KR101178250B1 - 담배용 다중 필터 조사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 담배용 다중 필터 조사 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 필터의 불량을 검출하여 적출하는 길이검사 시스템으로서 필터의 불량을 사전 제거함으로써 필터 사용자인 고객으로부터 신뢰성 확보와 생산성 향상을 기대하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 소정의 세그먼트로 구성된 담배용 권련 필터를 조사하는 담배용 다중 필터 조사 시스템으로서,

투과해 오는 미세한 광량 변화에 따라 온과 오프의 펄스를 출력하는 하나의 센서,

투과해 오는 미세한 광량 변화에 따라 온과 오프의 펄스를 출력하는 다른 하나의 센서,

임의의 상의 펄스를 출력하는 회전형 엔코더, 및

상기 소정의 세그먼트의 불량 유무를 검출하는 조사 시스템 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

담배용 다중 필터, 조사 시스템, 팁, 세그먼트

Description

담배용 다중 필터 조사 시스템{Inspection System of Multiple Filter for Cigarette}

본 발명은 담배용 다중 필터 조사 시스템에 관한 것으로 특히, 고속으로 제조하는 다중복합필터 제조장치의 제조과정중 발생되는 여러 형태의 다양한 불량을 자동으로 검출하고, 검출된 신호를 이용하여 절단팁의 장단을 자동으로 조정하고, 불량 유형의 디스플레이를 구비하고, 담배에 부착되는 2중복합, 3중복합, 4중 복합 필터, 리세스 필터 등 다중필터를 제조하는 과정중 발생되는 각 플러그의 자리바뀜, 각 플러그의 사이 틈새 발생, 필터 플러그의 빠짐, 절단 팁의 장단 리세스부의 좁고 넓음 등 다양한 불량을 자동으로 검출하고, 발생된 불량 유형을 디스플레이하여 사전에 불량품 발생을 방지할 수 있는 디스플레이 장치를 포함하는 담배용 다중 필터 조사 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 담배 필터는 니코틴 및 타르를 흡착하여 체내로 흡수되는 것을 줄이기 위해 사용되는데 담배 끝단부에 부설되는 필터재로서는 종이(순펄프)를 사용하는 종이재 필터와, 필터재로써 아세테이트 섬유를 사용하는 아세테이트필터 등이 있다.

이러한 담배 필터는 주로 아세테이트 토우 등과 같은 섬유의 둘레에 다공성 권지로 이루어지는 외피가 감싸여 지고, 외피와 섬유 사이에는 건식 종이를 크림핑(crimping) 처리시킨 내피가 개재되어 필터 내측으로 공기가 통과되며 내피와의 접촉면적으로 필터링 작용이 이루어질 수 있도록 한다.

상기의 담배 필터를 제조하기 위해 일련의 담배필터 제조장치는, 일측에 설치된 이송장치에 의해 섬유와 내피 및 외피를 이송시키고, 상기 이송장치에 의해 이송된 섬유 둘레로 내피와 외피가 감겨진 후 절단기에 의해 일정 길이로 절단되도록 하는 구성으로 이루어진다

도 1은 본 발명의 담배 제조 및 조사 시스템을 개략 도시하는데, 본 발명과 관련되는 부분에 대해서만 설명한다.

일반적으로 담배 필터의 제조과정은 호퍼(10)에 담겨진 80mm의 탄소필터는 호퍼(10)를 거치면서 20mm로 4등분된 세그먼트(A 세그먼트)로 만들어져 일정한 간격으로 좌측으로 이송되어 진다. 호퍼(20)에 담겨진 72mm의 탄소필터는 도 1의 호퍼(20)를 거치면서 12mm로 6등분된 백색 세그먼트(B 세그먼트)로 우측에서 들어오는 탄소필터의 사이사이에 놓여져 일정한 간격으로 이송되어진다. A, B 세그먼트들은 정열드럼(C)를 지나면서 밀착된 세그먼트 플러그로 형성되어지고, 플러그와 플러그 사이에는 10mm의 공간을 형성하여 계속 좌측으로 이송되어진다. 이 세그먼트 플러그와 형성된 공간들은 노즐(D)로부터 접착제가 도포된 권련지 페이퍼(F) 위에 놓여져 권련지 페이퍼(F)와 함께 계속하여 실링 챔버(E)를 지나게 된다. 세그먼트 플러그와 형성된 공간들은 실링 쳄버(E)를 지나게 되면 권련 페이퍼에 감싸여진 연 속된 rod를 형성하게 된다. 형성된 이 rod는 계속하여 좌측으로 이송되어지게 된다. 연속된 필터 rod는 절단칼(G)를 지나면 정확히 108mm의 길이로 절단되어 완성된 담배 필터 제품 H가 되어진다.

도 2는 권련 페이퍼에 쌓여진 108mm 정상제품 1본의 권련 페이퍼를 열어본 제품의 모양이다. 도 3은 권련 페이퍼 없는 상태의 108mm 정상제품 1본의 각 세그먼트의 배열 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 108mm 정상제품 1본의 각 세그먼트의 규격을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 A 및 B는 각기 A 세그먼트와 B 세그먼트를 각각 나타내고, C는 공간을 즉, 리세스(recess)를 나타낸다. 도 4에 도시한 바와 같이, 각 세그먼트의 규격은 A 세그먼트 10mm, B 세그먼트 12mm, C 공간 10mm, B 세그먼트 12mm, A 세그먼트 20mm, B 세그먼트 12mm, A 세그먼트 10mmm, C 공간 10mm, B 세그먼트 12mm, A 세그먼트 10mm로 구성되는데, 우측 끝단의 A 세그먼트는 절단 팁이다.

도 5는 필터의 제조 과정 중 여러 형태의 불량이 나타나는 상태를 나타낸 도면이다.

도 5의 a는 공간이 좁은 것을 나타내고, 도 5의 b는 세그먼트와 세그먼트 사이에 틈새가 발생한 것을 나타내고, 도 5의 c는 절단 팁이 길은 것과 짧은 것을 나타내고, 도 5의 d는 세그먼트가 빠진 것을 나타내고, 도 5의 e 또한 세그먼트가 빠진 것을 나타내고, 도 5의 f는 세그먼트가 겹친 것 즉 배열불량을 나타내고, 도 5의 g는 세그먼트가 빠진 것을 나타낸다.

전술한 바와 같이, 연초용 필터를 제조하는 중 발생되는 여러 형태의 불량은 담배 제조 과정중 여러 형태의 불량 담배로 제조되어 적출되어지고, 적출되지 못한 불량은 최종 소비자인 흡연자에게 좋지 않은 영향을 주는바, 이러한 불량을 필터의 제조 과정에서 사전 검출하여 제거해야 한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서, 필터의 불량을 검출하여 적출하는 길이검사 시스템으로서 필터의 불량을 사전 제거함으로써 필터 사용자인 고객으로부터 신뢰성 확보와 생산성 향상을 기대하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은 소정의 세그먼트로 구성된 담배용 권련 필터를 조사하는 담배용 다중 필터 조사 시스템으로서,

투과해 오는 미세한 광량 변화에 따라 온과 오프의 펄스를 출력하는 하나의 센서,

투과해 오는 미세한 광량 변화에 따라 온과 오프의 펄스를 출력하는 다른 하나의 센서,

임의의 상의 펄스를 출력하는 회전형 엔코더, 및

상기 소정의 세그먼트의 불량 유무를 검출하는 조사 시스템 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본원발명의 필터의 불량을 사전 검출하여 적출하는 시스템인 조사 시스템에 의하면 조사 시스템을 설치 적용하여 필터의 불량을 사전에 제거함으로써 필터 사용자인 고객으로부터 신뢰성의 확보와 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 어떤 유형의 불량인지를 LED를 통해 표시함으로써 불량 유형 의 파악이 용이하며, 실시간 각 플러그의 길이가 디스플레이됨으로써 제품의 상태 파악이 용이하고 시스템의 문제점을 쉽게 파악할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조로 하여 구체적으로 설명한다.

도 6은 본 발명의 담배용 다중 필터 조사 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 7은 도 6의 각 센서로부터 발생되는 펄스를 나타내는 도면이다.

도 6에 있어서, 본 발명의 조사 시스템은 투과형 광 화이버 센서(60, 61), 회전형 엔코더(62), 조사 시스템 박스(63), 및 PLC(64)를 포함한다. 도면에 있어서, 본 발명의 요지와 직접적으로 관련되지 않는 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

투과형 광 화이버 센서(60)는 투과형 센서로서, 상업적으로 입수가능한 OMRON사의 E3X-NH11센서를 사용할 수 있으며, 투과해오는 미세한 광량의 변화에 따라 온과 오프 펄스를 만들어 주는 센서이다. 또한 투과형 광 화이버 센서(61)는 투과형 센서로서, 투과해 오는 미세한 광량의 변화에 따라 온과 오프 펄스를 만들어주는 센서이다. 상기 센서(60)는 그 감도를 조정하여 리세스 공간(도 7의 C 세그먼트)을 온 그 외의 세그먼트를 오프로 설정하여 도 7의 펄스 1을 발생시킨다. 상기 센서(60)로부터 발생된 펄스 1은 도 6의 조사 시스템 박스(63) 내의 폴트 카드(63b)의 입력 버퍼(도시 않음)를 거쳐 고속 카운터1(63a)와 고속 카운터2(63b)로 보내진다. 또한, 도 6의 센서(61)는 그 감도를 조정하여 도 7의 최상단 도면의 B와 C 세그먼트에서는 온 그외 A 세그먼트에서는 오프로 설정하는 펄스 2를 발생시 킨다. 센서(61)로부터 발생되는 펄스 2는 도 6의 조사 시스템 박스(63)의 폴트 카드(63b)의 도시치 않은 입력 버퍼를 거쳐 고속 카운터3(63c) 및 고속 카운터4(63d)로 입력된다.

엔코더(62)는 상업적으로 입수가능한 AUTONICS사의 MODEL E50S8-600-3-T24를 사용할 수 있으며, 회전형 엔코더로서 이 회전형 엔코더는 필터 1본을 제조할 때마다 1회전하는 기계적 구동과 연동되어 있다. 따라서 필터 1본 제조시 1 펄스씩 발생되는 도 7의 펄스3 Z상 펄스와 필터 1본 제조시 600개의 펄스가 발생되는 도 7의 펄스4 A상 펄스를 만들어준다. 도 7의 펄스3은 절단 팁 펄스인 도 7의 펄스5를 만들어주는데 사용되어 지며, 도 7의 펄스4는 각 세그먼트의 펄스인 펄스1, 펄스2의 길이를 계수하는 펄스로 이용되어 진다. 상기 조사 시스템 박스(63)는 본 출원인이 설계 개발한 것으로서, CMOS IC로 조합된 고속 카운터 카드(63a, 63b, 63c, 63d, 63e) 및 폴트 카드(63b)로 구성된다.

설정, 표시부(63f, 63g, 63h, 63i,63j)는 상기 고속 카운터1,2,3,4,5(63a, 63b, 63c, 63d, 63f)로부터 발생되는 펄스의 길이를 카운트하고, 디스플레이한다.

도 6에 있어서, 고속카운터 카드1(63a)은 도 7의 C의 길이(리세스 길이)를 검사하는 카드이다. 이 리세스 길이 검사를 통해 도 5의 여러 불량 유형 중에서 (a)공간불량, (d),(e),(g)의 세그먼트 빠짐 불량을 적출해낼 수 있다. 고속카운터 카드2(63b)는 세그먼트 B+AB의 길이를 검사하는 카드이다. 세그먼트 B+A+B의 길이를 검사함으로써 도 5의 여러 불량 유형 중 (b) 틈새 불량, (d),(e),(g)의 세그먼트 빠짐 불량,(f)의 배열불량을 적출해낼 수 있다. 또한, 고속카운터 카드3(63c) 는 도 7의 B+C+B의 길이를 검사하는 카드이다. 세그먼트 B+C+B의 길이를 검사함으로써 도 5의 여러 불량 유형 중 (a)공간 불량, (g)의 세그먼트 빠짐 불량 등을 적출해낼 수 있다. 또한, 고속카운터 카드4(63d)는 도 7의 세그먼트 A의 길이를 검사하는 카드이다. 세그먼트 A의 길이를 검사함으로써 세그먼트 A의 겹침 불량 등을 검출할 수 있다. 고속카운터 카드5(63e)는 세그먼트 A의 절단 팁 10mm의 길이를 검사하는 카드이다. 고속카운터 카드5는 세그먼트 A의 절단 팁 10mm의 길이를 검사하는 카드이다. 세그먼트 a의 절단 팁 10mm를 검사함으로써 도 5의 여러 검사 불량유형 중 (c)팁 불량을 검출하며, 절단 팁 길이가 규격보다 길다면 + 에러 펄스를 발생하고, 절단 팁의 길이가 규격 보다 짧다면 - 에러 펄스를 발생시켜 폴트 카드(63k)로 보낸다. 이 +, - 에러 펄스는 폴트 카드(63k)의 출력 버퍼(후술함)를 거쳐서 도 6의 PLC(64)로 보내져 절단 팁을 자동조정하는 신호로 이용되어 진다.

도 6에 있어서, PLC(64)는 상업적으로 입수가능한 Model K7M-DRT30U LS 산전의 블록형 PLC를 사용할 수 있다. PLC(64)는 조사 시스템 박스(63)에서 길이검사불량 에러 신호인 폴트 신호를 입력받아 와류형 근접 센서(65)에서 발생되는 생산본수와 동기된 클록 펄스를 이용하여 불량필터의 적출 위치를 계산하고, 공압용 솔레노이드 밸브(66)에 전원을 투입하면, 압축공기 밸브가 열려 압축공기를 토출하여 불량 필터를 적출 제거하게 된다. 또한, 팁 길이 검사신호인 팁 + 에러 신호를 받아 에러신호 1펄스 입력때마다 0.5초간 도 6의 인덕션 모터(67)의 회전을 정회전(시계방향)으로 회전시켜 절단 팁의 길이를 짧게 조정하고, 팁-에러 신호를 받아 에러 신호 1펄스 입력때 마다 0.5초간 도 6의 인덕션 모터(67)의 회전을 역회전(시 계반대방향)으로 회전시켜 절단 팁의 길이를 길게 조정한다.

따라서 도 6의 PLC(64)는 도 6의 조사 시스템 박스(63)에서 보내오는 불량 필터검사신호인 폴트 신호를 받아 불량 필터를 적출하고, 팁 +,-에러 신호를 입력받아 조정용 모터인 인덕션 모터(67)를 정, 역 회전시켜 팁을 자동조정하는 기능을 수행한다.

상기 와전류형 근접 센서는 AUTONICS사의 Model PRCM12-4DN을 사용할 수 있으며, 필터 1본생산시 1펄스를 만들어 도 6의 PLC(64)로 입력되어 필터 생산수와 동기된 동기 클록용 센서이다. 상기 동기 클록은 도 6의 PLC(64)에서 불량 필터를 적출하는 위치를 계산하는데 사용되어 진다.

공압용 솔레노이드 밸브(66)는 그 내부의 전자석 코일에 전원을 투입하면 밸브가 열려 압축공기를 토출하게 된다. 따라서 불량 필터를 적출하고자 하는 위치에 설치하여 불량 필터를 적출하는 기능을 수행한다. 인덕션 모터(67)는 일반적으로 상업적으로 입수가능한 ORIENTAL MOTORT사의 Model 3RK15GN-CWME로 15W 인덕션 모터를 사용할 수 있다. 이 모터의 회전을 정회전(시계방향), 역회전(반시계방향)으로 함으로써 절단 팁을 조정하는 기계적 구동부인 팁 기어 박스의 속도를 느리게, 빠르게 조정하여 절단 팁의 길이를 길게 또는 짧게 조정하는 기능을 수행한다.

도 8은 고속 카운터 카드의 상세 블럭도를 도시하고, 도 9는 고속 카운터 카드의 펄스를 도시한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 고속 카운터카드는 카운터부(72), 데이터 기억부(73), 비교기(74), 표시 변환기(75), 비교기(76), 기억, 소거 펄스부(77) 를 포함한다. 카운터부(72)는 상업적으로 입수가능한 BCD 업 카운터 IC MC45183개로 구성된 3자리수 업 카운터로서, 이 카운터부(72)는 노아 게이트(71)에서 출력된 검사하고자 하는 필터 세그먼트 길이동안 발생되는 펄스(도 9)에서 펄스 4를 카운트하는 회로이다. 이 카운터부(72)에서 카운트된 데이터는 데이터 기억부(73)으로 보내져 필터 길이 데이터로 사용된다. 데이터 기억부(73)는 상업적으로 입수가능한 Quad latch IC MC4042 3개로 구성된 3자리수 데이터 기억부로서, 이 데이터 기억부(73)는 기억, 소거 펄스부(77)로부터 기억 펄스를 받을 때마다 카운터부(72)에서 보내준 필터 세그먼트 길이를 기억하며 기억된 데이터를 비교기(74, 76)와 표시 변환기(75)로 전송한다. 비교기(74,76)는 상업적으로 입수가능한 4비트 크기 비교기 IC MC4585 3개로 구성된 데이터 비교기로서, 데이터 기억부(73)에서 기억하고 있는 필터 세그먼트 길이 데이터와 BCD 스위치 3개로 구성된 데이터 설정기(80,81)에서 설정한 데이터와 비교한다. 이때 비교기(76)는 입력된 데이터가 설정된 데이터 보다 클때 에러신호를 즉, 상한 에러 신호를 앤드 게이트(79)를 통해서 출력한다. 한편, 비교기(74)는 데이터가 설정된 데이터보다 작을 때, 에러 신호를 즉, 하한 에러신호를 앤드 게이트(79)를 통해서 출력한다. 표시변환기(78)는 상업적으로 입수가능한 BCD to seven segment IC인 MC4543 3개로 구성된 3자리수 데이터 변환기이다. 상기 데이터 기억부(73)에서 기억된 데이터는 3자리수 BCD 데이터이고, 데이터를 표시하는 길이표시기(78)는 7 세그먼트 LED 표시기이다. 따라서 7 세그먼트 LED 길이 표시기(78)에 데이터 변환 IC 인 표시 변환기(78)를 사용하여 변환할 수 있도록 하였다. 기억, 소거 펄스부(77)는 상업적으로 입수가능한 Decade counter IC MC4017 1개로 구성된 10진 카운터로서, 이 기억 소거 펄스부는 도 9의 펄스 4 필터 세그먼트 길이 데이터 카운터가 끝난 후, 도 9의 펄스3의 2번째 펄스가 입력되면 기억펄스를 발생시키고, 5번째 펄스가 입력되면 소거펄스를 발생시킨다. 발생된 기억펄스는 데이터기억부(73) 클록으로 입력되어지며, 이때 상기 카운터부(72)에서 필터 세그먼트 길이 데이터를 카운트한 데이터가 기억부에 기억되어진다. 기억 펄스 발생후에는 소거 펄스가 발생되어지는데, 이 소거펄스는 카운터부(72)의 리셋 펄스로 입력되어져 카운트된 데이터를 클리어시키고, 다음 새로운 데이터를 카운트할 준비를 하게 된다.

본 발명의 고속 카운터 카드에서는 도 6의 센서(60, 61)로부터 발생된 세그먼트 길이 펄스인 도 9의 펄스 1과 도 6의 엔코더(62)로부터 만들어진 계수용 펄스인 도 9의 펄스3의 두 가지 펄스를 입력받아 노아 게이트(71)를 거치면서 계수하고자 하는 세그먼트 길이에 해당하는 펄스 구간에서만 도 9의 펄스 4와 같은 계수용 펄스가 발생되어 진다.

펄스 4는 도 8의 카운터부(72)로 입력되어져 세그먼트 길이에 해당하는 펄스를 카운트하게 되는데 이때 카운트된 데이터가 바로 그 해당 세그먼트 길이이다. 이때 카운트된 데이터는 도 8의 데이터 기억부(73)로 보내지고, 도 8의 기억,소거부(77)에서 기억 허용펄스를 받는 순간 데이터 기억부(73)는 세그먼트 길이 데이터를 기억하게 된다. 기억, 소거부(77)는 데이터 기억 펄스를 발생한 후 곧바로 리세트 펄스를 도 8의 카운터부(72)에 발생시켜 도 8의 카운터부(72)의 데이터를 클리어시켜 새로운 데이터를 카운트할 준비를 시킨다. 이어서 데이터 기억부(73)에 기억된 데이터는 표시 변환기(75)와 비교기(74, 76)로 보내진다.

도 8의 표시 변환기(75)는 도 8의 데이터 기억부(73)에서 보내온 BCD형 데이터를 7 세그먼트 데이터로 변환한 후 세자리수 7 세그먼트 LED 표시기(78)에 그대로 수치로서 나타내 준다. 7 세그먼트 LED 표시기(78)에 표시된 수치는 해당 세그먼트 길이이다. 도 8의 비교기(74, 76)는 도 8의 데이터 기억부(73)로부터 입력된 데이터와 세자리수 BCD형 스위치에 의해 설정된 설정 데이터 값을 비교하여 도 8의 비교기(73)는 데이터 값이 하한 설정값보다 작다면 - 에러 신호를 앤드 게이트(79)를 통해 출력하고, 비교기(76)는 세그먼트 길이 데이터 값이 상한 설정값보다 크다면 + 에러 신호를 앤드 게이트(79)를 통해 출력하게 된다. 따라서 상한, 하한 설정 값을 세그먼트 길이 규격 내로 설정함으로써 세그먼트 길이를 검사할 수 있게 된다.

도 7의 세그먼트 C의 길이검사 방법 예를 설명한다.

·108mm 필터 1본에 600개의 계수용 펄스가 발생하므로 1mm당 발생 펄스수는 다음과 같다.

600(1본당펄스수) ÷ 108(1본의 길이) = 5.55개

·계수용 펄스 한개당 필터 제품 해당 길이는 다음과 같다.

108(1본의 길이) ÷ 600(1본당 펄스수) = 0.18mm

따라서 도 7의 세그먼트 C의 길이 (리세스 길이) = 10mm이고, 규격 오차는 ±1mm일 때, 도 7의 세그먼트 C 길이 (리세스 길이) 검사는 다음과 같이 표시하고 설정한다.

표시치 : 5.55 × 10 = 55

상한설정 : 55 + 5.5 = 60

하한설정 : 55 - 5.5 = 50

도 10은 폴트 카드의 내부 블록도이고, 도 11은 절단 팁 펄스를 도시한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 폴트 카드는 폴트 내용을 디스플레이하는 폴트 디스플레이 LED(100), 도 6의 회전형 엔코더(62)로부터 Z상 펄스를 입력받아 도 11의 마커 펄스B를 만들어주도록 마커 펄스를 지연 시프트시키는 마커 지연 시프트 스위치(101), 도 6의 계수용 펄스, 센서(60) 펄스, 센서(61) 펄스를 입력받아 일시 저장하는 입력 버퍼(105), 다수의 에러 종류의 에러를 표시하는 에러 표시부(102), 에러 내용을 기억하는 에러 기억부(106), 상기 에러 기억부(106)로부터 데이터를 일시저장하여 출력하는 출력 버퍼(107)를 포함한다.

또한, 입력 버퍼(105)는 각 카드의 IC 입력으로 사용되어지는 도 6의 계수용 펄스, 센서(60) 펄스, 센서(61) 펄스를 입력받아 이들 신호들이 안정된 신호로 인식되도록 정합시켜준다. 출력 버퍼(107)는 도 6의 PLC(64)의 입력으로 사용되어 지는 IC의 출력들이 안정된 신호로 인식될 수 있도록 PLC(64) 입력과 IC 신호들을 정합시켜준다. 에러 기억부(106)는 상업적으로 입수가능한 듀얼 플립 플롭 IC인 MC4013 5개로 구성되어 있다. 이 IC는 세트 입력 핀에 신호가 한번 입력되면 리셋입력이 들어올 때까지 출력을 온한다. 에러 기억부(106)는 도 6의 5장의 고속 카운터카드F부터 10개의 에러 신호가 입력된다. 이때 입력된 에러 신호에 해당하는 플립 플롭이 온되고, 동시에 에러 표시부(102)를 거쳐 에러에 해당하는 LED(100)가 온되어 어떤 에러가 발생했는지를 알 수 있게 표시해준다. 이때 온된 이후 2본의 생산 펄스가 입력되면 리셋 펄스가 발생하여 플립 플롭을 리셋시킨다. 마커 이동부(103) 및 팁 펄스부(104)는 상업적으로 입수가능한 업/다운 카운터 IC인 MC4510 3개와 상업적으로 입수가능한 듀얼 플립 플롭 IC인 MC4013 1개와 나트(NOT) 회로 2개 및 앤드 회로 1개로 구성된 회로이다.

마커 이동부(103)는 후술하는 도 11의 펄스 A 엔코더Z상 펄스를 입력받아 세자리수 BCD 스위치인 마커 지연 시프트 스위치(101)의 설정값에 따라 엔코더 Z상 펄스가 지연된 펄스가 발생된다. 이때 마커 지연 시프트 스위치(101)를 도 11의 펄스 B와 같이 절단 위치와 동기된 위치에 오도록 설정함으로써 절단 위치 펄스를 생성할 수 있다. 팁 펄스부(104)는 마커 이동부(103)에서 만들어지는 절단 위치 펄스를 이용하여 도 11의 펄스 D 팁 절단 세그먼트 펄스를 만들어준다. 이 팁 절단 세그먼트 펄스는 도 6의 고속카운터 카드5의 세그먼트 길이 펄스로 이용되어 절단 팁 길이 검사를 하게 된다.

도 10에 도시한 폴트 카드는 도 6에 도시한 고속 카운터 카드들의 +, - 에러 신호를 받아서 기억하며, LED(100)를 통해 해당 에러 표시를 나타내며, 어떤 내용의 에러가 발생하였는지를 표시하고, 폴트 신호를 도 6의 PLC(64)로 출력해준다. 또한, 도 6의 회전형 엔코더의 Z상 펄스인 도 11의 펄스 A를 입력받아 시프트시켜 절단신호인 도 11의 마커 펄스 펄스B를 만들어준다. 또한, 도 11B의 펄스 B와 A 세그먼트 펄스인 도 11의 펄스C를 결합하여 절단팁 세그먼트 길이 펄스인 도 11의 펄스 D를 만들어 도 6의 조사 시스템 박스(63)의 고속카운터 카드5(63e)에 절단 팁 세그먼트 신호를 보내 준다. 고속카운터 카드5(63e)에 입력된 절단 팁 세그먼트 길이 펄스는 고속카운터카드5(63e)에서 검사되어 길이가 짧으면, - 에러 신호를 길이가 길면 + 에러 신호를 다시 폴트 카드의 입력신호로 보내온다. 이 입력된 -,+ 에러 신호는 출력 버퍼(107)를 거쳐 도 6의 PLC(64)의 팁 에러 신호로 출력되어 진다.

전술한 바와 같은 본원발명에 의하면 필터의 불량을 사전 검출하여 적출하는 시스템인 조사 시스템에 의하면 조사 시스템을 설치 적용하여 필터의 불량을 사전에 제거함으로써 필터 사용자인 고객으로부터 신뢰성의 확보와 생산성 향상에 크게 기여할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 어떤 유형의 불량인지를 LED를 통해 표시함으로써 불량 유형의 파악이 용이하며, 실시간 각 플러그의 길이가 디스플레이됨으로써 제품의 상태 파악이 용이하고 시스템의 문제점을 쉽게 파악할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

지금까지 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조로 하여 기술하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 이하의 부속 청구범위의 사상 및 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형실시될 수 있으며, 이러한 수정 및 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석되어야 할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 108mm의 담배 필터에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 60mm 등의 다른 규격의 담배 필터의 불량에도 적용하여 실시될 수 있다.

도 1은 본 발명의 담배 제조 및 조사 시스템을 개략 도시한다.

도 2는 권련 페이퍼에 쌓여진 108mm 정상제품 1본의 권련 페이퍼를 열어본 제품의 모양이다.

도 3은 권련 페이퍼 없는 상태의 108mm 정상제품 1본의 각 세그먼트의 배열 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 108mm 정상제품 1본의 각 세그먼트의 규격을 나타낸 도면이다.

도 5는 필터의 제조 과정 중 여러 형태의 불량이 나타나는 상태를 나타낸 도면인데, 도 5의 a는 공간이 좁은 것을 나타내고, 도 5의 b는 세그먼트와 세그먼트 사이에 틈새가 발생한 것을 나타내고, 도 5의 c는 절단 팁이 길은 것과 짧은 것을 나타내고, 도 5의 d는 세그먼트가 빠진 것을 나타내고, 도 5의 e 또한 세그먼트가 빠진 것을 나타내고, 도 5의 f는 세그먼트가 겹친 것을 나타내고, 도 5의 g는 세그먼트가 빠진 것을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 담배용 다중 필터 조사 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 7은 도 6의 각 센서로부터 발생되는 펄스를 나타내는 도면이다.

도 8은 고속 카운터 카드의 상세 블럭도를 도시한다.

도 9는 고속 카운터 카드의 펄스를 도시한다.

도 10은 폴트 카드의 내부 블록도이다.

도 11은 절단 팁 펄스를 도시한다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10,20: 호퍼 60: 센서

62: 회전형 엔코더 63: 조사 시스템 박스

63a, 63b, 63c, 63d, 63e: 고속 카운터 카드

63f,63g,63h,63i,63j: 설정 표시부 64: PLC

65: 와류형 근접 센서 66: 공압용 솔레노이드 밸브

67: 인덕션 모터 71: 노아 게이트

72: 카운터부 73: 데이터 기억부

74, 76: 비교기 75: 표시 변환기

78: 길이표시부 80,81: 데이터 설정기

100: 폴트 디스플레이 LED 101: 마커 지연 시프트 스위치

102: 에러 표시부 103: 마커 이동부

104: 팁 펄스부 105: 입력 버퍼

106: 에러 기억부 107: 출력 버퍼

Claims (9)

1. 소정의 세그먼트로 구성된 담배용 권련 필터를 조사하는 담배용 다중 필터 조사 시스템으로서,

   투과해 오는 미세한 광량 변화에 따라 온과 오프의 펄스를 출력하는 하나의 센서,

   투과해 오는 미세한 광량 변화에 따라 온과 오프의 펄스를 출력하는 다른 하나의 센서,

   임의의 상의 펄스를 출력하는 회전형 엔코더, 및

   상기 소정의 세그먼트의 불량 유무를 검출하는 조사 시스템 박스를 포함하고,

   상기 조사 시스템 박스는 상기 소정의 세그먼트의 길이를 검사하는 다수의 고속 카운터 카드 및 상기 길이 검사결과 세그먼트에 에러가 있는 경우 에러 신호를 출력하는 폴트 카드를 구비하며,

   상기 고속 카운터 카드는,

   검사하고자하는 필터 세그먼트 길이동안 발생되는 펄스를 카운트하는 카운터부,

   소정의 세그먼트 길이 데이터 카운터가 끝난후 소정의 펄스가 입력되면 기억 펄스를 발생시키고 소거 펄스를 발생시키는 기억, 소거 펄스부,

   상기 기억, 소거 펄스부에서 기억펄스를 입력받을 때마다 상기 카운터부에서 보내준 필터 세그먼트 길이를 기억하여 기억된 데이터를 출력하는 데이터 기억부,

   데이터 기억부에서 기억하고 있는 필터 세그먼트 길이 데이터와 BCD 스위치 3개로 구성된 데이터 설정기에서 설정한 데이터를 비교하는 비교기, 및

   데이터 기억부에서 기억된 데이터를 7 세그먼트 LED 표시기에 맞도록 변환하는 표시변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 소정의 세그먼트가 A,B,C,B,A,B,C,B,A로 구성되는 경우(여기서 C는 리세스 공간), 상기 하나의 센서는 C 세그먼트에서는 온(ON) 그외 세그먼트에서는 오 프(OFF)를 출력하고, 상기 다른 하나의 센서는 B와 C 세그먼트에서는 온 그 외의 세그먼트에서는 오프를 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 다수의 고속 카운터 카드는 5장이며, 고속 카운터 카드 1은 세그먼트 C의 길이를 검사하는 카드이고, 고속 카운터 카드 2는 세그먼트 B+A+B의 길이를 검사하는 카드이며, 고속 카운터 카드 3은 세그먼트 B+C+B의 길이를 검사하는 카드이고, 고속 카운터 카드 4는 세그먼트 B의 길이를 검사하는 카드이고, 고속 카운터 카드 5는 절단 팁 10mm의 길이를 검사하는 카드인 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 조사 시스템 박스에서 보내오는 불량 필터검사신호인 폴트 신호를 받아 불량 필터를 적출하고, 팁 +,-에러 신호를 입력받는 PLC, 생산본수와 동기된 클록 펄스를 발생하는 와류형 근접 센서, 전자석 코일에 전원을 인가하면 밸브가 열려 압축 공기를 토출하여 불량 필터를 적출하는 공압용 솔레노이드 밸브, 및 정역 회전하여 절단 팁의 길이를 길게 또는 짧게 조정하는 기능을 수행하는 인덕션 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.
6. 제5항에 있어서,

   상기 PLC는 상기 조사 시스템 박스에서 길이검사불량 에러 신호인 폴트 신호를 입력받아 상기 와류형 근접 센서에서 발생되는 생산본수와 동기된 클록 펄스를 이용하여 불량필터의 적출 위치를 계산하고, 공압용 솔레노이드 밸브에 전원을 투입하면, 압축공기 밸브가 열려 압축공기를 토출하여 불량 필터를 적출 제거하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.
7. 제4항에 있어서,

   상기 고속 카운터 1,2,3,4,5로부터 발생되는 펄스의 길이를 카운트하고, 디스플레이하는 설정, 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.
8. 삭제
9. 제5항에 있어서,

   상기 폴트 카드는,

   상기 각각의 고속 카운터 카드의 IC 입력으로 사용되어지는 신호들이 안정된 신호로 인식되도록 정합시켜주는 입력 버퍼,

   상기 PLC의 입력으로 사용되어지는 IC 출력들이 안정된 신호로 인식될 될 수 있도록 PLC 입력과 IC 신호들을 정합시켜주는 출력 버퍼,

   듀얼 플립 플롭으로 구성되고, 각각의 고속 카운터 카드로부터 10개의 에러신호가 입력되면 이 입력된 신호에 해당하는 플립 플롭이 온되어 에러 표시를 할 수 있게 하는 에러 기억부,

   상기 회전형 엔코더로부터 펄스를 입력받아 절단 위치 펄스를 생성하는 마커 이동부, 및

   상기 마커이동부에서 만들어지는 절단 위치 펄스를 이용하여 팁 절단 세그먼트 펄스를 만들어주는 팁 펄스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 필터 조사 시스템.

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