KR101606445B1 - 캡 검사장치 - Google Patents

Abstract

캡의 검사시 안정적이고 정확한 영상을 획득할 수 하는 캡 검사장치가 소개된다.
캡 검사장치는 캡을 이동시키기 위한 제 1 레일과, 제 1 레일에서 캡을 제공받아 이동시키는 제 2 레일과, 캡을 제 1 레일 및 제 2 레일 중 하나로부터 제 1 레일 및 제 2 레일 중 다른 하나로 안내하고, 캡의 내면이 상방향으로 향한 상태에서 캡의 외면이 상방향으로 향한 상태로 변경하는 가이드 유닛과, 제 1 레일의 상측에서 캡의 내면을 검사하는 제 1 검사모듈과, 제 2 레일의 상측에서 캡의 외면을 검사하는 제 2 검사모듈을 포함할 수 있다.

Description

캡 검사장치{APPARATUS FOR INSPECTING CAP}

본 발명은 캡 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡의 이동시 캡의 상,하면(내,외면)을 반전시켜, 캡의 내면과 외면을 효과적으로 검사할 수 있는 캡 검사장치에 관한 것이다.

용기를 제조하기 위한 프리폼(preform)은, 개방된 단부에 형성된 네크(neck)와, 네크 하부에 일체형으로 형성된 관형의 몸통을 포함하고, 이 몸통은 사출 성형 작업 후에 최종적인 용기 형상을 갖게 된다.

그리고 몸통의 입구에는 용기를 필요한 경우에만 개봉할 수 있도록 하는 캡(cap)이 마련된다. 캡은 몸통의 입구에 완벽하게 조립되어야 몸통에 저장된 내용물이 외부로 유출되지 때문에, 캡의 내경과 몸통의 입구 외경에는 암나사와 수나사가 각각 형성되어 나사산 조립되는 구조를 갖는다.

특히, 사용용도와 음용방법의 특성상, 용기는 위생적인 측면이 우선적인 고려 대상이 되는 바, 용기의 내용물을 직접 마실 때 사람의 입이 닿게 되는 용기의 입구부와 캡에 대해서는, 철저한 위생관리가 요구되고 있다.

이에 캡에서 발생된 불량을 검사하는 기술로서, "캡 검사장치(등록특허공보 10-1246149)"가 제안되기도 하였다.

그러나 이 종래 기술에서는 검사 모듈의 일부 렌즈가 상방향을 향하도록 아웃 레일의 하측에 위치되므로, 먼지가 렌즈에 쌓일 수 있고, 렌즈가 외부 충격에 쉽게 노출될 수 있다.

또한, 캡이 에어의 흡입력에 의해 인 레일에서 아웃 레일으로 이동하게 되는 경우, 에어의 흡입력을 균일하고 일정하게 컨트롤하기 쉽지 않고, 에어를 캡 검사장치에 연속적으로 공급해야 하는 어려움이 있었다.

등록특허공보 10-1246149 (2013.3.8)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제공된 것으로서, 캡의 외면과 내면에 대한 정보를 신속하고 정확하게 얻을 수 하는 캡 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캡 검사장치는, 캡을 이동시키기 위한 제 1 레일 및 제 2 레일; 상기 제 1 레일에서 상기 캡을 제공받아 이동시키는 제 2 레일; 상기 캡을 상기 제 1 레일 및 상기 제 2 레일 중 하나로부터 상기 제 1 레일 및 상기 제 2 레일 중 다른 하나로 안내하고, 상기 캡의 내면이 상방향으로 향한 상태에서 상기 캡의 외면이 상방향으로 향한 상태로 변경하는 가이드 유닛; 상기 제 1 레일의 상측에서 상기 캡의 내면을 검사하는 제 1 검사모듈; 및 상기 제 2 레일의 상측에서 상기 캡의 외면을 검사하는 제 2 검사모듈을 포함할 수 있다.

이때, 상기 캡 검사장치는, 상기 제 1 레일에 회전 가능하게 설치되고 상기 캡을 상기 제 1 레일 상에서 일정 간격으로 이격시키는 제 1 이격롤러; 및 상기 제 2 레일에 회전 가능하게 설치되고 상기 캡을 상기 제 2 레일 상에서 일정 간격으로 이격시키는 제 2 이격롤러를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캡 검사장치는 상기 제 2 레일에서 배출되는 상기 캡을 일측과 타측으로 할당하는 분배 유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캡 검사장치는 상기 캡의 형태를 검사하기 위해, 상기 제 1 검사모듈에 인접하게 배치되는 제 3 검사모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 캡 검사장치는 상기 제 1 레일 또는 상기 제 2 레일 중 적어도 어느 하나 이상에 설치되고, 상기 캡을 외부로 선택적으로 배출하는 이젝터유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드 유닛은 상기 캡이 이동되는 레일홈부가 외면에 나선형으로 형성되는 가이드 레일; 및 상기 레일홈부를 감싸도록 상기 가이드 레일에 장착되는 가이드 커버를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 레일은 상기 제 2 레일보다 높이가 높게 위치되고, 상기 레일홈부의 입구는 상기 제 1 레일의 경로에 연통되게 위치되며, 상기 레일홈부의 출구는 상기 제 2 레일의 경로에 연통되게 위치될 수 있다.

또한, 상기 레일홈부의 입구 측에는 상기 캡을 향해 에어를 분사하여 상기 캡을 상기 레일홈부의 출구 측으로 유도하는 에어노즐이 마련될 수 있다.

또한, 상기 분배 유닛은 상기 제 2 레일의 출구 측에 연결되고 상기 캡이 이송되는 분배 플레이트를 제공하는 분배 하우징; 상기 캡을 일측 또는 타측으로 안내하기 위해 상기 분배 플레이트에 회전 가능하게 설치되는 분배 플레이트; 및 상기 분배 플레이트를 회전시키기 위한 액츄에이터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 검사모듈은 제 1 레일에 상,하이동 가능하게 설치되는 제 1 카메라 플레이트; 초점이 상기 제 1 레일을 이동하는 상기 캡의 내면을 향하도록 상기 제 1 카메라 플레이트에 설치되는 제 1 이미지 캡쳐부; 제 1 돔 반사면이 형성되어 제 1 카메라 플레이트의 하부에 장착되는 제 1 간접 반사부; 및 상기 제 1 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 1 광원을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 검사모듈은 상기 제 2 레일의 상측에 배치되는 제 2 카메라 플레이트; 초점이 상기 제 2 레일을 이동하는 상기 캡의 외면을 향하도록 상기 제 2 카메라 플레이트에 설치되는 제 2 이미지 캡쳐부; 상기 제 2 이미지 캡쳐부에 장착되는 하이퍼센트릭 렌즈; 및 상기 캡의 외면을 향해 빛을 조사하는 제 2 광원을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 3 검사모듈은 상기 제 1 레일에 상,하이동 가능하게 설치되는 제 3 카메라 플레이트; 초점이 상기 제 1 레일을 이동하는 캡을 향하도록 상기 제 3 카메라 플레이트에 설치되는 제 3 이미지 캡쳐부; 상기 제 3 이미지 캡쳐부에 장착되는 텔레센트릭 렌즈; 제 3 돔 반사면이 형성되어 상기 제 3 검사대의 하부에 장착되는 제 3 간접 반사부; 및 상기 제 3 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 3 광원을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 1 레일 및 제 2 레일에는 상기 캡을 이동시키기 위한 구동수단이 마련되고, 상기 구동수단은 일정 거리 이격되게 배치되는 한 쌍의 아이들 롤러; 상기 한 쌍의 아이들 롤러에서 폐루프를 이루는 회전벨트; 상기 회전벨트에 접촉되어 구동력을 전달하는 구동롤러; 구동벨트를 통해 상기 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터; 및 상기 회전벨트를 지지하기 위한 서포트 롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 캡을 일정 속도 및 간격으로 이송 라인 상에 원활하게 공급함으로써, 캡의 검사시 인접한 캡 간의 위치 간섭과 영상 간섭을 방지하고, 이를 통해 안정적이고 정확한 영상을 획득할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 실시예는 가이드 레일을 따라 캡을 이동시켜, 캡의 내면과 외면을 연속적으로 검사할 수 있으므로, 캡에 대한 정밀하고 신속한 검사가 가능하다는 이점이 있다.

또한, 본 실시예는 제 2 검사모듈이 제 2 레일의 상측에 위치됨에 따라, 제 2 검사모듈이 제 2 레일의 하측에 위치되는 경우와 비교하여, 렌즈에 먼지가 쌓이지 않게 되므로, 캡의 검사시 안정적이고 선명한 영상을 확보할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 제 1 레일을 도시한 부분 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 제 1 검사모듈 및 제 3 검사모듈에서 일부 구성을 단면으로 도시한 부분 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 가이드 유닛을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 제 2 검사모듈에서 일부 구성을 단면으로 도시한 부분 측단면도이다.
도 7은 도 2의 "A-A"선부에서 바라본 분배 유닛을 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 분배 유닛에서 캡이 일방향으로 안내되는 상태를 상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 분배 유닛에서 캡이 타방향으로 안내되는 상태를 상태도이다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 캡 검사장치는, 제 1 레일(110), 제 2 레일(120), 가이드 유닛(200), 제 1 검사모듈(310), 제 2 검사모듈(320) 및 제 3 검사모듈(330)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제 1 레일(110)은 장치 프레임(100)의 일측에 설치될 수 있다. 여기서, 장치 프레임(100)은 상술한 제 1 레일(110), 제 2 레일(120) 및 가이드 유닛(200)을 구조적으로 지지하기 위한 프레임으로, 캡 검사장치의 골격을 이룰 수 있으며, 장치 프레임(100)의 외부는 강판, 유리 등의 판 부재로 마감될 수 있다.

그리고 장치 프레임(100)에는 캡(C)의 검사를 위해 필요한 전원을 공급하거나, 제어신호를 처리하기 위한 전장패널(미도시)이 배치될 수 있으며, 전장패널은 캡 검사용 소프트웨어를 탑재한 컴퓨터 및 작동패널과 전기적으로 결합될 수 있다.

제 1 레일(110)은 선행 물류 시스템(미도시)으로부터 캡(C)을 전달받아 이동시킬 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 레일(110)의 높이가 제 2 레일(120)의 높이보다 높게 위치되고, 캡(C)이 제 1 레일(110)에서 제 2 레일(120)로 이동되지만, 본 발명의 사상은 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제 2 레일(120)의 높이가 제 1 레일(110)의 높이보다 높게 위치되고, 캡(C)이 제 2 레일(120)에서 제 1 레일(110)로 이동될 수 있다.

제 1 레일(110)은 선행 물류 시스템(미도시)으로부터 캡(C)을 전달받아 캡(C)의 경로를 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 캡(C)은 프리폼의 캡인 것을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 캡(C)은 알루미늄, 스테인리스스틸, 유리 등의 재질의 용기의 입구를 차폐하는 캡일 수도 있으며, 사용될 용기에 적합한 소재를 가질 수 있다.

또한, 본 실시예에서 캡(C)은 내측에 나사산이 형성된 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 임의의 내측 형상을 갖는 캡을 검사할 수 있다. 본 실시예에서 캡(C)은 서로 다른 종류의 캡일 수도 있다.

캡(C)의 반입이 이루어지는 제 1 레일(110)의 선단부에는, 제 1 이격롤러(410)가 배치될 수 있다.

제 1 이격롤러(410)는 제 1 레일(110)을 사이에 두고 대향되게 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 제 1 이격롤러(410)는 롤러모터(401)와 롤러모터(401)에 구동 연결되는 롤러휠(402)을 포함하는 구성으로, 제 1 레일(110)의 양측부에 설치될 수 있다.

제 1 이격롤러(410)는 제 1 레일(110)의 이송속도를 고려하여 선행 물류 시스템으로부터 공급받은 캡(C)을 제 1 레일(110) 상에서 일정 간격으로 유지시킨다. 예를 들면, 제 1 이격롤러(410)는 캡(C) 사이의 간격을 30mm 이상으로 유지시킬 수 있으며, 제 1 이격롤러(410)는 제 1 레일(110)의 이송속도를 고려하여 일정 수량 이상의 캡(C)을 제 1 레일(110) 상에 대기시킬 수 있다. 따라서, 캡(C)은 일정 속도 및 간격으로 안정적으로 이동될 수 있고, 캡(C)의 검사시 인접한 캡(C) 간의 위치 간섭과 영상 간섭이 방지될 수 있으며, 안정적이고 정확한 영상이 얻어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 제 1 레일을 도시한 부분 측단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 레일(110)의 하측에는 캡(C)을 이동시키기 위한 구동수단(500)이 마련될 수 있다.

구동수단(500)은 제 1 레일(110)에 구동력을 제공하여, 캡(C)이 제 1 레일(110)을 따라 이동되도록 한다. 이를 위해, 구동수단(500)은 아이들 롤러(510), 회전벨트(520), 구동롤러(530), 구동모터(540) 및 서포트 롤러(560)로 이루어질 수 있다.

아이들 롤러(510)는 제 1 레일(110)의 양 단부측에 이격되게 배치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 아이들 롤러(510)는 폐루프를 이루는 회전벨트(520)의 양측부를 지지하여, 회전벨트(520)가 한 쌍의 아이들 롤러(510)를 터닝축을 하여 일정 형태의 폐루프로 순환되도록 한다. 이때, 아이들 롤러(510)는 구동롤러(530) 및 서포트 롤러(560)와 함께, 회전벨트(520)가 전체적으로 팽팽한 텐션이 유지되도록 회전벨트(520)를 지지한다.

회전벨트(520)는 구동롤러(530)로부터 회전력을 전달받아 제 1 레일(110) 상에 순환 이동되는 벨트로, 한 쌍의 아이들 롤러(510), 구동롤러(530) 및 한 쌍의 서포트 롤러(560)에 의해 지지될 수 있다. 이에 따라, 캡(C)이 제 1 레일(110) 상의 회전벨트(520)에 위치되면, 캡(C)은 회전벨트(520)의 순환 이동에 의해, 제 1 레일(110)의 길이방향으로 이동될 수 있다.

구동롤러(530)는 회전벨트(520)의 일면에 밀착되도록 제 1 레일(110)의 하측에서 위치되며, 벨트 마찰로 회전벨트(520)를 순환시킬 수 있다. 구동롤러(530)의 일단에는 구동모터(540)와 구동 연결되는 구동풀리(531)가 마련될 수 있고, 구동롤러(530)의 타단에는 엔코더(미도시)가 마련될 수 있다. 엔코더는 구동롤러(530)의 회전속도 및 회전위치를 측정하여 구동모터(540)의 회전속도 및 회전위치에 대해 정밀한 제어가 이루어지도록 한다.

구동모터(540)는 구동롤러(530)를 회전시키기 위한 구동원으로, 일축에 모터풀리(541)가 구비되고, 구동벨트(532)를 매개로 구동롤러(530)의 구동풀리(531)에 구동력을 전달할 수 있다. 이로써, 구동모터(540)의 모터풀리(541)가 회전되면, 모터풀리(541)의 회전력이 구동벨트(532)를 통해 구동롤러(530)의 구동풀리(531)에 전달되고, 구동풀리(531)의 회전에 의해 구동롤러(530)가 회전되면서 구동모터(540)의 구동력이 회전벨트(520)에 제공될 수 있다.

서포트 롤러(560)는 회전벨트(520)를 전체적으로 지지하며, 일정 수준의 텐션을 회전벨트(520)에 제공할 수 있다. 본 실시에서 서포트 롤러(560)는 구동롤러(530)에 인접하게 위치되는 한 쌍으로 이루어져, 회전벨트(520)를 안정적으로 지지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 제 1 검사모듈 및 제 3 검사모듈에서 일부 구성을 단면으로 도시한 부분 측단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 레일(110)에서는 캡(C)의 내면 및 형태에 대한 검사가 이루어질 수 있다. 캡(C)의 내면 및 형태에 대한 검사는, 제 1 검사모듈(310) 및 제 3 검사모듈(330)을 통해 구현될 수 있다.

예를 들어, 제 1 검사모듈(310)은 비 결정화 혹은 결정화 이전에 캡(C)의 네크 내부(neck in)에 있는 이물질을 검사할 수 있다.

제 1 검사모듈(310)은 장치 프레임(100)에 상,하이동 가능하게 설치되는 제 1 카메라 플레이트(311)와, 제 1 카메라 플레이트(311)에 설치되어 초점이 제 1 레일(110)을 이동하는 캡(C)의 내면을 향하는 제 1 이미지 캡쳐부(312)와, 제 1 카메라 플레이트(311)의 하부에 장착되는 제 1 간접 반사부(313)와, 제 1 간접 반사부(313)를 향해 빛을 조사하는 제 1 광원(314)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 간접 반사부(313)에는 제 1 광원(314)의 빛이 조사되는 돔 형태의 제 1 돔 반사면(315)이 형성되는데, 이 제 1 돔 반사면(315)은 일정한 조명값을 확보하여 간접 반사 형태로 검사가 이루어지게 한다.

제 3 검사모듈(330)은 텔레센트릭 렌즈(333 :telecentric Lens)를 이용하여 캡(C)의 전체 형태(cap overal)를 검사할 수 있다.

제 3 검사모듈(330)은 장치 프레임(100)에 상,하이동 가능하게 설치되는 제 3 카메라 플레이트(331)와, 제 3 카메라 플레이트(331)에 설치되고 제 1 레일(110)을 이동하는 캡(C)을 향하도록 초점이 설정되는 제 3 이미지 캡쳐부(332)와, 제 3 이미지 캡쳐부(332)에 장착되는 텔레센트릭 렌즈(333)와, 제 3 돔 반사면(335)이 형성되는 제 3 간접 반사부(334)와, 제 3 돔 반사면(335)을 향해 빛을 조사하는 제 3 광원(336)을 포함할 수 있다.

여기서, 텔레센트릭 렌즈(333)는 대물 거리가 변함에 따라 캡(C)의 이미지 배율이 변하지 않게 하여, 동일한 원근 각도에서 캡(C)의 평면 대상을 관찰, 표시할 수 있기 때문에, 표준 렌즈에서처럼 3차원 특성이 원근 왜곡이나 이미지 위치 에러 등으로 나타나지 않는다. 따라서, 텔레센트릭 렌즈(333)는 캡(C) 네크 내부에 존재 가능한 이물질의 변별력을 높일 수 있다.

한편, 제 1 레일(110)과 제 2 레일(120) 사이에는 가이드 유닛(200)이 마련될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 가이드 유닛을 도시한 사시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 유닛(200)은 제 1 레일(110)에서 이동된 캡(C)을 제 2 레일(120)로 안내할 수 있다. 이때, 가이드 유닛(200)을 이동하는 캡(C)은 내면이 상방향을 향한 상태에서 외면이 상방향을 향한 상태로 변경될 수 있다. 다시 말해, 가이드 유닛(200)의 입구 측에 위치한 캡(C)은 내면을 형성하는 홈이 상방을 향해 개구된 상태일 수 있고, 가이드 유닛(200)의 출구 측에 위치한 캡(C)은 상기 홈이 하방을 향해 개구된 상태일 수 있다.

본 실시예에서는, 캡(C)이 가이드 유닛(200)을 통과하기 전에는 내면이 상방향을 향한 상태이고, 가이드 유닛(200)을 통과한 후에는 하방향을 향한 상태인 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 캡(C)은 내면이 하방향을 향하다가 가이드 유닛(200)을 통과한 후에는 상방향을 향할 수도 있으며, 이 경우 검사장치들의 위치도 그에 맞게 전환될 수 있다.

가이드 유닛(200)은 가이드 레일(210) 및 가이드 커버(220)를 포함할 수 있다. 가이드 레일(210)의 외면에는 캡(C)이 이동되는 레일홈부(211)가 나선형으로 연장되게 형성될 수 있다. 이때, 캡(C)이 유입되는 레일홈부(211)의 입구(211a)는 제 1 레일(110)의 경로에 연통되게 위치되고, 캡(C)이 토출되는 레일홈부(211)의 출구(211b)는 제 2 레일(120)의 경로에 연통되게 위치될 수 있다.

그리고 레일홈부(211)의 입구(211a) 측에는 에어노즐(240, 도 1 및 도 2 참고)이 마련될 수 있다. 에어노즐(240)은 가이드 유닛(200)으로 유입되는 캡(C)을 향해 에어를 분사함으로써, 레일홈부(211)의 입구(211a)에 위치한 캡을 출구(211b) 측으로 유도할 수 있다.

가이드 유닛(200)의 가이드 커버(220)는 레일홈부(211)를 감싸도록 가이드 레일(210)에 장착되므로, 레일홈부(211)에서 이동하는 캡(C)의 이탈을 방지할 수 있다. 가이드 커버(220)는 반원통형으로 형성될 수 있다.

도 1 내지 도 2를 다시 참고하면, 제 2 레일(120)은 장치 프레임(100)의 타측에 설치되고, 가이드 유닛(200)을 통해 반입되는 제 1 레일(120)의 캡(C)을 이동시킬 수 있다.

이때, 캡(C)의 반입이 이루어지는 제 2 레일(120)의 선단부에는, 제 2 이격롤러(420)가 배치될 수 있다. 제 2 이격롤러(420)는 제 2 레일(120)을 사이에 두고 제 2 레일(120)의 양측부에 설치되는 한 쌍으로 구성될 수 있다.

제 2 레일(120)의 하측에는 캡(C)을 이동시키기 위한 구동수단(500)이 마련될 수 있다. 구동수단(500)은 상술한 제 1 레일(110)의 구동수단(500)과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

제 2 레일(120)에는 캡(C)의 외면을 검사하기 위한 제 2 검사모듈(320)이 마련될 수 있다.

제 2 검사모듈(320)은 제 2 레일(120)의 상면에 대향되도록 장치 프레임(100)의 상측에 배치되며, 캡(C)의 외측에 LED 빛을 직접 조사하여 영상의 외관에 대해 강한 조명값을 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 제 2 검사모듈에서 일부 구성을 단면으로 도시한 부분 측단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 검사모듈(320)은 제 2 레일(120)의 상측에 대향되게 배치되는 제 2 카메라 플레이트(321)와, 제 2 카메라 플레이트(321)에 설치되어 제 2 레일(120)을 이동하는 캡(C)의 외면을 향해 초점이 수렴되는 제 2 이미지 캡쳐부(322)와, 제 2 이미지 캡쳐부(322)에 장착되는 하이퍼센트릭 렌즈(323 :Hypercentric Lens)와, 캡(C)의 외면을 향해 빛을 조사하는 제 2 광원(324)을 포함할 수 있다.

여기서, 제 2 검사모듈(320)의 하이퍼센트릭 렌즈(323)는 외부 표면(Outer Surface)을 검사하기 위한 특수 렌즈로서, 탑 오브젝트 에지(Top Object Edge) 뿐만 아니라, 바텀 오브젝트 에지(Bottom Object Edge)를 확보할 수 있다. 이에 따라, 하이퍼센트릭 렌즈(323)는 영상 캡의 인쇄 상태, 찌그러짐 및 사이드 측면의 영상도 검사할 수 있고, 캡(C)을 회전시키지 않아도 측면의 오물을 검사할 수 있다.

상술한 제 1 내지 제 3 검사모듈(310,320,330)을 통한 캡(C)의 검사 결과, 불량이라고 판단되는 캡(C)은 이젝터유닛(300)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

이젝터유닛(300)은 이동 중인 캡(C)을 장치 프레임(100)의 일측으로 선택적으로 배출할 수 있다. 이를 위해, 이젝터유닛(300)은 제 1 레일(110) 또는 제 2 레일(120)의 일측에 설치되는 에어 블로워(미도시)와, 제 1 레일(110) 또는 제 2 레일(120)을 사이에 두고 에어 블로워의 반대쪽에 설치되는 수거함(미도시)으로 구성될 수 있다.

제 2 레일(120)에는 캡(C)을 일측과 타측으로 할당하여 배출하기 위한 분배 유닛(600)이 마련될 수 있다.

도 7은 도 2의 "A-A"선부에서 바라본 분배 유닛을 도시한 정면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 분배 유닛(600)은 분배 하우징(610), 분배 플레이트(620) 및 액츄에이터(630, 도 1을 참고)를 포함할 수 있다.

분배 하우징(610)은 제 2 레일(120)의 출구 측에 연결되고 캡(C)이 이송되는 이동경로(601)를 제공할 수 있다. 분배 플레이트(620)는 이동경로(601)에 회전 가능하게 설치되고, 분배 하우징(610) 내 캡(C)을 캡 검사장치의 폭방향 일측 또는 폭방향 타측으로 안내할 수 있다. 분배 플레이트(620)는 회전축(621)을 매개로 분배 플레이트(620)에 연결되어 분배 플레이트(620)를 회전시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 분배 유닛에서 캡이 일방향으로 안내되는 상태를 상태도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 분배 유닛에서 캡이 타방향으로 안내되는 상태를 상태도이다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(630)의 작동에 의해 분배 플레이트(620)가 일방향(도 8의 시계방향)으로 경사지게 회전되면, 캡(C)은 제 2 레일(120)에서 분배 하우징(610) 내로 유입된 후, 일방향으로 경사진 분배 플레이트(620)에 의해, 분배 유닛(600)의 일방향, 예컨대, 캡 검사장치의 폭방향 일측으로 안내될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(630)의 작동에 의해 분배 플레이트(620)가 타방향(도 9의 반시계방향)으로 경사지게 회전되면, 캡(C)은 제 2 레일(120)에서 분배 하우징(610) 내로 유입된 후, 타방향으로 경사진 분배 플레이트(620)에 의해, 분배 유닛(600)의 타방향, 예컨대, 캡 검사장치의 폭방향 타측으로 안내될 수 있다.

분배 유닛(600)의 분배 플레이트(620)는 액츄에이터(630)의 작동에 의해, 일방향 회전과 타방향 회전을 반복할 수 있으며, 이 분배 플레이트(620)의 반복 회전에 의해, 캡(C)은 분배 하우징(610)에서 일방향과 타방향으로 교호로 배출될 수 있다.

본 실시예에서 분배 플레이트(620)는 액츄에이터(630)의 작동력에 의해 회전되는 구성이지만, 분배 플레이트(620)의 회전 구성은 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 분배 플레이트(620)는 분배 하우징(610)에서 낙하되는 캡의 자중에 의해 회전될 수도 있다. 이 경우, 분배 플레이트는 낙하하는 캡과의 충돌에 의해 회전되어 일방향으로 경사지게 배치될 수 있고, 이후, 연속하여 낙하하는 캡과의 충돌에 의해 회전되어 타방향으로 경사지게 배치될 수 있다.

이하에서는, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사 장치의 작용 및 효과에 대해 설명하겠다.

먼저, 캡(C)은 외부의 선행 물류 시스템으로부터 제 1 레일(110)로 투입된 후, 회전벨트(520)의 회전에 의해 제 1 레일(110)을 따라 이동될 수 있다. 이때, 다수개의 캡은 제 1 이격롤러(410)에 의해 일정 간격을 유지되면서 제 1 레일(110)을 이동할 수 있다.

제 1 레일(110)을 따라 이동하는 캡(C)은, 제 1 검사모듈(310), 및 제 3 검사모듈(320)을 통해 캡(C)의 내면과 형태에 대한 검사가 이루어질 수 있다. 즉, 제 1 검사 모듈(310)은 일반렌즈를 이용하여 캡(C)의 네크 내부(neck in)에 있는 이물질을 검사할 수 있고, 제 3 검사모듈(330)은 텔레센트릭 렌즈(333)를 이용하여 캡(C)의 전체 형태(cap overal)을 검사할 수 있다. 이 검사 과정에서 불량품이라고 판정된 캡(C)은, 이젝트유닛(300)에 의해 제 1 레일(110)에서 제거될 수 있다.

이후, 캡(C)은 가이드 유닛(200)을 통해 제 1 레일(110)에서 제 2 레일(120)으로 이동될 수 있다. 이때, 내면이 상방향을 향한 상태로 제 1 레일(110)을 이동한 캡(C)은, 가이드 유닛(200)을 통해 이동하는 과정에서, 외면이 상방향을 향한 상태로 변경되어 제 2 레일(120)로 이동할 수 있다.

제 2 레일(120)을 따라 이동하는 캡(C)은, 제 2 이격롤러(420)에 의해 일정 간격을 유지될 수 있으며, 제 2 검사모듈(320)에 의해 캡(C)의 외면이 검사될 수 있다.

이 과정에서, 제 3 검사모듈(330)은 하이퍼센트릭 렌즈(323)를 이용하여 캡의 인쇄 상태, 찌그러짐 및 사이드 측면을 검사할 수 있다. 이때, 불량품이라고 판정된 캡(C)은, 이젝트유닛(300)에 의해 제 2 레일(130)에서 제거될 수 있다.

제 3 검사모듈(330)을 통해 검사가 완료된 캡(C)은, 분배 유닛(600)에 의해 캡 검사장치의 폭방향 일측 또는 폭방향 타측으로 할당될 수 있다. 예컨대, 분배 플레이트(620)가 일방향(도 8의 시계방향)으로 경사지게 회전되면, 캡(C)은 캡 검사장치의 폭방향 일측으로 안내될 수 있고, 분배 플레이트(620)가 타방향(도 9의 반시계방향)으로 경사지게 회전되면, 캡(C)은 캡 검사장치의 폭방향 타측으로 안내될 수 있다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 :장치 프레임 110 :제 1 레일
120 :제 2 레일 200 :가이드 유닛
210 :가이드 레일 211 :레일홈부
220 :가이드 커버 310 :제 1 검사모듈
311 :제 1 카메라 플레이트 312 :제 1 이미지 캡쳐부
313 :제 1 간접 반사부 314 :제 1 광원
315 :제 1 돔 반사면 320 :제 2 검사모듈
321 :제 2 카메라 플레이트 322 :제 2 이미지 캡쳐부
323 :하이퍼센트릭 렌즈 324 :제 2 광원
330 :제 3 검사모듈 331 :제 3 카메라 플레이트
332 :제 3 이미지 캡쳐부 333 :텔레센트릭 렌즈
334 :제 3 간접 반사부 335 :제 3 돔 반사면
336 :제 3 광원 410 :제 1 이격롤러
420 :제 2 이격롤러 500 :구동수단
510 :아이들 롤러 520 :회전벨트
530 :구동롤러 531 :구동풀리
532 :구동벨트 540 :구동모터
541 :모터풀리 600 :분배 유닛
610 :분배 하우징 620 :분배 플레이트
630 :액츄에이터

Claims (13)

1. 캡을 이동시키기 위한 제 1 레일; 상기 제 1 레일에서 상기 캡을 제공받아 이동시키는 제 2 레일; 상기 캡을 상기 제 1 레일 및 상기 제 2 레일 중 하나로부터 상기 제 1 레일 및 상기 제 2 레일 중 다른 하나로 안내하고, 상기 캡의 내면이 상방향으로 향한 상태에서 상기 캡의 외면이 상방향으로 향한 상태로 변경하는 가이드 유닛; 상기 제 1 레일의 상측에서 상기 캡의 내면을 검사하는 제 1 검사모듈; 및 상기 제 2 레일의 상측에서 상기 캡의 외면을 검사하는 제 2 검사모듈을 포함하고,
   상기 가이드 유닛은 상기 캡이 이동되는 레일홈부가 외면에 나선형으로 형성되는 가이드 레일; 및 상기 레일홈부를 감싸도록 상기 가이드 레일에 장착되는 가이드 커버를 포함하고,.
   상기 제 1 레일은 상기 제 2 레일보다 높이가 높게 위치되고, 상기 레일홈부의 입구는 상기 제 1 레일의 경로에 연통되게 위치되며, 상기 레일홈부의 출구는 상기 제 2 레일의 경로에 연통되게 위치되며,
   상기 레일홈부의 입구 측에는 상기 캡을 향해 에어를 분사하여 상기 캡을 상기 레일홈부의 출구 측으로 유도하는 에어노즐이 마련되는 캡 검사장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 레일에 회전 가능하게 설치되고 상기 캡을 상기 제 1 레일 상에서 일정 간격으로 이격시키는 제 1 이격롤러; 및
   상기 제 2 레일에 회전 가능하게 설치되고 상기 캡을 상기 제 2 레일 상에서 일정 간격으로 이격시키는 제 2 이격롤러를 더 포함하는 캡 검사장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 레일에서 배출되는 상기 캡을 일측과 타측으로 할당하는 분배 유닛을 더 포함하는 캡 검사장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡의 형태를 검사하기 위해, 상기 제 1 검사모듈에 인접하게 배치되는 제 3 검사모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 검사장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 레일 또는 상기 제 2 레일 중 적어도 어느 하나 이상에 설치되고, 상기 캡을 외부로 선택적으로 배출하는 이젝터유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캡 검사장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 분배 유닛은
   상기 제 2 레일의 출구 측에 연결되고 상기 캡이 이송되는 이동경로를 제공하는 분배 하우징;
   상기 캡을 일측 또는 타측으로 안내하기 위해 상기 이동경로에 회전 가능하게 설치되는 분배 플레이트; 및
   상기 분배 플레이트를 회전시키기 위한 액츄에이터를 포함하는 캡 검사장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 검사모듈은
    상기 제 1 레일에 상,하이동 가능하게 설치되는 제 1 카메라 플레이트;
    초점이 상기 제 1 레일을 이동하는 상기 캡의 내면을 향하도록 상기 제 1 카메라 플레이트에 설치되는 제 1 이미지 캡쳐부;
    제 1 돔 반사면이 형성되어 제 1 카메라 플레이트의 하부에 장착되는 제 1 간접 반사부; 및
    상기 제 1 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 1 광원을 포함하는 캡 검사장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 검사모듈은
    상기 제 2 레일의 상측에 배치되는 제 2 카메라 플레이트;
    초점이 상기 제 2 레일을 이동하는 상기 캡의 외면을 향하도록 상기 제 2 카메라 플레이트에 설치되는 제 2 이미지 캡쳐부;
    상기 제 2 이미지 캡쳐부에 장착되는 하이퍼센트릭 렌즈; 및
    상기 캡의 외면을 향해 빛을 조사하는 제 2 광원을 포함하는 캡 검사장치.
12. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 검사모듈은
    상기 제 1 레일에 상,하이동 가능하게 설치되는 제 3 카메라 플레이트;
    초점이 상기 제 1 레일을 이동하는 캡을 향하도록 상기 제 3 카메라 플레이트에 설치되는 제 3 이미지 캡쳐부;
    상기 제 3 이미지 캡쳐부에 장착되는 텔레센트릭 렌즈;
    제 3 돔 반사면이 형성되어 상기 제 3 검사대의 하부에 장착되는 제 3 간접 반사부; 및
    상기 제 3 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 3 광원을 포함하는 캡 검사장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레일 및 상기 제 2 레일에는 상기 캡을 이동시키기 위한 구동수단이 마련되고,
    상기 구동수단은
    일정 거리 이격되게 배치되는 한 쌍의 아이들 롤러;
    상기 한 쌍의 아이들 롤러에서 폐루프를 이루는 회전벨트;
    상기 회전벨트에 접촉되어 구동력을 전달하는 구동롤러;
    구동벨트를 통해 상기 구동롤러에 구동력을 제공하는 구동모터; 및
    상기 회전벨트를 지지하기 위한 서포트 롤러를 포함하는 캡 검사장치.

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