KR101358112B1 - 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치 - Google Patents

대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101358112B1
KR101358112B1 KR1020130047651A KR20130047651A KR101358112B1 KR 101358112 B1 KR101358112 B1 KR 101358112B1 KR 1020130047651 A KR1020130047651 A KR 1020130047651A KR 20130047651 A KR20130047651 A KR 20130047651A KR 101358112 B1 KR101358112 B1 KR 101358112B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
unit
acquisition unit
vision inspection
inspecting
Prior art date
Application number
KR1020130047651A
Other languages
English (en)
Inventor
이진석
나승우
Original Assignee
주식회사 서울금속
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 서울금속 filed Critical 주식회사 서울금속
Priority to KR1020130047651A priority Critical patent/KR101358112B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101358112B1 publication Critical patent/KR101358112B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8822—Dark field detection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

본 발명은, 대상물의 제1 부분에서 반사된 광을 재반사할 수 있게 상기 대상물 쪽으로 오므라들도록 형성되는 제1 콘미러를 갖는 제1 광학 모듈과, 상기 대상물의 제2 부분에서 반사된 광의 진행 방향을 변경할 수 있게 형성되는 제2 광학모듈을 구비하는 광학 유닛; 상기 광학 유닛을 통해 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 반사된 광을 각각 수광하여 상기 대상물의 제1 부분에 대한 제1 이미지 및 제2 부분에 대한 제2 이미지를 각각 획득하는 이미지 획득 유닛; 상기 이미지 획득 유닛으로부터 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 각각 입력받아, 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지의 중심에 배치되는 단일의 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛; 및 상기 이미지 생성 유닛으로부터 상기 단일의 이미지를 입력받아, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 관한 레퍼런스 이미지와 상기 단일의 이미지를 상호 비교하여 상기 대상물의 결함 유무를 판단하는 판단 유닛을 포함하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치를 제공한다.

Description

대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치{VISION INSPECTION APPARATUS FOR INSPECTING PLURAL SECTIONS OF OBJECT}
본 발명은 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 관한 것이다.
전자 산업의 발전 및 수요 증대에 힘입어 체결요소 부품도 전자제품의 고품질화 트렌드를 뒷받침하기 위해 소형화·정밀화되고 있다. 이러한 전자제품의 고품질화는 체결요소 부품의 품질 신뢰도 향상도 수반하게 된다. 그에 따라, 체결요소 부품의 검사는 품질관리의 중요한 부분으로 정착되고 있다.
이러한 체결요소 부품의 품질관리를 위해, 최근에는 비전 검사 장치가 주로 사용되고 있다. 비전 검사 장치는 체결요소 부품과 같은 대상물을 촬영하고, 촬영한 이미지를 처리하여 대상물의 표면을 검사하도록 구성된다.
이러한 비전 검사 장치는 대상물의 일 부분만을 촬영하고 그에 대한 결함 유무만을 판단하도록 구성되므로, 이를 이용하여 대상물의 복수의 부분을 촬영하고 그에 대한 결함 유무를 판단하기에는 어려움이 있다.
본 발명의 목적은, 하나의 이미지 획득 유닛만으로 대상물의 복수의 부분을 촬영할 수 있도록 하면서도, 이들 부분에 대한 결함 유무를 신속하게 판단할 수 있도록 하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치는, 대상물의 제1 부분에서 반사된 광을 재반사할 수 있게 상기 대상물 쪽으로 오므라들도록 형성되는 제1 콘미러를 갖는 제1 광학 모듈과, 상기 대상물의 제2 부분에서 반사된 광의 진행 방향을 변경할 수 있게 형성되는 제2 광학모듈을 구비하는 광학 유닛; 상기 광학 유닛을 통해 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 반사된 광을 각각 수광하여 상기 대상물의 제1 부분에 대한 제1 이미지 및 제2 부분에 대한 제2 이미지를 각각 획득하는 이미지 획득 유닛; 상기 이미지 획득 유닛으로부터 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 각각 입력받아, 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지의 중심에 배치되는 단일의 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛; 및 상기 이미지 생성 유닛으로부터 상기 단일의 이미지를 입력받아, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 관한 레퍼런스 이미지와 상기 단일의 이미지를 상호 비교하여 상기 대상물의 결함 유무를 판단하는 판단 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이미지 획득 유닛은, 상기 제1 부분에서 반사된 제1 반사광이 입사되는 제1 센서 영역과, 상기 제2 부분에서 반사된 제2 반사광이 입사되는 제2 센서 영역을 구비하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 센서 영역은, 상기 제1 센서 영역의 중심에 배치될 수 있다.
삭제
여기서, 상기 제1 광학 모듈은, 상기 이미지 획득 유닛의 광축 방향을 따라 배치될 수 있다.
삭제
여기서, 상기 대상물을 이송하는 투광성의 이송판을 구비하는 이송 유닛이 더 구비될 수 있고, 상기 제2 광학 모듈은, 상기 이송판의 하측에 배치되어 상기 대상물로부터 상기 제2 반사광을 수광하는 제1 반사경; 및 상기 제1 반사경으로부터 반사되는 상기 제2 반사광을 상기 제2 센서 영역으로 입사시키는 제2 반사경을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 반사경은, 상기 이송판과 평행하게 배치되는 평판 미러를 포함하고, 상기 제2 반사경은, 상기 이미지 획득 유닛의 광축 방향을 따라 배치되고, 상기 이미지 획득 유닛 쪽으로 오므라들도록 형성되는 제2 콘미러를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이미지 생성 유닛은, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 중 적어도 하나의 사이즈를 조절하여, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지가 상호 비중첩되어 배치되도록 할 수 있다.
여기서, 상기 이미지 생성 유닛은, 상기 제2 이미지가 상기 제2 부분의 종횡비와 동일한 종횡비를 갖도록 제2 이미지를 변환 처리할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 의하면, 대상물의 복수의 부분에 대한 결함 유무가 단일의 이미지에 의해 비교 판단되므로 검사 속도를 향상 시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 관련된 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 의하면, 하나의 이미지 획득 유닛만으로 대상물의 복수의 부분을 촬영할 수 있다. 따라서, 추가적인 이미지 획득 유닛이 요구되지 않아 경제적일 뿐만 아니라, 이미지 획득 유닛을 유지하기 위한 비용도 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 평면도이다.
도 2는 대상물(N)의 제1 부분(Na)을 촬영하는 모습을 도시한, 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 측면도이다.
도 3은 대상물(N)의 제2 부분(Nb)을 촬영하는 모습을 도시한, 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 측면도이다.
도 4는 제1 광학 모듈(161) 및 제2 광학 모듈(163)을 이용하여 대상물(N)을 촬영하는 모습을 도시한, 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 측면도이다.
도 5는 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is)를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is')를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 평면도이다.
본 도면을 참조하면, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는, 공급 유닛(110), 정렬 유닛(120), 이송 유닛(130), 대상물 감지 유닛(140), 이미지 획득 유닛(150), 광학 유닛(160), 형상 측정 유닛(170), 및 배출 유닛(180)을 포함할 수 있다.
공급 유닛(110)은 호퍼(hopper) 형태로 형성되며, 대상물(N)을 시간당 일정 양만큼 정렬 유닛(120)에 공급한다. 여기서, 대상물(N)은 너트, 볼트와 같은 나사류가 될 수 있다.
정렬 유닛(120)은 서로 모여져 있는 대상물(N)을 겹치지 않게 낱개 단위로 분리하고 일정한 자세로 정렬시킨다. 구성적인 측면에 있어서, 정렬 유닛(120)은 볼(bowl) 피더(121), 직선 피더(122), 및 스페이서(123)를 포함할 수 있다.
볼 피더(121)는 대상물(N)이 모여져 있는 상태에서 진동에 의하여 상호 분리되면서 특정 방향을 따라 안내되도록 구성된다. 볼 피더(121)는 대상물(N)을 이송하는 중에 가이드의 형상에 의하여 대상물(N)이 특정 자세를 갖도록 유도하거나 특정된 자세를 갖지 않는 대상물(N)을 탈락시킨다. 종류에 있어서 볼 피더(121)는 계단형, 원추형, 원통형, 접시형, 단종형 등 알려져 있는 다양한 타입으로 형성될 수 있다.
볼 피더(121)에 의해 일정 자세로 공급된 대상물(N)은 직선 피더(122)에 의해 일렬로 이송 유닛(130)의 이송판(131)에 정렬될 수 있도록 준비된다. 직선 피더(122)는 대상물(N)을 자중에 의해 자연적으로 이송되도록 하여 먼저 진행된 대상물(N)에 밀착시킨다. 공급 속도를 증대시키고 상호 간의 간격을 일정하게 유지하기 위해, 직선 피더(122)에는 공압 노즐과 같은 푸셔(pusher)가 구비될 수 있다. 직선 피더(122)의 끝단에는 한꺼번에 대상물(N)이 복수 개가 공급되는 것(잼)을 방지하기 위한 기계적 또는 전자적 장치가 구비될 수 있다. 그러한 잼 방지 장치로는 스프링에 의해 젖혀질 수 있는 암(arm) 또는 게이트(gate)나 롤러(roller) 등을 채택할 수 있다.
스페이서(123)는 직선 피더(122)에 의해 이송판(131)에 놓여진 대상물(N)이 이송판(131) 상에서 일정한 위치에 놓여 지도록 안내한다. 이송판(131)에 놓여진 대상물(N)은 관성 또는 흔들림에 의해 설정된 위치에서 벗어나 있을 수 있다. 이를 맞추기 위해, 스페이서(123)는 대상물(N)과 접촉하여 대상물(N)을 이송판(131)의 반경방향으로 이동할 수 있게 구성된다.
도 1에는 이송판(131)의 상면에 대상물(N)이 '놓여 지는' 방식으로서 정렬 유닛(120)도 그에 적용될 수 있는 일 예를 보인 것이나, 정렬을 위한 메커니즘은 대상물(N)에 따라 다양한 형태가 될 수 있다. 그러한 예로서, 정렬 유닛(120)은 대상물(N)이 끼워지는 홈이 일정한 간격으로 외주 측면에 형성된 원형판을 포함할 수 있다.
이송 유닛(130)은 일정한 회전 속도를 갖는 원형의 이송판(131)을 구비할 수 있다. 대상물(N)은 이송판(131)에 놓여지게 되며, 이송 유닛(130)은 대상물(N)을 이송하는 동안 단계적으로 측정(검사)을 받도록 하고 측정이 마쳐진 후 배출되도록 한다. 이송 유닛(130)은 이송판(131)의 구동을 위하여 회동부 및 속도 제어를 위한 감속기 등을 포함할 수 있다. 이송판(131)은 투명 글라스 형태로 형성될 수 있다. 이에 의하면, 대상물(N)은 이송판(131)의 상면에 배치될 수 있고, 투명 글라스를 통해 이송판(131)의 저면에서도 측정이 가능해질 수 있다. 이외에도 이송판(131)은 그 외주의 측면에 대상물(N)이 끼워질 수 있도록 일정 간격으로 이격된 홈을 가질 수도 있다.
대상물 감지 유닛(140)은 이송판(131)에 옮겨진 대상물(N)을 감지한다. 대상물 감지 유닛(140)은 대상물(N)이 대상물 감지 유닛(140)을 지나쳐서 검사 영역으로 향하는지 감지하여 위치 및 대상물(N) 간의 간격에 관한 정보를 데이터 처리부에 전송한다. 대상물(N)의 감지를 위하여 광센서, 근접센서 등이 사용될 수 있다. 이외에도 대상물 감지 유닛(140)은 엔코더 형태로 구현될 수 있다.
이미지 획득 유닛(150) 및 광학 유닛(160)은 대상물(N)이 검사 영역 내에 왔을 때 대상물(N)의 표면에 대한 정보를 얻을 수 있게 구성된다. 얻어진 정보는 본 도면에 도시되지 않은 프로세싱 유닛에 의해 나사산의 결손 또는 크랙과 같은 결함의 유무를 평가하는데 활용된다. 여기서, 프로세싱 유닛은 이미지 생성 유닛, 및 판단 유닛을 포함할 수 있다. 이미지 획득 유닛(150), 광학 유닛(160), 및 프로세싱 유닛의 상세한 구성 및 작동 방식에 대하여는 도 2 내지 도 6을 참조하여 후술한다.
다시 도 1을 참조하면, 형상 측정 유닛(170)은 대상물(N)의 헤드 규격, 몸체의 직경, 몸체의 길이 등 다양한 크기적 요소를 측정할 수 있게 구성된다. 형상 측정 유닛(170)은 대상물(N)의 일측에 배치되는 백라이트와, 백라이트의 반대쪽에 배치되는 촬영기를 갖춤으로써 대상물(N)의 실루엣을 검사할 수 있게 구성될 수 있다.
배출 유닛(180)은 검사가 완료되었거나 재검사가 필요한(측정되지 않은) 대상물(N)을 분류하여 배출시킨다. 배출 유닛(180)은 적어도 하나의 양품 배출부(181, 182), 불량품 배출부(183), 및 재검사품 배출부(184)를 포함할 수 있다. 정확한 배출을 위하여 배출 유닛(180)은 공압으로 대상물(N)을 이동시키는 공압 노즐을 포함할 수 있다.
이외에도 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는 각 전자 부품들을 제어하거나 감지 또는 측정된 결과를 받는 데이터 처리부와, 검사 상태를 시각적으로 표시하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다. 데이터 처리부는 양품과 불량품, 및 재검사품을 구별하기 위한 알고리즘이 포함된 소프트웨어를 내장하고, 또한 사용자의 조작 또는 알림을 용이하게 하기 위한 시각적 사용자 인터페이스(graphic user interface: GUI)를 갖출 수 있다. 이와 달리, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는 상술한 이미지 획득 유닛(150), 이미지 생성 유닛, 및 판단 유닛 만으로 간단하게 구성될 수도 있다.
이하에서는, 상술한 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 이미지 획득 유닛(150) 및 광학 유닛(160)에 대해 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 대상물(N)의 제1 부분(Na)을 촬영하는 모습을 도시한, 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 측면도이다. 설명의 편의상, 본 도면에는 이송 유닛(130), 이미지 획득 유닛(150), 및 광학 유닛(160) 만이 도시된다.
이송 유닛(130)은 대상물(N)을 이송하는 요소이다. 이송 유닛(130)은 상술한 이송판(131)을 포함할 수 있다.
이미지 획득 유닛(150)은 대상물(N)을 촬영하는 요소이다. 이미지 획득 유닛(150)은 카메라 등으로 구성될 수 있다. 이미지 획득 유닛(150)은 대상물(N)의 상측에 배치될 수 있다. 이미지 획득 유닛(150)은 이미지 센서(151)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(151)는 대상물(N)의 제1 부분(Na)에서 반사된 제1 반사광(La)이 입사되는 제1 센서 영역(151a)과, 대상물(N)의 제2 부분(Nb)에서 반사된 제2 반사광(Lb)이 입사되는 제2 센서 영역(151b)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 센서 영역(151a)은 이미지 센서(151)의 주변부에 그 둘레를 따라 환형으로 형성될 수 있고, 제2 센서 영역(151b)은 제1 센서 영역(151a)의 중심부에 형성될 수 있다.
광학 유닛(160)은 대상물(N)에서 반사된 광의 진행 방향을 변경하여, 이 반사된 광을 이미지 센서(151)로 입사시키는 요소이다. 광학 유닛(160)은 제1 광학 모듈(161)을 포함할 수 있다.
제1 광학 모듈(161)은 대상물(N)의 제1 반사광(La)을 제1 센서 영역(151a)으로 입사시키는 요소이다. 제1 광학 모듈(161)은 대상물(N)의 상측에 배치될 수 있다. 제1 광학 모듈(161)은 제1 콘미러(162)를 포함할 수 있다.
제1 콘미러(162)는 그 내면에 미러가 형성되어 제1 반사광(La)을 반사시킬 수 있다. 제1 콘미러(162)는 이미지 획득 유닛(150) 쪽으로 벌어지는 형태로 형성될 수 있다. 제1 콘미러(162)는 이미지 획득 유닛(150)의 광축(X) 방향을 따라 광축(X)과 나란하게 배치될 수 있다. 이하에서는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 작동 방식을 설명한다.
본 실시예에서, 대상물(N)은 상술한 것과 같이 볼트와 같은 나사류일 수 있다. 따라서, 대상물(N)은 나사산이 형성되는 바디부와, 십자홈 등이 형성되는 헤드부를 가질 수 있다. 여기서, 제1 부분(Na)은 대상물(N)의 바디부 및 헤드부의 측면일 수 있고, 제2 부분(Nb)은 대상물(N)의 헤드부의 헤드면일 수 있다. 이러한 대상물(N)은 제2 부분(Nb)이 이송판(131)의 상면에 놓여진 채로 이송되도록 구성될 수 있다.
대상물(N)은 이송판(131)을 통해 검사 영역으로 이송되고, 이 검사 영역에서 대상물(N)은 이미지 획득 유닛(150)의 광축(X)과 정렬되도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 부분(Na)에서 반사된 제1 반사광(La)은 제1 콘미러(162)의 내면 쪽으로 입사되고, 이 입사된 제1 반사광(La)은 다시 제1 콘미러(162)에 의해 제1 센서 영역(151a) 쪽으로 입사될 수 있다. 구체적으로, 제1 부분(Na)의 바디부의 끝단부에서 반사된 제1 반사광(La)은 제1 센서 영역(151a)의 외측 가장자리 쪽으로 입사되고, 제1 부분(Na)의 헤드부에서 반사된 제1 반사광(La)은 제1 센서 영역(151a)의 내측 가장자리 쪽으로 입사될 수 있다.
여기서, 제1 콘미러(162)는 제1 반사광(La)이 제1 센서 영역(151a) 측으로 입사될 수 있도록 그 위치 및 벌어짐각이 조절될 수 있다. 제1 광학 모듈(161)은 이러한 콘미러의 형태 이외에, 전반사를 이용한 콘렌즈 또는 프리즘 형태로 형성될 수도 있다. 상술한 구성을 통해 얻어지는 대상물(N)의 이미지에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.
도 3은 대상물(N)의 제2 부분(Nb)을 촬영하는 모습을 도시한, 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 측면도이다. 본 도면을 참조하면, 광학 유닛(160)은 제2 광학 모듈(163)을 포함할 수 있다.
제2 광학 모듈(163)은 대상물(N)의 제2 부분(Nb)에서 반사된 제2 반사광(Lb)을 제2 센서 영역(151b)으로 반사시킬 수 있다. 제2 광학 모듈(163)은 제1 반사경(164), 및 제2 반사경(166)을 포함할 수 있다.
제1 반사경(164)은 평판 미러(165)를 포함할 수 있다. 이 평판 미러(165)는 투광성을 가지는 이송판(131)의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 평판 미러(165)는 이송판(131)과 평행하게 배치될 수 있다.
제2 반사경(166)은 이미지 획득 유닛(150) 쪽으로 오므라들도록 형성되는 제2 콘미러(167)를 포함할 수 있다. 이 제2 콘미러(167)는 대상물(N)의 상측에 배치될 수 있다. 이하에서는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 작동 방식을 설명한다.
본 실시예에서, 이송판(131)은 투광성을 가질 수 있으며, 대상물(N)은 제2 부분(Nb)이 이송판(131)의 상면에 놓여진 채로 이송될 수 있다. 대상물(N)이 이송되어 검사 영역에 위치하면, 제2 부분(Nb)에서 반사된 제2 반사광(Lb)은 투광성의 이송판(131)을 투과한 뒤 평판 미러(165)로 입사될 수 있다. 평판 미러(165)는 이 제2 반사광(Lb)을 제2 콘미러(167)로 반사시키며, 제2 콘미러(167)는 이 제2 반사광(Lb)을 다시 제2 센서 영역(151b)으로 반사시킬 수 있다.
여기서, 제2 콘미러(167)는 평판 미러(165)로부터 반사된 제2 반사광(Lb)이 제1 센서 영역(151a)의 중심에 배치된 제2 센서 영역(151b)으로 입사될 수 있도록, 그 위치 및 벌어짐각이 조절될 수 있다. 제2 반사경(166)은 이러한 콘미러의 형태 이외에, 전반사를 이용한 콘렌즈 또는 프리즘 형태로 형성될 수도 있다. 이러한 구성을 통해 얻어지는 대상물(N)의 이미지에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.
도 4는 제1 광학 모듈(161) 및 제2 광학 모듈(163)을 이용하여 대상물(N)을 촬영하는 모습을 도시한, 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 측면도이다.
본 도면을 참조하면, 광학 유닛(160)은 상술한 제1 광학 모듈(161)과 제2 광학 모듈(163)을 모두 구비할 수 있다. 여기서, 이미지 획득 유닛(150)은 그 광축(X)이 대상물(N)과 정렬되도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 광학 모듈(161) 및 제2 광학 모듈(163)은 광축(X) 방향을 따라 상호 나란하게 배치될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 반사광(La) 및 제2 반사광(Lb)이 각각 제1 센서 영역(151a) 및 제2 센서 영역(151b)으로 동시에 입사될 수 있다. 이에 따라, 이미지 획득 유닛(150)은 제1 이미지(Ia)와 제2 이미지(Ib)를 한번에 획득할 수 있다.
또한, 제2 센서 영역(151b)은 제1 센서 영역(151a)과 상호 비중첩되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 이미지 획득 유닛(150)은 제1 이미지(Ia)와 제2 이미지(Ib)가 상호 비중첩되는 단일의 이미지(Is)를 획득할 수 있다. 이하에서는, 이러한 구성에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is)에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 도 1의 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is)를 도시한 도면이다. 구체적으로, 도 5(a)는 이미지 센서(151)에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is)를 도시한 도면이다.
본 실시예에서, 상술한 프로세싱 유닛은 이미지 생성 유닛을 포함할 수 있다. 이미지 생성 유닛은 이미지 센서(151)로부터 제1 이미지(Ia) 및 제2 이미지(Ib)를 입력받아 단일의 이미지(Is)를 생성할 수 있다.
여기서, 제2 센서 영역(151b)은 제1 센서 영역(151a)의 중심에 배치되므로, 이미지 생성 유닛은 각 센서 영역의 위치에 대응하여, 본 도면에 도시된 것과 같이 제2 이미지(Ib)가 제1 이미지(Ia)의 중심에 배치되는 단일의 이미지(Is)를 생성할 수 있다. 또한, 제1 센서 영역(151a)과 제2 센서 영역(151b)은 상호 비중첩되어 배치될 수 있다. 이에 대응하여, 이미지 생성 유닛은 제1 이미지(Ia)와 제2 이미지(Ib)가 상호 간섭되지 않고 구분되어 배치되는 단일의 이미지(Is)를 생성할 수 있다.
이러한 단일의 이미지(Is)는 프로세싱 유닛에 의해 대상물(N)의 결함(F) 유무를 판단하는데 사용될 수 있다. 구체적으로, 이 프로세싱 유닛은 판단 유닛을 포함할 수 있으며, 이 판단 유닛은 단일의 이미지(Is)를 레퍼런스 이미지와 비교함으로써 대상물(N)의 결함(F) 유무를 판단할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 대상물(N)의 제1 부분(Na) 및 제2 부분(Nb)에 대한 결함(F) 유무가 단일의 이미지(Is)에 의해 단 한번의 비교 과정을 거쳐 신속하게 판단되므로 검사 시간을 단축시킬 수 있다. 구체적으로, 이미지 생성 유닛에 의해 생성되는 단일의 이미지(Is)는 제1 이미지(Ia)의 크기와 동일한 크기를 가지므로, 레퍼런스 이미지와의 비교 판단시 제1 이미지(Ia)와 동일한 스캐닝 영역에서 제1 이미지(Ia) 및 제2 이미지(Ib)를 동시에 스캐닝하여 비교할 수 있어 검사 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 단일의 이미지(Is)에서 제1 이미지(Ia)와 제2 이미지(Ib)는 비중첩되어 배치되므로, 상호 간섭되는 영역이 없어 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 5(b)는 이미지 생성 유닛에 의해 사이즈가 조절된 단일의 이미지(Is)를 도시한 도면이다. 본 실시예에서, 대상물(N)에서 반사된 광(L)은 광학 유닛(160)의 형태 또는 위치에 따라 이미지 센서(151)의 특정 부분에만 집광될 수 있다. 이에 따라, 제1 이미지(Ia) 또는 제2 이미지(Ib)는 그 사이즈가 작게 출력될 수도 있다. 이 경우, 이미지 생성 유닛은 제1 이미지(Ia) 또는 제2 이미지(Ib)가 적절한 사이즈를 갖도록 변환 처리할 수 있다.
예를 들어, 도 5(a)에서 제2 이미지(Ib)는 그 결함(F) 유무를 구별하기 어려운 사이즈를 가질 수 있다. 이 경우, 이미지 생성 유닛은 제2 이미지(Ib)의 사이즈를 도 5(b)에 도시된 것과 같이 확대함으로써, 그 결함(F) 유무를 쉽게 구별할 수 있도록 변환 처리할 수 있다. 이와 같이 사이즈가 변환된 단일의 이미지(Is)는 변환 처리된 별도의 레퍼런스 이미지와 비교됨으로써 대상물(N)의 결함(F) 유무를 판단하는데 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is')를 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 6(a)는 이미지 센서(151)에 의해 획득되는 단일의 이미지(Is')를 도시한 도면이다. 본 실시예에서, 이미지 획득 유닛(150)에 의해 획득되는 제1 이미지(Ia) 또는 제2 이미지(Ib')는 광학 유닛(160)의 형태 또는 방향에 따라 왜곡될 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 제2 콘미러(167)의 횡단면이 포물선의 형태로 이루어지거나, 또는 제1 반사경(164)이 곡면 미러로 이루어지는 경우, 제2 이미지(Ib')는 도 6(a)에 도시된 것과 같이 타원형으로 왜곡되어 출력될 수 있다. 이 경우, 판단 유닛은 이 왜곡된 단일의 이미지(Is')를 왜곡된 별도의 레퍼런스 이미지와 비교함으로써 대상물(N)의 결함(F) 유무를 신속하게 판단할 수 있다.
도 6(b)는 이미지 생성 유닛에 의해 종횡비가 조절된 단일의 이미지(Is')를 도시한 도면이다. 상술한 것과 같이 제2 이미지(Ib')가 왜곡되는 경우, 이미지 생성 유닛은 이 왜곡된 제2 이미지(Ib')를 도 6(b)에 도시된 것과 같이 제2 부분(Na)의 종횡비와 동일한 종횡비를 갖도록 변환 처리할 수 있다. 이러한 제2 이미지(Ib')는 제2 부분(Na)의 종횡비와 동일한 종횡비를 가지므로, 그 결함(F) 유무가 쉽게 구별될 수 있다. 이러한 단일의 이미지(Is')는 변환 처리된 별도의 레퍼런스 이미지와 비교됨으로써 대상물(N)의 결함(F) 유무를 판단하는데 사용될 수 있다.
상기와 같은 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 센서 영역(151a)과 제2 센서 영역(151b)은 상호 부분적으로 중첩될 수도 있다. 이 경우, 제1 이미지(Ia)와 제2 이미지(Ib)는 상호 시차를 두고 각각 촬영될 수 있고, 이미지 생성 유닛은 이미지 획득 유닛(150)으로부터 제1 이미지(Ia)와 제2 이미지(Ib)를 각각 입력받아 단일의 이미지(Is)를 생성할 수도 있다.
100: 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치
130: 이송 유닛 150: 이미지 획득 유닛
160: 광학 유닛 161: 제1 광학 모듈
163: 제2 광학 모듈

Claims (10)

  1. 대상물의 제1 부분에서 반사된 광을 재반사할 수 있게 상기 대상물 쪽으로 오므라들도록 형성되는 제1 콘미러를 갖는 제1 광학 모듈과, 상기 대상물의 제2 부분에서 반사된 광의 진행 방향을 변경할 수 있게 형성되는 제2 광학모듈을 구비하는 광학 유닛;
    상기 광학 유닛을 통해 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에서 반사된 광을 각각 수광하여 상기 대상물의 제1 부분에 대한 제1 이미지 및 제2 부분에 대한 제2 이미지를 각각 획득하는 이미지 획득 유닛;
    상기 이미지 획득 유닛으로부터 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 각각 입력받아, 상기 제2 이미지가 상기 제1 이미지의 중심에 배치되는 단일의 이미지를 생성하는 이미지 생성 유닛; 및
    상기 이미지 생성 유닛으로부터 상기 단일의 이미지를 입력받아, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분에 관한 레퍼런스 이미지와 상기 단일의 이미지를 상호 비교하여 상기 대상물의 결함 유무를 판단하는 판단 유닛을 포함하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 획득 유닛은,
    상기 제1 부분에서 반사된 제1 반사광이 입사되는 제1 센서 영역과, 상기 제2 부분에서 반사된 제2 반사광이 입사되는 제2 센서 영역을 구비하는 이미지 센서를 포함하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.

  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 센서 영역은,
    상기 제1 센서 영역의 중심에 배치되는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광학 모듈은,
    상기 이미지 획득 유닛의 광축 방향을 따라 배치되는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 대상물을 이송하는 투광성의 이송판을 구비하는 이송 유닛을 더 포함하며,
    상기 제2 광학 모듈은,
    상기 이송판의 하측에 배치되어 상기 대상물로부터 상기 제2 반사광을 수광하는 제1 반사경; 및
    상기 제1 반사경으로부터 반사되는 상기 제2 반사광을 상기 제2 센서 영역으로 입사시키는 제2 반사경을 포함하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 반사경은,
    상기 이송판과 평행하게 배치되는 평판 미러를 포함하고,
    상기 제2 반사경은,
    상기 이미지 획득 유닛의 광축 방향을 따라 배치되고, 상기 이미지 획득 유닛 쪽으로 오므라들도록 형성되는 제2 콘미러를 포함하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 생성 유닛은,
    상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 중 적어도 하나의 사이즈를 조절하여, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지가 상호 비중첩되어 배치되도록 하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 생성 유닛은,
    상기 제2 이미지가 상기 제2 부분의 종횡비와 동일한 종횡비를 갖도록 제2 이미지를 변환 처리하는, 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
KR1020130047651A 2013-04-29 2013-04-29 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치 KR101358112B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130047651A KR101358112B1 (ko) 2013-04-29 2013-04-29 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130047651A KR101358112B1 (ko) 2013-04-29 2013-04-29 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101358112B1 true KR101358112B1 (ko) 2014-02-05

Family

ID=50269787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130047651A KR101358112B1 (ko) 2013-04-29 2013-04-29 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101358112B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160088529A (ko) * 2015-01-15 2016-07-26 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 패널 검사 장치 및 검사 방법
WO2017126854A1 (ko) * 2016-01-22 2017-07-27 (주)제이티 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템
CN107328789A (zh) * 2017-06-23 2017-11-07 宁波韵升智能技术有限公司 一种圆弧面和曲面缺陷检测***

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6125041A (ja) * 1984-07-13 1986-02-03 Sapporo Breweries Ltd 壜検査装置
JP2000503401A (ja) * 1996-10-30 2000-03-21 クロネス・アクチェンゲゼルシャフト びん等の検査装置
US20040080740A1 (en) * 2002-03-22 2004-04-29 Applied Materials, Inc Wafer defect detection system with traveling lens multi-beam scanner
KR20040043741A (ko) * 2002-11-19 2004-05-27 삼성전자주식회사 웨이퍼 검사 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6125041A (ja) * 1984-07-13 1986-02-03 Sapporo Breweries Ltd 壜検査装置
JP2000503401A (ja) * 1996-10-30 2000-03-21 クロネス・アクチェンゲゼルシャフト びん等の検査装置
US20040080740A1 (en) * 2002-03-22 2004-04-29 Applied Materials, Inc Wafer defect detection system with traveling lens multi-beam scanner
KR20040043741A (ko) * 2002-11-19 2004-05-27 삼성전자주식회사 웨이퍼 검사 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160088529A (ko) * 2015-01-15 2016-07-26 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 패널 검사 장치 및 검사 방법
KR102229651B1 (ko) 2015-01-15 2021-03-18 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 패널 검사 장치 및 검사 방법
WO2017126854A1 (ko) * 2016-01-22 2017-07-27 (주)제이티 비전검사모듈, 비전검사모듈의 초점거리조절모듈, 및 그를 가지는 소자검사시스템
CN107328789A (zh) * 2017-06-23 2017-11-07 宁波韵升智能技术有限公司 一种圆弧面和曲面缺陷检测***
CN107328789B (zh) * 2017-06-23 2023-09-26 宁波韵升智能技术有限公司 一种圆弧面和曲面缺陷检测***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8228493B2 (en) Carrying device and appearance inspection device for test objects
US20100085426A1 (en) Machine for Inspecting Glass Containers
US8058607B2 (en) Machine for inspecting glass containers at an inspection station using an addition of a plurality of illuminations of reflected light
KR101588937B1 (ko) 패턴 검사 장치 및 패턴 검사 방법
US20100175968A1 (en) Vibrating feeder, carrying device and inspection device
JP7128116B2 (ja) バルク材料を検査するための装置およびその方法
KR20150138555A (ko) 물체 비전 검사 장치 및 물체 비전 검사 방법
KR101358112B1 (ko) 대상물의 복수 부분을 검사하기 위한 비전 검사 장치
KR101376274B1 (ko) 비전 검사 장치
KR101376273B1 (ko) 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법
KR101366188B1 (ko) 측면 및 표면 검사기능을 갖는 비전 검사 장치
KR101675467B1 (ko) 비전 검사 장치
KR101366196B1 (ko) 대상물 3차원 비전 검사 장치 및 방법
KR101554712B1 (ko) 비전 검사 장치 및 방법
US7876951B2 (en) Machine for inspecting glass containers
KR101299127B1 (ko) 대상물 비전 검사를 위한 조명 어셈블리
KR101545312B1 (ko) 대상물 검사 장치 및 방법
CN105865512A (zh) 双头字符视觉检测***
KR101358111B1 (ko) 대상물의 복수 부분에 대한 검사가 가능한 비전 검사 장치
KR101366204B1 (ko) 조명을 이용한 팬너트 비전 검사 장치
KR101327273B1 (ko) 너트 비전 검사 장치 및 방법
JP5159237B2 (ja) ガラス容器を検査する装置
KR101415008B1 (ko) 조명을 이용한 대상물 비전 검사 장치
JP5425387B2 (ja) ガラス容器を検査するための機械
KR101366195B1 (ko) 팬너트 비전 검사 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee