KR20130012384A - 불량 마킹 시스템과 그에 사용되는 불량 마킹 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 이용하여 피검사물에 비접촉 방식으로 마킹을 처리하는 불량 마킹 시스템으로서, 서로 이격되게 형성되며 피검사물로부터 반사되는 빛에 의해 피검사물을 촬영하는 복수개의 카메라를 포함하는 촬상부와, 회전장치의 회전에 따른 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부와, 펄스신호 발생부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 피검사물의 이동거리를 계산하는 거리계산부와, 촬상부로부터 입력되는 피검사물의 영상정보로부터 피검사물의 불량 유무 및 불량 위치를 검출하는 불량 검출부와, 불량 검출부에서 입력되는 불량 위치정보와 거리계산부에서 계산된 피검사물의 이동거리정보를 출력하는 시스템 제어부와, 촬상부와 일정한 거리만큼 떨어진 위치에 피검사물이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되며, 피검사물에 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부와, 시스템 제어부로부터 입력되는 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부의 잉크 분사 동작을 제어하되, 복수개의 분사부 중에서 피검사물의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부를 포함한다.

Description

불량 마킹 시스템과 그에 사용되는 불량 마킹 장치{SYSTEM FOR MARKING DEFECTIVE SIGN AND APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 불량 마킹 시스템과 그에 사용되는 불량 마킹 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피검사물의 불량 마킹 시 제품생산속도에 무관하게 모든 불량을 마킹할 수 있는 비접촉식 불량 마킹 시스템과 그에 사용되는 불량 마킹 장치에 관한 것이다.
종래 불량 마킹 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 롤러(110), 제1 및 제2 카메라부(120, 130), 제1 내지 제4 마킹로봇(141, 142, 143, 144)을 포함하는 마킹장치(140), 제어장치(150)를 포함하여 구현된다.
제어장치(150)는 제1 및 제2 카메라부(120, 130)의 검사위치(f1, f2) 사이의 거리(s)를 검사영역으로 설정하고, 편광필름(101)의 이송속도를 속도감지부(도시하지 않음)로부터 수신받아 편광필름(101)의 이동거리(s)를 산출하고, 산출한 이동거리(s) 구간 동안에 제1 및 제2 카메라부(120, 130)로부터 촬영된 영상정보를 이용하여 결함(101a)이 발생하였는지를 검출한다. 제어장치(150)는 제1 내지 제4 마킹로봇(141, 142, 143, 144)이 각각 마킹작업을 실시할 수 있도록 검사영역을 마킹영역(A, B, C, D)으로 분할한다.
제1 내지 제4 마킹로봇(141, 142, 143, 144)은 각각 펜(140a)과 펜(100a)을 수평방향으로 이송시키기 위한 펜이송부(140b)로 구성된다. 마킹작업 시 제1 내지 제4 마킹로봇(141, 142, 143, 144)은 제어장치(150)로부터 마킹정보가 수신되면 수신된 마킹정보에 따라 펜이송부(140b)를 구동시켜 펜(140a)을 결함(101a) 위치로 이송시킨 후 편광필름(101)에 마킹을 표시한다.
종래 불량 마킹 시스템은, 제1 내지 제4 마킹로봇(141, 142, 143, 144) 제어방식으로 구동하여 마킹을 수행하기 때문에 제품생산속도가 빨라지게 되면 모든 불량을 마킹할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 종래 불량 마킹 시스템은 제1 내지 제4 마킹로봇(141, 142, 143, 144)이 접촉식으로 마킹 동작을 수행하고, 제어장치(150)는 검사영역을 마킹영역(A, B, C, D)으로 분할한 후 마킹정보를 생성하는 시간이 요구되어 제품생산속도가 저하되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허공개번호 제2008-97879호(공개일 2008. 11.6)
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 피검사물의 불량 마킹 시 제품생산속도에 무관하게 모든 불량을 신속하게 마킹할 수 있는 비접촉 방식의 불량 마킹 시스템과 그에 사용되는 불량 마킹 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 부가적인 목적은 제어기 등의 이상출력 발생시에도 잉크를 분사하는 부품의 파손을 방지할 수 있는 비접촉 방식의 불량 마킹 시스템과 그에 사용되는 불량 마킹 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상에 따른 불량 마킹 시스템은 서로 이격되게 형성되며 피검사물로부터 반사되는 빛에 의해 피검사물을 촬영하는 복수개의 카메라를 포함하는 촬상부와, 회전장치의 회전에 따른 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부와, 펄스신호 발생부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 피검사물의 이동거리를 계산하는 거리계산부와, 촬상부로부터 입력되는 피검사물의 영상정보로부터 피검사물의 불량 유무 및 불량 위치를 검출하는 불량 검출부와, 불량 검출부에서 입력되는 불량 위치정보와 거리계산부에서 계산된 피검사물의 이동거리정보를 출력하는 시스템 제어부와,
촬상부와 일정한 거리만큼 떨어진 위치에 피검사물이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되며 피검사물에 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부와, 시스템 제어부로부터 입력되는 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부의 잉크 분사 동작을 제어하되, 복수개의 분사부 중에서 피검사물의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따른 불량 마킹 시스템은, 분사 제어부의 출력소자 단락 또는 단선 유무를 검출하고, 단락 또는 단선 발생시 상기 분사부로 공급되는 전원을 차단하는 보호회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상에 따른 불량 마킹 장치는 피검사물이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되며, 피검사물에 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부와, 외부장치와 데이터를 송수신하는 통신부와, 통신부를 통해 외부장치로부터 입력되는 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부의 잉크 분사 동작을 제어하되 복수개의 분사부 중에서 피검사물의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부를 포함한다.
상기와 같은 구성에 따르면, 본 발명의 불량 마킹 시스템과 불량 마킹 장치는 피검사물이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되는 복수개의 분사부와, 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부의 잉크 분사 동작을 제어하되 복수개의 분사부 중에서 피검사물의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부를 포함하여 구현됨으로써, 피검사물의 불량 마킹 시 제품생산 속도에 무관하게 모든 불량을 마킹할 수 있는 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 불량 마킹 시스템과 불량 마킹 장치는 분사 제어부의 출력소자 단락 또는 단선 유무를 검출하고 단락 또는 단선 발생시 분사부로 공급되는 전원을 차단하는 보호회로를 더 포함하여 구현됨으로써, 분사노즐 제어부가 다운되더라도 분사부의 파손을 방지할 수 있는 유용한 효과가 있다.
도 1 은 종래 불량 마킹 시스템의 구조를 설명하기 위한 예시도,
도 2 는 본 발명에 따른 불량 마킹 시스템의 전체 구조를 설명하기 위한 예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 불량 마킹 시스템의 컨트롤러(240)와 마킹부(250)의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 불량 마킹 장치의 불량 마킹 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 전술한, 그리고 추가적인 양상을 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 불량 마킹 시스템의 전체 구조를 설명하기 위한 예시도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 불량 마킹 시스템의 컨트롤러(240)와 마킹부(250)의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 불량 마킹 시스템(200)은 크게 촬상부(210)와, 펄스신호 발생부(220)와, 잉크공급기(230)와, 컨트롤러(240)와, 마킹부(250)를 포함하여 구현된다.
촬상부(210)는 복수개의 카메라(211 내지 216)를 포함한다. 복수개의 카메라(211 내지 216)는 피검사물(10)이 통과하는 방향과 수직한 위치에 그리고 서로 이격되게 형성된다. 복수개의 카메라(211 내지 216)는 피검사물(10)로부터 반사되는 빛에 의해 피검사물(10)을 촬영한다. 촬상부(210)는 피검사물(10)을 향해 빛을 조사하는 조명을 더 포함할 수 있다.
펄스신호 발생부(220)는 피검사물(10)의 움직임에 대응되는 펄스신호를 발생한다. 일례로, 펄스신호 발생부(220)는 회전장치(예컨대, 모터)와 함께 회전하는 엔코더와 광원부와 수광부를 포함하여 구현된다. 수광부는 엔코더의 회전에 의해 광원부에서 발생하는 광신호를 단속적으로 수광하게 되어 펄스신호 발생부(220)는 엔코더 회전에 따른 펄스신호를 발생하게 된다.
잉크공급기(230)는 불량 표시를 위해 사용되는 잉크를 저장하고, 저장된 잉크를 마킹부(250)로 공급한다. 잉크공급기(230)는 에어를 이용하여 잉크를 마킹부(250)로 공급한다.
컨트롤러(240)는 촬상부(210)와 펄스신호 발생부(220)와 마킹부(250)와 전기적으로 연결된다. 컨트롤러(240)와 마킹부(250)는 제1, 제2 커넥터(244, 253)를 통해 연결되며, 제1, 제2 커넥터(244, 253)는 예를 들어 병렬 포트로 구현될 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(240)는 거리계산부(241)와, 불량 검출부(242)와, 시스템 제어부(243)를 포함한다.
거리계산부(241)는 펄스신호 발생부(220)로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 피검사물(10)의 이동거리를 계산한다. 일례로, 거리계산부(241) 펄스에 따른 거리값을 펄스신호의 갯수에 승산하여 피검사물(10)의 이동거리를 구한다.
불량 검출부(242)는 촬상부(210)로부터 입력되는 피검사물의 영상정보를 이용하여 피검사물(10)의 불량 유무 및 불량 위치를 검출한다. 일례로 불량 위치는, 피검사물의 영상정보 내의 불량 위치에 해당하는 픽셀의 위치를 검출하는 방식으로 구현될 수 있다.
시스템 제어부(243)는 불량 검출부(242)에서 입력되는 불량 위치정보와 거리계산부(241)에서 계산된 피검사물의 이동거리정보를 마킹부(250)로 출력한다. 마킹부(250)의 분사 제어부(252)는 시스템 제어부(243)로부터 입력되는 불량 위치정보와 거리계산부(241)에서 계산된 피검사물의 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부(251)를 제어한다.
마킹부(250)는 촬상부(210)와 일정한 거리만큼 떨어진 위치에 고정 설치되며 피검사물(10)에 잉크공급기(230)에서 공급되는 잉크를 분사한다. 마킹부(250)는 피검사물(10)에 비접촉 방식으로 불량 표시 마킹을 수행한다. 이에 본 발명의 불량 마킹 시스템(200)은 피검사물(10)을 멈추는 동작없이 불량 표시 마킹 동작을 연속적으로 수행하도록 구현된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 마킹부(250)는 촬상부(210)와 일정한 거리만큼 떨어진 위치에 고정 설치되며 피검사물(10)에 잉크공급기(230)에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부(251)와 복수개의 분사부(251)를 제어하는 분사 제어부(252)를 포함한다.
일례로, 분사부(251)는 장치몸체와, 장치몸체에 설치되며 진퇴운동에 의해 잉크를 차단 또는 분사하는 솔레노이드 밸브와, 솔레노이드 밸브의 개폐동작에 의해 차단 또는 개방되는 잉크분사노즐을 갖는 메인 폴더와, 장치몸체의 솔레노이드 밸브의 일측에 설치되며 잉크공급기(230)에 연결되어 메인 폴더에 잉크를 공급하기 위한 잉크공급관과, 메인 폴더 내에 잔류하는 잉크를 배출시키기 위한 잉크배출관을 포함하여 구현될 수 있다. 이 같은 분사부(251)의 자세한 구조는 대한민국 등록실용공보 제20-0355827호(고안의 명칭: 비접촉 분사방식의 마커)에 개시되어 있다.
복수개의 분사부(251)는 바람직하게는 피검사물(10)이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 일정한 거리만큼 이격되게 설치된다. 일례로, 복수개의 분사부(251)는 72개의 분사부(251)가 일렬로 구현될 수 있다.
분사 제어부(252)는 시스템 제어부(243)로부터 입력되는 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부(251)의 잉크 분사 동작을 제어하되, 복수개의 분사부(251) 중에서 피검사물(10)의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와, 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 마킹부(250)는 분사 제어부(252)의 출력소자 단락 또는 단선 유무를 검출하고 단락 또는 단선 발생시 분사부(251)로 공급되는 전원을 차단하는 보호회로(253)를 더 포함하여 구현될 수 있다. 마킹부(250)는 도시하지 않았지만, 복수개의 분사부(251)와 연결되는 분사 제어부(252)의 각 출력소자의 이상유무를 외부에 표시하는 표시부, 예컨대, LED 표시장치를 표함하여 구현될 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 불량 마킹 장치의 불량 마킹 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명에 따른 불량 마킹 장치는 피검사물(10)이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되며, 피검사물(10)에 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부(41 내지 49)와, 외부장치와 데이터를 송수신하는 통신부(50)와, 통신부(50)를 통해 외부장치로부터 입력되는 피검사물(10)의 불량(P1, P2, P3) 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 복수개의 분사부(41 내지 49)의 잉크 분사 동작을 제어하되, 복수개의 분사부(41 내지 49) 중에서 피검사물(10)의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부(60)를 포함한다.
외부장치는 다수의 카메라를 이용하여 검사영역(S1)에서 피검사물(10)에 불량이 있는지를 검사하며, 피검사물(10)의 불량(P1, P2, P3) 위치정보와 이동거리정보를 분사 제어부(60)로 출력한다.
분사 제어부(60)는 피검사물(10)이 검사영역(S1)과 표시영역(S2) 사이의 거리(s) 만큼 이동되면 피검사물(10)의 불량(P1, P2, P3) 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 피검사물(10)에 불량 마킹 동작을 수행한다. 예를 들어, 분사 제어부(60)는 불량(P1) 위치정보로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부(42)와, 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부(43)가 각각 잉크를 분사하도록 제어한다. 또한, 분사 제어부(60)는 불량(P2) 위치정보로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부(44)와, 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부(45)가 각각 잉크를 분사하도록 제어한다. 또한, 분사 제어부(60)는 불량(P3) 위치정보로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부(48)와, 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부(49)가 각각 잉크를 분사하도록 제어한다.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자가 본 발명을 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 실시예들로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 이용하여 피검사물에 비접촉 방식으로 마킹을 처리하는 불량 마킹 시스템에 있어서, 상기 불량 마킹 시스템이:
    서로 이격되게 형성되며 상기 피검사물로부터 반사되는 빛에 의해 상기 피검사물을 촬영하는 복수개의 카메라를 포함하는 촬상부;
    회전장치의 회전에 따른 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부;
    상기 펄스신호 발생부로부터 입력되는 펄스신호를 이용하여 피검사물의 이동거리를 계산하는 거리계산부;
    상기 촬상부로부터 입력되는 피검사물의 영상정보로부터 상기 피검사물의 불량 유무 및 불량 위치를 검출하는 불량 검출부;
    상기 불량 검출부에서 입력되는 피검사물의 불량 위치정보와 상기 거리계산부에서 계산된 피검사물의 이동거리정보를 출력하는 시스템 제어부;
    상기 촬상부와 일정한 거리만큼 떨어진 위치에 상기 피검사물이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되며, 상기 피검사물에 상기 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부; 및
    상기 시스템 제어부로부터 입력되는 상기 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 상기 복수개의 분사부의 잉크 분사 동작을 제어하되, 상기 복수개의 분사부 중에서 상기 피검사물의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 불량 마킹 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 불량 마킹 시스템이:
    상기 분사 제어부의 출력소자 단락 또는 단선 유무를 검출하고, 단락 또는 단선 발생시 상기 분사부로 공급되는 전원을 차단하는 보호회로;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량 마킹 시스템.
  3. 피검사물이 통과하는 방향과 수직하게 그리고 서로 이격되게 고정 설치되며, 상기 피검사물에 잉크공급기에서 공급되는 잉크를 분사하는 복수개의 분사부;
    외부장치와 데이터를 송수신하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 외부장치로부터 입력되는 피검사물의 불량 위치정보와 이동거리정보를 이용하여 상기 복수개의 분사부의 잉크 분사 동작을 제어하되, 상기 복수개의 분사부 중에서 상기 피검사물의 불량 위치로부터 좌측방향으로 가장 근접한 분사부와 우측 좌측방향으로 가장 근접한 분사부가 각각 잉크를 분사하도록 제어하는 분사 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 불량 마킹 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 불량 마킹 장치가:
    상기 분사 제어부의 출력소자 단락 또는 단선 유무를 검출하고, 단락 또는 단선 발생시 상기 분사부로 공급되는 전원을 차단하는 보호회로;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불량 마킹 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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