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KR101660481B1 - Vision Checking Method for Distinction of Front/Reverse Side in Compression Ring and the Apparatus therefor - Google Patents

Vision Checking Method for Distinction of Front/Reverse Side in Compression Ring and the Apparatus therefor Download PDF

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KR101660481B1
KR101660481B1 KR1020160011208A KR20160011208A KR101660481B1 KR 101660481 B1 KR101660481 B1 KR 101660481B1 KR 1020160011208 A KR1020160011208 A KR 1020160011208A KR 20160011208 A KR20160011208 A KR 20160011208A KR 101660481 B1 KR101660481 B1 KR 101660481B1
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KR
South Korea
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laser
compression ring
line
inspection
pattern
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KR1020160011208A
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Korean (ko)
Inventor
최봉석
Original Assignee
최봉석
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Publication date
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Abstract

본 발명은 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 압축링의 전후면을 판별하는 비젼 검사방법 및 장치에 관한 것으로서, 그 목적은 사면을 통한 압축링의 전후면 판별시 고가의 3D 레이저 레인지 파인더와 고사양의 운영컴퓨터를 이용한 3D 이미지 분석을 하지 않고도 매우 정밀한 판별이 가능하고 현장 환경에 따른 오차 범위를 크지 않도록 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 저사양의 운영컴퓨터에서도 매우 빠르게 구동되면서 정밀도를 획기적으로 향상시켜 작업효율성이 매우 높고 불량을 미연에 방지하여 국산제품의 품질향상 및 고가의 검사장비의 국산화와 국내 산업발전에 이바지할 수 있는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용하여, 장치를 준비하는 준비단계(S10), 제품투입단계(S20), 라인 레이저 조사단계(S30), 이미지 획득단계(S40), 레이저 패턴 획득단계(S50), 레이저 패턴 분석단계(S60), 판별단계(S70), 처리단계(S100);를 포함하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 그 장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
The present invention relates to a vision inspection method and apparatus for discriminating the front and back surfaces of a compression ring through a 2D image inspection using a line laser and a laser pattern inspection program. The object of the present invention is to provide a 3D laser range It is possible to distinguish very precisely without 3D image analysis using finder and high-end operating computer, and 2D image inspection using line laser and laser pattern inspection program so that error range according to field environment is not large, It improves the quality of domestic products and prevents the defect to be done beforehand by dramatically improving precision while being driven. It is the vision inspection method for identifying the front and back sides of compression ring that can contribute to domestic industrial development and domestic industrial development of expensive inspection equipment. And an apparatus .
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of preparing a device (S10), introducing a product (S20), irradiating a line laser (S30) , A laser pattern acquiring step (S50), a laser pattern analyzing step (S60), a discriminating step (S70), and a processing step (S100). It is essential.

Description

압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 장치{Vision Checking Method for Distinction of Front/Reverse Side in Compression Ring and the Apparatus therefor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vision inspection method and apparatus for identifying front and rear faces of a compression ring,

본 발명은 라인 레이저와 레이저 방향확인 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 압축링의 전후면을 판별하는 비젼 검사방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사면을 통한 압축링의 전후면 판별시 고가의 3D 레이저 레인지 파인더와 고사양의 운영컴퓨터를 이용한 3D 이미지 분석을 하지 않고도 매우 정밀한 판별이 가능하고 현장 환경에 따른 오차 범위를 크지 않도록 라인 레이저와 레이저 방향확인 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 저사양의 운영컴퓨터에서도 매우 빠르게 구동되면서 정밀도를 획기적으로 향상시켜 작업효율성이 매우 높고 불량을 미연에 방지하여 국산제품의 품질향상 및 고가의 검사장비의 국산화와 국내 산업발전에 이바지할 수 있는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vision inspection method and apparatus for discriminating front and rear faces of a compression ring through a 2D image inspection using a line laser and a laser direction confirmation program, and more particularly, It is possible to distinguish very precisely without analyzing 3D image using rangefinder and high-end operating computer, and it is possible to perform 2D image inspection using line laser and laser direction confirmation program so that error range according to field environment is not large, It improves the precision and improves the precision of the product. It prevents the defect in advance and improves the quality of the domestic product. It can make the inspection of the front and rear sides of the compression ring that can contribute to the domestic industrial development and the domestic industry. ≪ / RTI >

일반적으로 압축링(Compression Rings)은, 피스톤에 사용되는 3~4개의 피스톤 링 중 피스톤의 가장 상부에 둘러져 결합되는 2개의 링으로 피스톤과 함께 왕복운동을 하면서 가스의 누설을 방지함과 동시에 엔진오일을 긁어 수거하고 폭발열을 실린더에 전도시키는 역할을 담당한다. Compression Rings are generally two or three rings of three or four piston rings used in a piston, which are connected to the top of the piston. The two rings are reciprocating with the piston while preventing gas leakage. It scrapes and discharges the explosion heat to the cylinder.

이러한 압축링은, 왕복운동시 실린더 내부의 마모를 방지함과 동시에 가스누설 방지 및 엔진오일 수거를 겸해야 하므로 도 1에서 보는 바와 같이 실린더 내부와 맞닿는 외주면에 챔퍼(Chamfer) 또는 사면(斜面, Bevel)을 정밀하게 형성하여야 한다.This compression ring is required to prevent wear of the inside of the cylinder during the reciprocating motion and to prevent gas leakage and to collect engine oil. Therefore, as shown in FIG. 1, chamfering or beveling is performed on the outer circumferential surface, Should be precisely formed.

상기 압축링의 외주면에 형성되는 이러한 챔퍼 또는 사면은 0.05 ~ 0.4 mm 이내로 폭이 매우 좁아 육안으로 식별이 안되는 문제점이 있어, 외주면에 챔퍼 또는 사면을 형성시 내주면에도 0.3 ~ 0.9 mm의 보다 폭이 넓은 사면을 형성하여 육안 식별을 용이토록 제조하고 있지만 이 또한 육안으로 식별이 용이하지 않아 문제점이 있었다.The chamfer or slope formed on the outer circumferential surface of the compression ring has a problem that the width is very narrow within 0.05 to 0.4 mm and is not visually distinguishable. When chamfers or slopes are formed on the outer circumferential surface, the inner circumferential surface has a wider slope of 0.3 to 0.9 mm And thus it is not easy to identify with the naked eye.

이렇게 압축링에 사면을 형성하여 반지름방향의 두께가 얇아지는 쪽은 '전면'으로 하고, 반지름방향의 두께에 변화가 없는 쪽은 '후면'으로 판별한 뒤, '전면'에 "Y"표시로 레이저 마킹을 하여 전면임을 표기하고, 도 2에서 보는 바와 같이 피스톤에 조립시 '전면'이 피스톤헤드측을 향하도록 결합되어야 한다.In this case, the slit is formed in the compression ring so that the thinner side in the radial direction is referred to as the "front side", the side in which the thickness in the radial direction is not changed is referred to as the "rear side" Marking is carried out to indicate that the front surface is to be coupled with the 'front' facing the piston head side when assembled to the piston, as shown in FIG.

이와 같이 결합된 압축링(60)은 도 2a에서 보는 바와 같이 압축,배기시에 연소실을 가압하면서 피스톤(70)이 상승하게 되는데 압축링(60)은 챔퍼 또는 사면의 경사에 의해 적은 마찰을 받으며 상승하게 되고, 도 2b에서 보는 바와 같이 흡입,폭발시에는 연소실을 확장시키며 피스톤(70)이 하강하게 되는데 압축링(60)의 저면이 실린더(71) 내벽에 밀착되면서 마찰이 증가되고 엔진오일을 아래로 긁어 내리는 작용을 하게 된다.2A, the piston 70 is raised while pressing the combustion chamber during compression and exhaustion. The compression ring 60 is subjected to a small friction due to a slope of a chamfer or a slope, As shown in FIG. 2B, the piston 70 is lowered by expanding the combustion chamber at the time of suction and explosion. The bottom surface of the compression ring 60 is closely attached to the inner wall of the cylinder 71 to increase the friction, It will work.

만일, 압축링의 전후면 판별이 잘못되어 반대로 조립된다면, 도 3a에서 보는 바와 같이 압축,배기시에 연소실을 가압하면서 피스톤(70)이 상승시 압축링(60)의 상면이 실린더(71) 내벽에 밀착되면서 마찰이 증가되고 내벽을 마모시키게 된다. 또한, 도 3b에서 보는 바와 같이 흡입,폭발시에는 연소실을 확장시키며 피스톤(70)이 하강하게 되는데 압축링(60)은 챔퍼 또는 사면의 경사에 의해 적은 마찰을 받으며 하강하게 되어 엔진오일을 제대로 긁어 내리지 못하고 연소실에 유입되게 된다.3A, when the piston 70 rises while pressing the combustion chamber during compression and exhaustion, the upper surface of the compression ring 60 is closely attached to the inner wall of the cylinder 71 Friction is increased and the inner wall is worn. As shown in FIG. 3B, when the engine is sucked or exploded, the piston 70 is lowered by expanding the combustion chamber. The compression ring 60 is lowered by a slope of the chamfer or slope and descends, And it flows into the combustion chamber.

따라서, 압축링의 전후면 판별이 잘못되어 반대로 조립된다면, 엔진의 출력은 저하되고 압축링과 실린더 내면의 마모가 촉진되므로 엔진오일의 연소실 유입이 발생되어 엔진오일의 급격한 소모와 엔진오일의 발화현상으로 연소실내 슬러지가 발생되며 열전도율의 저하로 인한 피스톤의 온도가 상승되다가 피스톤 융착, 엔진 과열 또는 엔진 폭발 등의 결과를 초래한다.Therefore, if the front and rear faces of the compression ring are incorrectly assembled in the opposite direction, the output of the engine is lowered and the compression ring and the inner surface of the cylinder are abraded to promote the inflow of the engine oil into the combustion chamber. As a result, Sludge is generated and the temperature of the piston is increased due to the decrease of the thermal conductivity, resulting in piston fusion, engine overheating or engine explosion.

이렇게, 압축링의 전후면 판별은 매우 중요한데, 내주면에 형성된 폭이 넓은 사면도 육안 식별시 식별이 곤란하여 오차 범위가 크고 인건비가 상승됨에 따라 자동화 요구가 많았다.In this way, it is very important to determine the front and rear sides of the compression ring, and it is difficult to identify the wide slope formed on the inner circumference when the naked eye is identified, so that the error range is large and the labor cost is increased.

종래 압축링의 전후면을 판별하는 비젼 검사장치로는, LED 조명을 이용한 2D 이미지 검사와 3D 레이저 레인지 파인더를 이용한 검사가 대표적이다.As a vision inspection apparatus for discriminating the front and rear surfaces of conventional compression rings, 2D image inspection using LED illumination and inspection using a 3D laser range finder are representative.

이중 LED 조명을 이용한 2D 이미지 검사장치(101)는 도 4에서 보는 바와 같이 LED 조명(150)을 검사체인 압축링(160)에 비추고 상부 중앙에 있는 카메라(120)에서 얻어진 2D 이미지를 통하여 압축링(160)의 전후면을 판별하게 되는데, 이러한 검사는 장비를 매우 저렴하게 조성할 수 있는 장점이 있으나 조명의 밝기, 진동 등의 현장의 환경 및 상황에 따라 검사결과의 정확도 편차가 매우 심하고 반복에 따라 오차발생율이 증가되는 문제점이 있으며 검사체의 표면에 묻은 얼룩, 이물질에 따라 결과가 상이하고 제품의 소재에 따른 영향도 커서 압축링의 전후면 검사결과의 신뢰도가 매우 낮아 문제점이 있었다.The 2D image inspection apparatus 101 using the double LED illuminates the LED illumination 150 to the inspection ring 160 and the 2D image obtained from the camera 120 at the upper center, ). However, the accuracy of the inspection results is very variable according to the environment and the situation of the lighting such as brightness and vibration of the light. However, There is a problem in that the incidence rate is increased and the results are different according to the stain and foreign matter on the surface of the inspection object and the influence of the material of the product is also great so that the reliability of the front and rear inspection results of the compression ring is very low.

또한, 상기 3D 레이저 레인지 파인더를 이용한 검사장치(102)는, 도 5에서 보는 바와 같이 3천만원 이상되는 고가의 장비로서 특정 레이저를 검사체에 조사한 뒤 되돌아오는 레이저를 받아 거리를 정밀하게 측정함으로써 검사체의 표면형상을 프로파일 형식으로 이미지화하여 검사체의 단차 및 높이 등을 확인함으로 압축링의 전후면을 검사할 수 있지만, 지나치게 고가인 외산장비로서 국산화의 여지가 있었다.
As shown in FIG. 5, the inspection apparatus 102 using the 3D laser rangefinder is an expensive apparatus having a cost of 30 million won or more as shown in FIG. 5, irradiating a specific laser to the inspection object, receiving the returning laser, It is possible to inspect the front and rear faces of the compression ring by imaging the surface shape of the body in a profile format and checking the step height and height of the inspection body. However, there is room for localization as an excessively expensive foreign equipment.

대한민국 등록특허번호 제10-742003호(출원일: 2006년 5월 2일), 발명의 명칭: "표면 결함 검사 방법 및 장치"Korean Patent No. 10-742003 filed on May 2, 2006, entitled "Method and Apparatus for Inspection of Surface Defects" 대한민국 등록특허번호 제10-382439호(출원일: 2000년 1월 25일), 발명의 명칭: "레인지 파인더 장치와 카메라"Korean Patent No. 10-382439 filed on January 25, 2000, entitled "Range finder device and camera"

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 사면을 통한 압축링의 전후면 판별시 고가의 3D 레이저 레인지 파인더와 고사양의 운영컴퓨터를 이용한 3D 이미지 분석을 하지 않고도 매우 정밀한 판별이 가능하고 현장 환경에 따른 오차 범위를 크지 않도록 라인 레이저와 레이저 방향확인 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 저사양의 운영컴퓨터에서도 매우 빠르게 구동되면서 정밀도를 획기적으로 향상시켜 작업효율성이 매우 높고 불량을 미연에 방지하여 국산제품의 품질향상 및 고가의 검사장비의 국산화와 국내 산업발전에 이바지할 수 있는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a 3D laser range finder capable of highly precise discrimination without 3D image analysis using an expensive 3D laser range finder and a high-grade operating computer when discriminating the front and rear faces of a compression ring through slopes And 2D image inspection using a line laser and a laser direction check program so that the error range according to the field environment is not large, the operation computer is operated very quickly in the low-end operating computer, and the precision is remarkably improved, so the work efficiency is very high and the defect is prevented in advance It is an object of the present invention to provide a vision inspection method and apparatus for improving the quality of domestic products, localization of expensive inspection equipment, and identification of the front and rear faces of compression rings, which can contribute to domestic industrial development.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 라인 레이저 프로젝터(10)와 카메라(20)와 운영컴퓨터(40)와 모니터(41)를 미리 정한 위치에 설치하고 레이저 방향확인 프로그램(30)을 구동하는 준비단계(S10)와; 검사체인 압축링(60)을 컨베이어에 의해 기설정된 검사위치로 이송시키는 제품투입단계(S20)와; 라인 레이저 프로젝터(10)에서 압축링의 전후면 중 일측면에 반지름방향으로 압축링을 가로지르는 라인 레이저를 조사하는 라인 레이저 조사단계(S30)와; 일정각도에 설치된 카메라(20)에서 라인 레이저가 조사된 압축링(60)을 촬영하여 레이저조사 이미지를 얻어 운영컴퓨터(40)로 전송하는 레이저조사 이미지 획득단계(S40)와; 전송된 레이저조사 이미지로부터 라인 레이저의 패턴을 얻는 패턴 획득단계(S50)와; 상기 얻어진 레이저 패턴을 레이저 패턴검사 프로그램(30)으로 분석하는 레이저 패턴 분석단계(S60)와; 상기 분석된 패턴으로부터 얻어진 정보를 이용하여 압축링의 전면, 후면 또는 재검사를 판정하고 결과를 모니터(41)에 표시하는 판별단계(S70)와; 상기 판별된 결과에 따라 압축링을 그대로, 회전 또는 재검사시키는 처리단계(S100);를 포함하며, 모든 단계에서 진행 중 오류가 발생되는 경우 해당 압축링은 재검사로 판정되는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method of controlling a laser beam projector, comprising: providing a line laser projector (10), a camera (20), an operating computer (40) and a monitor (41) (S10); (S20) of transferring the compression ring (60) of the inspection chain to a predetermined inspection position by a conveyor; A line laser irradiation step (S30) of irradiating a line laser across the compression ring in a radial direction on one side of the front and rear surfaces of the compression ring in the line laser projector (10); A laser irradiation image acquiring step (S40) of photographing the compression ring (60) irradiated with the line laser from the camera (20) installed at a predetermined angle, and obtaining the laser irradiation image and transmitting the laser irradiation image to the operation computer (40); A pattern obtaining step (S50) of obtaining a pattern of the line laser from the transmitted laser irradiation image; A laser pattern analysis step (S60) of analyzing the laser pattern obtained by the laser pattern inspection program (30); (S70) of determining the front, back, or re-inspecting of the compression ring using the information obtained from the analyzed pattern, and displaying the result on the monitor 41; And a processing step (S100) of rotating or re-inspecting the compression ring in accordance with the discriminated result, wherein the compression ring is judged as a retest when an error occurs in progress at every step. And the object of the present invention is achieved.

또한, 상기 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법에 있어서, 상기 레이저 패턴 분석단계(S60)는, 얻어진 레이저 패턴으로부터 압축링의 면 직전 영역을 검색의 기준이 되는 'Base 영역(32)'으로 설정하는 Base 영역 설정단계(S61)와; 상기 Base 영역 내에서 검색된 패턴이 끝나는 부분에 레이저 패턴과 직각인 '수직선(33)'을 획득하는 수직선 획득단계(S62)와; 상기 얻어진 수직선 다음에 발견되는 레이저 패턴 영역에 'Mask 영역(34)'을 설정하는 Mask 영역 설정단계(S63)와; 상기 설정된 Mask 영역 내에서 수직선(33)과 직각인 레이저 패턴을 검색하여 '중심선(35)'을 획득하는 중심선 획득단계(S64)와; 상기 중심선으로부터 이탈되는 레이저 패턴을 검색하여 '검사영역(36)'을 설정하는 검사영역 설정단계(S65)와; 상기 검사영역 내에서 기울기를 갖는 '사선(37)'을 획득하는 사선 획득단계(S66)와; 상기 얻어진 사선의 기울기 및 길이를 측정하는 사선 측정단계(S67);를 포함하는 것이 바람직하다.In the vision inspection method for discriminating the front and back sides of the compression ring, the laser pattern analysis step S60 is a step of setting the region immediately before the compression ring from the obtained laser pattern as a base region 32 A base region setting step S61; A vertical line obtaining step (S62) of obtaining a 'vertical line (33)' perpendicular to the laser pattern at the end of the pattern searched in the base area; A mask area setting step (S63) of setting a 'mask area (34)' in a laser pattern area found after the obtained vertical line; A center line acquiring step (S64) of acquiring a center line (35) by searching a laser pattern perpendicular to the vertical line (33) in the set mask area; An inspection area setting step (S65) of searching for a laser pattern deviating from the center line and setting a 'inspection area (36)'; A slant line acquiring step (S66) of acquiring a slanting line (37) having a slope in the inspection area; And a slant line measuring step (S67) of measuring the slope and the length of the obtained slant line.

또한, 상기 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법에 있어서, 상기 사선 획득단계(S66)에서, 사선을 획득할 수 없을 경우 검사면을 '후면'으로 판정하고 판별단계(S70)로 이행하며; 상기 판별단계(S70)에서, 획득된 사선의 정보에서 사선의 기울기 및 길이가 모두 만족되면 '전면'으로 판정하고, 사선의 길이가 미달되면 '후면'으로 판정하는 것이 바람직하다.In the method of inspecting the front and back sides of the compression ring, if the oblique line can not be obtained in the oblique line acquiring step (S66), it is determined that the inspection surface is 'rear side' and the process proceeds to a discrimination step (S70); In the determining step S70, it is preferable to determine 'front side' if the oblique slope and the length of the oblique line are all satisfied in the information of the obtained oblique line, and to determine 'rear side' if the oblique line length is short.

또한, 상기 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법에 있어서, 상기 준비단계(S10)에서, 일정위치에 LED 조명(50)을 추가로 설치하는 LED 조명 준비단계(S11)를 포함하고; 상기 판별단계(S70)와 처리단계(S100) 사이에, LED 조명이 조사된 압축링(60)을 촬영하여 얻어진 LED조명 이미지를 분석하는 LED 조명 이미지 분석단계(S80)와 LED 조명 이미지 판별단계(S90)를 더 포함하되; 상기 LED 조명 이미지 분석단계(S80)는, LED 조명(50)에 전원을 인가하고 압축링(60)에서 조명을 조사하는 LED 조사단계(S81)와; 상기 LED 조명이 조사된 압축링(60)을 촬영하여 LED조명 이미지를 얻어 운영컴퓨터(40)로 전송하는 LED 조명 이미지 획득단계(S82)와; 전송된 LED조명 이미지로부터 표면과 측면의 반지름방향의 길이를 측정하는 길이 측정단계(S83);를 포함하고, 상기 LED 조명 이미지 판별단계(S90)는, 상기 길이 측정단계(S83)에서 얻어진 표면과 측면의 길이를 기입력된 정보와 대조하여 압축링의 전후면을 판별하고 결과를 모니터(41)에 표시하되, 상기 판별단계(S70)의 결과와 상기 LED 조명 이미지 판별단계(S80)의 결과가 상이할 경우 재검사를 위해 처리단계(S100)로 이행하는 것이 바람직하다.In the method of inspecting the front and back sides of the compression ring, the method further includes an LED lighting preparation step (S11) of additionally providing an LED illumination (50) at a predetermined position in the preparation step (S10); An LED illumination image analysis step S80 and an LED illumination image determination step S90 for analyzing the LED illumination image obtained by photographing the compression ring 60 irradiated with LED illumination are performed between the discrimination step S70 and the processing step S100, ); The LED illumination image analysis step S80 includes an LED illumination step S81 for applying power to the LED illumination 50 and illuminating the illumination at the compression ring 60; An LED illumination image acquisition step (S82) of photographing the compression ring (60) irradiated with the LED illumination and obtaining an LED illumination image and transmitting the LED illumination image to the operation computer (40); And a length measuring step (S83) of measuring a length in a radial direction of a surface and a side surface from the transmitted LED illumination image, wherein the LED illumination image discriminating step (S90) comprises the steps of: The result of the discrimination step S70 and the result of the LED lighting image discrimination step S80 are different from each other, It is preferable to proceed to the processing step S100 for re-inspection.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치에 있어서, 검사체인 압축링의 전후면 중 일측면에 반지름방향으로 압축링을 가로지르는 라인 레이저를 조사하는 라인 레이저 프로젝터(10)와; 라인 레이저가 조사된 압축링을 일정각도로 기울어진 측면에서 촬영하여 레이저조사 이미지를 전송하는 카메라(20)와; 레이저조사 이미지로부터 레이저 패턴을 분석하여 압축링의 전후면을 판별하는 레이저 패턴검사 프로그램(30)과; 상기 레이저 패턴검사 프로그램(30)이 설치되어 상기 카메라(20)에서 전송받은 레이저조사 이미지로부터 판별된 결과를 모니터(41)로 전송하고 결과에 따라 제어명령을 전달하는 운영컴퓨터(40);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vision inspection apparatus for identifying front and back surfaces of a compression ring, comprising: a line laser projector (10) for irradiating a line laser across a compression ring in a radial direction, Wow; A camera (20) for photographing the compression ring irradiated by the line laser at a side inclined at an angle and transmitting the laser irradiation image; A laser pattern inspection program (30) for analyzing a laser pattern from a laser irradiation image to discriminate front and rear faces of the compression ring; And an operation computer 40 installed with the laser pattern inspection program 30 and transmitting a result discriminated from the laser irradiation image received from the camera 20 to the monitor 41 and delivering a control command according to the result The present invention provides a vision inspection apparatus for identifying the front and back surfaces of a compression ring.

또한, 상기 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치에 있어서, 상기 레이저 패턴검사 프로그램(30)은, 입력된 레이저조사 이미지로부터 압축링에 조사된 라인 레이저의 패턴을 획득하고 그 패턴을 분석하여 Base 영역(32)을 지정하며 지정된 Base 영역(32) 내 패턴을 분석하여 그와 직각인 수직선(33)을 얻고 Mask 영역(34)을 설정하며 설정된 Mask 영역(34) 내 패턴을 분석하여 중심선(35)을 얻고 검사영역(36)을 설정하며 설정된 검사영역(36) 내 패턴을 분석하여 사선(37)을 얻어 사선의 기울기 및 길이를 측정하여 압축링의 전후면을 판별하는 알고리즘을 포함하는 것이 바람직하다.In the vision inspection apparatus for discriminating the front and rear sides of the compression ring, the laser pattern inspection program 30 acquires a pattern of the line laser irradiated onto the compression ring from the input laser irradiation image, analyzes the pattern, The pattern in the designated base area 32 is analyzed to obtain a perpendicular line 33 perpendicular to the pattern and the mask area 34 is set and the pattern in the set mask area 34 is analyzed to determine the center line 35, And an algorithm for determining the front and rear faces of the compression ring by measuring the slope and the length of the slash line by obtaining the slash line 37 by analyzing the pattern in the set inspection area 36 by setting the inspection area 36. [

또한, 상기 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치에 있어서, 상기 라인 레이저 프로젝터(10)는 검사체인 압축링(60)의 직상방향에 설치되어 직하방향으로 라인 레이저를 조사하는 것이 바람직하다.
In the vision inspection apparatus for discriminating the front and rear sides of the compression ring, it is preferable that the line laser projector 10 is installed in the direction perpendicular to the compression ring 60, which is a test piece, and irradiates the line laser in the downward direction.

본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention are as follows.

사면을 통한 압축링의 전후면 판별시 고가의 3D 레이저 레인지 파인더와 고사양의 운영컴퓨터를 이용한 3D 이미지 분석을 하지 않고도 매우 정밀한 판별이 가능하고 현장 환경에 따른 오차 범위를 크지 않도록 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 저사양의 운영컴퓨터에서도 매우 빠르게 구동되면서 정밀도를 획기적으로 향상시켜 작업효율성이 매우 높고 불량을 미연에 방지하여 국산제품의 품질향상 및 고가의 검사장비의 국산화와 국내 산업발전에 이바지할 수 있는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 장치를 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
It is possible to distinguish very precisely without 3D image analysis using expensive 3D laser range finder and high-end operating computer when determining the front and rear sides of compression ring through slope, , It is possible to improve the quality of domestic products and to make high-priced inspection equipments by localization of domestic products and development of domestic industries. Which is a very useful invention capable of providing a vision inspection method and apparatus for discriminating the front and rear sides of compression rings that can contribute.

도 1 은 압축링을 보이는 사시도 및 부분확대도
도 2 는 압축링을 정상적으로 결합한 상태의 피스톤 운동시 개략 상태도
도 3 은 압축링을 반대로 결합한 상태의 피스톤 운동시 개략 상태도
도 4 는 종래의 LED 조명을 이용한 2D 이미지 검사의 개략도
도 5 는 종래의 3D 레이저 레인지 파인더를 이용한 검사의 개략도
도 6 은 본 발명의 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사의 개략도
도 7 은 본 발명을 적용한 검사 중 압축링의 전면에 조사된 라인 레이저와 카메라에서 얻어진 라인 레이저의 패턴을 보이는 사진
도 8 은 본 발명을 적용한 검사 중 압축링의 후면에 조사된 라인 레이저와 카메라에서 얻어진 라인 레이저의 패턴을 보이는 사진
도 9 는 본 발명을 적용한 검사 중 압축링의 전면에서 얻은 라인 레이저 패턴을 분석하여 전후면을 판별하는 과정을 보이는 사진
도 10 은 본 발명을 적용한 검사 중 압축링의 후면에서 얻은 라인 레이저 패턴을 분석하여 전후면을 판별하는 과정을 보이는 사진
도 11 은 본 발명의 압축링의 전면을 LED 조명을 이용한 2D 이미지 검사를 하는 사진
도 12 는 본 발명의 압축링의 후면을 LED 조명을 이용한 2D 이미지 검사를 하는 사진
도 13 은 본 발명을 적용한 비젼 검사과정을 보이는 순서도
도 14 은 본 발명의 검사과정 중 레이저 패턴 분석 단계를 보이는 순서도
도 15 은 본 발명의 검사과정 중 LED 조명 이미지 분석 단계를 보이는 순서도
1 is a perspective view showing a compression ring and a partial enlarged view
Fig. 2 is a schematic diagram of the state of piston movement when the compression ring is normally engaged. Fig.
Fig. 3 is a schematic diagram of the piston movement when the compression ring is reverse-
Figure 4 is a schematic diagram of 2D image inspection using conventional LED illumination
5 is a schematic view of a test using a conventional 3D laser range finder
6 is a schematic diagram of 2D image inspection using a line laser and a laser pattern inspection program of the present invention
Fig. 7 is a photograph showing a pattern of a line laser obtained from a camera and a line laser irradiated on the front side of the compression ring during the inspection according to the present invention
8 is a photograph showing a pattern of a line laser obtained from a camera and a line laser irradiated on the back surface of a compression ring during the inspection according to the present invention
FIG. 9 is a photograph showing the process of discriminating the front and back surfaces by analyzing the line laser pattern obtained from the front side of the compression ring during the inspection according to the present invention
10 is a photograph showing the process of discriminating the front and back surfaces by analyzing the line laser pattern obtained from the back surface of the compression ring during the inspection according to the present invention
11 is a photograph showing a 2D image inspection using a LED illumination on the front side of the compression ring of the present invention
FIG. 12 is a photograph showing a 2D image inspection using the LED illumination on the rear surface of the compression ring of the present invention
13 is a flowchart showing a vision inspection process to which the present invention is applied
14 is a flowchart showing a laser pattern analysis step in the inspection process of the present invention
FIG. 15 is a flowchart showing an LED illumination image analysis step in the inspection process of the present invention

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. It is to be understood, however, that the embodiments are illustrative of the invention in order that the invention may be better understood, and that the terms or words used should not be construed in a conventional or dictionary sense, It should be understood that the present invention should not be construed as being limited to the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of the term can be appropriately defined in order to explain it by a method.

본 발명은 사면을 통한 압축링의 전후면 판별시 고가의 3D 레이저 레인지 파인더와 고사양의 운영컴퓨터를 이용하여 3D 이미지를 분석하지 않고도 매우 정확한 판별이 가능하고 현장 환경에 따른 오차 범위가 크지 않도록 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 2D 이미지 검사를 통하여 저사양의 운영컴퓨터에서도 매우 빠르게 구동되면서 정밀도를 획기적으로 향상시켜 작업효율성이 매우 높고 불량을 미연에 방지하여 국산제품의 품질향상 및 고가의 검사장비의 국산화와 국내 산업 발전에 이바지할 수 있는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법 및 장치를 제공한다.
The present invention can discriminate the front and rear sides of a compression ring through a slope by using an expensive 3D laser range finder and a high-grade operating computer, and can accurately discriminate without analyzing a 3D image, Through 2D image inspection using laser pattern inspection program, it is operated very quickly in low-end operating computer. It improves precision drastically, and it is highly effective in work efficiency and prevents defects beforehand, thereby improving the quality of domestic products and localizing high- Provided are a vision inspection method and apparatus for discriminating the front and rear faces of a compression ring that can contribute to domestic industrial development.

(실시예1) : 압축링 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치 및 방법(Example 1): Vision inspection apparatus and method for discriminating front and rear faces of compression ring

본 발명의 압축링 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치(1)는, 도 6에서 보는 바와 같이 라인 레이저 프로젝터(10)와 카메라(20)와 레이저 패턴검사 프로그램(30)과 운영컴퓨터(40)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 6, the vision inspection apparatus 1 for discriminating the front and back sides of the compression of the present invention includes a line laser projector 10, a camera 20, a laser pattern inspection program 30 and an operation computer 40 .

상기 라인 레이저 프로젝터(10)는, 검사위치에 직하방향으로 라인 레이저(Line Laser)를 조사하도록 직상방향에 설치되어 검사체인 압축링(60)의 전후면 중 일측면에 반지름방향으로 압축링(60)을 가로지르는 라인 레이저(11)를 조사한다. The line laser projector 10 is provided with a compression ring 60 in a radial direction on one side of the front and rear faces of the compression ring 60 as a test chain, And irradiates the line laser 11 across.

상기 카메라(20)는, 라인 레이저(11)가 조사된 압축링(60)을 일정각도로 기울어진 측면에서 촬영하여 레이저조사 이미지를 연결된 운영컴퓨터(40)로 전송하되, 여기서 얻어진 레이저조사 이미지는 도 7에서 보는 바와 같이 3D 이미지가 아닌 단순한 2D 이미지이며 흑백이미지도 가능하여 이미지의 용량이 매우 작아 전송 및 처리 속도가 매우 빠르다.The camera 20 photographs the compression ring 60 irradiated with the line laser 11 at a side inclined at a predetermined angle and transmits the laser irradiation image to the connected operating computer 40. Here, As shown in Figure 7, it is a simple 2D image, not a 3D image. It also enables black and white images, so the image size is very small and transmission and processing speed is very fast.

상기 레이저 패턴검사 프로그램(30)은, 상기 카메라(20)로부터 전송된 레이저조사 이미지로부터 레이저 패턴(31)을 분석하여 압축링(60)의 전후면을 판별하는 알고리즘을 갖는 프로그램으로, 본 출원인이 직접 제작하였으며 간단하지만 효과적인 원리를 갖는 알고리즘으로 용량이 작고 처리 속도가 매우 빠르다.The laser pattern inspection program 30 is a program having an algorithm for analyzing the laser pattern 31 from the laser irradiation image transmitted from the camera 20 and discriminating the front and rear faces of the compression ring 60, It has a simple but effective principle and its capacity is small and processing speed is very fast.

상기 운영컴퓨터(40)는, 상기 레이저 패턴검사 프로그램(30)이 설치되어 카메라(20)에서 전송받은 이미지로부터 판별된 결과를 모니터(41)로 전송하고 결과에 따라 전면, 후면 판정 또는 재검사하도록 제어명령을 전달한다. 설치된 레이저 패턴검사 프로그램(30)이 용량이 적고 카메라(20)에서 얻어진 이미지 또한 용량이 적은 2D 이미지이므로 운영컴퓨터(40)는 저사양이라도 충분히 구동 가능하다.
The operating computer 40 transmits the result discriminated from the image received from the camera 20 with the laser pattern inspection program 30 to the monitor 41 and controls to perform front, Command. Since the installed laser pattern inspection program 30 has a small capacity and the image obtained by the camera 20 is also a 2D image having a small capacity, the operation computer 40 can be driven sufficiently even at a low level.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치를 이용한 검사방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an inspection method using a vision inspection apparatus for identifying the front and rear surfaces of the compression ring of the present invention having the above-described structure will be described in detail with reference to the drawings.

도 6에서 보는 바와 같이, 라인 레이저 프로젝터(10)와 카메라(20)와 운영컴퓨터(40)와 모니터(41)를 미리 정한 위치에 설치하고 운영컴퓨터(40)에 설치된 레이저 패턴검사 프로그램(30)을 구동한다(S10).(준비단계)6, the line laser projector 10, the camera 20, the operating computer 40 and the monitor 41 are installed at predetermined positions, and the laser pattern inspection program 30 installed on the operating computer 40, (S10). (Preparation step)

다음, 검사체인 압축링(60)을 컨베이어에 의해 기설정된 검사위치로 이송시킨다(S20). (투입단계)Next, the inspection-chain compression ring 60 is transferred to a predetermined inspection position by the conveyor (S20). (Input step)

다음, 검사위치의 직상방향에 설치된 라인 레이저 프로젝터(10)에서 압축링(60)의 전후면 중 일측면에 반지름방향으로 압축링(60)을 가로지르는 라인 레이저(11)를 조사한다(S30). (라인 레이저 조사단계)Next, in the line laser projector 10 provided in the direction perpendicular to the inspection position, a line laser 11 crossing the compression ring 60 is radially irradiated to one side of the front and rear surfaces of the compression ring 60 (S30). (Line laser irradiation step)

다음, 일정각도에 설치된 카메라(20)에서 라인 레이저(11)가 조사된 압축링(60)을 촬영하여 2D 이미지인 레이저조사 이미지를 얻어 운영컴퓨터(40)로 전송한다(S40). (이미지 획득단계)Next, the camera 20 installed at a certain angle photographs the compression ring 60 irradiated with the line laser 11, and obtains the laser irradiation image, which is a 2D image, and transmits it to the operation computer 40 (S40). (Image acquisition step)

다음, 전송된 레이저조사 이미지로부터 운영컴퓨터(40)에서 라인 레이저의 패턴(31)을 얻는다(S50). (패턴 획득단계)Next, the pattern 31 of the line laser is obtained from the operating computer 40 from the transmitted laser irradiation image (S50). (Pattern obtaining step)

다음, 상기 얻어진 레이저 패턴(31)을 레이저 패턴검사 프로그램(30)을 이용하여 분석한다(S60). (레이저 패턴 분석단계)Next, the obtained laser pattern 31 is analyzed using the laser pattern inspection program 30 (S60). (Laser pattern analysis step)

다음, 상기 분석된 패턴으로부터 얻어진 정보를 이용하여 압축링의 전면, 후면 또는 재검사를 판정하고 결과를 모니터(41)에 표시한다(S70). (판별단계)Next, the front, back, or re-inspection of the compression ring is determined using the information obtained from the analyzed pattern, and the result is displayed on the monitor 41 (S70). (Discrimination step)

상기 판별단계(S70)에서, 획득된 정보는 사선의 기울기와 길이에 관한 정보이며, 사선의 기울기 및 길이가 모두 만족되면 '전면'으로 판정하고, 사선의 길이가 미달되면 '후면'으로 판정한다. In the determining step S70, the obtained information is information on the slope and the length of the oblique line, and if the oblique slope and the length of the oblique line are both satisfied, it is determined as 'front side', and if the oblique line is shorter than the length of the oblique line, .

다음, 상기 판별된 결과에 따라 압축링을 그대로, 회전 또는 재검사시키는 제어명령을 전달한다(S100). (처리단계) '전면'으로 판정된 경우 압축링(60)을 그대로 다음 장소로 이송하고 '후면'으로 판정된 경우 압축링(60)을 뒤집도록 회전시켜 다음 장소로 이송하며, '재검사'로 판정된 경우 재검사를 대기하는 장소로 이송한다. Next, a control command for rotating or re-inspecting the compression ring is transmitted according to the determined result (S100). (Process step) If it is judged as the 'front side', the compression ring 60 is transferred to the next place as it is, and if it is judged as 'rear side', the compression ring 60 is rotated to be inverted and transferred to the next place. If this is the case, transfer it to the waiting area.

또한, 상기 모든 단계에서 진행 중 오류가 발생되는 경우 해당 압축링은 '재검사'로 판정한다.
In addition, if an error occurs during the above steps, the compressed ring is determined to be 'retest'.

(실시예2) : 레이저 패턴 분석 단계 세분화(Example 2): Laser pattern analysis step segmentation

여기서, 상기 레이저 패턴 분석단계(S60)를 세분화하면 다음과 같다.Here, the laser pattern analysis step S60 may be subdivided as follows.

먼저, 도 9 내지 도 10에서 보는 바와 같이, 얻어진 레이저 패턴(31)으로부터 압축링(60)의 면 직전 영역을 검색의 기준이 되는 'Base 영역(32)'으로 설정한다(S61). (Base 영역 설정단계)First, as shown in Figs. 9 to 10, the region immediately before the compression ring 60 is set as the base region 32, which is a reference for the search, from the obtained laser pattern 31 (S61). (Base area setting step)

다음, 상기 Base 영역 내에서 검색된 패턴(31)이 끝나는 부분에 레이저 패턴(31)과 직각인 '수직선(33)'을 획득한다(S62). (수직선 획득단계)Next, a 'vertical line 33' perpendicular to the laser pattern 31 is obtained at the end of the pattern 31 searched in the Base region (S62). (Vertical line acquisition step)

다음, 상기 얻어진 수직선(33) 다음에 발견되는 레이저 패턴 영역에 'Mask 영역(34)'을 설정한다(S63). (Mask 영역 설정단계)Next, a 'mask area 34' is set in the laser pattern area found after the obtained vertical line 33 (S63). (Mask area setting step)

다음, 상기 설정된 Mask 영역 내에서 수직선(33)과 직각인 레이저 패턴을 검색하여 '중심선(35)'을 획득한다(S64). (중심선 획득단계)Next, the center line 35 is obtained by searching the laser pattern perpendicular to the vertical line 33 in the set mask area (S64). (Center line acquisition step)

다음, 상기 중심선으로부터 이탈되는 레이저 패턴을 검색하여 '검사영역(36)'을 설정한다(S65). (검사영역 설정단계)Next, the laser pattern that is deviated from the center line is searched to set the 'inspection area 36' (S65). (Inspection area setting step)

다음, 상기 검사영역 내에서 기울기를 갖는 '사선(37)'을 획득한다(S66). (사선 획득단계) 만일, 상기 사선 획득단계(S66)에서, 사선을 획득할 수 없을 경우 검사면을 '후면'으로 판정하고 판별단계(S70)로 이행한다.Next, a slanting line 37 having a slope in the inspection area is obtained (S66). If the oblique line can not be obtained in the oblique line acquiring step S66, it is determined that the inspection surface is the rear surface, and the process proceeds to the discrimination step S70.

다음, 상기 얻어진 사선의 기울기 및 길이를 측정한다(S67). (사선 측정단계)
Next, the slope and length of the oblique line are measured (S67). (Diagonal measurement step)

(실시예3) : LED 조명을 이용한 이미지 분석 및 판별 단계(보조적 2차 검사)(Example 3): Image analysis using LED illumination and discrimination step (auxiliary secondary inspection)

먼저, 상기 준비단계(S10)에서, 도 6에서 보는 바와 같이 일정위치에 LED 조명(50)을 추가로 설치한다(S11).First, in the preparation step S10, an LED illumination 50 is additionally installed at a predetermined position as shown in FIG. 6 (S11).

다음, 상기 판별단계(S70)와 처리단계(S100) 사이에, LED 조명이 조사된 압축링(60)을 촬영하여 얻어진 LED조명 이미지를 분석하는 LED 조명 이미지 분석단계(S80)와 LED 조명 이미지 판별단계(S90)를 더 포함하되, 이는 보조적인 2차 검사방법이다.
Next, an LED illumination image analysis step (S80) for analyzing the LED illumination image obtained by photographing the compression ring 60 irradiated with the LED illumination is performed between the discrimination step (S70) and the processing step (S100) (S90), which is an auxiliary secondary inspection method.

먼저, 상기 LED 조명 이미지 분석단계(S80)는 다음과 같이 세분화된다. First, the LED illumination image analysis step S80 is subdivided as follows.

도 11a 와 도 12a 와 같이 상기 LED 조명(50)에 전원을 인가하고 압축링(60)에 조명을 조사한다(S81). (LED 조사단계) As shown in FIGS. 11A and 12A, power is applied to the LED illumination 50 and illumination is applied to the compression ring 60 (S81). (LED irradiation step)

다음, 상기 LED 조명이 조사된 압축링(60)을 촬영하여 LED조명 이미지를 얻어 운영컴퓨터(40)로 전송한다(S82). (LED 조명 이미지 획득단계)Next, the compression ring 60 irradiated with the LED illumination is photographed, and the LED illumination image is obtained and transmitted to the operation computer 40 (S82). (LED illumination image acquisition step)

다음, 도 11b와 도 12b와 같이 전송된 LED조명 이미지로부터 표면과 측면의 반지름방향의 길이를 측정한다(S83). (길이 측정단계) 상기 도 11b와 도 12b에 레이저 패턴과 Base 영역, Mask 영역, 검사영역, 수직선, 중심선, 사선 등이 표시되어 있는 것은 앞서 한 검사의 잔상이 화면상에 남아 있는 것으로 검사하고자 하는 '표면'의 정확한 위치를 확인할 수 있도록 도와 준다.Next, the lengths in the radial direction of the surface and the side are measured from the transmitted LED illumination image as shown in FIGS. 11B and 12B (S83). 11b and 12b show the laser pattern, the base area, the mask area, the inspection area, the vertical line, the center line, the slant line, and the like, Helps you identify the exact location of the surface.

다음, 상기 LED 조명 이미지 판별단계(S90)는, 상기 길이 측정단계(S83)에서 얻어진 표면과 측면의 길이를 기입력된 정보와 대조하여 길이가 표면의 길이와 동일하면 '전면'으로 판별하고 표면의 길이가 길면 '후면'으로 판별하고 결과를 모니터(41)에 표시하되, 상기 판별단계(S70)의 결과와 상기 LED 조명 이미지 판별단계(S90)의 결과가 상이할 경우 '재검사'로 판정하고 재검사를 위해 처리단계(S100)로 이행한다. (LED 조명 이미지 판별단계)
Next, the LED lighting image discrimination step (S90) compares the lengths of the surface and the side obtained in the length measuring step (S83) with the inputted information, and if the length is equal to the length of the surface, And if the result of the discriminating step S70 differs from the result of the LED lighting image discriminating step S90, it is judged as 'retesting' The process proceeds to the processing step S100 for re-inspection. (LED lighting image discrimination step)

상기 LED 조명을 이용한 이미지 분석(S80) 및 판별 단계(S90)는, 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 비젼 검사 방법의 보조적 2차 검사로 선택적이다.The image analysis (S80) and the discrimination step (S90) using the LED illumination are optional as an auxiliary secondary inspection of a vision inspection method using a line laser and a laser pattern inspection program.

실제로 라인 레이저와 레이저 패턴검사 프로그램을 이용한 비젼 검사방법 및 장치는 안정화를 거친 후에는 오판이 전혀 없을 정도로 정밀도가 매우 우수하여 보조적 2차 검사인 LED 조명을 이용한 이미지 검사방법은 불필요하나 본 발명의 장치를 이용하여 함께 검사할 수 있는 방법이므로 부가적으로 기술한다.
In practice, the vision inspection method and apparatus using a line laser and a laser pattern inspection program are highly accurate so that there is no falsehood after stabilization, so that an image inspection method using an LED illumination as an auxiliary secondary inspection is unnecessary. However, As the method can be tested together.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 본 발명의 비젼 검사장치 10: 라인 레이저 프로젝터
11: 라인 레이저 20: 카메라
30: 레이저 패턴검사 프로그램 31: 레이저 패턴
32: Base 영역 33: 수직선
34: Mask 영역 35: 중심선
36: 검사영역 37: 사선
40: 컴퓨터 41: 모니터
50: LED 조명 60: 압축링
61: 전면 62: 후면
63: 외측 사면 64: 내측 사면
70: 피스톤 71: 실린더
72: 오일링
S10: 준비단계 S11: LED 조명 준비단계
S20: 제품투입단계 S30: 라인 레이저 조사단계
S40: 이미지 획득단계 S50: 패턴 획득단계
S60: 레이저 패턴 분석단계 S61: Base 영역 설정단계
S62: 수직선 획득단계 S63: Mask 영역 설정단계
S64: 중심선 획득단계 S65: 검사영역 설정단계
S66: 사선 획득단계 S67: 사선 측정단계
S70: 판별단계 S80: LED 조명 이미지 분석단계
S81: LED 조사단계 S82: LED 조명 이미지 획득단계
S83: 길이 측정단계 S90: LED 조명 이미지 판별단계
S100: 처리단계
Description of the Related Art
1: Vision inspection apparatus of the present invention 10: Line laser projector
11: line laser 20: camera
30: laser pattern inspection program 31: laser pattern
32: Base area 33: Vertical line
34: Mask area 35: Center line
36: inspection area 37: oblique line
40: computer 41: monitor
50: LED lighting 60: compression ring
61: front 62: rear
63: outer slope surface 64: inner slope surface
70: Piston 71: Cylinder
72: Oiling
S10: preparation step S11: LED lighting preparation step
S20: product input step S30: line laser irradiation step
S40: Image acquisition step S50: Pattern acquisition step
S60: Laser pattern analysis step S61: Base area setting step
S62: Vertical line acquisition step S63: Mask area setting step
S64: center line acquisition step S65: inspection area setting step
S66: Oblique line acquisition step S67: Oblique line measurement step
S70: Identification step S80: LED illumination image analysis step
S81: LED illumination step S82: LED illumination image acquisition step
S83: Length measurement step S90: LED illumination image determination step
S100: Processing step

Claims (7)

삭제delete 라인 레이저 프로젝터(10)와 카메라(20)와 운영컴퓨터(40)와 모니터(41)를 미리 정한 위치에 설치하고 레이저 패턴검사 프로그램(30)을 구동하는 준비단계(S10)와;
검사체인 압축링(60)을 컨베이어에 의해 기설정된 검사위치로 이송시키는 제품투입단계(S20)와;
라인 레이저 프로젝터(10)에서 압축링의 전후면 중 일측면에 반지름방향으로 압축링을 가로지르는 라인 레이저를 조사하는 라인 레이저 조사단계(S30)와;
일정각도에 설치된 카메라(20)에서 라인 레이저가 조사된 압축링(60)을 촬영하여 레이저조사 이미지를 얻어 운영컴퓨터(40)로 전송하는 레이저조사 이미지 획득단계(S40)와;
전송된 레이저조사 이미지로부터 라인 레이저의 패턴을 얻는 패턴 획득단계(S50)와;
상기 얻어진 레이저 패턴을 레이저 패턴검사 프로그램(30)으로 분석하는 레이저 패턴 분석단계(S60)와;
상기 분석된 패턴으로부터 얻어진 정보를 이용하여 압축링의 전면, 후면 또는 재검사를 판정하고 결과를 모니터(41)에 표시하는 판별단계(S70)와;
상기 판별된 결과에 따라 압축링을 그대로, 회전 또는 재검사시키는 처리단계(S100);를 포함하며,
모든 단계에서 진행 중 오류가 발생되는 경우 해당 압축링은 재검사로 판정되고;
상기 레이저 패턴 분석단계(S60)는,
얻어진 레이저 패턴으로부터 압축링의 면 직전 영역을 검색의 기준이 되는 'Base 영역(32)'으로 설정하는 Base 영역 설정단계(S61)와;
상기 Base 영역 내에서 검색된 패턴이 끝나는 부분에 레이저 패턴과 직각인 '수직선(33)'을 획득하는 수직선 획득단계(S62)와;
상기 얻어진 수직선 다음에 발견되는 레이저 패턴 영역에 'Mask 영역(34)'을 설정하는 Mask 영역 설정단계(S63)와;
상기 설정된 Mask 영역 내에서 수직선(33)과 직각인 레이저 패턴을 검색하여 '중심선(35)'을 획득하는 중심선 획득단계(S64)와;
상기 중심선으로부터 이탈되는 레이저 패턴을 검색하여 '검사영역(36)'을 설정하는 검사영역 설정단계(S65)와;
상기 검사영역 내에서 기울기를 갖는 '사선(37)'을 획득하는 사선 획득단계(S66)와;
상기 얻어진 사선의 기울기 및 길이를 측정하는 사선 측정단계(S67);를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법.
A preparation step S10 of installing the line laser projector 10, the camera 20, the operating computer 40 and the monitor 41 at predetermined positions and driving the laser pattern inspection program 30;
(S20) of transferring the compression ring (60) of the inspection chain to a predetermined inspection position by a conveyor;
A line laser irradiation step (S30) of irradiating a line laser across the compression ring in a radial direction on one side of the front and rear surfaces of the compression ring in the line laser projector (10);
A laser irradiation image acquiring step (S40) of photographing the compression ring (60) irradiated with the line laser from the camera (20) installed at a predetermined angle, and obtaining the laser irradiation image and transmitting the laser irradiation image to the operation computer (40);
A pattern obtaining step (S50) of obtaining a pattern of the line laser from the transmitted laser irradiation image;
A laser pattern analysis step (S60) of analyzing the laser pattern obtained by the laser pattern inspection program (30);
(S70) of determining the front, back, or re-inspecting of the compression ring using the information obtained from the analyzed pattern, and displaying the result on the monitor 41;
And a processing step (S100) of rotating or re-inspecting the compression ring as it is according to the discriminated result,
If an error occurs in progress at every step, the compression ring is determined to be retested;
The laser pattern analysis step (S60)
A base region setting step (S61) of setting a region immediately before the compression ring from the obtained laser pattern as a base region (32) serving as a search reference;
A vertical line obtaining step (S62) of obtaining a 'vertical line (33)' perpendicular to the laser pattern at the end of the pattern searched in the base area;
A mask area setting step (S63) of setting a 'mask area (34)' in a laser pattern area found after the obtained vertical line;
A center line acquiring step (S64) of acquiring a center line (35) by searching a laser pattern perpendicular to the vertical line (33) in the set mask area;
An inspection area setting step (S65) of searching for a laser pattern deviating from the center line and setting a 'inspection area (36)';
A slant line acquiring step (S66) of acquiring a slanting line (37) having a slope in the inspection area;
And a diagonal line measuring step (S67) of measuring the inclination and length of the obtained oblique line.
제 2 항에 있어서,
상기 사선 획득단계(S66)에서, 사선을 획득할 수 없을 경우 검사면을 '후면'으로 판정하고 판별단계(S70)로 이행하며;
상기 판별단계(S70)에서, 획득된 사선의 정보에서 사선의 기울기 및 길이가 모두 만족되면 '전면'으로 판정하고, 사선의 길이가 미달되면 '후면'으로 판정하는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법.
3. The method of claim 2,
If the oblique line can not be obtained in the oblique line acquiring step (S66), it is determined that the inspection surface is 'rear side', and the process proceeds to a discrimination step (S70);
If it is determined that the slope and the length of the oblique line are all satisfied in the information of the obtained oblique line in the discriminating step (S70), it is determined as 'front side', and if the oblique line length is less than the oblique line length, Vision inspection method for discrimination.
제 3 항에 있어서,
상기 준비단계(S10)에서, 일정위치에 LED 조명(50)을 추가로 설치하는 LED 조명 준비단계(S11)를 포함하고;
상기 판별단계(S70)와 처리단계(S100) 사이에, LED 조명이 조사된 압축링(60)을 촬영하여 얻어진 LED조명 이미지를 분석하는 LED 조명 이미지 분석단계(S80)와 LED 조명 이미지 판별단계(S90)를 더 포함하되;
상기 LED 조명 이미지 분석단계(S80)는,
LED 조명(50)에 전원을 인가하고 압축링(60)에 조명을 조사하는 LED 조사단계(S81)와;
상기 LED 조명이 조사된 압축링(60)을 촬영하여 LED조명 이미지를 얻어 운영컴퓨터(40)로 전송하는 LED 조명 이미지 획득단계(S82)와;
전송된 LED조명 이미지로부터 표면과 측면의 반지름방향의 길이를 측정하는 길이 측정단계(S83);를 포함하고,
상기 LED 조명 이미지 판별단계(S90)는, 상기 길이 측정단계(S83)에서 얻어진 표면과 측면의 길이를 기입력된 정보와 대조하여 압축링의 전후면을 판별하고 결과를 모니터(41)에 표시하되, 상기 판별단계(S70)의 결과와 상기 LED 조명 이미지 판별단계(S80)의 결과가 상이할 경우 재검사를 위해 처리단계(S100)로 이행하는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사방법.
The method of claim 3,
And an LED illumination preparation step (S11) for additionally providing an LED illumination (50) at a predetermined position in the preparation step (S10);
An LED illumination image analysis step S80 and an LED illumination image determination step S90 for analyzing the LED illumination image obtained by photographing the compression ring 60 irradiated with LED illumination are performed between the discrimination step S70 and the processing step S100, );
The LED illumination image analysis step (S80)
An LED illumination step (S81) for applying power to the LED illumination (50) and illuminating the compression ring (60);
An LED illumination image acquisition step (S82) of photographing the compression ring (60) irradiated with the LED illumination and obtaining an LED illumination image and transmitting the LED illumination image to the operation computer (40);
And a length measuring step (S83) of measuring a length in the radial direction of the surface and the side from the transmitted LED illumination image,
The LED lighting image discrimination step (S90) is a step of discriminating the front and rear faces of the compression ring by comparing the lengths of the surface and the side obtained in the length measuring step (S83) with the inputted information and displaying the result on the monitor 41, Wherein when the result of the discriminating step S70 is different from the result of the LED lighting image discriminating step S80, the process goes to the step S100 for the re-inspection.
삭제delete 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치에 있어서,
검사체인 압축링의 전후면 중 일측면에 반지름방향으로 압축링을 가로지르는 라인 레이저를 조사하는 라인 레이저 프로젝터(10)와;
라인 레이저가 조사된 압축링을 일정각도로 기울어진 측면에서 촬영하여 레이저조사 이미지를 전송하는 카메라(20)와;
레이저조사 이미지로부터 레이저 패턴을 분석하여 압축링의 전후면을 판별하는 레이저 패턴검사 프로그램(30)과;
상기 레이저 패턴검사 프로그램(30)이 설치되어 상기 카메라(20)에서 전송받은 레이저조사 이미지로부터 판별된 결과를 모니터(41)로 전송하고 결과에 따라 제어명령을 전달하는 운영컴퓨터(40);를 포함하여 구성되며;
상기 레이저 패턴검사 프로그램(30)은,
입력된 레이저조사 이미지로부터 압축링에 조사된 라인 레이저의 패턴을 획득하고 그 패턴을 분석하여 Base 영역(32)을 지정하며 지정된 Base 영역(32) 내 패턴을 분석하여 그와 직각인 수직선(33)을 얻고 Mask 영역(34)을 설정하며 설정된 Mask 영역(34) 내 패턴을 분석하여 중심선(35)을 얻고 검사영역(36)을 설정하며 설정된 검사영역(36) 내 패턴을 분석하여 사선(37)을 얻어 사선의 기울기 및 길이를 측정하여 압축링의 전후면을 판별하는 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치.
A vision inspection apparatus for identifying the front and rear faces of a compression ring,
A line laser projector (10) for irradiating a line laser across the compression ring in a radial direction on one side of the front and rear surfaces of the inspection chain compression ring;
A camera (20) for photographing the compression ring irradiated by the line laser at a side inclined at an angle and transmitting the laser irradiation image;
A laser pattern inspection program (30) for analyzing a laser pattern from a laser irradiation image to discriminate front and rear faces of the compression ring;
And an operation computer 40 installed with the laser pattern inspection program 30 and transmitting a result discriminated from the laser irradiation image received from the camera 20 to the monitor 41 and delivering a control command according to the result &Lt; / RTI &gt;
The laser pattern inspection program (30)
A pattern of the line laser irradiated onto the compression ring is obtained from the input laser irradiation image, and the pattern is analyzed to designate the base area 32. The pattern in the designated base area 32 is analyzed and a vertical line 33 orthogonal to the pattern is obtained The mask area 34 is set and the pattern in the set mask area 34 is analyzed to obtain the center line 35 and the inspection area 36 is set and the pattern in the set inspection area 36 is analyzed, And an algorithm for determining the front and rear sides of the compression ring by measuring the slope and length of the slope line.
제 6 항에 있어서,
상기 라인 레이저 프로젝터(10)는 검사체인 압축링(60)의 직상방향에 설치되어 직하방향으로 라인 레이저를 조사하는 것을 특징으로 하는 압축링의 전후면 판별을 위한 비젼 검사장치.
The method according to claim 6,
Characterized in that the line laser projector (10) is installed in a direction perpendicular to the compression ring (60) as an inspection and irradiates a line laser in a direct downward direction.
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