KR101327217B1 - 원통형 제품의 외주면 검사장치 - Google Patents

원통형 제품의 외주면 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 제품의 외주면 전둘레를 단순한 검사구조를 통해 간편하고 신속하게 검사할 수 있는 원통형 제품의 외주면 검사장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치는, 원통형 제품을 수직방향으로 직립시켜 지지하는 지지부, 이 지지부의 상측으로 이격되게 배치된 제1광학체, 상기 지지부의 하측으로 이격되게 배치된 제2광학체, 상기 제1광학체 및 상기 제2광학체의 상측 및 하측에 서로 마주보게 배치된 카메라 및 광원을 포함하고, 상기 지지부는 투명체 재질로 이루어지고, 상기 지지부의 상면에는 평탄한 세팅면이 마련되며, 이 세팅면의 내부에는 자석이 설치되어 이 자석의 자력에 의해 원통형 제품이 수직방향으로 직립되어 지지되는 것을 특징으로 한다.

Description

원통형 제품의 외주면 검사장치{CYLINDER PRODUCT INSPECTION APPARATUS}
본 발명은 원통형 제품의 외주면을 검사하는 장치로서, 보다 상세하게는 원통형 제품의 외주면 전둘레를 단순한 검사구조를 통해 간편하고 신속하게 검사할 수 있는 원통형 제품의 외주면 검사장치에 관한 것이다.
널리 주지된 바와 같이, 전자부품, 기계요소 부품, 기타 미세한 사이즈의 정밀부품 등과 같은 일정한 형상을 가진 제품은
그 제조공정이 이루어진 후에 그 완성도를 평가하기 위한 검사공정이 필수적으로 요구되고 있다.
이와 같이, 다양한 형상 내지 사이즈를 가진 제품의 외관을 정밀하게 검사하기 위해서는 검사장치가 이용되고 있으며, 이러한 검사장치는 제품의 형상 내지 사이즈에 따라 다양한 구조가 적용되고 있다.
제조가 완료된 모든 제품에 대한 검사를 직접 육안으로 검사하기에는 검사 정밀도가 저하되고, 또한 많은 검사인력과 오랜 검사시간이 요구되는 단점이 있었다. 이에 최근의 검사장치는 검사과정을 자동화하여 모든 제품에 대한 검사를 매우 신속하고 정밀하게 검사하도록 구성된다.
이러한 검사장치는 카메라를 통해 획득한 제품의 영상을 영상분석 소프트웨어를 통해 미리 입력된 표준영상과 비교 내지 분석하여 제품의 결함 등을 판단함으로써 객관적인 전수검사와 품질관리의 자동화를 이루고 있다.
한편, 검사대상물이 핀, 샤프트 등과 같이 직경에 비해 길게 형성된 원통형 제품은 그 외주면에 손상 내지 파손 등을 정밀하게 검사할 수 있도록 외주면의 전둘레를 완벽하게 검사할 필요가 있다.
하지만, 종래의 검사장치는 원통형 제품의 외주면 전둘레를 정확하게 검사하기 위해 원통형 제품을 그 중심축선을 중심으로 자전(회전)시켜야 함에 따라 그 검사구조가 매우 복잡해져 제조비용이 상승하고, 또한 원통형 제품을 자전시키는 자전 구동구조가 카메라와 정확하게 동기시키기 어려워 원통형 제품의 외주면 전둘레에 대한 검사를 정밀하게 하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 단점을 감안하여 안출한 것으로, 매우 단순한 구조를 통해 그 외주면의 전둘레를 매우 정확하고 신속하게 검사할 수 있는 원통형 제품의 외주면 검사장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치는,
원통형 제품을 수직방향으로 직립시켜 지지하는 지지부, 이 지지부의 상측으로 이격되게 배치된 제1광학체, 상기 지지부의 하측으로 이격되게 배치된 제2광학체, 상기 제1광학체 및 상기 제2광학체의 상측 및 하측에 서로 마주보게 배치된 카메라 및 광원을 포함하고,
상기 지지부는 투명체 재질로 이루어지고, 상기 지지부의 상면에는 평탄한 세팅면이 마련되며, 이 세팅면의 내부에는 자석이 설치되어 이 자석의 자력에 의해 원통형 제품이 수직방향으로 직립되어 지지되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지부는 회전가능한 턴테이블의 가장자리에 환형으로 마련되고, 상기 턴테이블에 인접하여 원통형 제품을 공급하는 공급원판이 회전가능하게 설치되며, 이 공급원판의 외주면에는 원통형 제품이 수취되는 수취홈이 형성되고, 상기 공급원판 및 턴테이블의 회전에 의해 상기 공급원판의 수취홈으로부터 원통형 제품이 상기 지지부의 세팅면으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치는,
원통형 제품의 외주면이 굴림이동하도록 설치된 굴림지지부, 상기 굴림지지부의 상측에 설치되어 상기 굴림지지부에서 굴림이동하는 원통형 제품의 1회전거리에 대응하는 영역을 초당 여러 프레임으로 촬영하는 에어리어 카메라를 포함하고,
상기 굴림지지부의 세팅길이는 상기 원통형 제품이 1회전거리만큼 굴림이동할 수 있는 길이로 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 굴림지지부의 상면은 수평방향으로 평탄한 굴림면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 굴림지지부의 상면은 경사진 굴림면으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 원통형 제품을 수직으로 세워 이송시키면서 검사하는 구조 또는 원통형 제품을 굴림면으로 1회전거리만큼 굴림이동시키면서 검사하는 구조를 적용함으로써 외주면의 전둘레를 매우 정확하고 신속하게 검사할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 화살표 A방향을 따라 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 변형실시형태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 다른 변형실시형태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5에 대한 변형된 실시예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치는 원통형 제품(H)을 원주방향으로 이송시키는 턴테이블(20), 턴테이블(20)의 가장자리에 마련되어 원통형 제품(H)을 수직방향으로 직립시켜 지지하는 지지부(30), 이 지지부(30)의 일측에 설치된 검사부(40)를 포함한다.
턴테이블(20)은 일정한 회전속도로 회전가능하게 설치되고, 턴테이블(20)의 일측에는 원통형 제품을 공급하는 공급장치(10)가 연결되게 배치된다. 그리고, 공급장치(10)는 호퍼(미도시)로부터 공급받은 나사를 진동정렬방식으로 일차적으로 정렬하면서 이송하는 바울 피더(11, bowl feeder), 이 바울 피더(11)의 배출구에 연이어 설치되어 나사를 2차적으로 정렬하면서 직선방향으로 이송하는 리니어 피더(12, linear feeder), 리니어 피더(12)로부터 공급된 원통형 제품을 수취하여 턴테이블(20) 측으로 공급하는 공급원반(15)을 가진다.
공급원반(15)은 그 외주면에 복수의 수취홈(16)이 형성되고, 이 수취홈(16)에는 리니어 피더(12)의 배출구로부터 공급되는 원통형 제품(H)이 개별적으로 수취된다.
그리고, 공급원반(15)의 일측 가장자리는 턴테이블(20)의 일측에 교차되게 인접하여 배치되고, 공급원반(15)은 회전가능하게 설치되어 수취홈(16)에 수취된 원통형 제품(H)을 턴테이블(20) 측으로 공급한다.
지지부(30)는 턴테이블(20)의 가장자리에 환형으로 구비되고, 이 지지부(30)의 상면에는 평탄한 세팅면(30a)이 마련된다.
그리고, 지지부(30)는 투명체 재질로 이루어지고, 지지부(30)에는 자석(35)이 세팅면(30a)의 하측에 위치하도록 설치되며, 이에 자석(35)의 자력에 의해 원통형 제품(H)이 수직방향으로 직립되어 지지될 수 있다.
검사부(40)는 지지부(30)의 일측에 설치되어 원통형 제품(H)의 외주면 전둘레를 검사하도록 구성된다.
검사부(40)는 도 2에 도시된 바와 같상기 지지부(30)의 하측으로 이격되게 배치된 제1광학체(41), 지지부(30)의 상측으로 이격되게 배치된 제2광학체(42), 제1광학체(41)의 상측 및 제2광학체(42)의 하측에 서로 마주보게 배치된 카메라(43) 및 광원(44)을 포함한다.
도 2의 실시형태에 따르면, 광원(44)은 면광원으로 구성되고, 제1광학체(41) 및 제2광학체(42)는 원호형상의 볼록렌즈로 구성된다. 이에, 제1광학체(41)는 광원(44)에서 조사된 빛을 원통형 제품(H)의 외주면 전둘레에 걸쳐 입사시키며, 제2광학체(42)는 원통형 제품(H)에서 반사된 반사광을 집광하여 상측의 카메라(43) 측으로 전달한다.
도 3의 실시형태에 따르면, 제1광학체(41a) 및 제2광학체(42a)는 원추형 구조로 구성될 수 있다.
도 4의 실시형태에 따르면, 광원(44a)은 점광원으로 구성되고, 제1광학체(41a)와 광원(44a) 사이에는 제1보조렌즈(46)가 설치되며, 제2광학체(42a)와 카메라(43) 사이에는 제2보조렌즈(47)가 설치된다. 점광원의 광원(44a)에서 확산되는 빛은 제1보조렌즈(46) 및 제1광학체(41a)를 거치면서 평행광선으로 변환된 후에 원통형 제품(H)의 외주면 전둘레에 걸쳐 입사되며, 이렇게 원통형 제품(H)의 외주면 전둘레에 입사된 빛은 제2광학체(42a) 측으로 반사되며, 이렇게 반사된 빛은 제2광학체(42a) 및 제2보조렌즈(47)를 거치면서 평행광선으로 변환된 후에 카메라(43) 측으로 전달된다.
검사부(40)의 이송방향 하류 측에는 양품 배출부(71), 불량품 배출부(72), 미분류 배출부(73)가 턴테이블(20)의 가장자리에 인접하여 설치될 수 있다.
양품 배출부(71)는 검사부(40)에 의해 검사되어 양품으로 인정된 원통형 제품을 수거하도록 구성된다.
불량품 배출부(72)는 검사부(40)에 의해 검사되어 불량품으로 인정된 원통형 제품을 수거하도록 구성된다.
미분류 배출부(73)는 검사부(40)에 의해 검사되지 않은 원통형 제품을 수거하도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치를 도시한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 원통형 제품의 외주면 검사장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형 제품(H)의 외주면이 굴림이동하도록 설치된 굴림지지부(110), 굴림지지부(110)의 상측에 설치되어 굴림지지부(110)에서 굴림이동하는 원통형 제품(H)의 1회전거리(d)에 대응하는 영역을 초당 여러 프레임으로 촬영하는 에어리어 카메라(120)를 포함한다.
굴림지지부(110)의 상면에는 원통형 제품(H)의 외주면이 굴림이동하는 수평방향으로 평탄한 굴림면(110a)이 마련되고, 이 굴림면(110a)의 세팅길이(d)는 원통형 제품(H)의 원주길이(d)에 대응하는 길이로 설정된다. 이는 원통형 제품(H)의 반경(r)에 의해 원통형 제품(H)의 원주길이(d)가 결정되므로, 원통형 제품(H)의 원주길이(d)는 원통형 제품(H)이 굴림면(110a)에서 1회전만큼 굴려지는 1회전거리(d)에 해당된다.
굴림지지부(110)와 에어리어 카메라(120) 사이에는 2개의 조명(140)이 배치되고, 2개의 조명(140)은 굴림면(110a)의 전방단 및 후방단에 대응하여 이격되게 설치된다. 각 조명(140)은 굴림지지부(110)의 굴림면(110a)으로 빛을 조사하는 복수의 광원(141)을 가진다.
에어리어 카메라(120)는 굴림지지부(110)의 굴림면(110a)에 대응하는 영역을 초당 여러 프레임으로 촬영하도록 구성된다. 특히, 에어리어 카메라(120)는 포커스의 조절을 위하여 상하방향으로 높이조절가능하게 설치된다.
도 6은 도 5의 변형실시예를 도시한 도면으로, 굴림지지부(110)의 굴림면(110a)이 원통형 제품(H)의 굴림이동이 용이하도록 일정각도(a)로 경사지게 설치되고, 이에 대응하여 에어리어 카메라(120) 및 조명(140) 또한 동일한 각도(a)로 경사지게 설치될 수 있다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
10: 공급장치 11: 바울 피더
12: 리니어 피더 20: 턴테이블
15: 공급원반 16: 수취홈
30: 지지부 30a: 세팅면
35: 자석 40: 검사부
41, 41a: 제1광학체
42, 42a: 제2광학체
43: 카메라 44: 광원
46: 제1보조렌즈 47: 제2보조렌즈
110: 굴림지지부 110a: 굴림면
120: 에어리어 카메라 140: 조명

Claims (5)

  1. 원통형 제품을 수직방향으로 직립시켜 지지하는 지지부, 상기 지지부의 상측으로 이격되게 배치된 제1광학체, 상기 지지부의 하측으로 이격되게 배치된 제2광학체, 상기 제1광학체의 상측 및 상기 제2광학체의 하측에 서로 마주보게 배치된 카메라 및 광원을 포함하고,
    상기 지지부는 투명체 재질로 이루어지고, 상기 지지부의 상면에는 평탄한 세팅면이 마련되며, 상기 세팅면의 내부에는 자석이 설치되어 상기 자석의 자력에 의해 원통형 제품이 수직방향으로 직립되어 지지되며,
    상기 광원은 점광원으로 구성되고, 상기 제1광학체와 광원 사이에는 제1보조렌즈가 설치되며, 상기 제2광학체와 카메라 사이에는 제2보조렌즈가 설치되고,
    상기 광원에서 확산되는 빛은 상기 제1보조렌즈 및 상기 제1광학체를 거치면서 평행광선으로 변환된 후에 원통형 제품의 외주면 전둘레에 걸쳐 입사되고, 이렇게 원통형 제품의 외주면 전둘레에 입사된 빛은 제2광학체 측으로 반사되며, 이렇게 반사된 빛은 상기 제2광학체와 상기 제2보조렌즈를 거치면서 평행광선으로 변환된 후에 카메라 측으로 전달되는 것을 특징으로 하는 원통형 제품의 외주면 검사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 회전가능한 턴테이블의 가장자리에 환형으로 마련되고, 상기 턴테이블에 인접하여 원통형 제품을 공급하는 공급원판이 회전가능하게 설치되며, 상기 공급원판의 외주면에는 원통형 제품이 수취되는 수취홈이 형성되고, 상기 공급원판 및 턴테이블의 회전에 의해 상기 공급원판의 수취홈으로부터 원통형 제품이 상기 지지부의 세팅면으로 공급되는 것을 특징으로 하는 원통형 제품의 외주면 검사장치.

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  4. 삭제
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