KR100843929B1

KR100843929B1 - 라벨 자동검출장치

Info

Publication number: KR100843929B1
Application number: KR1020010067856A
Authority: KR
Inventors: 송진선; 권수영; 소인영
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2008-07-03
Also published as: KR20030037353A

Abstract

본 발명은 코일제품의 일측에 부착되어 코일정보를 기재한 라벨을 쉽게 검출하기 위한 장치에 관한 것으로, 코일의 실제 정보와 제품에 부착된 라벨정보가 일치하는지를 자동으로 검출하되, 라벨이 일정 각도로 기울어져서 코일에 부착되면 부착된 라벨의 경사도에 따라서 바코드 리더기가 경사지도록 함으로써 라벨에 기재된 각종 정보를 정확하고 손쉽게 검출할 수 있도록 된 라벨 자동검출장치에 관한 것이다.

본 발명은, 코일제품의 일측에 부착된 라벨의 바코드를 판독하기 위한 라벨 검출장치에서, 일정크기의 베이스의 상부에는 바코드 리더기를 경사회동시키는 서보 모터와 웜기어및 웜휠등이 장착되어 각도 조절판을 베이스의 횡방향으로 경사시키고, 상기 각도 조절판에는 바코드 리더기를 상,하로 회동시키기 위한 모터와 플라이 휠및 링크 암들이 구비되어 상기 각도 조절판상에 회동가능하도록 장착된 바코드 리더기를 상하로 회동시키며, 상기 베이스의 전방측에는 라벨을 촬영하여 PLC로 화상을 전송시켜 라벨의 기울어짐을 검출하기 위한 CCD 카메라가 구비되어지는 라벨 자동 검출장치를 제공한다.

라벨, 바코드, 라벨 검출장치, 바코드 리더기, CCD 카메라

Description

라벨 자동검출장치{AN APPARATUS FOR AUTOMATICALLY MONITORING THE POSITION OF LABEL}

제 1도는 종래의 기술에 따른 코일 라벨 검출방식을 설명하기 위한 구성도;

제 2도는 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치가 적용되는 코일 라벨 검출방식을 설명하기 위한 구성도;

제 3도는 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치를 도시한 외관 사시도;

제 4도는 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치를 도시한 분해사시도;

제 5도는 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치의 작동방식을 부분적으로 도시한 설명도;

제 6도의 a),b)는 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치의 작동설명도;

제 7도는 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치의 동작순서를 도시한 플로우 챠트이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5...... CCD 카메라 10...... 바코드 리더기

12..... 베이스 14...... 웜기어

18..... 베어링 블럭 22...... 엔코더

24..... 서보 모터 32...... 각도 조절판

36..... 지지대 45...... 웜휠

62..... 링크 암 64...... 유니버셜 베어링

70..... 플라이 휠 85...... 지지대

200.... 코일 202..... 새들

220.... 중앙 컴퓨터 230..... 현장 컴퓨터

232.... 라벨 발행기 235..... PLC

240.... 라벨(LABEL)

본 발명은 코일제품의 일측에 부착되어 코일정보를 기재한 라벨을 쉽게 검출하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일의 실제 정보와 제품에 부착된 라벨정보가 일치하는지를 자동으로 검출하되, 라벨이 일정 각도로 기울어져서 코일에 부착되면 부착된 라벨의 경사도에 따라서 바코드 리더기가 경사지도록 함으로써 라벨에 기재된 각종 정보를 정확하고 손쉽게 검출할 수 있도록 된 라벨 자동검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 열연 산세(POL) 포장 라인에서는 제1도에 도시된 바와 같이, 코일(200)이 새들(SADDLE)(202)에 적치된 상태로 콘베이어(CONVEYOR)(210)를 통해 도착되면, 중앙 컴퓨터(220)로부터 현장 컴퓨터(230)로 포장작업 지시를 보내고, 라벨 발행기(232)에서 작업지시 제품 정보에 대한 라벨(LABEL)(240)을 발행하고, 현장 컴퓨터(230)에서는 작업지시 코일(200)에 대한 포장 작업을 설정하여 PLC(235)로 전송하면, PLC(235)에서는 포장 및 밴딩(BANDING)처리를 실시한다.

그런 다음, 포장이 완료된 코일(200)측면에 작업자가 라벨(240)을 부착하게 되는데 라벨(240)에는 포장된 제품의 정보, 예를들면 코일 번호, 중량, 재질, 수요가 등이 기록 되어있다. 이후, 라벨(240)이 부착된 코일(200)이 입고되어 코일 대기라인에 도착하게 되면, 작업자가 핸드타입(HAND TYPE)의 바코드 리더기(BAR CODE LEADER)(250)를 사용하여 라벨(240)에 대한 스캐닝(SCANING)을 실시하여 중앙 컴퓨터(220)에서 전달된 코일(200) 정보가 라벨(240)정보와 일치하는 지의 여부를 판단하여 일치하면, 크레인(미도시)의 리프터(LIFTER)(260)를 이용하여 코일(200)을 제품 창고로 입고하게 된다.

그러나, 이와 같은 과정에서, 코일(200)정보와 라벨(240)정보가 일치하지 않으면 작업자는 코일(200)에 대한 정보를 확인하여 현물 코일(200)에 맞는 정보의 라벨(240)을 재발행 하여 조치한 후, 제품창고로 운반하여 작업을 종료하는 것이다.

그러나, 상기에서 코일(200)상에 부착되는 라벨(240)작업이 수작업으로 이루어지다 보니 라벨이 수평 기준선에 대하여 기울어지게 부착 되는 경우와, 코일(200)에 정보가 다른 라벨을 부착하는 경우가 종종 발생하게 되고, 이를 방지하기 위하여 종래에는 작업자들이 코일(200)마다 바코드 리더기(250)를 이용하여 하나하나씩 정보를 확인하게 되는데, 코일(200) 포장작업을 병행하면서 이와 같은 코일(200) 정보와 현물 코일(200)들을 수작업으로 점검하도록 되어 있음으로써 작업자들은 종종 라벨(240) 점검을 빠뜨리는 경우가 빈번하여 라벨 시스템에 대한 신뢰도가 저하되고, 코일(200)에 다른 라벨(240)을 부착하게 될 경우, 전혀 다른 코일(200)이 수요가에게 전달되는 등의 문제점이 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 작업자의 수작업 대신에 고정식 바코드 리더기(미도시)를 설치하여 라벨정보를 검출할 경우, 바코드 리더기가 라벨 정보를 읽어 들일 때에는 바코드 시작점과 끝점이 반드시 바코드 리더기의 광선상에 위치해야 하나 라벨을 수작업으로 부착하다 보니 부착위치가 다르게 되어 정보의 판독에 어려움이 있는 것이다.

특히, 라벨(240)이 기울어져 부착되는 경우 그 각도(θ)가 수평기준선(P1)에 대하여 6˚(도) 이상의 기울기만 틀어지게 되어도 시작점과 끝점이 바코드 리더기(10)의 광선을 벗어나게 되어 정보 검출이 되지 않는 문제점이 있는 것이다.

따라서, 이와 같은 종래의 방식을 현장에 적용하는 데에 큰 장애를 초래하는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 라벨을 통하여 코일 정보를 자동으로 검출할 수 있는 자동 시스템을 구성함에 있어 라벨검출 정도를 향상시키기 위해 라벨 이미지를 촬영하여 라벨의 기울어짐을 검출하고, 바코드 리더기를 라벨에 일치하도록 경사시킨 다음, 바코드 리더기를 상,하 작동시켜 라벨 정보를 자동으로 검출할 수 있음으로써 정보가 바뀌어 수요가에게 전달되는 것을 방지하여 검출 신뢰도를 향상시키기고 작업능률을 향상시킬 수 있도록 개선된 라벨 자동검출장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 코일제품의 일측에 부착된 라벨의 바코드를 판독하기 위한 라벨 검출장치에 있어서, 일정크기의 베이스의 상부에는 바코드 리더기를 경사회동시키는 서보 모터와 웜기어및 웜휠등이 장착되어 각도 조절판을 베이스의 횡방향으로 경사시키고, 상기 각도 조절판에는 바코드 리더기를 상,하로 회동시키기 위한 모터와 플라이 휠및 링크 암들이 구비되어 상기 각도 조절판상에 회동가능하도록 장착된 바코드 리더기를 상하로 회동시키며, 상기 베이스의 전방측에는 라벨을 촬영하여 PLC로 화상을 전송시켜 라벨의 기울어짐을 검출하기 위한 CCD 카메라가 구비되어짐을 특징으로 하는 라벨 자동 검출장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 라벨 자동검출장치(1)가 적용되어지는 시스템 구성부에 있어서는 제2도에 도시된 바와 같이, 코일(200)에 대한 정보를 가지는 중앙 컴퓨터(220)가 현장 컴퓨터(230)로 포장 작업지시를 보내고, 라벨 발행기(232)는 라벨(240)발행을 하도록 지시신호를 보내게 된다.

그리고, 현장 컴퓨터(230)는 중앙 컴퓨터(220)로부터의 작업지시 정보에 대하여 포장작업 설정을 하여 PLC(235)에 그 작업신호를 전송하게 되며, PLC(235)는 상기 현장 컴퓨터(230)로부터 전송된 포장작업에 대한 정보에 따라서 포장장치(미도시)및 밴딩머신(미도시)가 동작하도록 상기 장치들에게 작업지시 신호를 전송하는 것이 다.

그리고, 중앙 컴퓨터(220)로부터 코일(200) 정보를 받아 라벨(240)을 발행하는 라벨 발행기(232)등을 구비하고 있다.

본 발명에 따른 라벨 자동검출장치(1)는 경사져 장착된 라벨(240)을 따라서 자동으로 라벨(240)을 스캐닝할 수 있도록 CCD카메라(5) 및 바코드 리더기(10)를 구비하며, 이는 제2도에 도시된 바와 같이 작업자가 라벨(240)을 판독하는 위치에 장착된다.

본 발명에 따른 라벨 자동검출장치(1)는 도3에 전체적으로 도시된 바와 같이, 일정크기의 베이스(BASE)(12)상에 웜기어(WORM GEAR)(14)가 수평방향으로 배치되고, 상기 웜기어(14)가 형성된 양측 축(16)에는 베어링 블록(BEARING BLOCK)(18)이 삽입되어 베이스(12)에 체결되며, 일측의 베어링블록(18)이 삽입된 쪽에는 엔코더(ENCODER)(22)가 장착된 서보 모터(24)가 연결되어진다.

그리고, 상기 베이스(12)의 상부측으로는 베이스(12)에 대하여 횡방향으로 회동이 자유로운 각도조절판(32)이 장착되며, 이를 위하여 상기 각도 조절판(32)은 그 양축에 베어링 블록(34)이 삽입되어지고, 베어링 블록(34)의 하부면에는 지지대(SUPPORT)(36)가 체결되어져 베이스(12)에 고정되며, 일측의 베어링 블록(34)이 삽입된 쪽의 축(38)에는 키이(40)에 의해 웜 휠(WORM WHEEL)(45)이 플랜지(47)와, 볼트(49a)및 너트(49b)로서 고정 체결되어져 웜 기어(14)에 맞물려 지는 형태로 구성되어 진다.

또한, 상기 각도 조절판(32)의 상부측으로는 바코드 리더기(10)가 배치되는 바, 상 기 바코드 리더기(10)는 베이스(12)의 길이방향으로 회동이 자유롭도록 배치된 것으로서, 이를 위하여 상기 바코드 리더기(10)는 그 측면 양축(50)에 베어링블록(52)이 삽입되어지고, 베어링블록(52)들은 지지대(54)를 통하여 각도 조절판(32)에 고정되며, 바코드 리더기(10)의 후면 축(60)에는 링크 암(LINK ARM)(62)이 연결되고, 이는 유니버셜 베어링(64)과 볼 베어링(66)이 삽입되어 유니버셜 베어링(64)이 삽입된 쪽의 링크 암(62)이 삽입 체결되고, 볼 베어링(66)이 삽입된 링크 암(62)에는 플라이 휠(70)의 출력 축(72)이 삽입되어 플라이 휠(FLY WHEEL)(70)에 편심되게 삽입되어 체결된다.

그리고, 상기 플라이 휠(70)의 중심축(72)은 감속기가 채용된 모터(78)의 축(78a)에 연결되어지며, 상기 모터(78)가 각도 조절판(32)상에 고정됨으로써, 상기 모터(78)의 작동은 플라이 휠(70)과 링크 암(62)등을 통하여 상기 바코드 리더기(10)의 후방측을 상하로 승하강시키게 된다.

한편, 상기 베이스(12)의 전방측에는 빔(BEAM)(85)이 고정되고, 상기 빔(85)에는 CCD카메라(5)가 체결되어 구성되어진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 라벨 자동검출장치(1)는 제7도의 동작순서도에 도시된 바와 같이, 시작 단계(100)다음의 단계(102)에서 코일(200)이 새들(SADDLE)에 적치된 상태로 콘베이어(205)를 통해 도착되면, 중앙 컴퓨터(220)로부터 현장 컴퓨터(230)로 포장작업 지시를 보내고, 단계(104)에서는 라벨 발행기(232)에서 제품 정보에 대한 라벨(LABEL)을 발행한다.

그리고, 현장 컴퓨터(230)에서는 다음 단계(106)에서 작업지시 코일(200)에 대한 포장 작업을 설정하여 PLC(235)로 전송하면, PLC(235)에서는 포장 및 밴딩(BANDING)처리를 실시하고, 다음 단계(108)에서 포장이 완료된 코일(200)의 측면에 작업자가 라벨(240)을 부착하게 된다.

이때에는 라벨부착작업을 작업자가 수작업으로 실시하게 되어 기울어지게 부착될 수 있고, 기울어짐이 6˚이상이면 종래의 고정식 바코드 리더기로서는 측정을 할 수 없게 된다.

이후, 다음 단계(108)에서는 라벨(240)이 부착된 코일(200)이 입고되어 코일(200) 대기 라인에 도착하게 되면, 라벨 부착 상태를 측정하는 것으로서, 본 발명에 따른 라벨 자동검출장치(1)는 상기에서 기울어지게 부착되는 라벨(240) 정보를 읽어 들일 수 있게 하기 위해 모든 코일(200)에 대해 제5도에 도시된 바와 같이, 단계(110)에서 CCD카메라(5)가 코일(200) 측면에 부착된 라벨(240)의 바코드를 촬영하게 된다. 그리고, 다음 단계(112)에서는 촬영한 측정값을 PLC(235)로 전송하고, 다음 단계(114)에서 PLC(235)는 CCD카메라(5)상에 나타난 X,Y축의 값과, 라벨(240)의 바코드 기울어짐을 연산하여 기울어짐 각도(θ)를 연산하게 된다.

이와 같이 CCD 카메라(5)에 의해서 라벨 화상을 측정하고, 라벨(240)의 기울어짐등을 연산하여 산출하는 PLC(235)의 기능및 작동 관계는 당업계에서 화상카메라(5)를 이용하여 물체를 인식하고, 그 물체의 윤곽을 파악하여 검출하는 통상적인 기술을 적용하는 공지된 기술을 사용하는 것이므로, 이에 대해서는 보다 상세한 설명을 생략하지만, 당업자는 이와 같은 기술이 용이하게 실시될 수 있을 것임을 쉽게 알 수 있을 것이다.

그리고, 다음 단계(116)에서는 라벨의 기울어짐이 6˚이내인지를 판별하는 단계가 이루어지고, 만일 6˚이내이면 다음 작업이 진행되고, 6˚(도)이상이면, 다음 단계(118)에서 바코드 리더기(10)를 라벨(240)의 경사에 일치시키도록 경사시킨다.

이는 제6도에 도시된 바와 같이, 엔코더(22)에 의해 워엄 기어(14)용 서보 모터(24)가 작동되어 웜기어(14)를 회전시키고, 상기 웜기어(14)의 회전에 의해 웜휠(45)이 작동되어져 각도 조절판(32)를 포함하여 모터(78)와, 플라일휠(70)및, 바코드 리더기(10)가 일체형으로 기울어지게 되고, 그에 따라서 바코드 리더기(10)의 기울기는 라벨(240)의 기울어짐 값에 대응하게 된다.

즉, 이와 같이 하여 라벨의 기울기에 대응되도록 바코드 리더기(10)를 기울임으로서 바코드 리더기(10)는 라벨(240)의 바코드를 검출할 수 있는 상태로 배치되는 것이다.

이후, 다음 단계(120)에서는 제6도의 a)도에 도시된 바와 같이 감속기가 채용된 모터(78)가 작동되어 플라이 휠(70)이 구동되면, 한쪽은 플라이 휠(70)에 편중되게 체결되고, 반대쪽은 바코드 리더기(10)의 후면 센터에 유니버셜 베어링(64)을 통하여 체결된 링크암(62)이 플라이 휠(70)의 구동에 의해 상,하 운동을 진행하여 고정된 상태의 바코드 리더기(10)가 상,하로 작동하여 바코드 정보를 스캐닝 하게 된다.

이러한 과정에서 상기 바코드 리더기(10)는 상하로 이동되는 중에 유니버셜 베어링(64)에 의해서 링크암(62)에 연결되기 때문에 그 각도조절이 용이하며, 이는 라벨(240)에 형성된 바코드가 바코드 리더기(10)에서 방출하는 광선상에 위치해야 하나, 방출광선의 높이가 2mm로 좁고, 코일(200)마다의 라벨(240) 부착 높이가 상하로 다르기 때문에, 만일 바코드 리더기(10)가 고정되어 있을 경우에는 바코드를 측정하지 못하는 경우가 있지만, 이와 같이 본 발명은 바코드 리더기(10)가 상하로 회동됨으로써 바코드의 측정을 완벽하게 수행하여 어느 높이에 있어도 라벨(240)의 바코드 정보를 정확하게 읽어 들일 수 있는 것이다.

이후 다음 단계(122)에서, 고정 바코드 리더기(10)가 상,하 작동되어 라벨(240) 정보에 대한 데이터를 수신하게 되면 그 수신 여부가 판별되고, 다음 단계(124)에서 고정 바코드 리더기(10)는 홈 포지션으로 이동하여 정지하게 된다. 그리고, 다음 단계(126)에서 바코드 리더기(10)로부터 읽어 들인 라벨정보가 중앙 컴퓨터(220)로 부터 전송된 코일정보에 일치하는 지의 여부를 판단하고, 만일 일치하면 다음 단계(133)에서 크레인(미도시)의 리프터(260)를 이용하여 제품 창고로 입고하고, 종료단계(135)를 수행하게 된다.

그러나, 코일(200)정보와 라벨(240)정보가 일치하지 않으면 다음 단계(128)에서 알람(ALARM)(미도시)이 발생되면서 경광등(미도시)이 점등되어 작업이 정지되고, 다음 단계(130)에서 작업자가 코일(200)에 대한 정보를 확인하여 실물 코일(200)에 맞는 정보의 라벨(240)을 재발행 한 후 라벨(240)을 부착하여 정보 검출 작업을 재실행 하여 정보가 바뀌는 일이 없도록 작업이 자동으로 진행되는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, CCD 카메라(5)가 라벨 이미지를 촬영하 여 부착된 라벨(240)의 기울어짐(6도 이상)값을 판별하고, 이에 대응하도록 바코드 리더기(10)를 경사시킨 다음, 바코드 리더기(10)를 상,하 작동시켜 라벨 위치에 관계없이 코일(200) 정보가 담긴 라벨(240) 정보를 자동으로 검출함으로서, 코일(200) 정보와 라벨(240)정보를 확인하는 과정에서 정보가 바뀌어 다른 코일(200) 제품이 수요가에게 전달되는 것을 사전에 방지하여 검출 신뢰도를 향상시킨다.

그리고, 이러한 라벨 검출작업을 작업자의 수작업에 의존하지 않음으로서 모든 공정을 전자동화하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.

Claims

코일(200)제품의 일측에 부착된 라벨(240)의 바코드를 판독하기 위한 라벨 검출장치에 있어서,

일정크기의 베이스(12)의 상부에는 바코드 리더기(10)를 경사회동시키는 서보 모터(24)와 웜기어(14)및 웜휠(45)등이 장착되어 각도 조절판(32)을 베이스(12)의 횡방향으로 경사시키고, 상기 각도 조절판(32)에는 바코드 리더기(10)를 상,하로 회동시키기 위한 모터(78)와 플라이 휠(70)및 링크 암(62)들이 구비되어 상기 각도 조절판(32)상에 회동가능하도록 장착된 바코드 리더기(10)를 상하로 회동시키며, 상기 베이스(12)의 전방측에는 라벨(240)을 촬영하여 PLC(235)로 화상을 전송시켜 라벨의 기울어짐을 검출하기 위한 CCD 카메라(5)가 구비되어짐을 특징으로 하는 라벨 자동 검출장치.
제 1항에 있어서, 상기 베이스(BASE)(12)상에는 웜기어(WORM GEAR)(14)가 수평방향으로 배치되고, 상기 웜기어(14)는 베어링블록(18)에 의해서 지지되어 엔코더(ENCODER)(22)가 장착된 서보 모터(24)에 연결되고, 상기 각도 조절판(32)은 그 양축이 베어링 블록(34)과 지지대(SUPPORT)(36)에 의해서 베이스(12)에 고정되며, 상기 각도 조절판(32)은 일측에 웜 휠(WORM WHEEL)(45)이 플랜지(47)와, 볼트(49a)및 너트(49b)로서 웜 기어(14)에 맞물려 짐으로써 상기 서보 모터(24)의작동으로 회동되어짐을 특징으로 하는 라벨 자동검출장치.
제 1항에 있어서, 상기 바코드 리더기(10)는 그 측면 양축(50)이 베어링블록(52)과 지지대(54)를 통하여 각도 조절판(32)에 고정되며, 바코드 리더기(10)의 후면 축(60)에는 유니버셜 베어링(64)을 통하여 링크 암(62)이 삽입 체결되고, 볼 베어링(66)이 삽입된 링크 암(62)에는 편심된 플라이 휠(70)의 출력 축(72)이 삽입되어 체결되며, 상기 플라이 휠(70)의 중심축(72)은 감속기가 채용된 모터(78)의 축(78a)에 연결되고, 상기 모터(78)가 각도 조절판(32)상에 고정됨으로써, 상기 모터(78)의 작동은 플라이 휠(70)과 링크 암(62)등을 통하여 상기 바코드 리더기(10)의 후방측을 상하로 승하강시키도록 구성됨을 특징으로 하는 라벨 자동검출장치.
제 1항에 있어서, 상기 CCD카메라(5)는 베이스(12)의 전방측에 빔(BEAM)(85)을 통하여 고정되어짐을 특징으로 하는 라벨 자동검출장치.