KR20140067294A - 사방 영상 획득형 비회전 검사장치 - Google Patents

사방 영상 획득형 비회전 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사방 영상 획득형 비회전 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검사대상체 내부 공간부 내경의 크기에 상관없이 검사대상체의 내벽을 검사하고, 검사장치를 비회전 시키며, 동시에 사방을 촬영할 수 있는 사방 영상 획득형 비회전 검사장치에 관한 것이다.
그 구성은,
하방 발산형 발광체;
상기 발광체 하부에 연결되는 수직형 중계부재;
상기 중계부재 단부(端部)에 배열되는 상방 반사형 반사체; 및
상기 반사체에 의해 반사된 영상을 촬영하기 위한 영상획득부;
를 포함하되,
상기 반사체는 상부에 셋 이상의 반사면을 갖는 다각뿔 형상을 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성으로 이루어진 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는,
상기 중계부재가 검사대상체의 내부공간부에 진입 시 상기 영상획득부와 상기 발광체가 검사대상체의 외부에 위치하여 촬영이 가능하므로, 검사대상체의 내경의 크기에 상관없이 모든 검사대상체에 대한 검사가 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 반사체 상부에 형성된 셋 이상의 반사면을 갖는 다각뿔 형상으로 인하여, 검사대상체의 내부공간부에 진입한 중계부재를 비회전 시키고, 동시에 사방 촬영이 가능하여 카메라 케이블의 꼬임 및 단선이 방지되는 효과가 있다.

Description

사방 영상 획득형 비회전 검사장치{IRROTATIONAL INSPECTION APPARATUS FOR GETTING EVERYSIDE IMAGE}
본 발명은 사방 영상 획득형 비회전 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검사대상체의 내부 공간부를 조명하는 조명수단 및 내부 공간부를 촬영하는 카메라가 검사대상체의 외부에 위치하고, 조명수단의 빛을 검사대상체의 내부 공간부로 발산하는 중계부재와 내부 공간부 내벽의 영상을 카메라로 반사시키는 미러만 내부 공간부로 진입하게 되는 검사장치에 관한 것이다.
따라서 상기 검사장치는 검사대상체의 내부공간부로 진입하는 구성들의 소형화를 통해서 작은 직경의 검사대상체도 검사할 수 있다.
즉 본 발명은 작은 직경의 검사대상체의 내벽도 검사가 가능하고, 동시에 사방 촬영이 가능하여 검사장치를 비회전 시킬 수 있어서 검사시간을 대폭 단축할 수 있는 사방 영상 획득형 비회전 검사장치에 관한 것이다.
도 1에 실린더의 내벽을 검사하기 위한 종래의 검사장치가 도시된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 검사장치는 실린더(C)의 어두운 내부를 조명하기위한 엘이디램프(L), 실린더(C) 내벽의 영상을 상방으로 반사시키기 위한 미러(M), 미러(M)에 반사된 영상을 촬영하기 위한 카메라(D), 그리고, 상기 엘이디램프(L), 상기 미러(M) 및 상기 카메라(D)를 내부에 수용하는 가이드유닛(U)으로 이루어진다.
상기 카메라(D)는 상기 가이드유닛(U)의 내부 상측에 결합 되어있고, 상기 엘이디램프(L)는 내부 중앙 내주면에 결합 되어 있으며, 상기 미러(M)는 가이드유닛(U)내부 하측에 결합되되, 실린더(C) 내벽의 영상을 상방으로 반사시키기 위해 경사진 형태로 결합 된다.
상기의 구성으로된 종래 검사장치는,
상기 가이드유닛(U)을 실린더(C)의 내부에 진입시키고 상기 미러(M)에 반사된 실린더(C) 내벽의 영상을 상기 카메라(D)가 촬영하게 된다.
따라서 실린더(C) 내벽에 진입하는 상기 가이드유닛(U)은 반드시 내부에 상기 카메라(D) 및 상기 엘이디램프(L)를 구비해야 하므로, 상기 가이드유닛(U)의 직경은 커질 수밖에 없는 문제가 있다.
또한 종래 검사장치는 상기 가이드유닛(U)의 하단부에 설치된 미러(M)에 반사되는 영상을 촬영하게 되는데, 상기 미러(M)는 상기 실린더(C) 내벽의 한면만 반사하는 형태이다.
따라서 실린더(C) 내부의 사방을 촬영하기 위해서는, 가이드유닛(U)을 회전을 시켜야 하기 때문에 별도의 구동장치가 필요하며, 내부 전체를 촬영하기 위해서는 가이드유닛(U)을 회전시켜 촬영해야 하므로 많은 시간이 소요된다.
또한 반복적인 회전시 카메라케이블(W)이 꼬이고 단선이 발생되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 조명수단과 카메라가 검사대상체의 외부에 위치한 상태에서 촬영이 가능하고, 검사장치를 비회전 시키며 검사대상체 내부의 사방을 동시에 촬영이 가능하도록 한 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는,
하방 발산형 발광체;
상기 발광체가 장착되어 지는 하우징;
상기 하우징 하부에 연결되는 수직형 중계부재;
상기 중계부재 단부(端部)에 배열되는 상방 반사형 반사체; 및
상기 반사체에 의해 반사된 영상을 촬영하기 위한 영상획득부;
를 포함하되,
상기 반사체는 상부에 셋 이상의 반사면을 갖는 다각뿔 형상을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
상기 중계부재는 검사대상체의 내부공간부 상하 높이 보다 큰 길이를 갖는 형상으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면,
상기 영상획득부와 상기 발광체가 장착된 하우징은 상기 중계부재 상부 측에 배치되되, 상기 중계부재가 검사대상체의 내부공간부에 진입 시 비진입하도록 이루어진다.
본 발명에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는,
상기 중계부재가 검사대상체의 내부공간부에 진입 시 상기 영상획득부와 상기 발광체가 검사대상체의 외부에 위치하여 촬영이 가능하므로, 검사대상체의 내경의 크기에 상관없이 다양한 사이즈의 검사대상체에 대한 검사가 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 반사체 상부에 형성된 네 반사면을 갖는 사각뿔 형상으로 인하여 검사대상체의 내부공간부에 진입한 중계부재를 비회전 시키고, 동시에 사방 촬영이 가능하여 카메라 케이블의 꼬임 및 단선이 방지되는 효과가 있다.
도 1은 종래 검사장치의 사용상태를 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치의 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치의 사용상태 측단면도.
도 5는 도 3에 도시된 반사체와 케이스의 분해 사시도.
도 6는 도 4의 A - A 선 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 반사체 및 케이스의 분해 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 반사체 및 케이스가 적용된 검사장치의 사용상태를 나타낸 평단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
그리고 이하에서 설명할 '검사대상체(C)'는 상방 개구형 내부공간부를 갖는 구조이되, 특히 본 발명에서는 '실린더'를 지칭한다.
도 2 내지 도 5에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는 크게 발광체(10), 하우징(11), 중계부재(20), 반사체(30) 및 영상획득부(40)로 이루어진다.
이하 각 구성에 대해 살펴보면,
상기 발광체(10)는
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,
원뿔대 형상의 기판(10a)과 상기 기판(10a) 내측에 방사상(放射狀)으로 배열된 다수의 엘이디램프(111)로 이루어진다.
또한 상기 발광체(10)는 상기 하우징(11)의 내부에 장착되는 것으로, 상기 하우징(11) 내부의 상측 내주면에 장착되어 진다.
이때 상기 엘이디램프(111)는 중계부재(20)의 상면을 향해 빛을 발산하도록 하기 위한 것이다.
상기 하우징(11)은
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,
상기 영상획득부(40) 하단에 결합되는 것으로, 상부분체(113)와 하부분체(114)가 상호 결합 되어 이루어지며, 상기 상부분체(113)는 커버부(123)와 테두리부(133)로 나누어진다.
상기 커버부(123) 상부에는 상기 반사체(30)에서 반사한 영상이 통과하는 통공(113a)이 형성되어 있고, 상기 커버부(123)의 하부와 상기 테두리부(133)의 내부 내주면에는 각각 돌출부(123a, 133a)가 형성되어 있다.
이때 상기 커버부(123)와 상기 테두리부(133)를 분리한 상태에서, 상기 테두리부의 돌출부(133a)에 상기 기판(10a)의 하단부를 거치하고, 상기 커버부(123)를 상기 테두리부(133)에 결합하게 된다.
또한 상기 하부분체(114)의 하부에는 상기 중계부재(20)가 결합되는 결합공(114a)이 형성되어 있다.
상기 중계부재(20)는
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,
상기 하우징(11)의 하부에 상하 길이방향으로 배치되며, 상기 하부분체(114) 하부에 형성된 결합공(114a)에 억지끼움으로 결합 된다.
이때 상기 중계부재(20)는 상기 엘이디램프(111)의 빛을 중계부재(20) 상단부에 수광한 후, 그 빛을 프리즘(20)의 하방에 위치한 상기 반사체(30)를 향해 직진 발산하도록 유도하기 위한 것이며, 일례로 프리즘이 사용될 수 있다.
특히, 상기 중계부재(20)는 검사대상체(C)의 내부공간부(S)로 진입하되, 상기 영상획득부(40)와 상기 발광체(10)를 수용하고 있는 하우징(11)이 상기 내부공간부(S)로 비(非)진입하도록, 상기 내부공간부(S)의 상하 높이보다 큰 길이를 갖는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 상기 영상획득부(40)와 상기 하우징(11)이 검사대상체(C)의 내부공간부(S)로 비진입하고, 상기 중계부재(20)만 진입하게 된다.
또한 상기 중계부재(20)는 검사대상체(C) 내부공간부(S)의 직경의 크기에 따라 다양한 직경의 사이즈가 구비될 수 있다.
즉 종래 검사장치는 카메라(D)와 엘이디램프(L)가 검사대상체(C)의 내부공간부(S)로 진입하게 되는 반면, 본 발명에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는 영상획득부(40)와 발광체(10)를 수용하고 있는 하우징(11)은 검사대상체(C)의 외부에 위치하고, 중계부재(20)만 검사대상체(C)의 내부공간부(S)로 진입하게 된다.
따라서 본 발명에 의한 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는 종래 검사장치가 검사할 수 없는 협소한 내부공간부를 갖는 검사대상체도 검사할 수가 있다.
상기 반사체(30)는
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이,
상부에 셋 이상의 반사면(321)을 갖는 다각뿔 형상으로 이루어지며, 그 하부에 다면체 형상의 바디(32)가 형성될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 반사체(30)의 다각뿔 형상은 일반적으로 사각뿔 또는 육각뿔 형상으로 이루어진다.
또한 상기 반사체(30)의 둘레에는 반사체(30)를 감싸는 다수의 분체(31a)로 이루어진 투명한 케이스(31)가 형성되어 있으며, 상기 케이스(31)의 하부에는, 경우에 따라 상기 반사체(30)를 상기 케이스(31) 내부에 고정하기 위한 고정커버(311)가 구비될 수 있다.
이때 상기 발광체(10)의 빛이 상기 중계부재(20) 상단부를 향해 발산되고, 상기 반사체(30)는 상기 중계부재(20) 하단부에 연결되어 상기 프리즘(20)을 통과한 빛을 수광하여 수평으로 발산하도록 상기 반사면(321)의 경사각이 45°로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고 상기 발광체(10)에서 발산된 빛은 상기 중계부재(20)를 상하 길이방향으로 직진 통과하여 상기 반사면(321)에 도달한 후, 반사되어 검사대상체(C)의 내부공간부(S) 내벽(C10)을 비추게된다.
또한 상기 내벽(C10)의 영상은 상기 반사면(321)에 비쳐진 후 상기 중계부재(20)를 통과하여 상기 영상획득부(40)에 전송된다.
이때 상기 반사체(30)와 검사대상체(C) 내벽(C10)의 거리에 따라, 사각뿔 형상의 반사면(321)을 갖는 반사체(30)가 반사면(321)에 비치는 영상에 사각(死角)이 생길 경우, 상기 반사체(30)를 육각뿔 형상의 반사체(30)로 대체하여 사각 없는 내벽(C10)의 영상을 상기 영상획득부(40)로 전송할 수 있다.
즉, 상기 반사체(30)는 필요에 따라 다양한 형상의 각뿔이 적용될 수 있다.
이에 의하면, 상기 검사장치를 비회전 시키면서, 상기 검사대상체(C) 내부공간부(S) 내벽(C10)을 단 한번의 조작으로 촬영할 수 있게 된다.
즉, 상기 검사장치는 비회전 구조이므로 상기 영상획득부(40) 케이블(W)의 꼬임 및 단선을 방지할 수 있다. 따라서 케이블(W) 손상에 따른 손실을 제거함과 동시에 검사소요시간을 단축 시킬 수 있다.
상기 영상획득부(40)는
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,
상기 하우징(11)의 상단부에 결합 되며, 상기 반사체(30)에 의해 반사된 영상을 촬영하기 위한 것으로, 일종의 비젼카메라로 이루어진다.
특히 상기 영상획득부(40)는 상기 검사대상체(C)의 외부에 설치되어 검사대상체(C)의 종류에 따라 다양한 사양의 카메라 및 렌즈의 적용이 가능하다.
따라서 보다 정확한 영상획득으로 인한 불량 검사대상체(C)의 선별율을 증가 시킬 수 있다.
상기의 구성으로된 사방 영상 획득형 비회전 검사장치는,
별도의 승강장치를 이용하여 상기 중계부재(30)를 검사대상체(C)의 내부공간부(S)로 진입시키고, 상기 조명수단(111)의 빛이 상기 중계부재(20)를 수직 통과한 후 반사체(30)에 반사되어, 검사대상체(C) 내벽(C10) 사방을 동시에 비추게 되며, 상기 반사체(30)에 반사된 영상을 상기 영상획득부(40)에서 촬영한 후 별도의 모니터로 전송하게 된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "사방 영상 획득형 비회전 검사장치"를 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10; 발광체
111; 엘이디램프
10a; 기판
11; 하우징
112; 중공(中空)부
113; 상부분체,
113a; 통공
123; 커버부 123a; 돌출부
133; 테두리부 133a; 돌출부
114; 하부분체 114a; 결합공
20; 중계부재
30; 반사체
31; 케이스 31a; 분체
32; 바디
321; 반사면
311; 고정커버
40; 영상획득부
W; 케이블
C; 검사대상체, 실린더
S; 검사대상체 내부공간부
C10; 검사대상체 내부공간부 내벽

Claims (5)

  1. 하방 발산형 발광체(10);
    상기 발광체(10) 하부에 연결되는 수직형 중계부재(20);
    상기 중계부재(20) 단부(端部)에 배열되는 반사체(30); 및
    상기 반사체(30)에 의해 반사된 영상을 촬영하기 위한 영상획득부(40);
    를 포함하여 이루어지되,
    상기 반사체(30)는 상부에 셋 이상의 반사면(321)을 갖는 다각뿔 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 사방영상 획득형 비회전 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사체(30)는 사각뿔 또는 육각뿔 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 사방 영상 획득형 비회전 검사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계부재(20)는 프리즘(20)이고,
    상기 발광체(10)의 빛은 상기 프리즘(20) 상단부를 향해 발산되고, 상기 프리즘(20) 하단부에 연결되어 상기 프리즘(20)을 통과한 빛을 수광하여 수평으로 발산하도록 하는 반사면(321)의 경사각이 45°인 것을 특징으로 하는 사방영상 획득형 비회전 검사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계부재(20)는 상방 개구형 내부 공간부를 갖는 검사대상체(C)의 공간부 상하 높이 보다 큰 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 사방영상 획득형 비회전 검사장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영상획득부(40)는 상기 발광체(10) 상부 측에 배치되어 상기 중계부재(20)가 상기 검사대상체(C)의 공간부 진입 시 비(非)진입하게 되는 것을 특징으로 하는 사방영상 획득형 비회전 검사장치.
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