KR100754354B1 - 김치포장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치를 자동으로 포장하는 김치포장방법에 관한 것으로서, 특히 자동으로 용기를 공급하고 세척한 다음 김치를 공급하고 검사한 후 포장하여 급속냉동하게 되는 김치포장방법에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 김치포장방법은 상부가 개방되고 내부에 김치가 담기는 공간이 형성되며 상부에 커버비닐이 결합될 수 있도록 형성된 용기에 김치를 자동으로 공급하여 포장하는 김치포장방법에 있어서,

적층된 상기 용기를 하나씩 컨베이어로 하강시키는 용기공급단계와, 공급된 용기가 컨베이어에 의해 이동된 다음 김치가 공급되는 구멍이 형성된 투명패널 하부에 위치하게 되어 김치가 용기 내부에 담기게 되는 김치공급단계와, 상기 김치가 공급된 용기가 다시 컨베이어에 의해 이송되면서 그 무게와 이물질 포함여부를 검사하게 되는 검사단계와, 상기 검사단계를 통과한 김치가 담겨진 용기의 상부에 커버비닐이 부착되어 포장되는 커버포장단계로 구성된다.

김치, 포장, 용기, 커버비닐

Description

김치포장방법 {KIMCHI PACKING METHOD}

도 1은 본 발명에 의한 김치포장방법에 의해 생산된 완제품의 사시도,

도 2는 본 발명에 의한 김치포장방법에 사용되는 장치에 공급되는 용기의 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 김치포장을 위한 공정을 보여주는 순서도,

도 4는 본 발명에 의한 김치포장방법에서 용기를 공급하기 위한 장치의 정면도,

도 5는 도 4에 도시된 용기를 공급하기 위한 장치에서 용기가 공급되는 동작을 개략적으로 도시한 정면도,

도 6은 본 발명에 의한 김치포장방법에서 김치를 용기에 넣는 작업이 이루어지는 작업대를 도시한 사시도,

도 7a 내지 도 7d는 도 6의 작업대에서 용기가 이동해 가는 모습을 동작 단계별로 도시하고 있는 정면도,

도 8은 본 발명에 의한 김치포장방법에서 김치가 용기에 공급된 다음 제대로 용기에 공급되었는지를 검사하기 위한 장치가 연결된 컨베이어 시스템을 나타내는 정면도,

도 9는 본 발명에 의한 김치포장방법에서 김치가 공급되고 검사를 통과한 용이들이 포장되기 위하여 이동되는 작업대를 도시한 평면도,

도 10은 본 발명에 의한 김치포장방법에서 커버비닐을 부착하여 포장하기 위한 포장장치의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11 : 용기 12 : 커버 비닐

20 : 프레임 22 : 컨베이어

23, 34 : 받침대 30 : 작업대

32 : 투명패널 33,35 : 공압기구

34,36 : 피스톤 42 : 컨베이어 저울

본 발명은 김치를 자동으로 포장하는 김치포장방법에 관한 것으로서, 특히 자동으로 용기를 공급하고 세척한 다음 김치를 공급하고 검사한 후 포장하여 급속냉동하게 되는 김치포장방법에 관한 것이다.

김치는 무, 배추 및 오이 등을 소금에 절여서 고추ㅇ마늘ㅇ파ㅇ생강ㅇ젓갈 등의 양념을 버무린 후 젖산 생성에 의해 숙성되어 저온에서 발효된 제품으로, 한국인의 식탁에서 빼놓을 수 없는 반찬이다. 김치를 담그는 것은 채소를 오래 저장하기 위한 수단이 될 뿐 아니라, 이는 저장 중 여러 가지 미생물의 번식으로 유기산과 방향이 만들어져 훌륭한 발효식품이 된다. 김치는 각종 무기질과 비타민의 공급원이며, 젖산균에 의해 정장작용을 하고 식욕을 증진시켜 주기도 한다. 2001년 7월 5일 식품 분야의 국제표준인 국제식품규격위원회(Codex)에서 김치가 국제식품 규격으로 승인받았다.

김치는 통상적으로 각각의 가정집에서 주부들이 직접 담가서 먹었으나, 현재에 이르러 맞벌이 부부가 많이 생기는 등의 생활의 변화로 인하여 김치를 담가 먹는 가정이 적어짐에 따라 대규모로 김치를 생산하여 판매하는 업체들이 생겨나 현재에는 많은 양의 김치를 생산하여 이러한 가정에 보급하고 있는 실정이다.

이러한 김치를 생산하는 과정은 거의 대부분이 인간의 노동력에 의존하여 완전 수동으로 이루어지고 있는 실정이다. 김치는 통상 채소를 썰어 적층한 상태로 포장되기 때문에 다른 상품과 달리 정형화된 모양이 있질 않고 또한 김치를 제조하는 과정이 자동화하기에는 매우 어렵다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 용기를 자동으로 세척 공급한 다음 용기에 김치를 일정량 넣은 것을 확인하고 상면에 커버를 부착하여 포장을 완성하게 되는 김치포장방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 김치포장방법은 상부가 개방되고 내부에 김치가 담기는 공간이 형성되며 상부에 커버비닐이 결합될 수 있도록 형성된 용기에 김치를 자동으로 공급하여 포장하는 김치포장방법에 있어서, 적층된 상기 용기를 하나씩 컨베이어로 하강시키는 용기공급단계와, 공급된 용기가 컨베이어에 의해 이동된 다음 김치가 공급되는 구멍이 형성된 투명패널 하부에 위치하게 되어 김치가 용기 내부에 담기게 되는 김치공급단계와, 상기 김치가 공급된 용기가 다시 컨베이어에 의해 이송되면서 그 무게와 이물질 포함여부를 검사하게 되는 검사단계와, 상기 검사단계를 통과한 김치가 담겨진 용기의 상부에 커버비닐이 부착되어 포장되는 커버포장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 검사단계에서는 용기에 금속이 들었는지 여부를 금속탐지기로 검사할 수 있다.

또, 상기 검사단계에서는 용기의 무게를 검사하는 컨베이어 저울과 김치 공 급 후에 용기가 이송되는 컨베이어의 사이에는 그 컨베이어 이송속도보다 빠른 이송속도를 갖는 고속의 컨베이어가 설치되어 있다.

더불어, 상기 검사단계에서 무게가 일정범위 내에 들지 못하거나 이물질이 검출된 용기는 커버포장단계로 이동하지 않고 일정한 곳에 모이게 되도록 컨베이어의 의해 유도할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 1은 본 발명에 의한 김치포장방법에 의해 생산된 완제품의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 김치포장장치에 공급되는 용기의 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 김치포장을 위한 공정을 보여주는 순서도, 도 4는 본 발명에 의한 김치포장장치에서 용기를 공급하기 위한 장치의 정면도, 도 5는 도 4에 도시된 용기를 공급하기 위한 장치에서 용기가 공급되는 동작을 개략적으로 도시한 정면도, 도 6은 본 발명에 의한 김치포장장치에서 김치를 용기에 넣는 작업이 이루어지는 작업대를 도시한 사시도, 도 7a 내지 도 7d는 도 6의 작업대에서 용기가 이동해 가는 모습을 동작 단계별로 도시하고 있는 정면도, 도 8은 본 발명에 의한 김치포장장치에서 김치가 용기에 공급된 다음 제대로 용기에 공급되었는지를 검사하기 위한 장치가 연결된 컨베이어 시스템을 나타내는 정면도, 도 9는 본 발명에 의한 김치포장장치에서 김치가 공급되고 검사를 통과한 용기들이 포장되기 위하여 이동되는 작업대를 도시한 평면도, 도 10은 본 발명에 의한 김치포장장치에서 커버를 부착하여 포장하기 위한 포장장치의 정면도이다.

본 발명에 의한 김치포장방법에 사용되는 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 사각 용기(11)에 김치를 넣고 상면을 커버 비닐(12)을 접착하여 완제품(10)을 자동으로 생산하게 된다. 이러한 완제품(10)을 생산하기 위하여 공급되는 용기(11)는 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 김치가 공급되기 전에 공급되는 용기(11)는 두 개가 한 쌍으로 붙어서 공급된다. 내부에 김치가 담길 수 있도록 공간을 갖고 상단에는 플랜지(11a)가 형성되어 커버 비닐(12)이 접착하도록 되어있다. 공급되는 두 개가 한 쌍으로 붙어 있지만 김치가 공급된 다음 완전히 포장된 것을 분리되어 낱개로 된다.

도 3은 본 발명에 의한 김치포장방법을 순차적으로 나열한 순서도로서, 김치포장방법에 사용되는 장치의 동작을 순서대로 잘 알아 볼 수 있다. 먼저, 도 2에 도시된 바와 같은 형태의 용기(11)가 연속적으로 공급(S1)된 다음, 컨베이어(22)를 통하여 순차적으로 이동되고, 세척장치에 들어가서 공압에 의한 세척이 이루어진다(S2). 세척된 용기(11)는 그 내부에 김치를 공급하기 위한 작업대(30)로 다시 컨베이어(22) 시스템에 의해 이동된 다음 작업자가 적당량의 김치를 용기(11)에 넣고, 다시 컨베이어(37)에 의해 이동된다(S3).

김치가 공급된 용기(11)는 무게를 측정하게 되는 장치를 지나면서 그 무게가 측정되고(S4), 설정된 값에 따라(S5) 그 무게가 설정된 무게 이하로 판정되면 다음 단계로 이동되는 것이 아니라 진로가 바뀌어 다른 진로로 이동하게 되며(S51) 그 무게가 설정된 무게 이상으로 판정되면 다음 검사를 위하여 컨베이어(45) 시스템에 의해 이동된다. 이상 판정을 받아 다른 곳으로 이동된 용기는 작업자가 수동으로 김치를 공급하던지 아니면 폐기할 수 있다.

무게 검사를 마친 김치가 들어있는 용기는 컨베이어(45) 시스템에 의해 다시 이동하기 시작하여 금속탐지장치를 지나가게 된다(S6). 금속탐지결과 이상이 없으면 계속하여 이동하고, 이상이 있는 경우에는 그 용기는 다른 쪽으로 진로를 바꾸게 된다(S61). 금속이 탐지된 용기는 폐기되는 것을 원칙으로 한다.

금속탐지장치를 통과하여 검사가 완료된 김치용기(11)는 역시 컨베이어 시스템을 따라 계속 이동하여 포장이 이루어지는 장치로 이동된다(S7).

포장장치로 이동된 용기(11)는 그 상부에 커버(12)가 포장되어 자동으로 배출되도록 되어 있으며, 배출된 후에는 급속 냉동장치에 넣어져 급속냉동되어 출하된다(S8).

상기와 같은 일련의 동작들을 도면에 도시된 장치와 연관하여 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 용기(11)가 공급되는 장치를 도시한 도면으로서, 공급장치 프레임(20)에 도 5에 도시된 바와 같이 적층된 상태의 용기(11)들이 프레임(20)의 분리격자(21)에 의해 한 단위씩 프레임(20) 안에 적층되어 있다. 이것은 물론 작업자가 프레임(20) 상부로부터 용기(11)들을 넣게 된다. 시간이 지남에 따라 용기(11)가 공급되어 없어지면 작업자는 진행 상황에 따라 용기(11)를 다시 재공급하면 된다. 이렇게 적층된 상태의 용기(11)는 일정길이마다 하나의 공급용기가 놓일 수 있도록 분리대(22a)가 형성된 컨베이어(22)로 공급된다. 컨베이어(22)는 한번 용기(11)가 공급되면 단위 길이를 움직인 다음, 다음의 용기를 공급받을 수 있 도록 멈추어 선다. 적층된 용기로부터 하나씩 용기(11)가 컨베이어(22) 상면으로 낙하하는 동작이 도 5에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 두 개의 받침대(23,24)가 수평으로 좌우로 움직여 용기를 하나씩 공급하도록 되어 있다. 도 5에서 제1받침대(23)가 용기(11)를 받치고 있고, 제2받침대(24)는 용기(11)를 받치지 않는 위치에 위치하다가, 신호가 들어오면 도 5의 오른쪽 그림처럼 우측으로 받침대(23,24)는 모두 함께 우측으로 이동되어 그 이동하는 동안에 맨 아래의 용기(11)는 하강하여 프레임(22)으로부터 벗어나게 되고 제2받침대(24)가 그 다음의 용기를 받치고 있고 제1받침대(24)는 아무것도 받치지 않는 위치에 위치하게 된다. 이러한 상태에서 도 5의 왼쪽 그림과 같이 다시 받침대(23,24)들이 원위치로 복귀하게 되면 최하부의 용기가 제2받침대(24)에 걸쳐있게 되어 한 사이클이 완성된다. 즉, 한 사이클에 최하부의 용기 하나만이 낙하된다.

낙하된 용기(11)는 도 4에 도시된 바와 같이 분리대(22a) 사이에 위치하게 된 용기들은 컨베이어(22)를 따라 도 6에 도시된 작업대(30)로 이송된다. 이동은 컨베이어(22)에 의해 일정시간 간격으로 이동되고, 일정시간동안, 즉 새로운 용기들이 공급되는 동안 멈추어 있는 상태를 반복하면서 이루어진다. 도 6에 도시된 작업대(30)는 이송되어 온 용기들에 김치를 공급하기 위한 작업대이다. 작업대(30)에는 중앙에 투명한 재질의 투명패널(32)이 길이방향을 따라 설치되어 있고, 그 투명패널(32)에는 김치를 넣기 위한 구멍(32a)들이 형성되어 있다. 또 투명패널(32) 양편에는 터브(31)가 형성되어 김치가 담겨 있도록 한다. 즉, 생산된 김치를 터브(31)에 담아 두었다가 그 곳에서 바로 김치구멍(32a)을 통하여 용기(11)에 공급하 도록 되어 있는 것이다. 투명패널(32)의 하부에는 컨베이어(22)가 끝단까지 연장되어 있다. 따라서 컨베이어(22)의 용기(11)는 투명패널(32) 하부 끝단까지 이동하게 된다.

투명패널(32) 하부는 도 7a 내지 도 7d에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 투명패널(32) 하부에서는 컨베이어(22)에 의해 이송된 용기(11)가 도 7a와 같이 도착하면, 공압기구(33)에 연결된 피스톤(34)에 의해 밀려 상하로 이동되는 피스톤(36)으로 도 7b에 도시된 바와 같이 이동하게 된다. 그 다음 그 용기(11)는 공압장치(35)에 연결된 피스톤(36)에 의해 도 7c에 도시된 바와 같이 상부로 이동하게 되고, 그와 동시에 컨베이어(22)에 의해 새로운 용기들이 이동되어 오며, 이 상태에서 작업자는 터브(31)의 김치를 일정량 김치구멍(32a)을 투입하게 된다. 그러면 각각의 용기(11)에 김치가 공급된다. 그 다음에는 피스톤(36)이 내려오게 되고, 내려온 다음에는 다시 공압장치(33)에 연결된 피스톤(34)에 의해 도 7d에 도시된 바와 같이 새로운 용기에 의해 밀려 김치가 공급된 용기가 다른 컨베이어(37)로 이동하게 된다.

컨베이어(37)로 이송된 김치가 담겨진 용기는 고속모터(41)에 연결된 고속 컨베이어(40)로 이송되는바 고속으로 이송된 용기는 고속모터(43)에 연결된 컨베이어 저울(44)로 이동된다. 컨베이어 저울(42)을 지나는 동안 그 하나의 용기(11)의 무게가 측정되어 디스플레이장치(44)를 통하여 출력된다. 컨베이어 저울(42)을 통과한 용기는 다시 컨베이어(45)로 이동하게 된다. 이때 일정한 속도로 용기들이 이동하게 되면 한 쌍의 용기 하나의 무게를 정확하게 측정할 수 없기 때문에 고속으 로 이송되는 컨베이어(40)와 컨베이어 저울(42)을 사용한 것이다. 측정이 끝나 컨베이어(45)로 이송되는 동안 그 측정된 결과가 일정한 무게범위 내에 들게 되면 아무런 동작없이 컨베이어를 따라 이송하게 되나, 만약 그 측정된 값이 일정무게 범위 내가 아니게 되면 컨베이어(45)에 장착된 기구에 의해 그 이상 용기는 다른 곳으로 이동하게 된다. 여기서, 이상 용기의 방향을 다르게 하는 기구로는 예를 들면, 두 개의 봉 사이를 용기들이 통과하게 하고, 신호에 따라 그 봉의 방향이 바뀌도록 솔레노이드와 같은 기구에 의해 봉의 각도를 조절함으로써 이상 용기의 방향을 바꾸는 기구를 사용할 수 있다. 물론 이러한 기구 외에도 컨베이어를 가는 봉으로 연결하여 구성하고 그 봉에 각각 가이드 부재가 끼워지고 그 가이드 부재의 상면으로 용기들이 지나가도록 하며, 그 가이드 부재들을 봉의 축 방향을 따라 이송시키는 구동장치를 구비하도록 구성할 수 있다. 이렇게 구성하면 가이드 부재를 구동하는 구동장치를 제어함으로써 가이드 부재 상면을 따라 이송되는 용기의 방향을 바꿀 수 있는 것이다. 위에서 예로 든 두 가지의 기구 외에도 많은 기구들이 자동화설비에 개발되어 있는데, 이러한 기구 중에 적당한 것을 적용할 수도 있다. 상기와 같은 동작에 의해 이송된 이상 용기는 작업자의 실수로 김치가 담기지 않은 용기이거나 덜 담긴 용기가 대부분일 것이다. 이러한 이상 용기는 일정한 곳에 취합한 다음 다시 김치를 채워 다음 단계로 이송시키거나 폐기 처분할 수 있다.

무게검사를 통과한 김치가 들어 있는 용기(11)는 용기 내부에 이물질이 있는지를 확인하기 위하여 금속탐지장치를 지나가게 된다. 금속탐지결과 이상이 없는 경우에는 컨베이어를 따라 커버 비닐(12)을 접착하기 위한 장치로 이송된다. 반대 로 금속탐지결과 이상이 있는 경우, 즉 용기에 이물질이 탐지된 경우에는 무게 검사 시와 같은 방법으로 이상 용기를 다른 쪽으로 이송하게 된다. 물론, 이와는 별도로 부저를 울려 작업자의 환기를 환기시킬 수도 있다. 이러한 이상 용기는 대부분 폐기처분된다.

금속탐지결과 이상이 없는 용기는 상면에 커버 비닐(12)을 포장하기 위한 포장장치로 이동된다. 컨베이어(45)에 의해 이송된 용기는 스톱퍼(52)에 걸려 멈추어 있게 된다. 용기(11)들이 스톱퍼(11)에 걸려 멈추게 되면 공압기구(50)에 의해 피스톤(51)이 정렬된 용기(11)들을 밀게 된다. 피스톤(51)에 의해 이송되는 용기들은 가이드 패널(53)에 형성된 가이드 레일(53a)을 따라 이동된 다음 용기를 담는 구멍(62)들이 형성된 컨베이어 용기(61)에 끼워진다. 컨베이어 용기(61)는 다수개가 연결되어 컨베이어(60)를 이루도록 구성되어 있다.

컨베이어 용기(61)에 담겨진 용기는 롤러(74)를 지나면서 상면에 커버 비닐(12)이 씌워지고, 구동장치(80)에 연결되어 상하로 구동되는 포장기구(82)에 의해 상면에 그 커버 비닐(12)이 열융착됨과 동시에 전후면에 설치된 커터에 의해 컨베이어 용기 한 개 단위로 절개된 다음, 새로운 길이방향을 따라 절개하게 되어 있는 커터(83)에 의해 하나의 용기로 잘려지고 컨베이어(60) 끝단에서 자중에 의해 낙하된다. 낙하된 용기(10)는 도 1에 도시된 완제품(10)이 되는 것이다. 커버 비닐(12)은 롤(70) 형태로 말려져 있는 상태에서 풀리면서 공급되고, 다수개의 롤러(71,74)와 텐셔서(72,73)를 거쳐 용기(11)의 상면에 밀착되는 일반적인 구조를 갖는다.

낙하된 제품(10)은 수동 또는 자동으로 급속냉동장치를 거쳐 급속냉동된 다 음 출하된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 김치포장장치는 정형화된 모양의 용기에 김치를 거의 자동으로 담고 무게검사와 금속탐지를 행한 다음 자동으로 포장되어 급속냉동되어 출하되기 때문에 고효율과 대량생산을 가능하게 하는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (4)

1. 내부에 김치가 담길 수 있는 공간이 형성된 용기를 공급하여 김치를 담은 다음 용기의 상면에 커버 비닐을 부착하여 완제품을 생산하기 위한 김치포장장치로서, 적층된 상기 용기가 공급되고 상기 적층된 용기 중에 최하부의 용기가 자중에 의해 하강하여 공급되도록 왕복운동하는 서로 다른 높이의 두 개의 받침대가 설치된 용기 공급장치와, 상기 용기 공급장치로부터 낙하된 용기가 안착되도록 분리대가 설치된 컨베이어와, 용기가 컨베이어에 안착된 다음 용기 내부를 공압에 의해 청소하기 위한 세척장치와, 김치가 공급된 상태의 무게를 검사하기 위한 무게검사장치와, 무게검사장치를 통과한 용기 내부의 금속을 탐지하기 위한 금속탐지장치를 포함하여 구성되고, 김치를 공급하기 위한 김치구멍이 형성된 투명패널 하부에 상기 컨베이어로 이송되어 온 용기를 수평면상에서 이송 방향에 대하여 직각방향으로 이송시키기 위한 피스톤과 그 피스톤을 구동하기 위한 공압기구가 설치되어 있고, 상기 피스톤에 의해 이송된 용기가 다시 상하 방향으로 왕복이동될 수 있도록 상하부로 상기 용기를 이동시키는 피스톤과 그 피스톤을 구동하기 위한 공압기구가 설치된 김치포장장치에 있어서,

   적층된 상기 용기를 하나씩 컨베이어로 하강시키는 용기공급단계와, 공급된 용기가 컨베이어에 의해 이동된 다음 김치가 공급되는 구멍이 형성된 투명패널 하부에 위치하게 되어 김치가 용기 내부에 담기게 되는 김치공급단계와, 상기 김치가 공급된 용기가 다시 컨베이어에 의해 이송되면서 그 무게와 이물질 포함여부를 검사하게 되는 검사단계와, 상기 검사단계를 통과한 김치가 담겨진 용기의 상부에 커버비닐이 부착되어 포장되는 커버포장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김치포장방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 검사단계에서는 용기의 무게를 검사하는 컨베이어 저울과 김치 공급 후에 용기가 이송되는 컨베이어의 사이에는 그 컨베이어 이송속도보다 빠른 이송속도 를 갖는 고속의 컨베이어가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 김치포장방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 검사단계에서 무게가 일정범위 내에 들지 못하거나 이물질이 검출된 용기는 커버포장단계로 이동하지 않고 일정한 곳에 모이게 되도록 컨베이어의 의해 유도되는 것을 특징으로 하는 김치포장방법.

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