KR950014173B1

KR950014173B1 - 복합필터 검사방법 및 그 검사장치

Info

Publication number: KR950014173B1
Application number: KR1019930010134A
Authority: KR
Inventors: 김경진; 권영호
Original assignee: 김경진
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1995-11-22
Also published as: KR950000078A

Abstract

내용 없음.

Description

복합필터 검사방법 및 그 검사장치

제1도는 본 발명에 의한 담배 복합필터 검사시스템의 개략적인 구성도.

제2도는 제1도의 센서부에 관한 블록회로 구성도.

제3도는 제2도의 수광 및 복조부의 실시예 회로도.

제4도는 제3도의 센서부에서 검출된 각 부의 출력파형도.

제5도는 제1도의 계측부에 관한 블록회로 구성도,

제6도는 제1도의 연산부에 관한 블록회로 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 센서부 11 : 변조주파수 발생부

12 : 레이저 구동부 12a : 투광기

13 : 수광회로부 13a : 수광기

14 : 복조부 15a,15b : 제1 및 제2레벨 비교부

16a,16b : 제1 및 제2단안정 멀티바이 브레이터

20 : 계측부 21 : 파형 정형부

22 : 제1 및 제2카운터 23 : 기준 클록부

24 : 기준 카운터 25 : 주파수 체배회로부

30 : 연산제어부 31 : 인터페이스

32 : 디스플레이 33 : 프린터 출력부

34 : 자동제어장치

본 발명은 담배 적용 필터의 조립공정에 의해 각기 다른 성분의 필터를 일정 주기별로 배열하여 연속 제조된 복합필터의 검사시스템에 관한 것으로, 특히 복합필터를 이동시키는 상태에서 비접촉 광학식으로 이루어지는 배열필터의 성분에 비례한 각기 다른 변조파의 진폭차 및 펄스폭 변화에 따라 제조된 필터의 배열불량과 치수불량을 색출하여 항상 양호한 필터만을 반출할 수 있도록 한 복합필터 검사방법 및 그 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 담배의 흡입유동식 희석은 물론 담배의 질을 양호하게 하기 위한 목적으로 각기 다른 성분을 갖는 적어도 두 개 내지는 세 개의 필터를 연속접한한 복합필터가 사용된다.

이러한 복합필터를 제조함에 있어서는 각기 다른 성분을 갖는 적어도 두 개 또는 세 개의 필터를 연속접합하여 된 한조의 복합필터를 적어도 2개조로하여 제품화시킨다.

그러나, 복합필터를 제조할시 토막형태의 필터를 접합하는 과정에서 정규격이 아닌 필터 내지는 필터의 배열오류로서 접합되거나, 또는 필터 상호간에 접합불량으로 인한 간격오차가 발생하여 제품불량이 되는 경우가 있다.

따라서 이와같은 불량제품을 담배에 적용할시에는 담배 전체의 품질을 저하시키는 결과를 초래하게 되므로 제조되는 복합필터마다 사전에 검사하여 양호한 제품만을 선정 공급함이 바람직하다.

이에 따른 종래의 복함필터 검사방법은 작업자의 육안에 의하여 필터배열을 확인한 다음, 배열이 정상적인 복합필터를 눈금자 또는 측정자를 통해 복합필터의 불량 및 양품을 선별하도록 하였다.

그러나, 이와같은 종래의 육안검사방법은 복합필터의 제조공정중에 시행하는 것이 아니라 완제품된 상태에서 작업자의 시각적으로 검사하는 것이어서 작업자의 눈 피로도를 가중시킬 뿐만 아니라, 제품검사의 정확도가 뒤떨어지고, 아울러 작업자의 손때가 묻게 되는등 지위생적인 결함이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하고자 복합필터 제조중에 인력손실없이 연속적으로 필터 배열 및 치수불량을 색출할 수 있도록 한 새로운 복합필터 검사방법 및 그 장치를 제공하여 검사의 정확도를 기함과 아울러 검사속도의 향상으로 검사시간을 대폭적으로 단축할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단을 이하에서 첨부된 도면과 관련하여 상술하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 담배 복합필터 검사시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다,

즉 제1도에서와 같이 본 발명 장치는 크게 복합필터(5)의 각 필터의 배역 및 치수를 검출하여 변, 복조과정을 통해 진폭 및 펄스폭의 구형파을 출력하는 센서부(10)와 ; 이 센서부에서 출력되는 구형파 신호를 파형 정형하여 외부 연동부에 의해 발생되는 클럭으로 필터 치수에 대한 구형파의 펄스폭 계수와 이의 진폭레벨 상태를 판별계수하는 계측부(20)와 ; 이 계측부에서 계수된 값과 기준 계수값을 비교하여 복합필터의 불량우무를 판별하고 판별된 결과에 따라 디스플레이 및 불량의 복합필터 제거장치에서 제어신호를 출력하고 관련 데이터를 기록 및 프린터로 출력제어하는 연산제어부(30)로 구성된다.

상기한 센서부(10)의 구체적으로는 제2도에 나타낸 바와같이 소정 주기의 발진주파수를 생성하는 변조주파수 발생부(11)와, 이 변조주파수 발생부(11)에서 출력되는 변조주파수에 의해 소정의 레이저과원을 생성하여 이동되는 복합필터의 교차방향으로 투광하는 레이저 구동부(12)와, 상기 복합필터에서 투과된 광을 수광하여 수광에 대응한 전기적인 변조신호로 광전변환한 후 소정의 전압레벨로 증폭하는 수광회로부(13)와, 이 수광회로부에서 변조, 증폭된 출력을 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파로 복조하는 복조부(14)를 구비하여서 구성된다,

이때 상기한 센서부(10)의 복조부(14)는 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파로 복조하는 수단으로 제3도에 나타낸 바와같이 수광회로부(13)의 출력을 입력받아 필터배열에 각기 다르게 설정된 기준값과 비교하는 제1 및 제2레벨 비교부(15a)(15b)와, 각 레벨비교부의 출력이 공통적으로 시정수회로(R,C)에 설정된 시정수보다 클 경우에만 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파를 출력하는 제1 및 제2단안정 멀티바이브레이터(16a)(16b)로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 상기한 계측부(20)는 제5도에 나타낸 바와같이 센서부(10)에서 출력되는 필터의 길이에 대응하는 진폭 및 펄스폭의 구형파를 일정 레벨로 고정시키는 파형 정형부(21)와, 상기 파형 정형부에서 출력되는 펄스폭의 정,부펄스를 각각 계수하는 제1 및 제2 카운터(22a)(22b)와, 필터치수에 해당하는 설정의 기준 클록을 제공하는 기준 클록부(23)와, 상기 제1 및 제2 카운터에서 출력되는 정,부펄스 계수값과 기준 클록부의 기준 클록을 비교 카운트하여 필터길이에 대한 불량유무의 판별데이타를 출력하는 기준 카운터(24)와, 복합 필터(5)의 이송속도를 검출한 엔코더신호를 증배하고 이송속도에 대응한 주파수 출력으로 상기 기준 카운터의 비교계수 속도를 결정하는 주파수 제배회로부(25)를 구비하여서 구성된다.

또한 상기한 연산제어부(30)에서는 제6도에 나타낸 바와같이 사용자 인터베이스(13)와, 판별 결과 데이터를 표시하는 디스플레이(32)와, 관련 데이터를 표식처리하기 위한 프린터 출력부(33)와, 재조된 불량 복합 필터를 색출 제거하기 위한 자동제어장치(34)와도 연결 구성한다.

이와 같은 구성된 본 발명의 실시예를 첨부 도명 제2도 내지 제6도를 참조하여 설명하면, 먼저 제1도 또는 제2도에서와 같이 제조 완료된 복합필터(5)의 이송 라인상에 설치된 센서부(10)의 투광기(12a)로부터 변조주파수 발생부(11)에서 생성된 수정 주기의 발진주파수를 레이저광원으로 변조하는 레리저구동부(12)의 변조된 출력광이 투광된다.

이때 투광기(12a)와 대향 설치된 수광기(13a) 사이로 제조 완료된 복합필터(5)가 100M/분의 선속도로 통과하도록 구성하고, 복합필터(5)의 교차방향으로 투광되는 변조된 광신호가 연속적으로 복합필터(5)의 각 필터를 통과하도록 구성된 상태에서, 복합필터(5)의 각 필터에서 투과된 광신호는 복합필터에 적용되는 각 필터의 성분에 따라 각기 다르게 나타나게 되는데, 이는 예컨데, 제4도의 (가)와 같이 복합필터(5)의 적용필터가 활성탄 복합필터(A₁: A₂)와 아세테이트 필터(B₁: B₂)를 간헐적으로 삽입 구성한 2중 복합필터(5)일때의 투과량은 활성탄 복합필터(A₁: A₂)보다 아세테이트 필터(B₁: B₂)측이 더 많게 되며, 필터 유니트가 빠진 부위(C)의 통과량은 아세테이트 필터(-B₁: B₂)보다 더 많다.

(A₁＜B₁＜C)

이에 따라 수광회로부(13)의 수광기(13a)에서는 제3도 및 제4도에서와 같이 각 필터(A₁: A₂,B₁: B₂)의 각기 다른 통과량에 비례한 변조파로 광전변환하여 각 필터(A₁: A₂,B₁: B₂)의 통과량에 대응하는 진폭값으로 출력하게 되는데, 그 변조파의 출력 파형도는 제4도의 (나)와 같이 계단식으로 나타나게 된다.

이때 변조파의 펄스폭은 복합필터의 각 필터(A₁: A₂,B₁: B₂)의 치수길이 (L₁∼L₄)와 같고, 이 진폭과 펄스폭의 계단식 변조파 출력은 각기 다른 성분을 갖는 적어도 복수개의 필터를 연속접합하여 된 한조의 복합필터(5)마다 주기적으로 인출된다.

이와같이 수광기(13a)에서 인출되는 각 필터(A₁:A₂,B₁: B₂)의 변조파 출력은 수광회로부(13)의 증폭부를 통해 복조가 가능한 신로로 증폭되어 제4도의 (나)와 같은 파형이 복합필터가 센싱위치를 통과할때마다 주기적으로 출력되며, 이 신호는 다시 제2도 또는 제3도에서와 같이 복조부(14)의 제1 및 제2레벨 비교부(15a)(15b)의 공통 비반전 단자(+)에 인가된다.

이때 제1레벨 비교부(15a)는 이의 반전 입력단자(-)에 인가되는 기준전압(제4도 '나'의 H₁)과 비교하여 기준전압(제4도의 H₁)보다 큰 레벨의 진폭(제4도의 (나)에서는 'H'에 해당됨)이 비반전 입력단자(+)에 입력될 경우에만 제4도의 (다)와 같은 펄스를 출력한다.

이러한 제4도의 (다)와 같은 펄스는 복합필터(5)에 필터 유니트가 빠진 부위(제4도 '가,나'의 C또는 H임)의 검출신호로서, 이는 제1도 또는 제6도에 나타낸 연산제어부(30)에 복합필터의 필터 배열상태를 판별하는 신호로 제공된다.

즉 제4도의 (다)와 같은 펄스가 제4도 (가)의 활성탄 복합필터(A₁: A₂)와 아세테이트 필터(B₁: B₂)의 다음 순으로 출력될때에는 정상적인 복합필터로 처리하지만, 만약 제4도의 (다)와 같은 펄스가 활성탄 복합필터(A₁: A₂)와 아세테이트 필터(B₁: B₂)사이에서 출력되면 연산제어부(30)는 구형파의 진폭배역이 다른 복합필터(5)의 배열불량으로 판별하여 자동제어장치(34)를 통해 정상적인 복합필터와 분리되도록 처리한다.

한편 상기의 동작과 동시에 제2레벨 비교부(15b)는 기준전압(제4도 '나'의 H₁)과 비교하여 기준전압(제4도 '나'의 H₂)보다 큰 레벨의 진폭(제4도의 (나)에서는 'H'에 해당됨)이 비반전 입력단자(+)에 입력될 경우, 이의 반전 입력단자(-)에 인가되는 기준전압(제4도 '나'의 H₁,H₂)과 비교하여 그 크기의 비교 결과에 따라 각각 제4도의 (다),(라)와 같은 펄스형태의 파형을 출력한다.

이와 동시에 제2레벨 비교부(15b)는 이의 반전 입력단자(-)에 인가되는 기준전압(제4도 '나'의 H₂)과 비교하여 기준전압(제4도의 H₂)보다 큰 레벨의 진폭(제4도의 (가)에서는 'B₁,B₂,C'에 해당됨)이 비반전 입력단자(+)에 입력될때마다 제4도의 (라)아 같은 하나의 펄스를 연속 주기적으로 출력한다.

이때 제4도의 (라)와 같은 하나의 펄스가 복조부(14)의 제1단안정 멀티 바이브레이터(16b)에 입력됨과 동시 이 제1단안정 멀티 바이브레이터(16b)의 출력단(Q)에서는 제4도의 (라)와 같은 하나의 펄스를 이에 설정된 시정수(R,C)의 t₂시간 만큼 지연시켜 제4도의 (바)와 같은 구형파 펄스로 복조하여 계측부(20)에 전달한다.

이에 따른 계측부(20)의 파형 정형부(21)에서는 제6도에서와 같이 상기한 제4도의 (바)와 같은 하나의 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파 펄스가 입력되면 파형 정형부(21)는 필터의 길이에 대응한 하나의 구형파 펄스마다 일정 레벨로 클램프시켜 고정된 하나의 정(+)의 펄스를 출력시키게 되며, 이는 각기 다른 성분을 갖는 적어도 두 개 또는 세 개의 필터를 연속접합하여 된 적어도 2개조로 된 복합필터(5)가 센서부(10)의 투,수광기(12a),(13a)를 통과할때마다 2개씩의 정(+) 펄스가 출력되는데, 이 2개씩의 정(+)펄스 사이에는 활성탄 복합필터(A₁: A₂)의 치수길이(L₁,L₃)에 해당하는 펄스폭 만큼 부(-)의 펄스가 게재되어 출력된다.

이에 따라 제1 및 제2카운터(22a),(22b)는 상기한 파형 정형부(21)에서 출력되는 펄스폭의 정,부펄스를 각각 계수하여 하나의 복합필터(5)에 해당하는 각 계수 데이터를 지준 카운터(24)에 보낸다.

이와 동시에 기준 카운터(24)는 주파수 체배회로부(25)에 의해 복합필터(5)의 이송속도 검출의 엔코더신호에 따라 대응하게 증배된 주파수 속도로서 기준 클록부(23)에 설정된 기준 클록수와 비교계수하여 이 기준 클록수와 제1 및 제2카운터(22a),(22b)의 계수값이 일치하지 않고 기준 클록수가 크거나, 또는 작으면 그에 따른 신호와, 상호 일치한 신호를 구분하여 연산제어부(30)에 입력시킨다,

이에 따라 연산제어부(30)는 상기한 계측부(20)의 출력 결과를 사용자 인터페이스(31)를 통해 설정된 기준값과 비교 판별하여 기준 카운터(24)의 결과가 기준 클록수와 제1 및 제2카운터(22a),(22b)의 계수값이 일치하지 않고 기준 클록수가 크거나, 또는 작으면 전술한 바와같이 자동제어장치(34)를 통해 해당 복합필터를 제거하도록 제어한다.

이와 동시에 연산제어부(30)는 데이터 관리용 프로그램이 내장되어 일별, 월별로 그 불량의 복합필터를 불량형태에 따라 그 수치를 디스플레이(32)를 통해 표시함과 동시 프린터(33)를 통해 인자 출력시켜 작업자에게 검사의 상황확인이 가능하도록 제어한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 각기 다른 성분을 갖는 적어도 두 개 또는 세 개의 필터를 연속접합하여 된 복수조의 복합필터가 소정의 선속도로 이동되는 상태에서 복합필터의 배열 및 치수길이 검출을 전기적인 신호로 파형화하고, 이 검출 파형신호에서 진폭 및 펄스폭 순으로 분리한 후 복합필터의 진폭 및 펄스폭을 각각 계수하여 기준 클록수와 비교한 결과치의 판별에 의해 복합필터의 각 필터 배열상태와 각 필터 치수길이를 표식화하도록 한 방법 및 장치를 제공하므로서, 복합필터 검사의 정확도를 기함과 아울러 검사 속도의 향상으로 검사시간을 대폭적으로 단축할 수가 있고, 또한 복합필터의 필터 유니트의 배열상태와 치수길이의 불량을 필터조립 공정중에 검사가 가능한 것이어서 검사효율을 향상시킬 수가 있는 효과를 제공한다.

Claims

복합필터(5)의 각 필터의 배열 및 치수를 검출하여 변,복조과정을 통해 진폭 및 펄스폭의 구형파를 출력하는 센서부(10)와 ; 이 센서부에서 출력되는 구형파 신호를 파형 정형하여 외부 연동부에 의해 발생되는 클럭으로 필터 치수에 대한 구형파의 펄스폭 계수와 이의 진폭 레벨 상태를 판별계수하는 계측부(20)와 ; 이 계측부에서 계수된 값과 기준 계수값을 비교하여 복합필터(5)의 불량유무를 판별하고 판별된 결과에 따라 디스플레이 및 불량의 복합필터를 제거하는 자동제어장치에 제어신호를 출력하고 관련 데이터를 기록 및 프린터로 출력제어하는 연산제어부(30)를 구비하여서 구성됨을 특징으로 하는 복합필터 검사장치.
제1항에 있어서, 센서부(10)는 소정주기의 발진주파수를 생성하는 변조주파수 발생부(11)와, 이 변조주파수 발생부(11)에서 출력되는 변조주파수에 의해 소정의 레이저광원을 생성하여 이동되는 복합필터(5)의 교차방향으로 투광하는 레이저 구동부(12)와, 상기 복합필터(5)에서 투과된 광을 수광하여 수광에 대응한 전기적인 변조신호로 광전변환한 후 소정의 전압레벨로 증폭하는 수광회로부(13)와, 이 수광회로부에서 변조,증폭된 출력을 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파로 복조하는 복조부(14)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 복합필터 검사장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 센서부(10)의 복조부(14)는 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파로 복조하는 수단으로 수광회로부(13)의 출력을 입력받아 필터배열에 각기 다르게 설정된 기준값과 비교하는 제1 및 제2레벨 비교부(15a)(15b)와, 갈 레벨 비교부의 출력이 공통적으로 시정수회로(R,C)에 설정된 시정수보다 클 경우에만 필터의 길이에 대응하는 펄스폭의 구형파를 출력하는 제1 및 제2단안정 멀티 바이브레이터(16a)(16b)로 구성됨을 특징으로 하는 복합필터 검사장치.
제1항에 있어서, 계측부(20)는 센서부(10)에서 출력되는 필터의 길이에 대응하는 진폭 및 펄스폭의 구형파를 일정 레벨로 고정시키는 파형 정형부(21)와, 상기 파형 정형부에서 출력되는 펄스폭의 정,부펄스를 각각 계수하는 제1 및 제2카운터(22a)(22b)와 필터치수에 해당하는 설정의 기준 클록을 제공하는 기준 클록부(23)와, 상기 제1 및 제2카운터에서 출력되는 정,부펄스 계수값과 기준 클록부의 기준 클록을 비교 카운트하여 필터길이에 대한 불량유무의 판별데이타를 출력하는 기준 카운터(24)와, 복합필터의 이송속도를 검출한 엔코더신호를 증배하고 이송속도에 대응한 주파수 출력으로 상기 기준 카운터의 비교계수 속도를 결정하는 주파수 체배회로부(25)를 구비하여서 이루어짐을 특징으로 하는 복합필터 검사장치.
각기 다른 성분을 갖는 적어도 두 개 또는 세 개의 필터를 연속접합하여 된 복수조의 복합필터가 소정의 선속도로 이동되고 이동되는 복합필터의 교차방향으로 광을 주사하여 복합필터의 투과광량에 비례한 변조파로 광전변환하여 필터의 배열 및 치수길이를 검출하고, 이 검출 변조파를 레벨 비교 및 복조기를 통해 진폭및 펄스폭 순으로 분리하고 분리된 복합필터의 진폭 및 펄스폭을 각각 계수하여 기준 클록수와 비교한 결치의 판별에 의해 복합필터의 각 필터 배열상태와 각 필터 치수길이를 표식화하도록 하여서 이루어짐을 특징으로 하는 복합필터 검사방법.