KR20060033883A

KR20060033883A - Color inspection system

Info

Publication number: KR20060033883A
Application number: KR1020060023812A
Authority: KR
Inventors: 김진호
Original assignee: 김진호
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2006-04-20

Abstract

본 발명은 디자인이나 색상이 매우 중요한 소형전자제품(휴대폰, MP3 등)의 외관부품의 색상을 검사하는 장치에 관한 것이다.전자제품의 외관은 한 개의 부품으로 만들어지지 않고 여러 개의 부품이 조립되어서 하나의 제품으로 만들어진다. 따라서 각 다른 종류의 부품은 각각 다른 생산라인에서 사출 및 도색 되어 하나의 완성된 부품으로 만들어진다. 동일한 제품에 사용되는 제품 외관 부품은 동일한 색상이어야 하나 생산라인에 따라 사출조건에 따른 편차, 도료의 편차, 도장의 두께편차에 의해서 부품은 색상의 차이가 나게 된다.따라서 최종제품 생산라인에서 각 부품을 조립하여 완전조립상태에서 검사할 때 색상의 차이가 나게 되며 심한 경우는 해당 부품을 전량 폐기하여 큰 손실이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 막기 위하여 숙련된 기술자를 배치하여 눈으로 검사하는 방법을 사용하고 있으나 사람의 눈으로 색상 차이를 판별하는 것은 현실적으로 어려운 일이다. 따라서 색상을 정량적으로 산출할 수 있도록 컴퓨터와 CCD 카메라, 운영에 필요한 컨트롤러 및 구조물, 프로그램 등을 적합하게 발명하여 개발단계에서 만들어진 표준부품샘플과 실 생산에서 만들어진 부품과 색상차이를 검사함으로써 색상문제가 있는 부품이 최종제품 조립라인으로 투입되지 않도록 하는데 목적이 있는 발명품이다.The present invention relates to a device for inspecting the color of the exterior parts of small electronic products (mobile phones, MP3, etc.), the design and the color of which are very important. Is made of products. Thus, each different type of component is injected and painted on a different production line, resulting in a finished part. The exterior parts used for the same product should be the same color, but the parts will be different in color due to variations in injection conditions, paint variations, and coating thickness deviations according to the production line. When the assembly is assembled and inspected in a fully assembled state, there is a difference in color, and in severe cases, all the parts are discarded and a large loss occurs. In order to prevent such a problem, a skilled technician is used to inspect the eyes, but it is practically difficult to determine the color difference with the human eye. Therefore, by inventing computers, CCD cameras, controllers, structures, and programs necessary for the quantitative calculation of color, the color problem can be solved by examining the standard parts samples made in the development stage and the color differences between parts made in actual production. It is an invention that aims to make sure that no part is put into the final product assembly line.

카메라 조정, Color Conversion Algorithms, Fixture, 사출, 색차계 Camera Adjustment, Color Conversion Algorithms, Fixture, Injection, Colorimeter

Description

Color Inspection System

도 1은 색상검사 장치의 전체구성도 1 is an overall configuration of the color inspection device

도 2는 Fixture 구조도 2 is a fixture structure diagram

도 3은 표준샘플 부품으로 기준을 설정하는 방법도 3 is a method for setting a reference to a standard sample component

도 4는 생산된 부품을 표준샘플 부품과 차이를 검사하는 방법도 Figure 4 is a method of checking the difference between the standard sample parts and the produced parts

번호 100(컴퓨터 & 프로그램)은 전체 시스템을 제어하는 소프트웨어 Number 100 (Computer & Program) is the software that controls the entire system.

번호 101(간이암실)은 이미지를 획득 시 외부 빛 간섭 방지용 장치 No. 101 (Simple Darkroom) is a device for preventing external light interference when acquiring images.

번호 102(조명장치)는 암실 내에 광원장치 Number 102 (lighting device) denotes a light source device in a dark room.

번호 103(CCD 카메라)은 이미지 획득용 카메라 No. 103 (CCD camera) refers to the camera for image acquisition

번호 104(Fixture)는 측정시료가 일정위치에 있도록 조절하는 기구장치 No. 104 (Fixture) is a mechanism to adjust the measurement sample to a certain position.

번호 105(모터 컨트롤라)는 암실 내부로 Fixture를 이송시키는 컨트롤라. The number 105 (motor control) is a control to transfer the fixture into the dark room.

번호 106(카메라 인터페이스)은 카메라와 컴퓨터 간의 통신 인터페이스. Number 106 (camera interface) is the communication interface between the camera and computer.

번호 107(조명 컨트롤라)은 조명 밝기를 조절하는 컨트롤라. Number 107 (light control) is a control to adjust the brightness of the light.

본 발명은 색상 및 디자인에 민감한 소형전자제품(휴대폰, MP3등)의 외관 사 출부품 색상을 검사하는 장치에 관한 것으로, 제품개발 시에 만들어진 표준샘플과 실제 생산라인에서 만들어진 부 품간의 색상차이를 검사하여 실 제품에 적용여부를 판단해 줄 수 있는 장비에 관한 것이다. 일반적으로 소형 전자제품 외관은 한 개의 부품으로 구성되지 않고 도료로 색상이 도장 된 플라스틱 사출부품이 여러 개 조합되어 제품으로 만들어진다. 따라서 하나의 제품 외관이 형성되기 위해서는 여러 종류의 사출부품을 하나의 생산라인에서 생산할 수 없기 때문에 각각 다른 생산라인에서 사출부품을 만들어 색상을 도장하고 최종 생산라인에서 각각의 부품들을 조립하여 하나의 제품으로 만든다. 이때 각각 다른 생산라인에서 생산된 부품은 사출의 조건에 따른 편차, 도료의 편차, 도장의 두께편차에 의해서 색상편차가 발생하게 된다. 따라서 최종 생산라인에서 각각 부품을 조립하여 완성된 제품을 검사할 때 색상차이에 의한 문제가 발생 되며 색상차이가 나는 해당부품은 사용할 수 없을 뿐만 아니라 색상이 도장 된 플라스틱 사출부품은 수정이 불가능하기 때문에 생산된 부품을 전량 폐기하게 되고 큰 손실이 발생하게 된다.The present invention relates to a device for inspecting the color of the exterior injection parts of small electronic products (mobile phones, MP3, etc.) sensitive to color and design. The present invention relates to a color difference between standard samples made at the time of product development and parts made at actual production lines. It relates to equipment that can be tested to determine whether it is applied to a real product. In general, the appearance of small electronics is not made of a single part, but is made of a combination of several plastic injection parts painted with paint. Therefore, in order to form the appearance of one product, several kinds of injection parts cannot be produced in one production line. Therefore, injection parts are made in different production lines to paint colors, and each part is assembled in the final production line. Make it. At this time, the parts produced in different production lines will cause color deviation due to the variation of the conditions of the injection, the variation of the paint, the thickness variation of the coating. Therefore, when the finished product is assembled in the final production line to inspect the finished product, there is a problem due to the color difference, and the parts with the color difference cannot be used, and the plastic injection parts painted with color cannot be modified. All of the parts produced will be discarded and big losses will occur.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 제품 개발 시에 제작된 표준샘플을 각각의 부품생산라인에 배포하여 숙련된 기술자가 눈으로 표준샘플과 생산된 부품의 색상을 비교검사 하는 방법을 취하고 있으나 정량적이지 못해 많은 문제가 발생하고 있다. 일부에서는 분광방식을 이용하여 색의 파장을 분석하여 색상차이를 계산하는 장비로 검사하는 방법을 취하고 있다. 그러나 색 파장을 분석하는 방식은 측정하는 영역이 매우 미세하고 전체의 넓은 영역을 읽을 수 없는 단점이 있다. 따라서 부품 전체의 색감을 분석하는 것이 불가능하고 특히 색에 진주성분과 같은 반짝이 는 성분이 함유되어 있는 경우는 색을 제대로 읽을 수가 없어서 근본적인 문제를 해결할 수 없는 실정이다. 대부분 산업현장에서 사용하는 휴대형의 색차계가 이 범주에 속하고 있다.In order to solve this problem, the standard sample produced at the time of product development is distributed to each part production line, and a skilled technician takes a method of visually comparing the standard sample and the color of the produced part, but it is not quantitative. Is occurring. In some cases, spectroscopic method is used to analyze the wavelength of color and check the color difference. However, the method of analyzing the color wavelength has the disadvantage that the area to be measured is very fine and the whole wide area cannot be read. Therefore, it is impossible to analyze the color of the whole part, and especially if the color contains shiny components such as pearls, the color cannot be read properly and the fundamental problem cannot be solved. Portable color difference meters used in most industrial sites fall into this category.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 컴퓨터와 CCD카메라, 제어용 컨트롤러 및 부품을 안착할 수 있는 Fixture로 검사장비를 구성한다. 장비로 표준샘플을 카메라로 이미지를 찍어서 측정하고자 하는 부분의 영역을 설정하고 설정된 영역의 이미지, R(Red), G(Green), B(Blue)를 소프트웨어로 분석하여 색의 특성을 표준이 되는 파일로 만들어 컴퓨터에 저장시킨다. 생산되는 모델의 파일을 불러내고 생산된 부품을 카메라로 찍어서 표준샘플의 설정영역과 생산된 부품의 동일한 영역의 색 차이를 비교 분석하여 판별하면 최종조립라인으로 문제가 되는 부품이 투입되지 않게 된다.In order to solve the above problems, the present invention constitutes an inspection apparatus with a fixture capable of seating a computer, a CCD camera, a controller for control and components. Set the area of the part to be measured by taking a standard sample image with the camera and analyze the image of the set area, R (Red), G (Green), B (Blue) by software to set the color characteristics as the standard. Make it a file and save it to your computer. If the file of the produced model is called out and the produced parts are photographed with a camera, the color difference between the set area of the standard sample and the same area of the produced parts is analyzed and determined to prevent the problem parts from being put into the final assembly line.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도면 1은 전체적인 시스템 구성도이다. 전체적인 시스템 제어는 컴퓨터와 프로그램(100)에 의해서 제어된다. 간이암실(101)은 외부의 빛이 검사부품에 영향을 주지 않도록 사각형 형태로 제작하며 컴퓨터와 프로그램(100)은 카메라 인터페이스(106)를 통하여 카메라(30)로부터 이미지를 획득하는 기능을 하고, 조명 Controller(107)를 제어하여 조명의 밝기를 조절한다. Fixture(104)에 피 측정 부품을 안착한 후 암실 속으로 이 송시킨다. 이송방법은 컴퓨터 프로그램에서 모터 컨트롤러에 지령을 하고 이 지령에 의해서 컨트롤러는 위치제어 방식으로 모터를 제어하여 암실 속으로 원하는 만큼 이송을 시킨다. 모터제어는 정확한 위치에 도달하도록 스텝모터와 위치감지 센서의 신호를 받아서 처리하도록 한다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows. 1 is an overall system configuration diagram. Overall system control is controlled by the computer and program 100. The simple dark room 101 is manufactured in a rectangular shape so that external light does not affect the inspection part, and the computer and the program 100 have a function of acquiring an image from the camera 30 through the camera interface 106. The controller 107 is controlled to adjust the brightness of the lighting. Place the part to be measured on the fixture (104) and transfer it into the darkroom. The transfer method commands the motor controller from the computer program, and by this command, the controller controls the motor by the position control method and transfers it to the dark room as desired. Motor control receives and processes the signals from the step motor and position sensor to reach the correct position.

도면 2는 표준샘플로 기준을 잡은 영역과 검사부품의 측정영역이 동일하게 되도록 고안된 방법으로서 Fixture의 손잡이(202)를 화살표 방향으로 당기면 스프링과(201) 장비의 몸체에 고정된 프레임(203)에 의해서 Fixture는 벌어지고 안착위치(200)는 넓어진다. 넓어진 안착위치에 측정부품을 올려놓고 손잡이를 놓으면 스프링(20)의 복원력에 의해서 제자리로 돌아가고 Fixture의 내부가 마름모 형태로 되어 있어서 동일한 형태의 부품은 같은 4점에서 고정이 되어 항상 동일한 위치에 부품을 안착시킬 수 있는 Fixture이다.Figure 2 is a method designed to be equal to the area of the standard sample and the measurement area of the inspection parts by pulling the handle 202 of the fixture in the direction of the arrow to the frame 203 fixed to the body of the spring and 201 equipment By this, the fixture is opened and the seating position 200 is widened. When the measuring part is placed on the extended seating position and the handle is released, it is returned to its original position by the restoring force of the spring 20 and the inside of the fixture is in the shape of a rhombus. Fixture that can be seated.

도면 3은 표준샘플로 기준을 결정하는 방법을 설명하는 것으로 표준샘플을 Fixture에 안착 시키고(300) 모터를 제어하여 암실 속으로 Fixture를 정해진 위치로 이동시킨다(301). 초기에는 카메라를 동영상 모드로 두고 카메라는 모니터상에 실시간으로 암실 내부의 영상을 뿌린다. 장비 운영자가 동영상을 눈으로 확인하면서 조명의 밝기를 조절하고(302) CCD 카메라를 조절하면서 색 및 디지털 Brightness를 조절한다(303). 조절이 완료되면 이미지를 Capture하여 이미지를 모니터상에 나타나게 한다. 측정할 이미지 영역을 마우스로 드래그하면 드래그한 영역에 사각형이 프로그램에 의해서 생성되고 사각형이 검사할 영역의 좌표가 된다(304). 좌표 설정 후 영역의 이미지의 색상 특성을 계산한다(305). 모든 과정이 완 성된 후 프로그램에 의해서 조명 설정 값, 카메라 Factor 값, 검사영역 좌표 값, 검사영역의 색상 특성 값이 하나의 파일로 저장된다.Figure 3 illustrates a method for determining the standard sample criteria to seat the standard sample in the fixture (300) and to control the motor to move the fixture into the dark room (301). Initially, the camera is in video mode and the camera spreads the image inside the darkroom on the monitor in real time. The equipment operator adjusts the brightness of the light while visually checking the video (302) and adjusts the color and digital brightness while adjusting the CCD camera (303). When the adjustment is complete, capture the image so that the image appears on the monitor. When the image area to be measured is dragged with a mouse, a rectangle is created by the program in the dragged area, and the rectangle becomes coordinates of the area to be inspected (304). After setting the coordinates, the color characteristic of the image of the region is calculated (305). After all processes are completed, the program saves the lighting setting value, camera factor value, inspection area coordinate value, and inspection area color property as one file.

도 4는 실제 양산에서 생산된 부품의 색상이 표준샘플과 비교하여 상대적으로 어느 정도 차이가 나는지를 검사하는 방법에 관한 것으로 생산된 부품에 해당하는 표준샘플로 작성된 파일을 열고(400) 표준샘플로 기준을 잡은 상태와 동일한 환경이 되도록 하기 위하여 밝기에 해당하는 값으로 조명을 제어하고(400) 카메라 Factor로 CCD 카메라 상태를 조정한다(401). 생산된 부품을 Fixture에 안착시키고 Fixture를 암실 속으로 이동시킨다(402). 카메라가 이미지를 Capture하고(403) Capture된 이미지에서 표준샘플과 동일한 좌표의 영역 색상 특성을 계산하고(404) 표준샘플의 색상과 차이를 계산하여 Display하고 판정을 한다(405). 색차를 계산하는 방식은 카메라에서 Capture한 색상, R(Red),G(Green),B(Blue)를 원초 Data로 하여 공개되어 있는 알고리즘(Color Conversion Algorithms) 중 일반적으로 사용되는 XYZ 색 차트로 전환한 후 다시 Lab 차트계로 전환한다.마지막으로 구한 Lab 값으로 색차를 구하면 표준샘플의 부품색상과 생산된 부품의 색상을 정량적으로 산출할 수 있다. Figure 4 relates to a method for checking how the color of the parts produced in actual production compared to the standard sample relative difference is a standard sample corresponding to the produced parts (400) standard sample The lighting is controlled to a value corresponding to the brightness (400) and the CCD camera state is adjusted by the camera factor (401) in order to be in the same environment as the state of reference. The produced part is seated in the fixture and the fixture is moved into the dark room (402). The camera captures an image (403), calculates an area color characteristic of the same coordinate as the standard sample in the captured image (404), calculates, displays, and determines the color and difference of the standard sample (405). The method of calculating the color difference is converted to the XYZ color chart which is commonly used among the color conversion algorithms published by using the colors captured by the camera, R (Red), G (Green), and B (Blue) as the raw data. After that, switch back to the Lab chart system. If the color difference is obtained from the last Lab value, the part color of the standard sample and the color of the produced part can be quantitatively calculated.

본 발명은 색상에 매우 민감한 소형전자제품의 외관부품 색상을 눈으로 검사하여 생산 공정상에서 문제가 발생할 경우 해당부품을 전량 폐기한다. 이로 인한 손실이 매우 크게 발생하고 있으며 특히 최종생산라인에서 검사를 실수하여 문제가 발생한 제품군이 출하되어 클레임으로 연결될 경우 더욱 큰 손실이 발생하게 된다. 따라서 컴퓨터 시스템으로 구성하고 프로그램에 의해서 자동으로 검사하는 방식의 본 발명을 사용할 경우에 비용손실 문제를 해결하고 안정적인 품질관리를 할 수 있으며 색상과 관련이 있는 옷감 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다. The present invention visually inspects the color of the exterior parts of small electronic products that are very sensitive to the colors, and discards all the corresponding parts when a problem occurs in the production process. This causes a great loss, especially if the product line that caused the problem due to a mistake in inspection at the final production line is shipped and leads to claims. Therefore, when using the present invention configured as a computer system and automatically inspected by a program, it is possible to solve the problem of cost loss and stable quality control, and can be utilized in various fields such as cloth related to color.

Claims

Means for acquiring an image with a CCD camera and dividing the part that affects the color of the part into several inspection areas, calculating and filing the image characteristics of each inspection area, and inspecting the production parts based on the file; ,

The motor control device, the standard sample part and the inspection part can always be seated in the same position in the darkroom type device and the darkroom that are made so that the part to be measured is not affected by external light. A system for inspecting the color of exterior components of small electronics, characterized by means for ensuring that.