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KR102314599B1 - quality inspection apparatus for gas injection molding products and method thereof - Google Patents

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KR102314599B1
KR102314599B1 KR1020200042204A KR20200042204A KR102314599B1 KR 102314599 B1 KR102314599 B1 KR 102314599B1 KR 1020200042204 A KR1020200042204 A KR 1020200042204A KR 20200042204 A KR20200042204 A KR 20200042204A KR 102314599 B1 KR102314599 B1 KR 102314599B1
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temperature data
thermal image
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surface temperature
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양승준
정태석
곽문성
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울산과학기술원
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Abstract

본 발명은 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치 및 그 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 가스를 주입하여 사출 성형된 대상 제품을 촬영하여 생성된 열영상을 열화상 카메라로부터 전달받는 열영상 획득부, 획득한 열영상을 분석하여 대상 제품을 검출하고, 검출된 대상 제품의 영역 내에서의 표면 온도 데이터를 추출하는 온도데이터 추출부, 그리고 추출된 온도 데이터를 학습이 완료된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 대상 제품의 불량 여부에 대하여 판단하는 판단부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 가스 사출 성형된 제품의 열영상에 대한 판단 결과를 자동적으로 제공하므로 비파괴 검사가 가능하고, 제품의 불량을 검출하는 작업 속도의 증가 및 인건비를 감소시킬 수 있다.
The present invention relates to an apparatus and method for quality inspection of gas injection molded products.
According to the present invention, a thermal image acquisition unit that receives a thermal image generated by shooting an injection-molded target product by injecting gas from a thermal imaging camera, analyzes the acquired thermal image to detect the target product, and detects the detected target product It includes a temperature data extraction unit for extracting surface temperature data within the area of , and a determination unit for determining whether the target product is defective by inputting the extracted temperature data into a machine learning algorithm that has been trained.
As described above, according to the present invention, a non-destructive inspection is possible because a determination result for a thermal image of a gas injection-molded product is automatically provided using a machine learning algorithm, and an increase in the work speed for detecting product defects and a reduction in labor costs can do it

Description

가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치 및 그 방법{quality inspection apparatus for gas injection molding products and method thereof}Quality inspection apparatus for gas injection molding products and method thereof

본 발명은 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가스를 주입하여 사출 성형된 제품의 열영상을 이용하여 제품의 불량여부를 판단하되, 기계 학습 알고리즘을 이용하므로 비파괴 검사가 가능한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a quality inspection apparatus and method for a gas injection-molded product, and more particularly, to determine whether a product is defective by using a thermal image of the injection-molded product by injecting gas, but using a machine learning algorithm. It relates to a quality inspection apparatus and method for gas injection molded products capable of non-destructive inspection.

일반적으로 자동차 한 대를 생산하기 위해서는 다양한 부품이 사용되며, 자동차의 연비를 높이기 위하여 차체의 무게를 낮추기 위한 목적과 기술의 발전으로 플라스틱의 물리적, 화학적 특성이 향상됨에 따라, 자동차 제작에 플라스틱 부품의 사용이 증가하고 있다. In general, various parts are used to produce one automobile, and as the physical and chemical properties of plastics are improved due to the purpose of lowering the weight of the vehicle body and the development of technology to increase the fuel efficiency of the automobile, the use of plastic parts in automobile manufacturing usage is increasing.

사출 성형(injection molding)은 용융 상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각하여 제품을 형성하는 공법으로, 압축 성형(compression molding), 압출 성형(extrusion molding) 등의 다른 성형 공법에 비해 제품의 형태 및 사이즈에 제한이 적으며 생산성 및 작업 능률이 우수하여 플라스틱 제품의 성형에 폭넓게 사용되고 있다. 사출 성형 금형은 서로 이격되거나 밀착되는 상부 금형과 하부 금형을 구비하며, 상부 금형 및 하부 금형 중 하 나에는 수지 사출기가 연결된다. 수지 사출기는 상부 금형 및 하부 금형이 형폐(型閉)된 때, 즉 서로 밀착된 상 태인 때 상기 수지 사출기에 연결된 금형으로 용융된 수지를 사출한다. 금형 내부로 주입된 용융 수지는 스프루 (sprue), 러너(runner), 및 게이트(gate)를 거쳐 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)에 주입되고 경화되며, 상부 금형 및 하부 금형이 형개(型開)된 때, 즉 서로 이격된 상태인 때 수지가 경화되어 형성된 사출 성형 제품이 취출된다.Injection molding is a method in which a molten resin is injected into the inside of a mold and cooled to form a product. Compared to other molding methods such as compression molding and extrusion molding, the shape of the product is It is widely used in the molding of plastic products because of its limited size and excellent productivity and work efficiency. The injection molding mold includes an upper mold and a lower mold that are spaced apart from or in close contact with each other, and a resin injection machine is connected to one of the upper mold and the lower mold. The resin injection machine injects the molten resin into the mold connected to the resin injection machine when the upper mold and the lower mold are closed, that is, when they are in close contact with each other. The molten resin injected into the mold is injected and cured into a cavity corresponding to the shape of the injection molded product through a sprue, a runner, and a gate, and the upper mold and the lower mold are formed. When the mold is opened, that is, when the resin is in a state spaced apart from each other, an injection-molded product formed by curing the resin is taken out.

한편, 사출 성형되는 제품은 성형품의 두께와 사출압 및 캐비티 등에 의해 불량 제품을 발생시킨다. On the other hand, injection-molded products generate defective products due to the thickness, injection pressure, and cavity of the molded product.

발생된 불량 제품을 검출하기 위해서, 종래에는 육안검사법을 주로 사용하였다. 육안검사법은 작업자가 일일이 제품을 육안으로 확인하고 불량여부를 판단한다. 육안검사법을 이용하여 불량을 검출할 경우, 작업 속도가 느리고, 작업자의 주관적인 판단에 따라 재검사를 하게 되므로 효율성이 낮으며, 불량 검사의 정밀도가 낮은 문제점이 있었다. In order to detect the generated defective products, conventionally, a visual inspection method has been mainly used. In the visual inspection method, the operator visually checks the product one by one and judges whether it is defective. When a defect is detected using the visual inspection method, the operation speed is slow, the efficiency is low because the re-inspection is performed according to the subjective judgment of the operator, and the precision of the defect inspection is low.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0119475호(2019.10.22. 공개)에 개시되어 있다.The technology underlying the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0119475 (published on October 22, 2019).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 가스를 주입하여 사출 성형된 제품의 열영상을 이용하여 제품의 불량여부를 판단하되, 기계 학습 알고리즘을 이용하므로 비파괴 검사가 가능한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to determine whether the product is defective by using a thermal image of the injection-molded product by injecting gas, but by using a machine learning algorithm, a quality inspection device for gas injection-molded products capable of non-destructive inspection and The purpose is to provide a method.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치에 있어서, 가스를 주입하여 사출 성형된 대상 제품을 촬영하여 생성된 열영상을 열화상 카메라로부터 전달받는 열영상 획득부, 획득한 열영상을 분석하여 대상 제품을 검출하고, 검출된 대상 제품의 영역 내에서의 표면 온도 데이터를 추출하는 온도데이터 추출부, 그리고 추출된 표면 온도 데이터를 기 학습된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 대상 제품의 불량 여부에 대하여 판단하는 판단부를 포함한다. According to an embodiment of the present invention for achieving this technical problem, in the apparatus for inspecting the quality of a gas injection-molded product, a thermal image that receives a thermal image generated by photographing a target product injection-molded by injecting gas is transmitted from a thermal imaging camera An acquisition unit, a temperature data extraction unit that analyzes the acquired thermal image to detect a target product, and a temperature data extractor that extracts surface temperature data within the area of the detected target product, and applies the extracted surface temperature data to a pre-learned machine learning algorithm. and a determination unit for determining whether the target product is defective by input.

상기 품질 검사 장치는 기 판단된 정상제품과 비정상 제품의 열영상으로부터 제품에 해당하는 영역내의 표면 온도 분포도를 추출하고, 추출된 표면 온도 분포도를 기 구축된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 학습시키는 학습부를 더 포함할 수 있다. The quality inspection device extracts the surface temperature distribution in the region corresponding to the product from the thermal images of the pre-determined normal product and the abnormal product, and a learning unit for learning by inputting the extracted surface temperature distribution into a pre-established machine learning algorithm. may include

상기 온도데이터 추출부는, 열영상에 포함된 온도 데이터의 분포를 이용하여 기 설정된 온도 이상의 영역을 대상 제품의 현재 위치로 검출할 수 있다. The temperature data extractor may detect a region above a preset temperature as the current position of the target product by using a distribution of temperature data included in the thermal image.

상기 온도데이터 추출부는, 검출된 대상 제품에 해당하는 영역 내에 1차원 또는 2차원의 그리드를 생성하고, 상기 생성된 그리드의 온도 분포를 샘플링하여 대상 제품의 표면 온도 분포도를 생성할 수 있다. The temperature data extractor may generate a one-dimensional or two-dimensional grid in an area corresponding to the detected target product, and sample a temperature distribution of the generated grid to generate a surface temperature distribution diagram of the target product.

상기 온도데이터 추출부는, 생성된 대상 제품의 표면 온도 분포도를 이용하여 표면 온도 평균값을 생성할 수 있다. The temperature data extraction unit may generate a surface temperature average value using the surface temperature distribution of the generated target product.

상기 학습부는, 정상 제품의 열영상으로부터 추출된 온도데이터와 비정상 제품의 열영상으로부터 추출된 온도데이터를 이용하여 정상 제품의 데이터셋과 불량 제품의 데이터셋을 생성하고, 생성된 각각의 데이터셋을 이용하여 기계 학습 알고리즘을 학습시킬 수 있다. The learning unit generates a dataset of a normal product and a dataset of a defective product by using the temperature data extracted from the thermal image of the normal product and the temperature data extracted from the thermal image of the abnormal product, and uses each of the generated datasets. It can be used to train machine learning algorithms.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치를 이용한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 방법에 있어서, 가스를 주입하여 사출 성형된 제품을 촬영하여 생성된 열영상을 열화상 카메라로부터 전달받는 단계, 획득한 열영상을 분석하여 제품의 위치를 검출하고, 검출된 제품의 영역 내에서의 표면 온도 데이터를 추출하는 단계, 그리고 기 학습된 기계 학습 알고리즘에 판단하고자 하는 대상 제품의 표면 온도 데이터를 입력하여 제품의 불량 여부에 대하여 판단하는 단계를 포함한다. In addition, in the quality inspection method of a gas injection-molded product using the quality inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, the step of receiving a thermal image generated by photographing the injection-molded product by injecting gas from the thermal imaging camera, obtaining Analyze a thermal image to detect the position of the product, extract the surface temperature data within the detected product area, and input the surface temperature data of the target product to be judged to the machine learning algorithm previously learned. Including the step of determining whether the defect.

이와 같이 본 발명에 따르면, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 가스 사출 성형된 제품의 열영상에 대한 판단 결과를 자동적으로 제공하므로 비파괴 검사가 가능하고, 제품의 불량을 검출하는 작업 속도의 증가 및 인건비를 감소시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, a non-destructive inspection is possible because a determination result for a thermal image of a gas injection molded product is automatically provided using a machine learning algorithm, and an increase in the work speed for detecting product defects and a reduction in labor costs can do it

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치를 이용한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S230단계를 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a block diagram of a quality inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a quality inspection method of a gas injection molded product using a quality inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining step S230 shown in FIG. 2 .

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치에 대하여 설명한다. Hereinafter, a quality inspection apparatus for a gas injection molded product according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치에 대한 구성도이다. 1 is a block diagram of a quality inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치(100)는 열영상 획득부(110), 온도데이터 추출부(120), 학습부(130) 및 판단부(140)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the quality inspection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a thermal image acquisition unit 110 , a temperature data extraction unit 120 , a learning unit 130 , and a determination unit 140 . include

먼저, 열영상 획득부(110)는 열화상 카메라로부터 열영상을 획득한다. 열화상 카메라는 가스 성형 사출 직후의 제품을 촬영하고, 촬영된 영상을 열영상 획득부(110)에 전달한다. First, the thermal image acquisition unit 110 acquires a thermal image from the thermal imaging camera. The thermal imaging camera photographs the product immediately after gas molding and injection, and transmits the photographed image to the thermal image acquisition unit 110 .

온도데이터 추출부(120)는 획득한 열영상의 온도데이터를 추출한다. The temperature data extraction unit 120 extracts temperature data of the obtained thermal image.

부연하자면, 온도데이터 추출부(120)는 획득한 온도 데이터의 분포를 이용하여 열영상 내의 제품에 대한 위치를 검출한다. 그 다음, 온도데이터 추출부(120)는 제품의 위치 정보를 이용하여 제품 내부의 표면 온도에 대한 분포도를 생성한다. 그리고, 생성된 제품 내부의 표면 온도에 대한 분포도를 이용하여 평균값을 산출한다. In other words, the temperature data extraction unit 120 detects the position of the product in the thermal image by using the obtained distribution of the temperature data. Then, the temperature data extraction unit 120 generates a distribution map of the surface temperature inside the product by using the location information of the product. Then, the average value is calculated using the distribution for the surface temperature inside the product.

학습부(130)는 기계 학습 알고리즘을 구축하고, 구축된 기계 학습 알고리즘에 추출된 제품의 표면 온도 분포도를 입력하여 제품의 불량 여부를 판단하도록 학습시킨다.The learning unit 130 builds a machine learning algorithm, inputs the surface temperature distribution diagram of the extracted product to the built machine learning algorithm, and learns to determine whether the product is defective.

마지지막으로, 판단부(140)는 기 구축된 기계 학습 알고리즘에 대상 제품의 표면 온도 분포도를 입력하여 대상 제품의 불량여부를 판단한다. Finally, the determination unit 140 determines whether the target product is defective by inputting the surface temperature distribution diagram of the target product into a previously built machine learning algorithm.

이를 다시 설명하면, 판단부(140)는 대상 제품의 표면 온도 분포도를 기 학습된 기계 학습 알고리즘에 입력한다. 그러면, 기계 학습 알고리즘은 제품의 표면 온도 분포도를 이용하여 대상 제품의 불량 여부를 판단한다. 그러면, 판단부(140)는 기계 학습 알고리즘을 통해 판단된 결과를 수신하여 출력한다. In other words, the determination unit 140 inputs the surface temperature distribution of the target product to the machine learning algorithm previously learned. Then, the machine learning algorithm determines whether the target product is defective using the surface temperature distribution of the product. Then, the determination unit 140 receives and outputs the result determined through the machine learning algorithm.

이하에서는 도 2 및 도 3을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치를 이용한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a quality inspection method of a gas injection molded product using a quality inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 품질 검사 장치를 이용한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a quality inspection method of a gas injection molded product using a quality inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 방법은, 기계 학습 알고리즘을 학습하는 단계와, 구축된 기계 학습 알고리즘을 통하여 대상제품의 불량 유무를 판단할 수 있는 테스트 단계를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 학습단계는 S210 내지 S230 단계를 포함하고, 테스트 단계는 S240 내지 S260 단계를 포함한다. The method for inspecting the quality of a gas injection molded product according to an embodiment of the present invention includes a step of learning a machine learning algorithm and a test step of determining whether a target product is defective through the built machine learning algorithm. As shown in FIG. 2 , the learning step includes steps S210 to S230, and the test step includes steps S240 to S260.

먼저, 열영상 취득부(110)는 사출 성형이 완료된 제품을 촬영한 열영상을 획득한다(S210). 부연하자면, 가스 사출 성형 제품은 고온으로 융용된 합성수지 내에 가스를 주입하여 사출 형성되는 것으로, 사출 직후의 제품을 열화상 카메라를 통해 촬영하면 제품의 표면 온도를 추출할 수 있다. First, the thermal image acquisition unit 110 acquires a thermal image of the injection-molded product (S210). In other words, gas injection molding products are injection-formed by injecting gas into a synthetic resin melted at a high temperature.

따라서, 열영상 취득부(110)는 열화상 카메라로부터 제품을 촬영한 열영상을 획득한다. 이때, 획득한 열영상은 사용자에 의해 정상 제품 또는 불량 제품으로 판단이 완료된 열영상을 나타낸다. Accordingly, the thermal image acquisition unit 110 acquires a thermal image obtained by photographing the product from the thermal imaging camera. In this case, the acquired thermal image represents a thermal image in which the user has determined that the product is a normal product or a defective product.

그 다음, 온도 데이터 추출부(120)는 획득한 열영상을 이용하여 제품의 표면 온도에 대한 데이터를 추출한다(S220). Then, the temperature data extraction unit 120 extracts data on the surface temperature of the product by using the obtained thermal image (S220).

부연하자면, 가스 사출 성형은 사출된 가스의 양에 따라 제품 내부의 공간 크기를 상이하게 성형시킨다. 그리고, 사출 성형이 완료된 제품을 열화상 카메라로 촬영하면, 제품 내부의 공간 크기에 따라 각각 상이한 표면 온도가 측정된다.In other words, in gas injection molding, the space size inside the product is differently molded according to the amount of injected gas. In addition, when the injection-molded product is photographed with a thermal imaging camera, different surface temperatures are measured according to the size of the space inside the product.

따라서, 온도 데이터 추출부(120)는 정상 제품으로 판단이 완료된 열영상의 온도 분포도와 비정상 제품으로 판단이 완료된 열영상의 온도 분포도를 획득한다. Accordingly, the temperature data extraction unit 120 acquires a temperature distribution diagram of the thermal image in which determination as a normal product is completed and a temperature distribution diagram in a thermal image in which determination as an abnormal product is completed.

그 다음, 학습부(130)는 정상 제품과 비정상 제품 별로 추출된 온도 데이터 분포와, 사용자에 의해 정상 제품과 비정상 제품으로 판단되어 분류된 결과를 이용하여 각각의 데이터셋을 생성한다. Next, the learning unit 130 generates each data set by using the temperature data distribution extracted for each normal product and the abnormal product, and the results classified by the user as the normal product and the abnormal product.

그러면, 학습부(130)는 생성된 데이터셋을 기 구축된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 제품의 불량여부를 판단하도록 학습시킨다(S230).Then, the learning unit 130 learns to determine whether the product is defective by inputting the generated data set into a pre-established machine learning algorithm (S230).

부연하자면, 학습부(130)는 정상 제품으로 판단된 복수의 열영상으로부터 각각의 온도 데이터 분포도를 획득하고, 획득한 온도 데이터 분포도를 이용하여 정상 제품 훈련 데이터셋을 생성한다. 그리고, 학습부(130)는 불량 제품으로 판독된 복수의 열영상으로부터 각각의 온도 데이터 분포도를 획득하고, 획득한 온도 데이터 분포도를 이용하여 불량 제품 훈련 데이터셋을 생성한다. 그리고, 학습부(130)는 각각 생성된 정상 제품 훈련 데이터셋과 불량 제품 훈련 데이터셋을 기 구축된 기계 학습 알고리즘에 입력한다. 그러면, 기계 학습 알고리즘은 입력된 정상 제품 훈련 데이터셋과 불량 제품 훈련 데이터셋을 이용하여 입력된 온도 데이터 분포도로부터 제품의 불량 여부를 판단하도록 학습된다.In other words, the learning unit 130 obtains each temperature data distribution diagram from a plurality of thermal images determined as normal products, and generates a normal product training dataset using the obtained temperature data distribution diagram. Then, the learning unit 130 obtains each temperature data distribution diagram from a plurality of thermal images read as defective products, and generates a defective product training dataset by using the obtained temperature data distribution diagram. Then, the learning unit 130 inputs the generated normal product training dataset and defective product training dataset, respectively, to a pre-established machine learning algorithm. Then, the machine learning algorithm is trained to determine whether the product is defective from the input temperature data distribution using the input normal product training dataset and defective product training dataset.

기계 학습 알고리즘의 학습이 완료되면, 열영상 획득부(110)는 열화상 카메라로부터 판단 대상이 되는 열영상 이미지를 획득한다(S240). When the learning of the machine learning algorithm is completed, the thermal image acquisition unit 110 acquires a thermal image to be determined from the thermal imaging camera ( S240 ).

부연하자면, 융용된 수지를 고압에 의해 사출시키므로 제품마다 표면 온도가 상이한 열영상을 획득한다. 그리고 획득한 열영상은 온도데이터 추출부(120)에 전달된다. In other words, since the molten resin is injected under high pressure, thermal images with different surface temperatures are obtained for each product. And the obtained thermal image is transmitted to the temperature data extraction unit 120 .

그러면, 온도데이터 추출부(120)는 전달받은 열영상을 이용하여 대상 제품의 표면 온도 데이터를 추출한다(S250).Then, the temperature data extraction unit 120 extracts the surface temperature data of the target product using the received thermal image (S250).

이하에서는 도 3을 이용하여 S250단계에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, step S250 will be described in more detail with reference to FIG. 3 .

도 3은 도 2에 도시된 S250단계를 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 3 is a flowchart for explaining step S250 shown in FIG. 2 .

도 3에 도시된 바와 같이, 온도데이터 추출부(120)는 전달받은 열영상을 이용하여 대상 제품의 현재 위치를 검출한다(S251).As shown in FIG. 3 , the temperature data extraction unit 120 detects the current position of the target product using the received thermal image ( S251 ).

온도데이터 추출부(120)는 제품으로 판단할 수 있는 온도 기준값을 설정하고, 설정된 온도 기준값보다 높은 온도값을 가지는 영역을 추출하여 대상 제품의 위치를 추정한다. The temperature data extraction unit 120 sets a temperature reference value that can be determined as a product, extracts a region having a temperature value higher than the set temperature reference value, and estimates the location of the target product.

그 다음, 온도데이터 추출부(120)는 대상 제품의 영역 내에 그리드를 생성한다(S252).Then, the temperature data extraction unit 120 creates a grid in the area of the target product (S252).

이를 다시 설명하면, 온도데이터 추출부(120)는 검출된 대상 제품의 영역에 그리드를 설정한다. 이때, 설정되는 그리드는 1차원 그리드 또는 2차원 그리드 형태로 구현될 수 있다. In other words, the temperature data extraction unit 120 sets a grid in the area of the detected target product. In this case, the set grid may be implemented in the form of a one-dimensional grid or a two-dimensional grid.

S2352단계에서 그리드 설정이 완료되면, 온도데이터 추출부(120)는 그리드 영역의 온도를 추출하여 온도 분포도를 생성한다(S253). When the grid setting is completed in step S2352, the temperature data extraction unit 120 extracts the temperature of the grid area to generate a temperature distribution diagram (S253).

즉, 온도데이터 추출부(120)는 영상에서 그리드 영역의 온도 데이터를 획득한다. 그리고 온도데이터 추출부(120)는 획득한 온도값을 이용하여 온도 분포도를 생성하며, 생성된 온도 분포도에 대한 평균값을 산출한다. 산출된 평균값은 판단부(140)에 전달된다. That is, the temperature data extractor 120 acquires the temperature data of the grid area from the image. In addition, the temperature data extraction unit 120 generates a temperature distribution diagram using the obtained temperature value, and calculates an average value of the generated temperature distribution diagram. The calculated average value is transmitted to the determination unit 140 .

S250 단계가 완료되면, 판단부(140)는 전달받은 대상 제품의 표면 온도 분포도를 기계 학습 알고리즘에 입력하여 대상 제품에 대한 불량 여부를 판단한 결과를 수신한다(S260).When step S250 is completed, the determination unit 140 receives the result of determining whether the target product is defective by inputting the received surface temperature distribution of the target product into the machine learning algorithm ( S260 ).

즉, 판단부(140)는 추출된 대상 제품의 표면 온도 분포도를 기계 학습 알고리즘에 입력한다. 그러면, 기계 학습 알고리즘은 입력된 대상 제품의 표면 온도 분포도를 이용하여 획득한 열영상에 대한 판단결과를 출력한다. 따라서, 기계 학습 알고리즘은 입력된 대상 제품의 표면 온도 분포도에 따라 제품의 불량 여부를 판단하고, 판단된 결과를 판단부(140)에 전달한다. 그러면, 판단부(140)는 전달받은 판단 결과를 출력한다. That is, the determination unit 140 inputs the surface temperature distribution of the extracted target product to the machine learning algorithm. Then, the machine learning algorithm outputs the determination result for the thermal image obtained by using the input surface temperature distribution map of the target product. Accordingly, the machine learning algorithm determines whether the product is defective according to the input surface temperature distribution of the target product, and transmits the determined result to the determination unit 140 . Then, the determination unit 140 outputs the received determination result.

이와 같이 본 발명에 따르면, 기계 학습 알고리즘을 이용하여 가스 사출 성형된 제품의 열영상에 대한 판단 결과를 자동적으로 제공하므로 비파괴 검사가 가능하고, 제품의 불량을 검출하는 작업 속도의 증가 및 인건비를 감소시킬 수 있다. As described above, according to the present invention, a non-destructive inspection is possible because a determination result for a thermal image of a gas injection molded product is automatically provided using a machine learning algorithm, and an increase in the work speed for detecting product defects and a reduction in labor costs can do it

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the following claims.

100 : 품질 검사 장치
110 : 열영상 획득부
120 : 온도데이터 추출부
130 : 학습부
140 : 판단부
100: quality inspection device
110: thermal image acquisition unit
120: temperature data extraction unit
130: study department
140: judgment unit

Claims (12)

가스 사출 성형 제품의 품질 검사 장치에 있어서,
가스를 주입하여 사출 성형된 대상 제품을 촬영하여 생성된 열영상을 열화상 카메라로부터 전달받는 열영상 획득부,
획득한 열영상을 분석하여 대상 제품을 검출하고, 검출된 대상 제품의 영역 내에서의 표면 온도 데이터를 추출하는 온도데이터 추출부, 그리고
추출된 표면 온도 데이터를 학습이 완료된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 대상 제품의 불량 여부에 대하여 판단하는 판단부를 포함하며,
상기 온도데이터 추출부는,
열영상에 포함된 온도 데이터의 분포를 이용하여 기 설정된 온도 이상의 영역을 대상 제품의 현재 위치로 검출하고,
검출된 대상 제품에 해당하는 영역 내에 1차원 또는 2차원의 그리드를 생성한 다음, 상기 생성된 그리드의 온도 분포를 샘플링하여 대상 제품의 표면 온도 분포도를 생성하고,
상기 대상 제품의 표면 온도 분포도를 이용하여 표면 온도 평균값을 생성하는 품질 검사 장치.
A quality inspection apparatus for gas injection molding products, comprising:
A thermal image acquisition unit that receives a thermal image generated by shooting an injection-molded target product by injecting gas from a thermal imaging camera;
A temperature data extraction unit that analyzes the acquired thermal image to detect a target product and extracts surface temperature data within the area of the detected target product, and
A determination unit for determining whether the target product is defective by inputting the extracted surface temperature data into a machine learning algorithm that has been trained,
The temperature data extraction unit,
By using the distribution of temperature data included in the thermal image, an area above a preset temperature is detected as the current location of the target product,
generating a one-dimensional or two-dimensional grid in an area corresponding to the detected target product, and then sampling the temperature distribution of the generated grid to generate a surface temperature distribution diagram of the target product;
A quality inspection device for generating an average surface temperature value by using the surface temperature distribution diagram of the target product.
제1항에 있어서,
기 판단된 정상제품과 비정상 제품의 열영상으로부터 제품에 해당하는 영역내의 표면 온도 분포도를 추출하고, 추출된 표면 온도 분포도를 기 구축된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 학습시키는 학습부를 더 포함하는 품질 검사 장치.
According to claim 1,
Quality inspection apparatus further comprising a learning unit for extracting the surface temperature distribution within the region corresponding to the product from the thermal images of the pre-determined normal product and the abnormal product, and inputting the extracted surface temperature distribution into a pre-established machine learning algorithm to learn .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 학습부는,
정상 제품의 열영상으로부터 추출된 온도데이터와 비정상 제품의 열영상으로부터 추출된 온도데이터를 이용하여 정상 제품의 데이터셋과 불량 제품의 데이터셋을 생성하고,
생성된 각각의 데이터셋을 이용하여 기계 학습 알고리즘을 학습시키는 품질 검사 장치.
3. The method of claim 2,
The learning unit,
Using the temperature data extracted from the thermal image of the normal product and the temperature data extracted from the thermal image of the abnormal product, a dataset of a normal product and a dataset of a defective product are generated,
A quality inspection device that trains a machine learning algorithm using each generated dataset.
품질 검사 장치를 이용한 가스 사출 성형 제품의 품질 검사 방법에 있어서,
가스를 주입하여 사출 성형된 제품을 촬영하여 생성된 열영상을 열화상 카메라로부터 전달받는 단계,
획득한 열영상을 분석하여 제품을 검출하고, 검출된 제품의 영역 내에서의 표면 온도 데이터를 추출하는 단계, 그리고
학습이 완료된 기계 학습 알고리즘에 판단하고자 하는 대상 제품의 표면 온도 데이터를 입력하여 제품의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 온도 데이터를 추출하는 단계는,
열영상에 포함된 온도 데이터의 분포를 이용하여 기 설정된 온도 이상의 영역을 대상 제품의 현재 위치로 검출하고, 검출된 대상 제품에 해당하는 영역 내에 1차원 또는 2차원의 그리드를 생성한 단계,
상기 생성된 그리드의 온도 분포를 샘플링하여 대상 제품의 표면 온도 분포도를 생성하는 단계, 그리고
생성된 대상 제품의 표면 온도 분포도를 이용하여 표면 온도 평균값을 생성하는 품질 검사 방법.
In the quality inspection method of a gas injection molding product using a quality inspection device,
Receiving a thermal image generated by shooting an injection-molded product by injecting gas from a thermal imaging camera,
Detecting the product by analyzing the acquired thermal image, extracting surface temperature data within the area of the detected product, and
Including the step of determining whether the product is defective by inputting the surface temperature data of the target product to be determined to the machine learning algorithm that has been trained,
The step of extracting the temperature data,
Using the distribution of temperature data included in the thermal image to detect an area above a preset temperature as the current location of the target product, and generating a one-dimensional or two-dimensional grid within the area corresponding to the detected target product;
generating a surface temperature distribution diagram of the target product by sampling the temperature distribution of the generated grid, and
A quality inspection method that generates an average surface temperature value using the surface temperature distribution diagram of the generated target product.
제7항에 있어서,
기 판단된 정상제품과 비정상 제품의 열영상으로부터 제품에 해당하는 영역내의 표면 온도 분포도를 추출하고, 추출된 표면 온도 분포도를 기 구축된 기계 학습 알고리즘에 입력하여 학습시키는 단계를 더 포함하는 품질 검사 방법.
8. The method of claim 7,
Extracting the surface temperature distribution within the region corresponding to the product from the thermal images of the pre-determined normal product and the abnormal product, and inputting the extracted surface temperature distribution into a pre-established machine learning algorithm for learning. .
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 기계 학습 알고리즘을 학습시키는 단계는,
정상 제품의 열영상으로부터 추출된 온도데이터와 비정상 제품의 열영상으로부터 추출된 온도데이터를 이용하여 정상 제품의 데이터셋과 불량 제품의 데이터셋을 생성하는 단계, 그리고
생성된 각각의 데이터셋을 이용하여 기계 학습 알고리즘을 학습시키는 단계를 포함하는 품질 검사 방법.
9. The method of claim 8,
The step of learning the machine learning algorithm comprises:
Generating a dataset of a normal product and a dataset of a defective product using the temperature data extracted from the thermal image of the normal product and the temperature data extracted from the thermal image of the abnormal product; and
A quality inspection method comprising the step of learning a machine learning algorithm using each generated dataset.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682309B1 (en) * 2015-07-29 2016-12-02 경상대학교산학협력단 Defect evaluation apparatus of the composite materials
JP2017030152A (en) * 2015-07-28 2017-02-09 ファナック株式会社 Injection molding system capable of calculating optimum operating conditions, and machine learning apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200478917Y1 (en) * 2013-11-18 2015-12-01 한양로보틱스 주식회사 Take-out robot with mold temperature measuring unit
KR102095793B1 (en) * 2018-09-11 2020-04-23 고려대학교 산학협력단 Method and apparatus for measuring crack depth of structure using thermo-graphical image

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017030152A (en) * 2015-07-28 2017-02-09 ファナック株式会社 Injection molding system capable of calculating optimum operating conditions, and machine learning apparatus
KR101682309B1 (en) * 2015-07-29 2016-12-02 경상대학교산학협력단 Defect evaluation apparatus of the composite materials

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