KR102439143B1 - 컬러바를 이용한 인쇄물의 불량 검지 방법 및 이를 이용하는 스마트 팩토리 시스템 - Google Patents

컬러바를 이용한 인쇄물의 불량 검지 방법 및 이를 이용하는 스마트 팩토리 시스템 Download PDF

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Abstract

인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 스시템은 인쇄단계, 잉크불량감지단계, 기구불량감지단계, 마킹단계, 불량표시단계, 작동정지단계, 기구점검단계 및 불량제거단계를 포함할 수 있다. 상기 기구점검단계는 초음파센서를 이용하여 롤러의 프로파일을 측정하여 상기 롤러의 불량여부를 점검하는 롤러점검단계 및
온도센서를 이용하여 건조부의 온도를 측정하여 상기 건조부의 불량여부를 점검하는 건조점검단계를 포함하며, 상기 불량제거단계는 상기 롤러점검단계에서 상기 롤러의 불량이 확인되는 경우 상기 롤러의 위치를 조정하는 롤러조정단계 및 상기 건조점검단계에서 상기 건조부의 불량이 확인되는 경우 상기 건조부의 온도를 조절하는 건조조정단계를 포함할 수 있다. 이로써, 인쇄물 불량판단의 정확성이 향상되고, 자동으로 인쇄물 불량을 제거할 수 있다.

Description

컬러바를 이용한 인쇄물의 불량 검지 방법 및 이를 이용하는 스마트 팩토리 시스템 {A method for detecting defects in printed matter using color bars and a smart factory system using the same}
본 발명은 컬러바를 이용한 인쇄물의 불량 검지 방법 및 이를 이용하는 스마트 팩토리 시스템에 관한 것이다.
최근 사회는 현수막, 광고 전단지, 잡지, 책, 신문 및 포장 박스 등 다양한 종류의 인쇄물이 일상생활에 사용되고 있다. 다양한 인쇄 방식이 있으나, 옵셋 인쇄(offset printing)는 신속성, 경제성 및 편리성 등 다양한 장점들로 인해 각광받고 있는 인쇄 방식중의 하나이다.
옵셋 인쇄는 인쇄판과 도포부를 사용해서　피인쇄물에 인쇄하는 인쇄법으로 금속 인쇄판에 칠해진　잉크가 도포부를 통해서 피인쇄물에 묻게하는 방식을 사용한다.　단행본,　달력,　잡지　등 대량인쇄 또는 컬러인쇄가 필요한 분야에 널리 사용되고 있다.
기름과　물이 서로 섞이지 않는 점을 이용한　석판 인쇄　방식을 응용한 인쇄 방식이다. 금속으로 된 인쇄판을 감광하면 성질이 변화하는 도료를 칠하고 인쇄될 화면을 감광시킨다. 감광된 인쇄판은 잉크가 묻어야 하는 곳은 물을 밀어내고 잉크가 묻지 말아야 하는 곳은 물을 머금는 성질을 띈다.
이러한 인쇄판을 롤러에 감고 물을 축이고 잉크를 바르면 물에 젖은 층에는 잉크가 묻지 않는다. 롤러에 감긴 잉크 묻은 인쇄판이 회전하면서 깨끗한 도포부에 잉크를 묻히고 잉크가 묻은 도포부 사이로 피인쇄물이 통과하면서 피인쇄물에 잉크가 묻어 인쇄된다.
offset이라는 말은 인쇄판이 직접 피인쇄물에 닿지 않기 때문에 붙어진 이름이다. 인쇄판은 특수 도료가 칠해진 얇은 금속판으로 거친 피인쇄물에 직접 닿게 되면 특수 도료가 쉽게 벗겨진다.
인쇄판이 직접 피인쇄물에 닿지 않고 중간에 부드럽고 매끄러운 도포부에 잉크를 전달하기 때문에 인쇄판의 손상이 적어지고 따라서 더 많이 인쇄할 수 있으며 도포부를 이용해 잉크를 전달함으로써 거친 피인쇄물도 도포부의 고무의 탄성으로 더 좋은 인쇄 품질을 얻을 수 있다.
한편, 옵셋 인쇄장치는 피인쇄물을 이송장치에 의해 직접 이송시키거나 벨트 위에 피인쇄물을 점착시켜 고정시킨 상태에서 벨트를 이송하여 인쇄하는 방식을 취하고 있는데, 피인쇄물의 흐름을 기준으로 투입부, 배출부, 건조부 및 도포부를 포함하는 인쇄부를 포함할 수 있다.
인쇄 기술의 발전에 따라, 인쇄의 불량유형도 증대되고 있다. 인쇄의 불량유형으로는 크게 잉크자체에 불량이 있는 잉크불량과 인쇄장치 내의 기구에 불량이 있는 기구불량을 들 수 있다.
효율적인 인쇄 및 사용자에게 퀄리티 높은 인쇄물을 제공하기 위해 유형별 효율적인 불량검출과 신뢰성 높은 불량검사가 필요하며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
또한, 공정속도 향상을 위해 사람의 수작업에 의존했던 작업방식에 벗어나 자동화 인쇄 방식이 도입되고 있다. 나아가, 자동화 인쇄 방식에서 AI 또는 컴퓨터 프로그램을 이용한 스마트 팩토리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 실시예들은 컬러바를 이용하여 정확성이 향상된 잉크 불량 감지 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 인쇄물의 메인부를 이용하여 정확성이 향상된 기구 불량감지 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 잉크 불량감지 방법과 기구 불량감지 방법을 이용하여 자동으로 불량을 표시하고 제거할 수 있으며 스스로 학습이 가능한 스마트 팩토리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 정확성이 향상되고 자동화된 잉크불량감지단계와 기구불량감지단계를 포함하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템을 제공할 수 있다.
구체적으로, 피인쇄물이 인쇄부를 통해 메인부와 컬러바를 포함하는 인쇄물로 인쇄되는 인쇄단계, 상기 컬러바를 스캐닝하여 상기 인쇄물의 잉크 불량여부를 감지하는 잉크불량감지단계, 상기 메인부를 스캐닝하여 상기 인쇄부의 불량여부를 감지하는 기구불량감지단계, 상기 인쇄물 중 불량이 발생되는 인쇄물에 마킹을하는 마킹단계, 상기 잉크불량감지단계 또는 상기 기구불량감지단계에서 불량이 감지되는 경우 표시부에 불량을 표시하는 불량표시단계, 상기 인쇄물의 잉크 불량 또는 상기 인쇄부의 불량이 소정시간 지속되어 발생되는 경우 상기 인쇄부의 작동을 정지하는 작동정지단계, 상기 불량표시단계에서 상기 기구불량감지단계의 불량으로 상기 표시부에 불량이 표시되는 경우 상기 인쇄부를 점검하는 기구점검단계 및 상기 기구점검단계에서 확인된 불량을 제거하기 위해 상기 인쇄부를 제어하는 불량제거단계를 포함할 수 있다.
상기 기구점검단계는 초음파센서를 이용하여 롤러의 프로파일을 측정하여 상기 롤러의 불량여부를 점검하는 롤러점검단계 및 온도센서를 이용하여 건조부의 온도를 측정하여 상기 건조부의 불량여부를 점검하는 건조점검단계를 포함할 수 있다.
상기 불량제거단계는 상기 롤러점검단계에서 상기 롤러의 불량이 확인되는 경우 상기 롤러의 위치를 조정하는 롤러조정단계 및 상기 건조점검단계에서 상기 건조부의 불량이 확인되는 경우 상기 건조부의 온도를 조절하는 건조조정단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 잉크불량감지단계의 결과를 바탕으로 상기 인쇄물의 잉크불량 여부를 확정하는 잉크불량확정단계를 더 포함하며, 상기 잉크불량감지단계는 광을 상기 컬러바에 조사하여 투과된 투과광을 통하여 불량을 감지하는 투과광불량감지단계, 광을 상기 컬러바에 조사하여 반사된 반사광을 통하여 불량을 감지하는 반사광불량감지단계 및 상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계 중 어느 하나만 불량으로 판단되면 상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계를 재진행하는 잉크불량판단단계를 포함할 수 있다.
상기 잉크불량확정단계는 상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 상기 잉크불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정할 수 있다.
또한, 상기 기구불량감지단계의 결과를 바탕으로 상기 인쇄부의 불량 여부를 확정하는 기구불량확정단계를 더 포함하며, 상기 기구불량감지단계는 상기 메인부에서 선택된 컬러패턴과 기 설정된 컬러패턴을 비교하여 상기 인쇄부의 불량을 감지하는 패턴불량감지단계, 비전센서로 촬영된 상기 메인부의 이미지와 기 설정된 이미지를 비교하여 상기 인쇄부의 불량을 감지하는 이미지불량감지단계 및 상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계 중 어느 하나만 불량으로 감지되는 경우 상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계를 재진행하는 기구불량판단단계를 포함할 수 있다.
상기 기구불량확정단계는 상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 상기 기구불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정할 수 있다.
또한, 상기 기구점검단계는 위치센서를 이용하여 안내부의 위치를 측정하여 상기 안내부의 불량여부를 점검하는 투입점검단계를 더 포함하며, 상기 불량제거단계는 상기 투입점검단계에서 상기 안내부의 불량이 확인되는 경우 상기 안내부의 위치를 조정하는 투입조정단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기구불량감지단계는 거리센서로 상기 메인부의 단부와 상기 컬러바의 단부 사이의 거리를 측정하여 상기 인쇄부의 불량을 감지하는 거리불량감지단계를 더 포함하며, 상기 기구불량판단단계는 상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계 중 하나 또는 둘만 불량으로 감지되는 경우 상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계를 재진행할 수 있다.
상기 기구불량확정단계는 상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 상기 기구불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정할 수 있다.
또한, 상기 기구점검단계는 공초점센서를 이용하여 이동부에서 상기 안내부로 투입되는 피인쇄물의 속도를 측정하여 상기 이동부의 불량여부를 점검하는 이동점검단계를 더 포함하며, 상기 불량제거단계는 상기 이동점검단계에서 상기 이동부의 불량이 확인되는 경우 상기 이동부의 속도를 조정하는 이동조정단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마킹단계는 상기 인쇄물의 잉크가 불량인 경우에 상기 컬러바의 하단 제1위치에 마킹을 하는 잉크불량마킹단계 및 상기 인쇄부가 불량인 경우에 상기 컬러바의 하단 제2위치에 마킹을 하는 기구불량마킹단계를 포함하며, 상기 제1위치는 상기 제2위치와 소정간격 이상 이격될 수 있다.
또한, 상기 마킹단계는 상기 인쇄물과 나란하게 구비되는 마킹본체부가 상기 인쇄물의 상측에 배치되고, 상기 마킹본체부에서 하측으로 연장되는 마킹가림부가 상기 컬러바와 상기 메인부를 가리며, 상기 컬러바의 하측에 배치되는 상기 마킹본체부에 관통 형성되는 마킹관통부를 통해 마킹진행부가 상기 컬러바의 하단에 마킹을 할 수 있다.
또한, 상기 인쇄물의 잉크가 불량이거나 상기 인쇄부가 불량인 경우에 불량 이벤트를 기록하는 이벤트기록단계, 상기 이벤트기록단계에서 수집된 정보를 학습하여 불량유형을 학습하는 불량학습단계 및 상기 마킹단계에서 마킹된 인쇄물을 외부로 배출하는 불량배출단계 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 건조부는 중앙에 배치되며 IR램프로 구비되는 램프부 및 상기 램프부를 둘러싸도록 구비되며, 온풍을 공급하는 온풍부를 포함하며, 상기 건조조정단계는 상기 램프부와 상기 온풍부를 이용하여 상기 건조부의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 건조부는 상기 온풍부의 외곽에 배치되며, 상기 건조부의 외부로 습기를 방출하는 습도부를 더 포함하며, 상기 건조점검단계는 온도센서를 이용하여 상기 건조부의 온도를 측정하고, 습도센서를 이용하여 상기 건조부의 습도를 측정하여 상기 건조부의 불량여부를 점검하고, 상기 건조조정단계는 상기 건조점검단계에서 상기 건조부의 불량이 확인되는 경우 상기 건조부의 온도와 상기 건조부의 습도를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 컬러바를 이용하여 정확성이 향상된 잉크 불량 감지 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 인쇄물의 메인부를 이용하여 정확성이 향상된 기구 불량감지 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 잉크 불량감지 방법과 기구 불량감지 방법을 이용하여 자동으로 불량을 표시하고 제거할 수 있으며 스스로 학습이 가능한 스마트 팩토리 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크불량감지 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기구불량감지 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기구점검단계의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량제거단계의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크불량감지단계의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기구불량감지단계의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기구불량감지단계의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹단계의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄 공정을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 인쇄장치는 인쇄부(1), 불량감지부(3), 마킹부(4), 배출부(5), 표시부(6) 및 제어부(P)를 포함할 수 있다. 인쇄부(1)는 피인쇄물이 투입되어 인쇄물로 인쇄할 수 있다.
구체적으로, 인쇄부(1)는 이동부(11), 투입부(13), 도포부(15) 및 건조부(17)를 포함할 수 있다. 이동부(11)는 피인쇄물이 처음 안착되어 배출될 때까지 이동되는 경로를 제공할 수 있다. 예컨대, 이동부(11)는 벨트로 구비되어 피인쇄물이 특정속도로 이동하도록 구비될 수 있다.
또한, 이동부(11)의 상측에는 공초점센서(E6)가 설치되어 피인쇄물의 속도를 측정할 수 있다. 공초점센서(E6)는 이동부(11)를 향하여 배치되고, 이동부(11)의 프로파일 및 두께를 측정할 수 있다. 즉 피인쇄물이 이동부(11) 위에 있을 때와 없을 때의 프로파일 및 두께 차이를 통해 피인쇄물의 이동속도를 측정할 수 있다.
투입부(13)는 롤러(131), 도포부(15) 및 안내부(133)를 포함할 수 있다. 롤러(131)는 피인쇄물이 좌우로 왔다 갔다하는 현상 또는 주름이 잡히지 않고 고르게 벨트 위에 안착되도록 구비될 수 있다.
또한, 롤러(131)는 복수 개 구비되어 더 효율적으로 피인쇄물을 벨트위에 안착시킬 수 있고, 상측 또는 하측에 초음파센서(E1)가 설치되어 롤러(131) 표면의 프로파일을 획득할 수 있다. 즉, 초음파센서(E1)는 초음파가 롤러(131)에 반사된 것을 측정하여 롤러(131) 표면의 프로파일을 측정할 수 있다.
안내부(133)는 피인쇄물을 파지하거나 흡착하여 도포부(15)로 안내할 수 있다. 또한, 안내부(133)는 상측 또는 하측에 위치센서가 설치되어 안내부(133)의 틀어짐이나 상하 기운 정도를 측정할 수 있다.
도포부(15)는 잉크가 저장된 잉크저장장치를 포함할 수 있고, 저장된 잉크를 피인쇄물에 도포하여 실질적인 인쇄를 수행하는 구성일 수 있다. 즉, 도포부(15)는 인쇄물의 메인부(M)에 사용자가 인쇄하고자 하는 대상을 잉크를 통해 형성하고, 잉크불량을 확인하기 위해 메인부(M)와 이격된 위치에 컬러바(C)를 형성한다. 인쇄물에 대한 자세한 사항은 후술하도록 한다.
건조부(17)는 피인쇄물에 도포된 잉크를 건조시킬 수 있다. 즉, 건조부(17)는 인쇄 공정의 전체적인 속도가 증가됨에 따라 잉크가 제대로 건조되지 않아 잉크가 번지거나 상측에 적층되는 피인쇄물을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 건조부(17)는 램프부(171), 온풍부(173) 및 습도부(175)를 포함할 수 있다. 램프부(171)는 중앙에 배치되며 IR램프로 구비될 수 있다. 온풍부(173)는 램프부(171)를 둘러싸도록 구비되며, 온풍을 공급할 수 있다.
건조부(17)는 건조수단으로 다른 방식의 2가지 컨셉을 도입하여 더 효율적으로 피인쇄물에 도포된 잉크를 건조시킬 수 있다. 또한, 건조부(17)는 내부에 온도센서(E2)가 설치되어 건조부(17) 내부의 온도를 측정할 수 있다.
습도부(175)는 건조부(17) 내부에 설치된 습도센서(E7)를 통해 건조부(17) 내부의 습도가 일정 이상되면, 건조부(17) 내부의 습기를 외부로 배출시킬 수 있다. 예컨대, 습도부(175)는 일종의 환풍기형태로 구비되거나 가습기형태로 구비될 수 있다.
불량감지부(3)는 인쇄장치의 불량을 감지할 수 있다. 구체적으로, 불량감지부(3)는 잉크불량감지부(31)와 기구불량감지부(33)를 포함할 수 있다. 잉크불량감지부(31)는 컬러바(C)를 스캐닝하여 잉크의 불량을 검출할 수 있고, 기구불량감지부(33)는 메인부(M)를 스캐닝하여 기구의 불량을 검출할 수 있다.
예컨대, 잉크의 불량이란 잉크 자체의 불량으로 잉크가 오염되거나 생산 불량으로 인해 나타내고자 하는 컬러를 나타내지 못하는 불량을 의미할 수 있고, 기구의 불량이란 기구의 정렬이 틀어지거나 속도 제어가 잘못되는 등 기구에 의한 불량의 발생을 의미할 수 있다.
마킹부(4)는 불량감지부(3)를 통과한 인쇄물에 있어, 불량이 발생되는 인쇄물에 마킹을 할 수 있다. 즉, 마킹부(4)는 인쇄물 중 합격한 인쇄물은 마킹하지 않고 불량이 발생되는 인쇄물에 마킹을 하여 사용자가 불량이 난 인쇄물을 인식할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 마킹부(4)는 마킹의 종류 및 위치 등을 통해 사용자가 불량의 종류도 인식할 수 있는데 도움을 줄 수 있다.
구체적으로, 마킹부(4)는 마킹본체부(41), 마킹가림부(43), 마킹관통부(45) 및 마킹진행부(47)를 포함할 수 있다. 마킹본체부(41)는 외관을 형성하며, 인쇄물과 나란하게 구비될 수 있고, 평평한 형상으로 구비될 수 있다.
마킹가림부(43)는 마킹본체부(41)의 하면에서 인쇄물을 향하여 하측으로 연장되며, 컬러바(C)와 메인부(M)를 가릴 수 있다. 즉, 마킹가림부(43)는 컬러바(C)의 하측에 배치되어 인쇄물의 컬러바(C)와 메인부(M)를 함께 분리할 수 있다.
마킹관통부(45)는 마킹본체부(41)를 관통하여 형성될 수 있으며, 마킹가림부(43)의 하측에 배치될 수 있다. 즉, 마킹관통부(45)는 컬러바(C)의 하측에 형성될 수 있다. 마킹진행부(47)는 마킹관통부(45)를 통해 컬러바(C)의 하단에 마킹을 진행할 수 있다.
다시 말하자면, 마킹진행부(47)가 마킹관통부(45)를 통해 컬러바(C)의 하단에 마킹을 진행할 때, 마킹가림부(43)에 의해 컬러바(C)와 메인부(M)에 마킹이 번지거나 컬러바(C)와 메인부(M)가 마킹에 오염되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 불량 인쇄물에서 어떠한 불량이 있는지 정확히 판단할 수 있다.
배출부(5)는 마킹부(4)에 의해 마킹된 불량 인쇄물을 외부로 배출시킬 수 있다. 즉, 불량 인쇄물이 합격 인쇄물과 함께 섞이는 경우 사용자에게 공급될 수 있어 이러한 위험을 미연에 방지하고자 함이다.
배출부(5)는 합격 인쇄물과 불량 인쇄물이 진행되는 2개의 경로로 구비되거나, 불량 인쇄물을 별도로 파지하여 배출하는 등의 다양한 방식으로 구비될 수 있다.
표시부(6)는 사용자가 인쇄공정을 확인할 수 있도록 모니터 등에 작업현황을 표시할 수 있다. 구체적으로, 표시부(6)는 잉크불량, 롤러불량, 건조불량, 투입불량 및 이동불량 등을 표시할 수 있고, 일상적인 제조공정에서 사용되는 여러 점검사항들이 표시될 수 있다.
제어부(P)는 이동부(11), 투입부(13), 도포부(15), 건조부(17), 불량감지부(3), 마킹부(4), 배출부(5) 및 표시부(6)를 포함한 인쇄장치의 모든 구성들을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크불량감지 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3(a)는 투과광에 의한 잉크불량감지 방법을 나타낸 것이고, 도 3(b)는 잉크불량을감지하는 원리는 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크불량감지부(31)는 광원조사부(311), 이미지검출부(313) 및 이미지연산부(315)를 포함할 수 있다. 광원조사부(311)는 컬러바(C)의 하측에 구비되어 컬러바(C)에 광을 조사할 수 있다.
이미지검출부(313)는 컬러바(C)의 상측에 구비되어 컬러바(C)를 투과한 투과광의 세기를 검출할 수 있고, 이미지연산부(315)는 검출된 투과광의 세기를 픽셀별로 이미지 처리하여 투과광의 세기에 따른 적색, 녹색 및 청색의 비율을 각각 계산할 수 있고, 이를 기 설정된 비율과 비교하여 불량을 판별할 수 있다. 기 설정된 비율이란 정상적으로 인쇄된 컬러바(C)의 비율을 의미할 수 있다.
도 3(b)와 같이, 컬러바(C)의 픽셀별 비율을 계산할 수 있고, 이를 정상적으로 인쇄된 컬러바(C)의 픽셀별 비율과 비교하여 잉크의 불량여부를 감지할 수 있다.
또한, 잉크불량감지부(31)는 광분할부(317) 및 광세기점검부(319)를 더 포함할 수 있다. 광분할부(317)는 광원조사부(311)로부터 조사된 일부의 광을 분리하여 나머지 광을 컬러바(C)에 조사되도록 할 수 있으며, 광세기점검부(319)는 광분할부(317)에서 분리된 일부의 광의 세기를 점검할 수 있다.
즉, 잉크불량감지부(31)는 광분할부(317)를 통해 광을 선택적으로 분리하여 조사할 수 있고, 광세기점검부(319)를 통해 적절한 광의 세기가 조사되고 있는지 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기구불량감지 방법을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4는 컬러패턴을 통해 인쇄부의 불량감지, 이미지를 비교하여 인쇄부의 불량감지 및 메인부와 컬러바의 거리를 통해 인쇄부의 불량감지를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기구불량감지부(33)는 패턴불량감지부(331), 이미지불량감지부(333) 및 속도불량감지부(335)를 포함할 수 있다. 패턴불량감지부(331)는 메인부(M)를 스캐닝하여 메인부(M)의 컬러패턴을 획들 할 수 있다.
메인부(M)의 컬러패턴의 획득은 상술한 투과광을 이용한 방식이나 반사광을 이용한 방식 등을 이용할 수 있다. 획득한 메인부(M)의 컬러패턴을 기 설정된 컬러패턴과 비교하여 불량을 감지할 수 있다. 기 설정된 컬러패턴이란 정상적으로 인쇄된 메인부(M)의 컬러패턴을 의미할 수 있다.
메인부(M)의 컬러패턴과 기 설정된 컬러패턴이 일치하지 않는다면, 건조부(17)의 건조가 제대로 이루어 지지 않아 잉크가 번지는 등의 문제가 발생된 것으로 판단될 수 있다.
이미지불량감지부(333)는 비전센서(E3)로 촬영된 메인부(M)의 이미지와 기 설정된 메인부(M) 이미지를 비교하여 불량을 감지할 수 있다. 즉, 비전센서(E3) 촬영된 메인부(M)의 이미지의 외관 형상등을 얻을 수 있고, 이를 정상적으로 인쇄되어 촬영된 메인부(M)의 이미지의 외관 형상등과 비교하여 불량을 감지할 수 있다.
메인부(M)의 이미지의 외관과 기 설정된 메인부(M)의 이미지의 외관이 일치하지 않는다면, 안내부(133)의 정렬이 틀어져 피인쇄물이 정확히 삽입되지 않아 불량이 발생된 것으로 판단될 수 있다.
속도불량감지부(335)는 거리센서(E5)를 이용하여 메인부(M)의 하단부와 컬러바(C)의 상단부 사이의 거리를 측정할 수 있고, 기 설정된 거리와 다른 경우 불량을 감지할 수 있다. 기 설정된 거리란 정상적으로 인쇄된 인쇄물의 메인부(M)의 하단부와 컬러바(C)의 상단부 사이의 거리를 의미할 수 있다.
즉, 메인부(M)의 하단부와 컬러바(C)의 상단부 사이의 거리가 기 설정된 거리보다 짧다면 이동부(11)의 투입속도가 빠른 것으로 판단할 수 있고, 메인부(M)의 하단부와 컬러바(C)의 상단부 사이의 거리가 기 설정된 거리보다 길다면 이동부(11)의 투입속도가 느린 것으로 판단할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템의 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템은 인쇄단계(S1), 잉크불량감지단계(S2), 기구불량감지단계(S3), 마킹단계(S4), 불량표시단계(S51), 작동정지단계(S8), 기구점검단계(S6) 및 불량제거단계(S7)를 포함할 수 있다.
인쇄단계(S1)는 피인쇄물이 인쇄부(1)를 통해 메인부(M)와 컬러바(C)를 포함하는 인쇄물로 인쇄될 수 있다. 구체적으로, 피인쇄물이 이동부(11)를 통해 이동하면서 투입부(13)의 롤러(131)와 안내부(133)를 통과하여 도포부(15)에서 잉크가 도포되어 메인부(M)와 컬러바(C)가 새겨지며, 건조부(17)에서 잉크가 건조되어 인쇄물이 될 수 있다.
잉크불량감지단계(S2)는 컬러바(C)를 스캐팅하여 인쇄물의 잉크 불량여부를 감지할 수 있다. 구체적으로, 잉크불량감지단계(S2)는 잉크불량감지부(31)에 의해 잉크 자체의 불량여부를 감지할 수 있다.
기구불량감지단계(S3)는 메인부(M)를 스캐닝하여 인쇄부(1)의 불량여부를 감지할 수 있다. 구체적으로, 기구불량감지단계(S3)는 기구불량감지부(33)에 의해 인쇄부(1)의 롤러(131), 안내부(133), 이동부(11), 건조부(17) 등의 불량여부를 감지할 수 있다.
마킹단계(S4)는 인쇄물 중 불량이 발생되는 인쇄물에 불량을 확인하기 위한 마킹을 할 수 있다. 구체적으로, 마킹단계(S4)는 마킹부(4)를 통해 인쇄물에 마킹을 진행할 수 있다.
불량표시단계(S51)는 잉크불량감지단계(S2) 또는 기구불량감지단계(S3)에서 불량이 감지되는 경우 표시부(6)에 불량을 표시할 수 있다. 구체적으로, 불량표시단계(S51)는 표시부(6)에 잉크불량, 롤러불량, 건조불량, 투입불량 및 이동불량 등이 발생되는 불량에 대응하여 점등되거나 표시될 수 있다.
작동정지단계(S8)는 인쇄물의 잉크불량 또는 인쇄부의 불량이 소정시간 지속되어 발생되는 경우 인쇄부의 작동을 정지할 수 있다. 즉, 작동정지단계(S8)는 잉크불량감지단계(S2)에서 잉크 자체의 불량이 지속되거나 기구불량감지단계(S3)에서 기구들의 불량이 지속되면 인쇄장치의 작동을 정지할 수 있다.
다시 말하자면, 작동정지단계(S8)는 기구나 잉크의 일시적인 불안정으로 불량이 발생되는 경우에는 불량 인쇄물을 배출하고 정상작동을 진행하나, 불량이 계속되는 경우에는 사용자가 불량을 해결하고 불필요한 잉크나 피인쇄물의 낭비를 방지하기 위해 인쇄장치의 작동을 정지할 수 있다.
또한, 작동정지단계(S8)에서 인쇄장치의 작동을 정지하는 경우 표시부(6)에 인쇄장치 점검이 필요하거나 긴급상황임을 알리는 점등이나 표시가 될 수 있다. 나아가, 음성을 통해서도 인쇄장치에 문제가 있음을 알릴 수 있다.
기구점검단계(S6)는 불량표시단계(S51)에서 기구불량감지단계(S3)의 불량으로 표시부(6)에 불량이 표시되는 경우 인쇄부(1)를 점검할 수 있다. 구체적으로, 기구점검단계(S6)는 이동부(11), 투입부(13), 도포부(15) 및 건조부(17)의 점검을 수행하여 어떤 기구에 문제가 있는지 확인할 수 있다.
즉, 기구점검단계(S6)는 인쇄부(1)에 불량이 발생되는 경우 사용자가 이동부(11), 투입부(13), 도포부(15) 및 건조부(17)를 개별적으로 점검할 필요 없이 자동으로 어떤 기구에 문제가 생겼는지 확인할 수 있어 사용자의 편의성이 증대될 수 있으며, 점검에 따른 불필요한 시간낭비를 감소시킬 수 있다.
불량제거단계(S7)는 기구점검단계(S6)에서 확인된 불량을 제거하기 위해 인쇄부(1)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 불량제거단계(S7)는 기구점검단계(S6)에서 확인된 특정 기구의 불량을 제거하기 위해 특정 기구를 제어할 수 있다.
예컨대, 기구점검단계(S6)에서 이동부(11), 투입부(13) 및 도포부(15) 및 건조부(17) 중 하나 이상의 불량이 확인될 수 있고, 불량제거단계(S7)는 기구점검단계(S6)에서 확인된 하나 이상의 불량을 해당 기구를 제어하여 제거할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기구점검단계의 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기구점검단계(S6)는 롤러점검단계(S61), 건조점검단계(S63), 투입점검단계(S65) 및 이동점검단계(S67)를 포함할 수 있다.
롤러점검단계(S61)는 초음파센서(E1)를 이용하여 롤러(131)의 프로파일을 측정하여 롤러(131)의 불량여부를 점검할 수 있다. 즉, 롤러점검단계(S61)는 롤러(131)의 표면에 초음파를 보내고 반사되는 값을 측정하여 롤러(131) 표면의 프로파일을 구할 수 있고, 롤러(131) 표면의 프로파일을 통해 롤러(131)의 기울어진 정도나 틀어진 정도를 판단하여 롤러(131)의 불량여부를 점검할 수 있다.
구체적으로, 롤러점검단계(S61)는 롤러(131) 표면의 프로파일과 기 설정된 롤러(131) 표면의 프로파일을 비교할 수 있다. 롤러점검단계(S61)는 롤러(131) 표면의 프로파일과 기 설정된 롤러(131) 표면의 프로파일의 불일치가 5% 초과인지 점검할 수 있다.
다만, 5%의 기준은 롤러(131)가 기울어지거나 틀어져 피인쇄물이 정상적으로 투입되지 않아 불량이 발생되는 실험적 결과값에 따라 변경될 수 있고, 기 설정된 롤러(131) 표면의 프로파일이란 정상상태의 롤러(131)의 프로파일일 수 있다.
건조점검단계(S63)는 온도센서(E2)를 이용하여 건조부(17)의 온도를 측정하여 건조부(17)의 불량여부를 점검할 수 있다. 즉, 건조점검단계(S63)는 건조부(17)의 온도가 소정범위 내로 유지되는지 여부를 확인할 수 있다.
온도의 소정범위란 40도 내지 60도를 의미할 수 있다. 40도 보다 온도가 작다면, 건조부(17)를 통과하는 피인쇄물의 잉크가 효율적으로 건조될 수 없고, 60도 보다 온도가 높다면, 건조부(17)를 통과하는 피인쇄물의 잉크가 과도하게 건조되거나 피인쇄물 자체에 파손이 발생될 수 있다.
또한, 건조점검단계(S63)는 습도센서(E7)를 이용하여 건조부(17)의 습도를 측정하여 건조부(17)의 불량여부를 점검할 수 있다. 즉, 건조점검단계(S63) 건조부(17) 내부의 온도뿐만 아니라 습도를 측정하여 건조부(17)의 불량여부를 점검할 수 있다.
구체적으로, 건조점검단계(S63)는 습도가 소정범위 내로 유지되는지 여부를 확인할 수 있다. 습도의 소정범위란 40% 내지 60%를 의미할 수 있다. 40%보다 습도가 낮다면, 건조부(17)를 통과하는 피인쇄물의 잉크가 과도하게 건조되거나 피인쇄물 자체에 파손이 발생될 수 있고, 60%보다 습도가 높다면, 건조부(17)를 통과하는 피인쇄물의 잉크가 효율적으로 건조될 수 없다.
건조점검단계(S63)는 온도와 습도중 하나의 요소만을 고려하여 불량을 점검할 수도 있고, 두가지 요소를 모두 고려하여 건조부(17)의 불량을 점검하여 불량감지의 정확성을 더 높힐 수 있다. 건조점검단계(S63)의 고려요소는 피인쇄물의 종류, 잉크의 종류, 건조부(17)를 통과하는 피인쇄물의 속도 등을 고려하여 결정될 수 있다.
투입점검단계(S65)는 위치센서(E4)를 이용하여 안내부(133)의 위치를 측정하여 안내부(133)의 불량여부를 점검할 수 있다. 즉, 투입점검단계(S65)는 안내부(133)의 상하 기운 정도, 좌우 틀어진 정도를 측정하여 기 설정된 상하 기운정도와 기 설정된 좌우 틀어진 정도와 비교하고, 안내부(133)의 불량여부를 점검할 수 있다.
이동점검단계(S67)는 공초점센서를 이용하여 이동부(11)에서 안내부(133)로 투입되는 피인쇄물의 속도를 측정하여 이동부(11)의 불량여부를 점검할 수 있다. 즉, 이동점검단계(S67)는 공초점센서(E6)가 이동부(11)의 프로파일 및 두께를 측정할 수 있고, 피인쇄물이 이동부(11) 위에 있을 때와 없을 때의 프로파일 및 두께 차이를 통해 피인쇄물의 이동속도를 측정할 수 있다.
이동부(11) 위에 피인쇄물이 존재한다면, 프로파일 및 두께가 두껍게 측정되고 피인쇄물이 존재하지 않는다면, 프로파일 및 두께가 얇게 측정될 수 있기 때문이다.
이동점검단계(S67)는 측정된 이동속도와 기 설정된 이동속도의 소정범위 내인지 점검할 수 있다. 구체적으로, 이동점검단계(S67)는 측정된 이동속도가 기 설정된 이동속도의 98% 내지 102% 범위 내인지 점검할 수 있다. 측정된 이동속도가 기 설정된 이동속도의 98% 미만이거나 102% 초과라면 인쇄물의 메인부(M) 또는 컬러바(C)의 위치가 정확하게 인쇄되지 못할 수 있기 때문이다.
보다 구체적으로, 이동점검단계(S67)는 피인쇄물 3장씩 통과할 때마다 프로파일 및 두께를 비교하여 속도를 점검할 수 있다. 피인쇄물의 1장당 이동속도는 빠르기 때문에 3장씩 통과할 때마다 프로파일 및 두께를 비교하여 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기구점검단계(S6)는 도포점검단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도포점검단계는 위치센서(미도시)를 통해 도포부(15)의 위치를 통해 도포부(15)의 불량을 점검할 수 있다. 즉, 도포점검단계는 도포부(15)의 상하 기울어짐 및 좌우 틀어짐을 측정하여, 도포부(15)의 불량을 점검할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불량제거단계의 순서도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 불량제거단계(S7)는 롤러조정단계(S71), 건조조정단계(S73), 투입조정단계(S75) 및 이동조정단계(S77)를 포함할 수 있다.
롤러조정단계(S71)는 롤러점검단계(S61)에서 롤러(131)의 불량이 확인되는 경우 롤러(131)의 위치를 조정할 수 있다. 즉, 롤러조정단계(S71)는 롤러(131)가 상하측으로 기울어져 있다면 상하측으로 조정하며, 좌우측으로 틀어져 있다면 좌우측으로 조정할 수 있다.
또한, 롤러조정단계(S71)는 롤러(131)의 위치 조정 후에 초음파센서(E1)를 통해 다시 롤러(131) 표면의 프로파일을 구하여 기 설정된 프로파일과 비교하여 정상적으로 위치가 조절되었는지 확인할 수 있다.
건조조정단계(S73)는 건조점검단계(S63)에서 건조부(17)의 불량이 확인되는 경우 건조부(17)의 온도를 조절할 수 있다. 즉, 건조조정단계(S73)는 건조부(17)의 온도가 소정범위보다 낮다면 건조부(17) 내부의 온도가 증가되도록 건조부(17)를 제어할 수 있고, 건조부(17)의 온도가 소정범위보다 높다면 건조부(17) 내부의 온도가 감소되도록 건조부(17)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 건조조정단계(S73)는 건조부(17) 내부의 온도가 낮다면 1차적으로 램프부(171)를 통해 온도를 증가시킬 수 있고, 램프부(171)를 통해 소정범위 내로 온도가 상승되지 않는 경우 2차적으로 온풍부(173)를 통해 온도를 증가시킬 수 있다.
이는, 온풍부(173)의 바람으로 인해 잉크가 번지는 경우가 발생될 수 있어, 1차적으로 램프부(171)를 통해 건조부(17) 내부의 온도를 조절하고 램프부(171)에 의해 일정이상 건조된 후 온풍부(173)를 사용하여 잉크 번짐을 최소화하기 위함이다.
또한, 건조조정단계(S73)는 램프부(171)가 중앙에 배치되고 온풍부(173)가 램프부(171)를 둘러싸도록 배치하여 온풍이 직접적으로 인쇄물에 접하는 것을 최소화하며 건조부(17) 내부의 온도를 증대시킬 수 있어, 온풍에 의한 잉크 번짐 현상을 최소화할 수 있다.
나아가, 건조조정단계(S73)는 건조점검단계(S63)에서 건조부(17)의 불량이 확인되는 경우 건조부(17)의 습도를 조절할 수 있다. 즉, 건조조정단계(S73)는 건조점검단계(S63)에서 건조부(17) 내부의 습도가 소정범위 초과인 경우 습도부(175)를 통해 건조부(17)의 외부로 습기를 방출할 수 있다. 또한, 건조부(17) 내부의 습도가 소정범위 미만인 경우 습도부(175)를 통해 건조부(17)의 내부로 습기를 유입시킬 수 있다.
투입조정단계(S75)는 안내부(133)의 불량이 확인되는 경우 안내부(133)의 위치를 조정할 수 있다. 즉, 투입조정단계(S75)는 안내부(133)가 상하측으로 기울어져 있다면 상하측으로 조정하며, 좌우측으로 틀어져 있다면 좌우측으로 조정할 수 있다.
또한, 투입조정단계(S75)는 안내부(133)의 위치 조정 후에 위치센서(E4)를 통해 다시 안내부(133)의 위치를 측정하고, 기 설정된 안내부(133)의 위치와 비교하여 정상적으로 위치가 조절되었는지 확인할 수 있다.
이동조정단계(S77)는 이동점검단계(S67)에서 이동부(11)의 불량이 확인되는 경우 이동부(11)의 속도를 조정할 수 있다. 즉, 이동조정단계(S77)는 이동부(11)의 속도가 소정범위를 초과한다면 이동부(11)의 속도를 감소시킬 수 있고, 이동부(11)의 속도가 소정범위 미만이라면 이동부(11)의 속도를 증가시킬 수 있다.
또한, 이동조정단계(S77)는 이동부(11)의 속도 조절 후 공초점센서(E6)를 다시 활용하여 이동부(11)의 속도를 측정하여 기 설정된 이동부(11)의 속도와 비교하여 이동부(11) 속도 조절이 정확히 되었는지 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 불량제거단계(S7)는 도포조정단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도포조정단계는 도포부(15)의 불량이 확인되는 경우 도포부(15)의 위치를 조정할 수 있다. 즉, 도포조정단계는 도포부(15)가 상하측으로 기울어져 있다면 상하측으로 조정하며, 좌우측으로 틀어져 있다면 좌우측으로 조정할 수 있다.
또한, 도포조정단계는 도포부(15)의 위치 조정 후에 위치센서(E4)를 통해 다시 도포부(15)의 위치를 측정하고, 기 설정된 도포부(15)의 위치와 비교하여 정상적으로 위치가 조절되었는지 확인할 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크불량감지단계의 순서도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템은 잉크불량확정단계(S2a)를 더 포함할 수 있으며, 잉크불량감지단계(S2)는 투과광불량감지단계(S21), 반사광불량감지단계(S23) 및 잉크불량판단단계(S25)를 포함할 수 있다. 잉크불량확정단계(S2a)는 잉크불량감지단계(S2)의 결과를 바탕으로 인쇄물의 잉크불량 여부를 확정할 수 있다.
구체적으로, 투과광불량감지단계(S21)는 광을 컬러바(C)에 조사하여 투과된 투과광을 통하여 불량을 감지할 수 있다. 즉, 투과광불량감지단계(S21)는 상술한 잉크불량감지부(31)를 통하여 투과광의 세기에 따른 적색, 녹색 및 청색의 비율을 각각 계산할 수 있고, 이를 기 설정된 비율과 비교하여 불량을 판별할 수 있다.
구체적으로, 투과광불량감지단계(S21)는 잉크불량감지부(31)의 투과불량감지부(31')를 통해 불량을 감지할 수 있다. 투과광을 통한 불량감지에 대해서는 자세히 상술한봐 자세한 설명은 생략한다.
반사광불량감지단계(S23)는 광을 컬러바(C)에 조사하여 반사된 반사광을 통하여 불량을 감지할 수 있다. 구체적으로, 반사광불량감지단계(S23)는 잉크불량감지부(31)의 반사불량감지부(31'')를 통해 불량을 감지할 수 있다. 즉, 반사광불량감지단계(S23)는 투과광을 이용하는 투과광불량감지단계(S21)와 달리 반사광을 이용할 뿐 불량감지의 원리는 동일하게 구비될 수 있다.
잉크불량판단단계(S25)는 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23) 중 어느 하나만 불량으로 판단되면 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23)를 재진행할 수 있다.
즉, 잉크불량판단단계(S25)는 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23) 중 어느 하나만 불량으로 판단되는 경우 불량여부가 확실하지 않을 수 있어, 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23) 중 어느 하나만 불량으로 판단되는 경우 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23)를 재진행 할 수 있다.
잉크불량확정단계(S2a)는 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23) 모두 불량으로 판단된면 불량으로 확정하고, 잉크불량판단단계(S25)가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23) 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정할 수 있다.
즉, 잉크불량확정단계(S2a)는 불량과 합격을 최종적으로 확정하는 단계로서 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23)에서 모두 합격으로 판단되는 경우 합격으로 확정하고, 투과광불량감지단계(S21)와 반사광불량감지단계(S23)에서 모두 불합격으로 판단되는 경우 불합격으로 확정하여 불량여부 판단의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 잉크불량확정단계(S2a)는 잉크불량판단단계(S25)가 지속적으로 반복되는 것을 방지하기 위해, 잉크불량판단단계(S25)가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정할 수 있다.
한편, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기구불량감지단계의 순서도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템은 기구불량확정단계(S3a)를 더 포함할 수 있으며, 기구불량감지단계(S3)는 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 기구불량판단단계(S37)를 포함할 수 있다.
기구불량확정단계(S3a)는 기구불량감지단계(S3)의 결과를 바탕으로 인쇄부(1)의 불량 여부를 확정할 수 있다.
구체적으로, 패턴불량감지단계(S31)는 메인부(M)에서 선택된 컬러패턴과 기 설정된 컬러패턴을 비교하여 인쇄부(1)의 불량을 감지할 수 있다. 즉, 메인부(M)의 일부영역 또는 전체영역에서 컬러패턴을 선택하고, 상술한 투과광을 이용하여 계산된 색 비율을 기 설정된 메인부(M)의 일부영역 또는 전체영역 컬러패턴과 비교하여 불량을 감지할 수 있다.
즉, 패턴불량감지단계(S31)는 잉크불량감지단계(S2)를 통과한 인쇄물의 경우 잉크 자체에 문제가 없는 것으로 판단되었기 ‹š문에 메인부(M)의 컬러패턴의 문제가 생겼다는 것은 건조부(17)의 불량으로 인한 잉크번짐, 도포부(15)의 불량으로 인한 잉크 도포위치불량 및 투입부(13)의 피인쇄물 투입불량 등을 간접적으로 유추할 수 있다.
이미지불량감지단계(S33)는 비전센서(E3)로 촬영된 메인부(M)의 이미지와 기 설정된 이미지를 비교하여 인쇄부(1)의 불량을 감지할 수 있다. 즉, 이미지불량감지단계(S33)는 메인부(M)의 이미지의 전체적인 외관 및 형상을 기 설정된 메인부(M)의 이미지의 전체적인 외관 및 형상과 비교하여 인쇄부(1)의 불량을 감지할 수 있다.
즉, 이미지불량감지단계(S33)는 이미지의 전체적인 외관 및 형상의 불일치를 통해 도포부(15)의 불량으로 인한 잉크 도포위치 불량, 투입부(13)의 피인쇄물 투입불량, 이동부(11)의 이동속도 불량 등을 간접적으로 유추할 수 있다.
기구불량판단단계(S37)는 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33) 중 어느 하나만 불량으로 감지되는 경우 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33)를 재진행 할 수 있다.
즉, 기구불량판단단계(S37)는 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33) 중 어느 하나만 불량으로 판단되는 경우 불량여부가 확실하지 않을 수 있어, 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33) 중 어느 하나만 불량으로 판단되는 경우 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33)를 재진행 할 수 있다.
기구불량확정단계(S3a)는 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33) 모두 불량으로 판단된면 불량으로 확정하고, 기구불량판단단계(S37)가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33) 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정할 수 있다.
즉, 기구불량확정단계(S3a)는 불량과 합격을 최종적으로 확정하는 단계로서 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33)에서 모두 합격으로 판단되는 경우 합격으로 확정하고, 패턴불량감지단계(S31)와 이미지불량감지단계(S33)에서 모두 불합격으로 판단되는 경우 불합격으로 확정하여 불량여부 판단의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기구불량확정단계(S3a)는 기구불량판단단계(S37)가 지속적으로 반복되는 것을 방지하기 위해, 기구불량판단단계(S37)가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정할 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기구불량감지단계의 순서도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기구불량감지단계(S3)는 거리불량감지단계(S35)를 더 포함할 수 있다.
거리불량감지단계(S35)는 거리센서(E5)로 메인부(M)의 단부와 컬러바(C)의 단부 사이의 거리를 측정하여 인쇄부(1)의 불량을 감지할 수 있다. 구체적으로, 거리불량감지단계(S35)는 거리센서(E5)로 메인부(M)의 하단부와 컬러바(C)의 상단부 사이의 거리를 측정하여 인쇄부(1)의 불량을 감지할 수 있다.
즉, 거리불량감지단계(S35)는 메인부(M)와 컬러바(C) 사이의 거리 측정을 통해 도포부(15)의 불량으로 인한 잉크 도포위치 불량, 투입부(13)의 피인쇄물 투입불량, 이동부(11)의 이동속도 불량 등을 간접적으로 유추할 수 있다.
이에 따라, 기구불량판단단계(S37)는 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35) 중 하나 또는 둘만 불량으로 감지되는 경우 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35)를 재진행할 수 있다.
즉, 기구불량판단단계(S37)는 불량 판단의 정확성을 높이기 위해 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35)가 동일한 판단을 하도록 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35)를 재진행할 수 있다.
또한, 기구불량확정단계(S3a)는 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35) 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 기구불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35) 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정할 수 있다.
즉, 기구불량확정단계(S3a)는 불량과 합격을 최종적으로 확정하는 단계로서 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35)에서 모두 합격으로 판단되는 경우 합격으로 확정하고, 패턴불량감지단계(S31), 이미지불량감지단계(S33) 및 거리불량감지단계(S35)에서 모두 불합격으로 판단되는 경우 불합격으로 확정하여 불량여부 판단의 정확성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기구불량확정단계(S3a)는 기구불량판단단계(S37)가 지속적으로 반복되는 것을 방지하기 위해, 기구불량판단단계(S37)가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정할 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹단계의 순서도이다. 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹단계(S4)는 잉크불량마킹단계(S41)와 기구불량마킹단계(S43)를 포함할 수 있다.
잉크불량마킹단계(S41)는 인쇄물의 잉크가 불량인 경우에 컬러바의 하단 제1위치(W1)에 마킹을 할 수 있다. 기구불량마킹단계(S43)는 인쇄부(1)가 불량인 경우에 컬러바(C)의 하단 제2위치(W3)에 마킹을 할 수 있고, 제1위치(W1)와 제2위치는 소정간격 이상 이격될 수 있다. 소정간격은 마킹부(4)가 마킹을 함에 마킹이 겹치거나 오류가 나는 것이 방지될 수 있는 간격일 수 있다.
즉, 잉크불량마킹단계(S41)와 기구불량마킹단계(S43)는 컬러바 하단에 불량의 종류에 따라 다른 위치에 마킹하여 사용자가 배출부(5)를 통해 배출되더라도 용이하게 확인할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
또한, 기구불량마킹단계(S43)는 롤러(131) 불량, 이동부(11) 불량, 안내부(133) 불량, 도포부(15) 불량, 건조부(17) 불량 등 불량의 종류의 따라 마킹되는 제2위치의 위치를 다르게 설정하여 어떤 기구의 불량인지 사용자가 용이하게 인식하도록 할 수 있다.
또한, 잉크불량마킹단계(S41)와 기구불량마킹단계(S43)는 QR코드나 바코드 형태로 인식되어 QR코드인식기나 바코드인식기로 인식하여 해당 불량이 어떤 불량인지 사용자에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자의 숙련도와 관계없이 불량에 대한 정보를 제공할 수 있어 용이하게 어떤 불량이 발생되고 있는지 알 수 있다.
또한, 마킹단계(S4)는 인쇄물과 나란하게 구비되는 마킹본체부(41)가 인쇄물의 상측에 배치되고, 마킹본체부(41)에서 하측으로 연장되는 마킹가림부(43)가 컬러바(C)와 메인부(M)를 가리며, 컬러바(C)의 하측에 배치되는 마킹본체부(41)에 관통형성되는 마킹관통부(45)를 통해 마킹진행부(47)까 컬러바(C)의 하단에 마킹을 할 수 있다. 이에 따라, 마킹단계(S4)는 컬러바(C)의 하단에 마킹을 할시 컬러바(C)나 메인부(M)에 마킹이 번지거나 튀는 것을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 도 5를 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템은 이벤트기록단계(S52), 불량학습단계(S53) 및 불량배출단계(S54)를 더 포함할 수 있다.
이벤트기록단계(S52)는 인쇄물의 잉크가 불량이거나 인쇄부(1)까 불량인 경우에 불량 이벤트를 기록할 수 있다. 이벤트의 기록은 제어부(P)의 메모리에 행할 수 있다.
불량학습단계(S53)는 이벤트기록단계(S52)에서 수집된 정보를 학습하여 불량유형을 학습할 수 있다. 구체적으로, 불량학습단계(S53)는 인공지능(AI)을 활용하여 이벤트기록단계(S52)에서 수집된 정보를 바탕으로 날씨별, 계절별 및 요일별 발생되는 불량유형을 학습하거나 롤러(131)의 교체주기 및 잉크의 교체주기 등을 학습할 수도 있다.
불량배출단계(S54)는 마킹단계(S4)에서 마킹된 인쇄물을 외부로 배출할 수 있다. 즉, 불량배출단계(S54)는 인쇄물 중 불량인 인쇄물을 외부로 배출하여 합격한 인쇄물과 섞이는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한, 불량배출단계(S54)는 잉크불량과 기구불량에 따라 다른 장소에 불량 인쇄물을 배출시켜 사용자가 편리하게 어떠한 불량인지 파악하도록 할 수 있다. 물론, 기구불량의 종류별로 배출하는 것도 가능하다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
S1: 인쇄단계 S2: 잉크불량감지단계
S3: 기구불량감지단계 S4: 마킹단계
S6: 기구점검단계 S7: 불량제거단계
S8: 작동정지단계

Claims (10)

  1. 피인쇄물이 인쇄부를 통해 메인부와 컬러바를 포함하는 인쇄물로 인쇄되는 인쇄단계;
    상기 컬러바를 스캐닝하여 상기 인쇄물의 잉크 불량여부를 감지하는 잉크불량감지단계;
    상기 메인부를 스캐닝하여 상기 인쇄부의 불량여부를 감지하는 기구불량감지단계;
    상기 인쇄물 중 불량이 발생되는 인쇄물에 마킹을하는 마킹단계;
    상기 잉크불량감지단계 또는 상기 기구불량감지단계에서 불량이 감지되는 경우 표시부에 불량을 표시하는 불량표시단계;
    상기 인쇄물의 잉크 불량 또는 상기 인쇄부의 불량이 소정시간 지속되어 발생되는 경우 상기 인쇄부의 작동을 정지하는 작동정지단계;
    상기 불량표시단계에서 상기 기구불량감지단계의 불량으로 상기 표시부에 불량이 표시되는 경우 상기 인쇄부를 점검하는 기구점검단계; 및
    상기 기구점검단계에서 확인된 불량을 제거하기 위해 상기 인쇄부를 제어하는 불량제거단계;를 포함하며,
    상기 기구점검단계는
    초음파센서를 이용하여 롤러의 프로파일을 측정하여 상기 롤러의 불량여부를 점검하는 롤러점검단계; 및
    온도센서를 이용하여 건조부의 온도를 측정하여 상기 건조부의 불량여부를 점검하는 건조점검단계;를 포함하며,
    상기 불량제거단계는
    상기 롤러점검단계에서 상기 롤러의 불량이 확인되는 경우 상기 롤러의 위치를 조정하는 롤러조정단계; 및
    상기 건조점검단계에서 상기 건조부의 불량이 확인되는 경우 상기 건조부의 온도를 조절하는 건조조정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잉크불량감지단계의 결과를 바탕으로 상기 인쇄물의 잉크불량 여부를 확정하는 잉크불량확정단계;를 더 포함하며,
    상기 잉크불량감지단계는
    광을 상기 컬러바에 조사하여 투과된 투과광을 통하여 불량을 감지하는 투과광불량감지단계;
    광을 상기 컬러바에 조사하여 반사된 반사광을 통하여 불량을 감지하는 반사광불량감지단계; 및
    상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계 중 어느 하나만 불량으로 판단되면 상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계를 재진행하는 잉크불량판단단계;를 포함하며,
    상기 잉크불량확정단계는
    상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 상기 잉크불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 상기 투과광불량감지단계와 상기 반사광불량감지단계 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기구불량감지단계의 결과를 바탕으로 상기 인쇄부의 불량 여부를 확정하는 기구불량확정단계;를 더 포함하며,
    상기 기구불량감지단계는
    상기 메인부에서 선택된 컬러패턴과 기 설정된 컬러패턴을 비교하여 상기 인쇄부의 불량을 감지하는 패턴불량감지단계;
    비전센서로 촬영된 상기 메인부의 이미지와 기 설정된 이미지를 비교하여 상기 인쇄부의 불량을 감지하는 이미지불량감지단계; 및
    상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계 중 어느 하나만 불량으로 감지되는 경우 상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계를 재진행하는 기구불량판단단계;를 포함하며,
    상기 기구불량확정단계는
    상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 상기 기구불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 상기 패턴불량감지단계와 상기 이미지불량감지단계 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기구점검단계는
    위치센서를 이용하여 안내부의 위치를 측정하여 상기 안내부의 불량여부를 점검하는 투입점검단계;를 더 포함하며,
    상기 불량제거단계는
    상기 투입점검단계에서 상기 안내부의 불량이 확인되는 경우 상기 안내부의 위치를 조정하는 투입조정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기구불량감지단계는
    거리센서로 상기 메인부의 단부와 상기 컬러바의 단부 사이의 거리를 측정하여 상기 인쇄부의 불량을 감지하는 거리불량감지단계;를 더 포함하며,
    상기 기구불량판단단계는
    상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계 중 하나 또는 둘만 불량으로 감지되는 경우 상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계를 재진행하고,
    상기 기구불량확정단계는
    상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계 모두 불량으로 판단되면 불량으로 확정하고, 상기 기구불량판단단계가 3회 초과하여 진행되면 불량으로 확정하며, 상기 패턴불량감지단계, 상기 이미지불량감지단계 및 상기 거리불량감지단계 모두 합격으로 판단되면 합격으로 확정하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기구점검단계는
    공초점센서를 이용하여 이동부에서 상기 안내부로 투입되는 피인쇄물의 속도를 측정하여 상기 이동부의 불량여부를 점검하는 이동점검단계;를 더 포함하며,
    상기 불량제거단계는
    상기 이동점검단계에서 상기 이동부의 불량이 확인되는 경우 상기 이동부의 속도를 조정하는 이동조정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마킹단계는
    상기 인쇄물의 잉크가 불량인 경우에 상기 컬러바의 하단 제1위치에 마킹을 하는 잉크불량마킹단계; 및
    상기 인쇄부가 불량인 경우에 상기 컬러바의 하단 제2위치에 마킹을 하는 기구불량마킹단계;를 포함하며,
    상기 제1위치는 상기 제2위치와 소정간격 이상 이격되는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마킹단계는
    상기 인쇄물과 나란하게 구비되는 마킹본체부가 상기 인쇄물의 상측에 배치되고, 상기 마킹본체부에서 하측으로 연장되는 마킹가림부가 상기 컬러바와 상기 메인부를 가리며, 상기 컬러바의 하측에 배치되는 상기 마킹본체부에 관통 형성되는 마킹관통부를 통해 마킹진행부가 상기 컬러바의 하단에 마킹을 하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인쇄물의 잉크가 불량이거나 상기 인쇄부가 불량인 경우에 불량 이벤트를 기록하는 이벤트기록단계;
    상기 이벤트기록단계에서 수집된 정보를 학습하여 불량유형을 학습하는 불량학습단계; 및
    상기 마킹단계에서 마킹된 인쇄물을 외부로 배출하는 불량배출단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 건조부는
    중앙에 배치되며 IR램프로 구비되는 램프부; 및
    상기 램프부를 둘러싸도록 구비되며, 온풍을 공급하는 온풍부;를 포함하며,
    상기 건조조정단계는 상기 램프부와 상기 온풍부를 이용하여 상기 건조부의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 인쇄물 불량감지 스마트 팩토리 시스템.
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