KR20070121821A

KR20070121821A - 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 동안 기생반사를 제거하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20070121821A
Application number: KR1020077025684A
Authority: KR
Inventors: 구일라우메 배쎄렛
Original assignee: 띠아마
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-12-27
Also published as: CN101156060A; EP1875216A2; RU2007136737A; US20090294674A1; FR2884317B1; WO2006106271A3; RU2429466C2; WO2006106271A2; BRPI0610517A2; FR2884317A1; MX2007012348A; ZA200709554B

Abstract

본 발명은 적외선 방사에 민감한 적어도 하나의 센서(6)에 의해, 고온에서 다른 몰딩 캐비티(4)를 빠져나가는 투명 또는 반투명의 중공형 물체(2)를 검사하는 공정에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 물체를 검사하기 위해 센서에서 발생하는 적외선 방사는 상기 물체에 의해 반사되고 상기 물체에 인접한 적외선 소스로부터 발생하는 적외선 방사는 제거된다.

적외선 센서, 편광, 몰딩 기계, 캐비티, 반투명 물체, 투명 물체

Description

투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 동안 기생 반사를 제거하는 방법 및 장치{Method and device for eliminating parasite reflections during inspection of translucent or transparent hollow objects}

본 발명은 반투명 또는 투명의 중공형 물건 또는 물체의 고온 검사 기술 분야에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 제조 및 몰딩(moulding) 기계를 지나서 유리병 또는 플라스크(flask)와 같은 물체의 더 정확한 고속 검사(high-rate inspection)에 관한 것이다.

유리 물체 조립의 바람직한 분야에서, 물체 또는 물체 내부의 가능한 결점을 감지할 목적으로 제어 또는 검사를 수행하기 위해 몰딩 기계를 지나는 물체에 의해 방출되는 적외선 방사(infrared radiation)를 이용하는 것은 알려져 있다. 이러한 물체의 질적 제어는 그것의 미적(aesthetic) 특징에 영향을 주거나 최종 사용자(ultimate user)의 실제 위험을 만들어내는 것을 악화시키는 결점을 제거하는데 필요하다.

종래 조건에서, 몰딩 기계는 물체가 고온에서 최종 형상을 취하도록 몰드(mould)에 각각 장착된 다른 캐비티(cavity)로 구성된다. 몰딩 기계를 지나서, 물체는 컨베이어 벨트에 파일(file)을 구성하기 위해 나아가게 되며, 물체가 분쇄(pulverisation)와 어닐링(annealing)과 같은 다양한 처리 스테이션(processing station)에 연속적으로 물체가 디파일러(defiler) 되도록 한다.

물체는 다양한 처리 스테이션 이전에 몰딩 기계를 빠져나가기 때문에, 가능한 한 몰딩 기계에서 몰딩 결점을 수정하기 위해 가능한 몰딩 결점을 확인하는 것은 중요한 것으로 나타났다. 종래, 고온에서 몰딩 기계를 떠나는 물체를 검사하기 위해 다양한 해결책이 제안되었다.

예를 들어, 영국 특허번호 제9 408 446호는 몰딩 기계를 빠져나갈 때 물체의 루트를 정하는(routing) 컨베이어의 양측에 배치된 두 개의 적외선 센서에 의해 구성된 장치를 기술한다. 이러한 센서는 물체에 의해 방출되는 열 방사(heat radiation)에 반응하여 신호를 각각 발생시킨다. 만약 이러한 신호가 소정 모델(predetermined model)에 대응하지 않는다면, 그 물체는 결함이 있는 것으로 간주된다. 이러한 감지 원칙은 기준 모델(reference model)로 기능하는데 적합하도록 고려된 물체의 이미지를 각 캐비티에 저장하는 것이다.

그리고, 독일 특허번호 제199 02 316호는 물체의 실패 유무를 감지하는 견지에서 측정한 열적 프로파일(thermal profile)과 비교된 예상 열적 프로파일(anticipated thermal profile)을 각 캐비티에서 통계적으로 결정하는 견지에서 적외선 센서에 의해 회복되는 물체의 열적 프로파일을 분석하는 것을 제안한다.

상기 개시된 기술로부터 초래되는 단점과 관계없이, 출원인은 각 물체의 적외선 방사를 측정하는 것이 검사된 표면에 반사된 적외선 방사의 다른 소스에 의한 에러(error)를 없애는 것을 밝혀냈다. 예를 들어, 기생 소스로 간주되는 적외선 방사의 이러한 소스는 검사된 물체의 상류(upstream) 또는 하류(downstream)에 배치된 물체, 몰딩 전의 물체 또는 다른 생산 라인에 위치한 물체이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 물체에 의해 방출된 적외선 방사를 측정하는 동안 검사된 물체에 인접한 적외선 방사 소스에 의한 영향을 제거 또는 감소시키기 위해 광 프로세스를 제안함으로써 상기 개시된 단점을 고치는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 검사된 물체의 결함 유무에 관계없이 결정하기로 목적한 검사 품질을 개선하기 위해 검사된 물체에 반사된 기생 적외선 방사를 제거하기 위한 광 프로세스를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 목적은 고온으로 다른 몰딩 캐비티를 빠져나가는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 적외선 방사에 민감한 적어도 하나의 센서에 의해 검사하는 공정에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 결함 유무에 관계없이 물체를 감지하기 위해서는 물체에 의해 반사되거나 물체에 인접한 적외선 소스에 의해 발생하는 적외선 방사는 센서(sensitive sensor)에 의해 발생하는 적외선 방사로부터 제거된다.

일 실시예에 따르면, 공정은 선호 방향(preferred direction)에 따라 편광된 적외선 방사를 제거하는 것을 목적으로 한다.

유익하게, 편광(polarised) 적외선 방사는 선호 수직 방향에 따라 억제된다.

바람직한 실시예에 따라, 측정 센스의 적외선 스펙트럼 밴드(spectral band)를 감싸는 적외선 스펙트럼 밴드의 편광된 적외선 방사는 제거된다.

본 발명의 다른 목적은 검사된 물체에 인접한 적외선 방사 소스의 영향을 제한 또는 제거하도록 채택된 몰딩 캐비티를 빠져나가는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 고온에서 검사하는 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 장치는 센서의 전면을 통과하는 물체에 의해 방출되는 적외선 방사에 민감한 적어도 하나의 센서, 및 물체의 결함 유무에 관계없이 결정하도록 채택되고 센서에 의해 전달되는 출구 신호(exit signal)를 제어 또는 처리하는 장치를 포함한다.

본 발명에 따르면, 각 센서의 광 시스템은 그것의 편광 벡터가 검사 물체에 의해 반사된 빔의 편광 벡터에 실질적으로 수직인 편광자(polariser)에 설치된다.

편광자는 검사된 물체에 의해 반사된 빔의 편광 벡터에 수직인 편광 벡터를 갖는다.

일실시예에 따르면, 편광자는 수평 편광 벡터를 갖는다.

유익하게, 편광자는 측정 센서의 적어도 적외선 스펙트럼 밴드를 감싸는 적외선 스펙트럼 밴드에 그것의 편광 기능을 보장한다.

다양한 다른 특징들은 제한되지 않는 본 발명 목적의 실시예를 도시한 첨부된 다이어그램을 참조하여 이하 상세한 설명으로부터 나타날 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 설치 검사의 일실시예를 도시하는 개략도이다.

도 2는 검사하는 동안 물체 표면상에 인접 물체에 의해 생성되는 기생 반사 를 도시한다.

도 3은 본 발명 목적의 작동 원칙을 도시한다.

도 1에 더 상세히 도시된 것처럼, 본 발명의 목적은 예를 들어, 유리병 또는 플라스크와 같은 투명 또는 반투명한 중공형 물체(2)의 고온 검사(hot inspection)을 위한 장치(1)에 관한 것이다. 장치(1)는 생산 기계 또는 몰딩 기계(3)를 빠져나오는 고온인 물체(2)의 검사를 허용하도록 배치된다.

몰딩 기계(3)는 통상적으로 물체(2)의 몰딩을 각각 보장하는 일련의 캐비티(4)를 포함한다. 종래 방식에서, 기계(3)에 의해 방금 성형된 물체(2)는 물체(2)가 컨베이어(5) 상에서 파일을 구성하도록 출구 컨베이어로 보내진다. 따라서 물체(2)는 다른 처리 스테이션(processing station)에 연속적으로 보내지게 된다.

본 발명과 일치하여, 장치(1)는 고온 물체(2)를 위한 고속(high-rate) 검사 또는 제어 스테이션(P)을 포함한다. 이러한 목적을 위해 검사 스테이션(P)은 컨베이어(5)가 검사 스테이션(P) 이전에 고온으로 지나간 물체(2)의 연속적인 파일링(filing)을 보장하도록 몰딩 기계에 가능한 한 가까이 배치된다. 검사 스테이션(P)은 적어도 하나 및 예를 들어, 도시된 것처럼 각 센서를 통과하는 물체(2)에 의해 방출되는 적외선 방사에 민감한 두 개의 센서(6)를 포함한다. 종래 조건에서, 고온 물체(2)에 의해 방출되는 적외선 방사는 근적외선(near infrared)에서 원적외선(far infrared)까지 확장하는 것에 주목해야 한다. 따라서 센서(6)는 물체(2)에 의해 방출되는 적외선 방사(근적외선에서 원적외선까지)의 전부 또는 일부에 민감 하도록 몰딩 기계(3)의 출구에 배치된다. 도시된 실시예에서, 두 개의 센서(6)는 물체(2)의 양 측면의 검사를 허용하도록 컨베이어의 양측에 배치된다. 예를 들어, 각 센서(6)는 적외선 카메라로 구성된다.

각 센서는 물체의 파일링 방향(D)에 대한 하류부분에서 물체(2)를 관측하도록 향하는 것으로 이해되어야 한다. 그러므로 두 개의 센서(6)는 컨베이어(5)의 양 측면에 대칭적으로 뻗어있다.

통상적으로, 센서(6)는 방출 신호(exit signal)가 센서(6)에 의해 전달되도록 제어 및 처리 유닛에 연결된다. 실제로, 각 센서(6)는 물체(2)에 의해 방출되는 적외선에 대응하여 예를 들어, 비디오(video)인 출력 신호를 방출한다. 물론, 유닛(10)은 각 센서가 고속으로 움직이는 물체(2)의 이미지를 촬영하도록 물체(2)가 그 시야를 통과함에 따라 센서(6)의 동작을 제어하기 위해 채택되었다. 센서(6)에 의해 촬영되는 이미지는 특히, 물체(2)의 가능한 결점을 검사하고 몰딩 공정의 기능을 분석하기 위해 검사 단계 동안 유닛(10)에 의해 분석된다. 더욱 상세하게는, 유닛(10)은 검사된 물질이 표면 및/또는 검사된 물질을 구성하는 재료의 결점을 가지는지를 결정한다.

본 발명에 따르면, 각각의 민감한 센서(6)의 광 시스템은 검사 물체에 의해 방출되고, 인접 소스에서 상기 검사 물체로 발생하고, 적외선의 기생소스(parasitic source)로 간주되는 적외선을 제거하거나 제한하기 위해 광 편광자(optical polariser)에 설치된다.

실제, 도 2에 도시된 예에서 검사 물체에 인접한 히트 소스가 검사 물체(2) 의 표면에 기생 반사(parasitic reflection; R)을 방출하는 것은 고려되어야 한다. 예를 들어, 컨베이어(5)에 놓인 검사 물체(2)의 하류 물체(2₁) 및 상류 물체(2₂)는 검사 물체에 가까운 온도이며, 각 센서(6)에 의해 생성된 적외선의 측정을 교란하는 검사 물체(2)의 표면에 반사되는 적외선을 방출한다. 각 센서(6)에 의해 수용된 복사의 측정은 검사 물체(2)의 비 편광 직접 복사(direct radiation)와 물체(2)의 표면에 반사되고 인접 물체로부터 발생하는 복사의 기능에 의한 것이다. 물론, 다른 히트 소스도 몰딩 전의 물체 또는 인접 라인 상에서 생산된 고온의 물체와 같은 검사 물체의 표면상에 반사될 수 있다.

도 3에 도시된 예로부터 명백한 바와 같이, 인접 또는 기생 적외선 소스(parasitic infrared source; 2₂)는 검사된 물체(2)의 방향으로 편광 벡터(V_P)가 다수의 비-선호 방향을 갖는 적외선을 방출한다. 이러한 기생 소스(2₂)에 기인하고 검사되어야 하는 물체의 표면에 반사되는 기생 반사(R)는 선호 방향에 따라 대부분이 편광된다. 도시된 예에서, 기생 반사(R)로부터의 적외선은 수직 방향의 편광 벡터(V_V)를 갖는다.

그러므로 본 발명의 목적은 각 측정 센서(6)의 광 시스템에 실질적으로 수직 방향으로, 바람직하게는 검사 물체(2) 표면에 의해 반사된 적외선의 편광 벡터의 선호 방향에 수직방향으로 향한 편광자를 배치하는 것이다. 이러한 편광자는 각 측정 센서에서 발생한 적외선, 검사 물체(2)의 표면에 의해 반사되고 본 실시예의 인 접 소스(2₁, 2₂)로부터 발생하는 적외선을 상쇄시킨다.

도시된 예에서, 편광자는 기생 적외선의 편광 벡터(V_V)에 수직인 수평 편광 벡터를 갖는다. 바람직한 실시예에 따라, 편광 선형 필터 또는 예를 들어 원형 또는 타원형 편광자와 같은 다른 광 요소에 의해 편광자는 제공될 수 있다. 편광자는 그 편광 기능을 측정 센서의 적어도 적외선 스펙트럼 밴드를 감싸는 적외선 스펙트럼 밴드에 나타낸다.

본 발명의 목적은 발생한 적외선이 검사 물체가 결함이 있는지에 관계없이 정확히 결정하기 위해 검사 물체의 직접 비 편광 방사에 대응하는 것으로부터 나타난다. 즉, 본 발명의 목적은 표면 및/또는 검사 물체를 구성하는 물체에 나타나는 결함의 감지를 개선하는 것이다.

본 발명은 도시되고 개시된 예에 제한되지 않으며 다양한 변형은 그 범위를 벗어남이 없이 가능할 것이다.

본 발명은 센서의 전면을 통과하는 물체에 의해 방출되는 적외선 방사에 민감한 적어도 하나의 센서, 및 물체의 결함 유무에 관계없이 결정하도록 채택되고 센서에 의해 전달되는 출구 신호를 제어 또는 처리하는 장치를 포함함으로써 검사된 표면에 반사된 적외선 방사의 다른 소스에 의한 에러를 없애고 고속으로 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사할 수 있다.

Claims

적외선 방사에 민감한 적어도 하나의 센서(6)에 의해, 고온에서 다른 몰딩 캐비티(4)를 빠져나오는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 공정에 있어서,

물체의 결함 유무에 관계없이 감지하도록, 상기 물체에 의해 반사되거나 상기 물체에 인접한 적외선 소스로부터 방출되는 적외선 방사는 상기 센서에 의해 발생하는 적외선 방사로부터 상쇄되는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 공정.
제1항에 있어서,

선호된 방향에 따라 상기 편광된 적외선 방사는 제거되는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 공정.
제2항에 있어서,

선호된 수직 방향에 따라 상기 편광된 적외선은 제거되는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 공정.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 측정 센서의 적외선 스펙트럼 밴드를 감싸는 적외선 스펙트럼 밴드에서 편광된 적외선은 제거되는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체를 검사하는 공정.
몰딩 캐비티(4)를 빠져나가는 투명 또는 반투명의 중공형 물체(2)를 고온 검사하는 장치에 있어서,

상기 센서의 전면을 통과하는 상기 물체(2)에 의해 방출되는 적외선 방사에 민감한 적어도 하나의 센서(6); 및

상기 센서에 의해 전달되고 물체의 결함 유무에 관계없이 결정하도록 채택된 출력 신호를 제어 및 처리하는 유닛(10)을 포함하고,

각 상기 센스의 광 시스템은 그 편광 벡터가 상기 검사 물체에 의해 반사된 빔의 편광 벡터와 실질적으로 수직인 편광자에 설치되는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체(2)를 고온 검사하는 장치.
제5항에 있어서,

상기 편광자는 상기 검사물체에 의해 반사된 빔의 편광 벡터와 수직인 편광 벡터를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체(2)를 고온 검사하는 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 편광자는 수평 편광 벡터를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명 의 중공형 물체(2)를 고온 검사하는 장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 편광자는 상기 측정 센서의 적어도 적외선 스펙트럼 밴드를 감싸며 적외선 상기 스펙트럼 밴드에 그 편광 기능을 보장하는 것을 특징으로 하는 투명 또는 반투명의 중공형 물체(2)를 고온 검사하는 장치.