KR20230117772A - Computer numerical control based machine vision inspection system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생산품을 제작하는 CNC 머신과, CNC 머신의 출구측에 배치되고 CNC 머신으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품을 일방향으로 이송시키는 컨베이어를 포함하는 생산유닛; 컨베이어의 일측에 구비되어 CNC 머신으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품의 불량 여부를 비교 분석하는 비전검사 유닛; 및 CNC 머신의 일측에 구비되고, CNC 머신이 설치된 설치대상면과, CNC 머신의 작업대를 상호 평행하게 유지시키는 위치결정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하여, 생산품의 불량률을 대폭 저감하고 수작업에 의존하던 불량 검사를 자동화하여 생산성 및 가격 경쟁력 향상이 가능한 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention includes a production unit including a CNC machine for manufacturing a product, and a conveyor disposed at an exit side of the CNC machine and conveying a plurality of products manufactured and discharged from the CNC machine in one direction; A vision inspection unit provided on one side of the conveyor to compare and analyze defects of a plurality of products manufactured and discharged from the CNC machine; And a positioning unit that is provided on one side of the CNC machine and keeps the installation surface on which the CNC machine is installed and the work table of the CNC machine parallel to each other, thereby significantly reducing the defective rate of products and It is about a CNC-based machine vision inspection system that can improve productivity and price competitiveness by automating defect inspection.

Description

ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템{COMPUTER NUMERICAL CONTROL BASED MACHINE VISION INSPECTION SYSTEM}CNC-based machine vision inspection system {COMPUTER NUMERICAL CONTROL BASED MACHINE VISION INSPECTION SYSTEM}

본 발명은 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산품의 불량률을 대폭 저감하고 수작업에 의존하던 불량 검사를 자동화하여 생산성 및 가격 경쟁력 향상이 가능한 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a CNC-based machine vision inspection system, and more particularly, to a CNC-based machine vision inspection system capable of improving productivity and price competitiveness by significantly reducing the defect rate of products and automating defect inspections that used to rely on manual work.

4차 산업 혁명은 제조업 분야에서도 스마트 팩토리의 건설에 따른 혁신과 변화라 할 수 있는 새로운 성장 동력을 제공하는 촉매제가 되고 있다.The 4th industrial revolution is also becoming a catalyst for providing new growth engines in the manufacturing sector, which can be called innovation and change according to the construction of smart factories.

CNC 머신을 이용한 기존의 제품 제작 시스템은 크랙 등의 불량이 생길 가능성이 높고, 그 불량을 걸러내기 위한 품질 검사를 위해 작업자가 직접 육안이나 현미경 등을 이용하는 수작업 방식을 사용하고 있다. Existing product manufacturing systems using CNC machines are highly likely to have defects such as cracks, and a manual method using the naked eye or a microscope is used by a worker for quality inspection to filter out the defects.

특히, 분말 사출 성형 방식으로 제작되는 제품은 크랙 등의 불량이 생길 가능성이 높고, 그 불량을 걸러내기 위한 품질 검사를 위해 작업자가 직접 육안이나 현미경 등을 이용하는 수작업 방식을 사용하고 있다. In particular, a product manufactured by the powder injection molding method is highly likely to have defects such as cracks, and a manual method using the naked eye or a microscope is used by a worker for quality inspection to filter out the defect.

이러한 수작업 방식은 추가 작업자가 필요하여 생산 단가를 높이는 요인이 되고, 작업자가 모든 생산품을 직접 검사해야 하므로 생산 속도를 낮추는 요인이 된다.This manual method is a factor that increases the production cost by requiring additional workers, and a factor that lowers the production speed because the operator has to inspect all products directly.

또한, 품질 검사의 정확도는 제품에 대한 신뢰도와 직결하므로, 품질 검사는 기업의 경쟁력 향상 및 신뢰도 향상에 매우 중요한 역할을 하게 되는 것이다.In addition, since the accuracy of quality inspection is directly related to the reliability of a product, quality inspection plays a very important role in improving a company's competitiveness and reliability.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 생산품의 불량률을 대폭 저감하고 수작업에 의존하던 불량 검사를 자동화하여 정확성이 높고 생산성 및 가격 경쟁력 향상이 가능한 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention was invented to improve the above problems, and to provide a CNC-based machine vision inspection system capable of significantly reducing the defect rate of products and automating defect inspections that depended on manual work to improve productivity and price competitiveness with high accuracy. it is for

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 생산품을 제작하는 CNC 머신과, 상기 CNC 머신의 출구측에 배치되고 상기 CNC 머신으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품을 일방향으로 이송시키는 컨베이어를 포함하는 생산유닛; 상기 컨베이어의 일측에 구비되어 상기 CNC 머신으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품의 불량 여부를 비교 분석하는 비전검사 유닛; 및 상기 CNC 머신의 일측에 구비되고, 상기 CNC 머신이 설치된 설치대상면과, 상기 CNC 머신의 작업대를 상호 평행하게 유지시키는 위치결정 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템을 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a production comprising a CNC machine for manufacturing products, and a conveyor disposed at the exit side of the CNC machine and conveying in one direction a plurality of products manufactured and discharged from the CNC machine. unit; a vision inspection unit provided on one side of the conveyor and comparing and analyzing defects of a plurality of products manufactured and discharged from the CNC machine; and a positioning unit provided on one side of the CNC machine and maintaining a surface on which the CNC machine is installed and a work table of the CNC machine parallel to each other. can

여기서, 상기 위치결정 유닛은, 상기 CNC 머신의 바닥면을 받침 지지하며 유체 압력으로 신축 가능한 지지 다리를 포함하는 높낮이 조절부와, 상기 높낮이 조절부와 전기적으로 연결되며, 상기 CNC 머신의 상부 일측에 구비되어 상기 설치대상면을 향하여 레이저빔을 조사하는 복수의 발광부와, 상기 높낮이 조절부와 전기적으로 연결되며, 상기 지지 다리의 하단부 일측에 구비되어 설치대상면에 접촉 배치되고, 상기 발광부와 일직선상에 배치되는 복수의 수광부를 포함하며, 상기 높낮이 조절부는, 상기 CNC 머신이 상기 설치대상면에 설치된 직후 상기 복수의 발광부 각각과 일직선상에 배치되는 상기 복수의 수광부 각각 사이의 거리들을 비교하여 동일한지의 여부에 따라 가동 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.Here, the positioning unit supports the bottom surface of the CNC machine and is electrically connected to a height adjusting unit including a support leg that can be stretched by fluid pressure, and the height adjusting unit, and is connected to one upper side of the CNC machine A plurality of light emitting units provided to irradiate laser beams toward the installation target surface and electrically connected to the height adjusting unit, provided at one side of the lower end of the support leg and placed in contact with the installation target surface, and the light emitting unit and It includes a plurality of light-receiving units disposed in a straight line, and the height adjusting unit compares distances between each of the plurality of light-emitting units and each of the plurality of light-receiving units disposed in a straight line immediately after the CNC machine is installed on the installation target surface. It is characterized in that operation is determined depending on whether they are the same.

이때, 상기 비전검사 유닛은, 상기 CNC 머신의 출구로부터 배출되는 상기 생산품을 상기 컨베이어 입구에 안착시키는 안착부와, 상기 생산품의 규격과 치수 및 평탄화 정도와 외형과 치형을 포함한 수치 데이터와 상기 생산품의 모양과 형상 데이터가 입력 저장된 서버 DB와, 상기 컨베이어 일측에 배치되어 상기 CNC 머신의 출구로부터 배출되는 상기 생산품을 서로 다른 복수의 각도에서 실시간으로 촬영하는 복수의 카메라모듈과, 상기 복수의 카메라모듈에 의하여 실시간으로 수집되는 상기 복수의 생산품들의 이미지와, 상기 서버 DB에 저장된 상기 수치 데이터 및 상기 모양과 형상 데이터를 비교 분석하여 불량 여부를 판단함과 동시에, 상기 불량 여부에 따른 불량 데이터를 상기 서버 DB에 전송하는 비교분석부와, 상기 컨베이어 출구 일측에 구비되어 상기 비교분석부에 의하여 불량품으로 판별된 생산품을 선별하여 상기 컨베이어로부터 분리시키는 선별부를 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the vision inspection unit includes a seating portion for seating the product discharged from the exit of the CNC machine at the entrance of the conveyor, and numerical data including specifications, dimensions, flatness, shape, and tooth shape of the product, and A server DB in which shape and shape data are input and stored, a plurality of camera modules disposed on one side of the conveyor and photographing the product discharged from the exit of the CNC machine in real time from a plurality of different angles, and the plurality of camera modules By comparing and analyzing the image of the plurality of products collected in real time by the product, the numerical data and the shape and shape data stored in the server DB, whether or not a defect is determined, and at the same time, defective data according to whether or not the defect is present is stored in the server DB. It is characterized in that it includes a comparison and analysis unit for transmitting to the conveyor, and a sorting unit provided at one side of the conveyor exit and sorting products determined as defective by the comparison and analysis unit and separating them from the conveyor.

또한, 상기 안착부는, 상기 생산품을 클램핑하여 상기 컨베이어 입구에 안착시키는 제1 로봇암을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the seating unit is characterized in that it includes a first robot arm for clamping the product to be seated at the entrance of the conveyor.

아울러, 상기 선별부는, 상기 불량품으로 판별된 생산품을 클램핑하여 상기 컨베이어로부터 분리시키는 제2 로봇암을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sorting unit is characterized in that it includes a second robot arm for clamping the products determined as defective products and separating them from the conveyor.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 수작업에 따른 품질 검사를 대체하여 정확성이 높고 자동화된 품질 검사 시스템을 제공할 수 있는 특장점을 가지게 될 것이다.According to the present invention configured as described above, it will have a feature that can provide an automated quality inspection system with high accuracy by replacing manual quality inspection.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 주요부인 비전검사 유닛의 전체적인 구성을 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도
도 4는 도 3의 iv 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 주요부인 비전검사 유닛중 카메라모듈을 지지하는 구조를 도시한 개념도1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a CNC-based machine vision inspection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a vision inspection unit, which is a main part of a CNC-based machine vision inspection system according to another embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a CNC-based machine vision inspection system according to another embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram showing a structure supporting a camera module among vision inspection units, which are main parts of a CNC-based machine vision inspection system according to another embodiment of the present invention, as viewed from the viewpoint iv of FIG. 3;

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In this specification, this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention, and to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.And the invention is only defined by the scope of the claims.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well-known components, well-known operations and well-known techniques have not been described in detail in order to avoid obscuring the interpretation of the present invention.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification, and terms used (referred to) in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated in the phrase, and components and operations referred to as 'comprising (or including)' do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations. .

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless they are defined.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도이다.First, FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a CNC-based machine vision inspection system according to an embodiment of the present invention.

그리고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 주요부인 비전검사 유닛(200)의 전체적인 구성을 도시한 개념도이다.And, Figure 2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the vision inspection unit 200, which is a main part of the CNC-based machine vision inspection system according to another embodiment of the present invention.

또한, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a CNC-based machine vision inspection system according to another embodiment of the present invention.

아울러, 도 4는 도 3의 iv 시점에서 바라본 것으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 주요부인 비전검사 유닛(200)중 카메라모듈(230)을 지지하는 구조를 도시한 개념도이다.In addition, FIG. 4 is a view from the viewpoint iv of FIG. 3, showing a structure supporting the camera module 230 of the vision inspection unit 200, which is the main part of the CNC-based machine vision inspection system according to another embodiment of the present invention. It is a concept diagram.

본 발명은 도 1과 같이 생산유닛(100)의 컨베이어(120) 일측에 구비된 비전검사 유닛(200)이 생산품(500)의 불량 여부를 비교 분석하되, 위치결정 유닛(300)이 생산유닛(100)의 CNC 머신(110)의 평형을 유지시키는 구조임을 파악할 수 있다.In the present invention, as shown in FIG. 1, the vision inspection unit 200 provided on one side of the conveyor 120 of the production unit 100 compares and analyzes whether the product 500 is defective, but the positioning unit 300 is the production unit ( It can be seen that the structure of maintaining the balance of the CNC machine 110 of 100).

생산유닛(100)은 생산품(500)을 제작하는 CNC 머신(110)과, CNC 머신(110)의 출구측에 배치되고 CNC 머신(110)으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품(500)을 일방향으로 이송시키는 컨베이어(120)를 포함하는 것이다.The production unit 100 is disposed on the exit side of the CNC machine 110 for manufacturing the product 500 and the CNC machine 110 and produces and discharges a plurality of products 500 from the CNC machine 110 in one direction. It includes a conveyor 120 for transporting.

비전검사 유닛(200)은 컨베이어(120)의 일측에 구비되어 CNC 머신(110)으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품(500)의 불량 여부를 비교 분석하는 것이다.The vision inspection unit 200 is provided on one side of the conveyor 120 to compare and analyze whether a plurality of products 500 manufactured and discharged from the CNC machine 110 are defective.

위치결정 유닛(300)은 CNC 머신(110)의 일측에 구비되고, CNC 머신(110)이 설치된 설치대상면(400)과, CNC 머신(110)의 작업대(이하 미도시)를 상호 평행하게 유지시키는 것이다.The positioning unit 300 is provided on one side of the CNC machine 110, and maintains the installation target surface 400 on which the CNC machine 110 is installed and the work table (hereinafter not shown) of the CNC machine 110 in parallel with each other. is to do

본 발명은 상기와 같은 구성의 실시예를 적용할 수 있으며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론일 것이다.The present invention can apply an embodiment of the configuration as described above, and it will be obvious that the following various embodiments are also applicable.

우선, 위치결정 유닛(300)은, CNC 머신(110)의 바닥면을 받침 지지하며 유체 압력으로 신축 가능한 지지 다리(311)를 포함하는 높낮이 조절부(310)를 포함할 수 있다.First, the positioning unit 300 may include a height adjusting unit 310 including a support leg 311 that supports the bottom surface of the CNC machine 110 and is flexible with fluid pressure.

지지 다리(311)의 상하 방향에 대한 신장 및 수축은 유압 실린더 구조를 채택하거나, LM가이드와 같은 전동모터와 연동하는 방식을 채택할 수도 있을 것이다.Extension and contraction of the support leg 311 in the vertical direction may adopt a hydraulic cylinder structure or a method of interlocking with an electric motor such as an LM guide.

그리고, 위치결정 유닛(300)은, 높낮이 조절부(310)와 전기적으로 연결되며, CNC 머신(110)의 상부 일측에 구비되어 설치대상면(400)을 향하여 레이저빔을 조사하는 복수의 발광부(320)를 포함할 수 있다.In addition, the positioning unit 300 is electrically connected to the height adjusting unit 310, and is provided on one side of the upper part of the CNC machine 110 to irradiate a laser beam toward the installation target surface 400. (320).

그리고, 위치결정 유닛(300)은, 높낮이 조절부(310)와 전기적으로 연결되며, 지지 다리(311)의 하단부 일측에 구비되어 설치대상면(400)에 접촉 배치되고, 발광부(320)와 일직선상에 배치되는 복수의 수광부(330)를 포함할 수도 있다.In addition, the positioning unit 300 is electrically connected to the height adjusting unit 310, is provided on one side of the lower end of the support leg 311, is disposed in contact with the installation target surface 400, and is disposed in contact with the light emitting unit 320 It may also include a plurality of light receiving units 330 disposed on a straight line.

따라서, 높낮이 조절부(310)는, CNC 머신(110)이 설치대상면(400)에 설치된 직후 복수의 발광부(320) 각각과 일직선상에 배치되는 복수의 수광부(330) 각각 사이의 거리들을 비교하여 동일한지의 여부에 따라 가동 여부가 결정되는 것이다.Therefore, the height adjusting unit 310 determines the distance between each of the plurality of light emitting units 320 and each of the plurality of light receiving units 330 disposed in a straight line immediately after the CNC machine 110 is installed on the installation target surface 400. Whether or not they are the same is determined by comparison.

한편, 비전검사 유닛(200)은, 도 2 및 도 3과 같이 CNC 머신(110)의 출구로부터 배출되는 생산품(500)을 컨베이어(120) 입구에 안착시키는 안착부(210)를 포함할 수 있다.On the other hand, the vision inspection unit 200, as shown in FIGS. 2 and 3, may include a seating portion 210 for seating the product 500 discharged from the exit of the CNC machine 110 at the entrance of the conveyor 120. .

안착부(210)는 생산품(500)을 클램핑하여 컨베이어(120) 입구에 안착시키는 제1 로봇암(211)을 포함할 수 있다.The seating unit 210 may include a first robot arm 211 that clamps the product 500 and places it at the entrance of the conveyor 120 .

그리고, 비전검사 유닛(200)은, 생산품(500)의 규격과 치수 및 평탄화 정도와 외형과 치형을 포함한 수치 데이터와 생산품(500)의 모양과 형상 데이터가 입력 저장된 서버 DB(220)를 포함할 수 있다.In addition, the vision inspection unit 200 may include a server DB 220 in which numerical data including specifications, dimensions, flatness, external shape, and tooth shape of the product 500 and shape and shape data of the product 500 are input and stored. can

그리고, 비전검사 유닛(200)은, 컨베이어(120) 일측에 배치되어 CNC 머신(110)의 출구로부터 배출되는 생산품(500)을 서로 다른 복수의 각도에서 실시간으로 촬영하는 복수의 카메라모듈(230)을 포함할 수 있다.In addition, the vision inspection unit 200 is disposed on one side of the conveyor 120 and photographs the product 500 discharged from the exit of the CNC machine 110 in real time from a plurality of different angles (230) can include

또한, 비전검사 유닛(200)은, 복수의 카메라모듈(230)에 의하여 실시간으로 수집되는 복수의 생산품(500)들의 이미지와, 서버 DB(220)에 저장된 수치 데이터 및 모양과 형상 데이터를 비교 분석하여 불량 여부를 판단함과 동시에, 불량 여부에 따른 불량 데이터를 서버 DB(220)에 전송하는 비교분석부(240)를 포함할 수 있다.In addition, the vision inspection unit 200 compares and analyzes images of a plurality of products 500 collected in real time by a plurality of camera modules 230 and numerical data and shape and shape data stored in the server DB 220. It may include a comparison and analysis unit 240 that determines whether or not a product is defective and transmits defective data according to whether or not the product is defective to the server DB 220 at the same time.

비교분석부(240)는, CNC 머신(110)의 설계 및 이미지 데이터와, 기존 생산품(500)들의 다양한 불량 및 결함 이미지와 복수의 카메라모듈(230)들이 촬영한 불량 및 결함 이미지를 서로 비교한 결과를 토대로 생산품(500)의 세분화한 데이터를 학습하여 불량 발생한 생산품(500)과 정상적인 생산품(500)의 판별능력을 향상시키는 딥러닝 기반의 인공지능 알고리즘을 채택하고 있다.The comparison and analysis unit 240 compares the design and image data of the CNC machine 110 with various defects and defect images of the existing products 500 and defects and defect images taken by the plurality of camera modules 230. Based on the results, a deep learning-based artificial intelligence algorithm that learns the subdivided data of the product 500 and improves the ability to discriminate between a defective product 500 and a normal product 500 is adopted.

아울러, 비전검사 유닛(200)은, 컨베이어(120) 출구 일측에 구비되어 비교분석부(240)에 의하여 불량품으로 판별된 생산품(500)을 선별하여 컨베이어(120)로부터 분리시키는 선별부(250)를 포함할 수 있다.In addition, the vision inspection unit 200 is provided on one side of the exit of the conveyor 120, and selects the product 500 determined to be defective by the comparative analysis unit 240 and separates it from the conveyor 120. can include

선별부(250)는, 불량품으로 판별된 생산품(500)을 클램핑하여 컨베이어(120)로부터 분리시키는 제2 로봇암(251)을 포함할 수도 있다.The sorting unit 250 may include a second robot arm 251 that separates the product 500 determined to be defective from the conveyor 120 by clamping it.

따라서, CNC 머신(110)을 통하여 생산품(500)을 제작하면, 생산품(500)은 컨베이어(120)를 따라 다음 공정 수행을 위하여 이송되는데, 여기서 안착부(210)의 제1 로봇암(211)이 CNC 머신(110)으로부터 제작된 생산품(500)들을 컨베이어(120) 입구측에 안착시킨다.Therefore, when the product 500 is manufactured through the CNC machine 110, the product 500 is transported along the conveyor 120 for the next process, where the first robot arm 211 of the seating part 210 Products 500 manufactured from the CNC machine 110 are seated at the entrance of the conveyor 120.

비교분석부(240)는, 컨베이어(120)를 따라 일방향으로 이송되는 생산품(500)들은 서버 DB(220)에 기저장된 정상적인 제품과 다양한 불량 사례에 따른 불량품의 각종 데이터를 기반으로 하여, 카메라모듈(230)이 촬영한 복수의 생산품(500)들 각각의 촬영 데이터를 서버 DB(220)의 저장 정보와 비교하여 각각의 생산품(500)들의 불량품(500', 이하 도 3 참조) 여부를 판별하게 된다.The comparison and analysis unit 240, the products 500 transported in one direction along the conveyor 120, based on various data of normal products and defective products according to various defective cases previously stored in the server DB 220, camera module 230 compares the photographing data of each of the plurality of products 500 photographed with the information stored in the server DB 220 to determine whether or not each product 500 is defective (500', see FIG. 3 below). do.

이어서 선별부(250)는 제2 로봇암(251)을 이용하여 불량품(500')을 컨베이어(120)로부터 분리하고, 정상적인 생산품(500)들은 계속 이동하여 다음 공정으로 이송되는 것이다.Subsequently, the sorting unit 250 separates the defective products 500' from the conveyor 120 using the second robot arm 251, and the normal products 500 continue to move and are transferred to the next process.

한편, 비전검사 유닛(200)은, 도 3 및 도 4와 같이 컨베이어(120)의 상부측에 설치되는 원호 형상의 제1 단위 프레임(261)들에 의하여 전체적으로 반구 형상을 형성하는 제1 지지 프레임(260)과, 컨베이어(120)의 하부측에 설치되는 원호 형상의 제2 단위 프레임(271)들에 의하여 전체적으로 반구 형상을 형성하는 제2 지지 프레임(270)을 포함할 수 있다.On the other hand, the vision inspection unit 200, as shown in Figures 3 and 4, the first support frame that forms a hemispherical shape as a whole by the arc-shaped first unit frames 261 installed on the upper side of the conveyor 120 260 and the arc-shaped second unit frames 271 installed on the lower side of the conveyor 120 may include a second support frame 270 forming a hemispherical shape as a whole.

여기서, 복수의 카메라모듈(230) 각각은 제1 단위 프레임(261) 및 제2 단위 프레임(271)에 위치 변경 가능하게 설치될 수 있다.Here, each of the plurality of camera modules 230 may be installed in the first unit frame 261 and the second unit frame 271 so as to be changeable.

카메라모듈(230)의 설치갯수 또한 제1, 2 단위 프레임(261, 262)의 폭과 길이에 따라 적절히 가감하여 설치할 수도 있음은 물론이다.Of course, the number of camera modules 230 installed may also be appropriately increased or decreased according to the width and length of the first and second unit frames 261 and 262.

이때, 제1 지지 프레임(260)과 제2 지지 프레임(270)의 하단부 가장자리를 형성하는 베이스 프레임(280)은 전체적으로 링 형상으로 형성되어지되, 컨베이어(120)를 따라 일방향으로 이송되는 복수의 생산품(500)들 각각의 경로에 지장을 주지 않도록 베이스 프레임(280)의 양측에는 절개부(281)가 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the base frame 280 forming the lower edge of the first support frame 260 and the second support frame 270 is formed in a ring shape as a whole, and a plurality of products are transported in one direction along the conveyor 120. It is preferable that cutouts 281 are formed on both sides of the base frame 280 so as not to interfere with each path of the 500 .

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.Hereinafter, the operation and effect of the CNC-based machine vision inspection system according to a preferred embodiment of the present invention will be reviewed as follows.

우선, 본 발명은 생산품(500)을 제작하는 CNC 머신(110)과, CNC 머신(110)의 출구측에 배치되고 CNC 머신(110)으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품(500)을 일방향으로 이송시키는 컨베이어(120)를 포함하는 생산유닛(100); 컨베이어(120)의 일측에 구비되어 CNC 머신(110)으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품(500)의 불량 여부를 비교 분석하는 비전검사 유닛(200); 및 CNC 머신(110)의 일측에 구비되고, CNC 머신(110)이 설치된 설치대상면(400)과, CNC 머신(110)의 작업대(이하 미도시)를 상호 평행하게 유지시키는 위치결정 유닛(300)을 포함하는 것을 특징으로 하여, 수작업에 따른 품질 검사를 대체하여 정확성이 높고 자동화된 품질 검사 시스템을 제공할 수 있는 특장점을 가지게 될 것이다.First, the present invention transfers the CNC machine 110 for manufacturing the product 500 and the plurality of products 500 disposed at the exit side of the CNC machine 110 and manufactured and discharged from the CNC machine 110 in one direction. a production unit 100 including a conveyor 120; A vision inspection unit 200 provided on one side of the conveyor 120 to compare and analyze defects of a plurality of products 500 manufactured and discharged from the CNC machine 110; And a positioning unit 300 provided on one side of the CNC machine 110 and maintaining the installation target surface 400 on which the CNC machine 110 is installed and the work table (hereinafter not shown) of the CNC machine 110 in parallel with each other. ), it will have the advantage of providing a highly accurate and automated quality inspection system by replacing manual quality inspection.

여기서, 본 발명에 따른 위치결정 유닛(300)은, CNC 머신(110)의 바닥면을 받침 지지하며 유체 압력으로 신축 가능한 지지 다리(311)를 포함하는 높낮이 조절부(310)와, 높낮이 조절부(310)와 전기적으로 연결되며, CNC 머신(110)의 상부 일측에 구비되어 설치대상면(400)을 향하여 레이저빔을 조사하는 복수의 발광부(320)와, 높낮이 조절부(310)와 전기적으로 연결되며, 지지 다리(311)의 하단부 일측에 구비되어 설치대상면(400)에 접촉 배치되고, 발광부(320)와 일직선상에 배치되는 복수의 수광부(330)를 포함하며, 높낮이 조절부(310)는, CNC 머신(110)이 설치대상면(400)에 설치된 직후 복수의 발광부(320) 각각과 일직선상에 배치되는 복수의 수광부(330) 각각 사이의 거리들을 비교하여 동일한지의 여부에 따라 가동 여부가 결정되도록 함으로써, 분말 사출 성형에 의하여 제작되는 플랜지를 포함한 각종 생산품을 제작하기 위한 CNC 머신의 안정적인 생산 환경을 제공할 수 있게 될 것이다.Here, the positioning unit 300 according to the present invention supports the bottom surface of the CNC machine 110 and includes a height adjusting unit 310 including a support leg 311 that can be stretched by fluid pressure, and a height adjusting unit 310 and electrically connected, a plurality of light emitting units 320 provided on one side of the upper portion of the CNC machine 110 to irradiate a laser beam toward the installation target surface 400, and the height adjusting unit 310 and electrical connected to, provided on one side of the lower end of the support leg 311, disposed in contact with the installation target surface 400, and including a plurality of light receiving units 330 arranged in a straight line with the light emitting unit 320, and a height adjusting unit (310), immediately after the CNC machine 110 is installed on the installation target surface 400, the distances between each of the plurality of light emitting units 320 and each of the plurality of light receiving units 330 arranged on a straight line are compared to determine whether they are the same. By determining whether to operate according to, it will be possible to provide a stable production environment for CNC machines for manufacturing various products including flanges manufactured by powder injection molding.

이때, 본 발명에 따른 비전검사 유닛(200)은, CNC 머신(110)의 출구로부터 배출되는 생산품(500)을 컨베이어(120) 입구에 안착시키는 안착부(210)와, 생산품(500)의 규격과 치수 및 평탄화 정도와 외형과 치형을 포함한 수치 데이터와 생산품(500)의 모양과 형상 데이터가 입력 저장된 서버 DB(220)와, 컨베이어(120) 일측에 배치되어 CNC 머신(110)의 출구로부터 배출되는 생산품(500)을 서로 다른 복수의 각도에서 실시간으로 촬영하는 복수의 카메라모듈(230)과, 복수의 카메라모듈(230)에 의하여 실시간으로 수집되는 복수의 생산품(500)들의 이미지와, 서버 DB(220)에 저장된 수치 데이터 및 모양과 형상 데이터를 비교 분석하여 불량 여부를 판단함과 동시에, 불량 여부에 따른 불량 데이터를 서버 DB(220)에 전송하는 비교분석부(240)와, 컨베이어(120) 출구 일측에 구비되어 비교분석부(240)에 의하여 불량품으로 판별된 생산품(500)을 선별하여 컨베이어(120)로부터 분리시키는 선별부(250)를 포함함으로써, 수작업에 의존하는 기존의 검사 판별에 따른 작업공수와 시간을 대폭적으로 단축시키고 정확도를 높이고 신속하게 대량으로 불량품의 선별이 가능하게 함으로써 궁극적으로는 불량률 저감에 큰 도움이 될 것이다.At this time, the vision inspection unit 200 according to the present invention, the seating portion 210 for seating the product 500 discharged from the outlet of the CNC machine 110 at the entrance of the conveyor 120, and the standard of the product 500 A server DB 220 in which numerical data including dimensions, flatness, shape and tooth shape, and shape and shape data of the product 500 are entered and stored, and disposed on one side of the conveyor 120 and discharged from the exit of the CNC machine 110 A plurality of camera modules 230 for photographing the product 500 to be produced in real time from a plurality of different angles, images of the plurality of products 500 collected in real time by the plurality of camera modules 230, and a server DB A comparative analysis unit 240 that compares and analyzes numerical data and shape and shape data stored in 220 to determine whether or not it is defective and transmits defective data according to whether or not it is defective to the server DB 220, and the conveyor 120 ) By including a sorting unit 250 provided at one side of the exit and sorting the product 500 determined to be defective by the comparative analysis unit 240 and separating it from the conveyor 120, Ultimately, it will be of great help in reducing the defect rate by significantly reducing the man-hours and time according to the process, increasing the accuracy, and enabling the rapid screening of defective products in large quantities.

또한, 안착부(210)는, 생산품(500)을 클램핑하여 컨베이어(120) 입구에 안착시키는 제1 로봇암(211)을 포함하고, 선별부(250)는, 불량품으로 판별된 생산품(500)을 클램핑하여 컨베이어(120)로부터 분리시키는 제2 로봇암(251)을 포함함으로써, 생산품의 이송 및 불량품 선별에 이르는 일련의 공정을 자동화하여 작업 효율과 생산성의 대폭적인 향상을 도모할 수 있게 될 것이다.In addition, the seating unit 210 includes a first robot arm 211 for clamping the product 500 and seating it at the entrance of the conveyor 120, and the sorting unit 250 includes the product 500 determined as a defective product. By including the second robot arm 251 for clamping and separating from the conveyor 120, it will be possible to significantly improve work efficiency and productivity by automating a series of processes ranging from transporting products and sorting defective products. .

이상과 같이 본 발명은 생산품의 불량률을 대폭 저감하고 수작업에 의존하던 불량 검사를 자동화하여 정확성이 높고 생산성 및 가격 경쟁력 향상이 가능한 CNC 기반 머신 비전 검사 시스템을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the basic technical idea of the present invention is to provide a CNC-based machine vision inspection system capable of significantly reducing the defect rate of products and automating the defect inspection, which used to depend on manual labor, and improving productivity and price competitiveness with high accuracy. can

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.And, of course, many other modifications and applications are possible to those skilled in the art within the scope of the basic technical idea of the present invention.

100...생산유닛
110...CNC 머신
120...컨베이어
200...비전검사 유닛
210...안착부
211...제1 로봇암
220...서버 DB
230...카메라모듈
240...비교분석부
250...선별부
251...제2 로봇암
260...제1 지지 프레임
261...제1 단위 프레임
270...제2 지지 프레임
271...제2 단위 프레임
280...베이스 프레임
281...절개부
300...위치결정 유닛
310...높낮이 조절부
311...지지 다리
320...발광부
330...수광부
400...설치대상면
500...생산품100 ... production units
110...CNC machine
120 ... conveyor
200...vision inspection unit
210 ... seat
211 ... the first robot arm
220 ... Server DB
230 ... camera module
240 ... comparative analysis unit
250 ... selector
251 ... 2nd robot arm
260 ... first support frame
261 ... first unit frame
270 ... second support frame
271 ... second unit frame
280... base frame
281 ... incision
300 ... positioning unit
310 ... height control unit
311... support leg
320 ... light emitting part
330 ... light receiver
400... surface for installation
500...products

Claims (5)

생산품을 제작하는 CNC 머신과, 상기 CNC 머신의 출구측에 배치되고 상기 CNC 머신으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품을 일방향으로 이송시키는 컨베이어를 포함하는 생산유닛;
상기 컨베이어의 일측에 구비되어 상기 CNC 머신으로부터 제작되어 배출되는 복수의 생산품의 불량 여부를 비교 분석하는 비전검사 유닛; 및
상기 CNC 머신의 일측에 구비되고, 상기 CNC 머신이 설치된 설치대상면과, 상기 CNC 머신의 작업대를 상호 평행하게 유지시키는 위치결정 유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템.
A production unit including a CNC machine for manufacturing products, and a conveyor disposed at an exit side of the CNC machine and transporting a plurality of products manufactured and discharged from the CNC machine in one direction;
a vision inspection unit provided on one side of the conveyor and comparing and analyzing defects of a plurality of products manufactured and discharged from the CNC machine; and
a positioning unit provided on one side of the CNC machine and maintaining an installation target surface on which the CNC machine is installed and a work table of the CNC machine parallel to each other;
A CNC-based machine vision inspection system comprising a.
 청구항 1에 있어서,
상기 위치결정 유닛은,
상기 CNC 머신의 바닥면을 받침 지지하며 유체 압력으로 신축 가능한 지지 다리를 포함하는 높낮이 조절부와,
상기 높낮이 조절부와 전기적으로 연결되며, 상기 CNC 머신의 상부 일측에 구비되어 상기 설치대상면을 향하여 레이저빔을 조사하는 복수의 발광부와,
상기 높낮이 조절부와 전기적으로 연결되며, 상기 지지 다리의 하단부 일측에 구비되어 설치대상면에 접촉 배치되고, 상기 발광부와 일직선상에 배치되는 복수의 수광부를 포함하며,
상기 높낮이 조절부는, 상기 CNC 머신이 상기 설치대상면에 설치된 직후 상기 복수의 발광부 각각과 일직선상에 배치되는 상기 복수의 수광부 각각 사이의 거리들을 비교하여 동일한지의 여부에 따라 가동 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템.
The method of claim 1,
The positioning unit,
A height control unit including a support leg supporting the bottom surface of the CNC machine and extending and contracting with fluid pressure;
A plurality of light emitting units electrically connected to the height adjusting unit and provided on one side of an upper portion of the CNC machine to irradiate laser beams toward the installation target surface;
It is electrically connected to the height adjusting unit, is provided on one side of the lower end of the support leg, is disposed in contact with the installation target surface, and includes a plurality of light receiving units disposed in a straight line with the light emitting unit,
The height adjusting unit compares the distances between each of the plurality of light emitting units and each of the plurality of light receiving units disposed in a straight line immediately after the CNC machine is installed on the installation target surface, and determines whether to operate according to whether or not they are the same. Characterized by a CNC-based machine vision inspection system.
 청구항 1에 있어서,
상기 비전검사 유닛은,
상기 CNC 머신의 출구로부터 배출되는 상기 생산품을 상기 컨베이어 입구에 안착시키는 안착부와,
상기 생산품의 규격과 치수 및 평탄화 정도와 외형과 치형을 포함한 수치 데이터와 상기 생산품의 모양과 형상 데이터가 입력 저장된 서버 DB와,
상기 컨베이어 일측에 배치되어 상기 CNC 머신의 출구로부터 배출되는 상기 생산품을 서로 다른 복수의 각도에서 실시간으로 촬영하는 복수의 카메라모듈과,
상기 복수의 카메라모듈에 의하여 실시간으로 수집되는 상기 복수의 생산품들의 이미지와, 상기 서버 DB에 저장된 상기 수치 데이터 및 상기 모양과 형상 데이터를 비교 분석하여 불량 여부를 판단함과 동시에, 상기 불량 여부에 따른 불량 데이터를 상기 서버 DB에 전송하는 비교분석부와,
상기 컨베이어 출구 일측에 구비되어 상기 비교분석부에 의하여 불량품으로 판별된 생산품을 선별하여 상기 컨베이어로부터 분리시키는 선별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템.
The method of claim 1,
The vision inspection unit,
A seating part for seating the product discharged from the exit of the CNC machine at the entrance of the conveyor;
A server DB in which numerical data including specifications, dimensions, flatness, shape and tooth shape of the product, and shape and shape data of the product are input and stored;
A plurality of camera modules disposed on one side of the conveyor and photographing the products discharged from the exit of the CNC machine from a plurality of different angles in real time;
The images of the plurality of products collected in real time by the plurality of camera modules, the numerical data and the shape and shape data stored in the server DB are compared and analyzed to determine whether or not they are defective, and at the same time, according to whether or not they are defective, A comparative analysis unit for transmitting defective data to the server DB;
A CNC-based machine vision inspection system comprising a sorting unit provided at one side of the conveyor exit and sorting products determined as defective by the comparison and analysis unit and separating them from the conveyor.
 청구항 3에 있어서,
상기 안착부는,
상기 생산품을 클램핑하여 상기 컨베이어 입구에 안착시키는 제1 로봇암을 포함하는 것을 특징으로 하는 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템.
The method of claim 3,
the attachment part,
A CNC-based machine vision inspection system comprising a first robot arm for clamping the product and seating it at the entrance of the conveyor.
 청구항 3에 있어서,
상기 선별부는,
상기 불량품으로 판별된 생산품을 클램핑하여 상기 컨베이어로부터 분리시키는 제2 로봇암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ＣＮＣ 기반 머신 비전 검사 시스템.
The method of claim 3,
The selection unit,
The CNC-based machine vision inspection system further comprising a second robot arm for clamping and separating the products determined as defective products from the conveyor.
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