KR101192331B1

KR101192331B1 - 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치 및 검사방법

Info

Publication number: KR101192331B1
Application number: KR1020120092344A
Authority: KR
Inventors: 함상민
Original assignee: 함상민
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2012-10-17

Abstract

본 발명은 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 렌즈의 형상변화에 따라 포커스를 조절할 수 있도록 상하 수직방향으로 높이가 조절되는 에어리어 카메라와; 표면에는 상하면을 관통하는 다수개의 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 내주면에는 걸림수단이 구비되어 상기 걸림수단에 렌즈가 걸려 적재되는 트레이부재와; 상기 에어리어 카메라와 트레이부재의 사이에 설치되며, 중앙에는 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점점 커지는 관통된 구멍을 형성하여 상기 구멍의 내주면에 경사부가 형성되도록 하고, 상기 경사부에는 다수개의 LED가 설치되어 그 광원이 트레이부재의 상면에 경사지게 조사될 수 있도록 한 상측 조명부; 및 상기 트레이부재의 하부에 일정한 간격을 두고 설치되며, 상면 수용부에 다수개의 LED가 설치되어 있는 하측 조명부;를 포함한다.
이에 따르면 본 발명은 다양한 굴곡면을 가지는 렌즈의 불량을 검사함에 있어서, 상기 굴곡면을 따라 상하로 이동되는 에어리어 카메라와 렌즈의 상측과 하측에서 조사되는 조명을 통해 다양한 불량요소를 한 번의 촬영으로 검사할 수 있어 검사의 작업성과 정밀성이 향상되고, 신속한 검사작업을 통해 비전 검사 효율성을 더욱 배가시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치 및 검사방법{Vision inspection equipment and inspection methods of lens by using area camera}

본 발명은 에어리어 카메라를 이용하여 렌즈의 이상 유무를 검사하는 비전 검사장치 및 그 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 다양한 형상을 가지는 렌즈의 불량검사 신뢰도를 높이고, 검사작업의 효율성을 높일 수 있도록 한 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로 제품의 이상 유무를 판단함에 있어서, 작업자가 육안으로 검사하는 경우 실시간 검사 및 전수검사가 어려우며, 검사속도가 낮고, 작업자의 숙련도와 피로도에 따라 검사결과의 신뢰성이 저하될 가능성이 높으며, 생산 공정에 반영하기 위한 영상결과 및 통계 데이타의 확보가 어려운 단점이 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안으로 비전 검사장치를 사용하므로서 효율적인 품질관리를 통해 품질의 경쟁력을 확보할 수 있으며, 검사과정의 자동화로 신뢰도와 검사 효율성이 향상되고, 제품의 불량 이미지와 데이타를 취합하여 데이타베이스화 하므로서 효과적인 품질관리가 가능하며, 고성능 하드웨어와 그에 따른 알고리즘을 사용하여 외부요인(작업자의 피로도, 개인차)과 상관없는 균일한 검사가 가능하고, 신속하고 정확한 전수검사가 가능한 장점을 가진다.

이와 같은 비전 검사장치는 주로 제품의 표면 마무리 검사나, 물리적 결함 추적, 섬유제품의 검사, 색깔검사, 반도체 제조공정의 검사 등 다양한 제조과정에 이용되고 있는 실정이며, 그 구성은 크게 영상을 얻는 카메라, 영상을 처리하는 프레임그래버, 얻은 영상을 분석 및 판단하는 컴퓨터와 알고리즘, 상기 판단에 따라 불량제품을 추출하는 배출장치 등으로 크게 구분할 수 있다.

한편, 이러한 비전 검사장치에 사용되는 카메라의 종류는 크게 라인 스캔 카메라(line scan camera)와 에어리어 카메라(area camera)가 있으며, 에어리어 카메라는 한번에 한 프레임만 스캔을 하여 전송하는 것이 가장 큰 특징이고, 검사 대상물과 카메라가 정지된 상태에서만 촬영이 가능하다.

이에 반하여 라인 스캔 카메라는 센서가 가로로만 픽셀들이 구성되어 있고, 세로로는 1개 라인만 있기 때문에 검사 대상물과 카메라가 움직이는 상태에서도 촬영이 가능하다.

따라서 라인 스캔 카메라를 사용하기 위해서는 카메라의 셔터스피드와 검사 대상물과 카메라가 이동하는 속도가 정확하게 맞아야만 정확한 이미지를 얻을 수 있으며, 카메라의 해상도가 높아야 한다.

아울러 상기와 같은 비전 검사장치의 선행기술로는 국내 공개특허 2012-0033071호 "비전 검사용 조명장치" 나 국내특허등록 제576392호 "비전 검사 장치"나 국내 공개특허 2010-0129846호 "비전검사장치" 를 통해 이미 제안된 바 있다.

한편, 상기와 같은 비전 검사장치를 이용하여 카메라에 적용되는 렌즈를 검사하는 경우 그 검사항목으로는 지문, 이물질, 흑점, 백점, 스크래치 등의 유무를 검사하게 된다.

그러나 상기 렌즈가 다양한 형태의 굴곡면을 이루는 제품일 경우 비전 검사장치에 사용되는 카메라는 렌즈의 굴곡면을 따라 포커스의 변경이 가능해야 하는 것이다.

그러나 종래의 에어리어 카메라나 라인 스캔 카메라의 경우 렌즈의 두께와 곡률에 따라 검사 화각과 조명원 각도를 맞추기가 어려워 렌즈의 굴곡면 변화에 따른 대응이 불가능한 문제점이 있었다.

또한 렌즈의 불량요소인 지문, 이물질, 백점, 흑점, 스크래치 등은 보이는 각도에 따라 발견될 수도 있고 발견되지 않을 수도 있어 수직으로 촬영하는 카메라와 경사지게 촬영하는 카메라를 연속적으로 설치하고, 각각의 카메라에는 렌즈를 수직방향 및 경사방향으로 조명해주는 별도의 조명부를 두어 렌즈의 불량요소를 확인하였다.

즉, 수직으로 촬영되는 카메라를 통해 흑점이나 백점을 확인하고, 경사각을 가지도록 설치되어 촬영하는 카메라를 통해 이물질과 스크레치를 확인함에 따라 불량요소를 확인시 2개 이상의 카메라 필요하게 되므로 비젼 검사장치의 크기 및 제작에 따른 비용이나 유지 관리의 측면에서 용이하지 못한 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 렌즈의 굴곡면을 따라 포커스가 조절되는 에어리어 카메라와 렌즈의 상측과 하측에서 동시에 조명되는 조명부를 통하여 렌즈의 불량요소를 정확하면서 신속하게 검사할 수 있도록 하므로서, 검사작업의 정밀성과 효율성을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치 및 검사방법과 관련된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면,

렌즈의 형상변화에 따라 포커스를 조절할 수 있도록 상하 수직방향으로 높이가 조절되는 에어리어 카메라와;

표면에는 상하면을 관통하는 다수개의 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 내주면에는 걸림수단이 구비되어 상기 걸림수단에 렌즈가 걸려 적재되는 트레이부재와;

상기 에어리어 카메라와 트레이부재의 사이에 설치되며, 중앙에는 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점점 커지는 관통된 구멍을 형성하여 상기 구멍의 내주면에 경사부가 형성되도록 하고, 상기 경사부에는 다수개의 LED가 설치되어 그 광원이 트레이부재의 상면에 경사지게 조사될 수 있도록 한 상측 조명부; 및

상기 트레이부재의 하부에 일정한 간격을 두고 설치되며, 상면 수용부에 다수개의 LED가 설치되어 있는 하측 조명부와 관련된다.

바람직하게는, 상기 상측 조명부의 경사부에 설치되는 LED는 수동 또는 자동으로 각도조절이 가능하게 설치된 것과 관련된다.

더 바람직하게는, 상기 상측 조명부의 경사부에 설치되는 LED가 경사부를 따라 단수 열 또는 복수 열로 배치되도록 한 것과 관련된다.

더욱 바람직하게는, 상기 하측 조명부는 LED 상부에 확산판을 설치하여 LED의 조명이 트레이부재에 전체적으로 조명될 수 있도록 한 것과 관련된다.

더욱 바람직하게는, 상기 걸림수단으로, 관통공을 상측에서 하측으로 갈수록 그 직경이 점점 작아지도록 구성하여 관통공의 상측으로부터 끼워진 렌즈의 외측테두리가 관통공의 내주면 상측과 하측 사이에서 걸려 고정될 수 있도록 한 것과 관련된다.

더욱 바람직하게는, 상기 걸림수단으로, 관통공의 내주면에 걸림턱을 형성하여 상기 걸림턱에 렌즈의 외측테두리가 안착되어 고정될 수 있도록 한 것과 관련된다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의하면, 트레이부재에 검사의 대상이 되는 다수개의 렌즈가 적재된 후 컨베어에 의해 이송되어 비전 검사 대기 구간에 정지되는 제품 로딩과정과;

비전 검사 대기 구간에 정지되어 있는 트레이부재의 렌즈에 에어가 분사되어 렌즈가 세정되는 제품 세척과정과;

제품 세척과정을 마친 렌즈가 비전 검사 구간으로 이동된 상태에서 비전 검사 구간에 설치된 상측 조명부와 하측 조명부로부터 조명이 조사되고, 에어리어 카메라는 렌즈와의 포커스를 맞추기 위하여 렌즈의 굴곡면을 따라 상하로 이동되면서 렌즈 한 개당 3회를 촬영하되 트레이부재의 상면을 지그재그 방향으로 이동하여 트레이부재에 적재된 렌즈를 하나씩 순차적으로 촬영하며, 그 촬영된 이미지는 컴퓨터로 전송되어 알고리즘에 의해 불량 유무가 분석 및 판단되는 제품 검사과정과;

제품 검사과정 통해 불량요소가 발견된 렌즈에 불량임을 표시하는 불량제품 마킹과정과;

불량제품 마킹과정에 의해 불량임이 표시된 렌즈가 작업자에 의해 제거되는 제품 언로딩과정;을 포함하는 것과 관련된다.

본 발명에 따른 비전 검사장치는 다양한 굴곡면을 가지는 렌즈의 불량을 검사함에 있어서, 굴곡면을 따라 상하로 이동되는 에어리어 카메라와 렌즈의 상측과 하측에서 동시에 조명되는 조명부를 통해 렌즈의 다양한 불량요소를 정확하면서 신속하게 검사할 수 있어 불량검사의 신뢰도를 높이고, 검사작업의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 렌즈의 품질관리를 더욱 효과적으로 할 수 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비전 검사장치를 예시한 요부 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 비전 검사장치에 사용되는 트레이부재를 예시한 사시도이다.
도 3a 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 트레이부재의 단면도이다.
도 3b 는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 트레이부재의 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 비전 검사장치에 사용되는 상측 조명부를 예시한 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따라 비전 검사방법을 예시한 흐름도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

우선, 도 1 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비전 검사장치를 예시한 요부 사시도로서, 본 발명에 따른 비전 검사장치는 크게 렌즈(300)를 촬영하는 에어리어 카메라(100)와, 다수개의 렌즈(300)가 적재되는 트레이부재(200)와, 렌즈(300)의 촬영을 보조해주는 상측 조명부(400)와, 하측 조명부(500)로 구분되며, 도면에는 도시되지 않았지만, 에어리어 카메라(100)에 의해 촬영된 이미지를 받아들여 분석 및 판단하는 알고리즘과, 이를 수행하기 위한 컴퓨터와, 각종 센서와, 트레이부재(200)의 이송수단 등이 포함된다.

이와 같은 구성중 에어리어 카메라(100)는 렌즈(300)를 촬영하기 위한 장치로서, 500만화소급의 1배율 매크로 렌즈로 구성된 것이며, 이때 검사의 대상이 되는 렌즈(300)의 경우 그 형상에 따라 두께나 곡률이 다르기 때문에 그에 따른 포커스도 일정하지 않으므로 그러한 포커스를 정확히 맞추기 위한 수단으로서 상기 에어리어 카메라(100)를 Z축, 즉 상하방향으로 조정이 될 수 있도록 구성한 것이다.

여기서 상기 에어리어 카메라(100)의 상하방향 조정수단은 에어리어 카메라(100)를 작업자가 수동으로 조작할 수도 있지만, 정밀도를 위하여 정밀로봇에 의해 자동으로 조정될 수 있도록 하는 것이 바람직한 것이다.

또한 상기와 같이 에어리어 카메라(100)의 상하방향 이동을 정밀로봇을 이용하여 렌즈(300)의 두께나 곡률에 의해 달라지는 포커스를 맞출 수도 있지만 에어리어 카메라(100)를 광학식 멀티초점방식으로 구성하여 포커스를 조절하거나, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 가변초점방식으로 구성하여 포커스를 조절할 수도 있는 것이다.

그리고 검사대상인 렌즈(300)를 적재하기 위한 트레이부재(200)는 도 2 에 예시한 바와 같이 사각의 평판에 다수개의 관통공(210)이 일정한 간격으로 형성되어 있어, 상기 관통공(210)으로 렌즈(300)가 끼워지면서 고정되도록 구성된 것이다.

여기서 상기 트레이부재(200)의 형상은 사각으로 한정될 필요는 없으며, 필요에 따라 원형이나 비원형 또는 검사의 효율성을 고려하여 다양한 형상으로 구성할 수 있는 것이다.

그리고 상기 트레이부재(200)의 관통공(210)에 렌즈(300)가 적재되도록 함에 있어서, 렌즈(300)가 정확하게 적재되고, 적재된 후 유동 되지 않도록 할 필요가 있으므로 상기 관통공(210)에 걸림수단을 구비하고, 관통공(210)에 적재되는 렌즈(300)가 관통공(210)의 걸림수단에 걸리도록 하여 관통공(210)에 렌즈(300)가 정확하면서 유동 없이 적재될 수 있도록 한 것이다.

여기서 상기 걸림수단의 예로 도 3a 에 예시한 바와 같이 트레이부재(200)에 관통공(210)을 형성하되, 상측에서 하측으로 갈수록 그 직경이 점점 작아지도록 구성한 것이며, 이때 관통공(210)의 상측 직경은 적재되는 렌즈(300)의 직경보다 크게 구성되고, 관통공(210)의 하측 직경은 적재되는 렌즈(300)의 직경보다 작게 구성되므로서, 렌즈(300)가 트레이부재(200)의 관통공(210) 입구에서는 쉽게 끼워지게 되며 끼워진 상태에서 하측으로 내려가다가 관통공(210) 중간부위에서 관통공(210) 외주면에 렌즈(300)의 외측둘레가 억지끼움이 되듯이 끼워져 고정되도록 한 것이다.

따라서 트레이부재(200)의 관통공(210)에 렌즈(300)를 끼우기는 작업이 용이해지며, 끼운 후에는 자연적으로 관통공(210)에 렌즈(300)가 고정되면서 다수개의 렌즈(300)가 관통공(210)에 동일한 깊이로 고정될 수 있는 것이다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서, 렌즈(300)가 트레이부재(200)의 관통공(210)에 끼워진 후 아래쪽 내주면에 렌즈(300)의 외측둘레가 걸려 고정될 때 렌즈(300)가 관통공(210)에 기울어진 상태로 끼워질 수 있으므로 이러한 것을 방지하기 위하여 관통공(210) 내주면을 따라 돌출된 형태의 걸림턱(211)을 형성하되, 하나의 몸체로 구성할 수도 있지만, 걸림턱(211)을 복수개의 몸체로 구성하고 방사형으로 배열되게 구성할 수도 있는 것이다.

이에 따라 관통공(210)에 끼워진 렌즈(300)는 관통공(210)의 아래쪽으로 이동하다가 상기 걸림턱(211)에 렌즈(300)의 외측둘레가 안착되면서 렌즈(300)가 관통공(210)에 정확한 위치로 기울어짐 없이 수평상태로 적재될 수 있는 것이다.

이때, 상기 관통공(210)은 도 3b 에 예시한 바와 같이 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 작아지도록 구성한 상태에서 관통공(210)의 내주면에 걸림턱(211)을 함께 구성하여, 관통공(210)에 적재되는 렌즈(300)가 정확하면서 유동 없이 적재될 수 있도록 하는 것도 바람직한 것이다.

한편, 렌즈(300)를 에어리어 카메라(100)로 촬영하기 필요한 조명수단으로서 상측 조명부(400)와 하측 조명부(500)가 구성된 것이며, 상측 조명부(400)는 도 4 와 같이 에어리어 카메라(100)와 트레이부재(200)의 사이에 위치되며, 중앙에 관통된 구멍(410)이 형성되고 일정한 두께를 가지는 링형상으로 구성된 것이다.

또한 상기 구멍(410)은 상측에서 하측으로 갈수록 그 직경이 점점 커지도록 구성하여 구멍(410)의 내주면에 경사부(411)가 형성되도록 한 것이며, 상기 경사부(411)에는 다수개의 LED(600)가 설치된 것이 특징이다.

여기서 상기 LED(600)는 경사부(411)에 수직방향으로 설치되어 LED(600)에서 조사되는 광원이 상기 경사부(411)로부터 수직방향으로 조사되도록 한 것이며, 상기 LED(600)의 조사되는 광원의 각도는 경사부(411)로부터 수직방향으로 조사되게 구성할 수도 있지만 렌즈(300)의 형상에 따라 그 조사되는 각도가 조절될 수 있도록 구성할 수도 있는 것이다.

이를 위해 경사부(411)에 설치되는 LED(600)의 각도는 작업자가 수동으로 조절할 수도 있지만 제어시스템을 이용하여 자동으로 조절할 수도 있는 것이며, 각도의 조절수단으로서 경사부(411)에 LED(600)의 후면부를 유니버셜조인트 방식으로 결합시켜 경사부(411)에 대해 LED(600)의 조사각도를 다양하게 조절할 수 있도록 하는 것도 바람직한 것이다.

이때 LED(600)의 각도 조절은 렌즈(300)의 형상에 따라 다수개의 LED(600)중 일부를 선택하여 개별적으로 각도를 조절할 수도 있는 것이며, 링크 등의 수단을 이용하여 다수개의 LED(600)를 동시에 각도 조절할 수도 있는 것이다.

또한 경사부(411)에 설치되는 LED(600)를 경사부(411)에 단수 열로 배열시켜 구성할 수도 있지만 복수 열로 구성할 수도 있는 것인데, 이는 LED(600)가 복수 열로 구성되면서 LED(600)의 조사 각도가 각 열에 따라 달라 지게 되고, 이에 따라 렌즈(300)에서 발견될 수 있는 불량의 요소를 더욱 광범위하게 찾아낼 수 있도록 한 것이다.

그리고 하측 조명부(500)는 상측에 수용부(510)가 형성되고, 상기 수용부(510)에 다수개의 LED(600)가 설치되어 트레이부재(200)에 적재된 렌즈(300)를 하부에서 상부로 조명해줄 수 있도록 한 것이며, 필요에 따라 하측 조명부(500)의 상측에 일정한 거리를 두고 확산판(도면중 미도시)를 설치하므로서, 조명의 분산을 통해 에어리어 카메라(100)에 의한 촬영시 불량요소의 확인을 더욱 효과적으로 할 수도 있는 것이다.

여기서 상기 LED(Light Emitting Diode)(600)은 발광다이오드이며, 상기 상측 조명부(400)와 하측 조명부(500)의 광원은 상기와 같은 LED(600)로 한정될 필요는 없으며, 에어리어 카메라(100)에 의해 촬영되는 렌즈(300)의 불량요소를 확인하기 위한 광원이라면 어느 것으로도 대체 가능한 것이다.

또한 상기 하측 조명부(500)는 상측 조명부(400)로 대체하여 사용할 수도 있는 것이다.

이와 같이 에어리어 카메라(100)와, 렌즈(300)가 적재되는 트레이부재(200)와, 상측 조명부(400)와, 하측 조명부(500)를 포함하는 비전 검사장치의 검사과정을 도 5 를 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 우선 트레이부재(200)에 검사의 대상이 되는 다수개의 렌즈(300)가 적재된 후 컨베어(700)에 의해 이송되어 비전 검사 대기 구간에 정지되는 제품 로딩과정(S1)이 수행된 후, 비전 검사 대기 구간에 정지되어 있는 트레이부재(200)의 렌즈(300)에 에어를 분사하여 세정하는 제품 세척과정(S2)이 수행된다.

여기서 상기 컨베어(700)의 경우, 컨베어(700)에 올려져 이동되는 트레이부재(200)의 상하로 조명이 조사되어야 하므로, 트레이부재(200)에 올려지는 부위에는 상하가 관통되는 설치공(710)이 형성되고 그 설치공(710)에 트레이부재(200)에 올려져 고정되면서 트레이부재(200)의 상하에 상측 조명부(400)와 하측 조명부(500)의 조명이 조사될 수 있도록 한 것이다.

그리고 제품 세척과정(S2)을 마친 렌즈(300)는 비전 검사 구간으로 이동된 후 상측 조명부(400)와 하측 조명부(500)의 조명을 받으면서 에어리어 카메라(100)가 트레이부재(200)에 적재된 렌즈(300)를 촬영하는 제품 검사과정(S3)이 수행되는 것이다.

이때 상기 에어리어 카메라(100)는 적재되는 렌즈(300)의 굴곡면을 따라 상하로 정밀하게 이동되면서 일반적으로 3회 촬영을 하게 되는데, 이때 촬영횟수는 3회로 한정될 필요는 없으며, 렌즈에 따라 1회에서 3회 사이 또는 그 이상의 촬영횟수로도 촬영될 수 있는 것이다.

그리고 상기 렌즈(300)는 트레이부재(200)의 상면을 지그재그 방향으로 이동하여 트레이부재(200)에 적재된 렌즈(300)를 하나씩 순차적으로 촬영하게 되는 것이며, 촬영된 이미지는 컴퓨터로 전송되어 알고리즘에 의해 분석 및 판단되는 것이다.

여기서 렌즈(300)에 지문이나 이물질이나 스크래치가 있는 경우 상측 조명부(400)의 도움을 받아 에어리어 카메라(100)에 의해 촬영될 수 있는 것이며, 렌즈(300)에 흑점이나 백점이 있는 경우에는 하측 조명부(500)의 도움을 받아 에어리어 카메라(100)에 의해 촬영될 수 있는 것이다.

따라서 상측 조명부(400)와 하측 조명부(500)로 인하여 렌즈(300)의 불량요소인 지문이나 이물질이나 스크래치나 흑점이나 백점이 에어리어 카메라(100)의 촬영에 의해 동시에 발견될 수 있는 것이며, 발견된 불량요소는 컴퓨터에 의해 분석 및 판단되는 것이다.

상기와 같이 제품 검사과정(S3) 통해 검사를 마친 렌즈(300)는 불량제품 마킹과정(S4)으로 이동되어 불량요소가 발견된 렌즈(300)가 불량임이 표시되도록 마킹되며, 불량임이 표시된 렌즈(300)는 제품 언로딩과정(S5)을 통해 작업자에 의해 제거되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 다양한 굴곡면을 가지는 렌즈(300)의 불량을 검사함에 있어서, 상기 굴곡면을 따라 상하로 이동되는 에어리어 카메라(100)와 렌즈(300)의 상측과 하측에서 조사되는 상측 조명부(400) 및 하측 조명부(500)를 통해 다양한 불량요소를 한 번의 촬영으로 검사할 수 있어 검사의 작업성과 정밀성이 향상되고, 신속한 검사작업을 통해 비전 검사 효율성을 더욱 배가시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관한 설명을 하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 에어리어 카메라 200 : 트레이부재
210 : 관통공 211 : 걸림턱
300 : 렌즈 400 : 상측 조명부
410 : 구멍 411 : 경사부
500 : 하측 조명부 510 : 수용부
600 : LED 700 : 컨베어
710 : 설치공

Claims

다양한 굴곡면을 가지는 렌즈가 조명부의 조명을 통해 에어리어 카메라로 촬영되고, 그 촬영된 영상의 판단에 따라 렌즈의 불량 유무를 판별하는 비전 검사장치에 있어서,
렌즈의 형상변화에 따라 포커스를 조절할 수 있도록 상하 수직방향으로 높이가 조절되는 에어리어 카메라;
표면에는 상하면을 관통하는 다수개의 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 내주면에는 걸림수단이 구비되어 상기 걸림수단에 렌즈가 걸려 적재되는 트레이부재;
상기 에어리어 카메라와 트레이부재의 사이에 설치되며, 중앙에는 상측에서 하측으로 갈수록 직경이 점점 커지는 관통된 구멍을 형성하여 상기 구멍의 내주면에 경사부가 형성되도록 하고, 상기 경사부에는 다수개의 LED가 설치되어 그 광원이 트레이부재의 상면에 경사지게 조사될 수 있도록 한 상측 조명부; 및
상기 트레이부재의 하부에 일정한 간격을 두고 설치되며, 상면 수용부에 다수개의 LED가 설치되어 있는 하측 조명부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상측 조명부의 경사부에 설치되는 LED는 수동 또는 자동으로 각도조절이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상측 조명부의 경사부에 설치되는 LED가 경사부를 따라 단수 열 또는 복수 열로 배치되도록 한 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하측 조명부는 LED 상부에 확산판을 설치하여 LED의 조명이 트레이부재에 전체적으로 조명될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치.
제 1 항에 있어서,
상기 걸림수단으로, 관통공을 상측에서 하측으로 갈수록 그 직경이 점점 작아지도록 구성하여 관통공의 상측으로부터 끼워진 렌즈의 외측테두리가 관통공의 내주면 상측과 하측 사이에서 걸려 고정될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 걸림수단으로, 관통공의 내주면에 걸림턱을 형성하여 상기 걸림턱에 렌즈의 외측테두리가 안착되어 고정될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사장치.
다양한 굴곡면을 가지는 렌즈가 조명부의 조명을 통해 에어리어 카메라로 촬영되고, 그 촬영된 영상의 판단에 따라 렌즈의 불량 유무를 판별하는 비전 검사장치의 검사방법에 있어서,
트레이부재에 검사의 대상이 되는 다수개의 렌즈가 적재된 후 컨베어에 의해 이송되어 비전 검사 대기 구간에 정지되는 제품 로딩과정;
비전 검사 대기 구간에 정지되어 있는 트레이부재의 렌즈에 에어가 분사되어 렌즈가 세정되는 제품 세척과정;
제품 세척과정을 마친 렌즈가 비전 검사 구간으로 이동된 상태에서 비전 검사 구간에 설치된 상측 조명부와 하측 조명부로부터 조명이 조사되고, 에어리어 카메라는 렌즈와의 포커스를 맞추기 위하여 렌즈의 굴곡면을 따라 상하로 이동되면서 렌즈를 촬영하되 트레이부재의 상면을 지그재그 방향으로 이동하여 트레이부재에 적재된 렌즈를 하나씩 순차적으로 촬영하며, 그 촬영된 이미지는 컴퓨터로 전송되어 알고리즘에 의해 불량 유무가 분석 및 판단되는 제품 검사과정;
제품 검사과정 통해 불량요소가 발견된 렌즈에 불량임을 표시하는 불량제품 마킹과정;
불량제품 마킹과정에 의해 불량임이 표시된 렌즈가 작업자에 의해 제거되는 제품 언로딩과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어리어 카메라를 이용한 렌즈의 비전 검사방법.