KR100585454B1 - Work position align system using line charge-coupled device sensor - Google Patents

Abstract

평판표시장치 등의 작업물 위치를 검출하여 정렬할 수 있는 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템을 개시한다. 이러한 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템은 작업물의 측면 모서리부분에서 반사되는 가시광선 또는 레이저빔(이하, 광원이라고 함)을 감지하여 작업물의 경계면을 검출하는 제1 촬상센서; 상기 제1 촬상센서와 일정한 각도를 유지한 상태로 설치되고, 상기 작업물의 측면모서리와 인접하는 상기 작업물의 또 다른 경계면에서 반사되는 광원을 감지하여 상기 작업물의 경계면을 검출하는 제2 촬상센서; 상기 제1, 2 촬상센서에서 센싱된 값을 입력받아 정렬 기준이 되는 데이터와 비교하여 틀어진 정도를 연산하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 제어에 의하여 작업물의 틀어진 정도를 보정하는 정렬기구를 포함한다. 이러한 구성을 통하여 본 발명은 작업 전 작업 대상물을 작업기구의 이동경로에 정렬하기 위한 작업시간을 없애 작업시간을 단축시키는 효과를 가짐과 동시에 시스템의 제작비용을 낮출 수 있으며, 작업 진행 중 실시간으로 작업물위치의 고속으로 보정할 수 있어 작업물의 품질을 높이는 효과를 가진다.Disclosed is an alignment system for a workpiece using a line image sensor that can detect and align a workpiece position such as a flat panel display device. The alignment system of the workpiece using the line image sensor includes a first image sensor which detects a boundary of the workpiece by detecting visible light or a laser beam (hereinafter referred to as a light source) reflected from the side edge of the workpiece; A second imaging sensor installed at a predetermined angle with the first imaging sensor and detecting a light source reflected from another boundary surface of the workpiece adjacent to the side edge of the workpiece to detect the boundary surface of the workpiece; A controller which receives a value sensed by the first and second imaging sensors and calculates a degree of distortion by comparing the data as an alignment reference; It includes an alignment mechanism for correcting the twist degree of the workpiece by the control of the controller. Through this configuration, the present invention has the effect of reducing the work time by eliminating the work time for aligning the work object with the work path before the work tool, and at the same time lowering the manufacturing cost of the system, and working in real time during the work Can be corrected at high speed of the water position has the effect of improving the quality of the workpiece.

정렬, CCD, 촬상센서, 평판표시장치, 비젼시스템Alignment, CCD, Image Sensor, Flat Panel Display, Vision System

Description

라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템{Work position align system using line charge-coupled device sensor}Work position align system using line charge-coupled device sensor

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시 예를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a first embodiment according to the present invention.

도 2는 본 발명에 적용되는 라인 촬상센서의 주요 구성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the main configuration of the line image sensor applied to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시 예에서 라인 촬상센서의 배치 위치를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the arrangement position of the line image sensor in the first embodiment according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시 예의 작용 설명을 위하여 라인 촬상센서에 결상되는 데이터를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing data formed on a line image sensor for explaining the operation of the first embodiment according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a second embodiment according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 제3 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a third embodiment according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 제4 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a fourth embodiment according to the present invention.

본 발명은 작업물의 정렬 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판표시장치 등의 작업물 위치를 검출하여 정렬할 수 있는 라인 촬상센서를 이용한 작업물 의 정렬 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for aligning a workpiece, and more particularly, to a system for aligning a workpiece using a line imaging sensor capable of detecting and aligning a workpiece position such as a flat panel display device.

기판 등의 작업물에 대한 공정작업이나 검사등의 작업을 위해서는 작업기구의 이동경로좌표와 동일하게 작업물의 정렬하는 정렬작업을 선행하는데 이 경우 작업물을 정렬하기 위하여 일반적으로는 작업물상에 정렬의 기준이 되는 표시부를 만들고, 작업기구의 이동경로좌표와 유관한 위치를 갖도록 설정된 일반 CCD 카메라로 작업물의 이미지를 촬영하고 촬영된 이미지를 처리하여 작업물이 안착되는 통상의 정렬기구가 포함된 작업물 거치대를 제어하여 작업물의 위치를 보정한 후 고정한다. 그리고 경우에 따라서는 상기와 같은 정렬작업 후 가상 동작을 행하여 정렬상태의 이상 유무를 확인한 후 본 작업이 실행된다. 이러한 사전 작업물 정렬동작을 통하여 실질적인 본 작업 전에 정렬을 위한 시간이 소비되고 작업진행 중에는 정렬상태를 확인하지 못하는 단점이 있다. 또한, 종래의 기술을 이용한 상기의 경우에는 CCD 이미지 카메라에서 얻은 이미지 데이터를 처리하는 과정에서 많은 양의 이미지 데이터로 인하여 처리 속도가 현저하게 떨어져 제한된 작업에만 활용되는 단점이 있으며, 작업물의 이미지를 얻기 위하여 사용되는 카메라와 영상처리 시스템은 고가의 비용이 요구되는 문제점이 있다.In order to process or inspect a work such as a substrate, the work of aligning the work is performed in the same way as the movement path coordinates of the work tool. In this case, in order to align the work, the work on the work is generally Workpieces that include a normal alignment mechanism that makes a display part as a reference, takes an image of a workpiece with a general CCD camera set to have a position related to the movement path coordinates of the working tool, and processes the photographed image. Control the cradle to correct the position of the workpiece and fix it. In some cases, after the alignment operation as described above, a virtual operation is performed to confirm whether the alignment state is abnormal, and then the operation is executed. Through this pre-work alignment operation, it takes time for the alignment before the actual work and it is not possible to check the alignment state during the operation. In addition, in the case of using the conventional technology, there is a disadvantage in that the processing speed is significantly lowered due to a large amount of image data in the process of processing the image data obtained from the CCD image camera, so that it is used only for limited work. Cameras and image processing systems used for this purpose have a problem of requiring high cost.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 비교적 저가로 제작이 가능하고, 적은 량의 데이터로 측정할 수 있는 라인 형태의 촬상센서를 이용하여 작업물을 정렬할 수 있는 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템을 제공하는데 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to manufacture a workpiece at a relatively low cost, and to arrange a workpiece using a line type image sensor that can measure with a small amount of data. To provide an alignment system of a workpiece using a line image sensor.                         

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작업물의 측면 모서리부분에서 반사되는 광원을 감지하여 작업물의 경계면을 검출하는 제1 촬상센서; 상기 제1 촬상센서와 직각 방향으로 설치되어 상기 작업물의 측면모서리와 인접하는 상기 작업물의 또 다른 경계면을 검출하는 제2 촬상센서; 상기 제1, 2 촬상센서에서 센싱된 값을 입력받아 정렬 기준이 되는 데이터와 비교하여 틀어진 정도를 연산하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 제어에 의하여 작업물의 틀어진 정도를 보정하는 정렬기구를 포함하는 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the first imaging sensor for detecting the boundary surface of the workpiece by detecting a light source reflected from the side edge portion of the workpiece; A second imaging sensor installed in a direction perpendicular to the first imaging sensor and detecting another boundary surface of the workpiece adjacent to the side edge of the workpiece; A controller which receives a value sensed by the first and second imaging sensors and calculates a degree of distortion by comparing the data as an alignment reference; Provided is an alignment system of a workpiece using a line image sensor comprising an alignment mechanism for correcting the twisted degree of the workpiece by the control of the controller.

또한, 본 발명은 작업물의 측면 모서리부분에서 반사되는 광원을 감지하여 작업물의 경계면을 검출하며, 일정한 간격이 띄워진 상태로 나란하게 배치되는 제1, 2 촬상센서; 상기 제1, 2 촬상센서에서 센싱된 값을 입력받아 정렬 기준이 되는 데이터와 비교하여 틀어진 정도를 연산하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러의 제어에 의하여 작업물의 틀어진 정도를 보정하는 정렬기구를 포함하는 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템을 제공한다.In addition, the present invention detects the light source reflected from the side edge portion of the workpiece to detect the boundary surface of the workpiece, the first, second imaging sensor arranged side by side with a predetermined interval; A controller which receives a value sensed by the first and second imaging sensors and calculates a degree of distortion by comparing the data as an alignment reference; Provided is an alignment system of a workpiece using a line image sensor comprising an alignment mechanism for correcting the twisted degree of the workpiece by the control of the controller.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 광원이 작업물에 반사되어 산란 간섭된 빛이 상기 제1, 2 촬상센서에 의하여 검출되고, 상기 센서들에 의하여 검출된 신호는 컨트롤러에 전달되고, 컨트롤러는 입력받은 센싱 값과 기준이 되는 값을 비교하여 작업물을 정렬하는 정렬기구를 구동한다. 따라서 센싱된 값과 차이만큼 정렬기구를 통하여 작업물의 정렬 위치를 변화시킬 수 있다.According to the present invention, a light source is reflected by a workpiece and scattered and interfering light is detected by the first and second imaging sensors, the signals detected by the sensors are transmitted to a controller, and the controller receives an input sensing value. Drive the alignment mechanism to align the workpiece with the reference value. Therefore, the alignment position of the workpiece may be changed by the alignment mechanism by a difference from the sensed value.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하 면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시 예를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 라인 촬상센서의 주요 구성을 설명하기 위한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 적용되는 라인 촬상센서의 배치위치를 도시한 도면으로, 제1, 2 촬상센서(100, 200), 상기 제1, 2 촬상센서(100, 200)의 감지 신호를 처리하는 컨트롤러(C), 상기 컨트롤러(C)의 제어에 따라 평판디스플레이 등의 작업 대상물(G, 이하 작업물(G) 이라고 함)을 정렬하기 위한 정렬기구(300)를 도시하고 있다.1 is a configuration diagram for explaining a first embodiment according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram for explaining the main configuration of the line image sensor applied to the present invention, Figure 3 is a first embodiment of the present invention A diagram showing an arrangement position of a line image sensor applied to an example, wherein the controller C processes the detection signals of the first and second image sensors 100 and 200 and the first and second image sensors 100 and 200. And an alignment mechanism 300 for aligning a workpiece (G, hereinafter referred to as a workpiece G), such as a flat panel display, under the control of the controller C. FIG.

상기 제1, 2 촬상센서(100, 200)는, 작업물 모서리 등에서 산란 간섭되어 반사될 수 있는 광원을 감지하는 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115d, 115e, 도 3에서 부호를 부여하여 표시하며, 그 수는 설계에 따라 가변될 수 있음)가 여러개 연속해서 결합되어 있는 것으로, 라인 형태를 가진다. 이러한 라인 형태로 이루어지는 제1, 2 촬상센서(100, 200)는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 제1 촬상센서(100)는 작업물(G)의 측면 모서리에서 반사되는 광원을 감지할 수 있도록 배치되고, 제2 촬상센서(200)는 작업물(G)이 배출되는 방향 측의 모서리에서 반사되는 광원을 감지할 수 있도록 배치될 수 있다. 즉, 제1, 2 촬상센서(100, 200)가 서로 직각을 이루거나 또는 작업물의 형상에 따라 일정한 각을 이룰 수 있는 것이다.The first and second imaging sensors 100 and 200 are denoted by reference numerals of the imaging devices 115a, 115b, 115c, 115d, 115e, and FIG. 3, which detect light sources that may be reflected and scattered from the edges of the workpiece. The number may vary depending on the design), and a plurality of lines are connected in series. As shown in FIG. 3, the first and second imaging sensors 100 and 200 having such a line shape may detect the light source reflected from the side edges of the workpiece G. As shown in FIG. The second image sensor 200 may be disposed to detect a light source reflected from a corner of the side in which the workpiece G is discharged. That is, the first and second imaging sensors 100 and 200 may form a right angle with each other or may form a constant angle according to the shape of the workpiece.

이와 같이 작업물의 모서리에서 반사되는 광원을 감지하는 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115d, 115e)가 연속해서 배치되어 라인 형태로 이루어지는 제1, 2 촬 상센서(100, 200)에서 하나만을 예로 들어, 도 2를 통하여 그 구조 및 작동 원리를 상세하게 설명한다. As described above, only one image pickup device 115a, 115b, 115c, 115d, or 115e for detecting a light source reflected from an edge of a workpiece is disposed in a row to form a line. For example, the structure and the principle of operation will be described in detail with reference to FIG.

상술한 본 발명에 적용되는 촬상센서는, 스테이지(S)위에 배치되는 작업물(G)의 모서리에 광원을 조사할 수 있도록 광원 발생원(103), 빔 확장기(105), 광원 통과부재(107), 미러(109, mirror), 빔 스플리터(111), 렌즈 군(113), 그리고 연속적으로 배치되는 촬상소자 어셈블리(115)를 포함한다.The imaging sensor applied to the present invention described above includes a light source generator 103, a beam expander 105, and a light source passage member 107 so that the light source can be irradiated to the corner of the workpiece G disposed on the stage S. And a mirror 109, a beam splitter 111, a lens group 113, and an image pickup device assembly 115 arranged in succession.

상기 광원 발생원(103)은 광원을 발생시키는 것으로 다이오드 레이저 등으로 이루어질 수 있으며, 통상의 것이 사용될 수 있다.The light source generator 103 may be a diode laser or the like to generate a light source, and a conventional one may be used.

상기 빔 확장기(105, Beam expander)는 상기 광원 발생원(103)에서 조사된 광원이 어느 정도 넓은 조사 영역을 가지도록 광원을 확장하는 역할을 한다. The beam expander 105 serves to expand the light source so that the light source irradiated from the light source generating source 103 has a somewhat wider irradiation area.

상기 광원 통과부재(107)는 상기 빔 확장기(105)에서 조사되는 광원이 슬릿(107a)을 통과하면서 일정한 길이를 가지는 형태로 조사될 수 있도록 하는 것이다. 상기 광원 통과부재(107)에 제공되는 슬릿(107)은 광원이 통과하여 작업물의 모서리를 이루는 라인과 대략 직각이 될 수 있도록 긴 형태로 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 광원 통과부재(107)의 슬릿(107a)을 통과하는 광원은 작업물(G)의 모서리 측과 스테이지(S)에 걸치는 모양으로 광원(B)이 조사될 수 있도록 하는 것이다.The light source passing member 107 allows the light source irradiated from the beam expander 105 to be irradiated in a shape having a predetermined length while passing through the slit 107a. The slit 107 provided in the light source passage member 107 is preferably arranged in a long shape so that the light source passes through and is substantially perpendicular to the line forming the edge of the workpiece. That is, the light source passing through the slit 107a of the light source passage member 107 is to allow the light source B to be irradiated in a shape spanning the edge side of the workpiece G and the stage S.

상기 미러(109)는 상기 광원 통과부재(107)의 슬릿(107a)을 통과한 광원의 방향을 바꾸는 역할을 한다. 그리고 경우에 따라 광원을 집속하여 전달이 용이하게 이루어지도록 상기 광원 통과부재(107)와 상기 미러(109) 사이에 이미지 렌즈 군(108)이 제공될 수 있다.The mirror 109 serves to change the direction of the light source passing through the slit 107a of the light source passage member 107. In some cases, an image lens group 108 may be provided between the light source passing member 107 and the mirror 109 to focus the light source to facilitate the transmission.

상기 빔 스플리터(111)는 상기 미러(109)에서 전달된 광원이 작업물(G)의 모서리 측에 조사될 수 있도록 광원의 방향을 전환하는 것이며, 상기 작업물(G)의 모서리 측에서 반사 산란된 광원(빛)을 통과할 수 있는 역할을 한다.The beam splitter 111 changes the direction of the light source so that the light source transmitted from the mirror 109 can be irradiated to the corner side of the workpiece G, and reflects scattering at the edge side of the workpiece G. It can pass through the light source (light).

상기 렌즈군(113)은 작업물의 모서리 부분에서 반사 산란된 광원(빛)을 집속하여 모으는 역할을 한다. 이러한 상기 렌즈군(113)은 설계에 따라 다양한 렌즈들의 배치로 이루어질 수 있으며, 통상의 것이 사용될 수 있다. The lens group 113 focuses and collects the light sources (light) reflected and scattered at the corners of the workpiece. The lens group 113 may be formed of a variety of lenses according to the design, a conventional one may be used.

상기 촬상소자 어셈블리(115)는 다수의 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115d, 115e)가 연속해서 배치되는 것으로, 상기 렌즈군(115)에서 집속된 빛이 결상되고, 그 신호를 컨트롤러(C)에 전송하는 역할을 한다. 즉, 상기 촬상소자 어셈블리(115)는 라인 형태로 작업물의 모서리 부분에 걸쳐 산란 반사되는 빛을 감지하는데, 작업물(G) 상에서 산란 반사되어 결상되는 빛의 감도와, 스테이지(S) 상에서 산란 반사되어 결상되는 빛의 감도, 그리고 작업물(G)의 모서리 부분에서 산란 반사되어 결상되는 빛의 감도 차이를 인식하는 것이다.In the image pickup device assembly 115, a plurality of image pickup devices 115a, 115b, 115c, 115d, and 115e are disposed in succession, and light focused in the lens group 115 is imaged, and the signal is controlled by a controller (C). ) To transmit. That is, the imaging device assembly 115 detects the light scattered and reflected over the edge portion of the workpiece in the form of a line, the sensitivity of the light scattered and reflected on the workpiece (G) and scattered reflection on the stage (S) It is to recognize the sensitivity of the light is formed, and the difference between the sensitivity of the light scattered and reflected in the corner of the workpiece (G).

그리고 상기 정렬기구(300)는 상기 작업물(G)을 이동시켜 정렬하기 위한 것으로 통상의 기구적인 장치가 사용될 수 있으며, 컨트롤러(C)에서 전달되는 신호 값에 의하여 작업물(G)이 정렬되도록 위치를 변경할 수 있는 기구이다. 이러한 정렬기구(300)는 일반적인 것이 사용될 수 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, the alignment mechanism 300 is for moving and aligning the workpiece G, and a conventional mechanical device may be used, and the workpiece G is aligned by a signal value transmitted from the controller C. It is a mechanism that can change the position. Since the alignment mechanism 300 may be a general one, a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 제1 실시 예의 작용 설명은 도 1 내지 도 4를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Operation of the first embodiment of the present invention made as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

상기 스테이지(S, 경우에 따라서는 정렬기구(300)의 상단에 배치될 수 있음)의 상부에 배치되는 작업물(G)의 모서리 부분에는 광원이 일정한 길이를 가지는 형태로 상기 작업물(G)의 일부 및 스테이지(S)를 걸치도록 조사된다. 즉, 광원 발생원(103)에서 광원이 조사되고, 빔 확장기(105)를 지나면서 상기 광원은 비교적 넓은 영역을 조사할 수 있는 범위로 확장된다. 그리고 상기 광원 통과부재(107)의 슬릿(107a)을 통과하면서 슬릿(107a)의 모양에 따라 가늘고 긴 형태가 된다. 이러한 광원은 미러(109)에 의하여 방향이 전환되고, 계속해서 빔 스플리터(111)에 의하여 방향이 전환된다. 상기 빔 스플리터(111)에 의하여 방향이 전환된 광원은 가늘고 긴 형태로 상기 작업물(G)의 모서리측 및 스테이지(S)의 일부에 조사된다. 그리고 정렬이 맞지 않은 작업물(G1, 도 3에서 점선으로 도시함)에 조사되는 광원은 산란 반사되어 렌즈군(113)을 통과하면서 촬상소자(예를 들면, 도 3에서 115a, 115b, 115c)에 결상된다(도 4에서 a 구간). 또한, 상기 정렬되지 않은 작업물(G1)의 모서리에서 산란 반사되는 광원 역시 미약하게 촬상소자(예를 들면, 도 3에서 115d)에 결상될 수 있다(도 4에서는 b 구간). 그리고 상기 스테이지(S)에서 산란 반사되는 광원은 상기 정렬되지 않은 작업물(G1)에서 산란 반사되는 정도와 비슷한 감도로 촬상소자(예를 들면, 도 3에서 115e)에 결상되는 것이다. 상기 촬상소자 어셈블리(115)는 여러개의 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115d, 115e)가 나란하게 배치되므로 특정한 위치에 존재하는 부분에서는 감도가 현저하게 떨어진 상태로 결상이 된다(예를 들면, 도 3에서 115d와 도 4에서 b구간). 이것은 작업물(G)의 모서리에서는 산란 반사 정도가 일정하지 않아 현저하게 감도가 떨어지는 상태로 특정 부 분에 배치된 촬상소자(예를 들면, 도 3에서 115d)에 미약하게 결상되는 것이다. 즉, 여러 개의 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115d, 115e)가 나란하게 배치될 때 특정 영역에 존재하는 촬상소자(115d)에서 결상된 감도가 인접하여 배치되는 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115e)에 결상되는 감도에 비하여 현저한 차이가 발생되는 것이다. 기준점을 특정영역에 배치된 촬상소자(예를 들면, 도 3에서 115c)로 설정하면, 컨트롤러(C)는 상기 촬상소자(115a, 115b, 115c, 115d, 115e)들에 결상된 감도 차이를 설정치와 비교하면 작업물(G)의 정렬이 틀어진 정도를 계산할 수 있는 것이다. 이와 같은 원리에 의하여 제1, 2 촬상센서(100, 200)에서 각각 검출된 신호 값을 컨트롤러(C)에서 기준이 되는 데이터와 연산하여 정렬이 필요한 경우 정렬기구(300)에 전송하여 작업물의 정렬(설정된 목표값에 일치하도록 정렬)이 이루어지도록 한다. 그러면 정렬기구(300)는 컨트롤러(C)의 제어에 따라 작업물(G)을 이동시켜 정렬이 시킨다. 본 발명에서 사용되는 정렬기구(300)는 통상의 기구적인 장치가 사용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. The workpiece (G) in the form of a light source having a predetermined length in the corner portion of the workpiece (G) disposed on the top of the stage (S, in some cases can be disposed on the top of the alignment mechanism 300) It is irradiated to span a part of and the stage (S). That is, the light source is irradiated from the light source generating source 103, the light source is extended to a range capable of irradiating a relatively large area while passing through the beam expander 105. And while passing through the slit 107a of the light source passage member 107, it becomes an elongate form according to the shape of the slit 107a. Such a light source is redirected by the mirror 109 and subsequently by the beam splitter 111. The light source whose direction is changed by the beam splitter 111 is irradiated to the edge side of the workpiece G and a part of the stage S in an elongated form. And the light source irradiated to the misaligned workpiece (G1, shown by the dotted line in Fig. 3) is scattered and reflected through the lens group 113, the image pickup device (for example, 115a, 115b, 115c in Fig. 3) It is imaged at (a section in FIG. 4). In addition, light sources scattered and reflected at the corners of the unaligned workpiece G1 may also be weakly formed in the image pickup device (eg, 115d in FIG. 3) (b section in FIG. 4). The light source that is scattered and reflected at the stage S is formed on the image pickup device (eg, 115e in FIG. 3) with a sensitivity similar to that of the scattered and reflected light at the unaligned workpiece G1. Since the image pickup device assembly 115 has a plurality of image pickup devices 115a, 115b, 115c, 115d, and 115e arranged side by side, the image pickup device assembly 115 forms an image in a state where the sensitivity is significantly decreased (for example, Section 115d in FIG. 3 and b in FIG. 4). This is weakly formed in the image pickup device (for example, 115d in Fig. 3) disposed at a specific portion in a state where the degree of scattering reflection is not constant at the edge of the work G, and thus the sensitivity is considerably inferior. That is, when the plurality of imaging elements 115a, 115b, 115c, 115d, and 115e are arranged side by side, the imaging elements 115a, 115b, and 115c in which the imaging sensitivity of the imaging device 115d existing in a specific area are arranged adjacent to each other. , 115e) is significantly different compared to the sensitivity formed in the image. When the reference point is set to an image pickup device (e.g., 115c in FIG. 3) disposed in a specific area, the controller C sets a difference in sensitivity formed by the image pickup devices 115a, 115b, 115c, 115d, and 115e. Comparing with, it is possible to calculate the degree of misalignment of the workpiece (G). By the same principle, the signal values detected by the first and second imaging sensors 100 and 200 are respectively calculated with the reference data in the controller C, and when the alignment is necessary, the alignment is transmitted to the alignment mechanism 300 to align the workpiece. (Align to match the set target value). Then, the alignment mechanism 300 is aligned by moving the workpiece (G) under the control of the controller (C). Since the alignment mechanism 300 used in the present invention may be a conventional mechanical device, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상술한 실시 예에서 제1, 2 촬상센서(100, 200)를 서로 직각이 되는 위치에 배열(도 3에 도시)하는 것은 작업물(G)이 중심에서 회전되어 적정 각에 배치될 때까지 실시간으로 피드백 제어를 할 수 있는 것이다.Meanwhile, in the above-described embodiment, arranging (shown in FIG. 3) the first and second imaging sensors 100 and 200 at positions perpendicular to each other when the workpiece G is rotated at the center and disposed at an appropriate angle. You can control feedback in real time.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시 예를 설명하는 도면이며, 도 7은 본 발명의 제4 실시 예를 설명하기 위한 도면으로, 제1, 2 촬상센서(100, 200)를 나란하게 배치하여 궤적 라인(L)의 위치를 검출하는 예를 도시하고 있다. 5 is a view for explaining a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a view for explaining a third embodiment of the present invention, Figure 7 is a view for explaining a fourth embodiment of the present invention, An example of detecting the position of the trajectory line L by arranging the first and second imaging sensors 100 and 200 side by side is shown.

본 발명의 제2 내지 4 실시 예는 제1, 2 촬상센서(100, 200)들이 나란하게 배치되어 궤적 라인(L)을 검출하여 검출된 위치점을 비교하여 벡터 방향을 계산하고 궤적이 일치하도록 작업물(G)을 정렬하는 점에 차이가 있을 뿐 작동원리는 상기 제1 실시 예와 동일하다. 따라서 상기 제2 실시 예 내지 제4 실시 예의 작동원리는 상술한 제1 실시 예의 설명으로 대치하고, 다른 부분만을 설명한다.In the second to fourth embodiments of the present invention, the first and second imaging sensors 100 and 200 are arranged side by side to detect the trajectory line L to compare the detected position points to calculate the vector direction and to match the trajectories. The operation principle is the same as that of the first embodiment except that there is a difference in aligning the workpiece G. Therefore, the operation principle of the second embodiment to the fourth embodiment is replaced by the description of the first embodiment described above, and only the other parts will be described.

본 발명의 제2 실시 예는 단지 제1, 2 촬상센서(100, 200)를 나란하게 배치하여 작업물(G)에 표시된 궤적 라인(L)을 상술한 제1 실시 예와 같은 원리로 확인하여 궤적을 추적할 수 있는 것이다. 작업기구가 X축의 정해진 궤적을 따라 이동하면서 작업을 행할 때 작업물의 위치를 변경시킬수 있는 정렬기구를 가진 작업물 거치대는 이동하는 작업기구의 궤적이 맞추어서 실시간으로 작업물의 위치를 피드백 제어 한다. 이때 상기 궤적 라인(L)은 광원의 산란 반사정도가 현저하게 떨어질 수 있도록 특정한 물질로 라인을 그려 놓는 것이 가능하다. 이것은 본 발명이 반드시 작업물(G)의 모서리 위치만을 측정하는 것에 한정되는 것은 아니며, 궤적 라인(L)을 측정하는 등 작업물(G)의 특성에 따라 다양하게 적용이 가능한 예를 보여주고 있는 것이다. 또한 이때의 피드백 제어를 위한 제어장치로는 입력 신호에 따라 출력신호를 통제할 수 있는 통상의 장치가 사용될 수 있다. The second embodiment of the present invention merely arranges the first and second imaging sensors 100 and 200 side by side to check the locus line L displayed on the workpiece G on the same principle as in the above-described first embodiment. You can track the trajectory. The work holder with the alignment mechanism that can change the position of the work when the work tool moves along the defined trajectory of the X axis, feedback control of the work position in real time by matching the trajectory of the moving work tool. At this time, the trajectory line (L) can be drawn with a specific material so that the scattering reflection of the light source is significantly reduced. This is not necessarily limited to measuring the corner position of the workpiece (G), the present invention shows an example that can be variously applied according to the characteristics of the workpiece (G), such as measuring the trajectory line (L). will be. In addition, as a control device for feedback control at this time, a conventional device capable of controlling the output signal according to the input signal may be used.

상기 제2 실시 예는 엘엠 가이드(500) 등으로 이루어질 수 있는(X축 방향으로 표시) 작업기구의 이동궤적 가이드를 따라 나란하게 배치되는 상기 제1, 2 촬상 센서(100, 200)가 이동되면서 작업물(G)의 궤적 라인(L)의 위치를 검출할 수 있는 예를 보여주고 있다.In the second embodiment, the first and second imaging sensors 100 and 200 which are arranged side by side along the movement trajectory guide of the work tool which may be made of the L guide 500 or the like (shown in the X-axis direction) are moved. The example which can detect the position of the trace line L of the workpiece | work G is shown.

본 발명의 제3 실시 예는 제 2의 실시예와 같이 제1, 2 촬상센서(100, 200)가 나란하게 배치되고 작업기구가 Y축 방향으로 이동이 가능하여 사전에 설정된 센서상의 위치를 유지하기 위하여 작업기구가 Y축방향으로 위치를 보정하면서 X축선의 작업을 수행하는 예를 도시한 것으로서, 작업물을 보정하는 대신에 작업기구의위치를 보정시켜 작업의 수행이 가능하게 한 경우이다. 이 경우는 작업기구의 X방향의 이동 벡터와 작업물의 길이방향과의 직각도 유지가 비교적 덜 까다로운 작업에 적용할 수 있으며 작업물 정렬을 위한 시스템 구성이 불필요한 장점이 있다. 또한 이 경우는 더욱 다양한 작업물(G)에 적용이 가능한 구조를 가지고 있다 특히 곡면의 작업궤적이 요구되는 경우에 유리하다. In the third embodiment of the present invention, as in the second embodiment, the first and second imaging sensors 100 and 200 are arranged side by side, and the work mechanism is movable in the Y-axis direction, thereby maintaining a preset position on the sensor. To illustrate an example in which the work tool performs the work of the X-axis while correcting the position in the Y-axis direction, it is a case where the work can be performed by correcting the position of the work tool instead of correcting the work. In this case, it is possible to apply to a job that is relatively less difficult to maintain the perpendicularity between the moving vector in the X direction of the work tool and the longitudinal direction of the work, there is an advantage that the system configuration for the work alignment is unnecessary. In addition, this case has a structure that can be applied to a wider variety of workpieces (G). In particular, it is advantageous in the case where a curved work trace is required.

본 발명의 제4 실시 예는 제2의 실시 예와 작업 시스템 구성은 동일하나, 나란하게 배치되어 쌍으로 이루어지는 촬상센서들을 양쪽의 궤적 라인(L)을 따라 이동되도록 하여 오차를 줄이고 더욱 정밀도를 높이는 정렬이 가능한 적용 예를 보여주는 것이다. The fourth embodiment of the present invention has the same working system configuration as that of the second embodiment, but is arranged side by side to move the pair of imaging sensors along the trajectory line (L) of both sides to reduce the error and further increase the precision. This shows an example of an application that can be aligned.

이와 같이 본 발명은 작업 대상물에 광원이 반사되어 산란 간섭된 빛을 감지하는 비교적 저가의 라인 촬상센서를 이용하여 작업물의 정렬을 할 수 있는 기술을 통하여 시스템의 제작비용을 낮출 수 있으며, 데이터 처리량을 현저하게 줄일 수 있어 작업물의 고속 정렬이 가능하며, 적용 예에 따라서는 작업 중 작업물의 고속 정렬제어가 가능하여 작업 전 정렬시간을 없앨 수 있어 작업시간이 단축됨은 물론 작업 중 항시 정렬제어에 의한 작업품질의 향상효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention can lower the manufacturing cost of the system through a technology capable of aligning the workpiece using a relatively inexpensive line imaging sensor that detects scattered interference due to the reflection of a light source on the workpiece, thereby reducing data throughput. It is possible to remarkably reduce the high speed sorting of the work, and according to the application example, it is possible to control the high speed sorting of the work during the work, eliminating the sorting time before the work. Quality improvement effect can be expected.

Claims (3)

작업물의 측면 모서리부분에서 반사되는 광원을 감지하여 작업물의 경계면을 검출하는 제1 촬상센서;A first imaging sensor detecting a light source reflected from a side edge of the workpiece to detect an interface of the workpiece; 상기의 제1 촬상센서가 일정한 각도를 유지한 상태로 설치되고, 상기 작업물의 측면모서리와 인접하는 상기 작업물의 또 다른 경계면에서 반사되는 광원을 감지하여 상기 작업물의 경계면을 검출하도록 하는 제2 촬상센서;A second imaging sensor provided with the first imaging sensor maintained at a constant angle and detecting a light source reflected from another boundary surface of the workpiece adjacent to the side edge of the workpiece to detect the boundary surface of the workpiece; ; 상기 제1, 2 촬상 센서에서 측정된 값을 입력받아 정렬 기준이 되는 데이터와 비교하여 틀어진 정도를 연산하는 컨트롤러; A controller which receives a value measured by the first and second imaging sensors and calculates a degree of distortion by comparing the data as an alignment reference; 상기 컨트롤러의 제어에 의하여 작업물의 틀어진 정도를 보정하는 정렬기구;An alignment mechanism for correcting a twisted degree of the workpiece by the control of the controller; 를 포함하는 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템.Alignment system of the workpiece using the line image sensor comprising a. 작업물의 측면 모서리부분에서 반사되는 광원을 감지하여 작업물의 경계면을 검출하며, 일정한 간격이 띄워진 상태로 나란하게 배치되는 제1, 2 촬상센서;First and second imaging sensors detecting a light source reflected from side edges of the workpiece to detect a boundary surface of the workpiece, the first and second imaging sensors being disposed side by side with a predetermined interval; 상기 제1, 2 촬상 센서에서 측정된 값을 입력받아 정렬 기준이 되는 데이터와 비교하여 틀어진 정도를 연산하는 컨트롤러;A controller which receives a value measured by the first and second imaging sensors and calculates a degree of distortion by comparing the data as an alignment reference; 상기 컨트롤러의 제어에 의하여 작업물의 틀어진 정도를 보정하는 정렬기구;An alignment mechanism for correcting a twisted degree of the workpiece by the control of the controller; 를 포함하는 라인 촬상 센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템.Alignment system of the workpiece using the line imaging sensor comprising a. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 촬상센서 또는 제2 촬상센서는 The method of claim 1 or 2, wherein the first image sensor or the second image sensor 광원 발생원에서 조사된 광원을 조사범위를 넓히는 빔 확장기;A beam expander for widening the irradiation range of the light source irradiated from the light source; 상기 작업물의 모서리에 대하여 직각 방향 또는 일정한 각을 가지도록 상기 빔 확장기에서 조사되는 광원이 통과되는 슬릿이 구비된 빛 통과부재;A light passing member having a slit through which a light source irradiated from the beam expander passes to have a right angle or a constant angle with respect to an edge of the workpiece; 상기 광원 통과부재에서 슬릿을 통과한 레이저 빔의 방향을 바꾸는 미러;A mirror for changing a direction of a laser beam passing through a slit in the light source passage member; 상기 미러에서 방향이 전환된 레이저 빔이 상기 작업물의 모서리 측에 조사되도록 방향을 바꾸는 빔 스플리터;A beam splitter that redirects a laser beam diverted from the mirror to a corner of the workpiece; 상기 작업물의 모서리 측에서 반사되는 광원을 집속하는 렌즈군;A lens group for focusing the light source reflected at the edge of the workpiece; 상기 렌즈군을 통과한 광원을 감지하며 다수의 촬상소자가 연속해서 배치되는 촬상소자 어셈블리;An imaging device assembly configured to sense a light source passing through the lens group and to have a plurality of imaging devices arranged in series; 를 포함하는 라인 촬상센서를 이용한 작업물의 정렬 시스템Alignment system of the workpiece using the line image sensor including a

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