KR102288872B1

KR102288872B1 - 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템

Info

Publication number: KR102288872B1
Application number: KR1020200111726A
Authority: KR
Inventors: 김현태; 김월룡
Original assignee: (주)에프피에이; 주식회사 엘지화학
Priority date: 2020-09-02
Filing date: 2020-09-02
Publication date: 2021-08-20
Also published as: CN116033974A; US11969763B2; US20240024922A1; WO2022050579A1

Abstract

본 발명은 펠릿을 고속으로 연속적으로 이송하면서 펠릿의 양면에 대한 색채 및 이미지를 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량을 검출하고, 불량으로 판정된 펠릿을 이송 과정에서 효과적으로 제거하여 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 향상시킬 수 있는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은, 다수의 펠릿을 이송하면서 펠릿의 제1면과 제2면을 촬영하여 검사한 후 불량으로 판정된 펠릿을 분리하여 제거하고 양품의 펠릿을 지정된 위치로 이송하여 적재하는 선별기; 및, 상기 선별기에서 선별된 펠릿 중 양품으로 판정된 복수의 펠릿을 전달받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플의 제1면과 제2면을 촬영하여 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하는 샘플검사기;를 포함할 수 있다.

Description

펠릿 자동 검사 및 선별 시스템{System for Inspection And Sorting Pellets}

본 발명은 펠릿(pellet)의 불량 여부를 검사하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 펠릿을 연속적으로 이송하면서 펠릿의 색상을 검출하여 불량 여부를 판별하고, 불량으로 판별된 펠릿을 이송 경로에서 제거하여 양품의 펠릿만 포집할 수 있는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템에 관한 것이다.

석유화학을 대표하는 합성수지의 고체입자인 펠릿(pellet)은 필름, 파이프, 자동차 내장재 등과 같이 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 원료물질인 펠릿은 최종제품의 품질에 중대한 영향을 미치기 때문에 품질관리와 불순물관리가 매우 중요하다. 특히 제조 공정에서 black, yellow, red, 기타 색상 등의 예기치 않은 이색(異色)이 발생하거나, 펠릿이 아닌 물질이 부착되거나 혼합되는 이물(異物), 치수범위를 벗어난 크기나 형상을 갖는 이형상(異形狀), 원료나 부원료의 탄화 또는 이물에 의한 흑점 등을 갖는 불량 펠릿이 발생하므로 이러한 이물입자를 선별하여 제거할 필요가 있다.

종래에 합성수지 사출성형 원료인 펠릿을 생산하는 경우, 정밀을 요하는 합성수지 사출물을 제조할 수 있도록 규격화되고 정형화된 펠릿만을 선별할 수 있는 펠릿 선별장치가 사용되고 있다. 종래의 펠릿 선별장치는 압출기로부터 펠릿이 형성되어 토출라인을 통해 호퍼로 공급되도록 하고, 호퍼의 하부에 스크린 메쉬(Screen Mesh)를 설치하고 저주파 진동을 가하여, 규격화되고 정형화된 펠릿만을 선별하도록 설계되었다.

그러나 스크린 메쉬를 이용한 선별방법은 메쉬의 형상 및 크기에 의존하여 펠릿을 선별하므로 선별의 정교함이 떨어진다. 또한, 이색이나, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량을 포함하는 펠릿을 선별하는 것이 불가능하여 추가적인 방법으로 펠릿을 측정해야 하며, 펠릿의 개당 사이즈가 작고, 시간당 처리해야하는 처리량이 시간당 1200㎏으로 약 4백만개 이상을 검수해야 하며, 펠릿의 개당 생산속도가 40㎜/sec로 너무 빨라서 품질적인 문제 해결에 한계가 있다.

또한 국내 등록특허 제10-2009757호에는 다수의 펠릿을 포함하는 피선별물을 이송하면서 카메라로 원본이미지를 획득하고, 원본이미지를 기설정된 크기로 변환하여 변환이미지를 이용하여 정상 펠릿과 비정상 펠릿을 판별하는 '인공지능 프로그램 기반 이물선별장치'가 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래의 이물선별장치를 비롯한 펠릿 선별장치는 펠릿과 같은 육면체의 형태가 아닌 콩과 같은 원형 형태의 사이즈가 큰 물체에 대한 색채 및 이물의 선별장치이며 원형일 경우는 양면에서 바라보는 형태가 카메라 배치의 형태가 되더라도 이미지 사상구간이 최소화 되기 때문에 장점은 있지만 심도의 문제로 인하여 가장 중심부를 제외하고는 검출력에 문제가 있으며, 펠릿의 양면에 대한 색상 획득이 불가능하여 불량 검출에 한계가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2019-0010589호(2019.01.30. 공개) 대한민국 등록특허 제10-0997858호(2010.11.25. 등록) 대한민국 등록특허 제10-2009757호(2019.08.06. 등록)

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 펠릿을 고속으로 연속적으로 이송하면서 펠릿의 양면에 대한 색채 및 이미지를 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량을 검출하고, 불량으로 판정된 펠릿을 이송 과정에서 효과적으로 제거하여 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 향상시킬 수 있는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 양품으로 판정되어 분류된 펠릿에 대하여 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검출함으로써 펠릿의 검사 및 선별의 정확도와 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은, 다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부; 상기 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부; 상기 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부; 상기 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부; 상기 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제1면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부; 상기 제1비전검사부의 전방에 배치되어 제1비전검사부에 의해 불량으로 판정된 펠릿을 흡입하여 제1펠릿이송부 상에서 분리하는 제1디스펜싱부; 상기 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부; 상기 제2비전검사부의 후방에 배치되어 제2비전검사부에 의해 불량으로 판정된 펠릿을 흡입하여 제2펠릿이송부 상에서 분리하는 제2디스펜싱부; 및, 상기 제2펠릿이송부의 후단부에 배치되어 제2펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하는 언로딩부;를 포함한다.

상기 제1펠릿이송부는 후방에서 전방으로 일정한 각도로 하향 경사지게 설치되며 펠릿이 이동하는 복수의 레인(lane)이 전후방향으로 연장되어 있는 제1이송플레이트와, 상기 제1이송플레이트를 정해진 주파수로 진동시키는 제1진동발생기를 포함하고, 상기 제2펠릿이송부는 전방에서 후방으로 일정한 각도로 하향 경사지게 설치되며 펠릿이 수용되는 복수의 레인이 전후방향으로 연장되어 있는 제2이송플레이트와, 상기 제2이송플레이트를 정해진 주파수로 진동시키는 제2진동발생기를 포함할 수 있다.

상기 제1이송플레이트와 제2이송플레이트의 상부면은 제1비전검사부와 제2비전검사부의 촬영 과정에서 난반사를 방지하기 위하여 광흡수성 수지로 코팅될 수 있다.

상기 펠릿공급부는 펠릿이 투입되는 투입구가 개방되게 형성된 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 배치되며 펠릿이 통과하는 복수의 펠릿분배공이 관통되게 형성되어 있는 적어도 1개 이상의 분배플레이트를 포함할 수 있다.

상기 제1디스펜싱부 및 제2디스펜싱부는 각각 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부의 상측에 측방향으로 배열되는 복수의 진공흡입노즐을 포함하여, 진공흡입노즐이 상기 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부를 따라 이동하는 불량으로 판정된 펠릿 및 그 주변 영역의 펠릿을 함께 흡입하여 외부로 배출하도록 구성할 수 있다.

상기 진공흡입노즐과 대응하는 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부에 펠릿보다 작은 크기를 갖는 복수의 미세통기공이 상하로 관통되게 형성되고, 상기 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부의 하측에 상기 미세통기공을 통해 공기를 송풍하는 배출보조송풍기가 설치되어, 상기 진공흡입노즐에 의한 불량 펠릿 배출 공정 시 상기 배출보조송풍기가 작동하여 미세통기공을 통해 상측으로 공기를 송풍하여 펠릿의 배출을 도울 수 있다.

상기 펠릿전달부는, 상기 제1펠릿이송부의 전단부에 하측으로 연장되게 설치되는 제1가이드플레이트와, 상기 제1가이드플레이트의 전방에 펠릿의 두께보다 일정량 큰 거리만큼 이격되게 설치되는 제2가이드플레이트와, 상기 제1가이드플레이트와 제2가이드플레이트 사이에 상하로 연장되게 형성되어 펠릿을 하측으로 안내하는 복수의 가이드레인을 포함할 수 있다.

본 발명의 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은, 상기 제1펠릿이송부의 전단부 상측에서 상기 제1가이드플레이트와 제2가이드플레이트의 상단부 사이로 공기를 송풍하도록 설치되는 상부 이송보조송풍기와, 상기 제2가이드플레이트의 하단부에서 전방에서 후방으로 공기를 송풍하도록 설치되어 제2가이드플레이트의 하단부로 이송된 펠릿을 제2펠릿이송부로 밀어내는 하부 이송보조송풍기를 더 포함할 수 있다.

상기 제1가이드플레이트 및 제2가이드플레이트는 지면(地面)에 대해 연직한 축에 대해 2~4°의 각도로 경사지게 설치될 수 있다.

상기 언로딩부는, 상기 제2펠릿이송부의 후단부를 통해 배출되는 양품으로 판정된 펠릿을 이송하는 양품이송컨베이어와, 상기 제2펠릿이송부의 후단부를 통해 배출되는 불량으로 판정된 펠릿을 이송하는 긴급배출컨베이어와, 상기 양품이송컨베이어와 긴급배출컨베이어를 상기 제2펠릿이송부의 후단부와 대응하는 위치로 이송하는 컨베이어이동유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은, 상기 제1비전검사부 또는 제2비전검사부에서 양품으로 판정된 펠릿을 상기 제1디스펜싱부 또는 제2디스펜싱부를 통해서 일정 주기로 공급받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하는 샘플검사기를 더 포함할 수 있다.

상기 샘플검사기는, 상기 제1디스펜싱부 또는 제2디스펜싱부를 통해서 펠릿을 공급받는 펠릿저장부; 상기 펠릿저장부로부터 일정량의 펠릿을 전달받는 캐비티를 구비한 하부금형과, 상기 하부금형의 캐비티에 투입된 펠릿을 가압하여 원반형의 성형체 샘플을 제작하는 상부금형과, 상기 하부금형 및 상부금형을 통해 펠릿에 열을 전달하여 펠릿을 용융시키는 히터를 포함하는 샘플성형부; 상기 샘플성형부에 냉각유체를 공급하여 성형체 샘플을 냉각하는 냉각부; 상기 냉각부에 의해 냉각된 성형체 샘플을 이송하는 샘플이송로봇; 상기 샘플이송로봇에 의해 이송된 성형체 샘플의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 샘플검사부; 상기 샘플검사부에서 검사된 성형체 샘플의 표면에 정해진 표시를 마킹하는 마킹부; 및, 상기 마킹부에서 마킹된 성형체 샘플을 적재하는 샘플언로딩스택커; 를 포함할 수 있다.

상기 샘플성형부는, 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 일정 각도로 회전 가능하게 설치되며 복수의 하부금형 및 상부금형이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있는 인덱스테이블과, 상기 하부금형을 진동시키는 인덱스진동유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 한 형태에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은, 다수의 펠릿을 이송하면서 펠릿의 제1면과 제2면을 촬영하여 검사한 후 불량으로 판정된 펠릿을 분리하여 제거하고 양품의 펠릿을 지정된 위치로 이송하여 적재하는 선별기; 및, 상기 선별기에서 선별된 펠릿 중 양품으로 판정된 복수의 펠릿을 전달받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플의 제1면과 제2면을 촬영하여 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하는 샘플검사기;를 포함할 수 있다.

상기 선별기는, 다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부; 상기 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부; 상기 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부; 상기 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부; 상기 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제1면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부; 상기 제1비전검사부의 전방에 배치되어 제1펠릿이송부에 의해 이송되는 펠릿을 흡입하여 배출하는 제1디스펜싱부; 상기 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부; 상기 제2비전검사부의 후방에 배치되어 제2펠릿이송부에 의해 이송되는 펠릿을 흡입하여 배출하는 제2디스펜싱부; 및, 상기 제2펠릿이송부의 후단부에 배치되어 제2펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하는 언로딩부;를 포함할 수 있다.

상기 샘플검사기는, 상기 선별기로부터 펠릿을 공급받아 저장하는 펠릿저장부; 상기 펠릿저장부로부터 일정량의 펠릿을 전달받는 캐비티를 구비한 하부금형과, 상기 하부금형의 캐비티에 투입된 펠릿을 가압하여 원반형의 성형체 샘플을 제작하는 상부금형과, 상기 하부금형 및 상부금형을 통해 펠릿에 열을 전달하여 펠릿을 용융시키는 히터를 포함하는 샘플성형부; 상기 샘플성형부에 냉각유체를 공급하여 성형체 샘플을 냉각하는 냉각부; 상기 냉각부에 의해 냉각된 성형체 샘플을 이송하는 샘플이송로봇; 상기 샘플이송로봇에 의해 이송된 성형체 샘플의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 샘플검사부; 상기 샘플검사부에서 검사된 성형체 샘플의 표면에 정해진 표시를 마킹하는 마킹부; 및, 상기 마킹부에서 마킹된 성형체 샘플을 적재하는 샘플언로딩스택커;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 선별기에서 펠릿을 고속으로 연속적으로 이송하면서 펠릿의 양면에 대한 색채 및 이미지를 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량을 검출하고, 불량으로 판정된 펠릿을 이송 과정에서 흡입하여 제거할 수 있다. 따라서 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 선별기에서 양품으로 판정되어 분류된 펠릿에 대해서도 주기적으로 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검출함으로써 선별기에서의 선별의 정확도와 최종 제품에 대한 불량 발생 가능성을 예측하여 대처할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템의 선별기의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 선별기를 다른 방향에서 본 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 선별기의 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 선별기의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템의 샘플검사기의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 샘플검사기의 평면도이다.
도 8은 도 6에 도시한 샘플검사기의 샘플성형부의 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시한 샘플검사기의 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 6에 도시한 샘플검사기의 다른 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 6에 도시한 샘플검사기의 작동례를 나타낸 도면이다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은 다수의 펠릿(P)을 이송하면서 펠릿의 제1면과 제2면을 촬영하여 검사한 후 불량으로 판정된 펠릿(P)을 분리하여 제거하고 양품의 펠릿(P)을 지정된 위치로 이송하여 적재하는 선별기(100)(sorter)와, 상기 선별기(100)에서 선별된 펠릿(P) 중 양품으로 판정된 복수의 펠릿을 일정 주기로 전달받아 판형의 성형체 샘플(S)을 제작하고 제작된 성형체 샘플(S)의 제1면과 제2면을 촬영하여 성형체 샘플(S)에 대해서 불량 여부를 검사하는 샘플검사기(200)(sample inspector)를 포함한다.

선별기(100)는 열가소성 수지를 얇은 봉 형태로 압출 성형한 후 이를 일정한 크기로 절단하여 생산된 다수의 펠릿에 대해 크기 및 형태, 색채 등을 획득하여 불량 여부를 판정하여 불량과 양품을 선별하고, 불량으로 판정된 펠릿을 외부로 배출할 수 있도록 구성된다. 선별기(100)에서 검사되는 펠릿의 불량의 종류로는 생산품질 기준에서 벗어난 색상을 갖는 이색(異色), 펠릿이 아닌 물질이 부착되거나 혼합된 이물(異物), 생산하고자 하는 치수범위를 벗어난 크기나 형상을 갖는 이형상(異形狀), 원료나 부원료의 탄화 또는 이물에 의한 흑점 등이 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 선별기(100)는 다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부(110), 상기 펠릿공급부(110)에서 공급되는 펠릿(P)을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부(120), 상기 제1펠릿이송부(120)의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부(120)를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부(140), 상기 제1펠릿이송부(120)의 하측에 배치되어 펠릿전달부(140)를 통해 하측으로 이송된 펠릿(P)을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부(130), 상기 제1펠릿이송부(120)의 상측에 배치되어 펠릿(P)의 제1면(상부면)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부(150), 상기 제1비전검사부(150)의 전방에 배치되어 제1비전검사부(150)에 의해 검사가 완료된 펠릿을 흡입하여 배출하는 제1디스펜싱부(160), 상기 제2펠릿이송부(130)의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부(170), 상기 제2비전검사부(170)의 전방에 배치되어 제2비전검사부(170)에 의해 검사가 완료된 펠릿(P)을 흡입하여 배출하는 제2디스펜싱부(180), 및 상기 제2펠릿이송부(130)의 후단부에 배치되어 제2펠릿이송부(130)를 통해 이송되는 펠릿(P)을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하는 언로딩부를 포함한다.

상기 펠릿공급부(110)는 상단부에 펠릿(P)이 투입되는 투입구(111a)가 개방되게 형성된 상광하협 형태의 호퍼(111)와, 상기 호퍼(111)의 하부에 간격을 두고 배치되며 펠릿(P)이 통과하는 복수의 펠릿분배공(113)이 상하로 관통되게 형성되어 있는 복수의 분배플레이트(112)를 포함한다. 따라서 생산된 다수의 펠릿(P)을 호퍼(111)의 투입구(111a)를 통해 투입하면, 펠릿(P)이 분배플레이트(112)의 펠릿분배공(113)을 통해 양측으로 균일하게 분배되면서 제1펠릿이송부(120)의 후단부로 낙하하여 공급된다.

상기 제1펠릿이송부(120)는 후방에서 전방으로 대략 2~4°의 각도(θ1)로 하향 경사지게 설치되는 제1이송플레이트(121)와, 상기 제1이송플레이트(121)를 정해진 주파수로 진동시켜 펠릿(P)을 이송시키는 제1진동발생기(125)를 포함한다. 상기 제1이송플레이트(121)의 상부면에는 펠릿(P)이 이동하는 복수의 레인(lane)(122)이 전후방향으로 연장되게 형성되어 있다. 상기 레인(122)은 제1이송플레이트(121)에 전후방향으로 길게 연장된 홈 형태를 가지며, 복수개가 제1이송플레이트(121)의 좌우 폭방향으로 연속적으로 배열된다. 각각의 레인(122)은 펠릿(P)의 크기보다 약간 큰 크기를 갖도록 되어 레인(122)을 통해 펠릿(P)이 일렬로 이송된다.

상기 제1진동발생기(125)는 제1이송플레이트(121)의 후단부 하부에서 제1이송플레이트(121)를 지탱하는 역 'U'자형으로 된 복수의 서포트바아(127)와, 상기 서포트바아(127)를 Z축 방향, 즉 상하방향로 진동시키는 진동모듈(126)을 구비하여, 제1이송플레이트(121)를 Z축 방향으로 40~440 ㎐의 주파수로 진동시킴으로써 펠릿(P)이 레인(122)을 따라 소정의 속도로 이송될 수 있도록 한다.

상기 제2펠릿이송부(130)는 제1이송플레이트(121)의 하측에서 전방에서 후방으로 대략 2~4°의 각도(θ2)로 하향 경사지게 설치되며 펠릿(P)이 수용되는 복수의 레인(122)이 형성되어 있는 제2이송플레이트(131)와, 상기 제2이송플레이트(131)를 정해진 주파수로 진동시키는 제2진동발생기(135)를 포함한다.

상기 제2이송플레이트(131)의 레인(122)은 제1이송플레이트(121)의 레인(122)과 동수로 구성되며, 제2진동발생기(135)는 제1진동발생기(125)와 대체로 동일한 구성으로 이루어져 제2이송플레이트(131)를 Z축 방향으로 40~440 ㎐의 주파수로 진동시킴으로써 펠릿(P)이 레인(122)을 따라 전방에서 후방으로 소정의 속도로 이송될 수 있도록 한다.

제1이송플레이트(121)와 제2이송플레이트(131)의 상부면은 제1비전검사부(150)와 제2비전검사부(170)의 촬영 과정에서 난반사를 방지하기 위하여 테프론과 같은 광흡수성 수지로 코팅될 수 있다.

상기 제1비전검사부(150)와 제2비전검사부(170)는 각각 제1이송플레이트(121)와 제2이송플레이트(131)의 상부에 일정한 거리를 두고 배치되어 제1이송플레이트(121)와 제2이송플레이트(131)의 레인(122)을 통해 이송되는 펠릿(P)을 촬영하여 불량 여부를 검출한다. 제1비전검사부(150)와 제2비전검사부(170)는 예를 들어 12M/8㎐ 의 카메라를 이용하여 R/G/B/W 조명으로 펠릿(P)의 색상과 형태, 크기 등을 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량 여부를 검사하고, 펠릿(P)이 제1디스펜싱부(160) 또는 제2디스펜싱부(180)에 도달할 때까지 이미지 트래킹(tracking)을 실시한다.

상기 제1디스펜싱부(160) 및 제2디스펜싱부(180)는 각각 제1비전검사부(150)의 전방과 제2비전검사부(170)의 후방에 배치되는데, 제1디스펜싱부(160) 및 제2디스펜싱부(180)는 제1이송플레이트(121)와 제2이송플레이트(131)의 상측에 좌우의 측방향으로 배열되는 복수의 진공흡입노즐(161, 181)을 포함하여, 진공흡입노즐(161, 181)이 상기 제1이송플레이트(121)와 제2이송플레이트(131)의 레인(122)을 따라 이동하는 불량으로 판정된 펠릿(P) 또는 양품으로 판정된 펠릿(P)을 진공 흡입하여, 불량으로 판정된 펠릿은 별도의 불량품 포집통으로 배출하고, 양품으로 판정된 펠릿은 상기 샘플검사기(200)로 배출한다. 이 때 각각의 진공흡입노즐(161, 181)은 복수의 레인(122)에 걸쳐져 위치하므로, 불량으로 판정된 펠릿(P)과 함께 그 주변의 레인(122)을 지나는 펠릿(P)도 함께 진공 흡입하여 배출하게 된다. 진공흡입노즐(161, 181)은 공지의 진공펌프와 같은 진공발생장치와 연결되어 흡입력을 발생시키며, 진공흡입노즐(161, 181)을 통해 흡입된 펠릿(P)은 3way 밸브 등의 유로제어밸브(미도시)를 통해 불량품 포집통(미도시) 또는 샘플검사기(200)로 배출되어 포집된다.

제1디스펜싱부(160) 및 제2디스펜싱부(180)에서 제1이송플레이트(121)와 제2이송플레이트(131)의 펠릿(P)을 흡입할 때 펠릿(P)이 레인(122)에서 분리되지 않는 현상을 방지하기 위하여 제1디스펜싱부(160) 및 제2디스펜싱부(180)의 진공흡입노즐(161, 181)과 대응하는 위치에서 제1이송플레이트(121) 및 제2이송플레이트(131)에 펠릿(P)보다 작은 크기를 갖는 복수의 미세통기공(124)이 상하로 관통되게 형성되고, 제1이송플레이트(121) 및 제2이송플레이트(131)의 하측에 미세통기공(124)을 통해 공기를 송풍하는 배출보조송풍기(162)가 설치되어, 상기 진공흡입노즐(161, 181)에 의한 불량 펠릿 배출 공정 시 배출보조송풍기(162)가 작동하여 미세통기공(124)을 통해 상측으로 공기를 송풍하여 펠릿(P)의 배출을 도울 수 있다.

상기 펠릿전달부(140)는 제1이송플레이트(121)의 전단부와 제2이송플레이트(131)의 전단부 사이에 지면에 대해 대체로 연직하게 설치되어 제1이송플레이트(121)를 통해 이송되는 펠릿(P)을 하측으로 이송하여 제2이송플레이트(131)의 전단부로 전달하면서 펠릿(P)을 180°로 뒤집는 작용을 수행한다.

이 실시예에서 펠릿전달부(140)는 제1이송플레이트(121)의 전단부에 하측으로 연장되게 설치되는 제1가이드플레이트(141)와, 상기 제1가이드플레이트(141)의 전방에 펠릿(P)의 두께보다 일정량 큰 거리만큼 이격되게 설치되는 제2가이드플레이트(142)와, 상기 제1가이드플레이트(141)와 제2가이드플레이트(142) 사이에 상하로 연장되게 형성되어 펠릿(P)을 안내하는 복수의 가이드레인(143)을 포함한다.

상기 가이드레인(143)은 제1이송플레이트(121)의 레인(122) 및 제2이송플레이트(131)의 레인(122)과 일대일로 대응하도록 형성되어 제1이송플레이트(121)의 레인(122)을 통해 이송되는 펠릿(P)을 제2이송플레이트(131)의 레인(122)으로 전달한다.

상기 가이드레인(143)을 통해 펠릿(P)이 제2이송플레이트(131)의 레인(122)으로 전달될 때 펠릿(P)이 확실히 180°로 뒤집어지면서 전달될 수 있도록 하기 위하여, 상기 제1가이드플레이트(141) 및 제2가이드플레이트(142)는 지면(地面)에 대해 연직한 축에 대해 2~4°의 각도(θ3)로 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

또한 펠릿(P)이 제1이송플레이트(121)의 레인(122)의 전단부에서 가이드레인(143)으로, 가이드레인(143)의 하단부에서 제2이송플레이트(131)의 레인(122)으로 원활하게 전달될 수 있도록 하기 위하여, 제1가이드플레이트(141)의 전단부 상측에 제1가이드플레이트(141)와 제2가이드플레이트(142)의 상단부 사이로 공기를 송풍하는 상부 이송보조송풍기(144)가 설치되고, 상기 제2가이드플레이트(142)의 하단부에 전방에서 후방으로 공기를 송풍하여 가이드레인(143)의 하단부로 이송된 펠릿을 제2이송플레이트(131)의 레인(122)으로 밀어내어 전달하는 하부 이송보조송풍기(145)가 설치될 수 있다.

상기 언로딩부는 제2펠릿이송부(130)의 제2이송플레이트(131)의 후단부를 통해 배출되는 펠릿(P)을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하도록 된 것으로, 이 실시예에서 언로딩부는 상기 제2이송플레이트(131)의 후단부를 통해 배출되는 양품으로 판정된 펠릿을 이송하는 양품이송컨베이어(191)와, 상기 제2이송플레이트(131)의 후단부를 통해 배출되는 불량으로 판정된 펠릿을 이송하는 긴급배출컨베이어(192)와, 상기 양품이송컨베이어(191)와 긴급배출컨베이어(192)를 제2이송플레이트(131)의 후단부와 대응하는 위치로 이송하는 컨베이어이동유닛(193)을 포함한다.

상기 컨베이어이동유닛(193)은 상기 양품이송컨베이어(191)와 긴급배출컨베이어(192)가 설치되는 가동판(194)과, 상기 가동판(194)을 일정 거리 직선 운동시키는 액추에이터를 포함하여, 상기 액추에이터에 의해 가동판(194)이 직선 운동하여 양품이송컨베이어(191) 또는 긴급배출컨베이어(192)를 상기 제2이송플레이트(131)의 후단부 하측에 정렬시켜 제2이송플레이트(131)의 후단부를 통해 배출되는 펠릿을 받아서 이송한다.

긴급배출컨베이어(192)는 제1비전검사부(150)와 제2비전검사부(170)에 의한 검사 결과 불량으로 지정된 점수의 누적 합산 점수가 일정치를 넘어서는 긴급 상황이 발생하면 전량 불량으로 처리하여 배출하기 위한 것이다.

상기 선별기(100)를 통해 불량 펠릿을 선별하는 과정에서 주기적으로 일정 수량의 양품 펠릿을 분리하여 샘플검사기(200)로 전달하여 원반형의 성형체 샘플(S)을 제작하고, 성형체 샘플(S)에 대한 불량 여부를 검사하여 펠릿을 이용한 최종 성형 제품에서의 불량 발생 가능성을 최소화한다.

상기 샘플검사기(200)는 상기 선별기(100)의 제1디스펜싱부(160) 또는 제2디스펜싱부(180)로부터 양품 펠릿을 전달받아 저장하는 펠릿저장부(210), 상기 펠릿저장부(210)에서 공급되는 일정량의 펠릿을 가열 및 가압하여 원반형의 성형체 샘플을 제작하는 샘플성형부(220), 상기 샘플성형부(220)에서 제작된 성형체 샘플(S)을 냉각시키는 냉각부(230), 상기 냉각부(230)에 의해 냉각된 후 샘플이송로봇(240)에 의해 이송된 성형체 샘플(S)의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 샘플검사부(250), 상기 샘플검사부(250)에서 검사된 샘플의 표면에 정해진 표시를 마킹하는 마킹부(260), 및 상기 마킹부(260)에서 마킹된 성형체 샘플(S)을 적재하는 샘플언로딩스택커(270)를 포함한다.

펠릿저장부(210)는 선별기(100)의 제1디스펜싱부(160) 또는 제2디스펜싱부(180)와 연결되어 펠릿을 전달받아 저장하며, 일측에 센서가 설치되어 펠릿이 정해진 양(무게)에 도달하면 자동으로 샘플성형부(220)의 하부금형(221)으로 펠릿을 공급할 수 있도록 구성된다.

상기 샘플성형부(220)는 펠릿저장부(210)로부터 일정량의 펠릿을 전달받는 캐비티를 구비한 하부금형(221)과, 상기 하부금형(221)의 캐비티에 투입된 펠릿을 가압하여 원반형의 성형체 샘플을 제작하는 상부금형(222)과, 상기 하부금형(221) 및 상부금형(222)을 통해 펠릿에 열을 전달하여 펠릿을 용융시키는 히터를 포함한다. 상기 히터는 하부금형(221)과 상부금형(222) 각각에 개별적으로 설치될 수 있다.

상기 샘플성형부(220)의 하부금형(221) 및 상부금형(222)은 일정 각도로 회전 가능한 인덱스테이블(225)에 복수개가 원형으로 배열되어 복수의 성형체 샘플(S)을 일정 주기로 제작할 수 있다.

상기 하부금형(221)과 상부금형(222)에 마련되는 히터는 PTFE로 마감된 박판 세라믹 히터를 적용하여 구성할 수 있다. 상부금형(222)은 인덱스테이블(225)의 일측부 외측에 힌지축(223)을 중심으로 상하로 회전하도록 설치되며, 공압실린더 또는 유압실린더와 같은 액추에이터에 의해 회전하면서 하부금형(221)의 캐비티 내에 투입된 펠릿 재료를 가압 성형한다.

펠릿저장부(210)로부터 하부금형(221)에 펠릿이 투입되었을 때 펠릿이 하부금형(221)의 캐비티 전체에 고르게 퍼질 수 있도록 하부금형(221)을 진동시키는 인덱스진동유닛(미도시)이 설치될 수 있다.

또한 펠릿저장부(210)로부터 하부금형(221)에 펠릿이 투입되었을 때 펠릿을 예열하여 펠릿의 용융 속도를 향상시킬 수 있도록 하기 위하여, 샘플성형부(220)의 일측에 하부금형(221)으로 열풍을 공급하는 열풍공급기(미도시)가 추가로 설치될 수 있다.

샘플성형부(220)의 인덱스테이블(225) 일측부 하측에는 하부금형(221)을 냉각하는 냉각부(230)가 구성된다. 상기 냉각부(230)는 하부금형(221)의 하부면에 공기 또는 냉각수와 같은 냉각유체를 공급하여 하부금형(221) 상의 성형체 샘플(S)을 급속하게 냉각시킬 수 있도록 구성된다.

샘플이송로봇(240)은 샘플성형부(220)의 일측에 설치되며, 하부금형(221) 상에서 성형된 성형체 샘플(S)을 진공 흡착한 후 샘플검사부(250)로 이송한다. 샘플검사부(250)는 중앙에 원형의 개구부(252)가 형성되어 있으며 개구부(252)의 테두리 부분에 성형체 샘플(S)의 테두리 부분이 안착되는 검사테이블(251)과, 검사테이블(251)의 개구부(252)의 상측 및 하측에 배치되어 성형체 샘플(S)의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 상부 비전검사카메라(253)와 하부 비전검사카메라(254)를 포함한다.

샘플검사부(250)의 일측에는 검사가 완료된 성형체 샘플(S)의 불량 위치와 성형체 샘플(S)의 LOT 번호, 생산일자와 시간 등의 지정된 표시를 마킹하는 마킹부(260)가 설치된다.

샘플언로딩스택커(270)는 상기 샘플성형부(220)의 일측 하부에 배치될 수 있으나, 그 배치 위치는 특별히 한정되지 않으며, 복수의 성형체 샘플(S)을 적재할 수 있도록 상부면이 개방된 원통형의 함체로 이루어진다. 상기 마킹부(260)에서 샘플언로딩스택커(270)로의 성형체 샘플(S) 이송은 상기 샘플이송로봇(240)에 의해 수행될 수 있다.

이하 상술한 구성으로 이루어진 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템의 작동에 대해 설명한다.

먼저 선별기(100)의 펠릿공급부(110)의 호퍼(111)를 통해 생산된 다수의 펠릿(P)이 투입되면, 펠릿(P)이 분배플레이트(112)의 펠릿분배공(113)을 통해 양측으로 균일하게 분배되면서 제1이송플레이트(121)의 후단부로 낙하하여 공급되고, 제1이송플레이트(121)의 레인(122)에 수용된다.

이 때 제1진동발생기(125)에서 소정의 주파수로 제1이송플레이트(121)가 가진되어 제1이송플레이트(121)의 레인(122)에 수용된 펠릿이 레인(122)을 따라서 후방에서 전방으로 소정의 속도로 이송된다.

제1비전검사부(150)는 제1이송플레이트(121)의 레인(122)을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면)을 촬영하여 이색, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량 여부를 검사하고, 펠릿(P)이 제1디스펜싱부(160) 또는 제2디스펜싱부(180)에 도달할 때까지 이미지 트래킹(tracking)을 실시한다.

제1비전검사부(150)에 의해 검사가 완료된 펠릿(P)이 제1디스펜싱부(160)의 진공흡입노즐(161, 181) 하측에 도달하게 되면, 불량으로 판정된 펠릿(P)이 위치하는 레인(122) 상의 진공흡입노즐(161, 181)에서 흡입력이 발생하여 불량으로 판정된 펠릿(P)과 그 주변의 펠릿(P)을 함께 흡입하여 불량품 포집통(미도시)으로 배출한다.

제1디스펜싱부(160)를 통과한 양품으로 판정된 펠릿(P)은 펠릿전달부(140)의 제1가이드플레이트(141)와 제2가이드플레이트(142) 사이의 가이드레인(143)을 통과한 후 가이드레인(143)의 하단부에서 제2이송플레이트(131)의 레인(122)으로 전달되면서 180도로 반전되어 제2면(하부면)이 위로 올라오게 된다. 즉, 제1이송플레이트(121)와 펠릿전달부(140)와 제2이송플레이트(131)가 'ㄷ'자 배치 형태를 가지므로 제1이송플레이트(121)를 통해 이송된 펠릿(P)이 제2이송플레이트(131)로 전달되면서 상하가 반전된다.

제2이송플레이트(131)의 각각의 레인(122)으로 전달된 펠릿(P)은 제2진동발생기(135)에 의해 가진되는 제2이송플레이트(131)의 레인(122)을 따라서 일렬로 전방에서 후방으로 진행하게 된다. 이 때 제2비전검사부(170)는 제2이송플레이트(131)의 상측에서 펠릿(P)의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하고, 불량으로 판정된 펠릿은 제2디스펜싱부(180)의 진공흡입노즐(161, 181)을 통해 흡입되어 불량품 포집통(미도시)으로 배출된다.

제2이송플레이트(131)의 후단부로 이송된 양품의 펠릿은 양품이송컨베이어(191)를 통해서 양품수납통(미도시)으로 공급되어 수납된다.

이와 같이 불량 펠릿과 양품 펠릿을 선별하는 과정에서 제1비전검사부(150)와 제2비전검사부(170)는 펠릿의 불량에 대한 점수를 부여하게 되는데, 불량으로 지정된 점수의 누적 합산 점수가 일정치를 넘어서게 되면 전체 펠릿 제품에 이상이 있는 것으로 판단하여 컨베이어이동유닛(193)을 작동시켜 긴급배출컨베이어(192)를 제2이송플레이트(131)의 후단부 하측에 정렬시키고, 긴급배출컨베이어(192)를 통해서 펠릿을 전량 외부로 긴급 배출한다.

한편 상술한 것과 같이 불량 펠릿과 양품 펠릿을 선별하는 과정에서 제1비전검사부(150)와 제2비전검사부(170)에 의해 양품으로 판정된 펠릿 중 일부를 주기적으로 제1디스펜싱부(160) 또는 제2디스펜싱부(180)를 통해 흡입하여 샘플검사기(200)의 펠릿저장부(210)로 이송한다.

샘플검사기(200)에서는 펠릿저장부(210)에 정해진 양의 펠릿(예를 들어 20g)이 저장되면 센서가 이를 감지하여 펠릿저장부(210)의 펠릿을 인덱스테이블(225)의 제1위치(STAGE 1; S1)(도 11 참조)에 정렬된 하부금형(221)의 캐비티로 자동 공급한다. 이 때 인덱스진동유닛(미도시)으로 하부금형(221)을 진동시켜 펠릿(P)이 균일하게 퍼지도록 하고, 열풍공급기(미도시)로 고온의 온풍을 공급하여 펠릿을 예열한다.

이어서 상부금형(222)이 회전하여 하부금형(221)의 캐비티를 폐쇄하면서 펠릿(P)을 가열 및 가압한다. 이 때 인덱스테이블(225)가 일정 각도로 회전하게 되는데, 제2위치(STAGE 2; S2) 및 제3위치(STAGE 3; S3)에서 하부금형(221)과 상부금형(222)의 히터로 260℃ ~ 300℃로 가열하여 펠릿을 용융시켜 성형한 다음, 제4위치(STAGE 4; S4) 및 제5위치(STAGE 5; S5)에서 냉각부(230)를 통해 공기를 송풍하여 하부금형(221)과 상부금형(222) 사이에서 성형된 성형체 샘플(S)을 냉각시킨다. 이 때 성형체 샘플(S)은 대략 20℃ 정도의 상온으로 냉각된다.

인덱스테이블(225)의 회전에 의해 하부금형(221)과 상부금형(222)이 제6위치(STAGE 6; S6)에 도달하면, 상부금형(222)이 회전하여 캐비티가 개방되고, 샘플이송로봇(240)이 하부금형(221) 상의 성형체 샘플(S)을 진공흡착하여 취출한 후 샘플검사부(250)의 검사테이블(251)에 안착시킨다. 이어서 상부 비전검사카메라(253)와 하부 비전검사카메라(254)가 성형체 샘플(S)의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사한다.

성형체 샘플(S)에 대한 불량 검사가 완료되면, 샘플이송로봇(240)이 검사테이블(251) 상의 성형체 샘플(S)을 진공 흡착하여 마킹부(260)로 이송한다. 마킹부(260)는 성형체 샘플(S)의 표면에서 불량 위치와 성형체 샘플(S)의 LOT 번호, 생산일자와 시간 등의 지정된 표시를 마킹한다.

마킹이 완료되면, 다시 샘플이송로봇(240)이 마킹부(260)의 성형체 샘플(S)을 진공 흡착하여 샘플언로딩스택커(270)로 이송하여 적재한다.

상술한 것과 같이 본 발명의 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템은, 선별기(100)에서 펠릿을 고속으로 연속적으로 이송하면서 펠릿의 양면에 대한 색채 및 이미지를 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점 등의 불량을 검출하고, 불량으로 판정된 펠릿을 이송 과정에서 흡입하여 제거할 수 있다. 따라서 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한 선별기(100)에서 양품으로 판정되어 분류된 펠릿에 대해서도 주기적으로 성형체 샘플(S)을 제작하고, 제작된 성형체 샘플(S)에 대해서 불량 여부를 검출함으로써 선별기(100)에서의 선별의 정확도와 최종 제품에 대한 불량 발생 가능성을 예측하여 대처할 수 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

P : 펠릿 S : 성형체 샘플
100 : 선별기(sorter) 110 : 펠릿공급부
111 : 호퍼 112 : 분배플레이트
113 : 펠릿분배공 120 : 제1펠릿이송부
121 : 제1이송플레이트 122 : 레인(lane)
125 : 제1진동발생기 126 : 진동모듈
127 : 서포트바아 130 : 제2펠릿이송부
131 : 제2이송플레이트 135 : 제2진동발생기
140 : 펠릿전달부 141 : 제1가이드플레이트
142 : 제2가이드플레이트 143 : 가이드레인
150 : 제1비전검사부 160 : 제1디스펜싱부
161 : 진공흡입노즐 170 : 제2비전검사부
180 : 제2디스펜싱부 181 : 진공흡입노즐
191 : 양품이송컨베이어 192 : 긴급배출컨베이어
193 : 컨베이어이동유닛 200 : 샘플검사기
210 : 펠릿저장부 220 : 샘플성형부
221 : 하부금형 222 : 상부금형
223 : 힌지축 225 : 인덱스테이블
230 : 냉각부 240 : 샘플이송로봇
250 : 샘플검사부 251 : 검사테이블
253 : 상부 비전검사카메라 254 : 하부 비전검사카메라
260 : 마킹부 270 : 샘플언로딩스택커

Claims

다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부;
상기 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부;
상기 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부;
상기 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부;
상기 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제1면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부;
상기 제1비전검사부의 전방에 배치되어 제1비전검사부에 의해 불량으로 판정된 펠릿을 흡입하여 제1펠릿이송부 상에서 분리하는 제1디스펜싱부;
상기 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부;
상기 제2비전검사부의 후방에 배치되어 제2비전검사부에 의해 불량으로 판정된 펠릿을 흡입하여 제2펠릿이송부 상에서 분리하는 제2디스펜싱부; 및,
상기 제2펠릿이송부의 후단부에 배치되어 제2펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하는 언로딩부;
를 포함하고,
상기 펠릿전달부는, 상기 제1펠릿이송부의 전단부에 하측으로 연장되게 설치되는 제1가이드플레이트와, 상기 제1가이드플레이트의 전방에 펠릿의 두께보다 일정량 큰 거리만큼 이격되게 설치되는 제2가이드플레이트와, 상기 제1가이드플레이트와 제2가이드플레이트 사이에 상하로 연장되게 형성되어 펠릿을 하측으로 안내하는 복수의 가이드레인을 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1펠릿이송부는 후방에서 전방으로 일정한 각도로 하향 경사지게 설치되며 펠릿이 이동하는 복수의 레인(lane)이 전후방향으로 연장되어 있는 제1이송플레이트와, 상기 제1이송플레이트를 정해진 주파수로 진동시키는 제1진동발생기를 포함하고,
상기 제2펠릿이송부는 전방에서 후방으로 일정한 각도로 하향 경사지게 설치되며 펠릿이 수용되는 복수의 레인이 전후방향으로 연장되어 있는 제2이송플레이트와, 상기 제2이송플레이트를 정해진 주파수로 진동시키는 제2진동발생기를 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제1이송플레이트와 제2이송플레이트의 상부면은 제1비전검사부와 제2비전검사부의 촬영 과정에서 난반사를 방지하기 위하여 광흡수성 수지로 코팅된 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펠릿공급부는 펠릿이 투입되는 투입구가 개방되게 형성된 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 배치되며 펠릿이 통과하는 복수의 펠릿분배공이 관통되게 형성되어 있는 적어도 1개 이상의 분배플레이트를 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1디스펜싱부 및 제2디스펜싱부는 각각 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부의 상측에 측방향으로 배열되는 복수의 진공흡입노즐을 포함하여, 진공흡입노즐이 상기 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부를 따라 이동하는 불량으로 판정된 펠릿 및 그 주변 영역의 펠릿을 함께 흡입하여 외부로 배출하도록 된 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제5항에 있어서, 상기 진공흡입노즐과 대응하는 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부에 펠릿보다 작은 크기를 갖는 복수의 미세통기공이 상하로 관통되게 형성되고, 상기 제1펠릿이송부와 제2펠릿이송부의 하측에 상기 미세통기공을 통해 공기를 송풍하는 배출보조송풍기가 설치되어, 상기 진공흡입노즐에 의한 불량 펠릿 배출 공정 시 상기 배출보조송풍기가 작동하여 미세통기공을 통해 상측으로 공기를 송풍하여 펠릿의 배출을 돕도록 한 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1펠릿이송부의 전단부 상측에서 상기 제1가이드플레이트와 제2가이드플레이트의 상단부 사이로 공기를 송풍하도록 설치되는 상부 이송보조송풍기와, 상기 제2가이드플레이트의 하단부에서 전방에서 후방으로 공기를 송풍하도록 설치되어 제2가이드플레이트의 하단부로 이송된 펠릿을 제2펠릿이송부로 밀어내는 하부 이송보조송풍기를 더 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1가이드플레이트 및 제2가이드플레이트는 지면(地面)에 대해 연직한 축에 대해 2~4°의 각도로 경사지게 설치된 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제1항에 있어서, 상기 언로딩부는, 상기 제2펠릿이송부의 후단부를 통해 배출되는 양품으로 판정된 펠릿을 이송하는 양품이송컨베이어와, 상기 제2펠릿이송부의 후단부를 통해 배출되는 불량으로 판정된 펠릿을 이송하는 긴급배출컨베이어와, 상기 양품이송컨베이어와 긴급배출컨베이어를 상기 제2펠릿이송부의 후단부와 대응하는 위치로 이송하는 컨베이어이동유닛을 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1비전검사부 또는 제2비전검사부에서 양품으로 판정된 펠릿을 상기 제1디스펜싱부 또는 제2디스펜싱부를 통해서 일정 주기로 공급받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하는 샘플검사기를 더 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제11항에 있어서, 상기 샘플검사기는,
상기 제1디스펜싱부 또는 제2디스펜싱부를 통해서 펠릿을 공급받는 펠릿저장부;
상기 펠릿저장부로부터 일정량의 펠릿을 전달받는 캐비티를 구비한 하부금형과, 상기 하부금형의 캐비티에 투입된 펠릿을 가압하여 원반형의 성형체 샘플을 제작하는 상부금형과, 상기 하부금형 및 상부금형을 통해 펠릿에 열을 전달하여 펠릿을 용융시키는 히터를 포함하는 샘플성형부;
상기 샘플성형부에 냉각유체를 공급하여 성형체 샘플을 냉각하는 냉각부;
상기 냉각부에 의해 냉각된 성형체 샘플을 이송하는 샘플이송로봇;
상기 샘플이송로봇에 의해 이송된 성형체 샘플의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 샘플검사부;
상기 샘플검사부에서 검사된 성형체 샘플의 표면에 정해진 표시를 마킹하는 마킹부; 및,
상기 마킹부에서 마킹된 성형체 샘플을 적재하는 샘플언로딩스택커;
를 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제12항에 있어서, 상기 샘플성형부는, 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 일정 각도로 회전 가능하게 설치되며 복수의 하부금형 및 상부금형이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있는 인덱스테이블과,
상기 하부금형을 진동시키는 인덱스진동유닛을 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
다수의 펠릿을 이송하면서 펠릿의 제1면과 제2면을 촬영하여 검사한 후 불량으로 판정된 펠릿을 분리하여 제거하고 양품의 펠릿을 지정된 위치로 이송하여 적재하는 선별기; 및,
상기 선별기에서 선별된 펠릿 중 양품으로 판정된 복수의 펠릿을 전달받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플의 제1면과 제2면을 촬영하여 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하는 샘플검사기;
를 포함하고,
상기 선별기는,
다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부;
상기 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부;
상기 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부;
상기 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부;
상기 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제1면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부;
상기 제1비전검사부의 전방에 배치되어 제1펠릿이송부에 의해 이송되는 펠릿을 흡입하여 배출하는 제1디스펜싱부;
상기 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부;
상기 제2비전검사부의 후방에 배치되어 제2펠릿이송부에 의해 이송되는 펠릿을 흡입하여 배출하는 제2디스펜싱부; 및,
상기 제2펠릿이송부의 후단부에 배치되어 제2펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하는 언로딩부;
를 포함하고,
상기 펠릿전달부는, 상기 제1펠릿이송부의 전단부에 하측으로 연장되게 설치되는 제1가이드플레이트와, 상기 제1가이드플레이트의 전방에 펠릿의 두께보다 일정량 큰 거리만큼 이격되게 설치되는 제2가이드플레이트와, 상기 제1가이드플레이트와 제2가이드플레이트 사이에 상하로 연장되게 형성되어 펠릿을 하측으로 안내하는 복수의 가이드레인을 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
삭제
제14항에 있어서, 상기 샘플검사기는,
상기 선별기로부터 펠릿을 공급받아 저장하는 펠릿저장부;
상기 펠릿저장부로부터 일정량의 펠릿을 전달받는 캐비티를 구비한 하부금형과, 상기 하부금형의 캐비티에 투입된 펠릿을 가압하여 원반형의 성형체 샘플을 제작하는 상부금형과, 상기 하부금형 및 상부금형을 통해 펠릿에 열을 전달하여 펠릿을 용융시키는 히터를 포함하는 샘플성형부;
상기 샘플성형부에 냉각유체를 공급하여 성형체 샘플을 냉각하는 냉각부;
상기 냉각부에 의해 냉각된 성형체 샘플을 이송하는 샘플이송로봇;
상기 샘플이송로봇에 의해 이송된 성형체 샘플의 상부면과 하부면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 샘플검사부;
상기 샘플검사부에서 검사된 성형체 샘플의 표면에 정해진 표시를 마킹하는 마킹부; 및,
상기 마킹부에서 마킹된 성형체 샘플을 적재하는 샘플언로딩스택커;
를 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.
제16항에 있어서, 상기 샘플성형부는, 지면(地面)에 대해 연직한 축을 중심으로 일정 각도로 회전 가능하게 설치되며 복수의 하부금형 및 상부금형이 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있는 인덱스테이블과,
상기 하부금형을 진동시키는 인덱스진동유닛을 포함하는 펠릿 자동 검사 및 선별 시스템.