고속 유리병 검사 공정에서의 안정적인 전단 가장자리 감지
첨단 비전 설계를 통해 업계에서 가장 까다로운 결함 문제 해결
전단 가장자리의 결함(병 입구 마감부 절단 공정에서 발생하는 미세 결함)은 유리병 검사에서 가장 감지하기 어려운 결함으로 꼽힙니다. 결함이 미세하고 거의 눈에 띄지 않을 뿐 아니라, 특정 각도에서만 나타나며 나사산의 반사와 혼동하기 쉽기 때문입니다. 본 활용 사례에서는 첨단 광학 설계, 다각도 조명, 고속 이미징 아키텍처를 통해 최신 생산 라인에서 이러한 중대한 마감부 결함을 안정적으로 감지하는 방법을 살펴봅니다.
마지막 업데이트: 2026. 01. 19.
마감부 검사에서 전단 가장자리 감지가 가장 어려운 이유
전단 가장자리 결함은 병 입구 밀봉부라는 극히 작은 영역에 복잡한 광학 문제들이 다양하게 나타나 감지하기가 특히 어렵습니다. 병체나 바닥 결함과 달리 전단 가장자리 결함은 제한된 조명 각도에서만 드러나며 마감부의 기하학적 구조로 인해 쉽게 가려집니다. 분당 300병 이상이 운반되는 고속 생산 라인에서는 조명의 미세한 흔들림이나 촬영 각도, 병 회전의 작은 변화만으로도 결함이 전혀 감지되지 않을 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 마감부 검사에서는 광학 설계와 동기화가 매우 중요합니다. 최신 AOI 시스템은 병의 종류나 작업 속도에 관계없이 일관되게 결함을 감지하기 위해 고해상도 카메라, 다각도 조명, 그리고 이러한 정밀 작업에 특화된 알고리즘을 결합합니다.
전단 가장자리 결함 감지를 어렵게 만드는 마감부의 특징
전단 가장자리에서는 병 입구 밀봉 마감부라는 단일 영역에서 다양한 광학적 문제가 동시에 발생하기 때문에 결함을 감지하기가 특히 어렵습니다.
문제점 | 전단 가장자리 감지에 미치는 영향 | 솔루션 |
낮은 컨트래스트 | 얇고 투명한 유리 돌출부가 병 입구 밀봉부와 구분되지 않아 식별이 어려움 | 저각 암시야(darkfield) 조명과 고해상도 글로벌 셔터 카메라를 통해 컨트래스트 강화 |
|---|---|---|
나사산 반사 | 나사산이 밝은 나선형 반사를 만들어 핀(fin) 결함으로 오인 가능 | 다각도 조명과 규칙 기반 마스킹 또는 AI 분류를 적용하여 나사산 반사를 억제하고 오검출 방지 |
금형 이음선 간섭 | 수직 방향의 이음선이 균열이나 핀 결함으로 잘못 인식됨 | 이음선 위치 특정 + 분류 |
방향에 따른 가시성 변화 | 조명 각도가 바뀌면 결함이 감지되지 않음 | 조명 각도가 다른 카메라 3대를 배치하여 최소 하나 이상의 유효 시야 확보 |
정반사 눈부심 | 눈부심 영역이 픽셀을 포화시켜 결함이 가려짐 | 편광, 확산 조명, 카메라의 미세한 기울기 조정 |
정확한 전단 가장자리 감지를 위한 비전 솔루션
처리량이 많은 작업 환경에서도 전단 가장자리 결함을 정확하고 안정적으로 감지하기 위해 검사 솔루션은 일반적으로 다음의 세 가지 핵심 기술 요소를 적용합니다.
1. 눈부심 없이 마감부 전체를 찰영하는 멀티 카메라 아키텍처
회전하는 병을 둘러싼 3대의 측면 카메라 구성을 통해 눈부심으로 인한 사각지대를 제거합니다.
유리는 볼록 거울 역할을 하기 때문에 눈부심 영역이 마감부를 가리는 경우가 많지만, 멀티뷰 이미징을 활용하면 최소 한 대 이상의 카메라가 결함을 선명하게 포착할 수 있습니다.
고해상도 글로벌 셔터 Basler 카메라는 마이크로미터 단위의 미세한 핀 결함을 감지하는 데 필요한 픽셀 단위의 세부 정보를 제공합니다.
분당 250~300병을 처리하는 고속 검사 시스템에서는 AOI 라인 전체에 걸쳐 30대가 넘는 카메라와 여러 개의 조명 장치가 병체, 마감부, 바닥 검사 스테이션 전반에 배치됩니다.
검사 작업에 따라 광원은 개별 또는 조합 방식으로 트리거되며, 맞춤형 카메라 I/O 신호 제어를 통해 시스템 복잡도를 높이지 않으면서도 최적의 조명 타이밍을 구현합니다.
대규모 동기화가 필요하신가요? Basler 비전 전문가와 상담하세요.2. 컨트래스트가 높은 밀봉부 이미징을 위한 특수 조명 구조
다각도 암시야 링형 조명 또는 돔 조명은 전단 가장자리가 '반짝이도록' 유도하여 컨트래스트를 강화하는 동시에 나사산 반사는 억제합니다.
후면 조명 이미지와 암시야 이미지는 엔코더가 동기화된 멀티 플래시 시퀀스로 촬영되어, 각 촬영 시점 사이에 병이 회전하지 않도록 합니다. 이를 통해 고속 작업에서도 계측용 깔끔한 실루엣과 결함 감지를 위한 높은 컨트래스트의 밀봉부 이미지를 동시에 확보할 수 있습니다.
3. 기계적으로 안정적인 고속 이미징 플랫폼
견고한 마운트, 진동 감쇠, 고정된 작업 거리(150-300mm)로 가장자리의 샤프니스를 유지합니다.
전단 가장자리는 폭이 몇 마이크론에 불과해, 미세 진동만으로도 병 입구 밀봉부 영역의 이미지가 흐려질 수 있습니다. 따라서 일관된 감지를 위해 기계적 안정성이 필수적입니다.
밀폐형 조명 터널은 공장의 주변 광 유입을 차단하고, 반복 재현이 가능한 조명 조건을 유지합니다.
전단 가장자리의 결함 감지는 가장 까다로운 검사 작업 중 하나로, 정밀한 조명 구조가 요구됩니다. 실제로 고객들은 수직 이음선이 균열로 잘못 인식되거나, 눈부심으로 인해 사각지대가 발생하거나, 투명한 병에서 갈색 또는 녹색 병으로 전환될 때 컨트래스트가 변하는 문제로 어려움을 겪고 있습니다. 조명 구조를 정밀하게 제어하고 글로벌 셔터 타이밍을 동기화하면, 까다로운 결함도 안정적으로 포착할 수 있으며 모든 SKU에서 전체 결함 분류를 더 안정적으로 수행할 수 있습니다.
요약
전단 가장자리 감지는 투명한 유리 소재, 마감부의 기하학적 구조, 눈부심 현상, 엄격한 조명 조건이라는 복합적인 요소로 인해 가장 까다로운 AOI 작업 중 하나입니다. 오늘날 가장 신뢰할 수 있는 시스템은 다음과 같은 기술 요소를 통합합니다.
눈부심 없이 마감부 전체를 아우르는 멀티 카메라 촬영 각도
최적화된 암시야 및 확산 조명
하이브리드 이미지 처리: 규칙 기반 또는 AI 모델
기계적으로 안정적인 플랫폼
이러한 요소를 종합적으로 적용한 최신 AOI 시스템은 병 종류나 생산 속도에 관계없이 일관된 감지 성능을 제공하고, 오검출을 줄이며, 강력한 성능을 제공하여 보다 안전한 제품과 탄력적인 제조 라인을 구현합니다.