KR102297748B1 - 워크의 검사 결과 판정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워크의 양품/불량품의 판정을 최적으로 행하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 워크의 검사 결과 판정 방법은 복수의 워크에 대하여 복수의 검사 항목에 대해서 검사를 실시하는 공정과, 각 워크에 대해서, 전체 검사 항목의 검사 결과에 의거하여, 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수를 이용하여 그 평가 값을 구하는 공정과, 각 워크의 평가 값을 소망 공간에 배치하는 공정을 구비한다. 상기 소망 공간에 배치된 평가 값의 분포 상태에 의거하여 당해 소망 공간 내에, 이 소망 공간을 복수의 등급을 나타내는 영역으로 구획하는 경계를 설정한다.

Description

워크의 검사 결과 판정 방법{METHOD FOR DETERMINING WORK INSPECTION RESULT}

본 발명은 전자부품 등의 워크를 반송하면서, 그 각 면을 워크 촬상 수단에 의해 촬상해서 외관 검사를 행하는 워크의 외관 검사 장치에 이용되며, 검사 결과에 의거해서 그 판정을 행하는 워크의 검사 결과 판정 방법에 관한 것이다.

종래부터, 회전하는 원반 모양의 투명한 글래스 테이블의 윗면에 6면체 형상의 전자부품 등의 워크를 재치(載置)하고, 워크를 글래스 테이블의 윗면에 흡착시켜서 반송하고, 워크의 각 면을 워크 촬상 수단에 의해 촬상해서 외관 검사를 행하는 워크의 외관 검사 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조).

이러한 워크의 외관 검사 장치에 있어서, 워크에 대하여 복수의 검사 항목에 관해 검사가 실시된다. 그리고 각 검사 항목에 대해서 OK/NG의 역치가 설정되어, 모든 검사 항목에 대해서 OK로 판정된 워크가 양품(良品)으로서 판정된다.

그러나 각 검사 항목의 역치를 어떻게 설정하면, 양품/불량품의 판정을 최적으로 행할 수 있을지는 케이스 바이 케이스(case by case)로 정해지기 때문에, 이 역치를 정하는 것은 용이하지 않다.

일본국 특개 2011-133458호 공보

본 발명은 이러한 점을 고려해서 이루어진 것으로서, 워크에 대해서 양품/불량품의 판정을 최적으로 행할 수 있는 워크의 검사 결과 판정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 복수의 워크에 대하여 복수의 검사 항목에 대해서 검사를 실시하고, 전체 검사 항목의 검사 결과에 의거하여 워크의 등급을 판정하는 워크의 검사 결과 판정 방법에 있어서, 상기 복수의 워크에 대하여 복수의 검사 항목에 대해서 검사를 실시하는 공정과, 각 워크에 대해서, 전체 검사 항목의 검사 결과에 의거하여, 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수를 이용하여 그 평가 값을 구하는 공정과, 각 워크의 평가 값을 소망 공간에 배치하는 공정과, 상기 소망 공간에 배치된 평가 값의 분포 상태에 의거하여 당해 소망 공간 내에, 이 소망 공간을 복수의 등급을 나타내는 영역으로 구획하는 경계를 설정하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법이다.

본 발명은, 상기 검사는 화상 검사인 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법이다.

본 발명은, 상기 평가 값을 구하는 공정에 있어서, 검사 결과 항목에 정해지는 함수는, 당해 검사 항목의 중요도 배분에 의해 정해지는 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법이다.

본 발명은, 상기 경계를 설정하는 공정에 있어서, 복수의 등급을 나타내는 영역은 양품 영역 및 불량품 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법이다.

본 발명은, 상기 평가 값을 구하는 공정에 있어서, 상기 워크마다 구하는 평가 값은 OK 스코어와 NG 스코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법이다.

본 발명은, 상기 경계를 설정하는 공정의 후에, 각 워크에 대해서 양품 또는 불량품의 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 검사 대상 워크에 대해서, 그 양품/불량품의 판정을 적절하면서 또한 용이하게 행할 수 있다.

도 1은 워크의 외관 검사 장치를 나타내는 평면도.
도 2의 (a) (b)는 반송 테이블의 윗면에 재치된 워크가 반송되는 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 워크의 검사 결과 판정 방법을 나타내는 플로우차트.
도 4는 본 발명에 따른 워크의 검사 결과 판정 방법에서 사용하는 2차원 공간을 나타내는 도면.
도 5는 비교예로서의 검사 결과 판정 방법을 나타내는 도면.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 워크의 검사 결과 판정 방법의 실시형태를 나타내는 도면이다.

먼저, 워크의 검사 결과 판정 방법이 사용되는, 화상 검사 장치로서의 워크의 외관 검사 장치의 개략을 도 1에 의해 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 워크의 외관 검사 장치(30)는, 6면체 형상의 전극을 포함하는 전자부품 등의 워크(W)를 반송하는 투명한 글래스제의 반송 테이블(2)과, 반송 테이블(2)에 의해 반송되는 워크(W)의 6면을 촬상하는 측면 카메라부(8), 내면 카메라부(9), 윗면 카메라부(10), 밑면 카메라부(11), 전면 카메라부(12) 및 후면 카메라부(13)를 구비하고 있다.

이 중 반송 테이블(2)에 의해 반송 수단이 구성되며, 또한 측면 카메라부(8)와, 내면 카메라부(9)와, 윗면 카메라부(10)와, 밑면 카메라부(11)와, 전면 카메라부(12)와, 후면 카메라부(13)에 의해 워크 촬상 수단이 구성된다.

도 1에 나타내는 워크의 외관 검사 장치(30)에 있어서, 우선 워크(W)는 약간의 경사를 가지고서 하강하는 직선 모양의 리니어 피더(1)의 진동 작용에 의해 일렬로 정렬해서 화살표(N)의 방향으로 반송된다. 다음으로 워크(W)는 리니어 피더(1)의 하류단(下流端)에 있어서, 진동하지 않는 무진동부(4)를 거쳐, 리니어 피더(1)의 하방에 수평하게 마련된 투명한 글래스제의 반송 테이블(2)의 윗면에 이재(移載)된다. 그리고, 무진동부(4)의 위치의 약간 앞쪽이면서 또한 반송 테이블(2)의 바로 아래에 마련된 이오나이저(6)가, 반송 테이블(2)의 밑면을 향해서 플러스 이온을 분출한다. 이 때문에, 반송 테이블(2)의 밑면은 플러스로 대전되며, 그것에 의해 발생하는 정전유도 또는 유전분극의 작용에 의해, 워크(W)는 반송 테이블(2)의 윗면에 흡착된다.

흡착된 워크(W)는 반송 테이블(2)의 회전(중심축(3)의 주위의 화살표(X) 방향)에 의해 반송되며, 그 후 정렬 가이드(7)의 작용에 의해 반송 테이블(2)의 윗면의 외연부(外緣部) 근방에 상정되는 워크 반송 원호(5) 상에 정렬된다. 그리고, 워크(W)는 그 정렬 상태에서 반송되면서 측면 카메라부(8), 내면 카메라부(9), 윗면 카메라부(10), 밑면 카메라부(11), 전면 카메라부(12), 후면 카메라부(13)에 있어서, 각 면을 각각 대응하는 촬상 수단에 의해 촬상되어, 외관 검사가 행해진다.

외관 검사를 종료한 워크(W)는, 외관 검사의 결과에 대응해서 배출부(14)에 의해 워크 반송 원호(5) 상으로부터 도시되지 않은 수납 상자로 배출된다.

여기서 반송 테이블(2)의 윗면에 재치된 워크(W)가 반송되는 상태를 사시도로서 도 2의 (a)에 나타낸다. 워크(W)는 6면체 형상이며, 그 각 변의 길이는 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 화살표(X)로 나타나 있는 반송 테이블(2)의 회전 방향에 따른 길이 방향의 한 변이 WL, 반송 테이블(2)의 중심축(3)(도 1)으로부터 외연부를 향하는 반경 방향에 따른 폭 방향의 한 변이 Ww, 반송 테이블(2)의 윗면으로부터 상방을 향하는 높이 방향의 한 변이 WH이다. 여기에, 각 변의 길이 WL, Ww, WH는, 모두 대략 1mm∼10mm 정도이다.

또한, 도 2의 (a)의 워크(W)를 반송 테이블(2)의 윗면(화살표(C)의 방향)으로부터 본 평면도를 도 2의 (b)에 나타낸다. 도 2의 (b)에 있어서, 워크(W)는 반송 테이블(2)의 외측을 향한 측면(Ws)이 워크 반송 원호(5)의 접선이 되도록, 반송 테이블(2)의 윗면에 재치되어 있다. 측면(Ws)에 대향하는 내면(Wi)은 반송 테이블(2)의 중심축(3)(도 1)을 향하고 있다. 그리고, 화살표(X)로 나타나 있는 반송 테이블(2)의 회전 방향으로는 전면(Wf)이, 또한 회전 방향과 역방향으로는 후면(Wr)이 향하고 있다.

도 2의 (a)에 나타나 있는 바와 같이, 길이 WL은 워크(W)의 길이 방향을 향한다. 이와 같이, 워크의 외관 검사 장치(30)에 있어서는, 도 1에 있어서의 리니어 피더(1) 및 정렬 가이드(7)의 작용에 의해, 6면체 형상의 워크(W)는 그 길이 방향이 반송 테이블(2)의 회전 방향을 따르도록, 및 측면(Ws)이 반송 테이블(2)의 외측을 향해서 워크 반송 원호(5)의 접선이 되도록, 반송 테이블(2)의 윗면에 재치되어 있다.

여기에, 워크(W)의 각 면과 그것들을 촬상하는 각 카메라부의 대응 관계를 이하에 기재한다. 먼저, 도 1의 측면 카메라부(8)에 있어서, 도 2의 (a)의 화살표(A) 방향으로부터 도 2의 (b)의 측면(Ws)을 촬상한다. 다음으로, 도 1의 내면 카메라부(9)에 있어서, 도 2의 (a)의 화살표(B) 방향으로부터 도 2의 (b)의 내면(Wi)을 촬상한다. 다음으로, 도 1의 윗면 카메라부(10)에 있어서, 도 2의 (a)의 화살표(C) 방향으로부터 도 2의 (a)의 윗면(Wt)을 촬상한다. 다음으로, 도 1의 밑면 카메라부(11)에 있어서, 도 2의 (a)의 화살표(D) 방향으로부터 도 2의 (a)의 밑면(Wb)을 촬상한다. 다음으로, 도 1의 전면 카메라부(12)에 있어서, 도 2의 (a)의 화살표(E) 방향으로부터 도 2의 (b)의 전면(Wf)을 촬상한다. 마지막으로, 도 1의 후면 카메라부(13)에 있어서, 도 2의 (a)의 화살표(F) 방향으로부터 도 2의 (b)의 후면(Wr)을 촬상한다.

다음으로 측면 카메라부(8), 내면 카메라부(9), 윗면 카메라부(10), 밑면 카메라부(11), 전면 카메라부(12) 및 후면 카메라부(13)에 의해 촬상된 촬상 결과는 제어부(20)로 보내진다.

제어부(20) 내에서는, 이하의 요령으로 도 3에 나타내는 플로우차트에 따라, 워크의 검사 결과 판정 방법이 행하여진다.

구체적으로는 먼저, 검사 방법이 스타트되어, 측면 카메라부(8), 내면 카메라부(9), 윗면 카메라부(10), 밑면 카메라부(11), 전면 카메라부(12) 및 후면 카메라부(13)에 의해 각 워크(W)의 6면이 촬상되며, 촬상된 워크(W)의 6면의 촬상 결과에 의거하여 제어부(20)에 있어서, 복수의 검사 항목에 대해서 검사를 실시한다.

이들 검사 항목으로서는, 구체적으로는 (1) 워크의 결함의 크기, (2) 전극의 크기, (3) 오염 상태를 들 수 있다.

다음으로 제어부(20) 내에서는, 각 워크(W)에 대해서 상기 전체 검사 항목 (1)∼ (3)의 검사 결과에 의거하여, 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수를 이용하여 그 평가 값을 구한다.

다음으로 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수에 대하여, 이하 설명한다.

여기서 결합 함수(F1)로서는 이하의 (1)식을 이용할 수 있다.

F1=Afa(OK, NG)+Bfb(OK, NG)+Cfc(OK, NG)+···(1)

결합 함수(F1)는, 각 워크의 평가 값을 구할 때의 스코어 결정 시의 각 검사 항목의 중요도 배분을 나타내는 계수 A, B, C···와, 각 검사 항목의 역치로부터 생성되는 함수 Afa(OK, NG), Bfb(OK, NG), Cfc(OK, NG)의 결합((1)식에 있어서는 1차 결합)으로 이루어지는 함수로서 생성된다. (1)식에 있어서,「OK」는 OK 스코어를 나타내고,「NG」는 NG 스코어를 나타낸다.

또 결합 함수(F1)는, 수식에 의한 기재가 용이할 경우에 적용된다. 한편, 결합 함수(F1)의 수식의 기재가 곤란할 경우, 학습 기능을 가지는 AI(인공지능)에 F1 상당의 함수 F2를 생성시켜도 된다.

(1)식에 있어서, 전술한 바와 같이 F1은 결합 함수를 나타내고, 함수 Afa(OK, NG)는 검사 항목, 예를 들면 워크의 결함의 역치로부터 생성되는 검사 항목마다 정해지는 함수이며, 함수 Afa(OK, NG)는 역치를 기준으로 한 OK(양호) 또는 NG(불량)의 파라미터를 갖는다. 또한 함수 Afa(OK, NG)는, 검사 항목의 중요도 배분을 나타내는 계수 A를 가지며, 당해 검사 항목의 가중치가 낮을 경우, 계수 A는 작은 값을 취하고, 가중치가 높을 경우, 계수 A는 큰 값을 취한다.

또한 (1)식에 있어서, 함수 Bfb(OK, NG)는 검사 항목, 예를 들면 워크의 전극의 크기의 역치로부터 생성되는 검사 항목마다 정해지는 함수이며, 함수 Bfb(OK, NG)는 역치를 기준으로 한 OK 또는 NG의 파라미터를 갖는다. 또한 함수 Bfb(OK, NG)는, 검사 항목의 중요도 배분을 나타내는 계수 B를 가지며, 당해 검사 항목의 가중치가 낮을 경우, 계수 B는 작은 값을 취하고, 가중치가 높을 경우, 계수 B는 큰 값을 취한다.

(1)식에 있어서, 함수 Cfc(OK, NG)는 검사 항목, 예를 들면 워크의 오염 상태의 역치로부터 생성되는 검사 항목마다 정해지는 함수이며, 함수 Cfc(OK, NG)는 역치를 기준으로 한 OK 또는 NG의 파라미터를 갖는다. 또한 함수 Cfc(OK, NG)는, 검사 항목의 중요도 배분을 나타내는 계수 C를 가지며, 당해 검사 항목의 가중치가 낮을 경우, 계수 C는 작은 값을 취하고, 가중치가 높을 경우, 계수 C는 큰 값을 취한다.

이와 같이 해서 (1)식에 나타내는 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수(F1)를 이용하여, 각 워크마다의 평가 값을 정한다.

다음으로 제어부(20)에서는, 각 워크마다의 평가 값을 도 4에 나타내는 소망의 2차원 공간에 배치한다.

이 경우, 워크마다의 평가 값은, 도 4에 나타나 있는 바와 같이 OK 스코어(양호 스코어) 및 NG 스코어(불량 스코어)를 포함한다. 여기서 도 4에 있어서, 세로축은 OK 스코어를 나타내고, 가로축은 NG 스코어를 나타낸다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 워크마다의 평가값 중 OK 스코어의 값이 크면 워크의 평가는 양호가 되고, NG 스코어의 값이 크면 워크의 평가는 불량이 된다.

다음으로 2차 공간에 배치된 분포 상태에 의거하여 2차 공간 내에, 2차 공간을 복수의 등급을 나타내는 영역 α, β, γ, δ로 구획하는 경계 A, B를 설정한다.

도 4에 있어서, 2차 공간은 직선 모양의 경계 A, B에 의해 4개의 영역 α, β, γ, δ로 구획되어 있고, 이 중 영역 α는 양품 영역이며, 이 영역α에 들어가는 워크는 양품으로서 판정된다.

영역 δ는 불량품 영역이며, 이 영역δ에 들어가는 워크는 불량품으로서 판정된다.

영역 β, γ는 그레이(gray) 영역이며, 이 영역 β, γ에 들어가는 워크는, 목시(目視) 검사의 대상이 된다(그레이품).

이와 같이 하여, 2차 공간에 각 워크의 OK 스코어와 NG 스코어를 포함하는 평가 값을 배치하고, 이 평가 값의 분포 상태에 의거하여, 2차 공간을 4개의 영역 α, β, γ, δ로 구획하는 경계 A, B를 설정한다. 다음으로 이 4개의 영역 α, β, γ, δ에 들어가는 워크에 대해서, 양품, 불량품 혹은 그레이품으로서 판정할 수 있다.

다음으로 도 5에 의해 본 발명의 비교예에 대하여 설명한다. 도 5에 나타내는 비교예에 있어서, 각 워크에 대해서 검사 항목 (1): 결함의 크기가 구해지고, 검사 항목 (2): 전극의 크기가 구해지고, 검사 항목 (3): 오염 상태가 구해진다.

도 5에 나타내는 비교예에 있어서, 각 워크에 대해서 검사 항목 (1)∼ (3)마다 역치 1∼3이 설정되어 있고, 각 검사 항목 (1)∼ (3)에 대해서 역치 1∼3을 기준으로 하여 양호(OK), 불량(NG)이 판정된다. 그리고 각 워크에 대해서 모든 검사 항목 1∼3이 전부 양호로 판정되었을 경우에, 당해 워크는 양품으로서 판정되고, 검사 항목 1∼3 중 어느 하나의 검사 항목이 불량일 경우에, 당해 워크는 불량품으로서 판정된다.

그러나, 이 비교예의 경우, 각 검사 항목의 역치를 어떻게 설정하면, 양품과 불량품의 판정을 적절하게 행할 수 있을지 불분명하며, 각 검사 항목의 역치는 다른 검사 항목의 역치와 무관하게 정해지기 때문에, 검사 항목 전체의 밸런스를 고려해서 양품과 불량품의 판정을 행하는 것이 어렵다.

이에 비하여 본원 발명에 의하면, 각 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수를 이용하여 그 평가 값을 구하고, 이 평가 값을 2차 공간에 배치하고, 평가 값의 분포 상태에 의거하여 2차 공간을 4개의 영역 α, β, γ, δ로 구획하고, 이 4개의 영역 α, β, γ, δ에 들어가는 워크에 대해서 그 등급(양품, 불량품, 그레이품)을 판정한다. 이 때문에, 검사 항목 전체의 밸런스를 고려해서 양품과 불량품의 판정을 행할 수 있다. 또한 각 검사 항목마다의 함수는 당해 검사 항목의 중요도 배분에 의해 정해지는 계수를 포함하기 때문에, 중요도가 높은 검사 항목의 검사 결과를 중시해서 양품, 불량품의 판정을 행할 수 있기 때문에, 실정에 따라 워크의 양품, 불량품을 적절하게 판정할 수 있다.

또 상기 실시형태에 있어서, 각 워크의 평가 값이 OK 스코어와 NG 스코어를 가지는 2개의 값을 포함하며, 이에 따라 평가 값을 2차원 공간 상에 배치한 예를 나타냈지만, 이에 한정하지 않고 평가 값은 3개의 값을 갖고, 이에 따라 평가 값을 3차원 공간 상에 배치해도 된다.

또한 2차원 공간에 평가 값을 배치하는 동시에, 평가 값의 분산 상태에 의거하여 2개의 직선 모양의 경계 A, B를 이용하여 2차원 공간을 구획한 예를 나타냈지만, 경계 A, B는 직선 모양의 것에 한정되는 것은 아니며, 곡선 모양의 경계여도 된다.

또한 2차원 공간을 2개의 직선 모양의 경계 A, B를 이용하여 4개의 등급을 나타내는 영역 α, β, γ, δ로 구획하는 예를 나타냈지만, 이에 한정하지 않고 2차원 공간을 5개, 6개 혹은 그 이상의 등급을 나타내는 영역마다 구획해도 된다.

또한 이상의 설명에 있어서는, 본 발명을 외관 검사 장치에 적용하는 것으로 했지만, 본 발명은 외관 검사 장치 이외의 예를 들면, 테이핑 장치 등이 가지는 화상 처리 장치에도 적용하는 것이 가능하다.

1: 리니어 피더 2: 반송 테이블
6: 이오나이저 7: 정렬 가이드
8: 측면 카메라부 9: 내면 카메라부
10: 윗면 카메라부 11: 밑면 카메라부
12: 전면 카메라부 13: 후면 카메라부
20: 제어부 30: 워크의 외관 검사 장치

Claims (6)

1. 복수의 워크에 대하여 복수의 검사 항목에 대해서 검사를 실시하고, 전체 검사 항목의 검사 결과에 의거하여 워크의 등급을 판정하는 워크의 검사 결과 판정 방법에 있어서,
   상기 복수의 워크에 대하여 복수의 검사 항목에 대해서 검사를 실시하는 공정과,
   각 워크에 대해서, 전체 검사 항목의 검사 결과에 의거하여, 검사 항목마다 정해지는 함수를 결합시킨 결합 함수를 이용하여 그 평가 값을 구하는 공정과,
   각 워크의 평가 값을 소망 공간에 배치하는 공정과,
   상기 소망 공간에 배치된 평가 값의 분포 상태에 의거하여, 당해 소망 공간 내에, 이 소망 공간을 복수의 등급을 나타내는 영역으로 구획하는 경계를 설정하는 공정을 구비하고,
   상기 평가 값을 구하는 공정에 있어서, 상기 워크마다 구하는 평가 값은 OK 스코어(score)와 NG 스코어를 포함하며,
   상기 소망 공간은, 상기 OK 스코어와 상기 NG 스코어를 축으로 갖는 2차원 이상의 공간인 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 검사는 화상 검사인 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 평가 값을 구하는 공정에 있어서, 검사 결과 항목에 정해지는 함수는, 당해 검사 항목의 중요도 배분에 의해 정해지는 계수를 포함하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 경계를 설정하는 공정에 있어서, 복수의 등급을 나타내는 영역은 양품 영역 및 불량품 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법.
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 경계를 설정하는 공정의 후에, 각 워크에 대해서 양품 또는 불량품의 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 워크의 검사 결과 판정 방법.

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