KR102349036B1 - 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치 - Google Patents

개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치는 외부로부터 투입되는 검사체가 정위치 고정되는 복수의 검사영역을 구비하는 검사 테이블(10); 상기 검사 테이블(10)에 설치되어 상기 검사영역을 형성시키고, 스테이지 인덱스에 대응하는 2진수 식별번호가 각각 부여되어 있는 복수의 스테이지 유닛(20); 상기 스테이지 유닛(20) 각각에 설치되고, 각 스테이지 유닛(20)에 부여된 2진수 식별번호를 표시하는 복수의 2진수 인덱스 표시체(30); 상기 검사 테이블(10)로부터 이격된 검사기 배치영역에 설치되고, 상기 2진수 인덱스 표시체(30)와의 상호작용으로 2진수 카운팅을 수행하는 2진수 카운터(40); 상기 검사기 배치영역에 설치되고, 상기 검사체에 대한 설정 종류의 검사를 수행하는 검사기(50); 각 스테이지 유닛(20)의 영점조정 정보가 해당 스테이지 유닛(20)의 스테이지 인덱스와 연동되어 설정되고, 상기 2진수 카운터(40)로부터 2진수 카운팅 정보를 전달받아 스테이지 인덱스를 검출하게 되며, 해당 스테이지 인덱스에 연동된 영점조정 정보에 따라 상기 검사기(50)의 영점조정을 제어하는 컨트롤러(60);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치{Individual zero-setting multiple stage based automatic inspection device}
본 발명은 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 검사가 이루어지는 스테이지 유닛의 식별이 2진수로 이루어지고, 스테이지 유닛 별로 영점 설정이 가능하도록 함으로써 더욱 정밀하고 빠른 검사가 가능하도록 하는 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에 관한 것이다.
최근 생산기술이 발전하고 생산설비가 자동화됨에 따라 제품을 생산함에 있어서 더욱 정밀하게 제품의 설계사양을 따르도록 하는 기술이 개발되고 있다.
대표적으로, 비전검사와 같은 검사방법이 있다. 이는 검사 시간을 줄이고 정밀한 검사를 가능하게 함으로써 생산 효율을 높일 수 있도록, 회전 인덱스 테이블 주위에 각종 검사기를 배치하여 검사를 수행하는 검사장치이다.
자세하게는, 회전 인덱스 테이블 위 원주 방향으로 형성되는 복수의 소켓부에 각각 검사체를 장착시켜 복수의 검사체에 대하여 테이블 주위에 배치된 검사기를 통해 동시에 서로 다른 검사를 수행하고, 현재의 검사존에서 검사가 모두 완료되면 테이블을 회전시켜 다음 검사존에서 이어서 함께 검사를 수행하는 방법으로 검사가 진행되는 장치이다.
이러한 기술로서, '검사 데이터 처리의 부하를 분산시키는 회전식 카메라모듈 검사장치(등록번호 : 10-1966601)'에서는 회전 인덱스 테이블에 장착되는 복수의 카메라모듈 각각에 대응되도록 회전 인덱스 테이블 상에 고정되어 카메라모듈의 검사를 제어하고 생성된 검사 데이터를 처리하는 복수의 검사제어처리부 사이를 네트워크 연결시키도록 하여, 데이터 처리되어 용량이 적은 검사 결과 데이터를 외부의 검사장치 제어부로 전송하도록 하여 외부의 검사장치 제어부와의 전기적 연결 및 전송되는 데이터의 양을 최소화하고, 나아가 네트워크 연결된 복수의 검사제어처리부 사이에 검사에 의해 생성된 검사 데이터의 처리 부하를 분산시켜 검사 처리 효율을 향상시키는 회전식 카메라모듈 검사장치를 개시하고 있다.
이를 포함하는 종래의 검사장치를 이용한 검사체의 이상유무 검사에서는 검사체가 장착되는 소켓부 또는 검사장치가 이동하면서 영점이 달라져 검사 정확도가 저하되는 한계가 존재하므로 이에 대한 새로운 기술 개발이 요구되는 시점이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1966601호 "검사 데이터 처리의 부하를 분산시키는 회전식 카메라모듈 검사장치"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 검사가 이루어지는 스테이지 유닛의 식별이 2진수로 이루어지고, 스테이지 유닛 별로 영점 설정이 가능하도록 함으로써 더욱 정밀하고 빠른 검사가 가능하도록 하는 새로운 형태의 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 외부로부터 투입되는 검사체가 정위치 고정되는 복수의 검사영역을 구비하는 검사 테이블(10); 상기 검사 테이블(10)에 설치되어 상기 검사영역을 형성시키고, 스테이지 인덱스에 대응하는 2진수 식별번호가 각각 부여되어 있는 복수의 스테이지 유닛(20); 상기 스테이지 유닛(20) 각각에 설치되고, 각 스테이지 유닛(20)에 부여된 2진수 식별번호를 표시하는 복수의 2진수 인덱스 표시체(30); 상기 검사 테이블(10)로부터 이격된 검사기 배치영역에 설치되고, 상기 2진수 인덱스 표시체(30)와의 상호작용으로 2진수 카운팅을 수행하는 2진수 카운터(40); 상기 검사기 배치영역에 설치되고, 상기 검사체에 대한 설정 종류의 검사를 수행하는 검사기(50); 각 스테이지 유닛(20)의 영점조정 정보가 해당 스테이지 유닛(20)의 스테이지 인덱스와 연동되어 설정되고, 상기 2진수 카운터(40)로부터 2진수 카운팅 정보를 전달받아 스테이지 인덱스를 검출하게 되며, 해당 스테이지 인덱스에 연동된 영점조정 정보에 따라 상기 검사기(50)의 영점조정을 제어하는 컨트롤러(60);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 기술적 요지로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에서 상기 2진수 인덱스 표시체(30)는, 상기 스테이지 유닛(20)의 외측에 배치되고, 복수의 자릿수 영역이 설정되어 있는 고정베이스(31); 상기 스테이지 유닛(20)의 2진수 식별번호에 맞추어 상기 고정베이스(31)의 자릿수 영역에 고정되고, 상기 2진수 카운터(40)에 의해 인식되는 센싱 대상체(33);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에서 상기 2진수 인덱스 표시체(30)는, 상기 스테이지 유닛(20)의 전체 개수에 대응하는 자릿수 영역을 갖는 고정베이스(31)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에서 상기 2진수 인덱스 표시체(30)의 센싱 대상체(33)와 상기 2진수 카운터(40)는 센싱 가능거리만큼 이격 배치되고, 상기 2진수 카운터(40)는, 상기 고정베이스(31)의 자릿수 영역의 개수와 동일한 개수로 구비되고, 상기 센싱 대상체(33)의 인식 여부에 따라 0과 1의 신호 생성을 유도하는 복수의 근접센서(41)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에서 상기 검사 테이블(10)은 회전하는 턴테이블 구조로 이루어지고, 상기 복수의 스테이지 유닛(20)은 원형을 이루면서 이격 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치에 의하면, 인덱스별로 영점을 설정가능하도록 함으로써 더욱 정밀한 검사가 가능한 이점이 있다.
또한, 검사체가 배치되는 각각의 스테이지 유닛마다 스테이지 인덱스에 대응하는 2진수 식별번호를 부여함으로써 각 스테이지 유닛을 용이하게 인식할 수 있는 효과가 있다.
추가로, 각 스테이지 유닛마다 저장된 영점조정 정보를 이용하여 정밀한 영점 설정이 가능하므로 이미지 또는 영상 검사시 데이터 처리 속도가 현저기 감소하므로 검사에 소요되는 시간을 절약할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치의 블록도.
도 2는 도 1의 2진수 인덱스 표시체를 통해 2진수 카운터가 스테이지 인덱스에 대응하는 2진수 식별번호를 인식하는 방법을 나타내는 설명도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치의 구성도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 비전검사 등을 이용한 제품의 검사방법 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치(100)는 검사 테이블(10), 스테이지 유닛(20), 2진수 인덱스 표시체(30), 2진수 카운터(40), 검사기(50) 및 컨트롤러(60)를 포함하여 구성된다.
검사 테이블(10)은 외부로부터 투입되는 검사체가 고정되는 검사영역이 구비되는 구성이다. 이러한 검사 테이블(10)은 회전 테이블이나 컨베이어 벨트 형태 등 복수의 검사영역이 구비될 수 있는 구조라면 어떤 형태로도 이루어질 수 있다. 이러한 검사 테이블(10)에 검사체가 투입되는 검사체는 검사의 정확도를 향상시키기 위하여 각 검사영역에 정위치 고정된다.
스테이지 유닛(20)은 검사 테이블(10)에 복수개 설치되어 검사영역을 형성시키는 구성이다. 이러한 스테이지 유닛(20)은 소켓, 클램프 등과 같이 검사체를 고정시킬 수 있는 구성을 더 포함하여 검사체가 안착되어 정위치 고정되도록 한다.
한편, 각 스테이지 유닛(20)에는 스테이지 인덱스가 부여되고, 스테이지 인덱스는 2진수 식별번호가 부여되어 서로 구분되어 식별되도록 한다. 스테이지 인덱스는 숫자로 부여될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 유닛(20)은 1, 2, 3의 스테이지 인덱스에 각각 2진수 식별번호인 001, 010, 011를 부여받게 된다.
2진수 인덱스 표시체(30)는 각각의 스테이지 유닛(20)에 설치되어 해당 스테이지 유닛(20)에 부여된 2진수 식별번호를 나타내는 구성이다. 따라서, 검사 테이블(10)에는 동일한 개수의 스테이지 유닛(20)과 2진수 인덱스 표시체(30)가 설치되는 것이 바람직하다.
이러한 2진수 인덱스 표시체(30)는 복수의 자릿수 영역이 설정되는 고정베이스(31)와 각 자릿수 영역에 고정되는 센싱 대상체(33)로 구성된다.
고정베이스(31)에 설정되는 자릿수 영역은 스테이지 유닛(20)의 전체 개수에 대응하여 정해지는 2진수 식별번호 자릿수와 동일하게 설정되도록 한다. 이러한 각 자릿수 영역에 고정되는 센싱 대상체(33)는 2진수 식별번호에서 0과 1을 나타내게 된다. 즉, 각 자릿수 영역에 센싱 대상체(33)가 구비되면 1을, 센싱 대상체(33)가 없이 자릿수 영역이 비어있으면 0을 나타내도록 하는 것이다.
따라서, 스테이지 유닛(20)의 개수가 1 내지 3개이면 고정 베이스(31)에 구비되는 자릿수 영역은 2개, 스테이지 유닛(20)의 개수가 4 내지 7개이면 고정 베이스(31)에 구비되는 자릿수 영역은 3개, 스테이지 유닛(20)의 개수가 8 내지 15개이면 고정 베이스(31)에 구비되는 자릿수 영역은 3개 구비되어야 한다.
즉, 스테이지 유닛(20)의 개수가 2n-1 내지 2n-1개이면 고정 베이스(31)에 구비되는 자릿수 영역의 개수는 n+1개로 되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 2의 (a)에 도시된 2진수 인덱스 표시체(30)는 고정베이스(31)에 3개의 자릿수 영역이 설정되어 있고, 각 자릿수 영역에 센싱 대상체(33)가 모두 형성되어 있으므로 2진수 식별번호 111을 나타내는 것이다. 같은 방법으로, 도 2의 (b)에 도시된 2진수 인덱스 표시체(30)는 고정베이스(31)에 3개의 자릿수 영역이 설정되어 있고, 첫번째와 세번째 자릿수 영역에는 센싱 대상체(33)가 형성되어 있으나, 두번째 자릿수 영역에는 센싱 대상체(33)가 형성되어 있지 않고 비어있는 상태이므로 2진수 식별번호 101을 나타내는 것이다.
여기서, 센싱 대상체(33)는 후술할 2진수 카운터(40)가 용이하게 인식할 수 있도록 고정베이스(31)보다 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.
2진수 카운터(40)는 2진수 인덱스 표시체(30)와의 상호작용으로 2진수 카운팅을 수행하는 구성이다. 2진수 카운터(40)는 후술할 검사기(50) 배치영역에 설치되어 2진수 카운팅을 수행하면 검사기(50)가 각 스테이지 유닛(20)의 2진수 식별번호를 인식함으로써 스테이지 유닛(20)의 영점조정 정보를 불러올 수 있게 되는 것이다.
이러한 2진수 카운터(40)는 2진수 인덱스 표시체(30)에 형성된 센싱 대상체(33)의 인식 여부에 따라 0과 1의 신호를 생성할 수 있다면 근접센서, 홀센서, 리미트 스위치 등 무엇이든 가능하지만, 2진수 인덱스 표시체(30)가 이동하면서 서로 접촉하여 마모되지 않도록 센싱 가능한 거리만큼 이격 배치되는 것이 바람직하므로 본 실시예에서는 근접센서(41)로 되는 것으로 예를 들어 설명하기로 한다.
근접센서(41)는 고정베이스(31)에 설정된 자릿수 영역에 대응하여 구비되고, 각 자릿수 영역에서 센싱 대상체(33)의 유무를 인식하여 그에 따라 0과 1의 신호 생성을 유도한다.
도 2의 (a)와 같이, 2진수 인덱스 표시체(30)가 2진수 식별번호 111을 나타내는 경우, 근접센서(41)는 3개 구비되고, 각 근접센서(41)는 1의 신호를 생성한다. 반면, 도 2의 (b)와 같이, 2진수 인덱스 표시체(30)가 2진수 식별번호 101을 나타내는 경우, 근접센서(41)는 3개 구비되고, 첫번째와 세번째 근접센서(41)는 1의 신호를 생성하고, 두번째 근접센서(41)는 0의 신호를 생성하게 되는 것이다.
검사기(50)는 검사기 배치영역에 설치되어 스테이지 유닛(20)에 고정된 검사체를 검사하는 구성이다. 검사기(50)는 검사체에 따라 다양한 검사 종류를 설정하여 수행할 수 있도록 비전검사와 같이 이미지 또는 영상을 분석하여 검사하는 장치이거나 변위센서 등을 이용하여 길이, 넓이, 두께 등의 수치를 검사하는 장치일 수도 있다.
컨트롤러(60)는 검사기(50)의 영점조정을 제어하는 구성이다.
즉, 컨트롤러(60)는 2진수 카운터(40)로부터 2진수 카운팅 신호를 전달받아 2진수 식별번호를 인식함으로써 각 스테이지 유닛(20)의 스테이지 인덱스에 저장된 영점조정 정보에 대응하여 검사기(50)의 영점조정을 제어하는 것이다.
검사기(50)의 검사 정확도를 향상시키기 위해서는 모든 검사체의 영점을 동일하게 설정하는 것이 바람직하다. 그러나 검사 테이블(10)이 회전하거나 이동할 때 마다 영점은 변화되고, 검사체를 하나씩 검사할때마다 영점조정을 위하여 검사 테이블(10) 전체를 움직여야하므로 검사를 수행하는데 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 발생한다.
반면, 본 발명에서는 검사기(50)가 2진수 카운터(40)로부터 2진수 카운팅 정보를 전달받아 스테이지 인덱스를 검출하는 것만으로 각 스테이지 인덱스에 연동된 해당 스테이지 유닛(20)의 영점조정 정보에 따라 검사기(50)의 영점조정을 제어함으로써 더욱 정밀하게 검사가 가능하므로 검사의 정확도를 향상시키고 검사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치(100)는 도 3과 같이 구성될 수 있다.
본 실시예는 검사 테이블(10)은 회전하는 턴테이블 구조로 이루어지고, 스테이지 유닛(20)은 원형을 이루면서 이격 배열되며, 7개의 스테이지 유닛(20)이 구비되는 경우의 예시이다.
스테이지 유닛(20)이 7개이므로, 각 스테이지 유닛(20)에 대응되는 2진수 식별번호는 각각 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111가 차례로 부여되고, 2진수 인덱스 표시체(30)는 그에 대응되도록 센싱 대상체(33)가 구비된다.
검사를 수행하기 위해서는 자동 검사장치(100)는 검사 테이블(10)이 회전하면서 공급부(80)로부터 7개의 검사체를 공급받아 1번부터 7번까지의 각 스테이지 유닛(20)에 정위치 고정시킨다.
2진수 카운터(40)는 검사 테이블(10)이 회전하면서 근접하는 2진수 인덱스 표시체(30)의 2진수 식별번호를 인식하여 그에 대응되는 신호를 발생시키고, 이 신호를 전달받은 컨트롤러(60)가 해당 2진수 식별번호에 대응하는 스테이지 인덱스의 영점조정 정보를 이용하여 검사기(50)의 영점조정을 제어하고, 검사기(50)가 검사를 수행하여 양품인지 불량품인지 검사한다.
검사 결과를 다시 스테이지 인덱스에 저장하고, 반출부(70)에서는 스테이지 인덱스에 저장된 검사 결과에 따라 양품과 불량품을 분류하면서 반출할 수 있다.
이와 같이 구성되는 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치(100)는 인덱스별로 영점을 설정가능하도록 함으로써 더욱 정밀한 검사가 가능하고, 검사체가 배치되는 각각의 스테이지 유닛(20)마다 스테이지 인덱스에 대응하는 2진수 식별번호를 부여함으로써 각 스테이지 유닛(20)을 용이하게 인식할 수 있으며, 각 스테이지 유닛(20)마다 저장된 영점조정 정보를 이용하여 정밀한 영점 설정이 가능하므로 이미지 또는 영상 검사시 데이터 처리 속도가 현저기 감소하므로 검사에 소요되는 시간을 절약할 수 있다는 효과가 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치
10: 검사 테이블
20: 스테이지 유닛
30: 2진수 인덱스 표시체
31: 고정베이스
33: 센싱 대상체
40: 2진수 카운터
41: 근접센서
50: 검사기
60: 컨트롤러
70: 공급부
80: 반출부

Claims (5)

  1. 외부로부터 투입되는 검사체가 정위치 고정되는 복수의 검사영역을 구비하는 검사 테이블(10);
    상기 검사 테이블(10)에 설치되어 상기 검사영역을 형성시키고, 스테이지 인덱스에 대응하는 2진수 식별번호가 각각 부여되어 있는 복수의 스테이지 유닛(20);
    상기 스테이지 유닛(20) 각각에 설치되고, 각 스테이지 유닛(20)에 부여된 2진수 식별번호를 표시하는 복수의 2진수 인덱스 표시체(30);
    상기 검사 테이블(10)로부터 이격된 검사기 배치영역에 설치되고, 상기 2진수 인덱스 표시체(30)와의 상호작용으로 2진수 카운팅을 수행하는 2진수 카운터(40);
    상기 검사기 배치영역에 설치되고, 상기 검사체에 대한 설정 종류의 검사를 수행하는 검사기(50);
    각 스테이지 유닛(20)의 영점조정 정보가 해당 스테이지 유닛(20)의 스테이지 인덱스와 연동되어 설정되고, 상기 2진수 카운터(40)로부터 2진수 카운팅 정보를 전달받아 스테이지 인덱스를 검출하게 되며, 해당 스테이지 인덱스에 연동된 영점조정 정보에 따라 상기 검사기(50)의 영점조정을 제어하는 컨트롤러(60);를 포함하고,
    상기 2진수 인덱스 표시체(30)는,
    상기 스테이지 유닛(20)의 외측에 배치되고, 복수의 자릿수 영역이 설정되어 있는 고정베이스(31);
    상기 스테이지 유닛(20)의 2진수 식별번호에 맞추어 상기 고정베이스(31)의 자릿수 영역에 고정되고, 상기 2진수 카운터(40)에 의해 인식되는 센싱 대상체(33);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 2진수 인덱스 표시체(30)는,
    상기 스테이지 유닛(20)의 전체 개수에 대응하는 자릿수 영역을 갖는 고정베이스(31)를 구비하는 것을 특징으로 하는 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 2진수 인덱스 표시체(30)의 센싱 대상체(33)와 상기 2진수 카운터(40)는 센싱 가능거리만큼 이격 배치되고,
    상기 2진수 카운터(40)는,
    상기 고정베이스(31)의 자릿수 영역의 개수와 동일한 개수로 구비되고, 상기 센싱 대상체(33)의 인식 여부에 따라 0과 1의 신호 생성을 유도하는 복수의 근접센서(41)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검사 테이블(10)은 회전하는 턴테이블 구조로 이루어지고, 상기 복수의 스테이지 유닛(20)은 원형을 이루면서 이격 배열되는 것을 특징으로 하는 개별 영점설정형 복수 스테이지 기반 자동 검사장치.
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