KR102225450B1 - 콤비형 중량 선별 장치 - Google Patents

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Abstract

식품 및 생활 용품의 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 선별 기능 및 외관상 결함이 있는 불량품 선별 기능을 갖춘 콤비형 중량 선별 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 콤비형 중량 선별 장치는, 검사 대상물이 이동되도록 하기 위해 마련되는 컨베이어부; 및 이동하는 검사 대상물의 중량을 측정하여, 기준치를 만족시키는 양품과 기준치 초과 또는 미만의 불량품을 선별하는 중량 측정부;를 포함한다. 이에 의해, 검사 대상물의 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 선별 작업 및 외관상 결함이 있는 불량품 선별 작업을 동시에 수행함으로써, 생산제품의 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 검사 대상물의 중량 측정 시, 비전 검사 수단으로 검사 대상물의 위치를 점검하여, 검사 대상물의 중량을 측정하는 과정에서 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 복수의 개체로 분할된 컨베이어 중 일부분에 의해 이동되는 검사 대상물의 중량 검사를 수행하여, 컨베이어의 동작에 따라 물리적 변형률이 과도하게 발생하여 측정 오차가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

Description

콤비형 중량 선별 장치{Combi-type device for weight sorting}
본 발명은 콤비형 중량 선별 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식품 및 생활 용품의 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 선별 기능 및 외관상 결함이 있는 불량품 선별 기능을 갖춘 콤비형 중량 선별 장치에 관한 것이다.
일반적으로 중량선별기는 검사 대상물이 컨베이어를 통과하는 동안에, 컨베이어의 상측에 작용된 물리적 변형률을 로드셀(Load-cell) 등을 통하여, 수치로 산출하게 된다.
그러나 이러한 중량선별기는, 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하게 되거나 또는 컨베이어의 동작에 따라 로드셀에 작용되는 물리적 변형률을 과도하게 일으키게 되어, 측정오차가 발생하는 문제점이 존재한다.
따라서, 검사 대상물의 중량을 측정하는 과정에서 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하는 것을 방지하는 동시에, 컨베이어의 동작에 따라 과도하게 물리적 변형률이 발생하여, 측정 오차가 발생하는 것을 최소화하기 위한 방안의 모색이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 검사 대상물의 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 선별 작업 및 외관상 결함이 있는 불량품 선별 작업을 동시에 수행함으로써, 생산제품의 안정성을 확보할 수 있는 콤비형 중량 선별 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 검사 대상물의 중량 측정 시, 비전 검사 수단으로 검사 대상물의 위치를 점검하여, 검사 대상물의 중량을 측정하는 과정에서 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 콤비형 중량 선별 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 복수의 개체로 분할된 컨베이어 중 일부분에 의해 이동되는 검사 대상물의 중량 검사를 수행하여, 컨베이어의 동작에 따라 물리적 변형률이 과도하게 발생하여 측정 오차가 발생하는 것을 최소화할 수 있는 콤비형 중량 선별 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 콤비형 중량 선별 장치는, 검사 대상물이 이동되도록 하기 위해 마련되는 컨베이어부; 및 이동하는 검사 대상물의 중량을 측정하여, 기준치를 만족시키는 양품과 기준치 초과 또는 미만의 불량품을 선별하는 중량 측정부;를 포함한다.
여기서, 컨베이어부는, 검사 대상물이 유입되도록 하는 인피드 컨베이어; 중량 측정부와 연결되어, 인피드 컨베이어를 통해 유입된 검사 대상물을 대상으로 중량 측정 및 양품 검사가 수행되는 동안 검사 대상물이 이동되도록 하는 계량 컨베이어; 및 계량 컨베이어와 연결되어, 검사가 완료된 검사 대상물이 배출되도록 하는 아웃피드 컨베이어;를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른, 콤비형 중량 선별 장치는, 아웃피드 컨베이어에 연결되어, 불량품으로 선별된 검사 대상물이 컨베이어부 상의 생산 라인에서 제외되도록 하는 리젝트부; 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 콤비형 중량 선별 장치는, 이동하는 검사 대상물의 영상 데이터를 수집하여, 비전 검사를 수행하고, 비전 검사 결과, 외관상 결함이 있는 불량품을 선별하며, 중량 측정부 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별하는 비전 검사부;를 더 포함할 수 있다.
그리고 비전 검사부는, 검사 대상물의 영상 데이터를 수집하는 카메라; 및 카메라를 통해 수집된 영상 데이터를 기반으로, 검사 대상물을 객체로 특정하고, 객체의 에지(edge), 표면을 식별하여, 외관상 결함 여부를 판별하고, 중량 측정부 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별하는 제1 프로세서;를 포함할 수 있다.
또한, 제1 프로세서는, 외관상 결함 여부 판별 시, 객체의 에지를 기준으로 마킹 영역을 설정하고, 설정된 마킹 영역을 기준으로 표면의 외관상 결함 여부를 판별할 수 있다.
그리고 중량 측정부는, 검사 대상물의 스트레인(strain)을 측정하는 스트레인게이지; 검사 대상물의 중량을 측정하는 로드셀; 및 측정된 스트레인 값과 중량 값을 기반으로 양품과 불량품을 선별하는 제2 프로세서;를 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 검사 대상물의 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 선별 작업 및 외관상 결함이 있는 불량품 선별 작업을 동시에 수행함으로써, 생산제품의 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 검사 대상물의 중량 측정 시, 비전 검사 수단으로 검사 대상물의 위치를 점검하여, 검사 대상물의 중량을 측정하는 과정에서 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 복수의 개체로 분할된 컨베이어 중 일부분에 의해 이동되는 검사 대상물의 중량 검사를 수행하여, 컨베이어의 동작에 따라 물리적 변형률이 과도하게 발생하여 측정 오차가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 콤비형 중량 선별 장치의 설명에 제공된 도면,
도 2는, 컨베이어부의 설명에 제공된 도면,
도 3 내지 도 6은, 비전 검사부의 설명에 제공된 도면,
도 7은, 중량 측정부의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 8은, 리젝트부의 설명에 제공된 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 콤비형 중량 선별 장치의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 콤비형 중량 선별 장치는, 검사 대상물의 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 선별 작업 및 외관상 결함이 있는 불량품 선별 작업을 동시에 수행할 수 있다.
이를 위해, 본 콤비형 중량 선별 장치는 컨베이어부(100), 비전 검사부(200), 중량 측정부(300) 및 리젝트부(410)를 포함할 수 있다.
컨베이어부(100)는, 검사 대상물이 이동되도록 하기 위해 마련된다.
컨베이어부(100)는, 컨베이어 벨트가 구비되어, 검사 대상물을 이동시킬 수 있다.
비전 검사부(200)는, 컨베이어부(100)의 상측에 마련되어, 이동하는 검사 대상물의 영상 데이터를 수집하여, 비전 검사를 수행하고, 비전 검사 결과, 외관상 결함이 있는 불량품을 선별할 수 있다.
또한, 비전 검사부(200)는, 검사 대상물의 중량을 측정하는 과정에서 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하는 것을 방지하기 위해, 중량 측정부(300) 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별할 수 있다.
중량 측정부(300)는, 컨베이어부(100)의 하측에 마련되어, 이동하는 검사 대상물의 중량을 측정하고, 측정 결과를 기반으로 기준치를 만족시키는 양품과 기준치 초과 또는 미만의 불량품을 선별할 수 있다.
리젝트부(410)는, 컨베이어부(100)에 연결되어, 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품 또는 외관상 결함이 있는 불량품으로 선별된 검사 대상물이 컨베이어부(100) 상의 생산 라인에서 제외되도록 할 수 있다.
도 2는, 컨베이어부(100)의 설명에 제공된 도면이다.
도 2를 참조하면, 컨베이어부(100)는, 검사 대상물을 이동시키되, 복수의 개체로 분할될 수 있다.
구체적으로, 컨베이어부(100)는, 이동방향을 따라 전단에 배치되는 인피드 컨베이어(110), 인피드 컨베이어(110)와 연결되는 계량 컨베이어(120) 및 계량 컨베이어(120)와 연결되는 아웃피드 컨베이어(130)로 구성될 수 있다.
인피드 컨베이어(110)는, 검사 대상물이 유입되도록 할 수 있으며, 아웃피드 컨베이어(130)는, 계량 컨베이어(120)와 연결되어, 검사가 완료된 검사 대상물이 배출되도록 할 수 있다.
이때, 리젝트부(410)는, 아웃피드 컨베이어(130)에 연결되어, 불량품으로 선별된 검사 대상물이 컨베이어부(100) 상의 생산 라인에서 제외되도록 할 수 있다.
계량 컨베이어(120)는, 인피드 컨베이어(110)와 연결되되, 하측에 중량 측정부(300)가 마련되어, 인피드 컨베이어(110)를 통해 유입된 검사 대상물을 대상으로 중량 측정 및 양품 검사가 수행되는 동안 검사 대상물이 이동되도록 할 수 있다.
즉, 계량 컨베이어(120)에 의해 이동되는 검사 대상물의 중량 검사를 수행하여, 컨베이어의 동작에 따라 물리적 변형률이 과도하게 발생하여 측정 오차가 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다.
도 3 내지 도 6은, 비전 검사부(200)의 설명에 제공된 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면,
비전 검사부(200)는, 이동하는 검사 대상물의 영상 데이터를 수집하여, 비전 검사를 수행하기 위해, 카메라(210)와 제1 프로세서(220)를 포함할 수 있다.
카메라(210)는, 컨베이어부(100)의 상측에 마련되어, 이동하는 검사 대상물의 영상 데이터를 수집할 수 있다.
제1 프로세서(220)는, 수집된 영상 데이터를 기반으로, 외관상 결함이 있는 불량품을 선별할 수 있다.
구체적으로, 제1 프로세서(220)는, 카메라(210)를 통해 수집된 영상 데이터를 기반으로, 검사 대상물을 객체로 특정하고, 객체의 에지(edge) 및 표면을 식별하여, 외관상 결함 여부를 판별하고, 중량 측정부(300) 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별할 수 있다.
이때, 제1 프로세서(220)는, 객체의 에지를 기준으로 마킹 영역을 설정하고, 설정된 마킹 영역을 기준으로 표면의 외관상 결함 여부를 판별함으로써, 외관상 결함 판별 여부의 정확도를 향상시킬 수 있다.
즉, 제1 프로세서(220)는, 마킹 영역의 외관상 결함 여부만을 판별하거나, 기설정된 마킹 영역에 일반 영역과 구분되는 가중치를 부가하여, 마킹 영역과 일반 영역의 외관상 결함 여부를 판별하되, 마킹 영역의 외관상 결함 발생 임계치 값이 일반 영역보다 낮게 설정되어, 일반 영역보다 면밀하게 외관상 결함 발생 여부를 판단하도록 할 수 있다.
이는, 마킹 영역으로 설정되면, 일반 영역보다 작은 외관상 결함에도 불량품으로 선별되는 것을 의미한다.
또한, 마킹 영역은, 표면의 전체 또는 일부 영역이 설정될 수 있다.
한편, 제1 프로세서(220)는, 중량 측정부(300) 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별함으로써, 검사 대상물의 중량을 측정하는 과정에서 검사 대상물의 위치에 따라 측정오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 제1 프로세서(220)는, 검사 대상물의 중량 측정 시, 검사 대상물의 위치를 점검하기 위해, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별할 수 있다.
도 7은, 중량 측정부(300)의 설명에 제공된 도면이다.
도 7을 참조하면, 중량 측정부(300)는, 스트레인게이지(310), 로드셀(320) 및 제2 프로세서(330)를 포함할 수 있다.
스트레인게이지(310)는, 계량 컨베이어(120)의 하측에 마련되어, 검사 대상물의 스트레인(strain)을 측정할 수 있다.
로드셀(320)은, 스트레인게이지(310)와 마찬가지로 계량 컨베이어(120)의 하측에 마련되어, 검사 대상물의 중량을 측정할 수 있다.
제2 프로세서(330)는, 측정된 스트레인 값과 중량 값을 기반으로 양품과 불량품을 선별할 수 있다.
도 8은, 리젝트부(410)의 설명에 제공된 도면이다.
도 8을 참조하면, 리젝트부(410)는, 제1 프로세서(220) 및 제2 프로세서(330)로부터 불량품에 대한 선별 결과를 수신하여, 불량품으로 선별된 검사 대상물이 컨베이어부(100) 상의 생산 라인에서 제외되도록 할 수 있다.
이를 위해, 리젝트부(410)는, 불량품으로 선별된 검사 대상물에 물리력을 가하여, 검사 대상물의 이동경로가 변경되어, 검사 대상물이 컨베이어부(100)를 따라 형성되는 생산 라인에서 제외되도록 하는 경로 변경부와 배출부가 마련될 수 있다.
이때, 경로 변경부는, 컨베이어부(100)의 측면에 마련되되, 좌우로 직선운동을 하도록 형성되어, 검사 대상물이 불량품으로 선별되면, 불량품으로 선별된 검사 대상물의 측면에서 물리력을 가하여, 검사 대상물이 생산 라인에서 제외되어, 배출부로 배출되도록 할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 경로 변경부는, 복수로 마련되되, 컨베이어부(100)를 따라 전단에 배치되는 제1 경로 변경부(411)와 후단에 배치되는 제2 경로 변경부(412)가 나란하게 배치되어, 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품으로 선별된 검사 대상물과 외관상 결함이 있는 불량품으로 선별된 검사 대상물을 분리배출할 수 있다.
즉, 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품으로 선별된 검사 대상물은, 제1 경로 변경부(411)를 통해 생산 라인에서 제외되고, 외관상 결함이 있는 불량품으로 선별된 검사 대상물은, 제2 경로 변경부(412)를 통해 생산 라인에서 제외될 수 있다.
배출부는, 컨베이어부(100)의 측면 중 경로 변경부의 반대편에 마련되되, 컨베이어부(100)의 타측에서 외측을 향해 하향경사지게 형성되어, 경로 변경부에 의해, 생산 라인에서 제외되는 검사 대상물이 하향경사를 따라 배출되도록 할 수 있다.
배출부 역시, 컨베이어부(100)를 따라 전단에 배치되어, 제1 경로 변경부(411)에 의해, 생산 라인에서 제외되는 검사 대상물이 외부로 배출되도록 하는 제1 배출부(421)와 컨베이어부(100)를 따라 후단에 배치되어, 제2 경로 변경부(412)에 의해, 생산 라인에서 제외되는 검사 대상물이 외부로 배출되도록 하는 제2 배출부(422)로 구성될 수 있다.
이를 통해, 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품으로 선별된 검사 대상물은, 제1 배출부(421)를 통해 배출되고, 외관상 결함이 있는 불량품으로 선별된 검사 대상물은, 제2 배출부(422)를 통해 배출될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 컨베이어부
110 : 인피드 컨베이어
120 : 계량 컨베이어
130 : 아웃피드 컨베이어
200 : 비전 검사부
210 : 카메라
220 : 제1 프로세서
300 : 중량 측정부
310 : 스트레인게이지
320 : 로드셀
330 : 제2 프로세서
400 : 리젝트부
411 : 제1 경로 변경부
412 : 제2 경로 변경부
421 : 제1 배출부
422 : 제2 배출부

Claims (7)

  1. 검사 대상물이 이동되도록 하기 위해 마련되는 컨베이어부; 및
    이동하는 검사 대상물의 중량을 측정하여, 기준치를 만족시키는 양품과 기준치 초과 또는 미만의 불량품을 선별하는 중량 측정부;를 포함하고,
    이동하는 검사 대상물의 영상 데이터를 수집하여, 비전 검사를 수행하고, 비전 검사 결과, 외관상 결함이 있는 불량품을 선별하며, 중량 측정부 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별하는 비전 검사부;를 더 포함하며,
    비전 검사부는,
    검사 대상물의 영상 데이터를 수집하는 카메라; 및
    카메라를 통해 수집된 영상 데이터를 기반으로, 검사 대상물을 객체로 특정하고, 객체의 에지(edge), 표면을 식별하여, 외관상 결함 여부를 판별하고, 중량 측정부 동작 시, 검사 대상물의 위치가 기설정된 검사 영역에 포함되는지 여부를 판별하는 제1 프로세서;를 포함하고,
    컨베이어부는,
    검사 대상물이 유입되도록 하는 인피드 컨베이어;
    중량 측정부와 연결되어, 인피드 컨베이어를 통해 유입된 검사 대상물을 대상으로 중량 측정 및 양품 검사가 수행되는 동안 검사 대상물이 이동되도록 하는 계량 컨베이어; 및
    계량 컨베이어와 연결되어, 검사가 완료된 검사 대상물이 배출되도록 하는 아웃피드 컨베이어;를 포함하고,
    콤비형 중량 선별 장치는,
    아웃피드 컨베이어에 연결되어, 불량품으로 선별된 검사 대상물이 컨베이어부 상의 생산 라인에서 제외되도록 하는 리젝트부; 더 포함하고,
    제1 프로세서는,
    외관상 결함 여부 판별 시, 객체의 에지를 기준으로 마킹 영역을 설정하고, 설정된 마킹 영역을 기준으로 표면의 외관상 결함 여부를 판별하며,
    제1 프로세서는,
    일반 영역보다 작은 외관상 결함에도 불량품으로 선별되도록, 기설정된 마킹 영역에 일반 영역과 구분되는 가중치를 부가하여, 마킹 영역의 외관상 결함 발생 임계치 값이 일반 영역보다 낮게 설정되어, 상대적으로 일반 영역보다 면밀하게 외관상 결함 발생 여부를 판단하도록 하고
    리젝트부는,
    컨베이어부의 측면에 마련되되, 좌우로 직선운동을 하도록 형성되어, 검사 대상물이 불량품으로 선별되면, 불량품으로 선별된 검사 대상물의 측면에서 물리력을 가하여, 검사 대상물이 생산 라인에서 제외되도록 하는 경로 변경부; 및
    외측을 향해 하향경사지게 형성되어, 생산 라인에서 제외된 검사 대상물이 배출되도록 하는 배출부;를 포함하고,
    경로 변경부는,
    컨베이어부를 따라 전단에 배치되어, 중량 기준치 초과 또는 미만의 불량품으로 선별된 검사 대상물을 생산 라인에서 제외되도록 하는 제1 경로 변경부; 및
    후단에 배치되어, 외관상 결함이 있는 불량품으로 선별된 검사 대상물을 생산 라인에서 제외되도록 하는 제2 경로 변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤비형 중량 선별 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    중량 측정부는,
    검사 대상물의 스트레인(strain)을 측정하는 스트레인게이지;
    검사 대상물의 중량을 측정하는 로드셀; 및
    측정된 스트레인 값과 중량 값을 기반으로 양품과 불량품을 선별하는 제2 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤비형 중량 선별 장치.
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