KR101979021B1 - 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템 - Google Patents

Abstract

포장용기에 인쇄된 이미지와, 덮개에 인쇄된 이미지의 위치가 일치되도록 포장용기의 위치를 일정하게 정렬할 수 있는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템이 개시된다. 이를 위하여 포장용기에 인쇄된 용기문양 이미지가 저장된 저장수단과, 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 촬영하여 용기 이미지를 생성하는 비전 카메라와, 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 회전시키는 회전수단, 및 상기 비전 카메라에 의해 생성된 용기 이미지와 용기문양 이미지의 배치각도를 분석하여 상기 포장용기의 회전각도를 산출하며, 상기 포장용기가 산출된 회전각도로 회전되도록 상기 회전수단을 제어하는 제어반을 포함하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 회전각도를 180°의 이내로 제한할 수 있으므로, 포장용기가 신속하게 정렬되어 제품 생산성이 향상된다.

Description

포장용기의 무늬 위치 정렬시스템{POSITION ALIGNMENT SYSTEM FOR PACKAGING CONTAINER}

본 발명은 일열로 배치된 포장용기의 위치를 일정하게 정렬시키는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포장용기에 인쇄된 이미지와, 덮개에 인쇄된 이미지의 위치가 일치되도록 포장용기의 위치를 일정하게 정렬할 수 있는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템에 관한 것이다.

최근 1인 가구가 늘면서 컵라면과 같은 즉석 조리식품이 다양하게 출시되고 있다. 이러한 즉석 조리식품들은 1회용 포장용기에 담겨져 포장판매 되고 있다. 이른바 컵라면, 컵우동 등의 즉석 조리식품은 별도의 조리과정을 거치지 않을 뿐만 아니라 조리도구도 사용하지 않고 뜨거운 물만 부어서 간단하게 먹을 수 있도록 하는 것으로서 포장용기가 그릇을 역할을 하도록 이루어져 있다.

도 1은 통상의 1회용 포장용기의 옆지를 나타낸 사시도이며, 도 2는 통상의 포장용기를 나타낸 분리 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 1회용 포장용기(10)는 통상적으로 소정 두께의 판지가 통형으로 말아져 양단부의 일부분이 상호 겹쳐져 부착되는 통형의 옆지(11)와, 상기 통형의 옆지(11) 하단부에 부착되는 밑지(12)로 이루어지며, 옆지(11)의 상단에는 둥글게 말아져 형성되는 컬링부(11b)를 구비하고, 내용물이 수용된 후 컬링부(11b) 상면에는 덮개(20)가 부착되어 밀봉되어진다.

그리고 포장용기의 외측면에는 제품명 및 조리방법 등과 같은 포장문양이 인쇄된 포장필름이 부착되고, 덮개에도 포장용기의 포장문양(이하 용기문양이라 약칭함)과 이미지가 유사한 포장문양(이하 덮개문양이라 약칭함)이 표기되어 있다.

일반적으로 상기 덮개(20)의 손잡이(21)는 컬링부(11b)에 임의 위치로 접착되어 진다.

도 3은 용기에 덮개를 접착시키는 상태를 설명하는 개략도이다.

도 3을 참조하면, 상기 덮개(20)를 컬링부(11b) 상면에 접착시킬 때 가압판(60)으로 가압하여 접착시키게 되는데, 이때 상기 옆지(11)의 겹쳐지는 부분(A)이 상대적으로 두껍게 형성되어서 다른 부분보다 상대적으로 강하게 접착되게 된다.

도 4는 용기로부터 덮개를 제거하는 상태를 설명하는 개략도이다.

도 4를 참조하면, 상기와 같은 1회용 포장용기(10)를 소비자가 이용할 때에는 손잡이(21)를 파지하여 덮개(20)를 뜯어내게 되는데, 손잡이(21)를 파지한 상태에서 오픈 초기에는 서서히 힘을 가하여 손잡이(21) 부분의 접착력을 제거하고 이후에는 신속하게 덮개(20)를 컬링부(11b)로부터 제거하게 된다.

그러나 상기 덮개(20)를 신속하게 제거하는 과정에서 상기 강하게 접착된 옆지(11)의 겹쳐지는 부분(A)에서 컬링부(11b) 상면이 강하게 뜯어지는 현상이 발생하기 때문에 종이재 포장용기(10)로부터 보푸라기가 형성되어 용기 내부로 유입되는 문제점이 있다.

한편, 판매점의 진열대에 진열시 진열효과를 높이고 소비자로 하여금 상품의 선택을 보다 편리하게 할 수 있도록 덮개 및 포장용기에 인쇄되는 광고문구나 도형이 일치될 수 있도록 하는 것이 요구되고 있다.

그러나, 종래에는 용기문양과 덮개문양의 상호 배치관계에 대한 고려없이 단순히 덮개가 포장용기에 부착되었는데, 이에 따르면, 용기문양과 덮개문양의 배치각도가 제품마다 다르게 됨으로써 판매를 위하여 제품을 매장에 진열할 때 정리된 깔끔한 이미지의 표현이 어렵다는 문제점이 있었다.

즉, 각 제품의 용기문양이 동일한 방향으로 배치되도록 하면, 덮개문양이 제각각으로 배치되고, 반대로 각 제품의 덮개문양이 동일한 방향으로 배치되도록 하면 용기문양이 제각각으로 흐트러지게 됨으로써 제품의 진열에 따른 이미지 향상 효과가 저조하다는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1201950호에는 덮개와 포장용기의 인쇄문양이 일치되도록 하는 용기면류 포장장치가 개시되어 있다.

상기의 종래기술은 각각의 포장용기의 표면에 동일한 위치에 표시부를 구성하고, 포장용기에 덮개가 결합되기에 앞서 포장용기를 들어올려서 회전시키며, 표시부가 센싱되는 위치에서 정지되도록 한 다음, 덮개를 동일한 각도로 배치하여 포장용기에 결합한다.

이에 따라, 포장용기와 덮개의 인쇄문양이 일치하게 됨으로써 각각의 제품을 동일한 방향으로 배치하여 진열함에 따른 이미지 향상효과가 유발되는 효과를 제공한다.

그러나, 이러한 종래기술은 표시부가 센싱될 때 까지 포장용기가 단일 방향으로 계속 회전되어야 하기 때문에 예시적으로 표시부가 회전방향과 반대로 기준선을 살짝 벗어난 경우에는 포장용기의 회전량이 거의 360ㅀ의 각도로 크게 회전되어야 하며, 그 만큼 회전이 종료될 때까지 소요시간이 길어지게 되고, 결과적으로 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1201950호(2012.11.16 공고) 대한민국 등록특허 제10-1690243호(2016.12.28 공고)

따라서, 본 발명의 목적은 포장용기가 180°의 이내에서 회전되어 회전정렬작동이 신속하게 이루어지며, 포장용기에 인쇄된 용기문양의 위치를 미리 지정된 방향으로 배치시킬 수 있는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 포장용기에 인쇄된 용기문양 이미지가 저장된 저장수단과, 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 촬영하여 용기 이미지를 생성하는 비전 카메라와, 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 회전시키는 회전수단, 및 상기 비전 카메라에 의해 생성된 용기 이미지와 용기문양 이미지의 배치각도를 분석하여 상기 포장용기의 회전각도를 산출하며, 상기 포장용기가 산출된 회전각도로 회전되도록 상기 회전수단을 제어하는 제어반을 포함하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템을 제공한다.

본 발명에 의하면, 비젼 카메라를 통해 수집된 용기문양의 위치각도를 분석하여 포장용기를 회전시키기 전에 포장용기의 회전각도를 산출한 후 포장용기를 산출된 각도로 회전시켜 그 위치를 정렬시킬 수 있으므로, 포장용기를 회전시키면서 포장용기의 구조 또는 포장용기에 인쇄된 문양을 감지하여 포장용기를 미리 지정된 위치에서 정지시키는 정렬시스템보다 회전정렬에 필요한 장치구성이 간단하다.

또한, 본 발명은 포장용기의 회전이 미리 산출된 회전각도에 따라 진행되므로, 급격한 회전정지 과정이 불필요하기 때문에 급제동으로 인한 회전정렬장치의 내구성 저하가 발생되지 않는다.

아울러, 본 발명은 포장용기의 회전각도를 180°의 이내로 제한할 수 있으므로, 최대 360°까지 포장용기를 회전시키는 정렬시스템보다 포장용기가 신속하게 정렬되기 때문에 제품 생산성이 향상된다.

도 1은 통상의 1회용 포장용기의 옆지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 통상의 포장용기를 나타낸 분리 사시도이다.
도 3은 용기에 덮개를 접착시키는 상태를 설명하는 개략도이다.
도 4는 용기로부터 덮개를 제거하는 상태를 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템의 전기적 연결관계를 나타내는 블록도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 비전 카메라로 촬영된 용기문양과, 상기 용기문양에 매칭된 각도, 및 미리 지정된 기준이미지를 나타내는 개략도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템(이하, '포장용기 정렬시스템'이라 약칭함)을 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템을 설명하기 위한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템의 전기적 연결관계를 나타내는 블록도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 포장용기에 인쇄된 용기문양 이미지가 저장된 저장수단(100)과, 포장용기를 촬영하여 용기 이미지를 생성하는 비전 카메라(200)와, 포장용기를 회전시키는 회전수단, 및 상기 비전 카메라(200)에 의해 생성된 용기 이미지와 용기문양 이미지를 분석하여 포장용기의 회전각도를 산출하며, 상기 회전각도로 회전수단을 회전시키는 제어반(400)을 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 저장수단(100)을 포함한다.

상기 저장수단(100)은 포장용기의 정위치를 파악하기 위해 포장용기에 인쇄된 용기문양 이미지가 저장된 것으로, 제어반(400)에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 보다 구체적으로, 저장수단(100)으로는 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive), 하이브리드 HDD, SSD(Solid State Drive) 등이 사용될 수 있다.

이러한 용기문양 이미지는 실제 포장용기를 촬영하여 생성한 용기 이미지의 비교 대상으로, 포장용기의 회전각도를 산출하는 기준으로 사용된다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 용기문양 이미지로는 포장용기를 정렬시키고자 하는 위치인 0°를 기준으로 1 내지 360°의 회전각도로 회전된 상태인 복수개의 회전각도 이미지를 사용할 수 있다. 여기서, 회전각도 이미지는 포장용기의 정위치(회전각도 0°)를 기준으로 포장용기가 상하 방향의 중심축을 기준으로 1° 내지 360°로 축 회전된 상태를 촬영하여 생성한 이미지를 의미한다.

구체적으로, 상기 복수개의 회전각도 이미지는 0.5° 내지 2°의 간격으로 회전되어 촬영된 복수개의 회전각도 이미지를 사용할 수 있다. 예컨대, 저장수단(100)에는 1°의 간격으로 회전되어 촬영된 360장의 회전각도 이미지가 저장될 수 있으며, 2°의 간격으로 회전되어 촬영된 180장의 회전각도 이미지가 저장될 수 있다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 비전 카메라(200)를 포함한다.

상기 비전 카메라(200)는 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 촬영하여 용기 이미지를 생성하는 것으로, 컨베이어를 통해 비전 카메라(200)의 감시영역으로 지정된 회전위치 감별구간으로 포장용기가 진입하면 상기 포장용기를 촬영하여 용기 이미지를 생성하며, 상기 용기 이미지를 저장부에 저장한다.

이를 위해, 비전 카메라(200)는 회전위치 감별구간과 마주보는 컨베이어의 일측에 설치된다.

이러한 비전 카메라(200)는 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 1개씩 전담할 수 있도록 복수개가 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 복수개의 비전 카메라(200)는 미리 지정된 위치에 이웃한 컨베이어에 일렬로 설치되며, 각 비전 카메라(200)는 제어반(400)에 연결될 수 있다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 회전수단을 포함한다.

상기 회전수단은 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 회전시키는 것으로, 회전위치 감별구간으로 진입한 포장용기가 제어부에 의해 산출된 회전각도만큼 회전될 수 있도록 포장용기를 회전시키는 기능을 제공한다.

구체적으로, 상기 회전수단은 받침대(310) 및 DC모터(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 받침대(310)는 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기의 저면을 지지하는 것으로, 회전위치 감별구간으로 진입한 포장용기를 안착시키며 DC모터(320)의 회전축에 결합되어 회전축의 회전에 따라 회전된다.

필요에 따라, 받침대(310)는 원반 구조를 갖도록 형성될 수 있으며, 포장용기를 회전시키는 과정 중에 포장용기가 외부로 이탈되지 않도록 포장용기의 이탈을 차단하는 테두리부가 구비될 수 있다. 이때, 테두리부는 원반의 테두리로부터 상부 방향으로 돌출된 형태로 구성된다.

또한, 상기 받침대(310)는 포장용기의 밑면과 밀착되는 표면에 논슬립패드가 구비될 수 있다. 이러한 논슬립패드는 실리콘 등과 같이 유연성 및 표면 마찰계수가 높은 소재로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 DC모터(320)는 회전위치 감별구간으로 진입한 포장용기를 제어반(400)의 제어에 따라 회전시킬 수 있도록 회전위치 감별구간의 컨베이어에 설치된 것으로, 이를 위해 제어반(400)에 연결된다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 DC모터(320)는 상기 받침대(310)의 하부에 결합되며, 후술하는 승강수단의 수평바(560)에 설치되어 수평바(560)의 상하 이동에 따라 그 위치가 상하 방향으로 이동된다.

한편, 본 발명에 따른 회전수단은 어댑터링을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 어댑터링은 테두리부가 구비된 받침대(310)의 내부에 안착되는 것으로, 직경이 작은 포장용기의 하단의 직경과 테두리부의 직경의 차이로 인한 유격을 줄여주어 포장용기가 회전되는 과정 중에도 받침대(310)로부터 이탈되지 않도록 포장용기를 고정시켜주는 역할을 수행한다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 어댑터링은 상광하협 구조를 갖는 용기에 밀착될 수 있도록 상광하협 구조의 내주면을 갖도록 형성된다.

본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 용기 이송장치를 더 포함할 수 있다.

상기 용기 이송장치는 컨베이어의 상부에 설치되는 것으로, 컨베이어를 통해 지정된 위치로 포장용기를 일렬로 이송시키는 기능을 제공한다.

구체적으로, 용기 이송장치는 포장용기의 이동방향과 수직 방향으로 복수개의 포장용기가 배열되도록 각 포장용기의 안착공간을 제공한다. 이를 위해, 용기 이송장치는 포장용기의 이동방향과 수직 방향으로 복수개의 원형 관통홀이 형성된 평판 구조로 형성된다. 이때, 상기 원형 관통홀은 하협상광 구조를 갖는 포장용기의 상부가 안착될 수 있게 포장용기 상부의 외경보다 축소된 내경을 갖도록 형성된다.

또한, 용기 이송장치는 원형 관통홀에 안착된 포장용기가 상승되지 않더라도 전술한 비전 카메라(200)가 포장용기를 원형 관통홀에 안착되어 있는 상태로 촬영하여 용기 이미지를 생성할 수 있도록 아크릴 등의 투명한 합성수지로 구성되는 것이 바람직하다.

필요에 따라, 상기 원형 관통홀의 내주면에는 마찰력 저감부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 마찰력 저감부는 원형 관통홀에 안착된 포장용기가 회전수단에 의해 회전되는 경우에 용기 이송장치와의 사이에서 발생되는 마찰력에 의해 포장용기가 손상되는 것을 방지하는 기능을 제공한다.

구체적으로, 상기 마찰력 저감부는 원형 관통홀의 내주면을 따라 구비되는 탄성층과, 상기 탄성측의 내주면을 따라 구비되는 금속층으로 구성될 수 있다.

상기 탄성층은 포장용기로부터 가해지는 완충할 수 있도록 유연한 고무재질로 형성된다. 상기 금속층은 포장용기가 접촉되더라도 포장용기의 표면이 손상되지 않을 정도의 마찰력이 발생되도록 2.0 x 10^-10 ㎟/N 미만의 마모 계수를 갖는 금속재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 금속층은 몰리브덴, 코발트, 니켈-인 합금, 또는 니켈-텅스텐 합금 등으로 형성될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 승강수단을 더 포함할 수 있다.

상기 승강수단은 컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 들어올리는 것으로, 비전 카메라(200)가 회전위치 감별구간에 도달한 포장용기의 인쇄문양을 원활히 촬영할 수 있도록 포장용기를 비전 카메라(200)를 향하여 승강시킨 후 다시 하강시키는 기능을 제공한다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 승강수단은 회전수단의 상하 이동이 가능하도록 구동력을 제공하는 구동모터(510)와, 상기 구동모터(510)의 회전에 따라 축 회전하는 회전봉(520)과, 상기 회전봉(520)의 회전운동을 선형 왕복운동으로 변환시키는 제1,2 편심 캠과, 상기 제1 편심 캠(532)의 동작에 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 수행하는 제1 지지봉(540)과, 상기 제2 편심 캠(534)의 동작에 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 수행하는 제2 지지봉(550)과, 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550) 사이에 구비되어 승하강하는 수평바(560)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전봉(520)은 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550)에 구동모터(510)의 구동력을 전달할 수 있도록 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550) 사이에 배치되고, 일단이 구동모터(510)에 연결된다.

상기 제1 편심 캠(532)은 일단이 회전봉(520)의 선단에 설치되고, 상기 일단에 대향되는 타단이 제1 지지봉(540)에 설치되며, 회전봉(520)의 회전에 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 반복한다.

상기 제2 편심 캠(534)은 일단이 회전봉(520)의 후단에 설치되고, 상기 일단에 대향되는 타단이 제2 지지봉(550)에 설치되며, 회전봉(520)의 회전에 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 반복한다.

상기 제1 지지봉(540)은 수평바(560)를 승강 및 하강시킬 수 있게 회전봉(520)에 수직 방향으로 배치되고, 컨베이어의 회전위치 감별구간의 우측에 설치되며, 제1 편심 캠(532)에 연결되어 제1 편심 캠(532)의 동작에 따라 승강 및 하강을 반복한다.

상기 제2 지지봉(550)은 수평바(560)를 승강 및 하강시킬 수 있게 회전봉(520)에 수직 방향으로 배치되며, 컨베이어의 회전위치 감별구간의 좌측에 설치되고, 제2 편심 캠(534)에 연결되어 제2 편심 캠(534)의 동작에 따라 승강 및 하강을 반복한다.

상기 수평바(560)는 일단이 제1 지지봉(540)에 설치되고, 상기 일단에 대향되는 타단이 제2 지지봉(550)에 설치되며, 회전수단의 DC모터(320)가 설치될 공간을 제공한다. 필요에 따라, 상기 수평바(560)의 양측 말단에는 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550)에 원활히 결합될 수 있도록 어댑터가 설치될 수 있다.

다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 승강수단은 컨베이어의 회전위치 감별구간의 우측에 설치되는 제1 엘엠(LM) 샤프트와, 전위치 감별구간의 좌측에 설치되는 제2 LM 샤프트와, 상기 제1 LM 샤프트에 설치되고 제어반(400)에 연결되어 제어반(400)이 공급된 전원에 의해 제1 LM 샤프트의 상하로 이동하는 제1 직선운동베어링과, 상기 제2 LM 샤프트에 설치되고 제어반(400)에 연결되어 제어반(400)이 공급된 전원에 의해 제2 LM 샤프트의 상하로 이동하는 제2 직선운동베어링과, 상기 제1 직선운동베어링과 제2 직선운동베어링의 사이에 구비되어 제1,2 직선운동베어링의 움직임에 따라 승하강하는 수평바를 포함하여 구성된다.

상기 제1 LM 샤프트는 수평바를 승강 및 하강시킬 수 있도록 컨베이어의 높이 방향으로 배치되고, 컨베이어의 회전위치 감별구간의 우측에 설치된다.

상기 제2 LM 샤프트는 수평바를 승강 및 하강시킬 수 있도록 컨베이어의 높이 방향으로 배치되고, 컨베이어의 회전위치 감별구간의 좌측에 설치된다.

상기 제1,2 직선운동베어링은 제어반(400)의 제어에 따라 승강 또는 하강할 수 있도록 제어반(400)에 연결되는 것으로, 볼 부쉬(ball bush)나 리니어 부쉬(linear bush) 등을 사용할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 포장용기 정렬시스템은 제어반(400)을 포함한다.

상기 제어반(400)은 상기 비전 카메라(200)에 의해 생성된 용기 이미지와 용기문양 이미지의 배치각도를 분석하여 상기 포장용기의 회전각도를 산출하는 것으로, 상기 포장용기가 산출된 회전각도로 회전되도록 상기 회전수단을 제어한다.

이를 위해, 제어반(400)은 저장수단(100), 비전 카메라(200), 회전수단, 및 승강수단과 전기적으로 연결되며, 회전수단과 승강수단의 동작을 제어한다.

상기 제어반(400)은 산출된 회전각도가 180° 이하이면 포장용기가 산출된 회전각도로 정 회전되도록 회전수단을 제어하고, 산출된 회전각도가 180°를 초과하면 포장용기가 360°에서 산출된 회전각도가 차감된 각도로 역 회전되도록 회전수단을 제어한다.

예컨대, 제어반(400)은 산출된 포장용기의 회전각도가 90°이면 포장용기가 90°만큼 정방향으로 회전되도록 회전수단을 제어하며, 산출된 포장용기의 회전각도가 도 9와 같이 330°이면 포장용기가 30°만큼 역방향으로 회전되도록 회전수단을 제어한다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 제어반(400)은 비전 카메라(200)에 의해 생성된 용기 이미지를 저장부에 저장된 복수개의 회전각도 이미지와 비교하여 매칭된 회전각도 이미지를 선정하고, 선정된 회전각도 이미지의 회전각도를 추출하며, 상기 회전각도로 포장용기가 회전되도록 상기 회전수단을 제어한다.

예컨대, 제어반(400)은 저장수단에 저장된 이미지 매칭 프로그램을 통해 용기 이미지와 회전각도 이미지를 비교하여 용기 이미지와 매칭된 회전각도 이미지의 회전각도가 60°이면, 회전수단을 통해 용기 이미지의 대상인 포장용기를 60°만큼 정방향으로 회전시킨다. 그리고 제어반(400)은 용기 이미지와 매칭된 회전각도 이미지의 회전각도가 300°이면, 회전수단을 통해 용기 이미지의 대상인 포장용기를 60°만큼 역방향으로 회전시킨다. 이때, 이미지 매칭방법은 당업계에서 공지된 다양한 이미지 매칭 프로그램을 사용할 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제어반(400)은 컨베이어에 의해 이송되는 포장용기가 미리 지정된 위치에 도달하면, 컨베이어의 작동을 일시적으로 정지시키고, 승강수단을 제어하여 일렬로 정렬된 포장용기를 상승시킨다. 이는, 포장용기에 인쇄된 용기문양 이미지를 비전 카메라(200)에 원활히 노출시키기 위함이다.

구체적으로, 제어반(400)은 승강수단을 구성하는 구동모터(510)로 승강요청신호를 제공한다. 이에 따라, 구동모터(510)는 일정시간 동안 회전봉(520)을 회전시키고, 회전봉(520)에 연결된 제1 편심 캠(532)과 제2 편심 캠(534)은 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550)을 상승시킨다. 또한, 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550) 사이에 구비된 수평바(560)도 제1,2 지지봉의 상승에 따라 연동하여 상승하게 된다. 결과적으로, 수평바(560)가 상승하면 수평바(560)에 결합된 회전수단도 상승하게 되어 회전수단에 안착된 포장용기도 상승한다.

상기 제어반(400)은 포장용기가 상승한 때 비전 카메라(200)에 용기 이미지의 수집을 요청하여 비전 카메라(200)로부터 용기 이미지를 제공받는다.

다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 제어반(400)은 컨베이어에 투명한 용기 이송장치가 설치된 경우, 포장용기가 미리 지정된 위치에 도달하면, 컨베이어의 작동을 일시적으로 정지시킨 후 비전 카메라(200)에 정지된 용기 이미지의 수집을 요청하여 비전 카메라(200)로부터 용기 이미지를 제공받는다. 이때, 용기 이미지는 포장용기의 일부가 투명한 용기 이송장치를 투과해 촬영된 용기 이미지이므로, 제어반(400)은 비전 카메라(200)에 의해 생성된 용기 이미지에 대한 굴절률 보정을 진행하여 굴절률 보정 이미지를 생성하고, 상기 굴절률 보정 이미지와 저장수단에 저장된 용기문양 이미지의 배치각도를 분석하여 포장용기의 회전각도를 산출하며, 상기 포장용기가 산출된 회전각도로 회전되도록 회전수단을 제어한다. 이때, 굴절률 보정은 용기 이송장치에 내삽되어 외부로 노출되지 않은 부분에 대해서만 진행한다.

이와 같이, 투명한 용기 이송장치에 안착된 상태로 포장용기에 대한 용기 이미지를 촬영하면, 제어반(400)은 승강수단을 통해 포장용기를 승강시키지 않고, 용기 이송장치에 안착된 상태로 포장용기가 회전되도록 회전수단을 제어한다.

아울러, 제어반(400)은 일렬의 포장용기가 회전수단에 의해 각각 회전되어 동일한 방향으로 배치되면, 승강수단을 구성하는 구동모터(510)로 하강요청신호를 제공한다. 이에 따라, 구동모터(510)는 일정시간 동안 회전봉(520)을 회전시키고, 회전봉(520)에 연결된 제1 편심 캠(532)과 제2 편심 캠(534)은 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550)을 하강시킨다. 그리고 제1,2 지지봉이 하강함에 따라 제1 지지봉(540)과 제2 지지봉(550) 사이에 구비된 수평바(560)도 제1,2 지지봉에 연동하여 하강하게 된다. 결과적으로, 수평바(560)가 하강하면 수평바(560)에 결합된 회전수단도 하강하게 되어 회전수단에 안착된 포장용기도 하강한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 저장수단 200 : 비전 카메라
310 : 받침대 320 : DC모터
400 : 제어반 510 : 구동모터
520 : 회전봉 532 : 제1 편심 캠
534 : 제2 편심 캠 540 : 제1 지지봉
550 : 제2 지지봉 560 : 수평바

Claims (9)

1. 포장용기에 인쇄된 용기문양 이미지이며, 포장용기를 정렬시키고자 하는 위치인 0°를 기준으로 1 내지 360°의 회전각도로 회전된 상태인 복수개의 회전각도 이미지가 저장된 저장수단;
   컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 촬영하여 용기 이미지를 생성하는 비전 카메라;
   컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 회전시키는 회전수단;
   상기 컨베이어를 통해 지정된 위치로 포장용기를 일렬로 이송시킬 수 있도록 컨베이어의 상부에 설치되고, 포장용기의 이동방향과 수직 방향으로 상광하협 구조를 갖는 포장용기의 상부가 안착될 수 있게 포장용기 상부의 외경보다 축소된 내경을 갖도록 형성된 복수개의 원형 관통홀이 구비되며, 투명한 합성수지로 구성된 용기 이송장치;
   상기 원형 관통홀의 내주면을 따라 구비되는 탄성층과, 상기 탄성층의 내주면을 따라 구비되며 상기 포장용기가 접촉되더라도 포장용기의 표면이 손상되지 않을 정도의 마찰력이 발생되도록 2.0 x 10^-10 ㎟/N 미만의 마모 계수를 갖는 금속재질로 형성된 금속층으로 구성된 마찰력 저감부; 및
   상기 비전 카메라에 의해 생성된 용기 이미지에 대한 굴절률 보정을 진행하여 굴절률 보정 이미지를 생성하고, 상기 굴절률 보정 이미지와 상기 회전각도 이미지를 비교하여 매칭된 회전각도 이미지의 회전각도를 추출하며, 상기 포장용기가 산출된 회전각도로 회전되도록 상기 회전수단을 제어하는 제어반을 포함하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서, 상기 제어반은
   산출된 회전각도가 180°이하인 경우 포장용기가 상기 회전각도로 정 회전되도록 상기 회전수단을 제어하고, 산출된 회전각도가 180°를 초과한 경우 포장용기가 360°에서 산출된 회전각도가 차감된 각도로 역 회전되도록 상기 회전수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템.
4. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 회전각도 이미지는
   0.5°내지 2°의 간격으로 회전되어 촬영된 복수개의 회전각도 이미지인 것을 특징으로 하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템.
5. 제1 항에 있어서,
   컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기를 들어올리는 승강수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템.
6. 제5 항에 있어서, 상기 승강수단은
   구동모터;
   상기 구동모터에 연결되어 회전하는 회전봉;
   상기 회전봉의 선단과 후단에 각각 설치되어 상기 회전봉의 회전운동을 선형 왕복운동으로 변환시키는 제1,2 편심 캠;
   상기 회전봉에 수직 방향으로 설치되고 상기 제1 편심 캠에 연결되어 제1 편심 캠의 동작에 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 수행하는 제1 지지봉;
   상기 회전봉에 수직 방향으로 설치되고 상기 제2 편심 캠에 연결되어 제2 편심 캠의 동작에 따라 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 수행하는 제2 지지봉; 및
   상기 제1 지지봉과 제2 지지봉 사이에 구비되어 제1,2 지지봉의 움직임에 따라 승하강하는 수평바를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템.
7. 제6 항에 있어서, 상기 회전수단은
   컨베이어를 통해 지정된 위치로 이송된 포장용기의 저면을 지지하는 받침대; 및
   상기 받침대의 하부에 결합되고, 상기 수평바에 설치되어 상기 받침대를 회전시키는 DC모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장용기의 무늬 위치 정렬시스템.
8. 삭제
9. 삭제

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