WO2016032060A1 - 캡 검사장치 - Google Patents

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WO2016032060A1
WO2016032060A1 PCT/KR2014/011287 KR2014011287W WO2016032060A1 WO 2016032060 A1 WO2016032060 A1 WO 2016032060A1 KR 2014011287 W KR2014011287 W KR 2014011287W WO 2016032060 A1 WO2016032060 A1 WO 2016032060A1
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cap
rail
inspector
wall
inspection
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PCT/KR2014/011287
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박원재
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피엔에스테크놀러지(주)
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    • G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores

Definitions

  • the present invention relates to a cap inspection apparatus, and more particularly, to a cap inspection apparatus capable of effectively inspecting the entire inner surface area and the entire outer surface area of the cap.
  • the preform for producing the container includes a neck formed at the open end and a tubular body formed integrally at the lower part of the neck, which body has a final container shape after the injection molding operation.
  • a cap is provided at the inlet of the body to open the container only when necessary.
  • the cap must be perfectly assembled at the inlet of the body so that the contents stored in the body are not leaked to the outside, so that the internal thread and the outer diameter of the inlet of the body are each formed with a female thread and a male thread to assemble the threads.
  • the hygienic aspect of the container is a priority to be considered. Thorough quality control is required for the inlet and the cap of the container where a person's mouth touches when drinking the contents of the container directly. It is required.
  • the outer surface of the cap is inspected using a high percentile lens.
  • the outer surface of the cap is inspected through the high percentile lens, distortion of dimensions, shapes, and foreign materials may occur in the height direction of the cap. High precision dimensional inspection can be difficult.
  • the present invention is provided to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a cap inspection apparatus that can effectively inspect the entire inner surface and the entire outer surface of the cap.
  • Cap inspection apparatus for achieving the above object, a rail for moving the cap at a predetermined interval; An inner wall inspector provided in plural numbers circumferentially spaced about the cap and disposed to be inclined toward the cap to inspect the inner wall of the cap; And a plurality of outer wall inspectors arranged to be spaced circumferentially about the cap to inspect the outer wall of the cap.
  • the mold number checker for recognizing the mold number printed on the inner bottom surface of the cap; An edge inspector for inspecting ovality and foreign matter on the edge of the cap; An inner bottom inspector for inspecting ovality and foreign matter on the inner bottom of the cap; And an outer bottom inspector for inspecting ovality and foreign matter on the outer bottom surface of the cap.
  • the controller may determine whether the cap is defective based on the image of the cap inspected by the inspector.
  • An ejector unit which selects and discharges a cap determined to be defective by the controller; And it may further include a discharge unit for discharging the cap determined to be normal in the controller.
  • the rail is a curved rail guided in a curved line by arranging the cap at a predetermined interval; And a straight rail connected to the curved rail to continuously move the cap.
  • the straight rail has a lower rail which guides the cap by a conveying belt; And an upper rail to which the cap transferred from the lower rail is adsorbed and guided through an adsorption belt.
  • the mold number inspector and the inner bottom inspector may include a first inspection frame and a third inspection frame located on a movement path of the rail; A first image capturing unit and a third image capturing unit respectively installed on a first inspection frame and a third inspection frame such that a focal point faces an inner bottom surface of the cap moving the rail; A first indirect reflector and a third indirect reflector each having a dome reflecting surface formed thereon and mounted to the first inspection frame and the third inspection frame, respectively; And a first light source unit and a third light source unit radiating light toward each of the dome reflecting surfaces.
  • the edge inspector may further include a second inspection frame positioned on a movement path of the rail; A second image capture unit mounted to the second inspection frame such that a focal point faces an edge of the cap moving the rail; A second telecentric lens unit mounted to the second image capture unit; A second indirect reflector formed with a dome reflecting surface and mounted to the second inspection frame; And a second light source unit irradiating light toward the dome reflecting surface.
  • the outer wall inspector may further include a fifth image capturing unit positioned horizontally with a moving path of the rail such that a focal point faces an outer wall of the cap moving the rail; And a fifth telecentric lens unit mounted on the fifth image capture unit.
  • the outer bottom surface inspector may further include a sixth inspection frame positioned below the movement path of the rail; A sixth image capture part installed on the sixth inspection frame such that a focal point faces an outer bottom surface of the cap moving the rail; A sixth telecentric lens unit mounted to the sixth image capture unit; A sixth indirect reflector formed with a dome reflecting surface and mounted to the sixth inspection frame; And a sixth light source unit emitting light toward the dome reflecting surface.
  • the curved rail may be provided with a rotating means for moving the cap in a curved form.
  • the rotating means includes a rotary wheel for seating and transporting each of the cap through the edge groove formed at a predetermined interval on the outer periphery; And it may include a rotary shaft for rotating the rotary wheel.
  • linear rail may be provided with a driving means for moving the cap in a straight form.
  • the driving means is supported by a plurality of lower support rollers to form a closed loop, the conveying belt provided on the lower rail; A lower driving roller in contact with the transfer belt to provide a driving force; A suction belt supported by a plurality of upper support rollers to form a closed loop and provided on the upper rail; And it may include an upper drive roller for contacting the suction belt to provide a driving force.
  • Embodiment of the present invention has the effect that it is possible to effectively inspect not only the entire inner surface area including the edge portion, the inner bottom surface and the inner wall of the cap, but also the entire outer surface region including the outer wall and the outer bottom surface of the cap.
  • the present embodiment can continuously inspect the inner and outer surfaces of the cap along the curved rail and the straight rail, there is an effect that the precise and quick inspection of the cap is possible.
  • the present embodiment can inspect the inner wall of the cap by arranging the inspector at a predetermined angle, even foreign matter in the rectangular area of the inner wall, which was difficult to inspect with a general lens or a wide angle lens, can be clearly inspected. It can be effective.
  • the outer wall of the cap can be inspected in the entire area using a plurality of telecentric lenses, the distortion of the dimension, shape, foreign matter, etc. in the height direction is compared with the case of using the high-percent lens. The phenomenon can be prevented from occurring, and high-precision inspection can be performed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the main configuration of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a side view showing a cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view showing a cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial side cross-sectional view showing a mold number checker and an inner bottom checker of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a partial side cross-sectional view showing an edge inspector and an outer bottom inspector of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view of the inner bottom surface of the cap detected by the mold number checker of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view illustrating an edge portion of a cap detected by an edge inspector of a cap inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view of the inner bottom surface of the cap detected by the inner bottom surface inspection device of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view of the inner wall of the cap detected by the inner wall inspector of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view of the outer wall of the cap detected by the outer wall inspector of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 11 is a view of the outer bottom surface of the cap detected by the outer bottom surface inspection device of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the main configuration of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a side view showing a cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is one of the present invention
  • the cap inspection apparatus may include a rail, an inspector, a controller 500, an ejector unit 400, and a discharge unit 600.
  • the rail may be supported by a plurality of support frames 710 constituting the skeleton of the cap inspection device, by receiving the cap (C) from the feeder device 720 can provide a movement path of the cap (C).
  • the rail may include a curved rail 110 for guiding the cap C in a curved shape, and a straight rail 120 for guiding the cap C in a straight line.
  • the curved rail 110 may rotate the cap C in a curved manner through the rotating means 130 in a state in which the cap C is aligned at a predetermined interval.
  • Rotating means 130 is a rotary wheel 131 for seating and transporting each cap (C) at a predetermined interval through the edge groove 133 formed on the outer periphery, and the rotary wheel to provide a rotational force to the rotary wheel 131 It may include a rotary shaft 132 connected to the center of the (131).
  • the cap (C) when the cap (C) is located in the edge groove 133 of the rotating wheel 131 in the curved rail 110, the cap (C) by the rotation of the rotary shaft 132, curved rail 110 It can be stably moved at a constant speed and interval, and since the positional interference and the image interference between adjacent caps (C) is prevented during inspection of the cap (C), a stable and accurate image can be obtained.
  • the straight rail 120 is continuously connected to the curved rail 110, the cap (C) can be transferred in a straight form.
  • the straight rail 120 loads the cap C on the upper surface of the conveyance belt 142, and the lower rail 120a guided in a straight line, and is positioned on the upper side of the lower rail 120a and absorbs the upper portion of the cap C. It may include an upper rail (120b) guided by the belt 144 by suction.
  • the end of the upper rail (120b) and the end of the lower rail (120a) are positioned to overlap each other, so that the cap (C) moved to the end of the lower rail (120a) through the suction belt 144, the upper rail (120b) After being adsorbed to the end of the can be moved along the upper rail (120b).
  • the lower rail 120a and the upper rail 120b may be provided with driving means 140 for moving the cap C in a straight line shape.
  • the driving means 140 is supported by a plurality of lower support rollers 141a and forms a closed loop in the lower rail 120a, and a lower driving roller which contacts the transport belt 142 to provide driving force.
  • 143a and the cap C which is supported by a plurality of upper support rollers 141b, forms a closed loop on the upper rail 120b and connected to a suction device for air adsorption, and is moved from the lower rail 120a. It may include a suction belt 144 for suctioning the vacuum, and the upper drive roller 143b in contact with the suction belt 144 to provide a driving force.
  • the cap (C) when the cap (C) is located on the rotating belt on the lower rail (120a) of the straight rail 120, the cap (C) can be stably moved at a constant speed and interval by the circular movement of the rotating belt After moving to the upper rail 120b through the air adsorption of the adsorption belt 144, by the circular movement of the adsorption belt 144, it may be stably moved at a constant speed and interval.
  • the lower rail 120a, the upper rail 120b, and the lower rail 120a are sequentially disposed along the traveling direction of the cap C, but these lower rails 120a and the upper rail 120b are sequentially arranged.
  • Arrangement form of can be changed in various ways depending on the design environment of the cap inspection apparatus.
  • the inspector may include a mold number inspector 210, an edge inspector 220, an inner bottom inspector 230, an inner wall inspector 240, an outer wall inspector 310, and an outer bottom inspector 320.
  • the cap (C) for moving the rail is described by taking an example that the inner bottom surface facing upwards, but the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • the cap C may be in a state in which the inner bottom face downwards, in which case the positions of the inspectors may be switched accordingly.
  • FIG. 4 is a partial side cross-sectional view showing a mold number inspector and an inner bottom inspector of a cap inspecting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an edge inspector of a cap inspecting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • the mold number checker 210 is located above the inlet of the curved rail 110, the cap (C) supplied from the feeder device 720 to the curved rail 110 The inner bottom surface of the can be taken.
  • the mold number checker 210 may transmit an image signal of the photographed inner bottom surface to the controller 500 in order to selectively recognize the mold number printed on the inner bottom surface of the cap C.
  • the mold number checker 210 is provided with a first inspection frame 211 mounted to the support frame so as to be positioned on the inlet-side movement path of the curved rail 110, and the focus is directed toward the inner bottom surface of the cap C.
  • the first image capturing unit 212 provided on the first inspection frame 211, the first indirect reflecting unit 213 having the dome reflecting surface 201, and the agent irradiating light toward the dome reflecting surface 201. 1 may include a light source 214.
  • the cap C having the inner bottom surface photographed through the mold number inspector 210 may be moved along the curved rail 110 to the point where the edge inspector 220 is located.
  • the edge inspector 220 may be positioned above the curved rail 110 to photograph the upper edge of the cap C that moves the curved rail 110.
  • the image signal for the edge photographed by the edge inspector 220 is transmitted to the controller 500, and the foreign matter (eg, contaminants, Foreign objects, wounds, scratches, contamination ...) can be tested.
  • the edge inspector 220 is provided with a second inspection frame 221 installed on the support frame 710 so as to be positioned on the moving path of the curved rail 110, and the focus is directed toward the upper edge of the cap C.
  • the second image capturing unit 222 installed on the second inspection frame 221, the second telecentric lens unit 225 mounted on the second image capturing unit 222, and the dome reflecting surface 201 are formed.
  • the second indirect reflection unit 223 and the second light source unit 224 for irradiating light toward the dome reflection surface 201 may be included.
  • the second telecentric lens unit 225 can observe and display the planar object of the cap C at the same perspective angle, the second telecentric lens unit 225 can increase the discriminating power of the foreign matter present in the upper edge portion of the cap C. have.
  • the cap C which has been photographed by the edge inspector 220, may be moved along the curved rail 110 to a point where the inner bottom inspector 230 is located.
  • the inner bottom surface inspector 230 may be positioned above the curved rail 110 to photograph the inner bottom surface of the cap C. FIG. Since the captured image signal of the inner bottom surface is transmitted to the controller 500, the foreign material (eg, contaminants, foreign substances, scratches, scratches, etc.) on the inner bottom surface of the cap C is inspected. Can be implemented.
  • the foreign material eg, contaminants, foreign substances, scratches, scratches, etc.
  • the inner bottom inspector 230 includes a third inspection frame 231 mounted to the support frame so as to be positioned on the moving path of the curved rail 110, and a third such that the focal point faces the inner bottom surface of the cap C.
  • the cap C on which the inner bottom surface is photographed through the inner bottom surface inspector 230 may be moved along the curved rail 110 to a point where the inner wall inspector 240 is located.
  • the inner wall inspector 240 may be positioned above the curved rail 110 to photograph the inner wall of the cap C. As shown in FIG. The captured image signal of the inner wall is transmitted to the controller 500 so that a foreign material (eg, contaminants, foreign substances, wounds, scratches, stains, etc.) on the inner surface of the cap C may be performed. .
  • a foreign material eg, contaminants, foreign substances, wounds, scratches, stains, etc.
  • the inner wall inspector 240 may be provided in plural number spaced apart in the circumferential direction around the cap (C).
  • the four inner wall inspector 240 is arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction around the cap (C), but the angle capable of inspecting the entire 360 degree region with respect to the inner wall of the cap (C) If so, the number and placement angle of the inspector may vary.
  • the arrangement angle of the inspector may be arranged at various angles of 60 degrees and 120 degrees in addition to 90 degrees, and the number of the inner wall inspector 240 may also vary according to each arrangement angle.
  • These four inner wall inspectors 240 are inclined at a predetermined angle so as to inspect the inner wall of the cap C, so that it is difficult to inspect them with a general lens or a wide angle lens due to threads or tabs on the inner wall. Even foreign matter in the rectangular region of the inner wall can be clearly inspected.
  • the cap C is moved from the curved rail 110 to the lower rail 120a of the straight rail 120, and then the outer wall inspector 310 is moved. It can be moved to the upper rail (120b) to the location.
  • the cap (C) is described as an example that the thread is formed on the inside, but the spirit of the present invention is not limited to this, it is possible to inspect the cap (C) having any inner shape.
  • the cap C may be a different type of cap C.
  • the outer wall inspector 310 is positioned at the same height as the movement path of the upper rail 120b to photograph the outer wall of the cap C.
  • the image signal of the outer wall photographed by the outer wall inspector 310 is transmitted to the controller 500 so that the foreign material (eg, contaminants, foreign substances, wounds, scratches, Contamination ...) Inspection can be done.
  • the outer wall inspector 310 is composed of four located at the same height as the movement path of the straight rail 120, these four outer wall inspector 310 is a cap (not to interfere with the movement path of the straight rail 120) It may be arranged spaced at intervals of 90 degrees in the circumferential direction toward C).
  • Each of the outer wall inspectors 310 includes a fifth image capturing unit 312 having a focal point facing the outer wall of the cap C, and a fifth telecentric lens unit 315 mounted to the fifth image capturing unit 312. It may include.
  • the outer wall inspector 310 applies a method of inspecting the outer wall of the cap C from all directions in four directions by using a telecentric lens, thereby inspecting the outer surface of the cap C at once. Compared to the case of using a testable hypercentric lens, it is possible to prevent distortion of dimensions, shapes, foreign objects, etc. in the height direction of the cap, and high-precision dimension inspection is possible.
  • the cap C which is photographed on the outer wall through the outer wall inspector 310, may be moved along the upper rail 120b to a point where the outer bottom inspector 320 is located.
  • the outer bottom surface inspector 320 may be positioned below the upper rail 120b so that the lens faces the outer bottom surface of the cap C, thereby photographing the outer bottom surface of the cap C.
  • FIG. The image signal of the outer bottom surface of the cap C taken by the outer wall inspector 310 is transmitted to the controller 500, so that ovality and foreign matter (eg, contaminants, foreign matters, wounds, Miss print, print offset, print color ...) checks can be made.
  • the outer bottom inspector 320 has a sixth inspection frame 321 mounted to the support frame to be positioned below the lower rail 120a, and the focus moves the lower rail 120a.
  • the sixth image capturing unit 322 installed on the sixth inspection frame 321 and the sixth telecentric lens unit mounted on the sixth image capturing unit 322 to face the outer bottom surface of the cap C. 324, a sixth indirect reflector 323 having a dome reflective surface 201, and a sixth light source 325 that irradiates light toward the reflective surface.
  • the cap C on which the outer bottom surface is photographed through the outer bottom surface inspector 320 may be moved to the lower rail 120a and then discharged to the outside through the discharge unit 600.
  • the controller 500 may display an image of the cap C received from the inspector on a monitor (not shown), and may determine whether the cap C is defective by analyzing the image signal. As a result of the determination, when it is determined that the cap C is defective, the controller 500 may apply an operation signal to the ejector unit 400 so that the defective cap C is sorted out.
  • the controller 500 may receive an image signal for the mold number printed on the inner bottom surface of the cap C from the mold number checker 210, and select a dimension tolerance range according to a predetermined mold number. Within the selected dimension tolerance, it is possible to determine whether or not the dimension of the outer wall of the cap (C) measured by the outer wall inspector 310.
  • the controller 500 receives an image signal of an ovality of the upper edge and the outer bottom of the cap C from the edge inspector 220 and the outer bottom inspector 320. It is possible to determine whether the ovality of the upper edge portion and the outer bottom surface of the c) meets a preset reference value.
  • the controller 500 has an upper side of the cap C from the edge inspector 220, the inner bottom inspector 230, the inner wall inspector 240, the outer wall inspector 310, and the outer bottom inspector 320. It may be determined whether foreign matter (eg, contaminants, foreign matters, wounds, miss prints, print offsets, print colors, etc.) exists on the edge portion, the inner bottom surface, the inner wall, the outer wall, and the outer bottom surface.
  • foreign matter eg, contaminants, foreign matters, wounds, miss prints, print offsets, print colors, etc.
  • the controller 500 controls the power supply necessary for the inspection of the cap C, and displays the electric panel for processing the control signal, a computer equipped with the cap inspection software, the electric panel and processing signals provided from the computer. It may include a monitor.
  • the ejector unit 400 may receive an operation signal from the controller 500, and select and discharge the defective cap C that is determined to be defective in the controller 500.
  • the ejector unit 400 is a discharge pipe 401 provided on one side of the straight rail 120 and the operation signal is applied from the controller 500 to discharge the defective cap (C) to the outside, to move the straight rail
  • the cap C may include an actuator 402 that pushes the defective cap C to the discharge pipe 401.
  • the ejector unit 400 may be divided into a first ejector unit 410 and a second ejector unit 420 according to the installation place.
  • the first ejector unit 410 is installed at the inlet side of the straight rail 120 to select the defective cap C detected by the edge inspector 220, the inner bottom inspector 230, and the inner wall inspector 240. Can be discharged to the outside
  • the second ejector unit 420 is installed on the exit side of the straight rail 120 to select the defective cap (C) detected by the outer wall inspector 310 and the outer bottom inspector 320 Can be discharged to the outside.
  • the discharge unit 600 is connected to the outlet side of the straight rail 120, the cap (C) not removed by the ejector unit 400, that is, the cap (C) determined to be normal by the controller 500 It is possible to provide a movement route for discharging to the outside.
  • discharge unit 600 may guide to the width direction one side or the width direction other side of the cap inspection device through the distribution plate (not shown) rotated when discharging the cap (C) to the outside.
  • FIG. 6 is a view showing the inner bottom surface of the cap detected by the mold number checker of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is an edge portion of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view photographing the inner bottom surface of the cap detected by the inner bottom surface inspector of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a view illustrating an inner wall of the cap detected by the inner wall inspector of the cap inspecting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is detected by the outer wall inspector of the cap inspecting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 11 is a view showing the outer wall of the cap
  • FIG. 11 is a view showing the outer bottom surface of the cap detected by the outer bottom surface inspection device of the cap inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the cap (C) when the cap (C) is fed to the curved rail 110 through the feeder device 720, and then located in the edge groove 133 of the rotary wheel 131, the cap (C) is in the edge groove 133 By the rotation of the rotary shaft 132 in a held state, it can be moved along a curved rail 110 at a constant speed and interval.
  • the cap (C) through the mold number inspector 210, the edge inspector 220, the inner bottom inspector 230 and the inner wall inspector 240, the mold number of the cap (C), the edge portion Inspection of the inner bottom surface and the inner wall can be made.
  • the controller 500 may display a mold number, an ovality, and a foreign object in a specific color in a photographed image and display the same on a monitor. When the measured ovality is out of a predetermined ovality or a foreign object is displayed, a corresponding cap is displayed. (C) can be determined as Bad.
  • the controller 500 may display the foreign material in a specific color in the photographed image and display it on the monitor, and determine the corresponding cap C as a bad.
  • the inner wall inspector 240 may capture an image of a foreign material on the inner wall. Can be.
  • the controller 500 may display the foreign material in a specific color in the photographed image and display it on the monitor, and determine the corresponding cap C as a bad.
  • the discharge unit ( 600 may be discharged to the outside.
  • the cap C may be inspected on the outer wall and the outer bottom surface of the cap C through the outer wall inspector 310 and the outer bottom inspector 320, and the cap C determined to be defective. ) May be selectively discharged by the ejector unit 400.
  • the outer wall inspector 310 performs a high-precision dimension inspection of the outer wall of the cap C.
  • images of foreign objects can be inspected.
  • the controller 500 displays the dimensions of the outer wall and the foreign material in a specific color and displays them on the monitor. If the dimensions of the photographed outer wall are out of the preset dimension tolerance or the foreign material is displayed, the cap C is defective. It can determine with (Bad).
  • the controller 500 may display the ovality and foreign objects in a specific color and display them on the monitor.
  • the cap C is defective (Bad). ) Can be determined.
  • the cap C determined as defective through the above-described inspector may be sorted through the ejector unit 400 and discharged to the outside, and the remaining cap C not determined as defective may be discharged by the discharge unit 600.
  • the cap inspection apparatus may be discharged by being distributed to one side in the width direction or the other side in the width direction.
  • the present invention can effectively inspect not only the entire inner surface region including the edge portion, the inner bottom surface and the inner wall of the cap, but also the entire outer surface region including the outer wall and the outer bottom surface of the cap, Since the inner wall of the cap can be inspected by being inclined at a predetermined angle, foreign matter in the rectangular area of the inner wall can be clearly inspected. It is an excellent advantage that inspection is possible.

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Abstract

캡 검사장치가 소개된다. 캡 검사장치는 캡을 일정간격으로 이동시키기 위한 레일과, 캡을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개로 제공되고, 캡의 내측벽을 검사하도록 캡을 향해 경사지게 배치되는 내측벽 검사기와, 캡의 외측벽을 검사하기 위해, 캡을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개의 외측벽 검사기를 포함할 수 있다.

Description

캡 검사장치
본 발명은 캡 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캡의 내면 전영역과 외면 전영역을 효과적으로 검사할 수 있는 캡 검사장치에 관한 것이다.
용기를 제조하기 위한 프리폼(preform)은, 개방된 단부에 형성된 네크(neck)와, 네크 하부에 일체형으로 형성된 관형의 몸통을 포함하고, 이 몸통은 사출 성형 작업 후에 최종적인 용기 형상을 갖게 된다.
그리고 몸통의 입구에는 용기를 필요한 경우에만 개봉할 수 있도록 하는 캡(cap)이 마련된다. 캡은 몸통의 입구에 완벽하게 조립되어야 몸통에 저장된 내용물이 외부로 유출되지 때문에, 캡의 내경과 몸통의 입구 외경에는 암나사와 수나사가 각각 형성되어 나사산 조립되는 구조를 갖는다.
특히, 사용용도와 음용방법의 특성상, 용기는 위생적인 측면이 우선적인 고려 대상이 되는 바, 용기의 내용물을 직접 마실 때 사람의 입이 닿게 되는 용기의 입구부와 캡에 대해서는, 철저한 품질관리가 요구되고 있다.
이와 관련해서, 캡의 불량을 검사하는 "캡 검사장치(등록특허공보 10-1246149)"가 제안되기도 하였다.
그러나 종래 기술에서는 하이퍼센트릭 렌즈를 이용하여 캡의 외면을 검사하는데, 하이퍼센트릭 렌즈를 통해 캡의 외면을 검사하게 되면, 캡의 높이 방향으로 치수, 형상, 이물 등에 대한 왜곡현상 발생할 수 있으므로, 고정밀도의 치수검사가 어려울 수 있다.
또한, 캡에 수직하게 배치된 검사기에서 캡의 내면을 검사하는 경우, 캡의 내측벽에 형성된 나사산이나 탭으로 인해, 내측벽의 사각 영역이 발생하게 되므로, 내측벽의 사각 영역에 존재하는 이물 검사에 어려운 점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제공된 것으로서, 캡의 내면 전영역과 외면 전영역을 효과적으로 검사할 수 있는 캡 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캡 검사장치는, 캡을 일정간격으로 이동시키기 위한 레일; 상기 캡을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개로 제공되고, 상기 캡의 내측벽을 검사하도록 상기 캡을 향해 경사지게 배치되는 내측벽 검사기; 및 상기 캡의 외측벽을 검사하기 위해, 상기 캡을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개의 외측벽 검사기를 포함할 수 있다.
이때, 상기 캡의 내측 바닥면에 인쇄된 몰드번호를 인식하기 위한 몰드번호 검사기; 상기 캡의 가장자리부에 대한 난형도 및 이물을 검사하기 위한 가장자리부 검사기; 상기 캡의 내측 바닥면에 대한 난형도 및 이물을 검사하기 위한 내측 바닥면 검사기; 및 상기 캡의 외측 바닥면에 대한 난형도 및 이물을 검사하기 위한 외측 바닥면 검사기를 더 포함할 수 있다.
또한, 검사기에서 검사되는 상기 캡의 이미지를 통해 상기 캡의 불량 여부를 판단하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러에서 불량으로 판단된 캡을 선별하여 배출하는 이젝터유닛; 및 상기 컨트롤러에서 정상으로 판단된 캡을 배출하는 배출유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 레일은 상기 캡을 일정간격으로 정렬하여 곡선형으로 안내되는 곡선형 레일; 및 상기 캡이 연속 이동되도록 상기 곡선형 레일에 연결되는 직선형 레일을 포함할 수 있다.
또한, 상기 직선형 레일은 상기 캡을 이송벨트에 의해 안내되는 하부 레일; 및 상기 하부 레일에서 이송된 상기 캡이 흡착벨트를 통해 흡착하여 안내되는 상부 레일을 포함할 수 있다.
또한, 상기 몰드번호 검사기 및 상기 내측 바닥면 검사기는 상기 레일의 이동 경로 상에 위치되는 제 1 검사 프레임 및 제 3 검사 프레임; 초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 내측 바닥면을 향하도록 제 1 검사 프레임 및 제 3 검사 프레임에 각각 설치되는 제 1 이미지 캡쳐부 및 제 3 이미지 캡쳐부; 돔 반사면이 각각 형성되어 제 1 검사 프레임 및 제 3 검사 프레임에 각각 장착되는 제 1 간접 반사부 및 제 3 간접 반사부; 및 각각의 상기 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 1 광원부 및 제 3 광원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가장자리부 검사기는 상기 레일의 이동 경로 상에 위치되는 제 2 검사 프레임; 초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 가장자리부를 향하도록 상기 제 2 검사 프레임에 설치되는 제 2 이미지 캡쳐부; 상기 제 2 이미지 캡쳐부에 장착되는 제 2 텔레센트릭 렌즈부; 돔 반사면이 형성되어 상기 제 2 검사 프레임에 장착되는 제 2 간접 반사부; 및 상기 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 2 광원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외측벽 검사기는 초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 외측벽을 향하도록 상기 레일의 이동 경로와 수평하게 위치되는 제 5 이미지 캡쳐부; 및 상기 제 5 이미지 캡쳐부에 장착되는 제 5 텔레센트릭 렌즈부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외측 바닥면 검사기는 상기 레일의 이동 경로 하측에 위치되는 제 6 검사 프레임; 초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 외측 바닥면을 향하도록 상기 제 6 검사 프레임에 설치되는 제 6 이미지 캡쳐부; 상기 제 6 이미지 캡쳐부에 장착되는 제 6 텔레센트릭 렌즈부; 돔 반사면이 형성되어 상기 제 6 검사 프레임에 장착되는 제 6 간접 반사부; 및 상기 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 6 광원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 곡선형 레일에는 상기 캡을 곡선형태로 이동시키기 위한 회전수단이 마련될 수 있다.
또한, 상기 회전수단은 외주연에 일정 간격으로 형성된 에지홈을 통해 각각의 상기 캡을 안착시켜 이송하는 회전휠; 및 상기 회전휠을 회전시키기 위한 회전샤프트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 직선형 레일에는 상기 캡을 직선형태로 이동시키기 위한 구동수단이 마련될 수 있다.
또한, 상기 구동수단은 다수개의 하부 지지롤러에 지지되어 폐루프를 이루고, 상기 하부 레일에 마련되는 이송벨트; 상기 이송벨트에 접촉되어 구동력을 제공하는 하부 구동롤러; 다수개의 상부 지지롤러에 지지되어 폐루프를 이루고, 상기 상부 레일에 마련되는 흡착벨트; 및 상기 흡착벨트에 접촉되어 구동력을 제공하는 상부 구동롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 캡의 가장자리부, 내측 바닥면 및 내측벽을 포함하는 내면 전영역뿐만 아니라, 캡의 외측벽 및 외측 바닥면을 포함하는 외면 전영역을 효과적으로 검사할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 실시예는 곡선형 레일과 직선형 레일을 따라 캡의 내면과 외면을 연속적으로 검사할 수 있으므로, 캡에 대한 정밀하고 신속한 검사가 가능하다는 효과가 있다.
또한, 본 실시예는 검사기를 소정 각도 경사지게 배치하여 캡의 내측벽을 검사할 수 있으므로, 일반 렌즈나 와이드 앵글 렌즈(Wide Angle Lens)로 검사가 어려웠던 내측벽의 사각 영역 내 이물까지도 명확하게 검사할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 실시예는 다수개의 텔레센트릭 렌즈를 이용하여 캡의 외측벽을 전영역에서 검사할 수 있으므로, 하이퍼센트릭 렌즈를 사용하는 경우와 비교하여, 높이 방향으로 치수, 형상, 이물 등에 대한 왜곡현상 발생을 방지할 수 있고, 고정밀도의 치수검사가 가능하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 몰드번호 검사기 및 내측 바닥면 검사기를 도시한 부분 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 가장자리부 검사기 및 외측 바닥면 검사기를 도시한 부분 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 몰드번호 검사기를 통해 검출된 캡의 내측 바닥면을 촬영한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 가장자리부 검사기를 통해 검출된 캡의 가장자리부를 촬영한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 내측 바닥면 검사기를 통해 검출된 캡의 내측 바닥면을 촬영한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 내측벽 검사기를 통해 검출된 캡의 내측벽을 촬영한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 외측벽 검사기를 통해 검출된 캡의 외측벽을 촬영한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 외측 바닥면 검사기를 통해 검출된 캡의 외측 바닥면을 촬영한 도면이다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 주요 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 캡 검사장치는, 레일, 검사기, 컨트롤러(500), 이젝터유닛(400) 및 배출유닛(600)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 레일은 캡 검사장치의 골격을 이루는 다수개의 지지프레임(710)에 의해 지지될 수 있고, 피더장치(720)로부터 캡(C)을 공급받아 캡(C)의 이동경로를 제공할 수 있다. 레일은 캡(C)을 곡선형으로 안내하는 곡선형 레일(110)과, 캡(C)을 직선형으로 안내하는 직선형 레일(120)을 포함할 수 있다.
여기서, 곡선형 레일(110)은 캡(C)을 일정간격으로 정렬한 상태에서, 회전수단(130)을 통해 캡(C)을 곡선형으로 회전시킬 수 있다. 회전수단(130)은 외주연에 형성된 에지홈(133)을 통해 각각의 캡(C)을 일정 간격으로 안착시켜 이송하는 회전휠(131)과, 회전휠(131)에 회전력을 제공하도록 회전휠(131)의 중심부에 연결되는 회전샤프트(132)를 포함할 수 있다. 예컨대, 캡(C)이 곡선형 레일(110)에서 회전휠(131)의 에지홈(133)에 위치되면, 캡(C)은 회전샤프트(132)의 회전에 의해, 곡선형 레일(110)을 따라 일정 속도 및 간격으로 안정적으로 이동될 수 있고, 캡(C)의 검사시 인접한 캡(C) 간의 위치 간섭과 영상 간섭이 방지되므로, 안정적이고 정확한 영상이 얻어질 수 있다.
그리고 직선형 레일(120)은 곡선형 레일(110)과 연속적으로 연결되어, 캡(C)을 직선 형태로 이송시킬 수 있다. 직선형 레일(120)은 캡(C)을 이송벨트(142)의 상면에 로딩하여 직선형으로 안내되는 하부 레일(120a)과, 하부 레일(120a)의 상측에 위치되고 캡(C)의 상측부를 흡착벨트(144)를 통해 흡착하여 안내되는 상부 레일(120b)을 포함할 수 있다. 이때, 상부 레일(120b)의 단부와 하부 레일(120a)의 단부는 서로 중첩되게 위치됨으로써, 하부 레일(120a)의 단부로 이동된 캡(C)은 흡착벨트(144)를 통해 상부 레일(120b)의 단부에 흡착된 후 상부 레일(120b)을 따라 이동될 수 있다.
이들 하부 레일(120a) 및 상부 레일(120b)에는 캡(C)을 직선형태로 이동시키기 위한 구동수단(140)이 마련될 수 있다. 구동수단(140)은 다수개의 하부 지지롤러(141a)에 의해 지지되어 하부 레일(120a)에서 폐루프를 이루는 이송벨트(142)와, 이송벨트(142)에 접촉되어 구동력을 제공하는 하부 구동롤러(143a)와, 다수개의 상부 지지롤러(141b)에 의해 지지되어 상부 레일(120b)에서 폐루프를 이루고 공기 흡착을 위한 석션장치에 연결되어 하부 레일(120a)에서 이동된 캡(C)이 상면을 진공흡착하는 흡착벨트(144)와, 흡착벨트(144)에 접촉되어 구동력을 제공하는 상부 구동롤러(143b)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 캡(C)이 직선형 레일(120) 중 하부 레일(120a) 상의 회전벨트에 위치되면, 캡(C)은 회전벨트의 순환 이동에 의해, 일정 속도 및 간격으로 안정적으로 이동될 수 있고, 흡착벨트(144)의 공기 흡착을 통해, 상부 레일(120b)로 이동된 후, 흡착벨트(144)의 순환 이동에 의해, 일정 속도 및 간격으로 안정적으로 이동될 수 있다.
본 실시예에서, 하부 레일(120a), 상부 레일(120b) 및 하부 레일(120a)이 캡(C)의 진행 방향을 따라, 순차적으로 배치되었지만, 이들 하부 레일(120a) 및 상부 레일(120b)의 배치 형태는 캡 검사장치의 설계 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
검사기는 몰드번호 검사기(210), 가장자리부 검사기(220), 내측 바닥면 검사기(230), 내측벽 검사기(240), 외측벽 검사기(310) 및 외측 바닥면 검사기(320)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 레일을 이동하는 캡(C)은 내측 바닥면이 상방향을 향한 상태인 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 캡(C)은 내측 바닥면이 하방향을 향한 상태일 수도 있으며, 이 경우 검사기들의 위치도 그에 맞게 전환될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 몰드번호 검사기 및 내측 바닥면 검사기를 도시한 부분 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 가장자리부 검사기 및 외측 바닥면 검사기를 도시한 부분 측단면도이다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 몰드번호 검사기(210)는 곡선형 레일(110)의 입구 상측에 위치되고, 피더장치(720)에서 곡선형 레일(110)로 공급된 캡(C)의 내측 바닥면을 촬영할 수 있다. 이 몰드번호 검사기(210)는 캡(C)의 내측 바닥면에 인쇄된 몰드번호를 선별적으로 인식하기 위해, 촬영된 내측 바닥면에 대한 이미지 신호를 컨트롤러(500)에 전송할 수 있다.
몰드번호 검사기(210)는 곡선형 레일(110)의 입구측 이동 경로 상에 위치되도록 지지프레임에 장착되는 제 1 검사 프레임(211)과, 초점이 캡(C)의 내측 바닥면을 향하도록 제 1 검사 프레임(211)에 설치되는 제 1 이미지 캡쳐부(212)와, 돔 반사면(201)을 갖는 제 1 간접 반사부(213)와, 돔 반사면(201)을 향해 빛을 조사하는 제 1 광원부(214)를 포함할 수 있다. 몰드번호 검사기(210)를 통해 내측 바닥면이 촬영된 캡(C)은, 가장자리부 검사기(220)가 위치한 지점으로 곡선형 레일(110)을 따라 이동될 수 있다.
가장자리부 검사기(220)는 곡선형 레일(110)의 상측에 위치되어, 곡선형 레일(110)을 이동하는 캡(C)의 상측 가장자리부를 촬영할 수 있다. 가장자리부 검사기(220)에서 촬영된 가장자리부에 대한 이미지 신호는 컨트롤러(500)에 전송되어, 캡(C)의 상측 가장자리부에 대한 난형도(Ovality) 검사와 함께, 이물(일 예로, 오염물, 이물질, 상처, 스크래치, 오염...) 검사가 실시될 수 있다.
가장자리부 검사기(220)는 곡선형 레일(110)의 이동 경로 상에 위치되도록 지지프레임(710)에 설치되는 제 2 검사 프레임(221)과, 초점이 캡(C)의 상측 가장자리부를 향하도록 제 2 검사 프레임(221)에 설치되는 제 2 이미지 캡쳐부(222)와, 제 2 이미지 캡쳐부(222)에 장착되는 제 2 텔레센트릭 렌즈부(225)와, 돔 반사면(201)이 형성된 제 2 간접 반사부(223)와, 돔 반사면(201)을 향해 빛을 조사하는 제 2 광원부(224)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 텔레센트릭 렌즈부(225)는 동일한 원근 각도에서 캡(C)의 평면 대상을 관찰, 표시할 수 있기 때문에, 캡(C)의 상측 가장자리부에 존재하는 이물의 변별력을 높일 수 있다. 가장자리부 검사기(220)를 통해 상측 가장자리부에 대한 촬영을 마친 캡(C)은, 내측 바닥면 검사기(230)가 위치한 지점으로 곡선형 레일(110)을 따라 이동될 수 있다.
내측 바닥면 검사기(230)는 곡선형 레일(110)의 상측에 위치되고, 캡(C)의 내측 바닥면을 촬영할 수 있다. 촬영된 내측 바닥면에 대한 이미지 신호는, 컨트롤러(500)에 전송되므로, 캡(C)의 내측 바닥면에 대한 이물(일 예로, 오염물, 이물질, 상처(스크래치), 오염...) 검사가 실시될 수 있다.
내측 바닥면 검사기(230)는 곡선형 레일(110)의 이동 경로 상에 위치되도록 지지프레임에 장착되는 제 3 검사 프레임(231)과, 초점이 캡(C)의 내측 바닥면을 향하도록 제 3 검사 프레임(231)에 마련되는 제 3 이미지 캡쳐부(232)와, 돔 반사면(201)이 형성된 제 3 간접 반사부(233)와, 돔 반사면(201)을 향해 빛을 조사하는 제 3 광원부(234)를 포함할 수 있다. 내측 바닥면 검사기(230)를 통해 내측 바닥면에 대한 촬영이 이루어진 캡(C)은, 내측벽 검사기(240)가 위치한 지점으로 곡선형 레일(110)을 따라 이동될 수 있다.
도 1 및 도 3에서 보듯이, 내측벽 검사기(240)는 곡선형 레일(110)의 상측에 위치되어, 캡(C)의 내측벽을 촬영할 수 있다. 촬영된 내측벽에 대한 이미지 신호는 컨트롤러(500)에 전송되어, 캡(C)의 내측면에 대한 이물(일 예로, 오염물, 이물질, 상처, 스크래치, 오염...) 검사가 실시될 수 있다.
특히, 내측벽 검사기(240)는 캡(C)을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개로 제공될 수 있다. 본 실시예에서는, 4개의 내측벽 검사기(240)가 캡(C)을 중심으로 원주방향으로 90도 간격으로 배치되지만, 캡(C)의 내측벽에 대해 360도 전영역을 검사할 수 있는 각도라면, 검사기의 개수 및 배치 각도는 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 검사기의 배치 각도는 90도 이외에도, 60도, 120도의 다양한 각도로 배치될 수 있으며, 각각의 배치 각도에 따라 내측벽 검사기(240)의 개수 또한 달라질 수 있다.
이들 4개의 내측벽 검사기(240)는 캡(C)의 내측벽을 검사하도록 소정 각도 경사지게 배치됨으로써, 내측벽의 나사산이나 탭으로 인해, 일반 렌즈나 와이드 앵글 렌즈(Wide Angle Lens)로 검사가 어려웠던 내측벽의 사각 영역 내 이물까지도 명확하게 검사할 수 있다. 내측벽 검사기(240)를 통해 내측벽에 대한 촬영을 마친 캡(C)은, 곡선형 레일(110)에서 직선형 레일(120)의 하부 레일(120a)로 이동된 후, 외측벽 검사기(310)가 위치한 지점으로 상부 레일(120b)로 이동될 수 있다.
본 실시예에서 캡(C)은 내측에 나사산이 형성된 것을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 임의의 내측 형상을 갖는 캡(C)을 검사할 수 있다. 본 실시예에서 캡(C)은 서로 다른 종류의 캡(C)일 수도 있다.
도 3에서 보듯이, 외측벽 검사기(310)는 상부 레일(120b)의 이동 경로와 동일 높이에 위치되어, 캡(C)의 외측벽을 촬영할 수 있다. 외측벽 검사기(310)에 의해 촬영된 외측벽에 대한 이미지 신호는 컨트롤러(500)에 전송되어, 캡(C)의 외측벽에 대한 고정밀 치수검사와 함께, 이물(일 예로, 오염물, 이물질, 상처, 스크래치, 오염...) 검사가 이루어질 수 있다.
특히, 외측벽 검사기(310)는 직선형 레일(120)의 이동 경로와 동일 높이에 위치되는 4개로 구성되고, 이들 4개의 외측벽 검사기(310)는 직선형 레일(120)의 이동경로와 간섭되지 않도록 캡(C)을 향해 원주방향으로 90도 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 그리고 각각의 외측벽 검사기(310)는 초점이 캡(C)의 외측벽을 향하는 제 5 이미지 캡쳐부(312)와, 제 5 이미지 캡쳐부(312)에 장착되는 제 5 텔레센트릭 렌즈부(315)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 외측벽 검사기(310)는 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)를 이용하여 캡(C)의 외측벽을 4방향에서 전영역 검사하는 방식을 적용함으로써, 캡(C)의 외부 표면을 한 번에 검사할 수 있는 하이퍼센트릭 렌즈(Hypercentric Lens)를 사용하는 경우와 비교하여, 캡의 높이 방향으로 치수, 형상, 이물 등에 대한 왜곡현상 발생을 방지할 수 있고, 고정밀도의 치수검사가 가능하다. 외측벽 검사기(310)를 통해 외측벽에 대한 촬영이 이루어진 캡(C)은, 외측 바닥면 검사기(320)가 위치한 지점으로 상부 레일(120b)을 따라 이동될 수 있다.
외측 바닥면 검사기(320)는 렌즈가 캡(C)의 외측 바닥면을 향하도록 상부 레일(120b)의 하측에 위치되어, 캡(C)의 외측 바닥면을 촬영할 수 있다. 이 외측벽 검사기(310)에 의해 촬영된 캡(C)의 외측 바닥면에 대한 이미지 신호는 컨트롤러(500)에 전송되어, 외측 바닥면에 대한 난형도 및 이물(일 예로, 오염물, 이물질, 상처, 미스 프린트, 프린트 오프셋, 인쇄컬러...) 검사가 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 5에서 보듯이, 외측 바닥면 검사기(320)는 하부 레일(120a)의 하측에 위치되도록 지지프레임에 장착되는 제 6 검사 프레임(321)과, 초점이 하부 레일(120a)을 이동하는 캡(C)의 외측 바닥면을 향하도록 제 6 검사 프레임(321)에 설치되는 제 6 이미지 캡쳐부(322)와, 제 6 이미지 캡쳐부(322)에 장착되는 제 6 텔레센트릭 렌즈부(324)와, 돔 반사면(201)을 갖는 제 6 간접 반사부(323)와, 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 6 광원부(325)를 포함할 수 있다. 외측 바닥면 검사기(320)를 통해 외측 바닥면에 대한 촬영이 이루어진 캡(C)은, 하부 레일(120a)로 이동된 후, 배출유닛(600)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
컨트롤러(500)는 검사기에서 전송받은 캡(C)의 이미지를 모니터(미도시)에 표시할 수 있고, 이미지 신호를 분석하여 캡(C)의 불량 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 캡(C)이 불량인 것으로 판단되면, 컨트롤러(500)는 불량인 캡(C)이 선별되어 배출되도록 이젝터유닛(400)에 작동신호를 인가할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러(500)는 몰드번호 검사기(210)로부터 캡(C)의 내측 바닥면에 인쇄된 몰드번호에 대한 이미지 신호를 전송받아, 기 설정된 몰드 번호에 따른 치수 허용 범위를 선정할 수 있고, 선정된 치수 허용 범위 내에서, 외측벽 검사기(310)에서 측정된 캡(C)의 외측벽에 대한 치수 불량 여부를 판단할 수 있다.
또한, 컨트롤러(500)는 가장자리부 검사기(220) 및 외측 바닥면 검사기(320)로부터, 캡(C)의 상측 가장자리부 및 외측 바닥면에 대한 난형도에 대한 이미지 신호를 전송받아, 캡(C)의 상측 가장자리부 및 외측 바닥면에 대한 난형도가 기 설정된 기준치에 부합하는지 여부를 판단할 수 있다.
아울러, 컨트롤러(500)는 가장자리부 검사기(220), 내측 바닥면 검사기(230), 내측벽 검사기(240), 외측벽 검사기(310) 및 외측 바닥면 검사기(320)로부터, 캡(C)의 상측 가장자리부, 내측 바닥면, 내측벽, 외측벽 및 외측 바닥면에 이물(일 예로, 오염물, 이물질, 상처, 미스 프린트, 프린트 오프셋, 인쇄컬러...)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
이러한 컨트롤러(500)는 캡(C)의 검사를 위해 필요한 전원 공급을 제어하고 제어신호를 처리하기 위한 전장패널과, 캡 검사용 소프트웨어를 탑재한 컴퓨터와, 전장패널 및 컴퓨터에서 제공된 처리 신호를 표시하는 모니터를 포함할 수 있다.
이젝터유닛(400)은 컨트롤러(500)로부터 작동신호를 인가받아, 컨트롤러(500)에서 불량으로 판단된 불량 캡(C)을 선별하여 배출할 수 있다. 이젝터유닛(400)은 불량 캡(C)을 외부로 배출하기 위해 직선형 레일(120)의 일측에 마련되는 배출관(401)과, 컨트롤러(500)로부터 작동신호를 인가받아, 직진형 레일을 이동하는 캡(C) 중에서 불량 캡(C)을 배출관(401)으로 푸쉬하는 액츄에이터(402)를 포함할 수 있다.
그리고 이젝터유닛(400)은 설치 장소에 따라 제 1 이젝터유닛(410)과 제 2 이젝터유닛(420)으로 구분될 수 있다. 제 1 이젝터유닛(410)은 직선형 레일(120)의 입구측에 설치되어 가장자리부 검사기(220), 내측 바닥면 검사기(230) 및 내측벽 검사기(240)에서 검출된 불량 캡(C)을 선택하여 외부로 배출할 수 있고, 제 2 이젝터유닛(420)은 직선형 레일(120)의 출구측에 설치되어 외측벽 검사기(310) 및 외측 바닥면 검사기(320)에서 검출된 불량 캡(C)을 선택하여 외부로 배출할 수 있다.
배출유닛(600)은 직선형 레일(120)의 출구 측에 연결되고, 이젝터유닛(400)에 의해 제거되지 아니한 캡(C), 다시 말해 컨트롤러(500)에 의해 정상으로 판단된 캡(C)을 외부로 배출하기 위한 이동경로를 제공할 수 있다.
그리고 배출유닛(600)은 캡(C)을 외부로 배출할 때, 회전되는 분배 플레이트(미도시)를 통해 캡 검사장치의 폭방향 일측 또는 폭방향 타측으로 안내할 수 있다.
이하에서는, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사 장치의 작용 및 효과에 대해 설명하겠다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 몰드번호 검사기를 통해 검출된 캡의 내측 바닥면을 촬영한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 가장자리부 검사기를 통해 검출된 캡의 가장자리부를 촬영한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 내측 바닥면 검사기를 통해 검출된 캡의 내측 바닥면을 촬영한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 내측벽 검사기를 통해 검출된 캡의 내측벽을 촬영한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 외측벽 검사기를 통해 검출된 캡의 외측벽을 촬영한 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 검사장치의 외측 바닥면 검사기를 통해 검출된 캡의 외측 바닥면을 촬영한 도면이다.
먼저, 캡(C)이 피더장치(720)를 통해 곡선형 레일(110)로 투입된 후, 회전휠(131)의 에지홈(133)에 위치되면, 캡(C)은 에지홈(133)에 홀딩된 상태로 회전샤프트(132)의 회전에 의해, 곡선형 레일(110)을 따라 일정 속도 및 간격으로 이동될 수 있다.
이 과정에서, 캡(C)은 몰드번호 검사기(210), 가장자리부 검사기(220), 내측 바닥면 검사기(230) 및 내측벽 검사기(240)를 통해, 캡(C)의 몰드번호, 가장자리부, 내측 바닥면 및 내측벽에 대한 검사가 이루어질 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 몰드번호 검사기(210)가 위치한 곡선형 레일(110)에 위치되면, 몰드번호 검사기(210)에 의해, 캡(C)의 내측 바닥면에 인쇄된 몰드번호에 대한 이미지가 촬영될 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 가장자리부 검사기(220)가 위치한 곡선형 레일(110)에 위치되면, 가장자리부 검사기(220)에 의해, 가장자리부의 난형도 및 이물에 대한 이미지가 촬영될 수 있다. 이때, 컨트롤러(500)는 촬영된 이미지에서 몰드번호, 난형도 및 이물을 특정 색상으로 표시하여 모니터에 디스플레이할 수 있고, 측정된 난형도가 기 설정된 난형도를 벗어나거나 이물이 표시된 경우, 해당 캡(C)을 불량(Bad)으로 판정할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 내측 바닥면 검사기(230)가 위치한 곡선형 레일(110)에 위치되면, 내측 바닥면 검사기(230)에 의해, 내측 바닥면의 이물에 대한 이미지가 촬영될 수 있다. 이때, 컨트롤러(500)는 촬영된 이미지에서 이물을 특정 색상으로 표시하여 모니터에 디스플레이하고, 해당 캡(C)을 불량(Bad)으로 판정할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 내측벽 검사기(240)가 위치한 곡선형 레일(110)에 위치되면, 내측벽 검사기(240)에 의해, 내측벽의 이물에 대한 이미지가 촬영될 수 있다. 이때, 컨트롤러(500)는 촬영된 이미지에서 이물을 특정 색상으로 표시하여 모니터에 디스플레이하고, 해당 캡(C)을 불량(Bad)으로 판정할 수 있다.
이후, 캡(C)이 곡선형 레일(110)에서 직선형 레일(120)의 하부 레일(120a)로 이동되면, 하부 레일(120a)의 회전벨트에 의해, 일정 속도 및 간격으로 하부 레일(120a)을 따라 이동될 수 있고, 흡착벨트(144)의 공기 흡착을 통해, 상부 레일(120b)을 따라 이동된 후, 상부 레일(120b)의 후단에 위치한 하부 레일(120a)로 이동되어, 배출유닛(600)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이 과정에서, 캡(C)은 외측벽 검사기(310) 및 외측 바닥면 검사기(320)를 통해, 캡(C)의 외측벽 및 외측 바닥면에 대한 검사가 이루어질 수 있고, 불량으로 판정된 캡(C)은 이젝터유닛(400)에 의해, 선별적으로 배출될 수 있다.
예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 외측벽 검사기(310)가 위치한 상부 레일(120b)에 위치되면, 외측벽 검사기(310)에 의해, 캡(C)의 외측벽에 대한 고정밀 치수검사와 함께, 이물에 대한 이미지가 검사될 수 있다. 여기서, 컨트롤러(500)는 외측벽의 치수 및 이물을 특정 색상으로 표시하여 모니터에 디스플레이하고, 촬영된 외측벽에 대한 치수가 기 설정된 치수 허용 범위에서 벗어나거나 이물이 표시되면, 해당 캡(C)을 불량(Bad)으로 판정할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 외측 바닥면 검사기(320)가 위치한 상부 레일(120b)에 위치되면, 외측 바닥면 검사기(320)에 의해, 캡(C)의 외측 바닥면에 대한 난형도 검사와 함께, 이물 검사가 진행될 수 있다. 이때, 컨트롤러(500)는 난형도 및 이물을 특정 색상으로 표시하여 모니터에 디스플레이할 수 있고, 측정된 난형도가 기 설정된 난형도를 벗어나거나 이물이 표시된 경우, 해당 캡(C)을 불량(Bad)으로 판정할 수 있다.
상술한 검사기에 통해 불량으로 판정된 캡(C)은, 이젝터유닛(400)을 통해 선별되어 외부로 배출될 수 있고, 불량으로 판정되지 않은 나머지 캡(C)은, 배출유닛(600)에 의해 캡 검사장치의 폭방향 일측 또는 폭방향 타측으로 분배되어 배출될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 캡의 가장자리부, 내측 바닥면 및 내측벽을 포함하는 내면 전영역 뿐만 아니라, 캡의 외측벽 및 외측 바닥면을 포함하는 외면 전영역을 효과적으로 검사할 수 있고, 검사기를 소정 각도 경사지게 배치하여 캡의 내측벽을 검사할 수 있으므로, 내측벽의 사각 영역 내 이물까지도 명확하게 검사할 수 있으며, 텔레센트릭 렌즈를 이용하여 캡의 외측벽을 전영역 검사하여, 고정밀도의 치수검사가 가능하다는 우수한 장점을 갖는다.
상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 캡을 일정간격으로 이동시키기 위한 레일;
    상기 캡을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개로 제공되고, 상기 캡의 내측벽을 검사하도록 상기 캡을 향해 경사지게 배치되는 내측벽 검사기; 및
    상기 캡의 외측벽을 검사하기 위해, 상기 캡을 중심으로 원주방향으로 이격되게 배치되는 다수개의 외측벽 검사기를 포함하는 캡 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡의 내측 바닥면에 인쇄된 몰드번호를 인식하기 위한 몰드번호 검사기;
    상기 캡의 가장자리부에 대한 난형도 및 이물을 검사하기 위한 가장자리부 검사기;
    상기 캡의 내측 바닥면에 대한 난형도 및 이물을 검사하기 위한 내측 바닥면 검사기; 및
    상기 캡의 외측 바닥면에 대한 난형도 및 이물을 검사하기 위한 외측 바닥면 검사기를 더 포함하는 캡 검사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    검사기에서 검사되는 상기 캡의 이미지를 통해 상기 캡의 불량 여부를 판단하는 컨트롤러;
    상기 컨트롤러에서 불량으로 판단된 캡을 선별하여 배출하는 이젝터유닛; 및
    상기 컨트롤러에서 정상으로 판단된 캡을 배출하는 배출유닛을 더 포함하는 캡 검사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일은
    상기 캡을 일정간격으로 정렬하여 곡선형으로 안내되는 곡선형 레일; 및
    상기 캡이 연속 이동되도록 상기 곡선형 레일에 연결되는 직선형 레일을 포함하는 캡 검사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 직선형 레일은
    상기 캡을 이송벨트에 의해 안내되는 하부 레일; 및
    상기 하부 레일에서 이송된 상기 캡이 흡착벨트를 통해 흡착하여 안내되는 상부 레일을 포함하는 캡 검사장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 몰드번호 검사기 및 상기 내측 바닥면 검사기는
    상기 레일의 이동 경로 상에 위치되는 제 1 검사 프레임 및 제 3 검사 프레임;
    초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 내측 바닥면을 향하도록 제 1 검사 프레임 및 제 3 검사 프레임에 각각 설치되는 제 1 이미지 캡쳐부 및 제 3 이미지 캡쳐부;
    돔 반사면이 각각 형성되어 제 1 검사 프레임 및 제 3 검사 프레임에 각각 장착되는 제 1 간접 반사부 및 제 3 간접 반사부; 및
    각각의 상기 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 1 광원부 및 제 3 광원부를 포함하는 캡 검사장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 가장자리부 검사기는
    상기 레일의 이동 경로 상에 위치되는 제 2 검사 프레임;
    초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 가장자리부를 향하도록 상기 제 2 검사 프레임에 설치되는 제 2 이미지 캡쳐부;
    상기 제 2 이미지 캡쳐부에 장착되는 제 2 텔레센트릭 렌즈부;
    돔 반사면이 형성되어 상기 제 2 검사 프레임에 장착되는 제 2 간접 반사부; 및
    상기 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 2 광원부를 포함하는 캡 검사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측벽 검사기는
    초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 외측벽을 향하도록 상기 레일의 이동 경로와 수평하게 위치되는 제 5 이미지 캡쳐부; 및
    상기 제 5 이미지 캡쳐부에 장착되는 제 5 텔레센트릭 렌즈부를 포함하는 캡 검사장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 외측 바닥면 검사기는
    상기 레일의 이동 경로 하측에 위치되는 제 6 검사 프레임;
    초점이 상기 레일을 이동하는 상기 캡의 외측 바닥면을 향하도록 상기 제 6 검사 프레임에 설치되는 제 6 이미지 캡쳐부;
    상기 제 6 이미지 캡쳐부에 장착되는 제 6 텔레센트릭 렌즈부;
    돔 반사면이 형성되어 상기 제 6 검사 프레임에 장착되는 제 6 간접 반사부; 및
    상기 돔 반사면을 향해 빛을 조사하는 제 6 광원부를 포함하는 캡 검사장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 곡선형 레일에는 상기 캡을 곡선형태로 이동시키기 위한 회전수단이 마련되는 캡 검사장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전수단은
    외주연에 일정 간격으로 형성된 에지홈을 통해 각각의 상기 캡을 안착시켜 이송하는 회전휠; 및
    상기 회전휠을 회전시키기 위한 회전샤프트를 포함하는 캡 검사장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 직선형 레일에는 상기 캡을 직선형태로 이동시키기 위한 구동수단이 마련되는 캡 검사장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동수단은
    다수개의 하부 지지롤러에 지지되어 폐루프를 이루고, 상기 하부 레일에 마련되는 이송벨트;
    상기 이송벨트에 접촉되어 구동력을 제공하는 하부 구동롤러;
    다수개의 상부 지지롤러에 지지되어 폐루프를 이루고, 상기 상부 레일에 마련되는 흡착벨트; 및
    상기 흡착벨트에 접촉되어 구동력을 제공하는 상부 구동롤러를 포함하는 캡 검사장치.
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