KR102489260B1 - 비전영상을 이용한 알약계수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비전영상을 이용한 알약계수장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치는, 복수의 알약을 진동에 의해 트랙을 따라 이동시키는 알약이동부와, 상기 트랙의 일단에 기 설정된 각도로 경사진 상태로 근접하여 복수의 상기 알약이 경사면을 따라 이동하면서 상기 알약 간에 간격이 발생하도록 하는 슬라이드부와, 상기 알약이 상기 안내부 상에 위치하는 동안 비전영상을 획득하여 상기 알약의 개수를 계산하는 비전검사부를 포함한다.

Description

비전영상을 이용한 알약계수장치{APPARATUS FOR COUNTING OF TABLET USING VISION IMAGE}
본 발명은 비전영상을 이용한 알약계수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알약을 이동시키면서 비전검사하여 알약의 개수를 계산하는 기술이 개시된다.
알약 비전계수기의 경우 알약을 진동기로 정렬하여 투입구에 공급 낙하 하는데, 비전카메라로 수량과 모양을 선별하여 계수를 한다. 이 경우, 기존 방식은 알약이 붙어서 이동하면 비전 카메라에서 하나로 구별하기가 어려워 정확한 계수를 할 수 없다. 또한, 알약이 떨어지면서 다양한 형태로 변하기 때문에 정확한 사이즈의 구별이 어렵고 알약이 서로 붙어 있을 때 계수의 오차가 있어 카메라로 셋팅시 많은 형상을 취득하여야 하기에 카메라를 매번 세팅해야 하므로 번거로움이 발생하는 문제점이 있었다.
종래의 기술 중 대한민국 등록특허 제10-2093974호(2020년 3월 20일)는 소형 낙하물 감지용 센서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 소형 낙하물 감지용 센서는 일측에 다수의 발광 소자가 소정 간격으로 배치되는 발광 소자 어레이와; 상기 발광부의 각각의 발광소자에서 발생한 광들을 평행광으로 변환시키기 위한 편광부와; 상기 발광부의 발광 소장에 각각 대응하는 수광소자들이 소정 간격으로 배치되는 수광 소자 어레이와; 및 상기 발광부와 수광부의 사이에 형성되어, 낙하하는 물체를 감지하는 감지영역으로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
그러나, 상기 종래의 기술은 자유낙하하는 물체를 측정함에 따라 서로 붙어서 이동하는 낙하물 등은 인식하는데 오류가 발생하는 한계가 있으며, 낙하물이 비정형인 경우에는 다양한 각도로 낙하함에 따라 오류 편차가 커진다는 한계가 있었다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 알약들을 이격시켜 이송시킴에 따라 비전검사시 알약의 계수 오류를 최소화하기 위한 비전영상을 이용한 알약계수장치를 제공하기 위함이다.
또한, 알약이 슬라이드부의 경사면을 따라 낙하시 일정한 형태를 유지하도록 함으로써 알약의 식별 정확도를 향상시킬 수 있는 비전영상을 이용한 알약계수장치를 제공하기 위함이다.
또한, 알약의 개수를 비전영상으로 계산하여 정량을 알약용기에 수용시킨 후 신속하게 이송시킬 수 있는 비전영상을 이용한 알약계수장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치는, 복수의 알약을 진동에 의해 트랙을 따라 이동시키는 알약이동부와, 상기 트랙의 일단에 기 설정된 각도로 경사진 상태로 근접하여 복수의 상기 알약이 경사면을 따라 이동하면서 상기 알약 간에 간격이 발생하도록 하는 슬라이드부와, 상기 알약이 상기 안내부 상에 위치하는 동안 비전영상을 획득하여 상기 알약의 개수를 계산하는 비전검사부를 포함한다.
또한, 상기 슬라이드부는 단면이 'V', 'U', '┗┛' 형상 중 어느 하나로 형성되어 복수의 상기 알약을 정렬시킬 수 있다.
또한, 상기 슬라이드부를 통해 이동한 복수의 상기 알약을 수용하고, 상기 비전영상을 통해 기 설정된 개수에 도달하면 알약용기로 배출하는 알약배출부를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 알약들을 이격시켜 이송시킴에 따라 비전검사시 알약의 계수 오류를 최소화할 수 있다.
또한, 알약이 슬라이드부의 경사면을 따라 낙하시 일정한 형태를 유지하도록 함으로써 알약의 식별 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 알약의 개수를 비전영상으로 계산하여 정량을 알약용기에 수용시킨 후 신속하게 이송시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치 중 알약이동부의 트랙과 슬라이드부를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치 중 트랙과 슬라이드부의 단면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치 중 알약배출부가 추가되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 4의 알얄배출부의 세부구성도이다.
도 6은 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치에 용기이동부가 추가되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치 중 알약이동부의 트랙과 슬라이드부를 설명하기 위한 예시도이고, 도 3은 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치 중 트랙과 슬라이드부의 단면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치(100)는 알약이동부(110), 슬라이드부(120) 및 비전검사부(130)를 포함한다.
알약이동부(110)는 복수의 알약(10)을 진동에 의해 트랙(111)을 따라 이동시킨다. 알약이동부(110)는 트랙(111)과 진동부(112)를 포함한다. 트랙(111)은 기 설정된 길이로 형성되며 내측에는 트랙홈(111-3)이 형성된다. 이 경우, 트랙홈(111-3)은 단면이 'V' 형상일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며 'U', '┗┛' 행태로 형성될 수도 있다. 트랙홈(111-3)은 단일 또는 복수로 형성될 수 있다. 진동부(112)는 트랙(111)의 하부에 결합하여 트랙(111)을 미세하게 진동시켜 알약(10)을 일정한 방향으로 이동시킬 수 있다. 진동부(112)의 진동세기 및 진동패턴은 사용자의 설정에 의해 가변될 수 있다.
또한, 알약이동부(110)는 2단으로 구성되는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 트랙(111-1)과 제2 트랙(111-2)이 각각 2단으로 배열될 수 있다. 제1 트랙(111-1)을 통해 알약(10)이 이동하면서 일측 하부에 위치한 제2 트랙(111-2)에 알약(10)이 낙하하면서 이동할 수 있다. 이는 복수의 알약(10)이 서로 붙어서 이동하는 것을 방지하고, 알약(10)들을 정렬시키기 위함이다. 이 경우, 제1 트랙(111-1)과 제2 트랙(111-2)은 각각 독립된 진동부(112)와 연결될 수 있다. 제1 트랙(111-1)과 제2 트랙(111-2)의 길이는 서로 같거나 상이할 수 있다.
슬라이드부(120)는 트랙(111)의 일단에 기 설정된 각도로 경사진 상태로 근접하여 형성된다. 슬라이드부(120)는 합성수지재 또는 금속재로 형성될 수 있다. 슬라이드부(120)는 트랙(111)과는 이격되어 있어 트랙(111)의 진동이 전달되지 않게 된다. 이 경우, 슬라이드부(120)는 하부에 지지부(121)에 의해 지지된다. 슬라이드부(120)는 복수의 알약(10)이 경사면을 따라 이동하면서 알약(10) 간에 간격이 발생하도록 한다. 예를 들어, 슬라이드부(120)의 각도는 트랙(111)으로부터 25~35˚로 경사지게 형성될 수 있다. 이는 알약(10)들이 이격되면서 낙하속도를 지연시킬 수 있는 최적의 각도로 선택될 수 있다.
또한, 슬라이드부(120)는 단면이 'V', 'U', '┗┛' 형상 중 어느 하나로 형성되어 복수의 알약(10)의 이동을 안내시킬 수 있다. 슬라이드부(120)는 각 트랙(111) 또는 각 트랙(111)의 트랙홈(111-3)에 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 슬라이드부(120)는 알약(10)이 경사면을 따라 낙하하면서 마찰력에 의해 낙하속도를 자유낙하에 비해 감소하도록 한다. 이는 트랙(111)에서 바로 떨어지는 순간 슬라이드부(120)에 맞닿으면서 낙하속도를 저감시켜 복수의 알약(10) 간의 간격이 벌어지도록 하기 위함이다.
다시 말해, 슬라이드부(120)는 복수의 알약(10)들이 자유낙하시 서로 겹쳐지면서 비전검사시 오차가 발생하는 것을 방지한다. 또한, 후행하는 알약(10)이 선행하는 알약(10) 보다 먼저 낙하하는 것을 방지한다. 슬라이드부(120)를 이동중인 알약(10)에 대해 비전검사를 함으로써 알약(10)들이 서로 간에 간격이 벌어져 알약(10) 개수의 카운팅 오류를 최소화할 수 있다. 또한, 알약(10)의 형태를 일정하게 정렬시킴에 따라 최대면적 및 최소면적의 편차를 최소화하여 인식률을 높일 수 있다. 이는 알약(10)이 분손된 경우 등 다양한 오류를 면적을 기준으로 필터링하기 위함이다.
또한, 슬라이드부(120)는 지지부(121)에 의해 지지되면서 일정한 각도로 경사지게 형성된다. 지지부(121)는 알약이동부(110)와는 물리적으로 접촉되지 않음으로써 무진동으로 슬라이드부(120)를 지지할 수 있다. 슬라이드부(120)와 지지부(121)는 회동연결되어 슬라이드부(120)의 각도를 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 지지부(121)는 알약(10)의 크기, 형태, 무게에 따라 슬라이드부(120)의 경사진 각도를 회동시킬 수 있다. 이 경우, 지지부(121)는 전동모터에 의해 자동으로 슬라이드부(120)의 경사진 각도를 회동시키는 것도 가능하다. 이에 따라, 알약(10)의 종류에 따라 슬라이드부(120)를 조절하여 알약(10)을 낙하시킬 수 있다.
비전검사부(130)는 알약(10)이 슬라이드부(120) 상에 위치하는 동안 비전영상을 획득하여 알약(10)의 개수를 계산한다. 이 경우, 비전검사부(130)는 슬라이드부(120)의 경사면과 수직방향으로 위치할 수 있다. 비전검사부(130)는 슬라이드부(120)를 이동하는 알약(10)과 기 저장된 알약(10)의 크기를 비교하고 기 설정된 오차 범위 내인 경우에는 개수를 카운팅한다. 비전검사부(130)는 슬라이드부(120)가 트랙홈(111-3)을 따라 복수로 형성되는 경우 각 슬라이드부(120)에 대응하는 개수로 형성될 수 있다.
또한, 비전검사부(130)는 알약이동부(110)의 트랙(111) 상에 비전검사를 하는 것도 가능하다. 이는 트랙(111) 상에 이동하는 알약(10)의 종류를 식별하도록 하기 위함이다. 비전검사부(130)는 트랙(111)의 상부에 위치하여 알약(10)의 종류를 식별하고, 슬라이드부(120)의 상부에 위치하여 낙하하는 알약(10)의 개수를 검사할 수도 있다. 이 경우, 알약(10)은 트랙홈(111-3)을 따라 일정한 형태로 이동하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 이동하는 알약(10)의 종류 및 개수를 복합적으로 식별할 수 있다.
또한, 비전검사부(130)는 알약(10)의 종류에 따라 다양한 형태의 알약(10)의 정보를 촬영된 알약(10)과 비교할 수 있다. 예를 들어, 비전검사부(130)는 같은 종류의 알약(10)의 경우에도 이동하는 형태에 따라 최대면적과 최소면적의 범위를 설정할 수 있다. 이는 알약(10)이 낙하하는 위치에 따라 촬영되는 면적이 가변될 수 있기 때문이다. 알약(10)은 슬라이드부(120)를 통해 이송되면서 알약(10)들 간에 일정하게 이격되어 이동하고, 경사면을 따라 낙하이동시에도 일정한 형태의 범위 내에서 이동하므로 비전영상의 오차를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치(100)는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다.
제어부(140)는 알약이동부(110), 슬라이드부(120) 및 비전검사부(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 알약이동부(110)의 진동신호를 제어하여 알약(10)의 이동속도를 제어할 수 있다. 제어부(140)는 비전검사부(130)를 통해 불량신호가 발생한 경우에는 알약이동부(110)의 구동을 중단시키는 것도 가능하다. 제어부(140)는 알약이동부(110) 중 제1 트랙(111-1)과 제2 트랙(111-2)의 진동신호를 다르게 제어하는 것도 가능하다. 이는 제1 트랙(111-1)에서는 알약(10)을 정렬하기 위한 진동신호를 출력하고, 제2 트랙(111-2)에서는 알약(10)의 이동속도를 조절하기 위한 진동신호를 출력할 수도 있다.
또한, 제어부(140)는 슬라이드부(120)의 각도를 제어할 수 있다. 제어부(140)는 슬라이드부(120)를 회동시켜 경사면의 각도를 가변시킬 수 있다. 이는 알약(10)의 종류에 따라 낙하하는 속도를 조절하기 위함이다. 이 경우, 슬라이드부(120)와 지지부(121)는 전동모터에 의해 회동할 수 있다. 슬라이드부(120)는 비상시 지지부(121)를 통해 수동으로 각도를 가변시키는 것도 가능하다.
또한, 제어부(140)는 알약(10)의 종류에 따라 슬라이드부(120)의 경사면에 대한 최적의 각도정보를 미리 설정받을 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 알약이동부(110)를 통해 알약(10)이 이동시 비전검사부(130)로부터 알약(10)의 종류를 미리 식별하도록 한다. 이후, 제어부(140)는 식별된 알약(10)의 종류에 따라 슬라이드부(120)의 각도를 가변시킬 수 있다. 이에 따라, 알약(10)의 종류에 따라 슬라이드부(120)의 경사면을 최적화시킬 수 있다.
또한, 제어부(140)는 비전검사부(130)를 제어할 수 있다. 제어부(140)는 비전검사부(130)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 예를 들어, 비전검사부(130)가 슬라이드부(120)의 경사면과 수직으로 위치하도록 제어할 수 있다. 제어부(140)는 비전검사부(130)의 비전영상에 따라 알약(10)의 불량정보가 판독되는 경우 알약이동부(110)의 구동을 중단시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 불량신호를 유무선 네트워크를 통해 관리자에게 알람할 수 있다.
도 4는 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치 중 알약배출부가 추가되는 것을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 도 4의 알얄배출부의 세부구성도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치(100)는 알약배출부(150)를 더 포함할 수 있다.
알약배출부(150)는 슬라이드부(120)를 통해 이동한 복수의 알약(10)을 수용한다. 예를 들어, 알약배출부(150)는 슬라이드부(120)의 단부측에 위치하여 낙하하는 알약(10)을 수용할 수 있다. 알약배출부(150)는 하부에 알약용기(20)가 배열될 수 있다. 알약배출부(150)는 일정시간동안 알약(10)을 누적하여 수용한 후 비전영상을 통해 알약(10)이 기 설정된 개수에 도달하면 알약용기(20)로 배출한다. 이에 따라, 정량의 알약(10)을 알약용기(20)에 수용시킬 수 있다.
예를 들어, 알약배출부(150)는 회전컵과 회동부를 포함할 수 있다. 회전컵은 일측이 개구된 원통형으로 회전하면서 알약(10)을 수용하거나 배출시킬 수 있다. 다시 말해, 개구된 측이 상방을 향하는 경우 슬라이드부(120)에서 낙하하는 알약(10)을 수용하고, 개구된 측이 하방을 향하는 경우 수용된 알약(10)을 배출시킬 수 있다. 회동부는 회전컵과 결합하여 회전컵을 회전시킨다. 이는 회전컵의 개구된 방향을 상방 또는 하방으로 회전시키는 것이다. 이에 따라, 정량의 알약(10)을 알약용기(20)로 배출시킬 수 있다.
또한, 알약배출부(150)는 제1 배출부(151), 제2 배출부(152) 및 제3 배출부(153)를 포함한다. 이 경우, 제1 배출부(151) 및 제2 배출부(152)는 서로 다른 낙하 경로를 가지도록 형성된다. 예를 들어, 제1 배출부(151)는 5개의 트랙홈(111-3)을 가지는 트랙(111)으로부터 슬라이드부(120)를 거쳐 5개씩 낙하하는 알약(10)을 수용하고, 제2 배출부(152)는 1개의 트랙홈(111-3)을 가지는 트랙(111)으로부터 슬라이드부(120)를 거쳐 1개씩 낙하하는 알약(10)을 수용할 수 있다. 이 경우, 제1 배출부(151)에서 95개의 알약(10)이 수용되고, 제2 배출부(152)에서 5개의 알약(10)이 수용되면 총 100개의 알약(10)이 제3 배출부(153)를 통해 알약용기(20)로 배출된다. 이는 알약(10) 계수의 오류를 방지하기 위함이다.
도 6은 도 1에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치에 용기이동부가 추가되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비전영상을 이용한 알약계수장치(100)는 용기이동부(160)를 더 포함할 수 있다. 용기이동부(160)는 알약용기(20)에 알약(10)이 채워지면 독립적으로 이를 컨베이터벨트를 통해 이송시킨다. 용기이동부(160)는 알약배출부(150)로부터 알약(10)이 알약용기(20)로 배출처리가 되면 즉시 이송시킬 수 있다. 용기이동부(160)는 각 알약용기(20)에 대응하는 개수로 형성되어 개별적으로 이동시킬 수 있다. 알약(10)이 채워진 알약용기(20)만을 신속하게 이송시키기 위함이다.
또한, 용기이동부(160)는 로드셀을 이용하여 개별 알약용기(20)의 무게를 측정할 수 있다. 용이기이동부는 알약용기(20)에 알약(10)이 채워졌다고 판단되면 무게를 추가로 측정함으로써 알약계수의 정확도를 높일 수 있다. 용기이동부(160)는 개별 알약용기(20)의 무게를 측정할 수 있다. 이 경우, 개별 알약용기(20)의 무게 및 알약(10) 1개당 무게는 미리 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 용기이동부(160)는 알약용기(20)에 인쇄된 식별코드를 스캔하여 해당 알약용기(20)에 수용되는 알약(10)의 무게정보와 알약용기(20)의 무게정보를 파악할 수도 있다. 이러한, 식별코드는 용기의 측면에 라벨링 처리될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
이 경우, 제어부(140)는 비전검사부(130)를 통해 파악된 알약(10)의 개수와, 용기이동부(160)에서 알약(10)의 무게를 통해 파악된 알약(10)의 개수를 비교하여 일치하면 알약용기(20)를 정상쪽 라인으로 이송시킬 수 있다. 제어부(140)는 비전검사부(130)를 통해 파악된 알약(10)의 개수와, 용기이동부(160)에서 알약(10)의 무게를 통해 파악된 알약(10)의 개수가 불일치하는 경우 에러신호를 출력하고, 용기를 불량쪽 라인으로 이송시킬 수 있다. 이에 따라, 비전검사와 무게검사를 통해 보다 정확한 알약(10) 계수가 가능하다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
10 : 알약
20 : 알약용기
100 : 비전영상을 이용한 알약계수장치
110 : 알약이동부
111 : 트랙
111-1 : 제1 트랙
111-2 : 제2 트랙
111-3 : 트랙홈
112 : 진동부
120 : 슬라이드부
121 : 지지부
130 : 비전검사부
140 : 제어부
150 : 알약배출부
151 : 제1 배출부
152 : 제2 배출부
153 : 제3 배출부
160 : 용기이동부

Claims (3)

  1. 복수의 알약을 진동에 의해 트랙을 따라 이동시키는 알약이동부;
    상기 트랙의 일단에 이격되어 기 설정된 각도로 경사진 상태로 근접하고, 지지부에 의해 무진동으로 지지되며, 복수의 상기 알약이 경사면을 따라 이동하면서 상기 알약 간에 간격이 발생하도록 하는 슬라이드부;
    상기 알약이 상기 슬라이드부 상에 위치하는 동안 비전영상을 획득하여 상기 알약의 개수를 계산하는 비전검사부; 및
    상기 알약의 종류에 따라 상기 슬라이드부의 경사면의 각도를 가변시키는 제어부를 포함하는 비전영상을 이용한 알약계수장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드부는,
    단면이 'V', 'U', '┗┛' 형상 중 어느 하나로 형성되어 복수의 상기 알약을 정렬시키는 비전영상을 이용한 알약계수장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드부를 통해 이동한 복수의 상기 알약을 수용하고, 상기 비전영상을 통해 기 설정된 개수에 도달하면 알약용기로 배출하는 알약배출부를 더 포함하는 비전영상을 이용한 알약계수장치.
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