KR101857737B1 - 터치스크린형 결점 검출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치스크린형 결점 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극세사 직물, 필름, 제지, 각종 인쇄물 등과 같이 두께가 얇은 박막 시트 상의 제품에 발생한 미세 결점을 용이하게 검출할 수 있고, 또한 검출 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 할 목적으로, 결점 검출 대상으로서 이송하는 제품 시트(307); 상기 제품 시트(207)의 상부에 배치되고, 소정의 면적을 가지며, 제2전도체(370)와 접촉시 접촉 위치의 검출이 가능하게 마련된 제1전도체(340); 상기 제1전도체(340) 하부에서 제1전도체(340)와 이격 배치되고 상기 제품 시트(307) 상의 결점(308)에 의해 상향 이동하여 상기 제1전도체(240)와 접촉 가능하게 된 제2전도체(370); 상기 제2전도체(370)와 상기 제품 시트(307) 사이에 배치되고 하단면이 상기 제품 시트(307)에 접촉 가능하게 된 튜브(350); 를 포함하는 터치스크린형 결점 검출장치에 관한 것이다.

Description

터치스크린형 결점 검출장치{TOUCH SCREEN TYPE DEFECT DETECTION DEVICE}
본 발명은 전류를 이용한 터치스크린형 결점 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 극세사 직물, 필름, 제지, 각종 인쇄물과 같은 시트 상의 제품 생산 공정에서 발생할 수 있는 미세 결점들을 터치 스크린 방식의 전류를 이용하여 검출할 수 있도록 하는 터치스크린형 결점 검출장치에 관한 것이다.
본 발명자는 대한민국 특허등록 제10-1695135호 등록특허공보와 같이 제직기에서의 경사 결점 검출 장치를 안출한 바 있으며, 이는 경사의 유입 경로 상에 설치되고 제1전류 입력 단자와 연결된 와이어와, 상기 경사의 유입 방향을 기준으로 상기 와이어의 후방에 배치되고 제2전류 입력 단자와 연결된 접전판을 포함함으로써 상기 경사의 결점에 의해 상기 와이어가 후방으로 밀려서 상기 접전판과 접촉시 전류 흐름에 의해 제직기 가동을 중단 가능하게 하는 장치이다.
이러한 전류 이용 경사 결점 검출 장치는, 통상의 직기에 설치 운용되고 있는 경사절단 감지기와 병행 사용이 가능하므로 별도의 설치 비용을 투자할 필요가 없고, 오작동이 적으므로 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 고품질의 직물을 제조할 수 있는 장점이 있기는 하나, 다음과 같은 측면에서 제한적이다.
첫째, 검출 장치의 특성상 극세사 직물, 필름, 제지, 각종 인쇄물 등과 같이 두께가 얇은 시트 상의 제품에 발생한 미세한 결점을 검출하는 것이 용이하지 않다.
둘째, 결점이 검출되더라도 결점 위치를 파악하기 어려워서 생산 과정에서의 문제점이나 오류를 수정하기 어렵다.
셋째, 광폭의 시트 상에 발생한 미세 결점의 위치를 정확하게 파악하는 것이 불가능하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 과거에는 주로 투광식 센서나 영상 촬영 장치, 스캐너 등을 활용하여 박막 시트 상의 결점을 검출하였으나, 이러한 방식은 주위 환경의 영향으로 오작동이 빈번하게 발생하고, 제작비용이 고가여서 투자비용이 과다하다는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록 제10-1695135호 등록특허공보
상기의 종래 기술이 내포한 제한적인 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 극세사 직물, 필름, 제지, 각종 인쇄물 등과 같이 두께가 얇은 박막 시트 상의 제품에 발생한 미세 결점을 용이하게 검출할 수 있고, 또한 검출 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 터치스크린형 결점 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치스크린형 결점 검출장치는, 결점 검출 대상으로서 이송하는 제품 시트; 상기 제품 시트의 상부에 배치되고, 소정의 면적을 가지며, 제2전도체와 접촉시 접촉 위치의 검출이 가능하게 마련된 제1전도체; 상기 제1전도체 하부에서 제1전도체와 이격 배치되고 상기 제품 시트 상의 결점에 의해 상향 이동하여 상기 제1전도체와 접촉 가능하게 된 제2전도체; 상기 제2전도체와 상기 제품 시트 사이에 배치되고 하단면이 상기 제품 시트에 접촉 가능하게 된 튜브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시 예로서, 상기 터치스크린형 결점 검출장치는, 상기 제1전도체는 절연층 하부에 연결되고, 상기 튜브의 가장자리가 상기 절연층에 고정되며, 상기 절연층과 상기 튜브 사이에는 밀폐된 공기층이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치스크린형 결점 검출장치는, 터치 스크린 방식을 적용함으로써 극세사 직물, 필름, 제지, 각종 인쇄물 등과 같이 두께가 얇은 시트 상의 제품에 발생한 미세한 결점을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 터치 스크린의 특성상 터치 부분의 좌표를 추출할 수 있기 때문에 결점 발생 위치를 정확하게 파악할 수 있으므로 광폭의 시트 생산 공정에 적용시 유용할 뿐 아니라, 결점 위치를 신속하게 검출함으로써 생산 과정에서의 오류나 오점을 빠르게 개선시킬 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치스크린형 결점 검출장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치스크린형 결점 검출장치의 전체 구성도이다.
도 3은 도 1의 F-F선의 단면도이다.
도 4는 도 1의 F-F선의 단면도로서, 결점이 검출되는 상태를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치스크린형 결점 검출장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 터치스크린형 결점 검출장치의 전체 구성도이며, 도 3은 도 1의 F-F선의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이, 본 발명에 따른 터치스크린형 결점 검출 장치(300)는, 제품 시트(307), 제1전도체(340), 튜브(350), 제2전도체(370)를 포함할 수 있다.
상기 제품 시트(307)는, 소정의 폭을 가진 박막 상의 시트로서, 예를 들면 극세사 직물, 필름, 제지, 각종 인쇄물일 수 있고, 상기 제품 시트(307)는 제품 생산 공정에서 롤러를 통해 길이 방향으로 이송될 수 있으며, 그 상부에 설치된 결점 검출 장치(300)가 제품 시트(307)에 발생된 먼지나 미세 결점을 검출한다.
상기 제1전도체(340)는, 상기 제품 시트(307)의 상부에 배치되고, 소정의 면적을 가지며, 상기 제2전도체(370)와 접촉시 접촉 위치의 검출이 가능하게 마련된다. 상기에서 제2전도체(370)의 재질은 극세 와이어 또는 은나노 와이어가 바람직하지만 검출대상에 따라 전도체 재질을 달리 선택하여 적용할 수 있다.
이러한 방식은 액정 디스플레이에 적용된 정전식 터치 스크린 또는 압전식 터치 스크린을 예로 들 수 있다.
터치 스크린은 스크린 상의 최상층을 누르면 물리적인 압력에 의해 두 개의 전도층(+극과 -극)이 접촉하게 되고, 접촉시의 저항값과 전류의 변화로 터치 스크린의 제어부에서 이러한 신호를 인식하여 눌린 지점의 좌표를 측정할 수 있게 한 것이다.
터치 스크린의 구성은, 최상측에 손가락이나 물체 등이 접촉하는 유연성이 있는 박막이 형성되고, 터치 지점을 감지하는 전도층은 전기적인 저항성과 전도성이 있는 두 개의 전도성 코팅층으로 이루어져 있으며 그 사이에는 압력이 가해지지 않았을 때 두 개의 층이 서로 맞붙지 않도록 하는 공기로 채워진 절연 상태의 얇은 공간으로 구성되어 있다.
상기 제1전도체(340)는 이러한 터치 스크린의 구성이 적용됨으로써 상기 제2전도체(370)와 소정 위치(결점 위치)에서 접촉시 제어부(380)가 접촉 신호를 인식하여 제1전도체(340) 상에서 눌린 저점의 좌표를 도출하고, 접촉 위치와 대응하는 제품 시트(307) 상의 접촉 위치를 모니터(390)를 통해 화상으로 표시할 수 있으며, 그에 따라 기대를 정대하여 결점 발생 원인을 수정하거나 조치할 수 있다.
상기 제2전도체(370)는, 상기 제1전도체(340) 하부에서 제1전도체(340)와 소정 거리 이격 배치되고, 상기 제품 시트(307) 상의 결점(308)(도 4 참조)에 의해 상향 이동 가능하게 마련되어 상승시 상기 제1전도체(340)와 접촉 가능하게 구성된다.
상기 제2전도체(370)는 상기 제품 시트(307)를 가로지르는 한 가닥의 와이어 형태일 수 있고, 또는 도시한 예와 같이 두 가닥 이상의 와이어로 이루어질 수 있으며, 또는 상기 와이어가 그물망 형태로 이루어진 것일 수 있으며, 예를 들면 굵기가 나노 크기의 전도성 극세사 혹은 은 나노 와이어일 수 있다.
상기 튜브(350)는, 상기 제2전도체(370)와 상기 제품 시트(307) 사이에 배치되고 그 하단면이 상기 제품 시트(307)에 접촉 가능하게 마련된 것으로, 연질이면서 유연성을 가진 재료로 제조된다. 일 예로 상기 튜브(350)는 박막의 합성수지 시트, 실리콘 시트 또는 필름으로 제조될 수 있다.
상기 제1전도체(340)를 상기 제품 시트(307) 상에 배치하기 위해서 상기 제1전도체(340)는 홀더(310)에 고정될 수 있으며, 이때 상기 제1전도체(340)와 상기 홀더(310) 사이에는 절연층(320)이 개재될 수 있고, 상기 제1전도체(340)는 상기 절연층(320)의 하부에 고정된다.
상기 튜브(350)의 가장자리가 상기 절연층(320)에 고정되고, 가운데 부분은 절연층(320)과 소정 거리 이격됨으로써 상기 절연층(320)과 상기 튜브(350) 사이에 밀폐된 공기층(360)이 형성된다.
상기 제1전도체(340)와 제2전도체(370)의 접촉시 접촉 압력을 측정하는 압력센서(330)를 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 접촉 압력에 따른 결점의 크기를 도출할 수 있는데, 상기 압력센서(330)는 예시한 바와 같이 상기 절연층(320) 내에 설치될 수 있으나, 그 설치 위치는 필요에 따라 변경될 수 있다.
이와 같이, 이러한 구성에 의하면, 상기 절연층(320), 제1전도체(340), 튜브(350) 및 제2전도체(370)는 서로 연결된 하나의 조립품으로 제조될 수 있고, 상기 홀더(310)는 상기 조립품을 고정하거나 분리되게 할 수 있다.
한편, 상기 조립품을 상기 제품 시트(307) 상에 배치하기 위해서, 상기 결점 검출 장치(300)는, 상기 제품 시트(307)의 폭 방향 양측에 배치된 한 쌍의 포스트(301)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제품 시트(307)의 종류에 따라 상기 조립품의 설치 위치를 가변시킬 수 있도록 하기 위해, 상기 결점 검출 장치(300)는 상기 포스트(301) 상부를 잇는 가로대(302)와, 상기 가로대(302)에서 수직으로 연결된 지지대(303)를 더 포함할 수 있다.
상기 지지대(303)의 상부는 상기 가로대(302)에 연결되고 하단은 상기 홀더(310)의 상단부에 연결된다.
상기 제품 시트(307)의 폭이 광폭인 경우 상기 홀더(310)의 가운데 부분이 아래로 처지는 것을 방지하기 위해 상기 지지대(303)는 다수 개가 설치될 수 있다.
또한, 상기 지지대(303)는 외면에 나사산이 형성된 나사봉 형태일 수 있고, 그 나사산 부분이 상기 가로대(302)의 나사홀을 관통하면서 상호 나사 결합되게 할 수 있다. 이 경우 상기 지지대(303)가 정회전 또는 역회전함에 따라 가로대(302)를 기준으로 승강 또는 하강할 수 있고, 그에 따라 홀더(310)의 높낮이를 조절할 수 있으며, 결과적으로 제1전도체(340) 및 제2전도체(370)의 위치를 조절할 수 있다.
이를 위해 상기 지지대(303) 상단에는 회전을 제어하기 위한 노브(304)가 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 지지대(303)는 최좌측 및 최우측에 각각 1개씩 설치될 수 있고, 광폭의 제품 시트(307)에 적용하기 위해 가운데에 보조 노브(306)가 구비된 보조 지지대(305)를 적어도 하나 이상 더 설치할 수 있다.
도 4는 도 1의 F-F선의 단면도로서, 결점이 검출되는 상태를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하는 바와 같이, 제품 시트(307)는 튜브(350)와 접한 상태에서 이송되는데, 이 과정에서 제품 시트(307)의 소정 위치에 미세 결점(308)이 있는 경우 결점(308)이 튜브(350)를 밀어올리게 되고, 그에 따라 제2전도체(370)의 결점 위치 부분이 상승하여 제1전도체(340)와 접촉된다.
제1전도체(340)와 제2전도체(370)와 접촉시 접촉신호가 제어부(380)로 전달되고, 제어부(380)는 제1전도체(340)의 접촉 위치(좌표)를 인식하여, 접촉 위치와 대응하는 제품 시트(307) 상의 접촉 위치를 모니터(390)를 통해 화상으로 표시하는 동시에 기대가 정대함으로써 결점 원인을 조사하고 조치할 수 있다.
이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.
300: 결점 검출 장치
301: 포스트
302: 가로대
303: 지지대
304: 노브
305: 보조 지지대
306: 보조 노브
307: 제품 시트
308: 결점
310: 홀더
320: 절연층
330: 압력센서
340: 제1전도체
350: 튜브
360: 공기층
370: 제2전도체
380: 제어부
390: 모니터

Claims (8)

  1. 결점 검출 대상으로서 이송하는 제품 시트;
    상기 제품 시트의 상부에 배치되고, 소정의 면적을 가지며, 제2전도체와 접촉시 접촉 위치의 검출이 가능하게 마련된 제1전도체;
    상기 제1전도체 하부에서 제1전도체와 이격 배치되고 상기 제품 시트 상의 결점에 의해 상향 이동하여 상기 제1전도체와 접촉 가능하게 된 제2전도체;
    상기 제2전도체와 상기 제품 시트 사이에 배치되고 하단면이 상기 제품 시트에 접촉 가능하게 된 튜브;
    를 포함하되,
    상기 제1전도체는 절연층 하부에 연결되고 상기 튜브의 가장자리가 상기 절연층에 고정되며 상기 절연층과 상기 튜브 사이에는 밀폐된 공기층이 형성되고,
    상기 제2전도체는 상기 제품 시트를 가로지르는 한 가닥 또는 두 가닥 이상의 와이어로 이루어지거나, 상기 와이어가 그물망 형태로 이루어지고, 상기 와이어는 전도성 극세사 와이어 또는 은나노 와이어로 이루어지며, 상기 와이어는 제품 시트의 전체 폭 방향에 걸쳐 형성됨으로써 시트 전체 폭 방향에 대한 결점 검출이 가능하게 구성되며,
    상기 제1전도체와 제2전도체의 접촉시 접촉 압력을 측정함으로써 결점의 크기 도출을 가능하게 하는 압력센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린형 결점 검출장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1전도체는 정전식 또는 압전식 터치 스크린인 것을 특징으로 하는 터치스크린형 결점 검출장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제품 시트의 폭 방향 양측에 배치된 한 쌍의 포스트와,
    상기 포스트 상부를 잇는 가로대와,
    상기 가로대에서 수직으로 연결된 지지대와,
    상부가 상기 지지대에 연결되고 저부에 상기 제1전도체를 장착한 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린형 결점 검출장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 지지대는 외면에 나사산이 형성되고, 상기 나사산은 상기 가로대에 나사 결합됨으로써 회전시 상하 방향으로 승하강 가능하게 됨으로써 상기 제1전도체의 위치 조절을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 터치스크린형 결점 검출장치.
  8. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제1전도체 및 제2전도체의 접촉시 접촉 위치와 대응하는 제품 시트 상의 접촉 위치를 화상으로 표시하는 모니터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린형 결점 검출장치.
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