KR102233495B1 - 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라벨인출부의 라벨롤러에서 인출되는 라벨지의 낱장 라벨마다에 추가 항목을 인쇄하고, 라벨의 추가 항목 인쇄 상태를 영상으로 획득하고 판독하여 저장하는 단계(a)와, 용기가 컨베이어부를 따라 소정 거리 이격된 상태를 유지하면서 공급되는 단계(b)와, 상기 공급되는 용기를 향하여 상기 라벨인출부가 대각선 방향에서 근접 위치되어 상기 라벨지로부터 상기 라벨이 분리와 동시에 상기 용기에 부착되는 단계(c)와, 상기 용기에 부착된 상기 라벨의 상태를 상기 컨베이어부 측에 설치되는 라벨검사부를 통해 검사하는 단계(d)와, 상기 라벨검사부를 통해 불량으로 판단된 상기 용기는 상기 컨베이어부의 일측으로 추출하고, 정상인 제품은 이동시키는 단계(e)를 포함하는 것이다.

Description

라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법{ATTACHMENT METHOD USING AUTOMATIC LABELING DEVICE}

본 발명은 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동화 장치를 통해 라벨을 용기에 정확하고, 안정적으로 부착하며, 불량품을 선별할 수 있는 라벨 부착 자동화 방법에 관한 것이다.

일반적인 용기에는 제품의 제조일자 표기 및 제품보호를 위해 제품별 특징에 맞는 형태로 라벨이 부착한다. 종래에는 수작업에 의한 라벨 부착이 주류를 이뤘는데, 이는 많은 시간적 손실과 부착 인원이 필요로 하며, 수작업 부착에 의한 오 부착과 라벨 훼손 등의 문제로 생산성이 저하되는 현상이 발생할 수 있다. 더욱이 라벨은 다양한 형태, 크기 및 각기 다른 부착 대상에 따라 라벨 별로 다양한 특성을 가지고 있으며, 이로 인해 발생하는 다양한 라벨 부착 문제를 해결하고자 라벨 부착 자동화를 시행하여 부착 품질을 향상하고 생산성을

높이기 위한 기술적 활동이 더욱 요구되고 있다.

종래의 라벨 부착 방식으로는, 컨베이어 및 작업자와 작업자간의 물류이동 등에 의해 이송되는 부착대상물의 소정 위치에 라벨 분리장치 및 부착장치를 이용하여 라벨을 부착하는 방식이 대표적이다. 이러한 방식은, 릴(Reel)을 통해 이형지를 연속 공급하고 구동롤러에 의해 피딩(Feeding)되면, 라벨을 흡착 대기 위치에서 대기시키고, 흡착 대기 위치의 상부에 배치된 진공 흡착판이 하강하여 라벨을 진공 흡착한 후, 회전운동 및 직선운동을 통해 부착 대상 위치로 이송되어 부착되는 방식이다. 이러한 방식은, 라벨의 부착 대기 위치에 따라 라벨을 박리한 후 부착 대기 위치에서 X축과 Y축에 대한 정렬을 수행한 후 라벨의 부착을 진행할 수도 있다.

또 다른 방식으로, 이형지에서 라벨을 흡착함과 동시에 박리하고, 흡착 및 박리된 라벨은 부착위치로 이송되어 소정의 위치에 부착되는 방식 등이 있다.

이와 같이, 다양한 라벨의 박리 및 부착기술이 개발되어 있으나, 현재의 라벨의 박리 및 부착방식은 급변하는 다양한 형태와 특성을 가진 테블릿(Tablet)용 배터리에 능동적인 대응이 어렵다. 예를 들어, 라벨에 대한 고속 박리의 한계가 있다. 즉, 구동롤러에 의한 이형지를 이동시킬 때 너무 빠른 속도로 박리할 경우 라벨의 정지위치가 틀어질 수 있으며, 라벨이 굽어지는 현상 등의 불량 발생률이 높아질 수 있다. 이는 생산성의 한계와 밀접한 관계가 있다. 그리고, 릴(Reel) 형태의 라벨의 경우 라벨이 박리된 후 부착위치에 대기할 때, 릴(Reel)의 특성에 의해 라벨이 웅크려지는 컬(Curl)현상이 발생할 수 있다. 이러한 현상이 발생되면 라벨의 정렬 시 정확한 위치 확보가 어려우며, 이에 따라, 부착 위치에 대한 정도를 확보 할 수 없다는 단점이 있다.

대한민국 특허등록번호 제10-1807296호(공고일 2017년12월08일) 대한민국 특허등록번호 제10-1833052호(공고일 2018년02월27일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 라벨지에 필요 항목을 추가 인쇄하고 이를 검사하며, 공급되는 제품 용기에 라벨을 자동 부착시키고, 이에 따른 부착 불량품을 선별하고 추출하는 자동화 방법을 이용함으로써, 라벨의 불량을 줄이고, 제품의 모양, 위치가 달라도 정확하고 견고하게 라벨을 부착할 수 있는 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 라벨인출부의 라벨롤러에서 인출되는 라벨지의 낱장 라벨마다에 추가 항목을 인쇄하고, 라벨의 추가 항목 인쇄 상태를 영상으로 획득하고 판독하여 저장하는 단계(a)와, 용기가 컨베이어부를 따라 소정 거리 이격된 상태를 유지하면서 공급되는 단계(b)와, 상기 공급되는 용기를 향하여 상기 라벨인출부가 대각선 방향에서 근접 위치되어 상기 라벨지로부터 상기 라벨이 분리와 동시에 상기 용기에 부착되는 단계(c)와, 상기 용기에 부착된 상기 라벨의 상태를 상기 컨베이어부 측에 설치되는 라벨검사부를 통해 검사하는 단계(d)와, 상기 라벨검사부를 통해 불량으로 판단된 상기 용기는 상기 컨베이어부의 일측으로 추출하고, 정상인 제품은 이동시키는 단계(e)를 포함하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단계(a)에서, 상기 라벨지를 따라 부착된 상기 라벨의 간격 및 여백 검사, 해상도 검사, 색상별 정렬 검사를 수행하기 위해, 라벨인쇄기를 이용하여 인쇄된 상기 라벨을 촬영하는 제1단계; 상기 촬영이 이루어진 화상 정보를 토대로 상기 검사 항목별 검사를 수행하는 제2단계; 및 상기 검사 항목에 대한 판독 결과를 제어부로 전송하는 제3단계가 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1단계의 상기 라벨에는 해상도의 검사를 위한 이미지와, 라벨간의 여백 검사를 위한 외곽 라인과, 색상별 정렬 상태 검사를 위한 다수의 색상별 라인 중 적어도 어느 하나에 대한 이미지 혹은, 라인이 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 단계(c)에서, 상기 라벨인출부에는 이형지분리플레이트가 상기 벨트컨베이어를 향하여 대각선 방향에서 근접 위치되어 상기 라벨지와 이형지를 단부측에서 분리하여 상기 용기에 상기 라벨만 부착되도록 도울 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 단계(d)에서 상기 라벨이 부착된 상기 용기를 향하는 적어도 두 개의 비전카메라와, 상기 검사 대상에 대한 기준 이미지가 미리 입력되고, 상기 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지 및 상기 적어도 두 개의 비전 카메라에서 획득된 촬영 이미지를 분석하여 검사 대상 자체의 오류 및 검사 외 대상으로 인한 오류를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부에서는 상기 적어도 두 개의 비전 카메라에서 획득된 촬영 이미지와 상기 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지의 위치 일치 여부를 확인하여, 검사 대상 자체의 오류 또는 검사 외 대상으로 인한 오류의 존재 여부를 판단할 수 있다.

본 발명에 의한 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법에서는, 라벨지에 필요 항목을 추가 인쇄하고 이를 검사하며, 공급되는 제품 용기에 라벨을 자동 부착시키고, 이에 따른 부착 불량품을 선별하고 추출하는 자동화 시스템을 이용함으로써, 라벨의 불량을 줄이고, 제품의 모양, 위치가 달라도 정확하고 견고하게 라벨을 부착할 수 있으며, 라벨 부착에 따른 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치의 평면도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치의 정면도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치의 측면도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치에서 라벨인출부의 확대 평면도이고,
도 5는 도 4의 사진이고,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 라벨인출부에서 이형지분리플레이트의 확대 사진이고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 용기라벨부착부와 라벨검사부의 참고사진이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 불량추출부의 참고사진이고,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법의 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

여기서 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치에서 라벨인출부의 확대 평면도이고, 도 5는 도 4의 사진이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 라벨인출부에서 이형지분리플레이트의 확대 사진이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 용기라벨부착부와 라벨검사부의 참고사진이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 불량추출부의 참고사진이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법의 흐름도이다.

라벨 부착 자동화장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 이동 가능한 작업테이블(100)과, 작업테이블(100) 상에 길이 방향으로 설치되는 컨베이어부(110)와, 컨베이어부(110)의 일측에서 라벨지(20)가 인출되는 라벨인출부(120)와, 인출된 라벨지(20)를 용기(10)에 부착하는 용기라벨부착부(130)와, 용기(10)에 부착된 라벨 상태를 검사하는 라벨검사부(140)와, 불량으로 판단된 용기(10)를 일측으로 추출하는 불량추출부(150)를 포함할 수 있다.

먼저, 작업테이블(100)은 다시 도 2 또는 도 3에서와 같이, 금속재로 이루어진 사각의 박스 형태이며, 마련된 내부 공간에 라벨 자동화장치에 필요한 각종 전기장치 및 배선과 부품들이 내장 설치될 수 있고, 바닥면에는 적어도 4개 정도의 캐스터(102)가 설치되어 이동 가능하도록 하였다.

그리고 캐스터(102)와 더불어 이동 후 위치 고정을 위하여 별도의 고정체(도면번호 미부여)가 설치될 수도 있다.

작업테이블(100)의 상면 상에 길이 방향으로 설치되어 용기(10:도 3에 도시)를 이송하는 컨베이어부(110)는, 롤러타입보다는 벨트 타입이 바람직할 수 있다.

그리고 컨베이어부(110)에서는 용기(10)가 직립 상태의 자세로 이송되어야 하기 때문에 이를 가이드 하기 위한 가이드바(112)가 마주하여 수직하게 한 쌍으로 설치되어 펜스와 같은 역할을 하는 것으로서, 용기라벨부착부(130)와 라벨검사부(140) 및 불량추출부(150)가 설치된 부분을 제외하고, 컨베이어부(110)를 따라 설치될 수 있다.

여기서 한 쌍의 가이드바(112)는 용기(10)의 크기에 따라 컨베이어부(110)의 폭방향으로 길이가 조절될 수 있다.

그리고 길이 방향으로 이어지는 가이드바(112)에는 진입 방향측에서 이송되는 용기(10)를 일시적으로 차단시켰다가 개방시키는 반복 동작으로 연속 공급되는 용기(10)간의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 간격유지용실린더(114)가 설치될 수 있다.

간격유지용실린더(114)는 기설정 시간에 따라 실린더로드의 작동으로 개폐가 이루어지게 되며, 공압 또는 에어실린더일 수 있다.

라벨인출부(120)는 컨베이어부(110)의 일측에 설치되어 라벨지(20)를 공급하기 위한 장치로서, 라벨지가 권취되어 있는 라벨롤러(121)와, 라벨롤러(121)로부터 인출되는 라벨지(20)를 경로를 따라 이동되도록 안내하는 다수개의 안내롤러(122)와, 안내롤러(122)들의 사이에 설치되어 라벨지(20)에 제조일자 또는 바코드 등을 인쇄하게 되는 라벨인쇄기(123)와, 라벨인쇄기(123)를 통해 인쇄된 라벨지(20)의 인쇄 상태를 영상으로 획득하는 영상취득카메라(124)와, 영상취득카메라(124)로부터 취득된 정보를 판독하는 스캐너(125)와, 영상취득카메라(124)로부터 획득 영상에서 라벨의 인쇄 상태를 판별하고, 스캐너(125)에서 판독한 데이터 정보를 서버에 인쇄 상태별로 저장하고, 판별하는 제어부(200)를 포함할 수 있다.

더 나아가 라벨지(20)와 이형지를 분리하여 용기(10)에 라벨만 부착되도록 돕는 이형지분리플레이트(126)가 더 설치될 수 있다

따라서 도 1 내지 도 5를 참고하여 라벨인출부(120)를 좀 더 자세히 설명한다.

먼저, 라벨롤러(121)는 띠형상의 라벨지(20)가 권취되어 있으며, 구동되어 일방향으로 인출되고, 인출 방향을 따라 다수개의 안내롤러(122)가 설치되어 라벨지(20)를 경로를 따라 이동되도록 안내하게 되는 것이다.

안내롤러(122)는 라벨지(20)의 인장상태가 유지되도록 하며, 라벨지(20)의 진행 방향이 변경되는 지점이 될 수도 있고, 바람직하게는 라벨지(20)의 경로를 안내하면서 컨베이어부(110)를 향하여 비스듬히 일정 각도를 유지하면서 용기라벨부착부(130)에 근접 위치하게 된다.

그리고 안내롤러(122)들의 사이에 설치되는 라벨인쇄기(123)는, 인쇄용 감지센서(미도시), 프린터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 인쇄용 감지센서는 라벨지(20)에 2D 데이터를 인쇄하기 위해 안내롤러(122) 사이의 소정 위치에서 라벨지(20)가 진입하는 것을 감지하는 센서이다. 상기 인쇄용 감지센서에서 라벨지(20)가 감지되면 상기 프린터에서 라벨지(20)의 낱장 마다에 제조일자 또는 바코드 등을 인쇄하게 된다. 이때, 프린터는 열전사 프린터, 레이저 프린터, 잉크젯 프린터 등을 사용하여 구성될 수 있다. 그리고 라벨인쇄기(123)의 후단으로 라벨인쇄기(123)를 통해 인쇄된 라벨지(20)의 인쇄 상태를 영상으로 획득하는 영상취득카메라(124)가 설치될 수 있으며, 영상취득카메라(124)는 라벨지의 라벨을 영상으로 촬영하여 스캐너(125)로 전송하게 된다.

스캐너(125)에서는 취득된 영상 정보를 판독하게 되며, 라벨지(20)에 인쇄된 제조일자 또는 바코드 등을 스캐닝하여 제어부(200)로 전송한다. 이때 제어부(200)는 스캐너(125)에서 스캐닝한 라벨의 정보를 전송하여 저장하게 된다. 여기서 제어부(200)에서는 입력된 용기의 크기와 뚜껑의 크기 또는 용기의 공급 속도 등에 따라 작동을 제어하게 되는 것이다.

덧붙여, 제어부(200)에는 미도시 되었지만, 용기 크기 값과 용기 및 라벨지의 공급속도 값이 입력되는 입력부와, 입력부에 의하여 입력된 값에 의하여 이동이나 간격조절 거리를 연산하는 연산부와, 연산부에 의하여 연산된 결과에 따라 모터들의 작동 여부 판단 회전 속도를 제어하는 출력부를 포함할 수 있다.

더욱이 제어부(200)는 시퀀스 제어(예: heat-up, operation mode, cool-down 등을 제어), 피드백 제어, EBOP 제어를 담당하고, 운전 중 실시간 감시를 통해 운전 변수를 변경할 수 있고, 상태 제어 및 예측 진단을 수행할 수 있다.

또, 제어부(200)는 외부 통신망(예: 이더넷)을 통해 상위 제어시스템에 연결될 수 있다. 상위 제어시스템은 복수의 연료 전지 시스템들의 제어기들과 연결되며, 단위 모듈 별(6/24/120kW) 병렬 운전 및 단위 모듈 고장 시 부하 분담을 조정하는 통합적인 제어를 담당한다.

제어부(200)를 통해 상위 제어시스템의 상태 감시를 기반으로 전체 시스템의 안정성 및 신뢰성이 향상될 수 있다. 스택 모듈의 수명 및 발전 출력량 중 원하는 사항에 우선순위를 부여하는 운영도 가능하다. 단위 모듈의 교체 가능으로, 시스템의 운전 지속성도 확보된다. 예를 들어, 개별 독립 운전, 통합 병렬 운전, 부하 변동 운전 등의 다양한 방식들이 지원될 수 있다.

그리고 도 6에 도시된 이형지분리플레이트(126)는, 라벨인출부(120)를 구성하는 다수개의 안내롤러(122)에서 경로 마지막 단계에 설치되되, 용기라벨부착부(130)의 벨트컨베이어(132)에 근접하여 비스듬한 일정 각도를 가지고서 수직하게 설치될 수 있다.

더욱이 이형지분리플레이트(126)의 단부는 라운드진 원형의 단면 형상을 가지도록 형성됨으로써, 안내롤러(122)에 의하여 장력이 유지된 상태에서 라벨지(20)가 라운드진 원형의 이형지분리플레이트(126)를 돌아 나가면서 낱장의 라벨이 분리될 수 있는 것이다.

라벨지(20)로부터 분리된 라벨은 자연스럽게 회전하는 용기(10)에 부착될 수 있다.

그리고 용기라벨부착부(130)는 실질적으로 용기(10)에 라벨지(20)로부터 분리된 라벨을 부착시키는 부분으로, 컨베이어부(110)의 일측에 승하강 가능하도록 수직하게 설치되고, 컨베이어부(110)의 진행 방향과 동일하게 벨트가 회전하는 벨트컨베이어(132)와, 컨베이어부(110)의 진행 직교 방향에 설치되어 전, 후진 가능하며, 컨베이어부(110)를 따라 이동하는 용기(10)가 벨트에 밀착되어 이동되도록 경로를 가이드하는 위치조정플레이트부(134)를 포함할 수 있다.

도 7에서와 같이, 벨트컨베이어(132)는, 컨베이어부(110)의 일측에 수직하게 설치되며, 실린더 또는 스크류축에 의하여 지그 전체가 공급되는 용기(10)의 크기에 따라 승하강 이동이 가능할 수 있다.

벨트컨베이어(132)는 벨트가 수직하게 감겨져서 컨베이어부(110)의 진행 방향과 동일하게 회전되며, 회전 정도는 제어부(200)의 기설정 값에 따라 회전 속도가 결정될 수 있고, 회전하는 벨트는 고무, 실리콘, 스폰지 등의 탄성 재질로 이루어져서 용기(10)에 무리한 힘을 가하지 않도록 구성될 수 있다. 덧붙여, 벨트의 외측면으로는 용기(10)와의 미끄럼 방지를 위하여 다수개의 엠보싱돌기가 형성될 수도 있다.

그리고 위치조정플레이트부(134)는 컨베이어부(110)의 가이드바(112)를 따라 진입하는 원통형의 용기(10)를 일렬로 정렬하는 역할과 함께 용기(10)가 벨트컨베이어(132)측으로 밀착되도록 경로를 가이드하게 된다.

따라서 위치조정플레이트부(134)는 벨트컨베이어(132)와 마주하여 소정의 간격을 두고 설치될 수 있으며, 벨트컨베이어(132)와 마주한 플레이트를 컨베이어부(110)의 진행 방향과 직교 방향에서 전진 및 후진시켜 용기(10)의 크기에 맞게 거리를 조절하게 된다. 이때, 위치조정플레이트부(134)의 거리 조절은 작업자가 핸들을 돌려서 조절하도록 구성될 수 있다.

컨베이어부(110)를 따라 이동하는 용기(10)는 컨베이어부(110)의 양쪽에 배치된 벨트컨베이어(132)와 위치조정플레이트부(134) 사이를 이동하면서 용기(10)의 측면에 부착된 라벨이 벨트에 의해 가압됨으로써, 라벨이 용기(10)에 밀착 부착되게 된다.

용기라벨부착부(130)를 통과한 용기(10)에 부착된 라벨의 상태를 검사하도록 용기라벨부착부(130)의 후단으로 컨베이어부(110) 측에 설치되는 라벨검사부(140)는 다시 도 7을 참고하여 설명한다.

라벨검사부(140)는 용기(10)에 부착된 라벨의 부착 정도나 바르게 부착되었는 지를 판독하게 되는 라벨판독카메라(142)와, 스캐너(미도시)가 구비되어 취득된 정보를 판독하여 제어부(200)로 정보를 전송하게 된다.

그리고 라벨검사부(140)를 통해 불량품으로 판단된 용기(10)는 불량추출부(150)로 반출시키게 된다.

불량추출부(150)는 도 8을 참고하여 설명하면, 컨베이어부(110)에서 라벨검사부(140)의 후단으로 설치되어 불량품이 회수되는 회수박스(152)와, 회수박스(152)를 향하도록 컨베이어부(110)의 진행 직교 방향에 설치되어 전, 후진 작동 가능하여 라벨검사부(140)를 통해 불량품 판단 시 회수박스(152)에 용기(10)를 밀어서 위치시키는 "ㄱ"자 형상의 푸셔(154)와, 푸셔(154)를 작동시키는 실린더(156)를 포함할 수 있다.

회수박스(152)는 컨베이어부(110)의 어느 일측으로 설치될 수 있으며, 3면이 막혀있으며, 개방된 일면이 컨베이어부(110)를 향하도록 하여 불량 용기(10)가 위치될 수 있다.

그리고 푸셔(154)는 "ㄱ"자 형상으로 회수박스(152)와 마주하는 방향으로 설치되고, 푸셔(154)는 공압 또는 에어 실린더(156)에 의하여 전,후진 작동될 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법은, 다시 도 5 내지 도 8을 참고하여 설명한다.

도 9에서와 같이, 라벨인출부의 라벨롤러에서 인출되는 라벨지의 낱장 라벨마다에 추가 항목을 인쇄하고, 라벨의 추가 항목 인쇄 상태를 영상으로 획득하고 판독하여 저장하는 단계(a)와, 용기가 컨베이어부를 따라 소정 거리 이격된 상태를 유지하면서 공급되는 단계(b)와, 상기 공급되는 용기를 향하여 상기 라벨인출부가 대각선 방향에서 근접 위치되어 상기 라벨지로부터 상기 라벨이 분리와 동시에 상기 용기에 부착되는 단계(c)와, 상기 용기에 부착된 상기 라벨의 상태를 상기 컨베이어부 측에 설치되는 라벨검사부를 통해 검사하는 단계(d)와, 상기 라벨검사부를 통해 불량으로 판단된 상기 용기는 상기 컨베이어부의 일측으로 추출하고, 정상인 제품은 이동시키는 단계(e)를 포함한다.

따라서 각 단계를 포함하여 작용을 설명하면, 작업테이블(100)에 전기적 배선들이 위치되어 전원의 인가 시, 컨베이어부(110)의 작동이 시작되며, 진행 방향을 따라 공급되는 용기(10)가 진행을 시작하게 된다.

연속적으로 공급되는 용기(10)는 마주하는 한 쌍의 가이드바(112)를 따라 직립된 상태로 이송되며, 가이드바(112)에 설치된 간격유지용실린더(114)에 의하여 이송 간격이 설정될 수 있다.단계(b)

즉, 간격유지용실린더(114)의 개폐 작동에 의하여 후측에서 따라오는 용기(10)가 일시 정지되어 있다가 기설정 거리만큼 유지되면 차단이 해제되어 이송이 시작되는 방식으로 용기(10)간의 간격이 유지될 수 있다.

한편, 라벨인출부(120)에서는 라벨롤러(121)에 권취되어 있는 라벨지(20)가 인출되면서 안내롤러(122)를 따라 이동되며, 이동되는 과정에서 라벨인쇄기(123)를 통과하면서 라벨지(20)에 미리 인쇄되어 있는 기본 정도 이외에 제조일자 또는 바코드 등 기타 필요한 정보를 인쇄하게 되며, 상기 라벨인쇄기(123)에 의하여 인쇄된 상태를 영상취득카메라(124)를 통하여 인쇄 상태를 영상으로 획득하게 되고, 이어서 스캐너(125)에서는 취득된 영상 정보를 판독하게 되며, 라벨지(20)에 인쇄된 제조일자 또는 바코드 등을 스캐닝하여 제어부(200)로 전송한다. (단계(a)

이때, 제어부(200)는 스캐너(125)에서 스캐닝한 라벨의 정보를 전송하여 저장하게 된다.

더 나아가 라벨인쇄기(123)에 의하여 인쇄된 상태를 영상취득카메라(124)를 통하여 인쇄 상태를 영상으로 획득하게 되고, 이어서 스캐너(125)에서는 취득된 영상 정보를 판독하게 되며, 판독 과정에서 라벨지(20)를 따라 부착된 라벨의 간격 및 여백 검사, 해상도 검사, 색상별 정렬 검사를 수행하기 위해, 라벨인쇄기(123)를 이용하여 인쇄된 라벨을 촬영하는 제1단계와, 촬영이 이루어진 화상 정보를 토대로 상기 검사 항목별 검사를 수행하는 제2단계 및 상기 검사 항목에 대한 판독 결과를 제어부로 전송하는 제3단계가 포함될 수 있다.

그리고 상기 제1단계의 라벨에는 해상도의 검사를 위한 이미지와, 라벨간의 여백 검사를 위한 외곽 라인과, 색상별 정렬 상태 검사를 위한 다수의 색상별 라인 중 적어도 어느 하나에 대한 이미지 혹은, 라인이 포함될 수 있다.

즉, 라벨지(20) 여백에 대한 검사는 라벨 즉, 낱장 라벨의 둘레를 따라 인쇄된 외곽 라인을 토대로 이루어질 수 있으며, 임의 크기의 화상 검출 영역에 촬영된 화상을 토대로 화소의 수를 계산하고, 상기 화상을 촬영한 영상취득카메라(214)의 해상도를 고려하여 상기 화소의 수를 상기 라벨의 끝단으로부터 상기 외곽 라인까지의 거리로 변환한 후 상기 변환된 거리로써 해당 부위에 대한 여백의 확인이 이루어지는 것이다.

라벨과의 경계가 명확히 확인될 수 있음으로써, 낱장 경졔의 끝단 위치 역시 명확히 확인될 수 있게 된다.

그리고 일단 제어부(200)에서는 인쇄의 불량이 발견되면, 인쇄 불량 라벨을 통과시키고, 그 라벨 위치를 저장하여 두었다가 용기(10)에 라벨의 부착 정도와는 상관없이 불량추출부(150)를 통해 반출 되어진다.

또한, 제어부(200)에서는 입력된 용기의 크기와 뚜껑의 크기 또는 용기의 공급 속도 등에 따라 작동을 제어하게 된다.

계속해서, 안내롤러(122)에 의하여 경로를 안내 받으면서 이송되는 라벨지(20)는 이형지분리플레이트(126)의 라운드진 단부측을 돌아 나오면서 장력에 의하여 라벨지(20)에서 낱장의 라벨이 분리되며, 분리된 라벨은 컨베이어부(110)를 따라 이송되는 용기(10)에 부착 되어진다.단계(c)

라벨의 부착은 용기(10)가 벨트컨베이어(132)에 진입과 동시에 이루어지게 되며, 벨트컨베이어(132)의 회전 작동에 의하여 용기(10)가 회전되면서 라벨의 일측단부터 부착이 이루어지게 된다.

여기서 위치조정플레이트부(134)는 용기(10)의 크기에 맞추어서 용기(10)가 벨트컨베이어(132)에 밀착될 수 있도록 미리 전진 위치될 수 있다.

이어서 라벨이 부착된 용기(10)는 라벨검사부(140)의 라벨판독카메라(142)를 통과하면서 라벨의 접착 여부나 정위치 부착되었는지를 스캐너에서 판독하게 되고, 취득된 정보를 판독하여 제어부(200)로 정보를 전송하게 된다.단계(d)

좀 더 자세하게 라벨판독카메라(142)는 적어도 두 개로 마련됨으로써, 스테레오 타입으로 검사 대상의 상부 이미지를 획득할 수 있어, 깊이 부분을 기계적으로 인식할 수 있고 깊이 부분에 대한 오류를 탐지할 수 있다.

라벨판독카메라(142) 및 검사 대상 사이에 검사 외 대상이 존재하지 않는 경우, 적어도 두 개의 라벨판독카메라(142)는 각각 검사 대상의 이미지를 획득할 수 있으나, 라벨판독카메라(142) 및 검사 대상 사이에 검사 외 대상, 예를 들어 다른 용기 또는 기타 물건이 존재하는 경우, 적어도 두 개의 라벨판독카메라(142)는 검사 외 대상이 반영된 검사 대상의 이미지 또는 검사 외 대상에 대한 이미지를 획득할 수 있다.

따라서 적어도 두 개의 라벨판독카메라(142)를 이용하여 검사 대상 자체의 오류뿐만 아니라 검사 외 대상에 의한 오류 또한 검출할 수 있어, 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 라벨판독카메라(142)는 제어부(200)와 연결되어 검사 대상 데이터, 예를 들어 용기(10)에 바르게 붙여진 라벨에 대한 기준 이미지가 미리 입력될 수 있다.

이에 의해서 제어부(200)는 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지 및 라벨판독카메라(142)에서 획득된 촬영이미지를 비교 분석할 수 있다.

구체적으로, 제어부(200)는 라벨판독카메라(142)에서 획득된 촬영 이미지와 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지의 일치 여부를 확인하여, 검사 대상 자체의 오류 또는 검사 외 대상으로 인한 오류의 존재 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(200)는 비전 카메라(100)에서 획득된 촬영 이미지와 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지가 서로 일치하면, 검사 대상 자체의 오류 또는 검사 외 대상으로 인한 오류가 존재하지 않는다고 판단할 수 있고, 라벨판독카메라(142)에서 획득된 촬영 이미지와 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지가 서로 불일치하면, 검사 대상 자체의 오류 또는 검사 외 대상으로 인한 오류가 존재한다고 판단할 수 있다.

따라서 제어부(200)에서는 불량추출부(150)를 통과하는 불량 용기(10)의 반출을 위하여 실린더(156)를 작동시키고, 실린더(156)의 푸셔(154)가 컨베이어부(110)의 직교 방향에서 전진 작동되어 불량으로 판별된 용기(10)를 회수박스(152)에 밀어 넣게 된다.단계(e)

더불어서 라벨인출부(120)에서 인쇄 불량으로 분리된 라벨을 부착한 용기(10)도 같이 회수박스(152)로 반출 되어진다.

전술한 바와 같은 기능들로 인해, 라벨지에 필요 항목을 추가 인쇄 및 검사하며, 공급되는 제품 용기에 라벨을 자동 부착시키고, 이에 따른 부착 불량품을 선별하고 추출하는 자동화 시스템을 이용함으로써, 라벨의 불량을 줄이고, 제품의 모양, 위치가 달라도 정확하고 견고하게 라벨을 부착할 수 있으며, 라벨 부착에 따른 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10 : 용기 20 : 라벨지
100 : 작업테이블 102 : 캐스터
110 : 컨베이어부 112 : 가이드바
114 : 간격유지용실린더 120 : 라벨인출부
121 : 라벨롤러 122 : 안내롤러
123 : 라벨인쇄기 124 : 영상취득카메라
125 : 스캐너 126 : 이형지분리플레이트
130 : 용기라벨부착부 132 : 벨트컨베이어
134 : 위치조정플레이트부 140 : 라벨검사부
142 : 라벨판독카메라 150 : 불량추출부
152 : 회수박스 154 : 푸셔
156 : 실린더

Claims (6)

1. 라벨인출부의 라벨롤러에서 인출되는 라벨지의 낱장 라벨마다에 추가 항목을 인쇄하고, 라벨의 추가 항목 인쇄 상태를 영상으로 획득하고 판독하여 저장하는 단계(a);
   용기가 컨베이어부를 따라 소정 거리 이격된 상태를 유지하면서 공급되는 단계(b);
   상기 공급되는 용기를 향하여 상기 라벨인출부가 대각선 방향에서 근접 위치되어 상기 라벨지로부터 상기 라벨이 분리와 동시에 상기 용기에 부착되는 단계(c);
   상기 용기에 부착된 상기 라벨의 상태를 상기 컨베이어부 측에 설치되는 라벨검사부를 통해 검사하는 단계(d);
   상기 라벨검사부를 통해 불량으로 판단된 상기 용기는 상기 컨베이어부의 일측으로 추출하고, 정상인 제품은 이동시키는 단계(e)를 포함하며,
   상기 단계(d)에서,
   상기 라벨이 부착된 상기 용기를 향하는 적어도 두 개의 비전카메라와,
   상기 검사 대상에 대한 기준 이미지가 미리 입력되고, 상기 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지 및 상기 적어도 두 개의 비전 카메라에서 획득된 촬영 이미지를 분석하여 검사 대상 자체의 오류 및 검사 외 대상으로 인한 오류를 판단하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부에서는,
   상기 적어도 두 개의 비전 카메라에서 획득된 촬영 이미지와 상기 미리 입력된 검사 대상에 대한 기준 이미지의 위치 일치 여부를 확인하여, 검사 대상 자체의 오류 또는 검사 외 대상으로 인한 오류의 존재 여부를 판단하며,
   상기 단계(e)에서,
   상기 컨베이어부에서 상기 라벨검사부의 후단으로 설치되어 불량품이 회수되는 회수박스와, 상기 회수박스를 향하도록 상기 컨베이어부의 진행 직교 방향에 설치되어 전, 후진 작동 가능하여 상기 라벨검사부를 통해 불량품 판단 시 상기 회수박스에 상기 용기를 밀어서 위치시키는 "ㄱ"자 형상의 푸셔와, 상기 푸셔를 작동시키는 실린더로 하여 불량 용기를 추출하는 것을 특징으로 하는 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단계(a)에서,
   상기 라벨지를 따라 부착된 상기 라벨의 간격 및 여백 검사, 해상도 검사, 색상별 정렬 검사를 수행하기 위해, 라벨인쇄기를 이용하여 인쇄된 상기 라벨을 촬영하는 제1단계;
   상기 촬영이 이루어진 화상 정보를 토대로 상기 검사 항목별 검사를 수행하는 제2단계; 및,
   상기 검사 항목에 대한 판독 결과를 제어부로 전송하는 제3단계:
   가 포함되는 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1단계의 상기 라벨에는 해상도의 검사를 위한 이미지와, 라벨간의 여백 검사를 위한 외곽 라인과, 색상별 정렬 상태 검사를 위한 다수의 색상별 라인 중 적어도 어느 하나에 대한 이미지 혹은, 라인이 포함되는 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법.
   
4. ◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

   제1항에 있어서,
   상기 단계(c)에서,
   상기 라벨인출부에는 이형지분리플레이트가 벨트컨베이어를 향하여 대각선 방향에서 근접 위치되어 상기 라벨지와 이형지를 단부측에서 분리하여 상기 용기에 상기 라벨만 부착되도록 돕는 라벨 부착 자동화장치를 이용한 부착 방법.
   
   
5. 삭제
6. 삭제

Images