시트 검사 장치란?
시트 검사 장치(영어: sheet inspection device)는 시트나 필름의 제조 시 발생하는 결함을 검사하는 장치입니다.
일상생활에서 식재료, 가전제품, 생활용품 등 모든 분야에서 필름이나 시트가 사용되고 있습니다. 한편, 이들은 대부분 매우 얇게 만들어져 있는 것이 대부분입니다. 하지만 충분히 강도가 있어 쉽게 찢어지지 않습니다.
시트 검사 장비를 제조 공정 라인에 추가하여 제조 중 결함을 검사하여 시트의 표준을 준수할 수 있도록 합니다.
시트 검사 장비의 사용 용도
시트 검사 장비는 주로 시트 제조 공정에서 다양한 결함 및 불량 발생 여부를 확인 및 검사하는 용도로 사용됩니다. 시트 제조 공정에서 다양한 공정에 검사 장비를 설치합니다.
제막 공정에서는 기판의 수지 오염 및 피쉬아이 검사, 라미네이션 공정에서는 혼입물 및 주름 검사, 코터 공정에서는 약액 도포 검사, 슬리터 공정 및 검반 공정에서는 최종 출하 검사를 각각 수행합니다. 제조 공정에서 각종 결함을 찾아내어 제품의 품질 유지 및 후공정 불량 방지, 불량률 저하 방지, 생산성 향상 등에 효과적입니다.
최근에는 광학시트, 다층시트, 고기능성 시트, 코팅지, 바닥재, 유리판, 금속박시트, 부직포 등 외관상 눈으로 확인하기 어려운 결함 검사에도 활용되고 있습니다.
시트 검사 장비의 원리
명확한 정의는 없지만, 시트와 필름의 차이는 그 두께로 구분하는 경우가 많다. 여기서는 모두 ‘시트’에 대해 설명합니다.
1. 시트의 제조
시트는 폴리에틸렌 등의 수지를 압출기를 사용하여 제조합니다. 이때 시트는 T 다이에서 슬릿 모양으로 얇게 펴지고, 냉각 롤에 의해 냉각되고, 권취기에 의해 감겨져 제품으로 완성됩니다.
이를 T 다이법이라고 하는데, 이 외에도 공기를 이용하여 냉각 후 공기로 부풀려서 두 장의 시트가 겹쳐진 형태로 만드는 인플레이션 방식도 한 가지 방법입니다.
2. 시트의 결함 검사
이러한 시트 제조 과정에서 두께의 편차, 색의 불균일, 피쉬아이, 쓰레기나 기름 등의 이물질 부착, 주름, 주름, 스크래치, 핀홀, 얼룩, 충진 불량 등 다양한 결함이 발생하게 된다. 이러한 결함을 검출하는 것이 시트 검사 장비입니다.
카메라에 의한 검사에는 검사할 영역 전체를 카메라로 비추는 영역 카메라와 검사 대상 라인을 한 번에 검사하는 라인 카메라가 사용됩니다. 시트가 흐르는 라인에서 연속적으로 검사하는 경우에는 라인 카메라가 가장 적합합니다.
고해상도 라인 카메라를 시트 폭 방향으로 여러 대를 설치하고, 시트의 지형 변동에 따라 각 카메라의 감도 임계값을 설정합니다. 또한, 하나의 스캔 카메라를 사용하여 고속 스캔으로 검사하는 방법도 있습니다.
또한, 레이저 광과 반사형 레이저 변위계를 이용하여 두께를 검사하는 장치 등 검사하는 대상에 따라 검사 장치를 선택하는 것이 중요합니다.
시트 검사 장비의 기타 정보
1. 시트 검사 장비의 목적
판재 검사장비를 설치하는 목적은 검사의 기계화를 통한 결함의 확실한 검출, 인적 오류를 줄여 제품의 품질 향상, 생산성 향상 등입니다.
2. 판재 검사장비의 검사 사례
시트 결함의 고속 검사
3대의 라인 카메라, 투과형 및 반사형 LED 라인 조명 등으로 구성되며, 2대의 카메라로 시트의 표면과 뒷면을 검사하고, 1대의 카메라로 투과형 및 반사형 LED 라인 조명을 사용하여 검사하여 결함을 고속으로 검출하는 방식입니다.
도장 불균일 결함 검출
시트에 도장할 때, 미세한 두께의 차이로 인해 불균일 결함이 발생합니다. 다파장 카메라를 사용하는 시트 검사 장비를 사용하면 색 성분의 차이가 나타나기 때문에 도장 불균일을 선명하게 검출할 수 있습니다.
주름 결함 검출
투명 시트를 제조할 때, 시트가 흔들리면서 주름 결함이 발생하는 경우가 있습니다. 주름 결함은 평면부와 결함의 차이가 작기 때문에 흑백 영상으로는 결함 검출이 어렵습니다. 다파장 카메라를 사용하여 RGB 이미지를 획득하면 주름 결함을 선명하게 검출할 수 있습니다.
이물질과 기포 판별
시트의 접합을 할 때, 미세한 기포와 이물질을 구분해야 합니다. 흑백 검사에서는 광택이 있는 이물질과 기포는 동일한 명결함이기 때문에 구분이 불가능합니다.
그러나 다파장 카메라로 검사하면 색조 정보의 차이를 감지할 수 있기 때문에 판별이 가능합니다.