KR20170072609A - 복합담배필터 제조장치 - Google Patents

Abstract

내장된 캡슐의 불량 여부를 신속하고 정확하게 판별하여 제품의 생산성 및 품질이 향상되도록, 본 발명은 베이스필터 및 캡슐내장필터를 각각 공급하는 복수의 필터공급부; 기설정된 배열로 공급된 상기 베이스필터 및 상기 캡슐내장필터 간의 인접한 단부가 상호 접하도록 연결되어 형성된 연속필터부재를 이송하는 필터이송부; 상기 이송되는 연속필터부재 각 부분의 밀도 및 습도를 연속적으로 측정하도록 상기 필터이송부의 일측에 구비된 센서부; 상기 센서부의 후방에 구비되되, 상기 연속필터부재를 기설정된 절단간격으로 절단하여 복수개의 복합필터를 제조하는 절단부; 및 상기 측정된 밀도 및 습도에 따라 상기 각 복합필터의 불량을 판별하는 캡슐판별수단을 포함하는 복합담배필터 제조장치를 제공한다.

Description

복합담배필터 제조장치{apparatus for manufacturing composite cigarette filter}

본 발명은 복합담배필터 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내장된 캡슐의 불량 여부를 신속하고 정확하게 판별하여 제품의 생산성 및 품질이 향상되는 복합담배필터 제조장치에 관한 것이다.

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

여기서, 상기 필터는 아세테이트 섬유가 응집된 여과필터, 활성탄 내지 제올라이트 등의 흡착물질이 첨가된 흡착필터 등의 베이스필터와, 향기물질이 포장된 캡슐이 내장된 캡슐내장필터 등이 있으며, 최근에는 담배 맛의 개선과 더불어 유해물질의 효과적인 여과 및 제거가 가능하도록 베이스필터와 캡슐내장필터를 결합한 형태의 복합필터가 널리 사용된다.

종래에, 상기 베이스필터 및 캡슐내장필터를 순차적으로 배열하여 결합한 후, 결합된 베이스필터 및 캡슐내장필터를 일정한 간격으로 절단함에 따라 복수개의 복합필터가 제조되며, 상기 제조된 각 복합필터는 연초 및 궐련지가 구비된 담배에 결합되어 사용된다. 즉, 상기 복합필터는 캡슐내장필터의 일부분과 베이스필터의 일부분이 결합된 형태로 구비된다.

그러나, 종래에는 복합필터를 제조하는 공정 중 캡슐 내의 향기물질이 누수되는 경우, 필터에 발생된 얼룩이나 향기 등을 통해 캡슐의 누수를 수작업으로 확인함에 따라 캡슐의 누수 확인 과정에 과도한 인력이 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 복합필터가 절단 위치의 오차 내지는 캡슐내장필터의 불량으로 인해 복합필터 내에 캡슐이 존재하지 않는 경우에도 작업자가 직접 복합필터를 만져 캡슐에 따른 이물감을 확인하여 캡슐의 존재 여부가 확인될 수 있었다.

이처럼, 캡슐의 누수나 캡슐의 위치를 확인하는 과정이 작업자의 인지능력 내지는 감각에 전적으로 의존되므로 대량으로 생산되는 수많은 필터에 대한 정밀한 검사가 실질적으로 불가능하였다.

또한, 상호 교번되도록 연속 배열되어 결합된 베이스필터 및 캡슐내장필터는 일정한 속도로 이송되며, 일정한 시간 간격으로 절단됨에 따라 복합필터로 제조되며, 이송되는 속도에 편차가 발생되는 경우 절단 위치의 오차로 인해 불량이 발생되었으며, 한번 절단 위치에 오차가 발생되면 연속적으로 다량의 불량품이 제조되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-1229033호

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내장된 캡슐의 불량 여부를 신속하고 정확하게 판별하여 제품의 생산성 및 품질이 향상되는 복합담배필터 제조장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 베이스필터 및 캡슐내장필터를 각각 공급하는 복수의 필터공급부; 기설정된 배열로 공급된 상기 베이스필터 및 상기 캡슐내장필터 간의 인접한 단부가 상호 접하도록 연결되어 형성된 연속필터부재를 이송하는 필터이송부; 상기 이송되는 연속필터부재 각 부분의 밀도 및 습도를 연속적으로 측정하도록 상기 필터이송부의 일측에 구비된 센서부; 상기 센서부의 후방에 구비되되, 상기 연속필터부재를 기설정된 절단간격으로 절단하여 복수개의 복합필터를 제조하는 절단부; 및 상기 측정된 밀도 및 습도에 따라 상기 각 복합필터의 불량을 판별하는 캡슐판별수단을 포함하는 복합담배필터 제조장치를 제공한다.

여기서, 상기 캡슐판별수단은 상기 측정된 밀도 및 습도를 상기 연속필터부재의 위치별로 매칭하여 저장하는 저장부와, 상기 각 절단간격별로 분할된 각 복합필터의 위치별로 측정된 밀도 및 습도 곡선을 기설정된 기준밀도 및 기설정된 기준습도와 비교하여 양품을 판별하는 비교연산처리부를 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 비교연산처리부는 상기 각 복합필터의 밀도 및 습도 곡선에서 상기 기준밀도 이하의 밀도 값 및 상기 기준습도 이하의 습도 값이 기설정된 캡슐예상위치영역 내에 존재하면, 상기 복합필터를 양품으로 판별함이 바람직하다.

그리고, 상기 필터이송부는 상기 연속필터부재의 이송속도가 조절되도록 엔코더에 의해 감지된 회전수에 따라 회전속도가 제어되는 서보모터에 의해 구동되며, 상기 절단간격에 따른 상기 연속필터부재의 각 절단위치가 상기 각 복합필터의 캡슐 위치 중 인접한 한쌍의 중앙부에 대응되도록 상기 서보모터의 회전속도를 제어하는 필터이송제어부를 더 포함함이 바람직하다.

한편, 외주부를 따라 상기 각 복합필터가 픽업되는 복수의 픽업부가 형성되되, 상기 절단부의 후방에 구비되어 회전되는 픽업드럼부와, 상기 캡슐판별수단에 의해 불량으로 판별된 복합필터가 제거되도록 상기 픽업부를 향해 선택적으로 압축공기를 분사하는 필터배출부를 더 포함함이 바람직하다.

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

첫째, 종래에 캡슐의 유무 및 누수 여부가 이물감, 누수에 따른 변색, 향기 등 작업자의 감각에 의존하여 확인되는 것과 달리, 상기 연속필터부재의 위치별로 측정된 밀도 및 습도가 일정한 구간 내에서 기준밀도 및 기준습도 이하의 조건을 모두 만족하는지를 통해 객관적으로 판별될 수 있으므로 품질 검사에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.

둘째, 분할 이전 단계의 연속필터부재에 대해 측정된 밀도 및 습도의 그래프를 이용하여 분할된 개별 복합필터 각각에 대한 불량 여부가 연속적으로 판별될 수 있으므로 신속한 품질 검사가 가능하다.

셋째, 상기 연속필터부재에 대해 측정된 밀도 및 습도에 따라 각 복합필터의 캡슐 유무 및 누수 여부가 신속하게 판별되되, 필터배출부를 통해 불량으로 판별된 복합필터가 자동으로 제거됨에 따라 추가적인 검사 공정 내지 인력 소모가 최소화되어 제품의 생산성이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 통해 제조된 연속필터부재를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치에서 연속필터부재에 대해 측정된 밀도 및 습도를 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 나타낸 블록도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치에서 불량인 복합필터의 제거 방법을 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 나타낸 측면도이며, 도 2는 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 통해 제조된 연속필터부재를 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치에서 연속필터부재에 대해 측정된 밀도 및 습도를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치를 나타낸 블록도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 복합담배필터 제조장치에서 불량인 복합필터의 제거 방법을 나타낸 예시도이다.

도 1 내지 도 5b에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합담배필터 제조장치(100)는 필터공급부(10), 필터이송부(40), 센서부(60), 절단부(70), 그리고 캡슐판별수단을 포함한다.

한편, 상기 필터공급부(10)는 복합필터(40)의 재료가 되는 베이스필터(12) 및 캡슐내장필터(11)를 각각 공급한다. 여기서, 상기 필터공급부(10)는 상기 제조장치(100)의 전방측에 구비되며, 상기 필터공급부(10)로부터 공급된 각 필터(11,12)는 상기 필터이송부(40)를 따라 장치(100)의 전방에서 후방으로 이송될 수 있다.

이때, 상기 필터공급부(10)는 필터(11,12)의 종류에 대응되는 갯수로 구비되며, 본 실시예와 같이 두 종류의 필터를 재료로 사용하는 경우에 상기 필터공급부(10)는 베이스필터(12)를 공급하는 제1공급부(10b)와 캡슐내장필터(11)를 공급하는 제2공급부(10a)로 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 필터이송부(40)는 기설정된 배열로 공급된 상기 베이스필터(12) 및 상기 캡슐내장필터(11) 간의 인접한 단부가 상호 접하도록 연결되어 형성된 연속필터부재(20)를 이송한다.

여기서, 상기 필터이송부(40)는 컨베이어 밸트 등으로 구비될 수 있으며, 상기 각 필터공급부(10a,10b)의 하부로부터 제조장치(100) 전반을 경유하도록 형성되며, 상기 공급된 각 필터(11,12)는 상기 필터이송부(40)를 따라 필터결합부(50), 센서부(60), 절단부(70) 등을 경유하도록 이송될 수 있다.

이때, 상기 각 필터(11,12)의 배열은 최종 제품인 복합필터(30) 내지는 개별 필터(11,12)의 구조 및 길이 등에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 베이스필터(12) 및 상기 캡슐내장필터(11)가 교대로 반복 배치되는 것을 예로써 설명한다.

상세히, 상기 각 필터공급부(10a,10b)는 각각의 내부에 수용된 필터(11,12)를 하나씩 상기 필터이송부(40)로 공급하되, 상기 필터이송부(40)로 공급된 각 필터(11,12)가 기설정된 배열을 이루도록 각 필터공급부(10a,10b)의 공급 주기가 설정될 수 있다.

그리고, 상기 필터이송부(40)로 최초 공급된 각 필터(11,12)는 상호 이격된 상태로 배치되되, 상기 필터이송부(40)를 따라 상기 필터결합부(50)로 이송되며 각 필터(11,12)의 인접한 단부가 상호 접하도록 밀착되어 일렬로 이송될 수 있다.

여기서, 상기 필터결합부(50)는 상기 필터이송부(40)의 일측에 구비될 수 있으며, 접착제가 도포된 종이 등의 웹재료가 권취된 보빈(51)으로부터 웹재료를 공급받아 상기 각 필터(11,12) 간의 연결된 단부를 결합할 수 있다.

이에 따라, 상기 필터이송부(40)를 따라 일렬로 이송되는 복수의 독립된 필터(11,12)가 상호 연결되어 베이스필터(12) 및 캡슐내장필터(11)가 교번하여 반복 배치된 형태의 연속필터부재(20)로 제조될 수 있다.

그리고, 상기 제조된 연속필터부재(20)는 상기 필터이송부(40)를 통해 상기 센서부(60) 및 상기 절단부(70)로 이송될 수 있다.

한편, 상기 센서부(60)는 상기 이송되는 연속필터부재(20) 각 부분의 밀도 및 습도를 연속적으로 측정하도록 상기 필터이송부(40)의 일측에 구비된다. 여기서, 상기 센서부(60)는 소재를 통과하며 발생되는 전자기파의 파장 변화를 통해 밀도 내지 습도를 측정하는 전자기파 센서 등으로 구비될 수 있으며, 밀도를 측정하는 센서와, 습도를 측정하는 센서를 모두 포함하여 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 센서부(60)는 상기 필터이송부(40)를 따라 이송되는 연속필터부재(20)의 외곽을 감싸도록 배치되며, 연속필터부재(20)의 이송시 각 부분에 대해 측정된 밀도 및 습도는 연속필터부재(20)의 위치별 밀도 및 습도 곡선으로 저장될 수 있다.

여기서, 상기 연속필터부재(20)의 위치별 밀도 및 습도 곡선은 기설정된 기준단위별로 밀도 및 습도 값이 연속 저장된 데이터베이스를 의미하며, 기준단위는 1mm 단위 등으로 설정될 수 있다.

그리고, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 절단부(70)는 상기 센서부(60)의 후방에 구비되되, 상기 연속필터부재(20)를 기설정된 절단간격으로 절단하여 복수개의 복합필터(30)를 제조한다.

여기서, 상기 기설정된 절단간격은 개별 복합필터(30)의 길이로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 연속필터부재(20)는 복합필터(30)의 구조에 대응되는 배열로 베이스필터(12) 및 캡슐내장필터(11)가 연결되어 제조되며, 상기 연속필터부재(20)가 복합필터(30)의 길이에 대응하여 절단되어 복수개의 복합필터(30)가 제조될 수 있다.

예를 들어, 1.5cm의 베이스필터와 하나의 캡슐(13)이 내장된 1.5cm의 캡슐내장필터가 결합된 3cm의 복합필터를 제조하는 경우에, 상기 각 공급부(10a,10b)에는 3cm의 베이스필터와, 2개의 캡슐이 내장된 3cm의 캡슐내장필터가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 연속필터부재(20)는 베이스필터 및 캡슐내장필터가 반복 연결되어 제조되며, 상기 연속필터부재(20)는 절단부(70)에서 후단이 절단됨과 함께 필터결합부(50)를 통해 전단에 베이스필터 및 캡슐내장필터가 지속적으로 연결되어 일정한 길이를 유지할 수 있다.

상세히, 3cm의 캡슐내장필터의 내부에는 1cm 및 2cm 지점에 대응되는 부분에 2개의 캡슐이 각각 배치될 수 있으며, 상기 연속필터부재(20)는 3cm 간격으로 절단될 수 있다.

이때, 절단되는 위치는 각 베이스필터의 1.5cm 지점, 각 캡슐내장필터의 1.5cm 지점으로 설정될 수 있으며, 하나의 캡슐(13)이 내장되되 일측단부에 베이스필터가 구비된 3cm의 복합필터가 제조될 수 있다.

여기서, 상기 연속필터부재(20)의 최후단 1.5cm 부분은 복합필터(30)로 제조되지 못하는 부분으로 제거되며, 최후단 1.5cm 부분을 시작으로 3cm 간격으로 상기 연속필터부재(20)를 절단하여, 설정된 규격에 맞는 복합필터(30)가 제조될 수 있다.

한편, 상기 캡슐판별수단은 상기 측정된 밀도 및 습도에 따라 상기 각 복합필터(30)의 불량을 판별한다.

여기서, 상기 캡슐판별수단은 분리된 복합필터(30)로 절단되기 이전의 시점에서 연속적인 형태의 연속필터부재(20)에 대한 밀도 곡선(f) 및 습도 곡선(m)을 통해 절단부(70)를 통해 분리된 개별 복합필터(30)의 불량 여부를 판별할 수 있다.

그리고, 상기 연속필터부재(20)는 상기 필터이송부(40)의 이송속도 내지는 상기 센서부(60)에 구비된 적외선 근접센서 등을 통해 시작점(s)으로부터의 거리가 측정될 수 있다.

여기서, 상기 연속필터부재(20)의 시작점(s)은 복합필터(30)로 제조되지 못하는 최초 1.5cm 부분이 제거된 연속필터부재(20)의 후단을 의미하는 것으로 복합필터의 연속 제조공정이 실질적으로 시작되는 지점으로 이해함이 바람직하다.

그리고, 상기 연속필터부재(20)의 시작점(s)으로부터 거리는 필터이송부(40)를 통해 이송되는 연속필터부재(20) 시작점(s)의 가상적인 변화량 개념으로 이해함이 바람직하며, 절단부(70)를 통과하여 개별 복합필터(30)가 분리된 실질적인 연속필터부재(20)의 길이와 구분될 수 있다.

즉, 복합필터(30)로 제조되지 못하는 최초 1.5cm 부분이 제거된 연속필터부재(20)의 후단이 시작점(s)으로 설정되면, 상기 캡슐 위치(d)는 상기 연속필터부재(20)의 2cm 지점, 3.5cm 지점, 8cm 지점, 9.5cm 지점 등으로 산출될 수 있으며, 상기 연속필터부재(20)에 필터(11,12)가 지속적으로 연결됨에 따라 상기 시작점(s)으로부터 거리는 지속적으로 증가될 수 있다.

그리고, 상기 연속필터부재(20)의 거리별로 판별된 불량 여부는 연속필터부재(20)에서의 순번 등을 통해 절단간격(k)별로 분리되는 각 복합필터(30)에 대해 적용될 수 있다.

예를 들어, 상기 연속필터부재(20)의 최후단 1.5cm 부분이 제거된 부분을 기준으로 상기 연속필터부재(20)가 3cm의 절단간격으로 분할되는 경우, 상기 연속필터부재(20)의 0~3cm 지점은 첫번째 복합필터, 3~6cm 지점은 두번째 복합필터 등으로 설정될 수 있다. 이때, 상기 연속필터부재(20)의 2cm 지점, 3.5cm 지점이 불량인 경우, 첫번째 복합필터, 두번째 복합필터가 불량인 것으로 판별될 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 캡슐판별수단은 저장부(92)와 비교연산처리부(91)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 저장부(92) 및 상기 비교연산처리부(91)는 장치의 구동을 제어하는 조작버튼 및 장치의 구동 상태를 표시하는 디스플레이패널 등이 구비된 컨트롤부(90)에 구비될 수 있다.

여기서, 상기 저장부(92)는 상기 측정된 밀도 및 습도를 상기 연속필터부재(20)의 위치별로 매칭하여 저장함이 바람직하다. 이때, 상기 센서부(60)의 측정값은 상기 저장부(92)에 직접 저장되는 것도 가능하며, 상기 비교연산처리부(91)를 경유하여 상기 저장부(92)에 저장되는 것도 가능하다.

여기서, 상기 연속필터부재(20)의 위치는 상기 연속필터부재(20)의 시작점으로부터 거리에 대응되는 개념으로 이해할 수 있다.

상세히, 상기 필터이송부(40) 상에서 상기 연속필터부재(20)의 시작점(s)이 설정되면, 상기 필터이송부(40)의 이송속도 내지는 적외선 근접 센서 등을 통해 상기 연속필터부재(20) 시작점의 위치 변화량을 산출할 수 있다.

그리고, 상기 시작점의 위치 변화량에 따라 상기 연속필터부재(20)의 위치가 산출되고, 상기 연속필터부재(20)의 시작점(s)이 상기 센서부(60)의 위치를 지나는 시점부터 측정된 밀도 및 습도가 상기 연속필터부재(20)의 위치별로 연속 저장될 수 있다. 이때, 상기 연속필터부재(20)의 위치 산출 및 위치별 밀도/습도의 매칭은 상기 비교연산처리부(91)를 통해 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 비교연산처리부(91)는 상기 각 절단간격(k)별로 분할된 각 복합필터(30)의 위치별로 측정된 밀도 및 습도 곡선을 기설정된 기준밀도(u) 및 기설정된 기준습도(p)와 비교하여 양품을 판별한다.

상세히, 상기 비교연산처리부(91)는 상기 연속필터부재(20)의 위치별 밀도 곡선(f) 및 습도 곡선(m)을 상기 각 절단간격(k)별로 분할하여, 각 복합필터(30)의 위치별 밀도 밀 습도 곡선으로 설정할 수 있다. 이때, 상기 측정된 밀도 및 습도 곡선은 상기 컨트롤부(90)에 구비된 디스플레이화면에 표시될 수 있다.

여기서, 각 복합필터의 위치별 밀도 밀 습도 곡선이라는 말은 연속필터부재의 전체 밀도 및 습도 데이터베이스로부터 상기 절단간격에 대응하여 한정된 데이터베이스를 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다.

이때, 상기 각 복합필터의 위치별 밀도 곡선에 포함된 복수의 밀도 데이터를 기준밀도와 비교하고, 상기 각 복합필터의 위치별 습도 곡선에 포함된 복수의 습도 데이터를 기준습도와 비교할 수 있다.

물론, 상기 비교 과정은 상기 밀도 곡선에서 상기 기준밀도에 대응되는 직선과의 교차점을 추출하고, 상기 습도 곡선에서 상기 기준습도에 대응되는 직선과의 교차점을 추출하는 이미지 연산처리를 통해 이루어지는 것도 가능하다.

이처럼, 분할 이전 단계의 연속필터부재에 대해 측정된 밀도 및 습도의 그래프를 이용하여 분할된 개별 복합필터 각각에 대한 불량 여부가 연속적으로 판별될 수 있으므로 신속한 품질 검사가 가능하다.

한편, 상기 비교연산처리부(91)는 상기 기준밀도(u) 이하의 밀도 값 및 상기 기준습도(p) 이하의 습도 값이 상기 각 복합필터의 밀도 및 습도 곡선에서 기설정된 캡슐예상위치영역(e)에 존재하면, 상기 복합필터를 양품으로 판별함이 바람직하다.

여기서, 상기 기설정된 캡슐예상위치영역(e)은 각 복합필터(30)에 대응하여 설정될 수 있으며, 각 복합필터(30)별로 상이하게 설정될 수 있다. 이때, 상기 기설정된 캡슐예상위치영역(e)은 상기 베이스필터 및 상기 캡슐내장필터의 배열에 대응하여 설정됨이 바람직하다.

예를 들어, 베이스필터 및 캡슐내장필터가 순차적으로 배열된 경우에, 첫번째 복합필터의 캡슐예상위치영역(e)은 후방측으로, 두번째 복합필터의 캡슐예상위치영역(e)은 전방측으로 설정될 수 있다.

이때, 상기 비교연산처리부(91)는 각 복합필터(30)의 위치별 밀도 및 습도 곡선 내에 설정된 캡슐예상위치영역(e)에 포함된 데이터 값을 추출하여, 상기 기준밀도 및 기준습도와 비교할 수 있다.

즉, 캡슐예상위치영역(e) 내의 모든 밀도 값을 기준밀도와 비교하고, 캡슐예상위치영역(e) 내의 모든 습도 값을 기준습도와 비교하여, 기준밀도 이하의 밀도 값이 각 복합필터(30)의 위치별 밀도 곡선 내의 캡슐예상위치영역(e)에 존재하면서, 기준밀도 이하의 습도 값이 각 복합필터(30)의 위치별 습도 곡선 내의 캡슐예상위치영역(e)에 존재하면 상기 복합필터가 양품으로 판별될 수 있다.

이는, 캡슐예상위치영역(e) 내에 상기 밀도 곡선과 상기 기준밀도에 대응되는 직선 간의 교차점이 하나 이상 존재하면서, 캡슐예상위치영역(e) 내에 상기 습도 곡선과 상기 기준습도에 대응되는 직선 간의 교차점이 하나 이상 존재하는 것과 동일한 의미로 이해할 수 있다.

상세히, 상기 캡슐내장필터(11)는 캡슐(13)의 삽입 과정에서 토우 사이가 성글어져 밀집도가 감소하게 되므로 캡슐(13)이 위치된 부분의 밀도를 측정하면 베이스필터 내지는 캡슐내장필터에서 캡슐이 삽입되지 않은 부분에 비해 낮은 밀도 값을 보이는 것을 알 수 있다.

이때, 상기 캡슐예상위치영역(e) 내에 밀도 값 중 기준밀도 이하인 부분이 없는 경우에는 상기 복합필터의 캡슐예상위치영역 내에 캡슐이 없는 것으로, 해당 복합필터는 불량으로 판별된다. 여기서, 상기 기준밀도(u)는 사용되는 캡슐내장필터의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 복수개의 캡슐내장필터에 대한 측정결과를 토대로 실험적으로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 캡슐예상위치영역(e) 내에 습도 값 중 기준습도를 초과하는 부분이 존재하는 경우에는 캡슐예상위치영역 내의 캡슐에서 누수가 발생된 것으로, 해당 복합필터는 불량으로 판별된다.

즉, 내장된 향기물질이 캡슐(13)의 외부로 누수된 경우에는 향기물질로 인해 습도가 증가하게 되므로, 누수가 발생된 캡슐 위치는 누수가 발생된 캡슐 위치에 비해 높은 습도 값을 보이는 것을 알 수 있다. 이때, 기준습도(p)는 누수가 발생된 캡슐내장필터 및 양품의 캡슐내장필터에 대한 복수의 측정결과를 토대로 실험적으로 설정됨이 바람직하다.

여기서, 상기 각 복합필터의 위치별 밀도 및 습도 곡선으로부터 판별된 복합필터의 불량 여부는 분리 이전 상태인 연속필터부재에서 해당 복합필터가 위치된 순번별로, 분리된 각 복합필터에 적용될 수 있다.

이처럼, 종래에 캡슐의 유무 및 누수 여부가 이물감, 누수에 따른 변색, 향기 등 작업자의 감각에 의존하여 확인되는 것과 달리, 상기 연속필터부재의 위치별로 측정된 밀도 및 습도가 일정한 구간 내에서 기준밀도 및 기준습도 이하의 조건을 모두 만족하는지를 통해 객관적으로 판별될 수 있으므로 품질 검사에 대한 신뢰성이 향상될 수 있다.

물론, 상기 각 복합필터별 밀도 및 습도 곡선에서 상기 캡슐예상위치영역(e) 내에 기준밀도 이하의 조건과 기준습도 이하의 조건을 모두 만족하는 밀도 값 및 습도 값이 존재하는지를 판별하는 방법은 밀도 및 습도 곡선 중 어느 하나의 최저값을 산출하고 산출된 최저값 위치로부터 캡슐예상위치영역(e)을 설정하고 해당 영역 내의 습도 값 중 기준습도 이하의 조건을 만족하는 값이 존재하는지를 판별하는 것으로 대체될 수 있다.

상세히, 상기 각 복합필터별 밀도 곡선에서 최저값을 산출한 후, 상기 최저값을 상기 기준밀도와 비교한다. 이때, 상기 산출된 밀도의 최저값이 기준밀도를 초과하는 경우 상기 복합필터 내에 캡슐이 존재하지 않는 것으로, 해당 복합필터가 불량으로 판별된다.

그리고, 상기 산출된 밀도의 최저값이 기준밀도 이하인 경우에는 상기 최저값에 대응되는 위치가 상기 캡슐예상위치영역(e)으로 설정되거나, 상기 캡슐예상위치영역(e)이 기설정된 경우에는 상기 산출된 밀도의 최저값이 기준밀도 이하인 위치와 일치 여부를 판단하여 상기 캡슐예상위치영역(e)이 보정될 수도 있다.

예를 들어, 상기 산출된 밀도의 최저값이 기준밀도 이하인 경우에는 상기 최저값에 대응되는 위치가 캡슐의 위치로 산출되고, 상기 캡슐의 위치로부터 기설정된 검사거리에 대응되는 전방 위치로부터 기설정된 검사거리에 대응되는 후방 위치까지가 상기 캡슐예상위치영역(e)으로 설정될 수 있다.

이때, 상기 캡슐예상위치영역(e) 내에 상기 기준습도 이하에 대응되는 습도값이 존재하는 경우 캡슐의 누수가 발생되지 않은 것으로 상기 복합필터가 양품으로 판별될 수 있다.

물론, 상기 캡슐예상위치영역(e) 내에 상기 기준습도 이하에 대응되는 습도 값이 존재하는 것만으로도 캡슐의 누수가 발생되지 않은 것으로 판별하는 충분한 근거가 될 수 있으나, 더욱 확실한 품질 검사를 위해서는 상기 캡슐예상위치영역(e) 내에 모든 습도 값이 기준습도 이하의 조건을 만족하는 경우에 상기 복합필터를 양품으로 판별하도록 설정하는 것도 가능하다.

한편, 상기 필터이송부(40)는 상기 연속필터부재(20)의 이송속도가 조절되도록 엔코더에 의해 감지된 회전수에 따라 회전속도가 제어되는 서보모터(41)에 의해 구동됨이 바람직하다.

그리고, 상기 복합담배필터 제조장치(100)는 상기 절단간격(k)에 따른 상기 연속필터부재(20)의 각 절단위치(c)가 상기 각 복합필터의 캡슐 위치 중 인접한 한쌍의 중앙부에 대응되도록 상기 서보모터(41)의 회전속도를 제어하는 필터이송제어부(42)를 더 포함함이 바람직하다.

여기서, 상기 비교연산처리부(91)는 각 복합필터의 위치별 밀도 곡선으로부터 최저값을 산출하되, 상기 추출된 밀도의 최저값이 상기 기준밀도 이하이면 상기 최저값에 대응되는 위치를 캡슐 위치로 산출할 수 있다.

즉, 인접한 두 절단위치(c) 사이 영역에 대응되는 각 복합필터의 위치별 밀도 곡선으로부터 밀도 값이 순차적으로 상호 비교되어 최저값 및 최저값에 대응되는 위치가 추출될 수 있다.

상세히, 상기 비교연산처리부(91)는 한 지점에 대한 밀도 값을 다른 한 지점에 대한 밀도 값과 비교하고 높은 밀도를 갖는 지점을 소거하는 과정을 반복하여 최저값 및 최저값에 대응되는 지점을 추출할 수 있다.

그리고, 상기 비교연산처리부(91)는 상기 추출된 최저값이 상기 기준밀도(u) 이하이면 상기 최저값에 대응되는 위치를 캡슐 위치(d)로 산출할 수 있다. 이때, 상기 추출된 최저값이 기설정된 기준밀도(u)를 초과하면, 해당 영역 내에는 캡슐이 존재하지 않는 것으로 불량으로 판별되며, 다음 복합필터에 대한 캡슐 위치 산출과정이 진행될 수 있다.

여기서, 상기 각 복합필터의 캡슐 위치는 연속필터부재를 따라 연속적으로 산출되며, 상기 각 캡슐 위치 중 인접한 한쌍이 추출되면, 추출된 한쌍의 캡슐 위치 평균 값을 통해 캡슐 위치 사이의 중앙부에 대응되는 위치가 산출될 수 있다.

이때, 인접한 한쌍 캡슐 사이의 중앙부에 대응되는 위치는 상기 연속필터부재를 따라 연속적으로 산출될 수 있다. 즉, 첫번째 복합필터의 캡슐 및 두번째 복합필터의 캡슐 사이의 중앙부 위치가 산출되면, 두번째 복합필터의 캡슐 및 세번째 복합필터의 캡슐 사이의 중앙부 위치가 산출되고, 이러한 과정이 순차적으로 반복된다.

한편, 상기 절단부(70)는 기설정된 주기를 따라 승강되어 상기 연속필터부재(20)를 분할할 수 있다. 이때, 상기 필터이송제어부(42)는 상기 엔코더에 의해 감지된 상기 서보모터(41)의 시간당 회전수를 통해 상기 필터이송부(40)의 이송속도를 산출할 수 있으며, 상기 이송속도에 따라 절단부(70)의 하강 시점에서 상기 연속필터부재(20)의 위치를 산출할 수 있다.

그리고, 상기 절단부(70)의 하강 시점에 상기 절단부(70)의 하부에 배치된 연속필터부재(20)의 위치를 통해 상기 절단위치(c)가 산출될 수 있다.

이때, 상기 필터이송제어부(42)는 인접한 한쌍의 캡슐 사이의 중앙부로 산출된 위치를 상기 절단위치(c)와 비교하여, 상기 서보모터(41)의 회전속도를 제어할 수 있다.

즉, 상기 절단위치(c)가 인접한 한쌍의 캡슐 위치의 중앙부에 대응되는 위치보다 전방인 경우에는 상기 서보모터(41)의 회전속도를 증가시키고, 상기 절단위치(c)가 인접한 한쌍의 캡슐 위치의 중앙부에 대응되는 위치보다 후방인 경우에는 상기 서보모터(41)의 회전속도를 감소시킨다.

상기 연속필터부재(20)가 일정한 속도로 이송되되, 상기 절단부(70)의 하강 주기가 일정하게 유지되는 경우, 생산상의 오차로 인해 상기 각 필터(11,12)의 길이가 달라지는 경우 연속필터부재(20)의 절단위치(c)와 캡슐 위치의 중앙부 위치 사이에 편차가 발생될 수 있다.

이때, 상기 필터이송제어부(42)가 산출된 캡슐 위치 중 인접한 한쌍 사이의 중앙부 위치 및 절단위치(c) 간의 편차에 따라 필터이송부(40)의 이송속도를 조절하여, 각 복합필터(30)에서 캡슐내장필터(11) 및 베이스필터(12)가 차지하는 비율이 일정하게 유지되도록 절단위치(c)가 보정될 수 있으며, 절단위치의 오차로 인한 불량발생이 최소화되어 제품의 생산성이 향상될 수 있다.

한편, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 복합담배필터 제조장치(100)는 픽업드럼부(81)와 필터배출부(80)를 더 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 픽업드럼부(81)는 외주부를 따라 상기 각 복합필터(30)가 픽업되는 복수의 픽업부(81a)가 형성되되 상기 절단부(70)의 후방에 구비되어 회전될 수 있다.

상세히, 상기 픽업부(81a)는 상기 픽업드럼부를 관통하는 홀로 구비되는 것도 가능하며, 상기 픽업드럼부의 외주 표면에 함몰 형성된 홈으로 구비되는 것도 가능하지만, 본 실시예에서는 상기 픽업부가 상기 픽업드럼부의 외주 표면에 함몰 형성된 홈으로 구비되는 것을 예로써 설명한다.

이때, 상기 각 픽업부(81a)는 상기 필터이송부(40)의 이송방향과 평행한 방향으로 형성되며, 상기 픽업드럼부(81)는 상기 각 픽업부(81a)가 순차적으로 상기 필터이송부(40)의 단부에 연속 배치되도록 회전될 수 있다.

그리고, 상기 픽업드럼부(81)의 하부에는 상기 복합필터(30)를 수집하기 위한 수집함(83)이 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 절단부(70)의 후방으로 이송되는 각 복합필터(30)는 상기 필터이송부(40)의 단부와 연속 배치된 픽업부(81a)에 개별적으로 픽업되고, 상기 픽업드럼부(81)의 회전에 따라 상기 수집함(83)에 수집될 수 있다.

또한, 상기 필터배출부(80)는 상기 캡슐판별수단에 의해 불량으로 판별된 복합필터가 픽업부(81a)로부터 제거되도록 상기 픽업부(81a)를 향해 선택적으로 압축공기를 분사함이 바람직하다.

여기서, 선택적으로 압축공기를 분사한다는 말은 불량으로 판별된 복합필터가 픽업된 픽업부에는 압축공기를 분사하여 복합필터를 제거하되, 양품의 복합필터가 픽업된 픽업부에는 압축공기를 분사하지 않는다는 말로 이해함이 바람직하며, 양품의 복합필터는 픽업드럽부(81)의 회전에 따라 상기 수집함(83)으로 낙하될 수 있다.

상세히, 상기 필터배출부(80)는 회전각검출부(81b), 분사부(82), 분리배출제어부(84)로 구비될 수 있다.

이때, 상기 회전각검출부(81b)는 상기 픽업드럼부(81)의 회전각도를 감지할 수 있다. 여기서, 상기 회전각검출부(81b)는 상기 픽업드럼부(81)의 일면에 형성된 돌기 등을 감지하는 적외선 센서 등으로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 분사부(82)는 상기 픽업드럼부(81)의 외주 일측에 배치되어 압축공기를 분사함이 바람직하다. 여기서, 상기 분사부(82)는 압축공기의 상기 픽업부(81a)의 형성방향을 따라 분사되도록 배치되며, 압축공기의 분사시 상기 픽업부(81a)에 픽업된 복합필터(30)가 외부로 제거될 수 있다.

이때, 상기 분리배출제어부(84)는 상기 각 픽업부에 픽업된 복합필터의 불량 여부에 따라 상기 압축공기가 분사되는 상기 픽업드럼부(81)의 회전각도를 설정할 수 있다.

즉, 불량인 복합필터가 픽업된 픽업부가 상기 분사부(82)의 전방에 배치되는 픽업드럼부(81)의 회전각도에 상기 분사부(82)가 구동되어 압축공기를 분사할 수 있다.

예를 들어, 픽업드럼부(81)의 외주에 8개의 픽업부가 형성되되, 분사부(82)가 45도 회전된 상태의 픽업드럼부(81)의 픽업부에 대향되도록 구비되는 경우에 상기 픽업드럼부(81)의 0도 회전 상태에서 필터이송부(40)와 연속 배치된 제1픽업부에 픽업된 복합필터(30)가 불량인 경우에 상기 복합필터가 분사부(82)의 전방에 배치되는 픽업드럼부(81)의 회전각도인 45도가 압축공기가 분사되는 회전각도로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 각 분리배출제어부(84)는 연속필터부재(20)의 순번에 따라 적용된 복합필터 각각의 불량 여부를 픽업드럼부(81)의 회전각도 내지는 픽업부별로 매칭할 수 있으며, 각 픽업부에 픽업된 각 복합필터의 불량 여부에 따라 순차적으로 압축공기가 분사되는 회전각도를 설정할 수 있다.

이처럼, 상기 연속필터부재에 대해 측정된 밀도 및 습도에 따라 생산공정 내에서 각 복합필터의 캡슐 불량 여부가 신속하게 판별되되, 상기 필터배출부를 통해 불량으로 판별된 복합필터가 자동으로 제거되어 양품의 복합필터가 용이하게 구분될 수 있으므로 추가적인 검사 공정 내지 인력 소모가 최소화되어 제품의 생산성이 현저히 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: 복합담배필터 제조장치 10: 필터공급부
20: 연속필터부재 30: 복합필터
40: 필터이송부 50: 필터결합부
60: 센서부 70: 절단부
80: 필터배출부

Claims (5)

1. 베이스필터 및 캡슐내장필터를 각각 공급하는 복수의 필터공급부;
   기설정된 배열로 공급된 상기 베이스필터 및 상기 캡슐내장필터 간의 인접한 단부가 상호 접하도록 연결되어 형성된 연속필터부재를 이송하는 필터이송부;
   상기 이송되는 연속필터부재 각 부분의 밀도 및 습도를 연속적으로 측정하도록 상기 필터이송부의 일측에 구비된 센서부;
   상기 센서부의 후방에 구비되되, 상기 연속필터부재를 기설정된 절단간격으로 절단하여 복수개의 복합필터를 제조하는 절단부; 및
   상기 측정된 밀도 및 습도에 따라 상기 각 복합필터의 불량을 판별하는 캡슐판별수단을 포함하는 복합담배필터 제조장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡슐판별수단은
   상기 측정된 밀도 및 습도를 상기 연속필터부재의 위치별로 매칭하여 저장하는 저장부와,
   상기 각 절단간격별로 분할된 각 복합필터의 위치별로 측정된 밀도 및 습도 곡선을 기설정된 기준밀도 및 기설정된 기준습도와 비교하여 양품을 판별하는 비교연산처리부를 포함함을 특징으로 하는 복합담배필터 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 비교연산처리부는
   상기 각 복합필터의 밀도 및 습도 곡선에서 상기 기준밀도 이하의 밀도 값 및 상기 기준습도 이하의 습도 값이 기설정된 캡슐예상위치영역 내에 존재하면, 상기 복합필터를 양품으로 판별함을 특징으로 하는 복합담배필터 제조장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터이송부는 상기 연속필터부재의 이송속도가 조절되도록 엔코더에 의해 감지된 회전수에 따라 회전속도가 제어되는 서보모터에 의해 구동되며,
   상기 절단간격에 따른 상기 연속필터부재의 각 절단위치가 상기 각 복합필터의 캡슐 위치 중 인접한 한쌍의 중앙부에 대응되도록 상기 서보모터의 회전속도를 제어하는 필터이송제어부를 더 포함함을 특징으로 하는 복합담배필터 제조장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   외주부를 따라 상기 각 복합필터가 픽업되는 복수의 픽업부가 형성되되, 상기 절단부의 후방에 구비되어 회전되는 픽업드럼부와,
   상기 캡슐판별수단에 의해 불량으로 판별된 복합필터가 제거되도록 상기 픽업부를 향해 선택적으로 압축공기를 분사하는 필터배출부를 더 포함함을 특징으로 하는 복합담배필터 제조장치.

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