KR20100131192A - Visual measurement system for inspecting poor quality of auto molding surface - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 차량의 외장 몰딩(outer molding)과 같이 제품의 종류에 따라 달라지는 소재 특성이나 도색 방식에 의해 다양한 색상과 결(texture)의 표면을 가지고, 다양한 곡률의 곡면으로 표면이 이루어지는 제품의 표면을 촬영하여 제품의 불량여부를 판단하도록 하는 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
다양한 산업 분야에서 제조되는 각종 제품은 소재의 결함이나 제조과정에서의 오류나 실수 등에 의해 표면에 스크래치(scratch), 이물질을 포함하는 각종 결함이 발생될 수 있는데, 이와 같은 표면 상의 결함은 제품의 가치나 외관을 손상시킴에 따라 제조공정 과정에서 표면 상의 결함을 가진 제품을 식별하여 제거하는 것이 바람직하다.Various products manufactured in various industrial fields may have various defects including scratches or foreign substances on the surface due to defects in materials or errors or mistakes in the manufacturing process. As it damages the appearance, it is desirable to identify and remove products with defects on the surface during the manufacturing process.
이를 위하여 검사원이 별도의 검사기구을 이용하거나 육안으로 제품과 같은 대상물의 표면을 일일이 검사할 수도 있으나, 인력과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있으므로, 표면 검사를 위한 별도의 검사 장비를 구비하여 자동으로 대상물의 표면 검사가 수행될 수 있도록 하는 것이 일반적이다.For this purpose, the inspector may use a separate inspection mechanism or visually inspect the surface of an object such as a product by hand, but there is a problem that requires a lot of manpower and time, so that an object is automatically equipped with a separate inspection equipment for surface inspection. It is common for the surface inspection of to be carried out.
특히, 대상물의 표면을 촬영하는 촬영 장비와, 대상물을 촬영하여 획득한 정해진 크기의 표면영상을 분석하기 위한 분석용 알고리즘을 가진 컨트롤러를 구비하여 대상물 표면 상의 결함을 찾아내는 영상 계측 시스템이 컴퓨터 장비의 발달과 영상용 보드(board)의 대중화에 의해 현재 표준적으로 활용되고 있다. In particular, the development of computer equipment includes an image measuring system for detecting defects on the surface of an object by including a photographing device for photographing an object surface and a controller having an analysis algorithm for analyzing a surface image of a predetermined size obtained by photographing the object. Nowadays, it is being used as a standard by the popularization of video and video boards.
이와 같은 영상 계측 시스템을 이용한 영상 검사방법과 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0484812호 "라인형 이미지 센서를 이용한 표면 검사방법 및 검사장치"는 검사하고자 하는 검사 대상의 표면에 빛이 조사되는 단계; 검사 대상 표면으로부터 반사된 빛이 복수개의 이미지 센서를 통하여 검출되는 단계; 각각의 이미지 센서에 의해 검출된 빛을 이미지로 나타내는 단계; 각각의 이미지의 동일 위치에 대한 명도차를 확인하여 비교하는 단계; 그리고 얻어진 명도차와 정상 상태의 명도차를 비교하여 불량 여부를 판단하는 단계로 이루어지는 기술을 제안하고 있다. Regarding the image inspection method using such an image measuring system, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0484812 "surface inspection method and inspection device using a line-type image sensor" is irradiated with light on the surface of the inspection object to be inspected Becoming; Detecting light reflected from the surface to be inspected through the plurality of image sensors; Representing the light detected by each image sensor as an image; Identifying and comparing brightness differences with respect to the same position of each image; And it proposes a technique comprising the step of determining whether or not by comparing the brightness difference between the brightness difference and the steady state obtained.
한편, 차량의 측면 도어에 부착되는 사이드 프로텍터(side protector)와 같은 외장 몰딩(outer molding)은 미세입자로 된 페인트가 표면에 뿌려지면서 도색되어 차량의 외관을 장식하는 제품임에 따라 제조과정에서 표면 상의 결함을 찾아내어 결함을 가진 제품을 제거하는 것이 중요하다.On the other hand, outer molding, such as a side protector attached to the side door of the vehicle, is a product that decorates the exterior of a vehicle by painting with fine particles of paint sprayed onto the surface, thereby making it a surface in the manufacturing process. It is important to find out the defects and to remove the defective products.
그런데, 외장 몰딩은 제품의 종류에 따라 달라지는 소재 특성이나 도색 방식에 의해 다양한 색상과 결(texture)의 표면을 가질 수 있으며, 평면이 아닌 다양한 곡률의 곡면으로 표면이 이루어짐에 따라 외장 몰딩의 표면으로 빛이 균일하게 조사되고 표면 상에 결함이 없더라도 표면 밝기 분포가 불균일해지고 빛이 난반사되는 경향이 있으므로 영상 검사에 어려움이 많았다.However, the exterior molding may have a variety of colors and textures depending on the material characteristics or the painting method that varies depending on the type of the product, and as the surface is formed with curved surfaces of various curvatures rather than flat surfaces, Even if the light was uniformly irradiated and there was no defect on the surface, the image brightness was difficult because of the uneven surface brightness distribution and the tendency of diffuse reflection.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 자동차 외장 몰딩과 같이 다양한 색상과 결(texture)의 표면을 가지고, 평면이 아닌 다양한 곡률의 곡면으로 표면이 이루어지는 제품의 표면 불량을 검사함에 있어서 더욱 안정적으로 제품 표면의 영상을 취득할 수 있도록 하는 새로운 형태의 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, and has a surface of various colors and textures, such as automotive exterior molding, the surface of the product is made of curved surfaces of various curvature rather than flat An object of the present invention is to provide an image measuring system for inspecting a surface defect of a new type of automobile moldings, which enables a more stable image acquisition of a product surface.
특히, 본 발명은 3차원 운동이 가능한 로봇의 헤드에 조명과 카메라를 설치하여 다양한 형상 및 모양을 갖는 제품에 따라 조명과 카메라의 위치를 조절할 수 있도록 하므로써, 더욱 안정적으로 제품 표면의 영상을 취득할 수 있도록 하는 새로운 형태의 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In particular, the present invention by installing the illumination and the camera on the head of the robot capable of three-dimensional movement to adjust the position of the illumination and the camera according to the product having a variety of shapes and shapes, thereby obtaining a more stable image of the product surface It is an object of the present invention to provide an image measuring system for inspecting surface defects of automobile moldings.
또한, 본 발명은 영상 촬영 영역이 암실내에 위치되도록 하여, 제품 표면의 영상을 촬영할 때, 외부 빛에 의한 영상 조건의 변화를 최소화시키므로써, 고품질의 영상을 획득할 수 있도록 하는 새로운 형태의 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is to position the imaging area in the dark room, when the image of the surface of the product, by minimizing the change in the image conditions due to the external light, a new type of automobile moldings to obtain a high quality image Another object is to provide an image metrology system for inspecting surface defects.
또한, 본 발명은 검사 대상 제품이 영상 촬영 영역으로 자동을 공급되도록 하고, 촬영이 완료된 검사 대상 제품의 반출이 자동으로 이루어지도록 하므로써, 영상 촬영 과정이 자동으로 이루어지도록 할 수 있는 새로운 형태의 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is a new type of automobile moldings that can be automatically supplied to the inspection target product to the imaging area, and to take out the inspection target product is automatically taken, so that the imaging process is automatically performed It is yet another object to provide an image metrology system for inspecting surface defects.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 제품(1) 표면의 영상을 분석하여 상기 제품의 불량여부를 판단하는 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에 있어서, 상기 제품(1)의 측정 영역(14)내에서 헤드(22)의 3차원 운동이 가능하도록 설치되는 로봇(20)과; 상기 로봇(20)의 헤드(22)에 위치의 조절이 가능하도록 결합되는 조명(6)과 카메라(8)를 갖는 영상 촬영부(30)와; 상기 로봇(20), 조명(6) 및 카메라(8)의 작동을 제어하기 위한 제어부(200) 및; 상기 카메라(8)를 통해 촬영된 상기 제품(1)의 표면 영상을 분석하여 상기 제품(1)의 불량여부를 판단하기 위한 판독부(300)를 포함한다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is an image measuring system for inspecting the surface defects of automotive moldings for analyzing the image of the surface of the product (1) to determine whether the product is defective, A
이와 같은 본 발명에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 상기 측정 영역(14)내에서 외부 빛이 차단되도록 설치되는 암실 칸막이(70)를 더 구비할 수 있다. In the image measurement system for inspecting the surface defects of automobile moldings according to the present invention, the
이와 같은 본 발명에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 상기 측정 영역(14)내에는 상기 제품(1)이 놓이는 측정대(90)가 설치되고, 상기 측정대(90)의 전단에 설치되고, 상기 제품(1)이 놓이는 지그(82)가 정해진 간격으로 결합된 컨베이어(84)에 의해 상기 암실 칸막이(70)의 외측에서 상기 제품(1)이 상기 지그(82)에 놓여 상기 측정 영역(14)내로 이송되도록 하고, 핸들러(86)에 의해 상기 제품(1)이 상기 측정대(90)에 놓이도록 하는 제품 로딩 유니트(80) 및; 상기 측정대(90)에서 계측이 완료된 제품을 상기 측정대(90)로부터 외부로 언로딩시키기 위한 반출 유니트를 더 구비할 수 있다. In the image measuring system for inspecting surface defects of automobile moldings according to the present invention, a measuring table 90 on which the
이와 같은 본 발명에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 상기 영상 촬영부(30)는 상기 조명(6)과 카메라(6) 사이에 위치되어 설치되고, 정전기의 발생을 통해 상기 제품(1) 표면의 먼지가 흡착되도록 하는 제전장치(50)를 더 구비할 수 있다. In the image measuring system for inspecting the surface defects of automobile moldings according to the present invention, the
이와 같은 본 발명에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 상기 영상 촬영부(30)는 상기 로봇(20)의 헤드(22)에 결합되고, 정해진 길이를 갖는 장공(34, 36)이 형성되는 고정 플레이트(32) 및, 상기 고정 플레이트(32)의 장공(34, 36)에 각각 분리가능하도록 결합되고, 각도 조절이 가능하도록 형성되어 각각 상기 조명(6)과 카메라(8)에 결합되는 링크 블록(40, 40')을 더 구비할 수 있다. The
본 발명에 의한 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에 따르면, 3차원 운동이 가능한 로봇(20)의 헤드(22)에 조명(6)과 카메라(8)가 설치되므로, 프로그램의 수정을 통해 위치제어가 가능하게 되어 다양한 곡면의 표면을 갖는 제품에 용이하게 적용할 수 있다. 또한, 헤드(22)에 설치되는 영상 촬영부(30)에 고정 플레이트(32)와 링크 블록(40, 40')가 구비되도록 하여 조명(6)가 카메라(8)의 거리 및 각도를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 소재 특성이나 도색 방식에 의해 다양한 색상과 결(texture)의 표면을 갖는 제품에 맞추어 조명(6)과 카메라(8)의 위치를 조절할 수 있는 장점이 있다. 또한, 측정 영역이 암실 칸막이(70)에 의해 외부 빛이 차단되므로, 더욱 안정된 제품 표면의 영상을 획득할 수 있다. 또한, 영상 촬영부(30)에 제전장치(50)가 구비되도록 하여, 제품 표면의 먼지가 제거되도록 하므로, 각종 먼지에 따른 판단 오류를 제거하여 더욱 높은 신뢰성과 안정성을 가지고 대상물 표면 상의 결함을 판별할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. According to the image measuring system for inspecting the surface defects of automobile moldings according to the present invention, since the
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining an image measuring system for inspecting the surface defects of automotive moldings according to the technical idea of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템(10)은 로봇(20), 영상 촬영부(30), 제어부(200) 및 판독부(300)를 구비하여, 제품(1) 표면의 영상을 획득하고 분석하여 제품(1)의 불량여부를 판단한다. 이때, 로봇(20)은 제품(1)의 측정 영역(14)내에서 헤드(22)의 3차원 운동이 가능하도록 설치되고, 영상 촬영부(30)는 로봇(20)의 헤드(22)에 위치의 조절이 가능하도록 결합되는 조명(6)과 카메라(8)를 갖는다. 그리고, 제어부(200)는 로봇(20), 조명(6) 및 카메라(8)의 작동을 제어하고, 판독부(300)는 카메라(8)를 통해 촬영된 제품(1)의 표면 영상을 분석하여 제품(1)의 불량여부를 판단한다. Referring to FIG. 1, an image measuring
이때, 본 발명에서 로봇(20)은 헤드(20)를 X, Y, Z축 방향의 이송 및 회전 이송이 가능하도록 하는 형태를 사용한다. 물론, 이와 같은 로봇(20)은 이미 다양한 형태로 제공되고 있는 형태를 선택적으로 적용할 수 있는 것이다. At this time, in the present invention, the
그리고, 제어부(200)는 영상 촬영부(30)가 로봇(20)에 의해 이동되면서 제품(1) 표면의 영상을 촬영하는 과정을 수행하도록 하고, 제품(1)이 측정 영역(14)으로 공급되는 동시에 측정 완료된 제품이 외부로 반출되도록 하는 장치를 제어하게 된다. 물론, 이와 같은 제어부(200)는 통상 자동화 기기를 운영하기 위해 설치되는 각종 센서, 콘트롤러 등을 포함하는 개념으로서, 이와 같은 제어부(200)와 관련된 기술은 자동화 기기에서 다양하게 적용되는 기술로부터 용이하게 적용할 수 있는 것이므로, 상세한 설명은 생략한다. In addition, the
또한, 판독부(300)는 영상 촬영부(30)의 카메라(8)를 통해 획득된 영상을 전송받고, 이를 해석하는 프로그램을 통해 제품의 불량 여부를 판단하게 된다. 물론, 이와 같이 촬영된 영상을 분석하여 제품의 불량 여부를 결정하는 방법은 이 분야에서 다양한 연구와 개발을 통해 제안되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In addition, the
한편, 본 발명에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템(10)은 본 발명의 바람직한 실시예와 같이, 제품 로딩 유니트(80)와 반출 유니트를 부가하여 제품의 공급 및 반출이 자동으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하지만, 이와 같은 제품의 공급 및 반출을 위한 구성은 설계자 및 사용자의 필요에 따라 자동화 기기에서 널리 알려진 다양한 기술을 접목시켜 구성할 수 있는 것이다. On the other hand, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 6e에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 6e에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 일반적으로 자동화 기술에서 제품의 이송 및 반출을 위한 제어부의 구성 및 작용, 영상 촬영을 통해 제품 표면의 불량 여부를 판단하는 기술 등 이 분야의 종사자들이 용이하게 적용하는 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면의 도시에 있어서 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 2 to 6E, and like reference numerals denote like elements for performing the same functions in FIGS. 1 to 6E. On the other hand, in each drawing in general, the details of the technology easily applied by those in this field, such as the configuration and operation of the control unit for the transport and export of the product in the automation technology, and the technology for determining the defect of the product surface by imaging Description is omitted. In addition, although the size ratio between elements is somewhat different in the drawings of the drawings, or the size between the parts that are coupled to each other is expressed differently, the representation differences in such drawings are easily understood by those skilled in the art. The descriptions are omitted since they are possible parts.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템의 개략적인 정면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템의 개략적인 평면도이다. 2 is a schematic front view of an image measuring system for inspecting automotive molding surface defects according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an image measuring system for inspecting automotive molding surface defects according to a preferred embodiment of the present invention. A schematic top view of the.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템(10)은 로봇(20), 영상 촬영부(30), 제품 로딩 유니트(80) 및 반출 유니트를 구비하여 이루어진다. 물론, 도 1에서 보는 바와 같이, 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)에는 로봇(20), 조명(6) 및 카메라(8)의 작동을 제어하기 위한 제어부(200)와, 카메라(8)를 통해 촬영된 제품(1)의 표면 영상을 분석하여 제품(1)의 불량여부를 판단하기 위한 판독부(300)가 기본적으로 설치된다. 그리고, 이와 같은 영상 계측 시스템(10)에서 제품 로딩 유니트(80), 반출 유니트, 측정시 제품이 놓이는 측정대(90)은 틀을 이루는 프레임(11)에 지지되는 구조를 갖는다. 물론, 본 실시예에서 프레임(11)은 구체적으로 도시하지 않았지만, 영상 계측 시스템의 각 구성을 지지하기 위한 다양한 형태로 구성할 수 있는 것이다. 2 and 3, the
본 실시예에서 로봇(20)은 제품(1)의 측정 영역(14)내에서 헤드(22)의 3차원 운동이 가능한 것으로, 한국의 현대에서 모델번호 HA202로 판매하고 있는 로봇을 적용하였다. 그리고, 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은 이와 같이 3차원 운동이 가능한 로봇(20)의 헤드(22)에 조명(6)과 카메라(8)가 설치되므로, 프로그램의 수정을 통해 위치제어가 가능하게 되어 다양한 곡면의 표면을 갖는 제품에 용이하게 적용할 수 있다. In the present embodiment, the
본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은 암실 칸막이(70)에 의해 측정 영역(14)내에서 외부 빛이 차단되도록 한다. 물론, 이와 같은 암실 칸막이(70)는 별도로 도시하지 않았지만, 일정한 공간을 형성하는 프레임에 빛이 차단되는 커버 등을 덮어 씌워 구성할 수 있는 것이다. 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은 이와 같은 암실 칸막이(70)에 의해 측정 영역(14)이 외부 빛이 차단되므로, 더욱 안정된 제품 표면의 영상을 획득할 수 있다. In the
또한, 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은 제품 로딩 유니트(80)와 반출 유니트에 의해 제품(1)의 공급 및 반출이 자동으로 이루어지도록 한다. 즉, 측정 영역(14)내에는 제품(1)이 놓이는 측정대(90)가 설치되고, 이 측정대(90)의 전단에는 제품 로딩 유니트(80)가 설치된다. 이와 같은 제품 로딩 유니트(80)는 제품(1)이 놓이는 지그(82)가 정해진 간격으로 결합된 컨베이어(84)에 의해 암실 칸 막이(70)의 외측에서 제품(1)이 지그(82)에 놓여{도 2에서 "로딩"으로 표시한 부분에 작업자(물론, 이와 같은 과정이 자동으로 이루어지도록 하는 피더 등을 설치할 수도 있는 것이다)가 제품(1)을 놓게 된다} 측정 영역(14)내로 이송되도록 하고, 핸들러(86)에 의해 제품(1)이 측정대(90)에 놓이도록 한다. In addition, the
그리고, 반출 유니트는 측정대(90)에서 계측이 완료된 제품을 측정대(90)로부터 외부로 언로딩{도 2에서 "언로딩"으로 표시한 부분에서 작업자가 제품(1)을 수거하거나 별도의 수거 장치가 놓이게 된다}시키게 된다. 이와 같은 반출 유니트는 하강 트랜스퍼(100), 마킹부(110), 하부 컨베이어(120), 상승 트랜스퍼(130) 및 언로더(140) 및 반출 컨베이어(150)로 이루어진다. 이때, 하강 트랜스퍼(100)는 측정대(90)로부터 측정이 완료된 제품을 하측으로 이송시킨다. 본 실시예는 측정대(90)의 후측에 더미 측정대(92)를 두어 측정이 완료된 제품이 임시로 위치된 후, 하강 트랜스퍼(100)에 의해 이송되도록 하였다. 그리고, 마킹부(110)는 하강 트랜스퍼(100)에 의해 이송되는 제품에 대한 불량 여부의 판단이 완료되었을 때 불량 제품의 경우 마킹한다. 그리고, 하부 컨베이어(120)는 하강 트랜스퍼(100)를 통해 하측으로 이송된 제품이 놓여 측정 영역(14)의 외측으로 이송되도록 하고, 상승 트랜스퍼(130)는 하부 컨베이어(120)로 이송된 제품을 상승시키고, 이 상승 트랜스퍼(130)를 통해 상측으로 이송된 제품은 언로더(140)에 의해 반출 컨베이어(150)로 이송되어 외부로 반출된다. 물론, 이와 같은 반출 유니트와 전술한 제품 로딩 유니트(80)는 자동화 분야에서 널리 사용되는 다양한 형태의 제품 이송 기술을 적용 할 수 있는 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In addition, the unloading unit unloads the finished product from the measuring
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 조명과 카메라를 로봇의 헤드에 설치하기 위한 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4에서 보인 조명과 카메라를 로봇의 헤드에 설치하기 위한 구성의 사시도들이다. Figure 4 is a view for explaining the configuration for installing the lighting and the camera on the head of the robot in the image measuring system for inspecting the surface of the automotive moldings according to a preferred embodiment of the present invention, Figures 5a and 5b The perspective view of the configuration for installing the lighting and the camera shown in the head of the robot.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템(10)은 헤드(22)에 설치되는 영상 촬영부(30)에 고정 플레이트(32)와 링크 블록(40, 40')가 구비되도록 하여 조명(6)가 카메라(8)의 거리 및 각도를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 소재 특성이나 도색 방식에 의해 다양한 색상과 결(texture)의 표면을 갖는 제품에 맞추어 조명(6)과 카메라(8)의 위치를 조절할 수 있는 특징을 갖는다. 4 to 5B, the
좀 더 구체적으로 보면, 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)에서 영상 촬영부(30)는 고정 플레이트(32)와 링크 블록(40, 40')을 구비하여 이루어진다. 이때, 고정 플레이트(32)는 로봇(20)의 헤드(22)에 결합되고, 정해진 길이를 갖는 장공(34, 36)이 형성된다. 그리고, 링크 블록(40, 40')은 고정 플레이트(32)의 장공(34, 36)에 각각 분리가능하도록 결합되고, 각도 조절이 가능하도록 형성되어 각각 조명(6)과 카메라(8)에 결합된다. 이때, 링크 블록(40, 40')은 피벗(pivot)운 동이 가능하도록 하는 다양한 형태의 구성을 통해 이루어질 수 있을 것이다. 본 실시예에서 링크 블록(40, 40') 각각은 제 1 링크 바(42, 42'), 제 1 고정 블록(44, 44'), 힌지 블록(46, 46') 및 제 2 고정 블록(48, 48')을 구비하여 이루어진다. 이때, 제 1 링크 바(42, 42')는 고정 플레이트(32)에 볼트 등에 의해 분리가능하도록 고정되고, 장공이 형성된다. 그리고, 제 1 고정 블록(44, 44')은 제 1 링크 바(42, 42')에 분리가능하도록 결합되므로써, 제 1 링크 바(42, 42')의 장공 상에서 그 위치를 조절하여 고정시킬 수 있도록 한다. 그리고, 제 2 고정 블록(48, 48')은 각각 조명(6)과 카메라(8)에 결합된다. 그리고, 힌지 블록(46, 46')은 양측에 홀이 형성되어 제 1 고정 블록(44, 44') 및 제 2 고정 블록(48, 48')과 각도를 조절하면서 고정되도록 한다. More specifically, in the
이와 같이 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)에서 영상 촬영부(30)는 고정 플레이트(32)와 링크 블록(40, 40')에 의해 조명(6)과 카메라(8)의 위치(길이와 각도)를 자유롭게 설정할 수 있도록 하므로써, 제품의 형상 및 모양에 따라 최적의 영상을 확보할 수 있는 위치로 조명(6)과 카메라(8)를 자유롭게 조절할 수 있도록 한다. As described above, in the
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은 영상 촬영부(30)에 제전장치(50)를 설치하여 제품 표면의 먼지가 제거되도록 하므로, 각종 먼지에 따른 판단 오류를 제거하여 더욱 높은 신뢰성과 안정성을 가지고 대상물 표 면 상의 결함을 판별할 수 있도록 한다. 이와 같은 제전장치(50)는 조명(6)과 카메라(6) 사이에 위치되도록 브라켓(52)에 의해 전술한 고정 플레이트(32)에 결합되어 정전기의 발생을 통해 ㅓ제품(1) 표면의 먼지가 흡착되도록 한다. On the other hand, the
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 조명과 카메라의 작용을 설명하기 위한 사진 도면들이다. 6A to 6E are photographic diagrams for explaining the operation of a lighting and a camera in an image measuring system for inspecting a surface defect of automobile moldings according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은, 전술한 바와 같이, 3차원 운동이 가능한 로봇(20)의 헤드(22)에 조명(6)과 카메라(8)가 설치되므로, 프로그램의 수정을 통해 위치제어가 가능하게 되어 다양한 곡면의 표면을 갖는 제품에 용이하게 적용하도록 한다. 6A to 6E, the
이와 같은 본 실시예에 따른 영상 계측 시스템(10)은 측정하고자 하는 제품(1)에 따라 재설정가능한 로봇(20)의 제어 프로그램을 통해 헤드(22)의 위치제어가 이루어지도록 한다. 그리고, 작업자는 반복적인 촬영을 통해 가장 효과적인 영상을 확보할 수 있도록 반복적인 테스트를 통해 조명(6)과 카메라(8)를 위치를 설정하게 된다. The
이와 같은 준비작업이 완료되면, 도 6a에서 보는 바와 같이, 작업자는 제품 로딩 유니트(80)의 지그(82)에 제품을 로딩시키면서 측정 작업을 진행하게 된다. 그리고, 측정대(90, 도 2 참조)에 제품(1)이 놓이면(도시하지는 않았지만, 센서 등에 의해 검출하게 된다}, 제어부(200, 도 1 참조)는, 도 6b에서 보는 바와 같이, 조명(6)의 전원을 온시키고, 로봇(20)을 작동시켜, 도 6c 내지 도 6e와 같이 제품(1)의 측정면(표면)을 따라 영상 촬영부(30)가 이동되도록 하면서 카메라(8)를 통해 제품 표면의 영상을 획득하게 된다. When the preparation is completed, as shown in Figure 6a, the operator proceeds to the measurement work while loading the product on the
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, an image measuring system for inspecting a surface defect of automobile moldings according to a preferred embodiment of the present invention has been shown according to the above description and drawings, but this is merely an example, and does not depart from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템을 설명하기 위한 도면;1 is a view for explaining an image measuring system for inspecting a surface defect of automobile moldings according to the technical idea of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템의 개략적인 정면도;2 is a schematic front view of an image measuring system for inspecting automotive molding surface defects according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템의 개략적인 평면도;3 is a schematic plan view of an image metrology system for inspecting automotive molding surface defects in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 조명과 카메라를 로봇의 헤드에 설치하기 위한 구성을 설명하기 위한 도면;4 is a view for explaining the configuration for installing the lighting and the camera on the head of the robot in the image measuring system for inspecting the surface defects of automobile moldings according to an embodiment of the present invention;
도 5a 및 도 5b는 도 4에서 보인 조명과 카메라를 로봇의 헤드에 설치하기 위한 구성의 사시도들;5A and 5B are perspective views of a configuration for installing the illumination and camera shown in FIG. 4 to the head of the robot;
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한 영상 계측 시스템에서 조명과 카메라의 작용을 설명하기 위한 사진 도면들이다. 6A to 6E are photographic diagrams for explaining the operation of a lighting and a camera in an image measuring system for inspecting a surface defect of automobile moldings according to a preferred embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : (측정 대상) 제품 6 : 조명1: (measured) Product 6: lighting
8 : 카메라8: camera
10 : (자동차 몰딩류 표면 불량을 검사하기 위한) 영상 계측 시스템10: Image measurement system (to inspect surface defects of automobile moldings)
14 : 측정 영역 20 : 로봇14: measuring area 20: robot
22 : 헤드 30 : 영상 촬영부22: head 30: video recording unit
32 : 고정 플레이트 34, 36 : 장공32: fixed
40, 40' : 링크 블록 70 : 제전장치40, 40 ': link block 70: static eliminator
70 : 암실 칸막이 80 : 제품 로딩 유니트70: dark compartment partition 80: product loading unit
82 : 지그 84 : 컨베이어82: jig 84: conveyor
86 : 핸들러 90 : 측정대86: handler 90: measuring table
200 : 제어부 300 : 판독부200: control unit 300: reading unit
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