KR101932204B1

KR101932204B1 - 라인 스캔 장치

Info

Publication number: KR101932204B1
Application number: KR1020140150640A
Authority: KR
Inventors: 홍진광; 이성헌; 송상헌
Original assignee: 한화에어로스페이스 주식회사
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2018-12-24
Also published as: CN106034194A; KR20160051162A

Abstract

본 발명은 라인 스캔 장치를 개시한다. 본 발명은, 검사 대상인 시료가 로딩되는 로딩부와, 제1 방향으로 이동 시에 상기 시료와 접촉을 유지하여 상기 로딩부에서 배출된 상기 시료를 제1 방향으로 이동시키고, 상기 스캐너가 상기 제1 방향과 반대방향으로 이동 시에 상기 시료 접촉하지 않는 스캐너를 구비한 선형 이동부와, 상기 선형 이동부와 상기 제1 방향으로 연속되도록 배치되고, 라인 스캔이 완료된 상기 시료를 배출하는 언로딩부 및 상기 선형 이동부와 상기 언로딩부의 사이의 검사영역에 위치하고, 상기 검사영역을 촬영하는 라인 스캔부를 포함한다.

Description

라인 스캔 장치{Line scan apparatus}

본 발명은 장치에 관한 것이고, 더 상세하게 라인 스캔 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 컨베이어로 구비된 라인에 시료를 검사하기 위한 적어도 하나의 검사영역을 구비하는 경우 라인을 이루는 각 컨베이어별로 구동 모터를 장착한다.

각 컨베이어별로 구비되는 다수의 구동 모터는 상이한 속도로 동작할 수 있다. 이로 인해, 개별적인 구동 모터로 인해 동작하는 각 컨베이어 간의 라인 이동 속도 또한 상이해질 수 있다.

즉, 제1 라인 이동 속도로 움직이는 제1 컨베이어와 제2 라인 이동 속도로 움직이는 제2 컨베이어 사이에 위치하는 검사영역에서 이송 중인 시료에 대한 촬영을 하는 경우, 상기 검사영역에 위치한 라인 스캔 카메라에서 상이한 속도로 검사영역을 통과하는 시료에 대한 영상을 제대로 획득하기가 어렵다. 이에, 상기 검사영역에 위치한 라인 스캔 카메라에서 생성한 촬영 영상은 에러를 포함하고 있을 가능성이 상당히 크다.

그리고, 다단의 컨베이어로 구성된 라인에서 검사영역을 사이에 둔 컨베이어 간에 단차가 발생하거나, 컨베이어 간에 서로 다른 진동이 발생하는 경우에도 검사영역을 촬영한 결과의 영상에 왜곡이 발생할 수밖에 없는 문제점이 있다.

일본 공개특허공보 제2011-149701(2011.08.04)

본 발명의 실시예들은 검사 대상 시료의 촬영된 영상의 왜곡 또는 픽셀 에러를 최소화할 수 있는 라인 스캔 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은, 검사 대상인 시료가 로딩되는 로딩부와, 제1 방향으로 이동 시에 상기 시료와 접촉을 유지하여 상기 로딩부에서 배출된 상기 시료를 상기 제1 방향으로 이동시키고, 상기 제1 방향과 반대방향으로 이동 시에 상기 시료와 접촉하지 않는 스캐너를 구비한 선형 이동부와, 상기 선형 이동부와 상기 제1 방향으로 연속되도록 배치되고, 라인 스캔이 완료된 상기 시료를 배출하는 언로딩부 및 상기 선형 이동부와 상기 언로딩부의 사이의 검사영역에 위치하고, 상기 검사영역을 촬영하는 라인 스캔부를 포함하는 라인 스캔 장치를 제공한다.

또한, 상기 선형 이동부는 상기 시료의 양 측에 배치되어, 상기 시료를 상기 제1 방향으로 안내하는 가이드 프레임을 구비할 수 있다.

또한, 상기 선형 이동부는 상기 시료가 상기 선형 이동부로의 유입을 감지하는 제1 센서 및 상기 시료가 상기 검사영역으로의 이동을 감지하는 제2 센서를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 스캐너는 상기 제1 센서가 상기 시료의 유입을 감지하면 레버가 돌출되어 상기 레버는 상기 시료와 접촉을 유지할 수 있다.

또한, 상기 언로딩부와 인접하게 배치되어, 상기 선형 이동부에서 상기 언로딩부로 유입되는 상기 시료의 높이를 조절하는 블로어를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 로딩부는 상기 선형 이동부와 상기 제1 방향으로 연속되도록 배치되어 상기 시료를 상기 제1 방향으로 이동시키거나, 상기 선형 이동부의 상부에 설치되어 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 상기 시료를 이동시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들은 검사 대상 시료의 이동속도의 일정성을 유지하여 검사영역에서 촬영된 시료의 촬영된 영상의 왜곡을 최소화 할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 라인 스캔 장치를 보여주는 측면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 선형 이동부와 그의 변형예를 나타내는 개념도이다.
도 5는 도 1의 블로어를 보여주는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 스캔 장치를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 라인 스캔 장치를 보여주는 측면도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1)를 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 라인 스캔 장치(1)를 보여주는 측면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1)는 로딩부(10), 선형 이동부(20), 언로딩부(30) 및 라인 스캔부(40) 를 포함할 수 있다. 제1 방향은 로딩부(10)에서 언로딩부(30)로 시료(S)가 이동하는 방향으로 정의하고, 제2 방향은 제1 방향의 반대방향으로 정의한다.

라인 스캔 장치(1)는 이동하는 검사 대상 시료(S)를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 시료(S)를 검사할 수 있다. 시료(S)는 로딩부(10)로 라인 스캔 장치(1)에 투입될 수 있다. 로딩부(10)는 제1 가이드 프레임(11), 제1 컨베이어(12) 및 제2 컨베이어(13)를 포함할 수 있다.

제1 가이드 프레임(11)은 시료(S)가 제1 방향으로 이동하도록 시료(S)의 이동 방향을 안내할 수 있다. 제1 가이드 프레임(11)은 로딩되는 시료(S)의 양측에 배치된다. 제1 가이드 프레임(11)은 시료(S)의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 제1 그루브(11a)가 형성될 수 있다. 제1 그루브(11a)는 시료(S)가 제1 방향으로 이동 시에 시료(S)의 이탈을 방지 할 수 있다.

제1 컨베이어(12)는 로딩부(10)에 안착된 시료(S)를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 제1 컨베이어(12)는 일반적인 라인 스캔 장치에 사용되는 주지, 관용의 컨베이어로 이에 대한 설명은 약술하기로 한다.

제1 컨베이어(12)의 개수는 특정 개수에 한정되지 않으며, 시료의 크기, 시료의 하중 또는 로딩부의 길이에 따라 복수 개로 구비될 수 있다. 또한, 제1 컨베이어(12)는 일부가 선형 이동부(20) 사이에 설치되어 시료(S)가 로딩부(10)에서 선형 이동부(20)로 연속적으로 이동할 수 있다.

제2 컨베이어(13)는 로딩부(10)와 선형 이동부(20) 사이에 배치될 수 있다. 제2 컨베이어(13)는 시료(S)가 로딩부(10)에서 선형 이동부(20)로 연속적으로 이동할 수 있다. 제2 컨베이어(13)는 시료(S)를 제1 가이드 프레임(11)에서 제2 가이드 프레임(21)으로 이동시킬 수 있다.

선형 이동부(20)는 시료(S)가 제1 방향으로 선형 이동하는 구간을 형성하고, 제2 가이드 프레임(21), 구동자(22), 스캐너(23), 제1 센서(24) 및 제2 센서(25)를 포함할 수 있다.

제2 가이드 프레임(21)은 시료(S)가 제1 방향으로 이동하도록 가이드 할 수 있다. 제2 가이드 프레임(21)은 제1 가이드 프레임(11)에 나란히 배치될 수 있다. 제2 가이드 프레임(21)은 시료(S)의 적어도 일부가 삽입될 수 있는 제2 그루브(21a)가 형성될 수 있다. 제2 그루브(21a)는 시료(S)가 제1 방향으로 이동 시에 시료(S)의 이탈을 방지 할 수 있다. 도 1 및 도 2에서 제2 가이드 프레임(21)은 제1 가이드 프레임과 분리된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며 제2 가이드 프레임(21)은 제1 가이드 프레임(11)에 연장되어 형성될 수 있다.

제2 가이드 프레임(21)은 제2 그루브(21a) 일면과 시료(S)의 일면과 접촉하면서 이동할 수 있다. 이때, 시료(S)와 제2 가이드 프레임(21)의 마찰로 인해 시료(S) 파손을 방지하거나, 시료(S)의 제1 방향으로의 이동속도를 일정하게 유지하기 위해서 마찰계수가 작은 재료로 사용할 수 있다.

제2 가이드 프레임(21)은 제2 그루브(21a) 일면과 시료(S)의 일면 사이의 거리가 이격되도록 유지할 수 있다. 제2 가이드 프레임(21)은 다공성 물질로 형성되고, 공극(air gap) 사이를 통과하는 공기에 의해서 시료(S)는 제2 가이드 프레임(21)에 일정 거리를 유지할 수 있다. 상세히, 시료(S)의 하부에 공기를 분사하는 에어 블로어(미도시)를 설치하고, 상기 블로어에서 분사된 공기는 공극을 통과하여 시료(S)의 하면과 부딪힌다. 공극을 통과한 공기는 시료(S)의 중력 방향과 반대방향의 힘을 형성할 수 있다. 이러한 공기의 힘에 의해서 시료(S)가 제2 가이드 프레임(21)에서 부상(浮上)된 상태에서 제1 방향으로 이동할 수 있으며, 이로 인해 시료(S)와 제2 가이드 프레임(21)의 마찰로 인해 발생되는 손실을 최소화 할 수 있다.

구동자(22)는 스캐너(23)가 선형 왕복 운동을 하도록 스캐너(23)에 구동력을 제공할 수 있다. 구동자(22)의 상부에 스캐너(23)가 배치되고, 구동자(22)가 구동하면 스캐너(23)는 구동력을 전달받아 선형 왕복운동을 할 수 있다.

구동자(22)는 제2 가이드 프레임(21)과 나란하게 배치될 수 있다. 구동자(22)가 스캐너(23)를 구동하면, 시료(S)는 제2 가이드 프레임(21)의 제2 그루브(21a)를 따라 제1 방향으로 이동할 수 있다.

선형 이동부(20)는 하나의 구동자(22)를 구비할 수 있다. 제2 가이드 프레임(21)의 길이를 짧게 형성하면, 선형 이동부(20)에서의 시료(S)의 이동거리를 줄여 하나의 구동자(22)로 시료(S)를 검사할 수 있다. 이에 대해서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1000)에서 상세히 설명하기로 한다.

구동자(22)는 제2 가이드 프레임(21) 사이에 복수 개로 배치될 수 있다. 구동자(22)의 개수 및 배치는 선형 이동부(20)의 길이에 따라 사용자 또는 설계자에 의해서 선택될 수 있다. 예를 들어, 구동자(22)는 제1 구동자(22a) 및 제2 구동자(22b)를 구비할 수 있다. 제1 구동자(22a) 및 제2 구동자(22b)는 교번하여 시료(S)를 이동시킬 수 있다. 즉, 제1 구동자(22a) 상에 설치된 제1 스캐너(23a)가 시료(S)를 운반하고, 연속적으로 제2 구동자(22b) 상에 설치된 제2 스캐너(23b)가 시료(S)를 운반할 수 있어, 시료(S)의 검사량을 증대할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해서 제1 구동자(22a) 및 제2 구동자(22b)를 구비하고, 각각의 구동자(22) 위에는 제1 스캐너(23a) 및 제2 스캐너(23b)가 배치된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4c는 도 1의 선형 이동부와 그의 변형예를 나타내는 개념도이다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 구동자(22)의 구성 또는 작동방법을 설명하면 하기와 같다.

구동자(22)는 모터(26)와 타이밍 벨트(27)를 구비하여 스캐너(23)가 정확한 동시성(同時性)을 가지면서 이동할 수 있다. 모터(26)는 본체(26a)의 일단에 감속기(26a)를 구비하여 이송 정밀도를 향상시킬 수 있다. 모터(26)는 본체(26b)의 타단에 엔코더(26c)를 구비하여 회전축의 속도조절 및 회전수를 제어할 수 있다.(도 4a 참조)

구동자(22)는 모터(26)와 볼스크류(ball screw, 28)를 구비하여 회전운동을 직선운동으로 전환할 수 있다. 모터(26)는 감속기(26a)와 엔코더(26c)를 구비할 수 있으며, 모터(26)의 회전 방향을 조절하여 스캐너(23)의 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 조절할 수 있다. (도 4b 참조) 또한, 구동자(22)는 리니어 모터(29)를 구비하여, 리니어 모터(29)의 선형운동으로 스캐너(23) 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시킬 수 있다.(도 4c참조)

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 스캐너(23)는 구동자(22)에 의해서 선형 왕복운동을 할 수 있다. 스캐너(23)는 구동자(22)에 의해서 하나의 축을 유지하면서 선형 왕복 운동 할 수 있다. 선형 이동부(20)는 제1 스캐너(23a) 및 제2 스캐너(23b)를 구비할 수 있다. 제1 스캐너(23a)는 제1 몸체(23a-1)와 제1 레버(23a-2)를 구비하고, 제2 스캐너(23b)도 제1 스캐너(23a)의 각 구성에 대응하는 제2 몸체(23b-1)와 제2 레버(23b-2)를 구비할 수 있다. 제2 스캐너(23b)의 구성 및 동작은 제1 스캐너(23a)와 동일 또는 유사 한바, 제1 스캐너(23a)의 구성 및 동작의 설명으로 대체하기로 한다.

제1 몸체(23a-1)의 일단은 제1 구동자(22a)에 연결될 수 있다. 제1 레버(23a-2)는 제1 몸체(23a-1)의 타단에 설치되어, 시료(S)와 접촉을 유지할 수 있다.

제1 레버(23a-2)는 제1 방향으로 이동 시에, 시료(S)와 접촉을 유지한다. 제1 방향으로 이동시에 제1 레버(23a-2)는 제1 몸체(23a-1)에서 상승하여 시료(S)의 어느 하나의 측면과 접촉할 수 있다. 제1 레버(23a-2)는 접촉을 유지한 채, 구동자(22)에 의해서 제1 방향으로 이동함에 따라 시료(S)도 제1 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 제1 레버(23a-2)가 시료(S)를 가력하여 시료(S)를 제1 방향으로 이동할 수 있다.

제1 레버(23a-2)는 제2 방향으로 이동시에, 시료(S)와 접촉하지 않는다. 제2 방향으로 이동시에 제1 레버(23a-2)는 제1 몸체(23a-1)를 향해 하강하여 시료(S)와 접촉하지 않는다. 제1 레버(23a-2)가 시료를 언로딩부(30)로 이동시킨 후에는 다음 시료(S)를 이동시키기 위해서 되돌아 가야 한다. 이때, 제2 레버(23b-2)에 의해서 이동되는 시료(S)와 간섭되지 않기 위해서 제1 레버(23a-2)는 하강한다. 이후 제1 레버(23a-2)는 제2 방향으로 되돌아 가서 다음 시료를 이송시킬 수 있다.

제1 레버(23a-2)의 승강 방법은 특정 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 레버(23a-2)는 제1 몸체(23a-1)에 삽입되도록 설치되어 제1 레버(23a-2)가 삽입 및 돌출되면서 제1 레버(23a-2)가 승강 할 수 있다. 또한, 제1 레버(23a-2)는 제1 몸체(23a-1)와 힌지 결합하여 제1 레버(23a-2)가 소정의 각도로 회전하여 제1 레버(23a-2)가 승강 할 수 있다.

스캐너(23)는 시료(S)를 흡착할 수 있는 흡착부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 스캐너(23)는 시료(S)와 접촉을 한 후에 공기를 흡입하여 시료(S)를 흡착할 수 있다. 스캐너(23)의 흡착에 의해 시료(S)는 스캐너(23)에 고정되어 제1 방향으로 이동할 수 있다.

제1 센서(24)는 시료(S)가 선형 이동부(20)로 유입되는 것을 감지할 수 다. 제1 센서(24)는 로딩부(10)와 선형 이동부(20) 사이에 배치된다. 제1 센서(24)가 로딩부(10)에서 배출된 시료(S)가 선형 이동부(20)로 유입되는 것을 감지하면, 스캐너(23)의 시료(S)와 접촉을 유지할 수 있다. 상세히, 도 1을 보면, 시료(S)가 선형 이동부(20)로의 유입이 완료되면 제1 레버(23a-2)는 상승하여 시료(S) 후측면과 접촉한다. 이후 제1 레버(23a-2)가 제1 방향으로 이동하면, 시료(S)도 제1 방향으로 이동할 수 있다.

제2 센서(25)는 시료(S)가 감시영역에 진입하기 전에 시료(S)의 이동을 감지하여 라인 스캔부(40)의 개시 시점을 확인할 수 있다. 제2 센서(25)는 시료(S)가 선형 이동부(20)에서 배출되는 위치에 배치되어, 시료(S)가 검사영역(I)으로 유입되는 것을 센싱 할 수 있다.

라인 스캔부(40)는 검사영역(I)을 통과하는 시료(S)를 촬영할 수 있다. 라인 스캔부(40)는 스캔 카메라(41) 및 조명부(42)를 구비할 수 있다. 스캔 카메라(41) 및 조명부(42)의 구성은 일반 적인 라인 스캔 장치에 사용되는 주지, 관용의 스캔 카메라 및 조명으로 이에 대한 설명은 약술하기로 한다.

라인 스캔 컨트롤러(미도시)는 제2 센서(25)로부터 그랩(grap) 신호를 수신을 영상신호 취득 개시 신호로 설정할 수 있다. 제2 센서(25)가 시료(S)의 위치를 센싱하여 그랩 신호를 상기 라인 스캔 컨트롤러에 전송하면, 라인 스캔 컨트롤러에서 라인 스캔 카메라(41) 및 조명부(42)의 동작을 개시하는 신호를 송출할 수 있다. 라인 스캔 카메라(41)는 검사영역(I)을 통과하는 시료(S)를 촬영하여 영상정보를 생성 할 수 있다.

라인 스캔 검사가 완료된 시료(S)는 언로딩부(30)를 통과하여 배출될 수 있다. 언로딩부(30)는 제3 가이드 프레임(31), 제3 컨베이어(32) 및 제3 센서(33)를 포함할 수 있다. 제3 가이드 프레임(31) 및 제3 컨베이어(32)는 상기 서술한 제1 가이드 프레임(11) 및 제1 컨베이어(12)와 동일 또는 유사한바 이에 대한 설명은 약술 또는 생략하기로 한다.

제3 센서(33)는 제3 가이드 프레임(31) 사이에 배치되어, 언로딩부(30)로 유입되는 시료(S)를 감지할 수 있다. 제3 센서(33)에서 시료(S)의 유입을 감지하면, 블로어(50)에서 시료(S)를 향해서 공기가 토출될 수 있다. 블로어(50)에서 토출된 공기는 시료(S)의 상면을 가압하여 시료(S)가 제3 컨베이어(32)에 안착할 수 있다.

또한, 제1 컨베이어(12) 내지 제3 컨베이어(32)는 선형 이동부(20)의 구동자(22) 및 스캐너(23)로 대체될 수 있다.

도 5는 도 1의 블로어(blower, 50)를 보여주는 개념도이다.

도 5을 참조하면, 블로어(50)는 공기 저장부(51), 필터부(52), 제1 밸브(53), 제어부(54). 제2 밸브(55), 압력센서(56) 및 노즐부(57)를 구비할 수 있다.

블로어(50)는 언로딩부(30)로 이동하는 시료(S)의 양측면의 높이를 보정할 수 있다. 선형 이동부(20)와 언로딩부(30)의 사이에는 검사영역(I)이 형성되므로, 선형 이동부(20)와 언로딩부(30)는 분리되어 배치될 수 있다. 선형 이동부(20)에서 언로딩부(30)로 시료(S)가 이동하면, 시료(S)의 높이방향으로 오차가 발생할 수 있다. 즉, 시료(S)의 양단의 높이차이로 인해 시료(S)가 경사져서 언로딩부(30)로 유입될 수 있다. 시료(S)의 양단에 높이 차이가 발생하면, 제3 컨베이어(32)와 시료(S)의 접촉이 불안정해져서 시료(S)가 제3 가이드 프레임(31)에서 이탈하거나, 제3 가이드 프레임(31)과 충돌하여 파손될 수 있다. 검사가 완료된 시료(S)를 안전하게 배출하기 위해서 시료(S)는 양단의 높이가 같은 상태에서 제3 컨베이어(32)로 유입되어야 한다.

블로어(50)는 언로딩부(30)와 인접하게 배치되어, 선형 이동부(20)에서 언로딩부(30)로 유입되는 시료(S)의 좌우평형을 맞추어 주거나 무접촉으로 상부에서 시료(S)를 눌러주는 효과를 주어 정밀이송을 가능하게 한다. 제3 센서(33)에서 시료(S)가 언로딩부(30)로 유입되는 것을 감지하여 제어부(54)로 신호를 주면, 노즐부(57)를 통해 공기가 분사되고 컨베이어에 놓은 시료(S)를 무접촉으로 하중을 가하여 시료(S)의 정밀이송을 가능하게 한다.

상세히, 공기 저장부(51)에 저장된 공기는 필터부(52)를 통과하면서 먼지, 수분 또는 오일 등을 필터링 할 수 있다. 필터부(52)를 통과한 공기는 제1 밸브(53) 및 제2 밸브(55)를 통과 하여, 노즐부(57)로 유입될 수 있다. 제1 밸브(53)는 제어부(54)로부터 개도량에 관한 신호를 받아서 공기 저장부(51)에서 배출되는 공기의 양을 조절할 수 있다.

제2 밸브(55) 및 노즐부(57)는 1쌍으로 배치되어, 시료(S)의 양단의 높이 차이를 최소화 할 수 있다. 제2 밸브(55)는 제어부(54)와 제어신호를 송수신 하여 각 노즐부(57)에 유입되는 유속을 독립적으로 제어할 수 있다. 압력센서(56)는 제2 밸브(55)를 통과하는 공기의 압력을 측정하고, 이에 대한 압력정보를 제어부(54)로 송신하여 제어부(54)는 제2 밸브(55)를 개도량을 제어 할 수 있다.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 라인 스캔 장치(1)의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.

로딩부(10)로 적재된 시료(S)는 제1 컨베이어(12)와 제2 컨베이어(13)에 의해 제1 방향으로 이동된다. 시료(S)가 선형 이동부(20)로 유입되면, 제1 센서(24)는 시료(S)의 이동을 감지한다.

시료(S)가 제2 가이드 프레임(21)에 유입되면, 제1 스캐너(23a)의 제1 몸체(23a-1)에서 제1 레버(23a-2)가 돌출되어 시료(S)의 후면과 접촉한다. 제1 스캐너(23a)는 제1 구동자(22a)를 따라 제1 방향으로 이동하면서 시료(S)를 제1 방향으로 이동시킨다.

제2 센서(25)는 시료(S)의 이동을 감지하여 이에 대한 정보를 라인 스캔부(40)에 전달하여, 라인 스캔부(40)의 검사 개시 시점을 판단할 수 있다. 제2 센서(25)는 검사영역(I)의 입구에 배치되어 제2 센서(25)를 통과한 시료(S)는 검사영역(I)으로 이동한다.

시료(S)가 검사영역(I)으로 투입되면 제1 레버(23a-2)의 높이는 하강하고, 제2 방향으로 이동한다. 제1 레버(23a-2)는 제1 방향과 제2 방향으로의 이동을 반복적으로 수행하여, 시료(S)를 로딩부(10)에서 언로딩부(30)로 연속적으로 이동시킬 수 있다.

라인 스캔부(40)는 검사영역(I)을 이동하는 시료(S)를 촬영하여 영상 정보를 획득한다. 시료(S)가 계속하여 제1 방향으로 이동하면 언로딩부(30)에 이동하게 되고, 제3 센서(33)는 언로딩부(30)로 유입되는 시료(S)를 감지할 수 있다.

선형 이동부(20)에서 언로딩부(30)로 이동시에 시료(S)가 일정한 높이를 유지하지 못할 수 있다. 제2 가이드 프레임(21)과 제3 가이드 프레임(31)은 검사영역(I)으로 인해 분리되어 있으므로, 검사영역(I)을 통과하면서 시료(S)의 양측단은 높이차이가 발생할 수 있다. 시료(S)의 높이 차이를 최소화하기 위해서 블로어(50)는 시료(S)를 향하여 공기를 분사하고, 이로 인해 시료(S)의 양측단이 동일한 높이를 유지하면서 시료(S)가 제1 방향으로 이동될 수 있다.

라인 스캔 장치는 카메라로 스캔되는 영상의 반복성과 일정성이 유지되어야 한다. 스캔되는 영상의 왜곡을 없애기 위해서, 라인 스캔 장치는 통과하는 시료의 이동속력이 전구간에서 일정하게 유지되어 스캔된 영상의 총 길이가 일정해야 한다. 그러나, 컨베이어 벨트를 이용하여 라인 스캔 장치를 형성하는 경우, 시료의 이동거리가 증가함에 따라 컨베이어 벨트 및 구동 모터의 수도 증가하고, 각 모터의 회전속도 차이에 의해 시료가 일정한 이동속력을 가지기 어렵다. 복수 개의 컨베이어를 배치한 경우, 어느 하나의 컨베이어의 위치 변경으로 인해 나머지 컨베이어의 셋팅을 다시 해야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1)는 선형 이동부(20)를 통과하는 시료(S)의 이동속력을 일정하게 형성하여, 검사영역(I)에서 촬영된 영상의 왜곡을 최소화 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1)는 선형 이동부(20)가 스테이지 방식으로 형성되어, 시료(S)의 사행(serpentine)운동을 최소화 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1)는 구동자(22)가 시료(S)의 양측면에 형성되고, 구동자(22) 사이에 라인 스캔부(40) 등을 설치할 수 있어 라인 스캔 장치(1)의 내부공간을 효과적으로 활용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1000)를 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 라인 스캔 장치(1000)를 보여주는 측면도이다.

라인 스캔 장치(1000)는 로딩부(100), 선형 이동부(200), 언로딩부(300) 및 라인 스캔부(400)를 포함할 수 있다.

로딩부(100)는 선형 이동부(200)의 상부에 설치되어, 제1 방향과 수직인 상하방향으로 시료를 이동할 수 있다. 로딩부(100)는 엘리베이터의 방식으로 시료(S)를 이동시킬 수 있다. 로딩부(100)는 복수개의 시료(S1…SN)를 상하 방향으로 저장하고 시료(S)를 선형 이동부(200)로 내보낸다.

선형 이동부(200)는 로딩부(100)에서 수직방향으로 유입된 시료(S)를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 제1 센서(240)는 시료(S)를 감지하여 스캐너(230)의 레버가 몸체에서 돌출되도록 할 수 있다. 시료(S)는 레버와 접촉을 유지하고, 구동자(220)의 이동으로 제1 방향으로 이동할 수 있다.

제2 센서(250)는 시료(S)의 이동을 검지하고 라인 스캔부(400)가 검사영역(I)에서 시료(S)를 촬영하도록 검사 개시 신호를 생성할 수 있다. 라인 스캔부(400)는 스캔 카메라(410)와 조명부(420)를 구비되고, 스캔 카메라(410)는 검사 영역을 통과하는 시료(S)를 촬영하여 영상정보를 획득한다.

구동자(220)와 스캐너(230)는 각각 한개씩 설치될 수 있다. 구동자(220)와 스캐너(230)는 제2 가이드 프레임(210)의 길이방향의 중심에 설치되어 시료(S)를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다.

검사영역(I)을 통과한 시료(S)는 언로딩부(300)로 유입된다. 이때, 제3 센서(330)는 언로딩부(300)로 유입되는 시료(S)를 감지하여 피커(Picker, 330)가 작동할 수 있다. 이때, 스캐너(230)의 레버의 높이는 낮아져서 시료(S)와 접촉을 중단한다. 스캐너(230)는 다음 시료(S0)의 이동을 위해 제2 방향으로 이동한다.

피커(330)는 제3 센서(330)가 시료를 감지하면 상승하여 시료(S)의 하면을 가력하여 시료(S)를 잡는다. 피커(330)는 제1 방향으로 이동하여 시료(S)를 언로딩부(300)로 완전히 이동시킬 수 있다.

피커(330)가 시료(S)를 잡는 방법은 다양한 방법에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 피커(330)가 마찰계수가 높게 형성되거나, 고무와 같이 소정의 점성을 가진 재료로 형성되고, 피커(330)가 시료(S)의 하면을 가력하면서 제1 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 피커(330)는 공기를 흡입할 수 있도록 형성되어, 피커(330)와 시료(S)가 접촉하면 피커(330)는 공기를 흡입하여 시료(S)를 고정할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명의 통상의 기술자라면 다양한 변형예가 가능함을 알 것이다.

피커(330)의 피커 구동자(320)에 의해서 제1 방향으로 이동할 수 있다. 피커 구동자(320)는 상기 서술한 구동자(22)와 실질적으로 동일 또는 유사하게 생성될 수 있는바, 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1000)는 선형 이동부(200)를 통과하는 시료(S)의 이동속력을 일정하게 형성하여, 검사영역(I)에서 촬영된 영상의 왜곡을 최소화 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1000)는 로딩부(100)를 선형 이동부(200)의 상부에 설치하고, 로딩부(100)에서 저장된 시료(S)를 상하 방향으로 운송할 수 있어 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 스캔 장치(1000)는 선형 이동부(20)가 스테이지 방식으로 형성되어, 시료(S)의 사행(serpentine)운동을 최소화 할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1,1000: 라인 스캔 장치 10, 100: 로딩부
11: 제1 가이드 프레임 12: 제1 컨베이어
13: 제2 컨베이어 20, 200: 선형 이동부
21: 제2 가이드 프레임 22: 구동자
23: 스캐너 24: 제1 센서
25: 제2 센서 30, 300: 언로딩부
31: 제3 가이드 프레임 32: 제3 컨베이어
330: 피커 40, 400: 라인 스캔부
41: 스캔 카메라 42: 조명부
50: 블로어

Claims

검사 대상인 시료가 로딩되는 로딩부;
제1 방향으로 이동 시에 상기 시료와 접촉을 유지하여 상기 로딩부에서 배출된 상기 시료를 상기 제1 방향으로 이동시키고, 상기 제1 방향과 반대방향으로 이동 시에 상기 시료와 접촉하지 않는 스캐너를 구비한 선형 이동부;
상기 선형 이동부와 상기 제1 방향으로 연속되도록 배치되고, 라인 스캔이 완료된 상기 시료를 배출하는 언로딩부;
상기 선형 이동부와 상기 언로딩부의 사이의 검사영역에 위치하고, 상기 검사영역을 촬영하는 라인 스캔부; 및
상기 언로딩부의 입구단에 배치되고, 상기 선형 이동부에서 상기 언로딩부로 유입되는 상기 시료의 상면을 향해 공기를 분사하여 유입되는 상기 시료의 높이를 보정하는 블로어;를 포함하는, 라인 스캔 장치.
제1 항에 있어서,
상기 선형 이동부는 상기 시료의 양 측에 배치되어, 상기 시료를 상기 제1 방향으로 안내하는 가이드 프레임을 구비하는, 라인 스캔 장치.
제1 항에 있어서,
상기 선형 이동부는
상기 시료가 상기 선형 이동부로의 유입을 감지하는 제1 센서; 및
상기 시료가 상기 검사영역으로의 이동을 감지하는 제2 센서;를 더 구비하는, 라인 스캔 장치.
제3 항에 있어서,
상기 스캐너는 상기 제1 센서가 상기 시료의 유입을 감지하면 레버가 돌출되어 상기 레버는 상기 시료와 접촉을 유지하는, 라인 스캔 장치.
제1 항에 있어서,
상기 블로어는 상기 시료의 폭 방향의 양 측면에 복수개로 배치되며, 배출되는 공기의 유속이 독립적으로 제어될 수 있는, 라인 스캔 장치.
제1 항에 있어서,
상기 로딩부는
상기 선형 이동부와 상기 제1 방향으로 연속되도록 배치되어 상기 시료를 상기 제1 방향으로 이동시키거나, 상기 선형 이동부의 상부에 설치되어 상기 제1 방향에 수직한 방향으로 상기 시료를 이동시키는, 라인 스캔 장치.