KR101396592B1 - 조명장치 - Google Patents

Abstract

액체의 침투를 방지할 수 있는 조명장치가 제공된다. 조명장치는, 일단부에 개구부가 형성된 중공형 하우징과, 하우징 내측에 형성되고, 개구부를 통해 빛을 조사하는 광원, 및 하우징의 일 측을 관통하는 압축공기 주입홀을 포함하여, 압축공기 주입홀로 주입된 압축공기가 개구부로 분사되는 것을 특징으로 한다.

Description

조명장치{Lighting apparatus}

본 발명은 조명장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 액체가 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있는 조명장치에 관한 것이다.

기기 조립라인이나 부품 생산라인 등에서는 주기적, 지속적으로 조립부품 등을 검사한다. 검사작업은 부품의 종류에 따라 다양한 방식으로 진행될 수 있으나, 일반적인 경우 비전 카메라 등을 사용하여 검사대상의 형상 및 치수, 규격 등을 아울러 검사하는 외형검사가 주로 이루어진다.

이러한 외형 검사시 검사대상을 좀 더 효과적으로 부각하기 위해 검사대상 표면에 빛을 조사하는 조명장치를 사용할 수 있다. 조명장치는 부품뿐만 아니라 완성품의 검사에도 이용할 수 있으며, 필요한 경우 설비의 유지관리 시에도 사용될 수 있다. 대한민국 공개특허 제 특2002-0015627호에 이와 같은 조명장치의 일 례가 개시되어 있다.

하지만, 특정 검사대상의 경우, 검사대상 주변으로 물, 윤활액 등의 액체가 과량 비산하여 기존의 조명장치나 비전 카메라 등의 사용이 곤란하게 되는 문제가 있다. 예를 들면, 검사대상 자체가 상당한 고온으로 유지되어 지속적으로 냉각수가 공급되는 경우나, 밀링(Milling) 또는 그라인딩(Grinding)작업과 같이 대상체의 급격한 온도상승을 동반하여 검사대상의 작업면에 윤활액이 고압으로 분사되는 경우, 또는 검사대상이 제조 및 검사과정에서 세척액 등에 지속적으로 침지되어 있는 경우 등에는, 검사대상 주위로 비산하는 물 및/또는 기름성분의 액체들이 조명장치에 침투하여 장치 내부의 전자부품을 훼손하거나, 광원의 전면 이나 비전 카메라에 장착된 렌즈 및 보호유리에 부착되어 검사작업을 지속적으로 방해할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 종래 조명장치나 카메라장치에 방수구조를 형성하는 방법을 사용하였다. 하지만, 종래의 방수구조는 액체가 침투 가능한 틈 사이를 에폭시, 우레탄 등의 수지로 단순히 코팅하는 수준에 불과한 수동적 방수구조에 불과하여, 이를 이용하여 비산되는 액체의 침투를 저지하는 데에는 한계가 있었다.

대한민국 공개특허 제 특2002-0015627호, (2002.02.28), 도면 3

이러한 문제상황에 기인하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액체가 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있는 조명장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 조명장치는, 일단부에 개구부가 형성된 중공형 하우징; 상기 하우징 내측에 형성되고, 상기 개구부를 통해 빛을 조사하는 광원; 및 상기 하우징의 일 측을 관통하는 압축공기 주입홀을 포함하여, 상기 압축공기 주입홀로 주입된 압축공기가 상기 개구부로 분사되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 상기 개구부가 형성된 일단부에서 단면적이 최소화될 수 있다.

상기 하우징은 적어도 일부가 상기 개구부를 향해 직경이 점차로 감소하는 원뿔형상일 수 있다.

상기 하우징은 상기 하우징의 타 측을 관통하는 적어도 하나의 압축공기 배출홀을 더 포함할 수 있다.

상기 압축공기 배출홀은 상기 하우징 둘레에 복수개가 서로 일정간격 이격되어 배치되되, 그 중 적어도 하나는 상기 압축공기 주입홀의 반대편에 위치할 수 있다.

상기 조명장치는, 상기 개구부와 연결되고 상기 하우징 내측으로 연장되며, 끝단부가 상기 광원과 접하는 연결통로를 더 포함할 수 있다.

상기 연결통로는 상기 개구부로부터 상기 광원을 향해 확장되며, 끝단부에 적어도 하나의 단차면이 형성될 수 있다.

상기 압축공기 주입홀은 상기 연결통로와 연결될 수 있다.

상기 조명장치는, 상기 광원은 상기 하우징 내부에 삽입되는 기판 및 상기 기판에 결합되는 LED(발광다이오드: Light Emitting Diode)를 포함하며, 상기 광원과 상기 개구부 사이에 개재되어 상기 LED에서 방출된 빛을 상기 개구부 주위로 확산시키는 확산패널을 더 포함할 수 있다.

상기 조명장치는, 상기 기판에 상기 개구부와 중첩되는 기판 개방홀이 형성되고, 상기 확산패널에 상기 개구부와 중첩되는 패널 개방홀이 형성될 수 있다.

상기 하우징은 상기 개구부의 반대편 타단부에 상기 개구부와 중첩되는 관통홀이 형성된 것일 수 있다.

상기 조명장치는 상기 하우징의 타단부에 결합되고, 내부에 상기 관통홀과 중첩되는 렌즈가 적어도 하나 배치된 경통부를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징은 상기 관통홀이 형성된 타단부가 만입되어 형성된 삽입홈 및 상기 삽입홈 내측에 밀착되는 실링부재를 더 포함할 수 있다.

상기 조명장치는 상기 삽입홈에 삽입되고, 상기 관통홀과 중첩되는 렌즈가 적어도 하나 배치된 경통부를 더 포함할 수 있다.

상기 조명장치는 상기 경통부에 결합되어, 상기 렌즈 및 상기 개구부를 통해 피사체를 촬영하는 카메라를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 조명장치는, 비산하는 액체가 장치로 침투하는 것을 효과적으로 저지할 수 있으며, 이를 통해 검사시 물 및/또는 기름 성분 등의 액체가 검사대상 주위로 비산하는 환경에서도 검사작업이 원활하게 수행되도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 조명장치는 카메라를 별도로 사용할 필요가 없으며, 카메라 등의 렌즈부 노출을 최소화하여 액체의 부착에 방해 받지 않고 검사작업을 편리하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명장치의 하우징의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 하우징 내부를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 조명장치의 빛 조사과정을 도시한 작동도이다.
도 5는 도 1의 조명장치의 압축공기 분사과정을 도시한 작동도이다.
도 6은 도 1의 조명장치의 사용례를 간략히 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 조명장치의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치에 대해 상세히 설명한다. '조명장치'는 조명으로 사용될 수 있는 장치를 의미하는 한 제한되지 않으며, 검사용 조명장치 등을 포괄하는 의미이다.

이하에서는 주로 검사용 조명장치를 예로 들어 설명하나, 본 발명은 이로써 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치의 사시도이다.

우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 조명장치(1)는 일단부에 개구부(101)가 형성된 하우징(100)과, 하우징 내측에 형성되는 광원(도 2의 110 참조), 하우징(100) 일 측을 관통하는 압축공기 주입홀(102)을 포함한다. 개구부(101)는 조명장치(1)가 적용되는 검사대상을 향해 개방되며, 하우징(100) 내측에 형성된 광원(110)은 개구부(101)를 통해 검사대상 표면에 빛을 조사한다.

이 때, 압축공기 주입홀(102)을 통해 하우징(100) 내부로 압축공기가 주입될 수 있으며, 하우징(100) 내부로 주입된 공기는 개구부(101)를 통해 고압으로 분사될 수 있다. 즉, 개구부(101)는 검사대상에 조사되는 빛이 통과하는 통로가 될 뿐만 아니라, 검사대상 주위로 고압의 압축공기를 분사하는 분사노즐의 역할도 할 수 있는 것이다. 이와 같이 압축공기 주입홀(102)로 주입되고, 개구부(101)로 분사되는 압축공기는 검사대상의 주위로 물 및/또는 기름 성분을 포함하는 액체들이 비산하는 상황에서, 액체가 조명장치(1)의 내부로 침투하는 것을 효과적으로 저지할 수 있다. 또한, 하우징(100) 외측에는 개구부(101) 외에 하나 이상의 압축공기 배출홀(도 2의 103 참조)이 형성되어 있어, 하우징(100) 주위의 서로 다른 방향으로 압축공기를 분사할 수 있으며, 이를 통해 혹시라도 하우징(100)내부에 유입될 수 있는 액체성분이 다시 외부로 배출되도록 할 수 있다.

이러한 구조는 액체가 장치 내부로 침투하는 것을 근본적으로 방지하는 이를 테면, 능동적인 방수구조라 할 수 있으며, 종래와 같이 방수성 수지에 의존하는 수동적인 방수구조와는 큰 차이가 있는 것이다. 이러한 구조를 갖는 조명장치(1)를 이용하여 냉각수나, 윤활액, 세척액 등이 비산되는 상황에서도 원활히 검사작업을 수행할 수 있다.

또한, 조명장치(1)는 도시된 바와 같이 경통부(200) 및 카메라(300)가 서로 연속적으로 연결되어 하우징(100)과 일체로 형성될 수 있으며, 카메라(300)는 경통부(200) 내부에 배치된 렌즈 및 개구부(101)를 통해 피사체의 일 예인 검사대상을 용이하게 촬영할 수 있다. 따라서, 카메라(300)를 조명장치와 별도로 설치할 필요가 없을 뿐만 아니라, 카메라(300) 등의 렌즈부 노출이 최소화되어 비산하는 액체의 부착 등에 영향을 받지 않고 검사작업을 역시 용이하게 수행할 수 있는 것이다.

이하, 이러한 특징을 갖는 조명장치(1)의 구조에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 2는 도 1의 조명장치의 하우징의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 하우징 내부를 도시한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(100)은 중공형으로 형성되어 내부에는 광원(110) 및 그 밖의 구성부를 수용할 수 있다. 하우징(100)은 내부에 수용공간이 형성된 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 바람직하게는 도시된 바와 같이 원통형 또는 그 일부가 원뿔형태를 이루도록 형성될 수 있다.

하우징(100)의 일단부에는 개구부(101)가 형성된다. 개구부(101)는 하우징(100)을 관통하는 원형의 홀 형태로 형성될 수 있으며, 검사작업이 수행되는 동안 검사대상을 향한다. 따라서, 개구부(101)를 통과한 빛이 검사대상을 향해 용이하게 조사되며, 또한 개구부(101)를 통과한 압축공기가 검사대상을 향해 용이하게 분사될 수 있다.

한편, 하우징(100)의 단면적은 개구부(101)가 형성된 일단부에서 그 크기가 최소화된다. 즉, 검사대상을 직면하고 있는 일단부의 면적을 최소화하고 이러한 일단부에 개구부(101)를 형성함으로써, 비산하는 액체가 개구부(101)를 통해 하우징(100) 내부로 침투할 수 있는 가능성 또한 최소화할 수 있다. 이와 같이 일단부의 면적을 최소화하기 위해, 하우징(100)은 적어도 일부가 개구부(101)를 향해 그 직경이 점차로 감소하는 원뿔형상을 이루는 것이 바람직하다.

하우징(100)의 일 측에는 압축공기 주입홀(102)이 형성된다. 압축공기 주입홀(102)은 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 일 측을 관통하여 형성되며, 압축공기가 원활하게 유입될 수 있도록 적당한 크기의 직경을 가질 수 있다. 압축공기 주입홀(102)의 직경은 압축공기 주입홀(102)에 연결되는 압축공기 주입관(도 5 및 도 6의 C1 참조)의 폭 등을 고려하여 적절한 크기로 형성될 수 있다.

하우징(100)의 타 측에는 압축공기 배출홀(103)이 형성된다. 압축공기 배출홀(103)은 복수개가 형성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(100) 둘레에 서로 일정간격 이격되어 배치될 수 있다. 압축공기 배출홀(103)은 압축공기 주입홀(102)과 마찬가지로 하우징(100)을 관통하여 형성되나, 압축공기가 외부로 분사되는 곳이며, 이를 통해 하우징(100)의 내부에 혹시라도 액체가 유입되는 경우, 이를 다시 외부로 방출하기 위한 것이다. 압축공기 배출홀(103)은 압축공기 주입홀(102)에 비해 상대적으로 직경이 작게 형성될 수 있다.

압축공기 배출홀(103)은 복수개가 형성되되 그 중 적어도 하나는 도 3에 도시된 바와 같이 압축공기 주입홀(102)의 반대편에 위치하여 압축공기와 액체가 함께 좀 더 유연하게 배출되도록 할 수 있다. 한편, 압축공기 배출홀(103)들은 하우징(100)의 외주부를 향해 각각 서로 다른 방향으로 압축공기를 분사하여 비산하는 액체가 하우징(100)에 근접하는 것을 저지하는 역할도 할 수 있다.

전술한 개구부(101), 압축공기 주입홀(102), 및 압축공기 배출홀(103)은 모두 압축공기가 유입 또는 유출되는 통로로서 상호간의 직경의 크기를 조절하여 개구부(101)로 분사되는 압축공기의 분사압이 적절한 강도로 유지되도록 조절할 수 있다. 특히 복수로 형성되는 압축공기 배출홀(103)의 경우에는 직경의 크기뿐만 아니라 개수에도 변화를 주어 일부 유입된 액체가 더욱 효과적으로 방출되도록 할 수 있다.

한편, 하우징(100)의 내부에는 개구부(101)와 연결되고 하우징(100) 내측으로 연장되는 연결통로(130)가 마련된다. 연결통로(130)는 개구부(101)로부터 광원(110)을 향해 확장되어, 예를 들어, 종 형상으로 형성될 수 있으며, 광원측 끝단부에는 적어도 하나의 단차면(131, 132)이 형성될 수 있다. 연결통로(130) 끝단의 단차면(131, 132)에는 확산패널(120) 및 광원(110)이 각각 접하게 된다.

연결통로(130)는 광원(110)에서 발생된 빛과 압축공기 주입홀(102)로 주입된 압축공기를 개구부(101)로 안내하는 역할을 하며, 전술한 카메라(도 1의 300 참조)가 검사대상을 촬영하는 때에는 경통부(도 1의 200 참조)가 연장된 것과 같은 역할을 할 수 있다. 따라서, 연결통로(130)의 내벽은 빛의 난반사를 억제하기 위해 흑색으로 도색될 수 있다.

압축공기 주입홀(102)은 하우징(100)을 관통하여 연결통로(130)에 연결되며, 압축공기 배출홀(103) 역시 복수 개가 모두 연결통로(130)에 연결될 수 있다. 광원(110) 및 확산패널(120)은 연결통로(130)의 끝단부에 위치하므로, 압축공기 주입홀(102) 및 압축공기 배출홀(103)과 상호 연결된 연결통로(130)의 내부는 압축공기가 자유롭게 유동할 수 있는 유동공간으로 작용한다. 따라서, 이러한 구성을 통해 검사작업시 압축공기가 하우징(100) 내 외부로 좀더 원활하게 순환할 수 있다.

광원(110)은 하우징(100) 내부에 삽입되는 기판(111) 및 기판(111)에 결합되는 LED(112)를 포함한다. LED(112)는 기판에 결합되고, 외부로부터 전력을 공급받아 빛을 조사할 수 있다. 이 때, 하우징(100)의 일 측에는 배선홈(160)이 형성되어 전력을 공급하는 케이블을 수용할 수 있으며, 수용된 케이블은 기판(111)에 결합된 콘덴서 등의 부품을 경유하여 기판(111) 둘레에 고정된 채 광원(110)에 전력을 공급할 수 있다. LED(112)의 리드선 및 기타 부품들이 배열된 기판(111)의 일 측 및 그 주변부는 자외선에 반응하여 손쉽게 경화되는 자외선 경화 수지 등으로 코팅 또는 본딩 처리되어 광원(110) 내부로 액체가 침투하는 것을 사전에 차단할 수 있다.

LED(Light Emitting Diode: 발광 다이오드)(112)는 소비전력 대비 광 효율이 우수하고 수명이 긴 장점이 있어 광원(110)에 적용되기 용이하나, 발생된 광이 직진하는 특성이 있다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같이 LED(112)에서 발생된 빛을 상대적으로 좁은 개구부(101)로 투과시키기 위해서는 LED(112)의 광로를 적절히 변경시킬 수 있는 구성이 필요하다.

확산패널(120)은 광원(110)과 개구부(101)사이에 개재되어, LED(112)에서 방출된 빛을 개구부(101) 주위로 확산시킨다. 따라서, 광원(110)에서 생성된 빛이 확산패널(120)을 통과하여 확산되면서 다양한 각도로 개구부(101)에 입사하고, 다시 개구부(101)를 통과하여 검사대상에 용이하게 조사될 수 있다. 빛의 조사과정에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.

확산패널(120) 및 광원(110)은 전술한 바와 같이 연결통로(130) 끝단에 형성된 단차면(131, 132)에 각각 접하며, 볼트결합 등의 결합방법을 이용하여 각각의 단차면에 손쉽게 고정될 수 있다. 광확산 효과가 적절히 나타날 수 있도록 광원(110)과 확산패널(120)은 일정간격 이격될 수 있으며, 이를 위해 각각의 단차면(131, 132)은 적절한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 단차면(131)은 다른 단차면(132)의 내측에 위치하도록 구성하여, 확산패널(120) 및 광원(110)이 서로 교차하는 일 없이 하우징(100) 내부에 용이하게 삽입되도록 할 수 있다.

한편, 기판(111)과 확산패널(120)에는 각각 기판 개방홀(111a) 및 패널 개방홀(120a)이 형성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 개방홀(111a)과 패널 개방홀(120a)은 모두 개구부(101)와 중첩되어 하우징(100) 내부에 일종의 통로를 형성한다.

또한, 하우징(100)의 개구부(101)가 위치한 일단부의 반대편 타단부에는 역시 개구부(101)와 중첩되는 관통홀(140)이 형성된다. 따라서, 하우징(100)의 내부를 따라 개구부(101), 패널 개방홀(120a) 기판 개방홀(111a) 및 관통홀(140)을 차례로 통과하는 통로가 형성되는 것이다. 이와 같이 개구부(101) 및 개방홀 들의 연속으로 이루어진 통로는 카메라(도 1의 300 참조)가 검사대상을 촬영할 때 카메라(300)의 시야를 확보하는 촬영 통로로 제공될 수 있다.

기판 개방홀(111a)이 형성됨으로써, LED(112)는 기판(111)의 중앙이 아닌 기판 개방홀(111a)의 둘레에 배치될 수 있으며, 광원(110)은 전체적으로 중앙이 개방된 원반형태로 형성될 수 있다. 또한, 확산패널(120) 역시 LED(112)의 배치상태 및 광원(110)의 전체적인 형상에 대응하여 중앙이 개방된 원반형태로 형성될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것에 불과하며, 개구부(101)의 위치, 하우징(100)의 형상 등에 따라 광원(110) 및 확산패널(120)의 형상은 이와 다른 형상으로 변형될 수 있다.

또한, 광원(110)의 구성 역시 전술한 바와 같이 한정될 필요는 없으며, 필요에 따라 예를 들어, LED(112)와 같은 점 발광원 대신 선형 발광체 또는 면 발광체 등의 다양한 발광원을 대체적, 부가적으로 사용할 수 있다.

관통홀(140)이 형성된 하우징(100)의 타단부는 착탈이 가능한 커버(100a)로 형성될 수 있다. 이로써, 광원(110) 및 확산패널(120) 등을 하우징(100) 내부에 용이하게 장착할 수 있다. 그러나 이 역시 하나의 예에 불과한 것이며, 필요한 경우, 하우징(100)은 커버(100a) 없이 일체로 형성되는 것도 가능하다.

커버(100a)가 형성된 경우, 커버(100a)와 하우징(100)은 대응하는 지점에 볼트 결합홀(150)을 형성하고, 이에 결합볼트(151)를 결합함으로써 서로 단단히 결합될 수 있다. 이 때, 결합볼트(151)는 부식을 방지하기 위해 예를 들어, SUS(Steel Use Stainless: Stainless Steel)등을 재질로 하여 형성될 수 있으며, 결합볼트(151)와 볼트 결합홀(150) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 패킹(152)이 삽입되어 액체의 침투를 막을 수 있다. 또한, 관통홀(140) 및 기판(111)의 둘레에는 서로를 향해 원형으로 돌출되는 돌출부(113)가 형성되어 커버(100a) 결합시 도 3에 도시된 상태로 서로 삽입되며, 이를 통해 하우징(100) 내부에 광원(110)을 안정적으로 고정할 수 있다.

한편, 관통홀(140)이 형성된 하우징(100)의 타단부는 만입되어 도 3에 도시된 바와 같은 삽입홈(170)을 형성할 수 있다. 따라서, 경통부(도 1의 200 참조)가 삽입홈(170)에 삽입되어 용이하게 고정될 수 있으며, 전술한 결합볼트(151)중 일부는 볼트 결합홀(150)을 관통하여 경통부(200)에 결합됨으로써 경통부(200)가 단단히 고정되도록 할 수 있다.

삽입홈(170)의 내측에는 실링부재(171)가 밀착될 수 있다. 삽입홈(170) 내측에 밀착된 실링부재(171)는 경통부(200)가 결합되는 때 경통부(200)와 하우징(100) 사이에 개재되어 결합된 틈 사이로 액체가 침투하는 것을 효과적으로 방지한다. 실링부재(171)는 예를 들어, 삽입홈(170)의 저면 및 측면과 모두 밀착되는 패킹 형태로 형성되고, 관통홀(140)이 위치하는 부분은 개방될 수 있다. 그러나 실링부재(171)의 형상이 이러한 형상에 한정될 것은 아니며, 소정의 두께를 갖는 고리 형상이나 그 밖에 삽입홈(170) 내측에 밀착 가능한 다양한 형상으로 얼마든지 변형될 수 있다.

별도로 설명되지 않았지만, 볼트 결합홀(150)을 포함하는 하우징(100)과 커버(100a)사이의 틈, 삽입홈(170)의 내측 및 그 외 액체가 침투 가능한 모든 틈 사이에는 방수성 수지 및 그리스(Grease)등을 이용한 코팅작업이 병행되어 미세한 액체도 침투하지 못하도록 할 수 있다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 빛의 조사과정 및 압축공기 분사과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.

도 4는 도 1의 조명장치의 빛 조사과정을 도시한 작동도이다.

도 4를 참조하면, LED(112)에서 발생된 빛은 전술한 바와 같이 직진하는 특성을 갖는다. 따라서, 확산패널(120) 없이 LED(112)만을 배치하는 경우, 기판 개방홀(111a) 둘레에 배치된 LED(112)로부터 발생된 빛(A)이 개구부(101)로 용이하게 도달하지 못한다. 반면, 도시된 바와 같이 확산패널(120)이 배치되면, LED(112)와 확산패널(120) 사이에서 직진하던 빛(A)은 확산패널(120)을 통해 광로가 분산되고, 다양한 각도로 개구부(101)에 입사할 수 있는 것이다. 따라서, 개구부(101)로부터 검사대상에 조사되는 빛은 직진광이 아니며, 개구부(101)로부터 검사대상을 향해 퍼져나가는 확산광의 형태가 될 수 있다. 하우징(100) 내부에서 분산된 빛(A) 중 일부는 연결통로(130)의 내벽에 도달하여 흡수될 수 있다.

도 5는 도 1의 조명장치의 압축공기 분사과정을 도시한 작동도이다.

이어서, 도 5를 참조하면, 압축공기(B)는 압축공기 주입홀(102)에 연결된 압축공기 주입관(C1)을 통해 주입된다. 압축공기 주입관(C1)은 외부에 위치한 컴프레서(Air compressor) 등에 연결되어 고압의 공기를 제공받을 수 있다.

압축공기 주입홀(102)을 통해 하우징(100) 내부로 주입된 압축공기(B)는 연결통로(130) 내부에 수용된다. 이 때, 압축공기(B)의 일부가 패널 개방홀(120a)과 기판 개방홀(111a), 및 관통홀(140)을 통해 경통부(200) 방향으로 이동할 수 있다. 하지만, 삽입홈(170)에 삽입 고정된 경통부(200)에 의해 이동이 차단되고 다시 연결통로(130)로 재수용 된다.

압축공기(B)는 연결통로(130) 내부에서 압력이 증가되어 개구부(101)를 통해 고속으로 분사된다. 이로써, 하우징(100)을 향하는 액체의 접근이 저지된다.

이 때, 연결통로(130)에 수용된 압축공기(B)의 일부는 개구부(101) 측이 아닌 타측으로 개방된 압축공기 배출홀(103)로 분사된다. 즉, 압축공기 배출홀(103)은 개구부(101)와 다른 방향으로 상대적으로 소량의 압축공기(B)를 분사하여, 하우징(100) 내부로 혹시라도 액체가 유입되는 경우, 이를 압축공기(B)와 함께 하우징(100) 외부로 배출시키는 것이다. 압축공기 배출홀(103)은 도시된 바와 같이 확산패널(120) 및 광원(110)과 인접한 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 연결통로(130)의 내부뿐만 아니라, 확산패널(120)과 광원(110) 주위에 유입된 액체까지도 효과적으로 배출할 수 있다. 필요한 경우, 압축공기 배출홀(103)은 이와 다른 위치에 추가적으로 더 형성할 수도 있을 것이다.

도 6은 도 1의 조명장치의 사용례를 간략히 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 조명장치의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.

조명장치(1)는 하우징(100)과 경통부(200) 및 카메라(300)가 서로 순차적으로 연결되어 일체로 형성될 수 있다. 이 때, 경통부(200) 내부의 렌즈(미도시)는 하우징(100) 타단부의 관통홀(도 5의 140 참조)과 적어도 하나가 서로 중첩될 수 있다. 이러한 구조를 통해 개구부(101)로부터 관통홀(140)을 통과하고 다시 경통부(200) 내부를 통과하여 카메라(300)에 이르는 영상 촬영 통로가 구성될 수 있는 것이다. 카메라(300)는 경통부(200) 내부에 배치된 렌즈 및 개구부(101)를 통해 개구부(101) 전면에 위치한 검사대상(O)을 용이하게 촬영할 수 있다.

또한, 촬영 통로가 조명장치(1)의 내부로 구성됨으로써, 경통부(200)의 렌즈 및 카메라(300) 렌즈 등 렌즈부의 노출이 최소화된다. 따라서, 비산하는 액체(W)가 렌즈부 등에 부착되는 일 없이 검사작업을 용이하게 진행할 수 있다.

이 때, 경통부(200) 및 카메라(300)의 상호 배치가 도 6에 도시된 바와 같이 한정될 것은 아니며, 경통부(200)의 형상 변화 및 그에 의한 내부의 렌즈 배치상태에 따라 카메라(300)가 결합되는 지점은 변화될 수 있다.

검사작업이 시작되면, 케이블(C2)을 통해 광원(도 2의 110 참조)에 전력이 공급되고, 카메라(300)에도 전력이 공급된다. 케이블(C2)은 경통부(200) 일 측에 마련된 연장부(210)에 삽입되어 카메라(300)와 연결될 수 있다. 한편, 압축공기 주입홀(102)과 연결된 압축공기 주입관(C1)으로부터는 압축공기(B)가 주입된다.

조명장치(1)는 예를 들어, 로봇 암과 같은 지지설비에 결합되어 검사대상(O) 주위에 고정될 수 있으며, 필요한 경우에는 이로부터 분리하여 수동으로 검사위치를 수시로 바꾸어 줄 수도 있다. 조명장치(1)의 고정방법은 가능한 한 다양한 방법으로 형성되는 것이 가능하다.

전력과 압축공기(B)가 공급되면, 개구부(101)를 통해 검사대상(O) 주위로 빛(A)이 조사된다. 조사된 빛(A)은 전술한 바와 같이 검사대상(O) 주위로 퍼져나가는 확산광의 형태가 되어 검사대상(O) 및 그 주변을 부각할 수 있다. 이와 같이 외형이 부각된 검사대상(O)을 역시 개구부(101)를 통해 카메라(300)가 촬영한다.

이 때, 검사대상(O)에는 세척액이나 윤활액, 냉각수 등 다양한 종류의 액체(W)가 공급될 수 있다. 이러한 액체(W)는 대부분 물 및/또는 기름을 포함하는 성분으로 이루어진 것일 수 있다.

개구부(101)를 통해 검사대상(O)으로 분사되는 압축공기(B)는 이러한 액체(W)가 비산하여 검사대상(O)의 주위, 특히 검사대상(O)으로부터 조명장치(1)를 향하는 것을 저지한다. 조명장치(1)는 검사대상(O)의 종류에 따라 검사대상(O)으로부터 멀리 또는 가까운 거리에 고정될 수 있으며, 압축공기(B)는 검사대상(O)에 직접 조사되어 조명장치(1)가 검사대상(O)과 인접한 경우에도 액체(W)가 장치 내부로 침투하는 것을 효과적으로 저지할 수 있다.

압축공기(B)는 도 7에 도시된 바와 같이 개구부(101) 뿐만 아니라 압축공기 배출홀(도 2 및 도 3의 103 참조)을 통해서 하우징(100) 둘레로도 분사된다. 이 때, 하우징(100) 내부에 유입된 일부 액체(W)는 압축공기(B)에 섞여 함께 배출되며, 이를 통해 하우징(100) 내부가 청결하게 유지되고 조명장치(1)가 원활하게 작동된다. 또한, 하우징(100) 둘레로 분사되는 압축공기(B)는 개구부(101)가 형성된 조명장치(1)의 전면부뿐만 아니라, 측면부로 향하는 액체(W)의 접근을 차단할 수 있다. 이와 같이, 조명장치 내부에 액체의 유입을 막게 되므로, 그와 연결된 경통부의 렌즈, 카메라 렌즈 등에도 액체가 접근하는 것을 막을 수 있게 된다. 그 결과 렌즈의 표면이 액체에 의해 탁하게 되는 현상을 막아줄 수 있어, 검사기능을 정상적으로 수행할 수 있게 된다. 따라서, 이러한 조명장치(1)를 이용하여 검사대상(O)을 용이하게 검사할 수 있는 것이다.

이상, 첨부된 도면과 함께 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분양에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 조명장치 100: 하우징
100a: 커버 101: 개구부
102: 압축공기 주입홀 103: 압축공기 배출홀
110: 광원 111: 기판
111a: 기판 개방홀 112: LED
113: 돌출부 120: 확산패널
120a: 패널 개방홀 130: 연결통로
131, 132: 단차면 140: 관통홀
150: 볼트 결합홀 151: 결합볼트
152: 패킹 160: 배선홈
170: 삽입홈 171: 실링부재
200: 경통부 210: 연장부
300: 카메라
A: 빛 B: 압축공기
C1: 압축공기 주입관 C2: 케이블
W: 액체 O: 검사대상

Claims (15)

1. 일단부에 개구부가 형성된 중공형 하우징;
   상기 하우징 내측에 형성되고, 상기 개구부를 통해 빛을 조사하는 광원; 및
   상기 하우징의 일 측을 관통하는 압축공기 주입홀을 포함하여,
   상기 압축공기 주입홀로 주입된 압축공기가 상기 개구부로 분사되는 것을 특징으로 하며,
   상기 하우징은 상기 하우징의 타 측을 관통하는 적어도 하나의 압축공기 배출홀을 더 포함하는 조명장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 개구부가 형성된 일단부에서 단면적이 최소화되는 조명장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 하우징은 적어도 일부가 상기 개구부를 향해 직경이 점차로 감소하는 원뿔형상인 조명장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 압축공기 배출홀은 상기 하우징 둘레에 복수개가 서로 일정간격 이격되어 배치되되, 그 중 적어도 하나는 상기 압축공기 주입홀의 반대편에 위치하는 조명장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 개구부와 연결되고 상기 하우징 내측으로 연장되며, 끝단부가 상기 광원과 접하는 연결통로를 더 포함하는 조명장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 연결통로는 상기 개구부로부터 상기 광원을 향해 확장되며, 끝단부에 적어도 하나의 단차면이 형성되는 조명장치.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 압축공기 주입홀은 상기 연결통로와 연결되는 조명장치.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 광원은 상기 하우징 내부에 삽입되는 기판, 및 상기 기판에 결합되는 LED(발광다이오드: Light Emitting diode)를 포함하며,
   상기 광원과 상기 개구부 사이에 개재되어, 상기 LED에서 방출된 빛을 상기 개구부 주위로 확산시키는 확산패널을 더 포함하는 조명장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 기판에 기판 개방홀이 형성되고,
    상기 확산패널에 패널 개방홀이 형성되어,
    상기 하우징 내부에 상기 개구부, 상기 패널 개방홀, 및 상기 기판 개방홀을 차례로 통과하는 통로가 구성되는 조명장치.
11. 제 1항 내지 제 3항, 및 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 개구부의 반대편 타단부에 관통홀이 형성된 것인 조명장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 하우징의 타단부에 결합되고, 내부에 렌즈가 적어도 하나 배치된 경통부를 더 포함하여,
    상기 개구부, 상기 관통홀, 및 상기 경통부 내부를 차례로 통과하는 촬영 통로가 구성되는 조명장치.
13. 제 11항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 관통홀이 형성된 타단부가 만입되어 형성된 삽입홈 및 상기 삽입홈 내측에 밀착되는 실링부재를 더 포함하는 조명장치.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 삽입홈에 삽입되고, 내부에 렌즈가 적어도 하나 배치된 경통부를 더 포함하여,
    상기 개구부, 상기 관통홀 및 상기 경통부 내부를 차례로 통과하는 촬영 통로가 구성되는 조명장치.
15. 제 12항에 있어서,
    상기 경통부에 결합되어, 상기 렌즈 및 상기 개구부를 통해 피사체를 촬영하는 카메라를 더 포함하는 조명장치.

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