KR102452285B1 - 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치 - Google Patents

통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 제어장치는 제약용 용기의 비전 검사가 될 경우, 하나의 제어장치로서 카메라 모듈과 백라이트 유닛의 동작을 통합적으로 제어함으로써, 비전 검사 동작을 전체적으로 효율성이 있도록 제어한다.
그리고, 이에 더하여 제약용 용기 생산과 관련된 제반설비 등의 운전 동작이 원격감시될 경우, 제반설비 등의 운전을 전술한 특정 IoT 기능과 접목함으로써, 지능화 제약용 용기 원격감시를 하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 기존에 사용된 하드웨어적인 조명콘트롤러를 없애고 그 기능을 PC 프로그램과 콘트롤러 보드가 나누어서 처리하므로 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 한다.
추가적으로, 제약용 용기 생산과 관련된 제반설비 등의 운전 동작이 원격감시될 경우, 제반설비 등의 운전을 전술한 특정 IoT 기능과 접목함으로써, 지능화 제약용 용기 원격감시를 한다.

Description

통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치{Apparatus for controlling united to vision employing bath of drug}
본 명세서에 개시된 내용은 제약용 용기의 비전 검사기 제어장치에 관한 것으로, 액상 약품의 밀봉 수용 용기의 품질을 카메라영상에 의해 검사할 수 있도록 제어하는 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, 제약용 용기에는 앰플과 바이알 등이 있으며, 예를 들어 앰플은 의료 목적의 주사액이나 내복용 물약과 같은 액상의 물질을 수용하는 무색 또는 유색 투명한 유리제의 소형 용기이다.
이러한 앰플은 액체를 충전한 후 상부의 유리를 밀봉하기 때문에 충전된 액체가 유리 이외의 물질과는 접촉하지 않으므로 위생적이고 가열 살균에도 적합하다.
한편, 이러한 제약용 용기를 제작한 후에는 해당 제약용 용기 자체의 무결성에 대한 면밀한 검사 및 판정 과정과 같은 품질 관리가 매우 중요하다.
그런데, 이러한 제약용 용기의 이상 유무를 검사 및 확인함에 있어서, 검사자가 육안으로 확인하는 경우 실시간 검사 및 전수 검사가 불가능하고 검사 속도가 느리며 검사자의 숙련도 및 피로도에 검사 결과가 의존적이므로 신뢰성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 생산 공정에 반영하기 위한 정량적인 영상 데이터를 취득하고 통계데이터를 산출하기 어려운 단점이 있다.
따라서 전술한 문제점을 해결할 수 있는 대안으로 비전 검사 장치를 사용함으로써 효율적인 품질 관리를 통하여 제약용 용기의 품질 경쟁력을 확보할 수 있고 검사 과정의 자동화로 신뢰도와 검사 효율성이 향상되며 제품의 불량 영상 데이터를 취합하여 데이터베이스를 구축할 수 있으므로 효과적인 품질 관리가 가능하다.
그리고 고성능 하드웨어와 이를 구동하기 위한 알고리즘을 사용하면 검사자의 피로도 및 개인차와 같은 외부 요인에 영향을 받지 않는 균일한 검사가 가능하기 때문에 신속하고 정확한 제약용 용기의 전수 검사가 가능하다.
이와 관련하여, 일반적으로 비전 검사 기법을 이용하여 제약용 용기를 검사하기 위한 장치는 영상 촬영 장비를 이용하여 제약용 용기를 촬영하고, 영상 촬영 장비로 취득한 영상 데이터의 색 공간 분포 변화를 분석하는 방법으로 제약용 용기의 비전 검사를 수행하여 이상 유무를 판별한다.
그리고, 종래의 비전 검사 장치는 대부분 영상 촬영 장비가 제약용 용기의 일측에만 설치되어 제약용 용기의 일측면에 대한 영상 데이터를 취득하는 형태로 구성되어 있다.
그러나, 이러한 구성 형태는 제약용 용기의 전체 영역에 대한 검사가 용이하지 않은 단점이 내재되어 있다(이와 관련된 종래 기술은 본 발명자가 개발하여 등록받은 KR 101709343 Y1 - 발명의 명칭 : 앰플 비전 검사 장치 및 검사 방법).
특히, 이러한 경우에 기존 비전 검사기에서는 앰플, 바이알등 유리병 영상을 촬영하기 위해서 백라이트 유닛 즉, BLU를 사용하고 밝기를 조정해서 카메라로 촬영을 한다.
그런데, 이러한 경우 BLU 밝기를 조정하기 위하여 별도의 조명콘트롤러를 사용함으로써, 비전 검사를 위한 시스템에 대한 간소화가 이루어져야 하는 실정이기도 하다.
개시된 내용은, 앰플 비전 검사기에서 기존에 사용된 하드웨어적인 조명콘트롤러를 없애고 그 기능을 PC 프로그램과 콘트롤러 보드가 나누어서 처리하므로 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 하도록 하는 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치는,
제약용 용기의 비전 검사가 될 경우, 하나의 제어장치로서 카메라 모듈과 백라이트 유닛의 동작을 통합적으로 제어함으로써, 비전 검사 동작을 전체적으로 효율성이 있도록 제어한다.
그리고, 이에 더하여 제약용 용기 생산과 관련된 제반설비 등의 운전 동작이 원격감시될 경우, 제반설비 등의 운전을 전술한 특정 IoT 기능과 접목함으로써, 지능화 제약용 용기 원격감시를 하는 것을 특징으로 한다.
실시예들에 의하면, 기존에 사용된 하드웨어적인 조명콘트롤러를 없애고 그 기능을 PC 프로그램과 콘트롤러 보드가 나누어서 처리하므로 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 한다.
그리고, 추가적으로 제약용 용기 생산과 관련된 제반설비 등의 운전 동작이 원격감시될 경우, 제반설비 등의 운전을 전술한 특정 IoT 기능과 접목함으로써, 지능화 제약용 용기 원격감시를 한다.
즉, 기존에는 구내 자체 설비의 운전에 대한 많은 데이터를 처리하며 통합으로 감시함에 따라 설비관리와 운전관리 면에 있어 이상 현상 및 고장 발생 등의 여러 문제점이 발생할 수 있다. 그런데, 대체적으로 원격지의 현장 제반시설 운전은 대부분 자동/수동 모드로 운영되고 있다. 그래서, 이를 속히 전술한 IoT 기능과 접목하여 제약용 용기 원격감시 지능화 시스템을 제공한다.
도 1은 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치가 적용된 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 3은 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치의 구성을 도시한 블록도
도 4는 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 1은 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예의 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200)는 기존과 같이, 자동화 라인의 공정을 통해 생산완료된 제약용 용기의 품질을 검사할 경우, 카메라 모듈의 촬영동작에 대해서 관리 정보처리장치(100)의 제어를 받아 비전 검사한다.
이러한 상태에서, 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200)는 이렇게 비전 검사가 될 경우, 카메라 모듈과 백라이트 유닛에 대해서 통합적으로 각각의 동작을 제어함으로써, 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 할 수 있도록 한다.
보다 상세하게는, 기존에 비전 검사기에서 앰플, 바이알등 유리병 영상을 촬영하기 위해서 BLU를 사용하고 밝기를 조정해서 카메라로 촬영을 한다.
그런데, 이러한 경우 BLU 밝기를 조정하기 위하여 별도의 조명콘트롤러를 사용한다.
그래서, 이를 위해 일실시예는 이 하드웨어적인 조명콘트롤러를 없애고 그 기능을 PC 프로그램과 콘트롤러 보드가 나누어서 처리하므로 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 할 수 있도록 한다.
참고적으로, 이러한 일실시예에 따른 제어장치(200)에 적용되는 제약용 용기 비전 검사기를 예를 들어, 아래와 같이 이루어지며 일실시예의 제어장치에 대한 이해를 돕기 위하여 개략적인 설명을 한다.
이러한 제약용 용기 비전 검사기는 먼저 자동화 라인의 공정을 통해 생산완료된 제약용 용기의 품질을 검사할 경우, 카메라 모듈에서 상기 제약용 용기를 촬영함으로써, 비전 검사하는 것을 전제로 한다.
이러한 상태에서, 상기 비전 검사기는 제약용 용기를 비전 검사할 경우, 자동화 라인의 컨베이어 체인에서 카메라 모듈의 비전 검사 위치까지 제약용 용기를 시스템적으로 옮겨가며 촬영시키는 휠부를 포함한다.
상기 휠부는 제약용 용기를 비전 검사할 경우, 해당하는 자동화 라인의 컨베이어 체인으로부터 이격되고 자체 회전몸체에 상호 간에 일정거리를 둔 다수의 진공픽커가 형성되어서, 상기 제약용 용기를 상이한 진공픽커에 의해 순차적으로 픽킹하여 회전몸체의 회전에 의해 해당하는 자동화 라인의 컨베이어 체인에서 상기 카메라 모듈의 비전 검사 위치까지 천이하고 복귀한다.
그리고, 상기 휠부의 동작은 주구동부인 서보 모터에 의해 이루어진다.
또한, 이러한 경우 일실시예의 제어장치(200)에 사용되는 제어부(구체적으로는, MCU)가 상기 주구동부의 구동 동작을 제어하여 상기 카메라 모듈을 통해 상기 제약용 용기를 촬영함으로써, 비전 검사한다.
이러한 경우, 상기 제어부에 의한 비전 검사는 아래와 같이 이루어진다.
즉, 상기 비전 검사는 a) 상기 제약용 용기를 비전 검사할 시마다, 상이한 진공픽커가 해당하는 자동화 라인의 컨베이어 체인에서 상기 제약용 용기를 순차적으로 진공흡입에 의해 픽킹하는 제 1 상태와;
b) 상기 카메라 모듈의 비전 검사 위치까지 회전몸체의 회전으로 업로딩하는 제 2 상태; 및
c) 해당하는 자동화 라인의 컨베이어 체인에 회전몸체의 회전으로 다운로딩하여 진공배출에 의해 복귀하는 제 3 상태; 가 반복적으로 수행된다.
따라서, 이를 통해 일실시예에 따른 비전 검사기는 제약용 용기를 비전 검사할 경우, 자동화 라인 상의 제약용 용기를 비전 검사 위치까지 옮겨서 촬영이 되도록 함으로써, 제약용 용기의 전체 영역에 대한 검사가 용이하고, 더 나아가 제약용 용기의 비전을 원활히 정확하게 신뢰도 있도록 얻는다.
그리고, 또한 연속적으로 제약용 용기를 옮겨가며 촬영이 되도록 함으로써, 연속적인 검사가 되고, 더 나아가서 제약용 용기를 촬영하는 시간의 간격이 짧아져서 단시간내에 많은 제약용 용기를 비전 검사할 수 있도록 한다.
부가적으로, 이때 상기 비전 검사는 상기 카메라 모듈의 촬영 결과를 사용함으로써, 실제로는 제약용 용기 예를 들어, 앰플 또는 바이알의 치수와, 앰플 등에 묻은 이물질의 정도 등을 확인하여 생산완료된 제약용 용기의 양호 또는 불량 등으로서 이루어진다.
도 2는 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치가 적용된 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 다수의 상이한 공정라인별로 설치된 다수의 상이한 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200-1, 200-2, ... , 200-n)와, 각각의 제어장치를 전체적으로 관리하는 관리 정보처리장치(100)를 포함한다.
이러한 경우, 상기 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200-1, 200-2, ... , 200-n)는 앰플 등의 비전 검사가 될 시에, 제약용 용기를 촬영하는 카메라 모듈과, 이때의 조명을 제공하는 BLU에 연결되어 통합적으로 제어한다.
그리고, 추가적으로 일실시예에 따른 시스템은 상기 관리 정보처리장치(100)의 제약용 용기 품질검사 등에 따라 관련된 정보를 제공받아 각종 서비스를 수행하는 고장수리처 정보처리장치와, 전력관리기관 정보처리장치 등을 포함한다.
상기 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200-1, 200-2, ... , 200-n)는 제약용 용기 비전 검사가 될 경우, 다수의 상이한 공정라인별로, 예를 들어 제 1 공정 라인과 제 2 공정 라인 등으로 제약용 용기 비전 검사기마다 설치되어서 생산완료된 앰플 등을 촬영해서 비전 검사가 된다. 이러한 경우, 상기 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200-1, 200-2, ... , 200-n)는 하나의 제어기로서, 앰플 등을 촬영하는 카메라 모듈과, 이때의 조명을 제공하는 BLU에 연결되어 통합적으로 제어한다.
상기 관리 정보처리장치(200)는 상기 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200-1, 200-2, ... , 200-n)에 의해 비전 검사가 될 경우, 자가망을 통해 비전 검사결과를 제공받아 각각의 공정라인에 대해 통합적으로 제약용 용기 비전검사를 포함한 여러 생산공정을 관리한다. 이러한 경우, 상기 자가망은 인터넷망이나, IoT망 등이 된다.
도 3은 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치 구성을 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예의 제어장치(200)는 비전검사시의 조명을 위한 BLU와, 이 조명을 반사하는 미러부, 반사된 광으로 앰플 등을 촬영하는 카메라 모듈을 전체적으로 제어할 수 있도록 한다.
이를 위해, 제어장치(200)는 카메라 모듈의 촬영결과를 디지털 신호 처리하는 DSP부(204)와, 촬영동작과 비전검사를 수행하는 MCU(201), 비전검사시의 조명을 구동하는 PWM부(202) 및, 비전검사 결과에 따라 다음 공정에 앰플 등을 이송하는 구동부(203)를 포함한다.
추가적으로, 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치(200)는 관리 정보처리장치(100)와 통신하여 제약용 용기 비전 검사와 관련된 정보를 미리 설정된 통신 프로토콜에 따라 예를 들어, RS-232로 상호 간에 입/츨력하는 통신부(205)를 포함한다.
상기 BLU는 제약용 용기의 비전검사가 될 경우, 상기 MCU(201)의 제어에 의해 제약용 용기의 비전 검사 위치에 광을 조사해서 촬영이 될 수 있도록 한다.
상기 PWM부(202)는 상기 BLU에 의해 광이 조사될 경우, 상기 MCU(201)의 제어에 의해 제어신호를 예를 들어, 관리자가 원하는 밝기 레벨 또는 온/오프에 대한 제어신호에 따라 상이하게 PWM해서, BLU의 조명을 관리자가 원하는 바에 따라 다양하게 구동한다.
상기 미러부는 비전 검사 위치를 사이에 두고 상기 BLU와 대향하도록 설치되어 상기 조사된 조명을 전반사함으로써, 상기 BLU와 연계하여 제약용 용기 비전 검사기가 자동화 생산 라인에서 차지하는 공간을 줄이면서 카메라초점거리도 확보할 수 있도록 한다.
상기 카메라 모듈은 상기 MCU(201)의 제어에 의해 이렇게 반사된 광에 의해 카메라초점거리를 줄여 전체 검사 구간을 좁히면서 앰플 등을 촬영한다. 이러한 경우, 상기 카메라 모듈은 앰플 등의 몸통을 촬영하는 카메라 모듈과, 앰플 등의 바닥을 촬영하는 카메라 모듈 등의 애리어카메라 모듈과, 앰플 등에 묻은 이물질을 확인하기 위한 라인카메라 모듈을 포함한다. 부가적으로 이때, 상기 라인 카메라 모듈은 일반 카메라로 촬영이 되면 제약용 용기의 예를 들어, 앰플의 칼선 영역이 라운드되어 보여지는 점을 해결할 수 있도록, 라인형태로 명확히 보여지도록 한다.
상기 DSP부(204)는 각 카메라 모듈에서 촬영된 제약용 용기의 영상을 디지털 신호 처리한다.
상기 MCU(201)는 기존과 같이, 제약용 용기의 촬영된 영상에 의해 앰플 등을 품질검사한다. 예를 들어, 상기 MCU(201)는 상기 카메라 모듈의 촬영 결과를 사용함으로써, 실제로는 제약용 용기 예를 들어, 치수와, 묻은 이물질의 정도 등을 확인하여 생산완료된 제약용 용기의 양호 또는 불량 상태를 판별한다. 그리고, 상기 MCU(201)는 일실시예에 따라 생산완료된 제약용 용기가 입력될 때마다, 상기 카메라 모듈의 촬영동작을 개시하여 비전 검사를 하고, 상기 비전 검사결과에 따라 해당 제약용 용기를 다음 공정 라인으로 상이하게 이송하도록 한다. 이러한 경우, 상기 MCU(201)는 상기 카메라 모듈의 촬영동작을 개시할 때마다, 상기 PWM부(202)의 구동동작을 제어하여 미리 설정된 제어정보에 따라 동기화해서 상이하게 PWM을 수행하도록 함으로써, 백라이트 유닛의 조명동작이 되도록 한다. 그리고, 이에 더하여 상기 MCU(201)는 a) 운전 모드가 자동 모드인 경우, 제어대상인 카메라 모듈과 백라이트 유닛의 입출력조건에 따른 설정값을 제 1 운전동작 제어값으로 상기 관리 정보처리장치로부터 제공받아 제어한다. 그리고, b) 운전 모드가 수동 모드인 경우, 작업자에 의한 조작치를 제 2 운전동작 제어값으로 키신호 입력부를 통해 제공받아 제어한다. 또한 c) 운전 모드가 캐스케이드(Cascade) 모드인 경우에는 제약용 용기의 생산 제반설비와 주변환경을 분석한 제어명령을 제 3 운전동작 제어값으로 상기 관리 정보처리장치로부터 제공받아 상이한 주변환경별로 상기 구동부(203)와 PWM부(202)의 구동동작을 제어한다.
상기 구동부(203)는 상기 MCU(201)에 의해 품질검사가 된 경우, 이러한 품질 검사결과에 따라 앰플 등을 선택적으로 다음 공정라인에 이송해서, 앰플 등이 생산되도록 한다. 구체적으로는, 상기 구동부(203)는 상기 품질검사가 정상 상태인 경우에 한해, 다음 공정라인으로 앰플 등을 이송해서, 앰플 등이 포장되도록 한다.
부가적으로, 이러한 일실시예의 제어장치(200)가 적용된 비전 검사기의 DSP부(204) 영상 처리는 예를 들어 아래와 같이 이루어진다.
즉, 상기 영상 처리는 데이터를 미리 정해진 코드표에 의해 색상으로 표현한 색상 블록으로 변환하여 색상 블록 배열을 구성한다. 예를 들어 전송할 2진 데이타를 0001은 흰색, 0010은 적색, 0011은 녹색, 0100은 청색 등으로 매칭하여 데이터를 색상으로 변환하고 표시부에 색상 블록으로 표시한다.
또한 DSP부(204)는 카메라 모듈로부터 촬영된 영상 중 특정 부분(예: ROI)을 선택하여 상기 선택된 부분에서 각 색상 블록을 감지하고, 각 색상 블록의 색상을 인식하여 각 색상 블록을 인식된 색상에 대응되는 데이터 값으로 변환하여 데이터를 복원하는 이미지 처리를 수행한다.
그리고, 또한 DSP부(204)는 촬영된 영상 중 모서리의 점멸을 반복하는 블록을 인식하여 데이터를 표시하는 색상 블록 배열의 위치 검출 및 밝기 보정을 수행하며, 모서리 옆에 위치한 블록의 색상을 분석하여 색 보정을 수행하고 블록의 개수 및 형태를 파악한다.
이때 카메라에 감지된 영상은 예를 들어, 표시 단말기의 표시부 휘도나 주변의 조도 등에 따라 감지 가능한 색상의 분해 가능 정도가 달라질 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치는 기존과 같이, 먼저 자동화 라인의 공정을 통해 생산완료된 제약용 용기의 품질을 검사할 경우, 카메라 모듈의 촬영동작에 대해서 관리 정보처리장치의 제어를 받아 비전 검사한다.
그리고, 이를 위해 일실시예에 따른 제어장치는 생산완료된 제약용 용기가 입력될 때마다(S401), 상기 카메라 모듈의 촬영동작을 개시하여(S402) 비전 검사를 하고(S404~S405), 상기 비전 검사결과에 따라 해당 제약용 용기를 다음 공정 라인으로 상이하게 이송하도록 하는(S406) MCU를 포함한다.
또한, 상기 MCU의 제어에 의해 비전 검사결과가 정상으로 처리된 제약용 용기에 한해서 다음 공정 라인으로 이송 구동하는 구동 드라이버도 포함한다.
이러한 상태에서, 일실시예에 따른 제어장치는 추가적으로 상기 카메라 모듈과 연동하는 백라이트 유닛의 조명동작을 구동하는 PWM부를 포함한다.
그리고, 상기 MCU는 상기 카메라 모듈의 촬영동작을 개시할 때마다, 상기 PWM부의 구동동작을 제어하여 미리 설정된 제어정보에 따라 동기화해서 상이하게 PWM을 수행하도록 함으로써(S403), 백라이트 유닛의 조명동작이 되도록 한다.
이에 더하여, 상기 MCU는 아래의 동작도 더 수행한다.
a) 즉, 상기 MCU는 운전 모드가 자동 모드인 경우, 제어대상인 카메라 모듈과 백라이트 유닛의 입출력조건에 따른 설정값을 제 1 운전동작 제어값으로 상기 관리 정보처리장치로부터 제공받아 제어한다.
b) 그리고, 운전 모드가 수동 모드인 경우, 작업자에 의한 조작치를 제 2 운전동작 제어값으로 키신호 입력부를 통해 제공받아 제어한다.
c) 또한, 운전 모드가 캐스케이드 모드인 경우에는 제약용 용기의 생산 제반설비와 주변환경을 분석한 제어명령을 제 3 운전동작 제어값으로 상기 관리 정보처리장치로부터 제공받아 상이한 주변환경별로 상기 구동부와 PWM부의 구동동작을 제어한다. 이러한 경우, 상기 주변환경은 예를 들어, 앰플 등을 생산할 시의 온도와, 습도, 먼지, 설비상태 등을 종합적으로 나타낸다.
따라서, 이를 통해 일실시예에 따른 제어장치는 제약용 용기의 비전 검사가 될 경우, 카메라 모듈과 백라이트 유닛에 대해서 통합적으로 각각의 동작을 제어함으로써, 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 한다.
그리고, 이에 더하여 일실시예에 따른 제어장치는 제약용 용기 생산과 관련된 제반설비 등의 운전 동작이 원격감시될 경우, 제반설비 등의 운전을 전술한 특정 IoT 기능과 접목함으로써, 지능화 제약용 용기 원격감시를 한다.
즉, 기존에는 구내 자체 설비의 운전에 대한 많은 데이터를 처리하며 통합으로 감시함에 따라 설비관리와 운전관리 면에 있어 이상 현상 및 고장 발생 등의 여러 문제점이 발생할 수 있다. 그런데, 대체적으로 원격지의 현장 제반시설 운전은 대부분 자동/수동 모드로 운영되고 있다. 그래서, 이를 속히 전술한 IoT 기능과 접목하여 제약용 용기 원격감시 지능화 시스템을 제공한다.
이상과 같이, 일실시예는 제약용 용기의 비전 검사가 될 경우, 하나의 제어장치로서 카메라 모듈과 백라이트 유닛의 동작을 통합적으로 제어함으로써, 비전 검사 동작을 전체적으로 효율성이 있도록 제어한다.
따라서, 이를 통해 일실시예는 기존에 사용된 하드웨어적인 조명콘트롤러를 없애고 그 기능을 PC 프로그램과 콘트롤러 보드가 나누어서 처리하므로 원가 절감 및 스페이스 절약 등을 한다.
추가적으로, 제약용 용기 생산과 관련된 제반설비 등의 운전 동작이 원격감시될 경우, 제반설비 등의 운전을 전술한 특정 IoT 기능과 접목함으로써, 지능화 제약용 용기 원격감시를 한다.
한편, 이에 더하여 다른 실시예에 따른 제어장치는 이러한 지능화 모드가 구현될 경우, 제어장치 자체적으로 운전 동작을 관리자가 원하는 바에 따라 제어함으로써, 현장에서도 쉽게 제약용 용기 비전 검사가 이루어질 수 있도록 한다.
이를 위해, 이러한 제어장치는 상기 MCU가 아래와 같이 이루어진다.
즉, 상기 MCU는 전술한 구동부와 PWM부의 구동동작을 제어할 경우, 각 부의 현재 운전 동작 값을 피드백하여 상기 관리 정보처리장치로부터의 상이한 운전 모드별 운전동작 제어값과 비교하여 아래의 [식 1]에 따라 차이값이 0이 되도록 보정해서, 운전 방식에서 지능화 모드를 구현한다.
[식 1]
Figure 112020121512637-pat00001
(여기에서, u(n)은 현재의 제어 입력이고, u(n-1)은 1차 샘플링 시간 전의 제어 입력, e(n)은 현재의 오차, e(n-1)은 1차 샘플링 시간 전의 오차, e(n-2)는 2차 샘플링 시간 전의 오차)
다른 한편으로, 또 다른 실시예에 따른 제어장치는 이렇게 제약용 용기 비전검사가 될 경우, 자체적으로 정전과 같은 비상시에 원활한 전력이 각 장치로 공급될 수 있도록 한다.
이를 위해, 이러한 제어장치는 아래와 같이 이루어진다.
즉, 상기 제어장치는,
상기 구동부와 상기 PWM부로의 상시 전원을 공급하는 SMPS와;
상기 구동부와 상기 PWM부로의 비상 전원을 공급하는 배터리;
상기 SMPS에 애노드로서 상기 배터리에는 캐소드가 연결되고, 상기 SMPS와 상기 애노드의 연결된 일단에 상기 MCU의 전원 입력포트가 연결되어서, 평상시에는 상기 MCU의 전원 입력포트로 SMPS 전압으로서, 정전시에는 배터리 전압이 입력되어 상시적으로 전원을 상기 구동부와 PWM부로 제공하고, 평상시에 SMPS 전압으로 배터리를 충전하는 제 1 정류 다이오드;
상기 배터리 충전부 입력 전압과 배터리 충전부를 분리하는 제 2 정류 다이오드; 및
상기 배터리와 상기 제 1 정류 다이오드의 사이에 설치되어, 상기 SMPS에서 상기 배터리로의 전원을 단속하는 스위칭부; 를 포함한다.
그리고, 상기 MCU는,
a) 상기 배터리의 전압을 모니터링하여 상기 배터리의 전압을 미리 설정된 임계 전압과 비교하여,
b) 상기 비교결과, 상기 배터리의 전압이 상기 임계 전압보다 이하인 경우 상기 스위칭부를 오프시켜 상기 SMPS에서 상기 배터리로의 전원을 차단하고,
c) 상기 비교결과, 상기 배터리의 전압이 상기 임계 전압보다 초과한 경우 상기 스위칭부를 온시켜 상기 SMPS에서 상기 배터리로의 전원을 공급한다.
따라서, 이를 통해 이러한 제어장치는 제약용 용기 비전검사가 될 경우, 자체적으로 정전과 같은 비상시에 원활한 전력이 각 장치로 공급됨으로써, 정전과 같은 비상 상황에서도 계속적으로 앰플 등을 생산할 수 있도록 한다.
또 다른 한편으로는, 이들과 다른 실시예에 따른 제어장치는 전술한 비전 검사가 될 경우, 제약용 용기 비전 검사기에 대한 보안을 수행하므로 안정적으로 제약용 용기의 품질검사가 될 수 있도록 한다.
이를 위해, 먼저 상기 제약용 용기의 비전 검사기는 다수개가 구비된다.
그리고, 상기 다수의 제약용 용기의 비전 검사기 각각의 제어장치는 해시트리를 기준으로 하위의 해시값과 메시 네트워킹으로 구성하여 모니터링할 장치의 상태정보를 상기 관리 정보처리장치에 제공한다.
또한, 이러한 경우에 상기 관리 정보처리장치에 의해 미리 상기 해시트리의 상위 해시값을 저장하여 상이한 제약용 용기의 비전 검사기별로 해시값을 연결해서 해당하는 해시노드를 구성하므로 보안관리한다.
100 : 관리 정보처리장치
200 : 통합 제약용 용기 비전 검사기의 제어장치
201 : MCU 202 : PWM부
203 : 구동부 204 : DSP부
205 : 통신부

Claims (4)

  1. 자동화 라인의 공정을 통해 생산완료된 제약용 용기의 품질을 검사하는 제어장치에 있어서,
    상기 제약용 용기의 품질 검사는 관리 정보처리장치의 제어에 의하여 비전검사하며,
    상기 제어장치는 상기 생산완료된 제약용 용기가 입력될 때마다, 카메라 모듈에서 촬영하여 비전검사를 하고, 상기 비전검사 결과에 따라 해당 제약용 용기를 다음 공정 라인으로 이송하도록 하는 MCU; 및
    상기 MCU의 제어에 의해 상기 비전검사 결과에 의하여 정상으로 처리된 제약용 용기에 한해서 다음 공정 라인으로 이송하도록 구동하는 구동 드라이버;
    상기 카메라 모듈과 연동하는 백라이트 유닛의 조명동작을 구동하는 PWM부; 를 포함하고,
    상기 MCU는
    상기 카메라 모듈의 촬영동작을 개시할 때마다, 상기 PWM부의 구동 동작을 제어하여 미리 설정된 제어정보에 따라 상기 PWM부를 제어하여 상기 백라이트 유닛의 조명을 제어하며,
    상기 MCU는
    a) 운전 모드가 자동 모드인 경우, 제어대상인 상기 카메라 모듈과 상기 백라이트 유닛의 입출력조건에 따른 설정값을 제 1 운전동작 제어값으로 상기 관리 정보처리장치로부터 제공받아 제어하고,
    b) 운전 모드가 수동 모드인 경우, 작업자에 의한 조작치를 제 2 운전동작 제어값으로 키신호 입력부를 통해 제공받아 제어하고,
    c) 운전 모드가 캐스케이드 모드인 경우에는 제약용 용기의 생산설비와 주변환경을 분석한 제어명령을 제 3 운전동작 제어값으로 상기 관리 정보처리장치로부터 제공받아 구동부와 상기 PWM부의 구동동작을 제어하는 것; 을 특징으로 하는 통합형 제약용 용기의 비전 검사기에 대한 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 MCU는
    상기 구동부와 PWM부의 구동동작을 제어할 경우, 각 부의 현재 운전 동작 값을 피드백하여 상기 관리 정보처리장치로부터의 상이한 운전 모드별 운전동작 제어값과 비교하여 아래의 [식 1]에 따라 차이값이 0이 되도록 보정해서, 운전 방식에서 지능화 모드를 구현하는 것
    [식 1]
    Figure 112020121512637-pat00002

    (여기에서, u(n)은 현재의 제어 입력이고, u(n-1)은 1차 샘플링 시간 전의 제어 입력, e(n)은 현재의 오차, e(n-1)은 1차 샘플링 시간 전의 오차, e(n-2)는 2차 샘플링 시간 전의 오차)
    ; 을 특징으로 하는 통합형 제약용 용기의 비전 검사기에 대한 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부와 상기 PWM부로의 상시 전원을 공급하는 SMPS;
    상기 구동부와 상기 PWM부로의 비상 전원 을 공급하는 배터리;
    상기 SMPS에는 애노드가 연결되고, 상기 배터리에는 캐소드가 연결되고, 상기 SMPS와 상기 애노드의 연결된 일단에 상기 MCU의 전원 입력포트가 연결되어, 평상시에는 상기 MCU의 전원 입력포트로 SMPS 전압이 공급되고, 정전시에는 배터리 전압이 입력되어 전원을 상기 구동부와 상기 PWM부로 제공하고, 평상시에 SMPS 전압으로 배터리를 충전하는 제 1 정류 다이오드;
    배터리충전부의 입력 전압과 상기 배터리충전부를 분리하는 제 2 정 류 다이오드; 및
    상기 배터리와 상기 제 1 정류 다이오드의 사이에 설치되어, 상기 SMPS에서 상기 배터리로의 전원을 단속하는 스위칭부; 를 포함하고,
    상기 MCU는,
    a) 상기 배터리의 전압을 모니터링하여 상기 배터리의 전압을 미리 설정된 임계 전압과 비교하여,
    b) 상기 a) 단계에서 상기 배터리 전압과 임계전압을 비교한 결과, 상기 배터리의 전압이 상기 임계 전압값 이하인 경우 상기 스위칭부를 오프시켜 상기 SMPS에서 상기 배터리에 공급하는 전원을 차단하고,
    c) 상기 상기 배터리 전압과 임계전암을 비교한 결과, 상기 배터리의 전압이 상기 임계 전압보다 초과한 경우 상기 스위칭부를 온시키고, 상기 SMPS에서 상기 배터리에 전원을 공급하는 것; 을 특징으로 하는 통합형 제약용 용 기의 비전 검사기에 대한 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제약용 용기의 비전 검사기는 다수개가 구비되고,
    상기 다수의 제약용 용기의 비전 검사기 각각의 제어장치는,
    해시트리를 기준으로 하위의 해시값과 메시 네트워킹으로 구성하여 모니터링할 장치의 상태정보를 상기 관리 정보처리장치에 제공함으로써, 상기 관리 정보처리장치에 의해 미리 상기 해시트리의 상위 해시값을 저장하여 상이한 제약용 용기의 비전 검사기별로 해시값을 연결해서 해당하는 해시노드를 구성하므로 보안관리하도록 하는 것; 을 특징으로 하는 통합형 제약용 용기의 비전 검사기에 대한 제어장치.
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