KR200462499Y1 - 비젼장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 상자에 수용되어 이송되는 복수의 물품을 카메라로 스캔하여 불량여부를 검사하는 비젼장치에 관한 것이다. 본 고안은 물품이 수용된 상자의 이송을 센싱하는 센서와, 상기 상자를 촬영하는 카메라와, 상기 센서의 센싱에 따라 카메라를 제어하여 촬영된 영상과 기준영상을 비교하여 불량여부를 판단하는 제어부를 포함한다. 본 고안은 상자에 수용되어 이송되는 복수의 물품을 카메라로 스캔하여 불량여부를 검사하여 불량을 방지하고, 양품을 교체하여 완성품을 생산할 수 있는 이점이 있다.

Description

비젼장치{VISION INSPECTION APPARATUS}
본 고안은 상자에 수용되어 이송되는 복수의 물품을 카메라로 스캔하여 불량여부를 검사하는 비젼장치에 관한 것이다.
일반적으로 화장품을 생산하는 제조업체에서는 생산되는 물품(욕실용품, 화장품)을 낱개로 포장 또는 여러 종류의 화장품을 하나로 포장하여 생산한다.
즉, 욕실용품들로는 치약, 칫솔, 비누, 샴푸, 린스, 바디오일 및 로션 등을 선택적으로 모아서 셋트화 하여 포장상자에 수용시켜서 하나의 상품으로 생산된다.
이와 같이, 포장상자에 물품들을 수용하여 상품으로 생산되는 과정에서 물품이 누락된 상태로 포장이 되거나, 물품의 위치가 바뀌어서 수용되기도 하고, 혹은 다른 물품이 수용된 상태로 포장되어 결과적으로 불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 물품의 수용상태 및 물품의 누락 등을 자동으로 판별하여 불량을 줄이면서, 완성품의 생산성을 향상시킬 수 있는 비젼장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 상자에 수용되어 이송되는 복수의 물품을 카메라로 스캔하여 불량여부를 검사할 수 있는 비젼장치를 제공함에 있다.
본 고안의 다른 목적은 상자의 형상(크기)에 따라 카메라의 위치를 자동으로 이동시켜 물품을 정확하게 촬영할 수 있는 구조의 비젼장치를 제공함에 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 불량으로 판정된 물품을 특정공간으로 회수하여 처리할 수 있는 비젼장치를 제공함에 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 불량으로 판정된 물품을 관리자가 처리하도록 경보할 수 있는 비젼장치를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 제안된, 본 고안은 물품이 수용된 상자의 이송을 센싱하는 센서와, 상기 상자를 촬영하는 카메라와, 상기 센서의 센싱에 따라 카메라를 제어하여 촬영된 영상과 기준영상을 비교하여 불량여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 촬영된 영상과 비교되는 기준영상을 설정하되, 상자의 형상 및 상자에 수용된 물품의 종류에 따라 각각의 기준영상을 설정하는 기준영상설정부와, 상기 기준영상설정부에서 설정된 기준영상과 촬영된 영상을 비교하되, 상자의 형상 및 상자에 수용된 물품의 종류를 각각 비교하는 영상비교부와, 상기 영상비교부에서 비교되는 촬영된 영상에서 물품의 유무, 물품의 수용상태 및 다른 물품이 수용된 경우에 불량을 판단하는 영상판단부 및 상기 영상판단부에서 불량으로 판단된 물품의 위치를 영상으로 표시하는 불량위치표시부를 포함한다.
상기 영상판단부에서 불량으로 판단된 촬영영상을 현시하는 디스플레이를 포함하며, 상기 디스플레이는 제어부에 의해 제어되어 불량물품의 위치를 표시하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준영상설정부는 물품이 정상적으로 실장된 상자를 촬영하여 획득된 영상에서 상자의 형상에 대한 상자프레임을 형성하고, 상기 물품의 형상에 대한 물품프레임을 형성하고, 상기 물품의 색상에 대한 색상프레임을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라의 위치를 이동시키는 카메라이동부를 포함하며, 상기 카메라이동부는 상기 촬영되는 물품이 수용된 상자의 형상을 인식하는 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라이동부는 상기 카메라가 고정되는 이동부재와, 상기 이동부재를 일측에서 타측으로 안내하는 안내부재를 포함한다.
상기 제어부에 의해 불량으로 판단된 상자를 일측으로 회수하는 회수수단을 더 포함하며, 상기 회수수단은 상기 불량으로 판단된 상자를 일측으로 이송시키는 회수부재 및 상기 회수부재에 의해 이송되는 상자가 위치되는 회수테이블을 포함한다.
상기 제어부의 불량 판단시 경보하는 경보부를 포함하며, 상기 경보부는 상기 불량으로 판단된 상자가 소정의 위치에 이송되면 경보하도록 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 경보부는 상기 불량으로 판단된 상자가 불량으로 판단된 시점에서 소정위치까지, 이송되는 시간을 체크하는 타이머를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 고안에 따르면, 상자에 수용되어 이송되는 복수의 물품을 카메라로 스캔하여 불량여부를 검사할 수 있는 이점이 있다.
본 고안은 상자의 형상(크기)에 따라 카메라의 위치를 자동으로 이동시켜 물품을 정확하게 촬영할 수 있는 이점이 있다.
본 고안은 불량으로 판정된 물품을 특정공간으로 회수하여 처리할 수 있는 이점이 있다.
본 고안은 불량으로 판정된 물품을 관리자가 처리하도록 경보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 비젼장치를 보인 사시도.
도 2는 본 고안의 구성을 개략적으로 보인 블록도.
도 3은 본 고안에 의해 설정된 기준영상을 보인 도면.
도 4는 본 고안에 의해 설정된 다른 기준영상을 보인 도면.
도 5는 본 고안의 다른 실시예를 보인 평면도.
도 6은 도 5의 동작 상태를 보인 평면도.
도 7은 본 고안의 또 다른 실시예를 보인 평면도.
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예는 물품이 수용된 상자의 이송을 센싱하는 센서(S)와, 상기 상자를 촬영하는 카메라(CM)와, 상기 센서(S)의 센싱에 따라 카메라(CM)를 제어하여 촬영된 영상과 기준영상을 비교하여 불량여부를 판단하는 제어부(20)를 포함한다.
여기서, 불량여부의 기준은 상자에 수용된 물품의 수용상태, 물품의 유무 및 다른 물품의 탑재이다.
먼저, 물품이 수용된 상자를 이송시키는 컨베이어(CV)가 설치되고, 컨베이어(CV)의 상부를 커버하는 암실(10)이 설치된다. 암실(10)의 내부에 상부에 카메라(CM)가 설치되고, 카메라(CM)의 일측 또는 양측에 상자에 조명빛을 제공하는 조명(L)이 설치된다. 또한, 암실(10)은 내부를 개폐하는 도어(11)가 설치되어 있다.
그리고, 암실(10)의 일측에는 디스플레이(DS)가 설치되고, 디스플레이(DS)의 일측에는 제어부(20)가 구비된다.
이때, 센서(S), 카메라(CM), 조명(L) 및 디스플레이(DS)는 제어부(20)에 연결되며, 제어부(20)는 센서(S)의 감지에 의해 카메라(CM)를 작동시키고, 카메라(CM)의 촬영시에 조명(L)을 작동시킨다. 이때, 센서(S)는 광센서 또는 근접센서이고, 조명(L)은 엘이디인 것이 바람직하다.
또한, 상기 카메라(CM)의 위치를 이동시키는 카메라이동부(30)를 포함하며, 상기 카메라이동부(30)는 상기 촬영되는 물품이 수용된 상자의 형상을 인식하는 제어부(20)에 의해 제어된다.
상기 카메라이동부(30)는 상기 카메라(CM)가 고정되는 이동부재(31)와, 상기 이동부재(31)를 일측에서 타측으로 안내하는 안내부재(33)를 포함한다.
여기서, 이동부재(31)는 이동자이고 안내부재(33)는 고정자로 구성되는 리니어모터로 구현될 수 있다. 또한, 카메라이동부(30)는 모터에 의해 구동되는 볼스크류, 래크와 피니언 및 벨트와 풀리 중 어느 하나로 구현이 가능하다.
이와 같이, 구성되는 본발명에 의해 컨베이어(CV)에 의해 상자가 이송될 때마다 카메라(CM)에 의해 촬영되게 된다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)는 상기 촬영된 영상과 비교되는 기준영상을 설정하되, 상자의 형상 및 상자에 수용된 물품의 종류에 따라 각각의 기준영상을 설정하는 기준영상설정부(21)와, 상기 기준영상설정부(21)에서 설정된 기준영상과 촬영된 영상을 비교하되, 상자의 형상 및 상자에 수용된 물품의 종류를 각각 비교하는 영상비교부(23)와, 상기 영상비교부(23)에서 비교되는 촬영된 영상에서 물품의 유무, 물품의 수용상태 및 다른 물품이 수용된 경우에 불량을 판단하는 영상판단부(25) 및 상기 영상판단부(25)에서 불량으로 판단된 물품의 위치를 영상으로 표시하는 불량위치표시부(27)를 포함한다.
상기 영상판단부(25)에서 불량으로 판단된 촬영영상은 디스플레이(DS)에 의해 표시된다. 이때, 불량위치표시부(27)에 의해 불량물품의 위치가 디스플레이(DS)에 함께 표시된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기준영상설정부(21)는 물품이 정상적으로 실장된 상자를 촬영하여 획득된 영상에서 상자의 형상에 대한 상자프레임(21a)을 형성하고, 상기 물품의 형상에 대한 물품프레임(21b)을 형성하고, 상기 물품의 색상에 대한 색상프레임(21c)을 형성한다.
즉, 기준영상설정부(21)는 상자에 대한 정사각, 직사각, 원형 등의 형상을 인식하고, 상자 안에 탑재된 물품을 인식하며, 인식된 물품에 대한 색상을 인식하여 기준영상을 설정하게 된다.
이와 같이, 설정된 여러 종류의 기준영상들은 제어부(20)에 연결된 메모리(도시생략)에 저장된다. 그러면, 영상비교부(23)는 촬영된 영상의 형상에 해당되는 기준영상을 검색하여, 촬영영상과 검색된 기준영상을 비교하게 된다. 그리고, 영상판단부(25)에서 불량으로 판단된 물품은 불량위치표시부(27)에 의해 디스플레이(DS)에 물품의 위치가 영상으로 표시되게 된다.
여기서, 영상판단부(25)는 물품프레임(21b)을 인식하여 촬영된 영상에서 해당물품과 비교하여 불량을 판단한다. 즉, 물품프레임(21b)에 해당되는 물품의 유무를 판단하고, 다른 물품이 탑재된 상태를 판단하게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)에 의해 불량으로 판단된 상자를 일측으로 회수하는 회수수단(50)을 더 포함하며, 상기 회수수단(50)은 상기 불량으로 판단된 상자를 일측으로 이송시키는 회수부재(51) 및 상기 회수부재(51)에 의해 이송되는 상자가 위치되는 회수테이블(53)을 포함한다. 여기서, 회수부재(51)는 실린더 또는 모터의 구동에 의해 동작되는 래크와 피니언인 것이 바람직하다. 즉, 제어부(20)에 의해 불량으로 판단된 상자는 회수부재(51)인 실린더(51a)의 피스톤(51b)에 의해 회수테이블(53)로 이송시키고, 다른 물품이 수용된 경우에는 정상물품으로 교체하여 양품으로 완성하게 된다.
삭제
한편, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)의 불량 판단시 경보하는 경보부(70)를 포함하며, 상기 경보부(70)는 상기 불량으로 판단된 상자가 소정의 위치에 이송되면 경보하도록 제어부(20)에 의해 제어된다. 여기서, 경보부(70)는 소리 또는 빛으로 표시하는 부저 또는 경광등인 것이 바람직하다.
상기 제어부(20)는 불량으로 판단된 상자가 불량으로 판단된 시점에서 소정위치까지, 이송되는 시간을 체크하는 타이머(T)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 불량으로 판단된 상자가 관리자가 관리하는 위치까지 이동되면 이를 경고하게 되므로, 관리자는 이를 처리하게 된다.
이와 같이, 본 고안은 생산되는 물품에 대해 촬영된 영상을 판단하여 물품의 수용상태를 판단함으로써, 누락된 물품을 채우거나 잘못 탑재된 물품을 정품으로 교체하여 완성품으로 생산할 수 있으므로, 제조업의 생산라인 등에 적용되어 유용하게 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
이상, 본 고안의 실시예에 대해 설명하였다. 본 고안의 기술적 구성은 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 암실 20 : 제어부
S : 센서 CM : 카메라
DS : 디스플레이

Claims (9)

  1. 물품이 수용된 상자를 감지하는 센서(S); 상기 상자를 촬영하는 카메라(CM); 상기 센서(S)의 감지에 따라 카메라(CM)를 제어하여 촬영된 영상과 기준영상을 비교분석하여 불량여부를 판단하는 제어부(20);
    상기 제어부(20)는 상기 촬영된 영상과 비교되는 기준영상을 설정하되, 상자의 형상 및 상자에 수용된 물품의 종류에 따라 각각의 기준영상을 설정하는 기준영상설정부(21); 상기 기준영상설정부(21)에서 설정된 기준영상과 촬영된 영상을 비교하되, 상자의 형상 및 상자에 수용된 물품의 종류를 각각 비교하는 영상비교부(23); 상기 영상비교부(23)에서 비교되는 촬영된 영상에서 물품의 유무, 물품의 수용상태 및 다른 물품이 수용된 경우에 불량을 판단하는 영상판단부(25) 및 상기 영상판단부(25)에서 불량으로 판단된 물품의 위치를 디스플레이(DS) 영상으로 표시되는 불량위치표시부(27)를 포함하는 비젼장치에 있어서,
    상기 기준영상설정부(21)는
    상기 상자에 수용된 물품의 형상에 대한 물품프레임(21b);
    상기 물품의 색상에 대한 색상프레임(21c)을 형성하는 것을 특징으로 하는 비젼장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 제어부(20)에 의해 불량으로 판단된 상자를 한 방향으로 푸쉬하는 회수부재(51)에는 실린더(51a)의 내부에서 왕복운동을 하는 피스톤(51b)이 포함된 것을 특징으로 하는 비젼장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 제1항에 있어서,
    상기 제어부(20)는
    상자가 불량으로 판단된 시점에서 회수테이블(53)의 위치까지 이송되는 시간을 체크하는 타이머(T)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비젼장치.












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