KR20170136906A - 구체의 크랙 검사방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

구체의 크랙 검사방법을 제공한다.
본 발명은 검사대상물인 구체를 검사위치로 이송하여 정위치시켜 준비하는 단계 ; 상기 검사위치에 정위치된 구체를 제1모터의 회전구동력에 의해서 제1축방향을 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안, 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고, 반사되는 광을 수신하여 제1검사데이터를 취득하는 단계 ; 상기 제1검사데이터를 취득한 다음 상기 검사위치에 정위치된 구체를 제2모터의 회전구동력에 의해서 제1축과 직교하는 제2축방향을 기준으로 하여 90도 회전시키는 단계 ; 상기 제1축방향으로 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고 반사되는 광을 수신하여 제2검사데이터를 취득하는 단계 ; 상기 제1,2검사데이터를 근거로 산출되는 2차원 검사데이터와 사전에 입력된 기준데이터를 제어부에서 비교하여 상기 구체의 표면에 크랙발생여부를 판단한 다음 불량 구체와 정상 구체를 선별하는 단계 ; 상기 선별된 불량구체와 정상구체를 서로 다른 배출경로로 배출하는 단계 : 를 포함한다.

Description

구체의 크랙 검사방법 및 장치{Method And Device for Inspecting the Crack of Sphere}

본 발명은 구체에서의 크랙발생 여부를 검사하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 골프공과 같은 구형의 물체의 표면에 발생되는 크랙과 같은 손상부위를 간편하고 정확하게 검사하여 양불을 판단하여 선별할 수 있는 구체의 크랙 검사방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 골프의 대중화와 함께 도심으로부터 비교적 장거리에 위치되는 골프장까지 가야 하는 부담을 감소시키고, 바쁜 일상중에도 퍼트(put), 샷(shot) 및 스윙(swing) 등의 골프 기술을 익힐 수 있도록 하는 다양한 형태의 골프시스템이 적용되는 실내외 골프연습장이 대중화되고 있다.

이러한 골프 시스템은 골퍼에게 골프공을 편리하게 제공할 수 있도록 하는 방향으로도 다양한 기술이 제안되고 있다.

특히, 연습 및 게임용으로 사용되는 골프 시스템은 그 특성상 골퍼에게 골프공을 지속적으로 공급해야 함에 따라 골프 시스템은 골퍼가 골프공을 타격하여 스크린 또는 그물망에 부딪힌 후 떨어지는 골프공을 다시 회수해서 골퍼에게 골프공을 재공급하는 장치까지 연속적으로 이송시킬 필요가 있는 것이다.

한편, 이러한 골프 시스템에서 순환공급되어 반복적으로 타격되는 골프공은 표면손상 뿐만 아니라 타격시 외력에 의해서 파손되어 크랙이 발생하게 되고, 크랙이 발생된 불량 골프공을 타격하게 되는 경우 타격된 불량 골프공이 예상진로를 벗어나 일정한 방향으로 가지 않게 되고, 거리가 짧아지게 되어 게임이나 연습시 불편한 문제가 초래함은 물로 심리적으로 리듬이 잃게 되므로 전체적인 게임 및 연습에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.

이에 따라, 불량 골프공을 선별하기 위해서는 육안으로 골프공을 검사할 수 있으나 대량의 골프공을 순환공급하는 시스템에서 골프공을 전수 육안검사하는 것은 불가능하였다.

다른 방법으로는 골프공의 외관으로 자동으로 검사하는 방법으로서 검사 대상물인 골프공을 카메라 등과 같은 광학계 기기로 촬영한 다음, 얻어진 화상에서 화상 처리 장치 등을 이용해 양부의 판별을 하는 방법이 알려져 있다.

그러나 검사 대상물이 골프공과 같은 구체일 경우에는 자국이나 스크래치와 같은 큰 흠집은 영상정보에 의한 판단이 가능하나 구체의 표면에 발생하는 미세한 크랙은 정상적인 구면과 명확하게 구별하여 식별할 수 있는 화상을 얻는 것이 곤란하였다.

특히 골프공과 같은 구체는 표면에 일정패턴의 딤플을 반복적으로 함몰형성하고 있어 표면이 균일하지 않고 게다가 표면이 광택 처리되어 있기 때문에 조명장치에 의해 광을 조사하면 많은 외란이 발생하여 오목형상의 딤플과 미세한 크랙이 발생되는 불량 부분간의 명확한 차이를 가지는 영상을 취득하기 곤란하여 정확한 불량 선별이 곤란하였다.

(특허문헌 1) KR10-1436933 B1

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 순환공급되는 구체에 발생하는 표면손상이나 크랙을 검출하여 불량품을 선별하여 분리하고, 선별된 양호한 구체만을 순환공급할 수 있는 구체의 크랙 검사방법 및 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실시예는 검사대상물인 구체를 검사위치로 이송하여 정위치시켜 준비하는 단계 ; 상기 검사위치에 정위치된 구체를 제1모터의 회전구동력에 의해서 제1축방향을 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안, 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고, 반사되는 광을 수신하여 제1검사데이터를 취득하는 단계 ; 상기 제1검사데이터를 취득한 다음 상기 검사위치에 정위치된 구체를 제2모터의 회전구동력에 의해서 제1축과 직교하는 제2축방향을 기준으로 하여 90도 회전시키는 단계 ; 상기 제1축방향으로 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고 반사되는 광을 수신하여 제2검사데이터를 취득하는 단계 ; 상기 제1,2검사데이터를 근거로 산출되는 2차원 검사데이터와 사전에 입력된 기준데이터를 제어부에서 비교하여 상기 구체의 표면에 크랙발생여부를 판단한 다음 불량 구체와 정상 구체를 선별하는 단계 ; 상기 선별된 불량구체와 정상구체를 서로 다른 배출경로로 배출하는 단계 : 를 포함하는 구체의 크랙 검사방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예는, 검사위치에 정위치된 구체를 제1축방향을 기준으로 하여 360도 회전시키는 제1모터 ; 상기 구체를 제1축방향과 직교하는 제2축방향을 기준으로 90도 회전시키는 제2모터 ; 상기 제1모터에 의해서 360도 회전되는 구체에 라인검사광을 조사하는 발광부 ; 상기 구체에 반사되는 광을 수신하여 제1,2검사데이터를 취득하는 수신부 ; 상기 제1,2검사데이터를 근거로 산출되는 2차원 검사데이터와 사전에 입력된 기준데이터를 비교하여 상기 구체의 표면에 크랙발생여부를 판단하는 제어부 ; 상기 제어부에서 선별되는 불량 구체와 정상 구체를 서로 다른 배출경로로 배출하는 배출부 ; 를 포함하는 구체의 크랙발생 검사장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 골프시스템으로 순환공급되는 골프공과 같은 구체의 크랙발생 여부를 정확하고 짧은 시간 내에 검사하여 선별함으로써 선별된 불량 구체는 외부로 배출처리하고, 정상 구체는 골프시스템으로 순환공급하는 것이다.

(2) 구체에 발생하는 크랙 깊이 100㎛ 이하, 크랙 길이 1mm 길이의 불량부위도 정확하게 검사하여 선별함으로써 불량 구체의 공급을 근본적으로 방지하여 골프시스템을 이용하는 사용자의 신뢰도를 높일 수 있다.

(3) 검사위치에서 순차적으로 회전되는 구체에 조사되어 반사되는 라인검사광에 의해서 구체의 크랙발생여부를 짧은 시간내에 검사하고, 불량 선별정확도를 높일 수 있기 때문에 골프시스템에서 구체를 관리유지하는 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구체의 크랙 검사방법을 도시한 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구체의 크랙 검사방법을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구체의 크랙 검사방법에서 제어부의 패턴인식을 도시한 개략도이다.
도 4a 와 도 4b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구체의 크랙 검사장치의 실시형태를 도시한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구체표면 검사방법은 도 1과 도 2에 에 도시한 바와 같이, 준비단계, 제1검사데이터 취득단계, 제2검사데이터 취득단계, 2차원 배열 데이터 취합단계, 선별단계 및 배출단계를 포함한다.

상기 준비단계는 검사하고자 하는 대상물인 골프공과 같은 구체를 검사위치로 이송한 다음, 사전에 정해진 위치에 정위치시켜 후공정인 데이터 취득을 위해 준비하는 것이다.

이러한 준비단계는 무작위로 수집되는 구체가 저장되는 저장박스로부터 취출되는 검사대상물인 구체를 일렬로 배열하고, 일렬로 배열된 구체를 순차적으로 검사박스의 검사위치로 개별적으로 이송하여 공급한다.

이때, 상기 검사박스의 내부로 구체를 개별 공급하는 시기는 표면검사후 선별된 구체를 검사박스로부터 외부로 배출하는 시기와 연동하는 것이 바람직하다.

그리고 일렬로 배열된 구체는 일정크기의 검사용 내부공간을 형성하는 검사박스의 내부공간으로 개별 공급될 수 있으며, 상기 구체를 개별적으로 공급하는 수단은 경사진 구체 공급경로에 구비되어 자중에 의해서 구름이송되는 구체와 간섭되는 스토퍼를 왕복작동시키는 실린더와 같은 엑추에이터에 의해서 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 구비될 수 있다.

상기 제1검사데이터 취득단계는 상기 검사박스의 검사위치에 구비된 안착부(30)에 정위치된 구체를 제1모터의 회전구동력에 의해서 제1축방향(X)을 기준으로 하여 360도 적어도 1회전 이상 회전시키는 동안, 전원인가시 빛을 발생시키는 발광부(10)로부터 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고 상기 구체의 표면으로부터 반사되는 광을 수광부(20)에서 수신함으로써 일차원 배열 데이터인 제1검사데이터를 취득하게 되는 것이다.

연속하여, 상기 제2검사데이터를 취득하는 단계는 상기 제1검사데이터를 취득한 다음 상기 검사위치에 정위치된 구체를 제2모터의 회전구동력에 의해서 제1축방향과 직교하는 제2축방향(Y)을 기준으로 하여 90도 회전시킨다.

이어서, 상기 제1모터의 회전구동력에 의해서 제1축방향(X))을 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안, 전원인가시 빛을 발생시키는 상기 발광부로부터 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고 상기 구체의 표면으로부터 반사되는 광을 수광부에서 수신함으로써 일차원 배열데이터인 제2검사데이터를 취득하게 되는 것이다.

이때, 상기 발광부(10)와 수광부(20)는 상기 구체가 정위치되어 회전되는 검사박스의 내부공간에 배치되는바, 이러한 발광부와 수광부는 전원인가시 발생하는 라인검사광을 360도 회전되는 구체측으로 광손실없이 조사하고, 상기 구체에 부딪힌 다음 반사되는 라인 검사광을 전량 수신할 수 있도록 검사박스의 내부에 배치되어야 한다.

그리고 상기 제1모터와 제2모터는 정위치된 구체를 수평한 Y축인 제1축방향과과 이에 직교하는 X축인 제2축방향을 기준으로 하여 회전시키는 모터부재로 구비될 수 있으며, 상기 제1,2모터의 회전구동력은 회전대상물인 구체와 마찰력을 발생시키도록 상기 구체와 외접하는 구동부재를 통하여 전달되거나 상기 구체의 양측면과 접하는 한쌍의 지지축중 하나를 아이들축으로 하고 나머지 하나를 회전축으로 하여 상기 회전축을 통하여 전달될 수 있다.

상기 선별 단계는 상기 수광부에서 수신되는 제1,2검사데이터를 근거로 하여 구체의 전체표면에 대한 2차원 검사데이터를 산출한 다음, 사전에 입력된 구체의 기준데이터와 상기 2차원 검사데이터를 비교함으로써 상기 구체의 표면에 크랙이 발생되었는지의 여부를 판단한 다음 외부로 퇴출하도록 배출처리하기 위한 불량 구체와 골프 시스템으로 순환공급하기 위한 정상 구체로 각각 선별할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 기준데이터는 상기 발광부 및 수광부에 의해서 미리 정상구체에 조사되어 반사된 광을 분석하여 기준값으로 설정되어 제어부에 저장된다.

이러한 기준데이터는 상기 구체가 골프공인 경우 딤플패턴타입을 분석하여 딤플의 형태와 수에 따른 각 오차율의 한도와 함께 분류되어 저장될 수 있다.

즉, 표면상태가 정상인 구체로부터 얻어지는 2차원 검사데이터는 구체 표면에 형성되는 딤플에 의해서 반사되는 라인검사광으로부터 얻어지는 주파수대역이 일정한 반면에 표면에 일정깊이로 파여지거나 틈을 형성하는 크랙이 발생된 불량 구체로부터 얻어지는 2차원 검사데이터는 반사되는 라인검사광으로부 터 얻어지는 주파수 대역 중 일부가 크랙이 발생된 표면으로부터 불규칙하게 반사되어 도달시간 및 강도가 달라지게 되는 것이다.

이에 따라, 사전에 입력된 정상 구체의 기준데이터와 측정산출된 2차원 검사데이터를 비교하는 제어부에서는 비교값이 사전에 설정된 허용범위내이면, 순환공급이 가능한 정상구체로 판단하고, 상기 비교값이 사전에 설정된 허용범위를 벗어나면 외부로 배출처리되는 불량구체로 판단하게 된다.

즉, 선별 대상물인 구체가 골프공인 경우, 도 3에 도시한 바와 같이 제어부에서는 상기 골프공에 조사된 후 반사된 광을 분석하여 표면에 형성된 딤플이나 갯수에 따른 골프공의 패턴 타입을 인식하여 골프공의 종류를 확인하고, 확인된 골프공의 종류와 일치하는 기준패턴을 기준으로 제어부에 저장된 기준데이터를 확인하고, 이를 근거로 하여 그 패턴의 오차율 한도 범위와 비교하여 정상인지 불량인지를 판단하게 되는 것이다. 　

최종적으로, 상기 배출단계는 구체의 표면에 크랙발생유무와 발생된 크랙의 허용깊이 및 크기에 따라 선별된 불량구체는 골프시스템으로 순환공급되지 않도록 외부로 배출처리되고, 정상구체는 골프시스템으로 순환공급되는 것이다.

이러한 정상구체와 불량구체에 대한 배출처리는 모터 또는 실린더와 같은 작동수단에 의해서 상기 불량구체와 정상구체가 배출되는 배출경로를 선택할 수 있다.

한편, 도 4a 와 도 4b 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구체의 크랙 검사장치의 실시형태를 도시한 것이다.

검사대상물인 구체가 골프공인 경우, 인도어와 같은 야외 골프연습장에서 사용되는 골프공은 도 4a 에 도시한 바와 같이, 수집박스(50)에 수집하고, 수집된 골프공은 수광부와 발광부를 구비하여 상기 수집박스의 일측면에 설치되는 검사박스측으로 개별적으로 공급한 다음, 상기 검사박스내에서의 크랙검사 후 정상골프공은 제1배출로(51)로 배출안내하여 재사용하고, 불량골프공은 제2배출로(52)로 배출하여 페기처분할 수 있다.

또한, 스크린 골프장과 같은 실내 골프연습장에서 사용되는 골프공은 도 4b 에 도시한 바와 같이, 상부공급유로(55)를 통하여 안착부(30)에 개별적으로 안착되어 정위치되고, 크랙검사후 정상골프공은 하부배출유로(53)를 통하여 순환공급되는 반면에 불량 골프공은 별도로 수거되어 폐기처분되거나 별도의 배출유로를 통하여 배출처리될 수 있다.

이에 따라, 실외 또는 실내 골프연습장에서 사용되는 골프공을 순환공급하는 동안, 수거되는 골프공에 대한 크랙검사를 개별적으로 전수검사함으로써 크랙이 발생된 골프공의 스윙타격시 발생하는 타격 및 비거리 오차를 방지하여 골프 시스템의 신뢰도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 골프연습장을 이용하는 사용자의 만족도를 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (2)

1. 검사대상물인 구체를 검사위치로 이송하여 정위치시켜 준비하는 단계 ;
   상기 검사위치에 정위치된 구체를 제1모터의 회전구동력에 의해서 제1축방향을 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안, 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고, 반사되는 광을 수신하여 제1검사데이터를 취득하는 단계 ;
   상기 제1검사데이터를 취득한 다음 상기 검사위치에 정위치된 구체를 제2모터의 회전구동력에 의해서 제1축과 직교하는 제2축방향을 기준으로 하여 90도 회전시키는 단계 ;
   상기 제1축방향으로 기준으로 하여 360도 회전시키는 동안 상기 구체측으로 라인검사광을 조사하고 반사되는 광을 수신하여 제2검사데이터를 취득하는 단계 ;
   상기 제1,2검사데이터를 근거로 산출되는 2차원 검사데이터와 사전에 입력된 기준데이터를 제어부에서 비교하여 상기 구체의 표면에 크랙발생여부를 판단한 다음 불량 구체와 정상 구체를 선별하는 단계 ; 상기 선별된 불량구체와 정상구체를 서로 다른 배출경로로 배출하는 단계 : 를 포함하는 구체의 크랙 검사방법.
2. 검사위치에 정위치된 구체를 제1축방향을 기준으로 하여 360도 회전시키는 제1모터 ;
   상기 구체를 제1축방향과 직교하는 제2축방향을 기준으로 90도 회전시키는 제2모터 ;
   상기 제1모터에 의해서 360도 회전되는 구체에 라인검사광을 조사하는 발광부 ;
   상기 구체에 반사되는 광을 수신하여 제1,2검사데이터를 취득하는 수신부 ;
   상기 제1,2검사데이터를 근거로 산출되는 2차원 검사데이터와 사전에 입력된 기준데이터를 비교하여 상기 구체의 표면에 크랙발생여부를 판단하는 제어부 ;
   상기 제어부에서 선별되는 불량 구체와 정상 구체를 서로 다른 배출경로로 배출하는 배출부 ; 를 포함하는 구체의 크랙발생 검사장치.

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