(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)

(51) 。Int. Cl.
B29C 49/80 (2006.01)
B29C 49/78 (2006.01)
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2007년08월23일
10-0751266
2007년08월16일
(21) 출원번호 10-2006-0075457 (65) 공개번호
(22) 출원일자 2006년08월10일 (43) 공개일자
심사청구일자 2006년08월10일
(73) 특허권자 피엔에스테크놀러지(주)
경기도 광주시 태전동 326-1
(72) 발명자 박원재
경기 성남시 분당구 서현동 292 (8/1) 효자촌 308-403
(74) 대리인 조정제
(56) 선행기술조사문헌
JP11030593 A
JP2000171413 A
JP11100119 A
심사관 : 강원길
전체 청구항 수 : 총 4 항
(54) 프리폼 검사장치
(57) 요약
본 발명은 프리폼의 게이트 컷팅 및 모든 검사단계를 집약화된 하나의 검사장치 내에서 프리폼의 이송과정 중에 모두 실시
할 수 있도록 함으로써, 검사장비의 제작비용을 절감할 수 있으며, 또한, 검사장비가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내
부공간을 효율적으로 활용할 수 있는 프리폼 검사장치에 관한 것으로,
본 발명에 따르면,
프리폼 검사장치는
제1 회전판을 통해 이동된 프리폼을 전달받아 상기 제2 회전판의 원호방향으로 이동시키기 위한 제2 프리폼 이송부와, 상
기 제1 회전판을 따라 이동하는 프리폼의 게이트를 절단하기 위한 게이트 컷팅부와, 상기 제1 회전판을 통해 이동하는 프
리폼을 회전시키기 위한 프리폼 회동부와, 상기 프리폼의 몸통부 표면을 검사할 수 있도록 상기 프리폼 회동부 가 설치된
구간에 인접하게 설치되며, 상기 제1 회전판과 프리폼 회동부를 통해 프리폼이 "α" 거리로 이동하며 2회전할 때, 제1, 2 반
사경을 "α/2" 거리만큼 함께 이동하여 그 화상을 제1, 2 카메라를 통해 촬영하여 검사한 후 원위치로 돌아올 수 있도록 하
기 위한 제1 반사경회전장치가 구비된 몸통 표면검사부와, 상기 프리폼의 네크부 표면을 검사할 수 있도록 상기 프리폼 회
동부가 설치된 구간에 인접하게 설치되며, 상기 제1 회전판과 프리폼 회동부를 통해 프리폼이 "α" 거리로 이동하며 2회전
할 때, 제3 반사경을 "α/2" 거리만큼 함께 이동하여 그 화상을 제3 카메라를 통해 촬영하여 검사한 후 원위치로 돌아올 수
있도록 하기 위한 제2 반사경회전장치가 구비된 네크 표면검사부와, 상기 프리폼의 네크부 내주면을 검사할 수 있도록 상
등록특허 10-0751266
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기 네크 표면검사부의 인접한 일측에 설치된 네크 내면 검사부와, 상기 프리폼의 네크부 치수를 검사할 수 있도록 상기 네
크 내면 검사부의 인접한 일측에 설치된 네크 치수검사부 및 상기 프리폼의 게이트 컷팅부위를 검사할 수 있도록 상기 제2
프리폼 이송부의 회전반경 내에 설치된 게이트 컷팅 검사부를 포함하여 구성된다.
대표도
도 2
특허청구의 범위
청구항 1.
프리폼을 순차적으로 공급하는 프리폼 공급부와, 상기 프리폼을 홀더로 흡착하여 구동수단에 의해 회전하는 제1 회전판을
따라 원호방향으로 이동시킬 수 있도록 하는 제1 프리폼 이송부 및 상기 프리폼의 불량여부를 선별하여 불량수거함 및 프
리폼 배출부를 통해 선택적으로 배출하는 프리폼 검사장치에 있어서,
상기 프리폼 검사장치(100)는
상기 제1 프리폼 이송부(110)의 인접한 일측에 설치되어 있되, 상기 구동수단(111)의 회전력을 기어(113)에 의해 연결되
어 회전력을 전달받으며, 상기 제1 회전판(115)을 통해 이동된 프리폼(10)을 전달받아 원호방향으로 이동시키는 제2 회전
판(123)이 구비된 제2 프리폼 이송부(120)와,
상기 제1 회전판(115)을 따라 원호방향으로 이동하는 프리폼(10)의 게이트(20)를 절단할 수 있도록 프리폼(10)의 이동반
경 내의 몸체프레임(30) 상부에 설치된 게이트 컷팅부(130)와,
상기 제1 회전판(115)을 통해 이동하는 프리폼(10)을 회전시킬 수 있도록 상기 몸체프레임(30)에 설치된 설치플레이트
(143)에 다수개의 풀리(145)와 상기 각 풀리(145)를 연결하는 벨트(147)가 상기 홀더(117)에 접촉되게 연결되며, 상기 다
수개의 풀리(145) 중 하나의 풀리(145)에 제1 구동모터(149)가 설치된 프리폼 회동부(140)와,
상기 프리폼(10)의 몸통부 표면을 검사할 수 있도록 상기 프리폼 회동부(140) 가 설치된 구간에 인접하게 설치되며, 제1
프리폼 이송부(110)와 프리폼 회동부(140)를 통해 프리폼(10)이 "α" 거리로 이동하며 2회전 할 때, 제1, 2 반사경
(232,235)을 "α/2" 거리만큼 함께 이동시켜 비친 화상을 제1, 2 카메라(245,247)를 통해 촬영하여 검사한 후 원위치로 돌
아올 수 있도록 하기 위한 제1 반사경회전장치(210)가 구비된 몸통 표면검사부(150)와,
상기 프리폼(10)의 네크부 표면을 검사할 수 있도록 상기 프리폼 회동부(140)가 설치된 구간에 인접하게 설치되며, 상기
제1 프리폼 이송부(110)과 프리폼 회동부(140)를 통해 프리폼(10)이 "α" 거리로 이동하며 2회전 할 때, 제3 반사경(332)
을 "α/2" 거리만큼 함께 이동시켜 비친 화상을 제3 카메라(345)를 통해 촬영하여 검사한 후 원위치로 돌아올 수 있도록 하
기 위한 제2 반사경회전장치(310)가 구비된 네크 표면검사부(160)와,
상기 프리폼(10)의 네크부 내주면을 검사할 수 있도록 상기 네크 표면검사부(1160)의 인접한 일측에 설치된 네크 내면 검
사부(170)와,
상기 프리폼(10)의 네크부 치수를 검사할 수 있도록 상기 네크 내면 검사부(170)의 인접한 일측에 설치된 네크 치수검사부
(180) 및
상기 프리폼(10)의 게이트(10) 컷팅부위를 검사할 수 있도록 상기 제2 프리폼 이송부(120)의 회전반경 내에 설치된 게이
트 컷팅 검사부(190)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프리폼 검사장치.
청구항 2.
제 1항에 있어서,
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상기 제1 반사경회전장치(210)는
제2 구동모터(221)와 연결된 제1 타이밍벨트(222)가 제1 하우징(223)에 내설된 제1 회전축(224)에 연결되고, 상기 제1
회전축(224)에 제1 오목부(226)와 제1 볼록부(227)가 일측면에 연속/반복되게 형성된 제1 캠(225)이 축결합되며, 상기
제1 캠(225)의 인접한 일측에 제1 힌지레버(228)가 상기 제1 오목부(226)와 제1 볼록부(227)에 교번적으로 면 접촉 되도
록 연결되고, 상기 제1 힌지레버(228)의 일측에 상기 몸체프레임(30)에 돌출/결합된 제1 샤프트(229)가 결합되며, 상기
제1 샤프트(229)의 상부에 제1 연결플레이트(233)가 결합되어 구동력을 발생시키기 위한 제1 구동부(220) 및
상기 제1 힌지레버(228)에 의해 제1 반사경(232)과 제2 반사경(235)이 "α/2"거리만큼 이동하며 프리폼(10)의 몸통을 비
출 수 있도록 상기 제1 연결플레이트(233)의 일측에 결합된 제1 연결축(231)의 상부에 프리폼(10)의 저면을 비추기 위한
제1 반사경(232)이 결합되고, 상기 제1 연결플레이트(233)의 타측에 결합된 연결바(234)의 상부에 상기 프리폼(10)의 몸
통을 비추기 위한 제2 반사경(235)이 결합된 제1 영상공급부(230)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프리폼 검사장
치.
청구항 3.
제 1항에 있어서,
상기 제2 반사경회전장치(310)는
제2 구동모터(221)와 연결된 제2 타이밍벨트(321)가 제2 하우징()에 내설된 제2 회전축()에 연결되고, 상기 제2 회전축
(323)에 제2 오목부(325)와 제2 볼록부(326)가 일측면에 연속/반복되게 형성된 제2 캠(324)이 축결합되며, 상기 제2 캠
(324)의 인접한 일측에 제2 힌지레버(327)가 상기 제2 오목부(325)와 제2 볼록부(326)에 교번적으로 면 접촉 되도록 연
결되고, 상기 제2 힌지레버(327)의 일측에 상기 몸체프레임(30)에 돌출/결합된 제2 샤프트(328)가 결합되며, 상기 제2 샤
프트(328)의 상부에 제2 연결플레이트(329)가 결합되어 구동력을 발생시키기 위한 제2 구동부(320) 및
상기 제2 힌지레버(327)에 의해 제3 반사경(332)이 "α/2"거리만큼 이동하며 프리폼(10)의 네크 표면을 비출 수 있도록 상
기 제2 연결플레이트(329)의 일측에 결합된 제2 연결축(331)의 상부에 제3 반사경(332)이 설치된 제2 영상공급부(330)
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프리폼 검사장치.
청구항 4.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 힌지레버(228)와 제1 캠(225) 및 상기 제2 힌지레버(327)와 제2 캠(324)은 상시 면 접촉을 이룰 수 있도록 상기
제1 힌지레버(228)와 제1 하우징(223) 및 제2 힌지레버(327)와 제2 하우징(322) 사이에 탄성스프링(S)이 연결되는 것을
특징으로 하는 프리폼 검사장치.
명세서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 프리폼 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리폼의 게이트 컷팅 및 모든 검사단계를 집약화된 하나의
검사장치 내에서 프리폼의 이송과정 중에 모두 실시할 수 있도록 함으로써, 검사장비의 제작비용을 절감할 수 있으며, 또
한, 검사장비가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있는 프리폼 검사장치에 관한 것이다.
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일반적으로 프리폼은 PET병의 성형시간을 단축하기 위한 한 공정으로서, 열경화성 수지 성형재료를 미리 일정한 형상으
로 압축/성형 또는 트랜스퍼 성형 태블릿(tablet)으로 성형하여 제작한 후, 이를 이용하여 PET병을 제작한다.
즉, 열경화성 수지를 녹여서 용도별로 26g (340㎖ 내열용 프리폼), 34g (500㎖ 내열용 프리폼), 48g (1.5ℓ 내압용 프리폼)
으로 구분되는 중간제품인 프리폼(Preform)을 생산하는 단계, 상기 프리폼의 입구를 고온에 변형되지 않도록 결정화
(Crystalizing)시키고, 생산된 프리폼을 일정한 온도로 재가열하는 단계, 일정한 형상의 금형 내에 프리폼을 주입하여 금형
내에서 1차 연신하는 단계, 프리폼에 고압을 가하여 요구하는 병 형태로 최종성형하는 단계, 생산된 병을 냉각하여 추출하
는 단계를 거쳐 통상적인 PET병을 제작한다.
이때, 상기 PET병의 성형 전단계에 제작되는 프리폼 (Preform)은 PET병으로의 성형단계에서 발생하는 불량률을 최소화
할 수 있도록 다양한 검사과정이 이루어진다.
그러나 이와 같은 종래 프리폼 검사장비는 다음과 같은 문제점이 있었다.
프리폼은 그 검사 부위에 따라 각각의 검사장비를 필요로 하기 때문에 프리폼의 모든 검사단계를 최종적으로 종료하기 위
해서는 여러 대의 검사장비가 소요되었다. 이에 따라 이 모든 장치를 설치하기 위해서는 넓은 설치공간을 필요로 하였으
며, 이와 더불어 높은 제작비용이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 각 단계별로 그 장비의 원활한 검사과정이 이루어지는지 관리하기 위한 관리인원을 필요로 함으로써, 이에 따른 인
건비 상승 및 제품의 생산원가를 상승시키는 문제점이 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 종래 프리폼 검사장치의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 프리폼의 게이트 컷팅 및 모든 검사단계
를 집약화된 하나의 검사장치 내에서 프리폼의 이송과정 중에 모두 실시할 수 있도록 함으로써, 검사장비의 제작비용을 절
감할 수 있으며, 또한, 검사장비가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있는 프리폼 검사
장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 프리폼의 모든 검사과정을 한눈에 볼 수 있도록 하여 프리폼에 불량이 발생시 그 불량 부위
및 불량원인을 빠르게 확인할 수 있도록 함으로써, 불량이 발생한 제조공정을 신속히 보완하여 프리폼 불량률을 최소화할
수 있는 프리폼 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 검사장비를 관리하는 관리인원을 최소화함으로써, 이에 따른 인건비 절약 및 제품의 생산
원가를 낮출 수 있는 프리폼 검사장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 몸통 표면검사부와 네크 표면검사부에 프리폼이 "α" 거리로 이동하며 2회전 할 때, 반사경
을 "α/2" 거리만큼 함께 이동하여 검사한 후 원위치로 돌아올 수 있도록 하기 위한 제1 반사경회전장치와 제2 반사경회전
장치를 설치함으로써, 각 한대의 카메라로 프리폼의 몸통 및 네크 표면을 효율적으로 촬영하여 정확한 검사작업을 수행할
수 있도록 한 프리폼 검사장치를 제공한다.
발명의 구성
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따
른 프리폼 검사장치를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프리폼 검사장치(100)는 프리폼(10)을 순차적으로 공급하기 위한 프리폼 공
급부(40), 상기 프리폼 공급부(40)에서 공급된 프리폼(10)을 구동수단(111)의 구동력을 전달받아 회전하는 제1 회전판
(115)과, 상기 제1 회전판(115)의 외주면 하부에 설치되어 진공압으로 프리폼(10)을 홀딩시키는 다수개의 홀더(117)로
이루어진 제1 프리폼 이송부(110), 상기 제1 프리폼 이송부(110)를 따라 이동하는 프리폼(10)의 게이트(20)를 컷팅하기
위한 게이트 컷팅부(130), 상기 게이트 컷팅부(130)를 통과한 홀더(117)를 소정 구간 동안 회전시키기 위한 프리폼 회동
부(140), 상기 프리폼 회동부(140)를 통해 회전하며 이동하는 프리폼(10)의 몸통부 표면을 검사하기 위한 몸통 표면 검사
등록특허 10-0751266
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부(150), 상기 프리폼 회동부(140)를 통해 회전하며 이동하는 프리폼(10)의 네크부 표면을 검사하기 위한 네크 표면검사
부(160), 상기 네크 표면검사부(160)의 인접한 일측에 설치되어 프리폼(10)의 네크부 내면을 검사하기 위한 네크 내면 검
사부(170), 상기 네크 내면 검사부(170)의 인접한 일측에 설치되어 프리폼(10)의 네크부 치수를 검사하기 위한 네크 치수
검사부(180) 및 상기 제1 프리폼 이송부(110)에서 제2 프리폼 이송부(120)로 전달된 프리폼(10)의 게이트(20) 컷팅 부위
를 검사하기 위한 게이트 컷팅 검사부(190), 상기 게이트 컷팅(190)를 통과한 프리폼(10)을 외부로 배출시키기 위한 프리
폼 배출부(50)를 포함하여 구성된다.
이에, 상기와 같은 각 부의 세부구성을 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.
이때, 상기 프리폼 공급부(40), 제1 프리폼 이송부(110) 및 프리폼 배출부(50)는 종래 프리폼 검사장치에 설치되어 사용하
고 있는 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치중 제2 프리폼 이송부를 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제2 프리폼 이송부(120)는 상기 제1 프리폼 공급부(110)의 구동수단(111)과 기어(113)에 의해 연
결된 구동축(121)의 상부에 상기 구동축(121)의 회전력을 전달받아 회전하는 제2 회전판(123)이 결합되고, 상기 제2 회
전판(123)의 내측에는 진공펌프(미도시)의 흡입력을 전달받아 흡입력을 갖는 다수개의 흡입관(125)이 방사형태로 연결된
다. 또한, 상기 각 흡입관(125)의 단부에는 상기 제1 프리폼 이송부(110)를 통해 전달된 프리폼(10)을 흡착하여 이동시키
기 위한 흡착구(127)가 연결된다.
이때, 상기 구동수단(111)은 구동모터로 이루어진다.
또한, 상기 흡착구(127)는 상기 제2 회전판(123)의 외주면으로 돌출되게 연결되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제2 회전판(123)의 회전방향은 상기 제1 회전판(115)의 회전방향에 반대방향으로 회전하는 것이 바람직하
다.
이에 따라, 상기 제1 프리폼 이송부(110)를 통해 원호방향으로 이동하는 프리폼(10)은 상기 제2 프리폼 이송부(120)와 접
하는 구간에서 상기 홀더(117)의 진공압이 제거됨과 동시에 프리폼(10)이 상기 흡착구(127)에 흡착되어 상기 제2 프리폼
이송부(120)의 원호방향으로 역회전하게 된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치중 게이트 컷팅부를 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 게이트 컷팅부(130)는 원형커터(131)와 쐐기형커터(133)로 이루어진다. 여기서, 원형커터(131)는
상기 제1 회전판(115)에 의해 이동하는 프리폼(10) 회전반경 내의 몸체프레임(30) 상부에 설치되어 이송되는 프리폼(10)
의 게이트(20)가 부딪혀 일차적으로 절단홈을 낸다. 또한, 상기 원형커터(131)의 인접한 일측에 설치된 쐐기형커터(133)
는 상기 원형커터(131)를 통과한 지점에서 일단부가 절단된 게이트(20)의 나머지 부분을 절단한다.
이와 같이 게이트(20)가 절단된 프리폼(10)은 상기 제1 회전판(115)의 회전반경을 따라 이송된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치중 프리폼 회동부를 나타낸 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 프리폼 회동부(140)는 다수개의 지지바(141), 설치플레이트(143), 다수개의 풀리(145), 벨트(147)
및 제1 구동모터(149)를 포함하여 구성된다.
상기 다수개의 지지바(141)는 상기 게이트 컷팅부(130)와 인접한 일측의 몸체프레임(30) 상부에 설치되며, 상기 지지바
(141)의 상부에는 이 분할된 설치플레이트(143)가 결합된다.
또한, 상기 설치플레이트(143)의 하부에는 다수개의 풀리(145)가 회전가능하게 결합되며, 상기 다수개의 풀리(145)에는
벨트(147)에 의해 연결된다.
그리고 상기 다수개의 풀리(145) 중 하나의 풀리(145)에는 그 풀리(145)에 회전력을 제공하기 위한 제1 구동모터(149)가
설치된다.
등록특허 10-0751266
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이때, 상기 벨트(147)는 그 외주면이 상기 몸통 표면검사부(150), 네크 표면검사부(160)가 설치된 범위를 통과하는 홀더
(117)의 표면과 접촉을 이루게 된다.
이에 따라, 상기 몸통 표면검사부(150)와 네크 표면검사부(160) 구간을 통과하는 프리폼(10)은 회전하게 된다.
도 6은 도 2의 몸통 표면검사부를 나타낸 측면도이고, 도 7은 도 6의 몸통 표면검사부 중 요부 작동상태도를 나타낸 평면
도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 몸통 표면검사부(150)는 제1 반사경회전장치(210)와 제1 촬상부(240)를 포함하여 구성된
다.
이때, 상기 제1 반사경회전장치(210)는 제1 구동부(220)와 제1 영상공급부(230)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 구동부(220)는 몸체프레임(30)의 저면에 제2 구동모터(221)가 설치되고, 상기 제2 구동모터(221)에는 상기 제2
구동모터(221)의 회전력을 전달받아 회전하는 제1 타이밍벨트(222)의 일단이 연결되며, 상기 게이트 컷팅부(130)의 인접
한 일측 몸체프레임(30) 하부에는 제1 하우징(223)이 설치된다.
이때, 상기 제1 하우징(223)에는 제1 회전축(224)이 내설되고, 상기 제1 회전축(224)에는 상기 제1 회전축(224)에 제2
구동모터(221)의 회전력을 전달하기 위한 제1 타이밍벨트(222)의 타단이 연결된다.
또한, 상기 제1 회전축(224)는 일측에 제1 오목부(225)와 제1 볼록부(226)가 연속/반복되게 형성된 제1 캠(225)이 상기
제1 회전축(224)의 회전력을 전달받아 회전 가능하도록 축결합되고, 상기 제1 캠(225)의 인접한 일측에 제1 힌지레버
(228)가 상기 제1 오목부(226)와 제1 볼록부(227)에 교번으로 면 접촉 되게 결합된다.
그리고 상기 제1 힌지레버(228)의 일측에는 제1 샤프트(229)가 결합되고, 상기 제1 샤프트(229)의 상부에는 제1 연결플
레이트(233)가 결합된다. 이때, 상기 제1 샤프트(229)는 상기 몸체프레임(30)에 소정높이 돌출/결합된다.
이에 따라, 상기 제2 구동모터(221)의 회전력은 상기 제1 타이밍벨트(222), 제1 회전축(224)을 통해 제1 캠(225)에 전달
되어 제1 캠(225)이 회전한다. 따라서, 상기 제1 캠(225)의 제1 오목부(226)와 제1 볼록부(227)에 교번으로 면접촉되는
제1 힌지레버(228)는 제1 오목부(226)와 제1 볼록부(227)에 의해 소정각도 힌지/회전하며, 상기 제1 힌지레버(228)의 힌
지운동을 전달받은 제1 샤프트(229)와 제1 연결플레이트(233)는 상기 제1 힌지레버(228)와 함께 소정각도 힌지/회전한
다.
한편, 상기 제1 영상공급부(230)는 상기 제1 연결플레이트(234)의 일측에 제1 연결축(231)이 결합되고, 상기 제1 연결축
(231)의 상부에 상기 프리폼(10)의 몸통부 저면을 비추기 위한 제1 반사경(232)이 설치된다. 또한, 상기 제1 연결플레이
트(233)는 그 타측에 연결바(234)가 결합되고, 상기 연결바(234)의 상부에 프리폼(10)의 몸통부를 비추기 위한 제2 반사
경(235)이 결합된다.
이에 따라, 상기 제1 반사경(232)과 제2 반사경(235)은 상기 제1 힌지레버(228), 제1 샤프트(229), 제1 연결플레이트
(234) 및 제1 연결축(231)의 힌지/회전운동을 전달받아 제1 반사경(232)과 제2 반사경(235)이 "α/2" 거리만큼 이동하며
프리폼(10)의 몸통부를 비출 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 촬상부(240)는 상기 제1 샤프트(229)와 인접한 몸체프레임(30)의 상부에 제1 수직바(241)가 결합되고, 상
기 제1 수직바(241)의 중간부에 제1 받침플레이트(243)가 관통/결합된다. 또한, 상기 제1 받침플레이트(243)의 상방 제1
수직바(241)에는 상기 제1 반사경(232)을 통해 비친 프리폼(10)의 저면을 촬영하기 위한 제1 카메라(245)가 결합되고, 상
기 제1 카메라(245)의 상방에는 상기 제2 반사경(235)을 통해 비친 프리폼(10)의 몸통부를 촬영하기 위한 제2 카메라
(247)가 결합된다.
이에 따라, 상기 제1 프리폼 이송부(110)와 프리폼 회동부(140)를 통해 프리폼(10)이 "α" 거리만큼 이동하며 2회전 할 때,
상기 제1 반사경(230)과 제2 반사경(235)은 "α/2" 거리만큼 이동하여 비추는 프리폼(10)의 저면 및 몸통부를 상기 제1 카
메라(245)와 제2 카메라(247)가 촬영한다.
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도 8은 도 2의 네크 표면검사부를 나타낸 측면도이고, 도 9는 도 8의 네크 표면검사부 중 요부 작동상태를 나타낸 평면도
이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 네크 표면검사부(160)는 제2 반사경회전장치(310)와 제2 촬상부(340)를 포함하여 구성된
다.
이때, 상기 제2 반사경회전장치(310)는 제2 구동부(320)와 제2 영상공급부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 제2 구동부(320)는 상기 제1 타이밍벨트(222)가 연결된 제2 구동모터(221)에 상기 제1 타이밍벨트(222)와 인접하
게 제2 타이밍벨트(321)의 일단이 연결되고, 상기 제2 구동모터(221)의 상방인 몸체프레임(30)의 하부에는 제2 하우징
(322)이 설치된다.
이때, 상기 제2 하우징(322)에는 상기 제2 타이밍벨트(321)의 타단이 연결되어 회전하는 제2 회전축(323)이 내설된다.
또한, 상기 제2 회전축(323)에는 일측면에 제2 오목부(325)와 제2 볼록부(326)가 연속/반복되게 형성된 제2 캠(324)이
결합되고, 상기 제2 캠(324)의 인접한 일측에는 제2 힌지레버(327)가 상기 제2 오목부(325)와 제2 볼록부(326)에 교번적
으로 면 접촉 이루도록 결합된다.
그리고 상기 제2 힌지레버(327)의 일측에는 제2 샤프트(328)가 결합되며, 상기 제2 샤프트(328)의 상부에는 제2 연결플
레이트(329)가 결합된다. 이때, 상기 제2 샤프트(328)는 상기 몸체프레임(30)에 돌출/결합된다.
이에 따라, 상기 제2 구동모터(221)의 회전력은 제2 타이밍벨트(321), 제2 회전축(323)을 통해 제2 캠(324)에 전달되어
제2 캠(324)이 회전한다. 따라서, 상기 제2 캠(324)의 제2 오목부(325)와 제2 볼록부(326)에 교번적으로 면 접촉을 이루
는 제2 힌지레버(327)는 제2 오목부(325)와 제2 볼록부(326)에 의해 소정각도 힌지/회전하며, 상기 제2 힌지레버(327)의
힌지/회전운동을 전달받은 제2 샤프트(328)와 제2 연결플레이트(329)는 상기 제2 힌지레버(327)와 함께 소정각도 힌지
회전 한다.
한편, 상기 제2 영상공급부(330)는 상기 제2 연결플레이트(329)의 일측에 제2 연결축(331)이 결합되고, 상기 제2 연결축
(331)의 상부에 제3 반사경(332)이 설치된다.
이에 따라, 상기 제3 반사경(332)은 상기 제2 힌지레버(327), 제2 샤프트(328), 제2 연결플레이트(329) 및 제2 연결축
(331)의 힌지/회전운동을 전달받아 상기 제3 반사경(332)이 "α/2" 거리만큼 이동하며 프리폼(10)의 네크부 표면을 비출
수 있도록 한다.
한편, 상기 제2 촬상부(340)는 상기 제2 샤프트(328)와 인접한 몸체프레임(30)의 상부에 제2 수직바(341)가 결합되고, 상
기 제2 수직바(341)의 중간부에 제2 받침플레이트(333)가 관통/결합된다. 또한, 상기 제2 받침플레이트(333)의 상방의
제2 수직바(341)에는 상기 제3 반사경(332)을 통해 비친 네크부 표면 상을 촬영하기 위한 제3 카메라(345)가 결합된다.
이에 따라, 상기 제1 프리폼 이송부(110)와 프리폼 회동부(140)를 통해 프리폼(10)이 "α" 거리만큼 이동하며 2회전 할 때,
상기 제3 반사경(332)이 "α/2" 거리만큼 이동하여 비추는 프리폼(10)의 네크부 표면을 상기 제3 카메라(345)가 촬영하도
록 함으로써, 한대의 카메라로 네크부 전체 표면을 촬영 및 검사할 수 있도록 한다.
한편, 상기 제1 힌지레버(228)와 제1 캠(225) 및 상기 제2 힌지레버(327)와 제2 캠(324) 사이에는 이들이 상시 면 접촉을
이룰 수 있도록 상기 제1 힌지레버(228)와 제1 하우징(223) 및 제2 힌지레버(327)와 제2 하우징(322) 사이에 탄성스프링
(S)이 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 힌지레버(228)과 제2 힌지레버(327)은 전체적인 형상이 "ㄴ"자 형상을 갖는다. 이에 따라, 그 일단이 상기
제1 캠(225)과 제2 캠(324)에 면접촉되고, 타단이 상기 제1 샤프트(229)와 제2 샤프트(328)에 결합된다.
한편, 상기 네크 내면검사부(170), 네크 치수검사부(180) 및 게이트 컷팅 검사부(190)는 상기 제2 회전판(123)의 인접한
일측에 설치된 다수개의 결합바(161)에 의해 결합된 체결플레이트(164)의 상부에 장착된다.
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이때, 상기 체결플레이트(164)는 상기 각 네크 내면검사부(170), 네크 치수검사부(180) 및 게이트 컷팅 검사부(190)에서
상기 제2 회전판(123)에 의해 원호방향으로 이동하는 프리폼(10)의 상부을 검사할 수 있도록 상기 제2 회전판(123)의 외
주면 상부에 위치하는 것이 바람직하다.
도 10은 도 2의 네크 내면검사부를 나타낸 측면도이다.
도 10을 참조하면서, 상기 네크 내면 검사부(170)는 상기 체결플레이트(163)의 상부 일측에 설치되며, 제4 반사경(171),
제4 조명(173) 및 제4 카메라(175)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제4 반사경(171)은 전체적으로 나팔관형상을 갖으며, 상기 제2 회전판(123)에 의해 이동하는 프리폼(10)이 간
섭을 받지 않을 간격으로 설치된다.
또한, 상기 제4 반사경(171)의 상부에는 상기 제4 반사경(171) 측으로 빛을 조사하기 위한 제4 조명(173)이 설치되며, 상
기 제4 조명(173)의 상부에는 상기 제4 반사경(171)을 통해 비친 프리폼(10)의 네크 내면을 촬영하기 위한 제4 카메라
(175)가 설치된다.
이에 따라, 상기 나팔관형상의 제4 반사경(171)을 통해 비치는 프리폼(10)의 네크 내면은 상기 제4 카메라(175)를 통해
촬영되어 그 화상을 통해 상기 프리폼(10)의 네크 내면의 이물질 유/무를 검사할 수 있게 된다.
도 11은 도 2의 네크 치수검사부를 나타낸 측면도이고, 도 12는 도 11의 네크 치수검사부의 카메라 위치상태를 나타낸 평
면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면서, 상기 네크 치수검사부(180)는 상기 체결플레이트(163)의 상부 중앙에 설치되며, 다수개의
제5 반사경(181), 제5 조명(183) 및 다수개의 제5 카메라(185)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 다수개의 제5 반사경(181)은 상기 제2 회전판(123)을 따라 이동하는 프리폼(10)의 네크와 동일한 높이로 설치
되며, 상기 프리폼(10)을 중심으로 120° 간격으로 설치된다.
또한, 상기 프리폼의 네크 치수검사부(180)로 진입한 프리폼(10)의 상부로 빛을 조사하기 위한 제5 조명(183)이 설치되
며, 상기 각 제5 반사경(181)의 상부에는 상기 제5 반사경(181)을 통해 비친 프리폼(10)의 네크를 촬영하기 위한 제5 카메
라(185)가 설치된다.
이에 따라, 상기 제5 반사경(181)을 통해 비치는 프리폼(10)의 네크 내면은 상기 제5 카메라(185)를 통해 촬영되어 그 화
상을 통해 상기 프리폼(10)의 네크에 형성된 나사산의 치수에 대한 불량 유/무를 검사할 수 있게 된다.
도 13은 도 2의 게이트 컷팅 검사부를 나타낸 측면도이다.
도 13을 참조하면, 상기 게이트 컷팅 검사부(190)는 상기 체결프레이트(163)의 상부 타측에 설치되며, 제6 조명(193) 및
제6 카메라(195)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제6 조명(193)은 상기 게이트 컷팅 검사부(190)로 진입한 프리폼(10)의 하부로 빛을 조사할 수 있도록 상기 몸
체프레임(30)의 상부에 설치되며, 상기 프리폼(10)의 상부에는 그 내측 저면을 촬영할 수 있도록 제6 카메라(195)가 설치
된다.
이에 따라, 상기 제6 카메라(195)를 통해 촬영된 프리폼(10)의 내측 저면의 화상을 통해 프리폼(10) 게이트(20)의 컷팅이
제대로 이루어져 있는지 유/무를 검사할 수 있게 된다.
이에, 상기와 같은 결합구성으로 이루어진 본 발명의 프리폼 검사장치는 프리폼의 게이트 컷팅 및 모든 검사단계를 집약화
된 하나의 검사장치 내에서 프리폼의 이송과정 중에 모두 실시할 수 있도록 함으로써, 검사장비의 제작비용을 절감할 수
있으며, 또한, 검사장비가 설치되는 공간을 최소화하여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 한 것으로, 이에 따
른 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
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먼저, 상기 프리폼 공급부(40)를 통해 순차적으로 진입한 프리폼(10)은 상기 제1 회전판(115)의 홀더(117)에 진공압에 의
해 흡착되어 상기 제1 회전판(115)의 원호방향을 따라 이동한다.
이후, 상기 홀더(117)에 흡착되어 이동하는 프리폼(10)은 그 하부에 형성된 게이트(20)가 상기 게이트 컷팅부(130)의 원
형커터(131)와 쐐기형커터(133)에 의해 절단되어 계속 이동하게 된다.
이후, 상기 프리폼(10)은 상기 몸통 표면검사부(150)와 네크 표면검사부(160)로 순차적으로 진입하게 되는데, 이때, 상기
프리폼(10)은 홀더(117)가 상기 프리폼 회동부(140)의 벨트(147)와 접하게 되어 상기 제1 회전판(115)의 원호방향으로
이동함과 동시에 회전하게 된다.
이와 같이 이동과 회전을 함께하는 프리폼(10)이 상기 몸통 표면검사부(150)로 진입한 상태에서 프리폼(10)의 이동거리를
"α"라고 하고, 그 이동거리에서 프리폼(10)이 2회전 할 때, 상기 제1, 2 반사경(232,235)을 제1 반사경회전장치(210)에 의
해 "α/2"거리만큼 함께 이동시켜 상기 제1 카메라(245)와 제2 카메라(247)가 프리폼(10)의 몸통 및 저면을 모두 촬영하여
그 화상을 검사할 수 있도록 한다.
이후, 상기 몸통 표면검사부(150)를 통과한 프리폼(10)은 상기 네크 표면검사부(160)로 진입한다. 이와 같이 네크 표면검
사부(160)로 진입한 프리폼(10)은 상기 몸통 표면검사부(150)와 마찬가지로 프리폼(10)의 이동거리를 "α"라고 하고, 그
이동거리에서 프리폼(10)이 2회전 할 때, 상기 제3 반사경(332)을 제2 반사경회전장치(310)에 의해 "α/2"거리만큼 함께
이동시켜 상기 제3 카메라(345)가 프리폼(10)의 네크 표면을 모두 촬영하여 그 화상을 검사할 수 있도록 한다.
이후, 상기 제1 회전판(115)을 통해 이동하는 프리폼(10)은 상기 제2 회전판(123)과 접하는 부위에서 상기 제1 회전판
(115)에 설치된 홀더(117)에 제거되는 반면, 그 위치에서 상기 제2 회전판(123)의 흡착구(127)에 흡입력이 발생하게 되
어, 상기 프리폼(10)은 홀더(117)에서 이탈되는 반면, 상기 흡착구(127)에 흡착되어 제2 회전판(123)을 통해 그 원호방향
으로 회전하게 된다.
이때, 상기 제1 회전판(115)의 홀더(117)에 흡입력이 발생 및 제거되는 작동관계와 제2 회전판(123)의 흡착구(127)에 흡
입력이 발생 및 제거되는 작동관계는 종래 프리폼 검사장비에 적용된 공기기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한
다.
이후, 상기 제2 회전판(123)을 통해 이동하는 프리폼(10)은 상기 네크 내면 검사부(170), 네크 치수검사부(180) 및 게이트
컷팅 검사부(190)로 순차적으로 이동하며 각 검사부에서 검사를 시행한 후, 상기 프리폼 배출부(50)를 통해 외부로 배출된
다.
이때, 상기 각 검사단계를 거처 불량으로 인식된 프리폼(10)은 상기 프리폼 배출부(50)의 전 단계에서 불량수거함(미도시)
으로 떨어져 폐기처분한다.
이에 따라, 상기 프리폼 검사장치는 프리폼의 게이트 컷팅 및 모든 검사단계를 집약화된 하나의 검사장치 내에서 프리폼의
이송과정 중에 모두 실시할 수 있도록 함으로써, 검사장비의 제작비용을 절감할 수 있도록 한다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 프리폼의 게이트 컷팅 및 모든 검사단계를 집약화된 하나의 검사장치 내에서 프리폼의 이송과정 중에
모두 실시할 수 있도록 함으로써, 검사장비의 제작비용을 절감할 수 있으며, 또한, 검사장비가 설치되는 공간을 최소화하
여 공장 내부공간을 효율적으로 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 프리폼의 모든 검사과정을 한눈에 볼 수 있도록 하여 프리폼에 불량이 발생시 그 불량 부위 및 불량원인을 빠르게 확
인할 수 있도록 함으로써, 불량이 발생한 제조공정을 신속히 보완하여 프리폼 불량률을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 각 검사단계를 집약화시켜 검사장비를 관리하는 관리인원을 최소화함으로써, 이에 따른 인건비 절약 및 제품의 생산
원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
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또한, 몸통 표면검사부와 네크 표면검사부에 프리폼이 "α" 거리로 이동하며 2회전 할 때, 반사경을 "α/2" 거리만큼 함께 이
동하여 검사한 후 원위치로 돌아올 수 있도록 하기 위한 제1 반사경회전장치와 제2 반사경회전장치를 설치함으로써, 각
한대의 카메라로 프리폼의 몸통 및 네크 표면을 효율적으로 촬영하여 정확한 검사작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치를 나타낸 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치중 제2 프리폼 이송부를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치중 게이트 컷팅부를 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리폼 검사장치중 프리폼 회동부를 나타낸 사시도,
도 6은 도 2의 몸통 표면검사부를 나타낸 측면도,
도 7은 도 6의 몸통 표면검사부 중 요부 작동상태도를 나타낸 평면도,
도 8은 도 2의 네크 표면검사부를 나타낸 측면도,
도 9는 도 8의 네크 표면검사부 중 요부 작동상태를 나타낸 평면도,
도 10은 도 2의 네크 내면검사부를 나타낸 측면도,
도 11은 도 2의 네크 치수검사부를 나타낸 측면도,
도 12는 도 11의 네크 치수검사부의 카메라 위치상태를 나타낸 평면도 및
도 13은 도 2의 게이트 컷팅 검사부를 나타낸 측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 제1 프리폼 이송부 120 : 제2 프리폼 이송부
130 : 게이트 커팅부 140 : 프리폼 회동부
150 : 몸통 표면검사부 160 : 네크 표면검사부
170 : 네크 내면검사부 180 : 네크 치수검사부
190 : 게이트 컷팅검사부 210 : 제1 반사경회전장치
310 : 제2 반사경회전장치 10 : 프리폼
S : 스프링
도면
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도면2
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도면3
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