Roll to Roll 필름 검사
- 필름 표면 이물
- 필름 귀퉁이 손상
제약 · OCR · 고속검사
제약 필름 Roll to Roll 고속 비전검사 시스템 구축
Roll to Roll 이물검사부터 OCR·치수·포장검사까지 하나의 생산라인에서 자동화한 머신비전 구축사례
연속 이동하는 제약용 필름부터 최종 포장 공정까지 총 4대의 산업용 카메라를 적용해 이물, 손상, 위치, 치수, 생산일자, 인쇄 및 커팅 상태를 자동으로 검사하도록 구성했습니다. 초당 약 3개의 제품이 생산되는 환경에서도 생산 속도를 유지하면서 안정적인 판정이 가능하도록 영상 취득과 광학 조건, 트리거 및 검사 로직을 함께 최적화한 프로젝트입니다.
Project Summary
프로젝트 핵심 구성
- Cameras
- 4 Cameras
- Line Speed
- 약 3 Products/sec
- Process
- Roll to Roll
- Inspection
- OCR · 치수 · 외관
- Industry
- 제약
- Integration
- PLC 연동
01 · Overview
프로젝트 개요
제약용 필름 생산에서는 작은 이물이나 손상뿐 아니라 제품 위치, 치수, 생산 정보와 포장 상태까지 여러 품질 항목을 연속적으로 관리해야 합니다.
이번 생산라인은 초당 약 3개의 제품이 생산되는 고속 공정으로, 작업자가 모든 제품을 육안으로 확인하는 방식만으로는 검사 속도와 일관성을 동시에 확보하기 어려운 환경이었습니다.
특히 한 가지 검사만 자동화하면 해결되는 공정이 아니었습니다. 필름이 연속적으로 이동하는 Roll to Roll 단계부터 절단 이후의 위치 및 치수 확인, 레이저 마킹된 생산정보의 OCR, 최종 포장지의 인쇄와 커팅 상태까지 각 단계별로 서로 다른 검사 조건이 요구됐습니다.
ASPEC은 공정별 검사 목적을 나누고 총 4대의 산업용 카메라를 배치하여 생산라인 전체에서 필요한 품질 항목을 자동 판정하도록 머신비전 시스템을 구성했습니다.
02 · Problem
프로젝트에서 해결해야 했던 문제
이번 프로젝트의 핵심 과제는 단순한 불량 검출이 아니라 고속 생산환경에서 여러 종류의 검사를 안정적으로 수행하는 것이었습니다.
특히 작업자에 의존하는 육안검사는 검사자의 상태와 판단 기준에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문에 검사 기준을 일정하게 유지하는 것도 중요한 목표였습니다.
- 연속 이동하는 필름 표면의 작은 이물 검출
- 필름 가장자리와 귀퉁이 손상 확인
- 절단된 필름의 위치 편차 확인
- 좌우 치수 측정
- 레이저 마킹된 생산일자 OCR
- 생산정보 누락 및 오인쇄 판정
- 포장지 인쇄 상태 및 위치 검사
- 포장지 커팅 위치 및 치수 검사
- 초당 약 3개의 생산 속도 유지
03 · System
4대의 카메라로 공정별 검사 구성
하나의 카메라로 모든 검사를 처리하기보다 검사 대상과 촬영 조건에 따라 공정을 분리했습니다. 각 카메라는 동일한 목적의 반복 설치가 아니라 공정별 검사 대상과 필요한 영상 조건에 맞춰 역할을 나눈 구성입니다.
필름 위치 및 치수 검사
- 좌우 치수
- 제품 위치
생산정보 OCR 검사
- 생산년월 등 레이저 마킹 문자
- 문자 누락
- 오인쇄
- 등록 정보와의 일치 여부
최종 포장 상태 검사
- 포장지 인쇄 상태
- 인쇄 위치
- 커팅 위치
- 포장지 치수
04 · Inspection
Roll to Roll 필름 이물 및 손상 검사
첫 번째 검사 구간은 필름이 연속적으로 이동하는 Roll to Roll 공정입니다.
이 공정에서는 필름 표면에 발생할 수 있는 이물과 가장자리·귀퉁이의 손상 여부를 생산 중 자동으로 확인합니다.
Roll to Roll 공정은 검사 대상이 멈춰 있지 않고 계속 이동하기 때문에 단순히 높은 해상도의 카메라를 사용하는 것만으로 안정적인 검사가 이루어지지 않습니다.
필름의 이동 속도에 맞춰 영상을 취득하고, 흔들림이나 모션 블러를 최소화하면서 작은 이상을 판별할 수 있도록 촬영 조건을 맞추는 것이 중요합니다.
ASPEC은 생산 흐름을 중단하지 않으면서 필름의 이상 여부를 연속적으로 판정할 수 있도록 영상 취득 타이밍과 검사 조건을 구성했습니다.
05 · Inspection
필름 위치 및 치수 검사
절단 이후에는 두 번째 카메라를 이용해 필름의 위치와 좌우 치수를 검사합니다.
필름 자체에 이상이 없어도 제품 위치가 기준에서 벗어나면 이후 포장 단계에서 한쪽으로 치우치거나 커팅 위치와 맞지 않는 문제가 발생할 수 있습니다.
따라서 이 공정에서는 단순 유무검사가 아니라 제품의 위치와 치수를 수치화하여 허용범위를 벗어나는지를 판정하도록 구성했습니다.
검사 결과가 설정된 기준을 벗어나는 경우 NG로 판정하여 이후 공정으로 잘못된 상태의 제품이 이동하는 것을 방지합니다.
06 · Inspection
생산일자 OCR 자동검사
세 번째 검사 구간에서는 제품에 레이저 마킹된 생산정보를 OCR로 판독합니다.
생산년월 등 필요한 문자를 비전 시스템이 읽은 뒤 등록된 데이터와 비교하여 정상 여부를 판단합니다. OCR에서는 글자가 존재하는지만 확인하는 것이 아니라 실제 생산정보가 올바르게 표시됐는지를 확인하는 것이 중요합니다.
또한 레이저 마킹 문자는 대상 재질과 표면 반사 상태에 따라 문자와 배경의 대비가 달라질 수 있으므로 조명과 노출을 포함한 촬영 조건과 OCR 설정을 함께 최적화했습니다.
제약 생산라인에서 생산정보는 제품 이력관리와 직접 연결되기 때문에 이 공정은 단순 문자 인식을 넘어 추적성과 품질관리를 위한 중요한 검사 단계입니다.
※ 공개할 수 없는 생산정보 및 민감한 영역은 홈페이지 게시용 이미지에서 별도로 마스킹 처리합니다.
- 문자 인쇄 누락
- 잘못된 생산정보
- 오인쇄
- 정상 기준과 다른 문자
07 · Inspection
포장지 인쇄 및 커팅 검사
네 번째 카메라는 최종 포장 단계의 품질을 검사합니다.
제품 자체가 정상이더라도 포장지의 인쇄 위치가 틀어지거나 커팅 기준이 벗어나면 최종 제품의 외관과 포장 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
따라서 최종 공정에서는 인쇄와 커팅 상태를 각각 별개의 검사로 보지 않고 하나의 영상검사 단계에서 종합적으로 판정할 수 있도록 구성했습니다.
이를 통해 포장 단계에서 발생한 이상이 최종 제품으로 출하되는 것을 방지하도록 했습니다.
※ 민감한 생산정보가 포함된 화면은 공개용 이미지에서 편집하여 사용합니다.
- 인쇄 상태
- 인쇄 위치
- 커팅 위치
- 포장지 치수
08 · High Speed
초당 약 3개의 고속 생산라인 대응
이번 시스템에서 중요한 설계 조건 중 하나는 초당 약 3개의 제품을 처리해야 한다는 점이었습니다.
고속 머신비전 검사는 카메라의 사양만 높인다고 해결되지 않습니다. 특히 노출시간이 길어지면 빠르게 이동하는 제품에서 영상 번짐이 발생할 수 있고, 검사 알고리즘이 복잡해지면 전체 판정시간이 증가할 수 있습니다.
ASPEC은 개별 부품의 사양만 보는 것이 아니라 영상 취득부터 판정, 설비 신호 전달까지 전체 검사 사이클을 기준으로 시스템을 구성했습니다. 그 결과 기존 생산속도를 유지하면서 필요한 검사 항목을 자동화할 수 있도록 구축했습니다.
- 카메라 영상 취득
- 노출시간
- 조명 밝기
- 렌즈 및 광학 조건
- 트리거 타이밍
- 검사 알고리즘 처리시간
- PLC와의 신호 연동
09 · Result
구축 후 개선된 품질관리
공정 자동화
Roll to Roll부터 최종 포장까지 공정별 검사를 자동화했습니다.
판정 표준화
작업자에 따른 판정 편차를 줄이고 검사 기준을 일정하게 적용했습니다.
생산속도 유지
초당 약 3개의 기존 생산속도를 유지하며 필요한 검사를 수행하도록 구성했습니다.
품질관리 강화
생산정보 OCR과 최종 포장 검사를 통해 추적성과 출하 품질관리를 지원합니다.
- 육안검사 의존도 감소
- 작업자에 따른 판정 편차 감소
- 검사 기준 표준화
- Roll to Roll 필름 이물검사 자동화
- 필름 손상 자동검사
- 위치 및 치수 자동 측정
- 생산일자 OCR 자동검사
- 포장지 인쇄 및 커팅 자동검사
- 초당 약 3개 생산속도 대응
- 불량제품 출하 방지 지원
- 생산정보 및 품질관리 체계 강화
10 · Engineering
ASPEC의 머신비전 시스템 설계 방식
이번 프로젝트처럼 여러 검사가 연결된 생산라인에서는 카메라 한 대의 성능보다 전체 검사 시스템을 어떻게 구성하는지가 더 중요합니다. 동일한 필름이라도 이물검사, 위치 측정, OCR, 인쇄검사는 각각 필요한 촬영 조건과 검사 방법이 다릅니다.
ASPEC은 이러한 조건을 종합적으로 검토해 실제 생산라인에서 지속적으로 사용할 수 있는 검사 시스템을 구성합니다. 단순히 카메라를 공급하는 것이 아니라 샘플 테스트부터 광학계 선정, 검사 프로그램 구성, 설비 연동과 현장 셋업까지 전체 머신비전 시스템을 기준으로 접근합니다.
- 검사 대상
- 불량 유형
- 최소 검출 조건
- 생산 속도
- FOV
- WD
- 렌즈
- 조명
- 카메라
- 트리거
- 검사 알고리즘
- PLC 연동
- 검사 결과 활용 방식
고속 생산라인의 비전검사를 검토하고 계신가요?
Roll to Roll 이물검사, OCR, 치수 측정, 인쇄·커팅 검사처럼 하나의 생산라인에서 여러 검사가 필요한 경우 공정별로 적합한 촬영 방식과 검사 로직을 구성해야 합니다. 검사 대상, 불량 유형, 생산속도, FOV와 WD를 알려주시면 샘플 테스트부터 카메라·렌즈·조명 선정, 검사 프로그램 및 설비 연동까지 함께 검토해드립니다.