JP2023544688A - シガレットボックスの包装気密度をオンラインで試験するシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、シガレットパケットのパッケージ気密度をオンラインで検出するシステムであって、第１のコンベヤベルトと；規定の間隔で上記第１のコンベヤベルト上に配置される複数の検出ボックスベースであって、上記シガレットパケットは、各検出ボックスベースの上へと順次搬送される、複数の検出ボックスベースと；上記第１のコンベヤベルトの上方に配置される第２のコンベヤベルトであって、該第２のコンベヤベルトの中心面は、上記第１のコンベヤベルトの中心面と一致する、第２のコンベヤベルトと；既定の間隔で上記第２のコンベヤベルト上に配置される複数の検出ボックスカバーであって、各検出ボックスカバーは、１つの側面上にスリットを有し、上記検出中、上記第２のコンベヤベルトの下側端面に位置する該検出ボックスカバーは、上記第２のコンベヤベルトの真下の上記検出ボックスベースと協働する、複数の検出ボックスカバーと；検出プローブであって、上記スリットを通じて上記検出ボックスカバー内に位置する上記シガレットパケットのパッケージ気密度を検出するように、検出中に、上記スリットと位置合わせされる、検出プローブと；を備える、システムを提供する。上記検出システムは、高スループットでパッケージごとにシガレットボックスのパッケージ気密度をオンラインで検出することができ、これにより、オンラインでの品質制御を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、タバコ検出の分野に関し、特に、シガレットパケットのパッケージ気密度をオンラインで監視するシステムに関する。

シガレット包装は、完成したシガレットの最後の生産手順であり、シガレットパケットパッケージの気密度は、シガレットの品質に重大な影響を及ぼす。シガレットパケット包装の密封度を正確に検出することは、消費者の利益を保証するだけでなく、シガレット製造企業がシガレット包装プロセス及びシガレット製品の品質を改善するための指針ともなる。

国家煙草専売局が発布した非特許文献１によれば、方法は軟質パッケージシガレットの密封度の測定に適しているにすぎず、試験精度が高くないため、この方法は廃止されている。中国特許（特許文献１）は、シガレットパケットパッケージの密封度を測定する方法を開示しており、この方法は、シガレットパッケージ密封度検出の圧力検知に基づき、空気漏れ箇所の位置を識別することができる。中国特許（特許文献２）は、シガレットパッケージ密封度検出装置を開示しており、この装置は、シガレットパッケージの密封度及び漏れ位置を視覚的に決定することができる、試験本体Ａ及び熱密封機器Ｂを備える。中国特許（特許文献３）は、圧力検知に基づいてシガレット包装透明紙の密封度を検出する方法及び装置を開示しており、ここでは、シガレットパケットの内部環境と外部環境との間で圧力差が発生し、シガレットパケットの内圧と外圧とが均衡するまで、シガレットパケットの外部環境の圧力値をリアルタイムで収集し、各瞬間におけるシガレットパケットの外部環境の圧力値に従って圧力変動曲線を得て、圧力変化率に従ってシガレットパッケージ透明紙の密封度を決定する。

上記全ての方法はオフラインの実験室分析に基づいており、生産ライン上のシガレットパケットパッケージのパケットごとの検出を実現することができないため、シガレットパケットパッケージの密封度の品質追跡しか実現することができず、オンラインでの品質制御は実現することができない。

中国公開特許第１０４７９２４７０号 中国実用新案第２０７６６２５７２号 中国特許第１０３９６９４２３号

産業規格ＹＣ／Ｔ１４０－１９９８、すなわち、「Inflation Testing Method for the Sealing Degree of Cigarette Packets」

上記の問題を解決するために、本発明は、シガレットパケットのパッケージ気密度をオンラインで検出するシステムであって、高スループットでパケットごとにシガレットパケットのパッケージ気密度をオンラインで検出することができ、これにより、オンラインでの品質制御を実現する、システムを提供する。

本発明に係る検出システムは、第１のコンベヤベルトと、所定の間隔で前記第１のコンベヤベルト上に設けられる複数の検出ボックスベースであって、検出される前記シガレットパケットは、該複数の検出ボックスベースのそれぞれの上へと順次搬送される、複数の検出ボックスベースと、前記第１のコンベヤベルトの上方に配置される第２のコンベヤベルトであって、該第２のコンベヤベルトの中心面は、前記第１のコンベヤベルトの中心面と一致する、第２のコンベヤベルトと、既定の間隔で前記第２のコンベヤベルト上に配置される複数の検出ボックスカバーであって、各検出ボックスカバーは、内部空洞と該検出ボックスカバーの１つの端面に開口部とを有する直方体構造を有し、該検出ボックスカバーの１つの側面にスリットが形成され、前記検出中、前記第２のコンベヤベルトの下側端面に位置する該検出ボックスカバーは、前記開口部を通じて真下の前記検出ボックスベースと協働して、前記空洞内に前記シガレットパケットを受け入れる、複数の検出ボックスカバーと、検出プローブであって、前記下側端面の真下に配置され、検出中に前記検出ボックスカバーの前記１つの側面に接触し、前記スリットを通じて前記検出ボックスカバー内に位置する前記シガレットパケットのパッケージ気密度を検出するように前記スリットと位置合わせされる、検出プローブとを備える。

１つの実施形態によれば、検出プローブは、前記１つの側面に接して、前記検出中に前記検出ボックスカバーを密封する密封装置と、前記密封装置の中心に配置され、前記検出中に前記スリットと連通して、一定の吸引気体流を前記検出ボックスカバーの内部に提供する、気体流導通装置と、前記気体流導通装置に接続され、該気体流導通装置の圧力変化を監視する圧力監視要素とを備えることができる。

代替的には、前記気体流導通装置は、負圧発生システムと、一定の気体流を発生させる流量コントローラーとを備えることができる。

また、前記圧力変化は、次式によって表され、

式中、ｐ_ｔは、前記シガレットパケットの外部の測定圧力であり、ｐ_ｔ０は、前記シガレットパケットの外部の初期測定圧力であり、ｐ_ｅは、前記シガレットパケットの外部の圧力と内部の圧力とが均衡しているときの最終測定圧力であり、Ｖ_１は、前記シガレットパケットの本体の外体積であり、ｔは測定時間であり、Ｋ_Ｂはボルツマン定数（１．３８＊１０^－２３Ｊ／Ｋ）であり、Ｔは理想気体の絶対温度であり、ｍは空気の平均分子量（２９＊１．６７＊１０^－２７ｋｇ）であり、Ａはシガレットパケットの気体オーバーフロー孔の面積である。

別の実施形態によれば、前記複数の検出ボックスベースのそれぞれは、前記第１のコンベヤベルト上に固定される硬質ボトムプレートと、前記硬質ボトムプレート上に配置される軟質密封パッドと、前記軟質密封パッド上に配置され、前記シガレットパケットを固定するように使用される固定部材とを備えることができる。

任意選択で、本発明に係る検出システムは、前記シガレットパケットの搬送方向において前記第１のコンベヤベルトの下流に配置され、密封度が既定の閾値を超えた前記シガレットパケットを除去する、シガレットパケット除去装置を更に備えることができる。

好ましくは、前記第１のコンベヤの走行速度は、前記第２のコンベヤの走行速度と同じである。

一例によれば、前記検出中に、前記検出プローブが前記スリットと接触する時間は、０．０５秒～０．１秒である。

代替的には、前記第２のコンベヤベルトは、反転した台形構造を有することができる。

別の例によれば、前記複数の検出ボックスカバーのそれぞれは、硬質材料から作製することができる。

本発明の上記の態様及び特徴並びに他の態様及び特徴は、添付の図面を参照した以下の実施形態の説明から明らかになるであろう。

本発明の一実施形態に係る検出システムの全体構造の概略図である。 本発明の１つの実施形態に係る測定機構の概略構造図である。 本発明の別の実施形態に係る検出ボックスベースの構造の概略図である。 本発明に係る検出システムの検出プロセスの概略図である。

以降、添付の図面を参照して本発明の例示的で非限定的な実施形態を詳細に説明し、本発明に係るシガレットパケットの包装の気密度をオンラインで検出するシステムを更に後述する。

本発明に係る検出システムは、図１に示すように、第１のコンベヤベルト１及び第２のコンベヤベルト２を備える移動機構と、それぞれが検出ボックスカバー４及び検出ボックスベース５によって構成される複数の検出ボックスと検出プローブ３とを備える測定機構とを備える。

具体的には、複数の検出ボックスベース５は、第１のコンベヤベルト１上に所定の間隔で設けられ、検出されるシガレットパケット６は、検出ボックスベース５のそれぞれに順番に搬送される。第２のコンベヤベルト２は、第１のコンベヤベルト１の上方に配置され、第２のコンベヤベルトの中心面は、第１のコンベヤベルトの中心面と一致する。例えば、第２のコンベヤベルトは、図１に示すように、反転した台形構造を有することができる。複数の検出ボックスカバー４は、それぞれ、内部空洞とその端面に開口部とを有する直方体構造を有し、１つの側面上にスリット４１を有し、所定の間隔で第２のコンベヤベルト２上に設けられる。検出中、第２のコンベヤベルト２の下側端面に位置する検出ボックスカバー４は、開口部を通じて真下の検出ボックスベースと協働して、空洞内にシガレットパケットを受け入れる。検出ボックスカバーのサイズは、検出中に検出ボックスベースに適合して被さるように検出ボックスベースのサイズに合致する。例えば、検出ボックスカバーは、ステンレス鋼、アルミニウム合金、エンジニアリングプラスチック等の硬質材料から作製することができる。検出プローブ３は、第２のコンベヤベルト２の上記下側端面の真下に配置され、検出中に検出ボックスカバー４の上記１つの側面に接触し、スリット４１を通じて上記検出ボックスカバー内に位置するシガレットパケットのパッケージの気密度を検出するようにスリット４１と位置合わせされる。

検出システムは、検出ボックスカバーの数、検出ボックスベースの数、第１のコンベヤベルトの走行速度及び第２のコンベヤベルトの走行速度を実際のニーズに従って調整することができる。例えば、第１のコンベヤは、第２のコンベヤと同じ速度で走行することができる。検出ボックスカバー４が第２のコンベヤベルト２の下側端面に移動すると、検出ボックスカバーは、検出ボックスベース５にぴったり嵌まる。検出ボックスの走行速度は、シガレットボックスの走行速度と合致しているため、シガレットボックスのパッケージ気密度の順次検出が実現される。したがって、検出システムは、高スループットでパケットごとにシガレットボックスのパッケージ気密度をオンラインで検出することができ、これにより、オンラインでの品質制御を実現する。

本発明の一実施形態によれば、検出プローブ３は、図２に示すように、密封装置３１と、気体流導通装置３２と、圧力監視要素３３とを備えることができる。密封装置３１は、検出中に、検出ボックスカバーのスリット４１を形成する側面に接して、検出ボックスカバーを密封する。気体流導通装置３２は、密封装置３１の中心に配置され、検出中にスリット４１と連通して、一定の吸引気体流を検出ボックスカバーの内部に提供する。検出中に、検出プローブがスリットと接触する時間は、０．０５秒～０．１秒であり得ることが好ましい。代替の実施形態によれば、気体流導通装置３２は、負圧発生システムと、一定の気体流を発生させる流量コントローラーとを備えることができる。圧力監視要素３３は、気体流導通装置３２に接続され、気体流導通装置の圧力変化を監視する。シガレットパケットパッケージが或る特定の気体透過度を有するため、気体流導通装置の圧力変化は、密封プロセス中に検出プローブと検出ボックスとの間で生じるものである。さらに、圧力変化は、次式によって表される。

式中、ｐ_ｔは、シガレットパケットの外部の測定圧力であり、ｐ_ｔ０は、シガレットパケットの外部の初期測定圧力であり、ｐ_ｅは、シガレットパケットの外部の圧力と内部の圧力とが均衡しているときの最終測定圧力であり、Ｖ_１は、シガレットパケットの本体の外体積であり、ｔは測定時間であり、Ｋ_Ｂはボルツマン定数（１．３８＊１０^－２３Ｊ／Ｋ）であり、Ｔは理想気体の絶対温度であり、ｍは空気の平均分子量（２９＊１．６７＊１０^－２７ｋｇ）であり、Ａはシガレットパケットの気体オーバーフロー孔の面積である。シガレットパケットの気体オーバーフロー孔の面積は、シガレットパケットのパッケージ気密度を反映し得る圧力変化検出曲線を当てはめることによって得ることができる。

本発明の別の実施形態によれば、各検出ボックスベース５は、硬質ボトムプレート５１と、軟質密封パッド５２と、固定部材５３とを備えることができる。硬質ボトムプレート５１は、第１のコンベヤベルト１に固定され、軟質密封パッド５２は、硬質ボトムプレート５１上に設けられる。固定部材５３は、シガレットパケット６を固定するために、軟質密封パッド５２上に設けられる。検出ボックスカバーのサイズは、検出ボックスベースのサイズと合致し、検出ボックスカバーが検出ボックスベースと協働するとき、検出ボックスカバーは、軟質密封パッド５２を押し込んで、シガレットパケットの格納及び検出ボックスの密封を実現する。検出ボックスの密封は、検出ボックス内部の空洞が、検出ボックスカバーの側端面上のスリットを通じてのみ外部と連通することを意味する。

好ましい実施形態によれば、本発明に係る検出システムは、シガレット除去装置７を備えることもでき、シガレット除去装置７は、シガレットパケットの搬送方向において第１のコンベヤベルト１の下流に配置され、密封度が既定の閾値を超えたシガレットパケットを除去する。

本発明の例示的な実施形態について説明したが、当業者であれば、本発明の原理及び趣旨から逸脱することなく、これらの実施形態に変更を加えることができることを理解するであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物において規定される。

Claims (10)

1. シガレットパケットのパッケージ気密度をオンラインで検出するシステムであって、
   第１のコンベヤベルトと、
   所定の間隔で前記第１のコンベヤベルト上に設けられる複数の検出ボックスベースであって、検出される前記シガレットパケットは、該複数の検出ボックスベースのそれぞれの上へと順次搬送される、複数の検出ボックスベースと、
   前記第１のコンベヤベルトの上方に配置される第２のコンベヤベルトであって、該第２のコンベヤベルトの中心面は、前記第１のコンベヤベルトの中心面と一致する、第２のコンベヤベルトと、
   既定の間隔で前記第２のコンベヤベルト上に配置される複数の検出ボックスカバーであって、各検出ボックスカバーは、内部空洞と該検出ボックスカバーの１つの端面に開口部とを有する直方体構造を有し、該検出ボックスカバーの１つの側面にスリットが形成され、前記検出中、前記第２のコンベヤベルトの下側端面に位置する該検出ボックスカバーは、前記開口部を通じて真下の前記検出ボックスベースと協働して、前記空洞内に前記シガレットパケットを受け入れる、複数の検出ボックスカバーと、
   検出プローブであって、前記下側端面の真下に配置され、検出中に前記検出ボックスカバーの前記１つの側面に接触し、前記スリットを通じて前記検出ボックスカバー内に位置する前記シガレットパケットのパッケージ気密度を検出するように前記スリットと位置合わせされる、検出プローブと、
   を備える、システム。
2. 前記検出プローブは、
   前記１つの側面に接して、前記検出中に前記検出ボックスカバーを密封する密封装置と、
   前記密封装置の中心に配置され、前記検出中に前記スリットと連通して、一定の吸引気体流を前記検出ボックスカバーの内部に提供する、気体流導通装置と、
   前記気体流導通装置に接続され、該気体流導通装置の圧力変化を監視する圧力監視要素と、
   を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記気体流導通装置は、負圧発生システムと、一定の気体流を発生させる流量コントローラーとを備える、請求項２に記載のシステム。
4. 前記圧力変化は、次式によって表され、
   

   

   式中、ｐ_ｔは、前記シガレットパケットの外部の測定圧力であり、ｐ_ｔ０は、前記シガレットパケットの外部の初期測定圧力であり、ｐ_ｅは、前記シガレットパケットの外部の圧力と内部の圧力とが均衡しているときの最終測定圧力であり、Ｖ_１は、前記シガレットパケットの本体の外体積であり、ｔは測定時間であり、Ｋ_Ｂはボルツマン定数（１．３８＊１０^－２３Ｊ／Ｋ）であり、Ｔは理想気体の絶対温度であり、ｍは空気の平均分子量（２９＊１．６７＊１０^－２７ｋｇ）であり、Ａはシガレットパケットの気体オーバーフロー孔の面積である、請求項２又は３に記載のシステム。
5. 前記複数の検出ボックスベースのそれぞれは、
   前記第１のコンベヤベルト上に固定される硬質ボトムプレートと、
   前記硬質ボトムプレート上に配置される軟質密封パッドと、
   前記軟質密封パッド上に配置され、前記シガレットパケットを固定するように使用される固定部材と、
   を備える、請求項１に記載のシステム。
6. 前記シガレットパケットの搬送方向において前記第１のコンベヤベルトの下流に配置され、密封度が既定の閾値を超えた前記シガレットパケットを除去する、シガレットパケット除去装置、
   を更に備える、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第１のコンベヤの走行速度は、前記第２のコンベヤの走行速度と同じである、請求項１に記載のシステム。
8. 前記検出中に、前記検出プローブが前記スリットと接触する時間は、０．０５秒～０．１秒である、請求項１に記載のシステム。
9. 前記第２のコンベヤベルトは、反転した台形構造を有する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記複数の検出ボックスカバーのそれぞれは、硬質材料から作製されている、請求項１に記載のシステム。