KR101040551B1 - 회전식 액상물 자동 포장기 - Google Patents

회전식 액상물 자동 포장기 Download PDF

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KR101040551B1
KR101040551B1 KR1020100086240A KR20100086240A KR101040551B1 KR 101040551 B1 KR101040551 B1 KR 101040551B1 KR 1020100086240 A KR1020100086240 A KR 1020100086240A KR 20100086240 A KR20100086240 A KR 20100086240A KR 101040551 B1 KR101040551 B1 KR 101040551B1
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pouch
stroke
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김덕이
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(주) 덕산
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Abstract

본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는,
개별 파우치를 흡착하여 파우치 수납부에 수납하는 흡착행정과, 파우치상부를 개방하여 액상물을 파우치 내부에 주입하는 주입행정과, 액상물이 주입된 파우치의 상단 개방부를 밀봉하는 실링(sealing)행정과, 실링된 파우치를 포장기 외부로 배출하는 배출행정을 수행하되, 상기 흡착행정을 수행하는 파우치 흡착장치는, 파우치 저장부에 수납된 파우치와 접촉하여 낮은 압력에 의해 파우치를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 일측 선단이 결합되는 로드와, 소정의 위치에 고정되어 상기 로드의 움직임을 방해하지 않는 상태에서 상기 로드를 지지하는 고정지지부와, 상기 고정지지부와 소정의 거리를 두고 상기 로드에 고정결합되어 제1구동장치에 의하여 상기 로드와 함께 구동되는 구동지지부와, 상기 고정지지부와 상기 구동지지부 중 어느 하나에 일단이 결합되고, 나머지 하나에 타단이 결합되어 상기 고정지지부와 구동지지부의 간격에 따라 수축, 팽창하는 주름관과, 상기 흡착부와 상기 주름관을 연결하는 연결관과, 상기 연결관과 결합되어 연결관 내부로 공기를 유입 또는 차단 하는 밸브, 그리고 상기 구동지지부에 결합되어 상기 로드를 전진 또는 후퇴시키는 구동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

회전식 액상물 자동 포장기{Automatic Rotary Machine For Packing Liquid Material}
본 발명은 회전식 액상물 자동 포장기에 관한 것으로서, 하나의 구동장치에 의하여 흡착부가 전후진 하는 행정과 주름관이 신축되어 주름관 내부의 낮은 압력에 의하여 파우치를 흡착하여 파우치 수납부에 수납하는 행정을 동시에 수행하는 파우치 흡착장치를 포함하는 회전식 액상물 자동 포장기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 하나의 구동장치에 의하여 액상물 주입행정시 파우치를 파지하는 공정과 실링행정시 파우치를 가압하는 공정을 동시에 수행할 수 있도록 작동체가 결합된 회전식 액상물 자동 포장기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 액상물을 주입하는 행정을 수행함에 있어서, 하나의 구동장치에 의하여 주입관을 파우치 내부로 삽입하는 행정과 주입관 내부의 밸브를 개방하여 파우치로 일정한 양의 액상물을 주입하는 액상물 주입장치를 포함하는 회전식 액상물 자동 포장기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 액상물이 주입된 파우치를 실링함에 있어서, 발열부의 온도와 발열부에 걸리는 전압을 측정하여 파우치 실링에 적절한 전력공급시간을 제어하는 실링타임 제어장치를 포함하는 자동 포장기에 관한 것이다.
회전식 액상물 자동 포장기는 통상적으로 파우치 저장부에 적립된 파우치를 하나씩 흡착하여 파우치 수납부에 제공하는 흡착행정과, 파우치 상부를 개방하여 액상물을 파우치 내부에 주입하는 주입행정과, 액상물이 주입된 파우치의 상단을 밀봉하는 실링행정과, 포장이 완료된 파우치를 포장기 외부로 배출하는 배출행정을 수행하도록 설계된다.
종래의 회전식 액상물 자동 포장기는 흡착행정시 흡착부를 전후진하는 행정과, 흡착부로 파우치를 흡착하는 행정을 각각 별개의 구동장치를 이용하여 흡착행정시 최소한 2개의 구동장치를 필요로 하였다. 공개특허 제1998-0065147호가 대표적인 경우이다. 이 경우 파우치를 흡착하는 행정을 위해 구동모터를 더 사용하게 되어 사용되는 구동모터의 수가 늘어남에 따라 제작단가가 상승하게 되고, 포장기의 중량이 더 커지는 단점이 있어 왔다.
또한, 종래의 회전식 액상물 자동 포장기는 액상물 주입행정시 파우치의 상단을 파지하는 행정과, 실링행정시 가압하는 행정에 별개의 구동장치를 사용하여 사용되는 모터 또는 실린더의 수가 증가하는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 회전식 액상물 자동 포장기는 액상물의 주입행정시 주입관을 파우치 내부로 삽입하는 행정과 주입관에 설치된 밸브를 개방하는 행정이 별개의 구동장치에 의해 수행되도록 설계되어 구동장치가 지나치게 많아지고, 제작비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 회전식 액상물 자동 포장기는 실링행정시 발열부에 설정된 일정한 시간동안 전력을 공급하여 발열부에 공급되는 전압의 변화가 생기거나, 발열부가 충분히 가열되지 않거나 과열된 경우에는 실링과정에서 불량이 발생할 확률이 높아지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 구동장치로 파우치를 흡착하는 행정과 흡착부를 전후진하는 행정을 동시에 수행하는 파우치 흡착장치를 포함하는 회전식 액상물 자동 포장기를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 구동모터에 의하여 흡착행정과, 액상물 주입행정시의 파우치 파지행정과, 실링행정시의 파우치 상단 가압행정을 동시에 수행할 수 있는 작동체를 구비하는 회전식 액상물 자동 포장기를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 하나의 구동모터에 의하여 주입관을 상하운동함과 동시에 주입관 내부 밸브를 개폐할 수 있는 액상물 주입장치를 포함하는 회전식 액상물 자동 포장기를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실링행정시 발열부의 온도와 발열부에 가해지는 전압을 측정하여 발열부에 전력이 공급되는 시간을 제어하는 실링타임 제어장치를 포함하는 회전식 액상물 자동 포장기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는,
개별 파우치를 흡착하여 파우치 수납부에 수납하는 흡착행정과, 파우치상부를 개방하여 액상물을 파우치 내부에 주입하는 주입행정과, 액상물이 주입된 파우치의 상단 개방부를 밀봉하는 실링(sealing)행정과, 실링된 파우치를 포장기 외부로 배출하는 배출행정을 수행하되,
상기 흡착행정을 수행하는 파우치 흡착장치는, 파우치 저장부에 수납된 파우치와 접촉하여 낮은 압력에 의해 파우치를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 일측 선단이 결합되는 로드와, 소정의 위치에 고정되어 상기 로드의 움직임을 방해하지 않는 상태에서 상기 로드를 지지하는 고정지지부와, 상기 고정지지부와 소정의 거리를 두고 상기 로드에 고정결합되어 제1구동장치에 의하여 상기 로드와 함께 구동되는 구동지지부와, 상기 고정지지부와 상기 구동지지부 중 어느 하나에 일단이 결합되고, 나머지 하나에 타단이 결합되어 상기 고정지지부와 구동지지부의 간격에 따라 수축, 팽창하는 주름관과, 상기 흡착부와 상기 주름관을 연결하는 연결관과, 상기 연결관과 결합되어 연결관 내부로 공기를 유입 또는 차단 하는 밸브, 그리고 상기 구동지지부에 결합되어 상기 로드를 전진 또는 후퇴시키는 구동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 밸브는 제어부의 전기적 신호에 의해 개폐되는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 파우치 흡착장치는 상기 구동지지부 또는 로드의 전진과 후퇴를 감지하는 전방 위치감지센서와 후방 위치감지센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1구동장치는 제어부에 의해 구동이 제어되는 제1서보모터와 상기 제1서보모터의 회전축에 일단이 결합되어 회동하는 제1구동링크부재와 상기 제1구동링크부재에 일단이 결합되고 상기 구동지지부를 직선운동하도록 상기 구동지지부에 타단이 결합되는 제1종동링크부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 상기 구동장치는 피스톤로드의 선단이 상기 구동지지부에 결합되는 에어실린더인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는, 상기 구동장치에 의해 구동되고 실링행정시 파우치의 상단 개봉부를 가압하고, 동시에 상기 주입행정시 파우치가 개봉된 상태에서 파우치의 상단 가장자리를 파지하는 작동체를 더 포함하여 구성되되,
상기 작동체는 상기 구동지지부에 결합되어 상기 로드의 길이방향으로 구동되는 가압행정부, 상기 가압행정부에 수직한 방향으로 연동하는 파지행정부와 상기 가압행정부, 그리고 상기 포장기의 상판 하부에 고정되어 상기 파지행정부와 가압행정부의 직선운동을 안내하는 가이드부재로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 상기 가압행정부는 상기 가이드부재에 안내되어 직선운동하고 길이방향에 경사진 작동가이드홈이 형성된 제1작동편과, 상기 작동편의 선단에 결합된 고정부재에 의하여 고정되는 가압부를 포함하여 구성되며, 상기 파지행정부는 상기 가이드부재에 안내되어 직선운동하고 작동가이드핀이 형성된 제2작동편과, 상기 제2작동편의 선단에 결합된 파지부를 포함하여 구성되되, 상기 작동가이드핀이 상기 작동가이드홈에 삽입되어 상기 제2작동편이 상기 제1작동편에 수직으로 연동되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
더불어, 상기 가이드부재는 상기 제1작동편의 하면과 양측면을 감싸도록 절곡되어 형성되고, 하부에는 상기 제2작동편을 안내하는 절결홈이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는 상기 회전식 액상물 포장기의 하판 상부에 설치되어 모터에 의해 회전 구동되는 회전판과, 상기 회전판의 상부에 설치되는 파우치 수납부를 포함하여 구성되되, 상기 파우치 수납부의 수납구 하부는 파우치의 하부가 헐겁게 파지되도록 수납구의 상부보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액상물 포장기의 상기 주입행정을 수행하는 액상물 주입장치는, 액상물 저장조로부터 공급된 액상물을 상부가 개방된 파우치로 주입하도록 유로가 형성된 주입관과, 상기 주입관 내부 유로에 형성된 볼 수용부에 삽입되고 통공이 형성되어 회동에 따라 주입관 유로를 개폐하는 볼과, 상기 볼에 일측 선단이 고정결합되어 볼을 회동시키는 레버와, 상기 주입관과 고정편에 의해 결합되고 상하운동하는 슬라이딩부재와, 상기 슬라이딩부재가 삽입되어 상하로 운동하도록 안내부를 구비하는 지지부재와, 상기 주입관의 상부에 결합되고, 액상물 저장조의 하부에 구비된 공급관이 삽입되어 액상물을 주입관으로 유도하는 탄성재질의 상부주름관과, 그리고
상기 슬라이딩부재를 상하로 운동시키는 제2구동장치를 포함하여 구성되되,
상기 주입관이 하강운동시 레버가 회동하여 볼이 유로를 개방하고 주입관이 상승운동시 레버가 회동하여 볼이 유로를 폐쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 레버의 측면에는 길이방향으로 가이드홈이 형성되고, 상기 레버가 상기 지지부재에 고정결합되고 가이드홈에 삽입된 가이드핀에 의해 안내되어 주입관의 상하운동에 따라 회동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩부재를 상하로 운동시키는 제2구동장치는,
제2서보모터와, 상기 제2서보모터의 회전축에 일단이 고정축설되는 제2구동링크부재와, 일단은 상기 제2구동링크부재의 타단과 회동가능하도록 힌지결합되고 타단은 상기 슬라이딩부재에 회동가능하도록 힌지결합되는 제2종동링크부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 상기 주입관의 상승 위치를 감지하는 상부 위치감지센서와, 상기 주입관의 하강 위치를 감지하는 하부 위치감지센서를 더 포함하여 구성되되, 상기 주입관을 통해 일정한 양의 액상물이 파우치로 주입되도록 제어부에 의해 상기 서보모터의 운동이 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는, 상기 실링행정을 수행함에 있어 파우치 상단 개방부를 실링하는 시간을 제어하는 실링타임 제어장치를 더 포함하여 구성되되, 상기 실링타임 제어장치는, 전력이 공급되면 열을 방출하는 발열체가 내설된 발열부와, 상기 발열부에 전원으로부터 공급되는 전력을 개폐하는 전력공급스위치와, 상기 발열부에 걸리는 전압을 측정하는 전압측정부와, 상기 전력공급스위치를 통해 소정의 시간동안 전력이 공급되도록 전력공급스위치의 개폐를 제어하는 제어부, 그리고 상기 발열부에 파우치의 상단 개방부를 가압하여 파우치를 밀봉하는 가압부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 상기 발열부에 내설되어 측정한 발열부의 온도값을 제어부로 출력하는 온도측정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 발열부에 걸리는 전압과 제어부에 의해 계산된 전력공급시간을 표시하는 표시부와, 상기 제어부에 의해 제어되는 전력공급시간을 수동으로 변경할 수 있도록 하고, 사용되는 파우치의 종류를 선택하여 설정할 수 있는 설정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면 하나의 구동장치에 의하여 파우치를 흡착하여 파우치 수납부에 수납할 수 있으므로, 구동장치의 감소에 따른 제작비용의 감소와 포장기의 중량 감소 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 하나의 구동장치에 의하여 흡착행정, 파지행정, 가압행정을 동시에 수행하도록 하여 구동장치의 수를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 하나의 구동장치에 의하여 액상물 주입행정을 수행할 수 있어 구동장치의 수를 줄여 제작비용 감소, 중량 감소, 소비전력을 감소시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 발열부에 걸리는 전압과 발열부의 온도에 따라 적절한 시간동안 전력이 공급되도록 제어하여 파우치 상단 실링공정의 불량률을 현저히 줄이고, 필요한 전력만을 사용하여 소비되는 전력을 현저히 줄이는 효과가 있다.
도1은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 내부 사시도.
도2는 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 외부 사시도.
도3은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 부분 사시도.
도4는 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 흡착장치가 후진 구동한 경우의 사시도.
도5는 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 흡착장치가 전진 구동한 경우의 사시도.
도6은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 평면도.
도7은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 작동체의 분리사시도.
도8은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 작동체가 전진 구동한 경우의 사시도.
도9는 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 작동체가 후진 구동한 경우의 사시도.
도10은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 액상물 주입장치의 분리사시도.
도11은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 액상물 주입장치의 결합사시도.
도12는 본 발명에 따른 액상물 주입장치가 상승한 경우의 단면도.
도13은 본 발명에 따른 액상물 주입장치가 하강한 경우의 단면도.
도14는 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 실링타임 제어장치의 구성도.
도15는 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기의 회전판과 파우치 수납부의 사시도.
도16은 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포잔기의 회전판과 파우치 수납부의 단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 말하는 실시예에 한정되지 않는다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 회전식 액상물 자동 포장기에 대하여 도1 내지 도16을 참고하여 설명한다.
도1 내지 도3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는, 개별 파우치(50)를 흡착하여 파우치 수납부(70)에 수납하는 흡착행정과, 파우치(50)상부를 개방하여 액상물을 파우치(50) 내부에 주입하는 주입행정과, 액상물이 주입된 파우치(50)의 상단 개방부를 밀봉하는 실링(sealing)행정과, 실링된 파우치(50)를 포장기 외부로 배출하는 배출행정을 수행하는 파우치 흡착장치, 작동체, 액상물 주입장치, 실링타임 제어장치, 파우치 수납부(70)가 설치된 회전판(60)을 포함하여 구성된다.
상기 흡착행정을 수행하는 파우치 흡착장치는, 파우치 저장부(45)에 수납된 파우치(50)와 접촉하여 낮은 압력에 의해 파우치(50)를 흡착하는 흡착부와, 상기 흡착부에 일측 선단이 결합되는 로드(120)와, 소정의 위치에 고정되어 상기 로드(120)의 움직임을 방해하지 않는 상태에서 상기 로드(120)를 지지하는 고정지지부(161)와, 상기 고정지지부(161)와 소정의 거리를 두고 상기 로드(120)에 고정결합되어 제1구동장치에 의하여 상기 로드(120)와 함께 구동되는 구동지지부(162)와, 상기 고정지지부(161)와 상기 구동지지부(162) 중 어느 하나에 일단이 결합되고, 나머지 하나에 타단이 결합되어 상기 고정지지부(161)와 구동지지부(162)의 간격에 따라 수축, 팽창하는 주름관(150)과, 상기 흡착부와 상기 주름관(150)을 연결하는 연결관(131,132)과, 상기 연결관(131,132)과 결합되어 연결관 내부로 공기를 유입 또는 차단 하는 밸브(140), 그리고 상기 구동지지부(162)에 결합되어 상기 로드(120)를 전진 또는 후퇴시키는 구동장치를 포함하여 구성된다.
흡착부는 흡착판(111)과 연결부(112)로 구성되며 흡착판(111)의 전면에 형성된 통공은 연결부(112)를 통해 연결관(131,132)으로 이어진다. 주름관(150) 내부의 압력이 낮아진 상태에서 흡착판(111)이 파우치(50)에 접촉하면 파우치(50)가 흡착판(111)에 흡착된다. 상기의 밸브(140)는, 개폐가 제어될 수 있는 밸브(140)이면 무방하나 제어부(10)의 전기적 신호에 의해 개폐되는 솔레노이드밸브인 것이 가장 바람직하다.
파우치 흡착장치는 상기 구동지지부(162) 또는 로드(120)의 전진과 후퇴를 감지하는 전방 위치감지센서와 후방 위치감지센서를 더 포함하여 구성된다. 위치감지센서는 접촉센서, 광센서 등에 제한되지 아니하며 구동지지부(162) 또는 로드(120)가 특정 지점에 위치한 것을 정확히 감지할 수 있으면 족하다.
도4 내지 도6을 참조하여 파우치 흡착장치에 의해 파우치(50)가 흡착되는 과정을 보면, 흡착부가 선단에 결합된 로드(120)가 제1구동장치에 의하여 전진하면 고정지지부(161)와 구동지지부(162)의 사이에 결합된 주름관(150)이 수축한다. 이때 솔레노이드 밸브는 외기와 개방된 상태로 공기가 솔레노이드 밸브(140)를 통해 원활하게 배출된다. 흡착판(111)이 파우치 저장부(45)에 저장된 파우치(50)의 전면에 접촉한 상태에서 더욱 전진하게 되고, 전방 위치감지센서에 이르면, 제어부(10)에 의해 솔레노이드 밸브(140)가 닫히고 흡착판(111)은 파우치(50)의 전면과 접촉한 상태에서 후퇴한다. 흡착판(111)이 후퇴하는 동안에도 파우치(50)의 전면과 접촉상태를 유지하는 것은 스프링(47)에 의해 파우치의 후면에서 가압판(46)이 가압을 해주기 때문이다. 이때 주름관(150)의 길이가 길어지면서 주름관(150) 내부의 압력이 낮아지고 파우치(50)가 흡착판(111)에 접촉한 상태로 유지된다. 흡착판(111)이 후진하면 후방 위치감지센서에 의해 감지되고, 솔레노이드 밸브(140)가 개방된다. 솔레노이드 밸브(140)가 개방되면 외기가 주름관(150) 내부로 들어와 흡착판(111)의 흡착력을 소멸시키고 파우치가 하방에 위치한 파우치 수납부(70)의 수납구(71)로 떨어진다.
상기의 과정을 반복하여 파우치(50)를 하나씩 파우치 수납부(70)로 제공할 수 있다. 회전판(60)은 1행정시마다 제어부(10)에 의해 90도씩 회전하여 파우치 수납부(70)에 수납된 파우치가 각 행정을 거치도록 한다.
도4 내지 도5에 도시된 바와 같이 상기 제1구동장치는 제어부(10)에 의해 구동이 제어되는 제1서보모터(171)와 상기 제1서보모터(171)의 회전축에 일단이 결합되어 회동하는 제1구동링크부재(172)와 상기 제1구동링크부재(172)에 일단이 결합되고 상기 구동지지부(162)를 직선운동하도록 상기 구동지지부(162)에 타단이 결합되는 제1종동링크부재(173)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 일반적인 크랭크 운동의 원리에 따라 모터의 원운동이 직선운동으로 전환된다. 또한, 상기 구동장치는 피스톤로드의 선단이 상기 구동지지부(162)에 결합되는 에어실린더로 대체될 수 있다.
도7 내지 도9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는, 상기 구동장치에 의해 구동되고 실링행정시 파우치의 상단 개봉부를 가압하고, 동시에 상기 주입행정시 파우치가 개봉된 상태에서 파우치의 상단 가장자리를 파지하는 작동체를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 작동체는 상기 구동지지부(162)에 결합되어 상기 로드(120)의 길이방향으로 구동되는 가압행정부(230), 상기 가압행정부(230)에 수직한 방향으로 연동하는 파지행정부(220), 그리고 상기 포장기의 상판(43) 하부에 고정되어 상기 파지행정부(220)와 가압행정부(230)의 직선운동을 안내하는 가이드부재(210)로 구성된다.
도7에 도시된 바와 같이 가압행정부(230)는 제1작동편(233), 고정부재(231), 가압부(232)를 포함하여 구성된다. 제1작동편(233)은 가이드부재(210)에 안내되어 직선운동하고 길이방향에 경사진 작동가이드홈(234)이 형성된다. 작동편의 선단에는 고정부재(231)가 결합되며 고정부재(231)에는 가압부(232)가 결합된다.
파지행정부(220)는 제2작동편(222), 파지부(221)를 포함하여 구성된다. 제2작동편(222)은 가이드부재(210)에 안내되어 직선운동하고 작동가이드핀이 형성되어 작동가이드홈(234)에 삽입되어 파지행정부(220)와 가압행정부(230)가 수직으로 연동하도록 안내한다. 제2작동편(222)의 선단에는 파지부(221)가 결합된다. 파지부(221)는 파우치의 상단 양측 가장자리를 파지하도록 전방 중앙부가 함몰된 형상인 것이 바람직하다.
가이드부재(210)는 제1작동편(233)과 제2작동편(222)이 직선운동을 하도록 안내한다. 작동편의 직선운동을 유도하기 위하여 제1작동편(233)의 하면과 양측면을 감싸도록 절곡되어 형성되고, 하부에는 상기 제2작동편(222)을 안내하는 절결홈(213)이 형성되는 것이 바람직하다.
구동장치에 의하여 파우치 흡착장치가 전진구동을 하면 구동지지부(162)에 결합된 가압행정부(230)는 후진구동을 하게 되고, 파지행정부(220)도 작동가이드홈(234)과 작동가이드핀의 연동에 의하여 후진구동을 하게 된다. 반대로 구동장치에 의하여 파우치 흡착장치가 후진구동을 하면 구동지지부(162)에 결합된 가압행정부(230)는 전진하여 파우치를 가압하여 실링행정을 이루고 파지행정부(220)도 전진하여 파우치의 상단을 파지하여 액상물 주입행정을 돕게 된다. 따라서, 파우치를 흡착하여 수납부로 제공하는 흡착행정, 액상물의 주입행정, 실링행정이 동시에 일어나게 되고, 각 행정이 완료되면 회전판(60)이 회전하여 다시 동일한 행정을 반복하게 된다.
도1, 도3, 도15 내지 도16에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는 상기 회전식 액상물 포장기의 하판 상부에 설치되어 모터에 의해 회전 구동되는 회전판(60)과, 상기 회전판(60)의 상부에 설치되는 파우치 수납부(70)를 포함하여 구성된다. 이 때 상기 파우치 수납부(70)의 하부 간격이 너무 넓으면 파우치를 개방하여 액상물을 주입하는 과정에서 파우치가 횡방향으로 구부러져 파우치가 원활하게 개봉되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 파우치 수납부(70)의 수납구 하부(72)는 파우치의 하부가 헐겁게 파지되도록 수납구의 상부보다 좁게 형성되는 것이 바람직하다. 수납구의 하부(72)가 파우치의 하부를 파지하는 역할을 하여 파우치가 횡으로 구부러져 개봉에 장애가 생기는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 액상물 포장기의 상기 주입행정을 수행하는 액상물 주입장치는, 액상물 저장조로부터 공급된 액상물을 상부가 개방된 파우치로 주입하도록 유로가 형성된 주입관(310)과, 상기 주입관(310) 내부 유로에 형성된 볼 수용부에 삽입되고 통공이 형성되어 회동에 따라 주입관(310) 유로를 개폐하는 볼(371)과, 상기 볼(371)에 일측 선단이 고정결합되어 볼(371)을 회동시키는 레버(372)와, 상기 주입관(310)과 고정편에 의해 결합되고 상하운동하는 슬라이딩부재(340)와, 상기 슬라이딩부재(340)가 삽입되어 상하로 운동하도록 안내부(351)를 구비하는 지지부재(350)와, 상기 주입관(310)의 상부에 결합되고, 액상물 저장조의 하부에 구비된 공급관이 삽입되어 액상물을 주입관(310)으로 유도하는 탄성재질의 상부주름관(320)과, 그리고
상기 슬라이딩부재(340)를 상하로 운동시키는 제2구동장치를 포함하여 구성되되,
상기 주입관(310)이 하강운동시 레버(372)가 회동하여 볼(371)이 유로를 개방하고 주입관(310)이 상승운동시 레버(372)가 회동하여 볼(371)이 유로를 폐쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 레버(372)의 측면에는 길이방향으로 가이드홈이 형성되고, 상기 레버(372)가 상기 지지부재(350)에 고정결합되고 가이드홈에 삽입된 가이드핀(352)에 의해 안내되어 주입관(310)의 상하운동에 따라 회동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩부재(340)를 상하로 운동시키는 제2구동장치는, 제2서보모터(361)와, 상기 제2서보모터(361)의 회전축에 일단이 고정축설되는 제2구동링크부재(363)와, 일단은 상기 제2구동링크부재(363)의 타단과 회동가능하도록 힌지결합되고 타단은 상기 슬라이딩부재(340)에 회동가능하도록 힌지결합되는 제2종동링크부재(364)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우, 상기 주입관(310)의 상승 위치를 감지하는 상부 위치감지센서와, 상기 주입관(310)의 하강 위치를 감지하는 하부 위치감지센서를 더 포함하여 구성되되, 상기 주입관(310)을 통해 일정한 양의 액상물이 파우치로 주입되도록 제어부(10)에 의해 상기 서보모터의 운동이 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
액상물 주입장치에 의해 파우치에 액상물이 주입되는 과정을 살펴보면, 도12에 도시된 바와 같이 주입관(310) 내부에 수용된 볼(371)은 통공이 수평방향으로 유지되어 주입관(310)의 유로를 닫은 상태로 유지한다. 액상물 주입장치(300)의 하부에 파우치(50)가 도달하여 파우치(50)의 상부가 도7에 도시된 파우치 개방팬(90)에 의하여 개방되면 제어부(10)에 의해 서보모터(361)가 구동되고, 액상물 주입장치(300)의 주입관(310)이 하방으로 이동한다. 도6에 도시된 바와 같이 주입관(310)의 하강 운동에 따라 레버(372)의 가이드홈(373)이 가이드핀(352)과 연동하여 레버(372)가 회동하고 볼(371)의 통공이 주입관(310)의 유로와 일치되어 주입관(310)의 유로가 개방되며 액상물 저장조(381)로부터 액상물이 중력에 의해 하방으로 흘러내려 파우치(50) 내로 액상물이 주입된다. 이때 하부 위치감지센서(391)가 작동하여 제어부(10)로 개방시점을 전달하고, 제어부(10)는 적정한 양의 액상물이 주입될 때까지 서보모터(361)의 구동을 정지시키고 일정한 시간이 경과하면 서보모터(361)를 구동하여 주입구(312)를 상승시킨다. 주입구(312)가 상승하면 다시 볼(371)에 의해 주입관(310)의 유로가 폐쇄되면 액상물의 주입이 차단되고, 상부 위치감지센서(392)에 의하여 주입관(310)의 상승이 감지된다.
상부 위치감지센서(392)는 제어부(10)에 신호를 전달하며 제어부(10)는 다음 파우치(50)가 도달하여 개방될 때까지 서보모터(361)의 구동을 정지시킨다. 상부 위치감지센서(392)와 하부 위치감지센서(391)는 접촉센서, 근접센서, 광센서 등 특정한 위치를 감지할 수 있는 센서이면 충분하고 특정센서로 제한되지 않는다. 다만, 접촉센서의 경우에는 고장의 발생률이 높으므로 광센서를 이용하는 것이 가장 바람직하다.
상기의 과정을 통해 파우치(50)에 액상물을 주입하는 과정이 반복된다.
또한, 본 발명에 따른 회전식 액상물 자동 포장기는,
상기 실링행정을 수행함에 있어 파우치 상단 개방부를 실링하는 시간을 제어하는 실링타임 제어장치를 더 포함하여 구성되되, 상기 실링타임 제어장치는, 전력이 공급되면 열을 방출하는 발열체가 내설된 발열부(240)와, 상기 발열부(240)에 전원(5)으로부터 공급되는 전력을 개폐하는 전력공급스위치(12)와, 상기 발열부(240)에 걸리는 전압을 측정하는 전압측정부(11)와, 상기 전력공급스위치(12)를 통해 소정의 시간동안 전력이 공급되도록 전력공급스위치(12)의 개폐를 제어하는 제어부(10), 그리고 상기 발열부(240)에 파우치의 상단 개방부를 가압하여 파우치를 밀봉하는 가압부(232)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이 경우,상기 발열부(240)에 내설되어 측정한 발열부(240)의 온도값을 제어부(10)로 출력하는 온도측정부(13)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
발열부(240)에서 파우치로 전달되는 열량은 발열부(240)의 온도와 발열부(240)에 공급되는 전력량(전압 곱하기 전류 곱하기 시간)으로 표현된다. 따라서 파우치에 공급되어야 하는 적절한 열량이 결정되면, 전력공급시간은 측정된 전압과 발열부(240)의 온도의 함수가 되고 전압과 온도를 측정하여 전력공급시간을 계산할 수 있으며, 계산된 시간만큼 전력공급스위치(12)가 개방되도록 제어하면 된다.
이 경우, 상기 발열부(240)에 걸리는 전압과 제어부(10)에 의해 계산된 전력공급시간을 표시하는 표시부(30)와, 상기 제어부(10)에 의해 제어되는 전력공급시간을 수동으로 변경할 수 있도록 하고, 사용되는 파우치의 종류를 선택하여 설정할 수 있는 설정부(20)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
5 : 전원 10 : 제어부
11 : 전압측정부 12 : 전력공급스위치
13 : 온도측정부 20 : 설정부
30 : 표시부 43 : 상판
45 : 파우치 저장부 46 : 가압판
47 : 스프링 50 : 파우치
60 : 회전판 70 : 파우치 수납부
90 : 파우치 개방팬 111 : 흡착판
112 : 연결부 120 : 로드
131, 132 : 연결관 140 : 밸브
150 : 주름관 161 : 고정지지부
162 : 구동지지부 171 : 제1서보모터
172 : 제1구동링크부재 173 : 제1종동링크부재
174 : 기어박스 210 : 가이드부재
213 : 절결홈 220 : 파지행정부
221 : 파지부 222 : 제2작동편
230 : 가압행정부 231 : 고정부재
232 : 가압부 233 : 제1작동편
234 : 작동가이드홈 240 : 발열부
300 : 액상물 주입장치 310 : 주입관
312 : 주입구 320 : 상부주름관
340 : 슬라이딩부재
350 : 지지부재 351 : 안내부
352 : 가이드핀 361 : 제2서보모터
362 : 기어박스 363 : 제2구동링크부재
364 : 제2종동링크부재 371 : 볼
372 : 레버 373 : 가이드홈
380 : 액상물 저장조 381 : 공급관
391 : 하부 위치감지센서 392 : 상부 위치감지센서

Claims (16)

  1. 개별 파우치를 흡착하여 파우치 수납부에 수납하는 흡착행정과, 파우치상부를 개방하여 액상물을 파우치 내부에 주입하는 주입행정과, 액상물이 주입된 파우치의 상단 개방부를 밀봉하는 실링(sealing)행정과, 실링된 파우치를 포장기 외부로 배출하는 배출행정을 수행하는 회전식 액상물 자동 포장기에 있어서,
    상기 흡착행정을 수행하는 파우치 흡착장치는,
    파우치 저장부에 수납된 파우치와 접촉하여 낮은 압력에 의해 파우치를 흡착하는 흡착부,
    상기 흡착부에 일측 선단이 결합되는 로드,
    소정의 위치에 고정되어 상기 로드의 움직임을 방해하지 않는 상태에서 상기 로드를 지지하는 고정지지부,
    상기 고정지지부와 소정의 거리를 두고 상기 로드에 고정결합되어 구동장치에 의하여 상기 로드와 함께 구동되는 구동지지부,
    상기 고정지지부와 상기 구동지지부 중 어느 하나에 일단이 결합되고, 나머지 하나에 타단이 결합되어 상기 고정지지부와 구동지지부의 간격에 따라 수축, 팽창하는 주름관,
    상기 흡착부와 상기 주름관을 연결하는 연결관,
    상기 연결관과 결합되어 연결관 내부로 공기를 유입 또는 차단 하는 밸브, 그리고
    상기 구동지지부에 결합되어 상기 로드를 전진 또는 후퇴시키는 제1구동장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브는 제어부의 전기적 신호에 의해 개폐되는 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  3. 제1항에 있어서,
    파우치 흡착장치는 상기 구동지지부 또는 로드의 전진과 후퇴를 감지하는 전방 위치감지센서와 후방 위치감지센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동장치는 제어부에 의해 구동이 제어되는 제1서보모터와 상기 제1서보모터의 회전축에 일단이 결합되어 회동하는 제1구동링크부재와 상기 제1구동링크부재에 일단이 결합되고 상기 구동지지부를 직선운동하도록 상기 구동지지부에 타단이 결합되는 제1종동링크부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동장치는 피스톤로드의 선단이 상기 구동지지부에 결합되는 에어실린더인 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동장치에 의해 구동되고 실링행정시 파우치의 상단 개봉부를 가압하고, 동시에 상기 주입행정시 파우치가 개봉된 상태에서 파우치의 상단 가장자리를 파지하는 작동체를 더 포함하여 구성되되,
    상기 작동체는 상기 구동지지부에 결합되어 상기 로드의 길이방향으로 구동되는 가압행정부, 상기 가압행정부에 수직한 방향으로 연동하는 파지행정부, 그리고 상기 포장기의 상판 하부에 고정되어 상기 파지행정부와 가압행정부의 직선운동을 안내하는 가이드부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가압행정부는 상기 가이드부재에 안내되어 직선운동하고 길이방향에 경사진 작동가이드홈이 형성된 제1작동편과, 상기 작동편의 선단에 결합된 고정부재에 의하여 고정되는 가압부를 포함하여 구성되며, 상기 파지행정부는 상기 가이드부재에 안내되어 직선운동하고 작동가이드핀이 형성된 제2작동편과, 상기 제2작동편의 선단에 결합된 파지부를 포함하여 구성되되, 상기 작동가이드핀이 상기 작동가이드홈에 삽입되어 상기 제2작동편이 상기 제1작동편에 수직으로 연동되도록 하는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 제1작동편의 하면과 양측면을 감싸도록 절곡되어 형성되고, 하부에는 상기 제2작동편을 안내하는 절결홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전식 액상물 포장기의 하판 상부에 설치되어 모터에 의해 회전 구동되는 회전판과, 상기 회전판의 상부에 설치되는 파우치 수납부를 포함하여 구성되되, 상기 파우치 수납부의 수납구 하부는 파우치의 하부가 헐겁게 파지되도록 수납구의 상부보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 주입행정을 수행하는 액상물 주입장치는,
    액상물 저장조로부터 공급된 액상물을 상부가 개방된 파우치로 주입하도록 유로가 형성된 주입관,
    상기 주입관 내부 유로에 형성된 볼 수용부에 삽입되고 통공이 형성되어 회동에 따라 주입관 유로를 개폐하는 볼,
    상기 볼에 일측 선단이 고정결합되어 볼을 회동시키는 레버,
    상기 주입관과 고정편에 의해 결합되고 상하운동하는 슬라이딩부재,
    상기 슬라이딩부재가 삽입되어 상하로 운동하도록 안내부를 구비하는 지지부재,
    상기 주입관의 상부에 결합되고, 액상물 저장조의 하부에 구비된 공급관이 삽입되어 액상물을 주입관으로 유도하는 탄성재질의 상부주름관, 그리고
    상기 슬라이딩부재를 상하로 운동시키는 제2구동장치를 포함하여 구성되되,
    상기 주입관이 하강운동시 레버가 회동하여 볼이 유로를 개방하고 주입관이 상승운동시 레버가 회동하여 볼이 유로를 폐쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 레버의 측면에는 길이방향으로 가이드홈이 형성되고, 상기 레버가 상기 지지부재에 고정결합되고 가이드홈에 삽입된 가이드핀에 의해 안내되어 주입관의 상하운동에 따라 회동하는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 슬라이딩부재를 상하로 운동시키는 제2구동장치는,
    제2서보모터와, 상기 제2서보모터의 회전축에 일단이 고정축설되는 제2구동링크부재와, 일단은 상기 제2구동링크부재의 타단과 회동가능하도록 힌지결합되고 타단은 상기 슬라이딩부재에 회동가능하도록 힌지결합되는 제2종동링크부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주입관의 상승 위치를 감지하는 상부 위치감지센서와, 상기 주입관의 하강 위치를 감지하는 하부 위치감지센서를 더 포함하여 구성되되, 상기 주입관을 통해 일정한 양의 액상물이 파우치로 주입되도록 제어부에 의해 상기 서보모터의 운동이 제어되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 실링행정을 수행함에 있어 파우치 상단 개방부를 실링하는 시간을 제어하는 실링타임 제어장치를 더 포함하여 구성되되,
    상기 실링타임 제어장치는,
    전력이 공급되면 열을 방출하는 발열체가 내설된 발열부,
    상기 발열부에 전원으로부터 공급되는 전력을 개폐하는 전력공급스위치,
    상기 발열부에 걸리는 전압을 측정하는 전압측정부,
    상기 전력공급스위치를 통해 소정의 시간동안 전력이 공급되도록 전력공급스위치의 개폐를 제어하는 제어부, 그리고
    상기 발열부에 파우치의 상단 개방부를 가압하여 파우치를 밀봉하는 가압부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 발열부에 내설되어 측정한 발열부의 온도값을 제어부로 출력하는 온도측정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동포장기.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 발열부에 걸리는 전압과 제어부에 의해 계산된 전력공급시간을 표시하는 표시부와, 상기 제어부에 의해 제어되는 전력공급시간을 수동으로 변경할 수 있도록 하고, 사용되는 파우치의 종류를 선택하여 설정할 수 있는 설정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전식 액상물 자동 포장기.
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