KR20100039562A - Apparatus for inspecting defects of container - Google Patents

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KR20100039562A
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황득현
장진균
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(주)테크팩솔루션
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Abstract

PURPOSE: A defect inspecting device for a container is provided to easily detect defects like pinholes on one side of a container by using a filter and a photographic apparatus responding to ultraviolet light of a specific wavelength. CONSTITUTION: A defect inspecting device for a container(1) comprises: a light source(10) which directs ultraviolet light to one side of the container; a filter(20) which senses the ultraviolet light which is in the range of a specific wavelength among the ultraviolet light; and a photographing unit(30) which takes an image of the ultraviolet, which has a specific wavelength, from the filter and creates an inspection image for detecting a defect of the container.

Description

용기용 결함 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING DEFECTS OF CONTAINER}Defect Inspection Device for Containers {APPARATUS FOR INSPECTING DEFECTS OF CONTAINER}

본 발명은 용기용 결함 검출 장치에 관한 것으로, 특히, 본 발명은 PET로 제조된 용기의 결함 여부를 검사하기 위한 용기용 결함 검사 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a defect detection apparatus for a container, and in particular, the present invention relates to a defect inspection device for a container for inspecting whether a container made of PET is defective.

일반적으로, 각종 액상 물질을 보관 및 유통시키기 위해 사용되는 용기는(예컨대, 펫트(PET)병이나 유리병 등의 원통형 또는 다각형 용기 등) 내부에 액상 물질을 주입하기 전에 제조 또는 취급 과정에서 발생될 수 있는 제품 결함을 검사하는 과정이 필수적이다.In general, containers used for storing and distributing various liquid materials (eg, cylindrical or polygonal containers such as PET bottles or glass bottles) may be generated during manufacturing or handling before injecting the liquid materials into the container. Checking for possible product defects is essential.

최근, 산업화에 따라 용기는 자동화 공정에 따라 대량으로 생산되고 있다. 이러한 자동화 공정에서 공정라인을 따라 연속적으로 공급되는 용기 내부에 액상 물질을 주입하기 전에 용기의 자체결함을 검사하는 과정은 더욱 중요시 되고 있다. Recently, with industrialization, containers are produced in large quantities by automated processes. In such an automated process, a process of inspecting a container for self defects before injecting a liquid material into a container continuously supplied along a process line becomes more important.

그래서, 종래의 자동화 공정은 컨베이어 등에 의해 용기가 연속적으로 이송되는 공정라인 상에 가시광을 방출하는 광원을 설치하고, 상기 광원으로부터 가시광을 용기의 표면에 조사하여 얻은 용기의 표면에 대한 영상을 토대로 용기의 표면에 결함이 있는지를 판정한 후 불량 용기를 처리하는 방식을 사용하고 있다.Therefore, the conventional automated process is based on the image of the surface of the container obtained by installing a light source for emitting visible light on the process line for continuous transport of the container by a conveyor or the like, and irradiating the surface of the container from the light source After determining whether there is a defect on the surface of the surface, a method of treating a defective container is used.

이러한 가시광을 이용하여 용기에 대한 결함을 검사하는 종래 방식의 경우, 용기 하부의 돌출편 등의 부분은 그 두께가 두꺼워서 가시광의 투과량이 적고, 이로 인해 영상에서 검은색으로 표시되게 된다. 그런데, 이러한 용기 하부의 돌출편 부분에 핀홀이 존재할 경우, 원래 영상에서 백색으로 표시되어야 함에도 불구하고, 상기 돌출편의 두께로 인해 가시광의 투광량이 적어 검은색으로 표시되는 경우가 종종 발생하여 용기의 결함을 구분하는 검사 정도가 낮고 검사 능력에 대한 한계가 발생하였다. In the conventional method of inspecting a defect on a container using such visible light, a portion such as a protruding piece under the container has a thick thickness, so that the amount of visible light is low, thereby displaying black in the image. By the way, when the pinhole is present in the protruding piece of the lower part of the container, although it should be displayed in white in the original image, due to the thickness of the protruding piece, the amount of visible light is often small and is displayed in black so that the defect of the container occurs. There was a low level of test and a limit on test ability.

게다가, 종래의 용기에 대한 결함을 검사하는 방식은 검사장비의 회로구조가 매우 복잡하고, 용기에 존재하는 미세한 결함을 검출하는 것이 어렵고 신뢰도가 떨어지는 등의 문제점이 있었다.In addition, the conventional method of inspecting a defect for a container has a problem that the circuit structure of the inspection equipment is very complicated, it is difficult to detect minute defects existing in the container, and the reliability is low.

따라서, 신속, 정확하게 용기의 결함 여부를 검출할 수 있는 새로운 검사 방식이 요구되고 있다. Therefore, there is a demand for a new inspection method capable of detecting whether a container is defective quickly and accurately.

본 발명자들은 자외선 광 중 특정 파장의 자외선 광이 용기의 표면에서 주로 흡수 또는 반사되어 그 투과율이 낮다는 사실을 알았다. The inventors have found that ultraviolet light of a certain wavelength of ultraviolet light is mainly absorbed or reflected at the surface of the container, so that its transmittance is low.

이에, 본 발명은 자외선 광 및 상기 자외선 광 중 특정 파장의 자외선 광을 감응할 수 있는 필터를 사용하여 용기의 일측면에 핀홀(pin-hole)과 같은 결함 부위가 존재하는지 여부를 검사하는 결함 검출 장치를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention detects a defect that inspects whether a defect site such as a pin-hole exists on one side of the container by using a filter capable of sensing ultraviolet light of a specific wavelength among ultraviolet light and the ultraviolet light. To provide a device.

본 발명은 용기의 결함을 검출하는 결함 검사 장치로서, 용기의 일측면에 자외선 광을 조사하는 광원; 상기 용기의 반대측면으로 입사된 자외선 광 중 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응하는 필터; 및 상기 필터로부터 감응된 특정 파장의 자외선 광을 촬상하여 상기 용기의 결함 부위를 검출하기 위한 검사 이미지를 생성하는 촬상장치를 포함하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치를 제공한다.The present invention provides a defect inspection apparatus for detecting a defect of a container, comprising: a light source for irradiating ultraviolet light to one side of the container; A filter for sensing ultraviolet light having a specific range of wavelengths of ultraviolet light incident on an opposite side of the container; And an imaging device for imaging an ultraviolet light of a specific wavelength sensed by the filter to generate an inspection image for detecting a defect portion of the container.

또, 본 발명은 용기의 일측면에 자외선 광을 조사하는 단계; 상기 용기를 투과 및 통과한 자외선 광을 필터링하는 단계; 및 상기 필터링된 자외선 광을 촬상하여 상기 용기의 결함 부위를 검출하기 위한 검사 이미지를 생성하는 촬상단계를 포함하는 용기의 결함을 검출하는 결함 검사 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of irradiating ultraviolet light to one side of the container; Filtering ultraviolet light transmitted and passed through the container; And an imaging step of imaging the filtered ultraviolet light to generate an inspection image for detecting a defect portion of the container.

본 발명의 용기용 결함 검출 장치는 자외선 광을 조사하는 광원, 상기 조사된 자외선 광에서 특정 파장의 자와선 광을 감응할 수 있는 필터 및 촬상장치를 구 비함으로써, 용기의 일측면에 핀홀(pin-hole)과 같은 결함 부위가 존재하는지 여부를 용이하게 가시적으로 판단할 수 있다.The defect detection apparatus for a container of the present invention includes a light source for irradiating ultraviolet light, a filter and an imaging device capable of sensing a self-ray light having a specific wavelength from the irradiated ultraviolet light, thereby providing a pinhole on one side of the container. It is easy to visually determine whether a defect site such as -hole exists.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Repeated descriptions, well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, and detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 장치를 도시한 구성도이다. 도 2는 본 발명에 따른 결함 검사 장치에서 생성된 검사 이미지를 도시한 예시도이다. 도 3은 용기에 대한 자외선 투과율을 도시한 그래프이다. 도 4는 필터에 감응된 자외선 광의 파장 대역을 도시한 그래프이다.1 is a block diagram showing a defect inspection apparatus for a container according to an embodiment of the present invention. 2 is an exemplary view showing an inspection image generated by a defect inspection apparatus according to the present invention. 3 is a graph showing ultraviolet transmittance for a container. 4 is a graph showing the wavelength band of the ultraviolet light sensitive to the filter.

본 발명에 따른 용기용 결함 검사 장치는 각종 액상 물질을 보관 및 유통시키기 위한 원통형 또는 다각형 형상을 갖는 용기 내부에 액상 물질을 주입하기 전에 제조 또는 취급과정에서 발생될 수 있는 제품결함을 검사하도록 제조 공정상에 구성될 수 있다. 설명에 있어서, 용기의 밑면에 존재하는 결함(defect)을 검사하는 것을 예로 설명하도록 한다.The defect inspection apparatus for a container according to the present invention is a manufacturing process to inspect the product defects that may occur during the manufacturing or handling process before injecting the liquid material into the container having a cylindrical or polygonal shape for storing and circulating various liquid materials It can be configured on. In the description, the inspection of defects existing on the bottom of the container will be described as an example.

본 발명의 일 실시예에 따른 용기용 결함 검사 장치는 용기의 일측면에 자외선 광을 조사하는 광원; 상기 용기의 반대측면으로 입사된 자외선 광 중 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응하는 필터; 및 상기 필터로부터 감응된 특정 파장 의 자외선 광을 촬상하여 상기 용기의 결함 부위를 검출하기 위한 검사 이미지를 생성하는 촬상장치를 포함함으로써, 용기의 결함 여부를 가시적으로 용이하게 판별할 수 있다.Defect inspection apparatus for a container according to an embodiment of the present invention includes a light source for irradiating ultraviolet light to one side of the container; A filter for sensing ultraviolet light having a specific range of wavelengths of ultraviolet light incident on an opposite side of the container; And an image pickup device which picks up ultraviolet light having a specific wavelength sensed by the filter and generates an inspection image for detecting a defective portion of the container, thereby making it possible to visually and easily determine whether the container is defective.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 장치(1)는 용기(예컨대, PET 병이나 유리병 등)의 밑면 측으로 자외선 광이 조사되도록 용기의 하측부에 배치된 광원(10)을 포함하고, 상기 광원과 대향하여 배치되며 용기의 밑면을 통과 및/또는 투과한 자외선 광을 필터링하여 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광만이 촬상장치에 수광될 수 있도록 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광에 감응할 수 있는 필터(20)를 포함한다. 또한, 상기 용기용 결함 검사 장치(1)는 필터로부터 감응된 자외선 광을 촬상하여 용기의 결함을 검출하기 위한 검사 이미지를 생성할 수 있는 촬상장치(30)를 포함한다. 이렇게 촬상장치(30)에 의해 생성된 검사 이미지는 모니터 등의 표시장치(40)에 표시됨으로써 가시적(可視的)으로 용기의 결함을 판별할 수 있다. 이때, 본 발명의 경우, 용기의 결함 부위가 상기 검사 이미지에서 배경과 대비되는 단색, 예컨대 배경이 검은색이라면 흰색으로 표시되기 때문에, 용이하게 용기의 결함 여부를 판별할 수 있다. As shown in FIG. 1, the defect inspection apparatus 1 for a container according to an embodiment of the present invention is disposed at a lower side of the container so that ultraviolet light is irradiated to the bottom side of the container (for example, a PET bottle or a glass bottle). A light source 10 including a light source 10 and disposed to face the light source and filtering ultraviolet light passing through and / or transmitted through the bottom of the container so that only ultraviolet light having a specific range of wavelengths can be received by the imaging device. It includes a filter 20 that can be sensitive to ultraviolet light having. The defect inspection apparatus 1 for a container further includes an imaging device 30 capable of imaging the ultraviolet light sensed by the filter to generate an inspection image for detecting a defect in the container. The inspection image generated by the imaging device 30 is displayed on the display device 40 such as a monitor so that the defect of the container can be visually determined. At this time, in the case of the present invention, since a defective part of the container is displayed in a single color, for example, white when the background is black in the inspection image, it is easy to determine whether the container is defective.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 장치는 종래의 가시광선을 이용하여 용기의 결함을 검사하는 것과 달리 용기의 밑면 등에 존재하는 결함(예컨대, 균열, 핀홀(pin-hole) 등)을 효과적으로 검사할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 장치는 검사 이미지 상에서 용기의 결함 부위가 배경과 대비되는 단색으로 표시되기 때문에, 용기의 결함 여부를 용이하게 판별할 수 있 다. Therefore, the defect inspection apparatus for a container according to an embodiment of the present invention is a defect (for example, cracks, pin-holes, etc.) present in the bottom of the container, unlike the inspection of the container defect using conventional visible light Can be effectively tested. That is, in the defect apparatus for a container according to the embodiment of the present invention, since the defect part of the container is displayed in a single color contrasting with the background on the inspection image, it is possible to easily determine whether the container is defective.

본 발명에서 사용 가능한 광원(10)은 자외선 램프(UV Lamp)와 같이 자외선 광을 방출할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 상기 자외선 램프는 복수 개의 자외선 발광소자(UV LED)를 다수 배열하여 인가되는 전원에 따라 자외선 광을 방출하도록 구성된 것이 적절하다. The light source 10 usable in the present invention is not particularly limited as long as it can emit ultraviolet light, such as an UV lamp, and the UV lamp is applied by arranging a plurality of UV LEDs. It is appropriate to be configured to emit ultraviolet light depending on the power source.

이러한 광원(10)으로부터 방출되는 자외선 광은 파장이 약 300 내지 400 ㎚ 범위일 수 있다. 일반적으로 화학작용이 강하여 화학선이라 지칭되는 자외선은 파장이 약 10 내지 400 ㎚ 범위이다. 이러한 범위의 파장을 갖는 자외선은 파장의 길이에 따라 근자외선(파장 : 약 290 ㎚ 이상), 수정범위(水晶範圍)의 자외선(수정을 투과할 수 있는 파장 : 약 290 ∼190 ㎚), 슈만선(파장 : 약 190 ~ 120 ㎚), 라이만선(파장 : 약 120 ~ 60 ㎚), 밀리컨선(파장 : 약 60 ㎚ 이하) 등으로 세분되거나, 또는 약 190 ㎚ 이하의 파장을 갖는 자외선을 원자외선(遠紫外線)이라고도 한다. 따라서, 자외선의 파장이 필요 이상으로 짧을 경우, 용기 표면에 각종 유해한 효과를 일으킬 수 있기 때문에 근자외선의 파장 범위와 같이 비교적 안정적인 파장 범위를 갖는 자외선 광을 이용하는 것이 적절하다. The ultraviolet light emitted from this light source 10 may have a wavelength in the range of about 300 to 400 nm. Ultraviolet radiation, generally called actinic radiation because of its strong chemical action, has a wavelength in the range of about 10 to 400 nm. Ultraviolet rays having a wavelength in this range include near ultraviolet rays (wavelength: about 290 nm or more), ultraviolet rays in the crystal range (wavelength through which crystals pass: about 290 to 190 nm) and Schumann rays depending on the length of the wavelength. (Wavelength: about 190 to 120 nm), Lyman rays (wavelength: about 120 to 60 nm), millicon (wavelength: about 60 nm or less), or the like, or ultraviolet rays having a wavelength of about 190 nm or less Also known as (遠 紫外線). Therefore, when the wavelength of ultraviolet rays is too short, it is possible to cause various detrimental effects on the surface of the container. Therefore, it is appropriate to use ultraviolet light having a relatively stable wavelength range, such as the wavelength range of near ultraviolet rays.

다만, 상기와 같이 광원으로부터 조사되는 자외선 광은 일부 파장의 자외선만이 용기의 밑면을 투과할 뿐, 나머지 파장의 자외선은 주로 밑면에서 흡수 또는 반사되고 용기의 밑면을 투과하지 못한다.However, as described above, the ultraviolet light irradiated from the light source only transmits the ultraviolet rays of some wavelengths to the bottom of the container, and the ultraviolet rays of the remaining wavelengths are mainly absorbed or reflected from the bottom and do not pass through the bottom of the container.

이때, 광이 물질을 투과하는 한계 파장 범위는 물이 약 185 ㎚이고, 일반 유리가 약 300 ㎚이며, 셀로판지가 약 260 ㎚이고, 공기가 약 190 ㎚인 것처럼, 자외 선 광이 용기를 투과하는 정도는 용기의 두께 및 재질에 따라 다를 수 있다. In this case, the wavelength range through which light passes through the material is about 185 nm in water, about 300 nm in general glass, about 260 nm in cellophane, and about 190 nm in air. The degree may vary depending on the thickness and the material of the container.

구체적으로, 용기의 하부에 배치된 광원으로부터 조사되는 자외선 광이 용기의 밑면에 이르게 되면, 자외선 광 중 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광은 주로 용기의 밑면을 투과할 수 있지만, 그 외 범위의 파장을 갖는 자외선 광은 주로 용기의 표면에서 흡수 또는 반사될 뿐이다. Specifically, when the ultraviolet light emitted from the light source disposed below the container reaches the bottom of the container, the ultraviolet light having a specific range of wavelengths of the ultraviolet light can mainly transmit the bottom of the container, but the wavelength of the other range Ultraviolet light having only is mainly absorbed or reflected at the surface of the container.

예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 제조된 용기(이하, 'PET 용기'라 함)의 밑면에 약 300 내지 400 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광이 조사될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 광원으로부터 조사된 약 300 내지 400 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광 중에서 약 320 ㎚ ± 10 ㎚ 이상의 파장을 갖는 자외선 광은 용기의 밑면을 투과하여 반대측으로 방출되는 반면, 나머지 파장의 자외선 광(320 ㎚ ± 10 ㎚ 미만의 파장을 갖는 자외선 광)은 용기의 밑면에서 반사 또는 흡수될 뿐이다. 이때, PET 용기를 투과한 약 400 ㎚ 파장의 자외선 광은 투과율이 약 60.3 %로 높으나, 약 320 ㎚ ± 10 ㎚ 미만의 파장을 갖는 자외선 광은 용기 표면에서 주로 흡수되거나 반사되어 그 투과율이 낮았으며, 자외선 광의 파장이 짧을수록 그 투과율이 낮았다. 물론, 이는 본 발명의 일례에 해당하고, 자외선 광의 투과율은 용기의 종류에 따라 다를 수 있다.For example, when ultraviolet light having a wavelength in the range of about 300 to 400 nm is irradiated to the bottom of a container made of polyethylene terephthalate (PET) (hereinafter referred to as a 'PET container'), as shown in FIG. Of the ultraviolet light having a wavelength in the range of about 300 to 400 nm irradiated from the light source, ultraviolet light having a wavelength of about 320 nm ± 10 nm or more is transmitted through the bottom of the container and emitted to the opposite side, while ultraviolet light of the remaining wavelength (320 nm) is emitted. Ultraviolet light having a wavelength of less than ± 10 nm) is only reflected or absorbed at the bottom of the container. In this case, ultraviolet light having a wavelength of about 400 nm transmitted through the PET container has a high transmittance of about 60.3%, but ultraviolet light having a wavelength of less than about 320 nm ± 10 nm was mainly absorbed or reflected at the surface of the container, and thus the transmittance was low. The shorter the wavelength of the ultraviolet light, the lower the transmittance. Of course, this corresponds to an example of the present invention, the transmittance of ultraviolet light may vary depending on the type of container.

여기서, 만약 PET 용기의 표면에 핀홀과 같은 결함이 있는 경우, 약 320 ㎚ ± 10 ㎚ 파장의 자외선 광뿐만 아니라 그 외 범위의 파장을 갖는 자외선 광도 상기 결함 부위를 통해 용기의 반대측면으로 입사할 수 있다.Here, if there is a defect such as a pinhole on the surface of the PET container, not only ultraviolet light having a wavelength of about 320 nm ± 10 nm but also ultraviolet light having a wavelength in the other range can enter the opposite side of the container through the defect site. have.

이렇게 용기의 밑면을 투과 및/또는 통과한 자외선 광은 전술한 광원(10)과 대향하게 배치된 필터(20)에 입사하게 된다. 이때, 본 발명의 발명자들은 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광이 오직 용기의 결함 부위만을 통해서 용기 반대측으로 입사될 수 있다는 것을 알고, 이에 상기 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응할 수 있는 필터(20)를 사용한다. 이로써, 상기 필터는 상기 특정 파장의 자외선 광 이외의 다른 파장의 자외선 광을 제거하여 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광만이 필터를 투과할 수 있도록 했다. 이로써, 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광, 즉 용기를 통과한 자외선 광의 존재 여부로 용기의 결함을 검출할 수 있다. The ultraviolet light transmitted and / or passed through the bottom surface of the container is incident on the filter 20 disposed to face the light source 10 described above. At this time, the inventors of the present invention know that ultraviolet light having a specific range of wavelengths can be incident to the opposite side of the container through only a defective portion of the container, and thus a filter capable of sensing ultraviolet light having the specific range of wavelengths ( 20). Thus, the filter removes ultraviolet light of a wavelength other than the ultraviolet light of the specific wavelength so that only ultraviolet light having a specific range of wavelengths can pass through the filter. Thereby, the defect of a container can be detected by the presence or absence of the ultraviolet light which has the wavelength of a specific range, ie, the ultraviolet light which passed through the container.

구체적으로, 본 발명에서 사용되는 필터(20)는 용기의 밑면을 투과 및/또는 통과한 자외선 광에서 오직 용기의 결함 부위만을 통해 용기를 통과한 자외선 광(특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광)과 그 외 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 선별하여 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광만을 투과시키고, 그 외 범위의 파장을 갖는 자외선 광은 차단시킬 수 있다. 즉, 상기 필터(20)는 용기의 밑면을 투과 및/또는 통과한 자외선 광을 필터링하여 특정 파장 이외의 파장을 갖는 자외선 광을 제거할 수 있다. Specifically, the filter 20 used in the present invention includes ultraviolet light (ultraviolet light having a specific range of wavelengths) passing through the container only through a defect portion of the container in the ultraviolet light transmitted and / or passed through the bottom of the container. Ultraviolet light having a wavelength in the other range may be selected to transmit only ultraviolet light having a specific range of wavelength, and ultraviolet light having a wavelength in the other range may be blocked. That is, the filter 20 may remove ultraviolet light having a wavelength other than a specific wavelength by filtering ultraviolet light transmitted and / or passed through the bottom of the container.

이와 같은 필터(20)는 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광만을 감응할 수 있는 밴드 패스 필터(Band pass filter)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용 가능한 밴드 패스 필터(20)는 용기의 밑면을 투과 및/또는 통과한 자외선 광 중에서 약 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응할 수 있다. 바람직하게는 용기의 밑면을 투과 및/또는 통과한 자외선 광을 필터링하여 약 320 ㎚의 파장만을 통과시킬 수 있는 밴드 패스 필터인 것 이 적절하다. Such a filter 20 is preferably a band pass filter capable of sensing only ultraviolet light having a specific range of wavelengths. For example, as shown in FIG. 4, the band pass filter 20 usable in the present invention uses ultraviolet light having a wavelength in the range of about 310 to 330 nm among the ultraviolet light transmitted and / or passed through the bottom of the container. I can respond. Preferably a band pass filter capable of filtering only ultraviolet light transmitted and / or passed through the bottom of the container to pass only a wavelength of about 320 nm.

본 발명에서 촬상장치(30)는 전술한 필터(20)로부터 감응된 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광만을 촬상하여 용기의 결함을 검출하기 위한 검사 이미지를 생성할 수 있다. 상기 촬상장치(30)는 필터에서 감응된 자외선 광을 수집하는 UV 렌즈(31)와, 상기 UV 렌즈에 의해 수집된 자외선 광을 다수 배열된 촬상소자를 통해 촬영하여 검사 이미지를 생성하는 UV 카메라(32)를 구비할 수 있다.In the present invention, the imaging device 30 may generate an inspection image for detecting a defect of a container by imaging only ultraviolet light having a specific range of wavelengths sensed by the filter 20 described above. The imaging device 30 includes a UV lens 31 for collecting ultraviolet light sensed by a filter and a UV camera for photographing an ultraviolet light collected by the UV lens through an array of imaging devices. 32).

여기서, 상기 UV 렌즈(31)는 필터를 투과한 자외선 광을 집광하기 위한 렌즈(예컨대, f=100 ㎜의 원통 렌즈(cylindrical lens) 등)를 사용하는 것이 적절하다. 또, 상기 UV 카메라(32)에 장착된 촬상소자는 CCD 또는 CMOS가 사용될 수 있다. 예컨대, 다수의 촬상소자가 하나의 픽셀로 구성되어 용기의 미세 결함을 쉽게 촬상할 수 있다.Here, it is preferable that the UV lens 31 uses a lens (for example, a cylindrical lens of f = 100 mm, etc.) for condensing ultraviolet light transmitted through the filter. In addition, the imaging device mounted on the UV camera 32 may be a CCD or a CMOS. For example, a plurality of imaging elements are composed of one pixel, so that the microscopic defects in the container can be easily imaged.

이러한 UV 렌즈(31)와 UV 카메라를 구비하는 촬상장치(30)는 검사 이미지의 생성시 용기의 결함 부위를 배경과 대비되는 단색으로 표시할 수 있다. 이때, 용기의 결함 부위와 그렇지 않은 부위 간에 있어서, 특정 파장을 갖는 자외선 광의 투과율 차(差)가 발생하며, 이러한 투과율 차이에 따라 용기 밑면에 대한 검사 이미지는 배경색과 단색으로 표시될 수 있다.The imaging device 30 including the UV lens 31 and the UV camera may display a defective portion of the container in a single color contrasted with the background when the inspection image is generated. In this case, a difference in transmittance of ultraviolet light having a specific wavelength is generated between a defective portion of the container and a portion that is not, and the inspection image on the bottom of the container may be displayed in a background color and a single color according to the difference in transmittance.

예컨대, 도 2에 나타낸 바와 같이, 촬상장치에 의해 생성된 검사 이미지에서, PET 용기의 결함 부위는 백색으로, 배경(결함이 없는 부위)은 검은색으로 표시되어 있다. 이때, 상기 검사 이미지에서, 백색은 약 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광의 투과율이 약 65.3 % 이상인 경우에 표시한 것이고, 검은색은 약 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광의 투과율이 약 5 % 미만인 경우에 표시한 것이다. 이로써, 약 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광의 투과율이 높아 백색으로 표시된 부분이 검사 이미지 상에 도시됨으로써, 용기에 결함이 있음을 확인할 수 있다. For example, as shown in Fig. 2, in the inspection image generated by the imaging device, the defective portion of the PET container is marked in white, and the background (the defectless portion) is marked in black. At this time, in the inspection image, white is indicated when the transmittance of ultraviolet light having a wavelength in the range of about 310 to 330 nm is about 65.3% or more, and black is the transmittance of ultraviolet light having a wavelength in the range of about 310 to 330 nm. It is indicated when less than about 5%. As a result, a portion shown in white due to high transmittance of ultraviolet light having a wavelength in the range of about 310 to 330 nm is shown on the inspection image, thereby confirming that the container is defective.

따라서, 본 발명의 용기 결함 검사 장치는 종래의 용기 결함 검사 장치와 달리 백색-검은색과 같이 대비되는 색으로 용기의 결함 부위-배경을 나타낸 검사 이미지에 의해서 용기의 결함을 손쉽게 가시적으로 판단할 수도 있다. Therefore, the container defect inspection apparatus of the present invention can easily visually determine the defect of the container by the inspection image showing the defect site-background of the container in a contrasting color such as white-black, unlike the conventional container defect inspection apparatus. have.

이렇게 전술한 촬상장치에서 생성된 검사 이미지는 모니터 등과 같은 표시장치(40)에 표시됨으로써, 용기의 결함 여부를 용이하게 확인할 수 있다. The inspection image generated by the above-described imaging device is displayed on the display device 40 such as a monitor, so that it is easy to check whether the container is defective.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사장치(1)는 전술한 촬상장치(30)로부터 생성된 검사이미지를 근거로 용기의 결함 여부를 판단하도록 신호처리하는 결함판단장치(50)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the defect inspection apparatus 1 for containers according to an embodiment of the present invention has a defect determination device 50 for signal processing to determine whether the container is defective on the basis of the inspection image generated from the imaging device 30 described above It may further include.

여기서, 상기 결함판단장치(50)는 촬상장치로부터 생성된 검사이미지 중 배경과 대비되는 색상이 적어도 하나 이상 존재하면 검사물인 용기에 결함이 있음을 판정할 수 있다. Here, the defect determination apparatus 50 may determine that there is a defect in the container which is the inspection object when at least one color of the inspection image generated from the imaging apparatus exists in contrast to the background.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 촬상장치에서 생성된 검사 이미지에는 용기의 결함 부위가 검사 이미지의 배경에 비하여 가시적으로 구분이 가능할 정도로 구분되어 표시되어 있다. For example, as illustrated in FIG. 2, the inspection image generated by the imaging apparatus is divided and displayed so that the defective part of the container can be visually distinguished from the background of the inspection image.

그래서, 결함판단장치는 촬상장치를 통해 생성된 검사이미지에 대하여 영상검사 방법 등에 따라 결함여부를 판단하여 결과를 출력하게 된다. 이러한 영상 검 사방법은 촬상장치로부터 생성된 검사이미지를 전기적 신호로 변환시켜 용기의 결함과 배경 간의 밝기 차이에 의거하여 결함을 검출하는 일반적인 검사방법을 응용한 것이다. 여기서 사용되는 영상 처리방법은 동종업계에 종사하는 사람이라면 용이하게 이해될 수 있으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.Thus, the defect determining device determines whether or not there is a defect with respect to the inspection image generated by the imaging device and outputs a result according to an image inspection method. The image inspection method applies a general inspection method that detects a defect based on a brightness difference between a defect of a container and a background by converting an inspection image generated from an imaging device into an electrical signal. Since the image processing method used herein may be easily understood by those in the same industry, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 방법을 설명하면 다음과 같다. 설명에 있어서, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 방법을 예로 설명하되, 도 2에 도시된 바와 같이 용기의 밑면에 결함이 검출되는 경우를 예로 설명하도록 한다.Hereinafter, a defect inspection method for a container according to an embodiment of the present invention will be described. In the description, a defect inspection method for a container according to an embodiment of the present invention described above will be described as an example, but a case where a defect is detected on the bottom of the container as shown in FIG. 2 will be described as an example.

본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 방법은 용기의 하측부에 배치된 광원으로부터 자외선 광을 방출하여, 용기의 밑면을 통해 반대측의 필터로 자외선 광이 이르게 한다. 전술한 바와 같이 광원으로부터 방출되는 자외선 광의 파장은 약 300 내지 400 ㎚ 범위를 사용하는 것이 적절하다. 이는 자외선 광의 파장이 필요 이상으로 짧을 경우 용기 상에 각종 유해 효과를 일으킬 수 있기 때문에 근자외선 범위와 같은 비교적 안정적인 파장 범위를 갖는 자외선 광을 사용하는 것이 적절하다. 이때, 용기가 PET 용기인 경우, 광원으로부터 조사되는 자외선 광 중에서 약 320 ㎚ ± 10 ㎚ 미만의 파장을 갖는 자외선 광은 주로 용기 표면에 흡수 또는 반사될 수 있다. 그리고, 용기의 결함이 있는 부위에서는 광원으로부터 조사되는 자외선 광이 대부분 통과하게 된다.The defect inspection method for a container according to an embodiment of the present invention emits ultraviolet light from a light source disposed at the bottom of the container, leading to ultraviolet light through the bottom of the container to the filter on the opposite side. As mentioned above, the wavelength of the ultraviolet light emitted from the light source is suitably in the range of about 300 to 400 nm. It is appropriate to use ultraviolet light having a relatively stable wavelength range, such as the near ultraviolet range, because it can cause various harmful effects on the container when the wavelength of the ultraviolet light is too short. In this case, when the container is a PET container, ultraviolet light having a wavelength of less than about 320 nm ± 10 nm among ultraviolet light emitted from the light source may be mainly absorbed or reflected on the surface of the container. And most of the ultraviolet light irradiated from a light source passes in the defective part of a container.

즉, 용기의 하부에 배치된 광원으로부터 조사되는 자외선 광은 용기의 밑면에 이르게 되면, 약 310 내지 330 ㎚의 파장을 갖는 자외선 광은 결함이 없는 부위 에서 주로 흡수되거나 반사되지만 결함이 있는 부위에서는 그 결함 부위를 통해 반대측면으로 방출될 수 있다. 물론, 상기 기준 파장을 초과하는 파장의 자외선 광은 결함 부위나 그렇지 않는 부위나 모두 통과 및/투과할 수 있다.That is, when the ultraviolet light emitted from the light source disposed at the bottom of the container reaches the bottom of the container, the ultraviolet light having a wavelength of about 310 to 330 nm is mainly absorbed or reflected at the defect free area, but at the defective site. It can be released to the opposite side through the defect site. Of course, ultraviolet light having a wavelength exceeding the reference wavelength may pass through and / or pass through both defective and non-defective sites.

이후, 용기의 밑면을 통과 및/또는 투과한 자외선 광은 필터에서 필터링되고, 이때 오직 용기의 결함 부위를 통해서만 반대측으로 방출된 자외선 광만이 상기 필터를 투과하여 촬상장치의 UV 렌즈에 수광되게 된다. 여기서, 상기 필터는 결함 부위와 그렇지 않는 부위에서 모두 통과 및/또는 투과한 자외선 광이나 가시광과 같이 용기의 결함을 검출하는데 필요하지 않은 광 성분을 필터링하여 추후 용기의 결함 여부를 확인할 수 있는 자외선 광, 즉 약 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광만을 통과시킬 수 있다.Thereafter, the ultraviolet light passing through and / or transmitted through the bottom of the container is filtered by the filter, wherein only the ultraviolet light emitted to the opposite side through the defective portion of the container passes through the filter and is received by the UV lens of the imaging device. In this case, the filter may filter the light components that are not necessary for detecting the defect of the container, such as ultraviolet light or visible light passing and / or transmitted at both the defective part and the non-defective part, to check whether the container is defective later. That is, only ultraviolet light having a wavelength in the range of about 310 to 330 nm can be passed.

이후, 촬상장치는 필터를 거친 자외선 광을 촬상소자를 통해 촬영하여 검사 이미지를 생성하게 된다. 상기 검사 이미지는 용기에 대한 결함부위에 해당하는 이미지가 배경과 대비되는 단색으로 표시된다(도 2에 도시된 것처럼 용기의 결함은 백색, 배경은 검은색으로 표시). 이렇게 촬상장치에서 생성된 검사 이미지는 모니터 등의 표시장치에 표시됨으로써 용기의 결함 여부를 용이하게 검사할 수 있다. 그래서, 종래의 용기 결함 검사 방식에서처럼 가시광에 의존하여 표시되는 영상의 경우 쉽게 결함을 찾을 수 없었지만 본 발명에서는 용기의 결함을 손쉽게 가시적으로 판단할 수도 있다.Thereafter, the imaging apparatus photographs the ultraviolet light passing through the filter through the imaging device to generate a test image. The inspection image is displayed in a single color in which an image corresponding to a defect portion of the container is contrasted with the background (as shown in FIG. 2, the defect of the container is displayed in white and the background is black). The inspection image generated by the imaging device is displayed on a display device such as a monitor so that the container can be easily inspected for defects. Thus, in the case of an image displayed in dependence on visible light as in the conventional container defect inspection method, a defect could not be easily found, but in the present invention, the defect of the container may be easily visually determined.

따라서, 본 발명은 기존의 검사방식은 가시광선에서 PET 용기를 검사하는 방식으로 바닥을 검사하지만 이 방법은 가시광선과 달리 검은색에서 흰색을 감응하는 방법으로 PET의 바닥을 검사하여 신뢰성이 향상될 수 있다.Therefore, the present invention is to inspect the bottom of the conventional inspection method by inspecting the PET container in the visible light, but this method can improve the reliability by inspecting the bottom of the PET by a method of reacting white to black unlike visible light have.

또, 본 발명은 PET 병의 UV 투과율에 따라 정확한 결함을 검출할 수 있는 탁월한 효과가 있는 것이다.In addition, the present invention is an excellent effect that can detect the exact defects according to the UV transmittance of PET bottles.

이상에서 살펴본 바와 같은 에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.While the technical idea of as described above has been described in conjunction with the accompanying drawings, this is intended to illustrate the best embodiment of the present invention by way of example and not limit the invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용기용 결함 검사 장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a defect inspection apparatus for a container according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 결함 검사 장치에서 생성된 검사이미를 도시한 예시도이다.2 is an exemplary view showing an inspection image generated in the defect inspection apparatus according to the present invention.

도 3는 도 1의 용기에 대한 자외선 투과율을 도시한 그래프이다.3 is a graph showing ultraviolet transmittance for the container of FIG.

도 4은 도 1의 필터에서 감응되는 자외선 파장 범위를 도시한 그래프이다.FIG. 4 is a graph illustrating an ultraviolet wavelength range that is sensed by the filter of FIG. 1.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

1 : 용기용 결함 검사 장치,1: defect inspection device for containers,

10 : 광원, 20 : 필터,10: light source, 20: filter,

30 : 촬상장치, 31 : UV 렌즈,30: imaging device, 31: UV lens,

32 : UV 카메라, 40 : 모니터32: UV camera, 40: monitor

50 : 결함판단장치50: defect determination device

Claims (15)

용기(容器)의 결함을 검출하는 결함 검사 장치로서, A defect inspection apparatus for detecting a defect of a container, 용기의 일측면에 자외선 광을 조사하는 광원;A light source for irradiating ultraviolet light to one side of the container; 상기 용기의 반대측면으로 입사된 자외선 광 중 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응하는 필터; 및A filter for sensing ultraviolet light having a specific range of wavelengths of ultraviolet light incident on an opposite side of the container; And 상기 필터로부터 감응된 특정 파장의 자외선 광을 촬상하여 상기 용기의 결함 부위를 검출하기 위한 검사 이미지를 생성하는 촬상장치An imaging device which picks up ultraviolet light of a specific wavelength sensed by the filter and generates an inspection image for detecting a defective part of the container 를 포함하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.Defect inspection apparatus for a container comprising a. 제1항에 있어서, 상기 촬상장치로부터 생성된 검사 이미지를 근거로 상기 용기의 결함 여부를 판단하는 결함판단장치를 더 포함하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The container defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a defect determination device that determines whether the container is defective on the basis of the inspection image generated from the imaging device. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광원은 자외선 광을 생성하는 발광소자를 갖는 UV 램프인 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The defect inspection apparatus for containers according to claim 1 or 2, wherein the light source is a UV lamp having a light emitting element for generating ultraviolet light. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필터는 특정 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응하는 밴드 패스 필터(Band pass filter)인 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The defect inspection apparatus for containers according to claim 1 or 2, wherein the filter is a band pass filter that senses ultraviolet light having a specific range of wavelengths. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 촬상장치는 상기 필터에서 감응된 자외선광을 수집하는 UV 렌즈와, 상기 UV 렌즈에 의해 수집된 자외선광을 다수 배열된 촬상소자를 통해 촬영하여 검사 이미지를 생성하는 UV 카메라를 포함하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The method according to claim 1 or 2, wherein the imaging device captures an inspection image by capturing a UV lens for collecting ultraviolet light sensed by the filter and an ultraviolet light collected by the UV lens through an array of imaging devices. The defect inspection apparatus for a container characterized by including the UV camera to generate. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 검사 이미지는 상기 용기의 결함 부위가 배경과 대비되는 단색으로 표시된 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The defect inspection apparatus for a container according to claim 1 or 2, wherein the inspection image is displayed in a single color in which a defect portion of the container is contrasted with a background. 제6항에 있어서, 상기 검사 이미지에서 상기 용기의 결함 부위는 백색으로 표시되고, 상기 배경은 검은색으로 표시된 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.7. The defect inspection apparatus for a container according to claim 6, wherein the defect portion of the container is displayed in white and the background is displayed in black in the inspection image. 제7항에 있어서, 상기 백색은 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광의 투과율이 65.3 % 이상인 경우에 표시되며, 상기 검은색은 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광의 투과율이 5 % 미만인 경우에 표시되는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The method of claim 7, wherein the white color is indicated when the transmittance of ultraviolet light having a wavelength in the range of 310 to 330 nm is 65.3% or more, and the black color is less than 5% transmittance of the ultraviolet light having a wavelength in the range of 310 to 330 nm. The defect inspection apparatus for containers characterized by being displayed in the case. 제2항에 있어서, 상기 결함판단장치는 상기 촬상장치로부터 생성된 검사 이미지 중 배경과 대비되는 적어도 하나 이상의 색상이 존재하면 상기 용기가 결함임을 판정하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.The defect inspection apparatus for a container according to claim 2, wherein the defect determination device determines that the container is defective when at least one color of the inspection image generated by the imaging device exists against the background. 제1항에 있어서, 상기 광원은 300 ㎚ 내지 400 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 발생하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.2. The defect inspection apparatus for a container according to claim 1, wherein the light source generates ultraviolet light having a wavelength in the range of 300 nm to 400 nm. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 필터는 310 내지 330 ㎚ 범위의 파장을 갖는 자외선 광을 감응하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.5. The defect inspection apparatus for a container according to claim 1 or 4, wherein the filter is sensitive to ultraviolet light having a wavelength in the range of 310 to 330 nm. 제1항에 있어서, 상기 용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 제조된 용기인 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.2. The defect inspection apparatus for a container according to claim 1, wherein the container is a container made of polyethylene terephthalate (PET). 제12항에 있어서, 상기 PET로 제조된 용기는 320 ㎚ ± 10 ㎚ 미만의 파장을 갖는 자외선 광을 흡수 또는 반사하는 것이 특징인 용기용 결함 검사 장치.13. The defect inspection apparatus for a container according to claim 12, wherein the container made of PET absorbs or reflects ultraviolet light having a wavelength of less than 320 nm ± 10 nm. 용기의 일측면에 자외선 광을 조사하는 단계;Irradiating ultraviolet light to one side of the container; 상기 용기를 투과 및 통과한 자외선 광을 필터링하는 단계; 및Filtering ultraviolet light transmitted and passed through the container; And 상기 필터링된 자외선 광을 촬상하여 상기 용기의 결함 부위를 검출하기 위한 검사 이미지를 생성하는 촬상단계An imaging step of imaging the filtered ultraviolet light to generate an inspection image for detecting a defective portion of the container 를 포함하는 용기의 결함을 검출하는 결함 검사 방법.Defect inspection method for detecting a defect of the container comprising a. 제14항에 있어서, 상기 촬상단계로부터 생성된 검사 이미지를 근거로 상기 용기의 결함 여부를 판단하는 결함판단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기용 결함 검사 방법.The defect inspection method for a container according to claim 14, further comprising a defect determination step of determining whether the container is defective on the basis of the inspection image generated from the imaging step.
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US11841327B2 (en) * 2020-01-23 2023-12-12 Schott Pharma Schweiz Ag Detection and characterization of defects in pharmaceutical cylindrical containers

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