KR20100131063A - A device for defect detection of film material - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A defect detecting device of a strip is provided to easily detect the surface defect and the foreign substance from a material since a transparent roller, a first lighting unit, an image taking unit and a defect detecting unit are provided. CONSTITUTION: A defect detecting device of a strip comprises a transparent roller(1), a first lighting unit(2), an image taking unit and a defect detecting unit. The transparent roller comprises an internal space. The first lighting unit is located in the internal space. The image taking unit consists of a second lighting unit and a camera. The second lighting unit radiates light onto the surface of a material, which moves on the transparent roller. The camera takes an image of the surface of the material. The defect detecting unit detects the hole and surface defects from the image taken from the camera.

Description

스트립의 결함 탐지 장치{A device for defect detection of film material}A device for defect detection of film material

본 발명은 스트립의 결함 탐지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포장용 소재, 전자회로용 소재, 영상디스플레이용 소재 등에 사용되는 각종 소재의 표면결함뿐만 아니라 소재에 형성된 미세한 홀의 존재여부를 동시에 용이하게 검출할 수 있고, 뿐만 아니라, 소재의 이면에 이물이 부착되어진 경우에도 이를 용이하게 검출할 수 있는 스트립 소재의 결함 탐지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flaw detection device of a strip, and more particularly, to easily detect the presence of minute holes formed in the material as well as surface defects of various materials used in packaging materials, electronic circuit materials, and image display materials. In addition, the present invention relates to a flaw detection device for strip material which can easily detect a foreign material even when a foreign material is attached to the back surface of the material.

스트립으로 제공되는 포장소재, 전자회로소재, 영상디스플레이 등에 사용되는 소재는 표면결함뿐만 아니라, 미세한 관통홀이 발생되는 경우가 있으므로 이들 결함에 대한 검사를 위해서는 스트립을 안정적으로 이송시키면서 표면결함과 홀 결함을 검사할 수 있어야 한다.Materials used for packaging materials, electronic circuit materials, and video displays provided as strips may not only have surface defects but also fine through holes. Therefore, surface defects and hole defects can be transported stably while inspecting these defects. Should be able to inspect

현재까지는 스트립에 형성된 관통홀의 검사를 위해서는 하부에 조명을 위치시키고 상부에서 카메라 등의 광전소자를 이용하여 투과되는 빛을 검지하는 방법으 로 관통홀의 존재 여부를 감지한다. 또 스트립의 표면검사를 위해서는 롤러의 원형면에 밀착시킨 안정적인 이송이 요구되기 때문에 투과검사를 병행하기가 곤란하다. 결국 스트립의 홀검사와 표면검사를 위하여 2 군데에서 별도로 검사를 수행하여야 하며, 이는 검사에 소요되는 공간적인 낭비를 초래한다. Until now, the inspection of the through-hole formed in the strip to detect the presence of the through-hole by placing the light on the bottom and detecting the light transmitted by using the optoelectronic devices such as the camera from the top. In addition, for the surface inspection of the strip, it is difficult to carry out the permeation inspection in parallel because a stable transfer in close contact with the circular surface of the roller is required. As a result, two separate inspections are required for the hole inspection and surface inspection of the strip, which causes space waste for the inspection.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 포장용 소재, 전자회로용 소재, 영상디스플레이용 소재 등에 사용되는 각종 소재의 표면결함뿐만 아니라 소재에 형성된 미세한 홀의 존재여부를 동시에 용이하게 검출할 수 있고, 뿐만 아니라, 소재의 이면에 이물이 부착되어진 경우에도 이를 용이하게 검출할 수 있는 스트립소재의 결함탐지장치를 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, the purpose of which is not only the surface defects of various materials used for packaging materials, electronic circuit materials, video display materials, but also the fine holes formed in the material The present invention provides an apparatus for detecting defects of strip material, which can easily detect the presence or absence thereof, as well as easily detect the presence of foreign matter on the back surface of the material.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.The technical problem of the present invention as described above is achieved by the following means.

(1) 내부공간을 가지는 투명롤러; 상기 투명롤러의 내부공간에 위치하는 제1조명; 상기 투명롤러상에서 이동하는 소재의 표면에 빛을 비추는 제2조명 및 상기 소재의 표면을 촬영하는 카메라로 이루어지는 촬영부; 및 상기 카메라로부터 얻은 영상으로부터 소재의 홀결함 및 표면결함을 검출하는 결함검출부를 포함하는 스트립의 결함 탐지 장치.(1) a transparent roller having an inner space; First lighting positioned in an inner space of the transparent roller; A photographing unit comprising a second light for illuminating a surface of the material moving on the transparent roller and a camera for photographing the surface of the material; And a defect detection unit detecting hole defects and surface defects of the material from the image obtained from the camera.

(2) 상기 제1항에 있어서, 상기 카메라는 라인스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.(2) The apparatus for detecting defects of a strip according to claim 1, wherein the camera is a line scan camera.

(3) 상기 제1항에 있어서, 제1조명은 투명롤러의 전체 길이에 대하여 빛을 비출 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.(3) The defect detection apparatus of a strip according to the above 1, wherein the first illumination is provided so as to shine light with respect to the entire length of the transparent roller.

(4) 상기 제1항에 있어서, 투명롤러는 유리관 또는 아크릴 투명롤러인 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.(4) The defect detection apparatus of a strip according to claim 1, wherein the transparent roller is a glass tube or an acrylic transparent roller.

(5) 상기 제1항에 있어서, 결함검출부는 롤러표면을 이동하는 소재의 이면에 부착된 이물의 존재를 판단하는 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.(5) The apparatus for detecting defects of strips according to claim 1, wherein the defect detecting unit determines the presence of foreign matter adhering to the back surface of the material moving on the roller surface.

(6) 상기 제1항에 있어서, 스트립은 포장용 소재, 전자회로용 소재, 또는 영상디스플레이용 소재인 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.(6) The defect detection apparatus according to the above item 1, wherein the strip is a packaging material, an electronic circuit material, or a video display material.

본 발명에 의하면, 포장용 소재, 전자회로용 소재, 영상디스플레이용 소재 등에 사용되는 각종 소재의 표면결함뿐만 아니라 소재에 형성된 미세한 홀의 존재여부를 동시에 용이하게 검출할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명 스트립소재의 결함탐지장치는 소재의 이면에 이물이 부착되어진 경우에도 이를 용이하게 검출할 수 있다. According to the present invention, it is possible to easily detect not only the surface defects of various materials used for packaging materials, electronic circuit materials, video display materials, etc., but also the presence of minute holes formed in the materials. In addition, the defect detection apparatus of the strip material of the present invention can be easily detected even if foreign matter is attached to the back surface of the material.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail.

본 발명은 내부공간을 가지는 투명롤러; 상기 투명롤러의 내부공간에 위치하는 제1조명; 상기 투명롤러상에서 이동하는 소재의 표면에 빛을 비추는 제2조명 및 상기 소재의 표면을 촬영하는 카메라로 이루어지는 촬영부; 및 상기 카메라로부터 얻은 영상으로부터 소재의 홀결함 및 표면결함을 검출하는 결함검출부를 포함하는 스트립의 결함 탐지 장치를 포함한다.The present invention is a transparent roller having an inner space; First lighting positioned in an inner space of the transparent roller; A photographing unit comprising a second light for illuminating a surface of the material moving on the transparent roller and a camera for photographing the surface of the material; And a defect detection device of a strip including a defect detection unit detecting hole defects and surface defects of a material from an image obtained from the camera.

도 1은 본 발명에 따른 스트립의 결함 탐지 장치를 구성하는 투명롤러(1)의 구조를 도시하고 있다. 1 shows the structure of a transparent roller 1 constituting a defect detection apparatus of a strip according to the present invention.

투명롤러(1)의 내부에는 길이방향으로 제1조명(2)이 배치되어 투명롤러(1)의 외주면을 향해 빛이 투과할 수 있도록 한다. 본 발명에 사용되는 투명롤러(1)는 유리 또는 아크릴과 같은 투명한 재질로 이루어지는 실린더 형상을 가지며, 바람직하게는 롤러 내부에 제1조명(2)을 위치시킬 수 있도록 중공부를 가진다.The first lighting 2 is disposed in the longitudinal direction of the transparent roller 1 to allow light to pass through the outer circumferential surface of the transparent roller 1. The transparent roller 1 used in the present invention has a cylindrical shape made of a transparent material such as glass or acrylic, and preferably has a hollow portion so as to position the first light 2 inside the roller.

도 2는 본 발명에 따른 스트립의 결함 탐지 장치의 전체 구성도로서, 본 발명의 장치는 투명롤러(1), 제1조명(2), 카메라(3), 제2조명(4) 및 결함검출부(6)을 포함한다. 2 is an overall configuration diagram of a defect detection apparatus of a strip according to the present invention, the apparatus of the present invention is a transparent roller (1), the first light (2), the camera (3), the second light (4) and the defect detection unit It includes (6).

본 발명에 따른 결함 탐지 장치는 각종 스트립 소재 예를 들어, 포장용 소재, 전자회로용 소재, 또는 영상디스플레이용 소재로 사용되는 각종 필름 형태의 스트립에 적합하다. 예를 들어, 동박, 알루미늄박, 규소박 등의 다양한 스트립이 본 발명 장치의 탐지대상이 될 수 있으며, 롤러 상면에 걸쳐 이동가능한 어떠한 소재도 그 대상이 될 수 있다.The defect detection apparatus according to the present invention is suitable for various strip materials, for example, strips of various types of films used for packaging materials, electronic circuit materials, or image display materials. For example, various strips, such as copper foil, aluminum foil, silicon foil, etc., may be the detection target of the device of the present invention, and any material that is movable across the upper surface of the roller may be the object.

본 발명에 따른 탐지장치가 검사하고자 하는 결함은 스트립을 관통한 홀 및 표면에 존재하는 각종 결함, 예를 들어 스크래치, 홈 등이 그 대상이 된다. 특히 본 발명에 의하면 스트립의 이면에 이물질이 부착된 경우에도 롤러 상면에 감겨 이동하는 과정에서 스트립 표면의 형상을 변형시키게 되므로 이를 감지할 수 있다.Defects to be inspected by the detection apparatus according to the present invention is a variety of defects, such as scratches, grooves, etc. present in the hole and the surface through the strip is the object. In particular, according to the present invention, even if foreign matter is attached to the back surface of the strip, the shape of the surface of the strip is deformed in the process of being wound on the upper surface of the roller, so that it can be detected.

제1조명(2)은 투명롤러(1) 상단의 스트립이 걸쳐지는 라인으로 빛을 조사한다. 투명롤러(1) 상을 이동하는 스트립(5)에 관통홀이 생긴 경우에는 투명롤러(1) 내의 제1조명(2)에서 조사되는 빛이 스트립을 관통하게 되고, 관통한 빛은 스트립 상부에 설치된 카메라(3)에 의해 포착되어진다.The first lighting (2) is irradiated with a line through the strip on the top of the transparent roller (1). In the case where the through hole is formed in the strip 5 moving on the transparent roller 1, the light irradiated from the first light 2 in the transparent roller 1 passes through the strip. It is captured by the installed camera 3.

스트립(5)의 상부에는 1개 이상의 카메라(3)가 설치되어지며, 바람직하게는 투명롤러(1) 상단의 스트립이 걸쳐지는 라인을 실시간으로 촬영할 수 있는 라인스캔 카메라가 설치된다. 상기 라인스캔 카메라는 사용될 카메라의 촬상각을 고려하 여 스트립의 전체 폭을 촬영할 수 있도록 적절한 개수로 설치된다.One or more cameras 3 are installed on the upper part of the strip 5, and preferably, a line scan camera capable of capturing the line on which the strip on the top of the transparent roller 1 spans in real time is installed. The line scan camera is installed in an appropriate number so that the entire width of the strip can be taken in consideration of the imaging angle of the camera to be used.

또한 라인스캔 카메라(3)가 촬영할 영역에 빛을 조사할 제2조명(4)이 스트립 상에 설치되며, 라인스캔 카메라(3)는 실시간으로 스트립(5)의 표면 전 영역에 대하여 촬영을 실시한다. 따라서, 스트립 상에 표면결함이 존재할 경우 카메라에 의해 획득된 영상에 특정한 이미지로 반영되고, 이는 결함검출부(6)에 의해 검출되어진다.In addition, a second light 4 for irradiating light to the area to be photographed by the line scan camera 3 is installed on the strip, and the line scan camera 3 photographs the entire surface of the strip 5 in real time. do. Therefore, if there is a surface defect on the strip, it is reflected in the image acquired by the camera as a specific image, which is detected by the defect detection unit 6.

상기 본 발명에서 라인스캔 카메라(3)로부터 촬영된 영상에서 얻어지는 신호의 데이터 처리과정은 결함검출부(6)에 의해 이루어진다. 결함검출부(6)는 별도의 하드웨어를 통해 구현될 수도 있고, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구현되어질 수도 있다. In the present invention, the data processing of the signal obtained from the image captured by the line scan camera 3 is performed by the defect detection unit 6. The defect detection unit 6 may be implemented through separate hardware or may be implemented by software or a combination of hardware and software.

결함의 검출과정은 스트립의 표면에 존재하는 결함으로 인해 얻어지는 특정한 이미지의 검출과정으로 정상적인 스트립 표면이 가지는 화소 밝기값과의 비교를 통해 이루어질 수 있다. 즉, 스트립에 관통홀이 존재하는 경우 하부 제1조명(2)에 의해 스며 나온 빛이 밝은 이미지를 제공하므로 정상적인 스트립 표면의 화소 밝기와 차이가 생기게 되며, 스트립 표면상에 표면결함 예를 들어 스크래치, 홈 등이 생긴 경우 역시 정상적인 스트립 표면의 화소 밝기와는 다른 값을 가지게 되므로 이를 비교하는 것에 의해 결함의 존재 여부를 판정할 수 있다.Detecting a defect is a process of detecting a specific image obtained due to a defect present on the surface of the strip, and may be performed by comparing with the pixel brightness value of the normal strip surface. In other words, when the through hole is present in the strip, the light penetrated by the lower first illumination 2 provides a bright image, which causes a difference from the pixel brightness of the normal strip surface. , Grooves, etc., are also different from the pixel brightness of the normal strip surface, and thus the presence of a defect can be determined by comparing them.

도 3a는 스트립에 관통홀이 형성된 경우에 나타날 수 있는 이미지의 예를 보여준다. 3A shows an example of an image that may appear when a through hole is formed in a strip.

스트립에 형성된 관통홀에 의해 빛에 노출된 라인스캔 카메라(3)는 도 3a에서와 같이 노출부위에 밝은 이미지 영역(11)을 형성한다. 따라서, 결함검출부는 정상적인 스트립 표면이 가지는 화소의 밝기 값과 상기 빛에 노출되어 형성된 밝은 이미지(10) 영역이 가지는 화소의 밝기값을 비교하는 것에 의해 스트립(5)에 관통홀이 형성되었는지 여부를 판단할 수 있다. 빛에 노출된 영역의 밝기 값은 거의 0에 가깝게 나타날 것이지만, 정상적인 스트립의 표면에 해당하는 화소의 밝기값은 높은 수치를 갖게 되므로 화소의 밝기 값을 비교하는 것에 의해 홀 결함 여부를 판단할 수 있게 된다. The line scan camera 3 exposed to light by a through hole formed in the strip forms a bright image area 11 on the exposed portion as shown in FIG. 3A. Accordingly, the defect detection unit determines whether the through hole is formed in the strip 5 by comparing the brightness value of the pixel of the normal strip surface with the brightness value of the pixel of the bright image 10 region formed by exposure to the light. You can judge. The brightness value of the area exposed to light will appear to be close to 0, but the brightness value of the pixel corresponding to the surface of the normal strip will have a high value so that it is possible to determine whether there is a hole defect by comparing the brightness value of the pixel. do.

도 3b는 스트립 표면에 스크래치가 형성된 경우에 나타날 수 있는 이미지의 예를 보여준다. 스트립의 표면에 스크래치가 생긴 경우 라인스캔 카메라에 의해 얻어지는 영상은 실선(12)으로 주위와 구분되는 색으로 나타나게 되므로, 마찬가지로 주위의 정상적인 스트립 표면의 화소의 밝기 값과 실선 부위의 화소에서 가지는 밝기 값의 차이로부터 표면결함의 존재를 판단할 수 있다. 3B shows an example of an image that may appear when scratches are formed on the strip surface. If scratches occur on the surface of the strip, the image obtained by the line scan camera will appear in a color distinguished from the surroundings by the solid line 12. Similarly, the brightness value of the pixels on the normal strip surface around it and the brightness value of the pixels on the solid line area are similar. The presence of surface defects can be judged from the difference of.

특히, 본 발명에 의하면 스트립(5)을 적절한 인장력을 갖고 투명롤러(1)의 상단 표면에 밀착시켜 잡아 이동시키므로 스트립의 이면에 이물질이 부착된 경우 스트립 표면에 융기를 일으켜 이 역시 하나의 이미지(13)로 라인스캔 카메라(3)에 포착되어진다. 상기 이물질에 의한 융기된 이미지를 구성하는 화소의 밝기값도 정상적인 스트립 표면의 화소의 밝기 값과 차이를 가지게 되므로 이를 비교함으로써 결함의 존재를 판정할 수 있다.Particularly, according to the present invention, the strip 5 is brought into close contact with the top surface of the transparent roller 1 with an appropriate tensile force, and thus, when foreign matter is attached to the back surface of the strip, the surface of the strip is raised, which is also an image. 13) is captured by the line scan camera (3). Since the brightness value of the pixels constituting the raised image by the foreign matter also differs from the brightness value of the pixel on the normal strip surface, the presence of a defect can be determined by comparing them.

따라서, 본 발명에 의하면 스트립에 형성된 홀결함과 표면에 존재하는 각종 결함에 대하여 동시에 검출이 가능하고, 또한 스트립 이면에 부착된 이물질의 존재도 검출할 수 있는 장점을 제공한다. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect hole defects formed on the strip and various defects present on the surface at the same time, and also provide an advantage of detecting the presence of foreign matter attached to the back surface of the strip.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

도 1은 본 발명에 따른 스트립의 결함 탐지 장치를 구성하는 투명롤러와 내부 조명의 위치를 보여주는 도면이다.1 is a view showing the position of the transparent roller and the internal illumination constituting the defect detection apparatus of the strip according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 스트립의 결함 탐지 장치의 전체 구성도로 투명롤러 상에 스트립이 이동하는 과정을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the process of moving the strip on the transparent roller as a whole configuration of the defect detection apparatus of the strip according to the present invention.

도 3a은 스트립에 홀이 생긴 경우 하부 조명으로부터 노출된 라인스캔 카메라에 의해 얻어 질 수 있는 이미지의 예시도이다.3A is an illustration of an image that can be obtained by a line scan camera exposed from the bottom light when a hole is made in the strip.

도 3b는 스트립에 표면결함(스크래치)이 생긴 경우 라인스캔 카메라에 의해 얻어 질 수 있는 이미지의 예시도이다. 3B is an illustration of an image that can be obtained by a line scan camera when surface defects (scratches) have occurred on the strip.

<주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts>

1: 투명롤러1: transparent roller

2: 제1조명2: first lighting

3: 카메라3: camera

4: 제2조명4: Article 2 Lighting

5: 스트립5: strip

6: 결함검출부6: defect detection unit

Claims (6)

내부공간을 가지는 투명롤러; 상기 투명롤러의 내부공간에 위치하는 제1조명; 상기 투명롤러상에서 이동하는 소재의 표면에 빛을 비추는 제2조명 및 상기 소재의 표면을 촬영하는 카메라로 이루어지는 촬영부; 및 상기 카메라로부터 얻은 영상으로부터 소재의 홀결함 및 표면결함을 검출하는 결함검출부를 포함하는 스트립의 결함 탐지 장치.Transparent roller having an inner space; First lighting positioned in an inner space of the transparent roller; A photographing unit comprising a second light for illuminating a surface of the material moving on the transparent roller and a camera for photographing the surface of the material; And a defect detection unit detecting hole defects and surface defects of the material from the image obtained from the camera. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 카메라는 라인스캔 카메라인 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.And the camera is a line scan camera. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 제1조명은 투명롤러의 전체 길이에 대하여 빛을 비출 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.The first lighting is a defect detection apparatus of the strip, characterized in that installed so as to shed light over the entire length of the transparent roller. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 투명롤러는 유리관 또는 아크릴 투명롤러인 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.Transparent roller is a defect detection device of the strip, characterized in that the glass tube or acrylic transparent roller. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 결함검출부는 롤러표면을 이동하는 소재의 이면에 부착된 이물의 존재를 판단하는 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.The defect detection unit of the strip detecting unit, characterized in that for determining the presence of foreign matter attached to the back surface of the material moving the roller surface. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 스트립은 포장용 소재, 전자회로용 소재, 또는 영상디스플레이용 소재인 것을 특징으로 하는 스트립의 결함 탐지 장치.The strip is a defect detection device of the strip, characterized in that the packaging material, electronic circuit material, or video display material.
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