500)을 향하여 광을 방출하고, 대상체(500)에 입사된 상기 광은 대상체(500)의 표면에 반사될 수 있다. 반사된 상기 광은 다시 각각의 비전 카메라들(100)에 입사하거나, 대상체(500)의 곡면(504)에 결함(510)이 있는 경우 난반사되어 각각의 비전 카메라들(100)에 입사하지 못할 수 있다.

이때, 반사된 상기 광이 결함(510)에 의해 각각의 비전 카메라들(100)에 입사되지 못하는 경우, 각각의 비전 카메라들(100)은 결함(510)에 의해 어두운 콘트라스트(contrast)를 갖는 이미지를 생성하게 되고 이를 통하여 결함(510)을 검출하게 된다.

예를 들어, 각각의 비전 카메라들(100)은 상기 광을 발광 및 수광하는 발광부(도시되지 않음) 및 수광부(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 각각의 비전 카메라들(100)은 상기 수광부만 포함하고 별도의 발광 장치, 예를 들어 조명 장치가 배치될 수 있다.

대상체 연속 회전부(200)는 비전 카메라들(100)로부터 제1 방향(D1)으로 이격되어 배치되고, 대상체(500)를 지지하며, 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 회전축(230)을 중심으로 대상체(500)를 연속 회전시킬 수 있다.

구체적으로, 대상체 연속 회전부(200)는 제2 회전축(230)의 일단에 연결되는 제2 회전모터(210) 및 제2 회전축(230)의 타단에 연결되는 대상체 지지부(220)를 포함할 수 있다.

제2 회전모터(210)는 구동력을 발생하여 제2 회전축(230) 및 대상체 지지부(220)를 통하여 상기 구동력을 대상체(500)에 전달하고, 대상체(500)를 제2 회전축(230)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)은 실질적으로 서로 수직할 수 있다.

비전 카메라 이송부(300)는 비전 카메라 지지부(110)를 지지하고, 비전 카메라 지지부(110)를 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 반대방향으로 이송시킬 수 있다. 또한, 비전 카메라 지지부(110)는 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 각각 교차하는 제3 방향(D3) 또는 제3 방향(D3)과 반대방향으로 이송시킬 수 있다.

이에 따라, 비전 카메라 지지부(110)에 의해 지지되는 비전 카메라들(100)도 비전 카메라 이송부(300)에 의하여 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 상기 반대방향으로 이송되거나, 제3 방향(D3) 또는 제3 방향(D3)의 상기 반대방향으로 이송될 수 있다.

구체적으로, 비전 카메라 이송부(300)는 비전 카메라 지지부(110)를 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 상기 반대방향으로 이송시키도록 제2 방향(D2)으로 연장되고, 비전 카메라 지지부(110)를 상기 방향들로 가이드 하는 제2 방향 가이드부(310)를 포함할 수 있다. 비전 카메라 지지부(110)는 제2 방향 가이드부(310)에 직접 연결될 수 있다.

또한, 비전 카메라 이송부(300)는 비전 카메라 지지부(110)를 제3 방향(D3) 또는 제3 방향(D3)의 상기 반대방향으로 이송시키도록 제3 방향(D3)으로 연장되고, 비전 카메라 지지부(110)를 상기 방향들로 가이드하는 제3 방향 가이드부(320)를 포함할 수 있다. 제3 방향(D3)은 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 실질적으로 각각 수직할 수 있다.

구체적으로, 제3 방향 가이드부(320)는 제2 방향 가이드부(310)를 상기 방향들로 가이드하여, 제2 방향 가이드부(310)에 직접 연결된 비전 카메라 지지부(110)를 상기 방향들로 가이드할 수 있다.

비전 카메라들(100)은 제2 및 제3 가이드부(310, 320)에 의하여 대상체(500)를 향하도록 상기 방향들로 이송될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 회전 비전 검사 시스템(10)은 비전 카메라들(100)과 전기적으로 연결되어, 대상체 연속 회전부(200)에 의해 대상체(500)가 회전될 때 비전 카메라들(100)에 의해 촬영되는 직선 형상의 제1 결함 이미지(F1) 및 비전 카메라 지지부(110)에 의해 비전 카메라들(100)이 회전될 때 비전 카메라들(100)에 의해 촬영되는 원형의 제2 결함 이미지(F2)으로부터 대상체(500)의 곡면(504)에 포함된 결함(510)을 검출하는 제어부(400)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 제3 방향 가이드부(320) 상에 배치되어, 비전 카메라들(100)과 유선 또는 무선으로 전기적 연결될 수 있다.

도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 대상체(500)는 표면(502)의 일부에 곡면(504)을 포함할 수 있고, 곡면(504)에는 결함(510)이 포함될 수 있다. 비전 카메라(102) 및 대상체(500)가 정지해 있다면 비전 카메라(102)로부터 발광되는 제1 광(L1)은 결함(510)에 의해 난반사되고, 비전 카메라(102)로부터 발광되는 제2 광(L2)도 곡면(504)에 의해 난반사될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 비전 카메라(102)로부터 발광되는 제3 광도 표면(502)에 의해 난반사될 수 있다. 이에 따라, 비전 카메라(102) 및 대상체(500)가 정지해 있다면, 비전 카메라(102)가 대상체(500)에 포함된 결함(510)을 용이하게 검출할 수 없다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 대상체(500)가 제2 방향(D2)으로 연장되는 제2 회전축(230)을 중심으로 제1 회전(R1)하면서 동시에 비전 카메라(100)가 대상체(500)를 촬영하기 위해 광(L3)을 발광하게 되며, 비전 카메라(100)는 직선 형상의 제1 결함 이미지(F1)를 획득하게 된다.

예를 들어, 제1 결함 이미지(F1)는 결함(510)이 회전하면서 만들어내는 궤적을 포함할 수 있다. 비전 카메라(100)는 상기 궤적을 촬영하기 위하여 셔터 스피드가 낮게 설정될 수 있다.

또한, 비전 카메라(500)가 제1 방향(D1)으로 연장되는 제1 회전축(130)을 중심으로 제2 회전(R2)하면서 동시에 비전 카메라(100)가 대상체(500)를 촬영하면, 비전 카메라(100)는 원형의 제2 결함 이미지(F2)를 획득하게 된다.

예를 들어, 제2 결함 이미지(F2)는 결함(510)이 회전하면서 만들어내는 궤적을 포함할 수 있다. 비전 카메라(100)는 상기 궤적을 촬영하기 위하여 셔터 스피드가 낮게 설정될 수 있다.

제어부(400)는 제1 및 제2 결함 이미지들(D1, D2)을 중첩시켜, 원형의 제2 결함 이미지(F2) 내에 직선 형상의 제1 결함 이미지(F1)가 포함되는 경우를 검출하여 대상체(500)의 곡면(504)에 포함된 결함(510)을 검출할 수 있다.

예를 들어, 제어부(400)는 직선 형상의 제1 결함 이미지(F1)가 원형의 제2 결함 이미지(F2)의 지름을 이루는 경우를 판별하고, 이를 통하여 제어부(400)는 결함 여부를 판정할 수 있다.

이와는 달리, 제어부(400)는 제1 결함 이미지(F1)의 픽셀값(pixel value) 및 제2 결함 이미지(F2)의 픽셀값(pixel value)이 중첩되는 정도를 비교하여 결함 여부를 판정할 수도 있다.

제1 및 제2 결함 이미지들(D1, D2)은 대상체(500)가 회전하는 중에 비전 카메라(100)가 회전하는 대상체(500)를 촬영하거나, 비전 카메라(100)가 회전하는 중에 대상체(500)를 촬영함으로, 대상체(500)에 포함된 결함(510)을 용이하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

구체적으로, 비전 카메라들(100)은 비전 카메라 지지부(110)에 의해 제1 회전축(130)을 중심으로 회전 이동하면서 동시에 대상체(500)를 촬영하거나, 대상체(500)가 대상체 연속 회전부(200)에 의해서 제2 회전축(230)을 중심으로 회전할 때, 회전하는 대상체(500)를 촬영할 수 있다.

이하에서는, 회전 비전 검사 시스템(10)을 이용한 회전 비전 검사 방법에 관하여 주로 기술하고자 한다.

도 7은 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 7 및 도 1 내지 도 6을 다시 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 방법은 회전 비전 검사 시스템(10)을 제공한다(S100).

회전 비전 검사 시스템(10)은 비전 카메라 지지부(110), 복수의 비전 카메라들(100), 대상체 연속 회전부(200), 비전 카메라 이송부(300), 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 회전 비전 검사 시스템(10)은 도 1 내지 도 6을 참조로 설명한 최전 비전 검사 시스템과 동일 또는 유사함으로 자세한 설명은 생략한다.

이어서, 비전 카메라 이송부(300)를 이용하여 비전 카메라(100)가 대상체(500)를 향하도록 비전 카메라 지지부(110)를 이송한다(S110).

예를 들어, 비전 카메라 이송부(300)는 비전 카메라 지지부(110)를 제2 방향(D2) 또는 제2 방향(D2)의 반대방향으로 이송시킬 수 있다. 또한, 비전 카메라 지지부(110)는 제1 및 제2 방향들(D1, D2)과 각각 교차하는 제3 방향(D3) 또는 제3 방향(D3)과 반대방향으로 이송시킬 수 있다.

이어서, 대상체 연속 회전부(200)를 이용하여 제2 회전축(230)을 중심으로 대상체(500)를 연속 회전시키면서 동시에 비전 카메라들(100)은 대상체(500)를 촬영하고, 각각의 비전 카메라들(100)은 제1 결함 이미지(F1)를 전기적 신호로 변환하여 제어부(400)로 송신할 수 있다(S120).

이어서, 비전 카메라 지지부(110)를 이용하여 제1 회전축(130)을 중심으로 비전 카메라들(100)을 연속 회전시키면서 동시에 비전 카메라들(100)은 대상체(500)를 촬영하고, 각각의 비전 카메라들(110)은 제2 결함 이미지(F2)를 전기적 신호로 변환하여 제어부(400)로 송신할 수 있다(S130).

이어서, 제어부(400)는 제1 및 제2 결함 이미지들(D1, D2)을 중첩시켜, 원형의 제2 결함 이미지(F2) 내에 직선 형상의 제1 결함 이미지(F1)가 포함되는 경우를 검출하여 대상체(500)의 곡면(504)에 포함된 결함(510)을 검출할 수 있다(S140).

전술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 회전 비전 검사 시스템(10) 및 회전 비전 검사 방법은 다음과 같은 효과들이 있다.

첫째, 제1 회전축(130)을 중심으로 비전 카메라들(100)을 회전시키면서 동시에 대상체(500)를 촬영하기 때문에, 대상체(500)의 곡면(504)에 포함된 결함(510)을 효율적으로 검출할 수 있다.

예를 들어, 제1 회전축(130)을 중심으로 비전 카메라들(100)을 회전시키면서 대상체(500)를 촬영하는 경우, 비전 카메라들(100)은 원형을 갖는 제2 결함 이미지(F2)를 촬영할 수 있다.

둘째, 제2 회전축(230)을 중심으로 대상체 연속 회전부(200) 및 대상체(500)를 회전시키면서 동시에 비전 카메라들(100)이 회전하는 대상체(500)를 촬영하기 때문에, 결함(510)을 효과적으로 검출할 수 있다.

예를 들어, 제2 회전축(230)을 중심으로 대상체(500)를 회전시키면서 비전 카메라들(100)이 대상체(500)를 촬영하는 경우, 비전 카메라들(100)은 직선 형상을 갖는 제1 결함 이미지(F1)를 촬영할 수 있다.

셋째, 제어부(400)는 제1 및 제2 결함 이미지들(F1, F2)을 중첩하여, 원형을 갖는 제2 결함 이미지(F2) 내에 직선 형상을 갖는 제1 결함 이미지(F1)가 포함되는 경우를 검출할 수 있다.

이에 따라, 비전 카메라들(100)의 회전, 대상체(500)의 회전, 또는 대상체(500)의 곡면(504)에 의해 발생될 수 있는 난반사에 의해 결함 검출 가능성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

넷째, 비전 카메라 이송부(300)를 이용하여 비전 카메라들(100)이 대상체(500)를 향하도록 직선 이송시킬 수 있으며, 제어부(400)가 결함(500)을 보다 정밀하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 회전 비전 검사 시스템 100: 비전 카메라
110: 비전 카메라 지지부 120: 제1 회전모터
130: 제1 회전축 140: 베어링
200: 대상체 연속 회전부 210: 제2 회전모터
220: 대상체 지지부 230: 제2 회전축
300: 비전 카메라 이송부 310: 제2 방향 가이드부
320: 제3 방향 가이드부 400: 제어부
500: 대상체 502: 표면
504: 곡면 510: 결함

Claims

제1 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전하는 비전 카메라 지지부;
상기 비전 카메라 지지부에 의해 지지되고, 상기 제1 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 배열되며 곡면을 갖는 대상체를 향하는 복수의 비전 카메라들;
상기 비전 카메라들로부터 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 대상체를 지지하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 상기 대상체를 연속 회전시키는 대상체 연속 회전부; 및
상기 비전 카메라 지지부를 상기 제2 방향 또는 상기 제2 방향의 반대방향으로 이송시키거나, 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제1 및 제2 방향들과 각각 교차하는 제3 방향 또는 상기 제3 방향의 반대방향으로 이송시키는 비전 카메라 이송부를 포함하고,
상기 비전 카메라들과 전기적으로 연결되어, 상기 대상체 연속 회전부에 의해 상기 대상체가 회전될 때 상기 비전 카메라들에 의해 촬영되고 상기 대상체에 포함된 결함의 궤적을 나타내는 직선 형상의 제1 결함 이미지 및 상기 비전 카메라 지지부에 의해 상기 비전 카메라들이 회전될 때 상기 비전 카메라들에 의해 촬영되고 상기 대상체에 포함된 상기 결함의 궤적을 나타내는 원형의 제2 결함 이미지로부터 상기 대상체의 상기 곡면에 포함된 결함을 검출하는 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 결함 이미지들을 중첩시켜, 상기 원형의 제2 결함 이미지 내에 상기 직선 형상의 제1 결함 이미지가 포함되는 경우를 검출하여 상기 대상체의 상기 곡면에 포함된 상기 결함을 검출하는 것을 특징으로 하는 회전 비전 검사 시스템.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 비전 카메라들은,
상기 비전 카메라 지지부에 의해 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 이동하면서 동시에 상기 대상체를 촬영하거나,
상기 대상체가 상기 대상체 연속 회전부에 의해서 상기 제2 회전축을 중심으로 회전할 때, 회전하는 상기 대상체를 촬영하는 것을 특징으로 하는 회전 비전 검사 시스템.
제1 방향으로 연장되는 제1 회전축을 중심으로 회전하는 비전 카메라 지지부, 상기 비전 카메라 지지부에 의해 지지되고 상기 제1 회전축을 중심으로 원주방향을 따라 배열되며 곡면을 갖는 대상체를 향하는 복수의 비전 카메라들, 상기 비전 카메라들로부터 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고 상기 대상체를 지지하며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 회전축을 중심으로 상기 대상체를 연속 회전시키는 대상체 연속 회전부, 및 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제2 방향 또는 상기 제2 방향의 반대방향으로 이송시키거나 상기 비전 카메라 지지부를 상기 제1 및 제2 방향들과 각각 교차하는 제3 방향 또는 상기 제3 방향의 반대방향으로 이송시키는 비전 카메라 이송부를 포함하는 회전 비전 검사 시스템을 제공하는 단계;
상기 비전 카메라 이송부를 이용하여 상기 비전 카메라들이 상기 대상체를 향하도록 상기 제2 방향 또는 상기 제3 방향으로 이송시키는 단계;
상기 대상체 연속 회전부를 이용하여 상기 대상체를 상기 제2 회전축을 중심으로 회전시키면서, 동시에 회전하는 상기 대상체를 상기 비전 카메라들로 촬영하여 제1 결함 이미지를 획득하는 단계;
상기 비전 카메라 지지부를 이용하여 상기 비전 카메라들을 상기 제1 회전축을 중심으로 회전시키면서, 동시에 상기 대상체를 상기 비전 카메라들로 촬영하여 제2 결함 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 결함 이미지들을 중첩시켜, 원형의 상기 제2 결함 이미지 내에 직선 형상의 상기 제1 결함 이미지가 포함되는 경우를 검출하여 결함을 검출하는 단계를 포함하는 회전 비전 검사 방법.