KR100463373B1 - 용기 바닥 검사용 복합렌즈 및 이를 이용한 용기 바닥검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조명기구를 통해 조광된 용기의 영상을 집광시켜 복수개로 분할시키고, CCD카메라로 영상을 전달해주는 서브렌즈를 하나 이상 구비함으로써 한 개의 조명기구로 편광검사와 이물질검사를 동시에 수행할 수 있도록 한 용기 바닥 검사용 복합렌즈 및 이를 이용한 용기 바닥 검사장치에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 검사하고자 하는 용기(B)의 하측에는 조명기구(30)가 배치되고, 상기 용기(B)의 상측에는 상기 조명기구(30)를 통해 조광된 용기(B)의 바닥 영상을 수광하는 집광렌즈부(42);와 상기 집광렌즈부(42)에 결합되어 입수된 영상을 빔스플리터(48a)를 통해 복수개로 분할하는 분할부(48); 및 상기 분할부(48)의 일측에 하나 이상 결합되되 적어도 하나는 편광필터(56)가 장착된 서브렌즈부(50a, 50b);로 이루어진 복합렌즈(40)가 배치되고, 상기 복합렌즈(40)의 일측에는 상기 서브렌즈부(50a, 50b)를 향하여 CCD카메라(54, 55)가 배치된 것으로 이루어져 있다. 또한, 상기 복합렌즈(40)의 서브렌즈부(50a, 50b) 일단부에는 상기 CCD카메라(54, 55)가 체결될 수 있도록 나사산(54a, 55a)이 형성되어 있다.

이러한 구성을 가지는 본 발명은 용기 바닥의 이물질검사와 편광검사를 동시에 수행할 수 있어 공정을 간소화시키고 생산비를 절감할 수 있어 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

용기 바닥 검사용 복합렌즈 및 이를 이용한 용기 바닥 검사장치 {A Common Lens with Beam-Spliter, Polarizing Filter, etc. for the Detecting Defects of Bottle or Container and the Detecting Defects Apparatus using same}

본 발명은 용기 바닥 검사용 복합렌즈 및 이를 이용한 용기 바닥 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명기구를 통해 조광된 용기의 영상을 집광시켜 복수개로 분할시키고, CCD카메라가 결합되는 서브렌즈부를 하나 이상 구비함으로써, 한 개의 조명기구로 편광검사와 이물질검사를 동시에 수행할 수 있도록 한 용기 바닥 검사용 복합렌즈 및 이를 이용한 용기 바닥 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 알콜이나 청량음료, 음식 등을 담는데 이용되는 유리병이나 플라스틱 등의 용기는 사용 후 회수하여 재활용하게 되는데, 재활용을 위한 공정으로 먼저 용기를 깨끗이 세척한 다음 용기의 이물질 잔류 및 파손유무를 검사하는 과정을 거치게 된다.

이때, 용기의 몸체나 용기 입구부, 바닥 등의 파손여부와 이물질의 잔류 여부를 신속하게 검사하기 위하여 다수의 용기를 장착한 상태로 회전시키면서 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 통해 각 용기의 외관 상태를 검사하도록 된 컨베이어 라인 형태의 용기 외관 검사장치가 있다.

이 중 종래의 용기 바닥 검사는 크게 이물질검사와 편광검사로 나뉘어 이루어지는데, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 검사하고자 하는 용기(B)를 사이에 두고 조명기구(10, 30)와 CCD카메라(20, 21)를 대향되게 배치하여, 조명기구(10, 30)로부터 조광된 빛을 렌즈(16)를 통해 집중시켜 CCD카메라(20, 21)에 영상을 맺히게 하는 것이다.

따라서, CCD카메라(20, 21)를 통해 용기의 바닥에 이물질 잔류여부와 결함유무를 검사할 수 있어 부적합한 용기(B)를 분리,이송시킬 수 있는 것이다.

이때, 도 1b에서 도시된 바와 같이, 조명기구(10, 30)의 전측면에 편광필름(14)을 구비하고, CCD카메라(20, 21)의 전측에 편광필터(18)를 장착해서 진행되는 편광검사는 편광의 특성상 결함이 있는 부위는 백색으로, 정상인 부위는 흑색의 영상으로 비춰지기 때문에 용기(B) 바닥의 손상이나 파손, 기포 등의 결함을 검사해낼 수 있는 것이다.

그러나, 상기 이물질검사와 편광검사는 도 1a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 각각 독립적으로 이루어졌기 때문에 공정이 복잡하게 되고 부품수가 증가하게 되어 생산효율이 저하되었다.

또한, 이물질검사와 편광검사에 각각 다른 조명기구를 사용했기 때문에 설비비의 증가 및 불필요한 작업공수를 초래하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 용기 바닥 검사시 편광검사와 이물질검사를 동시에 수행할 수 있도록 하여 공정을 간소화하고 생산능률을 높이며, 생산비를 절감하도록 함에 발명의 목적이 있다.

도 1a는 종래의 용기 바닥 검사중 이물질 검사를 하는 상태를 도시한 도면

도 1b는 종래의 용기 바닥 검사중 편광 검사를 하는 상태를 도시한 도면

도 2는 본 발명의 용기 바닥 검사장치를 도시한 도면

도 3은 본 발명의 복합렌즈의 일 실시예를 도시한 일면도

도 4는 도 3의 복합렌즈를 사용한 용기 바닥 검사장치를 도시한 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10, 30 : 조명기구 12 : 확산필름.

14 : 편광필름 20, 21, 54, 55 : CCD카메라

16, 44 : 렌즈 18, 56 : 편광필터

40 : 복합렌즈 42 : 집광렌즈부

46 : 체결링 48 : 분할부

48a : 빔스플리터 50a, 50b : 서브렌즈부

52 : 블록 54a, 55a : 나사산

B : 용기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용기 바닥 검사장치는 검사하고자 하는 용기의 하측에는 조명기구가 배치되고, 상기 용기의 상측에는 상기 조명기구를 통해 조광된 용기의 바닥 영상을 수광하는 집광렌즈부와 상기 집광렌즈부에 결합되어 입수된 영상을 빔스플리터를 통해 복수개로 분할하는 분할부 및 상기 분할부의 일측에 하나 이상 결합되되 적어도 하나는 편광필터가 장착된 서브렌즈부로 이루어진 복합렌즈가 배치되고, 상기 복합렌즈의 일측에는 상기 서브렌즈부를 향하여 CCD카메라가 배치된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 복합렌즈의 서브렌즈부 일단부에는 CCD카메라가 체결될 수 있도록 나사산이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 검사하고자 하는 용기(B)의 하측에는 조명기구(30)가 배치되고, 상기 용기(B)의 상측에는 상기 조명기구(30)를 통해 조광된 용기(B)의 바닥 영상을 수광하는 집광렌즈부(42)와 상기 집광렌즈부(42)에 결합되어 입수된 영상을 빔스플리터(48a)를 통해 복수개로 분할하는 분할부(48) 및상기 분할부(48)의 일측에 하나 이상 결합되되 적어도 하나는 편광필터(56)가 장착된 서브렌즈부(50a, 50b)로 이루어진 복합렌즈(40)가 배치되고, 상기 복합렌즈(40)의 일측에는 상기 서브렌즈부(50a, 50b)를 향하여 CCD카메라(54, 55)가 배치된 것으로 되어 있다.

상기 집광렌즈부(42)와 서브렌즈부(50a, 50b)에는 배율이 서로 다른 렌즈(44)가 여러개 장착될 수 있으며, 상기 렌즈(44)는 체결링(46)을 사이에 두고 블록(52)과 안정적으로 체결된다.

상기 분할부(48)에 결합되는 서브렌즈부(50a, 50b)는 그 위치나 개수의 한정이 없으므로 빔스플리터(48a)의 개수를 늘려 여러곳으로 영상을 분할 진행시켜 다양한 각도에서 검사를 실시하는 것도 가능하다.

또한, 상기 서브렌즈부(50a, 50b) 중 어느 일측에는 편광필터(56)가 구비되어 있어 편광필름(14)이 장착된 조명기구(30)로부터 조광된 빛이 용기(B)를 관통하여 상기 편광필터(56)를 지나 CCD카메라(55)에 도달함으로써 편광의 원리를 이용하여 용기(B) 바닥의 결함을 검사해낼 수 있는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 서브렌즈부(50a, 50b)의 일단부에는 상기 CCD카메라(54, 55)가 체결될 수 있도록 나사산(54a, 55a)을 형성하여 상기 복합렌즈(40)와 CCD카메라(54, 55)가 일체가 되어 검사를 진행할 수도 있다.

이를 위해 상기 CCD카메라(54, 55)의 전측부에도 상기 서브렌즈부(50a, 50b)의 나사산(54a, 55a)에 상응하는 체결구조(미도시)가 형성되도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 용기 바닥 검사장치와 복합렌즈는 두 개의 CCD카메라와 한 개의 조명기구를 통하여 편광검사와 이물질검사를 동시에 수행할 수 있는 것이다.

즉, 확산판(12)과 편광필름(14)이 장착된 조명기구(30)의 빛은 용기(B)의 하측에서 용기(B)의 바닥을 비추게 되고, 용기(B)를 관통한 빛은 상기 복합렌즈(40)의 집광렌즈부(42)에 집광되게 된다.

이후, 상기 집광렌즈부(42)의 렌즈(44)를 통과한 영상은 분할부(48)의 빔스플리터(48a)에 의해 복수개로 분리되어, 상기 분할부(48)의 일측에 결합된 서브렌즈부(50a, 50b)로 각각 진행하게 된다.

상기 서브렌즈부(50a, 50b)로 진행된 영상은 또 다른 렌즈(44) 또는 편광필터(46)를 지나 서브렌즈부(50a, 50b) 일단에 배치된 CCD카메라(54, 55)로 전달되는 것이다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복합렌즈(42)의 서브렌즈부(50a, 50b)에는 소정의 나사산(54a, 55a)이 형성되어 상기 CCD카메라(54, 55)가 이 나사산(54a, 55a)에 결합함으로써 상기 복합렌즈(42)와 CCD카메라(54, 55)가 일체가 되어 검사를 수행할 수 있다.

이러므로써, 상기 복합렌즈(42)에 집광된 영상은 손실없이 CCD카메라(54, 55)로 전송될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 CCD카메라(54, 55)에 맺힌 영상은 외부의 판독기(미도시)를 통해 그 결함유무가 판단되고, 이어 검사가 종료된 용기는 다음 단계로 분류.이송이되는 것이다.

한편, 상기 조명기구(30)에는 광원으로써 형광등이나 할로겐램프, LED등을 사용할 수 있으나, 바람직하게 상기 조명기구에는 메탈할레이드 램프를 내장하고 조명기구(30)의 전측면에 프레넬렌즈를 구비하여 편광필터(14)가 부착되어도 조도가 저하되지 않고 빛의 확산이 잘 이루어질 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 용기 바닥의 이물질검사와 편광검사를 동시에 수행할 수 있어 공정을 간소화시키고 생산비를 절감할 수 있어 매우 유용한 발명인 것이다.

또한, 한 개의 조명기구만을 사용함으로써 전력소모를 줄이고 작업공간을 효율적으로 활용할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 검사하고자 하는 용기(B)의 하측에는 조명기구(30)가 배치되고,

   상기 용기(B)의 상측에는 상기 조명기구(30)를 통해 조광된 용기(B)의 바닥 영상을 수광하는 집광렌즈부(42);와 상기 집광렌즈부(42)에 결합되어 입수된 영상을 빔스플리터(48a)를 통해 복수개로 분할하는 분할부(48); 및 상기 분할부(48)의 일측에 하나 이상 결합되되 적어도 하나는 편광필터(56)가 장착된 서브렌즈부(50a, 50b);로 이루어진 복합렌즈(40)가 배치되고,

   상기 복합렌즈(40)의 일측에는 상기 서브렌즈부(50a, 50b)를 향하여 CCD카메라(54, 55)가 배치된 것을 특징으로 하는 용기 바닥 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 CCD카메라(54, 55)는 상기 서브렌즈(50a, 50b)에 착탈가능하여 상기 복합렌즈(40)와 일체로써 검사를 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 용기 바닥 검사장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 서브렌즈부(50a, 50b)의 일단부에는 나사산(54a, 55a)이 형성되어 상기CCD카메라(54, 55)가 체결될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 용기 바닥 검사 장치.
4. 조명기구(30)를 통해 조광된 용기(B)의 바닥 영상을 수광하는 집광렌즈부(42);와

   상기 집광렌즈부(42)에 결합되어 입수된 영상을 빔스플리터(48a)를 통해 복수개로 분할하는 분할부(48); 및

   상기 분할부(48)의 일측에 하나 이상 결합되되 적어도 하나는 편광필터(56)가 장착된 서브렌즈부(50a, 50b); 로 이루어진 것을 특징으로 하는 용기 바닥 검사용 복합렌즈.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 서브렌즈부(50a, 50b)의 일단부에는 CCD카메라(54, 55)가 체결될 수 있도록 나사산(54a, 55a)이 형성된 것을 특징으로 하는 용기 바닥 검사용 복합렌즈.