KR101376273B1 - Vision inspection apparatus for inspecting object having mirror surface area and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a vision inspection device for inspecting an object having a mirrored surface area. The vision inspection device for inspecting an object having a mirrored surface area comprises: a light emitting unit for emitting light; a first reflection unit having a first reflection surface for reflecting the emitted light toward a first spot of an object; a second reflection unit having a second reflection surface facing the object to secondarily reflect the primarily reflected light primarily reflected from the emitted light at the first spot so that the secondarily reflected light can be emitted as the secondarily reflected light heading toward a second spot which is a mirrored surface area; a camera unit arranged in the opposite side of the second reflection unit on the first reflection unit and obtaining image information on the second spot by receiving the tertiarily reflected light tertiarily reflected from the secondarily reflected light at the second spot; and a processing unit for generating information on the position and shape of the second spot based on the image information of the second spot and information on the position and shape of the first spot. [Reference numerals] (143) Driving part; (144) Control part; (180) Processing unit

Description

경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법{VISION INSPECTION APPARATUS FOR INSPECTING OBJECT HAVING MIRROR SURFACE AREA AND METHOD THEREOF}VISION INSPECTION APPARATUS FOR INSPECTING OBJECT HAVING MIRROR SURFACE AREA AND METHOD THEREOF

본 발명은 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 그의 검사 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a vision inspection device for inspecting an object having a mirrored area and a method of inspection thereof.

일반적으로, 비전을 이용하여 대상물을 검사하기 위한 장치는 카메라를 이용하여 대상물을 촬영하고, 카메라에 의해 획득된 화상 정보를 통해 대상물을 검사할 수 있게 구성된다. 이러한 검사 장치는 대개 카메라가 대상물의 일측에만 설치되도록 구성되어 대상물의 일측면에 대해서만 화상 정보를 획득할 수 있게 구성된다. 이에 따라, 대상물의 타측면에 대한 화상 정보를 획득하기 어려워, 한번의 동작으로 대상물의 전둘레 영역에 대한 화상 정보를 획득하기가 곤란하다. In general, an apparatus for inspecting an object using vision is configured to photograph an object using a camera and to inspect the object through image information obtained by the camera. Such an inspection apparatus is usually configured such that a camera is installed only on one side of an object so that image information can be obtained only on one side of the object. Accordingly, it is difficult to obtain image information on the other side of the object, and it is difficult to obtain image information on the entire circumference area of the object in one operation.

더불어, 전자제품 등에 사용되는 정밀 체결요소의 경우 대개 금속 등을 원재료로 하여 제조되는데, 이러한 금속성의 체결요소는 그 표면에 반사율이 높은 영역인 경면 영역을 가질 수 있다. 이러한 경면 영역은 체결요소에 입사되는 조명광 등을 반사하는 성질을 가지므로, 종래의 머신 비전을 통해서는 이에 대한 정밀한 검사가 이루어지기 쉽지 않다.
In addition, precision fastening elements used in electronic products and the like are usually manufactured using a metal or the like as a raw material, and the metallic fastening elements may have a mirror surface area having a high reflectance on the surface thereof. Since the mirror area has a property of reflecting the illumination light incident on the fastening element, it is not easy to inspect precisely through the conventional machine vision.

본 발명의 목적은, 경면 영역을 가진 대상물에 대한 검사를 가능케 하면서도, 대상물의 전둘레 영역에 대한 검사를 가능케 하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vision inspection apparatus and method for inspecting an object having a mirrored area while enabling inspection of the object having a mirrored area while enabling inspection of the entire circumferential area of the object.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치로서, 출력광을 출력하는 광출력 유닛; 상기 출력광을 상기 대상물의 제1 지점을 향해 반사하는 제1 반사면을 구비하는 제1 반사 유닛; 상기 대상물과 마주하도록 배치되는 제2 반사면을 구비하여, 상기 제1 지점에서 상기 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광을 2차 반사하고 상기 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력하는 제2 반사 유닛; 상기 제1 반사 유닛을 기준으로 상기 제2 반사 유닛의 반대편에 배치되고, 상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광을 상기 제1 반사면을 통해 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상정보를 획득하는 카메라 유닛; 및 상기 제2 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 프로세싱 유닛을 포함할 수 있다.A vision inspection apparatus for inspecting an object having a mirror surface area according to an embodiment of the present invention for realizing the above object is a vision inspection device for inspecting an object having a mirror surface area, the light output unit for outputting the output light ; A first reflecting unit having a first reflecting surface that reflects the output light toward a first point of the object; A second reflecting surface disposed to face the object, the second reflecting the first reflected light primarily reflected by the output light at the first point and advancing toward the second point which is the mirrored area; A second reflection unit outputting the reflected light; The second reflection unit is disposed on the opposite side of the second reflection unit with respect to the first reflection unit, and receives the third reflection light reflected by the second reflection light at the second point through the first reflection surface to receive the second reflection light. A camera unit for obtaining image information on the point; And a processing unit configured to generate information on the position and the shape of the second point based on the image information on the second point and the information on the position and the shape of the first point.

여기서, 상기 광출력 유닛은, 상기 출력광을 출력하는 광원 모듈; 및 상기 광원 모듈로부터 상기 출력광을 수광하여 상기 제1 반사면을 향해 반사하는 하프미러체를 포함할 수 있다.Here, the light output unit, the light source module for outputting the output light; And a half mirror body that receives the output light from the light source module and reflects the light toward the first reflective surface.

여기서, 상기 광원 모듈은, 상기 출력광을 생성하는 광원; 상기 출력광의 광경로를 가변시키기 위한 구동부; 및 상기 구동부를 제어하여 상기 출력광을 설정된 위치를 향해 조사하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.Here, the light source module, the light source for generating the output light; A driving unit for varying an optical path of the output light; And a controller for controlling the driving unit to irradiate the output light toward a predetermined position.

여기서, 상기 제어부는, 상기 출력광이 상기 제2 지점을 향해 조사되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.Here, the control unit may control the driving unit so that the output light is irradiated toward the second point.

여기서, 상기 제1 반사 유닛은, 상기 카메라 유닛 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 광 투과성의 몸체; 및 상기 몸체의 측면을 이루는 상기 제1 반사면을 포함할 수 있다.The first reflective unit may include a light transmissive body having a wider cross-sectional area toward the camera unit; And the first reflecting surface forming a side surface of the body.

여기서, 상기 제1 반사 유닛은, 상기 카메라 유닛 측으로 벌어지게 형성되는 중공체; 및 상기 중공체의 내주면을 이루는 상기 제1 반사면을 포함할 수 있다.Here, the first reflection unit, the hollow body is formed to open toward the camera unit side; And the first reflective surface constituting the inner circumferential surface of the hollow body.

여기서, 상기 제2 반사 유닛은, 상기 대상물을 둘러싸는 돔의 형상을 가지는 상기 제2 반사면; 및 상기 제2 반사면에서 상기 제1 반사 유닛과 마주하는 위치에 형성되는 관통공을 포함할 수 있다.Here, the second reflecting unit, the second reflecting surface having a shape of a dome surrounding the object; And a through hole formed at a position facing the first reflection unit on the second reflection surface.

여기서, 상기 제2 반사면은, 재귀반사성의 소재를 포함할 수 있다.Here, the second reflective surface may include a retroreflective material.

본 발명의 다른 실시예에 따른 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법은, 광출력 유닛을 가동하여 제1 출력광을 출력하는 단계; 상기 제1 출력광이 폐루프형의 제1 반사면에서 반사된 후에 대상물의 제1 지점을 향해 진행하도록 하는 단계; 상기 제1 지점에서 상기 제1 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광이 제2 반사면에서 2차 반사되어 상기 대상물의 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력되도록 하는 단계; 상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광이 상기 제1 반사면에서 재반사되도록 하는 단계; 카메라 유닛을 작동하여, 상기 제1 반사면에서 재반사된 상기 제3 반사광을 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상정보를 획득하는 단계; 및 프로세싱 유닛을 작동하여, 상기 제2 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a vision inspection method for inspecting an object having a specular area includes: operating a light output unit to output a first output light; Allowing the first output light to travel toward a first point of the object after being reflected at the first reflection surface of the closed loop type; Causing the first reflected light primarily reflected by the first output light at the first point to be second reflected at the second reflecting surface and output as second reflected light traveling toward a second point which is a mirror surface area of the object ; Causing the third reflected light reflected by the second reflected light at the second point to be reflected on the first reflecting surface again; Operating a camera unit to receive the third reflected light reflected back from the first reflective surface to obtain image information for the second point; And operating a processing unit to generate information regarding the position and the shape of the second point based on the image information about the second point and the information about the position and the shape of the first point. Can be.

여기서, 상기 프로세싱 유닛을 작동하여, 상기 제2 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 단계는, 상기 광출력 유닛을 가동하여 제2 출력광을 출력하고, 상기 제2 출력광이 상기 제1 반사면에서 반사된 후에 상기 제2 지점을 향해 진행하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.Herein, the operation of the processing unit to generate the information about the position and the shape of the second point based on the image information about the second point and the information about the position and the shape of the first point And operating the light output unit to output a second output light, and to proceed toward the second point after the second output light is reflected from the first reflecting surface.

여기서, 상기 광출력 유닛을 가동하여 제2 출력광을 출력하고, 상기 제2 출력광이 상기 제1 반사면에서 반사된 후에 상기 제2 지점을 향해 진행하도록 하는 단계는, 상기 제2 지점에서 상기 제2 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광이 상기 제2 반사면에서 2차 반사되어 상기 대상물의 경면 영역인 제3 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력되도록 하는 단계; 상기 제3 지점에서 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광이 상기 제1 반사면에서 재반사되도록 하는 단계; 상기 카메라 유닛을 작동하여, 상기 제1 반사면에서 재반사된 제3 반사광을 수광하여 상기 제3 지점에 대한 화상정보를 획득하는 단계; 및 상기 프로세싱 유닛을 작동하여, 상기 제3 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제3 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
Here, the step of operating the light output unit to output a second output light, and to proceed toward the second point after the second output light is reflected from the first reflecting surface, at the second point Causing the first reflected light primarily reflected by the second output light to be second reflected at the second reflecting surface and output as second reflected light traveling toward a third point which is a mirror surface area of the object; Causing the third reflected light, reflected third by the second reflected light at the third point, to be reflected back at the first reflective surface; Operating the camera unit to receive third reflected light reflected back from the first reflective surface to obtain image information on the third point; And operating the processing unit to generate information regarding the position and the shape of the third point based on the image information about the third point and the information about the position and the shape of the second point. can do.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법에 의하면, 제1 반사 유닛이 제3 반사광을 반사하도록 구성되므로, 하나의 카메라 유닛으로도 대상물의 전둘레 영역에 대한 경면 영역의 화상 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 대상물의 전둘레 영역에 대한 화상 정보를 획득하기 위하여 별도로 대상물을 회전시키거나 또는 카메라 유닛을 회전시키기 위한 구성 등이 필요 없어, 검사를 위한 구성을 간소화할 수 있고 검사 과정도 단순화할 수 있다.According to the vision inspection apparatus and method for inspecting an object having a mirror surface area according to the present invention configured as described above, since the first reflecting unit is configured to reflect the third reflected light, the whole circumference of the object even with one camera unit Image information of the mirrored area with respect to the area can be obtained. Accordingly, in order to obtain image information on the entire circumference area of the object, there is no need to separately rotate the object or to rotate the camera unit, so that the configuration for inspection can be simplified and the inspection process can be simplified. have.

아울러, 본 발명에 관련된 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법에 의하면, 제2 반사 유닛의 제2 반사면에 의해 제2 반사광이 대상물의 제2 지점에 입사되도록 구성되므로, 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보, 및 제2 지점에 대한 화상 정보를 기초로 역산함으로써, 경면 영역인 제2 지점에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이러한 위치 및 형상에 관한 정보는 제2 지점에 대한 깊이 정보 또는 굴곡도 정보 등을 포함하므로, 이러한 구성에 의하면 대상물에 대한 입체 형상 정보와 같은 3차원 정보를 획득할 수 있다.
In addition, according to the vision inspection apparatus and method for inspecting an object having a mirror area according to the present invention, since the second reflected light is configured to be incident on the second point of the object by the second reflecting surface of the second reflecting unit, By inverting based on the information on the position and shape of one point and the image information on the second point, it is possible to obtain the information on the position and the shape of the second point which is a mirror surface area. Since the information about the position and the shape includes the depth information or the degree of curvature of the second point, and the like, the three-dimensional information such as the three-dimensional shape information of the object can be obtained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 평면도이다.
도 2는 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 단면도이다.
도 3은 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.
도 4는 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.
도 5는 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)에 의해 획득되는 나사(N)의 이미지를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법의 순서도이다.1 is a plan view of a vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface area according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having the specular region of FIG. 1.
FIG. 3 is an operation diagram of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having the specular region of FIG. 1.
FIG. 4 is an operation diagram of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having the specular region of FIG. 1.
FIG. 5 is a view showing an image of a screw N obtained by the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface region of FIG. 1.
6 is a flowchart of a vision inspection method for inspecting an object having a specular region according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a vision inspection apparatus and method for inspecting an object having a specular region according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are given to different embodiments in the same or similar configurations.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 평면도이다.1 is a plan view of a vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface area according to an embodiment of the present invention.

본 도면을 참조하면, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는, 공급 유닛(110), 이송 유닛(120), 대상물 감지 유닛(130), 광출력 유닛(140), 제1 반사 유닛(150), 제2 반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 프로세싱 유닛(180), 형상 측정 유닛(185), 및 배출 유닛(190)을 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirrored area includes a supply unit 110, a transfer unit 120, an object detection unit 130, an light output unit 140, The first reflection unit 150, the second reflection unit 160, the camera unit 170, the processing unit 180, the shape measuring unit 185, and the emission unit 190 may be included.

공급 유닛(110)은 공급부(111) 및 정렬부(113)를 포함할 수 있다. 공급부(111)는 호퍼(hopper) 형태로 형성되며, 측정할 대상물(N)을 시간당 일정 양만큼 정렬부(113)에 공급한다. 여기서, 대상물(N)은 너트, 볼트, 또는 팬너트와 같은 나사(N)류를 포함할 수 있다.The supply unit 110 may include a supply unit 111 and an alignment unit 113. The supplying unit 111 is formed in a hopper shape and supplies the object N to be measured to the aligning unit 113 by a predetermined amount of time. Here, the object (N) may include a screw (N), such as nuts, bolts, or pan nuts.

정렬부(113)는 서로 모여져 있는 대상물(N)을 겹치지 않게 낱개 단위로 분리하고 일정한 자세로 정렬시킨다. 구성적인 측면에 있어서, 정렬부(113)는 볼(bowl) 피더(115), 직선 피더(117), 및 스페이서(119)를 포함할 수 있다.The aligning unit 113 separates the objects N gathered from each other in a single unit without overlapping and arranges them in a predetermined posture. In an architectural aspect, the alignment portion 113 may include a bowl feeder 115, a straight feeder 117, and a spacer 119.

볼 피더(115)는 대상물(N)이 모여져 있는 상태에서 진동에 의하여 상호 분리되면서 특정 방향을 따라 안내되도록 구성된다. 볼 피더(115)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(115)는 계단형, 원추형, 원통형, 접시형, 단종형 등 알려져 있는 다양한 타입으로 형성될 수 있다.The ball feeder 115 is configured to be guided along a specific direction while being separated from each other by vibration in a state where the objects N are gathered. The ball feeder 115 induces the object N to have a specific attitude by the shape of the guide while the object N is being conveyed, or removes the object N that does not have the specified attitude. The ball feeder 115 may be formed in various types, such as a stepped shape, a conical shape, a cylindrical shape, a saucer shape, a discontinuous shape, and the like.

볼 피더(115)에 의해 일정 자세로 공급된 대상물(N)은 직선 피더(117)에 의해 일렬로 이송 유닛(120)에 정렬될 수 있도록 준비된다. 직선 피더(117)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(117)에는 공압 노즐과 같은 푸셔(pusher)가 구비될 수 있다. 직선 피더(117)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.The objects N supplied in a predetermined posture by the ball feeder 115 are prepared to be aligned with the transfer unit 120 in a line by the linear feeder 117. [ The linear feeder 117 makes the object N naturally conveyed by its own weight and closely adheres to the object N advanced first. In order to increase the feed rate and to maintain a constant spacing between the feeders, the linear feeder 117 may be provided with a pusher, such as a pneumatic nozzle. A mechanical or electronic device for preventing a plurality of objects N from being fed at a time can be provided at the end of the linear feeder 117. Such an anti-jam device may employ an arm or a gate or a roller that can be turned by a spring.

스페이서(119)는 직선 피더(117)에 의해 이송 유닛(120)에 놓여진 대상물(N)이 이송 유닛(120) 상에서 일정한 위치에 놓여 지도록 안내한다. 이송 유닛(120)에 놓여진 대상물(N)은 관성 또는 흔들림에 의해 설정된 위치에서 벗어나 있을 수 있다. 이를 맞추기 위해, 스페이서(119)는 대상물(N)과 접촉하여 대상물(N)을 이송 유닛(120)의 반경방향으로 이동할 수 있게 구성된다.The spacer 119 guides the object N placed on the transfer unit 120 by the linear feeder 117 to be placed at a predetermined position on the transfer unit 120. [ The object N placed on the transfer unit 120 may be out of position set by inertia or shake. The spacer 119 is configured to contact the object N to move the object N in the radial direction of the transfer unit 120. [

도 1에는 이송 유닛(120)의 상면에 대상물(N)이 '놓여 지는' 방식으로서 정렬부(113)도 그에 적용될 수 있는 일 예를 보인 것이나, 정렬을 위한 메커니즘은 대상물(N)에 따라 다양한 형태가 될 수 있다. 그러한 예로서, 정렬부(113)는 대상물(N)이 끼워지는 홈이 일정한 간격으로 외주 측면에 형성된 원형판을 포함할 수 있다. 1 shows an example in which the aligning unit 113 is also applicable to the method of placing the object N on the upper surface of the transfer unit 120. However, the mechanism for aligning may be various Can be a form. As an example, the aligning section 113 may include a circular plate on which grooves for holding the object N are formed on the outer peripheral side at regular intervals.

이송 유닛(120)은 일정한 회전 속도를 갖는 원형의 회전판(121)을 구비할 수 있다. 대상물(N)은 회전판(121)에 놓여지게 되며, 이송 유닛(120)은 대상물(N)을 이송하는 동안 단계적으로 측정(검사)을 받도록 하고 측정이 마쳐진 후 배출되도록 한다. 회전판(121)의 구동을 위하여 회동부 및 속도 제어를 위한 감속 장치 등이 포함될 수 있다. 회전판(121)은 대상물(N)을 상면에 배치하고 회전판(121)의 저면에서도 측정이 가능하도록 투명 글라스 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 회전판(121)은 외주의 측면에 대상물(N)이 끼워질 수 있는 홈이 일정 간격으로 형성된 타입으로 형성될 수도 있다. The transfer unit 120 may have a circular rotary plate 121 having a constant rotation speed. The object N is placed on the rotary plate 121 and the transfer unit 120 is subjected to measurement (inspection) stepwise while transferring the object N, and the measurement is completed and then discharged. A rotary unit for driving the rotary plate 121, and a decelerator for controlling the speed may be included. The rotary plate 121 may be formed in a transparent glass shape so that the object N may be disposed on the upper surface and the lower surface of the rotary plate 121 may be measured. In addition, the rotary plate 121 may be formed in such a manner that grooves that allow the object N to be fitted thereon are formed at regular intervals on the side surface of the outer periphery.

대상물 감지 유닛(130)은 이송 유닛(120)에 옮겨진 대상물(N)을 감지한다. 대상물 감지 유닛(130)은 대상물(N)이 대상물 감지 유닛(130)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(130)은 엔코더 형태로 구현될 수 있다.The object sensing unit 130 senses the object N transferred to the transfer unit 120. [ The object sensing unit 130 senses whether the object N passes through the object sensing unit 130 and is directed to the inspection region, and transmits information about the position and the interval between the objects N to the data processing unit. For sensing the object N, a light sensor, a proximity sensor, or the like may be used. In addition, the object sensing unit 130 may be implemented in an encoder form.

광출력 유닛(140), 제1 반사 유닛(150), 제2 반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)은 대상물(N)이 검사 영역 내에 왔을 때 대상물(N)의 표면에 대한 입체 형상 정보를 얻을 수 있게 구성된다. 광출력 유닛(140), 제1 반사 유닛(150), 제2 반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)의 상세한 구성 및 작동 방식에 대하여는 도 2 내지 도 6을 참조하여 후술한다.The light output unit 140, the first reflection unit 150, the second reflection unit 160, the camera unit 170, and the processing unit 180 are the object N when the object N is within the inspection area. It is configured to obtain three-dimensional shape information on the surface of the. For details on the configuration and operation of the light output unit 140, the first reflection unit 150, the second reflection unit 160, the camera unit 170, and the processing unit 180, see FIGS. 2 to 6. Will be described later.

다시 도 1을 참조하면, 형상 측정 유닛(185)은 대상물(N)의 헤드 규격, 바디의 직경, 바디의 길이 등 다양한 크기적 요소를 측정할 수 있게 구성된다. 형상 측정 유닛(185)은 대상물(N)의 일측에 배치되는 백라이트와, 백라이트의 반대쪽에 배치되는 촬영 모듈을 갖춤으로써 대상물(N)의 실루엣을 검사할 수 있게 구성될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the shape measuring unit 185 may be configured to measure various size elements such as the head size of the object N, the diameter of the body, and the length of the body. The shape measuring unit 185 may be configured to inspect the silhouette of the object N by having a backlight disposed on one side of the object N and an imaging module disposed on the opposite side of the backlight.

배출 유닛(190)은 검사가 완료되었거나 재검사가 필요한(측정되지 않은) 대상물(N)을 분류하여 배출시킨다. 배출 유닛(190)은 적어도 하나의 양품 배출부(191, 192), 불량품 배출부(193), 및 재검사품 배출부(194)를 포함할 수 있다. 정확한 배출을 위하여 배출 유닛(190)은 공압으로 대상물(N)을 이동시키는 공압 노즐을 포함할 수 있다.The discharge unit 190 classifies and discharges the objects N that have been inspected or need to be retested (unmeasured). The discharge unit 190 may include at least one good product discharge unit 191, 192, a defective product discharge unit 193, and a retest product discharge unit 194. For accurate ejection, the ejection unit 190 may include a pneumatic nozzle that moves the object N with air pressure.

이외에도 경면 영역을 가진 대상물을 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. 이하에서는, 상술한 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 광출력 유닛(140), 제1 반사 유닛(150), 제2 반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)의 전체적인 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.In addition, the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a specular area may include a data processor that controls each electronic component or receives a detected or measured result, and a display for visually displaying an inspection state. The data processing unit includes software including an algorithm for distinguishing good products, defective products, and re-tested products, and can also have a visual user interface (GUI) for facilitating user's operation or notification. Hereinafter, the light output unit 140, the first reflection unit 150, the second reflection unit 160, the camera unit 170, of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having the mirror surface area described above. And the overall configuration of the processing unit 180 will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 단면도이다. 본 실시예에서, 대상물은 볼트형의 나사(N)일 수 있다. 나사(N)는 헤드부(NH) 및 몸체부(NB)를 가질 수 있다. 여기서, 몸체부(NB)의 외주면에는 나사산(NT)이 형성될 수 있다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having the specular region of FIG. 1. In this embodiment, the object may be a bolt N of a bolt type. The screw N may have a head portion NH and a body portion NB. Here, the thread NT may be formed on the outer circumferential surface of the body portion NB.

본 도면을 참조하면, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는 광출력 유닛(140), 제1 반사 유닛(150), 제2 반사 유닛(160), 카메라 유닛(170), 및 프로세싱 유닛(180)을 포함할 수 있다.Referring to this drawing, the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface area includes a light output unit 140, a first reflection unit 150, a second reflection unit 160, and a camera unit 170. , And processing unit 180.

광출력 유닛(140)은 출력광(Lo)을 출력하는 요소이다. 광출력 유닛(140)은 제1 반사 유닛(150)을 향해 출력광(Lo)을 출력할 수 있다. 광출력 유닛(140)은 광원 모듈(141), 및 하프미러체(145)를 포함할 수 있다. 여기서, 하프미러체(145)는 광원 모듈(141)로부터 출력된 출력광(Lo)을 수광하여 제1 반사 유닛(150)의 제1 반사면(152)을 향해 반사하도록 하프미러(146)를 포함할 수 있다.The light output unit 140 is an element that outputs output light Lo. The light output unit 140 may output the output light Lo toward the first reflection unit 150. The light output unit 140 may include a light source module 141 and a half mirror body 145. Here, the half mirror 145 receives the output light Lo output from the light source module 141 and reflects the half mirror 146 to reflect toward the first reflection surface 152 of the first reflection unit 150. It may include.

제1 반사 유닛(150)은 출력광(Lo)을 나사(N)의 제1 지점(P1)을 향해 반사하도록 구성될 수 있다. 이와 함께, 제1 반사 유닛(150)은 나사(N)의 제2 지점(P2)에서 제2 반사광(L2)에 의해 3차 반사된 제3 반사광(L3)을 재반사하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 반사 유닛(150)은 몸체(151), 및 제1 반사면(152)을 포함할 수 있다. 여기서, 몸체(151)는 카메라 유닛(170) 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성될 수 있고, 유리와 같은 광 투과성의 소재로 이루어질 수 있다. 제1 반사면(152)은 몸체(151)의 측면을 이루도록 구성될 수 있다. The first reflection unit 150 may be configured to reflect the output light Lo toward the first point P 1 of the screw N. In addition, the first reflection unit 150 may be configured to reflect back the third reflected light L 3 reflected by the second reflected light L 2 at the second point P 2 of the screw N. Can be. To this end, the first reflective unit 150 may include a body 151 and a first reflective surface 152. Here, the body 151 may be formed to have a wider cross-sectional area toward the camera unit 170 side, it may be made of a light transmissive material such as glass. The first reflective surface 152 may be configured to form the side of the body 151.

제2 반사 유닛(160)은 나사(N)의 제1 지점(P1)에서 출력광(Lo)에 의해 1차 반사된 제1 반사광(L1)을 2차 반사하여 나사(N)의 경면 영역인 제2 지점(P2)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력하도록 구성될 수 있다. 제2 반사 유닛(160)은, 제2 반사면(161), 및 관통공(162)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 반사면(161)은 나사(N)와 마주하도록 배치될 수 있고, 또한 나사(N)를 둘러싸는 돔의 형상을 가질 수 있다. 관통공(162)은 제2 반사면(161)에서 제1 반사 유닛(150)과 마주하는 위치에 형성될 수 있다.The second reflection unit 160 secondly reflects the first reflection light L 1 that is primarily reflected by the output light Lo at the first point P 1 of the screw N to mirror the surface of the screw N. It may be configured to output as the second reflected light (L 2 ) that proceeds toward the second point (P 2 ) which is an area. The second reflection unit 160 may include a second reflection surface 161 and a through hole 162. Here, the second reflective surface 161 may be disposed to face the screw N, and may have a shape of a dome surrounding the screw N. FIG. The through hole 162 may be formed at a position facing the first reflective unit 150 on the second reflective surface 161.

카메라 유닛(170)은 제1 반사 유닛(150)에서 재반사된 제3 반사광(L3)을 수광하여 나사(N)의 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 여기서, 화상 정보란 카메라 유닛(170)의 이미지 센서가 특정 지점으로부터 반사된 광을 수광함으로써 얻게되는 정보를 지칭한다.The camera unit 170 may be configured to obtain the image information for the second point (P 2) of the first reflecting unit to receive the third reflected light (L 3) reflected again at 150 screws (N) . Here, the image information refers to information obtained by the image sensor of the camera unit 170 receives light reflected from a specific point.

프로세싱 유닛(180)은 나사(N)의 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보, 및 나사(N)의 제1 지점(P1)의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 나사(N)의 제2 지점(P2)에 대한 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하도록 구성될 수 있다. 여기서, 위치 및 형상 정보란 나사(N)의 특정 지점에 대한 깊이 정보 또는 굴곡도 정보와 같은 3차원 정보를 지칭한다.The processing unit 180 is based on the image information on the second point P 2 of the screw N, and the information on the position and shape of the first point P 1 of the screw N, the screw N It can be configured to generate information about the position and shape for the second point (P 2 ) of the). Here, the position and shape information refers to three-dimensional information such as depth information or curvature information for a specific point of the screw (N).

상술한 구성에 의하면, 광출력 유닛(140)으로부터 출력된 출력광(Lo)은 하프미러(146)에 의해 반사되어 제1 반사 유닛(150)으로 입사될 수 있다. 이후, 출력광(Lo)은 제1 반사 유닛(150)의 제1 반사면(152)에서 반사되어 나사(N)의 제1 지점(P1)을 향해 입사될 수 있다. 이하에서는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 제2 반사 유닛(160)의 작동 방식에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.According to the above-described configuration, the output light Lo output from the light output unit 140 may be reflected by the half mirror 146 to be incident to the first reflection unit 150. Thereafter, the output light Lo may be reflected by the first reflective surface 152 of the first reflective unit 150 to be incident toward the first point P 1 of the screw N. Hereinafter, a method of operating the second reflection unit 160 of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface area will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3 및 도 4는 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)의 작동도이다.3 and 4 are operational diagrams of the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having the specular region of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 광출력 유닛(140)의 광원 모듈(141)은 출력광(Lo)을 생성하는 광원(142)을 포함할 수 있다. 여기서, 광원(142)은 나사(N)의 형상에 관한 3차원 정보를 획득할 수 있도록 레이저빔 형태의 출력광(Lo)을 생성하는 레이저 광원으로 구성되거나, 또 다른 형태의 집중 조명광을 출력하는 광원일 수 있다. 광원 모듈(141)은 복수의 출력광(Lo)을 생성할 수 있도록 복수의 광원(142)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the light source module 141 of the light output unit 140 may include a light source 142 that generates output light Lo. Here, the light source 142 is composed of a laser light source for generating a laser beam-type output light (Lo) so as to obtain three-dimensional information about the shape of the screw (N), or outputs another type of concentrated illumination light It may be a light source. The light source module 141 may include a plurality of light sources 142 so as to generate a plurality of output lights Lo.

이러한 출력광(Lo)은 하프미러(146)에 의해 반사되고, 제1 반사 유닛(150)의 제1 반사면(152)에서 재반사되어 나사(N)의 제1 지점(P1)을 향해 입사될 수 있다. 여기서, 제1 지점(P1)은 그 위치 및 형상에 관한 정보가 알려진 기지점(known point)이라 할 수 있다. 출력광(Lo)이 제1 지점(P1)에 입사되면, 제1 지점(P1)에서 출력광(Lo)에 의해 1차 반사된 제1 반사광(L1)은 제2 반사 유닛(160)의 제2 반사면(161)으로 입사될 수 있다.The output light Lo is reflected by the half mirror 146, and is reflected back from the first reflection surface 152 of the first reflection unit 150 toward the first point P 1 of the screw N. Can be incident. Here, the first point P 1 may be referred to as a known point at which information about its position and shape is known. When the output light (Lo) is incident on a first point (P 1), a first point (P 1) of the first reflected light (L 1) first order reflected by the output light (Lo) from the second reflecting unit (160 Incident on the second reflective surface 161.

여기서, 제2 반사면(161)은 재귀반사성의 소재(retroreflective material)로 이루어질 수 있다. 재귀반사란 입사한 광선을 다시 입사한 방향으로 되돌려 보내는 반사를 지칭한다. 이러한 재귀반사성의 소재로서 예컨대 미세한 유리구슬을 원단이나 필름 위에 균일하게 씌워 코팅 처리한 유리구슬 제품, 또는 고분자 필름 위에 입방체 형태의 마이크로 프리즘을 만들어 빛을 되돌려 보내는 마이크로 프리즘 제품 등이 사용될 수 있다. 이에 따라, 제1 반사광(L1)은 제2 반사면(161)에서 2차 반사되어 제1 지점(P1)과 인접한 나사(N)의 경면 영역인 제2 지점(P2)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력될 수 있다. 또한, 미지점(unknown point)인 제2 지점(P2)에서 제2 반사광(L2)에 의해 3차 반사된 제3 반사광(L3)은, 도 4에 도시된 것과 같이 제1 반사 유닛(150)의 제1 반사면(152)에서 재반사되고 하프미러(146)를 투과하여 카메라 유닛(170)으로 입사되며, 이에 의해 카메라 유닛(170)은 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보를 획득할 수 있다.Here, the second reflective surface 161 may be made of a retroreflective material. Retroreflective refers to the reflection of the incident light back to the incident direction. As such a retroreflective material, for example, a glass bead product coated with a fine glass bead uniformly coated on a fabric or a film, or a micro prism product that returns a light by making a microprism in the form of a cube on a polymer film may be used. Accordingly, the first reflected light L 1 is second reflected by the second reflecting surface 161 and travels toward the second point P 2 , which is a mirror surface area of the screw N adjacent to the first point P 1 . May be output as the second reflected light L 2 . In addition, the third reflected light L 3 reflected by the second reflected light L 2 at the second point P 2 , which is an unknown point, is first reflected unit as shown in FIG. 4. Reflected back at the first reflective surface 152 of 150 and transmitted through the half mirror 146 to enter the camera unit 170, whereby the camera unit 170 has an image for the second point P 2 . Information can be obtained.

여기서, 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보는, 제2 지점(P2)에 대한 화상 정보, 및 기지점인 제1 지점(P1)의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 프로세싱 유닛(180)에 의해 획득될 수 있다. 구체적으로, 제1 지점(P1)의 위치좌표 및 표면법선이 알려져 있다면, 제2 반사면(161)에서 1차 반사가 이루어지는 제1 점(P11)의 위치좌표는 제1 지점(P1)에서의 정반사 법칙에 의해 구할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 내용은 한국특허공보 제1997-0003272호, 및 박원식, 유영기, 조형석, "재귀반사 특성을 이용한 경면물체의 3차원 형상 측정", 한국정밀공학회지 제13권 제11호, 1996.를 참조할 수 있다.Here, information about the position and shape of the second point (P 2), the second point on the basis of the image information, and a known point of information about the position and shape of the first point (P 1) to (P 2) , May be obtained by the processing unit 180. Specifically, if the position coordinates and surface normals of the first point P 1 are known, the position coordinates of the first point P 11 where primary reflection is made on the second reflecting surface 161 is the first point P 1. Can be obtained by the law of specular reflection in For more information on this, see Korean Patent Publication No. 1997-0003272, Park Won-sik, Yoo Young-ki, Hyung-seok Cho, "Measurement of 3D Shapes of Mirror Objects Using Retroreflective Properties," Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 13, No. 11, 1996. Reference may be made.

이러한 재귀반사 특성을 이용한 방법 이외에도, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는 대략 나사(N)를 원의 중심으로하는 곡률로 구성되는 제2 반사면(161)의 특성을 이용하여, 제2 반사광(L2)을 제1 지점(P1)과 인접한 제2 지점(P2)으로 입사되도록 함으로써 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보를 획득하도록 구성될 수도 있다.In addition to the method using such a retroreflective property, the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface region may have characteristics of the second reflective surface 161 composed of a curvature having a screw N at the center of the circle. Using the second reflected light L 2 to be incident to the second point P 2 adjacent to the first point P 1 to obtain information regarding the position and shape of the second point P 2 . It may be.

아울러, 본 실시예에 의하면 도 3에 도시된 것과 같이, 제3 반사광(L3)이 원추형의 제1 반사면(152)을 통해 카메라 유닛(170)으로 입사되므로, 카메라 유닛(170)은 나사(N)의 전둘레 영역에 대한 이미지를 한번의 촬영으로도 획득할 수 있다.In addition, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, since the third reflected light L 3 is incident to the camera unit 170 through the first reflective surface 152 of the conical shape, the camera unit 170 may be screwed. An image of the entire circumference area in (N) can be obtained even with one shot.

여기서, 광출력 유닛(140)은 상술한 것과 같이 원추형의 제1 반사면(152)을 통해 출력광(Lo)을 출력할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 출력광(Lo)이 제1 반사면(152)을 통해 이미지를 획득하는 카메라 유닛(170)의 촬영 시야각과 대략 평행한 방향으로 나사(N)에 입사될 수 있어, 카메라 유닛(170)은 보다 분명한 나사(N)의 이미지를 획득할 수 있다.Here, the light output unit 140 may output the output light Lo through the conical first reflection surface 152 as described above. According to this configuration, the output light Lo can be incident on the screw N in a direction substantially parallel to the photographing viewing angle of the camera unit 170 acquiring the image through the first reflective surface 152, so that the camera unit 170 may acquire a clearer image of the screw N.

광출력 유닛(140)은 상술한 광원(142) 이외에, 출력광(Lo)의 광경로를 가변시키기 위한 구동부(143), 및 구동부(143)를 제어하여 출력광(Lo)을 설정된 위치를 향해 조사하기 위한 제어부(144)를 더 포함할 수 있다. 이러한 구동부(143) 및 제어부(144)의 작동 방식에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.In addition to the light source 142 described above, the light output unit 140 controls the driving unit 143 for varying the optical path of the output light Lo, and the driving unit 143 to direct the output light Lo toward a set position. The control unit 144 may further include a probe. The operation of the driving unit 143 and the control unit 144 will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5는 도 1의 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)에 의해 획득되는 나사(N)의 이미지를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a view showing an image of a screw N obtained by the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface region of FIG. 1.

본 도면을 참조하면, 카메라 유닛(170)이 원추형의 제1 반사면(152)을 통해 획득하는 나사(N)의 이미지는 대체로 원의 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 반사면(152)은 역원추형으로 배치될 수 있으므로, 본 도면에서 중심 영역에는 나사(N)의 헤드부의 이미지가 형성되고, 주변 영역에는 나사(N)의 몸체부의 이미지가 형성될 수 있다. 나사산은 동심의 나선형으로 도시되고, 그 주변으로 갈수록 상호 간격이 넓어지게 도시될 수 있다.Referring to this figure, the image of the screw N obtained by the camera unit 170 through the conical first reflection surface 152 may have a generally circular shape. In addition, since the first reflective surface 152 may be disposed in an inverted cone shape, an image of the head portion of the screw N may be formed in the center region, and an image of the body portion of the screw N may be formed in the peripheral region. Can be. The threads are shown in a concentric spiral, and can be shown with a wider space therebetween.

여기서, 프로세싱 유닛은 도 3 및 도 4를 참조하여 전술한 것과 같이 제1 지점(P1)에 관한 위치 및 형상 정보, 및 제2 지점(P2)에 관한 화상 정보에 기초하여, 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성할 수 있다. 이와 같이 프로세싱 유닛(180)에 의해 제2 지점(P2)에 관한 위치 및 형상 정보가 획득되면, 제어부(144)는 구동부(143)를 제어하여, 광원(142)의 출력광(Lo)이 제2 지점(P2)을 향해 조사되도록 할 수 있다(도 3 참조). 이에 의하면, 제2 지점(P2)에서 1차 반사된 제1 반사광(L1)은 다시 제2 반사면(161)의 제2 지점(P2)에서 2차 반사되어 나사(N)의 제3 지점(P3)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력될 수 있다. 여기서, 제2 지점(P2)은 도 3을 참조하여 전술한 것과 같이 위치 및 형상 정보가 알려진 기지점이므로, 프로세싱 유닛(180)은 제2 지점(P2)에 관한 위치 및 형상 정보, 및 카메라 유닛(170) 및 제1 반사면(152)을 통해 획득되는 제3 지점(P3)에 관한 화상 정보에 기초하여, 제3 지점(P3)의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성할 수 있다. 아울러, 제2 반사면(161)에서 1차 반사가 이루어지는, 제1 점(P11)과 인접한 제2 점의 위치좌표는 제2 지점(P2)에서의 정반사 법칙에 의해 구할 수 있다.Here, the processing unit is based on the position and shape information regarding the first point P 1 and the image information regarding the second point P 2 , as described above with reference to FIGS. 3 and 4. Information about the position and shape of (P 2 ) can be generated. As such, when the position and shape information about the second point P 2 is obtained by the processing unit 180, the controller 144 controls the driving unit 143 to output the light Lo of the light source 142. It may be directed toward the second point P 2 (see FIG. 3). With this structure, the second point (P 2) on the first reflection of the first reflected light (L 1) is the secondary reflection at the second point (P 2) of the second reflecting surface 161 back screws (N) It may be output as the second reflected light L 2 traveling toward three points P 3 . Here, since the second point P 2 is a known point where the position and shape information is known as described above with reference to FIG. 3, the processing unit 180 includes a position and shape information regarding the second point P 2 , and a camera. Based on the image information about the third point P 3 obtained through the unit 170 and the first reflective surface 152, information about the position and shape of the third point P 3 may be generated. . In addition, the position coordinates of the second point adjacent to the first point P 11 , where the first reflection is made on the second reflecting surface 161, can be obtained by the specular reflection law at the second point P 2 .

이러한 과정은 나사(N)의 모든 경면 영역 또는 원하는 영역에 관한 위치 및 형상 정보를 획득할 때까지 반복될 수 있고, 이를 통해 나사(N)의 모든 경면 영역 또는 원하는 영역에 대한 위치 및 형상 정보와 같은 3차원 정보를 획득할 수 있다. This process can be repeated until the position and shape information of all the mirrored areas or desired areas of the screw N are obtained, and thus the position and shape information of all the mirrored areas or the desired areas of the screw N and The same three-dimensional information can be obtained.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법의 순서도이다.6 is a flowchart of a vision inspection method for inspecting an object having a specular region according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여 전술한 것과 같이, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법은 광출력 유닛(140)을 가동하여 제1 출력광(Lo)을 출력하는 것으로 시작된다(S1). 이 제1 출력광(Lo)은 폐루프형의 제1 반사면(152)에서 반사된 후에 나사(N)의 제1 지점(P1)을 향해 진행한다(S3). 여기서, 제1 지점(P1)에서 제1 출력광(Lo)에 의해 1차 반사된 제1 반사광(L1)은(S5), 제2 반사면(161)에서 2차 반사되어 나사(N)의 경면 영역인 제2 지점(P2)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력될 수 있다(S7). 제2 지점(P2)에서 제2 반사광(L2)에 의해 3차 반사된 제3 반사광(L3)은(S9), 제1 반사면(152)에서 재반사될 수 있다(S11).As described above with reference to FIG. 5, the vision inspection method for inspecting an object having a mirror surface region begins by operating the light output unit 140 to output the first output light Lo (S1). The first output light Lo travels toward the first point P 1 of the screw N after being reflected by the first reflection surface 152 of the closed loop type (S3). Here, the first reflected light L 1 , which is primarily reflected by the first output light Lo at the first point P 1 , is second reflected by the second reflecting surface 161 and is the screw N. ) May be output as the second reflected light L 2 traveling toward the second point P 2 , which is a mirror surface area of the light source (S7). The third reflected light L 3 reflected by the second reflected light L 2 at the second point P 2 may be reflected back at the first reflective surface 152 (S9).

카메라 유닛(170)은 제1 반사면(152)에서 재반사된 제3 반사광(L3)을 수광하여 제2 지점(P2)에 대한 화상정보를 획득한다(S13). 이후, 프로세싱 유닛(180)은 제2 지점(P2)에 대한 화상정보, 및 제1 지점(P1)의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성할 수 있다(S15). 여기서, 경면 영역인 제2 지점(P2)에 크랙과 같은 결함이 존재하는 경우(S17), 나사(N)는 불량품으로 분류되어 배출될 수 있다(S19). The camera unit 170 receives the third reflected light L 3 reflected back from the first reflective surface 152 to obtain image information about the second point P 2 (S13). Then, the processing unit 180 is based on the image information about the second point (P 2 ), and the information on the position and shape of the first point (P 1 ), the position and shape of the second point (P 2 ) Information about the server may be generated (S15). Here, when a defect such as a crack exists at the second point P 2 , which is a mirror surface area (S17), the screw N may be classified as a defective product and discharged (S19).

결함이 존재하지 않는 경우(S21), 나사(N)의 다른 경면 영역인 제3 지점(P3)에 대한 검사가 다시 속행될 수 있다(S23). 구체적으로, 제2 지점(P2)에 관한 위치 및 형상 정보가 획득되면, 광출력 유닛(140)은 제2 출력광(Lo)을 출력하여 제2 출력광(Lo)이 제1 반사면(152)에서 반사된 후에 제2 지점(P2)을 향해 진행하도록 할 수 있다. A check on if the defect does not exist (S21), another mirror zone, a third point of the screw (N) (P 3) can be continued again (S23). Specifically, when the position and shape information regarding the second point P 2 is obtained, the light output unit 140 outputs the second output light Lo so that the second output light Lo is the first reflection surface ( After being reflected at 152, it may proceed toward the second point P 2 .

이후에는 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법은 전술한 과정과 동일한 과정을 거칠 수 있다. 구체적으로, 제2 지점(P2)에서 제2 출력광(Lo)에 의해 1차 반사된 제1 반사광(L1)은 제2 반사면(161)에서 2차 반사되어 나사(N)의 경면 영역인 제3 지점(P3)을 향해 진행하는 제2 반사광(L2)으로 출력되고, 제3 지점(P3)에서 제2 반사광(L2)에 의해 3차 반사된 제3 반사광(L3)은 제1 반사면(152)에서 재반사될 수 있다. 이후, 카메라 유닛(170)은 제1 반사면(152)에서 재반사된 제3 반사광(L3)을 수광하여 제3 지점(P3)에 대한 화상정보를 획득하고, 프로세싱 유닛(180)은 제3 지점(P3)에 대한 화상정보, 및 제2 지점(P2)의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 제3 지점(P3)의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성할 수 있다. Subsequently, the vision inspection method for inspecting an object having a mirrored area may go through the same process as that described above. In detail, the first reflected light L 1 primarily reflected by the second output light Lo at the second point P 2 is secondarily reflected by the second reflecting surface 161 to mirror the surface of the screw N. The third reflected light L, which is output as the second reflected light L 2 traveling toward the third point P 3 , which is an area, and is reflected in the third order by the second reflected light L 2 at the third point P 3 . 3 ) may be reflected back from the first reflective surface 152. Thereafter, the camera unit 170 receives the third reflected light L 3 reflected back from the first reflecting surface 152 to obtain image information about the third point P 3 , and the processing unit 180 Based on the image information on the third point P 3 and the information on the position and shape of the second point P 2 , information on the position and shape of the third point P 3 can be generated. .

이러한 과정은 나사(N)의 모든 경면 영역 또는 원하는 영역에 관한 위치 및 형상 정보를 획득할 때까지 반복될 수 있고(S25), 이를 통해 나사(N)의 모든 경면 영역 또는 원하는 영역에 대한 위치 및 형상 정보와 같은 3차원 정보를 획득할 수 있다. This process can be repeated until the position and shape information of all the mirrored areas or desired areas of the screw N is obtained (S25), whereby the positions of all the mirrored areas or the desired areas of the screw N and Three-dimensional information such as shape information can be obtained.

상기와 같은 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치 및 방법은 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, 상술한 제1 반사 유닛(150)은, 광 투과성의 몸체(151) 이외에도, 카메라 유닛(170) 측으로 벌어지게 형성되는 중공체, 및 중공체의 내주면을 이루는 제1 반사면(152)을 갖도록 구성될 수 있다. 아울러, 대상물은 상술한 나사(N) 이외에도, 너트, 또는 일단부가 막힌 형태의 팬너트가 될 수도 있다. 여기서, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치(100)는 제1 반사 유닛(150)을 가지므로, 팬너트의 경우에도 그 내주면에 형성된 나사산(NT)의 전둘레 영역에 대한 3차원 정보를 손쉽게 획득할 수 있다.Vision inspection apparatus and method for inspecting an object having such a mirrored area is not limited to the configuration and manner of operation of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made. For example, in addition to the light transmissive body 151, the above-described first reflective unit 150 includes a hollow body that is formed to open toward the camera unit 170, and a first reflective surface 152 that forms an inner circumferential surface of the hollow body. It can be configured to have). In addition, in addition to the screw N described above, the object may be a nut or a pan nut of which one end is blocked. Here, since the vision inspection apparatus 100 for inspecting an object having a mirror surface area has a first reflection unit 150, even in the case of a pan nut, the vision inspection apparatus 100 has a three-dimensional shape with respect to the entire circumference region of the thread NT formed on the inner circumferential surface thereof. Information can be easily obtained.

100: 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치
110: 공급 유닛
120: 이송 유닛
130: 대상물 감지 유닛
140: 광출력 유닛
150: 제1 반사 유닛
160: 제2 반사 유닛
170: 카메라 유닛
180: 프로세싱 유닛
190: 배출 유닛100: vision inspection device for inspecting an object having a mirrored area
110: supply unit
120: transfer unit
130: object detection unit
140: light output unit
150: first reflection unit
160: second reflection unit
170: camera unit
180: processing unit
190: exhaust unit

Claims (11)

경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치로서,
출력광을 출력하는 광출력 유닛;
상기 출력광을 상기 대상물의 제1 지점을 향해 반사하는 제1 반사면을 구비하는 제1 반사 유닛;
상기 대상물과 마주하도록 배치되는 제2 반사면을 구비하여, 상기 제1 지점에서 상기 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광을 2차 반사하고 상기 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력하는 제2 반사 유닛;
상기 제1 반사 유닛을 기준으로 상기 제2 반사 유닛의 반대편에 배치되고, 상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광을 상기 제1 반사면을 통해 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상정보를 획득하는 카메라 유닛; 및
상기 제2 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 프로세싱 유닛을 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
A vision inspection device for inspecting an object having a mirrored area,
An optical output unit for outputting output light;
A first reflecting unit having a first reflecting surface that reflects the output light toward a first point of the object;
A second reflecting surface disposed to face the object, the second reflecting the first reflected light primarily reflected by the output light at the first point and advancing toward the second point which is the mirrored area; A second reflection unit outputting the reflected light;
The second reflection unit is disposed on the opposite side of the second reflection unit with respect to the first reflection unit, and receives the third reflection light reflected by the second reflection light at the second point through the first reflection surface to receive the second reflection light. A camera unit for obtaining image information on the point; And
An object having a specular area, comprising a processing unit for generating information on the position and the shape of the second point based on the image information on the second point and the information on the position and the shape of the first point. Vision inspection device for inspecting.
제1항에 있어서,
상기 광출력 유닛은,
상기 출력광을 출력하는 광원 모듈; 및
상기 광원 모듈로부터 상기 출력광을 수광하여 상기 제1 반사면을 향해 반사하는 하프미러체를 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
The method of claim 1,
The light output unit,
A light source module for outputting the output light; And
And a half mirror body that receives the output light from the light source module and reflects the light toward the first reflective surface.
제2항에 있어서,
상기 광원 모듈은,
상기 출력광을 생성하는 광원;
상기 출력광의 광경로를 가변시키기 위한 구동부; 및
상기 구동부를 제어하여 상기 출력광을 설정된 위치를 향해 조사하기 위한 제어부를 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
3. The method of claim 2,
The light source module includes:
A light source for generating the output light;
A driving unit for varying an optical path of the output light; And
And a control unit for controlling the driving unit to irradiate the output light toward a predetermined position.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 출력광이 상기 제2 지점을 향해 조사되도록 상기 구동부를 제어하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
The method of claim 3,
The control unit,
Vision inspection apparatus for inspecting an object having a mirror surface area, which controls the drive unit so that the output light is irradiated toward the second point.
제1항에 있어서,
상기 제1 반사 유닛은,
상기 카메라 유닛 측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 형성되는 광 투과성의 몸체; 및
상기 몸체의 측면을 이루는 상기 제1 반사면을 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
The method of claim 1,
The first reflection unit,
A light-transmitting body formed to have a larger cross-sectional area toward the camera unit side; And
Vision inspection apparatus for inspecting an object having a mirror surface area, including the first reflecting surface forming a side of the body.
제1항에 있어서,
상기 제1 반사 유닛은,
상기 카메라 유닛 측으로 벌어지게 형성되는 중공체; 및
상기 중공체의 내주면을 이루는 상기 제1 반사면을 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
The method of claim 1,
The first reflection unit,
A hollow body formed to be open toward the camera unit; And
And a first reflecting surface forming an inner circumferential surface of the hollow body.
제1항에 있어서,
상기 제2 반사 유닛은,
상기 대상물을 둘러싸는 돔의 형상을 가지는 상기 제2 반사면; 및
상기 제2 반사면에서 상기 제1 반사 유닛과 마주하는 위치에 형성되는 관통공을 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
The method of claim 1,
The second reflection unit,
The second reflective surface having a shape of a dome surrounding the object; And
And a through hole formed at a position facing the first reflecting unit on the second reflecting surface, the vision inspection apparatus for inspecting an object having a mirror surface area.
제1항에 있어서,
상기 제2 반사면은,
재귀반사성의 소재를 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 장치.
The method of claim 1,
The second reflecting surface may be formed,
A vision inspection device for inspecting an object having a specular area, including a retroreflective material.
광출력 유닛을 가동하여 제1 출력광을 출력하는 단계;
상기 제1 출력광이 폐루프형의 제1 반사면에서 반사된 후에 대상물의 제1 지점을 향해 진행하도록 하는 단계;
상기 제1 지점에서 상기 제1 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광이 제2 반사면에서 2차 반사되어 상기 대상물의 경면 영역인 제2 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력되도록 하는 단계;
상기 제2 지점에서 상기 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광이 상기 제1 반사면에서 재반사되도록 하는 단계;
카메라 유닛을 작동하여, 상기 제1 반사면에서 재반사된 상기 제3 반사광을 수광하여 상기 제2 지점에 대한 화상정보를 획득하는 단계; 및
프로세싱 유닛을 작동하여, 상기 제2 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법.
Operating the light output unit to output first output light;
Allowing the first output light to travel toward a first point of the object after being reflected at the first reflection surface of the closed loop type;
Causing the first reflected light primarily reflected by the first output light at the first point to be second reflected at the second reflecting surface and output as second reflected light traveling toward a second point which is a mirror surface area of the object ;
Causing the third reflected light reflected by the second reflected light at the second point to be reflected on the first reflecting surface again;
Operating a camera unit to receive the third reflected light reflected back from the first reflective surface to obtain image information for the second point; And
Operating a processing unit to generate information on the position and shape of the second point based on the image information on the second point and on the position and shape of the first point, Vision inspection method for inspecting objects with mirrored areas.
제9항에 있어서,
상기 프로세싱 유닛을 작동하여, 상기 제2 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제1 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 단계는,
상기 광출력 유닛을 가동하여 제2 출력광을 출력하고, 상기 제2 출력광이 상기 제1 반사면에서 반사된 후에 상기 제2 지점을 향해 진행하도록 하는 단계를 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법.
10. The method of claim 9,
Operating the processing unit to generate information on the position and shape of the second point based on the image information on the second point and the information on the position and shape of the first point,
Operating the light output unit to output a second output light, and causing the second output light to travel toward the second point after being reflected at the first reflecting surface; Vision inspection method to inspect.
제10항에 있어서,
상기 광출력 유닛을 가동하여 제2 출력광을 출력하고, 상기 제2 출력광이 상기 제1 반사면에서 반사된 후에 상기 제2 지점을 향해 진행하도록 하는 단계는,
상기 제2 지점에서 상기 제2 출력광에 의해 1차 반사된 제1 반사광이 상기 제2 반사면에서 2차 반사되어 상기 대상물의 경면 영역인 제3 지점을 향해 진행하는 제2 반사광으로 출력되도록 하는 단계;
상기 제3 지점에서 제2 반사광에 의해 3차 반사된 제3 반사광이 상기 제1 반사면에서 재반사되도록 하는 단계;
상기 카메라 유닛을 작동하여, 상기 제1 반사면에서 재반사된 제3 반사광을 수광하여 상기 제3 지점에 대한 화상정보를 획득하는 단계; 및
상기 프로세싱 유닛을 작동하여, 상기 제3 지점에 대한 화상정보, 및 상기 제2 지점의 위치 및 형상에 관한 정보에 기초하여, 상기 제3 지점의 위치 및 형상에 관한 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 경면 영역을 가진 대상물을 검사하기 위한 비전 검사 방법.11. The method of claim 10,
Operating the light output unit to output a second output light, and to proceed toward the second point after the second output light is reflected from the first reflecting surface,
The first reflected light primarily reflected by the second output light at the second point is second reflected by the second reflecting surface to be output as second reflected light traveling toward a third point, which is a mirror surface area of the object. step;
Causing the third reflected light, reflected third by the second reflected light at the third point, to be reflected back at the first reflective surface;
Operating the camera unit to receive third reflected light reflected back from the first reflective surface to obtain image information on the third point; And
Operating the processing unit to generate information regarding the position and shape of the third point based on the image information about the third point and information about the position and shape of the second point; , Vision inspection method for examining objects with mirrored areas.
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