KR100898779B1

KR100898779B1 - 용기 밀봉장치

Info

Publication number: KR100898779B1
Application number: KR1020070113607A
Authority: KR
Inventors: 강두이
Original assignee: 강두이
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2009-05-21
Also published as: KR20070114335A

Abstract

본 발명은 용기 밀봉장치에 관한 것으로, 다수개의 용기(100)를 적재시키고, 이를 낱개로 인출하는 취출장치(A)와; 인출된 용기(100)를 콘베어벨트(B20)에 의해 작업위치로 이송시키는 이송장치(B)와; 상기 이송장치(B)의 상부에 설치되어 정위치된 용기(100)에 포장필름(200)를 가압 열융착시킨 후 절단하는 접착장치(D)와; 정위치(C)된 용기(100)를 협지하여 고정시키는 지지장치(E)와; 상기 접착장치(D)에 공급하기 위해 포장필름(200)를 다수의 롤러에 권회시킨 수납부(F);를 포함하여 이루어진다.

용기, 밀봉, 취출, 이송, 접착, 가열, 협지

Description

용기 밀봉장치 {CONTAINER SEALING DEVCE}

도 1은, 본 발명에 따른 용기 밀봉장치에 대한 정면도.

도 2a 내지 도 2c는, 도 1에서 취출장치의 작동상태를 나타낸 정면도.

도 3a 및 도 3c는, 도 1에서 접착장치의 작동상태를 나타낸 정면도.

도 4a 내지 도 4c는, 도 1에서 지지장치의 작동상태를 나타낸 측면도.

도 5a 및 도 5b는, 도 1에서 지지장치의 다른 실시예의 작동상태를 나타낸 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

A : 취출장치 B : 이송장치

C : 정위치 D : 접착장치

E : 지지장치 F : 수납부

본 발명은 용기 밀봉장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내용물이 담긴 용기가 일련의 공정을 거치면서 개구부에 포장필름이 자동으로 접착되도록 한 용기 밀봉장치에 관한 것이다.

근래들어 대량생산된 식품의 생산과 수요가 증가되고 있는데, 이들 대량생산된 식품은 일정 규격의 용기에 내용물이 담긴 후 장기간 보존을 위해 공기와의 접촉을 차단할 수 있도록 용기를 밀봉시키는 작업이 필수적이다.

이러한 대량생산된 식품은 대량 수요가 이루어지므로, 수요에 맞추기 위해서는 제어부에 의해 순차적으로 진행되는 시스템에 의해 대량의 용기를 밀봉시킬 수 있는 밀봉장치가 요구되었다.

이러한 필요성에 따라 자동화된 용기 밀봉시스템이 제안되었는데, 그 구성을 간략하게 살펴보면, 용기를 이송하는 이송장치와, 이송된 용기의 개구부에 포장필름을 접착시키는 접착장치 및 상기 접착장치에 공급하기 위해 포장필름을 다수의 롤러에 권회시킨 수납부를 포함하여 구성된다.

따라서, 이송장치에 의해 용기가 정위치로 이송되면 상기 접착장치가 구동하여 용기 상단에 포장필름을 대고 가압시키면서 열융착에 의해 접착되게 한 후 절단기가 포장필름의 외측을 잘라냄으로써 자동적인 밀봉작업이 이루어지게 된다.

여기서 상기 이송장치의 구조는, 용기가 안착되는 수용홈이 다수로 형성된 이송판과, 이 이송판을 구동시키는 구동부로 이루어진 것으로, 상기 수용홈에 용기가 삽입되어 환턱이 걸려져 고정되며, 이렇게 고정된 용기에 대해 접착작업이 이루어지게 된다.

이러한 종래 기술에서는 상기 이송판에 수용홈을 형성하는데는 한계가 있어, 다수의 수용홈을 형성하기 위해서는 이송판의 크기가 매우 커지게 되고, 결과적으로 장치 전체의 규모가 커지게 되므로 공간점유율이 증가되는 문제점이 발생되었 다.

또한, 용기의 크기 및 형상이 변경되면 이에 적합한 수용홈을 갖는 이송장치로 교체해야 하므로 설치비용이 증가되는 문제점이 발생되었으며, 장치의 규모가 커지게 됨에 따라 작업속도가 저하되어 생산성이 낮아지는 문제점이 초래되었다.

본 발명은 다량의 용기에 대한 밀봉작업이 연속적으로 실행되도록 하기 위해 안출된 것으로, 다수개의 용기를 콘베어벨트에 의해 공급하고, 정위치된 용기를 지지장치에 의해 고정시킴으로써 이송장치의 구성을 간결하게 하여, 장치의 규모를 콤팩트하게 하여 공간점유율을 절감할 수 있고, 아울러 다양한 크기 및 형상을 갖는 용기에 대해 적용이 가능하여 실용성을 향상시킬 수 있는 용기 밀봉장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

상기 접착장치에 공급하기 위해 포장필름을 다수의 롤러에 권회시킨 수납부와;다수개의 용기를 적재시키고, 이를 낱개로 인출하는 취출장치와; 인출된 용기를 작업위치로 이송시키는 이송장치와; 상기 이송장치의 상부에 설치되어 정위치된 용기에 포장필름을 가압 열융착시킨 후 절단하는 접착장치;로 구성된 용기 밀봉장치에 있어서,

상기 이송장치는 콘베어벨트로 구성된 것이며,

상기 접착장치에는 작업위치에 정위치된 용기를 협지하여 고정시키는 지지장 치를 더 구비시켜서 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 용기 밀봉장치에 대한 정면도이고, 도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 취출장치의 작동상태를 나타낸 정면도, 도 3a 및 도 3c는, 도 1에서 접착장치의 작동상태를 나타낸 정면도, 도 4a 내지 도 4c는, 도 1에서 지지장치의 작동상태를 나타낸 측면도, 도 5a 및 도 5b는, 도 1에서 지지장치의 다른 실시예의 작동상태를 나타낸 측면도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 용기(100)를 적재시키고, 이를 낱개로 인출하는 취출장치(A)와; 인출된 용기(100)를 콘베어벨트(B20)에 의해 작업위치로 이송시키는 이송장치(B)와; 상기 이송장치(B)의 상부에 설치되어 정위치된 용기(100)에 포장필름(200)를 가압 열융착시킨 후 절단하는 접착장치(D)와; 작업위치에 정위치된 용기(100)를 협지하여 고정시키는 지지장치(E)와; 상기 접착장치(D)에 공급하기 위해 포장필름(200)를 다수의 롤러에 권회시킨 수납부(F);를 포함하여 구성된다.

상기 취출장치(A)는, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 용기(100)의 직경보다 약간 큰 이격거리를 두고 수직되게 설치된 복수개의 지지대(A2)와; 상기 각 지지대(A2)에 수평으로 설치된 다수의 고정실린더(A4)와; 상기 복수개의 지지대(A2)들 사이에 구비되는 용기적재부(A9)와; 상기 용기적재부(A9)의 직하부에 수직으로 설치되어 승강되는 흡착구(A6)와; 상기 흡착구(A6)를 작동시키는 작동부(A8); 를 포함하여 구성된다.

상기 고정실린더(A4)는, 용기적재부(A9)를 가운데 두고 그 외측에 대향되게 다수개가 설치되고, 로드(A42)의 전면에는 용기(100)를 지지하는 협지편(A44)이 형성되며, 상기 협지편(A44)이 내측 즉, 용기적재부(A9)를 향하도록 설치시킴으로써 적재된 용기(100)를 협지하도록 하였으며, 상기 고정실린더(A4)는 동시에 동작하여 소정의 시간 간격(한 개의 용기가 낙하될 수 있는 정도의 시간이면 적당함)으로 로드(A42)가 전후진됨으로써 용기(100)가 한개씩 낙하하도록 유도할 수 있게 하였다.

상기 흡착구(A6)는, 수직으로 설치된 봉체(A64)의 상단에 흡착판(A62)이 설치되되, 상기 봉체(A64) 및 흡착판(A62)의 내측에는 진공펌프(A7)와 연통된 흡입관(A640)이 연결됨으로써 후술하는 흡인력에 의해 용기(100)를 고정시킬 수 있도록 한다.

여기서, 상기 흡인력은 용기(100)를 약간만 붙잡아 줄 수 있는 정도면 되므로 진공펌프(A7)의 용량은 작아도 충분하다.

또한, 상기 봉체(A64)는 후술하는 콘베어벨트(B20)에 일정간격으로 다수개로 형성된 관통공(B22)을 통해 승강되게 함으로써 흡착판(A62)에 고정된 용기(100)가 하강하다가 그 저면이 콘베어벨트(B20) 상면에 접하게 됨으로써 콘베어벨트(B20) 위에 자연스럽게 놓일 수 있게 하였으며, 첫번째 용기(100)가 안착된 후 콘베어벨트(B20)를 타고 전진하면, 상기 흡착구(A6)가 상승하면서 콘베어벨트(B20)의 관통공(B22)을 통해 상승하고, 두번째 용기(100)가 흡착구(A6)에 흡착된 후 상기의 공정이 반복됨으로써, 용기(100)들이 연속적으로 콘베어벨트(B20)를 타고 전진하게 된다.

상기 작동부(A8)는, 동력을 발생시키기 위한 구동모터(A82)와; 이 구동모터(A82)와 벨트 등에 의해 연결된 편심베어링(A84)과; 일단부는 축베어링(A88)에 의해 고정되고, 타단부는 상기 흡착구(A6)의 봉체(A64)와 힌지결합되며, 양단부 사이에 상기 편심베어링(A84)의 편심축(A840)이 끼움결합되는 장공(A860)이 형성된 일정 길이의 링크(A86);를 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 구동모터(A82)가 구동하면 편심베어링(A84)이 회전되고, 편심베어링(A84)에 편심되게 설치된 편심축(A840)이 회전함으로써, 상기 링크(A86)가 축베어링(A88)을 기준축으로 하여 선회운동을 하게 되는 결과, 링크(A86)에 힌지결합된 봉체(A64)가 수직의 승강운동을 함으로써 이에 연동되어 상기 흡착구(A6)가 승강하게 되는 것이다.

상기 이송장치(B)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정의 작업대(B24)에 설치되며 취출장치(A)로부터 공급된 용기(100)를 순차적으로 이동시키기 위한 콘베어벨트(B20)로 구성되는데, 상기 작업대(B24)는 용기(100)에 대해 밀봉작업이 이루어지기 위한 프레임으로서, 이송된 용기(100)에 대해 포장필름의 접착 작업이 이루어지는 정위치(C)의 일측에 기대(500)를 설치하고, 이 기대(500)의 일측에는 용기(100)의 존재유무를 감지하기 위한 센서(300,도 3a 등 참조)가 설치되어, 용기(100)의 존재가 감지될 때는 포장필름의 접착작업이 진행중이므로 제어부(미도시)의 제어에 의해 콘베어벨트(B20)가 구동되지 않도록 하고, 용기(100)의 존재가 감지되지 않을 때에만 콘베어벨트(B20)가 구동되어 공급이 이루어지게 하였다.

상기 센서(300)는 통상의 광센서를 사용하여 광선의 직진이 차단되면 용기(100)가 존재하는 것으로 인식되도록 한 것으로 작업대(B24)의 일측에 설치되어 용기(100)를 감지하도록 하였다.

상기 접착장치(D)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이,

상기 작업대(B24)에 수직으로 설치된 다수의 기대(500)에 수평으로 고정된 기판(D62)의 중심부에 수직으로 설치된 유압실린더(D6)와;

상기 유압실린더(D6)의 로드(D60)에 결합되는 하판(D4)과;

가열기(D50)가 내장된 가열판(D5)과 이 가열판(D5)의 외측에 대향되게 설치된 컷팅날(D3)을 포함하여, 이 컷팅날(D3)의 외측에 대향되게 하여 상기 하판(D4)의 저면에 설치되어 포장필름(200)을 지지하도록 한 누름구(D22)가 구비되고, 상기 하판(D4)의 하부에 일체로 결합됨으로써 승강되도록 한 가압부(D2);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 가열판(D5)은 용기(100)의 개구부에 접촉되는 일정 면적을 갖는 판상으로써, 내부에 설치된 가열기(D50)에 의해 일정 온도로 가열됨으로써 열융착에 의해 포장필름(200)이 용기(100)의 개구부에 접착되도록 하였다.

또한, 상기 누름구(D22)는 수납부(F)로부터 공급된 포장필름(200)을 용기(100)의 개구부에 덮기 전에 이를 펼쳐주기 위한 것으로, 포장필름(200)과 접하는 압지판(D224)이 하단에 부착된 봉체(D222)가 상기 하판(D4)에 형성된 삽입공(D40)에 슬라이딩이 가능하게 수직으로 끼움결합된 것이며, 이때 상기 봉체(D222)의 외주면에는 스프링(D220)이 개재됨으로써, 탄성을 갖는 상기 압지판(D224)이 포장필 름(200)을 팽팽하게 펼쳐주어 주름이 생기지 않도록 한다.

또한, 상기 대향되게 설치된 컷팅날(D3)은 용기(100)의 개구부의 외경보다 큰 이격거리를 갖도록 하여 가열판(D5)의 외측에 수직되게 설치함으로써 포장필름(200)의 컷팅작업시 상기 개구부의 외경보다 크게 절단될 수 있도록 하였다.

상기 지지장치(E)는, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 접착장치(D)의 하판(D4)의 끝단부에서 약간 이격된 위치에 수직으로 설치된 다수개의 수직봉(E3)과, 상기 수직봉(E3)의 하단에 수평으로 장착된 실린더(E2)와, 이 실린더(E2)의 로드(E20)에 설치되어 용기(100)의 외주면에 접촉되는 지지대(E22)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 지지대(E22)의 전면에는 용기(100)와의 접촉상태를 향상시키기 위해 마찰계수가 높은 고무 또는 실리콘 계열의 접지부(E24)가 부착된다.

따라서, 상기 지지장치(E)는 정위치된 용기(100)를 고정시키기 위해 상기 유압실린더(D6)에 의한 접착장치(D)의 하강동작에 연동되어 하강하여 상기 실린더(E2)가 용기(100)의 환턱(102)을 지나서 위치되는 동작(도 4b 참조)과, 상기 실린더(E2)가 작동하면서 지지대(E22)가 전진하여 용기(100)를 협지하는 동작(도 4c 참조)을 실행하게 된다.

이때, 상기 실린더(E2)가 하강되는 위치는 용기(100)의 높이를 고려하여 미리 적정한 거리를 산출하여 제어부(미도시)에 설정해둔다.

한편, 도 5a 및 도 5b는 지지장치(E')의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 상기 기대(500)에 지지대(E22a',E22b')가 구비된 실린더(E2a',E2b')를 상하부에 이격시 켜 배치하고, 하부에 배치된 실린더(E2b')의 지지대(E22b')는 용기(100)의 외주면을 지지하도록 하고, 상부에 배치된 실린더(E2a')의 지지대(E22a')는 상기 환턱(102)의 하부에 근접하여 지지되도록 한 것으로, 보다 고정력을 향상시킬 수 있는 구조이다.

상기 수납부(F)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 미사용된 포장필름(200)이 권취된 공급로울러(F10)가 일측에 설치되고, 타측에는 사용된 잔여 포장필름이 권취되는 회수로울러(F30)가 설치되며, 상기 공급로울러(F10)와 회수로울러(F30) 사이에는 포장필름(200)의 이동을 안내하기 위한 다수의 연동로울러(F20)가 설치되어 이루어진다.

상기 포장필름(200)의 이동경로를 살펴보면, 미사용된 포장필름(200)은 공급로울러(F10)를 출발점으로 하여 상기 다수의 연동로울러(F20)를 거친 후 상기 접착장치(D)를 지나서 회수로울러(F30)를 종착점으로 하여 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

상기 용기적재부(A9)에 적재된 다수의 용기(100)가 고정실린더(A4)의 순간적인 전후진 작동에 의해 한개씩 낙하되어 상기 흡착구(A6)에 의해 흡착된 후 하강하여 콘베어벨트(B20)에 놓여지면, 콘베어벨트(B20)의 구동에 의해 용기(100)가 순차적으로 작업될 정위치(C)로 이송됨과 아울러 상기 수납부(F)가 구동하여 미사용된 포장필름(200)이 2개의 누름구(D22) 사이 즉, 용기(100)의 개구부의 직상부에 위치되도록 한다.

이때, 상기 용기(100)가 이송되는 동안 주입장치(미도시)를 통해 내용물이 주입된다.

이렇게 정위치(C)에 용기(100)가 위치되고 포장필름(200)이 준비되면, 상기 센서(300)가 용기(100)의 존재를 감지하고 제어부(미도시)에 신호를 주게 되면, 제어부로부터 인가된 신호에 따라 상기 유압실린더(D6)가 작동하여 로드(D60)가 하강하게 되고, 이에 동반되어 접착장치(D)와 지지장치(E)가 하강하게 된다.

즉, 상기 유압실린더(D6)의 로드(D60)에 연동되어 상기 접착장치(D)의 하판(D4)이 하강하게 되고, 이에 일체로 연결된 상기 수직봉(E3)이 하강함으로써 그 하단의 실린더(E2)가 하강하게 되어 용기 환턱(102)의 하부에 위치된다.

이후, 상기 실린더(E2)가 작동하여 지지대(E22)가 전진하면 그 전면의 접지부(E24)가 용기(100)의 외측면을 지지하여 고정시킨다.

이렇게 용기(100)를 고정시킨 상태에서 유압실린더(D6)의 로드(D60)가 더 하강하면 먼저 포장필름(200)이 용기(100)의 개구부에 덮혀진 후 약간의 시간차를 두고, 상기 가열판(D5)이 포장필름(200)의 상면을 가압하면서 열융착이 실행된다(도 3b 참조).

이때는, 상기 가열판(D5)이 포장필름(200)을 하방으로 누르고 있는 상태로서 누름구(D22)는 상승하게 되고, 동시에 당겨진 포장필름(200)에 상기 컷팅날(D3)이 접촉되어 절단작업이 실행된다(도 3c 참조).

이후, 용기(100)에 대해 전술한 포장필름(200)의 접착 및 절단작업이 종료됨과 동시에 상기 실린더(E2)의 작동에 의해 지지대(E22)가 후진하여 용기(100)와 분리된 후, 상기 유압실린더(D6)의 로드(D60)가 상승하면, 이에 연동되어 상기 접착 장치(D)와 지지장치(E)가 상승하여 용기(100)로부터 이탈된다.

이후, 사용된 잔여포장필름은 연동로울러(F20)를 거쳐서 상기 수납부(F)의 회수로울러(F30)에 권취되게 된다.

상기한 바와 같이, 밀봉이 완료된 용기(100)는 콘베어벨트(B20)의 구동에 의해 일측으로 이송된 후 뚜껑 부착의 공정이 실행되는 한편, 아직 밀봉이 미실시된 다른 용기에 대해 상기에서 설명한 공정이 반복적으로 진행되면서 밀봉작업이 실시된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 용기 밀봉장치는, 다수개의 용기를 콘베어벨트에 의해 공급하고, 정위치된 용기를 지지장치에 의해 고정시킴으로써 이송장치의 구성을 간결하게 하여, 장치의 규모를 콤팩트하게 하여 공간점유율을 절감할 수 있고, 아울러 다양한 크기 및 형상을 갖는 용기에 대해 적용이 가능하여 실용성을 향상시킬 수 있는 장점이 제공된다.

Claims

접착장치에 공급하기 위해 포장필름을 다수의 롤러에 권회시킨 수납부와;다수개의 용기를 적재시키고, 이를 낱개로 인출하는 취출장치와; 인출된 용기를 작업위치로 이송시키는 이송장치와; 상기 이송장치의 상부에 설치되어 정위치된 용기에 포장필름을 가압 열융착시킨 후 절단하는 접착장치;로 구성된 용기 밀봉장치에 있어서,

상기 이송장치(B)는 취출장치(A)로부터 공급된 용기(100)를 순차적으로 이동시키기 위해 작업대(B24)에 설치된 콘베어벨트(B20)로 구성된 것이며,

상기 접착장치(D)와 연동되는 상태로 결합되며, 상기 콘베어벨트(B20)에 의해 이송되어 접착 작업위치에 정위치된 용기(100)의 외측면을 향해 접근 이동하여 상기 용기(100)를 협지하는 접지부(E24)를 구비한 지지장치(E,E')가 설치된 것을 특징으로 하는 용기 밀봉장치.
제1항에 있어서,

상기 접착장치(D)는,

상기 작업대(B24)에 수직으로 설치된 다수의 기대(500)에 수평으로 고정된 기판(D62)의 중심부에 수직으로 설치된 유압실린더(D6)와;

상기 유압실린더(D6)의 로드(D60)에 결합되는 하판(D4)과;

가열기(D50)가 내장된 가열판(D5)과, 이 가열판(D5)의 외측에 대향되게 설치된 컷팅날(D3)과, 이 컷팅날(D3)의 외측에 대향되게 하여 상기 하판(D4)의 저면에 설치되어 포장필름(200)를 지지하도록 한 누름구(D22)가 구비된 것이며, 상기 하판 (D4)의 하부에 일체로 결합됨으로써 승강되도록 한 가압부(D2);

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 용기 밀봉장치.
제2항에 있어서,

상기 누름구(D22)는,

포장필름(200)과 접하는 압지판(D224)이 하단에 부착되고 외주면에는 스프링(D220)이 개개된 봉체(D222)가 하판(D4)에 슬라이딩이 가능하게 수직으로 끼움결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 용기 밀봉장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 작업대(B24)는, 작업위치에 용기(100)의 존재유무를 감지하기 위한 센서(300)가 설치된 것을 특징으로 하는 용기 밀봉장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 지지장치(E)는, 접착장치(D)의 하판(D4)의 끝단부에서 약간 이격된 위치에 수직으로 설치된 다수개의 수직봉(E3)과; 상기 수직봉(E3)의 하단에 수평으로 장착된 실린더(E2)와; 상기 실린더(E2)의 로드(E20)에는 지지대(E22)가 설치되고 상기 지지대(E22)의 전면에는 상기 접지부(E24)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 용기 밀봉장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 지지장치(E')는 용기(100)를 협지하는 지지대(E22a',E22b')를 갖는 실린더(E2a',E2b')가 기대(500)의 상하부에 복수로 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 용기 밀봉장치.