KR101918921B1 - 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 및 그 방법에 관한 발명으로, 본 발명에 따른 비전검사장치는 검사 전 엔드밀이 삽입되는 제1 팔레트가 배치되는 컨베이어부, 제1 카메라 내지 제3 카메라가 배치되어 엔드밀의 치핑을 검사하는 검사부, 검사부를 통과하는 이송부, X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 포함하는 레일부 및 레일부를 따라 이동하되, 엔드밀을 이송부에 운반하는 픽업부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해, 신속하고 정밀한 엔드밀의 치핑 검사를 수행할 수 있다.

Description

엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 및 그 방법{Vision inspection equipment and method to check the quality of endmill}

본 발명은 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 및 그 방법에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 레일부를 따라 이동하는 그리퍼에 의해 이송된 엔드밀이 제1 카메라부 내지 제4 카메라부를 통과하여 치핑 검사가 수행되는 것을 그 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 신속하고 정밀한 엔드밀의 치핑 검사가 수행된다.

엔드밀(endmill)은 엔드밀링 커터라고 하며, 겉 모양은 드릴과 비슷하지만, 드릴과는 달리 상면과 옆면이 날로 구성되어 공작물의 평면 및 옆면을 가공할 수 있다. 엔드밀은 공작기계에 부착되어 회전하면서 금속을 깎고 매끈하게 다듬는 공구로, 주로 금형을 깎아 만드는데 사용한다.

엔드밀의 종류는 날의 생김새의 따라 여러가지가 있다. 대표적으로 스퀘어형 엔드밀과 볼형 엔드밀이 있다. 스퀘어형 엔드밀은 나선형의 측면 날 및 측면 날에서 연장형성되고, 상면에서 보았을 때 십자 형상인 스퀘어 날로 구성된다. 볼형 엔드밀은 나선형의 측면 날 및 측면 날에서 연장형성되고, 구 형상인 볼 날로 구성된다. 다양한 종류의 엔드밀은 목적에 따라 선택적으로 공작기계에 결합된다.

다만, 엔드밀이 공정에 의해 생산되는 과정에서 불량이 발생할 수 있고, 특히, 엔드밀의 치핑이 문제된다. 치핑(chipping)이란, 사전적 의미로는 금속.콘크리트.돌 등과 같은 물체의 표면을 깎아서 불필요한 부분을 제거하거나 구멍을 뚫는 것이나, 공구에서 치핑이라 함은, 표면 혹은 날의 특정 지점에 불규칙적인 홈이 형성된 것을 말한다. 치핑이 발생한 공구는 불량이므로, 시중에 판매하기 전 반드시 엔드밀 치핑 검사가 필요하다.

엔드밀의 치핑, 특히 치핑을 검사하는 종래의 방법으로는, 작업자가 하나씩 수작업으로 치핑을 검사하거나, 또는 소형 기계에 삽입하여 이를 관찰하는 방법이 있다. 그러나, 위와 같은 종래의 방식은 작업시간이 증가하여 생산성이 떨어지며, 정확도가 떨어져 엔드밀 제품의 신뢰도가 하락하는 문제점이 있었다

본 발명은 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 및 그 방법에 관한 발명으로, 레일부를 따라 이동하는 그리퍼에 의해 이송된 엔드밀이 제1 카메라부 내지 제4 카메라부를 통과하여 치핑 검사가 수행되는 것을 그 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 신속하고 정밀한 엔드밀의 치핑 검사가 수행된다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치는 검사 전 엔드밀이 삽입되는 제1 팔레트가 배치되는 컨베이어부, 제1 카메라 내지 제3 카메라가 배치되어 엔드밀의 치핑을 검사하는 검사부, 검사부를 통과하는 이송부, X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 포함하는 레일부 및 레일부를 따라 이동하되, 엔드밀을 이송부에 운반하는 픽업부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 제1 카메라는 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어 날의 치핑을 검사하고, 제2 카메라는 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하고, 제3 카메라는 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 측면 날의 치핑 및 전장길이를 검사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 검사부는 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 외경을 측정하는 제4 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 이송부는 가이드 레일, 가이드 레일을 따라 왕복이동하는 지지부, 지지부에 위치되는 회전 가능한 스핀들 및 스핀들의 상면에 결합된 척을 포함하고, 척에 엔드밀이 결합가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 픽업부는, 엔드밀을 착탈하는 그리퍼를 포함하고, 그리퍼는 회전 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 그리퍼는 적어도 하나 이상이 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 컨베이어부에는, 검사부에 의해 검사된 정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제2 팔레트가 배치되고, 정상 상태의 엔드밀은 픽업부에 의해 운반되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치에는 검사부에 의해 검사된 비정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제3 팔레트가 배치되고, 비정상 상태의 엔드밀은 픽업부에 의해 운반되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치의 제3 팔레트는, 적어도 하나 이상의 구역으로 분리되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 방법은 제1 팔레트에 삽입된 검사 전 엔드밀이 컨베이어부에 의해 비전검사장치 내부로 이송되는 제1 단계, 그리퍼가 X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 따라 이동하여 엔드밀을 집어 올리는 제2 단계, 그리퍼가 X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 따라 이동하고, 가이드 레일을 따라 이동하는 스핀들의 상부에 결합된 척에 엔드밀을 삽입하는 제3 단계, 스핀들이 제1 카메라 내지 제3 카메라를 포함하는 검사부를 통과하여 엔드밀의 치핑 검사가 수행되는 제4 단계 및 스핀들이 가이드 레일을 따라 최초의 위치로 돌아오는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 방법에 사용되는 비전검사장치의 제1 카메라는 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어 날의 치핑을 검사하고, 제2 카메라는 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하고, 제3 카메라는 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 측면 날의 치핑 및 전장길이를 검사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 방법의 제4 단계는, 스핀들이 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 외경을 측정하는 제4 카메라를 통과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 방법은 그리퍼가 치핑 검사 후 정상 상태로 판별된 엔드밀을 집어 올려, 컨베이어부에 의해 비전검사장치 외부로 이송되는 제2 팔레트에 운반하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 엔드밀의 치핑을 검사하는 방법은 그리퍼가, 치핑 검사 후 비정상 상태로 판별된 엔드밀을 집어 올려, 비전검사장치 내부에 위치된 제3 팔레트에 운반하는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 벨트 지지부의 양측부에 결합된 가이드부에 의해 제1 팔레트 및 제2 팔레트의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 픽업부가 레일부를 따라 이동하면서 X,Y,Z축의 3축 이동이 가능하며, 엔드밀 운반의 자유도가 증가하는 장점이 있다. 또한, 작업의 시간이 감축되어 작업 효율성이 증가하는 장점이 있다.

또한, 척의 3개의 클로가 연동하여 동시에 움직여 엔드밀을 물게되므로 엔드밀을 고정하는데 시간이 단축되므로, 작업능률이 향상되는 장점이 있다.

또한, 스핀들이 회전으로 인해 고정된 위치가 아닌 여러 위치에서의 치핑 검사가 수행되므로 치핑 검사가 정밀해지는 장점이 있다.

또한, 제1 카메라부 및 제2 카메라부를 구분하여 엔드밀의 종류에 따라 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있다.

또한, 제1 카메라부 내지 제4 카메라부는 Z축 이동이 가능하여 엔드밀의 길이에 따라 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있다.

또한, 스핀들이 검사부를 통과하는 동안, 동시에 그리퍼가 검사 대기중인 엔드밀을 물어 대기하므로, 검사 수행 시간을 단축하여 검사 효율성이 증대된다.

또한, 적어도 하나 이상의 그리퍼로 인해 검사 수행 시간을 단축하여 검사 효율성이 증대된다.

또한, 제3 팔레트는 적어도 하나 이상의 구역으로 구분되어 흠결의 종류에 따라 엔드밀을 구분하여 분리시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비전검사장치의 외관을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 비전검사장치의 덮개부 및 다리부를 제거한 모습을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 컨베이어부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 레일부 및 픽업부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 이송부를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 검사부를 도시한 도면.
도 7a 내지 7f는 본 발명에 따른 비전검사장치의 엔드밀 검사 수행 단계를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비전검사장치의 외관을 도시한 도면이다.

일정한 두께와 높이를 지니는 바닥부(30)를 기준으로 바닥부(30)의 상부에 비전검사장치의 주요부품들이 설치된다. 본 발명에서의 비전검사장치의 주요부품이라 하면, 컨베이어부, 검사부, 이송부 등 엔드밀의 치핑을 검사하는데 필요한 주요 구성요소를 말한다. 바닥부(30)의 상부에는 덮개부(10)가 결합된다. 덮개부(10)는 비전검사장치의 주요부품들을 덮어 이들을 보호하는 역할을 한다. 또한, 덮개부(10)의 측면에는 경칩(12)을 통해 개폐가 가능한 제1 도어(11)가 결합되어 비전검사장치의 주요부품들을 작업자가 손쉽게 검사할 수 있다. 또한, 후술하겠지만, 검사 후 비정상 상태의 엔드밀(1)이 삽입된 제3 팔레트(630)를 비전검사장치의 외부로 빼내는 공간이 된다.

덮개부(10)의 측면의 일 지점에는 컨베이어부(100)가 관통되는 홈(13)이 형성된다. 컨베이어부(100)의 양 단부는 덮개부(10)의 홈(13)을 기준으로 홈(13)으로부터 돌출된다. 작업자가 검사 전 엔드밀(1)이 삽입된 제1 팔레트(610)를 컨베이어부(100)의 돌출된 일단부에 올려놓게 되고 이후 컨베이어부(100)의 컨베이어 벨트의 이동에 따라 제1 팔레트(610)가 덮개부(10) 내부로 인입된다. 돌출된 타단부에는 검사 후 정상상태의 엔드밀(1)이 삽입된 제2 팔레트(620)가 놓이게 된다. 컨베이어부(100)의 이동 메커니즘에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.

덮개부(10)의 하부에는 다리부(20), 제2 도어(21) 및 바퀴부(22)가 연결된다. 다리부(20)는 비전검사장치의 주요부품을 바닥부(30)의 하부에서 지지하는 역할을 하며, 바퀴부(22)는 비전검사장치를 이동가능하게 하여 편의성을 극대화하였다. 또한, 제2 도어(21)는 다리부(20)와 바닥부(30) 하부에 공간을 형성하여, 공간에 전선, 컴퓨터 등의 비전검사장치를 구동하는데 필요한 전기장치들을 수납할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 비전검사장치의 덮개부(10) 및 바닥부(30) 하부를 제거한 모습을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하여 덮개부(10) 내부의 비전검사장치의 주요부품들을 설명하도록 한다.

비전검사장치의 주요부품은 컨베이어부(100), 검사부(200), 이송부(300), 레일부(400), 픽업부(500)로 구성된다.

먼저, 컨베이어부(100)의 구성요소를 설명하기 위해 도 3을 함께 참조하도록 한다. 컨베이어부(100)는 바닥부(30)의 상면에 설치된 것으로, Y축방향으로 연장형성된 것이 바람직하다.

컨베이어부(100)는 본체부(110) 및 구동부(120)를 포함한다. 제1 팔레트(610) 및 제2 팔레트(620)는 본체부(110)를 따라 Y축방향으로 이동한다. 제1 팔레트(610)는 검사 전 엔드밀(1)이 삽입된 팔레트이며, 제2 팔레트(620)는 검사 후 엔드밀(1)이 삽입된 팔레트이다.

이때, 본체부(110)에 결합되어 Y축방향으로 연장된 벨트 지지부(111)가 형성된다. 도 3에서 미도시하였지만, 벨트 지지부(111)에는 타원형상의 링 모양의 컨베이어 벨트가 벨트 지지부(111)를 따라 결합되고, 제1 팔레트(610) 및 제2 팔레트(620)는 컨베이어 벨트(미도시)의 상면을 따라서 Y축방향으로 이동하게 된다.

또한, 벨트 지지부(111)의 양측부에는 Y축방향으로 연장형성된 한 쌍의 가이드부(112)가 결합된다. 가이드부(112)는 제1 팔레트(610) 및 제2 팔레트(620)의 Y축방향으로의 이동을 안내하게 된다. 이러한 구조로 인해 제1 팔레트(610) 및 제2 팔레트(620)의 본체부(110)로부터의 이탈을 방지할 수 있다.

본체부(110)의 양단부에는 구동부(120)가 결합된다. 구동부(120)는 컨베이어 벨트(미도시)를 Y축방향으로 구동하는 역할을 한다. 구동부(120)는 기어부 모터(121), 구동부 덮개(122) 및 기어부(123)를 포함한다. 기어부(123)는 중심축을 기준으로 회전하며, 기어부(123)의 회전 동력은 기어부 모터(121)로부터 얻게 된다. 기어부(123)는 구동부 덮개(122)에 의해 덮혀 보호된다. 컨베이어 벨트(미도시)의 일단부는 본체부(110)의 일단부에 결합된 기어부(123)의 외측면을 따라 감기게 되고, 컨베이어 벨트(미도시)의 타단부는 본체부(110)의 타단부에 결합된 기어부(123)의 외측면을 따라 감기게 된다. 이러한 구조로 타원형 링 형상의 컨베이어 벨트(미도시)는 벨트 지지부(111)를 따라 무한궤도식 회전을 하게 된다.

치핑 검사 전 제1 팔레트(610)는 최초에 덮개부(10)로부터 돌출된 본체부(110)의 일단부에 놓여지게 된다. 이때, 도 3을 기준으로 좌측이 일단부이며, 우측이 타단부이다. 이후, 제1 팔레트(610)는 컨베이어 벨트(미도시)를 따라 Y축방향으로 이동하되, 본체부(110)의 타단부를 향하여 이동한다. 제1 팔레트(610)는 특정 위치에 정지하고, 후술할 픽업부(500)에 의해 제1 팔레트(610)에 삽입된 엔드밀(1)이 이송부(300)로 운반된다. 이송부(300)에 의해 운반되어 치핑 검사가 완료된 정상 상태의 엔드밀(1)은 픽업부(500)에 의해 컨베이어 벨트(미도시)의 일 지점에 위치된 제2 팔레트(620)에 운반된다. 이후, 제2 팔레트(620)는 본체부(110)의 타단부를 향하여 이동하게 되어 덮개부(10)의 외부로 배출된다.

도 4는 본 발명에 따른 레일부(400) 및 픽업부(500)를 도시한 도면이다. 이하, 도 4를 참조하여 레일부(400) 및 픽업부(500)의 구성요소에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

레일부(400)는 X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 포함한다. X축 레일(410)은 X축방향으로 연장형성되고, Y축 레일(420)은 Y축방향으로 연장형성되며, Z축 레일(430)은 Z축 방향으로 연장형성된다.

X축 레일(410)은 바닥부(30)에서 바닥부(30)의 상부로 돌출되는 레일 지지대(401)와 결합되고, 이러한 구조로 인해 레일부(400)는 바닥부(30)로부터 일정한 간격을 두고 Z축 방향으로 이격되어 있다. 레일부(400)의 X,Y,Z축 방향으로의 이동의 편의성을 증가시키기 위함이다.

X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)의 결합관계는 다음과 같다. X축 레일(410)은 레일 지지대(401)에 고정되고, Y축 레일(420)이 X축 레일(410)과 수직되게 결합되어, X축 레일(410)을 따라 X축 방향으로 이동이 가능하다. 또한, Z축 레일(430)은 Y축 레일(420)과 수직되게 결합되어, Y축 레일(420)을 따라 Y축 방향으로 이동이 가능하다. 또한, 픽업부(500)의 기둥부(510)는 Z축 레일(430)에 결합되어 Z축방향으로 이동이 가능하다. 상기와 같은 결합구조로 픽업부(500)는 레일부(400)를 따라 이동하면서 X,Y,Z축의 3축 이동이 가능하며, 엔드밀(1) 운반의 자유도가 증가하는 장점이 있다. 또한, 작업의 시간이 감축되어 작업 효율성이 증가하는 장점이 있다.

픽업부(500)는 기둥부(510), 픽업부 본체(520), 그리퍼(530) 및 그리퍼 지지부(540)를 포함한다. 기둥부(510)는 Z축 방향으로 연장형성된 원통형 기둥 형상이나, 반드시 도 4의 형상에 국한되는 것은 아니다. 기둥부(510)는 픽업부 본체(520) 및 그리퍼 지지부(540)와 순차적으로 연결된다. 그리퍼 지지부(540)에는 그리퍼(530)가 결합된다. 그리퍼(530)는 엔드밀(1)을 착탈할 수 있는 부품이다. 그리퍼(530)는 제1 팔레트(610)로부터 엔드밀(1)을 추출할 때 엔드밀(1)을 집어 들어올리는 역할을 하고, 검사 후의 엔드밀(1)을 제2 팔레트(620)에 운반할 때는 제2 팔레트(620)에 형성된 엔드밀 홈에 검사 후의 엔드밀(1)을 삽입하는 역할을 한다. 이때, 그리퍼(530)는 X,Y평면방향으로 회전 가능한 것이 바람직하며, 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다(531, 532). 그리퍼의 회전 및 적어도 하나 이상의 구성에 관하여는 후술하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 이송부(300)를 도시한 도면이다. 이하 도 5을 참조하여 이송부(300)의 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.

이송부는 가이드 레일(310), 지지부(320), 스핀들(330), 척(340) 및 모터부(350)를 포함한다. 가이드 레일(310)은 도 5를 기준으로 Y축방향으로 연장형성되어 고정된 레일로, 지지부(320)는 가이드 레일(310)에 결합되어 가이드 레일(310)을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동이 가능하다. 이때, 지지부(320)를 이동시키는 부품의 일 예로, 미도시 하였지만, 케이블 베어가 사용되는 것이 바람직하며, 가이드 레일(310)의 측면에 케이블 베어가 결합되는 것이 바람직하다. 일반적으로 케이블 베어(cableveyor)는 반도체 장비, 크린 룸 설비, 각종 공작기계, 로봇, 각종 중단거리 산업기계 등에 설치되어 움직이는 작동체에 접속된 케이블이나 유체를 이송시키는 호스 등을 손상 및 오염으로부터 보호하면서 이송시키는 역할을 한다. 이러한 케이블 베어는 소정 각도로 구부러지면서 이동되더라도 케이블 베어의 내부에 수용된 케이블이나 호스 등이 손상되거나 꼬이는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 케이블 베어는 케이블 또는 유공압 호스의 전체길이에 대해서 체인과 같은 작동을 하도록 다수개의 링크부재로 연결되어 있다.

지지부(320)에는 스핀들(330) 및 모터부(350)가 결합되는 것이 바람직하다. 이때, 스핀들(330) 및 모터부(350)는 Y축 방향으로 평행하게 위치되는 것이 바람직하다. 미도시하였지만, 모터부(350)는 스핀들(330)과 타이밍 벨트로 연결되는 것이 바람직하다. 타이밍 벨트는 기어 간 회전 동력을 전달하는 역할을 한다. 따라서, 중심축을 기준으로 회전하는 모터부(350)의 동력을 스핀들(330)이 전달받게 되고, 모터부(350)의 회전 방향에 따라 스핀들(330)은 회전할 수 있게 된다. 스핀들(330)의 상부에는 엔드밀(1)을 고정하는 척이 결합되는 것이 바람직하다. 3개의 클로가 연동하여 동시에 움직여 엔드밀(1)을 물게되어 고정하는데 시간이 단축되므로, 작업능률이 향상되는 장점이 있다.

가이드 레일(310)을 따라 Y축방향으로 지지부(320)는 왕복이동이 가능하고, 지지부(320)가 Y축방향으로 왕복이동함과 동시에 스핀들(330) 및 척(340)은 중심축을 기준으로 회전할 수 있게 된다. 엔드밀(1)이 물린 스핀들(330)이 검사부(200)를 통과할 때, 회전을 하게 되면, 고정된 위치가 아닌 여러 위치에서의 치핑 검사가 수행되므로 치핑 검사가 정밀해지는 장점이 있다.

도 6는 본 발명에 따른 검사부(200)를 도시한 도면이다. 이하 도 6을 참조하여 검사부(200)의 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.

검사부(200)는 제1 카메라부(210), 제2 카메라부(220) 및 제3 카메라부(230)를 포함한다. 또한, 이송부(300)는 검사부(200)를 통과하여 이송부(300)에 결합된 엔드밀의 치핑 검사가 실시된다.

제1 카메라부(210)는 스핀들(330)에 결합된 엔드밀(1)을 상면에서 수직되게 바라보도록 위치되고, 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어날의 치핑을 검사하는 제1 카메라(211), 제1 카메라(211)와 결합된 제1 연결부(212) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제1 지지대(213)를 포함한다. 제1 연결부(212)는 제1 지지대(213)에 결합되어 제1 지지대(213)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제1 연결부(212)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제1 카메라(211) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 스퀘어형 엔드밀의 Z축 방향으로의 길이에 대응하여 제1 카메라(211)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 제1 카메라(211) 내부에는 X,Y 평면으로 평행한 라이트(light)를 포함하는 것이 바람직하다. 명암 대비를 이용하여 치핑을 더욱 견고하게 검사할 수 있기 때문이다.

제2 카메라부(220)는 제1 카메라부(210)의 측면에 위치되는 것이 바람직하다. 제2 카메라부(220)는 스핀들(330)에 결합된 엔드밀(1)을 측면에서 바라보도록 위치되고, 제1 카메라(211)와는 달리 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하는 제2 카메라(221), 제2 카메라(221)와 결합된 제2 연결부(222) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제2 지지대(223)를 포함한다. 제2 연결부(222)는 제2 지지대(223)에 결합되어 제2 지지대(223)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제2 연결부(222)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제2 카메라(221) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 볼형 엔드밀의 볼 크기에 대응하여 제2 카메라(221)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 볼형 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다.

이때, 바닥부(30)에는 제2 카메라(221)와 X축 방향으로 일정한 간격을 두고 서로 마주보도록 라이트 바(224, 도 2 참조)가 결합되는 것이 바람직하다. 제1 카메라(211)와는 달리 제1 카메라(211) 내부가 아닌 외부에 빛을 발하는 부품이 결합된다. 이는 볼형 엔드밀의 볼 날의 경우에는 상면이 아닌 외주면 전부를 검사하여야 하므로, 빛을 발하는 라이트 바(224)가 제2 카메라(221)를 기준으로 볼형 엔드밀의 뒤쪽에 위치되는 것이 바람직하다.

위와 같은 구조로 인해, 최초에 스퀘어형 엔드밀이 이송부(300)를 통해 이송되면, 제1 카메라부(210)는 이를 인식하여 스퀘어 날의 치핑을 검사하고, 제2 카메라부(220)는 스킵하게 된다. 이와 반대로, 최초에 볼형 엔드밀이 이송부(300)를 통해 이송되면, 제1 카메라부(210)는 스킵하고 제2 카메라부(220)를 통해 볼 날의 치핑을 검사하게 되어 선택적 검사를 수행할 수 있다. 이러한 선택적 검사는 검사 속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

제2 카메라부(220)의 측면에는 제3 카메라부(230)가 위치되는 것이 바람직하다. 제3 카메라부(230)는 스핀들(330)에 결합된 엔드밀(1)을 측면에서 바라보도록 위치되고, 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 측면 날의 치핑을 검사하는 제3 카메라(231), 제3 카메라(231)와 결합된 제3 연결부(232) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제3 지지대(233)를 포함한다. 제3 연결부(232)는 제3 지지대(233)에 결합되어 제3 지지대(233)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제3 연결부(232)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제3 카메라(231) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀 Z축 방향으로의 길이에 대응하여 제3 카메라(231)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 제3 카메라(231)는 측면 날의 치핑 뿐만 아니라 전장 길이를 검사할 수 있다. 엔드밀(1)을 측면에서 바라보기 때문에 전장길이를 검사할 수 있다. 또한, 제3 카메라(231) 내부에는 X,Y 평면으로 평행한 라이트(light)를 포함하는 것이 바람직하다. 명암 대비를 이용하여 치핑을 더욱 견고하게 검사할 수 있기 때문이다.

제3 카메라부(230)는 제1 카메라부(210) 또는 제2 카메라부(220)와는 달리 스퀘어형 엔드밀, 볼형 엔드밀을 구분하지 말고 모두 검사할 수 있다. 측면 날 및 전장 길이는 스퀘어형 엔드밀, 볼형 엔드밀 모두에 공통적인 검사대상이기 때문이다.

이때, 검사부(200)는 제4 카메라부(240)를 더 포함할 수 있다. 제4 카메라부(240)는 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 외경을 정밀하게 측정하기 위한 기기이다. 제4 카메라부(240) 장치의 일 예로, 레이저 마이크로미터(Laser micrometer)가 사용될 수 있다. 레이저 마이크로미터는 비 접촉식으로 외경을 정밀하게 측정할 수 있으며, 특히 복잡한 구조를 지니는 재료의 외경을 정밀하게 측정하는데 사용된다.

제4 카메라부(240)는 스핀들(330)에 결합된 엔드밀(1)을 Y축방향으로 바라보도록 위치되고, 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 외경을 정밀 검사하는 제4 카메라(241), 제4 카메라(241)와 결합된 제4 연결부(242) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제4 지지대(243)를 포함한다. 제4 연결부(242)는 제1 지지대(243)에 결합되어 제4 지지대(243)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제4 연결부(242)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제4 카메라(241) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 엔드밀의 Z축 방향으로의 길이에 대응하여 제4 카메라(241)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다.

스핀들(330)은 가이드 레일(310)을 따라 Y축 방향으로 이동하되, 제1 카메라부(210) 내지 제4 카메라부(240)를 순차적으로 통과한다. 제4 카메라부(240)까지 이동하여 치핑 검사가 완료되면, 스핀들(330)은 다시 최초의 위치로 돌아오게 된다.

도 7a 내지 7f는 본 발명에 따른 비전검사장치의 엔드밀의 치핑 검사단계를 도시한 도면이다. 이하 도 7a 내지 7f를 참조하여 엔드밀의 치핑 검사단계를 설명하도록 한다.

도 7a를 참조하도록 한다. 먼저 검사 전 엔드밀(1)이 삽입된 제1 팔레트(610)가 컨베이어부의 컨베이어 벨트에 의해 비전검사장치 내부로 이송되고 이를 제1 단계(S100)라 한다. 이후, 픽업부(500)가 X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 따라 이동하여 제1 팔레트(610)의 상부에 위치된 후, 픽업부(500)의 그리퍼(530)가 검사 전 엔드밀(1)을 집어올리게 된다. 이를 제2 단계(S200)라 한다.

도 7b를 참조하도록 한다. 엔드밀(1)을 집어올린 그리퍼(530)는 X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 따라 이동하여 스핀들(330)의 상부에 위치된다. 이후, 그리퍼(530)는 스핀들(330)에 결합된 척(340)에 엔드밀(1)을 삽입하여 엔드밀(1)이 척(340)에 물리도록 한다. 이를 제3 단계(S300)라 한다.

도 7c를 참조하도록 한다. 엔드밀(1)이 삽입된 스핀들(330)은 가이드 레일(310)을 따라서 제1 카메라부(210), 제2 카메라부(220), 제3 카메라부(230) 및 제4 카메라부(240)를 Y축 방향으로 순차적으로 통과한다. 제1 카메라부(210), 제2 카메라부(220), 제3 카메라부(230) 및 제4 카메라부(240)를 통과하면서 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 치핑 검사가 수행된다. 이를 제4 단계(S400)라 한다.

이때, 제4 단계(S400)는 스핀들(330)이 검사부(200)를 통과하는 동안, 그리퍼(530)는 X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 따라 제1 팔레트(610)로 이동하여 검사 대기중인 엔드밀(1)을 집어 올린 후, X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 따라 이동하여 스핀들(330)의 최초 위치의 상부에 대기하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 검사 수행 시간을 단축하여 검사 효율성을 증대시키기 위함이다.

도 7d를 참조하도록 한다. 제4 카메라부(240)에 의해 치핑 검사가 완료된 엔드밀(1)이 결합된 스핀들(330)은 최초의 위치로 돌아오게 된다. 이를 제5 단계(S500)라 한다.

그리퍼(530)는 적어도 하나 이상(531, 532)이고, 회전 가능한 것이 바람직함을 전술하였다(도 4 참조). 이때, 제5 단계(S500)는, 어느 하나의 그리퍼(531)가 치핑 검사가 완료된 엔드밀(1)을 집어 올리고, 180도 회전하여 다른 하나의 그리퍼(532)에 물린 치핑 검사 전의 엔드밀(1)을 다시 스핀들(330)의 척(340)에 삽입하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 제4 단계(S400)가 수행되는 과정에서 다른 하나의 그리퍼(532)가 검사 대기중인 엔드밀(1)을 물고 있으므로, 상기와 같은 단계를 포함할 수 있다. 이러한 구성으로 인해 검사 수행 시간을 단축하여 검사 효율성을 증가시킬 수 있다.

도 7e를 참조하도록 한다. 검사부(200)에 의해 치핑 검사가 완료된 엔드밀(1)이 정상 상태라고 판별되면, 그리퍼(530)는 컨베이어부(100)에 위치된 제2 팔레트(620)의 상부 위치로 X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 따라 이동하여 제2 팔레트(620)에 정상 상태의 엔드밀(1)을 삽입한다. 이를 제6 단계(S600)라 한다. 여기서 정상 상태라 함은, 스퀘어형 엔드밀의 경우 스퀘어 날 및 측면 날에 치핑이 존재하지 않으며, 전장 길이 및 외경이 기준값과 오차가 없는 상태를 말하며, 볼형 엔드밀의 경우 볼 날 및 측면 날에 치핑이 존재하지 않으며, 전장 길이 및 외경이 기준값과 오차가 없는 상태를 말한다. 제2 팔레트(620)는 컨베이어 벨트를 따라 이동하여 비전검사장치 외부로 배출된다.

도 7f를 참조하도록 한다. 검사부(200)에 의해 치핑 검사가 완료된 엔드밀(1)이 비정상 상태라고 판별되면, 그리퍼(530)는 비전검사장치 내부에 위치된 제3 팔레트(630)의 상부 위치로 X축 레일(410), Y축 레일(420) 및 Z축 레일(430)을 따라 이동하여 제3 팔레트(630)에 비정상 상태의 엔드밀(1)을 삽입한다. 이를 제7 단계(S700)라 한다. 여기서 비정상 상태라 함은 상기 정상 상태와는 달리 상면 스퀘어날 또는 볼 날, 측면 날에 치핑이 존재하거나, 전장 길이 및 외경이 기준값과 오차가 발생하는 상태를 말한다.

이때, 제3 팔레트(630)는 적어도 하나 이상의 구역(631, 632, 633, 634)으로 구분되도록 제작되는 것이 바람직하다. 흠결의 종류에 따라 엔드밀(1)을 구분하기 위함이다. 일 예로, 스퀘어형 엔드밀이 측면 날의 치핑이 존재한다면 그리퍼(530)는 어느 하나의 구역에 이를 이송하고, 추후에는 같은 흠결이 있는 엔드밀(1)을 발견한 경우에만 어느 하나의 구역에 이를 운반하는 것이다.

정상 상태로 판별된 엔드밀(1)은 제1 단계(S100) 내지 제6 단계(S600)를 거치고, 비정상 상태로 판별된 엔드밀(1)은 제1 단계(S100) 내지 제5 단계(S500) 및 제 7단계(S700)를 거친다. 따라서, 비전검사장치 내의 검사 전 엔드밀(1)은 상기 제1 단계(S100) 내지 제5 단계(S500)를 반복적으로 거치고, 품질 상태에 따라 제2 팔레트(620) 또는 제3 팔레트(630)로 이송된다.

검사 전 엔드밀(1)이 존재하지 않게 되는 제1 팔레트(610)는 별도로 비전검사장치 외부로 꺼내거나, 컨베이어 벨트를 따라 Y축방향으로 이동하여 제2 팔레트(620)의 기능을 수행할 수 있다.

이상에서 다양한 실시예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 권리범위로부터 합리적으로 해석될 수 있는 것이라면 무엇이나 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연하다.

*주요 도면부호
100...컨베이어부 200...카메라부
300...이송부 400...레일부
500...픽업부 600...팔레트부

Claims (14)

1. 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치에 있어서,
   검사 전 엔드밀이 삽입되는 제1 팔레트가 배치되는 컨베이어부;
   제1 카메라, 제2 카메라 및 제3 카메라가 배치되어 상기 엔드밀의 치핑을 검사하는 검사부;
   상기 검사부를 통과하는 이송부;
   X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 포함하는 레일부; 및
   상기 레일부를 따라 이동하되, 상기 엔드밀을 상기 이송부에 운반하는 픽업부를 포함하며,
   상기 제1 카메라는 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어 날의 치핑을 검사하고,
   상기 제2 카메라는 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하고,
   상기 제3 카메라는 상기 스퀘어형 엔드밀 또는 상기 볼형 엔드밀의 측면 날의 치핑 및 전장길이를 검사하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 검사부는,
   상기 스퀘어형 엔드밀 또는 상기 볼형 엔드밀의 외경을 측정하는 제4 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 이송부는,
   가이드 레일;
   상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동하는 지지부;
   상기 지지부에 위치되는 회전 가능한 스핀들; 및
   상기 스핀들의 상면에 결합된 척;을 포함하고,
   상기 척에 상기 엔드밀이 결합가능한 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 픽업부는,
   상기 엔드밀을 착탈하는 그리퍼를 포함하고,
   상기 그리퍼는 회전 가능한 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 그리퍼는 적어도 하나 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨베이어부에는,
   상기 검사부에 의해 검사된 정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제2 팔레트가 배치되고,
   상기 정상 상태의 엔드밀은 상기 픽업부에 의해 운반되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 비전검사장치에는,
   상기 검사부에 의해 검사된 비정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제3 팔레트가 배치되고,
   상기 비정상 상태의 엔드밀은 상기 픽업부에 의해 운반되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제3 팔레트는,
   적어도 하나 이상의 구역으로 분리되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치.
10. 엔드밀의 치핑을 검사하는 방법에 있어서,
    제1 팔레트에 삽입된 검사 전 엔드밀이 컨베이어부에 의해 비전검사장치 내부로 이송되는 제1 단계;
    그리퍼가 X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 따라 이동하여 상기 엔드밀을 집어 올리는 제2 단계;
    상기 그리퍼가 X축 레일, Y축 레일 및 Z축 레일을 따라 이동하고, 가이드 레일을 따라 이동하는 스핀들의 상부에 결합된 척에 상기 엔드밀을 삽입하는 제3 단계;
    상기 스핀들이 제1 카메라, 제2 카메라 및 제3 카메라를 포함하는 검사부를 통과하여 상기 엔드밀의 치핑 검사가 수행되는 제4 단계; 및
    상기 스핀들이 상기 가이드 레일을 따라 최초의 위치로 돌아오는 제5 단계를 포함하며,
    상기 제1 카메라는 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어 날의 치핑을 검사하고,
    상기 제2 카메라는 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하고,
    상기 제3 카메라는 상기 스퀘어형 엔드밀 또는 상기 볼형 엔드밀의 측면 날의 치핑 및 전장길이를 검사하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑 검사방법.
11. 삭제
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    상기 스핀들이 상기 스퀘어형 엔드밀 또는 상기 볼형 엔드밀의 외경을 측정하는 제4 카메라를 통과하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑 검사방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 그리퍼가, 치핑 검사 후 정상 상태로 판별된 엔드밀을 집어 올려, 컨베이어부에 의해 비전검사장치 외부로 이송되는 제2 팔레트에 운반하는 제6 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑 검사방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 그리퍼가, 치핑 검사 후 비정상 상태로 판별된 엔드밀을 집어 올려, 상기 비전검사장치 내부에 위치된 제3 팔레트에 운반하는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 치핑 검사방법.

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