KR102511789B1 - 의약용기 비젼 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 의학용기 비젼 검사장치에 관한 것으로서, 투명한 의학용기를 한 쌍의 이송체인(210)에 의해 연속적으로 이송하는 용기이송부(200)와; 용기이송부(200)의 이송경로 상에 구비되어 의학용기의 몸통과 측면을 촬영하는 몸통검사부(300)와; 상기 몸통검사부(300)를 경유한 의학용기의 전면과 바닥을 촬영하는 외부검사부(400)와; 상기 몸통검사부(300)와 상기 외부검사부(400)에서 촬영된 몸통이미지와 측면이미지, 전면이미지 및 바닥이미지를 통해 의학용기의 불량여부를 판단하는 불량판별부(500)를 포함하며, 상기 외부검사부(400)는, 상기 이송체인(210)의 외측에 수평하게 배치되어 상기 의학용기의 전면을 촬영하는 전면검사카메라(410)와; 상기 이송체인(210)을 중심으로 상기 전면검사카메라(410)와 마주보는 방향에 구비되어 정면을 향해 조명을 조사하는 정면조명판(430)과; 상기 전면검사카메라(410)의 일측에 경사지게 구비되어 상기 전면검사카메라(410)를 경유한 상기 의학용기의 몸통과 바닥을 함께 촬영하는 바닥검사카메라(420)와; 상기 이송체인(210)을 중심으로 상기 바닥검사카메라(420)와 마주보는 방향에 구비되어 상기 바닥검사카메라(420)를 향해 조명을 조사하는 측면조명판(440)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

의약용기 비젼 검사장치{Medical container vision test device}
본 발명은 의약용기 비젼 검사장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 의약품이 담기는 투명 의약용기에 대한 이물검출 및 치수정밀도를 정확하게 비젼검사하여 불량여부를 판단할 수 있는 의약용기 비젼 검사장치에 관한 것이다.
병원등에서 약액을 저장하기 위한 수단으로 투명 또는 반투명한 유리재질의 의약용기를 사용한다.
의학용기는 약액을 주입하기 전에 제조 또는 취급과정에서 용기에 발생할 수 있는 제품결함과 이물질의 잔류 여부 등을 정확히 검사하는 공정을 거친다. 더욱이 대량생산에 의한 자동화 공정에서는 약액를 주입하기 전에 용기 공급라인을 따라 연속적으로 이송되는 용기의 청결도에 대한 검사가 실시되고 있으며, 이러한 병들의 주된 검사부위는 병의 몸체 또는 측벽, 바닥, 병의 입구측 상부이다.
종래 의학용기의 검사는 연속적으로 이송되는 의학용기의 상부에 설치된 복수개의 카메라를 이용해 의학용기를 다방면에서 촬영한 이미지를 통해 이루어졌다. 복수개의 카메라는 케이스 내에 함께 수용되고, 케이스 내부로 이송된 의학용기의 몸체, 바닥, 정면 등을 각각 촬영하고, 촬영된 이미지를 통해 표면의 이물질 여부를 판단하였다.
그런데, 이렇게 연속적으로 이송되는 의학용기를 복수개의 카메라가 서로 다른 방향에서 촬영하다보니 촬영된 이미지에 주변 부품들의 간섭이 발생되고, 이미지에 부품의 이미지 또는 그림자가 함께 촬영되는 경우가 있었다. 이렇게 촬영된 주변 부품의 이미지나 그림자를 이물질로 판단하여 불량판정의 정확도가 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 복수개의 카메라를 분리하여 배치하여 주변 부품들과 간섭이 발생되지 않게 하여 검사 정확도를 향상시킨 의학용기 비젼 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연속적으로 이송되는 과정 중에 검사를 수행하는 검사대상 의학용기만 상부로 들어올려 타 부품 및 타 의학용기들과 분리하여 검사 정확도를 보다 더 향상시킬 수 있는 의학용기 비젼 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상술한 본 발명의 목적은 의학용기 비젼 검사장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치는, 투명한 의학용기를 한 쌍의 이송체인(210)에 의해 연속적으로 이송하는 용기이송부(200)와; 용기이송부(200)의 이송경로 상에 구비되어 의학용기의 몸통과 측면을 촬영하는 몸통검사부(300)와; 상기 몸통검사부(300)를 경유한 의학용기의 전면과 바닥을 촬영하는 외부검사부(400)와; 상기 몸통검사부(300)와 상기 외부검사부(400)에서 촬영된 몸통이미지와 측면이미지, 전면이미지 및 바닥이미지를 통해 의학용기의 불량여부를 판단하는 불량판별부(500)를 포함하며, 상기 외부검사부(400)는, 상기 이송체인(210)의 외측에 수평하게 배치되어 상기 의학용기의 전면을 촬영하는 전면검사카메라(410)와; 상기 이송체인(210)을 중심으로 상기 전면검사카메라(410)와 마주보는 방향에 구비되어 정면을 향해 조명을 조사하는 정면조명판(430)과; 상기 전면검사카메라(410)의 일측에 경사지게 구비되어 상기 전면검사카메라(410)를 경유한 상기 의학용기의 몸통과 바닥을 함께 촬영하는 바닥검사카메라(420)와; 상기 이송체인(210)을 중심으로 상기 바닥검사카메라(420)와 마주보는 방향에 구비되어 상기 바닥검사카메라(420)를 향해 조명을 조사하는 측면조명판(440)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 전면검사카메라(410)와 상기 바닥검사카메라(420)에 전면에 대응되는 이송체인(210)의 영역에 상하로 승강가능하게 구비되어 상기 이송체인(210)을 따라 이동된 한 쌍의 의학용기가 상기 전면검사카메라(410)와 상기 바닥검사카메라(420) 및 상기 정면조명판(430)과 상기 측면조명판(440)의 사이에 위치되게 상승시키는 용기리프터(450)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 몸통검사부(300)는, 상기 이송체인(210)을 따라 이송되는 의학용기를 순차적으로 회전시켜 상부로 이동시키는 용기회전블럭(310)과; 상기 용기회전블럭(310)의 상부에 구비되어 상기 용기회전블럭(310)에 의해 상부로 이동된 의학용기의 몸통을 접촉 회전시키는 용기회전롤러(320)와; 상기 용기회전롤러(320)의 측면에 수직하게 배치되어 회전되는 의학용기의 몸통표면을 연속적으로 촬영하는 몸통검사카메라(330)와; 상기 몸통검사카메라(330)의 측면에 구비되어 의학용기의 측면을 촬영하는 치수검사카메라(340)와; 상기 몸통검사카메라(330)와 상기 치수검사카메라(340)의 하부에 경사지게 배치되어 상기 용기회전롤러(320)의 상부에 위치된 의학용기의 이미지를 상기 몸통검사카메라(330)와 상기 치수검사카메라(340)로 반사하는 거울(350)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 용기리프터(450)는, 상기 이송체인(210) 사이에 배치되는 승강블럭(451)과; 상기 승강블럭(451) 상면에 배치되며 상기 이송체인(210)을 따라 이송되는 한 쌍의 의학용기가 거치되는 용기거치대(453)와; 상기 승강블럭(451)을 상기 이송체인(210)의 이송속도에 대응되게 승강시키는 승강블럭구동부(455)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 의학용기 비젼 검사장치는 의학용기의 몸통 이물검사, 치수검사를 수행하는 몸통검사부와 전면 이물검사와 바닥이물검사를 수행하는 외부검사부를 용기이송부의 이송경로를 따라 분리배치하여 종래 네 개의 카메라가 함께 배치되면서 서로 간섭이 발생되던 문제를 해결하였다.
또한, 몸통검사부는 용기회전판에 의해 검사대상 의학용기를 이송체인으로부터 일정 높이 상승시켜 타 구성과 분리하여 의학용기의 이미지만 촬영하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 외부검사부는 전면검사부는 수평하게 위치시키고, 바닥검사부는 경사지게 위치시켜 몸통과 함께 바닥면이 촬영되게 하여 검사의 정확도를 향상시켰다.
또한, 용기거치대를 이용해 검사대상 의학용기를 상승시키고, 조명판을 이용해 조명을 비춰 검사 정확도를 향상시켰다.
도 1은 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 전체 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 일부 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 비젼검사 이미지를 도시한 예시도이고,
도 4는 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 몸통검사부와 외부검사부의 구성을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 몸통검사부의 검사과정을 개략적으로 도시한 예시도,
도 6은 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 외부검사부의 구성을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 외부검사부의 측면구성을 도시한 측면도,
도 8과 도 9는 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 약병리프터의 동작과정을 도시한 예시도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 의학용기 비젼 검사장치(1)의 전체 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 의학용기 비젼 검사장치(1)의 몸통검사부(300)와 외부검사부(400)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 몸통검사부(300)와 외부검사부(400)에서 촬영한 이미지를 도시한 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 의학용기 비젼 검사장치(1)는 검사테이블(100)과, 검사테이블(100)의 상면에 일정길이 형성되어 제조가 완료된 의학용기(10)를 순차적으로 이송하는 용기이송부(200)와, 용기이송부(200)의 이송경로 상에 구비되어 의학용기(10)의 몸통을 검사하는 몸통검사부(300)와, 몸통검사부(300)와 이격되게 용기이송부(200)의 경로 상에 구비되어 의학용기(10)의 전면과 바닥면을 검사하는 외부검사부(400)와, 몸통검사부(300)와 외부검사부(400)에서 촬영된 이미지를 통해 불량을 판별하는 불량판별부(500)와, 용기이송부(200)의 후단에 구비되어 불량판별부(500)에서 불량으로 판별한 의학용기(10)를 분리하는 불량제품분리부(600)를 포함한다.
본 발명의 의학용기 비젼 검사장치(1)에서 검사하는 의학용기(10)는 도 2에 확대 도시된 바와 같이 원통형 몸통(11)과, 몸통(11)의 상부에 형성된 입구(13)와, 입구(13)와 몸통(11)을 연결하는 넥(15)과, 몸통(11)의 하부에 구비된 바닥(17)을 포함한다.
몸통검사부(300)는 도 3의 제1이미지(A)에 도시된 바와 같이 몸통검사카메라(330)가 몸통(11)의 전영역을 촬영하여 몸통 표면의 이물질 여부를 검사하고, 치수검사카메라(340)가 도 3의 제2이미지(B)에 도시된 바와 같이 의학용기(10)의 측면 전체를 촬영하여 의학용기(10)의 치수를 검사한다.
외부검사부(400)는 전면검사카메라(410)가 도 3의 제3이미지(C)에 도시된 바와 같이 의학용기(10)의 전면에서 입구(13)의 정면을 촬영하여 입구(13)를 비롯한 전면의 이물질 여부를 검사하고, 바닥검사카메라(420)는 도 3의 제4이미지(D)에 도시된 바와 같이 의학용기(10)를 경사지게 촬영하여 몸통(11)과 함께 바닥(17)의 이물질 여부를 검사한다.
이 때, 몸통검사부(300)와 외부검사부(400)는 서로 분리되게 구비되어 불필요한 구성과의 간섭이 없는 의학용기(10) 자체의 이미지만 선명하게 촬영하여 이물질 여부와 치수정확도를 정확하게 판단할 수 있다.
검사테이블(100)은 일정 높이를 갖는 테이블로 형성되어, 상면에 용기이송부(200)와 몸통검사부(300)와 외부검사부(400), 불량판별부(500) 및 불량제품분리부(600)를 지지한다.
용기이송부(200)는 제조가 완료된 의학용기(10)를 순차적으로 이송한다. 용기이송부(200)를 따라 이송되는 의학용기(10)는 몸통검사부(300)와 외부검사부(400)를 거치며 불량여부를 검사받는다.
용기이송부(200)는 이송체인(210)과, 이송체인(210)의 양단을 지지하는 구동풀리(220) 및 종동풀리(230)와, 구동풀리(220)를 회전구동하는 체인구동모터(240)를 포함한다. 이송체인(210)은 도 1에 확대도시된 바와 같이 의학용기(10)의 전체 길이에 대응되게 한 쌍이 이격되게 형성된다. 한 쌍의 이송체인(210)의 내측에는 원통형인 의학용기(10)가 회전되지 않고 위치가 고정되게 지지하는 용기지지판(250)이 결합된다.
용기지지판(250)은 삼각형으로 형성되어 이웃하는 용기지지판(250) 사이에 용기거치홈(251)이 형성된다. 용기거치홈(251)에 의학용기(10)의 몸통(11)의 상단과 하단이 거치되어 이송체인(210)의 이동에 연동하여 의학용기(10)가 고정된 상태로 안정적으로 이동하게 된다.
몸통검사부(300)는 용기이송부(200)의 이송경로 상에 구비되어 연속하여 순차적으로 이송되는 복수개의 의학용기(10)의 치수와 몸통부분 이물질 여부를 검사한다.
도 4는 몸통검사부(300)와 외부검사부(400)의 구성을 사시도이고, 도 5는 몸통검사부(300)의 검사과정을 개략적으로 도시한 예시도이다.
도시된 바와 같이 몸통검사부(300)는 이송체인(210) 사이에 결합되어 의학용기(10)를 상부로 회전이동시키는 용기회전블럭(310)과, 용기회전블럭(310)의 상부에 배치되며 용기회전블럭(310)에 결합된 의학용기(10)와 외접되며 의학용기(10)를 회전시키는 용기회전롤러(320)와, 용기회전블럭(310)의 일측에 수직하게 배치되어 용기회전블럭(310)의 상부에 위치된 의학용기(10)의 몸통을 촬영하여 몸통 이물질 여부를 검사하게 하는 몸통검사카메라(330)와, 몸통검사카메라(330)의 측면에 나란하게 구비되어 용기회전블럭(310)의 상부에 위치된 의학용기(10)의 측면을 촬영하여 치수를 검사하게 하는 치수검사카메라(340)와, 용기회전블럭(310)의 양측에 수직하게 구비되어 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)를 지지하는 카메라지지케이싱(370)과, 카메라지지케이싱(370)에 용기회전블럭(310)의 측면에 대응되게 배치되어 용기회전블럭(310)의 상부에 위치된 의학용기(10)의 이미지를 치수검사카메라(340)와 몸통검사카메라(330)로 거울반사하는 거울(350)과, 거울(350)의 상부에 구비되어 거울반사된 의학용기(10)의 이미지를 확대하는 확대렌즈(360)를 포함한다.
용기회전블럭(310)은 나란하게 배치되어 의학용기(10)를 이송하는 한 쌍의 이송체인(210) 사이에 회전가능하게 구비되어 의학용기(10)를 순차적으로 거울(350)과 나란한 위치로 이동시킨다.
한 쌍의 이송체인(210)의 용기지지판(250)에 적재되어 이동되는 의학용기(10)를 카메라가 직접 촬영할 경우, 촬영된 이미지에 이송체인(210)과 용기지지판(250)이 함께 포함되어 이물질로 오인할 수 있다.
용기회전블럭(310)은 검사대상인 의학용기(10)를 다른 의학용기(10) 보다 상승시켜 주변구성이 촬영된 이미지에 포함되지 않게 의학용기(10)를 분리시킨다. 용기회전블럭(310)은 도면에 도시되지 않았으나 회전모터(미도시)에 의해 이송체인(210)의 이송속도에 대응되는 속도로 회전된다.
용기회전블럭(310)이 외주면에는 의학용기(10)가 삽입되는 복수개의 용기지지홈(311)이 반경방향 내측으로 함몰되게 형성된다. 용기거치홈(251)은 용기회전블럭(310)의 원주방향을 따라 용기지지판(250)의 간격에 대응되는 간격으로 배치된다.
도 5에 도시된 바와 같이 이송체인(210)이 우측방향으로 이송될 때 용기회전블럭(310)도 동일한 방향으로 회전된다. 용기지지판(250)의 용기거치홈(251)에 거치된 의학용기(10)는 용기회전블럭(310)과 접촉되고 이송체인(210)의 이송력에 의해 용기거치홈(251)에 삽입된다.
용기회전블럭(310)이 회전되면서 의학용기(10)는 용기회전블럭(310)을 따라 회전되며 상부로 이동된다. 이 때, 용기회전블럭(310)이 회전되며 의학용기(10)가 이송체인(210)으로부터 최상위로 이송되는 높이는 거울(350)과 나란한 위치로 설계된다. 이에 의해 용기회전블럭(310)의 상부에 위치된 의학용기(10)의 이미지가 거울(350)에 반사되어 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)로 전송된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용기회전블럭(310)는 세 개의 용기지지홈(311a,311b,311c)이 형성되고, 이송체인(210)을 따라 이송되는 복수개의 의학용기(10a,10b,10c)가 순차적으로 용기회전블럭(310)에 결합되어 위치가 상승되며 몸통검사가 진행된다.
용기회전블럭(310)의 원주방향을 따라 제1의학용기(10a)가 제1용기지지홈(311a)에 삽입되고, 제2의학용기(10b)가 제2용기지지홈(311b)에 삽입되고, 제3의학용기(10c)가 제3용기지지홈(311c)에 삽입된다.
제1용기지지홈(311a)에 결합된 제1의학용기(10a)는 용기회전블럭(310)의 회전에 따라 상부에서 다시 하강하며 이송체인(210)의 용기지지판(250)에 다시 거치되고, 제2의학용기(10b)는 제2용기지지홈(311b)에 삽입된 상태로 상승되어 검사를 받게 된다.
용기회전블럭(310)이 회전되면서 제2의학용기(10b)가 이송체인(210)에 다시 거치되고, 제3의학용기(10c)가 상승되며 검사를 받게 되는 과정이 순차적으로 반복 진행된다.
용기회전롤러(320)는 용기회전블럭(310)의 상부에 용기지지홈(311)에 결합된 의학용기(10)의 표면과 외접하게 구비되어 의학용기(10)의 표면을 접촉하며 의학용기(10)가 용기지지홈(311)에 삽입된 상태에서 구름회전하게 한다.
용기회전롤러(320)에 의해 의학용기(10)가 회전하게 되면, 거울(350)에는 의학용기(10)의 몸통(11) 전체의 이미지가 연속적으로 전송된다. 이에 의해 거울(350)을 통해 몸통검사카메라(330)는 도 3의 제1이미지(A)와 같이 의학용기(10)의 몸통(11) 표면의 360°방향의 이미지를 모두 얻게 된다. 불량판별부(500)는 제1이미지(A)를 확인하고 몸통(11) 전체에 이물질이 있는지를 판단하게 된다.
용기회전롤러(320)는 상부에 위치된 회전롤러구동부(321)에 의해 회전되며 의학용기(10)를 회전시킨다.
몸통검사카메라(330)는 카메라지지케이싱(370)의 내부에 수직하게 구비되어 거울(350)로부터 반사된 의학용기(10)의 몸통이미지를 촬영하여 불량판별부(500)로 전송한다. 몸통검사카메라(330)는 도 3의 제1이미지(A)와 같이 의학용기(10)의 몸통(11) 표면 전영역을 연속하게 촬영하여 불량판별부(500)로 전송한다.
치수검사카메라(340)는 카메라지지케이싱(370)의 내부에 몸통검사카메라(330)와 나란하게 배치되어 거울(350)로부터 반사된 의학용기(10)의 측면이미지를 촬영하여 불량판별부(500)로 전송한다. 치수검사카메라(340)는 도 3의 제2이미지(B)와 같이 의학용기(10)의 바닥에서 입구까지의 측면 전체 형상을 촬영하여 의학용기(10)가 기준치수에 맞게 제조되었는지 판단하게 한다.
거울(350)은 몸통검사카메라(330) 및 치수검사카메라(340)가 이격되게 배치된 의학용기(10)의 이미지를 촬영할 수 있도록 용기회전블럭(310) 상부의 의학용기(10)의 이미지를 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)로 거울반사한다.
몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)는 이송체인(210)과의 간섭 및 용기회전블럭(310)과의 효율적인 배치를 위해 용기회전블럭(310)에 지지된 의학용기(10)와 일직선상에 배치되지 못한다. 이에 거울(350)은 몸통검사카메라(330) 및 치수검사카메라(340)와 의학용기(10) 사이에 경사지게 배치되어 의학용기(10)의 이미지를 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)로 반사한다.
거울(350)의 상부에는 확대렌즈(360)가 구비되어 거울(350)로부터 반사된 의학용기(10)의 이미지를 확대한다. 이에 의해 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)가 선명한 이미지를 촬영할 수 있다.
카메라지지케이싱(370)은 거울(350)과, 확대렌즈(360) 및 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)를 내부에 수용한다. 카메라지지케이싱(370)의 내벽면은 암막 처리되어 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340)가 거울(350)로부터 반사된 이미지를 선명하게 촬영할 수 있게 한다.
외부검사부(400)는 용기이송부(200)의 경로를 따라 몸통검사부(300)의 후방에 위치되어 몸통검사가 완료된 의학용기(10)의 전면 및 바닥을 검사한다. 외부검사부(400)는 도 4에 도시된 바와 같이 용기이송부(200)의 이송경로를 따라 전방에 위치되어 의학용기(10)의 전면을 촬영하는 전면검사카메라(410)와, 전면검사카메라(410)의 후방에 경사지게 위치되어 전면검사가 완료된 의학용기(10)의 몸통과 바닥을 함께 촬영하는 바닥검사카메라(420)와, 전면검사카메라(410)의 맞은편에 위치되어 조명을 비춰줘는 정면조명판(430)과, 정면조명판(430)의 측면에 구비되어 바닥검사카메라(420)를 향해 조명을 비춰주는 측면조명판(440)과, 한 쌍의 이송체인(210) 사이에 구비되어 바닥검사카메라(420)와 전면검사카메라(410)에 대응되게 위치된 한 쌍의 의학용기(10)를 상부로 상승시켜주는 용기리프터(450)를 포함한다.
도 6과 도 7은 외부검사부(400)의 구성을 도시한 사시도와 측면도이다. 도시된 바와 같이 전면검사카메라(410)는 전면카메라프레임(411)에 의해 용기이송부(200)의 외부에서 내부를 향해 위치되어 이송체인(210)을 따라 이송되는 의학용기(10)의 전면을 촬영한다.
도 7에 도시된 바와 같이 전면검사카메라(410)는 전면카메라프레임(411)에 의해 지면에 대해 수평하게 위치되어 용기리프터(450)에 의해 상부로 상승된 의학용기(10)를 정면에서 촬영한다. 이에 의해 전면검사카메라(410)는 도 3에 도시된 제3이미지(C)와 같이 입구(13)를 포함하는 의학용기(10)의 정면 이미지를 촬영한다.
불량판별부(500)는 제3이미지(C)를 확인하고 입구(13)를 포함한 주변에 이물질이 있는지 확인하게 된다.
바닥검사카메라(420)는 바닥카메라프레임(421)에 의해 지면에 대해 45°기울어지게 위치된다. 바닥검사카메라(420)는 도 7에 도시된 바와 같이 용기리프터(450)에 의해 상승된 의학용기(10)의 상부에서 몸통과 바닥면을 비스듬한 각도에서 함께 촬영하게 된다.
이에 의해 바닥검사카메라(420)는 도 3에 도시된 제4이미지(D)와 같이 바닥면과 몸통의 상부를 함께 촬영한다.
불량판별부(500)는 제4이미지(D)를 확인하고 의학용기(10)의 바닥면과 몸통의 이물질 부착 여부를 확인하게 된다.
정면조명판(430)은 이송체인(210)을 사이에 두고 전면검사카메라(410)와 마주보게 배치되어 전면검사카메라(410)가 의학용기(10)를 선명하게 촬영할 수 있도록 조명을 비춰준다. 정면조명판(430)의 내부에는 LED와 같은 광원이 구비되어 전면검사카메라(410)의 정면을 향해 광을 비춰준다. 정면조명판(430)은 의학용기(10)의 크기 보다 넓은 면적을 갖는 판형태로 구비되어 광원에서 비춰진 광을 확산하여 전면으로 조사한다.
정면조명판(430)은 의학용기(10)의 배경에 위치하게 되어 전면검사카메라(410)가 의학용기(10)를 촬영할 때 다른 구성이 간섭되지 않고 오로지 의학용기(10)만 촬영될 수 있게 한다.
측면조명판(440)은 정면조명판(430)의 측면에 이웃하게 배치되어 바닥검사카메라(420)를 향해 조명을 비춰준다. 측면조명판(440)은 도 7에 도시된 바와 같이 바닥검사카메라(420)가 비스듬하게 의학용기(10)를 촬영할 때 바닥검사카메라(420)가 촬영하는 전체 이미지의 배경이 측면조명판(440)이 될 수 있도록 위치가 설정된다.
이에 의해 바닥검사카메라(420)에 의해 촬영된 이미지에 다른 구성이 간섭되지 않고 의학용기(10)만 촬영될 수 있다.
용기리프터(450)는 이송체인(210)을 따라 연속적으로 이송되는 의학용기들 중 전면검사카메라(410)와 바닥검사카메라(420)의 전방에 위치되는 한 쌍의 의학용기(10)를 상부로 들어올려 다른 구성의 간섭없이 의학용기(10)만 촬영될 수 있게 지지한다.
용기리프터(450)는 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 용기이송부(200)의 하부에 구비된 승강블럭(451)고, 승강블럭(451)의 상부에 구비되는 용기거치대(453)와, 승강블럭(451)을 상하로 승강시키는 승강블럭구동부(455)를 포함한다.
도 8과 도 9는 용기리프터(450)의 동작과정을 도시한 예시도이다. 승강블럭(451)은 한 쌍의 이송체인(210) 사이에 정면조명판(430)과 측면조명판(440)의 폭에 대응되는 길이로 구비되는 판 형태로 구비된다. 용기거치대(453)는 승강블럭(451)의 상면에 양쪽으로 한 쌍이 구비된다. 용기거치대(453)의 상면에는 의학용기(10)가 거치되는 홈이 형성된다.
도 8에 도시된 바와 같이 한 쌍의 의학용기(10)가 이송체인(210)에 의해 이송되어 전면검사카메라(410)와 바닥검사카메라(420)의 전방에 위치된다. 이 때, 승강블럭(451)은 하강된 상태이고, 용기거치대(453)는 의학용기(10)의 하부에 이격되게 배치된다.
이 상태에서 승강블럭구동부(455)가 동작되고 승강블럭(451)이 상승되면 도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 용기거치대(453)에 의학용기(10)가 거치되고, 의학용기(10)는 용기지지판(250)으로부터 이격되어 상부로 이동된다.
도 7에 도시된 바와 같이 용기리프터(450)가 하강된 상태에서 의학용기(10)는 전면검사카메라(410)와 바닥검사카메라(420)의 촬영범위 밖에 위치된다.
전면검사카메라(410)와 바닥검사카메라(420)의 위치를 조절하여 이송체인(210)에 거치된 의학용기(10)를 촬영하게 되면, 의학용기(10) 뿐만 아니라 이송체인(210)도 촬영하게 된다.
이에 용기리프터(450)는 의학용기(10)를 이송체인(210)이 함께 촬영되지 않는 위치까지 상승시켜 의학용기(10)만 단독으로 촬영될 수 있게 한다.
용기리프터(450)는 전면검사카메라(410)의 정면에 의학용기(10)가 수평하게 위치되게 지지하여 의학용기(10)의 정면이 정확하게 촬영되게 하고, 바닥검사카메라(420)의 비스듬한 촬영각도 상에 의학용기(10)가 위치되도록 지지한다.
도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 의학용기(10",10"')에 대한 검사가 완료되면, 승강블럭구동부(455)는 승강블럭(451)을 하강하고 한 쌍의 의학용기(10",10"')가 이송체인(210)에 거치되어 다시 이송되게 한다.
이송체인(210)이 이송되면, 바닥검사카메라(420)를 통해 바닥검사가 완료된 제5의학용기(10")는 경로를 따라 이송되고, 전면검사카메라(410)를 통해 전면검사가 완료된 제6의학용기(10"')는 바닥검사카메라(420)의 정면으로 이동되고 차순위 의학용기와 함께 용기리프터(450)에 의해 다시 상승되어 바닥검사를 수행받게 된다.
불량판별부(500)는 몸통검사부(300)의 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340) 및 외부검사부(400)의 전면검사카메라(410)와 바닥검사카메라(420)로부터 전송받은 이미지를 기초로 순차적으로 이송되는 복수개의 의학용기(10)의 불량여부를 판단한다.
용기이송부(200)를 따라 이송되는 복수개의 의학용기(10)는 이송순서에 따라 고유번호가 부여되고, 불량판별부(500)는 각 고유번호별 의학용기(10)에 해당하는 네 가지 이미지를 몸통검사부(300)의 몸통검사카메라(330)와 치수검사카메라(340) 및 외부검사부(400)의 전면검사카메라(410)와 바닥검사카메라(420)로부터 전송받는다.
불량판별부(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 몸통검사카메라(330)로부터 전송받은 제1이미지(A), 치수검사카메라(340)로부터 전송받은 제2이미지(B), 전면검사카메라(410)로부터 전송받은 제3이미지(C) 및 바닥검사카메라(420)로부터 전송받은 제4이미지(D)에 기초하여 불량여부를 판단한다.
불량판별부(500)는 제1이미지(A)에서 점이나, 스팟, 선, 음영 등이 있으면 의학용기(10)의 몸통(11)에 이물질이나 크랙이 있는 것으로 판단한다.
불량판별부(500)는 제2이미지(B)에서 기준치수(L)와 이미지 속 치수(L1)을 비교하여 차이가 있는 경우 의학용기(10)의 치수가 불량한 것으로 판단한다.
불량판별부(500)는 제3이미지(C)와 제4이미지(D)에서 점, 스팟, 선, 음염 등이 있으면 의학용기(10)의 전면과 바닥에 이물질이나 크랙이 있는 것으로 판단한다.
불량판별부(500)는 이렇게 이물질이나 크랙이 있는 것으로 판단된 고유번호의 의학용기(10)는 불량으로 판단한다.
불량판별부(500)에서 의학용기(10)의 불량을 판별하는 알고리즘은 딥러닝(Deep Learning)기반 지도학습알고리즘으로 의약용기 비전 검사장치를 통해 획득되는 불량용기에 대한 정면 및 비스듬한 측면 이미지에 대한 불량영역을 라벨링(N region)하여 이를 학습한 뒤 실제 의약용기 비전 검사 장치를 통해 들어오는 용기에 대해 불량일 경우 자동으로 검출할 수 있도록 한다.
이는 기존 딥러닝 알고리즘과 달리 본 발명의 의학용기 비전검사장치에 특화된 불량영역에 대한 별도의 학습과 전체 영역에 대한 스크린을 한 번 더 거치는 과정에서 딥러닝 알고리즘의 정확도를 높이는 학습조건 변수 최적화가 핵심 기술이다.
불량제품분리부(600)는 용기이송부(200)의 후단에 구비되어 불량판별부(500)에서 불량으로 판별한 고유번호의 의학용기를 분리한다.
불량제품분리부(600)는 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 이송체인(210)의 외부에 위치되는 가압패드(610)와, 가압패드(610)가 이송체인(210)의 맞은편으로 이동되며 의학용기(10)를 가압하게 하는 로드구동실린더(620)와, 로드구동실린더(620)에 의해 길이가 가변되며 가압패드(610)를 이동시키는 승강로드(625)와, 이송체인(210)으로부터 벗어난 불량 의학용기(10')가 수거되는 불량제품수거부(630)를 포함한다.
가압패드(610)는 도 8에 도시된 바와 같이 이송체인(210)의 바깥쪽에 위치되어 정상 의학용기(10)의 이송에 간섭을 주지 않는다. 로드구동실린더(620)는 불량판별부(500)에 의해 불량 의학용기가 판별되면, 해당 불량 의학용기의 고유번호에 해당하는 의학용기가 가압패드(610)의 정면으로 이동될 때 도 9에 도시된 바와 같이 승강로드(625)가 길어지게 동작하여 가압패드(610)가 불량 의학용기(10')를 불량제품수거부(630)로 가압하게 한다.
이에 의해 순차적으로 이송되는 복수개의 의학용기 중 불량 의학용기만 선별하여 분리하게 된다.
검사가 완료된 의학용기는 도면에 도시되지 않았으나 용기이송부(200)의 후단에 위치된 수거부에서 수거된 후 포장과정을 거쳐 출하된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 의학용기 비젼 검사장치는 의학용기의 몸통 이물검사, 치수검사를 수행하는 몸통검사부와 전면 이물검사와 바닥이물검사를 수행하는 외부검사부를 용기이송부의 이송경로를 따라 분리배치하여 종래 네 개의 카메라가 함께 배치되면서 서로 간섭이 발생되던 문제를 해결하였다.
또한, 몸통검사부는 용기회전판에 의해 검사대상 의학용기를 이송체인으로부터 일정 높이 상승시켜 타 구성과 분리하여 의학용기의 이미지만 촬영하여 검사의 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 외부검사부는 전면검사부는 수평하게 위치시키고, 바닥검사부는 경사지게 위치시켜 몸통과 함께 바닥면이 촬영되게 하여 검사의 정확도를 향상시켰다.
또한, 용기거치대를 이용해 검사대상 의학용기를 상승시키고, 조명판을 이용해 조명을 비춰 검사 정확도를 향상시켰다.
이상에서 설명된 본 발명의 의학용기 비젼 검사장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 의학용기 비젼 검사장치 10 : 의학용기
11 : 몸통 13 : 입구
15 : 넥 17 : 바닥
100 : 검사테이블 200 : 용기이송부
210 : 이송체인 220 : 구동풀리
230 : 종동풀리 240 : 체인구동모터
250 : 용기지지블럭 251 : 용기거치홈
300 : 몸통검사부 310 : 용기회전판
311 : 용기지지홈 320 : 용기회전롤러
321 : 회전롤러구동부 330 : 몸통검사카메라
340 : 치수검사카메라 350 : 거울
360 : 확대렌즈 370 : 카메라지지케이싱
400 : 외부검사부 410 : 전면검사카메라
411 : 전면카메라프레임 420 : 바닥검사카메라
421 : 바닥카메라프레임 430 : 정면조명판
440 : 측면조명판 450 : 용기리프터
451 : 승강블럭 453 : 용기거치대
455 : 승강블럭구동부 500 : 불량판별부
600 : 불량제품분리부 610 : 가압패드
620 : 로드구동실린더 625 : 승강로드
630 : 불량제품수거부
A : 제1이미지
B : 제2이미지
C : 제3이미지
D : 제4이미지

Claims (4)

  1. 투명한 의학용기를 한 쌍의 이송체인(210)에 의해 연속적으로 이송하는 용기이송부(200)와; 용기이송부(200)의 이송경로 상에 구비되어 의학용기의 몸통과 측면을 촬영하는 몸통검사부(300)와; 상기 몸통검사부(300)를 경유한 의학용기의 전면과 바닥을 촬영하는 외부검사부(400)와; 상기 몸통검사부(300)와 상기 외부검사부(400)에서 촬영된 몸통이미지와 측면이미지, 전면이미지 및 바닥이미지를 통해 의학용기의 불량여부를 판단하는 불량판별부(500)를 포함하고,
    상기 외부검사부(400)는, 상기 이송체인(210)의 외측에 수평하게 배치되어 상기 의학용기의 전면을 촬영하는 전면검사카메라(410)와; 상기 이송체인(210)을 중심으로 상기 전면검사카메라(410)와 마주보는 방향에 구비되어 정면을 향해 조명을 조사하는 정면조명판(430)과; 상기 전면검사카메라(410)의 일측에 경사지게 구비되어 상기 전면검사카메라(410)를 경유한 상기 의학용기의 몸통과 바닥을 함께 촬영하는 바닥검사카메라(420)와; 상기 이송체인(210)을 중심으로 상기 바닥검사카메라(420)와 마주보는 방향에 구비되어 상기 바닥검사카메라(420)를 향해 조명을 조사하는 측면조명판(440)을 포함하며,
    상기 전면검사카메라(410)와 상기 바닥검사카메라(420)에 전면에 대응되는 이송체인(210)의 영역에 상하로 승강가능하게 구비되어 상기 이송체인(210)을 따라 이동된 한 쌍의 의학용기가 상기 전면검사카메라(410)와 상기 바닥검사카메라(420) 및 상기 정면조명판(430)과 상기 측면조명판(440)의 사이에 위치되게 상승시키는 용기리프터(450)를 포함하고,
    상기 몸통검사부(300)는, 상기 이송체인(210)을 따라 이송되는 의학용기를 순차적으로 회전시켜 상부로 이동시키는 용기회전블럭(310)과; 상기 용기회전블럭(310)의 상부에 구비되어 상기 용기회전블럭(310)에 의해 상부로 이동된 의학용기의 몸통을 접촉 회전시키는 용기회전롤러(320)와; 상기 용기회전롤러(320)의 측면에 수직하게 배치되어 회전되는 의학용기의 몸통표면을 연속적으로 촬영하는 몸통검사카메라(330)와; 상기 몸통검사카메라(330)의 측면에 구비되어 의학용기의 측면을 촬영하는 치수검사카메라(340)와; 상기 몸통검사카메라(330)와 상기 치수검사카메라(340)의 하부에 경사지게 배치되어 상기 용기회전롤러(320)의 상부에 위치된 의학용기의 이미지를 상기 몸통검사카메라(330)와 상기 치수검사카메라(340)로 반사하는 거울(350)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용기 비젼검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기리프터(450)는, 상기 이송체인(210) 사이에 배치되는 승강블럭(451)과; 상기 승강블럭(451) 상면에 배치되며 상기 이송체인(210)을 따라 이송되는 한 쌍의 의학용기가 거치되는 용기거치대(453)와; 상기 승강블럭(451)을 상기 이송체인(210)의 이송속도에 대응되게 승강시키는 승강블럭구동부(455)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의학용기 비젼검사장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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