KR200386330Y1 - 비전시스템을 이용한 전자저울 자동 검사시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비전 시스템을 이용한 전자저울의 자동 검사시스템에 관한 것으로서, 이송장치에 의해 평면에서 전후 좌우로 이송가능하게 설치되는 이송테이블과, 카메라와, 조명장치와, 이송테이블 상에 놓여지는 전자저울의 상면에 분동을 로딩/언로딩 하는 분동조작장치와, 이들의 제어를 위한 콘트롤러 및 조작장치와 외부장치와의 입출력장치를 포함하여 구성되고, 전자저울을 이송테이블 상에 올려놓고, 분동을 로딩시켜 영상을 취득하여 표시값을 검출하고, 다시 분동을 언로딩한 후 이송테이블을 다른 위치로 이송시켜 분동을 로딩하여 영상을 취득하여 표시값을 검출하는 방식으로 복수의 측정위치에서 전자저울의 표시값을 측정하고,이를 기준값과 비교분석하여 검사결과 판정과 아울러 정보의 데이터 베이스 관리와 외부장치로의 출력등을 할 수 있도록 구성된다.

Description

비전시스템을 이용한 전자저울 자동 검사시스템{System for testing a electronic scales using vision system}

본 고안은 전자저울 검사 시스템에 관한 것으로, 특히 전자저울(이하 저울이라고 함)을 카메라를 이용하여 촬영하여 액정에 표시하고, 분동값과 액정에 표시값을 자동 비교하여 검사하도록 한 전자저울 검사 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 저울 생산 공정에서 저울의 검사가 필요하며, 통신기능이 내장되지 않은 전자저울 생산 공정에서 저울의 검사는 인간의 시각 시스템을 이용해 왔다. 특히 7-세그먼트나 액정표시장치(LCD)를 이용할 경우 작업자가 일일이 검사하여 저울의 특성을 보정하여야 한다.

그러나 작업량이 증가될 경우 인간 시각시스템은 쉽게 피로를 느끼게 되고 피로한 상태에서는 작업의 능률이 저하될 뿐만 아니라, 실수도 동반되게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 비전시스템을 이용한 전자저울의 자동검사 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 고안에 의한 시스템은 전자저울을 이송 테이블상에 놓고 이송테이블을 이송시켜가면서 각 위치에서의 분동값을 카메라로 읽어서 분석하게 함으로서 저울의 측정판넬 상에서의 서로 다른 위치에서의 분동값에 대한 측정비교가 가능하도록 하기 위한 것이다.

또한, 본 고안은, 분석된 정보를 데이터 베이스로 저장하여 생산 공정의 공정관리에 이용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 고안에 의한 비전 시스템을 이용한 전자저울의 자동 검사 시스템은,

상면에 전자 저울을 올려놓고 평면상에서 전후 좌우 이송이 가능하도록 설치되는 이송 테이블과; 그 이송 테이블을 자동 검사 조건에 따라 정해진 좌표로 전후 좌우 이송시키는 테이블 이송장치와; 상기 이송테이블 상에 놓여지는 전자저울의 표시기를 카메라가 촬영할 수 있도록 조명을 비추되 밝기 조절이 가능한 조명장치와; 상기 이송테이블 상의 전자저울의 표시기 화면을 촬영하여 영상으로 획득하는 카메라와; 상기 전자저울의 상면 위에 분동을 로딩시키고 다시 언로딩시키기 위한 분동 조작장치와; 상기 이송테이블의 이송제어와, 상기 분동 조작장치의 분동 로딩/언로딩 제어와, 상기 조명장치의 밝기 제어 및 상기 카메라의 작동제어를 함과 아울러 카메라에서 취득한 영상을 분석하여 위치별 측정값을 저장관리하고 기준값과 비교분석에 의해 저울의 검사결과를 판정하고 이를 표시함과 아울러 측정 정보와 함께 데이터 베이스로 관리하는 콘트롤러와; 상기 이송테이블의 각 이송좌표를 비롯한 기준 분동값 및 각종 설정값을 입력하고 오퍼레이터가 조작하기 위한 조작장치와; 상기 콘트롤러의 각 전자저울 검사 데이터를 외부 출력과 외부 네트웍으로의 전송등을 하기 위한 입/출력장치를 포함하여 구성함에 특징이 있다.

본 고안에 의한 전자저울 자동 검사 제어방법은,

전자저울의 생산 라인에서 자동 검사하기 위한 방법으로서, 전후 좌우 이송 가능한 이송 테이블상에 전자저울을 올려놓고 카메라로 촬영하여 영상을 취득하고 초기 영상의 화면 밝기를 분석하여 조명의 밝기를 조정하는 제1과정과; 카메라를 통해 영상을 획득하여 입력영상의 표시값 분석을 위한 기준위치를 검색하여 표시영역만을 분리하는 제2과정과; 분동의 위치가 미리 정해진 복수의 서로 다른 측정위치에 차례로 놓여지도록 상기 이송 테이블을 이송시키면서 분동조작장치를 제어하고 각 위치에서의 영상을 취득하는 제3과정과; 상기 제3과정에서 각 위치마다 취득된 영상에서 저울의 분동 표시값을 검출하고 그 검출된 표시값을 각 위치와 대응시켜 저장하는 제4과정과; 상기 제4과정에서 저장된 각 위치에서의 분동 표시값을 기준 분동값과 비교하여 분석하고, 그 결과를 표시함과 아울러 데이터베이스로 관리하고 다음 전자저울 검사모드로 진행하는 제5과정을 수행하도록 이루어짐에 특징이 있다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 비전 시스템을 이용한 전자저울 자동 검사 시스템의 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 전자저울(10)을 상면에 올려놓고 평면상에서 전후 좌우 이송이 가능하도록 설치되는 이송 테이블(20)과, 그 이송 테이블(20)을 자동 검사 조건에 따라 정해진 좌표로 전후 좌우 이송시키는 테이블 이송장치(30)와, 상기 이송테이블(20) 상에 놓여지는 전자저울(10)의 표시기를 카메라(50)가 촬영할 수 있도록 조명을 비추되, 밝기 조절이 가능한 조명장치(40)와, 상기 이송테이블(20) 상의 전자저울(10)의 표시기 화면을 촬영하여 영상으로 획득하는 카메라(50)와, 상기 전자저울(10)의 상면 위에 분동(61)을 로딩시키고 다시 언로딩시키기 위한 분동 조작장치(60)와; 상기 이송테이블(20)의 이송제어와, 상기 분동 조작장치(60)의 분동 로딩/언로딩 제어와, 상기 조명장치(40)의 밝기 제어 및 상기 카메라(50)의 작동제어를 함과 아울러 카메라(50)에서 취득한 영상을 분석하여 위치별 측정값을 저장관리하고 기준값과 비교분석에 의해 저울의 검사결과를 판정하고 이를 표시함과 아울러 측정 정보와 함께 데이터 베이스로 관리하는 콘트롤러(70)와, 상기 이송테이블(20)의 각 이송좌표를 비롯한 기준 분동값 및 각종 설정값을 입력하고 오퍼레이터가 조작하기 위한 조작장치(80)와, 상기 콘트롤러(70)의 각 전자저울 검사 데이터를 외부 출력과 외부 네트웍으로의 전송등을 하기 위한 입/출력장치(90)를 포함하여 구성된다. 여기서 미설명 전원부(100)는 외부 전원을 입력받아 각부의 종작전원을 공급하도록 구성된다.

여기서, 상기 콘트롤러(70)와 조작장치(80) 및 입/출력장치(90)는, 자동검사 프로그램을 설치한 PC로 구성하고 네트웍과 연결됨과 아울러 USB포트나 직렬통신 포트를통해서 상기 테이블 이송장치(30), 분동조작장치(60) 조명장치(40) 및 카메라(50)를 제어하고, 카메라(50)의 영상을 입력받을 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 자동 검사 시스템은, 이송 테이블(20)은 동일 평면상에서 전후 좌우 방향으로 이송이 가능하고, 이를 테이블 이송장치(30)가 이송시키도록 설치된다. 그 이송테이블(20)의 상부에는 분동(61)을 전자 저울(10)의 상면에 로딩(분동을 내려놓음)시키고, 다시 언로딩(분동을 들어올림)시키는 분동 조작장치(60)가 설치된다.

그리고, 이송 테이블(20)의 일측 상방향에는 조명장치(40)와 카메라(50)가 설치되며, 이송테이블(20)의 상면에 전자저울(10)을 올려놓았을때 전자저울(10)의 표시기를 카메라(50)에서 촬영하게 된다.

전자저울의 검사를 위해서는 전자저울(10)의 상면의 임의의 위치에서도 동일한 분동이 놓였을때 동일 측정값이 검출되어야 하는데, 이를 검사하기 위해서 중앙 및 4모서리 부근의 4지점을 측정위치로 정하여 각 위치마다 분동을 로딩시켜 각 지점에서의 측정값을 검사한다.

분동(61)을 각 측정위치마다 로딩 시키기 위해서, 본 고안에서는 이송 테이블(20)을 테이블 이송장치(30)에 의해 각 좌표로 이송시키면서 영상을 취득하여 분석하게 된다.

초기에 조작장치(80)를 통해서 이송테이블(20)의 이송 좌표를 설정하게 되며, 이는 분동 조작 장치(60)에 의해 분동이 로딩되는 위치가 중앙지점과 모서리 부근의 4지점이 되도록 좌표를 설정하게 된다. 그리고, 검사에 사용되는 분동(61)의 무게도 설정하여두며, 조명장치(40)의 조명도 기준조명으로 설정하고 카메라(50)에 의해 전자저울(10)의 표시기가 정확히 촛점을 잡혀 촬영될 수 있도록 카메라(50)도 조정하여 설치한다.

이와 같은 상태에서 전자저울(10)을 이송 테이블(20)의 정해진 위치에 올려놓고 자동 검사를 시작하게 된다.

도 2는 본 고안에 의한 비전 시스템을 이용한 전자저울 자동 검사 시스템의 제어방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이, 전후 좌우 이송 가능한 이송 테이블(20)상에 전자저울(10)을 올려놓고 전자저울(10)의 분동 측정값 표시를 카메라(50)로 촬영하여 영상을 취득하고 초기 영상의 화면 밝기를 분석하여 조명의 밝기를 조정하는 제1과정(S10)과, 카메라를 통해 영상을 획득하여 입력영상의 표시값 분석을 위한 기준위치를 검색하여 표시영역만을 분리하는 제2과정(S20)과, 분동의 위치가 미리 정해진 복수의 서로다른 측정위치에 차례로 놓여지도록 상기 이송 테이블(20)을 이송시키면서 분동조작장치(60)를 제어하고 각 위치에서의 영상을 취득하는 제3과정(S30)과, 상기 제3과정(S30)에서 각 위치마다 취득된 영상에서 저울의 분동 표시값을 검출하고 그 검출된 표시값을 각 위치와 대응시켜 저장하는 제4과정(S40)과, 상기 제4과정(S40)에서 저장된 각 위치에서의 분동 표시값을 기준 분동값과 비교하여 분석하고, 그 결과를 표시함과 아울러 데이터베이스로 관리하고 다음 전자저울 검사모드로 진행하는 제5과정(S50)을 수행하도록 이루어진다.

자동검사 모드가 시작되면, 상기 제1과정(S10)은, 콘트롤러(70)가 카메라(50)를 제어하여 현재 영상을 입력 받는다. 입력된 영상의 최대값과 평균값을 구하고, 최대값과 평균값이 설정 값보다 작으면 조명장치(40)의 밝기를 조절한다. 이어서 상기 영상 입력에서 부터 반복하고 결과값이 설정 범위에 들지 않으면 조명 에러 결과를 출력한다.

이어서, 제2과정(S20)을 수행하는데, 다시 현재 영상을 취득한다. 입력영상에서 패턴 매칭 기법을 적용하여 기준 점을 검색하고, 기준점을 기준으로 표시영역의 히스토그램을 구하여 표시영역만 분리한다. 분리된 영역에서 현재 표시 값을 계산한다.(영역분할법 이용)

제3과정(S30)은, 테이블 이송장치(30)을 제어하여 이송테이블(20)의 위치를 측정 위치(예; 분동이 놓여지는 위치로서 중앙 및 4모서리 부근 위치)로 이송시키고, 분동조작장치(60)를 제어하여 분동(61)을 전자저울(10) 위에 로딩시키고, 그때의 영상을 취득하게 된다. 제4과정(S40)에서 현재영상의 표시영역에 표시된 값을 분석하여 읽고, 이를 해당 위치 정보에 따라 저장하고, 분동조작장치(60)를 제어하여 분동을 언로딩 시킨후, 상기 제3과정부터 반복하여 각 측정위치에 분동을 올려놓고 각 위치에서의 표시값을 읽어서 저장한다.

이후, 제5과정(S50)에서 각 위치의 측정값과 기준 분동값을 비교 분석하여 검사결과를 판정하고, 이를 표시함과 아울러 각 정보를 데이터 베이스로 저장 관리하고, 입/출력장치(90)를 통해서 외부장치로 출력하게 된다. 이와 같이, 측정값과 그 비교분석 결과는 화면에 테이블 형태로 표시하고, 프린터로도 출력할 수 있으며, 네트웍을 통해 외부 장치로도 출력이 가능해진다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은, 전자저울의 생산 라인에서 자동으로 전자저울을 검사할 수 있게 되며, 전자저울의 상면에서 복수의 측정지점에 분동을 놓아 측정하여 각지점별 측정값과 기준 분동값의 비교 및 전체 결과분석등을 할 수 있으며, 그 정보를 데이터 베이스로 저장관리하고 외부 장치로 출력시켜 생산 수율 향상을 위한 정보로도 이용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 의한 비전시스템을 이용한 전자저울 자동 검사시스템의 구성도.

도 2는 본 고안에 의한 비전시스템을 이용한 전자저울 자동 검사시스템의 검사방법 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전자저울 20 : 이송 테이블

30 : 테이블 이송장치 40 : 조명장치

50 : 카메라 60 : 분동조작장치

61 : 분동 70 : 콘트롤러

80 : 조작장치 90 : 입/출력장치

100 : 전원부

Claims (2)

1. 전자저울의 생산라인에서 자동으로 저울의 검사를 위한 시스템으로서,

   상면에 전자 저울을 올려놓고 평면상에서 전후 좌우 이송이 가능하도록 설치되는 이송 테이블과;

   그 이송 테이블을 자동 검사 조건에 따라 정해진 좌표로 전후 좌우 이송시키는 테이블 이송장치와;

   상기 이송테이블 상에 놓여지는 전자저울의 표시기를 카메라가 촬영할 수 있도록 조명을 비추되 밝기 조절이 가능한 조명장치와;

   상기 이송테이블 상의 전자저울의 표시기 화면을 촬영하여 영상으로 획득하는 카메라와;

   상기 전자저울의 상면 위에 분동을 로딩시키고 다시 언로딩시키기 위한 분동 조작장치와;

   상기 이송테이블의 이송제어와, 상기 분동 조작장치의 분동 로딩/언로딩 제어와, 상기 조명장치의 밝기 제어 및 상기 카메라의 작동제어를 함과 아울러 카메라에서 취득한 영상을 분석하여 위치별 측정값을 저장관리하고 기준값과 비교분석에 의해 저울의 검사결과를 판정하고 이를 표시함과 아울러 측정 정보와 함께 데이터 베이스로 관리하는 콘트롤러와;

   상기 이송테이블의 각 이송좌표를 비롯한 기준 분동값 및 각종 설정값을 입력하고 오퍼레이터가 조작하기 위한 조작장치와;

   상기 콘트롤러의 각 전자저울 검사 데이터를 외부 출력과 외부 네트웍으로의 전송등을 하기 위한 입/출력장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비전 시스템을 이용한 전자저울 자동 검사 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트롤러와 조작장치 및 입/출력장치는,

   자동검사 프로그램을 설치한 PC인 것을 특징으로 하는 비전 시스템을 이용한 전자저울 자동 검사 시스템.