KR100860495B1 - 유리병 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유리병의 모든 검사단계를 하나의 집약화된 검사장치 내에서 이송라인을 따라 각 단계별로 실시하여 이에 따른 종합적인 불량 여부를 판별 및 구분하여 배출 가능하도록 하여 검사장치의 부피를 최소화함으로써, 검사장치가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 유리병 검사장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면,
상기 유리병 검사장치는
상기 제1 회전판을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병의 병구 측면을 검사할 수 있도록 상기 제1 회전판을 따라 이송되는 유리병이 간섭을 받지 않을 높이로 설치된 제1 설치플레이트의 상부에 설치된 탑검사부;
상기 제1 회전판을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병의 저면을 검사할 수 있도록 상기 탑검사부의 인접한 일측에 설치된 버텀검사부;
상기 제1 회전판을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병의 병구 내측을 검사할 수 있도록 상기 버텀검사부의 인접한 일측에 설치된 넥인검사부;
상기 제1 회전판으로부터 이송된 유리병을 진공압을 발생시키는 버큠과 받침판이 구비된 제2 회전판으로 전달받아 진공상태에서 에어의 누출상태를 검사하는 리크검사부;
상기 유리병의 몸통부 표면을 검사할 수 있도록, 상기 제2 회전판의 인접한 일측에 설치되어, 유리병(P)이 "a" 거리로 이동하며 2회전 할 때, 제4 반사경을 "a/2" 거리만큼 함께 이동시켜 비친 화상을 한 쌍의 제4 카메라를 통해 촬영하도록 한 후 원위치로 돌아오는 동작을 반복 수행하는 반사경회전장치가 구비된 몸통검사부;
상기 제2 회전판을 통해 이송된 유리병을 전달받아 원호방향으로 간헐적으로 이송시킬 수 있도록 상기 제2 회전판의 인접한 일측에 설치된 제3 회전판;
상기 제3 회전판을 통해 원호방향을 따라 간헐적으로 이송되는 공전상태의 유리병에 대해 상기 제3 회전판 상에서 자전시킬 수 있도록 상기 제3 회전판의 인접한 일측에 설치된 병회전부;
유리병의 하부에 돌출되게 성형되는 일련번호의 불량여부를 검사할 수 있도록 상기 병회전부의 상부에 다수개의 제1 이미지 센서를 설치하여 불량 유리병을 감지/선별하는 몰드검사부 및
상기 제3 회전판을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병의 병구, 나사산부위 및 몸통부위에 발생한 미세한 크랙 여부를 검사할 수 있도록 상기 병회전부의 상부에 설치된 다수개의 제2 이미지 센서로 이루어진 크랙검사부를 포함하여 구성된다.
유리병, 회전판, 카메라, 조명, 반사경, 이미지센서
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예 따른 유리병 검사장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 유리병 검사장치중 탑(top)검사부를 나타낸 작동상태도,
도 3은 본 발명의 유리병 검사장치중 버텀(bottom) 검사부를 나타낸 작동상태도,
도 4는 본 발명의 유리병 검사장치중 넥인검사부를 나타낸 작동상태도,
도 5는 본 발명의 유리병 검사장치중 회동부를 나타낸 분해사시도,
도 6a는 본 발명의 유리병 검사장치중 몸통검사부를 나타낸 정면도,
도 6b는 본 발명의 유리병 검사장치중 몸통검사부를 나타낸 측면도,
도 6c는 본 발명의 유리병 검사장치중 몸통검사부의 작동상태를 나타낸 평면도,
도 7은 본 발명의 유리병 검사장치중 제3 회전판을 나타낸 요부단면도,
도 8은 본 발명의 유리병 검사장치중 병회전부를 나타낸 평면도,
도 9는 본 발명의 유리병 검사장치중 몰드검사부와 크랙검사부를 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명의 유리병 검사장치중 몰드검사부의 동작상태를 나타낸 평면도,
도 11은 본 발명의 유리병 검사장치중 크랙검사부의 동작상태를 나타낸 평면도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병 검사장치의 전체 흐름을 나타낸 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 탑검사부 120 : 버텀검사부
130 : 넥인검사부 140 : 회동부
170 : 리크검사부 150 : 몸통검사부
161 : 반사경회전장치 180 : 제3 회전판
190 : 병회전부 210 : 몰드검사부
220 : 크랙검사부
P : 유리병
S : 탄성스프링
본 발명은 유리병 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리병의 모든 검사단계 즉, 카메라를 이용한 검사단계와 이미지센서를 이용한 검사단계를 하나의 집약화된 검사장치 내에서 각 단계별로 실시하여 이에 따른 종합적인 불량여부를 판별, 구분 및 배출하도록 함으로써, 검사장치의 부피를 최소화함과 아울러 검사장 치가 설치되는 공장의 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 공간활용이 용이한 유리병 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 음료와 같은 액상식품을 포장하기 위한 대표적인 수단으로 투명 또는 반투명한 유리재질 병을 사용하고 있으며, 이러한 병으로 된 용기에 음료를 주입하기 전에 제조 또는 취급과정에서 용기에 발생할 수 있는 제품결함과 이물질의 잔류 여부 등을 정확히 검사하는 공정이 필수적이다.
더욱이 대량생산에 의한 자동화 공정에서는 음료를 주입하기 전에 용기 공급라인을 따라 연속적으로 이송되는 용기의 청결도에 대한 검사가 실시되고 있으며, 이러한 병들의 주된 검사부위는 병의 몸체 또는 측벽, 바닥, 병의 입구측 상부 및 나사부위이다.
이에 따라 병의 결함 여부를 검출하기 위한 다양한 기술들이 제안된바 있다. 즉, 컨베이어에 의해 용기가 연속적으로 이송되는 직진라인 상에 용기의 진행방향을 루프형태로 변환되게 하는 다수개의 회전원판을 설치하여 이의 회전축을 기점으로 상기 용기를 공전(公轉)되게 함과 동시에 상기 회전원판에 놓인 용기를 자전(自轉) 되게 이송경로를 변경한 상태에서 회전중인 병의 측벽에 대한 영상을 얻은 후 이를 토대로 병의 측벽에 결함이 있는지를 판정하고, 용기의 결함 여부를 검출한 후에는 용기를 컨베이어로 진입되게 하여 다른 공정으로 이송되게 한 구조이다.
그러나 이와 같은 종래 병 검사장비는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 병의 검사는 몸체, 측벽, 바닥, 병의 입구측 상부 및 나사부로 세분화되어 있으나, 종래 병검사장치의 경우 특정한 불량(외관이물질,성형불량,탄화,기표 등)을 검출함에있어 고해상도 카메라로 이미지획득하여 불량을 판단하는 검사장비와 병의입구부,나사산부위,몸통부위등에서 아주미세하게 발생되는 크랙에대해서는 고해상도의카메라또는 이미지쎈서를 이용하여 검사하는 두가지형태의 검사장비로 구분되어 있다. 그러므로 두가지의 검사장치를 필요로 함으로써, 검사장치들이 넓은 설치공간을 차지하여 공장 내의 공간효율이 저하되며, 이와 동시에 높은 검사장치의 제작비용이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 검사장치는 병의 생산과정에서 병을 다량 생산하기 위한 기본 틀인 몰드의 불량 여부 즉, 상기 몰드에 의해 병의 외주면에 돌출되게 형성된 일련번호의 불량 여부를 확인하기 위한 별도의 검사수단이 없기 때문에 병의 모든 검사작업을 마친 상태에서도 다시 수작업으로 그 일련번호가 정확히 양각되어 있는지를 확인해야 했기 때문에 검사작업의 효율이 저하됨과 동시에 불량품이 대량 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 종래 병 검사장치의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 유리병의 모든 검사단계 즉, 카메라를 이용한 검사단계와 이미지 센서를 이용한 검사단계를 하나의 집약화된 검사장치 내에서 이송라인을 따라 각 단계별로 실시하여 이에 따른 종합적인 불량 여부를 판별 및 구분하여 배출 가능하도록 하여 검사장치의 부피를 최소화함으로써, 검사장치가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 유리병 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 검사단계 중 제품을 대량 생산하기 위해 사용 되는 몰드의 불량 여부 즉, 상기 몰드에 의해 성형된 일련번호의 불량 여부를 빠르고 정확하게 검사할 수 있도록 함으로써, 유리병의 생산과정에서 몰드불량으로 인한 유리병의 대량 불량이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 유리병 검사장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병 검사장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예 따른 유리병 검사장치를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병 검사장치(100)는 탑(Top)검사부(110), 버텀(Bottom)검사부(120), 넥인검사부(130), 몸통검사부(150), 리크검사부(170), 제3 회전판(180), 병회전부(190), 몰드검사부(210) 및 크랙검사부(220)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 유리병 검사장치(100)를 설명함에 앞서, 일반적인 검사장치중 스크류피더(10)를 통해 유리병(P)을 순차적으로 공급하는 공급부(20)와, 순차적으로 공급된 유리병(P)을 원호방향으로 이송 및 전달시키기 위한 제1,2 회전판(31,35) 및 상기 제1,2 회전판(31,35)를 통해 전달된 유리병(P)의 분량여부에 따라 구분하여 배출하는 배출부(40)는 본 발명의 유리병 검사장치(100)에 동일하게 적용되며, 이에 따른 작동관계 및 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 제1 회전판(31), 제2 회전판(35)은 동력발생수단에 의해 서로 연동하 여 회전가능한 연결관계를 갖는다. 이때, 상기 제2 회전판(35)은 진공압을 발생시키는 버큠(36)과 받침판(37)이 구비된다.
도 2는 본 발명의 유리병 검사장치중 탑(top)검사부를 나타낸 작동상태도이다.
도 2를 참조하면, 상기 탑검사부(110)는 상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 병구 측면의 불량 여부 및 이물질을 검사하기 위한 것으로, 상기 제1 회전판(31)을 따라 이송되는 유리병(P)이 간섭을 받지 않을 높이로 몸체플레이트(101;도1 참조)의 상부에 설치된 제1 설치플레이트(111)에 설치된다.
이때, 상기 탑검사부(110)는 상기 제1 설치플레이트(111)의 상부에 병구 측면의 화상을 촬영하기 위한 제1 카메라(112)가 설치되고, 상기 제1 카메라(112)의 외측에는 상기 제1 카메라(112)와 동일축선상으로 상기 유리병(P)의 병구 측으로 빛을 조사하기 위한 제1 조명(116)이 설치된다.
도 3은 본 발명의 유리병 검사장치중 버텀(bottom) 검사부를 나타낸 작동상태도이다.
도 3을 참조하면, 상기 버텀검사부(120)는 상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 저면을 검사하기 위한 것으로, 상기 탑검사부(110)의 인접한 일측에 설치된다.
이때, 상기 버텀검사부(120)는 상기 제1 카메라(112)의 인접한 일측의 제1 설치플레이트(111) 상부에 유리병(P)의 저면 화상을 촬영하기 위한 제2 카메 라(122)가 설치되고, 상기 제2 카메라(122)와 동일축선상의 몸체플레이트(101) 상부에 상기 유리병(P)의 저면에서 유리병(P) 측으로 빛을 조사하기 위한 제2 조명(126)이 설치된다.
도 4는 본 발명의 유리병 검사장치중 넥인검사부를 나타낸 작동상태도이다.
도 4를 참조하면, 상기 넥인검사부(130)는 상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 병구 내측을 검사하기 위한 것으로, 상기 버텀검사부(120)의 인접한 일측에 설치된다.
이때, 상기 넥인검사부(130)는 상기 제2 카메라(122)의 인접한 일측의 제1 설치플레이트(111) 상부에 유리병(P)의 병구 내측 화상을 촬영하기 위한 제3 카메라(132)가 설치되고, 상기 제3 카메라(132)와 동일축선상의 몸체플레이트(101) 상부에 상기 유리병(P)의 저면에서 유리병(P) 측으로 빛을 조사하기 위한 제3 조명(136)이 설치된다.
또한, 상기 제1 설치플레이트(111)에는 제3 카메라(132)가 상기 유리병(P)의 병구 내측을 촬영할 수 있도록 비추기 위한 제3 반사경(134)이 설치된다.
이때, 상기 제3 반사경(134)는 그 실시예에 따라 선택적으로 탈/부착하여 사용한다.
도 5는 본 발명의 유리병 검사장치중 회동부를 나타낸 분해사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 회동부(140)는 상기 제2 회전판(35)의 인접한 일측의 몸체플레이트(101) 상부와 상기 몸체플레이트(101)와 소정간격 이격되게 설치된 받침플레이트(141)에 각각 서로 대칭되게 설치되어 상기 제2 회전판(35)을 통해 이송 되는 유리병(P)을 자전시킨다.
이때, 상기 회동부(140)는 상기 몸체플레이트(101)와 받침플레이트(141)에 각각 다수개의 풀리(142)가 회전 가능하게 결합되며, 상기 풀리(142)들은 벨트(143)에 의해 연결된다. 또한, 상기 풀리(142)들 중 하나의 풀리(142)에는 풀리(142)에 회전력을 전달하기 위한 제1 구동모터(145)가 설치된다.
여기서, 상기 벨트(143) 중 상부에 설치된 벨트(143)는 상기 버큠(36)의 외주면과 접하여 회동부(140)가 설치된 구간을 통과하는 버큠(36)을 회전시키며, 하부에 위치된 벨트(143)는 상기 받침판(37)의 외주면과 접하여 받침판(37)을 회전시킨다.
이에 따라, 상기 회동부(140)를 통과하는 유리병(P)은 상기 제2 회전판(35)을 따라 원호방향으로 이송됨과 동시에 회전하게 된다.
도 6a는 본 발명의 유리병 검사장치중 몸통검사부를 나타낸 정면도이고, 도 6b는 본 발명의 유리병 검사장치중 몸통검사부를 나타낸 측면도이며, 도 6c는 본 발명의 유리병 검사장치중 몸통검사부의 작동상태를 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 상기 몸통검사부(150)는 상기 유리병(P)의 몸통부 표면을 검사할 수 있도록 상기 제1 회전판(31)으로부터 이송된 유리병(P)을 전달받아 진공압을 발생시키는 버큠(36)과 받침판(37) 사이에 유리병(P)을 안착시켜 원호방향으로 유리병(P)을 이송시키는 제2 회전판(35)의 인접한 일측에 설치된다.
이때, 상기 몸통검사부(150)에는 상기 회동부(140)와 제2 회전판(35)에 의해 유리병(P)이 2회전 하면서 이송되는 설정된 거리인 "a" 구간을 통과할 때, 제4 반사경(156)을 "a/2" 거리의 각도만큼 함께 회전시켜 비친 화상을 한 쌍의 제4 카메라(152)를 통해 촬영하도록 한 후 원위치로 돌아오는 동작을 반복 수행하는 반사경회전장치(161)가 구비된다.
여기서, 상기 반사경회전장치(161)는 상기 몸체플레이트(101)의 하방에 제2 구동모터(162)가 설치되며, 상기 제2 구동모터(162)의 축은 상기 몸체플레이트(101)의 하부에 설치되어 하우징(163)에 내설된 회전축(164)과 제1 타이밍벨트(165)에 의해 연결된다.
또한, 상기 회전축(164)은 그 일측면에 오목부(166a)와 볼록부(166b)가 연속/반복되게 형성된 캠(166)이 축결합되며, 상기 캠(166)의 인접한 일측에 상기 오목부(166a)와 볼록부(166b)에 교번적으로 면 접촉을 이루는 힌지레버(167)가 상기 몸체플레이트(101)의 상방으로 돌출/결합된 샤프트(168)의 하부에 결합된다.
이때, 상기 힌지레버(167)의 일단에는 상기 힌지레버(167)에 탄성력을 제공하기 위한 탄성스프링(S)이 연결된다. 이때, 상기 탄성스프링(S)의 타단은 상기 하우징(163)의 내측면에 연결된다.
그리고, 상기 샤프트(168)는 그 상부에 연결플레이트(169)가 결합되고, 상기 연결플레이트(169)의 상부에 제4 반사경(156)이 결합된다.
한편, 리크검사부(170)는 상기 몸통검사부(150)의 인접한 일측에서 이루어진다.
즉, 상기 몸통검사부(150)를 통과한 유리병(P)은 그 상면이 상기 버큠(36)과 밀착되는데, 이때, 상기 버큠(36)에서 공기압을 분사하여 그 분사한 공기압의 누출 여부를 측정하여 검사한다.
도 7은 본 발명의 유리병 검사장치중 제3 회전판을 나타낸 요부단면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 제3 회전판(180)은 상기 제2 회전판(35)의 인접한 일측에 설치되어 제2 회전판(35)을 통해 이송된 유리병(P)을 전달받아 원호방향으로 간헐적으로 이송시킨다.
이때, 상기 제3 회전판(180)은 그 하부에 상기 동력발생수단의 회전력을 연결벨트(181)를 통해 전달받아 그 회전력을 간헐적인 필요한 등분의 회전력으로 변환하기 위한 각도분할장치(183)가 설치된다.
여기서, 상기 각도분할장치(183)는 그 일측면에 상기 연결벨트(181)와 연결되어 각도분할장치(183)에 회전력을 전달하기 위한 입력축(185)이 구비되고, 그 상부에 상기 입력축(185)으로 전달된 회전력을 필요한 등분의 간헐적인 회전력으로 출력하기 위한 출력축(187)이 구비된다.
또한, 상기 출력축(187)과 제3 회전판(180) 사이에는 각도분할장치(183)의 간헐적인 회전력을 상기 제3 회전판(180)으로 전달하기 위한 동력전달축(189)이 설치된다.
이때, 상기 각도분할장치(183)는 일반적으로 회전력을 전달받아 그 회전력을 필요한 등분의 간헐적인 회전력으로 변환하는데 사용되고 있는 인덱스 드라이브로, 이에 대한 기술내용은 일반적으로 공지 공용되어 있으며, 이에 대한 구성 및 작동관계는 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 유리병 검사장치중 병회전부를 나타낸 평면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 제3 회전판(180)을 통해 원호방향을 따라 간헐적으로 이송되는 공전상태의 유리병(P)에 대해 상기 제3 회전판(180) 상에서 자전시킬 수 있도록 상기 제3 회전판(180)의 인접한 일측에 설치된 병회전부(190)는 상기 제3 회전판(180)의 인접한 일측 몸체플레이트(101)의 상부에 상기 제3 회전판(180)을 따라 이송되는 유리병(P)이 간섭을 받지 않을 높이로 결합플레이트(191)가 설치된다.
이때, 상기 몸체플레이트(101)와 결합플레이트(191) 사이에는 다수개의 회전롤(193)가 회전가능하게 설치되고, 상기 다수개의 회전롤(193)들은 제2 타이밍벨트(195)에 의해 서로 연결된 구조를 갖는다.
또한, 상기 다수개의 회전롤(193) 중 어느 한 회전롤(193)에는 회전력을 발생시키기 위한 제3 구동모터(197)가 설치된다.
여기서, 상기 다수개의 회전롤(193) 중 상기 제3 회전판(180)을 따라 이송되는 유리병(P)의 이송경로와 동일한 위치관계를 갖는 회전롤(193)에는 상기 결합플레이트(191)의 상방으로 돌출되게 설치되는 받침구(199)가 설치된다.
이에 따라, 상기 제3 회전판(180)을 따라 간헐적으로 이송되는 유리병(P)은 상기 받침구(199)의 상면에 위치시 받침구(199)가 회전함에 따라 유리병(P)을 함께 자전시킨다.
이때, 상기 각도분할장치(183)를 통해 필요한 등분으로 간헐적으로 회전되는 제3 회전판(180)에 의해 유리병(P)이 받침구(199)에 위치하였을 때, 상기 받침구(199)는 회전하는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 유리병 검사장치중 몰드검사부와 크랙검사부를 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 유리병 검사장치중 몰드검사부의 동작상태를 나타낸 평면도이며, 도 11은 본 발명의 유리병 검사장치중 크랙검사부의 동작상태를 나타낸 평면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 몰드검사부(210)는 상기 유리병(P)의 외부형상을 이루는 몰드의 불량 유/무를 판단하기 위해 유리병(P)의 하부에 돌출되게 성형되는 일련번호의 불량여부를 검사할 수 있도록 상기 병회전부(190)의 상부에 설치된다.
즉, 상기 결합플레이트(191)의 상부에 다수개의 수직바(211) 와 상기 각 수직바(211)의 인접한 일측에 각각 체결바(212)가 설치된다. 여기서, 상기 각 수직바(211)에는 제1 이미지 센서(213)가 설치되고, 상기 각 체결바(212)에는 제4 조명(215)이 설치된다. 이때, 상기 제1 이미지 센서(213)의 높이는 유리병(P)의 하부형상을 촬영할 수 있도록 유리병(P)의 하부 높이와 동일한 높이를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 이미지 센서(213)는 그 실시예에 따라 고해상도의 카메라를 설치할 수 도 있다.
또한, 상기 수직바(211)는 상기 받침구(199)와 동일한 갯수 즉, 도면에 도시된 바와 같이 3개가 설치되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 다수개의 제1 이미지 센서(213) 중 첫 번째 제1 이미지 센서(213a)에서는 상기 첫 번째 받침구(199a)를 따라 자전하는 유리병(P)의 하부 외 주면을 초기상태에서 120°각도의 외주면을 검사하며, 두 번째 제1 이미지 센서(213b)에서는 상기 두 번째 받침구(199b)를 따라 120°에서 240°로 자전하는 유리병(P)의 하부 외주면을 검사하고, 세 번째 제1 이미지 센서(213c)에서는 상기 세 번째 받침구(199c)를 따라 240°에서 360°로 자전하는 유리병(P)의 하부 외주면을 검사한다.
따라서, 상기 다수개의 제1 이미지 센서(213)는 상기 제4 조명(215)을 통해 조사되는 빛의 굴절형태를 인식하여, 그 빛의 굴절 형태가 다른 형태로 나타날 경우 이를 불량으로 인식하게 된다.
한편, 상기 크랙검사부(220)는 상기 제3 회전판(180)을 따라 원호방향으로 간헐적으로 이송되는 유리병(P)의 병구에 발생하는 크랙 여부를 검사할 수 있도록 상기 병회전부(190)의 상부에 설치된다.
즉, 상기 제1 이미지 센서(213)가 설치된 각 수직바(211)의 상부에 제2 이미지 센서(223)가 설치되고, 상기 각 체결바(212)의 상부에 제5 조명(225)이 설치된다.
이때, 상기 제2 이미지 센서(223)의 높이는 유리병(P)의 병구 형상을 촬영할 수 있도록 유리병(P)의 병구 높이와 동일한 높이를 갖도록 설치되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 다수개의 제2 이미지 센서(223) 중 첫 번째 제2 이미지 센서(223a)에서는 상기 첫 번째 받침구(199a)를 따라 자전하는 유리병(P)의 병구 외주면 초기상태에서 120° 각도의 병구 외주면을 검사하며, 두 번째 제2 이미지 센 서(223b)에서는 상기 두 번째 받침구(199b)를 따라 120°에서 240°로 자전하는 유리병(P)의 병구 외주면을 검사하고, 세 번째 제2 이미지 센서(223c)에서는 상기 세 번째 받침구(199c)를 따라 240°에서 360°로 자전하는 유리병(P)의 병구 외주면을 검사한다.
따라서, 상기 다수개의 제2 이미지 센서(223)는 상기 제5 조명(225)을 통해 조사되는 빛의 굴절형태를 인식하여, 그 빛의 굴절 형태가 다른 형태로 나타날 경우 그 부위의 크랙이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있게 된다.
또한, 상기 제2 이미지 센서(223)는 그 실시예에 따라 고해상도의 카메라를 설치할 수 도 있다.
이에, 상기와 같은 결합구성으로 이루어진 본 발명의 유리병 검사장치는 병의 모든 검사단계 즉, 카메라를 이용한 검사단계와 이미지 센서를 이용한 검사단계를 하나의 집약화된 검사장치 내에서 이송라인을 따라 각 단계별로 실시하여 이에 따른 종합적인 불량 여부를 판별 및 구분하여 배출 가능하도록 함으로써, 검사장치가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 것으로, 이에 따른 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리병 검사장치의 전체 흐름을 나타낸 평면도이다.
도 12를 참조하면, 먼저 상기 공급부(20)의 스크류피더(10)를 통해 순차적으로 진입한 유리병(P)은 상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이동한다.
이때, 상기 탑검사부(110)에서는 상기 제1 조명(116)이 유리병(P)의 병구 측 으로 빛을 조사하며, 이와 같이 조사된 유리명(P)의 병구 측면을 상기 제1 카메라(112)가 이를 촬영하여 그 영상을 통해 유리병(P)의 병구 측면의 이물질 및 불량 여부를 검사한다.
이후, 상기 탑검사부(110)를 통과한 유리병(P)은 버텀검사부(120)로 이송되는데 이때, 상기 제2 조명(126)이 유리병(P)의 저면에서 유리병(P) 측으로 빛을 조사하며, 이와 같이 빛이 조사된 유리병(P)의 저면 화상을 제2 카메라(122)가 촬영하여 그 영상을 통해 유리병(P) 저면의 불량 여부를 검사한다.
이후, 상기 버텀검사부(120)를 통과한 유리병(P)은 넥인검사부(130)로 이송되는데, 이때, 상기 제3 조명(136)이 유리병(P)의 저면에서 유리병(P)의 병구 측으로 빛을 조사하며, 이와 같이 빛이 조사된 유리병(P)의 병구 내측을 상기 제1 반사경(134)이 비추게 되고, 그 영상을 통해 상기 제3 카메라(132)가 이를 촬영하여 병구 내측면의 이물질 및 불량 여부를 검사한다.
이와 같이 상기 제1 회전판(31)을 통해 이송되는 유리병(P)은 상기 제2 회전판(35)이 근접하는 부위에서 제2 회전판(35)으로 전달되며, 상기 제2 회전판(35)을 따라 이송되는 유리병(P)은 버큠(36)과 받침판(37)이 동시에 회전함에 따라 상기 제2 회전판(35)을 통한 공전운동과 버큠(36)과 받침판(37)에 의해 자전운동을 동시에 하게 된다.
이때, 상기 몸통검사부(150)에 구비된 반사경회전장치(161)는 회동부(140)와 제2 회전판(35)에 의해 설정된 "a" 구간을 통과하면서 2회전 할 때 제4 반사경(156)을 "a/2" 거리의 각도만큼 함께 회전시켜 비친 화상을 한 쌍의 제4 카메라(152)를 통해 촬영하도록 한 후 원위치로 돌아오는 동작을 반복 수행한다.
즉, 상기 제1 구동모터(145)의 구동력을 통해 회전축(164) 및 캠(166)이 회전하면, 상기 캠(166)의 외주면에 형성된 오목부(166a)와 볼록부(166b)가 힌지레버(167)에 연속하여 교번되게 면 접촉을 이룬다.
이에 따라 상기 힌지레버(167)가 힌지운동하면, 상기 샤프트(168), 연결플레이트(169) 및 이와 연결된 제4 반사경(156)이 a/2 거리만큼 힌지 운동한다.
이후, 상기 몸통검사부(150)를 통과한 유리병(P)은 리크검사부(170)에 위치하게 된다.
즉, 상기 유리병(P)의 상면에 버큠(36)이 밀착되는데, 이때, 상기 버큠(36)에서 공기압을 분사하여 그 분사한 공기압의 변화 여부를 측정하여 검사한다.
이후, 상기 리크검사부(170)를 통과한 유리병(P)은 16등분으로 간헐적으로 이송되는 제3 회전판(180)을 따라 그 원호방향으로 이송된다.
이때, 상기 유리병(P)은 상기 각 다수개의 받침구(199)들 상부에서 잠시 정지하게 되는데, 이때, 각 받침구(199)들에서 이들의 회전력을 전달받아 각각 120°각도로 회전한다.
이와 같이 회전하는 유리병의 하부 외주면 및 병구 외주면을 제4 조명(215)과 제5 조명(225)을 통해 빛을 조사하며, 이렇게 조사된 빛의 굴절형태를 제1 이미지 센서(213) 및 제2 이미지 센서(223)를 통해 검사하여 일련번호의 불량 유/무 및 병구의 크랙 유/무를 확인할 수 있게 된다.
이와 같이 제1 회전판(31), 제2 회전판(35) 및 제3 회전판(180)을 통해 이송 되는 유리병(P)은 탑(Top)검사부(110), 버텀(Bottom)검사부(120), 넥인검사부(130), 몸통검사부(150), 리크검사부(170), 몰드검사부(210) 및 크랙검사부(220)의 각부에 설치된 카메라를 통해 촬영된 화상을 중앙제어부(미도시)를 통해 그 각각의 불량유/무를 판별한 후, 상기 배출부(40)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 상기 각 검사단계를 통해 어느 한 단계에서라도 불량으로 인식된 유리병(P)은 불량수거함으로 유입되어 폐기처분한다.
이에 따라, 상기 유리병 검사장치는 병의 모든 검사단계를 즉, 카메라를 이용한 검사단계와 이미지센서를 이용한 검사단계를 하나의 검사장치 내에서 집약하여 모두 실시할 수 있도록 함으로써, 검사장치의 부피를 최소화하여 검사장치가 설치되는 공간을 용이하게 활용할 수 있도록 한다.
본 발명에 따르면, 유리병의 모든 검사단계를 하나의 집약화된 검사장치 내에서 이송라인을 따라 각 단계별로 실시하여 이에 따른 종합적인 불량 여부를 판별 및 구분하여 배출 가능하도록 하여 장치의 부피를 최소화함으로써, 검사장치가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 검사단계 중 제품을 대량 생산하기 위해 사용되는 몰드의 불량 여부 즉, 상기 몰드에 의해 성형된 일련번호의 불량 여부를 빠르고 정확하게 검사할 수 있도록 함으로써, 검사작업의 효율을 높임과 동시에 이로 인한 대량의 불량품이 발생하는 것을 미연에 발생할 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 유리병을 순차적으로 공급하기 위한 공급부와, 순차적으로 공급되는 유리병을 원호방향으로 이송 및 전달시킬 수 있도록 상기 병 공급부에 접하도록 설치되어 동력발생수단에 의해 서로 연동하여 회전하는 제1,2 회전판 및 상기 제1,2 회전판을 통해 이송되는 유리병의 불량 여부를 선별하여 서로 구분되게 배출하기 위한 배출부로 이루어진 유리병 검사장치에 있어서,상기 유리병 검사장치(100)는상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 병구 측면을 검사할 수 있도록 상기 제1 회전판(31)을 따라 이송되는 유리병(P)이 간섭을 받지 않을 높이로 설치된 제1 설치플레이트(111)의 상부에 설치된 탑(Top)검사부(110);상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 저면을 검사할 수 있도록 상기 탑검사부(110)의 인접한 일측에 설치된 버텀(Bottom)검사부(120);상기 제1 회전판(31)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 병구 내측을 검사할 수 있도록 상기 버텀검사부(120)의 인접한 일측에 설치된 넥인검사부(130);상기 유리병(P)의 몸통부 표면을 검사할 수 있도록, 제2 회전판(35)의 진입구에 인접한 일측에 설치되어, 유리병(P)이 설정된 "a" 구간을 통과하면서 2회전 할 때, 제4 반사경(156)을 "a/2" 거리의 각도만큼 함께 회전시켜 비친 화상을 한 쌍의 제4 카메라(152)를 통해 촬영하도록 한 후 원위치로 돌아오는 동작을 반복 수행하는 반사경회전장치(161)가 구비된 몸통검사부(150);상기 제1 회전판(31)으로부터 이송된 유리병(P)을 진공압을 발생시키는 버큠(36)과 받침판(37)이 구비된 제2 회전판(35)으로 전달받아 진공상태에서 에어의 누출상태를 검사하는 리크검사부(170);상기 제2 회전판(35)을 통해 이송된 유리병(P)을 전달받아 원호방향으로 간헐적으로 이송시킬 수 있도록 상기 제2 회전판(35)의 인접한 일측에 설치된 제3 회전판(180);상기 제3 회전판(180)을 통해 원호방향을 따라 간헐적으로 이송되는 공전상태의 유리병(P)에 대해 상기 제3 회전판(180) 상에서 자전시킬 수 있도록 상기 제3 회전판(180)의 인접한 일측에 설치된 병회전부(190);유리병(P)의 하부에 돌출되게 성형되는 일련번호의 불량여부를 검사할 수 있도록 상기 병회전부(190)의 상부에 다수개의 제1 이미지 센서(213)를 설치하여 불량 유리병(P)을 감지/선별하는 몰드검사부(210) 및상기 제3 회전판(180)을 따라 원호방향으로 이송되는 유리병(P)의 병구, 나사산부위 및 몸통부위에 발생한 미세한 크랙 여부를 검사할 수 있도록 상기 병회전부(190)의 상부에 설치된 다수개의 제2 이미지 센서(223)로 이루어진 크랙검사부(220)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유리병 검사장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제3 회전판(180)은그 하부에 상기 동력발생수단의 회전력을 연결벨트(181)를 통해 전달받아 그 회전력을 간헐적인 등분의 회전력으로 변환할 수 있도록 입력축(185)과 출력축(187)을 갖는 각도분할장치(183)가 설치되고, 상기 각도분할장치(183)의 출력축(187)과 제3 회전판(180) 사이에는 각도분할장치(183)의 간헐적인 회전력을 상기 제3 회전판(180)으로 전달하기 위한 동력전달축(189)이 설치되는 것을 특징으로 하는 유리병 검사장치.
- 제 1항에 있어서,상기 병회전부(190)는상기 제3 회전판(180)의 인접한 일측 몸체플레이트(101)의 상부에 상기 제3 회전판(180)을 따라 이송되는 유리병(P)이 간섭을 받지 않을 높이로 결합플레이트(191)가 설치되고, 상기 몸체플레이트(101)와 결합플레이트(191) 사이에 제2 타이밍벨트(195)를 통해 서로 연결된 다수개의 회전롤(193)이 설치되며, 상기 회전롤(193)에는 회전력을 발생시키기 위한 제3 구동모터(197)를 설치하되,상기 다수개의 회전롤(193) 중 상기 제3 회전판(180)을 따라 이송되는 유리병(P)의 이송경로와 동일한 위치관계를 갖는 회전롤(193)에는 상기 결합플레이트(191)의 상방으로 돌출되어 상기 회전롤(193)의 회전력을 전달받아 회전하는 다수개의 받침구(199)가 설치되는 것을 특징으로 하는 유리병 검사장치.
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