KR20200058736A - 비젼검사장치 - Google Patents

Abstract

비젼검사장치가 개시된다. 개시된 비젼검사장치는 제품의 불량여부를 판정하기 위해 검사대상제품을 공급하는 제품공급부;
상기 제품공급부로부터 공급된 검사대상제품을 이송하는 제품이송부;
상기 제품이송부를 통해 이송되는 검사대상제품을 영상촬영하는 영상촬영부;
상기 영상촬영부 하부에 배치되어, 상기 영상촬영을 위한 빛을 상기 검사대상제품에 조사하는 조명부;
상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상을 이미지 프로세싱을 통해 불량여부를 판독하는 영상판독부;
상기 영상판독부에 의해 불량품으로 판독되는 경우 불량품을 상기 제품이송부로부터 이탈시키는 선별부;를 포함한다.

Description

비젼검사장치{Vision inspection equipment}

본 발명은 비젼검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회동반사판의 각도를 변경하여 조도를 조정함으로써 광원이 노후되거나 선택된 광원의 사양이 잘못 선택된 경우에 효과적으로 조도를 조정가능하도록 하는 한편, 공간을 많이 차지하는 별도의 광원을 설치하지 않고도 조도를 증가시킬 수 있도록 한 비젼검사장치에 관한 것이다.

제품의 생산이 완료되면 반드시 제품에 대한 불량여부를 판단하기 위해 검사과정을 거치게 된다. 이러한 검사과정에서는 치수, 표면상태, 색상 등 다양한 제품특성을 검사한다.

육안검사는 정확도가 떨어지고 특히 시간 또한 많이 소요되어 점차 사라지고 있는 실정이다.

정확도뿐만 아니라 검사시간의 단축을 위해 다양한 비젼검사장치가 산업계에 사용되고 있다.

비젼검사장치는 검사대상제품에 빛을 조사한 상태에서 카메라로 영상을 촬영한 후 촬영된 이미지로 불량여부를 판단한다.

빛을 조사하는 조명장치는 사용기간이 장기화되는 경우 조도가 제품 생산 초기 보다 떨어지게 된다. 이러한 경우 새로운 조명장치 구입에 따른 추가적인 비용이 소요된다.

이 뿐 아니라, 조명장치가 비젼검사장치의 설계시 고려된 제원을 충족시키지 못할 경우 조명장치를 교체해야 한다. 이러한 문제를 예방하기 위해서는 보다 높은 품질의 조명장치를 구입할 수도 있으나, 이로 인해 제품가격의 상승은 불가피하게 된다.

따라서 효율적인 조도 조정이 가능하도록 하여 조명장치의 노후화 또는 잘못된 사양의 조명장치가 선정된 경우에도 효과적으로 대응이 가능한 비젼검사장치의 개발이 절실히 요청된다.

한국공개특허공보 10-2012-0138100호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로서, 회동반사판의 각도를 조정하여 조도를 효과적으로 조정하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 광센서로 검사대상제품으로부터 반사된 빛의 조도를 측정하여 기준 조도범위를 만족시키기 위한 회동반사판의 각도를 산출하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 제품의 불량 여부를 판정하는 비젼검사장치에 있어서,

제품의 불량여부를 판정하기 위해 검사대상제품을 공급하는 제품공급부;

상기 제품공급부로부터 공급된 검사대상제품을 이송하는 제품이송부;

상기 제품이송부를 통해 이송되는 검사대상제품을 영상촬영하는 영상촬영부;

상기 영상촬영부 하부에 배치되어, 상기 영상촬영을 위한 빛을 상기 검사대상제품에 조사하는 조명부;

상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상을 이미지 프로세싱을 통해 불량여부를 판독하는 영상판독부;

상기 영상판독부에 의해 불량품으로 판독되는 경우 불량품을 상기 제품이송부로부터 이탈시키는 선별부;를 포함하는, 비젼검사장치를 제공한다.

또한 본 발명의 상기 조명부는, 광원; 단면은 다각형으로 형성되고 중앙에는 관통공이 형성되어, 조명부의 틀을 이루는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 가장자리를 따라 회동가능하도록 결합된 회동반사판; 상기 광원은 베이스프레임과 회동반사판 중에서 선택된 위치에 고정되며, 상기 회동반사판의 각도조정을 통해 상기 조명부의 조도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 베이스프레임은 가장자리에 외측으로 개방된 하나 이상의 회동공이 형성되며, 회전축이 삽입되도록 가장자리를 관통하여 제1 회전축 삽입공이 형성되고, 상기 회동반사판의 일측에는 상기 회동공에 삽입되는 회동돌출부가 하나 이상 형성되고, 상기 회동돌출부에는 회전축이 삽입되는 제2 회전축 삽입공이 형성되며, 그리고 회전축;을 더 포함하고,

상기 회전축은 상기 제1 회전축 삽입공, 제2 회전축 삽입공에 억지끼움되어, 상기 회동반사판의 각도를 소정 각도로 조정가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 베이스프레임은 가장자리에 외측으로 개방된 하나 이상의 회동공이 형성되며, 회전축이 삽입되도록 가장자리를 관통하여 제1 회전축 삽입공이 형성되고,

상기 회동공에는 상기 회전축이 삽입되는 방향에 수직한 방향의 측면 중 하나에 복수의 각도조절홈이 형성되고,

상기 회동반사판의 일측에는 상기 회동공에 삽입되는 회동돌출부가 형성되고, 상기 회동돌출부에는 회전축이 삽입되는 제2 회전축 삽입공이 형성되며,

상기 각도조절홈에 대향하는 상기 회동돌출부의 위치에 각도조절 돌출부가 형성되며,

상기 회동돌출부와 상기 각도조절홈이 대향하는 회동공의 측면 사이에 개재되어 회동돌출부를 탄성적으로 지지하는 스프링;을 더 포함하되,

상기 회전축은 상기 제1 회전축 삽입공, 제2 회전축 삽입공 그리고 스프링에 삽입되어 결합되며, 상기 각도조절 돌출부가 각도조절홈에 삽입되어 상기 회동반사판의 각도를 소정 각도로 조정가능한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 영상촬영부 일측에 배치되어 상기 검사대상제품으로부터 반사된 빛의 조도를 측정하는 광센서;

상기 광센서에 의해 측정된 조도가 기설정된 기준 조도범위를 만족하지 않을 경우 상기 기준 조도범위를 만족시키기 위한 상기 회동반사판의 각도를 산출하는 제어부;

상기 제어부에 의해 산출된 회동반사판의 각도를 표시하는 디스플레이;를 더 포함한다.

본 발명에 따른 비젼검사장치는 별도의 광원을 추가하지 않고 조도를 조정하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 비젼검사장치는 각 검사대상제품에 대한 최적의 조도를 구현하는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 비젼검사장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명부의 조립사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명부의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명부의 조립사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명부의 분해사시도이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명에 따른 비젼검사장치의 사시도이다.

도 1을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 비젼검사장치는 제품공급부(701), 제품이송부(705), 영상촬영부(700), 조명부(702), 영상판독부(703), 선별부(704)를 포함한다.

제품공급부(701)는 제품의 불량여부를 판정하기 위해 생산된 검사대상제품을 공급한다.

제품이송부(705)는 상기 제품공급부(701)로부터 공급된 검사대상제품을 촬영 지점으로 이송한다.

제품이송부(705)로는 통상적으로 컨베이어벨트가 사용될 수도 있으나, 이에 국한되지 않고 로터리 테이블 등 다양한 이송방식이 채용될 수 있다.

영상촬영부(700)는 제품이송부(705)를 통해 이송되는 검사대상제품을 영상촬영한다.

조명부(702)는 상기 영상촬영부(700) 하부에 배치되어, 영상촬영을 위한 빛을 검사대상제품에 조사한다.

영상판독부(703)는 영상촬영부(700)에 의해 촬영된 영상을 이미지 프로세싱을 통해 불량여부를 판독한다.

불량여부는 스크래치 상태, 치수, 형상, 컬러 등 다양한 물리량이 검토될 수 있다.

선별부(704)는 영상판독부(703)에 의해 불량품으로 판독되는 경우 불량품을 제품이송부(705)로부터 이탈시키는 장치이다.

선별부(704)로는 압축공기를 분사하는 에어건 또는 실리더에 의해 구동되는 암 등 다양한 구조가 채택될 수 있다.

비젼검사장치에서 조명부(702)의 조도를 조정할 필요가 가끔 생긴다. 광원이 노후되어 제품 출하시의 조도가 나오지 않는 경우도 있고, 시공된 조명장치가 설계 사양을 충족시키지 못하는 경우가 있다. 이뿐 아니라, 제품에 따라 검사를 위한 조도를 변경해야 선명한 영상을 촬영할 수 있는 경우도 있다.

이러한 경우 새로운 조명장치로 교체해야 하고, 그에 따른 제반비용이 소요된다.

조명부(702)의 조도를 조정하기 위해 종래 기술에서 광원을 교체하는 방식과는 달리, 본 발명에서는 회동반사판(102)의 각도를 조정한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명부(702)의 조립사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명부(702)의 분해사시도이다.

도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 조명부(702)는 광원(103), 베이스프레임(100), 회동반사판(102)을 포함한다.

베이스프레임(100)은 조명부(702)의 틀을 이루는 구성이다.

영상촬영부(700)는 베이스프레임(100)의 상부에 배치되고, 검사대상제품은 상기 베이스프레임(100)의 하부에 배치된다.

베이스프레임(100)의 중앙에는 관통공(101)이 형성된다. 관통공(101)은 영상촬영부(700)가 관통공(101)의 하부에 배치되는 검사대상제품을 촬영할 수 있도록 시야 확보를 위한 것이다.

베이스프레임(100)의 단면은 다각형으로 형성된다. 도 2 및 도 3에서는 베이스프레임(100)의 단면이 사각형으로 형성되어 있으나, 이에 국한되지 않음을 밝혀둔다.

베이스프레임(100)의 가장자리를 따라 네 측면이 구비된다.

회동반사판(102)은 베이스프레임(100)의 가장자리를 따라 회동가능하도록 결합된다. 이를 통해 광원(103)에서 반사되는 빛을 집광 또는 확산시켜 조도의 조정이 가능하다.

통상적으로 조명장치는 공간을 많이 차지하므로, 이러한 확산판의 각도 조정을 통한 조도 조정은 별도의 광원(103)을 추가함에 따른 공간 확보 문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.

광원(103)은 조명효율을 고려하여 LED 모듈을 사용함이 바람직하다. 광원(103)은 베이스프레임(100)과 회동반사판(102) 중에서 선택된 위치에 고정된다. 즉, 광원(103)은 베이스프레임(100)에만 장착되거나, 회동반사판(102)에만 장착되거나, 아니면 베이스프레임(100)과 회동반사판(102) 모두에 장착될 수 있다.

그리고 광원(103)은 광원(103)의 집광 또는 확산 효과를 위해 회동반사판(102)의 내측면 상에 장착됨이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 조명부(702)는 회동반사판(102)에 회전축(104)이 억지끼움방식으로 결합된다.

이를 통해 회동반사판(102)에 적절한 힘을 부가하여 회동반사판(102)의 각도를 미세하게 조정이 가능하다. 이러한 구조는 별도의 부대장치가 요구되지 않아 설치비용이 적게 소요되고, 내구성 또한 높은 장점이 있다.

회전축(104)의 억지끼움을 위한 베이스프레임(100)과 회동반사판(102), 그리고 회전축(104)의 결합구조를 설명한다.

베이스프레임(100)의 가장자리에는 외측으로 개방된 하나 이상의 회동공(206)이 형성된다. 도 2에는 두 개의 회동공(206)이 형성되어 있다. 그러나 회동공(206)의 개수는 이에 국한되지 않는다.

그리고 회전축(104)이 삽입되도록 가장자리를 관통하여 제1 회전축 삽입공(100a)이 형성된다.

회동반사판(102)의 일측에는 상기 회동공(206)에 삽입되는 회동돌출부가 하나 이상 형성된다.

그리고 회동돌출부에는 회전축(104)이 삽입되는 제2 회전축 삽입공(102a)이 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 회전축(104)은 상기 제1 회전축 삽입공(100a), 제2 회전축 삽입공(102a)에 억지끼움되어, 상기 회동반사판(102)의 각도를 소정 각도로 조정가능한 것이다.

한편, 제품에 따라 반사도가 상이하여 제품의 영상촬영에 요구되는 적정 조도가 상이하다. 따라서 본 발명에서는 광센서(500)로 조도를 측정하고, 제어부에서 측정된 조도에 근거하여 기 설정된 기준 조도범위를 만족시키기 위한 회동반사판(102)의 각도를 산출하여 디스플레이에 표시한다.

이를 위해 본 발명은 광센서(500), 제어부, 디스플레이를 더 포함한다.

광센서(500)는 영상촬영부(700) 일측에 배치되어 상기 검사대상제품으로부터 반사된 빛의 조도를 측정한다.

제어부는 상기 광센서(500)에 의해 측정된 조도가 기설정된 기준 조도범위를 만족하지 않을 경우 상기 기준 조도범위를 만족시키기 위한 상기 회동반사판(102)의 각도를 산출한다.

디스플레이는 상기 제어부에 의해 산출된 회동반사판(102)의 각도를 표시한다.

이를 통해 반사도가 상이한 다양한 제품에 대한 비젼검사가 가능하도록 하였다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명부(702)의 조립사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명부(702)의 분해사시도이다.

제2 실시예에 따른 조명부(702)는 회동반사판((202)의 각도를 기설정된 각도로 신속하게 조정이 가능하도록 한 구조이다.

베이스프레임(200)의 가장자리에는 외측으로 개방된 하나 이상의 회동공(206)이 형성된다.

그리고 회전축(204)이 삽입되도록 가장자리를 관통하여 제1 회전축 삽입공(200a)이 형성된다.

상기 회동공(206)에는 회전축(204)이 삽입되는 방향에 수직한 방향의 측면 중 하나에 복수의 각도조절홈(301)이 형성된다. 도 4 및 도 5에는 세 개의 각도조절홈(301)이 도시되어 있으나, 각도조절홈(301)의 개수는 이에 국한되지 않는다.

회동반사판((202)의 일측에는 상기 회동공(206)에 삽입되는 회동돌출부(205)가 형성된다.

그리고 상기 회동돌출부(205)에는 회전축(204)이 삽입되는 제2 회전축 삽입공(202a)이 형성되며, 상기 각도조절홈(301)에 대향하는 상기 회동돌출부(205)의 위치에는 각도조절 돌출부(300)가 형성된다.

각도조절홈(301)에 삽입된 각도조절 돌출부(300)가 삽입된 상태를 안정적으로 유지하도록 스프링이 구비된다.

스프링은 회동돌출부(205)와 각도조절홈(301)이 대향하는 회동공(206)의 측면 사이에 개재되어 회동돌출부(205)를 탄성적으로 지지한다.

회전축(204)은 제1 회전축 삽입공(200a), 제2 회전축 삽입공(202a) 그리고 스프링에 삽입되어 결합된다. 이 때 회전축(204)은 제1 실시예와 달리 헐거운 끼워맞춤으로 삽입된다.

이와 같은 구조로 이뤄진 제2 실시예에 따른 조명부(702)는 각도조절 돌출부(300)가 각도조절홈(301)에 삽입되어 회동반사판((202)의 각도를 기설정된 소정 각도로 신속하게 조정이 가능한 것이다.

본 발명은 회동반사판((202)의 각도를 변경하여 조도를 조정함으로써 광원(203)이 노후되거나 선택된 광원(203)의 사양이 잘못 선택된 경우에 효과적으로 조도를 조정가능하도록 하는 한편, 공간을 많이 차지하는 별도의 광원(203)을 설치하지 않고도 조도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100- 베이스프레임 200- 베이스프레임
100a- 제1 회전축 삽입공 200a- 제1 회전축 삽입공
101- 관통공 201- 관통공
102- 회동반사판 202- 회동반사판
102a- 제2 회전축 삽입공 202a- 제2 회전축 삽입공
103- 광원 203- 광원
104- 회전축 204- 회전축
205- 회동돌출부 206- 회동공
300- 각도조절 돌출부 301- 각도조절홈
500- 광센서 600- 스프링
700- 영상촬영부 701- 제품공급부
702- 조명부 703- 영상판독부
704- 선별부 705- 제품이송부

Claims (5)

1. 제품의 불량 여부를 판정하는 비젼검사장치에 있어서,
   제품의 불량여부를 판정하기 위해 검사대상제품을 공급하는 제품공급부;
   상기 제품공급부로부터 공급된 검사대상제품을 이송하는 제품이송부;
   상기 제품이송부를 통해 이송되는 검사대상제품을 영상촬영하는 영상촬영부;
   상기 영상촬영부 하부에 배치되어, 상기 영상촬영을 위한 빛을 상기 검사대상제품에 조사하는 조명부;
   상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상을 이미지 프로세싱을 통해 불량여부를 판독하는 영상판독부;
   상기 영상판독부에 의해 불량품으로 판독되는 경우 불량품을 상기 제품이송부로부터 이탈시키는 선별부;를 포함하는, 비젼검사장치
2. 제1항에 있어서,
   상기 조명부는,
   광원;
   단면은 다각형으로 형성되고 중앙에는 관통공이 형성되어, 조명부의 틀을 이루는 베이스프레임;
   상기 베이스프레임의 가장자리를 따라 회동가능하도록 결합된 회동반사판;
   상기 광원은 베이스프레임과 회동반사판 중에서 선택된 위치에 고정되며, 상기 회동반사판의 각도조정을 통해 상기 조명부의 조도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 비젼검사장치
3. 제2항에 있어서,
   상기 베이스프레임은 가장자리에 외측으로 개방된 하나 이상의 회동공이 형성되며, 회전축이 삽입되도록 가장자리를 관통하여 제1 회전축 삽입공이 형성되고,
   상기 회동반사판의 일측에는 상기 회동공에 삽입되는 회동돌출부가 하나 이상 형성되고, 상기 회동돌출부에는 회전축이 삽입되는 제2 회전축 삽입공이 형성되며, 그리고
   회전축;을 더 포함하고,
   상기 회전축은 상기 제1 회전축 삽입공, 제2 회전축 삽입공에 억지끼움되어, 상기 회동반사판의 각도를 소정 각도로 조정가능한 것을 특징으로 하는, 비젼검사장치
4. 제2항에 있어서,
   상기 베이스프레임은 가장자리에 외측으로 개방된 하나 이상의 회동공이 형성되며, 회전축이 삽입되도록 가장자리를 관통하여 제1 회전축 삽입공이 형성되고,
   상기 회동공에는 상기 회전축이 삽입되는 방향에 수직한 방향의 측면 중 하나에 복수의 각도조절홈이 형성되고,
   상기 회동반사판의 일측에는 상기 회동공에 삽입되는 회동돌출부가 형성되고, 상기 회동돌출부에는 회전축이 삽입되는 제2 회전축 삽입공이 형성되며,
   상기 각도조절홈에 대향하는 상기 회동돌출부의 위치에 각도조절 돌출부가 형성되며,
   상기 회동돌출부와 상기 각도조절홈이 대향하는 회동공의 측면 사이에 개재되어 회동돌출부를 탄성적으로 지지하는 스프링;을 더 포함하되,
   상기 회전축은 상기 제1 회전축 삽입공, 제2 회전축 삽입공 그리고 스프링에 삽입되어 결합되며, 상기 각도조절 돌출부가 각도조절홈에 삽입되어 상기 회동반사판의 각도를 소정 각도로 조정가능한 것을 특징으로 하는, 비젼검사장치
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 영상촬영부 일측에 배치되어 상기 검사대상제품으로부터 반사된 빛의 조도를 측정하는 광센서;
   상기 광센서에 의해 측정된 조도가 기설정된 기준 조도범위를 만족하지 않을 경우 상기 기준 조도범위를 만족시키기 위한 상기 회동반사판의 각도를 산출하는 제어부;
   상기 제어부에 의해 산출된 회동반사판의 각도를 표시하는 디스플레이;를 더 포함하는, 비젼검사장치

Images