KR20130002622A - System for measuring defect and method therefor - Google Patents

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    • G01N2203/0078—Hardness, compressibility or resistance to crushing using indentation

Abstract

PURPOSE: A defect measuring system and a method thereof are provided to mix an indentation technology of a contact type and an optical technology of a non-contact type, thereby measure defects more preciously by using advantages of the two technologies. CONSTITUTION: A defect measuring system comprises an actuator device(110), an indentation measurement device(120), a displacement measurement device(130), a controller device(140), a measurement database(150), a comparison determining device(160), and a control device(170). The actuator device performs the excitation of an indenter on an object sample through a connecting device. The indentation measurement device is mounted in between the connecting device and an indentation fixing jig, thereby measuring an indentation load. The displacement measurement device measures indentation depth. The controller device controls the indentation load and displacement. The measurement database builds a database with respect to properties measured in advance and measurement data. The comparison determining device compares property data and the measurement data, thereby determining the existence of defects. The control device controls an actuator unit, a load cell unit, a displacement sensor unit, a controller unit, a measurement database unit, and a comparison judgment unit. [Reference numerals] (110) Actuator device; (111) Actuator unit; (112) Driving unit; (120) Indentation measurement device; (130) Displacement measurement device; (140) Controller device; (150) Measurement database; (160) Comparison determining device; (170) Control device; (180) Image device

Description

결함 계측 시스템 및 그 방법{System for measuring defect and method therefor}Technical Field [0001] The present invention relates to a defect measurement system,

본 발명은 결함 계측 시스템에 관한 것으로, 접촉방식과 광학방식의 융합기술을 이용한 결함 계측 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect measurement system, and more particularly, to a defect measurement system and method using a fusion technique of a contact method and an optical method.

현재 부품 제조현장에서 생산과정 중에 많은 불량이 발생하고 있다.Currently, many defects occur during the production process at the parts manufacturing site.

이러한 불량을 조기에 발견하지 못한 채 최종 제조공정 중에 발견되거나 또는 발견이 되지 않아 제조 공정 상의 시간과 비용문제를 초래하고 제품 판매 후 제품의 신뢰도를 떨어지게 만드는 문제가 발생하고 있다.Problems such as time and cost problems in the manufacturing process and the reliability of the product after the sale of the product are deteriorated due to the fact that such defects can not be found or discovered during the final manufacturing process without early detection.

일반적인 부품의 결함 계측 방법으로는 파괴 시험법과 비파괴 시험법이 있는데, 파괴 시험법은 변형 시험법(deformation method), 파괴 시험법(fracture method) 등이 있으며, 비파괴 시험법은 육안 검사법(eye inspection method), 초음파 검사법(ultra-sonic inspection), 레이저 검사법(laser inspection method), 등이 있다.Defect test methods for general parts are the fracture test method and the non-destructive test method. The destructive test method includes the deformation method and the fracture method. The non-destructive test method is an eye inspection method Ultra-sonic inspection, laser inspection method, and the like.

특히나 자동차 부품의 경우에는 기존의 계측방법으로는 많은 문제점과 한계가 있는데, 파괴 시험법은 부분 샘플링 및 고속 검사가 불가능하고, 변형 및 파괴 발생으로 인한 폐기물 발생과 2차 문제점(인적 상해, 소음, 전기 소모) 등을 추가로 야기시킨다.Particularly, in the case of automobile parts, there are many problems and limitations in the existing measurement methods. Partial sampling and high speed inspection are impossible in the destructive test method, and waste generation and secondary problems (human injury, noise, Electricity consumption).

또한 비파괴 시험법은 검사 시간의 장기화, 재료 물성평가의 불가능, 분해능 제한 등 많은 한계를 가지고 있어 실제 생산에 많은 도움이 되지 못하는 문제가 있다.In addition, the non-destructive test method has many limitations such as prolonged inspection time, impossibility of evaluation of material properties, resolution limitation, etc., and thus there is a problem in that it does not contribute much to actual production.

그리고 비파괴 시험법 중에서 접촉방식인 인덴테이션(압입) 결함 계측방법은 내부 결함은 계측가능하나 외부 미세 결함은 한계가 있으며, 비접촉방식인 광학방식 결함 계측방법은 미세 결함의 계측이 가능하나 내부 결함의 계측이 어려운 문제가 있다.In the non-destructive test method, the indentation (indentation) defect measurement method which is a contact method can measure the internal defect, but there are limitations in the external fine defect, The optical defects measurement method has a problem that it is difficult to measure internal defects although it is possible to measure fine defects.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 접촉방식인 인덴테이션(압입)기술과 비접촉방식인 광학기술(카메라 및 영상처리 기술)을 융합하여 결함을 계측하는 비파괴시험방법으로써, 두 가지 방식의 장점을 이용하여 보다 더 정교한 결함 계측을 하기 위한 결함 계측 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a non-destructive test for measuring defects by fusing a contact type indentation (indentation) technique and a noncontact optical technique (camera and image processing technology) A defect measurement system for more precise defect measurement using the advantages of the two methods.

본 발명은 결함 계측 시스템에 있어서, 연결 기구를 통해 압입자를 대상 시편에 가진하는 액츄에이터 수단(110); 상기 연결 기구와 압입 고정지그 사이에 장착되어 압입 하중을 계측하는 압입계측(로드셀) 수단(120); 상기 압입 깊이를 계측하기 위한 변위계측(변위센서) 수단(130); 상기 압입 하중 및 변위를 제어하는 콘트롤러 수단(140); 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 기 계측한 양품 특성과 상기 계측데이터를 데이터베이스화하는 계측 데이터베이스(150); 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 계측데이터를 비교하여 결함 여부를 판단하는 비교판단 수단(160); 및 상기 액츄에이터부, 로드셀부, 변위센서부, 콘트롤러부, 계측 데이터베이스부, 비교판단부를 제어하는 제어수단(170); 표면 결함을 영상으로 계측하는 영상장치(180);까지 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a defect measurement system, comprising: actuator means (110) for engaging an indentor with a target specimen through a connecting mechanism; A load cell (load cell) means 120 mounted between the connection mechanism and the press-fitting fixing jig to measure a press-fitting load; Displacement measuring means (displacement sensor) means 130 for measuring the indentation depth; A controller means (140) for controlling said indentation load and displacement; A measurement database 150 for forming a database of the good properties of the indentation load, the displacement characteristics, and the hardness characteristics measured; Comparing and judging means (160) for comparing the measured good data and the measurement data set in advance with the measurement database to judge whether the measured good data is defective or not; And a control unit 170 for controlling the actuator unit, the load cell unit, the displacement sensor unit, the controller unit, the measurement database unit, and the comparison determination unit. And an image device 180 for measuring surface defects by an image.

한편, 결함 계측 시스템을 이용한 결함 계측 방법은 (a) 제어수단이 콘트롤러 수단을 통해 시편에 가하는 압입 하중 및 변위를 제어하여 액츄에이터 수단으로 가진하는 단계; (b) 상기 제어수단이 상기 압입 하중 및 압입 깊이의 변위를 계측하는 단계; 및 (c) 상기 제어수단이 상기 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 계측한 계측데이터를 기설정된 양품 특성데이터베이스와 비교하여 결함여부를 판단하는 단계; (d) 영상장치로 제품 표면의 결함을 계측하는 단계; (e) 상기 영상 데이터를 양품 특성데이터베이스와 비교하여 결함여부를 판단하는 단계; 압입장치와 영상장치 결과를 통한 전체적인 결함여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the defect measurement method using the defect measurement system includes: (a) controlling the pressing load and displacement applied to the specimen by the control means by the control means and exciting it by the actuator means; (b) measuring the displacement of the indentation load and indentation depth by the control means; And (c) comparing the measurement data measured by the control means with the indentation load, the displacement characteristic, and the hardness characteristic with a predetermined good quality characteristic database to determine whether the defect is defective; (d) measuring defects on the surface of the product with an imaging device; (e) comparing the image data with a good quality database to determine whether the image data is defective; And a step of judging whether or not the defective device is entirely defective through the result of the press-fitting device and the imaging device.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 접촉방식과 광학방식의 융합기술을 이용함으로써, 내부 물성의 결함과 외부 크랙 등의 결함을 계측할 뿐만 아니라, 외부 미세한 크랙의 결함을 동시에 계측하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by using the fusion technique of the contact method and the optical method, defects such as internal physical properties and external cracks are measured, and defects of external fine cracks are simultaneously measured.

그리고 부품 생산시 조기 검사로 인한 폐기물 발생을 최소화하고 2차 오염을 방지하고, 기존의 파괴/비파괴 시험법에 비해 고속 검사가 가능하며, 부품결함을 통계적으로 파악함으로써, 신뢰성 높은 제품 생산을 가능하게 하는 효과가 있다.In addition, it minimizes waste generation due to early inspection during parts production, prevents secondary contamination, enables high-speed inspection compared to existing destructive / non-destructive test methods, and enables reliable production of products by statistically identifying component defects. .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 결함 계측 시스템에 관한 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 결함 계측 시스템에 관한 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비교판단 수단의 결과 출력을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 결함 계측 방법에 관한 흐름도.1 is a conceptual diagram of a defect measurement system according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a defect measurement system according to an embodiment of the present invention;
3 shows the result output of comparison and determination means according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a defect measurement method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

본 발명은 결함 계측 시스템에 있어서, 연결 기구를 통해 압입자를 대상 시편에 가진하는 액츄에이터 수단(110); 상기 연결 기구와 압입 고정지그 사이에 장착되어 압입 하중을 계측하는 압입계측 수단(120); 상기 압입 깊이를 계측하기 위한 변위계측 수단(130); 상기 압입 하중 및 변위를 제어하는 콘트롤러 수단(140); 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 기 계측한 양품 특성과 상기 계측데이터를 데이터베이스화하는 계측 데이터베이스(150); 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 계측데이터를 비교하여 결함 여부를 판단하는 비교판단 수단(160); 및 상기 액츄에이터부, 로드셀부, 변위센서부, 콘트롤러부, 계측 데이터베이스부, 비교판단부를 제어하는 제어수단(170);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a defect measurement system, comprising: actuator means (110) for engaging an indentor with a target specimen through a connecting mechanism; A press-in measuring means (120) mounted between the connection mechanism and the press-fitting fixing jig for measuring a press-in load; A displacement measuring means (130) for measuring the indentation depth; A controller means (140) for controlling said indentation load and displacement; A measurement database 150 for forming a database of the good properties of the indentation load, the displacement characteristics, and the hardness characteristics measured; Comparing and judging means (160) for comparing the measured good data and the measurement data set in advance with the measurement database to judge whether the measured good data is defective or not; And a control unit 170 for controlling the actuator unit, the load cell unit, the displacement sensor unit, the controller unit, the measurement database unit, and the comparison determination unit.

바람직하게, 액츄에이터 수단(110)은, 회전 모터와 연결기구인 볼스크류를 이용하거나 또는 직진 모터를 이용하여 압입자를 직진으로 대상 시편에 가진하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the actuator means 110 comprises a ball screw as a connecting mechanism, or a ball screw as a connecting mechanism, or a rectilinear motor to excite the indentor to the object specimen in a straight line.

또한 바람직하게, 액츄에이터 수단(110)은, 회전운동하는 로터리 액츄에이터부(111); 및 상기 액츄에이터부의 회전에 의해 압입 고정지그가 상하이동하도록 하는 구동부(112);를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the actuator means 110 comprises: a rotary actuator portion 111 for rotating; And a driving unit (112) for moving the press fitting fixing jig up and down by the rotation of the actuator unit.

또한 바람직하게, 압입 고정지그상에 구비되어 상기 시편의 표면을 계측하는 영상장치(180);를 더 포함하여, 상기 제어수단의 제어에 의해 상기 압입 하중, 변위 특성, 경도 특성 및 시편의 표면영상을 계측하여 데이터베이스화하고, 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 상기 계측데이터를 상기 비교판단 수단을 통해 비교하여 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the image forming apparatus further includes a video device (180) provided on the press-fitting fixing jig to measure the surface of the specimen, wherein the control device controls the pressing force load, the displacement characteristic, the hardness characteristic, And comparing the measured good quality data and the measured data set in advance with the measurement database through the comparison determination means to determine whether the defect is defective.

또한 더욱 바람직하게, 영상장치는 CCD 카메라 또는 열화상 카메라인 것을 특징으로 한다.Still more preferably, the imaging device is a CCD camera or a thermal imaging camera.

그리고 더욱 바람직하게, 비교판단 수단(160)은, 힘-변위 특성의 크기, 속도, 통계적 분포, 누적 분포 분석 및 영상으로 파악한 표면의 국부 손상 및 크랙을 상기 계측 데이터베이스의 기설정된 데이터와 계측 데이터를 비교하여 결함여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the comparison judging means 160 judges the magnitude, velocity, statistical distribution, cumulative distribution analysis of the force-displacement characteristic, local damage of the surface judged by the image, and cracks to predetermined data and measurement data of the measurement database And judges whether or not there is a defect.

한편, 결함 계측 시스템을 이용한 결함 계측 방법에 있어서, (a) 제어수단이 콘트롤러 수단을 통해 시편에 가하는 압입 하중 및 변위를 제어하여 액츄에이터 수단으로 가진하는 단계; (b) 상기 제어수단이 상기 압입 하중 및 압입 깊이의 변위를 계측하는 단계; 및 (c) 상기 제어수단이 상기 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 계측한 계측데이터를 기설정된 양품 특성데이터베이스와 비교하여 결함여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in the defect measurement method using the defect measurement system, (a) controlling the press-fitting load and displacement applied to the specimen by the control means through the controller means and exciting it by the actuator means; (b) measuring the displacement of the indentation load and indentation depth by the control means; And (c) comparing the measurement data measured by the control means with the indentation load, the displacement characteristic, and the hardness characteristic with a predetermined good quality characteristic database to determine whether the defect is defective.

그리고 바람직하게 제 (b) 단계는, 상기 제어수단이 영상장치를 통해 상기 시편의 표면을 계측하는 단계;를 더 포함하여, 상기 제어수단의 제어에 의해 상기 압입 하중, 변위 특성, 경도 특성 및 시편의 표면영상을 계측하여 데이터베이스화하고, 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 상기 계측데이터를 상기 비교판단 수단을 통해 비교하여 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the step (b) further includes the step of measuring the surface of the specimen through the imaging device, wherein the control means controls the control device to control the pressing load, the displacement characteristic, the hardness characteristic, And comparing the measured good quality data and the measured data set in the measurement database through the comparison determination means to determine whether or not the defect is defective.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 결함 계측 시스템에 관하여 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. A defect measurement system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명에 따른 결함 계측 시스템은, 액츄에이터 수단(110), 압입계측(로드셀) 수단(120), 변위계측(변위센서) 수단(130), 콘트롤러 수단(140), 계측 데이터베이스(150), 비교판단 수단(160), 제어수단(170), 영상장치(180)를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram of a defect measuring system according to the present invention. The defect measuring system according to the present invention includes an actuator unit 110, a press-in measuring (load cell) unit 120, a displacement measuring (displacement sensor) unit 130, a controller unit 140, A comparison determination means 160, a control means 170, and a video device 180.

액츄에이터 수단(110)은, 연결 기구를 통해 압입자를 대상 시편에 가진하는 구성으로, 회전 모터와 연결기구인 볼스크류를 이용하거나 또는 직진 모터를 이용하여 압입자를 직진으로 대상 시편에 가진한다.The actuator means (110) is configured to bring the indentor into the target specimen through the connection mechanism. The actuator means (110) engages the indentor in the target specimen in a straight line using a ball screw as a connection mechanism.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 액츄에이터 수단(110)은, 회전운동하는 로터리 액츄에이터부(111)와, 상기 액츄에이터부의 회전에 의해 압입 고정지그가 상하이동하도록 하는 구동부(112)를 포함하여 구성된다.Here, the actuator means 110 according to an embodiment of the present invention includes a rotary actuator unit 111 that rotates and a driving unit 112 that causes the press-fit fixing jig to move up and down by rotation of the actuator unit do.

압입계측(로드셀) 수단(120)은, 연결 기구와 압입 고정지그 사이에 장착되어 압입 하중과 경도 특성을 계측한다.The indentation measuring (load cell) means 120 is mounted between the connection mechanism and the press-fitting fixing jig to measure the indentation load and hardness characteristics.

변위계측(변위센서) 수단(130)은 압입 깊이를 계측하기 위한 구성이다. 본 실시예에 따른 변위 계측 수단은 압입 깊이를 계측하기 위해 LVDT를 장착하였다.The displacement measurement (displacement sensor) means 130 is for measuring the depth of the indentation. The displacement measuring means according to the present embodiment is equipped with an LVDT for measuring the depth of indentation.

콘트롤러 수단은(140)은 압입 하중 및 변위를 제어하는 구성이다.The controller means 140 is a structure for controlling the indentation load and displacement.

계측 데이터베이스(150)는 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 기 계측한 양품 특성과 계측데이터를 데이터베이스화하는 구성이다.The metrology database 150 is a database of metrological data and good quality characteristics obtained by measuring the indentation load, displacement characteristics, and hardness characteristics.

비교판단 수단(160)은 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 계측데이터를 비교하여 결함 여부를 판단하는 구성이다.The comparison determining means 160 compares the measured good data and the measured good data set in the measurement database to determine whether the defect is defective.

제어수단(170)은 액츄에이터부, 로드셀부, 변위센서부, 콘트롤러부, 계측 데이터베이스부, 비교판단부를 제어하는 구성이다.The control unit 170 controls the actuator unit, the load cell unit, the displacement sensor unit, the controller unit, the measurement database unit, and the comparison determination unit.

영상장치(180)는 압입 고정지그상에 구비되어 시편의 표면을 계측하는 구성이다. 이러한 영상장치 구성으로 인해 본원발명은 제어수단의 제어에 의해 앞서 계측한 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성과 영상장치 구성으로 인한 시편의 표면영상을 계측하여 데이터베이스화하고, 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 계측데이터(계측한 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성과 영상장치 구성으로 인한 시편의 표면영상데이터를 포함하는 계측데이터)를 상기 비교판단 수단을 통해 비교하여 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The imaging device 180 is provided on the press-fit fixing jig to measure the surface of the test piece. According to the image display apparatus of the present invention, the surface image of the specimen due to the indentation load, the displacement characteristic and the hardness characteristic measured by the control means, and the imaging apparatus configuration are measured and databaseed, And the comparison and determination means compares the data and the measurement data (measurement data including the measured indentation load, displacement characteristics, hardness characteristics, and surface image data of the specimen due to the configuration of the imaging apparatus) to determine whether the defect is defective .

본 실시예에 따른 영상장치는, CCD 카메라 또는 열화상 카메라로 설정하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The imaging apparatus according to the present embodiment is set as a CCD camera or a thermal imaging camera, but the present invention is not limited thereto.

본 실시예에 따른 비교판단 수단은, 힘-변위 특성의 크기, 속도, 통계적 분포, 누적 분포 분석 등 모든 수치적 분석과 영상으로 파악한 표면의 국부 손상 및 크랙을 계측 데이터베이스의 기설정된 데이터와 계측 데이터를 비교하여 결함여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The comparative judgment means according to the present embodiment compares all the numerical analyzes such as the magnitude, velocity, statistical distribution and cumulative distribution analysis of the force-displacement characteristic and the local damage and cracks of the surface detected by the image to the predetermined data of the measurement database and the measurement data To determine whether or not a defect is present.

비교판단 수단의 비교판단 결과는 도 3에 도시된 바와 같이 나타난다. The comparison and determination results of the comparison determination means appear as shown in FIG.

한편, 앞서 상술한 결함 계측 시스템을 이용한 결함 계측 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 제어수단은 콘트롤러 수단을 통해 시편에 가하는 압입 하중 및 변위를 제어하여 액츄에이터 수단으로 가진한다(S2).Meanwhile, as shown in FIG. 4, in the defect measurement method using the above-described defect measurement system, the control means controls the press-in load and displacement applied to the specimen through the controller means and excites it with the actuator means (S2).

다음으로 제어수단은 압입 하중 및 압입 깊이의 변위를 계측한다(S4).Next, the control means measures displacement of the indentation load and indentation depth (S4).

그리고 제어수단은 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 계측한 계측데이터를 기설정된 양품 특성데이터베이스와 비교하여 결함여부를 판단한다(S8).Then, the control means compares the measurement data obtained by measuring the indentation load, the displacement characteristic and the hardness characteristic with a predetermined good quality characteristic database (S8).

여기서 제어수단은 영상장치를 통해 상기 시편의 표면을 계측(S6)하여, 제어수단의 제어에 의해 상기 압입 하중, 변위 특성, 경도 특성 및 시편의 표면영상을 계측하여 데이터베이스화하고, 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 계측데이터를 비교판단 수단을 통해 비교하여 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.Here, the control means measures the surface of the specimen through the imaging device (S6), measures the indentation load, the displacement characteristic, the hardness characteristic and the surface image of the specimen under the control of the control means, And comparing the measured good quality characteristic data with the measured data through comparison and determination means to determine whether or not the defect is defective.

본 발명의 일실시예에 따른 결함 계측 시스템은, 인덴테이션 장비를 이용한 강도/경도 특성을 파악하면서, 옆에 장착되어 있는 영상장치(일반 카메라, 열화상 카메라 포함)를 동시에 시편의 표면을 계측하는 방식이다.The defect measurement system according to an embodiment of the present invention can measure the surface of a specimen simultaneously with a video device (including a general camera and a thermal camera) mounted on the side while grasping strength / hardness characteristics using the indentation equipment Method.

또한 두 가지 장비를 통해 계측된 양품 및 불량품의 특성 DB를 융합하여 양품 및 불량품의 구분과 불량 정도를 파악하기 위한 결함 계측 알고리즘 융합방법을 적용한다. 결함 계측 알고리즘은 힘-변위 특성의 크기, 속도, 통계적 분포, 누적 분포 등 모든 수치적 분석을 포함한 구분 방법과 영상으로 파악한 표면의 국부 손상 및 크랙(미소 크랙 포함)으로 구분하여, 최종적으로 결함 여부를 판단하는 기능을 포함한다.In addition, we use a flaw measurement algorithm fusion method to distinguish good and defective products and to detect defectiveness by fusing the characteristics database of good and defective measured through two equipments. Defect measurement algorithms are classified into two methods, which include all numerical analysis including magnitude, velocity, statistical distribution, and cumulative distribution of force-displacement characteristics, and local damage and cracks (including micro cracks) As shown in FIG.

그리고 본 발명의 일실시예에 따른 결함 계측 시스템은, 인덴테이션(압입장치)와 영상장치를 동시에 활용하여 대상 부품의 양품 및 불량품 DB를 이용하여 결함 계측 알고리즘 적용함으로써 파손 여부를 더 정확하게 파악하는데 활용할 수 있는 효과가 있다.
The defect measurement system according to an embodiment of the present invention can utilize a defect measurement algorithm by using an indentation (press-fitting device) and a video device at the same time by using a good part and a defective part database of a target part, There is an effect that can be.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, 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 by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

110 : 액츄에이터 수단
111 : 액츄에이터부
112 : 구동부
120 : 압입계측 수단
130 : 변위계측 수단
140 : 콘트롤러 수단
150 : 계측 데이터베이스
160 : 비교판단 수단
170 : 제어수단
180 : 영상장치110: actuator means
111:
112:
120: indentation measuring means
130: displacement measuring means
140: Controller means
150: Measurement database
160: comparative judgment means
170: Control means
180: Imaging device

Claims (8)

결함 계측 시스템에 있어서,
연결 기구를 통해 압입자를 대상 시편에 가진하는 액츄에이터 수단(110);
상기 연결 기구와 압입 고정지그 사이에 장착되어 압입 하중을 계측하는 압입계측 수단(120);
상기 압입 깊이를 계측하기 위한 변위계측 수단(130);
상기 압입 하중 및 변위를 제어하는 콘트롤러 수단(140);
압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 기 계측한 양품 특성과 상기 계측데이터를 데이터베이스화하는 계측 데이터베이스(150);
상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 계측데이터를 비교하여 결함 여부를 판단하는 비교판단 수단(160); 및
상기 액츄에이터부, 로드셀부, 변위센서부, 콘트롤러부, 계측 데이터베이스부, 비교판단부를 제어하는 제어수단(170);을 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 시스템.In a defect measurement system,
Actuator means (110) for engaging the indentor with the object specimen through a connecting mechanism;
A press-in measuring means (120) mounted between the connection mechanism and the press-fitting fixing jig for measuring a press-in load;
A displacement measuring means (130) for measuring the indentation depth;
A controller means (140) for controlling said indentation load and displacement;
A measurement database 150 for forming a database of the good properties of the indentation load, the displacement characteristics, and the hardness characteristics measured;
Comparing and judging means (160) for comparing the measured good data and the measurement data set in advance with the measurement database to judge whether the measured good data is defective or not; And
And a control unit (170) for controlling the actuator unit, the load cell unit, the displacement sensor unit, the controller unit, the measurement database unit, and the comparison determination unit. 제 1 항에 있어서,
상기 액츄에이터 수단(110)은,
회전 모터와 연결기구인 볼스크류를 이용하거나 또는 직진 모터를 이용하여 압입자를 직진으로 대상 시편에 가진하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 시스템.The method according to claim 1,
The actuator means (110)
Wherein the indentor is directly engaged with the target specimen by using a ball screw as a connection mechanism of a rotary motor or by using a rectilinear motor. 제 1 항에 있어서,
상기 액츄에이터 수단(110)은,
회전운동하는 로터리 액츄에이터부(111); 및
상기 액츄에이터부의 회전에 의해 압입 고정지그가 상하이동하도록 하는 구동부(112);를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 시스템.The method according to claim 1,
The actuator means (110)
A rotary actuator unit 111 for rotating; And
And a driving unit (112) for causing the press fitting jig to move up and down by rotation of the actuator unit. 제 1 항에 있어서,
상기 압입 고정지그상에 구비되어 상기 시편의 표면을 계측하는 영상장치(180);를 더 포함하여,
상기 제어수단의 제어에 의해 상기 압입 하중, 변위 특성, 경도 특성 및 시편의 표면영상을 계측하여 데이터베이스화하고, 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 상기 계측데이터를 상기 비교판단 수단을 통해 비교하여 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 시스템.The method according to claim 1,
And a video device (180) provided on the press-fit fixing jig to measure a surface of the specimen,
Wherein the controller is configured to measure the indentation load, the displacement characteristic, the hardness characteristic, and the surface image of the specimen to form a database, and compare the measured good quality data and the measurement data set in the measurement database through the comparison determination means And judging whether or not a defect is present. 제 4 항에 있어서,
상기 영상장치는,
CCD 카메라 또는 열화상 카메라인 것을 특징으로 하는 결함 계측 시스템.5. The method of claim 4,
The video apparatus includes:
A CCD camera or an infrared camera. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 비교판단 수단(160)은,
힘-변위 특성의 크기, 속도, 통계적 분포, 누적 분포 분석 및 영상으로 파악한 표면의 국부 손상 및 크랙을 상기 계측 데이터베이스의 기설정된 데이터와 계측 데이터를 비교하여 결함여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 시스템.The method according to claim 1 or 4,
The comparison and determination means 160,
A defect measurement is performed by comparing the measured data with the predetermined data of the measurement database by comparing the magnitude, velocity, statistical distribution, cumulative distribution analysis of force-displacement characteristics, local damage and cracks of the surface detected by the image, system. 결함 계측 시스템을 이용한 결함 계측 방법에 있어서,
(a) 제어수단이 콘트롤러 수단을 통해 시편에 가하는 압입 하중 및 변위를 제어하여 액츄에이터 수단으로 가진하는 단계;
(b) 상기 제어수단이 상기 압입 하중 및 압입 깊이의 변위를 계측하는 단계; 및
(c) 상기 제어수단이 상기 압입 하중, 변위 특성 및 경도 특성을 계측한 계측데이터를 기설정된 양품 특성데이터베이스와 비교하여 결함여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 방법.A defect measurement method using a defect measurement system,
(a) controlling the press-fitting load and displacement applied to the specimen by the control means through the controller means and exciting it by the actuator means;
(b) measuring the displacement of the indentation load and indentation depth by the control means; And
(c) comparing the measured data measured by the control means with the indentation load, the displacement characteristic, and the hardness characteristic to a predetermined good quality characteristic database to determine whether the defect is defective. 제 7 항에 있어서,
상기 제 (b) 단계는,
상기 제어수단이 영상장치를 통해 상기 시편의 표면을 계측하는 단계;를 더 포함하여,
상기 제어수단의 제어에 의해 상기 압입 하중, 변위 특성, 경도 특성 및 시편의 표면영상을 계측하여 데이터베이스화하고, 상기 계측 데이터베이스에 기설정된 양품 특성데이터와 상기 계측데이터를 상기 비교판단 수단을 통해 비교하여 결함 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 결함 계측 방법.8. The method of claim 7,
The step (b)
Measuring the surface of the specimen through the imaging device,
Wherein the controller is configured to measure the indentation load, the displacement characteristic, the hardness characteristic, and the surface image of the specimen to form a database, and compare the measured good quality data and the measurement data set in the measurement database through the comparison determination means And determining whether the defect is defective.
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