KR102018896B1 - 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 플랫폼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어장치와 비전검사장치를 포함하는 비전검사장치 플랫폼에 관한 발명으로 비전검사장치와 사용자의 명령이 입력될 수 있는 사용자 입력부, 프로그램이 저장되는 메모리부, 상기 메모리부로부터 읽어들인 상기 프로그램을 실행하고, 상기 사용자 입력부로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 프로그램을 제어하는 제어부 및 상기 제어부에서 실행되는 상기 프로그램이 표시되는 디스플레이부를 포함하고, 상기 프로그램은, 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계, 상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계 및 처리된 엔드밀 영상으로부터 엔드밀의 치핑여부를 검사하는 단계;를 실행하는 명령어들을 포함한다.

Description

엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 플랫폼{Vision inspection equipment platform to check the quality of endmill}

본 발명은 엔드밀 치핑을 검사하는 비전검사장치 플랫폼에 관한 발명이다.

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 플랫폼에 관한 것을 제시한다.

일 실시예에 따른 제어장치와 비전검사장치를 포함하는 비전검사장치 플랫폼에 있어서,

상기 비전검사장치는,

검사 대상 엔드밀이 삽입되는 제 1 팔레트를 포함하는 팔레트부;

검사 대상 엔드밀의 치핑을 검사하는 카메라부;

상기 제 1 팔레트로부터 검사 대상 엔드밀을 꺼내 이동시키는 그리퍼; 및

상기 그리퍼로부터 검사 대상 엔드밀을 전달받아 상기 카메라부로 이동시키는 스핀들;을 포함하고,

상기 제어장치는,

사용자의 명령이 입력될 수 있는 사용자 입력부;

프로그램이 저장되는 메모리부; 및

상기 메모리부로부터 읽어들인 상기 프로그램을 실행하고, 상기 사용자 입력부로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 프로그램을 제어하는 제어부; 및

상기 제어부에서 실행되는 상기 프로그램이 표시되는 디스플레이부;를 포함하고,

상기 프로그램은,

상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계;

상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계; 및

처리된 엔드밀 영상으로부터 엔드밀의 치핑여부를 검사하는 단계;를 실행하는 명령어들을 포함한다.

상기 프로그램은,

상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 위치 정보를 실시간으로 상기 비전검사장치로부터 전달받는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함 할 수 있다.

상기 프로그램은 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 위치 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함할 수 있다.

상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계는,

상기 사용자 입력부로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어할 수 있다.

상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계는,

상기 메모리부에 미리 저장된 이미지 처리 알고리즘 중 어느 하나를 선택하는 단계;

선택된 이미지 처리 알고리즘에 따라 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계; 및

처리된 엔드밀 영상에서 검사 파라미터에 대응되는 수치를 도출하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 처리된 엔드밀 영상으로부터 엔드밀의 치핑여부를 검사하는 단계는,

상기 검사 파라미터에 대응되는 수치와 기설정된 수치를 비교하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 팔레트부는 정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제 2 팔레트부와 비정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제 3 팔레트부를 더 포함하고,

상기 프로그램은,

상기 기설정된 검사 파라미터에 대응되는 수치가 기설정된 수치와 비교하여 정상으로 판단되는 경우에는 검사 대상 엔드밀을 제 2 팔레트부에 삽입하는 단계; 및

상기 기설정된 검사 파라미터에 대응되는 수치가 기설정된 수치와 비교하여 비정상으로 판단되는 경우에는 검사 대상 엔드밀을 제 3 팔레트부에 삽입하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함할 수 있다.

상기 프로그램은,

상기 제 2 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수 및 상기 제 3 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수를 각각 계수하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함할 수 있다.

상기 카메라부는, 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어 날의 치핑을 검사하는 제1 카메라, 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하는 제2 카메라를 포함하고,

상기 프로그램은, 상기 제 1 팔레트에 삽입된 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인지 볼형 엔드밀인지 판단하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하고,

상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계는,

상기 제 1 팔레트에 삽입된 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인 경우에는 상기 제1 카메라에서 엔드밀의 치핑을 검사하고,

상기 제 1 팔레트에 삽입된 엔드밀이 볼형 엔드밀인 경우에는 상기 제2 카메라에서 엔드밀의 치핑을 검사할 수 있다.

상기 메모리부는 제어 파라미터와 검사 파라미터를 저장할 수 있다.

상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계는,

상기 메모리부에서 읽어들인 상기 제어 파라미터에 따라 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어할 수 있다.

상기 제어 파라미터는, 검사 관리 파라미터, 포지션 캘리브레이션 파라미터, 장비 운용 파라미터, 통신 파라미터, 검사 파라미터, 카메라 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 검사 파라미터는, 상부 검사 파라미터, 볼 검사 파라미터, 스캔검사 파라미터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 카메라부는, 검사 대상 엔드밀의 전장길이를 검사하는 제3 카메라를 더 포함하고,

상기 프로그램은,

상기 제3 카메라에서 촬영된 엔드밀 영상에서 전장길이 수치를 도출하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함할 수 있다.

상기 카메라부는, 검사 대상 엔드밀의 외경을 검사하는 마이크로미터를 더 포함하고,

상기 프로그램은,

상기 마이크로미터에서 측정된 검사 대상 엔드밀의 외경 수치를 도출하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함할 수 있다.

상기 프로그램은,

상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 상기 디스플레이부에 표시하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 비전검사장치의 작동을 제어하는 제어장치를 포함하는 플랫폼을 제공하여 엔드밀의 치핑 여부를 용이하게 검사할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비전검사장치 플랫폼의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비전검사장치의 외관을 도시한 도면이다
도 3은 본 발명에 따른 비전검사장치의 덮개부 및 다리부를 제거한 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 컨베이어부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 레일부 및 픽업부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이송부를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 검사부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 비전검사장치 플랫폼의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 엔드밀 정상여부판별 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 17은 본 발명에 따른 비전검사장치 플랫폼의 디스플레이부에 도시된 화면을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 도면에서 구성요소의 크기는 설명의 편의를 위해 의도적으로 확대되거나 축소될 수 있으며, 도면 상의 구성요소의 크기가 발명의 내용을 구속하는 것은 아니다.

도 1은 일 실시예에 따른 비전검사장치 플랫폼(100)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 비전검사장치 플랫폼(100)은 제어장치(C100)와 비전검사장치(I1)을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 제어장치(C100)는, 사용자 입력부(C110), 디스플레이부(C120), 제어부(C130), 및 메모리부(C140)를 포함할 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 구성 요소 모두가 제어장치(C100)의 필수 구성 요소인 것은 아니다. 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 제어장치(C100)가 구현될 수도 있고, 도 1에 도시된 구성 요소보다 적은 구성 요소에 의해 제어장치(C100)가 구현될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에 따른 제어장치(C100)는, 통신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

사용자 입력부(C110)는, 사용자가 제어장치(C100)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 사용자 입력부(C110)에는 키보드(keyboard), 마우스(mouse), 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

디스플레이부(C120)는 제어장치(C100)에서 처리되는 정보를 표시한다. 예를 들어, 디스플레이부(C120)는, 사용자 입력부(C110)에 의해 입력된 사용자의 명령어들을 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(C120)는 사용자의 명령어들에 따른 제어부(C130)의 비전검사장치(D100)의 제어상태를 디스플레이 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(C120)는 비전검사장치(D100)의 제어상태를 실시간으로 디스플레이 할 수 있다.

한편, 디스플레이부(C120)와 터치패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(C120)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(C120)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전기영동 디스플레이(electrophoretic display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어부(C130)는 제어장치(C100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(C130)는, 메모리부(C140)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 사용자 입력부(C110), 디스플레이부(C120) 및 비전검사장치(D100) 등을 전반적으로 제어할 수 있다.

메모리부(C140)는, 제어부(C130)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 제어장치(C100)로 입력되거나 제어장치(C100)로부터 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다.

메모리부(C140)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

비전검사장치(I1)는 컨베이어부(I100), 검사부(I200), 이송부(I300), 레일부(I400), 픽업부(I500), 및 팔레트부(I600)로 구성된다. 컨베이어부(I100)는 팔레트부(I600)의 위치를 정해진 방향으로 이동하도록 한다. 검사부(I200)는 제1 카메라부(I210), 제2 카메라부(I220), 제3 카메라부(I230), 및 제4 카메라부(I240)를 포함할 수 있다. 이송부는 가이드 레일(I310), 지지부(I320), 스핀들(I330), 척(I340) 및 모터부(I350)를 포함한다. 레일부(I400)는 X축 레일(I410), Y축 레일(I420) 및 Z축 레일(I430)을 포함한다. 픽업부(I500)는 기둥부(I510), 픽업부 본체(I520), 그리퍼(I530) 및 그리퍼 지지부(I540)를 포함한다. 팔레트부(I600)는 검사 대상인 엔드밀(1)이 삽입되거나 탈착되는 제1 팔레트(I610), 제2 팔레트(I620), 제3 팔레트(I630)를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 비전검사장치(I1)의 외관을 도시한 도면이다.

일정한 두께와 높이를 지니는 바닥부(I30)를 기준으로 바닥부(I30)의 상부에 비전검사장치의 주요부품들이 설치된다. 본 발명에서의 비전검사장치의 주요부품이라 하면, 컨베이어부, 검사부, 이송부 등 엔드밀의 치핑을 검사하는데 필요한 주요 구성요소를 말한다. 바닥부(I30)의 상부에는 덮개부(I10)가 결합된다. 덮개부(I10)는 비전검사장치의 주요부품들을 덮어 이들을 보호하는 역할을 한다. 또한, 덮개부(I10)의 측면에는 경칩(I12)을 통해 개폐가 가능한 제1 도어(I11)가 결합되어 비전검사장치의 주요부품들을 작업자가 손쉽게 검사할 수 있다. 또한, 후술하겠지만, 검사 후 비정상 상태의 엔드밀(1)이 삽입된 제3 팔레트(I630)를 비전검사장치의 외부로 빼내는 공간이 된다.

덮개부(I10)의 측면의 일 지점에는 컨베이어부(I100)가 관통되는 홈(I13)이 형성된다. 컨베이어부(I100)의 양 단부는 덮개부(I10)의 홈(I13)을 기준으로 홈(I13)으로부터 돌출된다. 작업자가 검사 전 엔드밀(1)이 삽입된 제1 팔레트(I610)를 컨베이어부(I100)의 돌출된 일단부에 올려놓게 되고 이후 컨베이어부(I100)의 컨베이어 벨트의 이동에 따라 제1 팔레트(I610)가 덮개부(I10) 내부로 인입된다. 돌출된 타단부에는 검사 후 정상상태의 엔드밀(1)이 삽입된 제2 팔레트(I620)가 놓이게 된다.

덮개부(I10)의 하부에는 다리부(I20), 제2 도어(I21) 및 바퀴부(I22)가 연결된다. 다리부(I20)는 비전검사장치의 주요부품을 바닥부(I30)의 하부에서 지지하는 역할을 하며, 바퀴부(I22)는 비전검사장치를 이동가능하게 하여 편의성을 극대화하였다. 또한, 제2 도어(I21)는 다리부(I20)와 바닥부(I30) 하부에 공간을 형성하여, 공간에 전선, 컴퓨터 등의 비전검사장치를 구동하는데 필요한 전기장치들을 수납할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 비전검사장치의 덮개부(I10) 및 바닥부(I30) 하부를 제거한 모습을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하여 덮개부(I10) 내부의 비전검사장치의 주요부품들을 설명하도록 한다.

비전검사장치의 주요부품은 컨베이어부(I100), 검사부(I200), 이송부(I300), 레일부(I400), 픽업부(I500)로 구성된다.

먼저, 컨베이어부(I100)의 구성요소를 설명하기 위해 도 4를 함께 참조하도록 한다. 컨베이어부(I100)는 바닥부(I30)의 상면에 설치된 것으로, Y축방향으로 연장형성된 것이 바람직하다.

컨베이어부(I100)는 본체부(I110) 및 구동부(I120)를 포함한다. 컨베이어부(I100)는 팔레트부(I600)의 위치를 정해진 방향으로 이동하도록 한다. 예를 들어, 제1 팔레트(I610) 및 제2 팔레트(I620)는 본체부(I110)를 따라 Y축방향으로 이동한다. 제1 팔레트(I610)는 검사 전 엔드밀(1)이 삽입된 팔레트이며, 제2 팔레트(I620)는 검사 후 엔드밀(1)이 삽입된 팔레트이다.

이때, 본체부(I110)에 결합되어 Y축방향으로 연장된 벨트 지지부(I111)가 형성된다. 도 3에서 미도시하였지만, 벨트 지지부(I111)에는 타원형상의 링 모양의 컨베이어 벨트가 벨트 지지부(I111)를 따라 결합되고, 제1 팔레트(I610) 및 제2 팔레트(I620)는 컨베이어 벨트(미도시)의 상면을 따라서 Y축방향으로 이동하게 된다.

또한, 벨트 지지부(I111)의 양측부에는 Y축방향으로 연장형성된 한 쌍의 가이드부(I112)가 결합된다. 가이드부(I112)는 제1 팔레트(I610) 및 제2 팔레트(I620)의 Y축방향으로의 이동을 안내하게 된다. 이러한 구조로 인해 제1 팔레트(I610) 및 제2 팔레트(I620)의 본체부(I110)로부터의 이탈을 방지할 수 있다.

본체부(I110)의 양단부에는 구동부(I120)가 결합된다. 구동부(I120)는 컨베이어 벨트(미도시)를 Y축방향으로 구동하는 역할을 한다. 구동부(I120)는 기어부 모터(I121), 구동부 덮개(I122) 및 기어부(I123)를 포함한다. 기어부(I123)는 중심축을 기준으로 회전하며, 기어부(I123)의 회전 동력은 기어부 모터(I121)로부터 얻게 된다. 기어부(I123)는 구동부 덮개(I122)에 의해 덮혀 보호된다. 컨베이어 벨트(미도시)의 일단부는 본체부(I110)의 일단부에 결합된 기어부(I123)의 외측면을 따라 감기게 되고, 컨베이어 벨트(미도시)의 타단부는 본체부(I110)의 타단부에 결합된 기어부(I123)의 외측면을 따라 감기게 된다. 이러한 구조로 타원형 링 형상의 컨베이어 벨트(미도시)는 벨트 지지부(I111)를 따라 무한궤도식 회전을 하게 된다.

치핑 검사 전 제1 팔레트(I610)는 최초에 덮개부(I10)로부터 돌출된 본체부(I110)의 일단부에 놓여지게 된다. 이때, 도 3을 기준으로 좌측이 일단부이며, 우측이 타단부이다. 이후, 제1 팔레트(I610)는 컨베이어 벨트(미도시)를 따라 Y축방향으로 이동하되, 본체부(I110)의 타단부를 향하여 이동한다. 제1 팔레트(I610)는 특정 위치에 정지하고, 후술할 픽업부(I500)에 의해 제1 팔레트(I610)에 삽입된 엔드밀(1)이 이송부(I300)로 운반된다. 이송부(I300)에 의해 운반되어 치핑 검사가 완료된 정상 상태의 엔드밀(1)은 픽업부(I500)에 의해 컨베이어 벨트(미도시)의 일 지점에 위치된 제2 팔레트(I620)에 운반된다. 이후, 제2 팔레트(I620)는 본체부(I110)의 타단부를 향하여 이동하게 되어 덮개부(I10)의 외부로 배출된다.

도 5는 본 발명에 따른 레일부(I400) 및 픽업부(I500)를 도시한 도면이다. 이하, 도 5를 참조하여 레일부(I400) 및 픽업부(I500)의 구성요소에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

레일부(I400)는 X축 레일(I410), Y축 레일(I420) 및 Z축 레일(I430)을 포함한다. X축 레일(I410)은 X축방향으로 연장형성되고, Y축 레일(I420)은 Y축방향으로 연장형성되며, Z축 레일(I430)은 Z축 방향으로 연장형성된다.

X축 레일(I410)은 바닥부(I30)에서 바닥부(I30)의 상부로 돌출되는 레일 지지대(I401)와 결합되고, 이러한 구조로 인해 레일부(I400)는 바닥부(I30)로부터 일정한 간격을 두고 Z축 방향으로 이격되어 있다. 레일부(I400)의 X,Y,Z축 방향으로의 이동의 편의성을 증가시키기 위함이다.

X축 레일(I410), Y축 레일(I420) 및 Z축 레일(I430)의 결합관계는 다음과 같다. X축 레일(I410)은 레일 지지대(I401)에 고정되고, Y축 레일(I420)이 X축 레일(I410)과 수직되게 결합되어, X축 레일(I410)을 따라 X축 방향으로 이동이 가능하다. 또한, Z축 레일(I430)은 Y축 레일(I420)과 수직되게 결합되어, Y축 레일(I420)을 따라 Y축 방향으로 이동이 가능하다. 또한, 픽업부(I500)의 기둥부(I510)는 Z축 레일(I430)에 결합되어 Z축방향으로 이동이 가능하다. 상기와 같은 결합구조로 픽업부(I500)는 레일부(I400)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(I500)는 기둥부(I510), 픽업부 본체(I520), 그리퍼(I530) 및 그리퍼 지지부(I540)를 포함한다. 기둥부(I510)는 Z축 방향으로 연장형성된 원통형 기둥 형상이나, 반드시 도 4의 형상에 국한되는 것은 아니다. 기둥부(I510)는 픽업부 본체(I520) 및 그리퍼 지지부(I540)와 순차적으로 연결된다. 그리퍼 지지부(I540)에는 그리퍼(I530)가 결합된다. 그리퍼(I530)는 엔드밀(1)을 착탈할 수 있는 부품이다. 그리퍼(I530)는 제1 팔레트(I610)로부터 엔드밀(1)을 추출할 때 엔드밀(1)을 집어 들어올리는 역할을 하고, 검사 후의 엔드밀(1)을 제2 팔레트(I620)에 운반할 때는 제2 팔레트(I620)에 형성된 엔드밀 홈에 검사 후의 엔드밀(1)을 삽입하는 역할을 한다. 이때, 그리퍼(I530)는 X,Y평면방향으로 회전 가능한 것이 바람직하며, 적어도 하나 이상인 것이 바람직하다(I531, 532). 그리퍼의 회전 및 적어도 하나 이상의 구성에 관하여는 후술하도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 이송부(I300)를 도시한 도면이다. 이하 도 6을 참조하여 이송부(I300)의 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.

이송부는 가이드 레일(I310), 지지부(I320), 스핀들(I330), 척(I340) 및 모터부(I350)를 포함한다. 가이드 레일(I310)은 도 5를 기준으로 Y축방향으로 연장형성되어 고정된 레일로, 지지부(I320)는 가이드 레일(I310)에 결합되어 가이드 레일(I310)을 따라 Y축 방향으로 왕복 이동이 가능하다. 이때, 지지부(I320)를 이동시키는 부품의 일 예로, 미도시 하였지만, 케이블 베어가 사용되는 것이 바람직하며, 가이드 레일(I310)의 측면에 케이블 베어가 결합되는 것이 바람직하다. 일반적으로 케이블 베어(Icableveyor)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(I320)에는 스핀들(I330) 및 모터부(I350)가 결합되는 것이 바람직하다. 이때, 스핀들(I330) 및 모터부(I350)는 Y축 방향으로 평행하게 위치되는 것이 바람직하다. 미도시하였지만, 모터부(I350)는 스핀들(I330)과 타이밍 벨트로 연결되는 것이 바람직하다. 타이밍 벨트는 기어 간 회전 동력을 전달하는 역할을 한다. 따라서, 중심축을 기준으로 회전하는 모터부(I350)의 동력을 스핀들(I330)이 전달받게 되고, 모터부(I350)의 회전 방향에 따라 스핀들(I330)은 회전할 수 있게 된다. 스핀들(I330)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(I310)을 따라 Y축방향으로 지지부(I320)는 왕복이동이 가능하고, 지지부(I320)가 Y축방향으로 왕복이동함과 동시에 스핀들(I330) 및 척(I340)은 중심축을 기준으로 회전할 수 있게 된다. 엔드밀(1)이 물린 스핀들(I330)이 검사부(I200)를 통과할 때, 회전을 하게 되면, 고정된 위치가 아닌 여러 위치에서의 치핑 검사가 수행되므로 치핑 검사가 정밀해지는 장점이 있다.

도 7은 본 발명에 따른 검사부(I200)를 도시한 도면이다. 이하 도 7을 참조하여 검사부(I200)의 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.

검사부(I200)는 제1 카메라부(I210), 제2 카메라부(I220) 및 제3 카메라부(I230)를 포함한다. 또한, 이송부(I300)는 검사부(I200)를 통과하여 이송부(I300)에 결합된 엔드밀의 치핑 검사가 실시된다.

제1 카메라부(I210)는 스핀들(I330)에 결합된 엔드밀(1)을 상면에서 수직되게 바라보도록 위치되고, 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어날의 치핑을 검사하는 제1 카메라(I211), 제1 카메라(I211)와 결합된 제1 연결부(I212) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제1 지지대(I213)를 포함한다. 제1 연결부(I212)는 제1 지지대(I213)에 결합되어 제1 지지대(I213)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제1 연결부(I212)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제1 카메라(I211) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 스퀘어형 엔드밀의 Z축 방향으로의 길이에 대응하여 제1 카메라(I211)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 제1 카메라(I211) 내부에는 X,Y 평면으로 평행한 라이트(Ilight)를 포함하는 것이 바람직하다. 명암 대비를 이용하여 치핑을 더욱 견고하게 검사할 수 있기 때문이다.

제2 카메라부(I220)는 제1 카메라부(I210)의 측면에 위치되는 것이 바람직하다. 제2 카메라부(I220)는 스핀들(I330)에 결합된 엔드밀(1)을 측면에서 바라보도록 위치되고, 제1 카메라(I211)와는 달리 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하는 제2 카메라(I221), 제2 카메라(I221)와 결합된 제2 연결부(I222) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제2 지지대(I223)를 포함한다. 제2 연결부(I222)는 제2 지지대(I223)에 결합되어 제2 지지대(I223)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제2 연결부(I222)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제2 카메라(I221) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 볼형 엔드밀의 볼 크기에 대응하여 제2 카메라(I221)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 볼형 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다.

이때, 바닥부(I30)에는 제2 카메라(I221)와 X축 방향으로 일정한 간격을 두고 서로 마주보도록 라이트 바(I224, 도 2 참조)가 결합되는 것이 바람직하다. 제1 카메라(I211)와는 달리 제1 카메라(I211) 내부가 아닌 외부에 빛을 발하는 부품이 결합된다. 이는 볼형 엔드밀의 볼 날의 경우에는 상면이 아닌 외주면 전부를 검사하여야 하므로, 빛을 발하는 라이트 바(I224)가 제2 카메라(I221)를 기준으로 볼형 엔드밀의 뒤쪽에 위치되는 것이 바람직하다.

위와 같은 구조로 인해, 최초에 스퀘어형 엔드밀이 이송부(I300)를 통해 이송되면, 제1 카메라부(I210)는 이를 인식하여 스퀘어 날의 치핑을 검사하고, 제2 카메라부(I220)는 스킵하게 된다. 이와 반대로, 최초에 볼형 엔드밀이 이송부(I300)를 통해 이송되면, 제1 카메라부(I210)는 스킵하고 제2 카메라부(I220)를 통해 볼 날의 치핑을 검사하게 되어 선택적 검사를 수행할 수 있다. 이러한 선택적 검사는 검사 속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

제2 카메라부(I220)의 측면에는 제3 카메라부(I230)가 위치되는 것이 바람직하다. 제3 카메라부(I230)는 스핀들(I330)에 결합된 엔드밀(1)을 측면에서 바라보도록 위치되고, 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 측면 날의 치핑을 검사하는 제3 카메라(I231), 제3 카메라(I231)와 결합된 제3 연결부(I232) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제3 지지대(I233)를 포함한다. 제3 연결부(I232)는 제3 지지대(I233)에 결합되어 제3 지지대(I233)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제3 연결부(I232)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제3 카메라(I231) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀 Z축 방향으로의 길이에 대응하여 제3 카메라(I231)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 제3 카메라(I231)는 측면 날의 치핑 뿐만 아니라 전장 길이를 검사할 수 있다. 엔드밀(1)을 측면에서 바라보기 때문에 전장길이를 검사할 수 있다. 또한, 제3 카메라(I231) 내부에는 X,Y 평면으로 평행한 라이트(Ilight)를 포함하는 것이 바람직하다. 명암 대비를 이용하여 치핑을 더욱 견고하게 검사할 수 있기 때문이다.

제3 카메라부(I230)는 제1 카메라부(I210) 또는 제2 카메라부(I220)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(I200)는 제4 카메라부(I240)를 더 포함할 수 있다. 제4 카메라부(I240)는 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 외경을 정밀하게 측정하기 위한 기기이다. 제4 카메라부(I240)는 스핀들(I330)에 결합된 엔드밀(1)을 Y축방향으로 바라보도록 위치되고, 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀의 외경을 정밀 검사하는 제4 카메라(I241), 제4 카메라(I241)와 결합된 제4 연결부(I242) 및 Z축 방향으로 연장형성된 제4 지지대(I243)를 포함한다. 제4 연결부(I242)는 제1 지지대(I243)에 결합되어 제4 지지대(I243)를 따라 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 제4 연결부(I242)의 이동에 대응하여 이와 결합된 제4 카메라(I241) 또한 Z축 방향으로 왕복이동이 가능하다. 이러한 구조로 인해, 검사 대상인 엔드밀의 Z축 방향으로의 길이에 대응하여 제4 카메라(I241)의 위치를 이동할 수 있고, 다양한 크기의 엔드밀에 맞춤식으로 검사를 수행할 수 있는 장점이 있다.

스핀들(I330)은 가이드 레일(I310)을 따라 Y축 방향으로 이동하되, 제1 카메라부(I210) 내지 제4 카메라부(I240)를 순차적으로 통과한다. 제4 카메라부(I240)까지 이동하여 치핑 검사가 완료되면, 스핀들(I330)은 다시 최초의 위치로 돌아오게 된다.

이하 제어부(C130)의 비전검사장치(I1)의 동작 제어를 도 8 내지 도 17을 참조하여 기술한다.

도 8은 본 발명에 따른 비전검사장치 플랫폼의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명에 따른 엔드밀 정상여부판별 방법을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 10 내지 도 17은 본 발명에 따른 비전검사장치 플랫폼의 디스플레이부에 도시된 화면을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 제어부(C130)는 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 제어할 수 있다. 비전검사장치(I1)에서 엔드밀(1)의 검사를 위해 주로 가동되는 유닛을 가동 유닛(movable element)이라하며, 제어부(C130)는 가동 유닛을 조절하여 엔드밀(1)의 검사를 수행한다. 이러한 가동 유닛은 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)을 포함한다.

전술한 바와 같이 검사 대상인 엔드밀(1)은 팔레트부(I600)에서부터 그리퍼(I530)를 통해 집어올려지며, 스핀들(I330)은 그리퍼(I530)로부터 엔드밀(1)을 삽입하여 카메라부(I210, I220, I230, I240)로 이동시키고, 카메라부(I210, I220, I230, I240)는 엔드밀(1)의 치핑 검사를 수행한다. 제어부(C130)는 각 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 제어함으로써 엔드밀(1)의 치핑 검사를 용이하게 수행하도록 제어 할 수 있다.

엔드밀(1)은 스퀘어형 정상 엔드밀(1-1), 스퀘어형 비정상 엔드밀(1-2), 볼형 정상 엔드밀(1-3), 볼형 비정상 엔드밀(1-4)을 포함할 수 있다. 엔드밀(1)의 비정상 여부는 검사 파라미터 중 적어도 하나 이상의 파라미터가 수치범위 외에 속하는 경우 비정상으로 판별될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 사용자는 정상, 비정상 여부에 대한 다양한 기준을 설정할 수 있으며, 이를 메모리부(C140)에 미리 저장하여, 제어부(C130)로 하여금 엔드밀(1)의 정상여부 판별에 이용하도록 할 수 있다.

도 8을 참조하면, 제어부(C130)는 제1 팔레트부(I610)에 삽입된 엔드밀(1)의 종류를 판별할 수 있다. 예를 들어, 스퀘어형 엔드밀(1-1, 1-2)과 볼형 엔드밀(1-3, 1-4)의 두 가지 분류로 판별할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(C130)는 스핀들(I330)과 그리퍼(I530)를 제어하여 스퀘어형 엔드밀(1-1, 1-2)은 제1 카메라부(I210)로 이송하고, 볼형 엔드밀(1-3, 1-4)는 제2 카메라부(I220)로 이송하여 상부 치핑 여부를 검사할 수 있다. 제어부(C130)는 스핀들(I330)과 그리퍼(I530)를 제어하여 엔드밀(1)의 직경을 제3 카메라부(I230)로 검사하고, 엔드밀(1)의 직경을 제4 카메라부(I240)로 검사할 수 있다. 제어부(C130)는 검사부(I200)의 엔드밀(1)의 촬영 영상으로부터 엔드밀(1)의 정상 여부를 판별할 수 있다. 정상 스퀘어형 엔드밀(1-1), 정상 볼형 엔드밀(1-3)은 제2 팔레트부(I620)에 삽입되고, 비정상 스퀘어형 엔드밀(1-2), 비정상 볼형 엔드밀(1-4)은 제3 팔레트부(I630)에 삽입될 수 있다. 제어부(C130)는 정상형 엔드밀의 개수를 계수하여 디스플레이부(C120)에 표시하고, 비정상형 엔드밀의 개수를 계수하여 디스플레이부(C120)에 표시할 수 있다. 제어부(C130)는 검사 대상인 엔드밀의 전체 개수를 계수하여 디스플레이부(C120)에 표시할 수 있다.

제어부(C130)는 카메라부(I210, I220, I230, I240)에 의해 촬영된 엔드밀 영상을 치핑 여부를 결정하기 용이하도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 엔드밀 영상을 처리하여 데이터로 변환할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 촬영된 영상의 엔드밀과 배경부분을 분리하여, 외곽선 부분을 추출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 외곽선을 함수로 근사하거나, 데이터화 시킬 수 있다. 제어부(C130)는 엔드밀 영상을 처리하는 일체의 방법을 이용할 수 있으며 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.

제어부(C130)는 처리된 엔드밀 영상으로부터 엔드밀(1)의 치핑여부를 검사할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 엔드밀 영상을 처리하여 얻어낸 검사 파라미터와 이에 대응한 수치를 비교하여 치핑여부를 검사할 수 있다.

제어부(C130)는 이러한 제어 및 처리를 위한 일체의 프로그램 및 명령어를 실행할 수 있으며, 이러한 명령어 및 프로그램은 메모리부(I120)에서부터 읽어들일 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 가동 유닛의 용이한 제어를 위해 가동 유닛의 기설정된 가동 실시예를 디스플레이부(C120)에 도시할 수 있다. 도 10을 참조하면, 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330), 카메라부(I210, I220, I230, I240)의 가동 실시예가 GUI로 디스플레이부(C120)에 도시되며, 사용자는 해당 아이콘을 선택함으로써, 가동 유닛을 효율적으로 제어할 수 있다. 제어부(C130) 및 메모리부(C140)는 이러한 GUI를 제공하기 위한 일체의 프로그램 및 명령어를 실행하고 불러올 수 있다.

제어부(C130)는 비전검사장치(10)로부터 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 실시간으로 전달받을 수 있다. 제어부(C130)는 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 16을 참조하면, 제어부(C130)는 실시간으로 전달받은 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 디스플레이부(C140)에 표시할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 전달받은 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 가상의 시뮬레이션 화면으로 디스플레이부(C140)에 표시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(C130)는 별도의 촬영 장치(미도시)를 이용하여 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 디스플레이부(C140)에 표시할 수 있다.

제어부(C130)는 비전검사장치(10)로부터 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 위치 정보를 실시간으로 전달 받을 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 위치 정보를 x,y,z 좌표계로 환산한 위치 데이터를 비전검사장치(10)로부터 전달받을 수 있다. 도 15를 참조하면, 제어부(C130)는 이러한 위치 정보를 디스플레이부(C140)에 표시할 수 있다.

사용자는 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)과 같은 가동 유닛의 움직임과 위치를 디스플레이부(C140)를 통해 확인함으로써 플랫폼의 작동을 직관적으로 확인할 수 있다. 사용자가 플랫폼의 작동을 실시간으로 직관적으로 확인할 수 있음으로써, 사용자는 특정 가동 유닛의 작동을 사용자 입력부(C110)를 통해 직접 제어 할 수 있다. 이로 인해, 플랫폼의 구동이 보다 사용자 친화적으로 이루어질 수 있다. 제어부(C130)는 사용자 입력부(C110)로부터 입력된 사용자의 명령에 따라, 카메라부(I210, I220, I230, I240), 팔레트부(I610, I620, I630), 그리퍼(I530), 스핀들(I330)의 움직임을 제어할 수 있다. 도 8을 참조하면, 제어부(C130)는 가동 유닛의 작동을 직관적으로 제어할 수 있는 GUI(graphic user interface)를 디스플레이부(C140)에 출력시킬 수 있다.

도 11 내지 14를 참조하면, 제어부(C130)는 카메라부(I210, I220, I230, I240)에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 화면을 디스플레이부(C140)에 출력시킬 수 있다. 제어부(C130)는 카메라부(I210, I220, I230, I240)에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하기 위해 메모리부(C120)에 미리 저장된 이미지 처리 알고리즘 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(C110)를 통해 이미지 처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 11 및 14를 참조하면 사용자는 제 1 카메라부(I210)에서 촬영된 엔드밀(1) 영상의 처리를 위한 이미지 처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 13를 참조하면 사용자는 제 2 카메라부(I220)에서 촬영된 엔드밀(1) 영상의 처리를 위한 이미지 처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면 사용자는 제 3 카메라부(I230)에서 촬영된 엔드밀(1) 영상의 처리를 위한 이미지 처리 알고리즘을 선택할 수 있다. 제어부(C110)는 선택된 이미지 처리 알고리즘에 따라 촬영된 엔드밀 영상을 처리할 수 있다. 제어부(C110)는 처리된 엔드밀 영상에서 검사 파라미터에 대응되는 수치를 도출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C110)는 추출된 검사 파라미터에 대응되는 수치와 기설정된 수치를 비교하여 엔드밀의 치핑여부를 검사할 수 있다.

기설정된 수치는 정상상태인 엔드밀의 특성을 나타내는 파라미터 수치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔드밀의 상면 치핑, 상면 직경 검사, 라운드 치핑, 측면 치핑, 전장, 직경 검사, 직경 상하 각도의 적정 최소 범위부터 적정 최대 범위가 기설정되어 메모리부(C120)에 저장될 수 있다. 제어부(C110)는 처리된 엔드밀 영상에서 추출한 검사 파라미터가 상기 기설정된 수치 범위를 벗어나는 경우에는 해당 엔드밀이 불량인 것으로 판단할 수 있다. 도 10을 참조하면, 기설정 검사 파라미터의 각 항복이 최소값(MIN값)과 최대값(MAX)의 범위로 설정될 수 있으며, 엔드밀(1)의 영상 처리를 통해 추출된 추출 파라미터와 비교하여 엔드밀(1)의 정상여부를 판별할 수 있다. 제어부(C130)는 기설정 파라미터와 추출 파라미터의 대응되는 수치를 비교하여, 추출수치가 기설정 수치 범위와 동일하거나 이내에 속하는 경우에는 엔드밀(1)을 정상으로 판별하며, 범위 외에 속하는 경우는 비정상으로 판별할 수 있다.

도 16을 참조하면, 검사 파라미터는 상부검사 파라미터, 볼검사 파라미터, 스캔검사 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(I211)가 스퀘어형 엔드밀을 상부방향에서 촬영한 영상은 상부검사 파라미터와 대응할 수 있다. 예를 들어, 상부검사 파라미터는 정렬 매칭스코어, 칩핑 정렬 범위, 칩핑 스코어, 칩핑 스케일 최소, 칩핑 스케일 최대, 날 서치 영역, 날 검출 강도, 날 치핑 깊이, 날 치핑 폭, 날 검출 최소 그레이, 디펙 검출 수치, 디펙 최소 크기, 에지노이즈 제거, 크기 스케일, 스펙 마진, 좌우반전 판단 등의 파라미터를 포함할 수 있다.

정렬 매칭 스코어 파라미터는 정렬 ROI내 기준이미지와 매칭기준값을 설정하는 파라미터로 엔드밀 투입방향을 일정하게 맞추기 위한 기준이미지와의 매칭율(최대:100)을 판단하는 파라미터이다. 매칭율이 수치 이하인 경우 엔드밀이 혼입된 것으로 판단할 수 있다. 칩핑 정렬 범위 파라미터는 칩핑 ROI의 정렬(서치) 범위의 값을 설정하는 파라미터이다. 칩핑 영역만 별도로 정렬하여 매칭 후 검사시 사용되는 탐색 영역 범위를 설정한다. 치핑 스코어 파라미터는 칩핑 ROI의 기준 대비 매칭율을 가늠하는 기준 설정 파라미터이다. 치핑 스케일 최소 파라미터와 치핑 스케일 최대 파라미터는 치핑 ROI의 스케일값 설정의 수치 범위를 설정할 수 있다. 이는 엔드밀의 편차 발생시 사용하기 위하여 이용될 수 있다. 날 서치 영역 파라미터는 날치핑 ROI의 기준 이미지 대비 서치할 범위를 픽셀단위로 설정할 수 있다. 검사 엔드밀의 에지면을 검출하기 위한 탐색영역을 설정할 수 있다. 날 치핑 깊이는 날 치핑 최소 깊이 검출 사이즈를 나타낸다. 에지의 치핑 판단을 위한 기준에지로부터의 거리를 나타내며, 픽셀단위를 초과할 경우에는 치핑이 발생한 영역으로 판단할 수 있다. 날 치핑 폭은 날 치핑의 최소 폭을 검출하는 사이즈를 나타낸다. 에치의 치핑을 판단하기 위한 치핑 영역의 연속 거리를 픽셀 단위로 나타낸다. 날 검출 최소 그레이는 날의 결점을 검출하는 디펙디텍션의 검출에 요구되는 그레이 설정 값(1 내지 255)을 의미한다. 엔드밀 촬영 영상으로부터 날을 검출하는 경우에 영상의 주변 부에 일정 이상의 밝기 영역이 존재하면 유효영역으로 판단할 수 있다. 노이즈를 감소시키는 파라미터이다. 디펙 검출 임계치는 디펙 검출의 사이즈를 나타낸다. 치핑 후보군으로 판단하기 위한 기준영상대비의 편차영역에 대한 최소크기를 나타낸다. 에지노이즈 제거는 에지 부분의 주변 노이즈 제거율을 설정한다. 크기 스케일은 이미지 크기와 실제 제품과의 스케일 차이를 조정한다. 스펙 마진은 설정된 치핑 최소크기에서 마진값을 설정한다. 좌우반전 판단은 정렬시 좌우 반전에 대한 대상값을 나타낸다.

예를 들어, 제2 카메라(I221)가 볼형 엔드밀을 상부방향에서 촬영한 영상은 볼검사 파라미터와 대응할 수 있다. 예를 들어, 볼검사 파라미터는 정렬 매칭스코어, 칩핑 정렬 범위, 칩핑 스코어, 칩핑 스케일 최소, 칩핑 스케일 최대, 날 서치 영역, 날 검출 강도, 날 치핑 깊이, 날 치핑 폭, 날 검출 최소 그레이, 디펙 검출 수치, 디펙 최소 크기, 에지노이즈 제거, 크기 스케일, 스펙 마진, 좌우반전 판단 등의 파라미터를 포함할 수 있다. 상부검사 파라미터와 볼검사 파라미터는 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

예를 들어, 제3 카메라(I231)이 스퀘어형 엔드밀 또는 볼형 엔드밀을 측면방향에서 촬영한 영상은 스캔검사 파라미터와 대응될 수 있다. 예를 들어, 스캔검사 파라미터는 정렬범위(H), 정렬범위(V), 정렬 매칭스코어, 정렬 치핑범위, 치핑 스코어, 치핑 스케일 최소, 치핑 스케일 최대, 날 서치 영역, 날 검출 강도, 날 칩핑 깊이, 날 칩핑 폭, 날 검출 최소 그레이, 에지 검출 방향, 기준 길이, 기준 좌표, 분해능, 크기 스케일, 스펙 마진 등의 파라미터를 포함할 수 있다.

정렬범위(H)는 라인 스켄 이미지 사이즈가 일정 픽셀 범주 내에서 정렬 ROI가 서치될 수 있도록 범위를 설정하는 가로 방향 영역을 의미한다. 정렬범위(V)는 라인 스켄 이미지 사이즈가 일정 픽셀 범주 내에서 정렬 ROI가 서치될 수 있도록 범위를 설정하는 가로 방향 영역을 의미한다. 에지 검출 방향은 날 "?藪? 따른 방향 설정 수치를 나타낸다. 예를 들어, 에지 검출 방향이 1이면 우측 의미하고, -1이면 좌측을 의미할 수 있다. 이는 예시에 불과하며 한정되지 않는다. 기준 길이는 전장 길이를 나타내고, 기준 좌표는 실제 이미지상 엣지까지의 픽셀의 개수를 나타낸다. 분해능은 서로 다른 샘플의 수치 차이를 이미지상의 좌표로 나눈 값을 나타낸다. 크기 스케일은 이미지 크기와 실제 제품의 스케일 차이를 조정하는 수치를 나타낸다. 스펙 마진은 설정된 치핑 최소 크기에서의 마진값을 설정하는 파라미터이다. 정렬 매칭스코어, 정렬 치핑범위, 치핑 스코어, 치핑 스케일 최소, 치핑 스케일 최대, 날 서치 영역, 날 검출 강도, 날 칩핑 깊이, 날 칩핑 폭, 날 검출 최소 그레이는 상부검사 파라미터에서 이미 기술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.

제어부(C130)는 검사 대상 엔드밀이 삽입된 제 1 팔레트부로부터 검사 대상 엔드밀의 불량 여부를 검사하고, 엔드밀이 정상인 경우에는 엔드밀을 제 2 팔레트부에 삽입하고, 엔드밀이 불량인 경우에는 엔드밀을 제 3 팔레트부에 삽입하도록 팔레트부, 검사부, 스핀들, 그리퍼를 제어할 수 있다. 예를 들어, 검사 대상 엔드밀에서 추출된 수치와 대응되는 기설정된 검사 파라미터를 비교할 때 추출된 수치가 기설정된 수치 범위의 경계 및 내부에 존재하는 경우에는 해당 검사 대상 엔드밀은 정상이므로 해당 엔드밀을 제 2 팔레트부에 삽입할 수 있다. 예를 들어, 검사 대상 엔드밀에서 추출된 수치와 대응되는 기설정된 검사 파라미터를 비교할 때 추출된 수치가 기설정된 수치 범위 외부에 존재하는 경우에는 해당 검사 대상 엔드밀은 비정상이므로 해당 엔드밀을 제 3 팔레트부에 삽입할 수 있다.

제어부(C130)는 제 2 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수 및 제 3 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수를 각각 계수할 수 있다. 제어부(C130)는 제 2 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수 및 제 3 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수를 디스플레이부에 출력할 수 있다.

제어부(C130)는 제 1 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인지 볼형 엔드밀인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 사용자 입력부를 통해 제 1 팔레트부에 삽입된 엔드밀의 종류를 직접 입력 할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 별도의 카메라부(미도시)를 통해 제 1 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀을 촬영하고, 영상 처리를 통해 검사 대상 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인지 볼형 엔드밀인지 판단할 수 있다. 전술한 판단 방법은 예시에 불과하며 한정되지 않는다.

제어부(C130)는 제 1 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인 경우에는 제 1 카메라부에서 엔드밀의 치핑을 검사한다. 제어부(C130)는 제 1 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀이 볼형 엔드밀인 경우에는 제 2 카메라부에서 엔드밀의 치핑을 검사한다.

제어부(C130)는 제 3 카메라를 제어하여 검사 대상 엔드밀의 전장 길이를 검사할 수 있다. 제어부(C130)는 제 3 카메라로 검사 대상 엔드밀의 측면 영상을 촬영하고, 촬영된 측면 영상을 처리하여 전장길이 수치를 도출할 수 있다. 제어부(C130)는 볼형 엔드밀 및 스퀘어형 엔드밀의 전장길이 수치를 도출할 수 있다. 제어부(C130)는 도출된 전장길이가 기설정된 전장길이의 수치범위의 외부에 위치하는 경우에는 해당 엔드밀이 불량인 것으로 판단할 수 있다.

제어부(C130)는 제 4 카메라를 이용하여 검사 대상 엔드밀의 외경을 검사할 수 있다. 예를 들어, 제어부(C130)는 볼형 엔드밀 및 스퀘어형 엔드밀의 외경을 마이크로미터를 제어하여 외경 수치를 측정할 수 있다. 제어부(C130)는 도출된 엔드밀의 외경이 기설정된 외경의 수치범위의 외부에 위치하는 경우에는 해당 엔드밀이 불량인 것으로 판단할 수 있다.

도 17을 참조하면, 제어부(C130)는 제어 파라미터에 따라 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 파라미터는 사용자 입력부를 통해 입력되거나 또는 메모리부에 미리 저장되어 있을 수 있다. 제어 파라미터는 가동 유닛의 움직임을 제어하는 데 요구되는 각종 파라미터를 포함할 수 있으며 특정 실시예에 제한되지 않는다. 제어 파라미터는 예를 들어, 검사 관리 파라미터, 포지션 캘리브레이션 파라미터, 장비 운용 파라미터, 통신 파라미터, 검사 파라미터, 카메라 정보 파라미터를 포함할 수 있다.

검사 관리 파라미터는 가동 유닛들의 로딩/언로딩 위치, 상부검사 위치, 볼 검사위치, 측면스캔 검사위치, 직경 검사위치, 구동 속도 등의 파라미터를 포함할 수 있다. 포지션 캘리브레이션 파라미터는 트레이 길이, 트레이 오프셋 등의 파라미터를 포함할 수 있다. 장비 운용 파라미터는 장비 운용 관련 시퀀스를 컨트롤하는 파라미터를 포함할 수 있다. 통신 파라미터는 통신에 소요되는 시간 및 통신포트를 관리하는 파라미터를 포함할 수 있다. 전장 파라미터는 기준 길이, 좌표, 분해능 파라미터를 포함할 수 있다. 카메라 정보는, 제 1 카메라, 제 2 카메라, 제 3 카메라의 픽셀 위치를 나타내는 파라미터를 포함할 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.

C100 : 제어장치
C110 : 사용자 입력부
C120 : 디스플레이부
C130 : 제어부
C140 : 메모리부
I1 : 비전검사장치
I100 : 컨베이어부
I200 : 검사부
I300 : 이송부
I400 : 레일부
I500 : 픽업부
I600 : 팔레트부

Claims (16)

1. 제어장치와 비전검사장치를 포함하는 비전검사장치 플랫폼에 있어서,
   상기 비전검사장치는,
   검사 대상 엔드밀이 삽입되는 제 1 팔레트를 포함하는 팔레트부;
   검사 대상 엔드밀의 치핑을 검사하는 카메라부;
   상기 제 1 팔레트로부터 검사 대상 엔드밀을 꺼내 이동시키는 그리퍼; 및
   상기 그리퍼로부터 검사 대상 엔드밀을 전달받아 상기 카메라부로 이동시키는 스핀들;을 포함하고,
   상기 제어장치는,
   사용자의 명령이 입력될 수 있는 사용자 입력부;
   프로그램이 저장되는 메모리부; 및
   상기 메모리부로부터 읽어들인 상기 프로그램을 실행하고, 상기 사용자 입력부로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 프로그램을 제어하는 제어부; 및
   상기 제어부에서 실행되는 상기 프로그램이 표시되는 디스플레이부;를 포함하고,
   상기 프로그램은,
   상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계;
   상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계; 및
   처리된 엔드밀 영상으로부터 엔드밀의 치핑여부를 검사하는 단계;를 실행하는 명령어들을 포함하고,
   상기 카메라부는, 스퀘어형 엔드밀의 스퀘어 날의 치핑을 검사하는 제1 카메라, 볼형 엔드밀의 볼 날의 치핑을 검사하는 제2 카메라를 포함하고,
   상기 프로그램은, 상기 제 1 팔레트에 삽입된 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인지 볼형 엔드밀인지 판단하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하고,
   상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계는,
   상기 제 1 팔레트에 삽입된 엔드밀이 스퀘어형 엔드밀인 경우에는 상기 제1 카메라에서 엔드밀의 치핑을 검사하고,
   상기 제 1 팔레트에 삽입된 엔드밀이 볼형 엔드밀인 경우에는 상기 제2 카메라에서 엔드밀의 치핑을 검사하는 비전검사장치 플랫폼.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로그램은,
   상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 위치 정보를 실시간으로 상기 비전검사장치로부터 전달받는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 프로그램은 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 위치 정보를 상기 디스플레이에 표시하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계는,
   상기 사용자 입력부로부터 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 비전검사장치 플랫폼.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계는,
   상기 메모리부에 미리 저장된 이미지 처리 알고리즘 중 어느 하나를 선택하는 단계;
   선택된 이미지 처리 알고리즘에 따라 촬영된 엔드밀 영상을 처리하는 단계; 및
   처리된 엔드밀 영상에서 검사 파라미터에 대응되는 수치를 도출하는 단계;를 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 처리된 엔드밀 영상으로부터 엔드밀의 치핑여부를 검사하는 단계는,
   상기 검사 파라미터에 대응되는 수치와 기설정된 수치를 비교하는 단계;를 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 팔레트부는 정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제 2 팔레트부와 비정상 상태의 엔드밀이 삽입되는 제 3 팔레트부를 더 포함하고,
   상기 프로그램은,
   상기 기설정된 검사 파라미터에 대응되는 수치가 기설정된 수치와 비교하여 정상으로 판단되는 경우에는 검사 대상 엔드밀을 제 2 팔레트부에 삽입하는 단계; 및
   상기 기설정된 검사 파라미터에 대응되는 수치가 기설정된 수치와 비교하여 비정상으로 판단되는 경우에는 검사 대상 엔드밀을 제 3 팔레트부에 삽입하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 프로그램은,
   상기 제 2 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수 및 상기 제 3 팔레트부에 삽입된 검사 대상 엔드밀의 개수를 각각 계수하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 메모리부는 제어 파라미터와 검사 파라미터를 저장하는 비전검사장치 플랫폼.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 단계는,
    상기 메모리부에서 읽어들인 상기 제어 파라미터에 따라 상기 카메라부, 팔레트부, 그리퍼, 스핀들의 움직임을 제어하는 비전검사장치 플랫폼.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 파라미터는, 검사 관리 파라미터, 포지션 캘리브레이션 파라미터, 장비 운용 파라미터, 통신 파라미터, 검사 파라미터, 카메라 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 검사 파라미터는, 상부 검사 파라미터, 볼 검사 파라미터, 스캔검사 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라부는, 검사 대상 엔드밀의 전장길이를 검사하는 제3 카메라를 더 포함하고,
    상기 프로그램은,
    상기 제3 카메라에서 촬영된 엔드밀 영상에서 전장길이 수치를 도출하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라부는, 검사 대상 엔드밀의 외경을 검사하는 마이크로미터를 더 포함하고,
    상기 프로그램은,
    상기 마이크로미터에서 측정된 검사 대상 엔드밀의 외경 수치를 도출하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로그램은,
    상기 카메라부에서 촬영된 엔드밀 영상을 상기 디스플레이부에 표시하는 단계;를 실행하는 명령어들을 더 포함하는 비전검사장치 플랫폼.

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