KR102040095B1 - 비전 선별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어벨트에 부품의 머리부가 놓인 상태에서 카메라로 머리부 및 측면부를 촬영하여 불량여부를 판별하되, 불량품은 컨베이어벨트에 놓여 이송되는 과정에서 제거되도록 함으로써, 상기 컨베이어벨트에서 벗어나 자유낙하 과정에서 제거되는 방식에 비하여 정밀성이 향상되는 비전 선별기에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 한쌍의 서로 떨어진 제1,2컨베이어벨트를 타고 이송되는 부품의 윗면 및 측면을 카메라로 촬영하여 불량 부품을 식별하고 고압공기를 분사하는 배출노즐로 제거하는 비전 선별기에 있어서, 상기 제1컨베이어벨트의 제1종동롤러와 상기 제2컨베이어벨트의 제2종동롤러사이의 축간거리가 떨어진 상태에서 상기 제2종동롤러 및 제1컨베이어벨트에 사선으로 근접되게 배출관이 구비되고; 상기 제2종동롤러를 벗어난 정상의 부품이 떨어지게 상기 제2종동롤러의 하부에 슈트가 구비되고; 상기 부품의 측면부가 상기 제2종동롤러에서 벗어나고 상기 부품의 머리부가 제1,2컨베이어벨트에 놓여 수평인 상태에서 고압공기를 분사하여 불량 부품이 상기 배출관에 들어가도록 하는 배출노즐이 구비된 특징이 있다.

Description

비전 선별기{Vision selector}

본 발명은 비전 선별기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨베이어벨트에 부품의 머리부가 놓인 상태에서 카메라로 머리부 및 측면부를 촬영하여 불량여부를 판별하되, 불량품은 컨베이어벨트에 놓여 이송되는 과정에서 제거되도록 함으로써, 상기 컨베이어벨트에서 벗어나 자유낙하 과정에서 제거되는 방식에 비하여 정밀성이 향상되는 비전 선별기에 관한 것이다.

일반적으로 체결요소 부품의 검사 방식으로서 일찍이 육안 검사법이 시행되고 있으나, 인력에 의존하는 것이므로 시간과 비용의 소요가 과대하며 신뢰도를 보장하기 어렵다. 머리 규격의 대소, 미성형 등을 검사하기 위하여 롤과 같은 기계식 선별기도 사용하고 있으나, 검사 내용이 한정적이어서 다른 검사법에 의하여 보완되어야 한다는 한계가 있다. 체결요소 부품의 자동화 검사 장비의 하나로서 비전 검사 장치는 자동화된 공급장치와 광학장치 및 소프트웨어를 이용하여 제품의 외관을 검사할 수 있게 구성된 것으로, 제품을 촬영한 이미지를 토대로 제품의 불량을 판별한다.

종래 특허 제1366190호는 측면 검사기능을 갖는 비전선별기에 관한 것이다. 이는 두부 및 나사부를 갖는 나사 제품이 걸려진 채로 이송될 수 있게 형성된 와이어를 구비하는 이송부; 이송유닛의 일 구간에서 상기 제품을 굴릴 수 있게 형성되는 구름부; 및 상기 제품이 구르는 동안 상기 제품의 측면을 촬영할 수 있게 배치된 카메라를 포함한다.

그러나 상기에서 와이어는 한쌍으로 구성되어 병행되는 것이고, 또한 나사 제품이 이송유닛의 일 구간에서 회전되도록 하는 구름부는 풀리유닛 및 구름면으로 구성되어 제품이 회전되는 과정에서 360도 촬영을 통하여 불량을 검출하는 것이나, 제품에 나사가 형성되지 않은 리벳 제품 또는 단순히 측면의 길이만 측정할 경우 불필요한 기능이므로 범용성이 떨어졌다.

또한 불량품을 배출하는 방식에 있어서, 컨베이어벨트와 연결된 별도의 경사형 배출부에서 고압공기로 배출하는 방식인데, 경사면을 타고 제품이 자유낙하되는 과정에서 배출되므로 배출 타이밍을 정확하게 맞출수 없는 문제점이 있었다. 즉 제품의 크기, 종류 및 무게에 따라 마찰계수가 서로 다르고 자유낙하되는 속도 또한 서로 다르기 때문에 제품마다 배출 타이밍을 조절해야 되며, 특히 같은 제품이더라도 온도 및 습도에 따라 경사면의 윤활 정도가 달라질 경우 불량품을 정확하게 배출하는데 문제가 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 컨베이어벨트에 부품의 머리부가 놓인 상태에서 카메라로 머리부 및 측면부를 촬영하여 불량여부를 판별하되, 불량품은 상기 컨베이어벨트와 근접된 노즐에서 분사되는 고압공기에 의해 상기 컨베이어벨트에서 직접 제거되도록 함으로써, 상기 컨베이어벨트에서 벗어나 자유낙하 또는 경사면을 타고 이송되는 과정에서 제거되는 방식에 비하여 마찰에 따른 시간차를 조정할 필요가 없으므로 정밀성이 향상되는 비전 선별기를 제공함에 있다.

이를 위하여 본 발명은 한쌍의 서로 떨어진 제1,2컨베이어벨트를 타고 이송되는 부품의 윗면 및 측면을 카메라로 촬영하여 불량 부품을 식별하고 고압공기를 분사하는 배출노즐로 제거하는 비전 선별기에 있어서, 상기 제1컨베이어벨트의 제1종동롤러와 상기 제2컨베이어벨트의 제2종동롤러사이의 축간거리가 떨어진 상태에서 상기 제2종동롤러 및 제1컨베이어벨트에 사선으로 근접되게 배출관이 구비되고; 상기 제2종동롤러를 벗어난 정상의 부품이 떨어지게 상기 제2종동롤러의 하부에 슈트가 구비되고; 상기 부품의 측면부가 상기 제2종동롤러에서 벗어나고 상기 부품의 머리부가 제1,2컨베이어벨트에 놓여 수평인 상태에서 고압공기를 분사하여 불량 부품이 상기 배출관에 들어가도록 하는 배출노즐이 구비된 특징이 있다.

본 발명에 따르면 한쌍의 컨베이어벨트 사이에 머리부가 놓여 이송되는 부품의 머리부 및 측면부를 카메라로 검사한 뒤 불량품을 제거함에 있어서, 불량품은 상기 컨베이어벨트로 이송되는 과정에서 측면으로 날아가 별도의 배출관에 떨어지도록 상기 컨베이어벨트와 근접되는 노즐이 구비된다. 그리고 상기 노즐과 배출관의 중심을 연결하는 일직선상에 상기 부품의 머리부가 놓이면 부품의 측면부가 측면의 배출관으로 날아가는데 지장이 없도록 한쪽의 컨베이어벨트는 종동롤러가 작게 형성되어 개방된 공간을 제공한다.

따라서 개방된 공간에서 정상제품은 자유 낙하되어 슈트를 타고 회수되고, 불량품은 노즐에서 분사되는 고압공기에 의해 측면으로 날아가 배출관으로 회수된다. 상기에서 부품이 컨베이어벨트에서 직접 회수되므로 종래 자유낙하되는 과정에서 불량품이 공압공기에 의해 제거되는 방식에 비하여 정확하므로 선별의 신뢰성이 향상된다. 종래에는 컨베이어벨트에서 벗어나 자유낙하되는 과정에서 고압공기로 선별되거나 또는 별도의 경사면을 타고 이송되는 과정에서 고압공기로 선별되다 보니 제품의 크기, 무게 및 모양에 따른 자유낙하 속도 및 마찰계수가 서로 달라서 배출 타이밍을 정확하게 맞추는데 한계가 있으므로 불량품을 정밀하게 선별하는데 어려움이 있었다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 비전 선별기의 개념도
도 2는 도 1의 A부 사시도
도 3은 도 1의 A부 확대도
도 4는 도 1의 A부 평면도

도 1 내지 도 4에서 본 발명 한 실시예의 비전 선별기는 다수의 부품에 진동을 가해 일렬로 빠져나가도록 하는 부품공급기(10)의 출구측에 한쌍의 제1컨베이어벨트(20) 및 제2컨베이어벨트(30)가 구비된다. 이들 제1,2컨베이어벨트(20)(30)의 사이로 부품의 측면부(71)는 끼워지고 머리부(70)는 놓여서 컨베이어벨트와 함께 이송된다. 그리고 상기 제1,2컨베이어벨트(20)(30)는 모터(62)로 회전되는 단일의 구동롤러(63)에 연결되고, 한쪽에는 단일의 종동롤러(64)에 연결된다. 그리고 반대쪽에는 제1컨베이어벨트(20)와 연결되는 제1종동롤러(21)가 구비되고, 제2컨베이어벨트(30)와 연결되는 제2종동롤러(31)가 각각 구비된다.

상기 제2종동롤러(31)는 상기 제1종동롤러(21)보다 직경이 작으며, 상기 종동롤러(64)에서 제2종동롤러(31)까지의 거리는 상기 종동롤러(64)에서 제1종동롤러(21)까지의 거리보다 짧게 구성되어서 이들 제1,2종동롤러(21)(31) 사이의 축간거리가 벌어져 있으며, 이들 벌어진 축간 사이에 배출관(40)이 놓인다. 상기 배출관(40)은 그 선단이 상기 제2종동롤러(31) 및 제1컨베이어벨트(20)와 근접되도록 약 45도 경사지게 구비되어서 이들 제2종동롤러(31)와 제1컨베이어벨트(20) 및 배출관(40)의 선단 사이에 삼각형태의 공간부(61)가 만들어진다.

도 4에 도시된 바와같이 상기 배출관(40)의 선단 중심과 일직선상에 놓이도록 상기 제1컨베이어벨트(20)의 표면과 근접되는 배출노즐(50)이 구비된다. 그리고 부품의 측면부(71)가 제2컨베이어벨트(30)의 제2종동롤러(31)를 벗어나는 지점에서 부품의 머리부(70) 중심은 배출노즐(50)과 배출관(40)의 일직선상에 놓인다. 이때 부품의 머리부(70)는 제1,2컨베이어벨트(20)(30)에 놓여서 수평상태를 유지하므로 상기 공간부(61)로 떨어지지 않는다. 따라서 배출노즐(50)에서 고압공기가 분사되면 부품이 이들 제1,2컨베이어벨트(20)(30)에서 벗어나 배출관(40)으로 투하된다. 만약 상기 배출노즐(50)이 작동되지 않을 경우 부품은 제2컨베이어벨트(30)를 벗어나는 순간 머리부(70)가 제1컨베이어벨트(20)에만 걸친 상태가 되므로 상기 공간부(61)로 떨어져서 별도의 슈트(60)를 타고 수거함으로 모인다.

그리고 상기 제1,2컨베이어벨트(20)(30)의 중간지점에는 상부카메라(C1)와 측면카메라(C2)가 위쪽 및 측면에 함께 구비되어 부품의 머리부(P1) 및 측면부(P2)를 동시에 촬영한다. 그리고 상기 상부카메라(C1)의 앞단에는 부품을 감지하는 감지센서(S1)가 구비되어서 이들 카메라로 작동신호를 보낸다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 선별기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이 제1컨베이어벨트(20)와 제2컨베이어벨트(30)가 나란히 구비된 상태에서 제1종동롤러(21)보다 직경이 작은 제2종동롤러(31)가 구비된다. 그리고 이들 제1,2종동롤러(21)(31) 사이의 축간거리가 벌어진 틈으로 배출관(40)이 구비되는데, 상기 배출관(40)은 그 선단이 약 45도 경사지게 상기 제1컨베이어벨트(20)와 제2종동롤러(31)의 사이에 놓여서 공간부(61)를 형성한다.

따라서 모터(62)의 작동으로 구동롤러(63)가 회전되면 상기 구동롤러(63) 및 종동롤러(64)에 함께 걸린 상태를 유지하는 제1,2컨베이어벨트(20)(30)가 동시에 한방향으로 회전되면서 부품을 이송시킨다. 이때 상부카메라(C1) 및 측면카메라(C2)가 작동되어서 이송되는 각 부품의 머리부(70)에 형성된 십자홈 또는 측면부(71)에 형성된 나사산의 형태를 검사한다. 만약 불량으로 판정되면 이들 카메라(C1)(C2)로부터 배출노즐(50) 까지의 거리 및 상기 모터(62)의 회전수를 비례적으로 연산하여 상기 불량으로 판정된 부품이 상기 배출노즐(50)과 배출관(40)의 일직선상에 놓인 순간 상기 배출노즐(50)이 작동되어서 고압공기에 의해 불량 부품이 배출관(40)으로 떨어지도록 한다. 또한 별도 센서를 이용하여 불량 부품이 배출관(40)에 도달되면 이를 감지하여 배출노즐(50)을 작동시킬 수 도 있다.

상기에서 불량 부품이 배출노즐(50)과 배출관(40)의 일직선상에 놓였을 때 상기 불량 부품의 측면부(71)는 제2종동롤러(31)에서 벗어난 상태가 된다. 도 4에서와같이 부품의 측면부(71)가 제2종동롤러(31)에서 벗어나더라도 머리부(70)가 제1,2컨베이어벨트(20)(30)에 놓인 상태를 유지하므로 머리부(70)는 수평상태에 놓인다. 이때 배출노즐(50)이 작동되어서 고압공기가 머리부(70)를 때리면 부품이 날아가서 배출관(40)으로 들어간다.

만약 정상 부품으로 판정되면 배출노즐(50)이 작동되지 않으므로 머리부(70)가 제2컨베이어벨트(30)에서 벗어나는 순간 머리부(70)는 제1컨베이어벨트(20)만 걸친 상태가 되어서 한쪽으로 기울어지면서 공간부(61)로 떨어진다. 그리고 슈트(60)를 타고 별도의 수거함으로 모인다.

10 : 부품공급기 20 : 제1컨베이어벨트
21 : 제1종동롤러 30 : 제2컨베이어벨트
31 : 제2종동롤러 40 : 배출관
50 : 배출노즐 60 : 슈트
61 : 공간부

Claims (3)

1. 한쌍의 서로 떨어진 무한궤도식 제1,2컨베이어벨트의 사이에 부품의 머리부가 놓여서 이동되고, 상기 제1컨베이어벨트의 제1종동롤러와 상기 제2컨베이어벨트의 제2종동롤러 사이의 축간거리가 벌어져서 공간부가 만들어지고, 상기 공간부의 하부에는 정상 부품이 떨어지는 슈트가 구비되며, 이송되는 상기 부품의 윗면 및 측면을 카메라로 촬영하여 불량 부품이 식별되면 고압공기를 분사하여 상기 슈트로 떨어지지 않게 하는 배출노즐이 구비된 비전 선별기에 있어서,
   상기 배출노즐은 상기 제1컨베이어벨트의 표면과 근접된 상태에서 상기 제2종동롤러에 대하여 사선방향으로 구비되어서 고압공기를 분사하는 동안 상기 부품의 측면부가 상기 제2종동롤러와 간섭되지 않으며;
   상기 제2종동롤러의 끝단에는 상기 배출노즐과 일직선상으로 배출관이 구비되어서 불량 부품이 수거되며;
   상기 제2종동롤러는 상기 제1종동롤러보다 직경이 작게 구성되어서 상기 배출노즐에서 고압공기가 분사되는 동안 상기 부품의 머리부가 상기 제1,2컨베이어벨트에 놓인 상태에서 상기 배출관으로 향하도록 한 것을 특징으로 하는 비전 선별기.
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