KR100328795B1 - 봉상검체 검사장치 - Google Patents

Abstract

담배검사장치는 장치의 높이방향 치수를 저감하기 위해서, 통기특성측정부(400)의 통풍용기(401)가 수평배치되어 있다. 담배공급부(100)로부터 가로방향 상태로 공급된 담배의 중량을 측정하는 중량측정부(200)로부터 배출된 담배(C)는 원주측정부(300), 통기특성측정부(400) 및 길이·경도 측정부(500)의 순서로 가로방향 상태대로 수평으로 반송되어, 이들 측정부에서 담배의 원주, 통기특성, 길이 및 경도가 차례로 측정된다.

Description

봉상검체 검사장치{Bar-like specimen inspection device}

담배의 품질은 그 중량, 원주, 길이, 살담배부의 경도, 또한 살담배부 및 필터부에서의 통기특성 등의 각종 항목을 검사함으로써 평가된다.

이 종류의 담배검사장치는 개략적으로는 도 1에 도시한 바와 같이, 담배를 공급하는 스토커(stocker)(1)와, 담배의 무게를 측정하는 중량측정부(2)와, 담배의 원주를 광학적으로 측정하는 원주측정부(3)와, 통풍(ventilation)용기를 갖춰 담배의 통기특성을 측정하는 통기특성 측정부(4)와, 상기 담배의 길이와 그 경도를 측정하는 길이·경도 측정부(5)와, 검사종료 후의 담배를 배출하는 배출상자(6)를 구비한다. 도 1에 있어서, 원주측정부(3)에 관해서는 그 정면 및 측면의 쌍방이 도시되어 있다.

그리고 스토커(1)에 수납된 담배는 가로로 놓인 상태로 공급기구(11)에 의해 1개씩 중량측정부(2)로 공급되어, 중량측정이 종료된 담배는 반송기구(12)에 의해 가로방향으로 내보내어 굴려져서 상기 원주측정부(3)의 로울러(3a)상에 반송된다. 그리고 로울러(3a)상에서 회전하면서 원주가 측정된 담배는 푸셔(pusher)(13)에 의해서 상기 로울러(3a)의 축방향을 따라 내보내지고, 회전홀더(14)에 의해 유지된다. 그리고, 회전홀더(14)의 회전에 의해 세로방향으로 방향변환되어 통기특성 측정부(4)의 통풍용기(4a)내로 떨어뜨려져 투입된다. 그리고 담배는 통풍용기(4a)의 소정의 위치에서 유지되어 통기특성이 측정된 후, 상기 통풍용기(4a)의 아래쪽으로 낙하된다.

이 통풍용기(4a)의 아래쪽 위치에는 담배를 받아내는 회전홀더(15)가 마련되어 있고, 예컨대 담배는 회전홀더(15)에 수직으로 유지된 상태에서 그 길이의 측정이 행하여진다. 그 후, 회전홀더(15)의 회전에 의해 담배가 수평으로 방향변환되어, 푸셔(16)에 의해 측정스테이지(5a)상으로 반송되어, 그 경도의 측정이 행하여진다. 이와 같이 하여 경도의 측정이 행하여진 담배는 상기 측정스테이지(5a)에서 측방으로 배출되어 배출상자(6)로 떨어뜨려져 투입된다.

이와 같이 구성된 담배검사장치에 있어서는, 측정부(2), (3), (4), (5)의 구성(수단)에 따라서 담배의 방향을 변화시킬 필요가 있다. 특히 원주측정부(3)에 있어서는, 한쌍의 로울러(3a)상에서 담배를 회전시키면서 그 원주를 측정하기 때문에 이 담배를 통풍용기(4a)로 유도할 경우, 회전홀더(14)를 사용하여 담배의 방향을 세로방향으로 회전시킬 필요가 있다. 또한 통풍용기(4a)에서 배출된 담배를 측정스테이지(5a)상으로 유도할 경우도, 회전홀더(15)를 사용하여 담배의 방향을 수평으로 변환할 필요가 있다.

이와 같이 담배의 방향을 변환하는 2개의 회전홀더(14), (15)를 조합하여 넣는 것은 장치구성의 복잡화를 초래하는 요인으로 되어 있다. 또한 통풍용기(4a)에대하여 그 위쪽으로부터 담배를 유도하거나, 또한 통풍용기(4a)의 아래쪽에서 담배를 집어낼 필요가 있으므로, 담배검사장치는 측정부(2), (3), (4), (5)를 설치하는데에 있어서 장치 높이방향으로 충분한 여유를 가지는 공간이 필요하게 된다. 이 결과, 장치의 높이가 높아지므로, 그 상부에 마련되는 스토커의 취급이 곤란하게 되는 등의 문제가 생길 염려가 있다.

담배의 길이측정에 관해서 말하자면, 예컨대 특개평 제 1-148902호 공보에 나타난 바와 같이, 도 1의 담배검사장치에서는 담배를 수직으로 하여 낙하시키면서 반송하는 이송로(통로)의 도중에 담배의 일단에 접촉하는 스토퍼를 마련하여, 이 스토퍼에 의해서 위치가 결정된 담배의 타단의 위치를 광센서를 사용하여 광학적으로 검출하여 담배의 길이를 측정하고 있다.

그렇지만, 담배의 길이나 지름(굵기)은 브랜드(brand)에 따라서 다르기 때문에, 검사대상으로 하는 담배의 브랜드에 따라서, 예컨대 상기 스토퍼의 위치나 광센서의 위치를 조정하는 것이 필요하다. 더구나 담배의 굵기에 따라서 반송로(예컨대 홀더)의 내경을 변화하는 등 하여, 길이의 측정에 도움이 되는 담배의 수직자세를 규제하는 것이 필요하다. 그러나 실제로는, 담배에 있어서의 굵기의 차이를 고려하여 상기 반송로의 내경을 설정하는 것이 필요하고, 가령 담배의 굵기에 맞는 내경을 가진 반송로(홀더)로 교환하였다고 하더라도, 반드시 담배의 수직자세를 정확하게 유지할 수 있는 것은 아니다.

또한 전술한 바와 같이 수직으로 낙하시켜 반송되는 담배의 일단에 스토퍼를 접촉시켜 상기 담배를 위치결정할 경우, 그 낙하관성력에 의해 담배내의 살담배가압축되어, 소위 팩킹(packing)현상이 생긴다. 따라서 담배의 길이 자체가 변화하여 그 정확한 길이를 측정할 수 없게 되는 등의 문제가 생긴다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 전체구성의 간소화를 도모할 수 있고, 더구나 그 높이방향치수를 낮게 할 수 있는 실용성이 높은 봉상검체 검사장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 봉상검체의 굵기에 관계 없이 봉상검체의 길이를 간편하고 또한 정확하게 측정할 수 있는 봉상검체 검사장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 봉상검체 검사장치는 검체를 가로방향 상태에서 1개씩 공급하는 검체공급부와, 이 검체공급부로부터 공급된 검체를 수평으로 유지하는 제1 측정스테이지를 갖고, 상기 제1 측정스테이지상에서 검체의 제1 검사항목에 관해서 측정을 하는 제1 측정부와, 기밀실의 형성이 가능한 가로배치의 통풍용기로 이루어지는 제2 측정스테이지를 갖고, 상기 통풍용기내에 검체를 수평으로 유지한 상태에서 검체의 제2 검사항목인 통기특성을 측정하는 제2 측정부와, 검체를 수평으로 유지하는 제3 측정스테이지를 갖고, 상기 제3 측정스테이지상에서 검체의 제3 검사항목에 관해서 측정을 하는 제3 측정부와, 상기 제1 측정부로부터 상기 제2 측정부로 검체를 수평으로 반송하는 제1 반송부와, 상기 제2 측정부로부터 상기 제3 측정부로 검체를 수평으로 반송하는 제2 반송부를 구비한다.

본 발명에 따른 검사장치에 의하면, 수평배치된 측정스테이지를 갖는 제1, 제2 및 제3 측정부에 있어서 검체를 수평으로 유지한 상태로 검체의 제1, 제2 및 제3 검사항목에 관해서 검사를 실행할 수 있고, 따라서 회전홀더 등의 방향변환기구가 불필요하게 되거나 또는 회전홀더의 설치수를 저감하여 검체검사장치의 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 검체를 세운 상태로 검사장치의 세로방향으로 반송하는 것이 불필요하게 되어, 장치의 높이방향치수를 낮게 억제할 수 있으며, 따라서 검체공급부의 설치높이 위치를 낮게 하여 검체공급부로의 검체의 보충 등의 작업을 용이하게 할 수가 있다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 제1 측정부는 상기 검체공급부로부터 공급된 검체를 수평으로 유지하는 칭량대를 갖고, 상기 칭량대의 위에서 검체의 중량을 측정하는 중량측정부와, 검체를 수평으로 유지하는 원주측정스테이지를 갖고, 상기 원주측정스테이지상에서 검체의 원주를 측정하는 원주측정부와, 상기 중량측정부의 상기 칭량대로부터 검체를 가로방향으로 내어보내 상기 원주측정부의 상기 원주측정스테이지상으로 반송하는 부반송기구를 포함한다. 또한, 제3 측정부는 수평으로 배치된 길이·경도 측정스테이지상에서 검체의 길이 및 경도를 측정하는 길이·경도 측정부를 포함한다. 상기 제l 반송부는 상기 원주측정스테이지로부터 상기 제2 측정부로 검체를 반송한다.

상기의 바람직한 태양에 의하면, 제1, 제2 및 제3 측정부를 수평배치하여 장치의 구성을 간단하게 하고, 또한 높이방향치수를 저감시킨 검체검사장치에 의해서도 검체의 중량, 원주, 통기특성, 길이 및 경도를 포함하는 각종 검사항목에 관해서 검사를 할 수 있고, 검체의 품질을 적절하게 평가할 수 있다.

바람직하게는, 상기 길이·경도 측정부는 상기 길이·경도 측정스테이지상에서 상기 검체의 일단의 위치를 규제하는 규제부재와, 이 규제부재에 의해 일단의위치가 규제된 상태로 상기 길이·경도 측정스테이지상에 놓인 검체의 타단의 위치를 광학적으로 검출하여 상기 검체의 길이를 측정하는 센서를 구비한다.

이 바람직한 태양에 의하면, 검체의 지름의 대소에 관계 없이, 검체의 측정자세를 일정하게, 즉 수평으로 유지한 상태로 검체의 길이를 측정할 수 있고, 길이측정을 간단하게 하여 안정하고 또한 고정밀도로 행할 수 있다. 또한 검체의 표준길이에 따라서 규제부재에 의한 검체의 규제위치를 변화시키는 것에 의해, 길이측정에 제공되는 검체의 말단을 광센서의 센싱영역내로 위치결정할 수 있고, 따라서 센싱영역이 좁은 싼 값의 광센서를 유효하게 사용하여 고정밀도로 길이측정을 행할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 길이·경도 측정스테이지는 서로 평행하게 수평배치된 한쌍의 회전로울러로 이루어진다. 이 바람직한 태양에 의하면, 회전로울러상에 검체로서 담배를 배치한 상태에서 회전로울러를 회전구동하여 담배를 담배원주방향으로 회전시켜, 이것에 의해 담배의 랩부분의 방향을 조정하여 경도 시험에 제공할 수가 있다. 이 결과, 항상 일정한 담배부분(랩부분 또는 랩부분 이외의 담배부분)을 경도 시험에 제공할 수 있어, 경도 시험에 제공되는 담배부분의 변동에 의한 경도 시험오차를 저감하여, 담배의 경도 시험을 안정하게 행할 수 있다.

본 발명은 봉상검체 검사장치에 관한 것으로서, 특히 담배의 품질을 평가하기에 적당하고, 간편한 구성의 담배검사장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 담배검사장치를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 관한 담배검사장치의 개략구성도,

도 3은 도 2에 나타낸 담배검사장치에 있어서 담배의 반송형태(움직임)를 모식적으로 나타낸 도면,

도 4는 담배공급장치를 나타낸 일부단면정면도,

도 5는 중량측정부 및 원주측정부를 나타낸 개략도,

도 6은 통기특성측정부를 통풍용기내에 검체가 유지된 상태에서 나타낸 긴쪽방향 단면도,

도 7은 도 6에 나타낸 검체유지장치의 확대단면도,

도 8은 통기특성측정부의 제어계를 나타낸 개략도,

도 9는 통풍용기내의 검체를 길이·경도 측정부의 회전로울러로 향하여 배출시키기 위한 에어노즐을 나타낸 개략측면도,

도 10은 길이·경도 측정부의 개략측면도,

도 11은 도 10에 나타낸 길이·경도 측정부의 개략사시도,

도 12는 길이·경도 측정부의 제어계를 나타낸 개략도,

도 13은 브랜드에 따라서 담배의 다른 길이를 예시한 도면,

도 14는 길이측정시에 있어서 길이·경도 측정부의 로울러상의 담배의 놓인 위치를 나타낸 개략평면도,

도 15는 길이측정시에 있어서의 담배의 다른 놓인 위치를 나타낸 개략평면도,

도 16은 경도 측정시에 있어서의 로울러상의 담배의 놓인 위치를 나타낸 개략평면도, 및

도 17은 경도 측정시에 있어서의 담배의 다른 놓인 위치를 나타낸 개략평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 담배검사장치에 관해서 설명한다.

전체구성

본 발명의 일실시예에 따른 담배검사장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 검체로서의 담배(C)를 공급하는 담배공급부(100)와, 담배의 무게를 측정하는 중량측정부(200)와, 담배의 지름이나 원주를 측정하는 원주측정부(300)와, 통풍용기(401)를 갖춰 담배의 통기특성이나 통기저항을 측정하는 통기특성측정부(400)와, 담배의 길이 및 경도를 측정하는 길이·경도 측정부(500)를 구비하고 있다. 도 2에 있어서, 원주측정부(300)는 담배공급부(100) 및 중량측정부(200)와 함께 그 정면이 도시되고, 또한 통기특성측정부(400) 및 길이·경도 측정부(500)와 함께 그 측면이 도시되어 있다.

이들 장치부(100), (200), (300), (400) 및 (500)은 마이크로프로세서 등을 탑재한 제어부(700)(도 5)의 제어하에서 동작한다. 제어부(700)는 각종 제어신호를 출력하는 출력포트와, 검출신호 및 검출데이터를 입력하는 입력포트를 갖추고 있다. 도 2중 참조부호(800)은 검사종료후의 담배를 수용하는 배출상자를 나타낸다.

이 담배검사장치가 특징으로 하는 것은, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 통기특성측정부(400)의 통풍용기(401)를 수평으로 배치하여, 상기 원주측정부(300)의 원주측정스테이지를 이루는 한쌍의 로울러(311)로부터 그 축방향으로 배출되는 담배를 상기 통풍용기(401)내로 그대로 인도하도록 마련하고, 더욱이 이 통풍용기(401)로부터 그 축방향으로 배출되는 담배를 상기 길이·경도 측정부(5)의 측정스테이지(522)상으로 그대로 인도하도록 한 점에 있다. 따라서, 이 담배검사장치에 있어서는, 도 l의 회전홀더(14), (15) 등의 담배의 방향을 변환하는 기구는 조합하지 않고, 도 3에 그 개념을 도시한 바와 같이 담배를 수평상태로 굴리거나 혹은 그 축방향으로 반송하여, 상기 각 측정부(200), (300), (400), (500)에서의 측정을 각각 실행하도록 구성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 스토커(113)로부터 중량측정부(200)로 담배를 1개씩 수평으로 하여 차례로 공급하는 공급기구(100)는 예컨대, 그 주면(周面)에 마련한 홈(130a)에 담배를 수용하면서 회전하는 공급드럼(130)을 갖춰, 그 주면을 따라 마련된 가이드(131)와 협동하여 중량측정부(200)의 전자천칭(222)의 담배수대(칭량대)(222a)상으로 담배를 내보내도록 구성된다. 또한 상기 담배수대(222a)상으로부터 담배를 가로방향으로 내보내는 부반송기구는 상기 담배수대(222a)에 마련된 슬릿(도시하지 않음)을 통하여 상기 담배수대(222a)상의 담배를 들어 올려, 담배수대의 측방향으로 변위시키는 회전레버(223)를 구비한다. 그리고 상기 회전레버(223)에 의해 가로방향으로 내보내어진 담배는 경사진 상부면을 갖는 가이드체(224)상을 굴러 가면서, 원주측정부(300)의 평행으로 배치된 2개의 로울러(311)상으로 떨어뜨려져 투입되는 것으로 되어 있다.

그런데 상기 원주측정부(300)는 상기 2개의 로울러(311)상에 놓인 담배를 상기 로울러(311)상에서 굴리면서 담배의 원주(지름)를 측정하는 것으로,로울러(311)의 상하에 배치된 투광기(312)와 수광기(313)로 이루어지는 광학센서를 갖추고 있다. 이 광학센서는 상기 투광기(312)와 수광기(313)와의 사이에서 상기 담배의 축으로 직교하는 슬릿광을 수광하여, 상기 슬릿광의 담배에 의해 차단되는 폭을 측정하므로써, 상기 담배의 원주(지름)를 광학적으로 측정하는 것으로 되어 있다.

이와 같은 원주측정부(300)에 있어서, 그 원주가 측정된 담배는 예컨대 로울러(311)의 일단에 근접하여 마련된 에어노즐(제1의 반송기구)(601)로부터 내뿜어지는 압착공기에 의해 눌러져서, 상기 로울러(311)상을 미끄러지면서 그 축방향으로 내보내진다. 로울러(311)의 타단의 가까이에는 상기 통기특성측정부(400)에 있어서의 통풍용기(401)의 개공 말단이 위치되어 있고, 상기 로울러(311)상으로부터 축방향으로 내보내어진 담배는 그대로 통풍용기(401)의 내부로 인도된다.

통풍용기(401)는 예컨대 그 스토퍼에 의해 담배의 유지위치를 규제한 상태로, 담배의 양단부 및 살담배의 감긴 부분과 필터부와의 경계부 각각을, 링에 의해 유지된 탄성체로 이루어지는 검체유지부재를 사용하여 기밀하게 유지한다. 이 상태로 담배의 통기특성의 측정이 행하여진다. 그 후, 통기특성의 측정이 완료되면 상기 담배의 유지를 해제하여 상기 통풍용기(401)의 개공 말단으로부터 압착공기를 불어넣으므로써, 상기 통풍용기(401)의 타단측으로부터 담배를 그 축방향으로 배출한다. 그리고 통풍용기(401)의 타단측에 위치되어 있는 길이·경도 측정부(500)의 측정스테이지(522)상으로 상기 담배를 인도하여, 상기 측정스테이지(522)상의 소정의 위치에 담배를 위치시킨다.

이 상태로 길이·경도 측정부(500)를 작동시켜, 예컨대 그 일단위치가 규제되어 위치결정된 담배의 타단측의 위치를 광학센서를 사용하여 측정하는 것에 의해 그 길이가 측정된다. 그 후, 측정스테이지(522)상의 담배에 그 위쪽으로부터 소정의 하중을 가하여, 이것에 의해서 변형되는 담배의 두께량을 측정하는 등하여 그 경도가 측정된다.

한편, 이와 같이 측정스테이지(522)상에서 길이와 경도가 측정된 담배는, 예컨대 푸셔에 의해 측정스테이지(522)의 측부로 밀어내는 등의 방법으로 배출상자(800)로 향하여 배출된다.

전술한 바와 같이 구성된 담배시험장치에 의하면, 담배의 방향을 방향변환 하면서 반송할 필요가 없기 때문에, 그 구성을 대폭적으로 간소화할 수가 있다. 특히 도 1의 회전홀더(14), (15)와 그 구동기구가 불필요하기 때문에, 장치구성을 간단하게 하여, 장치가격의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.

또 담배를 세워 세로방향으로 반송할 필요가 없기 때문에, 장치의 높이를 낮게 할 수가 있다. 덧붙여서 말하면 통풍용기(401)를 세로방향으로 마련한 경우, 상기 통풍용기(401)로 담배를 인도하기 위한, 적어도 담배 1개피씩의 길이의 공간을 상기 통풍용기(401)의 위쪽으로 확보할 필요가 있고, 또한 동일하게 통풍용기(401)로부터 담배를 배출하기 위한, 적어도 담배 1개피씩의 길이의 공간을 상기 통풍용기(401)의 아래쪽으로 확보할 필요가 있다. 따라서 이와 같은 공간을 필요로 하지 않을 때, 장치의 높이를 낮게 억제하는 것이 가능해진다. 이 결과, 상기 공급기구(100)에 담배를 공급하기 위한 스토커(113)의 설치위치를 낮게 하는 것이가능해져서, 그 취급이 용이하게 되는 등의 효과가 얻어진다.

한편, 담배를 수평으로 하여 가로방향 및 축방향으로만 반송하도록 한 것에 의해 장치의 설치면적이 증가하게 되지만, 예컨대 담배공급기구(100)의 구동부가 마련된 부위의 하부공간 등을 이용하여 통풍용기(401)를 배치하는 등의 작업에 의해, 실질적으로는 그다지 설치면적의 증대를 초래하지 않고, 검사장치를 구축하는 것이 가능해진다.

담배공급장치

도 4를 참조하면, 공급스테이지(111)에는 그 양측에 위치결정 가이드(도시 생략)가 고정되어 있고, 이 위치결정 가이드에 의해 공급상자(113)가 도 4중의 좌우로 이동가능하게 지지되어 있다. 공급스테이지에는 위치결정 가이드와 같은 방향으로 볼 스플라인(ball-splined)축(114) 및 래크(rack)(115)가 가설되어 있고, 볼 스플라인축(114)에는 제1 아암(arm)(116)과 제2 아암(117)이 연결되어 있다. 제1 아암(116)은 주로 공급상자(113)의 위치를 규제하는 것으로, 공급상자(113)의 일단과 접촉하여 래크(115)상에 설치된 모터(motor)(118)의 구동에 대하여 저널(journal)(119)를 통해 연동하고, 특히 공급상자(113)가 복귀하는 경우, 공급상자(113)를 도 4중의 왼쪽방향으로 이동시키는 기능을 갖고 있다. 제2 아암(117)은 모터(118)에 직결하여, 공급상자(113)의 타단과 맞물려 오른쪽 방향으로 이동을 한다.

참조부호(120)은 제1 아암용 실린더에 있어서, 공급상자(113)가 소정 위치에 도달한 시점에서 동작하여, 실린더(120)에 직결한 제1 아암(116)을 공급상자(113)에 압착시켜 공급상자를 이 압착위치에 유지한다.

공급상자(113)의 하부 양 사이드에는 도시하지 않은 셔터가이드가 설치되어 있고, 이 셔터가이드에는 공급상자(113)의 바닥부와 대향하도록 판모양의 셔터(122)가 공급상자의 이동방향과 동일방향으로 이동가능하게 지지되어 있다. 셔터(122)는 공급상자(113)내에 수납된 트레이(126)의 바닥판으로 되어, 트레이내로부터 시료(담배)의 탈락을 방지하는 것이다. 셔터(122)는 판모양을 나타내고, 선단에 시료 한개만을 통과시키는 공급구(122a)를 갖고, 후단에 T자 모양의 맞물림부(도시 생략)를 갖고 있다.

공급스테이지(111)에는 셔터(122)의 위치를 규제하는 셔터스토퍼(123)가 설치되어 있다. 셔터(122)의 위치규제에 있어서, 셔터(122)는 셔터용 실린더(132)에 의하여 푸셔를 통해 억압되어 셔터의 선단이 셔터스토퍼(123)의 단부에 접촉한다.

이하, 공급장치(100)의 동작을 설명한다.

1포가 20개의 시료를 배열수용한 트레이(126)를 복수개 포개어, 소정 환경의 실내에서 습도조절 후, 트레이(126)를 공급상자(113)에 세트한다. 이 때, 우선 셔터(122)를 셔터가이드에 삽입한 다음에 공급상자(113)를 세운 상태에서 시료가 들어간 트레이를 아래로부터 차례로 포개어 쌓는다. 최종의 트레이 쌓기를 끝내고 나서 스페이서(128)를 삽입하여 트레이를 공급상자(113)내에 고정한다. 이어서, 트레이의 개구부가 아래방향으로 되도록 공급상자를 세운다.

그리고, 공급상자(113)를 공급상자 위치 결정용 가이드의 사이에 세트한다. 이어서, 셔터용 실린더(132)를 기동하여, 셔터(122)를 셔터용 푸셔를 통해 셔터스토퍼(123)에 압착하여, 셔터측 공급구(122a)를 위치 결정한다.

이렇게 하여 공급상자(113)의 세트가 완료하면, 모터(118)를 기동한다. 공급상자(113)는 래크 부착 모터(118)에 직접 연결한 제2 아암(117)으로 눌려지면서, 고정된 셔터(122)상을 슬라이드하여, 공급드럼(130)측으로 이동한다. 첫번째의 트레이의 개구부와 셔터측 공급구(122a)가 일치하면, 이것을 광전센서(도시 생략)가 감지하여, 모터(118)가 정지한다. 이 때, 제1 아암용 실린더(120)가 동작하여, 제1 아암(116)이 공급상자(113)를 눌러 유지한다. 그리고, 시료(C)가 셔터측 공급구(122a)를 통해 자중으로 공급드럼(130)을 향하여 하나씩 배출된다.

도시하지 않은 광전센서에 의해 카운트되는 시료배출수가 하나의 트레이내의 시료수에 이르면, 모터(118)가 다시 가동되어, 다음 트레이가 셔터측 공급구(122a)의 바로 위에 도달할 때까지 공급상자(113)가 셔터(122)상을 슬라이드한다. 이 공급상자의 이동거리는 예컨대, 공급장치 본체에 고정된 광전센서와 공급상자의 저면 또는 측면에 설치한 펄스모양 반사부로 이루어지는 감지기에 의해 감지할 수 있다.

상기의 트레이 위치 결정 및 시료배출의 동작이 반복되고, 최후의 트레이의 최후의 시료의 배출이 종료하면, 모터(118)가 가동하여 공급상자(113)가 도 4중 오른쪽 방향으로 약간 이동하여, 공급상자 복귀용의 리밋 스위치(limit switch)가 작동한다. 이 리밋 스위치의 작동에 따라서 모터(118)가 역전하여, 공급상자(113)는 제1 아암(116)에 눌려지면서 왼쪽방향으로 이동한다. 그리고, 공급상자(113)가 초기위치까지 되돌아가 초기위치감지 리밋 스위치가 작동하면, 모터(118)가 정지하여 공급상자(113)가 초기위치에 정지한다. 그리고, 셔터용 실린더 및 제1 아암용 실린더(120)의 동작이 해제되어, 공급상자(113)를 공급스테이지(111)로부터 떼어내는 것이 가능하게 된다.

중량측정부

도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 중량측정부(200)는 칭량대(222a)를 갖는 전자천칭(222)을 구비하고, 컨트롤러(134)를 통해 제어부(700)에 의해 구동되는 공급드럼모터(133)에 의해 공급드럼(130)이 일정각도 회동하는 각도로 공급드럼(130)의 홈(130a)으로부터 칭량대(222a)로 공급되는 검체(C)의 중량을 측정하도록 되어 있다. 또한, 중량측정부(200)는 배출클릭모터(228)에 의해 일회전되는 배출클릭(223)을 구비하고, 중량측정이 종료된 검체를 배출클릭(223)으로 칭량대(222a)로부터 들어 올려 슈트(shoot)(224)로 배출하도록 되어 있다. 배출된 검체는 슈트(224)상을 굴러서 원주측정부(300)로 공급된다.

원주측정부

도 2 및 도 5를 참조하면, 원주측정부(300)는 수평으로 배치된 한쌍의 검체회전로울러(311)를 구비하고 있다. 회전로울러(311)의 각각은 2개의 짧은 원주의 블록(block)을 축방향으로 간격을 두고 회전축으로 설치한 것이다. 한쌍의 회전로울러(311)의 각각의 회전축은 타이밍벨트를 통해 회전로울러모터(314)에 연결되어 있다. 한쌍의 회전로울러(311)는 모터(314)에 의해 구동되어 서로 동일방향으로 회전하여, 회전로울러(311)의 긴쪽방향 축선과 평행을 만들어 회전로울러(311)상에 놓인 검체를 회전시키면서, 검체의 지름을 측정하도록 되어 있다.

원주측정부(300)는 회전로울러(311)의 긴쪽방향 축선과 직교하고 또한 서로대향하여 배치된 투광부(312)와 수광부(313)를 구비한다. 투광부(312)는 검체의 지름보다도 폭이 넓고 일정광량의 레이저광속을 투사하며, 또한 수광부(313)는 투광부(312)로부터의 레이저광속을 수광하여, 수광량에 따른 전압을 출력하도록 되어 있다.

한쌍의 회전로울러(311)에 검체가 놓여 있지 않을 때에는, 투광부(312)로부터의 레이저광속은 양 회전로울러(311)의 원주블록 사이의 간격을 통하여 수광부(313)를 향하여 투사된다. 이 경우, 레이저광속이 검체에 의해 차폐되지 않기 때문에, 수광부(313)는 이 레이저광속 비차폐상태에 대응하는 소정의 출력전압을 발생한다. 한편, 로울러상에 검체가 놓여 있는 때에는, 레이저광속의 일부가 검체에 의해서 차폐되어, 수광부(313)의 출력전압이 저하한다. 이 출력전압의 저하분은 레이저광속의 차폐폭, 더 나아가서는 검체의 지름을 나타낸다.

원주측정부(300)는 한쌍의 회전로울러(311)로부터 검체를 배출하는 에어노즐(601)을 구비하고 있다. 에어노즐(601)은 전자개폐밸브(601a)가 배치된 관로를 통해 압착공기원(710)에 접속되어, 전자밸브(601a)의 전환위치에 따라서 온오프(on-off)한다. 에어노즐(601)이 온(on)하면, 에어노즐(601)로부터 분사되는 압축공기에 의해 회전로울러(311)상의 검체가 통풍용기(401)내로 삽입된다.

원주측정부의 제어계

칭량대(222a)상에 검체가 존재하는 것이 검출센서(225)에 의해 검출되면 제어부(700)의 제어하에서 컨트롤러(229)에 의해 배출클릭모터(228)가 구동되어, 이것에 의해 배출클릭(223)이 회동되어 검체가 회전로울러(311)상으로 이송된다.

그리고, 수광부(313)의 출력에 근거하여 검체(C)가 검출되면, 제어부(700)로부터 컨트롤러(319)에 온(on)제어신호가 출력되어, 회전로울러모터(314)가 구동되어, 이것에 의해 회전로울러(311)상에서 검체(C)가 회전한다.

다음에, 수광부(313)의 출력전압이 판독되고, 판독 데이터가 메모리에 저장됨과 동시에, 데이터판독 회수를 나타내는 인덱스(index)가 증가된다. 데이터판독 회수가 설정치에 도달할 때까지, 수광부(313)의 출력전압이 소정의 샘플링주기로 판독되고, 판독데이터가 메모리에 차례로 저장된다. 그리고, 수광부(313)의 출력전압데이터가 설정회수만큼 메모리에 저장되면, 컨트롤러(319)에 오프(off)제어신호가 출력되어, 모터(314)가 정지한다.

다음에, 에어노즐(601)이 소정시간에 걸쳐 온(on)되어, 회전로울러(311)상의 검체가 통풍용기(401)에 수용된다. 그리고, 복수의 수광부 출력전압 데이터가 메모리로부터 차례로 판독되고, 판독된 수광부 출력전압 데이터에 근거하여, 검체의 진원성 평가를 위해 검체의 지름이 산출된다. 이 지름산출을 복수의 출력전압데이터에 따라서 차례로 실시하여, 예컨대 산출지름의 최대값과 최소값으로부터 검체의 진원성이 평가된다. 더욱이, 예컨대 산출지름의 평균값으로부터 검체의 지름이 구해져서, 이 검체 지름으로부터 검체의 원주가 산출된다.

이상과 같이 하여, 검체의 원주가 비접촉 방식으로, 또한 담배의 통기저항이나 경도 등의 영향을 받지 않고 정확하게 구해진다.

통기특성측정부

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 통기특성측정부(400)는 통풍용기(401)에장착한 검체유지장치(470)에 의하여 검체(C)를 유지하도록 되어 있다. 검체유지장치(470)는 검체지지부재(472)와 이것을 유지하는 링(471)으로 이루어진다.

검체지지부재(472)는 유연한 실리콘으로 성형된 얇은 원통모양 부재로서, 통상부(472a)와, 그 중앙으로부터 반경방향 안쪽으로 돌출하는 격벽(472c)을 가지며, 격벽(472c)의 중심부에는 검체지지공(472b)이 형성되어 있다. 통상부(472a)의 길이는 예컨대 12mm이고, 유지링(471)의 두께와 거의 동일하다. 격벽(472c)은 그 두께가 주변부에서 1.5mm로 두껍고 또한 중앙부에서 0.25mm로 얇은 테이퍼모양의 단면형상으로 형성되어 있다. 검체지지공(472b)의 지름은 검체(C)의 지름보다 다소 작은 값, 예를 들면 5mm로 설정되어 있다.

유지링(471)은 외주면(471c)에 나사가 형성되어, 내주부에 흡착실(471a)을 갖고, 흡착실(471a)의 상하에 있어서 링내주면에 2개의 고리모양 홈(471d)을 갖고 있다. 링(471)은 통풍용기(401)의 내벽에 나사로 장착된 경우에, 흡착실(471a)이 링(471)의 흡인구멍(471b) 및 통풍용기(401)의 흡인로(403)를 통해 통풍용기의 외부로 연통하도록 되어 있다. 그리고, 고리모양 홈(471d)내에 ○ 링(475)을 끼워넣으므로써, 검체지지부재(472)는 유지링(471)의 내벽에 밀착유지된다.

검체지지장치(470)에서는 검체지지부재(472)의 통상부(472a)를 흡착실(471a)로부터 압력을 가하여 흡인하면, 격벽(472c)에 대응하는 통상부(472a)의 중앙이 흡착실(471a)내로 빨려 들어가고, 검체지지공(472b)의 지름이 예컨대 약 12mm까지 확장된다. 이때 검체(C)는 위쪽으로부터 구멍(472b)내로 삽입가능하게 된다. 압력에 의한 흡인을 정지하여 흡착실내를 대기압이 되도록 하면 검체지지부재(472)의 통상부(472a)는 원래로 돌아가, 격벽(471c)의 내부 둘레는 거의 만곡하여 검체(C)의 외주면에 압착하여 검체를 유지하는 동시에 기밀실 (401a), (401b), (401c)는 밀폐된다. 검체의 측정이 종료되면 다시 압력으로 흡인하여 검체지지공(472b)을 연다. 이것에 의하여 검체를 통풍용기로부터 배출가능하게 된다.

상기한 바와 같이, 검체지지는 얇은 격벽의 내부둘레를 따라 이루어지게 된다. 따라서, 검체(C)와 지지부재(472)와의 접촉은 노선접촉이나 또는 면적이 작은 면 접촉으로 되어, 검체의 외주면을 폐색하는 비율이 적고, 정밀도가 높은 통기저항의 측정이 가능하다. 또한, 이 경우의 격벽에 의한 밀폐성은 양호하다.

이하, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하여 통기특성측정부(400)의 동작을 설명한다.

우선, 실제의 측정 전에 측정용 펌프계통의 기준유량설정이 행하여진다.

처음에, 측정·조정교체용의 밸브(481)를 조정측으로 교체하고, 측정용 펌프(411)를 작동하여 테스트 피스(415)측으로부터 공기를 흡입한다. 이 경우, 통기저항측정기(416)의 지시값이 테스트 피스(415)의 이미 알고 있는 통기저항값 등이 되도록 유량제어기(413)의 설정지표를 조작한다. 이 조작종료후, 밸브(481)를 측정측에 고정한다. 이것으로써 기준유량 설정작업이 완료된다.

검체검출센서(402)(도 8)로부터 송출되어 통풍용기(401)내에 검체가 없다는 것을 나타내는 신호에 따라서, 제어부(700)는 검체반입가능을 나타내는 지령을 송출한다. 이 지령에 따라서, 로터리밸브(437)와 검체스토퍼(435)가 함께 닫힌 상태로 됨과 동시에, 검체지지용 진공펌프계(411a)의 밸브(482), (483)가 열리고, 검체지지부재(472)의 통상부(472a)는 압력으로 흡인되어, 검체지지공(472b)의 지름이 확대된다.

여기서, 원주측정이 종료된 검체는 원주측정부(300)로부터 통풍용기(401)로 반입되어, 검체스토퍼(435)에 의해 유지된다.

통풍용기(401)내에 유지된 검체(C)는 검체검출센서(402)로써 검출되어, 이 검출신호에 응해서 제어부(700)는 검체지지용의 밸브(483)의 폐지령을 송출하여, 밸브(483)가 닫혀지고, 검체지지부재(472)의 통상부(472a)(흡착실(471a)내)는 대기압으로 되어, 검체지지공(472b)의 지름이 작게 되어 검체(C)를 유지함과 동시에 통풍용기(401)의 3개의 기밀실 (401a), (401b), (401c)를 밀봉한다. 그리고, 검체스토퍼(435)가 열려, 통기특성측정이 개시된다.

제1 기밀실(401a)내의 부압과 대기압과의 차이는 통기저항측정기(416)에 의해 측정되어, 제2 기밀실(401b)내에 배치된 검체부분(필터부)을 통하여 검체(C)에 유입하는 공기량은 제2 기밀실(401b)에 연통하는 관로에 마련된 유량계(491)에 의해 측정되고, 제3 기밀실(401c)내에 배치된 검체부분(종이로 감은 담배부)을 통하여 검체(C)에 유입하는 공기량은 제3 기밀실(401c)에 연통하는 관로에 마련된 유량계(492)에 의해 측정된다. 그리고, 이들의 값이 제어부(700)에 의해 입력되어, 검체 전체의 통기저항 및 검체의 각 부위마다 공기유입비율이 계산된다.

측정종료 후에는 제어부(700)의 지령에 의해, 로터리 밸브(437)가 열리고, 다시 검체지지용의 밸브(483)가 열리게 되어, 검체지지부재(472)가 흡인되고, 검체지지공(472b)의 지름이 확장하여, 검체(C)가 해방되어 통풍용기(401)로부터 검체를배출가능하게 된다.

제2 반송부

도 9에 도시한 바와 같이, 담배검사장치는 통기특성측정부(400)의 통풍용기(401)로부터 길이·경도 측정부(500)로 담배를 이송하기 위한 에어노즐(제2 반송부)(602)을 갖고 있다. 이 에어노즐(602)은 예컨대 공압식의 에어노즐 구동기구(도시 생략)로 장착됨과 동시에 전자개폐밸브를 통하여 압착공기원에 접속되어 있다. 에어노즐(602)은 통풍용기(401)의 담배삽입측의 개구의 근방에 있어서, 통상은 원주측정부(300)의 회전로울러(311)의 한쪽의 위쪽 또는 측방으로 물러나와 위치하고 있다. 통풍용기(401)로부터의 검체의 배출시, 에어노즐(602)은 에어노즐 구동기구에 의해 그 노즐부가 통풍용기(401)의 축선에 꼭 들어맞는 검체배출동작위치에 위치결정된다.

통기특성측정부(400)에 의한 통기저항의 측정이 종료하면, 제어부(700)의 제어하에서 통풍용기내의 스토퍼(435)가 물러나와 피한 위치(대피위치)로 이동함과 동시에 로터리 밸브(437)가 열린다. 그리고, 이 상태에서 제어부(700)의 제어하에서 상기의 전자밸브를 열어서 에어노즐(602)로부터 통풍용기내의 검체의 단면을 향하여 압착공기를 분출시켜 검체를 통풍용기로부터 배출한다.

길이·경도 측정부

길이/경도 측정부(500)는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 담배(C)의 위치결정기구(510)와 측정유닛(520)을 구비한다.

위치결정기구(510)는 통풍용기(401)로부터 배출된 담배(C)를 받아내는 정지편(규제부재)(510c)과 상기 정지편(510c)이 장착되어 정지편(510c)과 같이 측정유닛(520)에 대하여 접근이반(接近離反) 방향으로 이동가능한 이동체(510b)와, 상기 이동체(510b)를 가이드하는 가이드레일(510a)을 구비하고 있다.

위치 결정기구(510)의 이동체(510b) 및 정지편(510c)은 경도 측정시에 있어서 랩부분에 관한 담배의 회전위치 결정동작 및 길이/경도 측정후의 담배배출동작을 방해하지 않도록, 통상은 측정유닛(520)의 측방(도면에서는 좌측방)의 대피위치에 대기하고 있다. 한편, 통기특성이 끝난 담배(C)가 에어노즐(602)로부터 분사되는 압착공기에 의해 이송될 때에는, 이동체(510b) 및 정지편(510c)은 측정위치까지 이동하여, 정지편(510c)에 의해 담배가 측정위치에 위치결정이 가능하게 된다. 이동체(510b)에 대한 정지편(510c)의 장착위치는 조정가능하고, 이 장착위치 조정에 의해 정지편(510c)에 의한 담배(C)의 규제위치가 변경가능하다.

측정유닛(520)은 기대(521)상에 평행하게 마련되어 측정스테이지를 이루는 2개의 회전로울러(522)를 갖추고 있다. 이들 로울러(522)는 통풍용기(401)와 축방향으로 일치하고 또한 그 일단부를 통풍용기(401)에 근접하여 배치한 것으로, 통풍용기(401)로부터 압착공기에 의해 이송되는 담배(C)를 로울러(522) 사이에 실어 상기 담배(C)의 방향을 유지하면서 그 축방향으로 가이드하여, 소정의 위치에 담배(C)를 위치시켜 길이 및 경도의 시험에 제공하는 역할을 담당한다. 한편, 로울러(522)는 상기 기대(521)의 하면측에 조합된 모터(523)에 의해, 예컨대 벨트기구(524)를 통해 적당하게 회전구동 된다.

담배의 길이측정에 관련하여, 상기 로울러(522)의 측방에는 로울러(522)상에놓인 담배(C)의 타단부를 가로 지르도록 광로를 설정한 광센서(528)가 마련되어 있다. 이 광센서(528)는 로울러(522)의 양측에 배치되어 소정폭의 슬릿광을 송수하는 투광부(LD)와 수광부(PD)로 이루어진다(도 11, 도 14 및 도 15를 참조). 투광부(LD) 및 수광부(PD)는 예를 들면, 반도체 레이저투광기 및 라인형의 포토센서로 이루어진다. 그리고 담배(C)에 의해서 슬릿광이 차단되는 폭으로부터, 환언하면 투광부(LD)로부터 출력된 소정폭의 슬릿광중의 상기 수광부(PD)에 의해 검출되는 상기 슬릿광의 수광폭으로부터 담배(C)의 타단(선단)의 위치가 측정되도록 이루어져 있다. 이렇게 하여 측정되는 담배(C)의 선단위치와, 상기 정지편(510c)에 의해서 규정되는 담배(C)의 일단의 위치로부터 상기 담배(C)의 길이가 측정된다.

그런데 담배(C)는 도 13에 예시하는 바와 같이, 브랜드에 따라서 길이나 굵기가 다르고, 또 필터부(F) 및 담배의 권부(T)의 길이도 다르다. 그리고, 여러가지 브랜드의 담배(C)의 길이를 1개의 광센서를 사용하여 측정하고자 하면, 담배의 브랜드에 따라서 다른 표준길이의 최대길이와 최소길이와의 차이보다도 넓은 센싱영역을 갖는 폭넓은 슬릿광을 사용하는 것이 필요하게 되어, 광센서의 가격이 높아지고, 또한 그 구성이 대규모로 될 수 밖에 없다.

따라서, 본 장치에 있어서는 전술한 바와 같이 담배(C)를 에어노즐(602)로부터 분사되는 압착공기로 이송하고, 더욱이 로울러(522)상에 있어서 상기 담배(C)의 일단의 위치를 규제하는 정지편(510c)을 가이드레일(510a)을 따라 이동되는 이동체(514b)에 대하여 그 이동방향으로 위치조정이 가능하게 마련하고 있다. 그리고 그 위치조정에 의해 로울러(522)상에 있어서 담배(C)의 일단의 규제위치를담배(C)의 길이에 따라서 가변하는 것으로 되어 있다. 구체적으로는, 길이가 긴 담배(C)를 측정하는 경우에는 상기 정지편(510c)을 이동체(510b)의 후단측에 위치시키고, 또한 길이가 짧은 담배(C)를 측정하는 경우에는 상기 정지편(510c)을 이동체(510b)의 전단측에 위치시키는 것으로 되어 있다.

이와 같은 정지편(510c)의 이동체(510b)에 대한 위치조정에 의해, 상기 이동체(510b)를 가이드레일(510a)을 따라 소정의 위치까지 이동시킬 때, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 로울러(522)상에 있어서 담배(C)의 일단의 규제위치가 그 길이에 의해서 변경되어, 브랜드에 의한 담배(C)의 표준길이가 다르게 되는 것에 관계 없이, 상기 담배(C)의 타단부를 상기 광센서(528)가 형성한 슬릿광에 의한 센싱영역에 위치시키는 것으로 되어 있다. 따라서 브랜드에 따른 담배(C)의 표준길이가 다른 것에 관계 없이, 담배(C)의 선단의 위치검출에 의해 상기 담배(C)의 길이가 측정되어, 그 표준길이에 대한 과부족이 판정된다.

자세하게는 검체의 길이측정에 있어서, 길이가 이미 알려진 표준게이지의 선단부가 레이저광속의 일부를 차폐하도록 기준점이 미리 설정된다. 예컨대, 규격치수가 85.0mm인 검체의 길이를 측정할 경우, 길이 L0(=85.0mm)의 표준게이지를 로울러(522)상에 놓고, 표준게이지의 선단이 레이저광속의 중심이 되도록 이동체(510b)로의 정지편(510c)의 장착위치를 조정한다. 이 조절은 광센서(528)의 투광부(LD) 및 수광부(PD)를 수광부의 출력전압이 완전차광시의 1V로부터 무차광시의 5V까지 변화하도록 레이저식 판별센서로 구성한 경우, 수광부 출력전압이 3V가 되도록 행하여진다.

그리고, 표준게이지가 레이저광속의 일부를 차폐할 때의 수광부의 출력전압과 검체가 레이저광속의 일부를 차폐할 때의 출력전압과의 차이에 따라서, 표준게이지에 대한 검체의 길이의 변화, 더 나아가서는 검체의 길이(L)가 측정된다. 즉, 검체의 길이측정시에 있어서 수광부 출력(E)에 근거하여, 식 L=L0+(E-3.00)×K에 따라 검체의 길이를 구한다.

담배의 경도 측정에 관련하여, 상기 로울러(522)의 위쪽 위치에는 경도 시험을 하는 가압기구(527)가 마련되어 있다. 이 가압기구(527)는 실린더(527a)에 상하로 움직임이 자유롭게 지지된 로드(527b)와, 이 로드(527b)의 상단에 장착되어 상기 로드(527b)에 소정의 하향하중을 가하는 하중플레이트(527c)와, 상기 로드(527b)의 하단에 장착되어 상기 로울러(522)상에 놓인 담배(C)의 주면을 상기 하향하중에 의해, 그 위쪽으로부터 억압하는 가압편(527d)을 구비한다. 이와 같은 로드(527b)(가압편(527d))의 상하 움직임은, 모터(527e)의 회전축으로 편심시켜 설치되어 상기 하중플레이트(527c)의 하면에 접촉하여 상기 하중플레이트(527c)를 들어 올리는 편심로울러(527f)에 의해 제어된다.

경도 측정에 관련하여, 측정유닛(520)은 로울러(522)의 측방으로 배열되어 레이저광속을 투사하는 투광부(527g)와, 로울러(522)에 관하여 투광부(527g)에 대향하여 배치된 투광부로부터 레이저광속을 수광하여 수광량에 따른 전압을 출력하는 수광부(527h)를 갖추고 있다. 로울러(522)상에 담배(C)가 놓이면, 레이저광속의 일부가 담배에 의해 차단된다. 또한, 가압편(527d)이 담배에 접촉하면, 가압편 및 담배에 의해 레이저광속이 완전히 차단되어, 이 때 수광부(527h)는 일정전압을 출력한다.

또한, 측정유닛(520)은 가압편(527d)의 위치를 검출하는 변위위치검출부(560)를 갖추고 있다(도 12). 변위위치검출부(560)는 가압기구의 하중플레이트(527c)의 상단을 향하여 레이저 빔을 투사함과 동시에 하중플레이트로부터의 반사광을 수광하여, 광학적 삼각 거리측정법에 의해서 하중플레이트 상단면까지의 거리를 나타내는 전압을 출력하는 레이저식 변위계(561)와, 변위계(561)의 위치를 조절하는 조절기(562)를 갖는다. 변위계(561)로서는, 예컨대 마쯔시타전공주식회사의「MQ 레이저 아날로그 센서 LA40형」의 사용이 가능하다.

상기 구성의 측정유닛(520)에 의한 경도 측정에 앞서 기준조정이 행하여진다. 이 기준조정에 있어서, 지름이 이미 알려진 강성을 갖는 표준게이지(도시 생략)를 로울러(522)상에 놓고, 이 표준게이지에 가압편(527d)을 자유상태로 접촉시킨 상태에서 레이저변위계(561)의 출력전압이 일정값, 예를 들면 0V가 되도록, 조절기(562)에 의해 변위계(561)의 위치를 조절한다.

실제의 경도 측정에 있어서는, 담배(C)의 브랜드에 따라서 상기 정지편(510c)을 길이측정위치로부터 소정량만 전진이동시키고, 다음에 에어노즐(602)에 의한 압착공기의 분무에 의해서, 담배(C)의 일단의 위치가 상기 정지편(510c)에 의해 확실하게 규제되도록 하여, 이것에 의해 담배(C)의 위치를 재조정한다. 이와 같이 하면, 상기 가압기구(527)의 가압편(527d)이 위치되는 가압위치(도 16 및 도 17에 일점쇄선으로 나타냄)에 담배(C)에서의 담배권부(T)의 거의 중앙을 간단하게 위치시킬 수 있어, 상기 가압편(527c)에서 담배(C)에서의 담배권부(T)의 거의 중앙을 가압하여 그 경도 시험을 하는 것이 가능해진다.

또한, 담배의 제조에 있어서, 담배살을 권지로 둘러 싸는 공정과 권지의 양 테두리부를 부착하는 공정으로 담배내에서의 담배살에 방향성이 생겨, 이 담배살의 방향성에 기인하여, 경도 측정을 위한 담배로의 인가압력이 권지의 랩부분에 가해지거나 혹은 그 이외의 부분에 가해짐에 의해서 경도측정 결과가 달라져, 측정오차의 요인이 된다. 따라서, 본 실시예에서는 모터(523)에 의해 로울러(522)를 회전구동하여 로울러(522)상에서 담배(C)를 회전시키면서, 광학센서(526)에 의해 랩부(살담배를 감싼 권지의 부착부)가 검출될 때에 담배의 회전을 정지하여, 경도 측정용의 압력을 담배의 동일부분에 가하도록 하고 있다. 이 담배(C)의 랩부는 로울러(522)상에 놓인 담배(C)의 주면에 빛을 조사하여, 그 반사광을 검출하는 광학센서(526)에 의해 반사광량의 변화로서 검출된다.

광학센서(마크센서:mark sensor)(526)로서, 예컨대 산크스주식회사의「스파아날로그센서 RS-120HF-5G-SAS」가 사용된다.

그리고, 경도 측정에서는 담배에 가압편(527d)이 접촉할 때의 변위계(561)의 출력전압과, 가압기구(527)에 의해 담배에 일정하중을 가할 때의 변위계의 출력전압이 검출된다. 그리고, 담배로의 가압편 접촉시의 출력전압과 표준게이지로의 가압편 접촉시의 출력전압과의 차이에 따라서 담배로의 가압편 접촉시의 담배의 지름(D1)이 구해지고, 또한 담배로의 하중인가시의 출력전압과 표준게이지로의 가압편 접촉시의 출력전압과의 차이에 따라서 담배로의 하중인가시의 담배의 지름(D2)이 구해진다. 더욱이, 담배의 경도를 나타내는, 하중인가에 의한 담배의변형률 ε(%)을 식 ε=100(D1-D2)/D1으로부터 구한다.

길이·경도 측정부의 제어계

길이·경도 측정부(500)의 위치결정기구(510) 및 측정유닛(520)의 회전로울러용 모터(523) 및 가압기구(527)의 모터(527e)는 도 12에 도시한 바와 같이, 제어부(700)의 제어하에서 동작하도록 되어 있다.

제어부(700)에는 가압기구(527)의 모터(527e)의 구동을 제어하는 컨트롤러(531)와, 마크센서(526)의 출력전압을 검출함과 동시에 검체의 랩부분을 나타내는 출력전압변화를 검출할 때에 제어부에 랩부 검출신호를 제어부(700)로 송출하는 컨트롤러(532)와, 회전로울러용 모터(523)의 구동을 제어하는 컨트롤러(533)가 접속되어 있다.

제어부(700)에는 위치결정기구(510)와 압착공기원(710)을 접속하는 관로에 배치되어 위치 결정기구(510)에의 압착공기의 공급방향을 바꾸는 전자밸브(572a)와, 배출푸셔실린더(582)와 압착공기원(710)을 접속하는 관로에 배치되어 배출푸셔실린더(582)로의 압착공기의 공급방향을 바꾸는 전자밸브(582a)가 접속되어 있다.

위치결정기구(510)는 전자밸브(572a)의 교체동작에 따라서 온오프하여, 온상태에 있어서 정지편(510c)을 도 10중 오른쪽 방향으로 이동시키고, 오프상태에서는 정지편(510c)을 반대방향으로 이동시키도록 동작한다. 또한, 배출푸셔실린더(582)는 전자밸브(582a)의 교체동작에 따라서 온오프하여, 온상태에 있어서 배출푸셔(581)를 회전로울러(522)에 근접한 방향으로 이동시키고, 오프상태에서는 배출푸셔(581)를 회전로울러(522)로부터 반대쪽으로 분리하는 방향으로 이동시킨다. 배출푸셔(581)가 배출푸셔실린더(582)내로 후퇴하면, 배출푸셔스위치(582b)는 온(on)이 되고, 배출푸셔(581)에 의한 검체의 배출이 행하여지고 있는 동안에는 오프로 된다.

도 12중, 참조부호(527i)는 가압기구(527)의 로드(527b)가 위쪽 대피위치에 있을 때에 온으로 되는 편심로울러 스위치를 나타낸다.

길이·경도 측정에 있어서, 제어부(700)는 배출푸셔스위치(582b) 및 편심로울러 스위치(527i)가 온인 상태에서 위치결정센서(573)가 온으로 될 때까지 위치결정기구(510)를 구동하여, 정지편(510c)을 길이측정 위치까지 이동시킨다. 그리고, 검체의 길이측정이 행하여진다.

길이측정이 종료하면, 정지편(510c)을 길이측정위치로부터 소정거리만 전진이동시켜 경도측정위치에 위치결정한다. 이 상태에서 에어노즐(602)이 구동되어, 검체를 정지편(510c)에 접촉시켜, 검체를 경도 측정위치에 위치결정한다. 다음에, 회전로울러용 모터(523)가 구동되어, 검체가 회전로울러(522)상에서 회전한다. 이 상태에서 마크센서 컨트롤러(532)로부터 랩부 검출신호가 송출되면, 모터(523)를 정지시킨다.

이어서, 제어부(700)는 컨트롤러(531)를 통해 가압기구(527)의 모터(527e)를 구동함과 동시에, 경도 측정용의 수광부(527h)의 출력전압을 감시하여, 가압편(527d)과 검체와의 접촉을 감지하면 모터(527e)를 정지시켜 레이저식 변위계(561)의 출력전압(위치데이터)을 판독하여, 메모리에 저장한다. 다음에, 가압기구(527)의 모터(527e)가 구동되어, 소정시간에 걸쳐 검체에 일정하중이 인가되면, 레이저식 변위계(561)의 출력전압을 판독하여 메모리에 저장한다.

그리고, 모터(527e)가 구동되어 있는 상태로 편심 로울러스위치(527i)가 온이 되면 모터(527e)를 정지시켜, 배출푸셔실린더(582)를 소정시간 온으로 하여, 회전로울러(522)상의 검체를 배출상자(800)(도 2)를 향하여 배출한다.

검체의 배출이 종료하면, 메모리에 저장된 위치데이터를 판독하고, 검체의 경도를 나타내는 검체의 변형률을 산출하여, 경도 측정을 종료한다.

이와 같이 하여, 전술한 바와 같이 구성된 담배검사장치에 의하면, 로울러(522)상에 담배(C)를 그 축방향으로 가지런히 하여 수평으로 유지하여 길이를 측정하기 때문에, 담배(C)의 측정자세가 그 측정방향에 대하여 기울지 않고, 더구나 그 굵기(지름)에 관계 없이 안정하게, 또한 정밀도를 잘 측정할 수가 있다. 요컨대 담배(C)의 측정자세를 항상 일정하게 한 상태로, 그 길이측정을 고정밀도로 행할 수 있다. 또한 담배(C)를 위치시켜 경도 시험에 제공하는 로울러(522)를 길이측정을 위한 측정스테이지로서 공용하기 때문에, 그 전체적인 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

더구나 로울러(522)상에 있어서 담배(C)의 일단부의 위치를 규제하는 정지편(510c)의 위치를 담배(C)의 브랜드에 따라서 특정되는 표준길이에 따라서 변화시키 때문에, 그 표준길이가 다르게 되는 것에 관계 없이 담배(C)의 선단부를 특정의 센싱영역내에 위치시킬 수 있고, 따라서 광센서(528)에 의한 센싱영역을 넓히지 않더라도, 요컨대 슬릿광의 폭을 담배(C)의 길이가 변화하는 범위로 설정하면 양호하게, 예컨대 슬릿광의 폭이 10mm 정도인 싼 값의 범용형의 광센서를 사용하더라도 충분히 정밀도가 높은 측정이 가능해지는 등의 효과가 얻어진다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 상기 실시예에서는 통기특성측정부의 상류측에서 중량측정 및 원주측정을 함과 동시에 통기특성측정부의 하류측에서 길이측정 및 경도측정을 하는 담배검사장치에 관해서 설명하였지만, 통기특성측정부의 상류 및 하류측에서의 측정항목은 상기의 중량, 원주, 길이 및 경도에 한정되지 않는다. 더욱이, 본 발명은 담배 이외의 봉상검체에 관해서 품질검사를 하는 검사장치에도 적용가능하다.

또한, 실시예에 기재된 담배검사장치의 각종 장치부를 다양하게 변형가능하다.

전술한 실시예에서는 길이측정 스테이지와 경도측정 스테이지에 로울러(522)를 공용하였지만, 양 측정스테이지를 별개로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 길이측정부에서의 측정스테이지로서는, 담배(C)를 방향을 일정하게 하여 수평으로 유지하는 가이드부를 갖춘 것으로 하면 충분하다. 또한 정지편(510c)을 이동체(510b)에 대하여 위치조정가능하게 마련하는 것 대신에 이동체(510b)의 이동량 자체를 제어하여 로드(522)상에 있어서 담배(C)의 놓인 위치를 조정하는 것도 가능하다.

그 외에, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않은 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

또, 상기 실시예에 기재된 길이·경도 측정부는 통풍용기를 세로로 놓도록 한 담배검사장치에 적용가능하다. 이 경우, 예컨대 담배를 가이드하는 가이드부를 통풍용기의 아래쪽으로 설치함과 동시에 가이드부의 아래쪽으로 회전홀더를 설치하여, 통풍용기로부터 배출되는 담배를 가이드부를 통해 회전홀더에 의해 수용하여, 회전홀더에 의해 담배의 자세를 수직으로부터 수평으로 방향전환하여, 푸셔기구에 의해 길이·경도 측정부로 반송하도록 한다.

Claims (4)

1. 검체(C)를 가로 방향상태에서 1개씩 공급하는 검체공급부(100)와, 상기 검체공급부(100)로부터 공급된 검체를 수평으로 유지하는 제1 측정스테이지(222a, 311)를 갖고 상기 제1 측정스테이지상에서 검체의 제1 검사항목에 관해서 측정을 하는 제1 측정부(200, 300)와, 기밀실의 형성이 가능한 가로 배치의 통풍용기(401)로 이루어지는 제2 측정스테이지를 가지며 상기 통풍용기내에 검체를 수평으로 유지한 상태에서 검체의 제2 검사항목인 통기특성을 측정하는 제2 측정부(400)와, 검체를 수평으로 유지하는 제3 측정스테이지(522)를 가지며 상기 제3 측정스테이지상에서 검체의 제3 검사항목에 관해서 측정을 하는 제3 측정부(500)와, 상기 제1 측정부(300)로부터 상기 제2 측정부(400)로 검체를 수평으로 반송하는 제1 반송부(601)와, 상기 제2 측정부(400)로부터 상기 제3 측정부(500)로 검체를 수평으로 반송하는 제2 반송부(602)를 구비하는 것을 특징으로 하는 봉상검체 검사장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1 측정부(200, 300)는, 상기 검체공급부(100)로부터 공급된 검체를 수평으로 유지하는 칭량대(222a)를 갖고, 상기 칭량대의 위에서 검체의 중량을 측정하는 중량측정부(200)와, 검체를 수평으로 유지하는 원주측정스테이지(311)를 갖고, 상기 원주측정스테이지상에서 검체의 원주를 측정하는 원주측정부(300)와, 상기 중량측정부의 상기 칭량대(222a)로부터 검체를 가로방향으로 내보내 상기 원주측정부의 상기 원주측정스테이지상으로 반송하는 부반송기구(223, 224)를 포함하고, 상기 제3 측정부(500)는 수평으로 배치된 길이·경도 측정스테이지(522)상에서 검체의 길이 및 경도를 측정하는 길이·경도 측정부(500)를 포함하며, 상기 제1 반송부(601)는 상기 원주측정스테이지(311)로부터 상기 제2 측정부(400)로 검체를 반송하는 것을 특징으로 하는 봉상검체 검사장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 길이·경도 측정부(500)는 상기 길이·경도 측정스테이지(522)상에서 상기 검체의 일단의 위치를 규제하는 규제부재(514c)와, 이 규제부재에 의해 일단의 위치가 규제된 상태로 상기 길이·경도 측정스테이지(522)상에 위치된 검체의 타단의 위치를 광학적으로 검출하여 상기 검체의 길이를 측정하는 센서(528)를 구비하는 것을 특징으로 하는 봉상검체 검사장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 길이·경도 측정스테이지는 서로 평행하게 수평배치된 한쌍의 회전로울러(522)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 봉상검체 검사장치.