KR200378432Y1

KR200378432Y1 - 라벨 부착 검사 장치

Info

Publication number: KR200378432Y1
Application number: KR20-2004-0037623U
Authority: KR
Inventors: 박병오
Original assignee: 주식회사 태평양
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2005-03-16

Abstract

화장품 용기에 부착된 라벨이 정 위치에 부착되었는지를 검사하는 라벨 부착 장치가 제공된다. 상기 라벨 부착 검사 장치는 컨베이어 벨트의 상면에 설치된 탑 체인들에 얹혀져 이송되는 용기의 밑면에 라벨을 자동으로 부착하는 라벨 부착기와; 소정거리로 이격되어 상기 탑 체인의 측면부에 설치되어 상기 컨베이어에 의해 이송되는 임의의 탑 체인의 중앙부분이 검출될 때 촬영신호와 추출위치신호를 각각 발생하는 촬영위치 감지기 및 추출위치감지기와; 상기 촬영신호에 응답하여 탑 체인에 얹혀진 화장품 용기의 밑면을 촬영하여 영상이미지를 발생하는 카메라와; 추출신호에 응답하여 피스톤 로드를 전진시켜 상기 임의의 탑 체인에 얹혀진 용기를 배출시키는 추출에어실린더와; 상기 촬영신호에 응답하여 상기 카메라로부터 출력되는 영상이미지로부터 용기 및 라벨의 윤곽선을 추출하고, 상기 추출된 용기 윤곽선으로부터 라벨 윤곽선까지의 상하, 좌우의 차가 미리 설정된 허용오차를 초과 시 상치 추출위치신호에 의해 추출신호를 상기 추출에어실린더로 제공하는 제어부를 포함하여 구성되어 있다.

Description

라벨 부착 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING OF LABEL STICKING STATE}

본 고안은 라벨(label) 부착 검사 장치에 관한 것으로, 특히 화장품 용기에 부착된 라벨이 정 위치에 부착되었는지를 검사하는 라벨 부착 장치에 관한 것이다.

통상적으로 용기에 수납되는 공산품, 예를 들면, 화장품 등과 같은 공산품에는 생산자, 제품명, 색상표시, 생산일자, 가격 등의 정보가 인쇄된 라벨이 부착되고 있다. 이러한 라벨은 제품의 미려함을 해치지 아니하는 상태에서 화장품 용기에 부착되는 것이 일반적이며, 립 글로즈, 마스카라 등과 같은 화장품 등은 용기의 밑면에 라벨을 부착하고 있다.

이러한 라벨은 수동으로 부착하는 방법이 적용될 수 있으나, 생산 공정의 증가로 인하여 원가가 상승되고 생산 효율이 좋지 못하여 자동화 설비로 점차 대체되고 있다.

라벨을 화장품 용기의 밑면에 자동으로 부착하는 장치는 컨베이어의 이송벨트에 부착된 톱 체인(top chain)에 얹혀진 화장품 용기를 감지하였을 때 이형지가 분리된 라벨 테이프 상의 라벨을 푸시로드(push rod)로 밀어서 상기 감지된 화장품 용기의 밑면에 부착하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 라벨 자동 부착 장치는 컨베이어 벨트에 부착된 톱 체인에 얹혀져 이송되는 화장품 용기에 라벨을 자동 부착하는 관계로 가끔 에러가 발생되어져 왔다. 이러한 라벨 부착의 불량은 톱 체인에 화장품 용기가 놓여진 위치가 정확하지 않을 때 발생한다.

라벨이 화장품 용기에 정확하게 부착되지 않은 경우 수요자들에게 제품 이미지가 나쁘게 비추어질 염려가 있으며, 제품이 미려하지 못하게 되는 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제점 때문에 화장품 용기의 밑면에 라벨을 붙인 경우 육안으로 검사를 하여왔다.

따라서 종래에는 화장품 용기에 밑 라벨이 제대로 붙어졌는지를 육안으로 검사한 후 제품 카톤 박스(carton box)에 넣어 포장할 수밖에 없기 때문에 완제품을 출하하기까지의 생산 공정이 복잡하였고 생산 수율이 좋지 못한 문제가 있어 왔다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 컨베이어의 탑 체인에 얹혀져 밑면에 부착된 라벨이 정확하게 부착되었는지 자동으로 검사하여 적부(適否)에 따라 제품을 자동 분리하는 라벨 부착 검사 장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 밑 라벨이 부착된 화장품 용기의 밑면을 촬영한 이미지의 패턴을 분석하여 밑 라벨이 화장품 용기에 정확하게 부착되었는지를 검사할 수 있는 라벨 자동 검사 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 컨베이어 벨트의 상면에 설치된 탑 체인들에 얹혀진 용기의 밑면에 라벨을 자동으로 부착하는 라벨 부착기와; 상기 탑 체인 이송 경로의 측면에 위치되며, 이송되는 임의의 탑 체인의 중앙부분이 검출될 때 촬영신호를 발생하는 촬영위치 감지기와; 상기 촬영위치 감지기로부터 소정 거리 이격된 위치에 설치되며, 상기 임의의 탑 체인의 중앙부분이 검출될 때 추출위치신호를 발생하는 추출위치감지기와; 상기 탑 체인의 측면부에 근접 설치되며, 상기 촬영신호에 응답하여 상기 임의의 탑 체인에 얹혀진 화장품 용기의 밑면을 촬영하여 해당 영상이미지를 발생하는 카메라와; 추출신호에 응답하여 소정 길이를 갖는 피스톤 로드(piston rod)를 전진시켜 상기 임의의 탑 체인에 얹혀진 용기를 배출시키는 추출에어실린더와; 상기 촬영신호에 응답하여 상기 카메라로부터 출력되는 영상이미지로부터 용기 및 라벨의 윤곽선(image contour)을 추출(detection)하고, 상기 추출된 용기 윤곽선으로부터 라벨 윤곽선까지의 상하, 좌우의 차가 미리 설정된 허용오차를 초과 시 상치 추출위치신호에 의해 추출신호를 상기 추출에어실린더로 제공하는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 촬영위치감지기와 상기 추출위치감지기의 이격거리는 상기 제어부가 상기 영상이미지로부터 용기 및 라벨의 윤곽선을 추출하고, 용기 및 라벨의 윤곽선들에 의해 라벨 부착의 적부를 연산하는 시간동안 상기 컨베이어가 이송되는 거리로 설정된 것임을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 고안은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 고안의 실시 예는 당업자에게 본 고안의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 용기 라벨 부착 검사 장치의 구성도이고, 도 2와 도 3은 도 1에 도시된 용기 라벨 부착 검사 장치의 평면도 및 측면의 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 용기 라벨 부착 검사 장치의 제어 흐름도이다. 그리고 도 5A, 도 5B 및 도 5C는 본 고안을 설명하기 위한 용기 라벨 부착 상태의 예를 나타낸 도면들이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안의 실시 예에 따른 용기 라벨 부착 검사 장치(1)는 컨베이어(10)의 벨트 상면에 다수의 탑 체인(12)들이 연속적으로 설치되어 있다. 상기 탑 체인(12)의 상하 부분에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 요홈(13)이 형성되어 있고, 상기 요홈(13)은 펜슬 혹은 막대형 용기(20)가 위치되도록 중앙부분이 가장 낮게 형성되어 있다.

상기 탑 체인(12)의 요홈(13)에는 얹혀진 용기(20)의 밑면에는 라벨부착기(도시하지 않음)의 작동에 의해 라벨(22)이 부착된다. 이러한 라벨 부착기는 이 기술 분야에 널리 보급된 일반적인 것을 그대로 이용할 수 있다.

컨베이어(10)의 상부에 설치된 탑 체인(12)에 얹혀진 상태에서 밑면에 라벨(22)이 부착된 용기(20)는 컨베이어(10)에 의해 카톤박스(80) 쪽으로 이송된다.

상기 컨베이어(10)의 일측면에 설치된 촬영위치 감지기(30)와 이로부터 소정 거리 이격된 위치에 위치되어진 추출위치감지기(32)는 각각 탑 체인(12)의 중앙부분에 부착된 반사판(reflector)(14)이 자신이 위치된 곳으로 이송되어왔을 때 이를 검출하여 촬영신호 및 추출위치감지신호를 각각 발생한다.

상기 촬영위치 감지기(30)와 추출위치감지기(32)는 상기 반사판(14)에 빛을 비추는 발광다이오드와 그로부터 반사되는 광을 검출하는 포토다이오드로 구성된 광센서(photo coupler)를 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 촬영위치 감지기(30)와 추출위치 감지기(32)간의 이격거리는 컨베이어(10)의 이송속도와 후술하는 제어부(50)가 카메라(40)로부터 출력되는 용기(20)의 밑면의 촬영 이미지 데이터를 분석하여 용기(20)의 밑면에 라벨(22)이 정상적으로 부착되었는지를 검색판단 하여 그 결과신호를 발생하는데 소요되는 시간을 고려하여 설정된 거리임을 유의하여야 한다.

먼저 상기 촬영위치 감지기(30)가 컨베이어(10)의 탑 체인(12)의 정 중앙 위치를 감지하면, 이 신호는 카메라(40)와 제어부(50)로 제공된다. 상기 카메라(40)는 상기 촬영위치 감지기(30)로부터 출력되는 촬영신호에 의해 탑 체인(12)에 얹혀져 운반되는 용기(20)의 밑면을 촬영하여 제어부(50)로 제공한다. 상기 탑 체인(12)의 거리와 상기 카메라(40)간의 초점 거리는 탑 체인(12)의 상부에 위치된 용기(20)의 밑면의 주변의 피사체만이 촬영될 수 있도록 맞추어져 있어야 한다.

상기 촬영위치감지기(30)로부터 촬영신호를 입력받은 제어부(50)는 도 4의 S1과정에서 촬영신호가 입력되었다고 판단하고, S2과정에서 카메라(40)로부터 촬영된 이미지데이터를 취득한다. 이후 제어부(50)는 S3과정에서 카메라(50)로부터 취득된 이미지데이터로부터 용기 및 라벨 윤곽선을 검출한다.

예를 들어, 카메라(50)가 촬영한 이미지 데이터가 도 5A와 같다면, 상기 도 4의 S3과정에서 용기(22)의 윤곽선(23)과 라벨(22)의 윤곽선(24)을 검출하고, S4과정에서 상기 추출된 용기 윤곽선으로부터 라벨 윤곽선까지의 상하, 좌우의 차를 검출한다. 즉, 도 5의 (5A)와 같이 라벨 윤곽선(24)으로부터 용기 윤곽선(23)의 상부(U: upper)와 하부(B; bottom)간의 차(U-B) 및 좌측(L)과 우측(R)간의 차(L-R)를 검출하여 그 차이의 값이 미리 설정된 값을 초과하는지를 S5과정에서 검색 판단한다.

도 5의 5A와 같이 용기(20)의 밑면 정 중앙에 라벨(22)이 부착된 경우라면 상기 두개의 차의 값(U-B),(L-R)들은 "0"으로 될 것이며, 도 5의 (5B) 또는 (5C)와 같이 용기(20)의 밑면에서 어느 한쪽으로 치우쳐져 부착된 경우라면 상기 두개의 차의 값(U-B),(L-R)들은 "-V" 또는 "+V"(여기서 V는 소수 및 정수을 의미함)의 값을 갖게 것이다. 이때 허용오차는 임의적으로 설정할 수 있으나, 대략 2mm 내외로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 도 4의 S5과정에서 상기 검출된 두개 값들이 미리 설정된 허용오차 값을 초과하였다고 판단되면, 상기 제어부(50)는 S6과정에서 추출위치감지기(32)로부터 추출위치감지신호가 발생되었는지를 판단한다.

상기 S6과정에서 추출위치감지기(32)로부터 추출신호가 발생되었다면 촬영위치감지기(30)에 의해 감지된 탑 체인(12)이 추출위치감지기(32)가 설치된 위치까지 이송되었다고 판단하고, 상기 제어부(50)는 S7과정에서 추출에어실린더(60)로 추출신호를 출력한다.

이때, 상기 추출에어실린더(60)는 상기 추출신호의 입력에 응답하여 내부 피스톤로드(62)를 일정 시간 동안 전진 구동하여 컨베이어(10)에 의해 이송되는 탑 체인(12)에 얹혀진 용기(20)를 추출용기상자(70) 쪽으로 밀어 배출시킨다.

따라서 컨베이어(10)상의 탑 체인(12)에 얹혀져 운반되는 용기(20)의 밑면에 부착된 라벨(22)이 정 위치에 부착되지 않은 경우에는 상기한 동작에 의해 추출용기상자(70)에 적재됨을 알 수 있다.

만약, 용기(20)의 밑면에 부착된 라벨(22)이 정 위치에 부착에 부착된 경우라고 판단되면, 상기 제어부(50)가 추출에어실린더(60)를 작동시키기 않음으로써 탑 체인(12)에 얹혀져 이송되는 라벨 부착 용기(20)는 종단에 위치된 카톤박스(80)로 낙하되어져 적재된다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 용기 밑 라벨 부착 검사 장치는 용기 밑면과 그에 부착된 라벨의 이미지의 윤곽을 추출하고, 상기 추출된 용기 윤곽선으로부터 라벨 윤곽선까지의 상하, 좌우의 차에 의해 라벨의 부착 상태를 검사하여 부정확하게 부착된 용기를 자동으로 배출함으로써 라벨링의 공정을 신속 정확하게 할 수 있어 생산수율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 용기 라벨 부착 검사 장치의 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 용기 라벨 부착 검사 장치의 평면도.

도 3은 도 1에 도시된 용기 라벨 부착 검사 장치의 측면도.

도 4는 도 1에 도시된 용기 라벨 부착 검사 장치의 제어 흐름도.

도 5는 본 고안을 설명하기 위한 용기 라벨 부착 상태의 예를 나타낸 도면.

《도면의 부분에 대한 부호의 설명》

1 : 용기 라벨 부착 검사 장치, 10 : 컨베이어,

12 : 탑 체인, 14 : 반사판,

20 : 용기, 22 : 라벨,

30 : 촬영위치감지기, 32 : 추출위치감지기,

40 : 카메라, 50 : 제어부,

60 : 추출에어실린더, 62 : 피스톤로드,

70 : 추출용기상자, 80 : 카톤박스.

Claims

컨베이어 벨트의 상면에 설치된 탑 체인들에 얹혀진 용기의 밑면에 라벨을 자동으로 부착하는 라벨 부착기를 구비한 라벨 부착 자동 검사 장치에 있어서,

상기 탑 체인 이송 경로의 측면에 위치되며, 이송되는 임의의 탑 체인의 중앙부분이 검출될 때 촬영신호를 발생하는 촬영위치 감지기와;

상기 촬영위치 감지기로부터 소정 거리 이격된 위치에 설치되며, 상기 임의의 탑 체인의 중앙부분이 검출될 때 추출위치신호를 발생하는 추출위치감지기와;

상기 탑 체인의 측면부에 근접 설치되며, 상기 촬영신호에 응답하여 상기 임의의 탑 체인에 얹혀진 화장품 용기의 밑면을 촬영하여 해당 영상이미지를 발생하는 카메라와;

추출신호에 응답하여 소정 길이의 피스톤 로드를 작동시켜 상기 임의의 탑 체인에 얹혀진 용기를 배출시키는 추출에어실린더와;

상기 촬영신호에 응답하여 상기 카메라로부터 출력되는 영상이미지로부터 용기 및 라벨의 윤곽선을 추출하고, 상기 추출된 용기 윤곽선으로부터 라벨 윤곽선까지의 상하, 좌우의 차가 미리 설정된 허용오차를 초과 시 상치 추출위치신호에 의해 추출신호를 상기 추출에어실린더로 제공하는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 라벨 부착 검사 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 촬영위치감지기와 상기 추출위치감지기의 이격거리는 상기 제어부가 상기 영상이미지로부터 용기 및 라벨의 윤곽선을 추출하고, 용기 및 라벨의 윤곽선들에 의해 라벨 부착의 적부를 연산을 하는 시간동안 상기 컨베이어가 이송되는 거리로 설정된 것임을 특징으로 하는 라벨 부착 검사 장치.