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KR100803046B1 - 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법 - Google Patents

비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법 Download PDF

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KR100803046B1
KR100803046B1 KR1020070030469A KR20070030469A KR100803046B1 KR 100803046 B1 KR100803046 B1 KR 100803046B1 KR 1020070030469 A KR1020070030469 A KR 1020070030469A KR 20070030469 A KR20070030469 A KR 20070030469A KR 100803046 B1 KR100803046 B1 KR 100803046B1
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KR
South Korea
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camera
surface plate
image data
transfer device
inspection system
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KR1020070030469A
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안우정
김정환
유희욱
Original Assignee
에스엔유 프리시젼 주식회사
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Publication date
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Priority to JP2009506426A priority patent/JP5189586B2/ja
Priority to PCT/KR2007/003337 priority patent/WO2008117907A1/en
Priority to TW096126180A priority patent/TWI340242B/zh
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Abstract

본 발명은 다양한 피검사체를 검사하기 위한 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법을 개시한다. 본 발명의 비전 검사 시스템은 정반, 제1 이송장치, 카메라, 제2 이송장치와 컴퓨터로 구성된다. 정반의 상면 양측에 제1 위치와 제2 위치가 각각 제공되어 있다. 제1 이송장치는 정반의 상면에 설치되어 있고, 피검사체를 놓을 수 있는 테이블을 가지며, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 테이블을 직선운동시킨다. 카메라는 정반의 상방에 피검사체의 이미지를 촬영하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 배치되어 있다. 제2 이송장치는 정반의 상면에 제1 위치와 제2 위치 사이에서 카메라를 직선운동시킬 수 있도록 설치되어 있다. 컴퓨터는 카메라, 제1 이송장치, 제2 이송장치와 접속되어 있고, 제1 이송장치의 작동을 제어하여 제1 위치로부터 제2 위치로 테이블을 이송시킴과 동시에 제2 이송장치의 작동을 제어하여 제2 위치로부터 제1 위치로 카메라를 이송시키도록 구성되어 있다. 본 발명에 의하면, 제1 이송장치와 제2 이송장치 각각의 작동에 의하여 피검사체와 카메라가 서로에 대하여 접근하는 방향으로 동시에 이송되어 이미지 데이터를 획득하므로, 카메라의 시스템 전체에 작용되는 토크가 최소화되어 진동의 발생이 방지되고, 이미지 데이터의 신뢰성이 크게 향상된다. 또한, 피검사체의 검사에 소요되는 시간이 크게 감소되는 효과가 있다.

Description

비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법{VISION INSPECTION SYSTEM AND METHOD FOR INSPECTING WORKPIECE USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 비전 검사 시스템의 구성을 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 비전 검사 시스템의 구성을 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 비전 검사 시스템의 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 비전 검사 시스템에서 테이블과 카메라를 서로에 대하여 접근하는 방향으로 이송하여 측정한 테이블과 카메라의 상대 변위와 정반이 상하로 진동하는 변위를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 비전 검사 시스템에서 테이블을 고정하고 카메라를 이송하여 측정한 테이블과 카메라의 상대 변위와 정반이 상하로 진동하는 변위를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 피검사체의 검사 방법을 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
2: 피검사체 10: 비전 검사 시스템
20: 정반 22: 베이스 아이솔레이트
30: 제1 이송장치 32: 테이블
34: 리니어 액츄에이터 36: 리니어 모션 가이드
38: 리니어 모터 40: 카메라
50: 제2 이송장치 52: 리니어 액츄에이터
54: 캐리지 56: 리니어 모션 가이드
58: 리니어 모터 60: 컴퓨터
본 발명은 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 피검사체의 이미지 데이터를 획득하여 검사하기 위한 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법에 관한 것이다.
비전 검사 시스템은 다양한 물체의 이미지를 촬영하여 이미지 데이터를 획득하는 카메라와 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 이미지 프로세싱 프로그램(Image Processing Program)에 의하여 처리하는 컴퓨터로 구성되어 있다. 비전 검사 시스템은 물체의 식별, 검사, 측정, 양품과 불량품의 선별 등 다양한 분야에 응용되고 있다.
미국특허 제7030351호와 미국 특허출원공개 제2003/0197925A1호 등 많은 특허 문헌들에 비전 검사 시스템이 개시되어 있다. 이 특허 문헌들의 비전 검사 시스템은 워크피스 스테이지(Workpiece Stage), 카메라 스테이지, 컨트롤러, 카메라와 컴퓨터로 구성되어 있다. 워크피스 스테이지는 피검사체의 로딩(Loading), 언로딩(Unloading), 포지셔닝(Positioning)을 위하여 X축 및 Y축 방향 직선운동할 수 있도록 구성되어 있다. 카메라 스테이지는 워크피스 스테이지의 상방에 설치되어 있으며, 카메라의 포지셔닝과 포커싱(Focusing)을 위하여 X축, Y축, Z축 방향 직선운동과 Z축 회전운동될 수 있도록 구성되어 있다. 컨트롤러는 컴퓨터와 접속되어 워크피스 스테이지, 카메라 스테이지의 작동을 제어한다.
그러나 상기한 특허 문헌들의 비전 검사 시스템을 포함하는 모든 종래기술의 비전 검사 시스템은 피검사체와 카메라 중 어느 하나를 고정시키고 다른 하나를 운동시키면서 이미지 데이터를 획득하고 있기 때문에 오류가 크게 발생되는 문제가 있다. 피검사체가 고정되어 있고, 카메라가 이송과 정지를 반복하면서 피검사체의 이미지를 촬영하는 경우, 카메라의 이송과 정지에 의하여 비전 검사 시스템의 진동이 크게 발생되어 이미지 데이터의 오류가 커지게 된다. 또한, 고정되어 있는 피검사체에 대하여 카메라가 이송과 정지를 반복하면서 피검사체를 촬영해야 하기 때문에 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
한편, 카메라가 고정되어 있고, 고정되어 있는 카메라에 대하여 피검사체를 이송하면서 이미지 데이터를 획득하는 경우에는, 피검사체의 이송 시 발생되는 진동에 의하여 이미지 데이터의 신뢰성이 크게 저하되고, 시간이 많이 소요되는 문제가 있다. 특히, TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electro Luminescent) 등의 평판디스플레이(Flat Display)를 구성하는 유리기판(Glass Substrate), 셀(Cell), 모듈(Module) 등 크기가 큰 피검사체의 정밀 검사 및 측정에는 부적합한 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 피검사체와 카메라가 서로에 대하여 접근하는 방향으로 동시에 이송되어 이미지 데이터를 획득하므로, 시스템 전체에 작용되는 토크(Torque)가 최소화되어 이미지 데이터의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 피검사체의 검사에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 상면 양측에 제1 위치와 제2 위치가 각각 제공되어 있는 정반과; 정반의 상면에 설치되어 있고, 피검사체가 놓여지는 테이블을 가지며, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 테이블을 직선운동시키는 제1 이송수단과; 정반의 상방에 피검사체의 이미지를 촬영하여 이미지 데이터를 획득할 수 있도록 배치되어 있는 카메라와; 정반의 상면에 설치되어 있고, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 카메라를 직선운동시키는 제2 이송수단과; 제1 이송수단, 카메라, 제2 이송수단과 접속되어 있고, 제1 이송수단의 작동을 제어하여 제1 위치로부터 제2 위치로 테이블을 이송시킴과 동시에 제2 이송수단의 작동을 제어하여 제2 위치로부터 제1 위치로 카메라를 이송시키도록 구성되어 있으며, 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 프로세싱하는 이미지 프로세싱 프로그램이 설치되 어 있는 컴퓨터를 포함하는 비전 검사 시스템에 있다.
본 발명의 다른 특징은, 상면 양측에 제1 위치와 제2 위치가 각각 제공되어 있는 정반과, 정반의 상면에 설치되어 있으며 제1 위치와 제2 위치 사이를 직선운동할 수 있는 테이블을 갖는 제1 이송수단과, 정반의 상방에 배치되어 있는 카메라와, 정반의 상면에 설치되어 있고 제1 위치와 제2 위치 사이에서 카메라를 직선운동시킬 수 있는 제2 이송수단과, 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 프로세싱하는 컴퓨터를 구비하는 비전 검사 시스템에 의하여 피검사체를 검사하기 위한 방법에 있어서, 제1 이송수단의 작동에 의하여 제1 위치에 테이블을 위치하는 단계와; 제1 위치에 위치되어 있는 테이블에 피검사체를 로딩하는 단계와; 제2 이송수단의 작동에 의하여 제2 위치에 카메라를 위치하는 단계와; 제1 이송수단의 작동에 의하여 제1 위치로부터 제2 위치로 테이블을 이송함과 동시에 제2 이송수단의 작동에 의하여 제2 위치로부터 제1 위치로 카메라를 이송하는 단계와; 카메라에 의하여 피검사체의 이미지를 촬영하여 피검사체의 이미지 데이터를 획득하는 단계와; 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 컴퓨터에 의하여 프로세싱하는 단계로 이루어지는 비전 검사 시스템을 이용한 피검사체의 검사 방법에 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 비전 검사 시스템(10)에 의해서는 평판디스플레이를 구성하는 유리기판, 셀, 모듈 등 다양한 피검사체(2)의 결함을 검사 및 측정할 수 있다. 본 발명의 비전 검사 시스템은 피검사체(2)의 정확한 검사 및 측정을 위하여 상면이 정밀하고 평활하게 다듬질되어 있는 정반(20)을 구비한다. 정반(20)의 상면 양측에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)가 제공되어 있다. 도 1과 도 2에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)가 정반(20)의 X축 방향을 따라 배치되어 있는 것이 도시되어 있으나, 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)는 정반(20)의 Y축 방향을 따라 배치될 수도 있다. 정반(20)은 진동 및 충격을 흡수하는 복수의 베이스 아이솔레이터(Base Isolator: 22)들에 의하여 안정적으로 지지되어 있으며, 아이솔레이터(22)들은 베이스(Base: 24)의 상면에 장착되어 있다.
정반(20)의 상면에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이에서 피검사체(2)를 이송시킬 수 있도록 제1 이송장치(30)가 설치되어 있다. 제1 이송장치(30)는 테이블(32)과 리니어 액츄에이터(Linear Actuator: 34)로 구성되어 있다. 테이블(32)은 정반(20)의 상방에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 운동할 수 있도록 배치되어 있으며, 테이블(32)의 상면에는 피검사체(2)가 놓여진다.
리니어 액츄에이터(34)는 정반(20)의 상면과 테이블(32)의 하면 사이에 장착되어 있다. 테이블(32)은 리니어 액츄에이터(34)의 작동에 의하여 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 직선운동한다. 리니어 액츄에이터(34)는 정반(20)의 상면과 테이블(32)의 하면 사이에 장착되어 있는 한 쌍의 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide: 36)들과 리니어 모션 가이드(36)들 사이에 테이블(32)과 연결되도록 장착되어 있는 리니어 모터(Linear Motor: 38)로 구성되어 있다. 리니어 모션 가이드(36)들은 정반(20)의 상면에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)를 지나도록 고정되어 있는 가이드 레일(36a)과, 가이드 레일(36a)을 따라 슬라이딩할 수 있도록 장착되어 있으며 테이블(32)의 하면에 고정되어 있는 복수의 슬라이더(Slider: 36b)들로 구성되어 있다. 테이블(32)은 리니어 모터(38)의 구동과 리니어 모션 가이드(36)들의 안내에 의하여 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이에서 직선운동된다.
리니어 액츄에이터(34)는 서보모터(Servo Motor), 리드스크루(Lead Screw), 볼너트(Ball Nut)와 한 쌍의 리니어 모션 가이드들로 구성될 수 있다. 제1 이송장치(30)는 정반(20)의 X축 및 Y축 방향을 따라 테이블(32)을 직선왕복운동시키는 X축 및 Y 리니어 액츄에이터를 갖는 직각좌표로봇으로 구성될 수 있다. 또한, 제1 이송장치(30)는 정반(20)의 X축, Y축 및 Z축 방향을 따라 테이블(32)을 직선왕복운동시키며 X축, Y축 및 Z축 중 어느 하나의 축을 기준으로 회전 및 틸팅(Tilting)운동시킬 수 있는 다축 로봇으로 구성될 수 있다. 직각좌표로봇 및 다축 로봇의 작동에 의해서는 테이블(32)에 놓여있는 피검사체(2)의 정확한 포지셔닝이 가능하다.
정반(20)의 상부에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 운동할 수 있도록 하나 이상의 카메라(40)가 배치되어 있으며, 카메라(40)는 피검사체(2)의 이미지를 촬영하여 그 이미지 데이터를 출력한다. 카메라(40)는 CCD 카메라(Charge Coupled Device Camera)로 구성될 수 있다. 도 2에 카메라(40)는 5대가 정반(20)의 Y축 방향을 따라 배치되어 있는 것이 도시되어 있으나, 카메라(40)의 개수 및 위치는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 비전 검사 시스템은 정반(20)의 상면에 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)를 향하여 카메라(40)를 이송시킬 수 있도록 설치되어 있는 제2 이송장치(50)를 구비한다. 제2 이송장치(50)는 피검사체(2)의 이송 방향과 반대 방향으로 카메라(40)를 이송시킬 수 있는 리니어 액츄에이터(52)로 구성되어 있다. 리니어 액츄에이터(52)는 캐리지(Carriage: 54), 한 쌍의 리니어 모션 가이드(56)들과 리니어 모터(58)로 구성되어 있다.
캐리지(54)는 정반(20)의 상부에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 운동할 수 있도록 배치되어 있으며, 캐리지(54)에는 카메라(40)가 장착되어 있다. 리니어 모션 가이드(56)들은 정반(20)의 상면과 캐리지(54)의 하면 사이에 서로 평행하게 장착되어 캐리지(54)의 이송을 직선운동으로 안내한다. 리니어 모터(58)는 리니어 모션 가이드(56)들 사이에 리니어 모션 가이드(56)들을 따라 캐리지(54)를 이송하도록 장착되어 있다. 리니어 모션 가이드(56)들은 정반(20)의 상면에 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)를 지나도록 고정되어 있는 가이드 레일(56a)과, 가이드 레일(56a)을 따라 슬라이딩할 수 있도록 장착되어 있으며 캐리지(54)의 하면에 고정되어 있는 복수의 슬라이더(56b)들로 구성되어 있다. 제2 이송장치(50)의 리니어 액츄에이터(52)는 제1 이송장치(30)의 리니어 액츄에이터(34)와 마찬가지로 직각좌표로봇, 다축 로봇으로 구성될 수 있다. 또한, 카메라(40)는 미세한 포지셔닝과 포커싱을 위하여 스테이지에 장착되고, 스테이지는 캐리지(54)에 장착될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 비전 검사 시스템은 제1 이송장치(30), 카메라(40)와 제2 이송장치(50)의 작동을 제어할 수 있도록 제1 이송장치(30)의 리니어 모터(38), 카메라(40)와 제2 이송장치(50)의 리니어 모터(58)와 접속되어 있는 컴퓨터(60)를 구비한다. 컴퓨터(60)는 제1 이송장치(30)의 작동을 제어하여 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 테이블(32)에 탑재되어 있는 피검사체(2)를 이동시킴과 동시에 제2 이송장치(50)의 작동을 제어하여 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)로 캐리지(54)에 장착되어 있는 카메라(40)를 이송시킨다. 컴퓨터(60)는 카메라(40)로부터 입력되는 이미지 데이터를 이미지 프로세싱 프로그램에 의하여 프로세싱하고, 그 결과로 획득되는 피검사체(2)의 이미지 데이터를 모니터(62) 등의 출력장치에 출력한다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 비전 검사 시스템에 의한 피검사체의 검사 방법을 도 6에 의거하여 설명한다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 리니어 액츄에이터(34)의 작동에 의하여 정반(20)의 제1 위치(P1)에 테이블(32)을 위치시키고(S10), 테이블(32) 위에 피검사체(2)를 로딩한다(S12). 피검사체(2)의 로딩 및 언로딩은 트랜스퍼 피더(Transfer Feeder), 핸들러(Handler), 컨베이어(Conveyor) 등에 의하여 실시될 수 있다.
다음으로, 리니어 액츄에이터(52)의 작동에 의하여 정반(20)의 제2 위치(P2)에 카메라(40)를 위치시킨다(S14). 피검사체(2)의 로딩과 카메라(40)의 위치 정렬이 완료되면, 컴퓨터(60)는 제1 이송장치(30)의 작동을 제어하여 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)를 향하여 테이블(32)을 이송시킨다(S16). 컴퓨터(60)의 제어에 의하여 리니어 액츄에이터(34)의 리니어 모터(38)가 구동되고, 리니어 모터(38)의 구동에 의하여 테이블(32)은 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이송된다. 리니어 모션 가이드(36)들은 테이블(32)의 이송을 직선운동으로 안내한다.
제1 이송장치(30)의 작동에 의한 테이블(32)의 이송과 동시에 컴퓨터(60)는 제2 이송장치(50)의 작동을 제어하여 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)를 향하여 캐리지(54)를 이송시킨다(S18). 컴퓨터(60)의 제어에 의하여 리니어 액츄에이터(52)의 리니어 모터(58)가 구동되면, 리니어 모터(58)의 구동에 의하여 캐리지(54)는 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이송된다. 리니어 모션 가이드(56)들은 캐리지(54)의 이송을 직선운동으로 안내한다. 따라서 카메라(40)는 피검사체(2)의 이송 방향과 반대 방향으로 이송되어 피검사체(2)와 카메라(40)는 서로에 대하여 접근된다.
컴퓨터(60)는 제1 이송장치(30)의 테이블(32)에 놓여있는 피검사체(2)와 제2 이송장치(50)의 캐리지(54)에 장착되어 있는 카메라(40)가 서로 정렬되도록 제1 이송장치(30)와 제2 이송장치(50)의 작동을 제어한다(S20). 카메라(40)가 피검사체(2)의 검사 위치에 정렬되면, 컴퓨터(60)의 제어에 의하여 제1 이송장치(30)의 리니어 모터(38)와 제2 이송장치(50)의 리니어 모터(58)가 정지된다.
도 3을 참조하면, 정반(20)의 상면에서 이송되다가 정지되면서 가감속되는 제2 이송장치(50)의 무게 중심(G2)에 작용되는 힘(F1)은,
Figure 112007024389029-pat00001
이다. 여기서, m1은 제2 이송장치(50)의 무게 중심(G2)에 작용되는 질량이 며, a1은 제2 이송장치(50)의 가속도이다. 힘(F1)의 반작용으로 비전 검사 시스템(10)의 무게 중심(G1)에 반작용력(F2)과 반작용토크(T)가 작용된다.
정반(20)의 회전이 베이스 아이솔레이터(22)들의 작동에 의하여 발생되지 않는다고 가정할 경우, 제1 이송장치(30)의 작동에 의하여 피검사체(2)가 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이송되고, 피검사체(2)의 이송과 병행하여 제2 이송장치(50)의 작동에 의하여 피검사체(2)의 이송과 반대 방향으로 카메라(40)가 이송되면, 제1 이송방치(30)와 제2 이송장치(50)가 서로 반대 방향으로 이송되는 것에 의하여 비전 검사 시스템(10)에 작용되는 반작용력과 반작용토크가 서로 상쇄된다. 이 결과, 비전 검사 시스템(10)의 무게 중심(G1)에 작용하는 힘과 토크가 감소된다.
비전 검사 시스템(10)의 무게 중심(G1)에 작용되는 토크를 최소화할 수 있는 제2 이송장치(50)의 가속도(a1)와 테이블(32)의 가속도(a2) 비는 수학식2에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112007024389029-pat00002
여기서, h1은 비전 검사 시스템(10)의 무게 중심(G1)으로부터 제2 이송장치(50)의 무게 중심(G2)까지의 높이이다. m2는 테이블(32)의 무게 중심(G3)에 작용되는 질량이며, h2는 비전 검사 시스템(10)의 무게 중심(G1)으로부터 테이블(32)의 무게 중심(G3)까지의 높이이다. 테이블(32)의 가속도(a2)와 제2 이송장치(50)의 가속도(a1)가 a1 : a2의 비율로 추종되면, 비전 검사 시스템(10)의 무게 중심(G1)에 작용되는 토크는 최소화된다.
비전 검사 시스템(10)의 토크가 피검사체(2)의 이송 방향과 반대 방향으로 카메라(40)가 a1 : a2의 비율로 이송되는 것에 의하여 감소되는가를 알아보기 위하여 비전 검사 시스템(10)에 의하여 실시예와 비교예의 실험을 각각 실시하였다. 실시예의 실험에 있어서는 피검사체(2)와 카메라(40)가 서로에 대하여 접근되도록 피검사체(2)의 이송 방향과 반대 방향으로 카메라(40)를 a1 : a2의 비율로 이송하였다. 비교예의 실험은 피검사체(2)의 고정 상태에서 카메라(40)만을 이송하였다.
실시예와 비교예 각각의 실험에서 테이블(32)과 카메라(40)의 상대 변위는 커패시턴스 센서(Capacitance Sensor)에 의하여 측정하였으며, 정반(20)이 상하로 진동하는 변위는 레이저 변위센서(Laser Displacement Sensor)에 의하여 측정하였다. 실시예의 실험에 의하여 얻어지는 결과는 도 4의 그래프에 나타냈고, 비교예의 실험에 의하여 얻어지는 결과는 도 5의 그래프에 나타냈다.
도 4의 그래프를 보면, 실시예의 실험에서 테이블(32)과 카메라(40)의 상대 변위에 대한 전압차는 0.2V로 실측되었으며, 정반(20)이 상하로 진동하는 변위에 대한 전압차는 0.45V로 실측되었다. 도 5의 그래프를 보면, 비교예의 실험에서 테이블(32)과 카메라(40)의 상대 변위에 대한 전압차는 0.33V로 실측되었으며, 정반(20)이 상하로 진동하는 변위에 대한 전압차는 3.34V로 실측되었다.
실시예의 실험은 비교예의 실험에 비하여 정반(20)이 상하로 진동하는 변위의 전압차가 2.89V 작고, 테이블(32)과 카메라(40)의 상대 변위에 대한 전압차가 0.25V 작은 것을 알 수 있다. 결과적으로, 실시예의 실험은 비교예의 실험에 비하여 정반(20), 테이블(32)과 카메라(40)의 진동이 크게 감소됨을 알 수 있다.
한편, 피검사체(2)와 카메라(40)가 검사 위치에 정지되면, 카메라(40)는 피검사체(2)의 이미지를 촬영하여 피검사체(2)의 이미지 데이터를 획득한다(S22). 본 발명의 비전 검사 시스템(10)은 테이블(32)과 캐리지(54)가 서로에 접근되는 방향으로 이송되어 정반(20), 테이블(32)과 카메라(40)의 진동이 감소되므로, 카메라(40)에 의하여 획득되는 이미지 데이터의 신뢰성이 크게 향상된다. 또한, 테이블(32)과 캐리지(54)가 서로에 접근되는 방향으로 이송되는 것에 의하여 캐리지(54)만을 이송할 때보다 피검사체(2)의 검사 시간이 크게 감소된다.
마지막으로, 컴퓨터(60)는 카메라(40)로부터 입력되는 피검사체(2)의 이미지 데이터를 이미지 프로세싱 프로그램에 의하여 프로세싱한다(S24). 컴퓨터(60)의 이미지 데이터의 프로세싱에 의하여 피검사체(2)의 결점을 검사하여 양품과 불량품을 선별하고, 모니터(62)에 피검사체(2)의 검사 결과를 표시한다. 피검사체(2)의 검사가 완료되면, 컴퓨터(60)는 제1 이송장치(30)와 제2 이송장치(50)의 작동을 제어하여 테이블(32)과 캐리지(54)를 복귀시킨다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 비전 검사 시스템 및 이것을 이용한 피검사체의 검사 방법에 의하면, 제1 이송장치와 제2 이송장치 각각의 작동에 의하여 피검사체와 카메라가 서로에 대하여 접근하는 방향으로 동시에 이송되어 이미지 데이터를 획득하므로, 카메라의 시스템 전체에 작용되는 토크가 최소화되어 진동의 발생이 방지되고, 이미지 데이터의 신뢰성이 크게 향상된다. 또한, 피검사체의 검사에 소요되는 시간이 크게 감소되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 상면 양측에 제1 위치와 제2 위치가 각각 제공되어 있는 정반과;
    상기 정반의 상면에 설치되어 있고, 피검사체가 놓여지는 테이블을 가지며, 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 테이블을 직선운동시키는 제1 이송수단과;
    상기 정반의 상방에 상기 피검사체의 이미지를 촬영하여 이미지 데이터를 출력할 수 있도록 배치되어 있는 카메라와;
    상기 정반의 상면에 설치되어 있고, 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 카메라를 직선운동시키는 제2 이송수단과;
    상기 제1 이송수단, 상기 카메라, 상기 제2 이송수단과 접속되어 있고, 상기 제1 이송수단의 작동을 제어하여 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 테이블을 이송시킴과 동시에 상기 제2 이송수단의 작동을 제어하여 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상기 카메라를 이송시키도록 구성되어 있으며, 상기 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 프로세싱하는 이미지 프로세싱 프로그램이 설치되어 있는 컴퓨터를 포함하는 비전 검사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 이송수단은,
    상기 정반의 상면에 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 테이블의 이송을 직선운동으로 안내할 수 있도록 장착되어 있는 한 쌍의 리니어 모션 가이드들 과;
    상기 리니어 모션 가이드들 사이에 장착되어 있으며, 상기 리니어 모션 가이드들을 따라 상기 테이블을 이송할 수 있도록 상기 테이블에 연결되어 있는 리니어 모터로 구성되어 있는 비전 검사 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 이송수단은,
    상기 정반의 상방에 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이를 운동할 수 있도록 배치되어 있으며, 상기 카메라가 장착되어 있는 캐리지와;
    상기 정반의 상면에 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 캐리지의 이송을 직선운동으로 안내할 수 있도록 장착되어 있는 한 쌍의 리니어 모션 가이드들과;
    상기 리니어 모션 가이드들 사이에 장착되어 있으며, 상기 리니어 모션 가이드들을 따라 상기 캐리지를 이송할 수 있도록 상기 캐리지에 연결되어 있는 리니어 모터로 구성되어 있는 비전 검사 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정반을 지지하는 복수의 베이스 아이솔레이터들을 더 구비하는 비전 검사 시스템.
  5. 상면 양측에 제1 위치와 제2 위치가 각각 제공되어 있는 정반과, 상기 정반의 상면에 설치되어 있으며 상기 제1 위치와 제2 위치 사이를 직선운동할 수 있는 테이블을 갖는 제1 이송수단과, 상기 정반의 상방에 배치되어 있는 하나 이상의 카메라와, 상기 정반의 상면에 설치되어 있고 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 카메라를 직선운동시킬 수 있는 제2 이송수단과, 상기 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 프로세싱하는 컴퓨터를 구비하는 비전 검사 시스템에 의하여 피검사체를 검사하기 위한 방법에 있어서,
    제1 이송수단의 작동에 의하여 상기 제1 위치에 상기 테이블을 위치하는 단계와;
    상기 제1 위치에 위치되어 있는 상기 테이블에 상기 피검사체를 로딩하는 단계와;
    상기 제2 이송수단의 작동에 의하여 상기 제2 위치에 상기 카메라를 위치하는 단계와;
    상기 제1 이송수단의 작동에 의하여 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 상기 테이블을 이송함과 동시에 상기 제2 이송수단의 작동에 의하여 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 상기 카메라를 이송하는 단계와;
    상기 카메라에 의하여 상기 피검사체의 이미지를 촬영하여 상기 피검사체의 이미지 데이터를 획득하는 단계와;
    상기 카메라로부터 입력되는 이미지 데이터를 상기 컴퓨터에 의하여 프로세싱하는 단계로 이루어지는 비전 검사 시스템을 이용한 피검사체의 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 피검사체의 이미지 데이터를 획득하는 단계에서 상 기 피검사체의 이미지를 상기 카메라에 의하여 촬영 시 상기 피검사체와 상기 카메라가 서로 정렬되도록 정지시키는 비전 검사 시스템을 이용한 피검사체의 검사 방법.
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