KR20230078032A

KR20230078032A - Facial mask manufacturing system capable of managing the production process

Info

Publication number: KR20230078032A
Application number: KR1020210165374A
Authority: KR
Inventors: 안기철
Original assignee: (주)에이엔에이치
Priority date: 2021-11-26
Filing date: 2021-11-26
Publication date: 2023-06-02

Abstract

본 발명 안면 마스크 제조 시스템은, 롤(roll) 형태로 감겨진 부직포 또는 필터 원단을 언와인딩하면서 연속적으로 공급하는 마스크 원단 공급부; 상기 마스크 원단 공급부로부터 공급된 복수의 부직포 및 필터 원단을 서로 겹친 상태로 가압 및 초음파 융착하여 일체로 접합하고, 상기 초음파 융착에 의해 접합된 마스크 원단을 커팅롤에 의해 일정 크기로 커팅하여 마스크 본체를 형성하며, 상기 마스크 본체의 커팅 라인을 비전 유닛에 의해 상시 모니터링하여 원단이 규정 속도보다 느리거나 빨리 이송되는 경우 상기 마스크 원단에 접촉된 아이들 롤러를 승하강시킴에 의해 마스크 원단의 이송 경로를 늘이거나 단축시켜 마스크 원단의 이송속도를 조정하는 이송속도 조정 유닛을 통해 마스크 원단의 이송속도를 보정하는 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부; 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부를 거친 마스크 본체의 양측 각각 2개 지점에 일정 길이로 커팅된 이어밴드의 양 끝단을 가압 및 초음파 융착하여 동시에 고정한 다음, 비전 유닛을 통한 이어밴드의 융착 위치 검사와 이어밴드 인장 검사 유닛을 통한 이어밴드의 인장 검사를 연속적으로 수행하여 융착 상태 검사와 인장 검사에서 둘 중 어느 하나라도 불량으로 판정 시 불량품 배출 유닛이 즉시 해당 불량 마스크를 마스크 이송라인의 일측방으로 배출하는 이어밴드 융착 및 검사부; 및 상기 마스크 원단 공급부로부터 상기 부직포 또는 필터 원단의 공급속도와, 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부로부터 마스크 원단의 이송속도 및 아이들 롤러의 승하강 횟수와, 상기 이어밴드 융착 및 검사부로부터 불량마스크의 배출횟수를 각각 수집하여 입력으로 하고 상기 마스크 원단 공급부의 마스크 원단의 이송속도 조절값 및 상기 이어밴드 융착 및 검사부의 불량마스크의 배출횟수의 조절값을 출력으로 하는 머신러닝을 수행하는 생산공정관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The face mask manufacturing system of the present invention includes a mask fabric supply unit that continuously supplies a nonwoven fabric or filter fabric wound in a roll form while unwinding; The plurality of nonwoven fabrics and filter fabrics supplied from the mask fabric supply unit are pressed and ultrasonically fused together in an overlapped state, and the mask fabric joined by ultrasonic fusion is cut into a certain size by a cutting roll to form a mask body Forming, the cutting line of the mask body is constantly monitored by the vision unit, and when the fabric is transported slower or faster than the specified speed, the idle roller in contact with the mask fabric is raised and lowered to increase or decrease the conveying path of the mask fabric. A mask body fusing, cutting, and inspection unit that corrects the conveying speed of the mask fabric through a conveying speed adjustment unit that adjusts the conveying speed of the mask fabric by shortening the mask body; Both ends of the ear band cut to a certain length are simultaneously fixed by pressing and ultrasonic welding at two points on each side of the mask body through the mask body fusion, cutting and inspection part, and then inspecting the fusion position of the ear band through the vision unit. The ear band tensile test is continuously performed through the ear band tensile test unit, and if either of the fusion state test and the tensile test is determined to be defective, the defective product discharge unit immediately discharges the defective mask to one side of the mask transfer line. Ear band fusion and inspection unit to do; And the supply speed of the nonwoven fabric or filter fabric from the mask fabric supply unit, the conveying speed of the mask fabric from the mask body fusing, cutting and inspection unit, and the number of raising and lowering of the idle roller, and the discharge of defective masks from the ear band fusing and inspection unit. Includes a production process management unit that collects the number of times as an input and performs machine learning with the control value of the conveying speed of the mask fabric of the mask fabric supply unit and the number of times of ejection of the defective mask of the ear band fusion and inspection unit as output It is characterized by doing.

Description

Face mask manufacturing system capable of managing the production process}

본 발명은 여러 겹의 부직포를 커팅 및 융착하여 마스크 본체를 형성한 뒤 상기 마스크 본체에 커팅된 이어밴드의 양단을 바로 초음파 융착하여 제조하는 안면 마스크 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a face mask manufacturing system in which a mask body is formed by cutting and fusing several layers of nonwoven fabric, and then ultrasonic fusing both ends of an ear band cut to the mask body.

일반적으로 안면 마스크라 하면 황사나 미세먼지 등의 유해한 물질이 사람의 호흡기로 유입되는 것을 방지하기 위해 코와 입 주변에 착용하는 생활용품의 하나로서, 통상 면이나 부직포 등을 여러 겹으로 겹쳐서 유해한 물질을 걸러내기 위한 전면 필터와 상기 전면 필터를 귀에 걸어 착용할 수 있도록 하는 이어밴드 등으로 구성된다. In general, a face mask is one of the household items worn around the nose and mouth to prevent harmful substances such as yellow dust or fine dust from entering the human respiratory tract. It consists of a front filter for filtering out the front filter and an ear band that allows the front filter to be worn by hanging it on the ear.

최근에는 황사나 미세먼지 등의 대기오염뿐만 아니라, 코로나 바이러스와 같은 전세계적인 감염병의 확산으로 인해 보건용 안면 마스크가 생활필수품이 될 정도로 그 사용량이 크게 증가하고 있다.In recent years, due to not only air pollution such as yellow dust and fine dust, but also the global spread of infectious diseases such as corona virus, the amount of health face masks has increased significantly to the extent that they have become necessities of life.

이러한 보건용 안면 마스크는 특히 감염병을 일으키는 바이러스의 주요 전파매체인 사람의 비말(침방울)이 호흡기에서 유출되거나 타인의 호흡기로 유입되지 못하도록 이를 걸러 바이러스의 침투를 차단하는 마스크로서, 통상 부직포 필터를 여러 겹으로 겹친 뒤 이를 열이나 초음파로 융착시켜 접합한 부직포 재질의 보건용 안면 마스크가 널리 사용되고 있다.This health face mask is a mask that blocks the penetration of viruses by filtering human droplets (saliva droplets), which are the main transmission medium of viruses that cause infectious diseases, from leaking out of the respiratory tract or entering the respiratory tract of others. A non-woven health face mask made of a non-woven fabric that is layered and then bonded by heat or ultrasonic waves is widely used.

이러한 보건용 안면 마스크는 통상 마스크 본체와 상기 마스크 본체의 양 측면에 고정된 탄력 재질의 이어밴드로 구성되며, 특히 최근의 안면 마스크 제품의 코 부분에는 금속 와이어 등의 굽힘 부재가 삽입되어 있어서, 착용자가 자신의 코 부분 형상에 맞추어 쉽게 구부려 밀착시킬 수 있는 제품이 기본적으로 보급되고 있다.These health face masks are usually composed of a mask body and elastic material ear bands fixed to both sides of the mask body, and in particular, a bending member such as a metal wire is inserted into the nose of recent face mask products, so that the wearer Products that can be easily bent to fit the shape of one's nose and adhered to it are basically popular.

또한, 상기 마스크 본체는 폴리에틸렌이나 나일론 등의 열가소성 수지재의 부직포를 잘라 접합한 외피와 내피로 구성되는데, 상기 외피 및 내피 사이에는 미세한 물질의 여과성능을 높이기 위해 나노 필터부재가 더 배치될 수 있다.In addition, the mask body is composed of an outer skin and an inner skin obtained by cutting and bonding a nonwoven fabric of a thermoplastic resin material such as polyethylene or nylon. A nano filter member may be further disposed between the outer skin and the inner skin to increase filtration performance of fine substances.

종래에는 상술한 보건용 안면 마스크를 제조하기 위해 커팅된 부직포 원단의 각 부분을 대부분 작업자가 수작업에 의해 열 또는 초음파로 융착하여 접합하는 방식으로 제조하여 왔는데, 최근에는 코로나 바이러스에 의한 보건용 안면 마스크의 급격한 수요 증가로 인해 부직포 원단의 공급과 커팅, 그리고 커팅된 마스크 각 부분을 열 또는 초음파로 융착하여 접합하는 과정까지 인라인 설비로 자동화한 마스크 제조 장치가 점차 보급되고 있는 상황이다.Conventionally, most of the parts of the cut non-woven fabric to manufacture the above-mentioned health face mask have been manufactured by a method in which workers manually fuse and bond each part of the nonwoven fabric by heat or ultrasonic waves. Due to the rapid increase in demand, mask manufacturing devices that automate the process of supplying and cutting non-woven fabrics and fusing and bonding each part of the cut mask with heat or ultrasonic waves are gradually becoming popular.

이러한 마스크 제조 장치의 한가지 예가 국내 공개특허 제2018-0117338호(이하, ‘선행문헌’이라 함)에 개시되어 있다. 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래 마스크 제조 장치에 대해 보다 자세히 살펴보기로 한다.One example of such a mask manufacturing device is disclosed in Korean Patent Publication No. 2018-0117338 (hereinafter referred to as 'prior literature'). Referring to the accompanying FIGS. 1 to 3, a conventional mask manufacturing apparatus will be examined in more detail.

도 1을 참조하면, 선행문헌에 개시된 종래 마스크 제조 장치는 마스크 본체(10)에 일반적인 귀걸이부(20) 이외에 상기 귀걸이부(20)의 일측에 길이조절부(30)가 더 형성되고, 상기 귀걸이부(20)와 길이조절부(30)를 동시에 형성하기 위해 특유의 마스크 형성 유닛(300) 및 그에 따른 세부 공정을 제공함을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1, the conventional mask manufacturing apparatus disclosed in the prior art is further formed with a length adjusting part 30 on one side of the earring part 20 in addition to the general earring part 20 on the mask body 10, and the earring part It is characterized by providing a unique mask forming unit 300 and detailed processes accordingly to form the portion 20 and the length adjusting portion 30 at the same time.

도 2를 참조하면, 이를 위해 상기 선행문헌에 개시된 마스크 제조 장치(1000)는 부직포 공급 유닛(100), 본체 형성 유닛(200), 마스크 형성 유닛(300), 후공정 유닛(400) 및 포장 유닛(500)을 포함할 수 있다. 상기 유닛들은 서로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2, for this purpose, the mask manufacturing apparatus 1000 disclosed in the prior art includes a nonwoven fabric supply unit 100, a body forming unit 200, a mask forming unit 300, a post-processing unit 400, and a packaging unit. (500). The units may be connected to each other.

자세하게, 상기 유닛들은 인라인(inline) 공정으로 연결되는데, 부직포 공급 유닛(100)과 본체 형성 유닛(200)은 마스크 제조 공정에 보편적으로 적용되는 방식과 동일하며, 롤 형태로 감겨진 여러 겹의 부직포와 필터를 언와인딩하면서 서로 겹쳐 초음파 융착에 의해 접합한 후, 이를 커팅하는 방식에 따라 제조된다.In detail, the units are connected in an inline process. The nonwoven fabric supply unit 100 and the body forming unit 200 are the same as those commonly applied in the mask manufacturing process, and several layers of nonwoven fabric wound in a roll form It is manufactured according to the method of unwinding the filter and overlapping each other, joining them by ultrasonic welding, and then cutting them.

보다 구체적으로, 상기 마스크 형성 유닛(300)은 투입부(310), 폴딩 영역 형성부(330), 귀걸이부 형성부(350) 및 고리 형성부(370)를 모두 포함하는 것으로서, 상기 마스크 형성 유닛(300)은 상기 귀걸이부(20)와 길이조절부(30)를 동시에 형성하기 위한 필수 구성요소로서, 별도의 지지대(311)를 반드시 필요로 하며, 상기 지지대(10)를 이용하여 마스크 본체(10)를 이송시키면서 상기 마스크 본체(10)에 귀걸이부(20)와 길이조절부(30)를 형성하게 된다. More specifically, the mask forming unit 300 includes an input unit 310, a folding region forming unit 330, an earring unit forming unit 350, and a ring forming unit 370, and the mask forming unit 300 is an essential component for simultaneously forming the earring part 20 and the length adjusting part 30, and a separate support 311 is necessarily required, and the mask body ( 10) is transferred to form the earring part 20 and the length adjusting part 30 on the mask body 10.

이를 위해 상기 지지대(311)는 마스크 본체(10)에 귀걸이부(20)와 길이조절부(30)를 동시에 형성키 위해 상기 지지대(311)의 상면 및 하면을 관통하는 관통홀(315) 및 상기 지지대(311)의 상면에 형성되고, 상기 마스크 본체(10)와 이격되어 배치되는 복수 개의 고정 부재들(314)을 필수적으로 포함한다.To this end, the support 311 includes a through hole 315 penetrating the upper and lower surfaces of the support 311 to simultaneously form the earring part 20 and the length adjusting part 30 in the mask body 10 and the It is formed on the upper surface of the support 311 and essentially includes a plurality of fixing members 314 disposed apart from the mask body 10 .

이어서, 상기 마스크 형성 유닛(300)을 거쳐 길이조절부(30)가 형성된 마스크(1)는 최종적으로 제조 완료된 마스크(1)의 외형, 상기 귀걸이부(20)의 부착 위치, 상기 길이조절부(30)의 형성 여부 등을 검사하는 후공정 유닛(400) 및 포장 유닛(500)을 거쳐 마스크(1)의 검사 및 제품 포장이 완료된다.Then, the mask 1 on which the length adjusting part 30 is formed through the mask forming unit 300 is finally manufactured, the outer shape of the mask 1, the attachment position of the earring part 20, the length adjusting part ( 30), inspection of the mask 1 and packaging of the product are completed through the post-processing unit 400 and the packaging unit 500, which inspect whether or not the mask 1 is formed.

그러나, 상기한 종래 마스크 제조 장치는 귀걸이부(20) 이외에 길이조절부(30)를 갖는 구성의 마스크 제조에 특정된 장치 구성을 가지며, 이를 위해 관통홀(315) 및 복수 개의 고정부재들(314)을 포함하는 지지대(311)를 이용해야만 하고, 상기 지지대(311)를 이용하는 마스크 형성 유닛(300) 또한 투입부(310), 폴딩 영역 형성부(330), 귀걸이부 형성부(350) 및 고리 형성부(370)의 장치 구성을 반드시 필요로 하므로 복잡한 장치 구성뿐만 아니라, 공정 택 타임(tact time)의 증가와 더불어 공정 상에서 불량 발생 가능성이 더욱 증가되는 문제점이 있었다.However, the conventional mask manufacturing apparatus described above has a device configuration specific to mask manufacturing having a length adjusting portion 30 in addition to the earring portion 20, and for this purpose, a through hole 315 and a plurality of fixing members 314 ), and the mask forming unit 300 using the support 311 also includes the input unit 310, the folding area forming unit 330, the earring part forming unit 350, and the ring Since the device configuration of the forming unit 370 is necessarily required, there is a problem in that the possibility of defects in the process is further increased along with the increase in the process tact time as well as the complicated device configuration.

또한, 부직포 공급 유닛(100), 본체 형성 유닛(200), 마스크 형성 유닛(300)을 거쳐 제조가 완료된 완제품 마스크(1)를 후공정 유닛(400)에서 최종 검사한 뒤, 마지막으로 포장 유닛(500)에서 제품 포장이 이루어지기 때문에 후공정 유닛(400)에서 마스크 완제품(1)이 불량 판정되면 이를 폐기하게 되므로 마스크 완제품(1) 제조 과정에서의 투입되는 재료 소모가 과대할 뿐만 아니라, 공정 상의 택 타임 로스(loss)가 많이 발생되므로 이로 인해 공정 효율의 저하와 생산단가가 증대되는 문제점이 있었다.In addition, the finished mask 1, which has been manufactured through the nonwoven fabric supply unit 100, the body forming unit 200, and the mask forming unit 300, is finally inspected in the post-processing unit 400, and finally the packaging unit ( 500), if the finished mask product (1) is determined to be defective in the post-process unit 400, it is discarded, so not only does the consumption of materials input in the manufacturing process of the finished mask product (1) become excessive, but also Since a lot of tact time loss occurs, there is a problem in that process efficiency decreases and production cost increases.

한국 공개특허 제2018-0117338호 (2018.10.29. 공개)Korean Patent Publication No. 2018-0117338 (published on October 29, 2018)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로, 여러 겹의 부직포를 커팅 및 융착하여 마스크 본체를 형성한 뒤 상기 마스크 본체에 커팅된 이어밴드의 양단을 바로 초음파 융착하여 제조되는 안면 마스크 제조 시스템에 있어서, 마스크 원단의 공급부터 이어밴드의 초음파 융착까지 각 공정별로 지속적으로 발생되는 이송 오차 및 융착 불량을 상시 모니터 및 검사하고 이를 각 공정의 진행 중에 자동 보정할 수 있도록 개선함으로써 불필요한 재료 소모를 방지함은 물론, 마스크 제조의 공정 효율을 높이고, 마스크 제조 공정의 불량률 또한 현저히 감소시킨 안면 마스크 제조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was invented to solve the above problems, and after cutting and fusing several layers of nonwoven fabric to form a mask body, the face manufactured by ultrasonic welding both ends of the cut ear band to the mask body. In the mask manufacturing system, unnecessary materials are continuously monitored and inspected for each process, from the supply of mask fabrics to the ultrasonic fusion of ear bands. It is an object of the present invention to provide a face mask manufacturing system that not only prevents consumption, but also increases the process efficiency of mask manufacturing and significantly reduces the defect rate in the mask manufacturing process.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 롤(roll) 형태로 감겨진 부직포 또는 필터 원단을 언와인딩하면서 연속적으로 공급하는 마스크 원단 공급부; 상기 마스크 원단 공급부로부터 공급된 복수의 부직포 및 필터 원단을 서로 겹친 상태로 가압 및 초음파 융착하여 일체로 접합하고, 상기 초음파 융착에 의해 접합된 마스크 원단을 커팅롤에 의해 일정 크기로 커팅하여 마스크 본체를 형성하며, 상기 마스크 본체의 커팅 라인을 비전 유닛에 의해 상시 모니터링하여 원단이 규정 속도보다 느리거나 빨리 이송되는 경우 상기 마스크 원단에 접촉된 아이들 롤러를 승하강시킴에 의해 마스크 원단의 이송 경로를 늘이거나 단축시켜 마스크 원단의 이송속도를 조정하는 이송속도 조정 유닛을 통해 마스크 원단의 이송속도를 보정하는 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부; 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부를 거친 마스크 본체의 양측 각각 2개 지점에 일정 길이로 커팅된 이어밴드의 양 끝단을 가압 및 초음파 융착하여 동시에 고정한 다음, 비전 유닛을 통한 이어밴드의 융착 위치 검사와 이어밴드 인장 검사 유닛을 통한 이어밴드의 인장 검사를 연속적으로 수행하여 융착 상태 검사와 인장 검사에서 둘 중 어느 하나라도 불량으로 판정 시 불량품 배출 유닛이 즉시 해당 불량 마스크를 마스크 이송라인의 일측방으로 배출하는 이어밴드 융착 및 검사부; 및 상기 마스크 원단 공급부로부터 상기 부직포 또는 필터 원단의 공급속도와, 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부로부터 마스크 원단의 이송속도 및 아이들 롤러의 승하강 횟수와, 상기 이어밴드 융착 및 검사부로부터 불량마스크의 배출횟수를 각각 수집하여 입력으로 하고 상기 마스크 원단 공급부의 마스크 원단의 이송속도 조절값 및 상기 이어밴드 융착 및 검사부의 불량마스크의 배출횟수의 조절값을 출력으로 하는 머신러닝을 수행하는 생산공정관리부를 포함하여 구성된다.The present invention for achieving the above object, mask fabric supply unit for continuously supplying while unwinding a non-woven fabric or filter fabric wound in a roll form; The plurality of nonwoven fabrics and filter fabrics supplied from the mask fabric supply unit are pressed and ultrasonically fused together in an overlapped state, and the mask fabric joined by ultrasonic fusion is cut into a certain size by a cutting roll to form a mask body Forming, the cutting line of the mask body is constantly monitored by the vision unit, and when the fabric is transported slower or faster than the specified speed, the idle roller in contact with the mask fabric is raised and lowered to increase or decrease the conveying path of the mask fabric. A mask body fusing, cutting, and inspection unit that corrects the conveying speed of the mask fabric through a conveying speed adjustment unit that adjusts the conveying speed of the mask fabric by shortening the mask body; Both ends of the ear band cut to a certain length are simultaneously fixed by pressing and ultrasonic welding at two points on each side of the mask body through the mask body fusion, cutting and inspection part, and then inspecting the fusion position of the ear band through the vision unit. The ear band tensile test is continuously performed through the ear band tensile test unit, and if either of the fusion state test and the tensile test is determined to be defective, the defective product discharge unit immediately discharges the defective mask to one side of the mask transfer line. Ear band fusion and inspection unit to do; And the supply speed of the nonwoven fabric or filter fabric from the mask fabric supply unit, the conveying speed of the mask fabric from the mask body fusing, cutting and inspection unit, and the number of raising and lowering of the idle roller, and the discharge of defective masks from the ear band fusing and inspection unit. Includes a production process management unit that performs machine learning by collecting the number of times as input and outputting the adjustment value of the conveying speed of the mask fabric of the mask fabric supply unit and the number of times of discharge of the defective mask of the ear band fusion and inspection unit as output It is composed by

또한 일 실시예에 따라, 상기 이송속도 조정 유닛은, 마스크 원단이 관통하여 통과할 수 있도록 내부에 중공을 갖는 상자 형태의 브래킷; 상기 브래킷의 중공 내부에 마스크 원단의 이송방향을 따라 일정 간격을 두고 이격 설치되어 마스크 원단이 상단에 접촉되는 한쌍의 고정 아이들 롤러; 상기 브래킷에 상단에 장착된 모터; 및 상기 고정 아이들 롤러 사이에 구비됨과 함께 마스크 원단이 하단에 접촉된 상태로 모터의 구동에 의해 승하강되면서 고정 아이들 롤러 사이의 마스크 원단을 하방으로 누름 또는 누름해제하여 마스크 원단의 이송속도를 조정하는 승강 아이들 롤러;를 포함하여 구성된다.In addition, according to one embodiment, the conveying speed adjustment unit, a box-shaped bracket having a hollow therein so that the mask fabric can pass through; A pair of fixed idle rollers installed in the hollow of the bracket at regular intervals along the transport direction of the mask fabric and contacting the upper end of the mask fabric; a motor mounted on top of the bracket; And provided between the fixed idle rollers, while the mask fabric is moved up and down by the driving of the motor in a state in contact with the lower end, pressing or releasing the mask fabric between the fixed idle rollers downward to adjust the conveying speed of the mask fabric Elevating idle roller; is configured to include.

또한 일 실시예에 따라, 상기 이어밴드 인장 검사 유닛은, 마스크 이송라인 좌우측에 마스크 이송라인을 사이에 두고 각각 마주보게 배치된 한쌍의 실린더와, 상기 실린더의 축 끝단에 결합된 일정 높이의 후크부재와, 상기 후크부재 상단을 관통하여 구비된 센서로 구성되고, 이어밴드가 융착된 마스크가 이송되면서 상기 후크부재의 상단에 상기 이어밴드가 각각 자동적으로 끼워져 걸림된 상태로 마스크의 이송이 정지되고, 이어서 실린더의 구동에 의해 상기 두 후크부재가 마스크 이송라인을 사이에 두고 서로 멀어지는 방향으로 벌어지면서 후크부재의 상단에 걸림된 이어밴드를 양측으로 당기게 되고 이 때 상기 이어밴드가 끊어지는 경우 후크부재의 상단에 구비된 센서에 이어밴드가 인식되지 않음에 따라 이를 불량으로 판정한다.In addition, according to one embodiment, the ear band tension test unit includes a pair of cylinders disposed to face each other with the mask transfer line interposed on the left and right sides of the mask transfer line, and a hook member having a predetermined height coupled to the shaft end of the cylinder. And, it is composed of a sensor provided through the upper end of the hook member, and the transfer of the mask is stopped while the ear band is automatically inserted into the upper end of the hook member while the mask to which the ear band is fused is transported, Subsequently, by driving the cylinder, the two hook members spread in a direction away from each other with the mask transfer line interposed therebetween, pulling the ear band caught on the upper end of the hook member to both sides. As the earband is not recognized by the sensor provided at the top, it is determined to be defective.

또한 일 실시예에 따라, 상기 불량품 배출 유닛은, 마스크 이송라인 상방에 구비되어 마스크를 흡착한 상태로 일측으로 이동가능한 진공 패드; 상기 진공 패드를 위치 이동시키기 위한 수평 이송부재; 및 상기 진공 패드의 일측에 구비되어 진공 패드로부터 전달된 불량 마스크를 마스크 이송라인 일측으로 배출하기 위한 불량품 배출 컨베이어;를 포함하여 구성된다.In addition, according to one embodiment, the defective product discharge unit may include a vacuum pad provided above the mask transfer line and movable to one side in a state in which the mask is adsorbed; a horizontal transfer member for moving the vacuum pad; and a defective product discharging conveyor provided on one side of the vacuum pad to discharge the defective mask delivered from the vacuum pad to one side of the mask transfer line.

또한 일 실시예에 따라, 상기 초음파 융착이 수행되는 지점의 하방에는 초음파 혼이 각각 구비되고, 상기 각 초음파 혼의 일측에는 초음파 혼에 직접 냉풍을 분사하여 초음파 혼의 온도를 일정 온도 이하로 유지하기 위한 초음파 혼 냉각수단이 더 구비된다.In addition, according to an embodiment, ultrasonic horns are provided below the point where the ultrasonic welding is performed, and cooling air is directly sprayed to the ultrasonic horn at one side of each ultrasonic horn to maintain the temperature of the ultrasonic horn below a certain temperature. A horn cooling means is further provided.

또한 일 실시예에 따라, 상기 초음파 혼 냉각수단은 펠티어 소자가 장착된 칠러와, 상기 칠러에 의해 냉각된 공기를 이송하기 위한 냉기 송풍관과, 냉기를 초음파 혼에 직접 분사하기 위한 블로잉팬를 포함한다.In addition, according to one embodiment, the ultrasonic horn cooling means includes a chiller equipped with a Peltier element, a cold air blowing pipe for transporting air cooled by the chiller, and a blowing fan for directly spraying cold air to the ultrasonic horn.

또한 일 실시예에 따라, 상기 칠러 및 송풍팬은 초음파 혼의 온도를 80도 이하로 유지한다.In addition, according to one embodiment, the chiller and the blowing fan maintain the temperature of the ultrasonic horn at 80 degrees or less.

본 발명은 마스크 원단의 공급부터 이어밴드의 초음파 융착까지 각 공정별로 지속적으로 발생되는 이송 오차 및 융착 불량을 상시 모니터링 및 검사하고 이를 각 공정의 진행 중에 자동으로 보정함으로써 마스크 제조 공정의 불량률을 현저히 감소시킬 수 있다.The present invention significantly reduces the defect rate in the mask manufacturing process by constantly monitoring and inspecting and inspecting transfer errors and fusion defects that continuously occur in each process from supply of mask fabric to ultrasonic fusion of ear bands, and automatically correcting them during each process. can make it

또한 본 발명은 마스크 원단 공급부로부터 부직포 또는 필터 원단의 공급속도와, 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부로부터 마스크 원단의 이송속도 및 아이들 롤러의 승하강 횟수와, 이어밴드 융착 및 검사부로부터 불량마스크의 배출횟수를 각각 수집하여 입력으로 하고 마스크 원단 공급부의 마스크 원단의 이송속도 조절값 및 이어밴드 융착 및 검사부의 불량마스크의 배출횟수의 조절값을 출력으로 하는 머신러닝을 통해 생산공정을 용이하게 관리할 수 있다.In addition, the present invention relates to the supply speed of nonwoven fabric or filter fabric from the mask fabric supply unit, the transfer speed of the mask fabric from the mask body fusion, cutting and inspection unit, the number of raising and lowering of the idle roller, and the number of discharges of defective masks from the ear band fusion and inspection unit. The production process can be easily managed through machine learning, which collects and takes as input, and outputs the control value of the conveying speed of the mask fabric in the mask fabric supply unit and the adjustment value of the number of times of bad mask discharge in the ear band fusion and inspection unit. .

도 1은 종래 마스크 제조 장치에 의해 제조되는 마스크의 사시도
도 2는 종래 마스크 제조 장치의 마스크 형성 유닛의 구성을 개략적으로 보여주는 도면
도 3은 종래 마스크 제조 장치의 지지대의 사시도
도 4는 본 발명 안면 마스크 제조 시스템을 일 실시예에 따라 보인 평면도
도 5는 본 발명 안면 마스크 제조 시스템의 생산공정관리부의 기능블록도
도 6은 본 발명에 따른 마스크 융착, 커팅 및 검사부를 일 실시예에 따라 보인 동작 상태도로서, (a) 평면도 및 (b) 정면도
도 7은 도 6의 이송속도 조정 유닛을 확대하여 보인 사시도
도 8은 본 발명에 따른 이어밴드 융착 위치 검사 유닛의 동작 상태도로서, (a)는 융착 위치 검사 상태, (b)는 정상 판정 상태, (c)는 불량 판정 상태
도 9은 본 발명에 따른 이어밴드 인장 검사 유닛의 동작 상태도로서, (a)는 인장 검사 시작 상태, (b)는 정상 판정 상태, (c)는 불량 판정 상태
도 10는 도 9의 이어밴드 인장 검사 유닛을 확대하여 보인 사시도
도 11은 본 발명에 따른 이어밴드 융착 위치 검사 및 인장 검사 시 불량 판정된 마스크를 마스크 이송라인 측방으로 배출하는 동작 상태도
도 12는 본 발명에 따른 초음파 혼 냉각수단의 구성을 일 실시예에 따라 보인 동작 상태도1 is a perspective view of a mask manufactured by a conventional mask manufacturing apparatus;
2 is a view schematically showing the configuration of a mask forming unit of a conventional mask manufacturing apparatus;
3 is a perspective view of a support of a conventional mask manufacturing apparatus
4 is a plan view of a face mask manufacturing system according to an embodiment of the present invention;
5 is a functional block diagram of the production process management unit of the face mask manufacturing system of the present invention
6 is an operation state diagram showing a mask fusion, cutting and inspection unit according to an embodiment of the present invention, (a) a plan view and (b) a front view
7 is an enlarged perspective view of the feed rate adjusting unit of FIG. 6;
8 is an operating state diagram of an ear band fusion position inspection unit according to the present invention, in which (a) is a fusion position inspection state, (b) is a normal determination state, and (c) is a defective determination state.
9 is an operating state diagram of an earband tension test unit according to the present invention, wherein (a) is a tension test start state, (b) is a normal determination state, and (c) is a defective determination state.
10 is an enlarged perspective view of the ear band tensile test unit of FIG. 9;
11 is a state diagram of an operation of discharging a mask determined to be defective during an ear band fusion position test and tension test according to the present invention to the side of a mask transfer line.
12 is an operating state diagram showing the configuration of an ultrasonic horn cooling means according to an embodiment of the present invention

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 내지 "구비하다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" to "include" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in this specification, but one or other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, or any combination thereof, is not precluded from being excluded in advance.

본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다.Unless otherwise defined herein, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. Should not be.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 안면 마스크 제조 시스템의 구성 및 작동 관계를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation relationship of the face mask manufacturing system of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명 안면 마스크 제조 시스템을 일 실시예에 따라 보인 평면도이다. 4 is a top plan view of the face mask manufacturing system of the present invention according to one embodiment.

본 발명 안면 마스크 제조 시스템은, 먼저 롤(roll) 형태로 감겨진 부직포 또는 필터 등으로 이루어진 마스크 원단(MF)을 언와인딩하면서 연속적으로 공급하는 마스크 원단 공급부(1000)가 구비된다.The face mask manufacturing system of the present invention is provided with a mask fabric supply unit 1000 that continuously supplies while unwinding a mask fabric MF made of a nonwoven fabric or a filter wound in a roll form.

또한, 상기 마스크 원단 공급부(1000)의 하류단에는 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부(2000)가 구비된다. 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부(2000)는 마스크 원단 공급부(1000)로부터 공급된 복수의 부직포 및 필터 등의 마스크 원단(MF)을 서로 겹친 상태로 가압 및 초음파 융착하여 일체로 접합하고, 상기 초음파 융착에 의해 접합된 마스크 원단(MF)을 커팅롤(2300, 도 5 참조)에 의해 일정 크기로 커팅하여 마스크 본체(M)를 형성하며, 상기 마스크 본체(M)의 커팅 라인(CL)을 비전 유닛(2400)에 의해 상시 모니터링하여 원단이 규정 속도보다 느리거나 빨리 이송되는 경우 상기 마스크 원단(MF)에 접촉된 아이들 롤러(2250, 도 6 참조)를 승하강시킴에 의해 마스크 원단(MF)의 이송 경로를 늘이거나 단축시켜 마스크 원단(MF)의 이송속도를 조정하는 이송속도 조정 유닛(2200)을 통해 마스크 원단(MF)의 이송속도를 보정한다.In addition, a mask body fusing, cutting, and inspection unit 2000 is provided at the downstream end of the mask fabric supply unit 1000 . The mask body fusion, cutting, and inspection unit 2000 pressurizes and ultrasonically fuses a plurality of mask fabrics (MF) such as a plurality of nonwoven fabrics and filters supplied from the mask fabric supply unit 1000 in an overlapped state, and bonds them integrally, and the ultrasonic The mask fabric (MF) bonded by fusion is cut into a certain size by a cutting roll (2300, see FIG. 5) to form a mask body (M), and the cutting line (CL) of the mask body (M) is The unit 2400 constantly monitors the mask fabric MF by moving the idle roller 2250 (see FIG. 6) in contact with the mask fabric MF when the fabric is transported slower or faster than the specified speed. The conveying speed of the original mask material MF is corrected through the conveying speed adjusting unit 2200 which adjusts the conveying speed of the original mask material MF by extending or shortening the conveying path.

또한, 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부(2000)의 하류단에는 이어밴드 융착 및 검사부(3000)가 구비된다.In addition, an ear band fusion and inspection unit 3000 is provided at a downstream end of the mask body fusion, cutting and inspection unit 2000 .

상기 이어밴드 융착 및 검사부(3000)는, 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부(2000)를 거친 마스크 본체(M)의 양측 각각 2개 지점에 일정 길이로 커팅된 이어밴드(YB)의 양 끝단을 가압 및 초음파 융착하여 동시에 고정한 다음, 이어밴드 융착 위치 검사 유닛(3200)을 통한 이어밴드(YB)의 융착 위치 검사를 실시하고, 이어서 이어밴드 인장 검사 유닛(3300)을 통한 이어밴드(YB)의 인장 검사를 연속적으로 수행하여 어어밴드 융착 위치 검사와 인장 검사에서 둘 중 어느 하나라도 불량으로 판정 시 불량품 배출 유닛(3400)이 즉시 해당 불량 마스크(FM)를 마스크 이송라인의 일측방으로 배출한다.The ear band fusion and inspection unit 3000 presses both ends of the ear band YB cut to a certain length at two points on each side of the mask body M that has gone through the mask body fusion, cutting, and inspection unit 2000. and ultrasonic fusion and fixing at the same time, the fusion position of the ear band (YB) is inspected through the ear band fusion position inspection unit 3200, and then the ear band (YB) is tensioned through the ear band tension inspection unit 3300. Inspections are continuously performed, and when either of the around-band fusion position inspection and the tensile inspection is determined to be defective, the defective product discharge unit 3400 immediately discharges the corresponding defective mask FM to one side of the mask transfer line.

상기 이어밴드 융착 위치 검사 및 이어밴드 인장 검사에서 정상 상태로 판정된 정상 마스크(M)는 마스크 이송라인의 양품 배출 컨베이어(3500)로 배출됨으로써 본 발명에 따른 안면 마스크(M)의 제조가 완료된다.The normal mask M determined to be in a normal state in the ear band fusion position test and ear band tension test is discharged to the non-defective product discharge conveyor 3500 of the mask transfer line, thereby completing the manufacture of the face mask M according to the present invention. .

도 5는 본 발명 안면 마스크 제조 시스템의 생산공정관리부의 기능블록도이다.5 is a functional block diagram of the production process management unit of the face mask manufacturing system of the present invention.

상기 마스크 원단 공급부로부터 상기 부직포 또는 필터 원단의 공급속도와, 상기 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부로부터 마스크 원단의 이송속도 및 아이들 롤러의 승하강 횟수와, 상기 이어밴드 융착 및 검사부로부터의 불량마스크의 배출횟수를 각각 수집하여 입력으로 하고 상기 마스크 원단 공급부의 마스크 원단의 이송속도 조절값 및 상기 이어밴드 융착 및 검사부의 불량마스크의 배출횟수의 조절값을 출력으로 하는 머신러닝을 수행하는 생산공정관리부The supply speed of the nonwoven fabric or filter fabric from the mask fabric supply unit, the conveying speed of the mask fabric from the mask body fusing, cutting and inspection unit, and the number of raising and lowering of the idle roller, and the discharge of defective masks from the ear band fusing and inspection unit. A production process management unit that collects the number of times as an input and performs machine learning with the control value of the conveying speed of the mask fabric of the mask fabric supply unit and the number of times of ejection of the defective mask of the ear band fusion and inspection unit as output.

생산공정관리부(4000)는 마스크 원단 공급부(1000)로부터 부직포 또는 필터 원단의 공급속도와, 마스크 본체 융착, 커팅 및 검사부(2000)로부터 마스크 원단의 이송속도 및 아이들 롤러의 승하강 횟수와, 이어밴드 융착 및 검사부(3000)로부터 불량마스크의 배출횟수를 각각 수집하는 수집모듈(4100)과, 수집모듈(4100)에 의해 수집된 부직포 또는 필터 원단의 공급속도, 마스크 원단의 이송속도, 아이들 롤러의 승하강 횟수, 불량마스크의 배출횟수를 입력으로 하고 마스크 원단 공급부(1000)의 마스크 원단의 이송속도 조절값 및 이어밴드 융착 및 검사부(3000)의 불량마스크의 배출횟수의 조절값을 출력으로 하는 학습데이터를 이용하여 머신러닝을 수행함으로써 생산공정학습모델(4220)을 생성하는 학습모듈(4200)을 구비할 수 있다.The production process management unit 4000 includes the supply speed of nonwoven fabric or filter fabric from the mask fabric supply unit 1000, the transfer speed of the mask fabric from the mask body fusion, cutting and inspection unit 2000, the number of raising and lowering of the idle roller, and the ear band A collection module 4100 that collects the number of discharges of defective masks from the fusion and inspection unit 3000, respectively, and the supply speed of the nonwoven fabric or filter fabric collected by the collection module 4100, the conveying speed of the mask fabric, and the idle roller speed. Learning data with the number of descents and the number of discharges of defective masks as inputs, and the adjustment value of the conveying speed of the mask fabric of the mask fabric supply unit 1000 and the adjustment value of the number of discharges of defective masks of the ear band fusion and inspection unit 3000 as outputs A learning module 4200 for generating a production process learning model 4220 by performing machine learning using may be provided.

학습모듈(4200)은 수집모듈(4100)에 의해 수집된 부직포 또는 필터 원단의 공급속도, 마스크 원단의 이송속도, 아이들 롤러의 승하강 횟수, 불량마스크의 배출횟수를 생성된 생산공정학습모델(4220)에 입력하여 최적의 마스크 원단의 이송속도 조절값 및 최적의 불량마스크의 배출횟수의 조절값을 산출할 수 있다.The learning module 4200 is a production process learning model (4220 ), it is possible to calculate the optimal control value of the transport speed of the mask fabric and the optimal adjustment value of the number of discharges of the defective mask.

도 6은 본 발명에 따른 마스크 융착, 커팅 및 검사부를 일 실시예에 따라 보인 동작 상태도로서, (a) 평면도 및 (b) 정면도이고, 도 7은 도 6의 이송속도 조정 유닛을 확대하여 보인 사시도이다.6 is an operating state diagram showing a mask fusion, cutting, and inspection unit according to an embodiment of the present invention, (a) a plan view and (b) a front view, and FIG. 7 is an enlarged perspective view of the feed rate adjustment unit of FIG. 6 am.

상기 이송속도 조정 유닛(2200)은, 마스크 원단(MF)이 관통하여 통과할 수 있도록 내부에 중공을 갖는 상자 형태의 브래킷(2210)과, 상기 브래킷(2210)의 중공 내부에 마스크 원단(MF)의 이송방향을 따라 일정 간격을 두고 이격 설치되어 마스크 원단(MF)이 상단에 접촉되는 한쌍의 고정 아이들 롤러(2260)와, 상기 브래킷(2210)에 상단에 장착된 모터(2220)와, 상기 고정 아이들 롤러(2260) 사이에 구비됨과 함께 마스크 원단(MF)이 하단에 접촉된 상태로 모터(2220)의 구동에 의해 승하강되면서 고정 아이들 롤러(2260) 사이의 마스크 원단(MF)을 하방으로 누름 또는 누름해제하여 마스크 원단(MF)의 이송속도를 조정하는 승강 아이들 롤러(2250)로 구성된다.The feed rate adjusting unit 2200 includes a box-shaped bracket 2210 having a hollow inside so that the mask fabric MF can pass through, and a mask fabric MF inside the hollow of the bracket 2210. A pair of fixed idle rollers 2260 spaced apart at regular intervals along the transport direction and contacting the top of the mask fabric MF, a motor 2220 mounted on the top of the bracket 2210, and the fixed It is provided between the idle rollers 2260 and presses the mask fabric MF downward between the fixed idle rollers 2260 while moving up and down by driving the motor 2220 while the mask fabric MF is in contact with the bottom. Alternatively, it is composed of a lifting idle roller 2250 that adjusts the conveying speed of the mask fabric MF by releasing the press.

보다 구체적으로는, 상기 모터(2220)의 축(2221) 하단에는 롤러 브래킷(2240)이 나사결합됨과 함께 상기 롤러 브래킷(2240)에는 승강 아이들 롤러(2250)가 결합됨에 따라 상기 모터(2220) 및 모터 축(2221)이 회전 구동됨에 따라 상기 롤러 브래킷(2240) 및 승강 아이들 롤러(2250)가 상하 방향으로 이동되어진다. More specifically, as the roller bracket 2240 is screwed to the lower end of the shaft 2221 of the motor 2220 and the lifting idle roller 2250 is coupled to the roller bracket 2240, the motor 2220 and As the motor shaft 2221 is driven to rotate, the roller bracket 2240 and the lifting idle roller 2250 are moved in the vertical direction.

또한, 도 7에서 도시된 바와 같이 상기 롤러 브래킷(2240)과 브래킷(2210) 사이에는 롤러 브래킷(2240)의 승하강을 가이드하기 위한 봉형 가이드부재(2230)가 더 구비될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , a rod-shaped guide member 2230 may be further provided between the roller bracket 2240 and the bracket 2210 to guide the roller bracket 2240 moving up and down.

즉, 비전 유닛(2400)에 의해 촬영되는 커팅 라인(CL) 사이의 간격이 좁은 것으로 판정된 경우에는 상기 승강 아이들 롤러(2300)가 하방으로 이동되어지고, 이에 따라 상기 승강 아이들 롤러(2300)가 마스크 원단(MF)을 하방으로 눌러 마스크 원단(MF)의 전체 이동 경로를 길게 신장시키게 됨으로써 결국 마스크 원단(MF)의 이동속도가 뒤로 약간 당겨져 늦춰지도록 조정되어진다.That is, when it is determined that the distance between the cutting lines CL photographed by the vision unit 2400 is narrow, the lifting idle roller 2300 is moved downward, and accordingly, the lifting idle roller 2300 moves downward. By pressing the mask fabric (MF) downward to elongate the entire moving path of the mask fabric (MF), eventually the moving speed of the mask fabric (MF) is adjusted to be slightly pulled back and slowed down.

반면, 비전 유닛(2400)에 의해 촬영되는 커팅 라인(CL) 사이의 간격이 넓은 것으로 판정된 경우 승강 아이들 롤러(2300)가 이번에는 상방으로 이동되어지고, 이에 따라 상기 승강 아이들 롤러(2300)가 마스크 원단(MF)을 누르고 있던 상태가 해제되면서 마스크 원단(MF)의 전체 이동 경로가 단축됨으로써 결국 마스크 원단(MF)의 이동속도가 앞으로 약간 당겨져 빨라지도록 조정될 수 있음은 이해 가능하다.On the other hand, when it is determined that the distance between the cutting lines CL photographed by the vision unit 2400 is wide, the lifting idle roller 2300 is moved upward this time, and accordingly, the lifting idle roller 2300 moves upward. It is understandable that the entire movement path of the mask fabric MF is shortened as the state in which the mask fabric MF is pressed is released, so that the movement speed of the mask fabric MF can be adjusted to be slightly pulled forward and accelerated.

도 8은 본 발명에 따른 이어밴드 융착 위치 검사 유닛의 동작 상태도로서, (a)는 융착 위치 검사 상태, (b)는 정상 판정 상태, (c)는 불량 판정 상태이다.8 is an operation state diagram of an ear band fusion position inspection unit according to the present invention, in which (a) is a fusion position inspection state, (b) is a normal determination state, and (c) is a defective determination state.

일 실시예에 따라, 상기 이어밴드 융착 위치 검사 유닛(3200)은, 카메라 모듈일 수 있다. 상기 이어밴드 융착 위치 검사 유닛(3200)은 이어밴드(YB)의 초음파 융착 공정 시 이어밴드 밴드 융착부(WP)의 위치와 융착 상태를 상시 모니터링 검사함으로써 정상 또는 불량 여부를 판정하게 된다.According to an embodiment, the ear band fusion position inspection unit 3200 may be a camera module. The ear band fusion position inspection unit 3200 constantly monitors and inspects the position and fusion state of the ear band fusion portion WP during the ultrasonic fusion process of the ear band YB to determine whether it is normal or defective.

예시적으로, 도 8b는 마스크 본체(M)에 이어밴드(YB)가 정상적으로 융착된 상태(정상 상태)를 도시하고, 도 8c는 마스크(M)에 이어밴드(YB)가 정상적으로 융착되지 못한 상태(불량 상태)를 도시한다.Illustratively, FIG. 8B shows a state in which the ear band YB is normally fused to the mask body M (normal state), and FIG. 8C shows a state in which the ear band YB is not normally fused to the mask M. (bad condition).

도 9는 본 발명에 따른 이어밴드 인장 검사 유닛의 동작 상태도로서, (a)는 인장 검사 시작 상태, (b)는 정상 판정 상태, (c)는 불량 판정 상태이고, 도 9는 도 8의 이어밴드 인장 검사 유닛을 확대하여 보인 사시도이다.9 is an operating state diagram of an ear band tension test unit according to the present invention, wherein (a) is a tension test start state, (b) is a normal determination state, and (c) is a defective determination state. It is an enlarged perspective view of the band tensile test unit.

상기 이어밴드 인장 검사 유닛(3300)은, 마스크 이송라인 좌우측에 마스크 이송라인을 사이에 두고 각각 마주보게 배치된 한쌍의 실린더(3310)와, 상기 실린더(3310)의 축(3311) 끝단에 결합된 일정 높이의 후크부재(3320)와, 상기 후크부재 상단에 형성된 후크(3321) 하단을 관통하여 구비된 센서(3330)로 구성된다. 이 때, 상기 센서(3330)는 빛을 조사하여 물체의 유무를 감지하는 광센서 등의 비접촉 센서류 중 하나가 적용될 수 있다.The ear band tension test unit 3300 includes a pair of cylinders 3310 disposed facing each other with the mask transfer line interposed on the left and right sides of the mask transfer line, and coupled to the end of the shaft 3311 of the cylinder 3310. It consists of a hook member 3320 having a certain height and a sensor 3330 provided through the lower end of the hook 3321 formed on the upper end of the hook member. At this time, the sensor 3330 may be one of non-contact sensors such as an optical sensor that detects the presence or absence of an object by irradiating light.

이에 따라 상기 이어밴드(YB)가 융착된 마스크(M)가 이송되면서 상기 후크부재(3320)의 후크(3321)에 하방으로 늘어뜨려져 있던 상기 이어밴드(YB)가 각각 자동적으로 끼워져 걸림되는데, 이 때 마스크의 이송은 수 초 동안 정지된다. Accordingly, while the mask M to which the ear bands YB are fused is transported, the ear bands YB hanging downward in the hook 3321 of the hook member 3320 are automatically inserted and caught, respectively. At this time, the transfer of the mask is stopped for several seconds.

이어서 이어밴드 인장 검사 유닛(3300)의 실린더(3310)가 구동되면서 상기 양쪽의 후크부재(3320)가 마스크 이송라인을 사이에 두고 서로 멀어지는 방향으로 벌어지면서 후크부재(3320)의 후크(3321)에 걸림된 이어밴드(YB)를 양측으로 당기게 되고, 이 때 이어밴드(YB)가 끊어지는 경우 후크(3321)의 하단을 관통하여 구비된 센서(3330)에 이어밴드(YB)가 인식되지 않음에 따라 이를 불량으로 판정한다.Subsequently, as the cylinder 3310 of the ear band tension test unit 3300 is driven, the hook members 3320 on both sides spread in the direction away from each other with the mask transfer line in between, and the hook 3321 of the hook member 3320 The hooked ear band (YB) is pulled to both sides, and if the ear band (YB) is broken at this time, the ear band (YB) is not recognized by the sensor 3330 provided through the lower end of the hook 3321. accordingly, it is judged as defective.

도 11은 본 발명에 따른 이어밴드 융착 위치 검사 및 인장 검사 시 불량 판정된 마스크를 마스크 이송라인 측방으로 배출하는 동작 상태도이다.11 is a state diagram illustrating an operation of discharging a mask determined to be defective during an ear band fusion position test and tension test according to the present invention to the side of a mask transfer line.

상기 불량품 배출 유닛(3400)은, 마스크 이송라인 상방에 구비되어 불량 판정된 마스크(FM)를 흡착한 상태로 일측으로 이동가능한 진공 패드(3410)와, 상기 진공 패드(3410)를 위치 이동시키기 위한 수평 이송부재(3420)와, 상기 진공 패드(3410)의 일측에 구비되어 진공 패드(3410)로부터 전달된 불량 마스크(FM)를 마스크 이송라인 일측으로 배출하기 위한 불량품 배출 컨베이어(3430)로 구성될 수 있다.The defective product discharge unit 3400 includes a vacuum pad 3410 provided above the mask transfer line and movable to one side while adsorbing the mask FM, which has been determined to be defective, and a vacuum pad 3410 for moving the position of the vacuum pad 3410. Consists of a horizontal transfer member 3420 and a defective product discharge conveyor 3430 provided on one side of the vacuum pad 3410 to discharge the defective mask FM transferred from the vacuum pad 3410 to one side of the mask transfer line. can

따라서, 상술한 이어밴드 융착 위치 검사 유닛(3200) 및 이어밴드 인장 검사 유닛(3300)에 의해 어느 하나라도 불량 판정되는 경우 상기 불량품 배출 유닛(3400)의 진공 패드가 불량품 배출 컨베이어(3430)를 통해 즉시 마스크 이송라인 일측으로 배출 회수된다.Therefore, when either of the ear band fusion position inspection unit 3200 and the ear band tension inspection unit 3300 are determined to be defective, the vacuum pad of the defective product discharging unit 3400 passes through the defective product discharging conveyor 3430. It is immediately discharged and recovered to one side of the mask transfer line.

도 12는 본 발명에 따른 초음파 혼 냉각수단의 구성을 일 실시예에 따라 보인 동작 상태도이다.12 is an operating state diagram showing the configuration of an ultrasonic horn cooling means according to an embodiment of the present invention.

상술한 바에 따르면, 초음파 진동을 인가할 때 이와 접촉된 마스크 원단(MF)이 융착될 수 있도록 상기 초음파 융착이 수행되는 각 지점의 하방에는 초음파 혼(2500)이 각각 구비되는데, 이 때 상기 각 초음파 혼(2500)의 일측에는 초음파 혼(2500)에 직접 냉풍을 분사하여 초음파 혼(2500)의 온도를 일정 온도 이하로 유지하기 위한 초음파 혼 냉각수단(2600)이 더 구비될 수 있다.According to the above, an ultrasonic horn 2500 is provided below each point where the ultrasonic fusion is performed so that the mask fabric MF in contact with the mask fabric MF can be fused when ultrasonic vibration is applied. At this time, each ultrasonic wave An ultrasonic horn cooling unit 2600 may be further provided on one side of the horn 2500 to maintain the temperature of the ultrasonic horn 2500 below a certain temperature by directly spraying cool air to the ultrasonic horn 2500.

상기 초음파 융착 과정을 보다 자세히 살펴보면, 마스크 원단을 상방에서 가압한 상태로 초음파 혼에 초음파를 인가하면 상기 초음파 혼이 인가된 초음파에 의해 진동되면서 초음파 혼이 가열되기 시작한다. 이 상태에서 상기 초음파 혼은 순간적으로 80도에 이르는 고열에 도달할 수 있으며, 상기 발생된 열이 가압된 마스크 원단 부분을 녹임으로써 최종적으로 초음파 혼에서 발생된 열에 의해 융착이 수행되어진다.Looking at the ultrasonic welding process in more detail, when ultrasonic waves are applied to the ultrasonic horn while the mask fabric is pressed from above, the ultrasonic horn starts to heat as the ultrasonic horn is vibrated by the applied ultrasonic waves. In this state, the ultrasonic horn can instantaneously reach a high temperature of 80 degrees, and the generated heat melts the pressurized mask fabric part, so that fusion is finally performed by the heat generated by the ultrasonic horn.

그러나, 상기한 초음파 혼(2500)은 중국 등지에서 전량 수입에 의존하는 실정인데, 80도 이상으로 가열되는 경우에는 고열에 인해 초음파 혼이 파손되거나 손상되는 폐단이 종종 발생되었다. 이 경우 현재 마스크 제조 현장에선 미리 구매해 두었던 새로운 초음파 혼으로 교체하여 계속 공정을 진행하거나 마스크 제조 설비에 대형 선풍기나 실내 에어컨을 가동하여 실내 온도를 전체적으로 낮춤으로써 임시 방편으로 대처하고 있는 실정이다.However, the above-described ultrasonic horn 2500 is entirely dependent on imports from China and the like, and when heated to 80 degrees or more, the ultrasonic horn is often damaged or damaged due to high heat. In this case, at the current mask manufacturing site, the process is continued by replacing with a new ultrasonic horn purchased in advance, or a large fan or indoor air conditioner is operated in the mask manufacturing facility to lower the overall indoor temperature.

그러나, 현재의 대처 방식으로는 선풍기를 이용하여 초음파 혼(2500)의 온도를 파손에 안전한 80도 미만의 온도 수준으로 유지하기 위해서는 초음파 혼의 냉각이 제대로 이루어지지 못할뿐만 아니라 제조 현장에 비산 먼지가 발생될 우려가 있고, 실내 에어컨을 가동할 경우에는 막대한 전력 소모로 비효율적인 문제점이 있다.However, in the current countermeasure method, in order to maintain the temperature of the ultrasonic horn 2500 at a temperature level of less than 80 degrees, which is safe for damage, not only the cooling of the ultrasonic horn is not properly performed using a fan, but also scattering dust is generated at the manufacturing site. There is a concern, and when operating an indoor air conditioner, there is a problem of inefficiency due to enormous power consumption.

이를 위해 본 발명에서는 상기 초음파 혼(2500)이 80도 이상의 고열로 손상되지 않도록 초음파 혼(2500)에 직접 냉기를 분사하여 상기 초음파 혼을 파손에 안전한 적정 온도(80도 미만)로 집중 냉각하기 위한 초음파 혼 냉각수단(2600)을 제공하는 것을 또 다른 특징으로 한다.To this end, in the present invention, cold air is directly sprayed to the ultrasonic horn 2500 so that the ultrasonic horn 2500 is not damaged by high heat of 80 degrees or more to intensively cool the ultrasonic horn to an appropriate temperature (less than 80 degrees) that is safe for damage. Another feature is to provide an ultrasonic horn cooling means (2600).

상기 초음파 혼 냉각수단(2600)은, 펠티어(Peltier) 소자가 장착된 칠러(2610)와, 상기 칠러(2610)에 의해 냉각된 공기를 이송하기 위한 냉기 송풍관(2620)과, 냉기를 초음파 혼(2500)에 직접 분사하기 위한 블로잉팬(2630)을 포함한다.The ultrasonic horn cooling means 2600 includes a chiller 2610 equipped with a Peltier element, a cold air blowing pipe 2620 for transporting air cooled by the chiller 2610, and an ultrasonic horn ( It includes a blowing fan 2630 for direct injection to 2500.

이에 따라 상기 칠러(2610), 냉기 송풍관(2620) 및 블로잉팬(2630)은 초음파 혼(2500)에 약 10도 전후의 냉기를 집중적으로 직접 분사하여 상기 초음파 혼의 온도를 80도 이하로 일정하게 유지한다.Accordingly, the chiller 2610, the cold air blowing pipe 2620, and the blowing fan 2630 intensively and directly spray cold air of about 10 degrees to the ultrasonic horn 2500 to keep the temperature of the ultrasonic horn constant at 80 degrees or less. do.

또한, 상기 블로잉팬(2630)은 냉기가 토출되는 분사구의 방향을 임의로 조절할 수 있도록 구성이 가능하다.In addition, the blowing fan 2630 can be configured to arbitrarily adjust the direction of a spray hole through which cold air is discharged.

한편, 상기 도면에서 미설명 부호 2100은 융착롤이고, 3100은 이어밴드 융착 유닛이다.Meanwhile, in the drawing, reference numeral 2100 denotes a fusing roll, and 3100 denotes an ear band fusing unit.

아울러 본 발명은 단지 앞서 기술된 일 실시예에 의해서만 한정된 것은 아니며, 장치의 세부 구성이나 개수 및 배치 구조를 변경할 때에도 동일한 효과를 창출할 수 있는 것이므로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 구성의 부가 및 삭제, 변형이 가능한 것임을 명시하는 바이다.In addition, the present invention is not limited only by the above-described embodiment, and since the same effect can be created even when the detailed configuration or number and arrangement structure of the device is changed, those of ordinary skill in the art can use the present invention It is stated that addition, deletion, and modification of various configurations are possible within the scope of the technical idea of

1000: 마스크 원단 공급부 2000: 마스크 융착, 커팅 및 검사부
2100: 융착롤 2200: 이송속도 조정 유닛
2220: 모터 2250: 승강 아이들 롤러
2260: 고정 아이들 롤러 2300: 커팅롤
2400: 비전 유닛 3000: 이어밴드 융착 및 검사부
3200: 이어밴드 융착 위치 검사 유닛 3300: 이어밴드 인장 검사 유닛
3400: 불량품 배출 컨베이어 3500: 양품 배출 컨베이어
4000: 생산공정관리부 4100: 수집모듈
4200: 학습모듈 4220: 생산공정학습모델
M : 마스크 MF : 마스크 원단
WL : 융착 라인 CL : 커팅 라인
WP : 융착 부분 FM: 불량 마스크1000: mask fabric supply unit 2000: mask fusion, cutting and inspection unit
2100: fusion roll 2200: feed rate adjustment unit
2220: motor 2250: lifting idle roller
2260: fixed idle roller 2300: cutting roll
2400: vision unit 3000: ear band fusion and inspection unit
3200: ear band fusion position inspection unit 3300: ear band tension inspection unit
3400: defective product discharge conveyor 3500: good product discharge conveyor
4000: production process management unit 4100: collection module
4200: learning module 4220: production process learning model
M: mask MF: mask fabric
WL: Welding line CL: Cutting line
WP: welded part FM: bad mask

Claims

A mask fabric supply unit that continuously supplies while unwinding a nonwoven fabric or filter fabric wound in a roll form;
The plurality of nonwoven fabrics and filter fabrics supplied from the mask fabric supply unit are pressed and ultrasonically fused together in an overlapped state, and the mask fabric joined by ultrasonic fusion is cut into a certain size by a cutting roll to form a mask body Forming, the cutting line of the mask body is constantly monitored by the vision unit, and when the fabric is transported slower or faster than the specified speed, the idle roller in contact with the mask fabric is raised and lowered to increase or decrease the conveying path of the mask fabric. A mask body fusing, cutting, and inspection unit that corrects the conveying speed of the mask fabric through a conveying speed adjustment unit that adjusts the conveying speed of the mask fabric by shortening the mask body;
Both ends of the earband cut to a certain length are simultaneously fixed by pressing and ultrasonic welding at two points on each side of the mask body through the mask body fusion, cutting, and inspection unit, and then the earband fusion position inspection unit The fusion position test and the ear band tensile test are continuously performed through the ear band tension test unit. If either of the fusion state test and the tensile test is judged to be defective, the defective product discharge unit immediately removes the defective mask from the mask transfer line. Ear band fusion and inspection unit discharged to one side; and
The supply speed of the nonwoven fabric or filter fabric from the mask fabric supply unit, the conveying speed of the mask fabric from the mask body fusion, cutting and inspection unit, and the number of times of raising and lowering the idle roller, and the number of discharges of defective masks from the ear band fusion and inspection unit A production process management unit that collects and performs machine learning as input and outputs the control value of the conveying speed of the mask fabric of the mask fabric supply unit and the number of times of discharge of the defective mask of the ear band fusion and inspection unit as outputs. ,
Face mask manufacturing system.

According to claim 1,
The feed rate adjustment unit,
A bracket in the form of a box having a hollow inside so that the mask fabric can pass through;
A pair of fixed idle rollers installed in the hollow of the bracket at regular intervals along the transport direction of the mask fabric and contacting the upper end of the mask fabric;
a motor mounted on top of the bracket; and
It is provided between the fixed idle rollers, and while the mask fabric is moved up and down by the driving of the motor in a state in contact with the lower end, the mask fabric between the fixed idle rollers is pressed or released downward to adjust the conveying speed of the mask fabric. Including; idle roller;
Face mask manufacturing system.

According to claim 1,
The ear band tension test unit,
It consists of a pair of cylinders disposed facing each other with the mask transfer line interposed on the left and right sides of the mask transfer line, a hook member having a certain height coupled to the end of the shaft of the cylinder, and a sensor provided through the upper end of the hook member. ,
While the mask to which the ear bands are fused is transported, the transfer of the mask is stopped while the ear bands are automatically inserted into the upper end of the hook member and caught, and then the two hook members are moved between the mask transfer lines by driving the cylinder. The ear band caught on the upper end of the hook member is pulled to both sides while spreading in a direction away from each other. At this time, when the ear band is broken, the sensor provided at the upper end of the hook member does not recognize the ear band, so it is defective. judged by
Face mask manufacturing system.

According to claim 1,
The defective product discharge unit,
a vacuum pad provided above the mask transfer line and movable to one side while the mask is adsorbed;
a horizontal transfer member for moving the position of the vacuum pad; and
A defective product discharge conveyor provided on one side of the vacuum pad to discharge the defective mask delivered from the vacuum pad to one side of the mask transfer line;
Face mask manufacturing system.

According to claim 1,
An ultrasonic horn is provided below the point where the ultrasonic welding is performed, and an ultrasonic horn cooling means is further provided on one side of each ultrasonic horn to maintain the temperature of the ultrasonic horn below a certain temperature by directly spraying cool air to the ultrasonic horn ,
Face mask manufacturing system.

According to claim 5,
The ultrasonic horn cooling means includes a chiller equipped with a Peltier element, a cold air blower pipe for transporting air cooled by the chiller, and a blowing fan for directly spraying cold air to the ultrasonic horn.
Face mask manufacturing system.

According to claim 5,
The ultrasonic horn cooling means maintains the temperature of the ultrasonic horn below 80 degrees,
Face mask manufacturing system.