KR100922908B1 - 비닐봉지제조용 원단 비닐롤 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비닐봉지 제조용 비닐 원단 공급장치로, 정속 및 저속의 2단 속도로 작동 가능한 교류모터(M10)와, 교류모터(M10) 2단 속도 제어용 인버터(100)를 포함하고; 인버터(100)는 속도치를 정상 속도 및 저속 속도로 구분하여 입력하는 키보드(22)와, 키보드(22) 입력치에 따라 정상 속도와 저속 속도로 구분 설정하여 스위칭 부 구동용 드라이버(20)를 제어하는 마이컴 제어부(21)와, 드라이버(20) 지령에 따라 교류모터(M10)의 위상을 제어하여 속도를 제어하는 스위칭부(12)와, 마이컴 제어부(21)의 제어시점을 알려주는 센서(SS)를 포함하여 구성하고;
비닐롤이 풀린 비닐원단이 후프를 이루어 센서가 오프 되면 마이컴 제어부(21)는 이를 인식하여 모터를 정상 속도에서 저속 속도로 지령하여 비닐롤의 원단 공급이 정상 속도상태에서 저속 상태로 구동토록 하면서 동시에 마이컴 제어부(21) 내장 내부 타이머는 카운트를 시작하고, 이어 저속 구동중에 절단기로의 공급용 모터(M1)를 구동하고, 타이머 설정시간(TT1)이 지나면 모터가 저속속도에서 정상 속도로 구동하는 것을 반복하여, 비닐원단이 비닐롤에서 속도의 차이를 두고 공급되도록 하는 비닐봉지제조용 원단 비닐롤 공급장치이다.
2단속도,동기모터,2딘속도제어인버터,비닐원단공급, 비닐봉지

Description

비닐봉지제조용 원단 비닐롤 공급장치{Vinyl role base supplying machine for Vinyl envelope}
본 발명은 비닐봉지제조용 원단 비닐롤 공급장치 및 방법에 관한 것으로, 비닐봉지를 제조하기 위하여 공급하는 비닐원단을 평소에는 정상 속도로 공급하고 비닐원단의 설정 공급량이 초과 공급되면 비닐원단을 지속 공급하는 형태로 작동하는 인버터를 구비하며 비닐원단 공급 중단 없이 지속적으로 비닐봉지제조용 비닐 원단 을 지속적으로 공급하는 비닐봉지 제조용 비닐원단 공급장치에 관한 것이다.
비닐봉지는 비닐원단을 공급하여 일정 주기로 공급 및 절단을 반복하면서 제조한다. 이러한 비닐봉투(봉지)는 도 1 과 같이 생산용 제대기의 일 예로는 절단기(7) 후단에 독립 구동원을 가지는 하우징(10a) 내에 스풀(10b)을 형성하여 스프링(10c)으로 연동되며 하단은 볼(10e)에 의해 노즐(10d)이 개폐되게 하며 상단은 호스와 연결되는 호스연결구(10f)로 된 접착노즐기구(10)을 설치하여 상, 하 구동되면서 절단된 비닐봉투(8)에 접착제를 도포하여 비닐봉투다발(8')를 제조하는 것을 특징으로 하는 접착식 비닐봉투 자동제조기에 의해 달성될 수 있고, 또한, 절단기(7)에 접착노즐기구(10)을 착설하여 절단기(7)의 구동력으로 절단과 동시에 비닐봉투(8)에 접착제를 도포하여 비닐봉투다발(8')을 제조하는 접착식 비닐봉투의 자동제조기를 예시할 수 있다.
이는, 비닐롤(1)이 1차 이송롤(2)(2')에 의해 공급되어 후프(3)을 형성하고 씰링히터(4)로 성형시키며 후단에 씰링부 위치조절롤(5)을 설치하고, 2차 이송롤(6)(6')에 의해 간혈 이송하며 절단기(7)에 위해 비닐봉투(8)를 절단하여 받침대(9)에 안치시키는 비닐봉투 생산용 제대기에 있어서, 절단기(7)의 후단부에 독립구동원을 가지는 하우징(10a) 내에 스풀(10b)을 형성하여 스프링(10c)으로 연동되며, 하단은 볼(10e)에 의해 노즐(10d)이 개폐되게 하고, 상단은 호스와 연결되는 호스 연결구(10f)로 된 접착노즐기구(10)을 설치하여 상하 구동되면서 절단된 비닐봉투(8)에 접착제를 도포하여 비닐봉투다발(8')을 제조한다.
이 경우 2차 이송롤(6)은 도 2 와 같이 별도의 모터(M1)를 사용하여 구동시키고, 절단기(7)는 또한 별도의 모터(M2)를 사용하여 절단한다. 즉, 모터(M1)가 구동하는 동안에는 절단기(7)는 상승하고, 원하는 비닐봉지의 길이에 해당하는 이송롤(6)의 회전이 진행되고 멈추면 절단기(7)가 하강하여 해당하는 길이를 가지는 봉지를 절단한다. 물론 절단과 동시에 실링히터(4)의 하강이 있어서 다음 절단용 봉지의 일단을 실링 시킨다. 이를 위하여는 센서(S)를 사용하여 절단기(7)의 상승 및 하강 여부를 확인토록 한다. 절단기(7)의 일 예로는 모터(M2)의 동력으로 편심 회전하는 캠(7-1)과, 캠(7-1)의 회전으로 절단날(7-2)을 상승 하강시키는 구성을 포함하여 이루어진다. (7-3)은 캠(7-1)에 편심 유착되어 절단날(7-1)을 상승 하강시키는 링크바 이다. 센서(S)는 발광센서(S1)와 수광센서(S2)의 조합으로 이루어지는 것을 예시할 수 있으나 이에 한정하지는 않고 센싱 가능한 균등한 다른 방식으로 구현 가능하다.
상기 비닐롤(1)의 비닐 원단은 1차 이송롤(2,2')을 통하여 동력을 디시모터(2-1)를 통하여 공급받고, 디시모터(2-1)는 릴레이(2-2)와의 연계되어 구동하고, 릴레이(2-2)의 구동은 센서(SS)의 값을 받아 작동하는 콘트롤러(2-4)에 의하여 구동한다. 이 경우 센서(SS)는 예를 들어 발광부(SS1)와 수광부(SS2)로 이루어지는 세트를 예시할 수 있고, 노말 온 상태이나 비닐원단이 도 1처럼 하강하여 센서(SS)의 중간에 안치하는 순간 오프 상태로 변하는 구성을 이룬다. 이 순간 디시모터(2-1)는 턴-온 상태에서 턴-오프되어 비닐원단의 공급을 중지한다. 이어 절단기(7) 등으로 비닐원단을 이송하는 과정에 따라 비닐이 이송되어 후프(3)가 실선 상태에서 점선 상태로의 상승하면서 센서(SS)가 온 되고 동시에 콘트롤러(2-4)의 출력을 받는 릴레이(2-3)의 작동으로 디시모터(2-1)는 다시 구동하는 것을 반복한다.
그러나 이 경우 비닐원단의 공급이 중단되었다가 센서(SS)가 온되어 순간적으로 디시모터(2-1)가 구동하면, 초기 토크로 인하여 디시모터(2-1)의 카본 마모가 심하고, 비닐롤(1)이 정지상태에서 당겨지는 효과를 제공하여 당김으로 인한 초기 비닐원단의 늘어남 현상이 있어 비닐봉지의 품질이 일정하지 않으며, 동시에 당기는 소음 또는 상당한 것이어서 이로 인한 소음 공해가 심하다.
본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로 본 발명의 목적은 비닐원단의 초기 당김 소음이 없도록 비닐롤이 정상상태에서는 정상 속도를 이루고, 정지할 시점에서는 저속으로 회전토록 하는 2단 속도를 제공하여 비닐원단의 초기 당김 소음과 비닐원단의 늘어남이 없는 비닐봉지 제조가 가능한 비닐봉지제조용 비닐 원단 공급장치를 제공하려는 것이다.
이를 위하여 본원발명은 디시모터 대신 교류모터를 사용하되 주파수 제어 방식으로 2단 속도를 갖도록 하며, 평소에는 정상 속도를 이루고, 비닐 원단을 중단시킬 시점에서는 중단 대신 저속 속도로 회전토록 하여, 비닐원단의 중단 없이 속도만 달리하여 공급토록 하는 방식으로 비닐원단 공급의 당김으로 인한 초기 소음과 늘어남을 방지토록 한다.
즉, 본 발명은 비닐봉지 제조용 원단 비닐롤을 모터를 사용한 동력으로 이송하고 모터는 센서가 오프될 때 구동하는 비닐봉지 제조용 비닐 원단 공급장치로,
정속 및 저속의 2단 속도로 작동 가능한 교류모터와, 교류모터 2단 속도 제어용 인버터를 포함하고;
인버터는 속도치를 정상 속도 및 저속 속도로 구분하여 입력하는 키보드와, 키보드 입력치에 따라 정상 속도와 저속 속도로 구분 설정하여 스위칭 부 구동용 드라이버를 제어하는 마이컴 제어부와, 드라이버 지령에 따라 교류모터의 위상을 제어하여 속도를 제어하는 스위칭부와, 마이컴 제어부의 제어시점을 알려주는 센서를 포함하여 구성하고;
비닐롤이 풀린 비닐원단이 후프를 이루어 센서가 오프 되면 마이컴 제어부는 이를 인식하여 모터를 정상 속도에서 저속 속도로 지령하여 비닐롤의 원단 공급이 정상 속도상태에서 저속 상태로 구동토록 하면서 동시에 마이컴 제어부 내장 내부 타이머는 카운트를 시작하고, 이어 저속 구동중에 절단기로의 공급용 모터를 구동하고, 타이머 설정시간이 지나면 모터가 저속속도에서 정상 속도로 구동하는 것을 반복하여, 비닐원단이 비닐롤에서 속도의 차이를 두고 지속적으로 공급되도록 하는 비닐봉지제조용 원단 비닐롤 공급장치에 관한 것이다.
상기 장치는, 비닐롤의 비닐원단이 다 풀린 상태를 인식하는 위치에 비닐원단 유무 인식 센서를 더 설치하고,
마이컴 제어부는 비닐원단 유무 인식 센서 신호 입력시 교류모터가 위상별로 상호 역상을 이룬 디시브레이킹을 위한 드라이버 구동 출력을 인가하도록 구성한다.
본 발명은 또한 비닐봉지 제조용 비닐원단을 센서를 통하여 설정 길이가 유지되는지 확인하고, 설정 길이가 되면 모터를 정지시켜 비닐원단의 공급을 중단하는 비닐봉지 제조용 비닐원단 공급방법으로,
인버터로 교류모터를 제어하여 비닐롤의 비닐원단을 공급토록 인버터 세팅용 키보드로 비닐봉지의 길이에 따른 이송 설정길이 외에 타이머 설정시간(TT1) 에 대 응하는 여유 길이를 더 지정하는 단계와, 여유 길이에 대응하는 모터의 속도를 저속속도(제 1 속도)와 적어도 설정길이를 공급가능토록 하는 정상속도(제 2 속도)로 구분 지정하는 단계로 구분 세팅하는 초기 세팅단계; 및
모터의 정상 속도로 공급되는 비닐원단의 풀림 후프(3)를 센서가 인식하면 마이컴 제어부는 설정시간(TT1) 이 될 때 까지 모터를 저속속도(제 1 속도)로 구동시키고, 설정 시간(TT1)이 지나면 모터를 정상 속도로 변환시켜 공급된 비닐원단이 후프를 이루어 센서가 오프될 때 까지 정상 속도(제 2 속도)로 구동시키는 실행단계를 수행한다.
이상과 같이 본원발명은 비닐원단의 초기 당김 소음이 없도록 비닐롤의 비닐원단이 정상상태에서는 정상 속도로 공급되도록 하고, 정지할 시점에서는 저속으로 회전토록 하는 저속속도를 제공하여, 항상 회전토록 함으로써 비닐원단의 초기 당김 소음과 비닐원단의 늘어남이 없는 비닐봉지 제조가 가능한 비닐봉지제조용 비닐 원단 공급장치를 제공한다.
또한 본원발명은 비닐원단 유무 인식센서를 부가하여 교류모터의 회전을 제어하는 인버터를 사용하여 비닐원단이 비닐롤에 없을 때는 교류모터의 각 상의 극성을 달리하여 비닐원단 이송용 교류모터에 디시 브레이킹 작용으로 회전을 중단시켜 남은 비닐원단이 더 이상 진행하는 것을 막아 각 롤마다 비닐원단을 일일이 새로이 끼우는 것을 막아주어 다음 비닐롤의 작업을 용이하게 한다.
이하 본원 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제어 구성도이고 도 4 는 도 3 의 인버터(100) 상세 구성도이고, 도 5 는 비닐원단 공급 모터 구동 파형도로, 본 발명의 인버터(100)는 교류전원을 정류하는 정류부(11)와, 정류전원을 위상별로 스위칭하여 교류모터(M10)를 구동하는 전원을 제공하는 스위칭부(12)와, 스위칭부(12)의 스위칭 작동을 위상별로 구분하여 출력단(P01, P02, P03)으로 구동 출력을 제공하는 드라이버(20)와, 드라이버(20)의 구동을 출력단(P23)을 통하여 제어하는 마이컴 제어부(21)와, 절단기(7)의 작동에 따라 공급하는 비닐롤(1)의 회전으로 공급된 비닐원단의 공급을 인식하여 제어부(21)의 일 입력단(P21)으로 보내는 센서(SS)와, 제어부(21)의 구동 시간을 제어하여 정상의 제 2 속도(V2)와, 저속의 제 1 속도(V1)로 구분하여 입력하도록 다른 입력단(P22)으로 제어 신호를 제공하는 키보드(22)를 포함하여 구성한다. 상기 센서(SSS)는 발광센서와 수관세서의 조합으로 이루어진 센서(S,SS)와 같은 구조인 것을 예시할 수 있다.
본 발명에 사용하는 교류모터(M10)는 국내실용신안등록 제 0125331호, 0125330호, 0117201호로 등록된 것을 예시할 수 있으나 이에 한정하지는 않고, 주파수에 따른 속도 제어가 가능한 다른 모터를 대신 사용 가능하다.
제어부(21)는 센서(SS)의 출력치(하이레벨)를 기초로 드라이버(20)가 기동 되도록 출력단(P23)으로 설정 출력을 인가한다. 그러나 도 3 에 보인 후프(3)가 실선 상태에서 점선 상태로 될 때 까지의 지연 설정시간(TT1) 동안은 도 5 와 같이 저속(제 1 속도(V1))으로 회전하여 비닐롤(1)의 회전을 중단시키지 않고 저속(제 1 속도(V1))을 유지하도록 한다(구간(T02, T04). 이는 그 설정시간(TT1)에 드라이버(20)에서는 해당 출력단(P01,P02, P03)으로 도 4 와 같이 각 상마다 구분하여 순차적으로 같은 신호를 보내고, 이에 따라 펄스 발생 구간에 해당하는 스위칭부(12)의 트랜지스터가 구동하여 도 5 의 제 1 속도(V1)에 해당하는 저석 속도의 출력을 가지는 전원을 교류모터 (M10)로 인가한다. 이어 타이머 지연 설정시간(TT1) 이 지나면 정상 속도(제 2 속도(V2))의 출력을 가지도록 제어부(21)는 드라이버(20)를 구동시킨다.
이는 도 5 와 같이 제 2 속도(V2)로 교류모터(M10)가 회전함을 나타낸다. 이렇게 정상으로 교류모터(M10)가 회전하면, 비닐원단은 도 3 의 점선 상태에서 실선 상태로 빠르게 공급되고, 후프(3)가 도 3 의 실선 상태로 공급되면 센서(SS)가 오프되고, 이에 따라 제어부(21)에서는 바로 출력을 중단하지 않고 지연시간(TT1)을 포함하는 각 구간(T02)(T04) 동안은 저속의 제 1 속도( V1)로, 이어 그 다음 구간(T3,T5)은 정상의 제 2 속도(V2)로 회전력을 인가한다. 이 경우 교류 모터(M10)의 구동시간 조절은 해당하는 펄스의 수를 줄이거나 늘려서 조절하는 것으로, 키보드(22)의 방향키가 하나는 늘리는 것으로, 다른 하나는 줄이는 것으로 설정하여 조절하도록 구성하는 것을 예시할 수 있다. 물론 펄스의 수가 늘어나면 늘어난 동안에는 각 위상 마다의 구동 시간이 늘어나고 이에 따라 모터(M10)의 구동 시간이 늘어나는 것을 알 수 있다.
이렇게 하여 교류 모터(M10)가 회전하면 회전하는 동안에는 비닐봉지의 원단이 설정 길이만큼 이송하고, 이송이 완료되어도 연속하여 저속으로 비닐롤(1)을 구간 (T02,T04) 동안 구동토록 함으로써, 공급되는 비닐롤(1)의 풀린 길이는 적어도 비닐롤(1)이 지속적으로 구동하고, 구간(T01,T03,T05)이 시작하는 시점에서 저속에서 정상 속도로 구동하는 방식이므로, 정지상태에서 구동할 때의 초기 비닐롤 당김으 로인한 충격소리가 발생하는 것을 막아주고, 동시에 비닐롤이 늘어나는 것도 막아준다.
물론 인버터로 교류모터를 제어하여 비닐롤의 비닐원단을 공급 가능 하도록, 인버터(100)는 세팅용 키보드(22)로 비닐봉지의 길이에 따른 이송 설정길이 외에 타이머 설정시간(TT1) 에 대응하는 여유 길이를 더 지정하는 단계와, 여유 길이에 대응하는 모터의 속도를 저속속도(V1;제 1 속도)와 적어도 설정길이를 공급가능토록 하는 정상속도(V2;제 2 속도)로 구분 지정하는 단계로 구분 세팅하는 초기 세팅단계를 인버터(100) 키보드(22)를 사용하여 수행하여야 한다(물론 입력의 편리를 위하여는 디스플레이 수단을 사용하면 더 좋으나, 도시하지 않은 인터페이스를 이용하여 별도의 컴퓨터를 이용하여 설정할 수도 있고, 이러한 설정 기술 자체는 통상의 기술이기에 단순히 세팅한다로만 약식 설명한다). 이러한 세팅은 사용자가 비닐봉지의 사양에 따라 편리하게 임으로 조정 가능하여, 모델에 따라 별도로 프로그램을 교체할 필요가 없어 사용상의 편리함을 극대화 시킨다. 이러한 세팅의 예로는 공급하는 1차 이송롤(2,2')의 직경에 따른 회전수를 지정하면 이동하는 길이가 산출되므로, 비닐봉지의 길이에 따라 조정이 쉽게 이루어짐을 알 수 있을 것이다.
이러한 인버터(100) 세팅에 따라 구동하는 공급장치는 교류모터(M10)의 정상 속도로 공급되는 비닐원단의 풀림 후프(3)를 센서(SS)가 인식하면 마이컴 제어부(21)는 설정시간(TT1) 이 될 때 까지 모터를 저속속도(V1;제 1 속도)로 구동시키고, 설정 시간(TT1)이 지나면 모터를 정상 속도(V2;제 2 속도)로 변환시켜 공급된 비닐원단이 후프를 이루어 센서가 오프될 때 까지 정상 속도(제 2 속도)로 구동시키는 실행단계를 수행한다.
이 경우 도 5 와 같이 센서(SS)가 턴 온 되는 중간에 비닐원단은 2차 이송롤(6)을 통하여 절단기(7)로 비닐봉지의 설정 길이 만큼 이동하고, 이동이 완료되고 다음 이동 대기 시간에 도 5 와 같이 절단기(7)구동용 모터(M2)를 구동시켜 절단하고, 이러한 절단 과정 중에는 모터(M10)를 도 5 와 같이 저속 속도(V1)로 회전하여 항상 모터(M10)가 회전하도록 함으로써, 비닐원단 공급을 위한 초기 당김시의 부하를 줄여서 당길 때 비닐이 늘어나거나 소리가 나는 것을 막아준다.
도 1 은 일반적인 비닐봉지 제조장치의 구성도,
도 2 는 도 1 의 절단기 관련 구성도,
도 3 은 본 발명의 구성도,
도 4 는 본 발명의 인버터 구성도,
도 5 는 본 발명의 파형도 이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 비닐봉지 제조용 원단 비닐롤을 모터를 사용한 동력으로 이송하고 모터는 센서가 오프될 때 구동하는 비닐봉지 제조용 비닐 원단 공급장치에 있어서,
    정속 및 저속의 2단 속도로 작동 가능한 교류모터(M10)와,
    교류모터(M10) 2단 속도 제어용 인버터(100)를 포함하고;
    인버터(100)는 속도치를 정상 속도 및 저속 속도로 구분하여 입력하는 키보드(22)와,
    키보드(22) 입력치에 따라 정상 속도와 저속 속도로 구분 설정하여 스위칭 부 구동용 드라이버(20)를 제어하는 마이컴 제어부(21)와,
    드라이버(20) 지령에 따라 교류모터(M10)의 위상을 제어하여 속도를 제어하는 스위칭부(12)와,
    마이컴 제어부(21)의 제어시점을 알려주는 센서(SS)를 포함하여 구성하고;
    비닐롤(1)의 비닐원단이 다 풀린 상태를 인식하는 위치에 센서(SSS)를 더 설치하고,
    마이컴 제어부(21)는 센서(SSS) 신호 입력시 교류모터(M10)가 위상별로 상호 역상을 이룬 디시브레이킹을 위한 드라이버(20) 구동 출력을 인가하도록 구성하며;
    비닐롤이 풀린 비닐원단으로 후프를 이루어 센서(SS)가 오프 되면 마이컴 제어부(21)는 이를 인식하여 모터를 정상 속도에서 저속 속도로 지령하여 비닐롤의 원단 공급이 정상 속도상태에서 저속 상태로 구동토록 하면서 동시에 마이컴 제어부(21) 내장 내부 타이머는 카운트를 시작하고, 이어 저속 구동중에 절단기로의 공급용 모터(M1)를 구동하고, 타이머 설정시간(TT1)이 지나면 모터가 저속속도에서 정상 속도로 구동하는 것을 반복하여, 비닐원단이 비닐롤에서 속도의 차이를 두고 지속적으로 공급되도록 하는 비닐봉지제조용 원단 비닐롤 공급장치.
  3. 삭제
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