KR100423589B1 - 탑 시일식 포장 장치 및 탑 시일식 포장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레이에 스트레치 필름을 열용착시키는 포장 장치로서, 포장후의 외관이 좋고, 반송에 있어서의 문제점이 적은 포장 장치를 제공하는 것이다.

포장 장치 (1) 는 상부가 트인 트레이 (T) 의 개구를 스트레치 필름 (Fm) 으로 덮고, 이것을 열에 의해 트레이 (T) 의 플랜지에 용착함과 동시에 용단한다. 이 포장 장치 (1) 는 스트레치 기구 (9) 와, 제어부와, 필름 권취부 (53) 를 구비하고 있다. 스트레치 기구 (9) 는 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘인다. 제어부는 적어도 트레이 (T) 에 스트레치 필름 (Fm) 을 용착하기 전에 스트레치 기구 (9) 를 동작시켜 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘이는 제어를 실시한다. 필름 권취부 (53) 는 용단후의 스트레치 필름 (Fm) 을 감는다.

Description

탑 시일식 포장 장치 및 탑 시일식 포장 방법 {DEVICE AND METHOD FOR TOP SEAL PACKAGING}

종래, 고기나 물고기 등의 생선 식품 또한 반찬 등의 가공 식품의 포장 방식으로서, 오버 랩 방식이 많이 채택되고 있다. 이 오버 랩 방식은 트레이에 피포장물을 담은 후에 필름에 의해 트레이 전체를 포장하는 방식이다.

그러나, 오버 랩 방식의 경우, 트레이 및 피포장물 전체를 포장하여야만 하고, 또한 시일하기 위하여 필름을 겹쳐야만 하기 때문에, 트레이의 평면적인 크기의 여러 배의 크기의 필름이 필요하게 된다. 또한, 필름을 트레이 저면에서 겹치고, 트레이 저면을 열판에 꽉 누름으로써 시일하는 경우가 많아서 밀봉성이 떨어진다.

이에 비하여, 상면이 트여 있는 트레이의 개구에만 필름을 갖고 와서 트레이의 개구 주위 부분과 필름을 용착시키는 방식 (이하, 탑 시일 방식이라 함) 이 오버 랩 방식 대신에 일부에서 채택되고 있다. 이 탑 시일 방식에서는 오버 랩 방식을 채택하는 경우에 비하여 사용하는 필름량을 반감시킬 수 있다.

이 탑 시일 방식은 종래에는 송이 등 버섯류의 포장에 중점적으로 채택되어 왔다. 그 구체적인 형태로서는, 주로 개구 주변의 트레이 측면에 풀을 발라 두고 덮워 씌운 필름의 단부를 여기에 접착시키는 형태와, 트레이와 트레이의 평면 면적보다 큰 필름을 형틀로 끼워 압력과 함께 열을 가함으로써 열용착을 실시하는 형태가 존재한다.

이 중, 형틀을 사용하여 열용착시키는 형태는, 트레이내의 피포장물을 밀봉할 수 있어서 오버 랩 방식에 비하여 장점이 있다. 그러나, 종래에는 트레이 형상 및 트레이 사이즈에 대응한 전용 형틀을 사용하여 하드 필름 (경질 필름) 에 의해 포장 처리되고 있다.

여기서 하드 필름이 아니라 스트레치 필름을 트레이에 열용착시키는 방법을 생각할 수 있는데, 스트레치 필름은 주름이 생기기 쉬워서 하드 필름에 비하여 포장후의 외관이 나빠질 우려가 있다. 또한, 열용착시키는 위치에 대해 얇고 끈적임이 없는 스트레치 필름을 반입·반출할 필요가 있기 때문에, 그 반송기구가 대형으로 될 우려가 있다.

본 발명은 탑 시일식 포장 장치 및 탑 시일식 포장 방법, 특히 트레이의 개구를 스트레치 필름으로 덮고, 그 스트레치 필름을 열에 의해 트레이의 개구 주위부분에 용착(溶着)함과 동시에 용단(溶斷)하는 탑 시일식 포장 장치 및 탑 시일식 포장 방법에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관한 포장 장치의 횡단면도이다.

도 2 는 포장 장치의 종단면도이다.

도 3 은 포장 장치의 동작을 나타낸 도면이다.

도 4 는 포장 장치의 동작을 나타낸 도면이다.

도 5 는 롤러의 평면 배치도이다.

도 6 은 롤러의 선회에 의한 평면 궤적을 나타낸 도면이다.

도 7 은 롤러 접촉시의 트레이의 플랜지 근방 확대도이다.

도 8 은 필름 열 용착시의 트레이의 플랜지 근방 확대도이다.

도 9 는 포장 장치의 제어 블록도이다.

도 10 은 스트레치 기구의 동작도이다.

도 11 은 스트레치 기구의 동작도이다.

도 12 는 트레이 탑재 지지기구를 꺼낼 때의 정면 및 측면의 부재 배치도이다.

도 13 은 트레이 탑재기구를 밀어넣을 때의 정면 및 측면의 부재 배치도이다.

도 14 는 트레이 탑재기구를 꺼낼 때의 부재 배치 평면도이다.

도 15 는 트레이 탑재기구를 밀어넣을 때의 부재 배치 평면도이다.

도 16 은 트레이 지지부재의 동작을 나타낸 평면도이다.

도 17 은 트레이 탑재 지지기구의 링크기구 등을 꺼낼 때의 부재 배치 평면도이다.

도 18 은 트레이 탑재 지지기구의 링크기구 등을 밀어넣을 때의 부재 배치 평면도이다.

도 19 는 트레이 탑재 지지기구의 링크기구 등을 꺼낼 때 및 밀어넣을 때의 부재 배치 평면 확대도이다.

도 20 은 권취축의 구성 및 사용법을 나타낸 도면이다.

도 21 은 시일 유닛의 열림상태를 나타낸 도면이다.

도 22 는 다른 실시형태 (K) 에 있어서의 반입 경로중의 벨트 컨베이어의 배치를 나타낸 도면이다.

도 23 은 다른 실시형태 (K) 에 있어서의 반입 경로중의 가이드 구동기구의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 과제는, 트레이에 대해 스트레치 필름을 열용착시켜 포장하는 포장 장치/포장 방법으로서, 포장후의 외관이 좋고, 반송기구가 콤팩트해지는 포장 장치/포장 방법을 제공하는 데 있다.

청구항 1 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 상부가 트인 트레이에 대해 트레이내에 피포장물을 수용한 상태에서 개구를 스트레치 필름으로 덮고, 스트레치 필름을 열에 의해 트레이의 개구 주위 부분에 용착함과 동시에 용단하는 포장 장치이다. 이 탑 시일식 포장 장치는 스트레치 기구와 제어부와 필름 귄취부를 구비하고 있다. 스트레치 기구는 스트레치 필름을 잡아늘인다. 제어부는 적어도 트레이에 스트레치 필름을 용착하기 전에 스트레치 기구를 동작시켜 스트레치 필름을 잡아늘이는 제어를 실시한다. 필름 권취부는 용단후의 스트레치 필름을 감는다.

본 청구항의 포장 장치에서는, 트레이의 개구를 스트레치 필름으로 덮고, 스트레치 필름을 열에 의해 트레이의 개구 주위 부분에 용착함과 동시에 열에 의해 스트레치 필름을 용단한다.

그리고, 용단후의 스트레치 필름을 감는 구성을 채택하고 있기 때문에, 얇고 끈적임이 없는 스트레치 필름을 콤팩트한 반송기구로 이송할 수 있다. 즉, 종래에는 스트레치 필름은 벨트 등으로 양측부를 끼워 넣으면서 반송하거나 반송방향으로 이동하는 체인 등에 클램프를 부착하여 파지하면서 반송되었다. 따라서, 장치가 대형으로 되고 비용도 증가한다는 문제가 존재한다. 이에 비하여, 본 청구항의 포장 장치에서는 필름 권취부를 설치하여 스트레치 필름의 연속성을 확보하였기 때문에, 얇고 끈적임이 없는 스트레치 필름을 파지하지 않고 반송할 수 있게 된다. 그럼으로써, 반송기구를 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 여기에서는 스트레치 기구를 설치하여 적어도 트레이에 스트레치 필름을 용착하기 전에 스트레치 필름을 잡아늘이고 있다. 따라서, 용착전에 트레이의 개구를 덮는 스트레치 필름의 주름이 펴져서 포장후의 외관이 향상된다.

청구항 2 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 에 기재된 포장 장치로서, 스트레치 필름의 용단 위치는 트레이의 개구 주위 부분과의 용착 부분의 외측이다.

청구항 3 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 또는 2 에 기재된 포장 장치로서, 제어부는 적어도 스트레치 필름의 용단후에 스트레치 기구를 동작시켜 스트레치 필름의 용단부 근방에 장력을 가한다.

여기에서는 스트레치 필름의 용단후에 용단부 근방에 장력을 가하기 때문에, 완전하게 용단되지 않은 부분이 남아 있는 경우에도 용단이 보완된다. 또한, 용단중에도 스트레치 필름에 장력을 가하도록 하면 스트레치 필름이 용단되기 쉬워진다.

또한, 용단후에 스트레치 필름이 잡아늘여짐으로써, 용단된 스트레치 필름의 나머지 부분이 트레이 등에 달라붙는 문제점이 억제된다.

청구항 4 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 필름 반송기구와 리프트 기구를 구비하고 있다. 필름 반송기구는 스트레치 필름을 반송한다. 리프트 기구는 트레이를 상승시키고, 필름 반송기구에 의해 반송된 스트레치 필름에 트레이를 꽉 누른다. 또한, 제어부는 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌리기 전에 스트레치 기구를 동작시켜 스트레치 필름을 잡아늘이고, 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌린 후에 스트레치 기구를동작시켜 스트레치 필름의 잡아늘임을 완화시키는 제어를 실시한다.

여기에서는 리프트 기구에 의해 트레이를 스트레치 필름에 꽉 누름으로써 트레이의 개구가 스트레치 필름으로 덮이는 상태를 실현시키고 있다.

그리고, 여기에서는 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌리기 전에 스트레치 필름을 잡아늘이고 있다. 따라서, 트레이에 꽉 눌릴 때에는 스트레치 필름이 주름이 없는 상태로 되어 트레이는 주름이 없는 스트레치 필름으로 개구가 덮인 상태로 된다.

또한, 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌린 후에 스트레치 필름의 잡아늘임을 완화시키도록 하고 있다. 따라서, 스트레치 필름에 트레이가 꽉 눌린 후에 있어서의 리프트 기구에 의한 스트레치 필름과 트레이의 상대 이동에 의해 스트레치 필름이 지나치게 잡아늘여지는 문제점이 억제된다.

청구항 5에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 스트레치 기구는 스트레치 필름의 공급 위치에서 용착 위치의 종단까지의 사이에 설치되어 있다.

청구항 6 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 검지수단을 추가로 구비하고 있다. 이 검지수단은 용단에 의해 잘려진 스트레치 필름의 개구 부위를 검지한다. 그리고, 제어부는 적어도 검지수단에 의해 검지된 스트레치 필름의 개구 부위를 포함한 그 근방 부분에 대해서는 스트레치 기구를 동작시키지 않는 제어를 실시한다.

여기에서는 용단에 의해 잘려진 스트레치 필름의 개구 부위를 검지하고, 그부위의 근방 부분 (그 부위를 포함함) 에 대해 스트레치 필름을 잡아늘이지 않도록 제어하고 있다. 즉, 용단에 의해 일부가 잘려진 스트레치 필름에 대해서는 잡아늘이지 않는 제어를 실시하고 있다. 따라서, 일부가 잘려나가 연약 정도가 증가한 스트레치 필름이어도 사행이나 말림과 같은 문제점이 억제된다.

청구항 7 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 스트레치 기구는 스트레치 필름을 지지하는 복수개의 필름 지지부를 갖고 있다.

여기에서는 복수개의 필름 지지부에 의해 스트레치 필름을 지지시키도록 하였기 때문에, 트레이 형상에 맞춘 위치에 필름 지지부를 배치함 (또는 이동시킴) 으로써 트레이 형상에 대응한 적절한 스트레치 필름의 잡아늘임이 가능해진다.

청구항 8 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 7 에 기재된 포장 장치로서, 복수개의 필름 지지부는 각각 다른 지지력을 설정할 수 있다.

청구항 9 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 7 또는 8 에 기재된 포장 장치로서, 제어부는 트레이의 특성 및 스트레치 필름의 특성 중 적어도 일측에 기초하여 복수개의 필름 지지부의 지지 및 지지 해제의 타이밍을 변경한다.

여기에서는 트레이 형상 등의 트레이의 특성이나 스트레치 필름의 재질 등의 스트레치 필름의 특성에 맞춰 스트레치 필름을 잡아늘일 수 있게 된다.

청구항 10 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 스트레치 기구는 스트레치 필름의 반송방향 및 그 반송방향에 직교하는 폭방향 중 적어도 일방향으로 스트레치 필름을 잡아늘인다.

청구항 11 에 관한 탑 시일식 포장 방법은, 상부가 트인 트레이에 대해 트레이내에 피포장물을 수용한 상태에서 개구를 스트레치 필름으로 덮고, 스트레치 필름을 열에 의해 트레이의 개구 주위 부분에 용착함과 동시에 용단하는 방법이다. 이 탑 시일식 포장 방법은 필름 공급 공정과 스트레치 공정과 필름 권취 공정을 구비하고 있다. 필름 공급 공정에서는 스트레치 필름을 트레이의 상측으로 반송한다. 스트레치 공정에서는 적어도 트레이에 스트레치 필름을 용착하기 전에 스트레치 필름을 반송방향에 교차하는 방향으로 잡아늘인다. 필름 권취 공정에서는 용단후의 스트레치 필름을 감는다.

청구항 12 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 에 기재된 포장 장치로서, 필름 공급기구와 리프트 기구와 열체와 트레이 지지부재를 추가로 구비하고 있다. 필름 공급기구는 트레이의 상측으로 스트레치 필름을 공급한다. 리프트 기구는 트레이를 상승시켜 트레이를 스트레치 필름에 꽉 누른다. 열체는 스트레치 필름이 맞닿아 있는 트레이의 개구 주위 부분에 접촉하여 스트레치 필름을 트레이의 개구 주위 부분에 용착시킨다. 트레이 지지부재는 트레이의 개구 주위 부분으로의 스트레치 필름의 용착시에 트레이를 지지한다.

종래의 탑 시일 방식은, 송이 등 버섯류의 포장에 중점적으로 채택되고 있다. 그 구체적인 형태로서는, 주로 개구 주변의 트레이 측면에 풀을 발라 두고 덮워 씌운 필름의 단부를 여기에 접착시키는 형태와, 트레이와 트레이의 평면 면적보다 큰 필름을 형틀로 끼워넣어 압력과 함께 열을 가함으로써 열용착을 실시하는 형태가 존재한다.

그러나, 상기 탑 시일 방식의 형태에서는, 모두 트레이 형상 및 트레이 사이즈에 대응한 형틀이 필요해진다. 따라서, 다종 다양한 트레이에 피포장물을 담아 포장해야만 하며 복수 타입의 트레이를 사용하는 업계에서는, 탑 시일방식이 아니라 오버 랩 방식이 채택되고 있는 경우가 많다. 필름의 사용량을 저감시키고 시일의 밀봉성을 향상시키는다는 장점을 갖는 탑 시일 방식이지만, 현실적으로는 다른 형상 및 사이즈의 트레이마다 형틀을 준비하여야만 하는 점에서 채택이 보류되는 경우가 많다.

이와 같은 종래의 탑 시일 방식의 포장이 갖는 단점을 없애기 위하여, 본원 출원인은 일본 특허출원 평11-137025 호에 있어서 발열 롤러를 필름 위에서 트레이의 개구 주위 부분에 대고 그 발열 롤러를 1 축 둘레로 선회시킴으로써 히트 시일 (열용착) 을 실시하는 장치를 제안하고 있다. 이 장치에 의하면, 일정 범위의 크기 및 형상의 트레이라면 문제 없이 시일을 할 수 있다. 종래의 장치에서는 트레이가 바뀌면 형틀도 바꿔야 했지만, 이 장치에서는 일정 범위의 트레이라면 특별히 방법을 바꾸지 않고 그대로 시일을 계속할 수 있다.

또한, 본원 출원인은 일본 특허출원 평11-154616 호에 있어서, 히터에 의해 뜨거워진 고무 시트에 대해 스트레치 필름으로 덮인 트레이를 밀어올림으로써 히트 시일을 실시하는 장치를 제안하고 있다. 이 장치에 의해서도 형상이나 사이즈가 다른 트레이마다 형틀을 준비할 필요가 없어지므로 트레이가 바뀌어도 방법을 바꾸지 않고 시일을 계속할 수 있다.

그러나, 상기 일본 특허출원 평11-137025 호나 일본 특허출원 평11-154616호에 제안되어 있는 장치에서는, 히트 시일시에 트레이가 발열 롤러나 고무 시트로부터 힘을 받는다. 그러면, 트레이의 평면적인 위치가 어긋나서 히트 시일될 때에 트레이의 플랜지 각부에 있어서의 시일 압력의 차이가 커질 우려가 있다. 즉, 히트 시일에 있어서는 가능한 한 균등한 압력으로 발열 롤러나 고무 시트를 트레이의 플랜지 각부에 대는 것이 바람직한데, 트레이의 중심이 발열 롤러의 선회중심에서 어긋나거나 고무 시트의 중심에서 어긋나면 일부에서 시일 불량이 발생할 우려가 있다.

따라서, 청구항 12 에 관한 탑 시일식 포장 장치에서는, 트레이 상방으로 공급되어 온 스트레치 필름에 대해 트레이를 밀어올리고, 스트레치 필름이 꽉 눌려 있는 트레이의 개구 주위 부분에 열체를 접촉시켜 스트레치 필름을 트레이에 용착시키는 구조를 채택함과 동시에 스트레치 필름을 트레이에 용착시킬 때에 열체의 접촉에 의해 트레이의 위치가 어긋나지 않도록 트레이 지지부재를 설치하여 트레이를 지지시키고 있다. 따라서, 열체에 대한 트레이의 위치를 최적의 위치로 유지할 수 있고, 열체가 설계대로 트레이의 개구 주위 부분에 닿게 된다. 그럼으로써, 트레이의 위치 어긋남에 기인하는 시일 불량의 발생이 줄어든다.

그리고, 트레이의 위치 어긋남에는 평면적이고 직선적인 위치 어긋남, 평면적이고 회전적인 위치 어긋남, 높이의 어긋남이 존재하는데, 트레이 지지부재는 장치의 특성에 따라 이들 중 적어도 1 개의 위치 어긋남을 방지하도록 트레이를 지지하는 것이면 된다.

또한, 트레이 지지부재는 직접 트레이에 접촉하여 트레이를 지지하는 것이어도 되고, 흡인 등의 수단에 의해 간접적으로 트레이를 지지하는 것이어도 된다.

청구항 13 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 12 에 기재된 포장 장치로서, 트레이 지지부재는 트레이가 상승하여 스트레치 필름에 꽉 눌릴 때에 있어서의 트레이의 위치 어긋남을 추가로 방지한다.

여기에서는 트레이 지지부재에 의해 트레이의 개구 주위 부분으로의 스트레치 필름의 용착시뿐만 아니라 트레이가 상승하여 스트레치 필름에 꽉 눌릴 때에도 트레이를 지지하여 트레이의 위치 어긋남을 방지하고 있다. 따라서, 스트레치 필름과의 접촉에 의한 트레이의 위치 어긋남을 방지할 수 있게 되어 시일 불량을 더욱 억제할 수 있게 된다.

청구항 14 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 12 또는 13 에 기재된 포장 장치로서, 트레이 지지부재는 트레이의 측면에 닿아 트레이의 평면적인 위치 어긋남을 방지한다.

청구항 15 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 12 내지 14 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 트레이 탑재 지지기구를 추가로 구비하고 있다. 트레이 탑재 지지기구는 트레이를 탑재하고, 트레이와 함께 리프트 기구로 이송되는 것이다. 또한, 트레이 지지부재는 트레이 탑재 지지기구에 포함되어 있다. 그리고, 리프트 기구는 트레이 탑재 지지기구를 들어올림으로써 트레이를 상승시킨다.

여기에서는 트레이 탑재 지지기구에 트레이를 탑재하여 트레이 지지부재에 의해 트레이의 위치 어긋남을 방지한 상태에서 트레이 탑재 지지기구를 리프트 기구로 이송함으로써 트레이를 리프트 기구로 이송하고, 리프트 기구에 의해 트레이 탑재 지지기구를 들어올림으로써 트레이를 상승시키고 있다. 따라서, 리프트 기구로의 이송시 및 리프트 기구에 의한 상승시 모든 경우에 트레이의 위치 어긋남이 방지된다. 따라서, 트레이가 설계대로의 위치에서 열체에 의해 시일 (용착) 되게 되어 보다 안정된 시일이 이루어지게 된다.

청구항 16 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 12 내지 15 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 트레이 탑재 지지기구는 트레이 지지부재를 트레이측으로 탄성지지함으로써 트레이의 평면 위치를 조정한다.

여기에서는 트레이 탑재 지지기구에 트레이 지지부재에 의해 트레이의 위치 어긋남을 방지시킨다는 역할 외에 트레이의 평면 위치를 조정한다는 (예컨대, 트레이의 센터링을 실시한다는) 역할을 겸비시키고 있다. 트레이의 평면 위치의 조정시에는 트레이 지지부재가 트레이측으로 탄성지지된다. 트레이 지지부재를 트레이측으로 탄성지지하는 수단으로서는, 예컨대 스프링, 전동 모터, 공기 실리더나 유압 실린더 등을 들 수 있다.

이와 같이 트레이 지지부재에 의해 트레이의 위치를 조정함과 동시에 이 트레이 지지부재에 의해 트레이의 위치 어긋남을 방지하도록 트레이를 지지시키면 위치 조정부에서 지지부로의 트레이의 수수 등이 필요없게 되어 구조가 심플해진다.

청구항 17 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 12 내지 14 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 위치 검지수단을 추가로 구비하고 있다. 위치 검지수단은 트레이가 리프트 기구로 이송될 때의 트레이의 위치상태를 검지한다.또한, 제어부는 위치 검지수단의 검지 결과를 기초로 트레이 지지부재에 의해 상기 트레이의 위치 어긋남을 수정시킨다.

여기에서는 트레이 지지부재에 의해 트레이의 위치 어긋남을 수정시킴과 동시에 이 트레이 지지부재에 의해 트레이의 위치 어긋남을 방지하도록 트레이를 지지시키고 있다. 이와 같이 트레이 지지부재를 위치 어긋남의 수정 및 그 후의 위치 어긋남의 방지에 사용하고 있기 때문에 장치의 구조가 심플해진다.

청구항 18 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 12 내지 14 중 어느 하나에 기재된 포장 장치로서, 탄성지지수단을 추가로 구비하고 있다. 탄성지지수단은 트레이 지지부재를 트레이측으로 탄성지지한다. 또한, 제어부는 탄성지지수단의 탄성지지력을 제어한다.

여기에서는 트레이 지지부재를 트레이측으로 탄성지지함으로써 트레이를 지지시켜 트레이의 위치 어긋남을 방지하고 있는데, 이 트레이의 지지력을 조정 가능하게 하기 위하여, 탄성지지수단의 탄성지지력을 제어부에 의해 제어하는 구성을 채택하고 있다. 따라서, 트레이의 단단함이나 트레이의 재질과 같은 파라미터에 의해 트레이를 지지하는 지지력을 변경할 수 있다. 예컨대, 연약한 트레이의 경우에는 지지력을 약하게 하고, 단단한 트레이의 경우에는 지지력을 강하게 하는 제어를 실시할 수 있다. 그럼으로써, 확실하게 트레이의 위치 어긋남을 방지하면서 트레이가 변형되어 시일 불량이 발생하는 문제점을 억제할 수 있다.

청구항 19 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 18 에 기재된 포장 장치로서, 탄성지지력 검지수단을 추가로 구비하고 있다. 탄성지지력 검지수단은탄성지지수단에 의해 탄성지지력을 검지한다. 또한, 제어부는 탄성지지수단의 탄성지지력을 탄성지지력 검지수단의 검지 결과에 기초하여 제어한다.

여기에서는 탄성지지력 검지수단을 설치하고 있기 때문에, 실제의 탄성지지력, 즉 트레이의 지지력을 확실하게 하면서 탄성지지수단을 제어할 수 있다. 그럼으로써 강체 용기가 아닌 트레이를 너무 강한 탄성지지력으로 눌러 찌부러뜨리는 경우가 없어지고, 트레이의 특성에 맞는 지지력으로 트레이를 지지할 수 있게 된다.

청구항 20 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 18 에 기재된 포장 장치로서, 제어부는 트레이의 특성 및 스트레치 필름의 특성 중 적어도 일측에 대응한 탄성지지수단의 탄성지지력을 제어한다.

여기에서는 트레이의 단단함이나 트레이의 재질과 같은 트레이의 특성, 또는 두께나 재질과 같은 스트레치 필름의 특성에 맞게 탄성지지수단의 탄성지지력, 즉 트레이의 지지력을 조정할 수 있다.

청구항 21 에 관한 탑 시일식 포장 장치는, 청구항 1 에 기재된 포장 장치로서, 필름 공급기구와 리프트 기구와 열체와 위치 조정기구를 추가로 구비하고 있다. 필름 공급기구는 트레이의 상측으로 스트레치 필름을 공급한다. 리프트 기구는 트레이를 상승시켜 트레이를 스트레치 필름에 꽉 누른다. 열체는 스트레치 필름이 맞닿아 있는 트레이의 개구 주위 부분에 접촉하여 스트레치 필름을 트레이의 개구 주위 부분에 용착시킨다. 위치 조정기구는 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌리기 전에 트레이의 평면 위치를 조정한다.

본 청구항에 관한 장치에서는, 트레이 상측으로 공급되어 온 스트레치 필름에 대해 트레이를 밀어올리고, 스트레치 필름이 꽉 눌리는 트레이의 개구 주위 부분에 열체를 접촉시켜 스트레치 필름을 트레이에 용착시키는 구조를 채택함과 동시에, 트레이에 스트레치 필름을 용착시킬 때에 열체에 대한 최적 위치에 트레이를 위치시키기 때문에, 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌리기 전에 트레이의 평면 위치를 조정하는 위치 조정기구를 설치하고 있다. 따라서, 최적의 위치로 위치 조정된 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌리고 열체에 의해 스트레치 필름과 용착하게 된다. 이와 같이 여기에서는 열체에 대한 트레이의 위치가 최적의 위치로 조정되기 때문에 트레이의 위치 어긋남에 기인하는 시일 불량의 발생이 줄어든다.

청구항 22 에 관한 탑 시일식 포장 방법은, 청구항 11 에 기재된 포장 방법으로서, 위치 조정 공정과 리프트 공정과 용착 공정을 추가로 구비하고 있다. 위치 조정 공정은 트레이의 평면 위치를 조정한다. 리프트 공정은 트레이를 상승시켜 트레이를 스트레치 필름에 꽉 누른다. 용착 공정은 스트레치 필름이 맞닿아 있는 트레이의 개구 주위 부분에 열체를 접촉시켜 스트레치 필름을 트레이의 개구 주위 부분에 용착한다.

〈장치의 개략〉

본 발명의 실시형태인 탑 시일식 포장 장치를 도 1 및 도 2 에 나타낸다. 여기에 나타낸 포장 장치 (1) 는 고기나 생선 등의 생선 식품이나 반찬 등의 가공 식품을 수용한 트레이 (T) 의 상부 개구 (o) 를 스트레치 필름 (Fm) 으로 덮고 (도 3, 도 4 참조), 도 4 및 도 7 에 나타낸 바와 같이 트레이 (T) 의 개구 (o) 주위에 위치하는 플랜지 (개구 주위 부분) (f) 와 스트레치 필름 (Fm) 을 열용착시켜 시일하는 장치이다.

〈장치의 구성〉

이 포장 장치 (1) 는 프레임 (1a), 트레이 (T) 를 지지하는 트레이 탑재 지지기구 (2), 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 상측에 위치하는 4 개의 롤러 (열체) (3), 트레이 탑재 지지기구 (2) 와 롤러 (3) 사이로 스트레치 필름 (Fm) 을 공급하는 필름 반송기구 (5), 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 승강시키는 리프트 기구 (6), 롤러 (3) 를 주로 상하로 이동시키는 롤러 상하 이동기구 (7), 선회축을 2 개 갖고각 선회축 (81a,81b) 둘레로 롤러 (3) 를 선회시키는 롤러 선회기구 (8), 트레이 탑재 지지기구 (2) 와 롤러 (3) 사이에서 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘이는 스트레치 기구 (9), 각 기구의 제어를 실시하는 제어부 (10) (도 9 참조) 등으로 구성되어 있다.

〈각 부의 구성 상세〉

(트레이 탑재 지지기구)

트레이 탑재 지지기구 (2) 는 트레이 (T) 를 그 상면에 탑재하여 지지하는 것으로서, 리프트 기구 (6) 에 의해 승강된다. 또한, 트레이 탑재 지지기구 (2) 는 도 2 에 있어서 실선으로 나타낸 위치에서 이점쇄선으로 나타낸 위치로 꺼내고 또한 반대로 밀어넣을 수 있다. 이 수평 이동은 인력 또는 도시하지 않은 구동 수단에 의해 이루어진다.

트레이 탑재 지지기구 (2) 에 대해 트레이 (T) 를 탑재하는 작업은, 조작자가 수작업으로 실시해도 되고, 별도로 준비된 트레이 (T) 의 반송장치와 같은 것으로부터 자동적으로 이동 탑재하도록 해도 된다.

그리고, 이 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 상세 구성에 대해서는 이하에 상세하게 설명한다.

(롤러)

롤러 (3) 는 원통형상의 부재로서, 후술하는 롤러 상하 이동기구 (7) 의 롤러 지지부 (71) 에 의해 회전이 자유롭게 축지지되어 있는 것이다. 롤러 (3) 의 표면에는 스트레치 필름 (Fm) 과의 마찰 저항을 저감시키기 위하여, 다른 부분보다 유연한 층이 형성되어 있다. 구체적으로 롤러 (3) 의 표면은 수지나 합성 고무 등의 탄성물에 의해 형성되어 있고, 트레이 (T) 의 플랜지 (f) 의 표면에 미소한 요철이 있는 경우에도 스트레치 필름 (Fm) 과 플랜지 (f) 의 압착이 확보되도록 이루어져 있다.

또한, 롤러 (3) 는 도 5 에 나타낸 바와 같이 후술하는 롤러 선회기구 (8) 의 선회축 (81a,81b) 에 대해 각각 2 개 설치되어 있다. 도 5 는 롤러 (3) 를 밑에서 보았을 때의 배치도이다. 이와 같이 롤러 (3) 는 평면적으로는 도 5 에 나타낸 바와 같이 배치되어 있으며, 각 선회축 (81a,81b) 에 약 110°의 각도로 장착되어 있다.

또한, 이들 롤러 (3) 는 도 1 및 도 2 에 나타낸 바와 같이, 측방에서 보았을 때에 수평면에 평행한 트레이 (T) 의 상면에 대해 경사진 상태에서 롤러 지지부 (71) 에 지지되어 있다. 이 경사는 선회축 (81a,81b) 측 롤러 (3) 의 단부가 타단보다 높은 위치에 오는 경사로 설정된다.

또한, 롤러 (3) 의 내부에는 롤러 (3) 를 가열하는 히터 (31) 가 배치되어 있다. 이 히터의 사양은 시일하는 트레이 (T) 나 스트레치 필름 (Fm) 의 재질에 따라 시일에 의해 빼앗기는 열량을 단시간에 회복할 수 있는 에너지의 입력이 필요한 점을 고려하여 적당한 사양이 선택되고 있다.

(필름 반송기구)

필름 반송기구 (5) 는 하강 상태에 있는 트레이 탑재 지지기구 (2) 와 롤러 (3) 사이로 스트레치 필름 (Fm) 을 공급함과 동시에 시일에 수반되는 용단에 의해일부가 잘라내진 스트레치 필름 (Fm) 을 감는 기구이다. 이 필름 반송기구 (5) 는 도 1 에 나타낸 바와 같이 필름 세트부 (51) 와 필름 권취부 (53) 와 필름 반송부 (52) 로 구성되어 있다. 필름 세트부 (51), 필름 반송부 (52) 및 필름 권취부 (53) 는 각각 프레임 (1a) 에 지지되어 있다.

필름 세트부 (51) 는 스트레치 필름 (Fm) 의 필름 롤 (R) 을 회전 가능하게 지지하는 부재로 구성되어 있고, 필름 롤 (R) 을 지지하여 스트레치 필름 (Fm) 의 공급원이 된다. 이 필름 세트부 (51) 는 상하이동 가능한 심 지지부재 (51a) 와 필름 롤 (R) 의 경사 하측을 지지하는 지지 롤러 (51b) 를 갖고 있다. 필름 롤 (R) 은 이들 심 지지부재 (51a) 및 지지 롤러 (51b) 와 후술하는 필름 반송부 (52) 의 피딩 롤러 (52a) 에 의해 지지되어 있다 (도 1 참조).

필름 권취부 (53) 는 트레이 (T) 의 포장 (탑 시일) 에 의해 일부가 잘라내진 나머지 스트레치 필름 (Fm) 을 감기 위해 설치되어 있으며, 귄취축 (53a) 을 갖고 있다. 이 권취축 (53a) 은 후술하는 모터 (52c) 에 걸려 있는 벨트 (53b) 에 의해 회전한다. 권취축 (53a) 의 상세 구조에 대해서는 이하에 상세하게 설명한다.

필름 반송부 (52) 는 피딩 롤러 (52a) 와 피딩 롤러 (52a) 를 벨트 (52b) 를 통해 회전 구동시키는 모터 (52c) 와 필름 지지 롤러 (52d) 를 구비하고 있다. 필름 롤 (R) 에서 꺼내진 스트레치 필름 (Fm) 은 피딩 롤러 (52a) 의 회전 구동에 의해 필름 권취부 (53) 측으로 보내진다. 또한, 모터 (52c) 의 회전에 따라 피딩 롤러 (52a) 와 함께 권취축 (53a) 도 회전하기 때문에, 스트레치 필름 (Fm) 은필름 롤 (R) 에서 공급되면서 권취축 (53a) 에 감겨간다. 권취축 (53a) 의 회전수는 피딩 롤러 (52a) 의 회전수보다 커지도록 설정되어 있다. 따라서, 스트레치 필름 (Fm) 에는 반송방향을 따른 장력이 작용한 상태가 된다. 그럼으로써, 처짐이 없는 반송이 이루어진다.

피딩 롤러 (52a) 는 스트레치 필름 (Fm) 에 대해 그립성을 갖고, 슬립을 억제하여 소정량만큼 스트레치 필름 (Fm) 을 공급할 수 있다. 구체적으로는 피딩 롤러 (52a) 의 표면에 경면처리를 실시하여 피딩 롤러 (52a) 의 역회전을 방지하는 원 웨이 클러치 (도시생략) 를 설치하고 있다.

이 피딩 롤러 (52a) 는 도 1 에 나타낸 바와 같이 심 지지부재 (51a) 를 사이에 두고 지지 롤러 (51b) 와 대칭으로 배치되어 있다. 이 피딩 롤러 (52a) 와 지지 롤러 (51b) 사이의 거리는 필름 롤 (R) 의 심재의 직경보다 작게 설정되어 이들 롤러 (52a,51b) 의 사이에서 필름 롤 (R) 이 빠지는 일이 없도록 되어 있다.

필름 지지 롤러 (52d) 는 필름 권취부 (53) 의 근방에 배치되어 있고, 그 상면 높이가 피딩 롤러 (52a) 의 하면과 일치하도록 세팅되어 있다 (도 1 참조). 따라서, 반송중의 스트레치 필름 (Fm) 중 피딩 롤러 (52a) 와 필름 지지 롤러 (52d) 사이에 있는 부분에 대해서는 수평상태가 유지된다.

(스트레치 기구)

스트레치 기구 (9) 는 필름 세트부 (51) 에서 필름 권취부 (53) 로 이어지는 스트레치 필름 (Fm) 중 피딩 롤러 (52a) 와 필름 지지 롤러 (52d) 사이에 있는 수평 상태인 부분의 양측단을 파지하고, 스트레치 필름 (Fm) 을 폭방향 (도 2 의 좌우방향) 으로 잡아늘이는 기구이다. 이 스트레치 기구 (9) 는 필름 반송방향으로 연장되는 1 쌍의 필름 파지부 (91a,91b) 와, 이들을 필름 반송방향에 직교하는 방향 (도 2 의 좌우방향) 으로 이동시키는 스트레치 구동부 (93) (도 9 참조) 를 갖고 있다.

필름 파지부 (91a,91b) 는 스트레치 필름 (Fm) 을 상하 양측에서 끼워 파지하는 구조로 되어 있고, 솔레노이드 (92a,92b) (도 9 참조) 를 사용하여 ON/OFF 된다. 또한, 위로부터 스트레치 필름 (Fm) 에 접하는 부분에는 마찰계수가 큰 고무제 (또는 수지제) 의 패드 (p1 ∼ p8) 가 장착되어 필름 파지부 (91a,91b) 와 스트레치 필름 (Fm) 의 미끄럼을 방지하고 있다. 즉, 구체적으로 파지구조를 설명하면, 필림 파지부 (91a,91b) 는 스트레치 필름 (Fm) 을 패드 (p1 ∼ p8) 와 하부 부재 (94) 사이에 끼워 파지하는 구조로 되어 있다.

스트레치 구동부 (93) 는 모터 (93a) (도 9 참조), 가이드 레일, 스프로킷, 체인 등으로 구성되어 있고, 제어부 (10) 로부터의 지령에 따라 필름 파지부 (91a,91b) 를 도 2 의 좌우방향으로 움직이게 한다.

(리프트 기구)

리프트 기구 (6) 는 트레이 (T) 를 지지한 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 도 3 에 나타낸 바와 같이 스트레치 필름 (Fm) 에 대해 밀어올리는 기구이다. 이 리프트 기구 (6) 는 구동 모터 (61), 프레임 (1a) 에 축지지되어 있는 큰 기어 (62), 링크 부재 (63), 지지점 (64a) 에서 일단이 프레임 (1a) 에 축지지되어 있는 레버 (64), 레버 (64) 의 선단에 회전이 자유롭게 장착되어 있는 원판 부재 (65)등으로 구성되어 있다.

구동 모터 (61) 가 작동하면, 모터축에 고정되어 있는 기어를 통해 큰 기어 (62) 가 회전 구동된다. 그러면, 링크 부재 (63) 를 통해 레버 (64) 가 지지점 (64a) 을 중심으로 회전 구동된다. 그럼으로써, 원판부재 (65) 에 의해 하면이 지지되어 있는 트레이 탑재 지지기구 (2) 가 상하 구동된다 (도 2 및 도 3 참조). 그리고, 트레이 탑재 지지기구 (2) 는 연직 가이드 레일 (69) 에 의해 가이드되고 있고, 리프트 기구 (6) 의 작동에 의해 연직방향으로 이동한다.

(롤러 상하 이동기구)

롤러 상하 이동기구 (7) 는 롤러 (3) 의 높이 위치를 변경하기 위한 기구로서, 도 1 에 나타낸 바와 같이 롤러 (3) 를 축지지하는 롤러 지지부 (71) 와, 링크기구 (72) 와, 누름판 (73) 과, 누름판 (73) 에 상측에서 힘을 가하는 레버기구 (74) 와, 레버기구 (74) 를 작동시키는 모터 (75) 로 구성되어 있다.

롤러 지지부 (71) 는 롤러 (3) 가 측면에서 보아 도 1 및 도 2 에 나타낸 경사 상태가 되도록 롤러 (3) 를 축지지한다. 도 1 및 도 2 에 도시하는 롤러 (3) 내의 일점쇄선은 롤러 (3) 의 회전축이다. 링크기구 (72) 는 일단이 롤러 지지부 (71) 를 핀지지하고 있고, 타단이 누름판 (73) 에 의해 밀려 내려간다. 이 링크기구 (72) 의 타단이 누름판 (73) 에 의해 밀려 내려갈 때에는 일단은 도 1 및 도 2 에 나타나 있는 바와 같이 위로 올라가고, 롤러 지지부 (71) 및 롤러 (3) 도 위로 올라간 상태가 된다. 한편, 누름판 (73) 이 링크기구 (72) 에 힘을 가하지 않게 되면, 롤러 지지부 (71) 및 롤러 (3) 의 자체 무게 등에 의해 링크기구(72) 의 타단이 내려간다 (도 2 및 도 4 참조).

누름판 (73) 은 모터 (75) 에 의해 작동하는 레버기구 (74) 에 의해 상측에서 힘이 가해진다. 이 누름판 (73) 의 외주부는 도 2 및 도 4 에 나타낸 바와 같이 링크기구 (72) 의 타단에 축지지되어 있는 전동체 상에 탑재된 상태로 되어 있다.

(롤러 선회기구)

롤러 선회기구 (8) 는 롤러 (3) 및 이것을 지지하는 롤러 지지부 (71) 나 링크기구 (72) 를 시일 포장시에 소정 각도만큼 선회시키는 기구이다. 이 롤러 선회기구 (8) 는 주로 제 1 선회축 (81a) 과 제 2 선회축 (81b) 과 양 선회축 (81a,81b) 을 회전시키는 모터 (82) 로 구성되어 있다.

제 1 선회축 (81a) 는 그 하단이 2 개의 링크기구 (72) 를 지지하는 베이스 부재 (79) 에 고정되어 있고, 그 상단이 기어를 통해 메인 기어 (83) 에 맞물려 있다. 이 메인 기어 (83) 는 풀리 및 벨트 (84) 에 의해 모터 (84) 에 연결되어 있고, 모터 (82) 의 작동에 의해 회전한다.

제 2 선회축 (81b) 의 하단은 별도의 2 개의 링크기구 (72) 를 지지하는 베이스 부재 (79) (제 1 선회축 (81a) 이 고정되는 베이스 부재 (79) 와는 별도의 부재) 에 고정되어 있다. 또한, 제 2 선회축 (81b) 의 상단은 기어를 통해 메인 기어 (83) 에 맞물려 있다 (도 5 참조).

제어부 (10) 의 제어에 의해 모터 (82) 가 소정 각도만큼 선회축 (81a,81b) 을 회전시키면, 각 롤러 (3) 는 제 1 선회축 (81a) 또는 제 2 선회축 (81b) 을 회전 중심으로 하여 소정 각도만큼 선회한다 (도 6 참조). 그리고, 도 6 에 있어서는 이해를 돕기 위하여 제 1 선회축 (81a) 에 연결되어 있는 롤러 (3) 를 롤러 (3a,3b) 로, 제 2 선회축 (81b) 에 연결되어 있는 롤러 (3) 를 롤러 (3c,3d) 로 표시하고 있다. 또한, 도 6 에 있어서는 선회전의 롤러 (3) 의 위치를 실선으로, 선회후의 롤러 (3) 의 위치를 점선으로 나타내고 있다.

(제어부)

도 9 에 나타낸 바와 같이 제어부 (10) 는 제어부 본체로서 CPU (11) 를 탑재함과 동시에, 이 CPU (11) 가 제어하는 주기억부로서 ROM (12) 및 RAM (13) 을 탑재하고 있다. 그리고, 제어부 (10) 는 조작자에게 표시하여 보여주는 디스플레이 (15) 에 대한 데이터 표시를 제어하는 표시 제어 회로 (15a), 조작자로부터의 입력을 받는 키보드 (16) 로부터의 키 입력 데이터를 받아들이는 키보드 회로 (16a) 등을 구비하고 있다.

또한, 제어부 (10) 는 HDD (하드 디스크) (14) 내에 트레이 마스터 파일 (14a) 을 구비하고 있다. 이 트레이 마스터 파일 (14a) 내에는 트레이 번호마다 트레이 사이즈나 트레이의 재질, 트레이의 형상 등의 데이터가 격납되어 있다. 한편, RAM (13) 내에는 트레이 마스터 파일 (14a) 에서 불러낸 트레이 정보를 격납하는 데이터 영역이 형성되어 있다.

그리고, CPU (11), ROM (12), RAM (13), HDD (14) 및 각 회로 (15a,16a) 는, 어드레스 버스, 데이터 버스 등의 버스라인을 통해 서로 접속되어 있다.

이 제어부 (10) 는 도 9 에 나타낸 바와 같이 각 기구의 모터 등의 구동수단및 히터 (31) 에 접속되어 있고, 이들의 움직임을 제어한다.

〈포장 장치의 동작 제어〉

(전체 제어)

도 2 에 있어서 이점쇄선으로 나타낸 위치로 꺼내져 있는 트레이 탑재 지지기구 (2) 상에 식품 등의 포장물을 수용한 트레이 (T) 를 탑재하면, 인력 또는 도시하지 않은 구동 수단에 의해 트레이 탑재 지지기구 (2) 가 롤러 (3) 의 하측으로 수평 이동한다.

롤러 (3) 의 하측으로 이동해 올 때에, 트레이 탑재 지지기구 (2) 는 트레이 (T) 의 센터링을 실시함과 동시에 트레이 (T) 의 측면을 사방에서 지지한다. 이 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 동작에 대해서는 이하에 상세하게 설명한다.

제어부 (10) 는 트레이에 맞게 필름 반송기구 (5) 에 의한 스트레치 필름 (Fm) 의 피딩량을 산출한다. 보다 구체적으로 설명하면, 제어부 (10) 는 키보드 (16) 에서 입력된 트레이 번호로부터 트레이 마스크 파일 (14a) 에 기억되어 있는 트레이 사이즈나 트레이 재질 등을 불러내고, 스트레치 필름 (Fm) 의 피딩량을 산출한다. 이 스트레치 필름 (Fm) 의 피딩량, 즉 필름의 반송량의 결정에 대해서는 이하에 상세하게 설명한다.

필름 반송기구 (5) 에서 스트레치 필름 (Fm) 이 공급되면, 제어부 (10) 는 스트레치 기구 (9) 를 작동시켜 스트레치 필름 (Fm) 을 폭방향 (도 2 의 좌우방향) 으로 잡아늘인다. 그럼으로써, 스트레치 필름 (Fm) 은 폭방향으로 장력이 가해져서 주름이 없는 상태로 된다.

이어서, 제어부 (10) 는 리프트 기구 (6) 를 작동시켜 트레이 (T) 를 지지한 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 들어올린다. 이에 따라 트레이 (T) 가 스트레치 필름 (Fm) 을 밀어올려 정지된다 (도 3 참조).

이어서, 제어부 (10) 는 모터 (75) 를 제어하고, 레버기구 (74) 에 의한 누름판 (73) 에 대한 하측으로의 탄성지지를 해제시켜 링크기구 (72) 를 개방한다. 그러면, 롤러 (3) 가 자체 무게 등에 의해 트레이 (T) 에 접촉할 때까지 하강한다 (도 4 참조). 이들 롤러 (3) 는 각각 독립되어 있기 때문에, 각각의 롤러 (3) 가 대략 동일한 압력으로 트레이 (T) 에 접촉된다.

이어서, 제어부 (10) 는 모터 (82) 를 제어하여 선회축 (81a,81b) 을 소정 각도만큼 회전시킨다. 이 소정 각도는 트레이 (T) 의 플랜지 (f) 전체가 어느 한 롤러 (3a ∼ 3b) 에 의해 시일되도록 여기에서는 110°로 설정되어 있다 (도 6 참조).

선회축 (81a,81b) 을 중심으로 하여 선회함으로써 롤러 (3) 가 스트레치 필름 (Fm) 위에서 트레이 (T) 상을 전동하기 시작하면, 롤러 (3) 는 트레이 (T) 의 플랜지 (f) 와 스트레치 필름 (Fm) 을 열용착시켜 간다.

롤러 (3) 가 트레이 (T) 의 주위를 따라 이동할 때에 있어서의 양자의 접촉 부분의 근방을 확대한 것을 도 7 에 나타낸다. 트레이 (T) 는 그 개구 (o) 가 스트레치 필름 (Fm) 으로 덮인 상태에 있다. 스트레치 필름 (Fm) 은 트레이 (T) 의 플랜지 (f) 에 압착되어 있다. 그리고, 스트레치 필름 (Fm) 과 플랜지 (f) 의 접촉 부분에 롤러 (3) 가 상측에서 비스듬하게 닿아 열과 힘을 가하고 있다. 이들 열과 힘에 의해 스트레치 필름 (Fm) 과 플랜지 (f) 가 열용착되어 간다. 또한, 이 때에는 트레이 (T) 의 에지부분 (여기에서는 롤러 (3) 가 닿아 있는 플랜지 (f) 의 정부의 외측부분) 에서 스트레치 필름 (Fm) 에 열 및 힘이 집중됨으로써 트레이 (T) 의 에지부분에서 스트레치 필름 (Fm) 이 녹아 잘려나간다 (도 8 참조). 제어부 (10) 는 스트레치 필름 (Fm) 과 플랜지 (f) 가 열용착되면서 이 열 용착에 의한 접합부분의 외측에서 스트레치 필름 (Fm) 이 용단되는 스피드로 롤러 (3) 를 선회시킨다.

롤러 (3) 에 의한 트레이 (T) 로의 스트레치 필름 (Fm) 의 시일을 종료하면, 롤러 (3) 를 끌어 올려 트레이 (T) 를 하강시킨 후에 시일 포장된 트레이 (T) 가 꺼내진 트레이 탑재 지지기구 (2) 에서 꺼내져서 다음 사이클로 이동한다. 그리고, 도 2 의 실선으로 나타낸 위치 (롤러 (3) 의 하측) 에서 이점쇄선으로 나타낸 위치로 트레이 탑재 지지기구 (2) 가 꺼내질 때에는 후술하는 바와 같이 트레이 (T) 의 지지가 해제된다.

다음 사이클로 이동할 때에는 트레이 (T) 의 시일 포장에 의해 일부가 열 용단되어 잘라내진 스트레치 필름 (Fm) 은 권취축 (53a) 에 감긴다. 이 때에는 모터 (52c) 의 회전에 의해 필름 지지 롤러 (52d) 및 피딩 롤러 (52a) 가 회전하기 때문에, 권취와 동시에 다음 사이클을 위한 스트레치 필름 (Fm) 의 피딩 (롤러 (3) 하측으로의 스트레치 필름 (Fm) 의 공급) 이 이루어진다.

그리고, 스트레치 필름 (Fm) 의 폭은 적어도 스트레치 기구 (9) 에 의해 잡아늘여졌을 때에는 트레이 (T) 의 폭보다 넓어지도록 설정되어 있고, 트레이 (T)의 시일 포장 (스트레치 필름 (Fm) 의 빼냄) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 의 연속성이 끊어지는 일이 없으므로 필름 권취부 (53) 에 의한 권취가 불가능해지는 문제점은 발생하지 않는다.

(스트레치 기구의 제어)

제어부 (10) 는 필름 반송기구 (5) 에 의한 스트레치 필름 (Fm) 의 반송중에는 스트레치 기구 (9) 를 동작시키지 않고, 트레이 (T) 에 스트레치 필름 (Fm) 을 용착할 때에 스트레치 기구 (9) 를 동작시킨다.

트레이 (T) 에 스트레치 필름 (Fm) 을 용착할 때에 제어부 (10) 는 4 단계로 스트레치 기구 (9) 를 동작시킨다. 이 스트레치 기구 (9) 의 제어에 대해 도 10 및 도 11 을 사용하여 설명한다.

우선, 제 1 단계로서 도 10a 와 같이 홈 포지션 (H.P.) 에 있는 필름 파지부 (91a,91b) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 의 양측부를 파지하고, 도 10b 에 나타낸 바와 같이 양 필름 파지부 (91a,91b) 를 외측으로 이동시켜 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘인다. 즉, 리프트 기구 (6) 에 의해 트레이 (T) 를 스트레치 필름 (Fm) 으로 밀어올리기 전에 스트레치 기구 (9) 를 동작시켜 미리 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘인다. 이 때의 스트레치 필름 (Fm) 의 잡아늘임량을 프리스트레치량이라 하는데, 이 프리스트레치량의 결정에 대해서는 이하에 상세하게 설명한다.

이어서, 제 2 단계로서 리프트 기구 (6) 에 의한 트레이 (T) 의 상승시에 트레이 (T) 가 스트레치 필름 (Fm) 에 꽉 눌린 직후부터 스트레치 기구 (9) 를 동작시켜 스트레치 필름 (Fm) 의 잡아늘임을 완화시킨다. 즉, 트레이 (T) 가 도10c 에 나타낸 바와 같이 스트레치 필름 (Fm) 에 접촉하기 시작하고 나서 도 11d 에 나타낸 바와 같이 트레이 (T) 가 완전히 상승할 때까지의 동안에 양 필름 파지부 (91a,91b) 를 양측으로 이동시켜 스트레치 필름 (Fm) 의 텐션을 완화시킨다. 단, 도 11d 에 나타낸 트레이 (T) 가 완전히 상승한 상태에서도 스트레치 필름 (Fm) 에 어느 정도의 텐션이 가해진 상태로 한다.

이어서, 제 3 단계로서 도 11e 에 나타낸 바와 같이 롤러 (3) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 을 트레이 (T) 에 용착시킨 후에 양 필름 파지부 (91a,91b) 를 외측으로 이동시켜 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘인다.

그리고, 제 4 단계로서 트레이 (T) 로의 스트레치 필름 (Fm) 의 용착 및 스트레치 필름 (Fm) 의 용단이 완료되고, 롤러 (3) 를 끌어올려 트레이 (T) 를 하강시킨 후에 스트레치 기구 (9) 의 양 필름 파지부 (91a,91b) 를 홈 포지션으로 되돌린다.

〈트레이 탑재 지지기구의 상세 구성〉

이어서, 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 상세한 구성을 설명한다.

트레이 탑재 지지기구 (2) 는 도 12 내지 도 19 에 나타낸 바와 같이, 주로 케이싱 (20) 과 제 1 ∼ 제 4 트레이 지지기구 (21 ∼ 24) 와, 좌우 가이드축 (25) 및 전후 가이드축 (26) 과, 링크기구 (27a,27b) 와, 코일 스프링 (27d, 27e) 과, 제 1 및 제 2 롤러 (28a,28b) 와, 상하구동 가이드부재 (29b) 로 구성되어 있다.

케이싱 (20) 은 다른 각 부재를 지지한 상태에서 전후구동 가이드부재 (29a) 에 탑재되어 전후로 이동함과 동시에 리프트 기구 (6) 의 작동에 의해 상하구동 가이드부재 (29b) 로 가이드되어 연직 가이드 레일 (69) 을 따라 상하로 이동한다. 또한, 이 케이싱 (20) 에는 트레이 (T) 를 탑재하기 위한 고정 지지판 (20a) 이 고정되어 있다. 이 고정 지지판 (20a) 에는 도 16 에 나타낸 바와 같이 이동하는 제 1 ∼ 제 4 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 와의 간섭을 회피하기 위한 절결부가 형성되어 있다.

제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 는 트레이 (T) 의 좌우방향의 센터링 (위치 조정) 을 실시함과 동시에 트레이 (T) 를 좌우 양측에서 끼워넣어 트레이 (T) 의 좌우방향의 위치 어긋남을 방지하는 부재이다. 이들 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 의 상부에는 트레이 (T) 의 좌우 측면에 측방에서 닿는 맞닿음부 (21a,22a) 가 형성되어 있다. 또한, 맞닿음부 (21a,22a) 의 하면에서는 양측을 향해 트레이 하면 지지판 (21b,22b) 이 연장되어 있다. 트레이 하면 지지판 (21b,22b) 은 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 롤러 (3) 의 하측으로 수평 이동시킬 때에 트레이 (T) 와 고정 지지판 (20a) 사이로 들어간다 (도 12 참조).

제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 는, 트레이 (T) 의 전후방향의 센터링 (위치 조정) 을 실시함과 동시에 트레이 (T) 를 전후 양측에서 끼워 넣어 트레이 (T) 의 전후방향의 위치 어긋남을 방지하는 부재이다. 이들 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 의 상부에는 트레이 (T) 의 전후 측면에 측방에서 닿는 맞닿음부 (23a,24a) 가 형성되어 있다.

또한, 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 는 링크기구 (27a) 에 의해, 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 는 링크기구 (27b) 에 의해 각각 중심축(27c) 에 대해 대칭으로 좌우 이동, 전후 이동하도록 지지되어 있다. 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 는 좌우 가이드축 (25) 을 통해 케이싱 (20) 에 지지되어 있고, 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 는 전후 가이드축 (26) 을 통해 케이싱 (20) 에 지지되어 있다. 좌우 가이드축 (25) 및 전후 가이드축 (26) 의 양단은 케이싱 (20) 에 고정되어 있다.

링크기구 (27a) 는 중심축 (27c) 을 지지점으로 하여 대칭으로 형성되어 있고, 양단이 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 의 하부에 축지지되어 있다. 이 링크기구 (27a) 는 도 19 에 나타낸 바와 같이 코일 스프링 (27d) 에 의해 양단이 내측을 향한 힘을 받도록 탄성지지되어 있다.

링크기구 (27b) 는 중심축 (27c) 을 지지점으로 하여 대칭으로 형성되어 있으며, 양단이 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 의 하부에 축지지되어 있다. 이 링크기구 (27b) 는 도 19 에 나타낸 바와 같이 코일 스프링 (27e) 에 의해 양단이 내측을 향한 힘을 받도록 탄성지지되어 있다.

그리고, 중심축 (27c) 은 트레이 탑재 지지기구 (2) 가 리프트 기구 (6) 에 의해 들어올려질 때에 트레이 (T) 의 중심에 오도록 배치되어 있다. 구체적으로 중심축 (27c) 은 평면적으로 2 개의 선회축 (81a,81b) 을 연결하는 직선상에 오도록 배치되어 있다. 또한, 여기에서는 코일 스프링 (27d,27e) 을 사용하고 있으나, 탄성지지수단으로서 전동 모터, 공기 실린더, 유압 실린더 등을 사용할 수도 있다.

제 1 롤러 (28a) 는 프레임 (1a) 과 일체화되어 있는 제 1 롤러 가이드부재(1c) 에 규제되는 회전체로서, 제 1 트레이 지지부재 (21) 의 하부에서 전후방향의 안쪽으로 연장되는 부재의 선단에 축지지되어 있다.

제 2 롤러 (28b) 는 프레임 (1a) 과 일체화되어 있는 제 2 롤러 가이드부재 (1d) 에 규제되는 회전체로서, 제 4 트레이 지지부재 (24) 의 하부에서 우측으로 연장되는 부재의 선단에 축지지되어 있다.

상하구동 가이드부재 (29b) 는 케이싱 (20) 에 고정되어 있고, 연직 가이드 레일 (69) 에 상하이동 가능하게 걸어맞춰져 있다.

〈트레이 탑재 지지기구의 동작〉

이어서, 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 동작에 대해 상세하게 설명한다.

트레이 탑재 지지기구 (2) 를 꺼낸 상태를 도 12, 도 14, 도 16a, 도 17 및 도 19a 에, 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 롤러 (3) 의 하측으로 수평이동시킨 상태 (밀어넣은 상태) 를 도 13, 도 15, 도 16b, 도 18 및 도 19b 에 나타낸다.

꺼낸 상태에서 트레이 (T) 를 케이싱 (20) 상부의 고정 지지판 (20a) 상에 탑재하여 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 롤러 (3) 의 하측으로 밀어넣는다. 그러면, 트레이 탑재 지지기구 (2) 는 전후구동 가이드부재 (29a) 에 탑재되어 안쪽으로 수평이동한다. 전후구동 가이드부재 (29a) 는 프레임 (1a) 과 일체화된 1 쌍의 수평 가이드 레일 (1b) 에 대해 전후이동 가능하게 걸어맞춰져 있다.

트레이 탑재 지지기구 (2) 가 밀어넣어져 가면, 제 1 롤러 가이드부재 (1c) 에 규제되어 있던 제 1 롤러 (28a) 가 제 1 롤러 가이드부재 (1c) 의 경사면을 따라 점점 우측으로 다가가고, 제 1 롤러 (28a)가 제 1 롤러 가이드부재 (1c) 에서벗어나면, 제 1 롤러 (28a) 에 대한 제 1 롤러 가이드부재 (1c) 에 의한 규제가 없어진다. 그럼으로써, 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 는 코일 스프링 (27d) 의 탄성지지력에 의해 도 16b 및 도 19b 에 나타낸 바와 같이 내측으로 다가간다. 이 때, 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 는 좌우 가이드축 (25) 을 따라 수평이동한다. 그리고, 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 의 맞닿음부 (21a,22a) 가 트레이 (T) 의 측면에 닿아 트레이 (T) 를 좌우 양측에서 지지한 상태로 되며, 내측으로의 제 1 및 제 2 트레이 지지부재 (21,22) 의 움직임이 멈춘다.

또한, 트레이 탑재 지지기구 (2) 가 밀어넣어져 가면, 제 2 롤러 가이드부재 (1d) 에 규제되어 있던 제 2 롤러 (28b) 가 제 2 롤러 가이드부재 (1d) 에서 빠져서 제 2 롤러 (28b) 에 대한 제 2 롤러 가이드부재 (1d) 에 의한 규제가 없어진다. 그럼으로써, 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 는 코일 스프링 (27e) 의 탄성지지력에 의해 도 16b 및 도 19b 에 나타낸 바와 같이 내측으로 다가간다. 이 때, 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 는 전후 가이드축 (26) 을 따라 수평이동한다. 그리고, 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 의 맞닿음부 (23a,24a) 가 트레이 (T) 의 측면에 닿아 트레이 (T) 를 전후 양측에서 지지한 상태로 되며, 내측으로의 제 3 및 제 4 트레이 지지부재 (23,24) 의 움직임이 멈춘다.

이와 같이 하여 트레이 탑재 지지기구 (2) 가 롤러 (3) 의 하측으로 밀어넣어지면, 제 1 ∼ 제 4 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 가 중심축 (27c) 을 향해 다가와서 트레이 (T) 를 센터링함과 동시에 트레이 (T) 의 4 개의 측면을 맞닿음부 (21a ∼ 24a) 에 의해 지지한다 (도 13 및 도 16b 참조).

그리고, 트레이 탑재 지지기구 (2) 는 트레이 (T) 를 지지한 상태에서 리프트 기구 (6) 의 작동에 의해 연직 가이드 레일 (69) 을 따라 연직방향으로 들어올려진다.

〈본 실시형태의 포장 장치의 특징〉

(1)

본 청구항의 포장 장치 (1) 에서는 스트레치 기구 (9) 를 설치하고 있기 때문에, 트레이 (T) 의 개구 (o) 를 덮는 스트레치 필름 (Fm) 의 주름을 펼 수 있으므로 포장후의 외관이 향상된다.

그리고 포장 장치 (1) 에서는, 스트레치 기구 (9) 의 작동을 트레이 (T) 에 스트레치 필름 (Fm) 을 용착시키는 일련의 동작 등으로 한정하고 있다. 즉, 필름 반송기구 (5) 에 의한 스트레치 필름 (Fm) 의 반송중에는 스트레치 기구 (9) 를 동작시키고 있지 않다. 따라서, 얇고 끈적임이 없는 스트레치 필름 (Fm) 이어도 사행 등의 반송에 있어서의 문제점이 거의 발생하지 않는다.

(2)

포장 장치 (1) 에서는 리프트 기구 (6) 에 의해 트레이 (T) 를 스트레치 필름 (Fm) 에 꽉 누르기 전에 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘이고 있다 (도 10b 참조). 따라서, 스트레치 필름 (Fm) 이 트레이 (T) 에 꽉 눌릴 때에는 스트레치 필름 (Fm) 은 주름이 없는 상태로 되어 있고, 트레이 (T) 는 주름이 없는 스트레치 필름 (Fm) 으로 개구 (o) 가 덮이게 된다.

(3)

또한, 포장 장치 (1) 에서는 리프트 기구 (6) 에 의해 트레이 (T) 를 스트레치 필름 (Fm) 에 꽉 누른 후에 스트레치 필름 (Fm) 의 잡아늘임을 완화시키도록 제어하고 있다 (도 11d 참조). 따라서, 스트레치 필름 (Fm) 에 트레이 (T) 가 꽉 눌린 리프트 기구 (6) 에 의한 트레이 (T) 의 상승에 의해 스트레치 필름 (Fm) 이 지나치게 잡아늘여지는 일이 없어진다. 그럼으로써, 스트레치 필름 (Fm) 을 지나치게 잡아늘임으로써 발생할 염려가 있는 핀 홀의 발생, 찢어짐, 용착 불량과 같은 문제점이 억제된다. 또한, 이와 같은 제어에 의해 강도가 작은 트레이라도 변형을 억제하여 시일할 수 있게 된다.

(4)

또한 포장 장치 (1) 에서는, 트레이 (T) 로의 스트레치 필름 (Fm) 의 용착시에도 스트레치 필름 (Fm) 의 용착 부분의 외측이 텐션이 가해진 상태로 지지되어 있기 (도 11d, 도 11e) 때문에, 스트레치 필름 (Fm) 의 트레이 (T) 에 용착된 부분의 외측에서 스트레치 필름 (Fm) 이 용단되기 쉬워진다.

(5)

그리고 포장 장치 (1) 에서는, 롤러 (3) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 을 트레이 (T) 에 용착시킨 후에 다시 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘인다. 따라서, 용단된 스트레치 필름 (Fm) 의 나머지 부분이 트레이 (T) 나 트레이 탑재 지지기구 (2) 에 달라붙는 문제점이 억제되고 있다. 또한, 용단이 완전하지 못한 때에도스트레치 필름 (Fm) 의 잡아늘임에 의해 용단이 보완된다.

(6)

종래, 스트레치 필름은 벨트 등으로 양측부를 끼워 넣으면서 반송하거나 반송방향으로 이동하는 체인 등에 클램프를 부착하여 파지하면서 반송하였다. 그러나, 이와 같은 반송 방법에서는 장치가 대형으로 되어 비용도 증가한다.

이 점을 감안하여 본 실시형태의 포장 장치 (1) 에서는, 필름 롤 (R) 에서 공급한 스트레치 필름 (Fm) 을 필름 권취부 (53) 의 권취축 (53a) 에 감는 구성을 채택하고, 파지하면서 반송하는 것이 아니라 필름 반송기구 (5) 와 파지기구 (스트레치 기구 (9) 의 필름 파지부 (91a,91b)) 를 완전하게 분리하고 있다. 그럼으로써, 장치 (1) 가 콤팩트해지고 점유 공간도 작아졌다.

(7)

종래의 오버 랩 방식의 스트레치 포장 장치에서는, 스트레치 필름을 트레이의 하측으로 접어 넣기 때문에, 그렇게 높은 위치 정밀도는 필요로 하지 않는다. 그러나, 본 실시형태와 같은 탑 시일식 포장 장치의 경우에는, 롤러 (3) 에 대한 트레이 (T) 의 위치 정밀도가 요구된다.

따라서, 본 실시형태의 포장 장치 (1) 에서는, 스트레치 필름 (Fm) 을 트레이 (T) 에 용착시킬 때에 롤러 (3) 의 접촉에 의해 트레이 (T) 의 위치가 어긋나지 않도록, 또한 트레이 (T) 가 상승해서 스트레치 필름 (Fm) 에 꽉 눌릴 때에 트레이 (T) 의 위치가 어긋나지 않도록, 제 1 ∼ 제 4 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 에 의해 트레이 (T) 의 측면을 지지하고 있다. 따라서, 롤러 (30 의 선회 범위에 대한 트레이 (T) 의 위치를 최적의 위치로 유지할 수 있고, 롤러 (3) 가 설계대로 플랜지 (f) 에 맞닿게 되어 있다. 그럼으로써, 트레이 (T) 의 위치 어긋남에 기인하는 시일 불량의 발생이 줄어들었다.

(8)

그리고 포장 장치 (1) 에서는, 제 1 ∼ 제 4 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 에 의해 트레이 (T) 를 지지시킬 때에 이들 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 가 트레이 (T) 의 위치조정 (센터링) 을 실시하도록 링크기구 (27a,27b) 나 코일 스프링 (27d,27e) 을 사용하여 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 구성하고 있다. 따라서, 중심축 (27c) 에 센터링된 트레이 (T) 가 지지된 상태에서 스트레치 필름 (Fm) 에 꽉 눌려서 롤러 (3) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 과 용착된다.

(9)

또한 포장 장치 (1) 에서는, 트레이 탑재 지지기구 (2) 에 트레이 (T) 를 탑재하여 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 에 의해 트레이 (T) 의 센터링 및 지지를 실시한 상태에서 트레이 탑재 지지기구 (2) 전체를 리프트 기구 (6) 에 의해 들어올리는 구성을 채택하고 있다. 따라서, 리프트 기구 (6) 로의 이송시 (트레이 탑재 지지기구 (2) 의 밀어넣음시) 및 리프트 기구 (6) 에 의한 상승시 모두에 트레이 (T) 의 위치 어긋남이 억제된다.

(10)

본 실시형태의 포장 장치 (1) 에서는, 히트 시일시에 롤러 (3) 가 선회하기 때문에 트레이 (T) 에 대해 트레이 (T) 를 움직이는 힘 (수평 성분을 포함한 힘)이 가해진다. 따라서, 히트 시일시에 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 에 의해 트레이 (T) 를 지지하는 효과가 특히 크다.

(11)

본 실시형태의 포장 장치 (1) 에서는, 트레이 (T) 하면의 좌우 양단부분을 지지하는 트레이 하면 지지판 (21b,22b) 이 맞닿음부 (21a,22a) 와 함께 트레이 (T) 의 좌우폭에 맞게 이동한다 (도 16 참조). 즉, 트레이 (T) 의 크기에 따라 트레이 하면을 받치는 부분의 크기도 변화한다. 그럼으로써, 히트 시일시에 있어서의 롤러 (3) 와 트레이 하면을 받치는 부재의 간섭이 회피된다. 또한, 스트레치 필름 (Fm) 과 트레이 하면을 받치는 부재의 간섭도 회피된다.

〈권취축의 상세 구조〉

스트레치 필름 (Fm) 은 탄력성이 풍부해서 자기 점착성을 갖기 때문에, 단순한 통형상 부재를 권취축으로 사용하면, 감은 스트레치 필름 (Fm) 을 권취축에서 빼내기가 어려워진다.

이에 비하여, 권취축으로서 종이관 등을 사용하는 것이 고려되는데, 폐기나 리사이클을 실시하기 위해서는 감은 스트레치 필름 (Fm) 만을 분리해 내는 것이 바람직하다.

이를 감안하여 본 실시형태의 포장 장치 (1) 에서는, 권취축 (53a) 을 도 20a 에 나타낸 바와 같은 구성으로 하였다. 권취축 (53a) 은 지지 샤프트 (41) 와 고정 플레이트 (42) 와 권취 가이드 (43) 와 가이드 플레이트 (44) 와 가이드 풀리 (45) 와 탈착 가이드 (46) 와 고무 벨트 (47) 와 토크 풀리 (48) 로 구성되어있다.

복수개의 권취 가이드 (43) 는 고정 플레이트 (42) 에 요동 가능하게 지지되어 있다. 가이드 플레이트 (44) 에는 권취 가이드 (43) 를 통과시키는 직경방향으로 긴 구멍이 형성되어 있다. 즉, 가이드 플레이트 (44) 는 권취 가이드 (43) 의 요동을 허용한다. 가이드 플레이트 (44) 근방에는 권취 가이드 (43) 를 내측으로 탄성지지하는 고무 벨트 (47) 가 배치되어 있다. 가이드 풀리 (45) 는 권취 가이드 (43) 의 선단 (도 20 의 좌단) 이 내측으로 오므라지는 양을 조정하는 역할을 한다 (도 20b 참조).

탈착 가이드 (46) 는 권취 가이드 (43) 의 선단에 맞닿는 원판부 (46a) 와 원판부 (46a) 의 한쪽 면에서 연장되어 권취 가이드 (43) 의 내측으로 들어가는 가이드부 (46b) 로 구성되어 있다. 가이드부 (46b) 의 선단 (도 20 의 우측) 부분에는 점점 직경이 작아지는 테이퍼가 형성되어 있다. 도 20a 와 같이 세팅된 상태에서 탈착 가이드 (46) 는 권취 가이드 (43) 선단의 내측 부분을 지지하여 각 권취 가이드 (43) 의 평행상태를 유지한다. 토크 풀리 (48) 에는 벨트 (53b) 가 걸린다.

상기한 바와 같은 구성의 권취축 (53a) 에 감긴 필름 찌꺼기 (Fm1) 를 빼낼 때에는, 도 20b 에 나타낸 바와 같이 탈착 가이드 (46) 를 분리한다. 그러면, 권취 가이드 (43) 의 선단이 오므라지기 때문에, 권취 가이드 (43) 에 밀착되어 있던 필름 찌꺼기 (Fm1) 의 내주면 (Fm1a) 과 권취 가이드 (43) 사이에 틈이 발생한다. 그럼으로써, 필름 찌꺼기 (Fm1) 를 쉽게 빼낼 수 있는 상태로 된다.

〈프리스트레치량 등의 결정에 대해〉

트레이 (T) 를 스트레치 필름 (Fm) 에 대해 밀어올리기 전에 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘이는 스트레치의 잡아늘임량 (프리스트레치량) 은 이하의 파라미터를 기초로 결정된다. 이들 파라미터는 입력된 트레이 번호 등으로부터 트레이 마스터 파일 (14a) 에 기억되어 있는 트레이 사이즈나 트레이 재질 등을 불러냄으로써 얻을 수 있다.

(a) 트레이 (T) 의 사이즈

(b) 필름 롤 (R) 의 폭 치수

(c) 스트레치 필름 (Fm) 의 재질

(d) 트레이 (T) 의 재질

(e) 트레이 (T) 의 형상

(f) 주위 온도

상기 파라미터 (a), (b) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 의 폭과 트레이 (T) 의 폭의 상대 관계로부터 최적의 프리스트레치량을 결정할 수 있게 된다.

파라미터 (c) 에 의해 찢어지기 쉬운 등의 재질에 기초하는 특성을 고려한 프리스트레치량의 결정이 가능해진다.

파라미터 (d) 에 의해 트레이 (T) 의 강도 부족에서 발생하는 트레이 (T) 의 찌부러짐 현상을 억제할 수 있게 된다.

파라미터 (e) 에 의해 트레이 (T) 가장자리의 형상 등에 기인하여 필름이 찢어지는 문제점을 억제할 수 있게 된다.

파라미터 (f) 에 의해 온도에 의한 트레이 (T) 의 단단함의 차이 등을 고려한 프리스트레치량의 결정이 가능해진다.

또한, 프리스트레치량뿐만 아니라 트레이 (T) 의 밀어올림시에 필름 파지부 (91a,91b) 를 내측으로 이동시키는 복귀 타이밍 및 복귀량에 대해서도 상기 각 파라미터를 사용해서 결정된다.

〈필름 반송량의 결정에 대해〉

포장 개시 신호가 입력되고 또한 포장할 트레이 (T) 가 확정된 후에 필름 반송 동작이 실시된다. 이 필름 반송량의 설정 방법으로서는 다음 (M1), (M2) 를 고려할 수 있다.

(M1)

전회의 포장 완료후에 반송된 필름의 양 (포장된 트레이에 필요한 양과 동일한 양) 과 금회의 트레이에 필요한 필름의 반송량을 비교하여 그 부족분을 보충하는 양을 반송한다.

(M2)

전회의 포장 완료후에 반송되는 (감기는) 필름의 양을 최소 반송량으로 한정시키고, 금회의 트레이의 포장전에 부족분을 보충하는 양을 반송한다.

상기 (M1) 의 방법이라면, 전회와 동일한 반송량을 필요로 하는 트레이 또는 전회보다 적은 반송량으로 충분한 트레이의 경우, 부족분은 발생하지 않으므로 필름 반송은 실시되지 않는다. 그리고, 전회보다 많은 반송량이 필요한 경우에만 부족분에 대해 필름 반송이 실시된다. 즉, 전회와 동일한 트레이 사이즈 이하이면, 필름 반송없이 포장할 수 있다. 단, 필요한 반송량이 적은 트레이로 바뀐 때에는 과잉 반송분이 발생하기 때문에, 다품종 소량 생산등에서 필름 반송량이 빈번하게 바뀌는 경우에는 필름 낭비가 많아진다.

이에 비하여 (M2) 의 방법이라면, 이와 같은 필름 낭비를 없앨 수 있다.

이와 같은 고찰에서 본 실시형태의 포장 장치 (1) 에서는 (M2) 의 방법을 채택하도록 하였다.

그리고, (M1), (M2) 중 어느 방법이어도 전회의 포장 완료후에 실시하는 필름 반송의 타이밍이 포장 완료된 트레이의 배출 동작 등 다른 동작과 겹치기 때문에 포장 능력에는 영향을 미치지 않는다.

〈필름 교환〉

이하, 필름 롤 (R) 에 스트레치 필름 (Fm) 이 다 떨어졌을 때의 필름 교환 작업에 대해 설명한다.

우선, 도 21 에 나타낸 바와 같이 롤러 상하 이동기구 (7) 나 롤러 선회기구 (8), 롤러 (3) 등으로 이루어진 시일 유닛을 연다.

이어서, 필름 롤 (R) 에서 권취축 (53a) 까지 연결되어 있는 스트레치 필름 (Fm) 을 도중에서 절단하여 필름 롤 (R) 을 분리한다. 또한, 권취축 (53a) 에 감겨 붙어 있는 필름 찌꺼기 (Fm1) 가 커져 있는 경우에는, 상기한 바와 같이 탈착 가이드 (46) 를 분리하여 필름 찌꺼기 (Fm1) 도 떼어낸다 (도 20 참조).

이어서, 새로운 필름 롤 (R) 을 세팅하여 피딩 롤러 (52a) 및 필름 지지 롤러 (52d) 를 통과시켜 권취축 (53a) 에 감는다.

그리고, 시일 유닛을 닫고 2 ∼ 3 회 스트레치 필름 (Fm) 을 그냥 돌려서 필름 교환 작업을 종료한다.

[다른 실시형태]

(A)

상기 실시형태에서는 장치 (1) 를 콤팩트하게 하기 위하여, 클램프 등으로 스트레치 필름을 파지하면서 반송하는 종래의 반송 방식 대신에 반송기구와 파지기구를 완전히 분리한 장치 구성을 채택하고 있다.

그러나, 본 발명은 종래와 같은 스트레치 필름을 파지하면서 반송하는 반송 방식을 채택하는 장치에 대해서도 적용할 수 있다. 단, 시일에 의해 일부가 잘려진 스트레치 필름 (Fm) 을 감기 위한 반송을 하여야만 하므로, 다음과 같이 제어할 필요가 있다.

즉, 필름 롤 (R) 에서 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 상측까지는 스트레치 필름 (Fm) 이 잘려 있지 않기 때문에, 파지하면서 스트레치 필름 (Fm) 에 텐션을 가한 상태에서 반송할 수 있게 되는데, 잘려진 후의 반송 경로 (트레이 탑재 지지기구 (2) 의 상측에서 필름 권취부 (53) 까지의 반송 경로) 에서는 스트레치 필름 (Fm) 에 텐션을 가하는 것은 엄격하게 금지되어 있다. 잘려진 스트레치 필름 (Fm) 에 텐션을 가하여 반송하면, 사행하거나 반송 부재에 말리거나 찢어질 우려가 높기 때문이다. 따라서, 적어도 잘려진 후의 반송 경로에서는 스트레치 필름 (Fm) 에 텐션이 가해지지 않도록 제어할 필요가 있다.

구체적으로는, 우선 적어도 트레이 (T) 의 상측 (트레이 탑재 지지기구 (2)의 상측) 에서 필름 권취부 (53) 까지의 스트레치 필름 (Fm) 의 반송중에 스트레치 필름 (Fm) 에 텐션이 가해지지 않도록 제어하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 용단에 의해 잘려진 스트레치 필름 (Fm) 의 개구 부위를 검지하는 검지수단을 설치하여 적어도 검지수단에 의해 검지된 스트레치 필름 (Fm) 의 개구 부위를 포함한 그 근방 부분에 대해서는 텐션이 가해지지 않도록 제어하는 방법도 생각할 수 있다.

이와 같이 제어하면, 용단에 의해 일부가 잘려진 스트레치 필름 (Fm) 에 대해서는 텐션이 가해지지 않게 되기 때문에, 일부가 잘려서 연약 정도가 증가한 스트레치 필름 (Fm) 이어도 사행이나 감김이라는 문제점이 억제된다.

(B)

상기 실시형태에서 도 2 의 좌우 각각의 필름 파지부 (91a,91b) 는, 솔레노이드 (92a,92b) 에 의해 ON/OFF 가 전환되는 것으로 하고 있다. 즉, 각 필름 파지부 (91a,91b) 는 패드 (p1 ∼ p8) 전체와 하부 부재 (94) 사이에 스트레치 필름 (Fm) 를 끼워 지지한 상태나 그 끼워 지지함을 해제한 상태 중 양자 택일의 제어만이 가능하게 되어 있다.

그러나, 트레이 형상에 맞춰 스트레치 필름 (Fm) 의 반송방향의 각 위치에서 각각 파지 상태와 파지 해제 상태를 변경할 수 있으면, 보다 안정된 포장을 가능하게 하는 제어를 할 수 있게 된다.

따라서, 비용적인 여유가 있으면, 상기 실시형태의 포장 장치 (1) 를 다음과 같이 개량할 수도 있다.

여기에서는 각 패드 (p1 ∼ p8) 에 대해 각각 솔레노이드를 준비하여 총 16 개의 솔레노이드를 제어부 (10) 에 의해 제어할 수 있도록 구성한다. 그럼으로써, 트레이 형상이나 트레이 사이즈에 맞는 스트레치 필름 (Fm) 의 지지 및 스트레치 (잡아늘임) 를 할 수 있게 된다. 또한, 상기 파라미터 (a) ∼ (f) 에 기초하여 각 솔레노이드의 ON/OFF 의 타이밍을 제어하면, 보다 적절한 포장을 할 수 있게 된다.

그리고, 각 패드 (p1 ∼ p8) 의 평면이동을 가능하게 하거나 자주 사용하는 트레이 형상에 맞춘 위치에 각 패드 (p1 ∼ p8) 를 배치하면, 보다 안정된 포장 처리가 가능해진다. 예컨대, 패드 (p1) 나 패드 (p8) 와 같은 필름 반송방향 양단의 파지 수단을 내측으로 비켜서 배치하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 각 패드 (p1 ∼ p8) 에 의한 스트레치 필름 (Fm) 의 지지를 솔레노이드가 아니라 토크 모터 등에 의해 실시하도록 하여 지지력의 조정을 가능하게 하면, 보다 매우 세세한 포장 제어를 할 수 있게 된다.

(C)

상기 실시형태에서는 스트레치 필름 (Fm) 을 스트레치 기구 (9) 에 의해 스트레치 필름 (Fm) 의 반송방향에 직교하는 방향 (도 2 의 좌우방향) 으로 잡아늘임으로써 스트레치 필름 (Fm) 에 텐션을 가하고 있으나, 그 대신에 또는 추가하여 스트레치 필름 (Fm) 의 반송방향으로 스트레치 필름 (Fm) 을 잡아늘일 수 있도록 포장 장치 (1) 를 개량할 수도 있다. 예컨대, 필름 권취부 (53) 를 소정 범위에서 스트레치 필름 (Fm) 의 반송방향으로 이동하도록 개조하면, 스트레치 필름 (Fm)의 주로 반송방향을 따른 텐션을 보다 세세하게 제어할 수 있게 된다.

(D)

상기 실시형태에서는 키보드 (16) 에서 입력된 트레이 번호 등으로부터 트레이 마스터 파일 (14a) 에 기억되어 있는 트레이 사이즈나 트레이 재질 등을 불러내서 프리스트레치량을 결정하고 있으나, CCD 카레라 등의 촬상수단으로 촬상한 트레이 (T) 의 화상 처리 결과에서 인식되는 트레이 형상으로부터 트레이 마스터 파일 (14a) 내의 각 정보를 불러내거나, 센서로 트레이 (T) 의 폭방향을 주사하여 트레이 폭치수를 검출함과 동시에 트레이 (T) 의 반입시에 트레이 (T) 의 안길이 치수를 검출하도록 하여 트레이 마스크 파일 (14a) 내의 각 정보를 불러낼 수도 있다.

이 경우, CCD 카메라나 센서 등의 트레이 사이즈의 검지수단은, 예컨대 도 2 에 있어서 이점쇄선으로 나타낸 위치로 꺼내져 있는 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 경사 상측에 설치할 수 있다.

(E)

상기 실시형태에서는 구동 모터 (52c) 의 동작에 의해 피딩 롤러 (52a) 및 권취축 (53a) 을 회전시키고 있으나, 추가로 구동 모터 (52c) 에 의해 필름 지지 롤러 (52d) 를 회전시키도록 개조하면, 스트레치 필름 (Fm) 의 반송이 보다 안정되는 것을 기대할 수 있다.

(F)

상기 실시형태의 도 2 등에서는 잡아늘이기 전에도 스트레치 필름 (Fm) 의 폭이 트레이 (T) 의 폭보다 커져 있으나, 스트레치 필름 (Fm) 의 폭이 트레이 (T)의 폭보다 작은 경우에도, 스트레치 필름 (Fm) 을 폭방향으로 잡아늘인 상태에서 스트레치 필름 (Fm) 의 폭이 트레이 (T) 의 폭보다 커지면, 트레이 (T) 에 대한 용착에 의해서도 스트레치 필름 (Fm) 의 연속성이 끊어지는 일이 없으므로 필름 권취부 (53) 로의 반송에 지장이 생기는 일은 없다.

또한, 자원 절약의 관점에서 최대한 폭이 작은 스트레치 필름 (Fm) (필름 롤 (R)) 을 사용하여 작은 트레이 (T) 일 때에는 스트레치량 (잡아늘임량) 을 작게, 큰 트레이 (T) 일 때에는 프리스트레치량을 크게 제어할 수도 있다. 이 경우에는 1 종류의 폭이 좁은 스트레치 필름 (Fm) 에 의해 작은 트레이 (T) 부터 큰 트레이 (T) 까지 대응할 수 있다는 부수적인 효과도 생긴다.

(G)

상기 실시형태에서는 롤러 (3) 를 스트레치 필름 (Fm) 의 위에서 트레이 (T) 에 접촉시켜 선회시킴으로써 트레이 (T) 의 플랜지 (f) 전체를 주사시키는 방식이 채택되었으나, 돔 형상의 탄성 발열 시트에 트레이 (T) 를 아래에서 꽉 누르는 방식을 채택한 포장 장치에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 트레이 (T) 의 플랜지 (f) 에 레이저 광을 쬐어 그 레이저 광을 플랜지 (f) 를 따라 이동시키도록 구성하여 용착·용단을 비접촉으로 실시할 수도 있다.

(H)

상기 실시형태에서는 트레이 탑재 지지기구 (2) 를 롤러 (3) 의 하측으로 수평하게 밀어넣는 단계에서 트레이 (T) 를 센터링하고 있으나, 반드시 이 단계에서센터링할 필요가 없으며 트레이 (T) 의 상승시 등 트레이 (T) 가 스트레치 필름 (Fm) 에 닿을 때까지라면, 어느 단계에서 트레이 (T) 의 위치 결정 (센터링) 을 실시해도 된다.

(I)

상기 실시형태의 구성에 추가하여 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 의 맞닿음부 (21a ∼ 24a) 의 트레이 (T) 와의 맞닿음면에 압력 센서를 설치하거나, 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 와 트레이 (T) 의 접촉을 검지할 수 있는 접근 스위치를 설치하여 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 가 트레이 (T) 의 측면에 닿았음을 검지할 수 있도록 하여도 된다. 이와 같이 하면, 트레이 (T) 를 지지하지 못한 경우라도, 이것을 검지하여 에러로서 포장 처리를 정지시킬 수 있다.

또한, 트레이 마스터 파일 (14a) 에 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 의 이동량을 트레이의 종류마다 기억시켜 두고, 그 기억된 이동량에 따라 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 를 이동시켜도 된다.

(J)

상기 실시형태에서는 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 에 의해 트레이 (T) 의 측면을 지지하여 주로 트레이 (T) 의 평면적인 위치 어긋남을 방지하도록 하였으나, 이것에 추가하여 트레이 (T) 의 수직방향의 위치 어긋남을 규제하는 부재를 설치해도 된다. 그럼으로써, 트레이 (T) 를 상승시킬 때에 트레이 (T) 가 부상하여 트레이 (T) 의 위치가 어긋나는 것을 억제할 수 있다.

구체적으로는 트레이 (T) 의 하면을 흡착하거나 또는 트레이 (T) 의 플랜지(f) 에 상측에서 거는 부재를 설치하는 것을 생각할 수 있다. 단, 플랜지 (f) 를 위에서 누를 때에는 그 부재를 히트 시일시에 제거할 필요가 생기기 때문에 그 회피기구도 필요해진다.

(K)

상기 실시형태에서는 트레이 탑재 지지기구 (2) 에 센터링 기능 및 트레이 지지기능을 겸비시키고 있으나, 리프트 기구 (6) 에 트레이 지지대나 트레이 지지부재를 설치하여 센터링 기능을 별도로 리프트 기구 (6) 로의 반입 경로에 설치할 수도 있다.

예컨대 도 22 에 나타낸 바와 같이, 푸셔 (110) 의 푸싱량의 제어에 의해 트레이 (T) 의 전후방향의 센터링을 실시하게 하고, 반입 경로의 도중에 설치된 좌우 이동이 가능한 벨트 컨베이어 (115) 에 의해 좌우방향의 센터링을 실시하게 할 수도 있다. 이 때에는 CCD 카메라 또는 복수의 센서에 의해 트레이 (T) 의 폭이나 안길이를 검지하여 이에 따라 푸셔 (110) 나 벨트 컨베이어 (115) 를 제어하면 된다. 센서의 구체적인 설치 방법으로서는, 트레이 (T) 의 폭방향에 복수개의 반사형 등의 센서를 설치함과 동시에 트레이 (T) 의 반송방향 (전후방향) 에 직교하는 방향을 감시하는 센서를 설치하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 도 23 에 나타낸 바와 같이, 푸셔 (110) 의 푸싱량의 제어에 의해 전후방향의 센터링을 실시하게 하고, 반입 경로의 도중에 설치된 가이드 구동기구 (120) 에 의해 좌우방향의 센터링을 실시하게 할 수도 있다. 가이드 구동기구 (120) 는 트레이 (T) 의 좌우 양단에 외측에서 닿아 트레이 (T) 의 좌우방향의 위치결정을 실시하는 반입 가이드 (121,122) 를 갖고 있다. 이들 반입 가이드 (121,122) 는 CCD 카메라에 의한 촬상의 화상 처리 결과 또는 센서의 검지 결과 등으로부터 얻어지는 트레이 (T) 의 폭을 기초로 트레이 (T) 를 좌우방향으로 센터링하도록 이동제어된다.

(L)

상기 실시형태에서는 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 에 의해 트레이 (T) 의 측면을 지지하여 주로 트레이 (T) 의 평면적인 위치 어긋남을 방지하도록 하였으나, 그 대신에 또는 추가하여 트레이 (T) 의 바닥을 흡인해서 지지할 수 있도록 해도 된다. 구체적으로는 트레이 탑재 지지기구 (2) 의 고정 지지판 (20a) 의 중앙부분 등에 구멍을 형성하고, 그 구멍에 배관을 통해 흡인장치를 접속하는 것을 생각할 수 있다.

(M)

상기 실시형태에서는 트레이 (T) 를 지지하는 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 를 내측으로 탄성지지하는 수단으로서 코일 스프링 (27d,27e) 을 채택하였으나, 이것을 토크 모터 등으로 대신하여 탄성지지력을 조정할 수도 있다.

코일 스프링 (27d,27e) 을 탄성지지력의 조정이 가능한 토크 모터나 에어 실린더 등의 탄성지지수단으로 변경하면, 제어부 (10) 는 트레이의 단단함이나 트레이 (T) 의 재질과 같은 파라미터에 의해 트레이 (T) 를 지지하는 지지력을 변경할 수 있게 된다. 예컨대, 연약한 트레이 (T) 의 경우에는 탄성지지력 (지지력) 을 약하게 하고, 단단한 트레이 (T) 의 경우에는 탄성지지력 (지지력) 을 강하게하는 제어를 실시할 수 있다. 그럼으로써, 확실하게 트레이 (T) 의 위치 어긋남을 방지하면서 트레이 (T) 가 변형되어 시일 불량이 발생하는 문제점을 억제할 수 있다. 또한, 두께나 재질과 같은 스트레치 필름 (Fm) 의 특성에 따라 탄성지지수단의 탄성지지력, 즉 트레이의 지지력을 조정할 수도 있게 된다.

그리고, 트레이 지지부재 (21 ∼ 24) 의 맞닿음부 (21a ∼ 24a) 에 압력 센서 등의 지지력을 확인하는 수단 (탄성지지력 검지수단) 을 설치하면, 에어 실린더 등의 탄성지지수단에 의한 탄성지지력을 검증할 수 있게 된다. 그리고, 제어부 (10) 에게 탄성지지력 검지수단의 검지결과에 기초하여 탄성지지수단의 탄성지지력을 제어시키도록 하면, 트레이 (T) 의 변형에 의한 시일 불량 등의 문제점을 없앨 수 있다.

(N)

상기 실시형태의 포장 장치 (1) 는 계량 기능을 구비하고 있지 않으나, 꺼내져 있는 트레이 탑재 지지기구 (2) 상에 트레이 (T) 를 탑재하였을 때에 트레이 (T) 를 포함한 피포장물의 계량을 실시하여 그 후 일련의 포장 처리를 실시하게 하는 장치로 하여도 된다.

이 경우, 포장 처리로 이행하기 위해서는, 제어부 (10) 에 대해 포장 개시 요구, 피포장물의 사이즈 정보 (트레이 사이즈, 그릇에 담은 높이), 스트레치 필름의 재질이나 트레이의 재질 등의 정보를 전달할 필요가 있다. 이 중 포장 개시 요구를 제어부 (10) 로 입력하는 방법으로서는 다음과 같은 것을 들 수 있다.

(a) 트레이 탑재 지지기구 (2) 에 저울을 설치하고, 트레이 (T) 의 중량을계량하여 그 개량 안정 신호에 의해 포장 동작을 개시한다.

(b) 센서나 접근 스위치 등으로 트레이 탑재 지지기구 (2) 상에 놓인 트레이 (T) 를 검지하고, 그 검지 신호에 의해 포장 동작을 개시한다.

(c) CCD 카메라 등에 의해 트레이 탑재 지지기구 (2) 상에 놓인 트레이 (T) 를 인식하고, 그 인식 완료 신호에 의해 포장 동작을 개시한다. 인식 완료 시점에서 트레이 사이즈는 제어부 (10) 의 RAM (13) 내의 데이터 영역에 입력된다.

(d) 오퍼레이터가 포장 개시 버튼을 누른 동작에 의해 포장 동작을 개시한다.

상기 (a) 및 (b) 의 방법에서는, 별도로 제어부 (10) 에 미리 설정된 트레이 마스터 파일 (14a) 을 불러내는 등, 트레이 사이즈 등의 포장 조건치를 입력함으로써 포장 개시 신호가 입력된 트레이 (T) 의 포장을 개시할 수 있다.

또한, (c) 의 방법에서는, 인식된 트레이 사이즈를 기초로 미리 입력되어 있는 그 트레이 사이즈에 합치된 트레이 마스터 파일 (14a) 을 불러내서 포장 조건을 설정할 수 있다.

(d) 의 방법에서는, (a) 및 (b) 와 마찬가지로 별도로 트레이 마스터 파일 (14a) 을 불러내는 동작이 필요하게 된다.

즉, 방법 (c) 라면, 트레이 (T) 를 트레이 탑재 지지기구 (2) 에 탑재하는 동작만으로 포장을 개시시킬 수 있다. 방법 (a), (b) 라면, 트레이 마스터 파일 (14a) 을 불러내는 동작과 트레이 (T) 를 탑재하는 동작으로 포장을 개시시킬 수 있다. 그리고, 방법 (d) 라면, 트레이 마스터 파일 (14a) 을 불러내는 동작과, 트레이 (T) 를 탑재하는 동작과, 포장 개시 신호 입력 동작으로 개시시킬 수 있다.

상기 각 방법 (a) ∼ (d) 중 어느 방법을 선택할지에 대해서는, 생산성이나 비용 등을 감안하여 실시하면 된다.

본 발명을 이용하면, 용단후의 스트레치 필름을 감는 구성을 채택하였기 때문에, 얇고 끈적임이 없는 스트레치 필름을 콤팩트한 반송기구로 이송할 수 있게 된다. 또한, 스트레치 기구를 설치하여 적어도 트레이에 스트레치 필름을 용착하기 전에 스트레치 필름을 잡아늘이기 때문에, 용착전에 트레이의 개구를 덮는 스트레치 필름의 주름이 펴져서 포장후의 외관이 향상된다.

Claims (22)

1. 상부가 트인 트레이에 대해, 상기 트레이내에 피포장물을 수용한 상태에서 상기 트인 개구를 스트레치 필름으로 덮고, 상기 스트레치 필름을 열에 의해 상기 트레이의 개구 주위 부분에 용착함과 동시에 용단하는 탑 시일식 포장 장치로서,

   상기 스트레치 필름을 잡아늘이는 스트레치 기구와,

   적어도 상기 트레이에 상기 스트레치 필름을 용착하기 전에, 상기 스트레치 기구를 동작시켜 상기 스트레치 필름을 잡아늘이는 제어를 실시하는 제어부와,

   용단후의 상기 스트레치 필름을 감는 필름 권취부를 구비한 탑 시일식 포장 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스트레치 필름의 용단 위치는, 상기 트레이의 개구 주위 부분과의 용착 부분의 외측인 탑 시일식 포장 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는, 적어도 상기 스트레치 필름의 용단후에, 상기 스트레치 기구를 동작시켜 상기 스트레치 필름의 용단부 근방에 장력을 가하는 탑 시일식 포장 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스트레치 필름을 반송하는 필름 반송기구와,

   상기 트레이를 상승시키고, 상기 필름 반송기구에 의해 반송된 상기 스트레치 필름에 상기 트레이를 꽉 누르는 리프트 기구를 추가로 구비하고,

   상기 제어부는, 상기 트레이가 스트레치 필름에 꽉 눌리기 전에 상기 스트레치 기구를 동작시켜 상기 스트레치 필름을 잡아늘이고, 상기 트레이가 상기 스트레치 필름에 꽉 눌린 후에 상기 스트레치 기구를 동작시켜 상기 스트레치 필름의 잡아늘임을 완화시키는 제어를 실시하는 탑 시일식 포장 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스트레치 기구는, 상기 스트레치 필름의 공급 위치로부터 상기 용착 위치의 종단까지의 사이에 설치되어 있는 탑 시일식 포장 장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 용단에 의해 잘려진 상기 스트레치 필름의 개구 부위를 검지하는 검지수단을 추가로 구비하고,

   상기 제어부는, 적어도 상기 검지수단에 의해 검지된 상기 스트레치 필름의 개구 부위를 포함한 그 근방 부분에 대해서는, 상기 스트레치 기구를 동작시키지 않는 제어를 실시하는 탑 시일식 포장 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스트레치 기구는, 상기 스트레치 필름을 지지하는 복수개의 필름 지지부를 갖고 있는 탑 시일식 포장 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 복수개의 필름 지지부는, 각각 상이한 지지력을 설정할 수 있는 탑 시일식 포장 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 트레이의 특성 및 상기 스트레치 필름의 특성 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 복수개의 필름 지지부의 지지 및 지지 해제의 타이밍을 변경하는 탑 시일식 포장 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스트레치 기구는, 상기 스트레치 필름의 반송방향 및 그 반송방향에 직교하는 폭방향 중 적어도 일방향으로 상기 스트레치 필름을 잡아늘이는 탑 시일식 포장 장치.
11. 상부가 트인 트레이에 대해, 상기 트레이내에 피포장물을 수용한 상태에서 상기 트인 개구를 스트레치 필름으로 덮고, 상기 스트레치 필름을 열에 의해 상기 트레이의 개구 주위 부분에 용착함과 동시에 용단하는 탑 시일식 포장 방법으로서,

    상기 스트레치 필름을 상기 트레이의 상측으로 반송하는 필름 공급 공정과,

    적어도 상기 트레이에 상기 스트레치 필름을 용착하기 전에 상기 스트레치 필름을 상기 반송방향에 교차하는 방향으로 잡아늘이는 스트레치 공정과,

    용단후의 상기 스트레치 필름을 감는 필름 권취 공정을 구비한 탑 시일식 포장 방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 트레이의 상측으로 상기 스트레치 필름을 공급하는 필름 공급기구와,

    상기 트레이를 상승시켜 상기 스트레치 필름에 꽉 누르는 리프트 기구와,

    상기 스트레치 필름이 맞닿아 있는 상기 트레이의 개구 주위 부분에 접촉하여, 상기 스트레치 필름을 상기 트레이의 개구 주위 부분에 용착시키는 열체와,

    상기 트레이의 개구 주위 부분으로의 상기 스트레치 필름의 용착시에 있어서 상기 트레이를 지지하는 트레이 지지부재를 추가로 구비한 탑 시일식 포장 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 트레이 지지부재는, 추가로, 상기 트레이가 상승하여 상기 스트레치 필름에 꽉 눌릴 때에 있어서의 상기 트레이의 위치 어긋남을 방지하는 탑 시일식 포장 장치.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 트레이 지지부재는, 상기 트레이의 측면에 닿아, 상기 트레이의 평면적인 위치 어긋남을 방지하는 탑 시일식 포장 장치.
15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 트레이를 탑재하고, 상기 트레이와 함께 상기 리프트 기구로 이송되는 트레이 탑재 지지기구를 추가로 구비하고,

    상기 트레이 지지부재는, 상기 트레이 탑재 지지기구에 포함되어 있고,

    상기 리프트 기구는, 상기 트레이 탑재 지지기구를 들어올림으로써 상기 트레이를 상승시키는 탑 시일식 포장 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 트레이 탑재 지지기구는, 상기 트레이 지지부재를 상기 트레이측으로 탄성지지함으로써, 상기 트레이의 평면 위치를 조정하는 탑 시일식 포장 장치.
17. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 트레이가 상기 리프트 기구에 이송될 때의 상기 트레이의 위치상태를 검지하는 위치 검지수단을 추가로 구비하고,

    상기 제어부는, 상기 위치 검지수단의 검지 결과를 기초로, 상기 트레이 지지부재에 의해 상기 트레이의 위치 어긋남을 수정시키는 탑 시일식 포장 장치.
18. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 트레이 지지부재를 상기 트레이측으로 탄성지지하는 탄성지지수단을 추가로 구비하고,

    상기 제어부는, 상기 탄성지지수단의 탄성지지력을 제어하는 탑 시일식 포장 장치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 탄성지지수단에 의한 탄성지지력을 검지하는 탄성지지력 검지수단을 추가로 구비하고,

    상기 제어부는, 상기 탄성지지수단의 탄성지지력을, 상기 탄성지지력 검지수단의 검지 결과에 기초하여 제어하는 탑 시일식 포장 장치.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 트레이의 특성 및 상기 스트레치 필름의 특성 중 적어도 하나에 대응한 상기 탄성지지수단의 탄성지지력의 제어를 행하는 탑 시일식 포장 장치.
21. 제 1 항에 있어서, 상기 트레이의 상측으로 상기 스트레치 필름을 공급하는 필름 공급기구와,

    상기 트레이를 상승시켜 상기 스트레치 필름에 꽉 누르는 리프트 기구와,

    상기 스트레치 필름이 맞닿아 있는 상기 트레이의 개구 주위 부분에 접촉하여, 상기 스트레치 필름을 상기 트레이의 개구 주위 부분에 용착시키는 열체와,

    상기 트레이가 상기 스트레치 필름에 꽉 눌리기 전에, 상기 트레이의 평면 위치를 조정하는 위치 조정기구를 추가로 구비한 탑 시일식 포장 장치.
22. 제 11 항에 있어서, 상기 트레이의 평면 위치를 조정하는 위치 조정 공정과,

    상기 트레이를 상승시켜 상기 스트레치 필름에 꽉 누르는 리프트 공정과,

    상기 스트레치 필름이 맞닿아 있는 상기 트레이의 개구 주위 부분에 열체를 접촉시켜, 상기 스트레치 필름을 상기 트레이의 개구 주위 부분에 용착시키는 용착공정을 추가로 구비한 탑 시일식 포장 방법.