KR20120051108A - A measurement equipment and method for gear shape of gear rim and lock gear of seat recliner - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device and method for inspecting a gear shape are provided to be possible a whole inspection of a gear rim in an assembling filed where a recycling device is composed or a production field of the gear rim or lock gear by using the gear rim and lock. CONSTITUTION: A device and method for inspecting a gear shape comprises a first product detecting sensor(110), a position detecting unit(120), an inspection unit(130), and a transfer robot(140). The first product detecting sensor detects that a gear rim(10) is transferred to a first position(P) set in advance by the transferring conveyor and generates signals so that a drive of the transferring conveyor is stopped. The position detecting unit takes a photograph of plane images of the gear rim and detects a posture of the gear rim by analyzing the images. The inspection unit takes a photograph of gear tooth by receiving the gear rim in which the posture detection is completed through the position detecting unit. The position detecting unit decides the defect existence of the gear tooth by analyzing the images. The transferring robot transfers the gear on the transferring conveyor to the inspection unit.

Description

기어 형상 측정 검사 장치 및 그 방법{A measurement equipment and method for gear shape of gear rim and lock gear of seat recliner}A measurement equipment and method for gear shape of gear rim and lock gear of seat recliner}

본 발명은 자동차 시트의 등받이 각도 조절을 위해 사용되는 리클라이닝 장치의 주요 구성품인 기어 림과 락클 기어의 기어 형상을 측정 및 검사하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 비젼 시스템을 이용한 비접촉 방식으로 검사 작업을 수행하는 기어 형상 측정 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and a method for measuring and inspecting the gear shape of a gear rim and a lock gear, which are the main components of a reclining apparatus used for adjusting the backrest angle of an automobile seat, and in particular, the inspection operation in a non-contact manner using a vision system. The present invention relates to a gear shape measurement inspection apparatus and a method thereof.

일반적으로 리클라이닝 장치는 자동차 시트를 구성하는 안장과 등받이의 사이에 위치하도록 시트의 측면에 설치되어 등받이의 기울기를 사용자가 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 것이다.In general, the reclining apparatus is installed on the side of the seat so as to be positioned between the saddle and the backrest constituting the vehicle seat so that the user can freely adjust the inclination of the backrest.

이러한 리클라이닝 장치는 레버와 기어 및 스프링 등의 부품들이 복잡한 구조로 연결되며, 레버의 작동에 의해 기어들이 서로 결합되거나 분리되면서 등받이의 기울기를 조절가능하게 하고, 또 조절된 기울기에서 등받이를 고정된 상태로 유지시키게 된다.The reclining device is connected to the lever, gears and springs in a complicated structure, the gears are coupled or separated by the operation of the lever to adjust the inclination of the backrest, and the backrest is fixed at the adjusted inclination Will be maintained.

상기와 같은 기능을 제공하기 위한 리클라이닝 장치의 핵심 부품으로는 기어 림과 락클 기어가 있으며, 기어 림과 락클 기어에는 기어 이빨이 형성되어 기어 림의 기어 이빨과 락클 기어의 기어 이빨이 상호 맞물리거나 분리되면서 등받이의 기울기를 조절 가능하게 하거나 고정시키게 된다.The core parts of the reclining device to provide the above functions include a gear rim and a lock gear, and gear teeth are formed on the gear rim and the lock gear so that the gear teeth of the gear rim and the gear teeth of the lock gear are interlocked or separated. As a result, the tilt of the backrest can be adjusted or fixed.

따라서 기어 림에 형성된 기어 이빨이 불량하거나, 락클 기어의 기어 이빨이 불량할 경우, 리클라이닝 장치의 작동이 원활하지 못할 뿐만 아니라, 등받이를 지지하는 강도에도 영향을 미치게 되어 차량 충돌과 같은 사고 발생 시 탑승자의 안전에 악 영향을 미치는 원인이 되므로, 기어 림과 락클 기어에 형성되는 기어 이빨에 대한 정확한 검사가 요구된다.Therefore, when the gear teeth formed on the gear rim or the gear teeth of the lock gear are poor, the operation of the reclining device is not smooth and the strength of supporting the backrest is also affected. Because of the adverse effect on the safety of the car, it is necessary to check the gear teeth formed on the gear rim and the lock gear.

그러나 기어 림이나 락클 기어의 기어 이빨을 검사하기 위한 마땅한 전용검사장치나 방법이 제공되고 있지 못하여 전수검사 보다는 샘플링 검사에 의존하고 있으며, 이로 인해 일부 불량판정을 받아야할 기어 림과 락클 기어가 리클라이닝 장치에 사용되어 차량 탑승자의 불편을 초래하고 안전을 위협하게 되는 문제점이 있다.However, due to the lack of a suitable dedicated inspection device or method for inspecting gear rims or gear teeth of lockle gears, they rely on sampling rather than full inspection. There is a problem that is used to cause inconvenience to the vehicle occupants and threaten safety.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 비젼 시스템을 이용하여 비접촉 방식으로 빠르게 기어 림이나 락클 기어에 형성된 기어 이빨의 검사가 가능하도록 하여 기어 림이나 락클 기어에 대하여 전수 검사가 가능하도록 하는 기어 형상 측정 검사 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable the inspection of the gear teeth formed on the gear rim or the lock gear in a non-contact manner by using a vision system, so as to transfer the gear rim or the lock gear. An object of the present invention is to provide a gear shape measurement inspection apparatus and a method for inspecting the same.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 기어 형상 측정 검사 장치는 이송 컨베이어에 의해 이송되는 기어 림이 미리 설정된 제1 위치로 이송되었을 때, 이를 감지하여 신호를 발생시킴으로서 이송 컨베이어의 구동을 정지시키는 제1 제품 감지 센서; 상기 기어 림의 평면 영상을 촬영하고, 촬영된 영상의 분석을 통해 기어 림의 자세를 검출하는 위치 인식부; 상기 위치 인식부를 통해 자세 검출이 완료된 기어 림을 제공받아 기어 이빨에 대한 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 기어 이빨의 불량여부를 판단하는 검사부; 및 상기 이송 컨베이어 상의 기어 림을 검사부로 운반하되, 위치 인식부에서 검출된 기어 림의 자세 정보를 바탕으로 기어 림의 자세를 조정하여 검사부로 운반되는 기어 림이 항상 일정한 자세를 갖도록 하는 이송 로봇으로 구성된 것을 특징으로 한다.The gear shape measurement inspection apparatus of the present invention to achieve the object as described above and to perform a problem for eliminating the conventional defects, when the gear rim conveyed by the conveying conveyor is conveyed to the preset first position, A first product detection sensor for generating a signal to stop driving of the transport conveyor; A position recognition unit for photographing the planar image of the gear rim and detecting a posture of the gear rim by analyzing the photographed image; An inspection unit configured to receive an image of the gear teeth, which is provided with a gear rim through which the position detection unit is completed, and to determine whether the gear teeth are defective by analyzing the photographed image; And a gear rim which carries the gear rim on the conveying conveyor to the inspection unit, and adjusts the attitude of the gear rim based on the attitude information of the gear rim detected by the position recognition unit so that the gear rims carried to the inspection unit always have a constant posture. Characterized in that configured.

한편 상기 검사부는, 상기 이송 로봇에 의해 운반되는 기어 림이 놓여지는 공간을 제공하는 검사용 테이블; 상기 검사용 테이블 상에 기어 림이 놓여졌는지를 감지하는 제2 제품 감지 센서; 상기 검사 테이블의 이웃한 위치에서 검사용 테이블 상에 놓여진 기어 림의 영상을 촬영하는 하나 이상의 검사 카메라; 및 상기 검사 카메라로부터 촬영된 영상을 분석하여 기어 림에 형성된 기어 이빨의 불량여부를 판별하는 제어유닛으로 구성된다.On the other hand, the inspection unit, the inspection table for providing a space in which the gear rim carried by the transfer robot is placed; A second product detection sensor for detecting whether a gear rim is placed on the inspection table; At least one inspection camera for capturing an image of a gear rim placed on the examination table at a neighboring position of the examination table; And a control unit which analyzes the image photographed from the inspection camera and determines whether the teeth of the gear formed on the gear rim are defective.

이때 상기 검사용 테이블은, 상기 검사용 테이블은, 이송 로봇에 의해 운반되는 기어 림을 제공받되, 기어 림에 형성된 다수 개의 연결부재가 삽입되는 홈이 형성되어 연결부재와 홈의 결합을 통해 기어 림의 유동을 억제한 상태로 기어 림을 지지하는 검사지그; 상기 검사지그의 하부에 배치되어 검사지그와 함께 회전하는 회전배드; 상기 회전배드를 회전시키는 모터; 및 상기 모터와 연결되어 모터의 회전수를 검출함으로서 검사지그에 놓인 기어 림의 회전각을 검출하는 엔코더로 구성된다.At this time, the inspection table, the inspection table is provided with a gear rim carried by the transfer robot, a groove is formed in which a plurality of connecting members are formed in the gear rim is inserted through the coupling of the connection member and the groove gear Inspection jig for supporting the gear rim in a state of suppressing the flow of; A rotating bed disposed below the inspection jig and rotating together with the inspection jig; A motor for rotating the rotating bed; And an encoder connected to the motor to detect the rotational angle of the motor by detecting the rotational speed of the motor.

또한 본 발명의 기어 형상 측정 검사 방법은 이송 컨베이어에 의해 이송되는 기어 림을 제1 감지센서를 통해 감지하여 기어 림을 미리 설정된 제1 위치에 정지시키는 단계(S110); 정지된 기어 림의 평면 영상을 위치 인식부가 촬영하고, 촬영된 영상의 분석을 통해 기어 림의 자세를 검출하는 단계(S120); 자세 검출이 완료된 기어 림을 검사부로 운반하되, 검출된 자세 정보를 바탕으로 기어 림의 자세를 조정하여 기어 림이 미리 설정된 자세로 검사부에 놓여지도록 운반하는 단계(S130); 및 상기 검사부에 놓여진 기어 림의 기어 이빨 영상을 촬영하여 기어 이빨의 불량여부를 판별하는 검사 단계(S140)로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the gear shape measurement method of the present invention comprises the step of detecting the gear rim transported by the conveying conveyor through the first detection sensor to stop the gear rim in a first predetermined position (S110); Detecting a posture of the gear rim by detecting a plane image of the stationary gear rim, and analyzing the photographed image (S120); Carrying a gear rim in which the posture detection is completed to the inspection unit, and adjusting the posture of the gear rim based on the detected attitude information so that the gear rim is placed in the inspection unit in a predetermined posture (S130); And an inspection step (S140) of determining whether the gear teeth are defective by photographing a gear tooth image of the gear rim placed in the inspection unit.

한편 상기 상기 S120 단계는 기어 림에 형성된 다수 개의 연결부재 중, 기어 림을 다른 부품과의 조립 시 기준이 되도록 측면에 평면부를 구비하는 기준 연결부재를 인식하여 이를 기준으로 기어 림의 자세를 인식하게 된다.Meanwhile, in the step S120, among the plurality of connecting members formed on the gear rim, the reference connecting member having a flat part on the side is recognized to be a reference when assembling the gear rim with other parts to recognize the attitude of the gear rim based on this. do.

한편 상기 S140 단계는 하나 이상의 검사 카메라를 이용하여 기어 림의 기어 이빨 영상을 촬영하되, 상기 검사부에 놓인 기어 림을 소정 각도 단위로 회전시키면서 영상을 촬영하여 모든 기어 이빨에 대한 영상을 촬영하게 된다.Meanwhile, in step S140, at least one inspection camera photographs a gear tooth image of the gear rim, while rotating the gear rim placed on the inspection unit by a predetermined angle unit, the image is taken to capture images of all gear teeth.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 기어 림이나 락클 기어에 형성된 기어 이빨의 불량여부를 빠르고 정확하게 검사할 수 있게 되므로, 기어 림이나 락클 기어의 생산현장이나 기어 림과 락클 기어를 이용하여 리클라이닝 장치를 구성하는 조립현장에서 기어 림의 전수검사가 가능하게 되므로, 보다 신뢰성 있는 리클라이닝 장치를 제공할 수 있게 되었다.According to the present invention having the above characteristics, it is possible to quickly and accurately check whether the gear teeth formed on the gear rim or the lock gear, can be quickly and accurately, the production site of the gear rim or lock gear or reclining using the gear rim and lock gear Since inspection of the gear rim is possible at the assembly site constituting the device, it is possible to provide a more reliable reclining device.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어 형상 측정 검사 장치의 구성을 나타낸 도면,
도 2 는 기어 림의 구조를 나타낸 도면,
도 3 은 본 발명에 따른 검사부의 구조를 나타낸 도면,
도 4 는 본 발명에 따른 기어 형상 측정 검사 방법의 순서도,
도 5 는 위치 인식부에 의해 촬영된 기어 림의 영상,
도 6 은 도 5의 영상을 처리한 화상,
도 7 은 기어 림의 중심 위치를 검출하기 위한 원리를 설명하기 위한 도면,
도 8 은 기어 림의 기준 연결부재를 검출하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 9 는 기준 연결부재를 검출한 후, 기어 림의 회전 각도를 산출하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 10 은 기어 이빨을 촬영한 영상,
도 11 은 도 10의 영상을 필터링 처리한 화상,
도 12 는 기어 이빨 형상의 검사 영역의 에지를 검출하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 13은 기어 림의 검사 결과 화면,
도 14 는 락클 기어의 검사를 위한 기어 형상 측정 검사 장치의 구조를 나타낸 도면.
1 is a view showing the configuration of a gear shape measurement test apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
2 is a view showing the structure of the gear rim,
3 is a view showing the structure of the inspection unit according to the present invention,
4 is a flowchart of a gear shape measurement test method according to the present invention;
5 is an image of a gear rim photographed by a position recognizing unit;
6 is an image processing the image of FIG. 5;
7 is a view for explaining the principle for detecting the center position of the gear rim,
8 is a view for explaining the principle of detecting the reference connecting member of the gear rim,
9 is a view for explaining the principle of calculating the rotation angle of the gear rim after detecting the reference connecting member,
10 is an image photographing the gear teeth,
11 is an image obtained by filtering an image of FIG. 10;
12 is a view for explaining the principle of detecting the edge of the inspection region of the gear teeth shape;
13 is a test result screen of the gear rim,
14 shows the structure of a gear shape measurement inspection apparatus for inspecting a lock gear.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어 형상 측정 검사 장치의 구성을 나타낸 도면을 도시하고 있다.1 is a view showing the configuration of a gear shape measurement test apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 카메라를 이용하여 영상을 촬영하고 이를 분석하는 비젼 시스템을 이용하여 기어 림(10)이나 락클 기어에 형성된 기어 이빨의 불량여부를 빠르고 정확하게 검사할 수 있도록 하는 것으로, 본 발명의 기어 형상 측정 검사 장치는 제1 제품 감지 센서(110)와, 위치 인식부(120)와, 검사부(130)와, 이송 로봇(140)으로 구성되어 있다.The present invention is to enable a quick and accurate inspection of the defects of the gear teeth formed on the gear rim 10 or the lock gear by using a vision system to take an image and analyze the image using a camera, the shape measurement of the present invention The inspection device is composed of a first product detection sensor 110, a position recognition unit 120, an inspection unit 130, and a transfer robot 140.

상기 제1 제품 감지 센서(110)는 이송 컨베이어(102)에 의해 이송되는 기어 림(10)이 미리 설정된 제1 위치(P)로 이송되었을 때, 기어 림(10)을 감지하여 이송 컨베이어(102)의 구동을 정지시키는 신호를 발생시키는 것이다. 이러한 제1 제품 감지 센서(110)는 이송 컨베이어(102)의 수직 상부나 측면에 설치될 수 있으며, 상기 언급된 미리 설정된 제1 위치(P)라 함은 위치 인식부(120)가 기어 림(10)의 영상을 촬영하기 위한 가장 이상적인 위치로서, 이는 기어 형상 측정 검사 장치의 구성 시 위치 인식부(120)의 설치 위치에 따라 결정된다.The first product detection sensor 110 detects the gear rim 10 when the gear rim 10 transferred by the transfer conveyor 102 is transferred to a preset first position P. The transfer conveyor 102 detects the gear rim 10. Is to generate a signal to stop driving. The first product detection sensor 110 may be installed on the vertical upper side or the side of the transfer conveyor 102, the aforementioned first position (P) is the position recognition unit 120 is a gear rim ( As the most ideal position for photographing the image of 10), this is determined according to the installation position of the position recognition unit 120 in the configuration of the gear shape measurement inspection apparatus.

상기 이송 컨베이어(102)는 기어 림(10)을 낱개 단위로 배출하는 파트 피더(101)로부터 기어 림(10)을 제공받아 이송하게 된다. 한편 기어 림(10)은 동그란 형상을 구비하는 관계로 파트 피더(101)로부터 배출되는 과정 또는 이송 컨베이어(102)를 통해 이송되는 과정에서 자세 정렬이 용이하지 못하므로, 이송 컨베이어(102)에 의해 이송되는 기어 림(10)이 제1 위치에 도달하여 이송 컨베이어(102)의 구동이 멈추어진 경우, 해당 기어 림(10)의 자세를 검출하고, 검출된 정보를 바탕으로 기어 림(10)의 자세를 조정해주어야 하며, 이러한 기능은 상기 위치 인식부(120)와 이송 로봇(140)이 제공하게 된다.The transfer conveyor 102 receives and receives the gear rim 10 from the part feeder 101 which discharges the gear rims 10 individually. On the other hand, since the gear rim 10 has a circular shape, it is not easy to align the posture in the process of being discharged from the part feeder 101 or the process of being transferred through the transfer conveyor 102, so that the gear rim 10 is moved by the transfer conveyor 102. When the gear rim 10 to be conveyed reaches the first position and the driving of the transport conveyor 102 is stopped, the attitude of the gear rim 10 is detected and the attitude of the gear rim 10 is based on the detected information. It should be adjusted, such a function is provided by the position recognition unit 120 and the transfer robot 140.

상기 위치 인식부(120)는 이송 컨베이어(102)에 의하여 제1 위치로 이송된 기어 림(10)의 평면 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 기어 림(10)의 자세를 검출하는 것이다.The position recognizing unit 120 photographs a planar image of the gear rim 10 transferred to the first position by the transport conveyor 102, and analyzes the photographed image to detect the attitude of the gear rim 10. .

한편 도 2에 도시된 바와 같이, 기어 림(10)에는 다른 부품과의 결속을 위한 다수 개의 연결부재(11)가 구비되어 있고, 상기 다수 개의 연결부재(11)는 기어 림(10)을 중심을 기준으로 원형 배열된 구조로 형성되며, 다수 개의 연결부재(11) 중 어느 하나의 연결부재는 기준 연결부재(11`)로서 측면에 평면부가 형성되어 흡사 반원형과 같은 구조 형성된다. 이러한 기준 연결부재(11`)는 기어 림(10)을 다른 부품과 조립할 때, 기준을 제공함으로서 기어 림(10)과 다른 부품의 조립작업을 용이하게 수행할 수 있도록 한다.On the other hand, as shown in Figure 2, the gear rim 10 is provided with a plurality of connecting members 11 for binding with other components, the plurality of connecting members 11 around the gear rim 10 It is formed in a circular arrangement structure on the basis of, the connecting member of any one of the plurality of connecting members 11 is formed as a reference semi-circular structure by forming a flat portion on the side as a reference connecting member (11 '). The reference connecting member 11 ′ provides an easy reference when assembling the gear rim 10 with other parts, thereby facilitating the assembly of the gear rim 10 and other parts.

따라서 본 발명의 위치 인식부(120)는 촬영된 기어 림(10)의 평면 영상 중, 기어 림(10)의 기준 연결부재(11`)의 평면부 위치를 검출함으로서, 기어 림(10)의 자세를 검출하고, 미리 설정된 자세로 정렬시키기 위한 회전 각도를 산출하게 된다.Accordingly, the position recognizing unit 120 of the present invention detects the position of the planar portion of the reference connecting member 11 ′ of the gear rim 10 among the plane images of the gear rim 10 photographed. A posture is detected and a rotation angle for aligning with a preset posture is calculated.

이와 같은 위치 인식부(120)는 기어 림(10)의 평면 영상을 촬영할 수 있도록 제1 위치(P)의 수직 상부에 위치하는 위치 판정 카메라(121)와, 상기 위치 판정 카메라(121)의 이웃한 위치에 배치된 조명(122)과, 상기 위치 판정 카메라(121)에 의해 촬영된 영상을 분석하는 제어유닛(123)으로 구성된다.The position recognizing unit 120 includes a position determination camera 121 positioned in a vertical upper portion of the first position P so that the plane image of the gear rim 10 can be photographed, and the neighbor of the position determination camera 121. Illumination 122 disposed at one position, and a control unit 123 for analyzing the image taken by the position determination camera 121.

도 3은 본 발명에 따른 검사부의 구조를 나타낸 도면을 도시하고 있다.3 is a view showing the structure of the inspection unit according to the present invention.

상기 검사부(130)는 이송 로봇(140)으로부터 기어 림(10)을 제공받아 기어 이빨에 대한 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 기어 이빨의 불량여부를 판단하는 것이다.The inspection unit 130 receives the gear rim 10 from the transfer robot 140, photographs an image of the gear teeth, and analyzes the photographed image to determine whether the gear teeth are defective.

이러한 검사부(130)는 검사용 테이블(131)과, 제2 제품 감지 센서(132)와, 검사 카메라(133)와, 제어유닛(134)으로 구성되어 있다.The inspection unit 130 includes an inspection table 131, a second product detection sensor 132, an inspection camera 133, and a control unit 134.

상기 검사용 테이블(131)은 기어 림(10)에 형성된 모든 기어 이빨에 대한 영상을 검사 카메라(133)가 촬영할 수 있도록 기어 림(10)을 소정 각도 단위로 회전시키는 것이다. 여기서 언급된 소정 각도 단위는 제공되는 검사 카메라(133)의 수 및 기어 림의 크기에 따라 변경되는 값으로서, 예컨대 도 1과 같이 2개의 검사 카메라(133)가 제공되며 한 대의 검사 카메라(133)로 60도 범위의 영상 촬영이 가능하다고 가정할 경우, 검사용 테이블(131)은 기어 림(10)을 120도 단위로 회전시킴으로서, 3회에 걸쳐 기어 림(10)에 형성된 모든 기어 이빨에 대한 영상의 촬영이 가능하게 된다.The inspection table 131 rotates the gear rim 10 by a predetermined angle so that the inspection camera 133 can capture images of all gear teeth formed on the gear rim 10. The predetermined angle unit referred to herein is a value that varies depending on the number of inspection cameras 133 and the size of the gear rim provided, for example, two inspection cameras 133 are provided as shown in FIG. 1, and one inspection camera 133 is provided. Assuming a 60-degree range of images can be taken, the inspection table 131 rotates the gear rim 10 in units of 120 degrees, so that all the gear teeth formed on the gear rim 10 are rotated three times. It is possible to shoot an image.

이러한 검사용 테이블(131)은, 이송 로봇(140)에 의해 운반되는 기어 림(10)을 제공받으며 기어 림(10)에 형성된 다수 개의 연결부재(11)가 삽입되는 홈(1311a)이 형성되어 연결부재(11)와 홈(1311a)의 결합을 통해 기어 림(10)을 유동을 억제한 상태로 기어 림(10)을 지지하는 검사지그(1311)와, 상기 검사지그(1311)의 하부에 배치되어 검사지그(1311)와 함께 회전하는 회전배드(1312)와, 상기 회전배드(1312)를 회전시키는 모터(1313)와, 상기 모터(1313)와 연결되어 모터(1313)의 회전수를 검출함으로서 기어 림(10)을 소정 각도 단위로 회전시키는 엔코더(1314)로 구성되어 있다.The inspection table 131 is provided with a gear rim 10 carried by the transfer robot 140 and a groove 1311a into which a plurality of connecting members 11 formed on the gear rim 10 are inserted is formed. An inspection jig 1311 for supporting the gear rim 10 in a state where the flow of the gear rim 10 is suppressed through coupling of the connection member 11 and the groove 1311a, and a lower portion of the inspection jig 1311. A rotating bed 1312 disposed and rotated together with the inspection jig 1311, a motor 1313 for rotating the rotating bed 1312, and connected to the motor 1313 to detect the rotation speed of the motor 1313. It consists of an encoder 1314 which rotates the gear rim 10 by a predetermined angle.

물론 상기 검사지그(1311)에 형성되는 홈(1311a)은 연결부재(11)와 마찬가지로 다수 개로 구성되며, 이 중 하나의 홈(1311a)은 기준 연결부재(11`)에 상응하는 형상을 갖도록 형성된다.Of course, the plurality of grooves 1311a formed in the inspection jig 1311 are formed in the same manner as the connection member 11, and one of the grooves 1311a is formed to have a shape corresponding to the reference connection member 11 ′. do.

상기 제2 제품 감지 센서(132)는 검사용 테이블(131)의 측면에 배치되어 검사용 테이블(131) 상에 기어 림(10)이 놓여졌는지를 감지하게 된다. 이러한 제2 제품 감지 센서(132)로부터 발생되는 신호에 의하여 검사부(130)가 작동을 개시하여 기어 이빨에 대한 검사작업을 수행하게 된다.The second product detection sensor 132 is disposed on the side of the inspection table 131 to detect whether the gear rim 10 is placed on the inspection table 131. In response to the signal generated from the second product detection sensor 132, the inspection unit 130 starts operation to perform an inspection operation on the gear teeth.

상기 검사 카메라(133)는 하나 이상 제공되며, 검사용 테이블(131)의 상부에 위치하여 기어 림(10)에 형성된 기어 이빨에 대한 영상을 대각 방향에서 촬영하게 되며, 각 검사 카메라(133)의 이웃한 위치에는 원활한 촬영을 위한 조명(133a)이 배치되어 있다.One or more inspection cameras 133 are provided, and are positioned on an upper portion of the inspection table 131 to photograph images of gear teeth formed on the gear rim 10 in a diagonal direction. Illumination 133a for smooth shooting is arranged at a neighboring position.

한편 도 1 및 도 3에는 2개의 검사 카메라(133)가 도시되어 있으며, 2개의 검사 카메라(133)는 대략 90도의 각도간격을 갖도록 배치된 구조가 개시되어 있다.Meanwhile, two inspection cameras 133 are illustrated in FIGS. 1 and 3, and two inspection cameras 133 have a structure in which the two inspection cameras 133 are disposed to have an angular interval of approximately 90 degrees.

상기 제어유닛(134)은 검사 카메라(133)에 의해 촬영된 영상을 분석하여 기어 이빨의 불량여부를 검출하는 것이다.The control unit 134 analyzes the image photographed by the inspection camera 133 to detect whether the gear teeth are defective.

한편 설명의 편의를 위해 위치 인식부(120)의 제어유닛(123)과 검사부(130)의 제어유닛(134)을 따로 구분하였으나, 실제 두 제어유닛(123,134)은 기어 형상 측정 검사 장치를 통합 제어하는 제어부(150)에 통합 구성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, for convenience of description, the control unit 123 of the position recognizing unit 120 and the control unit 134 of the inspection unit 130 are separately separated, but the two control units 123 and 134 actually control the gear shape measurement and inspection device. It is preferable that the control unit 150 is integrated.

상기 이송 로봇(140)은 이송 컨베이어(102) 상의 기어 림(10)을 검사부(130)로 운반하는 것으로, 위치 인식부(120)에서 검출된 기어 림(10)의 자세 정보를 바탕으로 기어 림(10)을 회전시켜 자세를 조정함으로서, 검사부(130)로 운반되는 기어 림(10)이 항상 일정한 자세로 놓여지도록 하는 것이다.The transfer robot 140 carries the gear rim 10 on the transfer conveyor 102 to the inspection unit 130, based on the attitude information of the gear rim 10 detected by the position recognition unit 120. By adjusting the posture by rotating 10, the gear rim 10 carried to the inspection unit 130 is always placed in a constant posture.

이러한 이송 로봇(140)은 공지의 다관절 로봇이 사용될 수 있다.The transfer robot 140 may be a known articulated robot.

도 1에서 미설명된 부호 161은 불량품 적재함이고, 162는 양품 적재함이다.
Reference numeral 161, which is not described in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 기어 형상 측정 검사 방법의 순서도를 도시하고 있다.Figure 4 shows a flow chart of the gear shape measurement test method according to the present invention.

본 발명의 기어 형상 측정 검사 방법은 도 1 및 도 3을 참조하여 설명된 기어 형상 측정 검사 장치를 통하여 구현될 수 있으며, 이송 컨베이어(102)에 의해 이송되는 기어 림(10)을 제1 제품 감지 센서(110)를 통해 감지하여 기어 림(10)을 미리 설정된 제1 위치(P)에 정지시키는 단계(S110); 정지된 기어 림(10)의 평면 영상을 위치 인식부(120)가 촬영하고, 촬영된 영상의 분석을 통해 기어 림(10)의 자세를 검출하는 단계(S120); 자세 검출이 완료된 기어 림(10)을 검사부(130)로 운반하되, 검출된 자세 정보를 바탕으로 기어 림(10)의 자세를 조정하여 기어 림(10)이 미리 설정된 자세로 검사부(130)에 놓여지도록 운반하는 단계(S130); 및 상기 검사부(130)에 놓여진 기어 림(10)의 기어 이빨 영상을 촬영하여 기어 이빨의 불량여부를 판별하는 검사 단계(S140)로 이루어져 있다.The gear shape measurement inspection method of the present invention may be implemented through the gear shape measurement inspection apparatus described with reference to FIGS. 1 and 3, and detects the first product of the gear rim 10 transferred by the transfer conveyor 102. Sensing through the sensor 110 to stop the gear rim 10 at a preset first position P (S110); Detecting a posture of the gear rim 10 through the analysis of the photographed image by the position recognition unit 120 photographing the planar image of the stationary gear rim 10 (S120); The gear rim 10 having completed the posture detection is carried to the inspection unit 130, and the gear rim 10 is adjusted to the inspection unit 130 by adjusting the posture of the gear rim 10 based on the detected attitude information. Carrying to be placed (S130); And an inspection step (S140) of determining whether the gear teeth are defective by photographing the gear teeth image of the gear rim 10 placed on the inspection unit 130.

상기 S110 단계는 기어 림(10)을 제1 위치(P)로 이송시키는 단계로서, 기어 림(10)은 파트 피더(101)로부터 한 개씩 배출되며, 배출되는 기어 림(10)은 이송 컨베이어(102)로 공급되어 이송되는 과정에서 제1 위치(P)에 도달한 경우, 제1 제품 감지 센서(110)가 이를 감지하여 신호를 발생시키게 되면, 이송 컨베이어(102)의 작동이 멈추게 되며, 이로써 기어 림(10)은 제1 위치에서 정지된 상태를 유지하게 된다.The step S110 is a step of transferring the gear rim 10 to the first position P, the gear rim 10 is discharged one by one from the part feeder 101, the discharged gear rim 10 is a transfer conveyor ( When the first position P is reached in the process of being fed to the feed 102, when the first product detection sensor 110 detects this to generate a signal, the operation of the transfer conveyor 102 is stopped, thereby. The gear rim 10 remains stationary in the first position.

상기 S120 단계는 정지된 기어 림(10)의 평면 영상을 촬영하고, 영상을 분석하여 기어 림(10)의 회전 각도를 산출하기 위한 자세 정보를 획득하는 단계이다. 예컨대 촬영된 영상의 분석은 다음과 같은 원리로 이루어질 수 있다.In step S120, the planar image of the stationary gear rim 10 is photographed, and the image is acquired to acquire attitude information for calculating the rotation angle of the gear rim 10. For example, analysis of the captured image may be performed based on the following principle.

도 5는 위치 인식부에 의해 촬영된 기어 림의 영상이고, 도 6은 도 5의 영상을 처리한 화상이다.5 is an image of a gear rim photographed by the position recognition unit, and FIG. 6 is an image of the image of FIG. 5.

위치 인식부(120)로부터 촬영된 영상을 분석하기 위해서는 기어 림(10)에 형성된 연결부재(11)의 형상을 인식하고 이를 바탕으로 기준 연결부재(11`)의 위치를 검출해야만 하므로, 흑백의 구분 기준 값으로 분리하여 흑백으로 구분된 기어 림 윗면의 형상을 얻는다. 즉, 흑백의 기준 값이 125라면, 0~124에 해당하는 화소의 밝기는 0으로, 125-255에 해당하는 화소의 밝기는 255로 바꾸게 되면, 도 6과 같이 연결부재(11)의 형상이 흑백으로 명확하게 구분된다.In order to analyze the image photographed from the position recognition unit 120, the shape of the connecting member 11 formed on the gear rim 10 should be recognized and based on this, the position of the reference connecting member 11` should be detected. The shape of the upper surface of the gear rim, which is divided into black and white, is obtained by dividing by the dividing reference value. That is, if the black and white reference value is 125, the brightness of the pixels corresponding to 0 to 124 is 0, and the brightness of the pixels corresponding to 125 to 255 is changed to 255, the shape of the connecting member 11 is as shown in FIG. It is clearly distinguished by black and white.

상기와 같이 필터링된 화상을 이용하여 기어 림(10)의 자세를 인식하는 것은 다음과 같은 원리가 이용될 수 있다.The following principle may be used to recognize the attitude of the gear rim 10 using the filtered image as described above.

도 7은 기어 림의 중심 위치를 검출하기 위한 원리를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the principle for detecting the center position of the gear rim.

도 7은 기어 림의 화상 측정 중심점에서 θ도 간격으로 하여 0도에서 360도의 검출선을 따라 백에서 흑으로 변동되는 점(중심원 에지)을 검출하여 중심 위치를 검출한 예를 나타낸 것이다.FIG. 7 shows an example in which the center position is detected by detecting a point (center circle edge) that changes from white to black along a detection line of 0 to 360 degrees at an interval of θ degrees from an image measuring center point of the gear rim.

화상 측정 중심점(Center)에서 길이(L)를 가지는 각도 θ의 검출선은 아래의 <식 1>로 산출할 수 있다. 이하의 수식에서 Start.x, center.x는 화상의 중심점에 대한 X좌표값이고, Start.y, center.y는 화상의 중심점에 대한 Y좌표값이며, End.x는 검출선의 끝단부 X좌표값이고, End.y는 검출선의 끝단부 Y좌표값이다.The detection line of the angle θ having the length L at the image measurement center point Center can be calculated by the following <Equation 1>. In the following formula, Start.x and center.x are X coordinate values of the center point of the image, Start.y and center.y are Y coordinate values of the center point of the image, and End.x is the X coordinate of the end of the detection line. Value, and End.y is the Y coordinate value of the end of the detection line.

Start.x = center.xStart.x = center.x

Start.y = center.yStart.y = center.y

End.x = center.x + L × cos(θ)End.x = center.x + L × cos (θ)

End.y = center.y + L × sin(θ)End.y = center.y + L × sin (θ)

Y = ((End.y - Start.y)/(End.x - Start.x)) × (X - Start.x) + Start.yY = ((End.y-Start.y) / (End.x-Start.x)) × (X-Start.x) + Start.y

<식 1> 기어 림 화상 측정 중심에서 각도 θ의 검출선 식의 예<Equation 1> An example of the detection line equation of the angle θ at the gear rim image measurement center

기어 림의 중심점 검출은 다음과 같은 수식을 통해 구할 수 있다.The detection of the center point of the gear rim can be obtained by the following equation.

0에서 360도로 증가하는 검출 방향(반시계 방향)의 측정 중심점(Center)에서 외측 방향의 검출선에 따라 백에서 흑으로의 검출된 에지점의 좌표 정보(EPn(an,bn))을 통해 중심점을 산출 할 수 있다.Coordinate information (EP n (a n , b n )) of the detected edge point from white to black according to the detection line in the outward direction from the measuring center in the detection direction (counterclockwise) increasing from 0 to 360 degrees We can calculate the center point through.

에지점 : EPn EP1(a1,b1),EP2(a2,b2), ‥‥ ,EPn(an,bn)Edge point: EP n EP 1 (a 1 , b 1 ), EP 2 (a 2 , b 2 ), ‥‥, EP n (a n , b n )

중심 : Center Center.x = (a1 + a2 + ‥‥ + an)/nCenter: Center Center.x = (a 1 + a 2 + ‥‥ + a n ) / n

중심과 에지점의 거리 : lk Distance between center and edge points: l k

Figure pat00001
Figure pat00001

반지름 : CRRadius: CR

Figure pat00002
Figure pat00002

원의 방정식

Figure pat00003
Circle equation
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

<식 2> 중심점 및 반지름 산출식의 예<Equation 2> Example of calculating the center point and the radius

도 8 은 기어 림의 기준 연결부재를 검출하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the principle of detecting the reference connecting member of the gear rim.

검출된 기어 림(10)의 중심에서 상기 반지름(CR) 보다 조금 큰 길이(L2)에서 L3 검출선은 다음과 같이 하여 <식 1>을 적용하여 산출할 수 있다.At a length L2 slightly larger than the radius CR at the center of the detected gear rim 10, the L3 detection line can be calculated by applying <Equation 1> as follows.

Start.x = Center.x + L2 × cos(θ)Start.x = Center.x + L2 × cos (θ)

Start.y = Center.y - L2 × sin(θ)Start.y = Center.y-L2 × sin (θ)

End.x = Center.x + L3 × cos(θ)End.x = Center.x + L3 × cos (θ)

End.y = Center.y - L3 × sin(θ)End.y = Center.y-L3 × sin (θ)

Y = ((End.y - Strat.y)/(End.x - Start.x)) × (X - Sart.x) + Srart.yY = ((End.y-Strat.y) / (End.x-Start.x)) × (X-Sart.x) + Srart.y

<식 3> 기어 림 검출 중심에서 각도 θ의 연결부재 원의 에지 검출선 식의 예<Equation 3> Example of the edge detection line equation of the connecting member circle of the angle θ at the gear rim detection center

0에서 360도로 증가하는 검출 방향(반시계 방향)의 검출 중심점(Center)에서 외측 방향의 검출선에 따라 검출된 백에서 흑으로 변동되는 에지점의 좌표 정보를 통해 기준 연결부재(11`)의 반원 형태를 검출을 할 수 있다. 검출된 에지점과의 거리는 <식 2>의 lk와 같이 산출된다. 검출되는 lk의 거리가 연속적으로 일정한 값이 나타나면 반원의 형태이며, 일정 거리로 연속 검출된 에지점의 처음 검출점(EP_F1)과 최종 검출점(EP_Fn)을 다음과 같이 나타낸다.Of the reference connecting member 11` through the coordinate information of the edge point which changes from the detected bag to black in accordance with the detection line in the outward direction from the detection center point in the detection direction (counterclockwise) increasing from 0 to 360 degrees. Semicircle shape can be detected. The distance from the detected edge point is calculated as l k in <Equation 2>. When the detected distance of l k is continuously constant, it is in the form of a semi-circle, and the first detection point EP_F 1 and the last detection point EP_F n of edge points continuously detected at a predetermined distance are shown as follows.

검출 반원 에지점 : EP_Fn EP_F1(a1,b1),EP_F2(a2,b2), ‥‥,EP_Fn(an,bn)Detection semicircle edge point: EP_F n EP_F 1 (a 1 , b 1 ), EP_F 2 (a 2 , b 2 ), .................. EP_F n (a n , b n )

<식 4> 기준 연결부재의 반원 에지점 식의 예<Equation 4> Example of semicircle edge point formula of reference connecting member

도 9는 기준 연결부재를 검출한 후, 기어 림의 회전 각도를 산출하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the principle of calculating the rotation angle of the gear rim after detecting the reference connecting member.

검출 반원의 중심점(B)은 검출 반원 처음 에지점과 최종 에지점으로부터 알 수 있으며, 중심 검출점(Center)과 고정 반원의 기준점(A)과 이루는 위치 각도(r)와 이에 따른 장착 싱의 회전 각도(R)는 다음과 같이 산출된다.The center point (B) of the detection semicircle can be known from the first edge point and the last edge point of the detection semicircle, and the position angle (r) formed between the center detection point (Center) and the reference point (A) of the fixed semicircle and the rotation of the mounting shim accordingly. The angle R is calculated as follows.

고정 반원 기준점 : A (A.x, A.y)Fixed semicircle reference point: A (A.x, A.y)

검출 중심 : Center (Center.x, Center.y)Detection Center: Center (Center.x, Center.y)

검출 반원의 중심점 : B (B.x, B.y)Center point of detection semicircle: B (B.x, B.y)

길이 : a

Figure pat00005
Length: a
Figure pat00005

길이 : b

Figure pat00006
Length: b
Figure pat00006

길이 : C

Figure pat00007
Length: C
Figure pat00007

위치 각도 : r r = arcos((C2 + a2 - b2)/(a×c×a))Position angle: rr = arcos ((C 2 + a 2 -b 2 ) / (a × c × a))

회전 각도 : R R = 360 - rRotation angle: R R = 360-r

<식 5> 기준 연결부재 각도 및 회전 각도 산출식의 예<Example 5> Example of calculating the reference connecting member angle and rotation angle

상기 S130 단계는 이송 로봇(140)이 검출된 기어 림(10)의 자세 정보를 바탕으로 기어 림(10)을 회전시켜 자세를 조정하면서 검사부(130)로 운반하는 단계이다.The step S130 is a step in which the transfer robot 140 rotates the gear rim 10 based on the detected attitude information of the gear rim 10 to adjust the posture and transports it to the inspection unit 130.

보다 상세히, 상기 S120 단계를 통해 획득된 기어 림(10)의 자세 정보를 바탕으로 하여 기어 림(10)의 요구되는 회전 각도를 산출하게 되며, 이러한 정보를 바탕으로 하여 제어부(150)는 이송 로봇(140)을 제어하게 되며, 이때 이송 로봇(140)은 요구되는 회전 각도에 따라 기어 림(10)을 회전시킨 후, 검사용 테이블(131) 상에 안착시키게 되며, 기어 림(10)에 형성된 다수개의 연결부재(11)는 검사지그(1311)에 형성된 홈(1311a)에 삽입된다.In more detail, the required rotation angle of the gear rim 10 is calculated based on the attitude information of the gear rim 10 obtained through the step S120. Based on this information, the controller 150 transfers the robot. 140, the transfer robot 140 rotates the gear rim 10 according to the required rotational angle, and then rests on the inspection table 131, and formed on the gear rim 10. The plurality of connection members 11 are inserted into the grooves 1311a formed in the inspection jig 1311.

상기 S140 단계는 검사용 테이블(131)에 놓여진 기어 림(10)의 영상을 촬영하여 기어 이빨의 불량여부를 검사하는 단계이다.The step S140 is a step of checking whether the gear teeth are defective by taking an image of the gear rim 10 placed on the inspection table 131.

이러한 S140 단계는 검사용 테이블(131) 상에 놓여진 기어 림(10)을 제2 제품 감지 센서(132)가 감지하여 신호를 발생시킴으로서 개시되며, 검사 카메라(133)는 기어 이빨에 대한 영상을 촬영하고, 검사 카메라(133)를 통해 획득된 영상은 제어유닛(134)을 통해 처리 및 분석되어 기어 이빨의 불량여부를 검사하게 된다.The step S140 is initiated by the second product detection sensor 132 detecting the gear rim 10 placed on the inspection table 131 to generate a signal, and the inspection camera 133 captures an image of the gear teeth. In addition, the image acquired through the inspection camera 133 is processed and analyzed by the control unit 134 to check whether the teeth of the gear are defective.

한편 기어 림(10)에 형성되는 기어 이빨은 기어 림(10)의 내측에서 360도 둘레로 형성되어 있고, 기어 형상 내경의 반지름을 감안하여 정확한 기어 이빨의 형상 측정을 위하여 60도를 측정 기준으로 하게 된다. 본 발명의 실시예는 좀 더 빠른 측정 속도를 확보하기 위하여 두 개의 검사 카메라(133)가 배치되었으므로, 한 번의 촬영을 통해 120도 범위의 기어 이빨에 대한 영상 촬영이 가능하게 되므로, 120도씩 2회 회전하며 3회 촬영을 실시함으로서, 360도 전 둘레에 대한 기어 이빨의 영상을 촬영하게 된다.On the other hand, the gear teeth formed on the gear rim 10 is formed around the 360 degrees from the inside of the gear rim 10, in consideration of the radius of the gear shape inner diameter to measure 60 degrees for accurate measurement of the shape of the gear teeth Done. In the embodiment of the present invention, since two inspection cameras 133 are disposed in order to secure a faster measurement speed, the imaging of the gear teeth in the 120-degree range is possible through one shot, so that 120-times twice. By taking three shots with rotation, it takes images of gear teeth about 360 degrees around.

상기 같이 120도 범위로 촬영을 실시하기 위해서 1회 촬영이 완료될 때마다 모터(1313)가 구동하여 회전배드(1312) 및 검사지그(1311)를 회전시키게 되며, 이때 엔코더(1314)는 회전 각도를 감지하여 설정된 각도만큼 회전되었을 때, 모터(1313)의 구동을 정지시킴으로서 기어 림(10)을 설정된 각도 단위로 회전시킬 수 있게 된다.In order to take a picture in the 120 degree range as described above, the motor 1313 is driven every time the picture is completed to rotate the rotating bed 1312 and the inspection jig 1311, wherein the encoder 1314 rotates. When it is sensed and rotated by the set angle, by stopping the driving of the motor 1313, the gear rim 10 can be rotated by the set angle unit.

한편 촬영된 영상을 이용한 기어 이빨의 검사는 다음과 같은 원리에 의해 이루어질 수 있다.Meanwhile, the inspection of the gear teeth using the captured image may be performed by the following principle.

도 10은 기어 이빨을 촬영한 영상이고, 도 11은 도 10의 영상을 필터링 처리한 화상이다.FIG. 10 is an image of a gear tooth, and FIG. 11 is an image obtained by filtering the image of FIG. 10.

한편 도 10은 락클 기어의 기어 이빨을 촬영한 영상으로서, 촬영된 영상을 통해 기어 이빨의 불량여부를 판단하는 원리에 있어서는 기어 림(10)이나 락클 기어가 동일하므로 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.On the other hand, Figure 10 is a picture of the gear teeth of the lock gear, in the principle of determining whether the teeth of the gear teeth through the captured image, since the gear rim (10) or the lock gear is the same with reference to Figures 10 and 11 Explain.

S120 단계와 마찬가지로 촬영된 영상의 필터링 처리를 통해 흑백의 구분 기준값으로 분리하여 흑백으로 구비된 기어 이빨 형상을 얻는다, 즉, 흑백의 구분 기준 값이 125라면 0~124에 해당하는 화소의 밝기는 0으로, 125~255에 해당하는 화소의 밝기는 255로 바꾸면, 도 11과 같이 기어 이빨은 흑백으로 명확히 구분된다.As in step S120, the image processing is performed to filter the photographed image to separate the black and white division reference value to obtain a gear tooth shape provided in black and white. That is, if the black and white division reference value is 125, the brightness of pixels corresponding to 0 to 124 is 0. As a result, when the brightness of the pixels corresponding to 125 to 255 is changed to 255, the gear teeth are clearly divided into black and white as shown in FIG.

도 12는 기어 이빨 형상의 검사 영역의 에지를 검출하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.It is a figure for demonstrating the principle which detects the edge of the inspection area of gear tooth shape.

도 12에서 기어 이빨 형상 검사 영역을 나사 폭을 상, 중, 하의 3개의 검출선에서 좌측에서 우측으로의 검출 방향으로 하여 흑에서 백으로 백에서 흑으로 변환되는 에지점을 모두 검출하여 기어 나사 형상을 측정하게 된다.In Fig. 12, the gear tooth shape inspection area detects all the edge points that are converted from black to white to white to black with the width of the screw in the detection direction from the upper, middle, and lower three detection lines to the left and the right, and the gear screw shape. Will be measured.

각 검출선에 따른 에지점은 다음과 같이 나타낸다.The edge point along each detection line is shown as follows.

상 검출선 흑에서 백으로 검출점 : EP_W1n Phase detection line Black to white Detection point: EP_W 1n

상 검출선 백에서 흑으로 검출점 : EP_B1n Phase detection line White to black Detection point: EP_B 1n

중 검출선 흑에서 백으로 검출점 : EP_W2n Medium detection line Black to white Detection point: EP_W 2n

중 검출선 백에서 흑으로 검출점 : EP_B2n Detection line from middle back to black detection point: EP_B 2n

하 검출선 흑에서 백으로 검출점 : EP_W3n Lower detection line Black to white Detection point: EP_W 3n

하 검출선 백에서 흑으로 검출점 : EP_B3n Black at lower detection line white Detection point: EP_B 3n

각 검출선에 따라 검출된 에지점의 좌표를 통해 기어 나사의 두께와 간격 및 나사산의 수를 측정할 수 있으며, 기준값과 비교하여 불량여부를 판정할 수 있다.The thickness and spacing of the gear screws and the number of threads can be measured through the coordinates of the edge points detected according to the respective detection lines, and it can be determined whether or not the defects are compared with the reference value.

기어 나사의 두께 : Tmn Tmn = EP_Bmn과 EP_Wmn의 거리The thickness of the screw gear: T mn T mn = mn and the distance EP_B EP_W mn

Figure pat00008
Figure pat00008

기어 나사의 간격 : Gmn Gmn = EP_Wmn+1 과 EP_Bmn의 거리Spacing of gear screw: G mn G mn = distance between EP_W mn + 1 and EP_B mn

Figure pat00009
Figure pat00009

<식 6> 기어 이빨 두께 및 간격 산출 식의 예<Equation 6> Example of the tooth tooth thickness and spacing calculation formula

상기와 같은 원리를 이용하여 기어 이빨의 불량여부를 판정할 수 있으며, 360도 전 둘레에 대한 기어 이빨의 검사가 완료되면, 각기 촬영되어 분석된 영상의 분석결과를 종합하여 해당 기어 림(10)의 불량여부를 판정하게 되며, 판정된 결과값에 따라 이송 로봇(140)은 기어 림(10)을 양품 또는 불량품으로 분리하여 적재하게 된다.Using the same principle as above, it is possible to determine whether the gear teeth are defective. When the inspection of the gear teeth about 360 degrees is completed, the respective gear rims are synthesized by combining the analysis results of the images taken and analyzed. It is determined whether or not, and according to the determined result transfer robot 140 is to separate the gear rim (10) as good or defective and load.

참고로 도 13은 기어 림에 대한 검사 결과 화면을 나타낸 것이다.
For reference, Figure 13 shows a test result screen for the gear rim.

도 14는 락클 기어의 검사를 위한 기어 형상 측정 검사 장치의 구조를 나타낸 도면을 도시하고 있다.FIG. 14 is a view showing the structure of a gear shape measurement inspection apparatus for inspecting a lock gear.

락클 기어(20)의 경우, 완만한 타원 형상을 갖는 한쪽 외측에 기어 이빨이 형성되어 있어 그 구조 상 파트 피더(101)나 이송 컨베이어(102)를 이용한 정렬이 가능하므로, 자세를 정렬하기 위한 수단이 요구되지 않는다.In the case of the lock gear 20, gear teeth are formed on one outer side having a gentle ellipse shape, and the structure thereof allows alignment using the part feeder 101 or the transfer conveyor 102, so that the means for aligning the posture This is not required.

따라서 도 14에서와 같이, 파트 피더(101)로부터 배출되는 락클 기어를 이송 컨베이어(102)를 이용하여 측정 위치로 이동시키고, 측정 위치로 이동된 락클 기어의 기어 이빨에 대한 영상을 하나의 카메라로 촬영하여 분석함으로서, 기어 림(10)과 마찬가지로 기어 이빨의 불량여부에 대한 검사 작업을 수행할 수 있게 된다.
Therefore, as shown in FIG. 14, the lock gear gear discharged from the part feeder 101 is moved to the measurement position using the transfer conveyor 102, and an image of the gear teeth of the lock gear gear moved to the measurement position is transferred to one camera. By photographing and analyzing, it is possible to perform the inspection work for the defect of the gear teeth, as in the gear rim (10).

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(10) : 기어 림 (20) : 락클 기어
(102) : 이송 컨베이어 (110) : 제1 제품 감지 센서
(120) : 위치 인식부 (130) : 검사부
(131) : 검사용 테이블 (1311) : 검사지그
(1312) : 회전배드 (1313) : 모터
(1314) : 엔코더 (132) : 제2 제품 감지 센서
(133) : 검사 카메라 (134) : 제어유닛
(140) : 이송 로봇
<Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: gear rim 20: lock gear
102: conveying conveyor 110: first product detection sensor
120: location recognition unit 130: inspection unit
(131): Inspection Table (1311): Inspection Jig
(1312): rotating bed (1313): motor
(1314): encoder 132: second product detection sensor
(133): inspection camera (134): control unit
140: transfer robot

Claims (6)

이송 컨베이어(102)에 의해 이송되는 기어 림(10)이 미리 설정된 제1 위치(P)로 이송되었을 때, 이를 감지하여 신호를 발생시킴으로서 이송 컨베이어(102)의 구동을 정지시키는 제1 제품 감지 센서(110);
상기 기어 림(10)의 평면 영상을 촬영하고, 촬영된 영상의 분석을 통해 기어 림(10)의 자세를 검출하는 위치 인식부(120);
상기 위치 인식부(120)를 통해 자세 검출이 완료된 기어 림(10)을 제공받아 기어 이빨에 대한 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 기어 이빨의 불량여부를 판단하는 검사부(130); 및
상기 이송 컨베이어(102) 상의 기어 림(10)을 검사부(130)로 운반하되, 위치 인식부(120)에서 검출된 기어 림(10)의 자세 정보를 바탕으로 기어 림(10)의 자세를 조정하여 검사부(130)로 운반되는 기어 림(10)이 항상 일정한 자세를 갖도록 하는 이송 로봇(140)으로 구성된 것을 특징으로 하는 기어 형상 측정 검사 장치.
The first product detection sensor for stopping the driving of the transfer conveyor 102 by detecting and generating a signal when the gear rim 10 conveyed by the transfer conveyor 102 is transferred to a preset first position (P) 110;
A position recognition unit 120 for photographing the planar image of the gear rim 10 and detecting a posture of the gear rim 10 through analysis of the photographed image;
An inspection unit 130 that receives the gear rim 10 from which the posture detection is completed through the position recognizing unit 120, photographs the image of the gear teeth, and analyzes the photographed image to determine whether the gear tooth is defective; And
The gear rim 10 on the transfer conveyor 102 is transported to the inspection unit 130, and the attitude of the gear rim 10 is adjusted based on the attitude information of the gear rim 10 detected by the position recognition unit 120. Gear shape measurement and inspection device, characterized in that consisting of a transfer robot 140 so that the gear rim (10) to be carried to the inspection unit 130 always has a certain posture.
제 1 항에 있어서, 상기 검사부(130)는,
상기 이송 로봇(140)에 의해 운반되는 기어 림(10)이 놓여지는 공간을 제공하는 검사용 테이블(131);
상기 검사용 테이블(131) 상에 기어 림(10)이 놓여졌는지를 감지하는 제2 제품 감지 센서(132);
상기 검사용 테이블(131)의 이웃한 위치에서 검사용 테이블(131) 상에 놓여진 기어 림(10)의 영상을 촬영하는 하나 이상의 검사 카메라(133); 및
상기 검사 카메라(133)로부터 촬영된 영상을 분석하여 기어 림(10)에 형성된 기어 이빨의 불량여부를 판별하는 제어유닛(134)으로 구성된 것을 특징으로 하는 기어 형상 측정 검사 장치.
The method of claim 1, wherein the inspection unit 130,
An inspection table 131 which provides a space in which the gear rim 10 carried by the transfer robot 140 is placed;
A second product detection sensor 132 detecting whether the gear rim 10 is placed on the inspection table 131;
One or more inspection cameras 133 for capturing an image of a gear rim 10 placed on the inspection table 131 at a position adjacent to the inspection table 131; And
Gear shape measurement inspection device, characterized in that consisting of a control unit (134) for determining whether the teeth of the gear teeth formed on the gear rim 10 by analyzing the image taken from the inspection camera (133).
제 2 항에 있어서, 상기 검사용 테이블(131)은,
이송 로봇(140)에 의해 운반되는 기어 림(10)을 제공받되, 기어 림(10)에 형성된 다수 개의 연결부재(11)가 삽입되는 홈(1311a)이 형성되어 연결부재(11)와 홈(1311a)의 결합을 통해 기어 림(10)의 유동을 억제한 상태로 기어 림(10)을 지지하는 검사지그(1311);
상기 검사지그(1311)의 하부에 배치되어 검사지그(1311)와 함께 회전하는 회전배드(1312);
상기 회전배드(1312)를 회전시키는 모터(1313); 및
상기 모터(1313)와 연결되어 모터(1313)의 회전수를 검출함으로서 검사지그(1311)에 놓인 기어 림(10)의 회전각을 검출하는 엔코더(1314)로 구성된 것을 특징으로 하는 기어 형상 측정 검사장치.
The method of claim 2, wherein the inspection table 131,
Receiving the gear rim 10 is carried by the transfer robot 140, a groove 1311a is formed in which a plurality of connecting members 11 formed in the gear rim 10 is inserted to form the connecting member 11 and the groove ( An inspection jig 1311 supporting the gear rim 10 in a state in which the flow of the gear rim 10 is suppressed through the engagement of the 1311a;
A rotating bed 1312 disposed below the inspection jig 1311 and rotating together with the inspection jig 1311;
A motor (1313) for rotating the rotating bed (1312); And
Gear shape measurement test, characterized in that consisting of an encoder 1314 connected to the motor 1313 to detect the rotation angle of the gear rim 10 placed on the test jig 1311 by detecting the number of revolutions of the motor 1313. Device.
이송 컨베이어(102)에 의해 이송되는 기어 림(10)을 제1 제품 감지 센서(110)를 통해 감지하여 기어 림(10)을 미리 설정된 제1 위치에 정지시키는 단계(S110);
정지된 기어 림(10)의 평면 영상을 위치 인식부(120)가 촬영하고, 촬영된 영상의 분석을 통해 기어 림(10)의 자세를 검출하는 단계(S120);
자세 검출이 완료된 기어 림(10)을 검사부(130)로 운반하되, 검출된 자세 정보를 바탕으로 기어 림(10)의 자세를 조정하여 기어 림(10)이 미리 설정된 자세로 검사부(130)에 놓여지도록 운반하는 단계(S130); 및
상기 검사부(130)에 놓여진 기어 림(10)의 기어 이빨 영상을 촬영하여 기어 이빨의 불량여부를 판별하는 검사 단계(S140)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기어 형상 측정 검사 방법.
Detecting the gear rim 10 transferred by the transfer conveyor 102 through the first product detection sensor 110 to stop the gear rim 10 at a first predetermined position (S110);
Detecting a posture of the gear rim 10 through the analysis of the photographed image by the position recognition unit 120 photographing the planar image of the stationary gear rim 10 (S120);
The gear rim 10 having completed the posture detection is carried to the inspection unit 130, and the gear rim 10 is adjusted to the inspection unit 130 by adjusting the posture of the gear rim 10 based on the detected attitude information. Carrying to be placed (S130); And
Gear shape measurement test method characterized in that it consists of an inspection step (S140) of determining whether the teeth of the gear teeth by taking an image of the gear teeth of the gear rim (10) placed on the inspection unit (130).
제 4 항에 있어서,
상기 S120 단계는 기어 림(10)에 형성된 다수 개의 연결부재(11) 중, 기어 림(10)을 다른 부품과의 조립 시 기준이 되도록 측면에 평면부를 구비하는 기준 연결부재(11`)를 인식하여 이를 기준으로 기어 림(10)의 자세를 인식하고 회전 각도를 산출하는 것을 특징으로 하는 기어 형상 측정 검사 방법.
The method of claim 4, wherein
In the step S120, among the plurality of connecting members 11 formed on the gear rim 10, the reference connecting member 11 ′ having a flat portion at a side thereof is recognized as a reference when the gear rim 10 is assembled with other components. Recognizing the attitude of the gear rim 10 on the basis of this to calculate the rotation angle, characterized in that for calculating the gear shape.
제 4 항에 있어서,
상기 S140 단계는 하나 이상의 검사 카메라(133)를 이용하여 기어 림(10)의 기어 이빨 영상을 촬영하되,
상기 검사부(130)에 놓인 기어 림(10)을 소정 각도 단위로 회전시키면서 영상을 촬영하여 모든 기어 이빨에 대한 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 기어 형상 측정 검사 방법.
The method of claim 4, wherein
The step S140 is to take a gear tooth image of the gear rim 10 using one or more inspection camera 133,
Gear shape measurement test method characterized in that to take an image of all the gear teeth by taking an image while rotating the gear rim (10) placed on the inspection unit 130 by a predetermined angle unit.
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