KR20130094046A - 팩 불량 검출 시스템과 검출 방법 및 이를 지원하는 팩 불량 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팩 불량 검출에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 다수의 팩이 안착되는 크레이트를 지지하는 지지대, 상기 크레이트로부터 누출되는 누액이 도포되는 검사대, 상기 검사대의 일면을 촬영하는 카메라, 상기 촬영 영상을 기반으로 상기 누액이 특정 물질에 해당하는지 판단하여 상기 크레이트의 불량 또는 양품 판정을 수행하는 제어부를 포함하는 팩 불량 검출 장치 및 이를 포함하는 시스템과 이를 기반으로 운용되는 검출 방법의 구성을 개시한다.

Description

팩 불량 검출 시스템과 검출 방법 및 이를 지원하는 팩 불량 검출 장치{Pack Defect Detecting System and Method, and Apparatus thereof}
본 발명은 팩 불량 검출에 관한 것으로, 특히 우유 등이 봉지되는 팩의 불량을 검출할 수 있도록 지원하는 팩 불량 검출 시스템과 검출 방법 및 이를 지원하는 팩 불량 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 낱개로 제작된 물품을 효율적으로 보관 및 운반하기 위한 방안으로 통상의 상자를 사용하게 되고, 이러한 상자는 컨베이어 장치를 통해 보관 장소나 차량에 적재하며, 차량에 적재된 상자를 용이하게 하적시킬 수 있다.
상자를 효율적으로 운반하기 위한 컨베이어 장치는 기본적으로 바닥에서 약 50 내지 90Cm의 높이를 갖도록 앵커볼트로 고정된 프레임과, 프레임의 일측에 구비된 모터 및 프레임의 양측에 구비된 다수개의 롤러 그리고 모터와 롤러를 감싸는 형태로 구비된 프레임에 지지되도록 구비된 벨트로 구성되어 있다. 이러한 기본적인 컨베이어 장치는 유유나 주스 등의 액체상품과 웨이퍼 등의 반도체 상품 및 사출성형기에 제조된 물품 등 이송하는 물건의 형태에 따라 여러 형태로 변형시켜 사용하고 있다.
일예로서, 우유를 생산하기 위한 공장에서는 컨베이어를 따라 이송되는 우유팩 내부에 탱크의 우유를 분사하여 주입시킨 후 상측을 밀봉하여 자동으로 포장하는 시스템으로 되어 있고, 이와 같이 내용물이 충진된 우유팩은 작업대로 이송하여 박스 내부에 투입하여 포장토록 되어 있다.
전술한 공급장치는 내용물이 충진된 우유팩들이 컨베이어를 통해 작업대의 일측으로 이송되면 실린더를 사용하여 일렬로 밀어서 복수개의 열로 배열한 후 박스가 놓인 투입구 상측으로 배열된 우유팩들을 이송하여 집게들을 갖는 승강 장치를 이용하여 우유팩들을 한 박스씩 포장할 수 있도록 구성되어 있다.
이 과정에서 우유팩들이 크레이트에 한 박스씩 포장되는 과정에서 팩에 스크래치가 발생하거나 근본적으로 우유팩에 불량이 있는 제품이 포장될 수 있다. 이에 따라 우유팩 포장 과정에서 발생하는 불량을 검출해야 될 필요성이 있다. 만일 우유팩 포장 과정에서 발생한 불량을 검출하지 못하는 경우 우유팩에 발생한 스크래치 등을 통하여 누유가 발생하게 되고, 이 누유는 해당 크레이트만을 오염시킬 뿐만 아니라 적재 과정에서 하부에 배치되는 다른 크레이트도 오염시키는 등의 문제를 일으키게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 우유팩에 불량이 발생한 상태로 포장된 크레이트를 검출하여 해당 크레이트를 선별적으로 취출하여 처리할 수 있도록 지원하는 팩 불량 검출 시스템과 검출 방법 및 이를 지원하는 팩 불량 검출 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 팩이 안착되는 크레이트를 지지하는 지지대, 상기 크레이트로부터 누출되는 누액이 도포되는 검사대, 상기 검사대의 일면을 촬영하는 카메라, 상기 촬영 영상을 기반으로 상기 누액이 특정 물질에 해당하는지 판단하여 상기 크레이트의 불량 또는 양품 판정을 수행하는 제어부를 포함하는 팩 불량 검출 장치의 구성을 개시한다.
여기서 상기 검사대는 상기 크레이트로부터 드롭된 누액이 도포되는 제1 면, 상기 누액이 도포된 상태의 이물질이 제거되는 제2 면, 이물질 제거에 사용된 세척액을 건조시키기 위한 제3 면을 포함하는 삼각기둥 형상이 될 수 있다.
이 경우 상기 장치는 상기 제2 면의 이물질 제거를 위해 물을 세척액으로 하며 일정 분사압을 가지며 분사하는 이물질 제거 장치, 상기 제3 면에서 상기 세척액 건조를 위한 검사대 건조 장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 검사대는 상기 누액이 상기 크레이트로부터 드롭되어 도포되는 제1 판면, 상기 누액이 도포된 면으로서 세척되는 제2 판면을 포함하는 판재형이 될 수 있다.
또한 상기 장치는 상기 제2 판면에 도포된 누액을 세척하기 위한 세척 장치를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 장치는 상기 지지대 세척을 위한 지지대 세척 장치를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 특정 물질은 분유, 우유, 요구르트 중 어느 하나가 될 수 있다.
상기 장치는 상기 지지대의 양측면에 배치되어 상기 크레이트의 측면을 파지하여 크레이트의 이송을 지원하는 사이드 컨베어 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 크레이트를 상기 팩 불량 검출 장치에 진입시키는 진입 컨베어 장치, 상기 진입 컨베어 장치로부터 전달된 크레이트의 불량 및 양품 판정을 수행하는 상기 팩 불량 검출 장치, 상기 팩 불량 검출 장치의 불량 판정 시 이송 경로를 다르게 하기 위한 실린더를 포함하는 크레이트 분류 장치, 상기 양품 판정을 받은 크레이트를 배치시키는 정상품 배출대를 포함하는 팩 불량 검출 시스템의 구성을 개시한다.
본 발명은 또한, 다수의 우유팩이 안착된 크레이트를 지지대 상에 배치하는 단계, 상기 크레이트로부터 누출된 누액을 촬영하는 단계, 상기 촬영된 영상에서 검출된 포인트가 일정 농도 이상의 누액을 지시하는 경우 해당 크레이트를 불량으로 판정하는 단계, 불량으로 판정된 크레이트의 이송 경로를 양품 판정의 크레이트 이송 경로와 다르게 하는 단계를 포함하는 팩 불량 검출 방법의 구성을 개시한다.
여기서 상기 방법은 상기 누액을 촬영한 검사면을 가지는 검사대의 다른면을 상기 누출된 누액이 드롭되는 면으로 전환하는 단계, 상기 누액을 촬영한 검사면을 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 방법은 상기 지지대를 세척하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 팩 불량 검출 시스템과 검출 방법 및 이를 지원하는 팩 불량 검출 장치는 크레이트의 불량을 적재 단계 이전에 검출할 수 있도록 지원하며, 이에 따라 불량 크레이트로 인한 추가적인 오염을 방지할 수 있도록 지원한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템의 측면도를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템의 상부 정면도를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템의 구성 중 크레이트 이송 방향 설명을 위한 진입 컨베어 장치와 팩 불량 검출 장치 구성만을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 장치 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 장치의 외관을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 팩 불량 검출 장치의 외관을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템의 구성을 나타낸 측면도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템의 상부 정면도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 크레이트 진행 방향 설명을 위하여 진입 컨베어 장치와 팩 불량 검출 장치 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 팩 불량 검출 시스템(10)은 진입 컨베어 장치(200), 팩 불량 검출 장치(300), 크레이트 분류 장치(400), 정상품 배출대(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템(10)은 진입 컨베어 장치(200)에 복수의 우유팩이 안착된 크레이트(100)가 진입한 후 팩 불량 검출 장치(300)에서 우유팩 불량 여부를 검사한다. 이때 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)로부터 분리되어 드롭되는 액체를 촬영하여 해당 액체가 우유인지 여부를 확인하도록 지원한다. 이후 팩 불량 검출 시스템(10)은 해당 크레이트(100)에 불량 우유팩이 포함되어 있는 경우 크레이트 분류 장치(400)를 이용하여 별도 작업 라인으로 배출시키도록 지원하며, 불량이 없는 크레이트(100)의 경우 정상품 배출대(500)로 배출시킨다. 이와 같은 본 발명의 팩 불량 검출 시스템(10)은 불량이 발생한 우유팩을 포함한 크레이트(100)를 적재 과정 이전에 분류할 수 있도록 함으로써 불량 크레이트(100)를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 다른 크레이트(100)들의 오염을 미연에 방지할 수 있도록 지원한다.
크레이트(100)는 진입 컨베어 장치(200) 이전에 우유팩 승강 장치에 의하여 복수개의 우유팩이 삽입 안착될 수 있다. 이 과정에서 우유팩의 일부가 크레이트(100) 구조물과 접촉되면서 스크래치가 발생하거나 파손되는 경우가 발생할 수 있다. 특히 크레이트(100)는 다수의 우유팩을 안착 후 손쉽게 취출하기 위하여 격자 형태를 가진다. 여기서 우유팩이 승강 장치에 파지된 후 크레이트(100)에 강제 안착되면서 격자 형태의 구조물에 우유팩의 하단부나 측부가 접촉되면서 파손되는 경우가 발생한다. 이 경우 우유팩에 봉지된 우유는 파손부위를 통해 외부로 누출될 수 있다. 결과적으로 누출된 우유는 크레이트(100) 외부로 흐르게 될 수 있다.
상기 진입 컨베어 장치(200)는 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300)에 전달하는 장치이다. 이러한 진입 컨베어 장치(200)는 컨베어 벨트와, 컨베어 벨트를 구동시키기 위한 롤러, 컨베어 벨트와 롤러가 배치되는 배치대 등을 포함할 수 있으며 특히 크레이트(100) 진입을 조절하는 진입 스토퍼(210)를 포함할 수 있다. 진입 스톱퍼(210)는 크레이트(100)가 팩 불량 검출 장치(300)에 진입하는데 제한을 두는 장치이다. 즉 팩 불량 검출 장치(300)를 벗어나지 않은 크레이트(100)가 있는 경우 진입 스톱퍼(210)는 진입 컨베어 장치(200)에 배치된 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300)로 진입하지 않도록 막는 역할을 수행한다. 이를 위하여 진입 스톱퍼(210)는 팩 불량 검출 장치(300)의 피드백을 통하여 동작할 수 있다. 즉 팩 불량 검출 장치(300)에 크레이트(100)가 없는 경우 진입 스톱퍼(210)는 진입 컨베어 장치(200)에 배치된 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300)에 이송되도록 동작한다. 그리고 진입 스톱퍼(210)는 팩 불량 검출 장치(300)에 크레이트(100)가 있는 동안에는 진입 컨베어 장치(200)의 크레이트(100)가 이송되지 않도록 동작할 수 있다.
팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)가 배치되면 크레이트(100)에 불량 우유팩이 존재하는지 여부를 확인하는 구성이다. 이러한 팩 불량 검출 장치(300)는 진입 컨베어 장치(200)로부터 크레이트(100)가 이송되어 오면 해당 크레이트(100)에 불량이 발생했는지 여부를 확인할 수 있다. 특히 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)로부터 외부로 누출되는 액체를 분석하여 해당 액체가 우유인지 여부를 확인한다. 이를 위해 팩 불량 검출 장치(300)는 카메라를 이용하여 해당 액체가 우유인지 여부를 확인할 수 있다. 한편 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)가 배치되어 있는지 여부에 대한 피드백을 진입 컨베어 장치(200)의 진입 스톱퍼(210)에 전달할 수 있다. 그리고 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)에 불량이 발생한 경우 이를 크레이트 분류 장치(400)에 피드백 줄 수 있다.
한편 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)로부터 누출되는 액체를 확인하면서도 해당 크레이트(100)를 크레이트 분류 장치(400)에 전달하기 위하여 도시된 바와 같이 사이드 컨베어 장치(390)를 포함할 수 있다. 상기 사이드 컨베어 장치(390)는 크레이트(100)의 양 측면에 배치될 수 있으며, 그 폭은 크레이트(100)의 폭과 유사한 폭으로 배치될 수 있다. 이러한 사이드 컨베어 장치(390)는 팩 불량 검출 장치(300)가 해당 크레이트(100)의 불량 또는 양품 판정 이전까지 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300) 중앙에 배치되도록 크레이트(100)를 고정시키는 역할을 수행한다. 그리고 사이드 컨베어 장치(390)는 크레이트(100)의 불량 또는 양품 판정이 완료되면 해당 크레이트(100)를 크레이트 분류 장치(400)로 전달하도록 동작할 수 있다. 상술한 팩 불량 검출 장치(300)의 세부 구성에 대해서 도 4 내지 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
크레이트 분류 장치(400)는 불량이 발생한 우유팩을 가진 크레이트(100)의 배송 경로를 조정하는 장치이다. 이러한 크레이트 분류 장치(400)는 도시된 바와 같이 롤러(410)와 실린더(420) 및 배출 스톱퍼(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 롤러(410)는 팩 불량 검출 장치(300)로부터 전달된 크레이트(100)를 크레이트 분류 장치(400)의 중심부에 위치하도록 하는 한편 배출 스톱퍼(430)와 함께 동작하여 크레이트(100)에 불량이 없는 경우 해당 크레이트(100)를 정상품 배출대(500)로 이송시키는 역할을 수행한다. 이러한 롤러(410)는 실린더(420)와도 연동하여 동작할 수 있다. 즉 해당 크레이트(100)에 불량 우유팩이 존재하는 경우 롤러(410)는 별도의 동작을 수행하지 않고 대기할 수 있다.
상기 실린더(420)는 팩 불량 검출 장치(300)로부터 현재 전달되는 크레이트(100)에 불량 우유팩이 존재한다는 피드백을 받은 경우 동작하는 구성이다. 이러한 실린더(420)는 크레이트 분류 장치(400) 하단에 배치될 수 있으며, 팩 불량 검출 장치(300) 피드백에 따라 상단 방향으로 이동하도록 동작할 수 있다. 이를 위하여 실린더(420) 상면에는 크레이트(100)를 상단부로 이송시킬 수 있는 판재가 마련될 수 있다. 실린더(420)가 크레이트(100)를 상단부로 이송시킨 동안 롤러(410) 및 배출 스톱퍼(430)는 동작을 중지할 수 있다. 그리고 실린더(420)는 크레이트(100)를 상단부로 이송시킨 상태를 유지하다가, 적층된 크레이트(100)가 배출된 경우 다시 원래의 위치로 복귀할 수 있다. 실린더(420)가 원래의 위치로 복귀하는 경우 복귀 정보를 팩 불량 검출 장치(300)에 피드백할 수 있다.
상기 배출 스톱퍼(430)는 팩 불량 검출 장치(300)로부터 전달되는 크레이트(100)에 불량 우유팩이 없음을 전달받는 경우 크레이트(100)를 정상품 배출대(500)로 전달되도록 동작하는 구성이다. 그리고 배출 스톱퍼(430)는 팩 불량 검출 장치(300)로부터 전달되는 크레이트(100)에 불량 우유팩이 있음을 피드백 받는 경우 해당 크레이트(100)가 정상품 배출대(500)로 이송되지 않도록 막는 동작을 수행할 수 있다. 이러한 배출 스톱퍼(430)는 크레이트(100)가 정상품 배출대(500)로 배출되면 해당 정보를 팩 불량 검출 장치(300)에 피드백할 수 있다.
정상품 배출대(500)는 크레이트 분류 장치(400)로부터 전달된 크레이트(100)를 일시적으로 배치하는 구성이다. 정상품 배출대(500)에 배치된 크레이트(100)는 작업자 또는 이송 로봇에 의하여 파지되고 정해진 장소로 이송 및 적재될 수 있다. 이러한 정상품 배출대(500)는 도시된 도면에서는 하나의 크레이트(100)가 배치될 수 있는 공간 정도로 도시하였으나, 작업 속도 등을 고려하여 일정 개수의 크레이트(100)가 동시 배치될 수 있는 길이를 가지며 구성될 수 있다. 한편 정상품 배출대(500)는 배치된 크레이트(100)가 이송되는 경우 그에 대한 정보를 크레이트 분류 장치(400)의 배출 스톱퍼(430)에 전달할 수 있다. 이에 따라 정상품 배출대(500)는 배치된 크레이트(100)가 이송된 이후 배출 스톱퍼(430)가 동작하도록 함으로써 크레이트(100) 간의 충돌 발생을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 시스템(10)은 불량 우유팩이 포장된 크레이트(100)를 검출하고 이를 취출할 수 있도록 함으로써 불량 우유팩에 의한 다른 크레이트(100)의 오염을 방지하도록 지원할 수 있다. 그리고 본 발명의 팩 불량 검출 시스템(10)은 불량 우유팩이 배치된 크레이트(100)를 개봉하여 정상품 우유팩을 별도로 분류할 수 있도록 지원하며, 불량 우유팩에 봉지된 우유를 회수할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 장치(300)의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 장치(300)의 정면도를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)가 배치되는 지지대(310), 크레이트(100)에서 누출되는 액체가 놓이는 제1 검사대(330), 제1 검사대(330)를 촬영하는 카메라(370), 카메라(370)가 촬영한 영상을 통하여 불량 우유팩 포함 여부를 결정하는 제어부(360), 제1 검사대(330)의 이물질 제거 장치(340), 검사대 건조 장치(350)를 포함하여 구성될 수 있다. 추가로 앞서 설명한 바와 같이 사이드 컨베어 장치(390)가 더 포함될 수 있다.
이러한 구성의 팩 불량 검출 장치(300)는 지지대(310)에 크레이트(100)가 배치된 이후 크레이트(100)로부터 누출되는 액체를 카메라(370)를 이용하여 촬영한 후 해당 액체가 우유인지 또는 다른 액체인지를 판별한다. 그리고 팩 불량 검출 장치(300)는 해당 결과를 크레이트 분류 장치(400)에 피드백하도록 지원할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 팩 불량 검출 장치(300)는 불량 우유팩이 포함된 크레이트(100)를 확인하여 불량 처리를 지원할 수 있다.
지지대(310)는 크레이트(100)를 일시적으로 배치하는 구성이다. 이러한 지지대(310)는 크레이트(100)로부터 누출되는 액체가 직하방으로 떨어지도록 적어도 일부분이 비어있는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 지지대(310)는 메쉬 형상으로 구성될 수 있으며, 크레이트(100)의 하중을 지지하기 위하여 일정 강성을 가지는 재질 예를 들면 철재나 강화 플라스틱 재질로 구성될 수 있다. 또는 지지대(310)는 크레이트(100)의 가장자리 부분만을 지지하는 띠 형상으로 마련될 수 도 있다. 지지대(310)의 좌우측부에는 사이드 컨베어 장치(390)가 배치될 수 있다. 한편 지지대(310)의 전반부는 진입 컨베어 장치(200)에 인접되거나 연결될 수 있으며, 후반부는 크레이트 분류 장치(400)에 인접되거나 연결될 수 있다. 한편 크레이트(100)로부터 누출되는 누액이 지지대(310)를 투과하여 제1 검사대(330)에 떨어지게 되는데 이때 해당 누액이 지지대(310)에도 잔류할 수 있다. 결과적으로 지지대(310) 상에 우유액이 잔류할 수 있으며, 다음으로 검사되는 크레이트(100)에 불량이 없다 하더라도 해당 크레이트(100)로부터 누출되는 물이 우유액과 함께 제1 검사대(330) 일면에 떨어질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 팩 불량 검출 장치(300)는 지지대(310) 세척을 위한 지지대 세척 장치를 더 포함할 수 도 있다. 지지대 세척 장치는 지지대(310)에 잔류하는 잔류물 제거를 위한 구성으로서, 세척액을 순수 물로 이용하며 일정 분사압으로 해당 세척액을 분사하는 분사도구로 형성될 수 있다.
제1 검사대(330)는 크레이트(100)로부터 누출되는 액체가 드롭되는 면을 가지는 구성이다. 이러한 제1 검사대(330)는 도시된 바와 같이 3면으로 구성될 수 있다. 3면(331, 332, 333)들로 구성된 제1 검사대(330) 중 제1 면(331) 앞서 언급한 바와 같이 크레이트(100)로부터 누출되는 액체를 받는 면이며, 이 제1 면(331)은 카메라(370)에 의하여 촬영되는 면이 될 수 있다. 제2 면(332)은 크레이트(100)로부터 누출된 액체를 받았던 면의 이물질을 제거하는 면이 될 수 있다. 그리고 제3 면(333)은 이물질 제거를 위해 사용된 세척액을 제거하는 면이 될 수 있다. 이러한 제1 검사대(330)는 제어부(360) 제어에 따라 일정 각도로 회전할 수 있으며, 이를 위하여 제1 검사대(330) 중심부에는 제1 검사대(330)를 회전시킬 수 있는 회전 장치가 마련될 수 있다.
카메라(370)는 제1 검사대(330) 일면을 촬영하는 구성이다. 특히 카메라(370)는 제1 검사대(330)의 제1 면(331)을 촬영할 수 있다. 촬영한 영상은 제어부(360)에 전달될 수 있다. 상기 카메라(370)가 영상을 촬영하는 시점은 제어부(360)에 의하여 제어될 수 있다. 즉 카메라(370)는 크레이트(100)가 지지대(310) 상에 배치된 후 일정 시간 경과 후에 제어부(360) 제어에 따라 제1 검사대(330)의 제1 면(331) 영상을 촬영할 수 있다.
이물질 제거 장치(340)는 제1 검사대(330)의 제2 면(332)의 이물질을 제거하는 장치이다. 예를 들어 이물질 제거 장치(340)는 샤워 장치로 구성될 수 있다. 이러한 이물질 제거 장치(340)는 제어부(360) 제어에 따라 이물질이 묻은 면이 일정 위치에 배치된 경우 동작할 수 있으며, 이때 일정 분사압을 가지는 세척액으로 제2 면(332)의 이물질을 제거할 수 있다. 상기 세척액은 순수한 물이 될 수 있다. 이때 이물질 제거 장치(340)는 제2 면(332)을 일정 횟수 반복하여 세척액을 분사한 후 원래의 위치로 복귀할 수 있다.
검사대 건조 장치(350)는 제1 검사대(330)의 제3 면(333)을 건조시키는 장치이다. 이를 위하여 검사대 건조 장치(350)는 일정 풍압을 제공하는 장치가 될 수 있다. 검사대 건조 장치(350)가 압출하는 풍압은 일정 압력 이상이 될 수 있다. 예를 들어 검사대 건조 장치(350)는 제3 면(333)에 잔류하는 세척액을 해당 면으로부터 이탈시켜 제거할 수 있을 정도의 풍압을 가지는 것이 바람직하다. 한편 검사대 건조 장치(350)는 제3 면(333)의 세척액 제거를 위하여 일정 횟수 이상 해당 면의 표면을 왕복하면서 일정 풍압을 제공할 수 있다. 이때 검사대 건조 장치(350)는 건조 효과를 극대화하기 위하여 제3 면(333)과의 거리를 최소화한 상태에서 동작할 수 있다.
사이드 컨베어 장치(390)는 앞서 설명한 바와 같이 지지대(310)의 양옆에 날개 형상으로 배치되어 크레이트(100)를 지지대(310) 상에서 크레이트 분류 장치(400)로 이송되도록 동작하는 구성이다. 이러한 사이드 컨베어 장치(390)는 제어부(360) 제어에 따라 동작할 수 있다. 즉 사이드 컨베어 장치(390)는 카메라(370)에 의하여 제1 검사대(330)의 제1 면(331)이 촬영된 이후 해당 면의 결과를 기반으로 이송할 크레이트(100)가 불량인지 양품인지의 결과가 도출된 이후 동작할 수 있다.
제어부(360)는 본 발명의 팩 불량 검출 장치(300)의 전반적인 동작을 제어하는 구성이다. 이를 보다 상세히 설명하면, 진입 컨베어 장치(200)에 배치된 진입 스톱퍼(210)를 제어하여 진입 컨베어 장치(200)에 배치된 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300)의 지지대(310) 상으로 이송되도록 제어할 수 있다. 이때 진입 컨베어 장치(200)를 지난 크레이트(100)는 사이드 컨베어 장치(390)에 맞물릴 수 있으며, 제어부(360)는 사이드 컨베어 장치(390)를 제어하여 크레이트(100)를 지지대(310) 상에 배치되도록 제어할 수 있다.
한편 지지대(310) 상에 크레이트(100)가 배치된 이후 일정 시간이 경과하면 제어부(360)는 카메라(370)를 이용하여 제1 검사대(330)의 제1 면(331)을 촬영하도록 제어할 수 있다. 그리고 제어부(360)는 카메라(370)가 촬영한 영상을 판독하여 해당 크레이트(100)에 불량 우유팩이 존재하는지 확인할 수 있다. 우유의 신선도를 유지하기 위하여 일정 온도 이하의 우유를 팩에 봉지하기 때문에 주변 온도에 의하여 우유팩의 표면에 물방울이 맺힐 수 있다. 이에 따라 크레이트(100)가 누출하는 액체는 불량 우유팩으로부터의 우유뿐만 아니라 물을 포함할 수 있다. 따라서 제어부(360)는 카메라(370)가 촬영한 영상에 대하여 스캔 후 필터링하여 빛 투과율이 물과 다른 물질 또는 농도가 물과 다른 물질이 검색되는지 판단한다. 이때 물과 구분되는 물질이 제1 검사대(330)의 제1 면(331) 영상으로부터 검출되면, 제어부(360)는 해당 크레이트(100)에 불량 우유팩이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
불량 우유팩이 존재하는 것으로 판단되면, 제어부(360)는 크레이트 분류 장치(400)에 이송될 크레이트(100)가 불량임을 피드백하도록 제어할 수 있다. 그리고 제어부(360)는 사이드 컨베어 장치(390)를 제어하여 해당 크레이트(100)를 크레이트 분류 장치(400)에 전달하도록 제어할 수 있다. 이에 따라 크레이트 분류 장치(400)는 전달된 크레이트(100)를 불량 처리하기 위하여 실린더(420)를 동작시키도록 제어할 수 있다.
한편 불량 우유팩이 존재하지 않는 경우, 즉 제1 검사대(330)의 제1 면(331) 영상에 우유 방울에 해당하는 포인트 검출이 없는 경우, 크레이트 분류 장치(400)에 이송될 크레이트(100)가 양품임을 피드백하도록 제어할 수 있다. 또는 제어부(360)는 별다른 피드백을 수행하지 않도록 제어할 수 있다.
한편 제어부(360)는 제1 검사대(330)의 제1 면(331) 촬영이 완료되면, 제1 검사대(330)를 회전시켜 이전 제3 면(333)이 제1 면(331)에 위치하도록 제어하고, 제1 면(331)이 제2 면(332)에 위치하도록 제어할 수 있다. 그리고 제어부(360)는 이물질 제거 장치(340)를 제어하여 제1 면(331)이었던 제2 면(332)의 표면을 세척하도록 제어할 수 있다. 이와 함께 제어부(360)는 제2 면(332)이었던 제3 면(333)에 잔류하는 세척액 제거를 위하여 검사대 건조 장치(350)를 구동하도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 팩 불량 검출 장치(300)의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 팩 불량 검출 장치(300)는 지지대(310), 제2 검사대(30), 제2 검사대(30)를 촬영하는 카메라(370), 카메라(370)가 촬영한 영상을 통하여 불량 우유팩 포함 여부를 결정하는 제어부(360), 제2 검사대(30)의 이물질 제거 및 건조를 수행하는 세척 장치(40)를 포함하며, 앞서 설명한 팩 불량 검출 장치(300)에서와 같이 크레이트(100) 이송을 위한 사이드 컨베어 장치(390)가 더 포함될 수 있다.
이러한 구성의 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)로부터 누출되는 액체가 일정 두께의 판재 형태로 마련된 제2 검사대(30) 상에 드롭(drop)되도록 구성된다. 그리고 카메라(370)를 이용하여 제2 검사대(30)의 제1 판면(31)을 촬상하여 분석함으로써 누출되는 액체가 우유인지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제2 검사대(30)는 판재형으로 제1 판면(31)과 제2 판면(32)으로 구성될 수 있으며, 제1 판면(31)은 카메라(370)에 의해 촬영되는 면이 될 수 있고, 제2 판면(32)은 제1 판면(31)이 팩 불량 검출을 위해 이용되는 동안 세척되는 면이 될 수 있다. 제1 판면(31)과 제2 판면(32)을 가지는 제2 검사대(30)의 중앙에 제2 검사대(30)를 회전시키기 위한 회전 장치가 마련될 수 있다. 이 회전 장치는 제어부(360) 제어에 따라 제2 검사대(30)의 제1 판면(31)과 제2 판면(32)을 교체하도록 회전한다. 즉 회전 장치는 제2 검사대(30)가 180도 회전하도록 구동될 수 있다.
한편 본 발명의 다른 실시 에에 따른 팩 불량 검출 장치(300)는 제2 검사대(30)의 제2 판면(32) 세척을 위하여 세척 장치(40)를 포함할 수 있다. 이 세척 장치(40)는 앞서 설명한 본 발명의 실시 예에 다른 팩 불량 검출 장치(300)에 포함된 이물질 제거 장치(340)와 검사대 건조 장치(350) 구성을 모두 포함하거나 이물질 제거 장치(340)만을 포함하는 구성으로 마련될 수 있다. 즉 상기 세척 장치(40)는 제2 검사대(30) 제1 판면(31)에 우유가 도포된 경우 우유를 제2 검사대(30)의 제1 판면(31)으로부터 제거하기 위한 세척액을 일정 분사압으로 분출하는 구성이 될 수 있다. 여기서 사용되는 세척액은 순수 물이 될 수 있다. 순수 물로서 제2 검사대(30)의 제2 판면(32)을 세척하는 경우 해당 면에 대하여 별도의 건조 작업을 수행하지 않더라도 잔류물은 세척액이 될 수 있다. 결과적으로 카메라(370)를 이용하여 제2 검사대(30)의 제1 판면(31)을 촬영하는 동안 해당 잔류물이 촬영된다 하더라도 오류를 발생시키지 않게 된다.
제어부(360)는 크레이트(100)가 지지대(310) 상에 배치된 후 일정 시간이 경과하면, 카메라(370)를 제어하여 제2 검사대(30)의 제1 판면(31)을 촬영하도록 제어한다. 그리고 제어부(360)는 촬영된 영상을 필터링하여 물과 다른 농도를 가진 또는 물과 다른 빛 투과율로 검출되는 포인트를 검출할 수 있다. 제어부(360)는 해당 카메라(370) 촬영 작업이 완료되면 제2 검사대(30)를 회전하도록 회전 장치를 제어하고, 이와 함께 세척 장치(40)를 제어하여 제2 검사대(30)의 제2 판면(32)을 세척하도록 제어할 수 있다. 제어부(360)는 크레이트(100)가 지지대(310) 상에 새롭게 배치될 때마다 상술한 작업을 반복적으로 수행하고, 그 결과를 크레이트 분류 장치(400)에 전달할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 팩 불량 검출 방법은 먼저 701 단계에서 팩 불량 검출 시스템(10)에 전원을 공급하여 크레이트(100)를 이송시키도록 제어할 수 있다. 즉 우유가 봉지된 다수의 우유팩을 집게가 달린 승강 장치를 이용하여 크레이트(100)에 안착시킨 후, 해당 크레이트(100)를 진입 컨베어 장치(200)를 통하여 팩 불량 검출 장치(300)로 이송시킨다. 이때 진입 컨베어 장치(200)는 진입 스톱퍼(210)를 제어하여 팩 불량 검출 장치(300) 내에 다른 크레이트(100)가 존재하는지 여부에 따라 현재 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300)에 전달할지 여부를 결정할 수 있다. 팩 불량 검출 장치(300)에 크레이트(100)가 없는 진입 컨베어 장치(200)는 진입 스톱퍼(210)를 풀림 상태로 천이시켜 다수의 우유팩이 안착된 크레이트(100)를 팩 불량 검출 장치(300)의 지지대(310) 상으로 이동시킬 수 있다. 이때 팩 불량 검출 장치(300)에 마련된 사이드 컨베어 장치(390)는 진입 컨베어 장치(200)를 통해 전달되는 크레이트(100)의 측면을 파지한 상태로 지지대(310)의 중앙에 자리 잡도록 지원할 수 있다. 크레이트(100)가 지지대(310)의 중앙에 배치되는 경우 사이드 컨베어 장치(390)는 일시적으로 정지 상태를 가질 수 있다.
다음으로 703 단계에서 팩 불량 검출 장치(300)의 제어부(360)는 크레이트(100)로부터 누출된 액체를 카메라(370)를 이용하여 촬영하도록 지원할 수 있다. 이때 팩 불량 검출 장치(300)는 크레이트(100)로부터 누출된 액체 촬영을 보다 용이하게 하게 위하여 누출된 액체가 도포될 수 있는 제1 검사대(330) 또는 제2 검사대(30)를 가질 수 있다. 결과적으로 크레이트(100)로부터 누출된 액체는 제1 검사대(330)의 일면 또는 제2 검사대(30)의 일면에 도포될 수 있다. 이때 제어부(360)는 크레이트(100)로부터 누출된 액체가 제1 검사대(330) 또는 제2 검사대(30)에 일정량 도포될 수 있도록 크레이트(100)가 지지대(310) 상에 배치된 후 일정 시간 동안 대기를 수행하고 이후 카메라(370)를 이용하여 누출된 액체가 도포된 일면을 촬영하도록 지원할 수 있다.
촬영이 완료되면 제어부(360)는 705 단계로 분기하여 해당 영상에서 누출된 액체에 우유가 포함되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이 단계에서 누출된 액체에 우유가 포함되어 있지 않은 경우 팩 불량 검출 시스템(10)은 해당 크레이트(100)를 정상품 배출대(500)로 이송하도록 제어할 수 있다. 작업자는 정상품 배출대(500)로 이송된 크레이트(100)를 적재 장치에 운반하거나 지정된 장소에 적재하도록 작업할 수 있다.
한편 누출된 액체에 우유가 포함되어 있는 경우 팩 불량 검출 시스템(10)은 709 단계로 분기하여 해당 크레이트(100)를 불량품 처리를 수행할 수 있다. 즉 팩 불량 검출 장치(300)의 제어부(360)가 이송된 크레이트(100)가 불량품임을 알리는 메시지를 크레이트 분류 장치(400)에 전달할 수 있다. 그러면 크레이트 분류 장치(400)는 현재 이송된 크레이트(100)를 정상품 배출대(500)로 이송시키지 않고 별도로 마련된 불량품 통로 이동되도록 제어할 수 있다. 예를 들어 크레이트 분류 장치(400)는 실린더(420)를 이용하여 해당 크레이트(100)를 별도로 마련된 상단 스태커에 이동되도록 작업할 수 있다. 여기서 팩 불량 검출 시스템(10)은 크레이트(100)의 양품 또는 불량품 판정의 결과를 작업자에 알리기 위하여 불량품 버저(Buzzer)나 경광등 작동을 지원할 수 있다. 작업자는 상단 스태커로 크레이트(100)가 이동되는 경우 해당 크레이트(100)를 불량으로 확인하고 사전 지정된 장소로 해당 크레이트(100)를 이동시키도록 지원할 수 있다. 불량 판정된 크레이트(100)가 팩 불량 검출 시스템(10)으로부터 제거되면, 팩 불량 검출 시스템(10)은 불량품 알림을 위한 버저 및 경광등을 초기화하도록 지원할 수 있다. 상기 버저 및 경광등 등은 팩 불량 검출 장치(300)나 크레이트 분류 장치(400)에 마련될 수 있다.
이후 작업 완료를 위한 입력 신호 예를 들면 시스템 전원-오프를 위한 입력 신호나 작업 중지를 위한 입력 신호 발생 여부를 711 단계에서 확인하고, 해당 입력 신호 발생이 없는 경우 701 단계 이전으로 분기하여 이하 과정을 재수행하도록 지원할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 팩 불량 검출 방법은 우유팩이 다수개가 인입된 크레이트(100)로부터 누출되는 누액을 촬영하여, 해당 누액이 우유인지 또는 물인지 여부 등을 확인함으로써 크레이트(100)의 불량 여부를 판정할 수 있도록 지원한다. 이에 따라 본 발명의 팩 불량 검출 방법은 불량 우유팩이 인입된 크레이트(100)로 인하여 주변 오염이 추가적으로 발생할 수 있는 환경을 근본적으로 차단할 수 있다.
한편 상술한 설명에서는 팩에 봉지되는 물질이 우유이며, 크레이트(100)로부터 누출되는 누액이 우유인 경우 불량품 판정을 수행하는 것으로 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 팩 불량 검출 시스템과 방법 및 장치는 팩에 봉지되는 특정 물질이 크레이트(100)로부터 누출되는 것은 감지하기 위한 것으로, 상기 특정 물질은 우유뿐만 아니라, 요구르트나 분유, 음료수 등 다양한 형태의 물질이 될 수 있을 것이다.
여기서 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 팩 불량 검출 시스템 30 : 제2 검사대
40 : 세척 장치 100 : 크레이트
200 : 진입 컨베어 장치 210 : 진입 스톱퍼
300 : 팩 불량 검출 장치 310 : 지지대
330 : 제1 검사대 340 : 이물질 제거 장치
350 : 검사대 건조 장치 360 : 제어부
370 : 카메라 390 : 사이드 컨베어 장치
400 : 크레이트 분류 장치 500 : 정상품 배출대

Claims (12)

  1. 다수의 팩이 안착되는 크레이트를 지지하는 지지대;
    상기 크레이트로부터 누출되는 누액이 도포되는 검사대;
    상기 검사대의 일면을 촬영하는 카메라;
    상기 촬영 영상을 기반으로 상기 누액이 특정 물질에 해당하는지 판단하여 상기 크레이트의 불량 또는 양품 판정을 수행하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서
    상기 검사대는
    상기 크레이트로부터 드롭된 누액이 도포되는 제1 면;
    상기 누액이 도포된 상태의 이물질이 제거되는 제2 면;
    이물질 제거에 사용된 세척액을 건조시키기 위한 제3 면;
    을 포함하는 삼각기둥 형상인 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  3. 제2항에 있어서
    상기 제2 면의 이물질 제거를 위해 물을 세척액으로 하며 일정 분사압을 가지며 분사하는 이물질 제거 장치;
    상기 제3 면에서 상기 세척액 건조를 위한 검사대 건조 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  4. 제1항에 있어서
    상기 검사대는
    상기 누액이 상기 크레이트로부터 드롭되어 도포되는 제1 판면;
    상기 누액이 도포된 면으로서 세척되는 제2 판면;
    을 포함하는 판재형인 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서
    상기 제2 판면에 도포된 누액을 세척하기 위한 세척 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  6. 제1항에 있어서
    상기 지지대 세척을 위한 지지대 세척 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  7. 제1항에 있어서
    상기 특정 물질은
    분유, 우유, 요구르트 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 지지대의 양측면에 배치되어 상기 크레이트의 측면을 파지하여 크레이트의 이송을 지원하는 사이드 컨베어 장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 크레이트를 상기 팩 불량 검출 장치에 진입시키는 진입 컨베어 장치;
    상기 진입 컨베어 장치로부터 전달된 크레이트의 불량 및 양품 판정을 수행하는 상기 팩 불량 검출 장치;
    상기 팩 불량 검출 장치의 불량 판정 시 이송 경로를 다르게 하기 위한 실린더를 포함하는 크레이트 분류 장치;
    상기 양품 판정을 받은 크레이트를 배치시키는 정상품 배출대;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 시스템.
  10. 다수의 우유팩이 안착된 크레이트를 지지대 상에 배치하는 단계;
    상기 크레이트로부터 누출된 누액을 촬영하는 단계;
    상기 촬영된 영상에서 검출된 포인트가 일정 농도 이상의 누액을 지시하는 경우 해당 크레이트를 불량으로 판정하는 단계;
    불량으로 판정된 크레이트의 이송 경로를 양품 판정의 크레이트 이송 경로와 다르게 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서
    상기 누액을 촬영한 검사면을 가지는 검사대의 다른면을 상기 누출된 누액이 드롭되는 면으로 전환하는 단계;
    상기 누액을 촬영한 검사면을 세척하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 방법.
  12. 제10항에 있어서
    상기 지지대를 세척하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팩 불량 검출 방법.
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