KR100456998B1 - 대상물특히,음료용기를검사하기위한장치및그방법 - Google Patents

대상물특히,음료용기를검사하기위한장치및그방법 Download PDF

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Abstract

대상물(10) 특히, 음료 용기를 검사하기 위해, 이들은 대상물(10)이 그의 세로축을 중심으로 회전하도록, 상호 가로방향으로 분리되어 설치되어 상이한 속도로 가동하는 2개의 컨베이어(12, 14) 상에서 운반된다. 이 컨베이어(12, 14)를 분리하는 거리내에, 바닥 점검설비(30, 32)가 설치된다. 대상물(10)을 가이드하는 레일(16)은 제1 컨베이어(12) 상의 대상물(10)이 레일(16)과 제1 컨베이어(12) 사이의 에지 스트립 상에 놓이는 그러한 방식으로, 보다 느리게 가동하는 제1 컨베이어(12) 상에서 운반방향으로 쭉 뻗어져 배열되며, 이러한 에지 스트립의 폭은 대상물의 직경의 약 1/3에 이른다.

Description

대상물 특히, 음료용기를 검사하기 위한 장치 및 그 방법
본 발명은 대상물 특히, 빈 음료용기를 검사하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 장치는 대상물을 운반함과 동시에 회전시키기 위한 실제로 수평한 컨베이어면을 갖고 상이한 속도로 가동하는 다수의 컨베이어를 주요구성요소로 하는 컨베이어 설비를 포함한다.
이러한 유형의 검사 장치에 있어서는, 독일특허출원 제 DE-A-35 32 068호에 의해 잘 알려져 있는 데, 이 컨베이어 설비는 상이한 속도로 가동하는 총 4개의 컨베이어 벨트로 이루어지며, 이 벨트는 분리됨없이 상호 잇달아 배열된다. 상이한 속도를 갖는 컨베이어 벨트로 인해, 그의 상부에 놓인 대상물은, 단일의 측벽 점검장치로 전체 범위에 걸쳐 대상물 각각을 검사하기에 충분한 그러한 방식으로 회전되게 된다.
유럽특허출원 제 EP-A-O 415 154호에 의해 공지된 검사장치는, 대상물이 2개의 측벽 점검설비에 의해 검사되며, 이 2개의 측벽 점검설비 사이의 경로에서 그의 세로축을 중심으로 90。로 회전된다. 이 대상물은, 2개의 측벽 점검설비의 사이에서, 이들이 상이한 속도로 이동하는 컨베이어 벨트에 의해 이들의 측면에 대하여 지지된다는 사실에 의해 회전된다. 이러한 영역에서, 이 대상물은 그들의 하측에 대하여 지지되지는 않으며, 이렇게 함으로써, 바닥 검사가 이러한 영역 내에서 수행될 수 있게 된다.
본 발명의 목적은 다양한 대상물, 특히 다양한 직경의 빈 용기를 위한 이러한 유형의 장치 및 방법의 전반적인 응용도를 증대하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 이러한 목적은, 컨베이어 설비가 가로방향으로 분리되어 배열된 2개의 컨베이어에 의해 구성되어, 방사광원 및 인식설비를 주요구성요소로하는 바닥부 점검설비가 이 컨베이어들 사이에서 분리됨없이 설치됨으로써, 성취된다.
도 1 및 도 2는 바닥 검사 뿐만 아니라 측벽 검사가 모두 90。회전후 반복되는 대상물을 검사하기 위한 장치를 개별적으로 예시하기 위한 평면도 및 측면도,
도 3 및 도 4는 바닥 검사가 90。 회전후 반복되는 중에 약 220。로 대상물이 회전하는 영역 내에서, 측벽 검사가 연속적으로 수행되는 예를 개별적으로 예시하기 위한 평면도 및 측면도,
도 5는 교차판이 진입단 내에 배열된 영역 내에서, 바닥 검사가 2개의 증가분에 관하여 수행되는 예를 도시한 평면도.
이러한 해결책은 기구적인 단순함 및 튼튼함으로 인해 주목할 만하다.
레일은, 대상물이 레일을 따라 구르거나 미끄럼 이동되는 그러한 방식으로 보다 서서히 이동하는 제1 컨베이어 상에서 운반하는 방향으로 쭉 펴져 배열되는 것이 바람직하다. 이 레일과 컨베이어의 가장자리 사이의 분리와, 2개의 컨베이어 사이의 분리는, 대상물이 제1 컨베이어 보다 더 빠른 제2 컨베이어 에서 보다 더 느린 제1 컨베이어 상에서, 대상물의 바닥에 대하여 보다 큰 부위로 지지되도록 설정되게끔 하는 것이 바람직하다. 대상물이 놓이는 보다 느린 컨베이어의 이러한 영역의 폭은 대상물의 반경의 약 1/3에 달하게 될 수 있다. 보다 빠른 제2 컨베이어는, 보다 빠른 컨베이어 상에서의 대상물들의 하면 사이의 마찰이, 보다 느린 컨베이어 상에서의 마찰 보다 더 크게 되도록 마찰부 코팅된 상부면을 갖는 것이 바람직하다. 특히 불안정한 대상물을 위해, 레일은, 체인 링크 상에서 세로방향으로 돌출하는 맞물림 돌기(lug)를 사용하는 동기화 이동 벨트 또는 컨베이어 형식으로, 대상물과 함께 움직이도록 구성될 수 있다.
측벽 점검설비는 광원과 인식설비를 주요구성요소로 하여 설치되는 것이 바람직하다. 또 이 검사장비에 필요한 공간을 최소화하기 위해, 주둥이, 나선상 상부, 및 비누거품등의 점검등과 같은 추가의 검사설비는 교차 단계 또는 회전 단계 중에 동시 수행 즉, 측벽 점검과 동시에 수행되도록 하는 것이 바람직하다. 이것은, 그 이동이 스트로보스코프식 조명 또는 셔터식 카메라, 및 용기의 회전에 의해 고정(frozen)되기 때문에 가능하며, 예를 들면, 이에 따라 교란이 없어지는 원인이 된다.
대상물은 대상물 하면의 가로방향 가장자리부 상에 지지되기만 하더라도, 확고하게 기립되는 것으로 밝혀졌다. 특히, 대상물이 그의 세로축을 중심으로 회전하는 속도가 매우 안정된다.
이 검사장치는 대상물 예를 들어, 빈 용기가 운반되는 컨베이어 상에 배열된다. 이 컨베이어는 검사설비의 제1 컨베이어를 나타낸다. 제2 컨베이어는 이 제1 컨베이어와 평행하게 배열되며, 대상물의 직경의 2/3 내지 3/4의 거리로 분리되고,제1 컨베이어에 평행하다. 검사장치의 진입단에서는, 제1 컨베이어 전반에 걸쳐 소정의 각으로 가동하는 레일에 의해, 제2 컨베이어를 향해 가로방향으로, 대상물이 시프트되고, 그 결과, 대상물은 양측 컨베이어 상에서 대상물의 하면 가장자리 영역에 위치한다. 가로방향으로 시프트되는 중에, 대상물은 제1 컨베이어와 제2 컨베이어와의 갭을 가교하는 교차판에 의해 연속지지된다. 통상, 이 교차판은 대상물이 제1 컨베이어로부터 제2 컨베이어 방향으로 시프트되는 영역에 한정된다. 대상물이 양측 컨베이어 상에 놓이자 마자, 대상물을 위한 보조 지지체가 추가로 필요치 않아, 교차판이 이러한 영역에 쭉 펼쳐지지 않는다. 만일 필요하다면, 아주 불안정한 대상물의 경우, 예를 들면 작은 하면을 갖는 음료 용기일 때에는, 가이드 레일은 2개의 컨베이어 사이에서, 예를 들어 이동 방향 또는 이동방향에 대항하여 근들거려 넘어지는 것을 방지하도록, 컨베이어의 높이나 그 보다 조금 낮은 위치에 설치 배열된다.
바닥 점검은 대상물이 90。 또는 270。로 회전되는 범위내에서 소정 간격으로 2회 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 가로방향부가 컨베이어에 의해 마스크됨에도 불구하고 전체 바닥 영역이 검사될 수 있다. 또한, 바닥 검사는 360。에 대해 적절하게 세분함에 함에 회전후 수회, 예를 들면, 각각의 경우에 대한 60。 또는 60。 + 180。로 회전후 3 부분에서 수행될 수 있다. 또, 바닥 검사는 상호 가능한한 가까이 뒤따르는 2개의 증가분 내에서, 및 이 2개의 증가분 사이의 대상물을 실제로 제한 회전함없이 수행될 수 있다. 이경우, 바닥 검사의 증가분 양자는 검사장치의 진입단 또는 방출단에 배열된 교차판의 영역 내에서 수행된다. 이 때문에, 교차판은 투명성 자재, 예를 들어 유리 또는 긁힘에 내성이 있는 합성 수지로 이루어진다. 2개의 바닥-점검설비는 투명한 교차판 아래에 배열되며, 운반방향을 따라 파상배열된다. 제1 바닥-점검설비는 대상물이 교차판 상에 놓이는 대상물 하면의 약 60%에 이르는 장소에 놓이도록 배열됨과 동시에 이들은 제1 컨베이어 상에 정지한 대상물 하면의 약 40%의 잔여부를 따라 이동된다. 제2 바닥 점검설비는 많아야 대상물의 40% 정도가 제2 컨베이어 상에서 지지됨과 더불어, 대상물 하면의 약 60%가 투명한 교차판 상에 정지해 위치되어 있는 장소의 하류에 배열된다. 제1 및 제2 바닥 점검설비에 의해, 비록 대상물의 약간의 회전이 허용하더라도, 두 60% 영역이 함께 대상물의 전체 바닥면에 달하도록, 바닥의 약 60%가 임의의 한 시점에 검사된다. 다음에, 대상물은 현재 이들이 양측 컨베이어 상에 지지되도록, 재차 레일에 의해 운반방향을 횡단하여 백 시프트되고, 예를 들어, 측벽 검사를 위해 대상물의 회동을 실제로 이끌어낸다. 이러한 형식의 본 발명에 있어서, 대상물은 이 대상물이 제1 컨베이어를 완전히 떠나 제2 컨베이어를 향해 가기에 충분히 먼 레일에 의해 가로방향으로 시프트된다. 타측에서 작용하는 레일에 의해, 대상물은 제2 바닥 점검 이후, 대상물이 양측 컨베이어 상에서 컨베이어 하면의 가장자리부에 놓이도록, 재차 거기서부터 양측 컨베이어를 향해 충분히 떨어지게 재차 백 시프트된다. 이러한 방식으로 백 시프트되는 중에, 대상물은 일단 본 발명에 따라 이러한 구성으로 연장된 교차판 상에 재차 놓여진다. 이 측벽 검사는 90。를 경유하여 대상물이 회전한 후, 바닥을 검사하는 제1 실시예에 설명된 바와 같이 수행되거나, 또는 인식 설비 예를 들어, CCD 카메라의 시야는, 대상물이 이러한 시야 내에서 약 220。 내지 270。로 회전하도록 선택될 수 있고, 그 결과, 전체 범위가 검색된다.
도 1 및 도 2는 본 예에서 검사되려는 대상물인 빈 용기(10)를 검사하기 위한 장치를 도시하고 있다. 컨베이어 설비는 제1 컨베이어(12) 및 제2 컨베이어(14)로 구성된다. 빈 용기(10)는 제1 컨베이어(12) 상에서 검사장치로 운반된다. 2개의 컨베이어(12, 14) 사이는, 빈 용기(10)의 직경의 2/3 내지 3/4 정도로 분리된다. 제1 및 제2 컨베이어(12, 14)는 상용 체인 링크식 컨베이어 또는 컨베이어식 벨트로 될 수 있다. 검사장치로 운반되기 이전에, 빈 용기(10)는 사이드 레일(13)에 의해 가로방향으로 시프트되며, 시프팅 이동 영역의 컨베이어(12, 14)들 사이의 갭을 가교하는 교차판(15)에 의해, 제1 컨베이어(12) 상에 정지하여 지지되는 가장자리부 마련하기에 충분한 거리가 있음과 더불어, 제2 컨베이어(14) 상에 지지되는 대상물의 대향단부를 마련하기에도 충분하다. 또, 바닥의 블로어 장치는 이 교차판과 일체로 된다.
제2 컨베이어(14)는 양측 컨베이어(12, 14) 상에 지지되는 빈 용기(10)가 그의 세로축을 중심으로 회전되도록, 예를 들어 제1 컨베이어(12) 보다 20% 더 높은 속도로 이동한다. 이것은 빈 용기(10)에 보다 느린 컨베이어 즉, 제1 컨베이어(12)를 향해 드리프트(drift)하도록 빈 용기들이 회전되는 경향을 부여한다. 이러한 빈 용기(10)의 가로방향 드리프트 또는 시프팅을 방지하기 위해, 레일(16)은 운반방향으로 소정의 각을 이루며, 제1 컨베이어의 가장자리로부터의 분리가 빈 용기의 직경의 약 1/6에 해당하게끔 하고, 그 결과, 빈 용기(10)가 제1 컨베이어(12)의 이러한 폭의 가장자리 영역 상에 놓이게 되는 경우로 설정된다. 이에 더하여, 레일(17)은, 예를 들면 불균일한 바닥에 의해, 개별 빈 용기(10)가 보다 빠른 컨베이어(14)를 향해 때때로 드리프트하기 때문에, 제2 컨베이어(12) 상에 배열된다.
대상물의 운반방향 및 회전방향은 화살표로 예시된다. 각각의 예의 광원(26)으로 이루어진 측벽 점검설비(20, 22)는 넓은 영역에 걸쳐있고, CCD 카메라(28)는, 빈 용기(10)가 그의 세로축을 중심으로 90。로 회전하는 범위내에서 서로 소정의 거리로 떨어져 배열된다. 90。로 용기 회전을 간섭하면서 2-스테이지 측벽 검사는 유리나 합성수지와 같은 투명성 자재로 구성된 빈 용기의 예에서만 충분한 것으로 명백하다. 이 측벽 점검설비는 결함이 없는 통상의 방식으로 점검하고, 이 때문에 상세하게 설명하지는 않는다.
2개의 컨베이어(12, 14) 사이에 있는 갭 내에서, 넓은 영역에 걸쳐 있는 광원(30, 32)에는 바닥 점검설비의 구성부가 제공된다. 공지된 방식으로 결합한 CCD 카메라(31, 33)는 용기의 주둥이를 거쳐 용기의 바닥부의 화상을 취하며, 이것은 점검에 필요한 것이다. 마찬가지로, 2개의 바닥 점검 설비와 이러한 연합 광원(30, 32)은 빈 용기(10)가 90。를 경유하여 회전하는 운반방향으로 이격되어 분리되고, 그 결과, 종합적으로 전체 바닥 영역이 검사된다. 이 검사장치를 통과한 후, 빈 용기(10)는 재차 사이드 레일(13)과 교차판(15)에 의해 제1 컨베이어(12) 상에서 완전히 백 시프트된다.
도 3 및 도 4는 도 1 및 도2의 경우와 유사한 점검장치를 도시하고 있지만, 단지, 단일-스테이지 측벽 점검만이 실시된다. 측벽 점검설비는 일단 재차 광역의 광원(26)과 CCD 카메라로 이루어진다. 그러나, 이 경우의 광원(26)은, 빈 용기(10)가 그의 세로축을 중심으로 90。로 회전하는 범위내에서 소정의 거리를 넘어 연장한다. 이것은 투명성 자재로 구성된 빈 용기나 다른 대상물에 대한 경우이다. 빈 용기 또는 다른 대상물은 불투명성 자재로 이루어지거나, 또는 전체 용기 주위에 연장하는 라벨이 점검되어야 할 경우, 광원(26)은 대상물이 완전 회전하는 길이에 전반에 걸쳐 연장한다. 실제로는, 약 270。 또는 220。의 회전은 빈 용기의 전체 주변부를 검사할 목적에 적절하고, 명심할 점이 있다면, 어떤 카메라는 임의의 한 시점에 빈 용기의 주변부의 약 90。를 커버하고, 또, 다른 점이 있다면, 그 반면에, 빈 용기(10)는 시야가 한쪽 가장자리로부터 다른 가장자리로 변하는 CCD 카메라(28)의 광각 렌즈의 전방부를 지나 이동한다는 점이다. 이 점에 있어서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 보다 빠른 컨베이어 즉, 제2 컨베이어(14)와 같이 CCD 카메라가 동일 측면에 배열되는 것이 필수적이다.
도 3 및 도 4의 실시예에 있어서, 2개의 바닥 점검설비는 재차 빈 용기가 그의 세로축을 중심으로 90。 또는 270。로 회전하게끔 서로 소정의 거리로 떨어져 배열된다. 그러나, 도 4에 있어서는, 광원(30, 32) 만이 재차 빈 용기(10), 및 이 빈 용기(10) 상부의 CCD 카메라(31, 33) 아래에 배열된다.
바람직한 실시예가 도 5에 도시되어 있는 데, 여기에서 바닥 점검은, 검사장치의 진입단에 배열된 교차판(15) 내에서 약간 분리된 채로 서로 밀착하여 뒤따르는 2개의 증가분에 관하여 수행된다. 레일(16)에 의해, 이 경우의 빈 용기(10)는 이들이 더이상 제1 컨베이어(12) 상에 놓이지 않고 교차판(15)와 제2 컨베이어(14) 상에만 놓이도록 제2 컨베이어(14)를 향해 충분히 멀리 시프트된다. 바닥 점검 설비의 제1 광역 광원(30)은, 빈 용기(10)가 제1 컨베이어(12) 상에서 40% 정도는 여전히 지지되며, 이미 60%는 교차판(15) 상에 지지된 도 5에 있어서의 빈 용기(10a)는 제1 광원(30) 상부에 지지되는 곳에서 이 광원의 상부에 세로방향으로 위치된 CCD 카메라와 함께 설비된다. 제2 광역 광원(32)는 여기에 빈 용기(10)가 교차판(15) 상에서 용기 하면의 60% 정도 그리고, 제2 컨베이어 상에서는 40% 정도를 차지하도록, 이후에 거의 인접하여 배열된다. 예시된 실시예에 있어서, 빈 용기(10b)는 제2 광원(32)의 상부에 위치된다. 또, 묘사되지 아니한 CCD 카메라도 제2 광원(32)의 상부에 위치된다. 이에 따라 2개의 광원(30, 32) 사이에는, 바닥 검사의 2개의 증가분 사이에서, 대상물(10)은, 바닥 점검의 제1 및 제2 증가분에 의해 커버되는 바닥면의 2개의 60% 영역이 함께 전체 바닥면에 다다르도록, 대상물의 관성 그리고, 첫번째 대상물 다음의 다른 대상물의 지지에 의해, 교차판(15) 상의 가장자리부에 대향하여, 단지 약간만 회전한다. 레일(17)은 제2 광원(32)의 뒤에, 대상물(10)은 바닥 검사 이후 교차편(15)를 떠나자 마자, 재차 양측의 컨베이어(12, 14) 상의 대향 가장자리부에 놓이도록, 제1 컨베이어(12)를 향해 약간 백 스윙한다. 다음에, 도 1 및 도 2, 또는 도 4 및 도 5에 관련하여 묘사된 방식으로, 측벽 점검이 수행된다. 도 3 및 도 4와 유사하게 예시된 실시예에 있어서, 시야가 넓은 CCD 카메라(28)가 이용되어, 단일 스테이지 측벽 점검이 수행된다.
또, 이 검사 장치는 회전 대칭이 아닌 대상물, 예를 들어 네모진 재치예정구역을 갖는 빈 용기의 경우에도 채용될 수 있다. 무게 중심의 가로방향 변위가 없는 이러한 종류의 대상물의 회전을 성취하기 위해서, 이 경우, 레일은 이러한 대상물의 코너 라인(corner line)이 회전하면서 전방으로 나아가는 중에 그려지는 곡선에 상응하도록 구성된다. 이 경우, 측벽 점검설비는 도 1 또는 도 3에 따라 형성될 수 있다. 바닥 점검은, 재차 빈 용기가 90。 또는 270。로 회전하는 범위 내에서 소정의 거리로 떨어져 위치되고, 그 결과, 실제적으로, 전체 바닥 영역이 점검되게 된다.

Claims (10)

  1. 상이한 속도로 가동되고, 대상물(10)을 운반하는 동시에 대상물(10)을 이들의 세로축을 중심으로 회전시키는 실질적으로 수평인 컨베이어면을 갖춘 다수의 컨베이어(12, 14)로 구성된 컨베이어 설비를 구비하는 대상물 검사장치에 있어서, 2개의 컨베이어(12, 14)는 상호 측방향으로 분리되어 설치되어 있고, 바닥 점검설비(30, 32)는 컨베이어(12, 14)를 분리하는 거리내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 컨베이어(12) 상의 대상물(10)이 레일(16)과 제 1 컨베이어(12) 사이의 에지 스트립 상에 놓이는 그러한 방식으로, 보다 느리게 가동되는 제 1 컨베이어(12) 위쪽에 운반방향으로 뻗어 배열되는, 대상물(10)을 가이드하는 레일(16)을 더 포함하며, 상기 에지 스트립의 폭은 대상물 직경의 약 1/3 이하인 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 대상물(10)은 각각 제 1 및 제 2 컨베이어(12, 14) 위쪽에 배열되어 운반방향으로 뻗어있는 레일(16, 17)에 의해 가로방향으로 가이드되는 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 레일(16, 17)은 대상물이 느리게 가동되는 제 1 컨베이어(12)를 향해 약간 시프트 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 2개의 바닥 점검설비(30, 32)는 대상물(10)이 약 90° 또는 270°로 회전하는 범위내에 분리배치되어 있는 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 컨베이어(12)와 제 2 컨베이어(14) 사이에 배열되는 투명 교차판(15); 교차판(15)의 세로방향 범위내에 배치되는 2개의 바닥 점검설비(30, 32); 및 바닥 점검설비(30)의 영역에서는 대상물이 이의 하부면 중 약 40%가 제 1 컨베이어(12) 상에 위치하고 약 60%가 교차판(15) 상에 위치하며, 다른 바닥 점검설비(32)의 영역에서는 대상물이 이의 하부면 중 약 40%가 제 2 컨베이어(14) 상에 위치하고 약 60%가 교차판(15) 상에 위치하도록 배치되는 레일(16, 17)을 더포함하는 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 2개의 하부 점검설비(30, 32)는 하부 점검설비(30, 32)에 의해 커버되는 두 60% 구역이 당해 대상물의 전체 하부면에 해당하도록 짧은 거리를 두고 떨어져 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 대상물 점검장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 2개의 컨베이어(12, 14) 사이에 배치되어 있는 광원(26) 및 인식용 설비(28)를 포함하는 측벽 점검설비(20, 22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상물 검사장치.
  9. 상이한 속도로 가동되고, 대상물(10)을 운반하는 동시에 대상물(10)을 이들의 세로축을 중심으로 회전시키는 실질적으로 수평인 컨베이어면을 갖춘 다수의 컨베이어(12, 14)로 구성된 컨베이어 설비에 의해 대상물을 운반하는 대상물 검사방법에 있어서, 2개의 컨베이어(12, 14)는 상호 가로방향으로 분리되어 설치되어 있고, 하부 점검은 컨베이어(12, 14)를 분리하는 거리내에서 행하는 것을 특징으로 하는 대상물 검사방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 측벽 점검은 대상물(10)이 회전되는 동안에 수행하는 것을 특징으로 하는 대상물 검사방법.
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