KR101967763B1

KR101967763B1 - 담배용 캡슐 분류장치

Info

Publication number: KR101967763B1
Application number: KR1020170039021A
Authority: KR
Inventors: 박성용; 진윤숙; 이호석; 이기식; 김상진; 윤종국
Original assignee: 태영산업 주식회사
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2019-04-10
Also published as: KR20180109374A

Abstract

대량의 캡슐을 불량 여부에 따라 신속하게 분류하여 생산성이 개선되도록, 본 발명은 복수의 선별대상캡슐이 투입 및 수용되는 호퍼부; 내부에 장착공간이 형성되되, 상기 선별대상캡슐이 분리 삽입되도록 외주면에 원주방향을 따라 기설정된 각도 간격으로 복수의 그립부가 형성되고, 상기 각 그립부가 상기 호퍼부를 순차 경유하도록 회전되는 광투과성 재질의 정렬드럼부; 상기 장착공간에 배치되어 검사광을 방출하는 광원부; 상기 검사광의 조사방향과 대향되도록 상기 정렬드럼부의 외부에 배치되되, 상기 검사광이 투과된 그립부를 촬상하여 검사이미지를 획득하는 촬상부; 상기 검사이미지를 통해 상기 선별대상캡슐의 불량을 판별하는 판별부; 및 상기 판별부의 판별 결과에 따라 상기 각 그립부의 선별대상캡슐을 불량수집부 및 양품수집부로 분리 배출하는 분리배출부를 포함하는 담배용 캡슐 분류장치를 제공한다.

Description

담배용 캡슐 분류장치{sorting apparatus for cigarette capsule}

본 발명은 담배용 캡슐 분류장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대량의 캡슐을 불량 여부에 따라 신속하게 분류하여 생산성이 개선되는 담배용 캡슐 분류장치에 관한 것이다.

일반적으로, 담배는 연소시 발생되는 연기를 흡입하는 것으로, 연기의 유해성분을 최소화하고 연기의 맛을 개선하기 위해 흡연자가 연기를 흡입하는 흡입부에 필터가 구비된다.

이러한, 필터는 아세테이트 섬유가 응집된 기본형, 활성탄 등의 흡착물질이 첨가된 흡착필터 등이 있으며, 최근에는, 캡슐이 내장된 캡슐내장필터가 널리 사용되고 있다.

한편, 상기 캡슐내장필터는 일반적인 담배의 풍미를 즐길 수 있으면서도, 향기물질이 내장된 캡슐이 치아 등을 통해 가압 파열되면, 내장된 향기물질이 필터의 섬유 사이로 확산되어 초기 상태의 필터와 상이한 풍미를 제공할 수 있다.

이러한 캡슐은 필터를 통한 연기의 유동을 제한하지 않도록 미소한 크기로 구비되므로 제조상의 한계로 인해 일부 캡슐에서 향기물질이 미충진되거나 벽체가 과도하게 두껍거나 얇은 불량이 발생되었다.

이에, 종래에는 캡슐을 경사진 평판 위에 펼쳐 놓고 진동을 가한 후 움직임이 상이한 것을 육안으로 판별하여 제거하거나, 캡슐은 일정한 높이에서 낙하시켜 바운드되는 높이에 따라 불량을 판별하는 품질 검사 과정을 실시하였다.

그러나, 수작업을 기반으로 한 품질 검사는 대량의 캡슐에 대한 전수검사가 사실상 불가능할 뿐만 아니라, 품질검사의 정확성도 기대하기 어렵고 과도한 시간이 소비되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-1229033호

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 대량의 캡슐을 불량 여부에 따라 신속하게 분류하여 생산성이 개선되는 담배용 캡슐 분류장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 복수의 선별대상캡슐이 투입 및 수용되는 호퍼부; 내부에 장착공간이 형성되되, 상기 선별대상캡슐이 분리 삽입되도록 외주면에 원주방향을 따라 기설정된 각도 간격으로 복수의 그립부가 형성되고, 상기 각 그립부가 상기 호퍼부를 순차 경유하도록 회전되는 광투과성 재질의 정렬드럼부; 상기 장착공간에 배치되어 검사광을 방출하는 광원부; 상기 검사광의 조사방향과 대향되도록 상기 정렬드럼부의 외부에 배치되되, 상기 검사광이 투과된 그립부를 촬상하여 검사이미지를 획득하는 촬상부; 상기 검사이미지를 통해 상기 선별대상캡슐의 불량을 판별하는 판별부; 및 상기 판별부의 판별 결과에 따라 상기 각 그립부의 선별대상캡슐을 불량수집부 및 양품수집부로 분리 배출하는 분리배출부를 포함하며, 상기 그립부는 상기 정렬드럼부의 축방향을 따라 기설정된 이격간격으로 복수 배열되되 각각이 상기 선별대상캡슐의 단면적에 대응되는 크기로 함몰 형성된 그립홈을 포함하고, 상기 촬상부의 촬상영역은 기설정된 촬상각도로 회전된 하나의 그립부에 대한 원주방향 및 축방향 폭을 초과하도록 구비되며, 상기 판별부는 상기 각 그립홈의 축방향 배열에 대응되도록 기설정된 기준이미지를 상기 검사이미지에 매칭하여 상기 각 선별대상캡슐에 대응되는 복수의 검사대상부를 설정하는 이미지처리부와, 상기 기설정된 명암기준에 따라 상기 각 검사대상부에 대응되는 픽셀 내에서 소정의 명도 이상에 대응되는 픽셀의 수를 검사픽셀수로 검출하고 양품 품질 기준에 대응되도록 설정된 기준 픽셀범위와 비교하여 상기 각 검사대상부의 불량을 판별하는 비교연산부를 포함하며, 상기 기준이미지는 상기 각 검사대상부가 상기 각 그립홈의 전체면적을 따라 일괄 설정되도록 상기 각 그립홈의 외곽경계라인으로 구비됨을 특징으로 하는 담배용 캡슐 분류장치를 제공한다.

삭제

상기와 같은 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 정렬드럼부를 통해 선별대상캡슐이 분리 및 정렬되어 검사이미지가 획득되되, 획득된 검사이미지를 통해 불량인 선별대상캡슐이 검출되어 자동으로 분리되므로 대량의 선별대상캡슐에 대한 전수검사가 가능하며 품질검사공정의 신속성 및 정확성이 개선될 수 있다.

둘째, 상기 정렬드럼부가 광투과성 재질로 구비되어 광원부로부터 반경방향으로 방출된 검사광이 그립홈에 정렬 및 지지된 선별대상캡슐을 통과하여 상기 촬상부의 촬상영역에 대한 수선방향으로 직사되므로 반사광원 또는 굴절광원으로 인한 부분적인 차폐나 왜곡 없이 선명한 검사이미지가 획득될 수 있으며 명암 비교에 따른 불량 판별 정확성이 개선될 수 있다.

셋째, 상기 각 그립홈의 외곽경계라인에 대응되도록 기설정된 기준이미지가 상기 검사이미지에 매칭되어 각 선별대상캡슐에 대응되는 검사대상부가 외곽선검출과 같은 별도의 이미지처리과정 없이 신속하게 설정될 수 있으며, 선별대상캡슐의 전체면적이 부분적인 누락 없이 검사대상부로 정확하게 설정되어 품질검사공정의 신속성 및 정확성이 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치의 정렬드럼부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치의 정렬드럼부를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치의 검사이미지를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치를 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치를 나타낸 정면도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치의 정렬드럼부를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치의 정렬드럼부를 나타낸 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치의 검사이미지를 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치를 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 담배용 캡슐 분류장치(100)는 호퍼부(30), 정렬드럼부(20), 광원부(50), 촬상부(40), 판별부(90), 그리고 분리배출부(60)을 포함한다.

여기서, 상기 담배용 캡슐 분류장치(100)는 캡슐내장필터에 적용되는 향기캡슐의 제조공정에서 양품 및 불량을 판별하여 분리 배출하는 장치를 의미하며, 선별대상캡슐은 품질검사대상이 되는 향기캡슐을 의미한다.

한편, 상기 호퍼부(30)는 베이스프레임(10)의 상부에 구비되되, 복수의 선별대상캡슐(a)이 투입 및 수용된다. 여기서, 상기 베이스프레임(10)은 지면에 설치되는 지지구조체를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 호퍼부(30)는 복수의 선별대상캡슐이 용이하게 주입되도록 상부에 넓은 단면적의 주입구가 구비되되, 하부로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상으로 구비된다.

이때, 상기 주입구는 상기 선별대상캡슐이 이송되는 컨베이어부의 단부에 연속 배치되며, 상기 컨베이어부를 따라 이송된 복수의 선별대상캡슐이 상기 주입구를 통해 상기 호퍼부(30)의 내부공간으로 연속 투입될 수 있다.

그리고, 상기 호퍼부(30)의 하단부에는 배출구가 구비되며, 상기 배출구를 통해 내부공간에 수용된 선별대상캡슐(a)이 상기 정렬드럼부(20)의 표면으로 유동될 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 정렬드럼부(20)는 내부에 장착공간(21)이 형성되되, 외주면에 원주방향을 따라 기설정된 각도 간격으로 상기 선별대상캡슐(a)이 분리 삽입되는 복수의 그립부(25)가 형성되고, 상기 각 그립부(25)가 상기 호퍼부(30)의 배출구를 순차 경유하도록 회전된다.

상세히, 상기 정렬드럼부(20)는 광투과성 재질의 원통형 몸체부(22)와, 상기 몸체부(22)의 축방향 양단부에 결합되는 커버플레이트(23)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 광투과성 재질이라는 말은 상기 원통형 몸체부(22)의 내부로부터 반경방향 외측으로 조사된 광이 과다한 세기 감소 없이 통과할 수 있는 재질을 의미하며, 무색 투명한 폴리카보네이트 등과 같이 투명 또는 반투명한 수지재질로 구비될 수 있다.

이때, 상기 커버플레이트(23) 중 상기 베이스프레임(10)과 인접한 하나의 중앙부에 상기 회전수단(20a)이 연결되어, 상기 원통형 몸체부(22)가 일방향(R)으로 회전될 수 있다.

그리고, 상기 원통형 몸체부(22)는 외주면 일측이 상기 호퍼부(30)의 배출구에 밀착되도록 상기 호퍼부(30)의 하부에 배치되며, 상기 커버플레이트(23)는 상기 원통형 몸체부(22)의 단면적을 초과하는 크기로 형성되어 상기 원통형 몸체부(22)의 축방향 양단부로부터 반경방향 외측으로 돌출된 단차를 형성한다.

이때, 상기 호퍼부(30)의 배출구는 상기 커버플레이트(23)에 의해 형성된 단차 내부를 따라 상기 원통형 몸체부(22)의 상부 외주에 밀착되며, 상기 호퍼부(30)의 내부공간에 수용된 선별대상캡슐(a)은 자중에 의해 호퍼부(30)의 배출구로 유동되어 상기 원통형 몸체부(22)의 표면에 밀착 배치된다.

그리고, 상기 정렬드럼부(20)의 외주면에는 원주방향을 따라 기설정된 각도 간격으로 상기 선별대상캡슐(a)이 분리 삽입되는 복수의 그립부(25)가 형성된다.

즉, 상기 그립부(25)는 상기 정렬드럼부(20)가 회전되는 일방향(R)을 따라 기설정된 각도간격으로 배열된다. 예를 들어, 도 2와 같이, 상기 그립부(25)가 10도 간격으로 배열된 경우에 상기 원통형 몸체부(22)의 외주면에는 36개의 그립부가 형성된다.

이때, 상기 정렬드럼부(20)가 회전수단(20a)에 의해 구동되면, 상기 커버플레이트(23)와 상기 원통형 몸체부(22)가 일체로 일방향(R) 회전되며 각 그립부(25)가 상기 호퍼부(30)의 배출구를 순차 경유할 수 있다.

여기서, 상기 그립부(25)는 상기 원통형 몸체부(22)의 축방향을 따라 기설정된 이격간격으로 복수 배열되되 각각이 상기 선별대상캡슐(a)의 단면적에 대응되는 크기로 함몰 형성된 그립홈(25a)과, 상기 선별대상캡슐(a)의 단면적 미만으로 형성되되 상호 구획되어 상기 각 그립홈(25a) 및 상기 장착공간(21)을 연결하는 복수의 제어유로(25b)를 포함한다.

예를 들어, 도 3과 같이, 하나의 그립부(25)는 축방향으로 배열된 10개의 그립홈(25a)과 상기 각 그립홈(25a)에 연결된 10개의 제어유로(25b)를 포함할 수 있다. 그리고, 36개의 그립부(25)는 360개의 그립홈(25a)과 360의 제어유로(25b)로 구비된다.

여기서, 상기 각 그립홈(25a)은 상기 선별대상캡슐(a)의 직경에 대응되는 단면적과 깊이를 갖는 원통형으로 형성되되, 상기 원통형 몸체부(22)의 외주면으로부터 상기 원통형 몸체부(22)의 회전 중심을 향하는 반경방향 내측으로 함몰되어 형성된다. 이에 따라, 하나의 그립홈(25a)에는 하나의 선별대상캡슐(a)이 삽입될 수 있다.

이때, 상기 각 그립부(25)가 상기 호퍼부(30)의 배출구에 배치되면, 상기 원통형 몸체부(22)의 표면에 밀착된 복수의 선별대상캡슐(a)이 상기 각 그립홈(25a)에 삽입되며 분리될 수 있다.

즉, 상기 선별대상캡슐(a)은 상기 그립홈(25a)에 삽입되며 하나씩 분리되고, 상기 그립부(25) 내지 상기 그립홈(25a)의 배열에 따라 원주방향 및 축방향으로 정렬되어 회전 이송될 수 있다.

이때, 상기 배출구의 테두리측 단부로부터 상기 원통형 몸체부(22)의 외주까지의 간격은 상기 선별대상캡슐(a)이 배출구 외부로 이탈되지 않도록 상기 선별대상캡슐(a)의 직경미만으로 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 배출구는 상기 원통형 몸체부(22)의 외주 최상단으로부터 회전 반대방향측에 위치됨이 바람직하며, 상기 선별대상캡슐(a)이 자중을 통해 상기 배출구의 영역과 대향 배치된 각 그립홈(25a)으로 삽입될 수 있으면서도, 배출구의 단부 및 원통형 몸체부(22) 사이의 공간에 끼워져 파열되는 등을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제어유로(25b)는 상기 그립홈(25a)에 삽입된 선별대상캡슐이 선택적으로 흡착 및 분리되도록 일단부가 상기 그립홈(25a)에 연결되되, 타단부가 진공공간에 노출되어 회전시 선택적으로 분리배출부(60)와 대향 배치되도록 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 제어유로(25b)는 상기 선별대상캡슐(a)의 단면적 미만의 크기로 형성되며, 하나의 그립홈(25a)에는 하나의 제어유로(25b)가 연결된다.

즉, 상기 제어유로(25b)는 상기 그립홈(25a)의 일측으로부터 반경방향 내측으로 형성되며, 반경방향 외측단이 그립홈(25a)에 연결되고 반경방향 내측단이 장착공간(21)에 연결된다.

이때, 상기 장착공간(21)에 진공압력이 부하되면, 상기 그립홈(25a)으로부터 상기 제어유로(25b)를 향하는 공기흐름이 형성되어 상기 각 그립홈(25a)에 선별대상캡슐(a)이 흡착될 수 있다.

그리고, 상기 제어유로(25b)는 상기 정렬드럼부(20)의 회전에 따라 상기 분리배출부(60)와 선택적으로 대향 배치된다.

즉, 상기 원통형 몸체부(22)의 내주를 따라 원주방향으로 배출된 제어유로(25b)가 순차적으로 상기 분리배출부(60)와 대향 배치된다. 이때, 상기 분리배출부(60)로부터 압축공기가 토출되면, 토출된 압축공기는 제어유로(25b)를 거쳐 그립홈(25a)로 유동되어 선별대상캡슐(a)을 분리시킬 수 있다.

이때, 상기 제어유로(25b)는 상기 그립홈(25a)의 반경방향 내측단면 중심으로부터 상기 원통형 몸체부(22)의 회전 중심을 향하는 반경방향 내측으로 형성됨이 바람직하며, 압축공기의 유동 및 검사광의 투과가 원활화될 수 있다.

한편, 상기 광원부(50)는 상기 호퍼부(30)의 배출구로부터 일방향(R)측으로 기설정된 촬상각도를 따라 상기 장착공간(21)에 배치되며, 상기 그립부(25) 중 상기 촬상각도로 회전된 하나를 향해 반경방향 외측으로 검사광을 방출한다.

즉, 상기 광원부(50)는 조사방향이 상기 촬상각도에서 원통형 몸체부(22)의 회전 중심으로부터 원통형 몸체부(22)의 외주면을 향하는 반경방향 외측으로 설정되도록 배치됨이 바람직하다.

이때, 상기 검사광은 원통형 몸체부(22)의 회전중심으로부터 상기 원통형 몸체부(22)의 외주면을 향하는 반경방향 외측으로 방출될 수 있으며, 상기 촬상각도에 배치된 각 그립홈(25a)의 반경방향 내측단면에 대해 수선방향으로 직사될 수 있다. 또한, 원통형 몸체부(22)의 회전시 상기 촬상각도에 순차 배치되는 각 그립홈(25a)으로 검사광이 균일하게 조사될 수 있다.

여기서, 상기 검사광은 광투과성 재질로 구비된 원통형 몸체부(22)을 투과할 수 있으며, 상기 선별대상캡슐(a)의 향기물질인 액상부분과 액상부분을 커버하는 외벽부분을 부분적으로 투과할 수 있는 강도의 빛을 의미한다.

이때, 상기 광원부(50)는 상기 커버플레이트(23) 중 상기 베이스프레임(10)으로부터 이격 배치된 하나의 중앙부에 관통하도록 배치된 회전지지축에 설치되어 상기 원통형 몸체부(22)의 회전으로부터 독립되고 하나의 촬상각도로 고정되어 상기 장착공간(21)에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 촬상부(40)는 상기 광원부(50)의 조사방향과 대향되도록 상기 촬상각도로 상기 정렬드럼부(20)의 외부에 배치되며, 상기 검사광이 투과된 그립부(25)를 촬상하여 검사이미지(b)를 획득한다.

즉, 상기 촬상부(40)는 상기 광원부(50)의 조사방향을 따라 설정된 가상의 연장선상에 대향 배치되며, 상기 촬상부(40)의 촬상방향 및 상기 광원부(50)의 조사방향은 동일 직선상에서 반대방향으로 상호 대향됨이 바람직하다.

이때, 상기 촬상부(40)의 촬상영역은 상기 촬상각도에 위치된 그립부(25)를 포함하도록 형성되며, 상기 그립부를 투과한 검사광은 상기 원통형 몸체부(22)의 회전중심으로부터 반경방향 외측을 향하며 상기 촬상영역의 수선방향으로 직사될 수 있다.

그리고, 상기 촬상부(40)는 상기 원통형 몸체부(22)를 투과한 검사광과, 상기 선별대상캡슐(a)의 액상부분, 외벽부분을 투과한 검사광의 밝기를 구분하여 이미지화할 수 있는 비전 카메라 등으로 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 촬상부(40)의 촬상영역은 상기 촬상각도로 회전된 하나의 그립부(25)에 대한 원주방향 및 축방향 폭을 초과하도록 구비됨이 바람직하며, 하나의 그립부(25), 즉 축방향으로 배열된 복수의 그립홈(25a) 전체에 대한 검사이미지가 한번에 획득할 수 있도록 구비됨이 가장 바람직하다.

이때, 상기 촬상영역이 하나의 그립부(25)에 대한 축방향 폭 이하인 경우에 상기 촬상부(40)는 축방향으로 복수 배열될 수 있으며, 상기 검사이미지는 축방향으로 복수 배열된 촬상부(40)를 통해 하나의 그립부(25)에 대해 획득된 복수 이미지의 합으로 이해함이 바람직하다.

이처럼, 상기 정렬드럼부(20)의 외주면에 함몰 형성된 그립홈(25a)을 통해 대량의 선별대상캡슐(a)이 중첩이나 엉클어짐 없이 손쉽게 분리 및 정렬될 수 있다.

또한, 상기 정렬드럼부(20)가 광투과성 재질로 구비되어 그립홈(25a)을 통해 선별대상캡슐(a)이 정렬 및 지지된 상태에서도 부분적인 차폐나 왜곡 없이 선별대상캡슐(a)의 전체 이미지가 정확하고 선명하게 획득될 수 있다.

즉, 장착공간(21)에 배치된 광원부(50)로부터 반경방향으로 방출된 검사광이 그립홈(25a)을 통해 정렬 및 지지된 상태의 선별대상캡슐(a)을 통과하여 상기 촬상부(40)의 촬상영역에 대한 수선방향으로 직사될 수 있다.

이에 따라, 반사광원이나 굴절광원으로 인한 부분적인 차폐나 왜곡 없이 선명한 검사이미지(b)가 획득될 수 있으며, 검사이미지(b)에 표시된 선별대상캡슐(a)의 명암 비교에 따라 선별대상캡슐(a)의 각 부분별 투과율 차이를 이용한 불량 판별의 정확성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 판별부(90)는 상기 검사이미지(b)를 통해 상기 선별대상캡슐(a)의 불량을 판별한다.

상세히, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 판별부(90)는 회전제어부(92), 회전각검출부(91), 이미지처리부(93), 비교연산부(94), 분사제어부(95)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 회전제어부(92)는 상기 정렬드럼부(20)가 기설정된 각도간격으로 분할 회전되도록 상기 회전수단(20a)을 제어할 수 있다.

즉, 상기 회전제어부(92)는 상기 정렬드럼부(20) 상기 그립부(25)의 원주방향 배열각도에 대응되도록 회전되고, 소정의 촬상시간 동안 정지되도록 상기 회전수단(20a)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 그립부(25)의 원주방향 배열각도가 10도인 경우에, 상기 회전제어부(92)는 10도씩 회전 및 정지되도록 상기 정렬드럼부(20)를 제어할 수 있다.

이에 따라, 상기 각 그립부(25)가 순차적으로 상기 촬상각도로 배치될 수 있으며, 상기 촬상부(40)가 촬상영역 내에 배치된 각 그립부(25)에 대응되는 검사이미지(b)를 순차적으로 획득할 수 있다.

그리고, 상기 회전각검출부(91)는 상기 정렬드럼부(20)의 회전각도를 검출한다. 여기서, 상기 회전각검출부(91)는 광학식 엔코더 등의 센서장치로, 상기 커버플레이트(22)의 둘레면에 돌설된 회전각돌기(24)를 통해 상기 정렬드럼부(20)의 회전각도를 검출할 수 있다.

이를 위해, 상기 회전각돌기(24)는 상기 각 그립부(24)의 원주방향 배열각도에 대응되도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 그립부(24)가 10도 간격으로 형성된 경우, 상기 회전각돌기(24)는 10도 간격으로 상기 각 그립부(24)에 일대일 매칭되도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 검출된 정렬드럼부(20)의 회전각도를 통해, 상기 촬상부(40)에 의해 획득된 각 검사이미지(b)가 각 그립부(25)에 매칭되어 상기 이미지처리부(93)로 전송될 수 있다.

또한, 상기 이미지처리부(93)는 상기 검사이미지(b)에서 선별대상캡슐(a)에 대응되는 검사대상부를 설정할 수 있으며, 상기 비교연산부(94)는 각 검사대상부별로 불량 및 양품을 판별한다.

즉, 하나의 검사이미지(b)에는 하나 이상의 선별대상캡슐(a)에 대한 이미지(b1)가 포함될 수 있다. 이때, 상기 검사대상부는 상기 촬상각도로 배치된 선별대상캡슐(a)의 이미지(b1)를 의미하며, 하나의 촬상각도에 대한 검사이미지에는 복수의 검사대상부가 설정될 수 있다.

그리고, 상기 비교연산부(94)는 하나의 촬상각도에 대한 복수의 검사대상부 각각에 대해 불량 및 양품을 판별할 수 있으며, 판별결과를 상기 분사제어부(95)로 전송한다.

이때, 이미지처리부(93) 및 비교연산부(94)를 통한 검사대상부의 설정 및 불량 판별은 상기 정렬드럼부(20)의 회전에 따라 원주방향으로 배열된 각 그립부(25)에 대해 순차적으로 수행된다.

여기서, 도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 이미지처리부(93)는 상기 각 그립홈(25a)의 축방향 배열에 대응되도록 기설정된 기준이미지(c)를 상기 검사이미지(b)에 매칭하여 상기 각 선별대상캡슐(a)에 대응되는 복수의 검사대상부를 설정함이 바람직하다.

상세히, 상기 각 선별대상캡슐(a)은 그립홈(25a)에 삽입된 상태에서 일정한 배열과 궤도로 정렬되어 회전되며, 상기 정렬드럼부(20)가 회전 및 정지를 반복하며 촬상된 각 검사이미지(b)에는 그립홈(25a)의 배열과 동일한 배열로 선별대상캡슐(a)의 이미지(b1)가 표시된다.

이때, 상기 기준이미지(c)와 상기 검사이미지(b)가 매칭되면, 촬상각도로 회전된 하나의 그립부(25)를 따라 이송되는 복수의 선별대상캡슐(a)에 대한 이미지(b1)가 손쉽게 구분되어 검사대상부로 설정될 수 있다.

이에 따라, 상기 검사이미지(b)로부터 선별대상캡슐(a)에 대응되는 검사대상부를 추출하기 위한 외곽선 검출 등의 이미지처리과정이 절감되며 검사대상부가 신속하게 설정될 수 있으며, 품질 검사를 위한 소요시간이 현저히 감소될 수 있다.

이때, 상기 기준이미지(c)는 상기 각 그립홈(25a)의 외곽경계라인으로 구비됨이 바람직하다.

즉, 상기 기준이미지(c)는 하나의 그립부(25)에 대응되는 복수 그립홈(25a)에 대한 외곽경계라인으로 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 각 검사대상부가 각 그립홈(25a)의 전체면적에 대응되도록 설정될 수 있으며, 상기 각 선별대상캡슐(a)은 수용된 각 그립홈(25a) 내에서만 유동될 수 있으므로 각 선별대상캡슐(a) 이미지(b1)가 누락되는 부분 없이 검사대상부로 정확하게 설정될 수 있다.

또한, 상기 검사이미지(b) 및 기준이미지(c)의 매칭시 하나의 그립부(25)에 수용된 복수 선별대상캡슐(a)에 대응되는 복수의 검사대상부가 일괄 설정될 수 있다.

그리고, 상기 비교연산부(94)는 상기 기설정된 명암기준에 따라 상기 각 검사대상부의 불량을 판별함이 바람직하다.

즉, 상기 비교연산부(94)는 각 검사대상부에 대응되는 픽셀 내에서 소정의 명도 이상에 대응되는 픽셀의 수를 검사픽셀수로 검출하고, 양품 품질 기준에 대응되도록 설정된 기준 픽셀범위와 비교하여 각 검사대상부의 불량을 판별할 수 있다.

여기서, 기준 픽셀범위는 양품 상태의 검사대상부에 대한 픽셀별 명도값을 통계적으로 분석하여 기설정될 수 있다.

상세히, 상기 검사이미지(b)에는 원통형 몸체부(22)를 투과한 부분, 선별대상캡슐(a)의 액상부분을 통과한 부분, 선별대상캡슐(a)의 외벽부분을 투과한 부분이 각각 상이한 밝기로 표시된다.

이때, 원통형 몸체부(22)는 광투과성 재질로 구비되므로 가장 밝은 밝기로 표시되며, 선별대상캡슐(a)의 액상부분이 중간 밝기, 선별대상캡슐(a)의 외벽부분이 낮은 밝기로 표시될 수 있다.

즉, 선별대상캡슐(a)에 액상이 빠져있거나, 선별대상캡슐(a)의 외벽에 구멍 등의 파손이 있는 경우, 선별대상캡슐(a)의 두께가 과도하게 두꺼운 경우 등 불량 상태에서는 검출된 검사픽셀수가 상기 기준 픽셀범위로부터 벗어나게 되어 해당 검사대상부의 선별대상캡슐이 불량으로 판별될 수 있다.

그리고, 검출된 검사픽셀수가 상기 기준 픽셀범위 내인 경우에는 해당되는 검사대상부의 선별대상캡슐이 양품으로 판별될 수 있다. 이에 따라, 대량의 선별대상캡슐에 대한 신속한 전수검사가 가능하다.

한편, 상기 분리배출부(60)는 상기 판별부(90)의 판별 결과에 따라 각 그립부(25)의 선별대상캡슐(a)을 불량수집부(70) 및 양품수집부(80)로 분리 배출한다.

이때, 상기 분리배출부(60)는 상기 분사제어부(95)에 의해 제어된다. 즉, 상기 분사제어부(95)는 상기 비교연산부(94)의 결과에 따라 상기 분리배출부(60)의 압축공기 분사를 제어하며, 상기 분리배출부(60)로부터 분사된 압축공기를 통해 그립부(25)의 선별대상캡슐(a)이 상기 불량수집부(70) 또는 양품수집부(80)로 배출될 수 있다.

여기서, 상기 불량수집부(70)는 상기 촬상부(40)의 촬상영역으로부터 일방향(R)측으로 기설정된 제1각도에 위치되며, 상기 양품수집부(80)는 불량수집부(70)로부터 일방향(R)측으로 기설정된 제2각도에 위치된다.

즉, 하나의 그립부(25)에 삽입된 선별대상캡슐(a)은 상기 정렬드럼부(20)의 일방향(R) 회전에 따라 호퍼부(30), 촬상부(40), 불량수집부(70), 양품수집부(80)로 순차 이동될 수 있다.

한편, 상기 분리배출부(60)는 상기 제1각도로 상기 장착공간(21)에 배치되는 제1분사부(60a)와, 상기 제2각도로 상기 장착공간(21)에 배치되는 제2분사부(60b)를 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 제1분사부(60a) 및 상기 제2분사부(60b)는 상기 커버플레이트(23) 중 상기 베이스프레임(10)으로부터 이격 배치된 하나의 중앙부에 관통 배치된 회전지지축에 설치되어 상기 원통형 몸체부(22)의 회전시에도 하나의 각도로 고정된 상태로 상기 장착공간(21)에 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1분사부(60a)는 상기 각 제어유로(25b)와 매칭되도록 복수 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 제1분사부(60a)는 제1각도로 회전된 그립부(25)의 제어유로(25b)의 축방향 배열간격 및 갯수에 대응되도록 구비되며, 상기 각 제1분사부(60a)는 제1각도로 회전된 그립부(25)의 제어유로(25b)에 평행한 방향으로 배치됨이 바람직하다.

또한, 상기 각 제1분사부(60a)는 상기 판별부(90)의 불량 판별에 따라 선택적으로 압축공기를 분사한다.

즉, 복수의 제1분사부(60a)는 상호 독립적으로 압축공기를 분사할 수 있도록 구비되며, 복수의 제어유로(25b) 중 불량으로 판별된 선별대상캡슐(a)이 수납된 그립홈(25a)과 연결된 하나 또는 그 이상에 대해 압축공기를 선택하여 분사할 수 있다.

이때, 압축공기가 분사된 제어유로(25b)측 그립홈(25a)에 수용된 선별대상캡슐(a)은 그립홈(25a)으로부터 분리되어 상기 불량수집부(70)로 배출될 수 있다.

여기서, 상기 제1분사부(60a)의 반경방향 외측단부로부터 상기 제어유로(25b)의 반경방향 내측단부 사이는 소정의 간격으로 이격 배치됨이 바람직하며, 제1분사부(60a) 및 제어유로(25b)의 대향 배치상태에서도 장착공간(21)의 진공압력이 제어유로(25b)에 유지될 수 있으며, 압축공기가 분사되지 않은 제어유로(25b) 및 수납홈(25a)의 선별대상캡슐(a)에 대한 흡착 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

그리고, 상기 제2분사부(60b)는 상기 정렬드럼부(20)의 회전에 대응되도록 압축공기를 분사할 수 있다. 이때, 상기 제2분사부(60b)는 상기 제2각도로 회전된 그립부(25)의 제어유로(25b)와 평행한 방향으로 배치되되, 각 제어유로(25b)에 매칭되도록 복수 구비될 수 있으며, 제어유로(25b)의 축방향 배열을 커버하도록 확장된 하나로 구비되는 것도 가능하다.

여기서, 상기 제2분사부(60b)는 상기 정렬드럼부(20)가 소정의 각도로 회전된 후 정지되면 압축공기를 분사하도록 제어된다.

즉, 상기 제1분사부(60a)를 통해 불량 선별대상캡슐이 제거된 그립부(25)가 제2각도로 회전 이송되면, 제2분사부(60b)의 압축공기 분사에 따라 남아 있는 양품 선별대상캡슐이 상기 양품수집부(80)로 분리 배출될 수 있다.

이처럼, 상기 정렬드럼부(20)를 통해 선별대상캡슐(a)이 분리 및 정렬되어 검사이미지(b)가 획득되고, 획득된 검사이미지(b)를 통해 불량인 선별대상캡슐이 검출되어 자동으로 분리될 수 있으므로 대량의 선별대상캡슐(a)에 대한 전수검사가 가능하며 품질검사공정의 신속성 및 정확성이 개선될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.

100: 담배용 캡슐 분류장치 10: 베이스프레임
20: 정렬드럼부 30: 호퍼부
40: 촬상부 50: 광원부
60: 분리배출부 70: 불량수집부
80: 양품수집부 90: 판별부

Claims

복수의 선별대상캡슐이 투입 및 수용되는 호퍼부;
내부에 장착공간이 형성되되, 상기 선별대상캡슐이 분리 삽입되도록 외주면에 원주방향을 따라 기설정된 각도 간격으로 복수의 그립부가 형성되고, 상기 각 그립부가 상기 호퍼부를 순차 경유하도록 회전되는 광투과성 재질의 정렬드럼부;
상기 장착공간에 배치되어 검사광을 방출하는 광원부;
상기 검사광의 조사방향과 대향되도록 상기 정렬드럼부의 외부에 배치되되, 상기 검사광이 투과된 그립부를 촬상하여 검사이미지를 획득하는 촬상부;
상기 검사이미지를 통해 상기 선별대상캡슐의 불량을 판별하는 판별부; 및
상기 판별부의 판별 결과에 따라 상기 각 그립부의 선별대상캡슐을 불량수집부 및 양품수집부로 분리 배출하는 분리배출부를 포함하며,
상기 그립부는 상기 정렬드럼부의 축방향을 따라 기설정된 이격간격으로 복수 배열되되 각각이 상기 선별대상캡슐의 단면적에 대응되는 크기로 함몰 형성된 그립홈을 포함하고,
상기 촬상부의 촬상영역은 기설정된 촬상각도로 회전된 하나의 그립부에 대한 원주방향 및 축방향 폭을 초과하도록 구비되며,
상기 판별부는 상기 각 그립홈의 축방향 배열에 대응되도록 기설정된 기준이미지를 상기 검사이미지에 매칭하여 상기 각 선별대상캡슐에 대응되는 복수의 검사대상부를 설정하는 이미지처리부와, 상기 기설정된 명암기준에 따라 상기 각 검사대상부에 대응되는 픽셀 내에서 소정의 명도 이상에 대응되는 픽셀의 수를 검사픽셀수로 검출하고 양품 품질 기준에 대응되도록 설정된 기준 픽셀범위와 비교하여 상기 각 검사대상부의 불량을 판별하는 비교연산부를 포함하며,
상기 기준이미지는 상기 각 검사대상부가 상기 각 그립홈의 전체면적을 따라 일괄 설정되도록 상기 각 그립홈의 외곽경계라인으로 구비됨을 특징으로 하는 담배용 캡슐 분류장치.
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