KR101545312B1 - Apparatus for inspecting object and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대상물을 검사하기 위한 장치 및 이를 이용한 검사 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for inspecting an object and an inspection method using the same.
일반적으로, 볼트, 너트, 스크류, 또는 샤프트 등과 같은 체결요소 부품을 검사하기 위한 장치로서, 비전 검사 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 비전 검사 장치는 체결요소 부품을 비전 카메라로 촬영한 후, 카메라에 의해 획득된 이미지로부터 체결요소 부품의 결함 또는 크랙 등을 검사할 수 있게 구성된다.Generally, a vision inspection apparatus is widely used as an apparatus for inspecting fastening element parts such as bolts, nuts, screws, or shafts. Such a vision inspection apparatus is constructed such that after a fastening element part is photographed by a vision camera, defects or cracks of the fastening element part can be inspected from images obtained by the camera.
이러한 비전 검사 장치는 체결요소 부품의 어느 한 방향의 표면을 촬영하도록 구성되는데, 이러한 구성에 의하면 체결요소 부품의 전둘레 영역을 촬영하기가 쉽지 않다.Such a vision inspection apparatus is configured to photograph the surface in any one direction of the fastening element parts, and it is not easy to photograph the whole circumference area of the fastening element part with this configuration.
아울러, 중공부가 깊은 팬너트 또는 길이가 긴 볼트나 샤프트 등과 제품을 검사하는 경우, 그의 형상으로 인하여 제품의 영역을 나누어 복수회 촬영이 진행되어야만 하므로, 검사 시간이 상대적으로 길어지게 된다.In addition, when inspecting a product with a deep fan nut or a long bolt or a long shaft, it is necessary to separate the area of the product due to its shape and to perform photographing a plurality of times, so that the inspection time becomes relatively long.
또한, 이러한 촬영 과정은 제품의 피검사 영역에 대해 대개 한 번만 이루어지게 되는데, 이에 의하면 제품의 피검사 영역에 대해 하나의 이미지 만을 기준으로 검사가 이루어지게 되어, 검사 결과의 신뢰도에 한계가 있다.
In addition, the photographing process is usually performed only once on the inspection area of the product. According to this, the inspection is performed based on only one image for the inspection area of the product, which limits the reliability of the inspection result.
본 발명의 목적은, 대상물의 전둘레 영역에 대한 검사를 가능하게 하고, 한번의 촬상만으로도 대상물을 이중으로 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 길이가 긴 대상물에 대해서도 한번의 촬상으로 그의 전 영역에 대한 검사가 가능한, 대상물 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to make it possible to inspect an entire circumference area of an object, double-check an object with only one image pickup, and also to inspect an entire object And to provide a method and an apparatus for inspecting an object.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면과 관련된 대상물 검사 장치는, 상이한 방향을 갖는 복수의 자기장을 각각 생성하고, 대상물에 상이한 방향을 갖는 와전류를 유도하며, 상기 대상물에 유도된 상기 와전류의 전류 변화를 측정하여 상기 대상물의 결함 상태를 검출하는 와전류 검사 유닛; 상기 대상물로부터 멀어질수록 벌어지게 형성되는 외측 반사면과, 상기 외측 반사면의 내측에 배치되고 상기 대상물로부터 멀어질수록 벌어지게 형성되는 내측 반사면을 구비하는 반사 유닛; 및 상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되어서, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역에 대한 이미지를 획득하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역에 대한 이미지를 획득하는 촬상 유닛을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an object inspection apparatus for generating a plurality of magnetic fields having different directions, inducing an eddy current having a different direction on an object, An eddy current inspection unit for detecting a defective state of the object by measuring a current change; An outer reflecting surface formed so as to flare away from the object, and an inner reflecting surface disposed inside the outer reflecting surface and widening away from the object; And a second reflective surface disposed on the opposite side of the object with respect to the reflective unit to acquire an image for a first area of the object through the outer reflective surface and an image for a second area of the object through the inner reflective surface And an image pickup unit for acquiring the image.
여기서, 상기 와전류 검사 유닛은, 제1 방향을 따라 권선된 제1 코일을 갖는 제1 센서; 상기 제1 방향과 상이한 방향인 제2 방향을 따라 권선된 제2 코일을 갖는 제2 센서; 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 상이한 방향인 제3 방향을 따라 권선된 제3 코일을 갖는 제3 센서; 및 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 및 상기 제3 센서 중 적어도 하나로부터 수신되는 전류값의 변화량을 측정하는 제어부를 포함할 수 있다.Here, the eddy current inspection unit may include: a first sensor having a first coil wound along a first direction; A second sensor having a second coil wound along a second direction that is a direction different from the first direction; A third sensor having a third coil wound along a third direction that is a different direction from the first direction and the second direction; And a controller for measuring a change amount of a current value received from at least one of the first sensor, the second sensor, and the third sensor.
여기서, 상기 와전류 검사 유닛은, 상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 및 상기 제3 센서 중 적어도 하나를 그의 일부 영역이 노출되도록 둘러싸는 차폐 부재를 더 포함할 수 있다.Here, the eddy current inspection unit may further include a shielding member surrounding at least one of the first sensor, the second sensor, and the third sensor so that a part of the first area is exposed.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 측면과 관련된 대상물 검사 장치는, 대상물로부터 멀어질수록 벌어지게 형성되는 외측 반사면과, 상기 외측 반사면의 내측에 배치되고 상기 대상물로부터 멀어질수록 벌어지게 형성되는 내측 반사면을 구비하는 반사 유닛; 및 상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되어서, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역에 대한 이미지를 획득하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역에 대한 이미지를 획득하는 촬상 유닛을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention for realizing the above object, there is provided an apparatus for inspecting an object, comprising: an outer reflecting surface formed so as to be widened away from an object; A reflecting unit having an inner reflecting surface to be formed; And a second reflective surface disposed on the opposite side of the object with respect to the reflective unit to acquire an image for a first area of the object through the outer reflective surface and an image for a second area of the object through the inner reflective surface And an image pickup unit for acquiring the image.
여기서, 상기 외측 반사면 및 상기 내측 반사면은, 각각 폐루프형의 단면을 가질 수 있다.Here, the outer reflection surface and the inner reflection surface may each have a closed loop-shaped cross section.
여기서, 상기 반사 유닛은, 중공부를 갖는 광 투과성의 몸체; 상기 중공부의 내주면을 이루는 상기 내측 반사면; 및 상기 몸체의 외주면을 이루는 상기 외측 반사면을 포함할 수 있다.Here, the reflection unit may include: a light-transmitting body having a hollow portion; The inner reflecting surface constituting the inner peripheral surface of the hollow portion; And the outer reflecting surface constituting the outer peripheral surface of the body.
여기서, 상기 몸체는, 상기 촬상 유닛과 마주하는 상단면; 및 상기 상단면의 반대편에 배치되는 하단면을 포함하고, 상기 반사 유닛은, 상기 내측 반사면과 상기 상단면과의 교차점이 상기 외측 반사면과 상기 하단면과의 교차점보다 상기 촬상 유닛의 촬상축에 대해 근접하여 배치되도록 형성될 수 있다.Here, the body may include a top surface facing the image pickup unit; And a lower end surface disposed on the opposite side of the upper end surface, wherein the intersection point of the inner reflection surface and the upper end surface is smaller than the intersection point of the outer reflection surface and the lower end surface, As shown in FIG.
여기서, 상기 내측 반사면의 중심축은, 상기 외측 반사면의 중심축과 편심되어 배치될 수 있다.Here, the central axis of the inner reflection surface may be disposed eccentrically with the central axis of the outer reflection surface.
여기서, 상기 외측 반사면은, 상기 내측 반사면과 제1 경사각을 이루도록 형성되어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 다른 영역이 되도록 할 수 있다.Here, the outer reflecting surface may be formed to have a first inclination angle with the inner reflecting surface, and the first area and the second area may be different areas.
여기서, 상기 외측 반사면은, 상기 내측 반사면과 제2 경사각을 이루도록 형성되어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 적어도 일부에서 상호 중첩되도록 할 수 있다.Here, the outer reflecting surface may be formed to form a second inclined angle with the inner reflecting surface, so that the first area and the second area overlap each other at least in part.
여기서, 상기 내측 반사면 및 상기 외측 반사면 중 적어도 하나를 향해 조명광을 출력하여서 상기 대상물에 상기 조명광을 제공하는 조명원을 갖는 광출력 유닛이 더 구비될 수 있다.The light output unit may further include an illumination unit that outputs illumination light toward at least one of the inner reflection surface and the outer reflection surface to provide the illumination light to the object.
여기서, 상기 내측 반사면 및 상기 외측 반사면 중 적어도 하나를 향해 레이저광을 출력하여서 상기 대상물의 피측정면에 상기 레이저광을 제공하는 레이저 광원을 갖는 광출력 유닛; 및 상기 레이저광에 의해 상기 피측정면에서 산란되어 진행하는 산란광의 위치 정보를 상기 촬상 유닛으로부터 획득하여서, 상기 피측정면의 깊이 정보를 생성하는 프로세싱 유닛이 더 구비될 수 있다.A light output unit having a laser light source that outputs laser light toward at least one of the inner reflection surface and the outer reflection surface and provides the laser light to the surface to be measured of the object; And a processing unit for acquiring, from the imaging unit, positional information of scattered light that is scattered on the surface to be measured by the laser light and generates depth information of the surface to be measured.
여기서, 상기 레이저 광원은, 상기 레이저광을 서로 다른 형태로 가변하여 순차 출력하고, 상기 촬상 유닛은, 상기 서로 다른 형태의 레이저광에 의해 각각 상기 피측정면에서 산란되는 서로 다른 형태의 산란광을 순차 수광하여서, 상기 서로 다른 형태의 산란광 각각의 위치 정보를 생성하며, 상기 프로세싱 유닛은, 상기 산란광 각각의 위치 정보를 상호 조합하여, 상기 깊이 정보를 생성할 수 있다.The laser light source varies the laser light in a different form and sequentially outputs the laser light. The image pick-up unit sequentially forms different types of scattered light scattered on the surface to be measured by the different types of laser light, And generates the position information of each of the different types of scattered light, and the processing unit may combine the position information of each of the scattered light to generate the depth information.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 측면과 관련된 대상물 검사 방법은, 레이저 광원을 통해, 레이저광을 출력하는 단계; 상기 레이저광이 폐루프형의 외측 반사면 및 상기 외측 반사면의 내측에 배치되는 폐루프형의 내측 반사면 중 적어도 하나에서 반사되어 대상물의 피측정면을 향해 입사되는 단계; 촬상 유닛을 가동하여, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역을 촬상하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역을 촬상하여, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 적어도 하나의 영역 내의 상기 피측정면에서 상기 레이저광에 의해 산란되어 진행하는 산란광의 위치 정보를 생성하는 단계; 및 프로세싱 유닛을 통해, 상기 촬상 유닛으로부터 수신되는 상기 산란광의 위치 정보에 근거하여, 상기 피측정면의 깊이 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention for realizing the above object, there is provided an object inspection method comprising: outputting laser light through a laser light source; Wherein the laser light is reflected by at least one of a closed-loop outer reflection surface and a closed-loop inner reflection surface disposed inside the outer reflection surface, and is incident on the surface to be measured of the object; And a second area of the object is picked up through the inner reflection surface, and at least one of the first area and the second area is picked up by picking up an image of the first area of the object through the outer reflection surface, Generating position information of the scattered light that is scattered by the laser light on the surface to be measured in the region of the region to be scanned; And generating the depth information of the surface to be measured based on the positional information of the scattered light received from the imaging unit through the processing unit.
여기서, 상기 레이저 광원을 통해, 레이저광을 출력하는 단계는, 상기 레이저광을 서로 다른 형태로 가변하여 순차 출력하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the step of outputting the laser light through the laser light source may include a step of outputting the laser light by varying the laser light into different forms.
여기서, 상기 촬상 유닛을 가동하여, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역을 촬상하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역을 촬상하여, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 적어도 하나의 영역 내의 상기 피측정면에서 상기 레이저광에 의해 산란되어 진행하는 산란광의 위치 정보를 생성하는 단계는, 상기 서로 다른 형태의 레이저광에 의해 각각 상기 피측정면에서 산란되는 서로 다른 형태의 산란광을 순차 수광하여서, 상기 서로 다른 형태의 산란광 각각의 위치 정보를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 프로세싱 유닛을 통해, 상기 촬상 유닛으로부터 수신되는 상기 산란광의 위치 정보에 근거하여, 상기 피측정면의 깊이 정보를 생성하는 단계는, 상기 산란광 각각의 위치 정보를 상호 조합하여, 상기 깊이 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
Here, the image pickup unit is operated to pick up a first region of the object through the outer reflection surface, capture a second region of the object through the inner reflection surface, and detect the first region and the second region Wherein the step of generating position information of scattered light that is scattered by the laser light and propagated on the surface to be measured in at least one region of the scattered light is performed by the different types of laser light, And generating position information of each of the different types of scattered light by sequentially receiving the scattered light of the scattered light from the image pickup unit, based on position information of the scattered light received from the image pickup unit through the processing unit, The depth information is generated by combining the position information of each of the scattered lights with each other to generate the depth information It may include a system.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 대상물 검사 장치 및 방법에 의하면, 폐루프형의 외측 반사면[또는 내측 반사면]을 통해 대상물의 전둘레 영역을 검사할 수 있다.According to the object inspection apparatus and method of the present invention constructed as described above, it is possible to inspect the entire peripheral region of the object through the closed-loop outer reflection surface (or the inner reflection surface).
아울러, 외측 반사면과 내측 반사면이 상호 제1 경사각을 이루도록 구성함으로써, 길이가 긴 대상물에 대해서도 한번의 촬상으로 그의 전 영역에 대한 검사를 수행할 수 있다. 또한, 외측 반사면과 내측 반사면이 상호 제2 경사각을 이루도록 구성함으로써, 한번의 촬상만으로도 대상물의 소정 영역을 이중으로 검사할 수 있다.In addition, by configuring the outer reflection surface and the inner reflection surface to have a first inclination angle with respect to each other, it is possible to perform inspection of the whole area of the long object with a single image pickup. Further, by configuring the outer reflection surface and the inner reflection surface to have a second inclination angle with each other, it is possible to double-check a predetermined region of the object with only one image capturing.
나아가, 내측 반사면의 중심축을 외측 반사면의 중심축과 편심되게 배치함으로써, 대상물에서 불량이 빈번히 발생하는 영역을 확대하여 촬영할 수 있어 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.Furthermore, by disposing the central axis of the inner reflecting surface eccentrically with the central axis of the outer reflecting surface, it is possible to enlarge and photograph the region where defects frequently occur in the object, thereby improving the reliability of inspection.
또한, 레이저 광원 및 프로세싱 유닛을 이용하여 대상물의 깊이 정보를 획득할 수 있어, 대상물에 대한 2차원 검사와 함께 3차원 측정도 병행할 수 있다.
In addition, since the depth information of the object can be obtained using the laser light source and the processing unit, the 3D measurement can be performed in parallel with the 2D inspection of the object.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사 장치(100)의 평면도이다.
도 2는 도 1의 대상물 검사 장치(100)의 와전류 검사 유닛(135)의 도면이다.
도 3은 도 1의 대상물 검사 장치(100)의 단면도이다.
도 4는 도 1의 대상물 검사 장치(100)의 확대도이다.
도 5는 도 1의 대상물 검사 장치(100)에 의해 획득되는 이미지를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물 검사 장치(100')의 확대도이다.
도 7은 도 6의 대상물 검사 장치(100')에 의해 획득되는 이미지를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대상물 검사 장치(100'')의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대상물 검사 방법의 순서도이다.1 is a plan view of an
2 is a diagram of an eddy
3 is a cross-sectional view of the
4 is an enlarged view of the
5 is a diagram showing an image acquired by the
6 is an enlarged view of an object inspection apparatus 100 'according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an image acquired by the object inspection apparatus 100 'of FIG.
8 is an enlarged view of an object inspection apparatus 100 '' according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart of an object inspection method according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대상물 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, an apparatus and method for inspecting an object 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 components are denoted by the same or similar reference numerals in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first explanation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상물 검사 장치(100)의 평면도이다.1 is a plan view of an
본 도면을 참조하면, 대상물 검사 장치(100)는, 공급 유닛(110), 이송 유닛(120), 대상물 감지 유닛(130), 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 촬상 유닛(160), 프로세싱 유닛(170), 형상 측정 유닛(180), 및 배출 유닛(190)을 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
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 나사류를 포함할 수 있다.The
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
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
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
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
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
와전류 검사 유닛(135)은 직선 피더(117)의 주변에 설치되어, 직선 피더(117)를 통해 공급되는 대상물(N)을 검사하도록 구성될 수 있다. 와전류 검사 유닛(135)에 대해서는 도 2를 참조하여 구체적으로 후술한다.The eddy
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
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
광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 촬상 유닛(160), 및 프로세싱 유닛(170)은 대상물(N)이 검사 영역 내에 왔을 때 대상물(N)의 표면에 대한 이미지 또는 3차원 정보를 얻을 수 있게 구성된다. 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 촬상 유닛(160), 및 프로세싱 유닛(170)의 상세한 구성 및 작동 방식에 대하여는 도 3 내지 도 9를 참조하여 후술한다.The
다시 도 1을 참조하면, 형상 측정 유닛(180)은 대상물(N)의 헤드 규격, 바디의 직경, 바디의 길이 등 다양한 크기적 요소를 측정할 수 있게 구성된다. 형상 측정 유닛(180)은 대상물(N)의 일측에 배치되는 백라이트와, 백라이트의 반대쪽에 배치되는 촬영기를 갖춤으로써 대상물(N)의 실루엣을 검사할 수 있게 구성될 수 있다.Referring again to FIG. 1, the
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
이외에도 대상물 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, 도 2를 참조하여 와전류 검사 유닛(135)에 대해 구체적으로 설명한다.In addition, the
도 2는 도 1의 대상물 검사 장치(100)의 와전류 검사 유닛(135)의 도면이다.2 is a diagram of an eddy
본 실시예에서, 대상물(N)은 자동차의 오일 필터 체결용 어댑터(N)일 수 있다. 어댑터(N)는 외면에 나사산(NT)을 가지며, 내부에 중앙 공간부(NC)를 가질 수 있다.In this embodiment, the object N may be an adapter N for fastening an oil filter of an automobile. The adapter N has a threaded portion NT on its outer surface and may have a central space portion NC therein.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 와전류 검사 유닛(135)은 탐촉자(136), 탐침축(138), 및 제어부(139)를 포함할 수 있다.2A and 2B, the eddy
탐촉자(136)는 제1 센서(137a), 제2 센서(137b), 제3 센서(137c), 및 차폐 부재(137d)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 2c를 참조하면, 제1 센서(137a)는 제1 방향을 따라 권선된 제1 코일(137a-1)을 가진다. 제2 센서(137b)는 제1 방향과 상이한 방향인 제2 방향을 따라 권선된 제2 코일(137b-1)을 가진다. 제3 센서(137c)는 제1 방향 및 제2 방향과 각각 상이한 방향인 제3 방향을 따라 권선된 제3 코일(137c-1)을 가진다. 다시 도 2b를 참조하면, 차폐 부재(137d)는 제1 코일(137a-1), 제2 코일(137b-1), 및 제3 코일(137c-1)에 의해 생성되는 자기장이 외부로 방사될 수 있도록, 제1 센서(137a), 제2 센서(137b), 및 제3 센서(137c)의 일부 영역을 노출시키면서 그들을 둘러싸도록 구성된다. 배치면에서, 제1센서(137a) 내지 제3센서(137c)는 차폐 부재(137d)를 중심으로 일정 각도 간격으로 배열되어 있어 상이한 위상을 가질 수 있다. 도 2a 및 도 2b와 같이, 제1센서(137a) 내지 제3센서(137c)는 120도 간격을 갖도록 상호 배치될 있으며 이들은 차폐부재(137d)에 대하여 일부분을 노출하고 다른 일부분은 매립된 형태일 수 있다.The
탐침축(138)은 탐촉자(136)와 연결되어 탐촉자(136)를 이동시킬 수 있게 구성된다. 구체적으로, 탐침축(138)은 그의 길이 방향을 따라 직선 운동하거나, 또는 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전 운동하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 탐침축(138)은 통상의 리니어 모터 또는 회전 모터 등과 연결되도록 구성될 수 있다.The
제어부(139)는 제1 센서(137a), 제2 센서(137b), 및 제3 센서(137c)와 각각 연결되어서, 그들로부터 수신되는 전류값의 변화량을 측정하도록 구성된다.The
이하에서는, 와전류 검사 유닛(135)의 작동 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, the manner of operation of the eddy
와전류는 교류가 흐르는 코일을 전도체에 가까이 할 때 전도체에 형성된 전류를 말하고, 와전류 탐상검사법은 전도체에 불연속부가 존재하는 경우 와전류의 크기 및 분포가 변하게 되는데 이를 이용하여 불연속부를 검출하는 방법을 말한다. 구체적으로, 도 2c를 참조하면, 제1 코일(137a-1)에 교류전류가 흐르게 되면 제1 코일(137a-1) 주위에 제1 방향을 따라 제1 자기장(M1)이 발생하고, 상기 제1 자기장(M1)에 의해 대상물(N)에는 일정한 방향을 따라 제1 와전류(I1)가 유도된다. 이러한 제1 와전류(I1)는 다시 또 다른 자기장을 생성하여 제1 센서(137a)에 흐르는 전류에 영향을 미치게 되며, 이에 의해 변화되는 전류값의 변화량은 제어부(139)에 의해 측정됨으로써 대상물(N)의 결함 유무를 판단할 수 있게 된다.The eddy current refers to the current formed in the conductor when the coil through which the alternating current flows is close to the conductor. The eddy current inspection method refers to a method of detecting the discontinuous portion by using the discontinuous portion in the conductor. 2C, when an alternating current flows through the
여기서, 결함에 의한 와전류의 변화는 결함의 크기, 방향, 깊이 등에 영향을 받는데, 결함이 와전류가 흐르는 방향에 수직일 때 가장 큰 신호를 발생한다. 이는 탐상검사의 기본원리에서 설명한 바와 같이, 도전체에 유도된 와전류는 코일의 자기장과 반대방향으로 자기장을 발생시켜 코일의 임피던스 변화를 유발시키기 때문에, 결과적으로 와전류의 흐름을 방해하는 불연속부에 대한 신호크기는 와전류의 흐름방향에 수직방향으로 결함이 형성될 때 최대가 되고, 와전류의 흐름방향에 평행한 방향으로 결함이 형성될 때 최소가 된다.Here, the change in the eddy current caused by the defect is influenced by the size, direction, and depth of the defect, and generates the largest signal when the defect is perpendicular to the direction in which the eddy current flows. This is because the eddy current induced in the conductor induces a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field of the coil to induce a change in the impedance of the coil, as described in the basic principle of the inspection, and consequently, the discontinuity The signal amplitude becomes maximum when the defect is formed in the direction perpendicular to the flow direction of the eddy current, and becomes minimum when the defect is formed in the direction parallel to the flow direction of the eddy current.
본 실시예에 의하면, 와전류 검사 유닛(135)은 서로 상이한 방향을 따라 권선된 제1 코일(137a-1), 제2 코일(137b-1), 및 제3 코일(137c-1)을 가지므로, 코일 각각에 의해 생성된 자기장은 서로 상이한 방향을 따라 형성된다. 이에 의해, 대상물(N)에 형성된 크랙(C)의 방향이 어느 하나의 센서에 의해 유도되는 와전류의 방향과 일치하는 경우에도, 또 다른 센서에 의해 유도되는 와전류의 방향과 교차하게 되므로, 크랙(C)의 방향에 따라 검사 정확도가 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 도 2d에 도시된 것과 같이, 대상물(N)의 중앙 공간부(NC)에 형성된 결함이 어떠한 방향 또는 형태를 갖더라도, 상당히 정확한 검사값을 획득할 수 있다.According to the present embodiment, since the eddy
이하에서는, 상술한 대상물 검사 장치(100)의 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 촬상 유닛(160), 및 프로세싱 유닛(170)의 전체적인 구성에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.3 and 4, the overall configuration of the
도 3은 도 1의 대상물 검사 장치(100)의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of the
본 도면을 참조하면, 대상물 검사 장치(100)는 광출력 유닛(140), 반사 유닛(150), 촬상 유닛(160), 및 프로세싱 유닛(170)을 포함할 수 있다.The
광출력 유닛(140)은, 조명원(141), 하프미러(143), 및 레이저 광원(145)을 포함할 수 있다. 조명원(141)은 백색광 등의 조명광(L1)을 출력하는 구성이다. 하프미러(143)는 조명광(L1)을 반사하여 반사 유닛(150)을 향해 출력하는 구성이다. 하프미러(143)는 반사 유닛(150) 측으로부터 입사되는 광은 투과시킬 수 있게 구성된다. 레이저 광원(145)은 레이저광(L2)을 출력하는 구성이다.The
반사 유닛(150)은 몸체(151), 외측 반사면(153), 및 내측 반사면(155)을 포함할 수 있다. 몸체(151)는 광 투과성의 소재로 구성될 수 있다. 몸체(151)는 전체적으로 원뿔대의 형태를 가질 수 있다. 몸체(151)는 촬상 유닛(160)과 마주하는 상단면(151a), 상단면(151a)의 반대편에 배치되는 하단면(151b), 및 원추형의 중공부(151c)를 포함할 수 있다. 외측 반사면(153)은 몸체(151)의 외주면을 이룰 수 있다. 내측 반사면(155)은 중공부(151c)의 내주면을 이루도록 구성될 수 있다. 외측 반사면(153) 및 내측 반사면(155)은 각각 폐루프형의 단면을 가지며, 촬상 유닛(160)을 향해 벌어지도록 형성될 수 있다.The
촬상 유닛(160)은 반사 유닛(150)을 기준으로 대상물(N)의 반대편에 배치될 수 있다.The
프로세싱 유닛(170)은 프로세싱부(171), 매칭부(172), 및 판단부(173)를 포함할 수 있다. 프로세싱부(171)는 대상물(N)의 피측정면의 깊이 정보를 생성한다. 매칭부(172)는 대상물(N)의 2차원 이미지 정보에 대해 깊이 정보를 매칭한다. 판단부(173)는 대상물(N)에 대한 양부를 판단하도록 구성된다.The
이하에서는, 대상물 검사 장치(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, an operation method of the
대상물(N)가 이송 유닛(120)에 의해 이송되어 검사 영역에 도달하면, 조명원(141)은 조명광(L1)을 출력할 수 있다. 조명광(L1)은 하프미러(143)에 의해 반사되어 외측 반사면(153) 및 내측 반사면(155) 중 적어도 하나를 향해 진행하고, 외측 반사면(153) 또는 내측 반사면(155)에서 다시 반사되어 대상물(N)의 나사산(NT)에 도달하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 조명광(L1)이 경사진 형태의 외측 반사면(153)[내측 반사면(155)]에서 반사되어 나사산(NT)을 향해 입사되므로, 나사산(NT)의 돌출 방향과 이루는 각도가 줄어들게 되어, 인접한 나사산(NT)들의 사이에 형성되는 그림자 영역을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 촬상 유닛(160)은 나사산(NT) 사이의 영역에 대한 명확한 이미지를 획득할 수 있어, 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.When the object N is conveyed by the conveying
대상물 검사 장치(100)는 상술한 2차원 비전 검사와 함께, 3차원 검사도 병행할 수 있다. 구체적으로, 레이저 광원(145)은 하프미러(143)를 향해 레이저광(L2)을 출력할 수 있다. 이러한 레이저광(L2)은 내측 반사면(155) 및 외측 반사면(153) 중 적어도 하나를 향해 진행하고, 외측 반사면(153) 또는 내측 반사면(155)에서 다시 반사되어 대상물(N)의 나사산(NT)에 도달하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 레이저광(L2)이 경사진 형태의 외측 반사면(153)[내측 반사면(155)]에서 반사되어 나사산(NT)을 향해 입사되므로, 나사산(NT)의 돌출 방향과 이루는 각도가 줄어들게 되어, 인접한 나사산(NT)들 사이의 영역 깊숙이까지 도달할 수 있다. 이에 따라, 촬상 유닛(160) 및 프로세싱 유닛(170)은 나사산(NT) 사이의 영역에 대해서도 정확한 3차원 정보를 획득할 수 있다. 이에 대해서는 도 9를 참조하여 후술한다.The
이와 같이 광출력 유닛(140)에 의해 조명광(L1) 또는 레이저광(L2)이 출력되면, 촬상 유닛(160)에 의해 촬상 과정이 진행되는 바, 이하에서는 도 4를 참조하여 대상물 검사 장치(100)의 촬상 과정을 설명한다.When the illumination light L1 or the laser light L2 is output by the
도 4는 도 1의 대상물 검사 장치(100)의 확대도이고, 도 5는 도 1의 대상물 검사 장치(100)에 의해 획득되는 이미지를 도시한 도면이다. 도 4에서는 설명의 편의상 하프미러(143)의 구성을 제외하고 설명한다.FIG. 4 is an enlarged view of the
도 4를 참조하면, 반사 유닛(150)은, 내측 반사면(155)과 상단면(151a)과의 교차점(157)이 외측 반사면(153)과 하단면(151b)과의 교차점(159)보다 촬상 유닛(160)의 촬상축(X)에 대해 근접하여 배치되도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 촬상 유닛(160)은 내측 반사면(155)에 의한 가리워짐 없이 외측 반사면(153)을 통해 대상물(N)의 나사산(NT)에 대한 온전한 이미지를 획득할 수 있다.4, the
아울러, 외측 반사면(153)은 내측 반사면(155)과 제1 경사각(α1) 또는 제2 경사각(α2)을 이루도록 형성될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 구체적으로 설명한다.The
이하에서는, 대상물 검사 장치(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.Hereinafter, an operation method of the
도 3과 관련하여 전술한 것과 같이, 조명광(L1)은 대상물(N)의 나사산(NT)에 도달하고, 이 나사산(NT)에서 반사된다. 이러한 반사광(L3)은 외측 반사면(153) 및 내측 반사면(155)을 향해 진행하고, 이들 반사면에서 각각 반사되어 촬상 유닛(160)을 향해 진행한다. 촬상 유닛(160)은 외측 반사면(153)을 통해 반사광(L3)을 수광하여서 대상물(N)의 나사산(NT)의 제1 영역(A1)에 대한 제1 이미지(I1)를 획득하고, 이와 동시에 내측 반사면(155)을 통해 반사광(L3)을 수광하여서 대상물(N)의 나사산(NT)의 제2 영역(A2)에 대한 제2 이미지(I2)를 획득할 수 있다. 이러한 제1 이미지(I1) 및 제2 이미지(I2)는 도 5에 도시된 것과 같이 하나의 이미지로 출력될 수 있다.As described above with reference to Fig. 3, the illumination light L1 reaches the thread NT of the object N and is reflected by this thread NT. The reflected light L3 travels toward the
다시 도 3을 참조하면, 외측 반사면(153)은 내측 반사면(155)과 제1 경사각(α1)을 이루도록 형성되어서, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 서로 다른 영역이 되도록 할 수 있다. 이에 의하면, 촬상 유닛(160)은 하나의 반사 유닛(150)을 통해 대상물(N)의 서로 다른 영역을 촬상할 수 있어, 대상물(N)의 길이가 긴 경우에도 한번의 촬상으로 그의 전 영역을 촬상할 수 있다.3, the
이와 달리, 상기 외측 반사면(153)은 내측 반사면(155)과 제2 경사각(α2)을 이루도록 형성되어서, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 적어도 일부에서 상호 중첩되도록 할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 촬상 유닛(160)은 한번의 촬상으로 대상물(N)의 동일한 영역에 대해 2개의 이미지를 획득할 수 있고, 이에 의해 동일한 영역에 대해 이중으로 검사를 진행할 수 있어, 검사 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.Alternatively, the
이러한 제1 경사각(α1) 및 제2 경사각(α2)은 대상물(N)의 종류, 형상, 또는 외측 반사면(153)과 내측 반사면(155) 사이의 편심 정도 등에 따라 적절히 조절될 수 있다.The first
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대상물 검사 장치(100')의 확대도이고, 도 7은 도 6의 대상물 검사 장치(100')에 의해 획득되는 이미지를 도시한 도면이다.FIG. 6 is an enlarged view of an object inspection apparatus 100 'according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing an image obtained by the object inspection apparatus 100' of FIG.
도 6을 참조하면, 반사 유닛(150)은 외측 반사면(153)의 제1 중심축(X1)이 내측 반사면(155)의 제2 중심축(X2)과 편심되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 중심축(X1)은 촬상 유닛(160)의 촬상축(X)과 일치하도록 배치되고, 제2 중심축(X2)은 촬상축(X)과 편심되도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 촬상 유닛(160)은 내측 반사면(155)의 편심 배치에 의해 상대적으로 넓어진 외측 반사면(153)의 영역을 통해, 도 6에 도시된 것과 같이 제1 영역(A1) 중 소정 영역이 확대된 형태의 제1 이미지(I1')를 획득할 수 있다. 여기서, 소정 영역은 불량이 빈번히 발생하는 영역일 수 있고, 이에 의해 촬상 유닛(160)은 불량이 잦은 영역을 확대하여 검사함으로써 검사의 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.6, the
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대상물 검사 장치(100'')의 확대도이다.8 is an enlarged view of an object inspection apparatus 100 '' according to another embodiment of the present invention.
본 도면을 참조하면, 대상물 검사 장치(100'')는 상술한 대상물(N) 이외에도 길이가 긴 볼트(N') 등을 검사하도록 구성될 수도 있다. 여기서, 외측 반사면(153)은 상술한 것과 같이, 내측 반사면(155)과 제1 경사각(α1)을 이루도록 형성되어서, 볼트(N')의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 한번에 촬상되도록 구성될 수 있다. 대상물 검사 장치(100'')는 이러한 볼트(N') 이외에도, 스크류 또는 샤프트 등을 검사하도록 구성될 수도 있다.Referring to this figure, the object inspection apparatus 100 '' may be configured to check a bolt N 'or the like having a longer length in addition to the object N described above. Here, the
이하에서는, 대상물 검사 장치(100)에 의해 대상물(N)의 3차원 정보를 획득하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of acquiring three-dimensional information of the object N by the
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대상물 검사 방법의 순서도이다.9 is a flowchart of an object inspection method according to another embodiment of the present invention.
본 도면 및 도 3을 참조하면, 대상물 검사 장치(100)를 이용한 대상물 검사 방법은 레이저 광원(145)을 가동하여 외측 반사면(153) 및 내측 반사면(155) 중 적어도 하나를 향해 서로 다른 형태의 레이저광(L2)을 순차 출력하는 단계로 시작된다(S1). 이러한 레이저광(L2)은 외측 반사면(153) 또는 내측 반사면(155)에서 반사되어 대상물(N)의 피측정면으로 입사된다. 여기서, '피측정면'은 레이저광(L2)이 입사되는 대상물(N)의 일 지점을 지칭한다. 구체적으로, 레이저 광원(145)은 점, 선, 또는 면의 형태를 갖는 레이저광(L2)을 출력할 수 있으므로, 피측정면도 이에 대응하는 형태를 가질 수 있다. 이러한 피측정면은 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 적어도 하나의 영역 내에 위치할 수 있다. 대상물(N)의 피측정면으로 입사된 레이저광(L2)은 피측정면에서 산란되어 육안으로 확인 가능한 가시광선의 형태로 변화될 수 있다. 3, the object inspection method using the
이러한 산란광은 외측 반사면(153) 또는 내측 반사면(155)을 통해 촬상 유닛(160)으로 입사될 수 있다. 여기서, 외측 반사면(153) 및 내측 반사면(155)은 원추형의 형태를 가지므로, 촬상 유닛(160)은 대상물(N)의 전둘레 영역에 관한 이미지를 한번의 촬상으로 획득할 수 있다. 구체적으로, 촬상 유닛(160)은 대상물(N)에 조명원(141)에 의한 조명광(L1), 및 레이저 광원(145)에 의한 레이저광(L2)이 모두 입사된 상태에서 대상물(N)을 촬상함으로써, 각각 대상물(N)의 전둘레 영역에 관한 2차원 이미지 정보, 및 대상물(N)의 피측정면에서의 산란광의 위치 정보를 생성할 수 있다(S3). 여기서, 2차원 이미지 정보는 상술한 제1 이미지(I1) 및 제2 이미지(I2)가 함께 배치된 이미지일 수 있다[도 5 및 도 7 참조]. 또한, 여기서 '위치 정보'란 피측정면에 맺힌 산란광의 위치를 지칭한다. 촬상 유닛(160)은 서로 다른 형태로 순차 출력되는 레이저광(L2)에 대응하여, 각각 서로 다른 형태의 산란광을 순차 수광할 수 있고, 이에 의해 서로 다른 형태의 산란광 각각의 위치 정보를 생성할 수 있다. This scattered light can be incident on the
이러한 위치 정보는 프로세싱부(171)로 전송된다. 프로세싱부(171)는 이러한 위치 정보에 근거하여, 피측정면의 깊이 정보를 생성할 수 있다(S5). 여기서, '깊이 정보'란 피측정면이 돌출된 높이의 고저 등을 지칭하며, 이러한 정보는 대상물(N)의 형상에 관한 3차원 정보라 할 수 있다. 이러한 깊이 정보는 촬상 유닛(160)의 촬상축(X)과 레이저광(L2)의 광로 사이의 각도를 이용하는 광삼각법 또는 산란광의 기준 위치와의 비교를 통해 획득될 수 있다. 프로세싱부(171)는 서로 다른 형태의 산란광 각각의 위치 정보를 상호 조합함으로써, 피측정면에 대한 보다 정확한 깊이 정보를 획득할 수 있다.The position information is transmitted to the
이와 같이 깊이 정보가 획득되면, 매칭부(172)는 2차원 이미지 정보에 대해 깊이 정보를 매칭한다(S7). 이러한 매칭 과정은, 레이저광(L2)이 대상물(N)의 피측정면에 입사된 상태에서 촬상 유닛(160)을 통해 함께 획득되는 대상물(N)의 2차원 이미지 및 이에 맺혀있는 산란광의 위치 정보를 기초로 하여 이루어질 수 있다. 이러한 매칭 과정의 결과로서, 대상물(N)의 관심 영역에 대한 깊이 정보를 관심 영역에 대한 2차원 이미지와 상호 비교하여, 해당 관심 영역에 대한 2차원 검사 및 3차원 검사를 이중으로 수행할 수 있다.When the depth information is obtained as described above, the
판단부(173)는 위의 깊이 정보 및 2차원 이미지 정보에 근거하여, 대상물(N)에 대한 양부를 판단하게 된다(S9). 구체적으로, 판단부(173)는 대상물(N)의 깊이 정보 및 2차원 이미지 정보가 모두 설정값 범위 내이면, 해당 대상물(N)을 양품으로 분류한다(S11). 이와 달리, 깊이 정보 및 2차원 이미지 정보 중 어느 하나의 정보가 설정값 범위를 벗어나면, 해당 대상물(N)을 불량품으로 분류할 수 있다(S13).The
상기와 같은 대상물 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.
The object inspection apparatus and method are not limited to the configuration and 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.
100: 대상물 검사 장치 110: 공급 유닛
120: 이송 유닛 130: 대상물 감지 유닛
135: 와전류 검사 유닛 140: 광출력 유닛
150: 반사 유닛 160: 촬상 유닛
170: 프로세싱 유닛 180: 형상 측정 유닛
190: 배출 유닛100: object inspection device 110: supply unit
120: transfer unit 130: object detection unit
135: eddy current inspection unit 140: light output unit
150: Reflection unit 160: Image pickup unit
170: processing unit 180: shape measuring unit
190: exhaust unit
Claims (16)
상기 대상물로부터 멀어질수록 벌어지게 형성되는 외측 반사면과, 상기 외측 반사면의 내측에 배치되고 상기 대상물로부터 멀어질수록 벌어지게 형성되는 내측 반사면을 구비하는 반사 유닛; 및
상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되어서, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역에 대한 이미지를 획득하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역에 대한 이미지를 획득하는 촬상 유닛을 포함하는, 대상물 검사 장치.
An eddy current inspection unit that generates a plurality of magnetic fields having different directions and induces an eddy current having a different direction in an object and measures a change in current of the eddy current induced in the object to detect a defective state of the object;
An outer reflecting surface formed so as to flare away from the object, and an inner reflecting surface disposed inside the outer reflecting surface and widening away from the object; And
And a second reflecting surface disposed on an opposite side of the object with respect to the reflecting unit to obtain an image for a first area of the object through the outer reflecting surface and to acquire an image for a second area of the object through the inner reflecting surface And an image pick-up unit.
상기 와전류 검사 유닛은,
제1 방향을 따라 권선된 제1 코일을 갖는 제1 센서;
상기 제1 방향과 상이한 방향인 제2 방향을 따라 권선된 제2 코일을 갖는 제2 센서;
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 각각 상이한 방향인 제3 방향을 따라 권선된 제3 코일을 갖는 제3 센서; 및
상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 및 상기 제3 센서 중 적어도 하나로부터 수신되는 전류값의 변화량을 측정하는 제어부를 포함하는, 대상물 검사 장치.
The method according to claim 1,
The eddy current inspecting unit comprises:
A first sensor having a first coil wound along a first direction;
A second sensor having a second coil wound along a second direction that is a direction different from the first direction;
A third sensor having a third coil wound along a third direction that is a direction different from the first direction and the second direction; And
And a control unit for measuring a change amount of a current value received from at least one of the first sensor, the second sensor, and the third sensor.
상기 와전류 검사 유닛은,
상기 제1 센서, 상기 제2 센서, 및 상기 제3 센서 중 적어도 하나를 그의 일부 영역이 노출되도록 둘러싸는 차폐 부재를 더 포함하는, 대상물 검사 장치.
3. The method of claim 2,
The eddy current inspecting unit comprises:
Further comprising a shield member surrounding at least one of the first sensor, the second sensor, and the third sensor so that a part of the first area is exposed.
상기 반사 유닛을 기준으로 상기 대상물의 반대편에 배치되어서, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역에 대한 이미지를 획득하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역에 대한 이미지를 획득하는 촬상 유닛을 포함하는, 대상물 검사 장치.
An outer reflecting surface formed so as to flare away from the object, and an inner reflecting surface disposed inside the outer reflecting surface and extending so as to be distanced from the object; And
And a second reflecting surface disposed on an opposite side of the object with respect to the reflecting unit to obtain an image for a first area of the object through the outer reflecting surface and to acquire an image for a second area of the object through the inner reflecting surface And an image pick-up unit.
상기 외측 반사면 및 상기 내측 반사면은,
각각 폐루프형의 단면을 가지는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the outer reflection surface and the inner reflection surface
Each having a closed loop type cross section.
상기 반사 유닛은,
중공부를 갖는 광 투과성의 몸체;
상기 중공부의 내주면을 이루는 상기 내측 반사면; 및
상기 몸체의 외주면을 이루는 상기 외측 반사면을 포함하는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
The reflection unit includes:
A light-transmitting body having a hollow portion;
The inner reflecting surface constituting the inner peripheral surface of the hollow portion; And
And the outer reflecting surface constituting the outer peripheral surface of the body.
상기 몸체는,
상기 촬상 유닛과 마주하는 상단면; 및
상기 상단면의 반대편에 배치되는 하단면을 포함하고,
상기 반사 유닛은,
상기 내측 반사면과 상기 상단면과의 교차점이 상기 외측 반사면과 상기 하단면과의 교차점보다 상기 촬상 유닛의 촬상축에 대해 근접하여 배치되도록 형성되는, 대상물 검사 장치.
The method according to claim 6,
The body,
An upper surface facing the image pickup unit; And
And a bottom surface disposed opposite the top surface,
The reflection unit includes:
Wherein the intersection point of the inner reflection surface and the upper surface is formed so as to be closer to the imaging axis of the imaging unit than the intersection point of the outer reflection surface and the lower surface.
상기 내측 반사면의 중심축은,
상기 외측 반사면의 중심축과 편심되어 배치되는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the central axis of the inner reflecting surface
And is disposed eccentrically with the center axis of the outer reflecting surface.
상기 외측 반사면은,
상기 내측 반사면과 제1 경사각을 이루도록 형성되어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 다른 영역이 되도록 하는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the outer reflecting surface
And the first reflection surface is formed to have a first inclination angle with the inner reflection surface so that the first area and the second area are different areas.
상기 외측 반사면은,
상기 내측 반사면과 제2 경사각을 이루도록 형성되어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 적어도 일부에서 상호 중첩되도록 하는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the outer reflecting surface
And the second reflection surface is formed to have a second inclination angle with the inner reflection surface so that the first area and the second area overlap each other at least in part.
상기 내측 반사면 및 상기 외측 반사면 중 적어도 하나를 향해 조명광을 출력하여서 상기 대상물에 상기 조명광을 제공하는 조명원을 갖는 광출력 유닛을 더 포함하는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
Further comprising a light output unit having an illumination source for outputting illumination light toward at least one of the inner reflection surface and the outer reflection surface to provide the illumination light to the object.
상기 내측 반사면 및 상기 외측 반사면 중 적어도 하나를 향해 레이저광을 출력하여서 상기 대상물의 피측정면에 상기 레이저광을 제공하는 레이저 광원을 갖는 광출력 유닛; 및
상기 레이저광에 의해 상기 피측정면에서 산란되어 진행하는 산란광의 위치 정보를 상기 촬상 유닛으로부터 획득하여서, 상기 피측정면의 깊이 정보를 생성하는 프로세싱 유닛을 더 포함하는, 대상물 검사 장치.
5. The method of claim 4,
A light output unit having a laser light source for outputting laser light toward at least one of the inner reflection surface and the outer reflection surface to provide the laser light to the surface to be measured of the object; And
Further comprising a processing unit for acquiring, from the imaging unit, positional information of scattered light that is scattered on the surface to be measured by the laser light, and generates depth information of the surface to be measured.
상기 레이저 광원은,
상기 레이저광을 서로 다른 형태로 가변하여 순차 출력하고,
상기 촬상 유닛은,
상기 서로 다른 형태의 레이저광에 의해 각각 상기 피측정면에서 산란되는 서로 다른 형태의 산란광을 순차 수광하여서, 상기 서로 다른 형태의 산란광 각각의 위치 정보를 생성하며,
상기 프로세싱 유닛은,
상기 산란광 각각의 위치 정보를 상호 조합하여, 상기 깊이 정보를 생성하는, 대상물 검사 장치.
13. The method of claim 12,
The laser light source
The laser light is varied and output sequentially,
The image pickup unit includes:
And sequentially receiving different types of scattered light scattered on the surface to be measured by the different types of laser beams to generate position information of each of the different types of scattered light,
The processing unit comprising:
And combines the position information of each of the scattered lights with each other to generate the depth information.
상기 레이저광이 폐루프형의 외측 반사면 및 상기 외측 반사면의 내측에 배치되는 폐루프형의 내측 반사면 중 적어도 하나에서 반사되어 대상물의 피측정면을 향해 입사되는 단계;
촬상 유닛을 가동하여, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역을 촬상하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역을 촬상하여, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 적어도 하나의 영역 내의 상기 피측정면에서 상기 레이저광에 의해 산란되어 진행하는 산란광의 위치 정보를 생성하는 단계; 및
프로세싱 유닛을 통해, 상기 촬상 유닛으로부터 수신되는 상기 산란광의 위치 정보에 근거하여, 상기 피측정면의 깊이 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 대상물 검사 방법.
Outputting laser light through a laser light source;
Wherein the laser light is reflected by at least one of a closed-loop outer reflection surface and a closed-loop inner reflection surface disposed inside the outer reflection surface, and is incident on the surface to be measured of the object;
And a second area of the object is picked up through the inner reflection surface, and at least one of the first area and the second area is picked up by picking up an image of the first area of the object through the outer reflection surface, Generating position information of the scattered light that is scattered by the laser light on the surface to be measured in the region of the region to be scanned; And
And generating depth information of the surface to be measured based on position information of the scattered light received from the imaging unit through the processing unit.
상기 레이저 광원을 통해, 레이저광을 출력하는 단계는,
상기 레이저광을 서로 다른 형태로 가변하여 순차 출력하는 단계를 포함하는, 대상물 검사 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step of outputting the laser light through the laser light source comprises:
And varying the laser light in different forms and sequentially outputting the laser light.
상기 촬상 유닛을 가동하여, 상기 외측 반사면을 통해 상기 대상물의 제1 영역을 촬상하고, 상기 내측 반사면을 통해 상기 대상물의 제2 영역을 촬상하여, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 적어도 하나의 영역 내의 상기 피측정면에서 상기 레이저광에 의해 산란되어 진행하는 산란광의 위치 정보를 생성하는 단계는,
상기 서로 다른 형태의 레이저광에 의해 각각 상기 피측정면에서 산란되는 서로 다른 형태의 산란광을 순차 수광하여서, 상기 서로 다른 형태의 산란광 각각의 위치 정보를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 프로세싱 유닛을 통해, 상기 촬상 유닛으로부터 수신되는 상기 산란광의 위치 정보에 근거하여, 상기 피측정면의 깊이 정보를 생성하는 단계는,
상기 산란광 각각의 위치 정보를 상호 조합하여, 상기 깊이 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 대상물 검사 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the image pickup unit is operated to pick up a first region of the object through the outer reflection surface and to capture a second region of the object through the inner reflection surface to detect at least one of the first region and the second region The step of generating position information of scattered light that is scattered by the laser light on the surface to be measured in one area,
And sequentially receiving different types of scattered light scattered on the surface to be measured by the different types of laser beams to generate position information of each of the different types of scattered light,
Generating the depth information of the surface to be measured based on the positional information of the scattered light received from the imaging unit through the processing unit,
And combining the position information of each of the scattered lights with each other to generate the depth information.
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