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KR20220072183A - Apparatus for measurement with In-Line Process - Google Patents

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KR20220072183A
KR20220072183A KR1020200159515A KR20200159515A KR20220072183A KR 20220072183 A KR20220072183 A KR 20220072183A KR 1020200159515 A KR1020200159515 A KR 1020200159515A KR 20200159515 A KR20200159515 A KR 20200159515A KR 20220072183 A KR20220072183 A KR 20220072183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
camera
telecentric
light
line
target object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
KR1020200159515A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이진구
Original Assignee
비전코웍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비전코웍 주식회사 filed Critical 비전코웍 주식회사
Priority to KR1020200159515A priority Critical patent/KR20220072183A/en
Publication of KR20220072183A publication Critical patent/KR20220072183A/en
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치는 대상물체가 이동하는 인라인 상태에서 대상물체의 치수를 측정하는 인라인 치수 측정 장치에 있어서, 대상물체의 전면에서 대상물체를 향하여 평행한 조명을 조사하는 텔레센트릭 조명, 대상물체의 후면에서 대상물체를 향하여 평행한 초록색 조명을 조사하는 후면 조명, 대상물체에서 반사된 빛을 카메라로 전달하기 위한 텔레센트릭 렌즈, 텔레센트릭 렌즈를 통과한 평행한 빛을 제공받아 대상물체를 촬영하는 카메라 및 텔레센트릭 조명, 후면 조명, 텔레센트릭 렌즈 및 카메라를 고정시키기 위한 고정 스테이지를 포함하며, 인라인 방식으로 대상물체의 치수를 측정하므로, 빠른 치수 측정이 가능하며, 작업자의 간섭을 최소화하므로 정확한 치수 측정이 가능한 효과가 있다.The in-line dimension measuring device according to an embodiment of the present invention is an in-line dimension measuring device for measuring the dimensions of an object in an in-line state in which the target object moves, and irradiating parallel illumination from the front side of the target object toward the target object. Telecentric illumination, a rear light that irradiates parallel green light from the back of an object toward the object, a telecentric lens to transmit the light reflected from the object to the camera, and a parallel light that passes through the telecentric lens It includes a camera that receives light to take pictures of an object, a telecentric light, a rear light, a telecentric lens, and a fixed stage for fixing the camera. Since the size of the object is measured in an inline method, it is possible to measure the size quickly. It is possible, and since it minimizes operator interference, it has the effect of enabling accurate dimensional measurement.

Description

인라인 치수 측정 장치 {Apparatus for measurement with In-Line Process}In-line dimension measuring device {Apparatus for measurement with In-Line Process}

본 발명은 인라인 치수 측정 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 인라인 방식으로 빠른 치수 측정 및 정확한 치수 측정이 가능한 인라인 치수 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inline dimension measuring device, and more particularly, to an inline dimension measuring device capable of fast and accurate dimension measurement in an inline manner.

[이 발명을 지원한 연구개발사업] 2019 3차 경기도 기술개발과제[R&D project supporting this invention] 2019 3rd Gyeonggi-do Technology Development Project

[과제고유번호] D202018[Project unique number] D202018

[부처명] 경기도[Buddhist name] Gyeonggi-do

[연구관리전문기관] (재)경기테크노파크[Research and management institution] Gyeonggi Techno Park

[연구사업명] 8X 텔레센트릭 고정 초점 배율 변환 렌즈가 접목 된 인라인 내 적용 가능한 정밀 치수측정기[Research project name] In-line precision measuring instrument with 8X telecentric fixed focus magnification conversion lens grafted

[주관연구기관] 비전코웍[Research institute] Vision Cowork

[연구기간] 2020-02-01 ~ 2021-05-31[Research Period] 2020-02-01 ~ 2021-05-31

현재 기존의 부품 생산 라인 현장 및 측정 부서에서는 치수 측정에 드는 시간과 비용 및 작업자에 따른 편차로 인해 품질 관리에 많은 애로가 발생하고 있으며, 특히, 자동차산업, 반도체의 정밀 부품 등 전자산업에서는 마이크로 크기 형상을 가공하는 기술이 활발히 기술 개발 중으로, 가공품의 정밀측정 기술이 더욱 요구되고 있으며, 핵심 부품 및 모듈의 정밀도 향상으로 인한 가공 장비의 신뢰성이 점차 확보되고 있으며, 이에 측정 정밀 광학 기술 개발이 더욱 필요한 실정이다.Currently, there are many difficulties in quality control in the field and measurement departments of the existing parts production line due to the time and cost required for dimensional measurement and the deviation according to the operator. As technology for processing shapes is actively developing, precision measurement technology for processed products is more demanded, and reliability of processing equipment is gradually being secured due to improved precision of core parts and modules. the current situation.

측정 현장에서는 간단한 조작으로 순식간에 측정을 할 수 있는 측정기의 수요가 높아지고 있으며, 현장에는 다양한 측정기가 적용되고 있으나, 각각의 측정기는 종류가 매우 다양하며 기구를 어떻게 사용하는지에 따라 측정 결과가 달라지는 문제가 있으며, 각각의 복잡한 설정이 필요하기 때문에 측정자가 모든 측정기의 사용방법을 습득하는데 엄청난 노력과 시간이 요구되는 문제점이 있다.In the field of measurement, the demand for measuring instruments that can measure quickly with simple operation is increasing, and various measuring instruments are applied to the field. There is a problem in that enormous effort and time are required for the measurer to learn how to use all measuring instruments because each complex setting is required.

일반적으로 다양한 측정기와 정밀도를 향상시킨 CNC 이미지 측정기가 사용되고 있으나, CNC(Computer Numerical Control) 이미지 측정기 이외의 매뉴얼 측정기는 각각 손쉽게 측정하기에 적합하지만, 사람의 손과 측정시간이 오래 걸린다는 문제가 있으며, 자동 측정기인 CNC 이미지 측정기 등은 고정밀도로 자동계측을 할 수 있지만, XYZ 축의 스테이지 이동에 시간이 걸리고 시스템 구성이 복잡하기 때문에 비싸다는 한계점이 있다.In general, various measuring instruments and CNC image measuring instruments with improved precision are used, but manual measuring instruments other than CNC (Computer Numerical Control) image measuring instruments are suitable for easy measurement, but there is a problem that it takes a long time for human hands and measurement. , an automatic measuring machine, such as a CNC image measuring machine, can perform automatic measurement with high precision, but has a limitation in that it is expensive because it takes time to move the stage on the XYZ axis and the system configuration is complicated.

대한민국공개특허 제10-2019-0060687호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0060687

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 인라인 방식으로 빠른 치수 측정 및 정확한 치수 측정이 가능한 인라인 치수 측정 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide an in-line dimension measuring apparatus capable of fast and accurate dimension measurement in an in-line manner.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치는 대상물체가 이동하는 인라인 상태에서 상기 대상물체의 치수를 측정하는 인라인 치수 측정 장치에 있어서, 상기 대상물체의 전면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 조명을 조사하는 텔레센트릭(telecentric) 조명; 상기 대상물체의 후면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 초록색 조명을 조사하는 후면 조명; 상기 대상물체에서 반사된 빛을 카메라로 전달하기 위한 텔레센트릭(telecentric) 렌즈(lens); 상기 텔레센트릭 렌즈를 통과한 평행한 빛을 제공받아 상기 대상물체를 촬영하는 카메라; 및 상기 텔레센트릭 조명, 후면 조명, 텔레센트릭 렌즈 및 카메라를 고정시키기 위한 고정 스테이지;를 포함하는 것일 수 있다.In the in-line dimension measuring device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the in-line dimension measuring device for measuring the dimension of the target object in an in-line state in which the target object moves, from the front side of the target object Telecentric illumination for irradiating parallel illumination toward the object; a rear light irradiating parallel green light from the rear surface of the object toward the object; a telecentric lens for transmitting the light reflected from the target to the camera; a camera receiving the parallel light passing through the telecentric lens and photographing the target object; and a fixing stage for fixing the telecentric light, the rear light, the telecentric lens and the camera.

여기에서, 상기 텔레센트릭 렌즈는 고정된 초점을 갖는 것일 수 있다.Here, the telecentric lens may have a fixed focus.

여기에서, 상기 텔레센트릭 렌즈는 4 종류의 배율 변환이 가능한 것일 수 있다.Here, the telecentric lens may be capable of four types of magnification conversion.

여기에서, 상기 4 종류의 배율은 1배, 2배, 4배 및 8배 중에서 선택 가능한 것일 수 있다.Here, the four types of magnification may be selectable from 1x, 2x, 4x, and 8x.

여기에서, 상기 선택된 배율에 따라 치수 측정값을 보정하는 것일 수 있다.Here, the dimension measurement value may be corrected according to the selected magnification.

여기에서, 상기 텔레센트릭 조명, 텔레센트릭 렌즈 및 카메라는 상기 고정 스테이지상에서 상기 대상물체 방향으로 직선 이동이 가능한 것일 수 있다.Here, the telecentric illumination, the telecentric lens, and the camera may be capable of linear movement on the fixed stage in the direction of the target object.

여기에서, 상기 카메라는 상기 대상물체의 에지 라인(Edge Line)을 검출하여, 상기대상물체의 치수 및 각도를 측정하는 것일 수 있다.Here, the camera may detect an edge line of the target object to measure a dimension and an angle of the target object.

여기에서, 상기 대상물체가 이동하는 속도는 상기 카메라의 촬영 속도에 따라 결정되는 것일 수 있다.Here, the moving speed of the target object may be determined according to the photographing speed of the camera.

본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치에 따르면, 인라인 방식으로 치수를 측정하므로 빠른 치수 측정이 가능한 효과가 있으며, 작업자의 간섭을 최소화하므로 보다 정확한 치수 측정이 가능한 효과가 있다.According to the inline dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, since the dimension is measured in an inline method, there is an effect that a quick dimension measurement is possible, and since the operator's interference is minimized, there is an effect that a more accurate dimension measurement is possible.

또한, 텔레센트릭 조명 및 렌즈를 활용하므로, 대상물체의 치수를 정확하게 측정할 수 있으며, 배율에 따라 치수를 보정하므로, 정확한 대상물체의 치수 측정이 가능한 장점이 있다.In addition, since telecentric lighting and lenses are used, the dimensions of the object can be accurately measured, and the dimensions are corrected according to the magnification, so that accurate measurement of the dimensions of the object is possible.

특히, 인라인 방식과 텔레센트릭 조명 및 렌즈를 함께 활용하므로, 외경, 단차, 폭, 거리, 피치 및 두께 등 다양한 종류의 치수를 보다 효율적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.In particular, since the inline method and telecentric illumination and lens are used together, there is an advantage in that various types of dimensions such as outer diameter, step, width, distance, pitch, and thickness can be measured more efficiently.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치의 개발 제품을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치에서 측정 가능한 일 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치에서 측정 가능한 다른 종류를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining an in-line dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a product developed for an in-line dimension measuring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining one type of measurement that can be measured in an in-line dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining another type that can be measured in the in-line dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being “above” another part, it may be directly on the other part, or the other part may be involved in between. In contrast, when a part refers to being "directly above" another part, no other part is involved in between.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.The terms first, second and third etc. are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are used only to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and includes the presence or absence of another characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component. It does not exclude additions.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90도 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating a relative space such as “below” and “above” may be used to more easily describe the relationship of one part shown in the drawing to another part. These terms, along with their intended meanings in the drawings, are intended to include other meanings or operations of the device in use. For example, if the device in the drawings is turned over, some parts described as being "below" other parts are described as being "above" other parts. Thus, the exemplary term “down” includes both the up and down directions. The device may be rotated 90 degrees or at other angles, and terms denoting relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치의 개발 제품을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치에서 측정 가능한 일 종류를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치에서 측정 가능한 다른 종류를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining an in-line dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a view for explaining a product developed for an in-line dimension measuring device according to an embodiment of the present invention. 3 is a view for explaining a type of measurement that can be measured in an in-line dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 is a view for explaining another type that can be measured in the in-line dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치(100)는 대상물체가 이동하는 인라인 상태에서 상기 대상물체의 치수를 측정하는 인라인 치수 측정 장치(100)에 있어서, 상기 대상물체의 전면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 조명을 조사하는 텔레센트릭(telecentric) 조명(110); 상기 대상물체의 후면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 초록색 조명을 조사하는 후면 조명(120); 상기 대상물체에서 반사된 빛을 카메라로 전달하기 위한 텔레센트릭(telecentric) 렌즈(lens, 130); 상기 텔레센트릭 렌즈를 통과한 평행한 빛을 제공받아 상기 대상물체를 촬영하는 카메라(140); 및 상기 텔레센트릭 조명, 후면 조명, 텔레센트릭 렌즈 및 카메라를 고정시키기 위한 고정 스테이지(150);를 포함하는 것일 수 있다.1 to 4 together, the in-line dimension measuring device 100 according to an embodiment of the present invention is an in-line dimension measuring device 100 for measuring the dimensions of the target object in an in-line state in which the target object moves. In the front of the object, telecentric (telecentric) illumination for irradiating parallel illumination toward the object (110); a rear light 120 irradiating parallel green light from the rear surface of the object toward the object; a telecentric lens (lens, 130) for transmitting the light reflected from the target to the camera; a camera 140 receiving the parallel light passing through the telecentric lens and photographing the target object; and a fixing stage 150 for fixing the telecentric light, the rear light, the telecentric lens and the camera.

인라인 치수 측정 장치를 대상물체가 이동하는 상태에서, 즉, 정지하지 아니한 상태에서 상기 대상물체의 치수 등을 측정하는 것으로, 상기 대상물체는 컨베이어 벨트 등에 의하여 이동되는 것일 수 있다. 정지상태가 아닌 이동하는 상태에서 치수 측정이 가능하므로, 빠른 제조 공정을 구현할 수 있다.The in-line dimension measuring apparatus measures the dimensions of the target object in a moving state, that is, in a non-stop state, and the target object may be moved by a conveyor belt or the like. Since dimension measurement is possible in a moving state rather than a stationary state, a fast manufacturing process can be implemented.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 구성요소를 가지며, 현재 개발 중인 제품의 개념적인 구조는 도 2에 도시되어 있다. 즉, 도 2와 같이, 대상물체는 좌우 방향으로 이동하면서 상기 대상물체를 인라인 방식으로 공급하게 되며, 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치(100)는 인라인 방식으로 공급되는 상기 대상물체를 촬영하여 치수를 측정하는 것일 수 있다.1 and 2 together, the inline dimension measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has the components as shown in FIG. 1, and the conceptual structure of a product currently under development is shown in FIG. is shown. That is, as shown in FIG. 2 , the target object is supplied in an in-line manner while moving in the left-right direction, and the in-line dimension measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention provides the target object supplied in an in-line manner. It may be to measure the dimensions by taking a picture.

상기 텔레센트릭(telecentric) 조명(110)은 상기 대상물체의 전면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 조명을 조사하는 것일 수 있다.The telecentric illumination 110 may be to irradiate parallel illumination from the front side of the target object toward the target object.

텔레센트릭(telecentric)이란 평행한 거리에 관계없이 평행한 빛을 주고받을 수 있는 시스템을 의미한다. 즉, 텔레센트릭 조명은 투영렌즈의 초점에 조리개를 맞추어 상의 배율 변화에 기인하는 상의 변형을 방지하는 조명으로 치수 오차가 생기지 않는 특징을 가지며, 텔레센트릭 렌즈는 입사동(Entrance Pupil) 또는 출사동(Exit Pupil)이 무한원(無限遠)에 있는 혼합 렌즈이다. 이는 주광선이 계의 앞이나 뒤에서 축과 평행을 이룬다는 것을 의미한다.Telecentric refers to a system that can transmit and receive parallel light regardless of a parallel distance. That is, telecentric illumination is lighting that prevents image deformation due to change in magnification of the image by adjusting the aperture to the focal point of the projection lens, and has a feature that does not cause dimensional errors, and telecentric lenses have the entrance pupil or exit pupil A mixed lens whose Exit Pupil is at infinity. This means that the chief ray is parallel to the axis at the front or back of the system.

상기 후면 조명(120)은 상기 대상물체의 후면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 초록색 조명을 조사하는 것일 수 있다. 특히, 상기 대상물체의 에지 라인(Edge Line)을 검출할 수 있도록 후면에서 평행한 광을 조사하는 것일 수 있다.The back light 120 may be to irradiate a parallel green light from the rear surface of the target object toward the target object. In particular, parallel light may be irradiated from the rear side to detect an edge line of the target object.

상기 텔레센트릭 렌즈(telecentric lens, 130)는 상기 대상물체에서 반사된 빛을 카메라로 전달하기 위한 것일 수 있다. 상기 대상물체에 대한 정확한 치수를 측정하기 위해서는 평행한 빛을 카메라로 전달하는 것이 필수적으로 요구되기 때문이다.The telecentric lens 130 may be for transmitting light reflected from the target object to the camera. This is because, in order to measure the exact dimensions of the target object, it is essential to transmit parallel light to the camera.

이에 따라, 상기 텔레센트릭 렌즈(130)는 고정된 초점을 갖는 것으로, 평행한 빛을 상기 카메라로 전달하는 것일 수 있다.Accordingly, the telecentric lens 130 has a fixed focus, and may transmit parallel light to the camera.

상기 텔레센트릭 렌즈(130)는 4 종류의 배율 변환이 가능한 것일 수 있으며, 상기 4 종류의 배율은 1배, 2배, 4배 및 8배 중에서 선택 가능한 것일 수 있다. 또한, 상기 선택된 배율에 따라 치수 측정값을 보정하는 것일 수 있다.The telecentric lens 130 may be capable of converting 4 types of magnifications, and the 4 types of magnifications may be selectable from 1x, 2x, 4x, and 8x. In addition, the dimensional measurement value may be corrected according to the selected magnification.

예를 들어, 상기 카메라(140)에서 촬영한 영상에서의 치수와 상기 대상물체의 치수를 실측한 값을 비교하여 변환 테이블을 완성한 경우에, 상기 텔레센트릭 렌즈(130)에서 1배의 배율을 선택한 경우에는 상기 변환 테이블을 그대로 이용하여 상기 대상물체의 치수를 결정할 수 있지만, 배율이 4배인 경우에는 상기 변환 테이블의 값에 4배에 해당하는 보정값을 적용해야 상기 대상물체의 치수를 결정할 수 있을 것이기 때문이다.For example, when the conversion table is completed by comparing the dimensions in the image captured by the camera 140 and the measured dimensions of the target object, the telecentric lens 130 obtains a magnification of 1x. When selected, the dimensions of the object can be determined by using the conversion table as it is, but when the magnification is 4 times, a correction value corresponding to 4 times the value of the conversion table must be applied to determine the dimensions of the object because there will be

상기 카메라(140)는 상기 텔레센트릭 렌즈(130)를 통과한 평행한 빛을 제공받아 상기 대상물체를 촬영하는 것일 수 있으며, 촬영된 영상에 상기 변환 테이블 값을 적용하여 상기 대상물체의 치수를 결정하는 것일 수 있다.The camera 140 may be provided with parallel light passing through the telecentric lens 130 to photograph the target object, and apply the conversion table value to the captured image to determine the dimensions of the target object may be deciding

상기 고정 스테이지(150)는 상기 텔레센트릭 조명(110), 후면 조명(120), 텔레센트릭 렌즈(130) 및 카메라(140)를 고정시키기 위한 것일 수 있다. 즉, 상기 고정 스테이지(150)가 필요한 이유는 상기 텔레센트릭 조명(110), 후면 조명(120), 텔레센트릭 렌즈(130) 및 카메라(140)가 촬영 방향에 대하여 어긋나지 않은 위치에 있어야 상기 대상물체의 정확한 측정이 가능하기 때문이다.The fixing stage 150 may be for fixing the telecentric light 110 , the rear light 120 , the telecentric lens 130 , and the camera 140 . That is, the reason why the fixed stage 150 is necessary is that the telecentric light 110 , the rear light 120 , the telecentric lens 130 , and the camera 140 must be positioned so as not to deviate from the shooting direction. This is because accurate measurement of the target is possible.

한편, 상기 텔레센트릭 조명(110), 텔레센트릭 렌즈(130) 및 카메라(140)는 상기 고정 스테이지(150) 상에서 상기 대상물체 방향으로 직선 이동이 가능한 것일 수 있다. 평행한 광을 이용하여 촬영 및 치수 측정을 수행하므로, 상기 고정 스테이지(150) 상에서의 상기 대상물체 방향으로 직선 이동을 하여도 촬영 및 치수 측정에 영향이 없기 때문이다.Meanwhile, the telecentric lighting 110 , the telecentric lens 130 , and the camera 140 may be capable of linear movement on the fixed stage 150 in the direction of the target object. This is because, since photographing and dimension measurement are performed using parallel light, even if the object is linearly moved on the fixed stage 150 in the direction of the target object, photographing and dimension measurement are not affected.

상기 카메라(140)는 상기 대상물체의 에지 라인(Edge Line)을 검출하여, 상기 대상물체의 치수 및 각도를 측정하는 것일 수 있다. 상기 텔레센트릭 렌즈(130)는 상기 대상물체에서 반사된 평행한 빛을 카메라(140)로 전달하게 되며, 상기 후면 조명(120)에서 평행한 빛을 상기 카메라(140) 방향으로 조사하게 된다. 상기 대상물체에 대한 정확한 치수를 측정하기 위해서는 상기 카메라(140)에서 평행한 빛을 전달받는 것이 필수적으로 요구되기 때문이다.The camera 140 may detect an edge line of the target object and measure a dimension and an angle of the target object. The telecentric lens 130 transmits the parallel light reflected from the target to the camera 140 , and irradiates the parallel light from the rear light 120 in the direction of the camera 140 . This is because it is essential to receive parallel light from the camera 140 in order to measure an accurate dimension of the target object.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치(100)는 도 3(a)와 같이 대상물체의 외경, 단차 및 폭을 측정할 수 있고, 도 3(b)와 같이 원의 중심 간의 거리, 점과 직선 간의 거리 및 교점 거리를 측정할 수 있으며, 도 3(c)과 같이 일정한 주기로 반복되는 피치 등을 측정할 수 있으며, 도 3(d)와 같이 교점 위치에 따른 높이, 위치 및 좌표를 측정할 수 있을 것이다.Referring to FIG. 3 , the in-line dimension measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may measure the outer diameter, step, and width of the target object as shown in FIG. 3( a ), and as shown in FIG. 3( b ). It is possible to measure the distance between the centers of circles, the distance between points and straight lines, and the distance between the points of intersection, and as shown in FIG. You will be able to measure height, position and coordinates.

한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치(100)는 도 4(a)와 같이 스프링의 외경, 피치 및 각도를 측정할 수 있으며, 도 4(b)와 같이 니들(needle) 밸브의 외경, 전체 길이 및 선단 각도를 측정할 수 있으며, 도 4(c)와 같이 풀이의 홈 피치 및 V홈 각도를 측정할 수 있을 것이다.Meanwhile, referring to FIG. 4 , the in-line dimension measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may measure the outer diameter, pitch, and angle of the spring as shown in FIG. 4(a), and FIG. 4(b) and As such, it is possible to measure the outer diameter, overall length, and tip angle of the needle valve, and it will be possible to measure the groove pitch and V groove angle of the solution as shown in FIG. 4(c).

또한, 도 4(d)와 같이 O링의 진원도 및 두께를 측정할 수 있을 것이며, 도 4(e)와 같이 렌즈의 직경 및 높이를 측정할 수 있을 것이며, 도 4(f)와 같이 페트병의 외경 및 거리를 측정할 수 있을 것이다.In addition, it will be possible to measure the roundness and thickness of the O-ring as shown in Fig. 4(d), the diameter and height of the lens may be measured as shown in Fig. 4(e), and the plastic bottle as shown in Fig. 4(f). You will be able to measure the outer diameter and distance.

본 발명의 일실시예에 따른 인라인 치수 측정 장치(100)에서 상기 대상물체가 이동하는 속도는 상기 카메라(140)의 촬영 속도에 따라 결정되는 것일 수 있다. 공정 속도를 최대로 형성하기 위해서는 상기 카메라(140)의 촬영 속도에 맞게 상기 대상물체를 계속 공급해야 하기 때문이다.In the inline dimension measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the moving speed of the target object may be determined according to the photographing speed of the camera 140 . This is because, in order to form the maximum process speed, the target object must be continuously supplied according to the photographing speed of the camera 140 .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand For example, those skilled in the art may change the material, size, etc. of each component according to the field of application, or combine or substitute the disclosed embodiments in a form not explicitly disclosed in the embodiment of the present invention, but this is also It does not depart from the scope of the invention. Therefore, the embodiments described above are not to be understood as illustrative and limiting in all respects, and it should be said that these modified embodiments are included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

100: 인라인 치수 측정 장치
110: 텔레센트릭(telecentric) 조명
120: 후면 조명
130: 텔레센트릭(telecentric) 렌즈(lens)
140: 카메라
150: 고정 스테이지
100: inline dimension measuring device
110: telecentric lighting
120: back light
130: telecentric (telecentric) lens (lens)
140: camera
150: fixed stage

Claims (8)

대상물체가 이동하는 인라인 상태에서 상기 대상물체의 치수를 측정하는 인라인 치수 측정 장치에 있어서,
상기 대상물체의 전면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 조명을 조사하는 텔레센트릭(telecentric) 조명;
상기 대상물체의 후면에서 상기 대상물체를 향하여 평행한 초록색 조명을 조사하는 후면 조명;
상기 대상물체에서 반사된 빛을 카메라로 전달하기 위한 텔레센트릭(telecentric) 렌즈(lens);
상기 텔레센트릭 렌즈를 통과한 평행한 빛을 제공받아 상기 대상물체를 촬영하는 카메라; 및
상기 텔레센트릭 조명, 후면 조명, 텔레센트릭 렌즈 및 카메라를 고정시키기 위한 고정 스테이지;
를 포함하는 인라인 치수 측정 장치.
In the in-line dimension measuring device for measuring the dimension of the target object in an in-line state in which the target object moves,
Telecentric illumination for irradiating parallel illumination toward the target from the front of the target;
a rear light irradiating parallel green light from the rear surface of the object toward the object;
a telecentric lens for transmitting the light reflected from the target to the camera;
a camera receiving the parallel light passing through the telecentric lens and photographing the target object; and
a fixing stage for fixing the telecentric light, the rear light, the telecentric lens and the camera;
An in-line dimensioning device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 텔레센트릭 렌즈는 고정된 초점을 갖는 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
According to claim 1,
The telecentric lens is an inline dimension measuring device, characterized in that it has a fixed focus.
제1항에 있어서,
상기 텔레센트릭 렌즈는 4 종류의 배율 변환이 가능한 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
According to claim 1,
The telecentric lens is an inline dimension measuring device, characterized in that four types of magnification conversion is possible.
제3항에 있어서,
상기 4 종류의 배율은 1배, 2배, 4배 및 8배 중에서 선택 가능한 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
4. The method of claim 3,
The four types of magnification are 1x, 2x, 4x, and 8x.
제4항에 있어서,
상기 선택된 배율에 따라 치수 측정값을 보정하는 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
5. The method of claim 4,
The inline dimension measuring device, characterized in that correcting the dimension measurement value according to the selected magnification.
제1항에 있어서,
상기 텔레센트릭 조명, 텔레센트릭 렌즈 및 카메라는 상기 고정 스테이지상에서 상기 대상물체 방향으로 직선 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
According to claim 1,
The telecentric illumination, the telecentric lens and the camera are in-line dimension measuring apparatus, characterized in that it is possible to linearly move in the direction of the target on the fixed stage.
제1항에 있어서,
상기 카메라는 상기 대상물체의 에지 라인(Edge Line)을 검출하여, 상기대상물체의 치수 및 각도를 측정하는 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
According to claim 1,
The camera detects an edge line (Edge Line) of the object to measure the size and angle of the object in-line dimension measuring apparatus.
제1항에 있어서,
상기 대상물체가 이동하는 속도는 상기 카메라의 촬영 속도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 인라인 치수 측정 장치.
According to claim 1,
The in-line dimension measuring apparatus, characterized in that the speed at which the target object moves is determined according to the photographing speed of the camera.
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