투명 용기 액면검사 | 머신비전·체크웨이어 비교와 NG 검증

10월 30일

2분 분량

최종 수정일: 11월 2일

Problem: 투명 용기 액면이 흔들려 과충진·미충진 판정이 반복될 때

투명 PET·유리 용기의 충진량 검사는 액면 굴절, 용기 곡률, 기포·거품, 라벨 가림, 이송 중 액체 출렁임 때문에 단순 높이 임계값만으로 안정화하기 어렵습니다. 육안으로는 충진량이 비슷해 보여도 내용물 밀도와 용기 자체 중량 편차에 따라 실제 질량은 달라질 수 있습니다.

검색 질문: 투명 병 액면검사에는 카메라가 좋은가 체크웨이어가 좋은가? 거품이 있는 액면은 어떻게 검사할까? 중량 합격이면 액면 높이도 합격인가?

Technology ①: 2D 머신비전 액면 높이 측정

투과형 백라이트와 측면 카메라를 사용해 용기 외곽 기준선과 액면 경계를 검출합니다. 지그 또는 사이드 가이드로 흔들림과 기울기를 줄이고, 카메라 노출·트리거·검사 ROI·용기별 Recipe를 관리합니다. 투명도·착색·라벨 위치가 달라지면 광학 조건을 재검증해야 합니다.

장점은 액면 높이·캡 유무·라벨 위치 등을 같은 Station에서 시각적으로 확인할 수 있다는 점입니다. 단점은 거품, 응결, 곡면 반사, 액체 색상 차이에 민감할 수 있다는 점입니다. 높이 합격이 내용량 합격을 직접 증명하지는 않습니다.

Technology ②: 인라인 체크웨이어와 하이브리드 검사

체크웨이어는 이송 중 용기 총중량을 측정하고 기준 범위를 벗어난 제품을 NG로 분리합니다. 내용물 순중량을 판단하려면 용기·캡·라벨 등 포장재 Tare 편차와 제품 밀도·온도 변화까지 고려해야 합니다. 동적 계량은 진동, 이송 간격, 가속도 및 기구 설치 강성의 영향을 받으므로 현장 시험이 필요합니다.

추천 Engineering Concept: 충진기 → 이송 안정화/제품 분리 → 측면 백라이트+카메라(액면 높이/캡) → 동적 체크웨이어(총중량) → PLC 제품 ID 매칭 → NG 분리 및 배출 확인. 카메라와 중량 결과가 불일치하면 자동 합격 처리하지 않고 별도 재검사 기준으로 분류합니다.

비교 기준: 무엇을 CTQ로 보증할 것인가

액면 높이 편차가 CTQ이면 2D 광학검사를 우선 검토합니다. 법정 내용량 또는 충진 질량이 CTQ이면 체크웨이어의 계량 불확도·Tare 편차·교정 기준을 우선 검토합니다. 캡 높이, 외관, 충진량을 함께 검사해야 한다면 비전+중량 복합 구성을 비교합니다. 용기 형상과 라벨에 따라 한 방식만으로 충분하지 않을 수 있습니다.

광학·계량 검사 모두 실제 제품의 정상·부족·과충진·거품·용기 편차 샘플을 이용해 False Reject와 Miss를 확인해야 합니다. 목표 정확도나 처리량은 실물 샘플 테스트 이전에 보장하지 않습니다.

Proof: FAT 검증 및 NG 추적성

① 기준 액면·상한·하한 샘플과 거품/기포 샘플을 준비합니다. ② 투명/유색/라벨 부착 용기별 조명과 ROI를 확인합니다. ③ 컨베이어 속도 및 용기 흔들림 조건을 재현합니다. ④ 체크웨이어의 기준추 교정·반복도·Tare 편차를 검증합니다.

⑤ Vision 결과와 중량 결과를 제품 ID로 매칭합니다. ⑥ 연속 NG와 NG 배출 실패 시 인터록을 확인합니다. ⑦ 재검사·수동 배출 제품이 생산 실적에 중복 집계되지 않는지 확인합니다. ⑧ Recipe 변경과 품종 교체 후 재검증 절차를 FAT/SAT에 반영합니다.