KR102308082B1 - 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 펠릿을 연속적으로 이송하면서 펠릿의 색상을 검출하여 불량 여부를 판별할 수 있도록 한 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 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(sorter)를 포함하는 펠릿 불량 검사 장치;펠릿 이송 제어를 하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면) 및 제2면(하부면)을 촬영하여 이미지 분석 및 판정을 하는 다단조색 펠릿 검사 제어부;를 포함하는 것이다.
Description
본 발명은 펠릿 검사 및 선별에 관한 것으로, 구체적으로 다수의 펠릿을 연속적으로 이송하면서 펠릿의 색상을 검출하여 불량 여부를 판별할 수 있도록 한 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법에 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 최소화되기 때문에 장점은 있지만 심도의 문제로 인하여 가장 중심부를 제외하고는 검출력에 문제가 있으며, 펠릿의 양면에 대한 색상 획득이 불가능하여 불량 검출에 한계가 있다.
따라서, 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 종래 기술의 펠릿 검사 및 선별 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 펠릿을 연속적으로 이송하면서 펠릿의 색상을 검출하여 불량 여부를 판별할 수 있도록 한 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
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 있도록 한 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 조도량과 색상을 변수화시켜 제품의 최적화 이미징이 가능하도록 하여 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 향상시킬 수 있도록 한 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 양품으로 판정된 펠릿을 일정 주기로 공급받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하여 펠릿 내부 결함 유무를 확인할 수 있도록 한 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 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(sorter)를 포함하는 펠릿 불량 검사 장치;펠릿 이송 제어를 하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면) 및 제2면(하부면)을 촬영하여 이미지 분석 및 판정을 하는 다단조색 펠릿 검사 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 다단조색 펠릿 검사 제어부는, 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿(P)을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부, 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부, 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부를 제어하여 안정적인 상태로 검사 대상이 되는 펠릿(P)의 촬영이 이루어지도록 이송 제어를 하는 펠릿 이송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 다단조색 펠릿 검사 제어부는, 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿(P)의 제1면(상부면)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부, 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부를 제어하여 펠릿 기준 색상을 반영하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하고 이미지 분석 및 판정을 하여 펠릿을 선별할 수 있도록 하는 비전 검사 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 비전 검사 제어부의 제어에 의해 제1비전검사부와 제2비전검사부는, 12M/8㎐의 카메라를 이용하여 R/G/B/W 조명으로 펠릿(P)의 색상과 형태, 크기를 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점의 불량 여부를 검사하는 것을 특징으로 한다.
그리고 비전 검사 제어부는, 검사 대상이 되는 새로운 펠릿의 검사 시작전에 펠릿 검사 장치를 셋업할시 RGBW를 모두 이용하여 특정 개수의 양품, 특정 개수의 불량품을 장치로 공급하여 수율이 100%가 되는 검사 과정을 설정 횟수만큼 반복하여 최적화된 조색 조건 및 분류 기준을 찾아 실제 펠릿 검사시에 반영되도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 비전 검사 제어부는, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하고, 조사 구간의 크기 및 조사 세기를 변경하면서 검사 대상이 되는 펠릿의 촬영이 이루어지도록 하는 다단 조색 제어 조사부와,다단 조색 제어 조사부의 RGBW 조사에 따른 펠릿 이미지를 촬상하는 반사 이미지 촬상부와,반사 이미지 촬상부에서 촬상이 이루어진 검사 대상이 되는 펠릿의 이송 위치를 추적하는 촬상 대상체 위치 추적부와,반사 이미지 촬상부의 촬상 이미지를 분석하여 펠릿을 선별할 수 있도록 양품, 불량품을 판정하는 이미지 분석 및 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 다단 조색 제어 조사부는, RED/GREEN/BLUE 광원을 하나의 제어램프로 만들고 PWM 형태를 0~255의 디지털 부호화하여 R/G/B/W를 설정된 구간에서 조사할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 다단 조색 제어 조사부는, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하는 펠릿 기준 색상 반영부와,검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경하는 RGBW 조사 구간 변경부와,RGBW 조사 구간별 불량값을 누적하여 최종 불량값을 출력하는 누적 불량값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 펠릿 불량 검사 장치의 선별기(sorter)는, 다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부와,상기 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부와,상기 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부와,상기 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부와,상기 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제1면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부와,상기 제1비전검사부의 전방에 배치되어 제1비전검사부에 의해 불량으로 판정된 펠릿을 흡입하여 제1펠릿이송부 상에서 분리하는 제1디스펜싱부와,상기 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부와,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 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법은 선별기에 펠릿(P)이 투입되면, 분배하여 제1이송플레이트의 레인에 수용되어 후방에서 전방으로 소정의 속도로 이송되도록 하는 단계;RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면)을 촬영하는 단계;촬상 대상체 위치 추적을 하면서 이미지 분석 및 판정을 하여 불량으로 판정된 펠릿(P)을 배출하는 단계;제1면(상부면) 검사가 완료된 펠릿(P)을 제2이송플레이트의 레인으로 전달하여 제2면(하부면)이 위로 올라오도록 반전시키는 단계;RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제2면(하부면)을 촬영하는 단계;촬상 대상체 위치 추적을 하면서 이미지 분석 및 판정을 하여 불량으로 판정된 펠릿(P)을 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하는 단계에서, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하는 것을 특징으로 한다.
그리고 RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하는 단계에서, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 다수의 펠릿을 연속적으로 이송하면서 펠릿의 색상을 검출하여 불량 여부를 판별할 수 있도록 한다.
둘째, 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 있도록 한다.
셋째, 조도량과 색상을 변수화시켜 제품의 최적화 이미징이 가능하도록 하여 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
넷째, 양품으로 판정된 펠릿을 일정 주기로 공급받아 판형의 성형체 샘플을 제작하고, 제작된 성형체 샘플에 대해서 불량 여부를 검사하여 펠릿 내부 결함 유무를 확인할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 구성을 나타낸 사시도
도 3은 도 2에 도시한 선별기를 다른 방향에서 본 사시도
도 4는 도 2에 도시한 선별기의 평면도
도 5는 도 2에 도시한 선별기의 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 딥러닝 기반의 다단 조색 제어를 통한 펠릿 검사 장치의 샘플검사기의 구성을 나타낸 정면도
도 7은 도 6에 도시한 샘플검사기의 평면도
도 8은 도 6에 도시한 샘플검사기의 샘플성형부의 단면도
도 9는 도 6에 도시한 샘플검사기의 일부 구성을 나타낸 사시도
도 10은 도 6에 도시한 샘플검사기의 다른 일부 구성을 나타낸 사시도
도 11은 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 수단 구성 블록도
도 12는 비전 검사 제어부의 상세 구성도
도 13은 다단 조색 제어 조사부의 상세 구성도
도 14는 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 과정을 나타낸 구간 제어 그래프
도 15는 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 구성을 나타낸 사시도
도 3은 도 2에 도시한 선별기를 다른 방향에서 본 사시도
도 4는 도 2에 도시한 선별기의 평면도
도 5는 도 2에 도시한 선별기의 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 딥러닝 기반의 다단 조색 제어를 통한 펠릿 검사 장치의 샘플검사기의 구성을 나타낸 정면도
도 7은 도 6에 도시한 샘플검사기의 평면도
도 8은 도 6에 도시한 샘플검사기의 샘플성형부의 단면도
도 9는 도 6에 도시한 샘플검사기의 일부 구성을 나타낸 사시도
도 10은 도 6에 도시한 샘플검사기의 다른 일부 구성을 나타낸 사시도
도 11은 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 수단 구성 블록도
도 12는 비전 검사 제어부의 상세 구성도
도 13은 다단 조색 제어 조사부의 상세 구성도
도 14는 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 과정을 나타낸 구간 제어 그래프
도 15는 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트
이하, 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 정면도이다.
본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법은 다수의 펠릿을 연속적으로 이송하면서 펠릿의 색상을 검출하여 불량 여부를 판별할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여 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 제거하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
특히, 조도량과 색상을 변수화시켜 제품의 최적화 이미징이 가능하도록 하여 펠릿의 검사 및 선별 작업의 정확도와 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 제어 기술이 적용되는 시스템 구성의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1에서와 같이, 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.
그리고 도 3은 도 2에 도시한 선별기를 다른 방향에서 본 사시도, 도 4는 도 2에 도시한 선별기의 평면도, 도 5는 도 2에 도시한 선별기의 단면도이다.
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.
이때 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 최소화할 수 있다.
샘플검사기(200)의 상세 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 딥러닝 기반의 다단 조색 제어를 통한 펠릿 검사 장치의 샘플검사기의 구성을 나타낸 정면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 샘플검사기의 평면도이다.
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.
도 8은 도 6에 도시한 샘플검사기의 샘플성형부의 단면도이고, 도 9는 도 6에 도시한 샘플검사기의 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
그리고 도 10은 도 6에 도시한 샘플검사기의 다른 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
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.
이하에서 본 발명에 따른 다단조색 제어를 중심으로 펠릿 불량 검사 시스템을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 11은 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 수단 구성 블록도이다.
본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 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(sorter)와, 선별기를 통해 불량 펠릿을 선별하는 과정에서 주기적으로 일정 수량의 양품 펠릿을 분리하여 성형체 샘플(S)에 대한 불량 여부를 검사하여 펠릿을 이용한 최종 성형 제품에서의 불량 발생 가능성을 최소화할 수 있도록 하는 샘플검사기를 포함하는 펠릿 불량 검사 장치(300)와, 펠릿 이송 제어를 하고, 펠릿 기준 색상을 반영하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면) 및 제2면(하부면)을 촬영하여 이미지 분석 및 판정을 하는 다단조색 펠릿 검사 제어부(400)를 포함한다.
여기서, 다단조색 펠릿 검사 제어부(400)는 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)를 제어하여 안정적인 상태로 검사 대상이 되는 펠릿(P)의 촬영이 이루어지도록 이송 제어를 하는 펠릿 이송 제어부(61)와, 제1펠릿이송부(120)의 상측에 배치되어 펠릿(P)의 제1면(상부면)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부(150), 제2펠릿이송부(130)의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부(170)를 제어하여 펠릿 기준 색상을 반영하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하고 이미지 분석 및 판정을 하여 펠릿을 선별할 수 있도록 하는 비전 검사 제어부(62)와, 제1비전검사부(150)의 전방에 배치되어 제1비전검사부(150)에 의해 검사가 완료된 펠릿을 흡입하여 배출하는 제1디스펜싱부(160), 제2비전검사부(170)의 전방에 배치되어 제2비전검사부(170)에 의해 검사가 완료된 펠릿(P)을 흡입하여 배출하는 제2디스펜싱부(180)를 제어하는 디스펜싱 제어부(63)와, 제2펠릿이송부(130)의 후단부에 배치되어 제2펠릿이송부(130)를 통해 이송되는 펠릿(P)을 전달받아 지정된 언로딩 위치로 이송하는 언로딩부를 제어하는 언로딩 제어부(64)를 포함한다.
여기서, 비전 검사 제어부(62)의 제어에 의해 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.
그리고 비전 검사 제어부(62)는 검사 대상이 되는 새로운 펠릿의 검사 시작전에 펠릿 검사 장치를 셋업할시 RGBW를 모두 이용하여 특정 개수의 양품, 특정 개수의 불량품을 장치로 공급하여 수율이 100%가 되는 검사 과정을 설정 횟수만큼 반복하여 최적화된 조색 조건 및 분류 기준을 찾아 실제 펠릿 검사시에 반영되도록 할 수 있다.
비전 검사 제어부(62)의 상세 구성은 다음과 같다.
도 12는 비전 검사 제어부의 상세 구성도이다.
비전 검사 제어부(62)는 도 12에서와 같이, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하고, 조사 구간의 크기 및 조사 세기를 변경하면서 검사 대상이 되는 펠릿의 촬영이 이루어지도록 하는 다단 조색 제어 조사부(71)와, 다단 조색 제어 조사부(71)의 RGBW 조사에 따른 펠릿 이미지를 촬상하는 반사 이미지 촬상부(72)와, 반사 이미지 촬상부(72)에서 촬상이 이루어진 검사 대상이 되는 펠릿의 이송 위치를 추적하는 촬상 대상체 위치 추적부(73)와, 반사 이미지 촬상부(72)의 촬상 이미지를 분석하여 펠릿을 선별할 수 있도록 양품, 불량품을 판정하는 이미지 분석 및 판정부(74)를 포함한다.
그리고 다단 조색 제어 조사부(71)는 RED/GREEN/BLUE 광원을 하나의 제어램프로 만들고 PWM 형태를 0~255의 디지털 부호화하여 R/G/B/W를 설정된 구간에서 조사할 수 있도록 구현될 수 있고, 이로 제한되지 않는다.
그리고 다단 조색 제어 조사부(71)는 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기 설정에 반영하여 촬상 이미지의 선명도를 높여 분석 정확도를 높일 수 있도록 한다.
그리고 다단 조색 제어 조사부(71)는 RGBW 조사 구간별 불량값을 누적하여 최종 불량값을 출력할 수 있다.
다단 조색 제어 조사부(71)의 상세 구성은 다음과 같다.
도 13은 다단 조색 제어 조사부의 상세 구성도이다.
다단 조색 제어 조사부(71)는 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하는 펠릿 기준 색상 반영부(81)와, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경하는 RGBW 조사 구간 변경부(82)와, RGBW 조사 구간별 불량값을 누적하여 최종 불량값을 출력하는 누적 불량값 산출부(83)를 포함한다.
여기서, RGBW 조사 구간 변경시에 조사 구간 크기는 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상이 펠릿 검사에 주는 영향을 배제시킬 수 있는 방향으로 RGBW 조사 구간 크기에 차이를 준다.
그리고 RGBW 조사 구간 변경시에 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 하는 경우에는 예를 들어, RGBW 어느 하나의 특정 조사 구간에서 펠릿 불량 검출이 전혀 이루어지지 않거나, RGBW 어느 하나의 특정 조사 구간에서 펠릿 불량 검출이 다른 구간에 비하여 너무 많은 경우에는 RGBW 조사 구간의 크기를 변경하는 검사 최적화 과정을 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 과정을 나타낸 구간 제어 그래프이다.
이와 같은 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사는 S/W적인 색상처리보다 더 직접적으로 펠릿의 표면에 빛을 전사하여 반사이미지를 분석하여 펠릿 불량 검출을 하므로 정확도를 높일 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
먼저, 선별기에 펠릿(P)이 투입되면, 분배하여 제1이송플레이트의 레인에 수용되어 후방에서 전방으로 소정의 속도로 이송되고(S1001), 펠릿 기준 색상을 반영하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면)을 촬영한다.(S1002)
이어, 촬상 대상체 위치 추적을 하면서 이미지 분석 및 판정을 하여 불량으로 판정된 펠릿(P)을 배출한다.(S1003)
그리고 제1면(상부면) 검사가 완료된 펠릿(P)을 제2이송플레이트의 레인으로 전달하여 제2면(하부면)이 위로 올라오도록 반전시키고(S1004), RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제2면(하부면)을 촬영한다.(S1005)
이어, 촬상 대상체 위치 추적을 하면서 이미지 분석 및 판정을 하여 불량으로 판정된 펠릿(P)을 배출한다.(S1006)
이와 같은 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법에서, RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하는 단계에서, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영할 수 있다.
그리고 RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하는 단계에서, 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템 및 그의 제어 방법은 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 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
61. 펠릿 이송 제어부
62. 비전 검사 제어부
63. 디스펜싱 제어부
64. 언로딩 제어부
62. 비전 검사 제어부
63. 디스펜싱 제어부
64. 언로딩 제어부
Claims (12)
- 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(sorter)를 포함하는 펠릿 불량 검사 장치;
펠릿 이송 제어를 하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면) 및 제2면(하부면)을 촬영하여 이미지 분석 및 판정을 하는 다단조색 펠릿 검사 제어부;를 포함하고,
검사 대상이 되는 새로운 펠릿의 검사 시작전에 펠릿 검사 장치를 셋업할시 RGBW를 모두 이용하여 특정 개수의 양품, 특정 개수의 불량품을 장치로 공급하여 수율이 100%가 되는 검사 과정을 설정 횟수만큼 반복하여 최적화된 조색 조건 및 분류 기준을 찾아 실제 펠릿 검사시에 반영되도록 하고,
RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿의 제1면(상부면) 및 제2면(하부면)을 촬영하는 단계에서 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 제 1 항에 있어서, 다단조색 펠릿 검사 제어부는,
펠릿공급부에서 공급되는 펠릿(P)을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부, 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부, 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부를 제어하여 안정적인 상태로 검사 대상이 되는 펠릿(P)의 촬영이 이루어지도록 이송 제어를 하는 펠릿 이송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 제 1 항에 있어서, 다단조색 펠릿 검사 제어부는,
제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿(P)의 제1면(상부면)을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부, 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부를 제어하여 펠릿 기준 색상을 반영하고, RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하고 이미지 분석 및 판정을 하여 펠릿을 선별할 수 있도록 하는 비전 검사 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 제 3 항에 있어서, 비전 검사 제어부의 제어에 의해 제1비전검사부와 제2비전검사부는,
12M/8㎐의 카메라를 이용하여 R/G/B/W 조명으로 펠릿(P)의 색상과 형태, 크기를 획득하여 이색, 이물, 이형상, 흑점의 불량 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 삭제
- 제 3 항에 있어서, 비전 검사 제어부는,
검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하고, 조사 구간의 크기 및 조사 세기를 변경하면서 검사 대상이 되는 펠릿의 촬영이 이루어지도록 하는 다단 조색 제어 조사부와,
다단 조색 제어 조사부의 RGBW 조사에 따른 펠릿 이미지를 촬상하는 반사 이미지 촬상부와,
반사 이미지 촬상부에서 촬상이 이루어진 검사 대상이 되는 펠릿의 이송 위치를 추적하는 촬상 대상체 위치 추적부와,
반사 이미지 촬상부의 촬상 이미지를 분석하여 펠릿을 선별할 수 있도록 양품, 불량품을 판정하는 이미지 분석 및 판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 제 6 항에 있어서, 다단 조색 제어 조사부는,
RED/GREEN/BLUE 광원을 하나의 제어램프로 만들고 PWM 형태를 0~255의 디지털 부호화하여 R/G/B/W를 설정된 구간에서 조사할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 제 6 항에 있어서, 다단 조색 제어 조사부는,
검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하는 펠릿 기준 색상 반영부와,
검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경하는 RGBW 조사 구간 변경부와,
RGBW 조사 구간별 불량값을 누적하여 최종 불량값을 출력하는 누적 불량값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 제 1 항에 있어서, 펠릿 불량 검사 장치의 선별기(sorter)는,
다수의 펠릿을 공급하는 펠릿공급부와,
상기 펠릿공급부에서 공급되는 펠릿을 후방에서 전방으로 이송하는 제1펠릿이송부와,
상기 제1펠릿이송부의 전단부에 배치되어 제1펠릿이송부를 통해 이송되는 펠릿을 하측으로 이송하는 펠릿전달부와,
상기 제1펠릿이송부의 하측에 배치되어 펠릿전달부를 통해 하측으로 이송된 펠릿을 전달받으면서 180°로 뒤집어 전방에서 후방으로 이송하는 제2펠릿이송부와,
상기 제1펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제1면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제1비전검사부와,
상기 제1비전검사부의 전방에 배치되어 제1비전검사부에 의해 불량으로 판정된 펠릿을 흡입하여 제1펠릿이송부 상에서 분리하는 제1디스펜싱부와,
상기 제2펠릿이송부의 상측에 배치되어 펠릿의 제2면을 촬영하여 불량 여부를 검사하는 제2비전검사부와,
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 언로딩부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템. - 선별기에 펠릿(P)이 투입되면, 분배하여 제1이송플레이트의 레인에 수용되어 후방에서 전방으로 소정의 속도로 이송되도록 하는 단계;
RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면)을 촬영하는 단계;
촬상 대상체 위치 추적을 하면서 이미지 분석 및 판정을 하여 불량으로 판정된 펠릿(P)을 배출하는 단계;
제1면(상부면) 검사가 완료된 펠릿(P)을 제2이송플레이트의 레인으로 전달하여 제2면(하부면)이 위로 올라오도록 반전시키는 단계;
RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제2면(하부면)을 촬영하는 단계;
촬상 대상체 위치 추적을 하면서 이미지 분석 및 판정을 하여 불량으로 판정된 펠릿(P)을 배출하는 단계;를 포함하고,
검사 대상이 되는 새로운 펠릿의 검사 시작전에 펠릿 검사 장치를 셋업할시 RGBW를 모두 이용하여 특정 개수의 양품, 특정 개수의 불량품을 장치로 공급하여 수율이 100%가 되는 검사 과정을 설정 횟수만큼 반복하여 최적화된 조색 조건 및 분류 기준을 찾아 실제 펠릿 검사시에 반영되도록 하고,
RGBW 조사 구간을 변경하면서 레인을 따라 이송되는 펠릿의 제1면(상부면) 및 제2면(하부면)을 촬영하는 단계에서 검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보 및 불량 검출 결과의 편차를 기준으로 R 조사 구간의 크기, G 조사 구간의 크기, B 조사 구간의 크기, W 조사 구간의 크기를 적응적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법. - 제 10 항에 있어서, RGBW 조사 구간을 변경하면서 펠릿을 촬영하는 단계에서,
검사 대상이 되는 펠릿의 고유 색상 정보를 기준으로 RGBW 조사 구간의 크기 설정 및 조사 세기가 조정될 수 있도록 기준 색상을 반영하는 것을 특징으로 하는 다단조색 제어를 이용하는 펠릿 불량 검사 시스템의 제어 방법. - 삭제
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