KR101129052B1 - 용기 라벨링용 라벨 접착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라벨 양 끝부분을 열 접착하여 라벨의 재활용이 간편하고, 재활용 라벨 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 용기 라벨링용 라벨 접착장치에 관한 것이다.
이를 위해, 용기 라벨링용 라벨 접착장치에 있어서, 라벨접착장치부는, 받침대 상면에 설치한 하부턴테이블을 선회시키는 선회유닛과; 상기 하부턴테이블 둘레에 다수 설치하고, 흡착샤프트와 가이드실린더 사이에 용기를 안치하여 용기를 승하강 이동시키는 승강수단과; 상기 흡착샤프트에 형성된 흡착구멍을 통해 공기를 흡입하여 흡착샤프트 외측면에 라벨을 흡착시키는 라벨흡착수단과; 하부턴테이블 상면에 설치한 다수의 열선유닛의 전후 이동을 통해 열선을 라벨에 접촉시켜 라벨 양 단부를 서로 접착시키는 라벨접착수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 따라, 라벨의 양 단부를 접착하는 작업이 별도의 핫멜트 접착제나 비수용성 접착제에 의해 이루어지지 않고, 열선에 의한 열 접착에 의해 이루어지게 됨으로써, 라벨의 재활용시 접착제의 분리 작업이 별도로 필요하지 않아 재활용 작업을 간편하게 하고, 재활용 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

Description

용기 라벨링용 라벨 접착장치{APPARATUS FOR JOINING BOTH ENDS LABEL WITH HOT WIRE}

본 발명은 라벨 접착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 라벨을 접착하고 용기에 씌우는 작업을 자동화 및 기계화하여 용기의 라벨링 작업 효율성을 향상시키고, 라벨 양 끝부분을 열선에 의해 열 접착하여 라벨의 재활용이 간편하고, 재활용 라벨 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 용기 라벨링용 라벨 접착장치에 관한 것이다.

일반적으로, 페트병이라 불리우는 용기 외부에는 그 내부에 수용되는 내용물과 그에 따른 제품에 대한 정보(내용?품질?성분?원자재?규격?용량?제조연월일?제조 및 판매원?사용방법 등) 등을 표기하게 된다.

기존에는 이같은 정보들을 용기 표면에 직접 인쇄하거나, 혹은 라벨 스티커를 용기 외측면에 부착하여 소비자 및 구매자들에게 제품에 대한 정보를 안내하였다.

이같은 플라스틱 용기는 깨지지 않고 다루기가 편리한 장점 등으로 인해 용기의 사용량이 매년 급증하고 있는 추세에 있으나, 그 동안 재활용에 대한 올바른 인식이나 고려 없이 소비자의 기호도, 기업의 마케팅 전략차원에서 용기들이 제조되었다. 따라서, 과도한 칼라, 복합재질, 금속마개 사용 등으로 재활용 비용 및 재활용 제품의 품질저하 등 재활용성을 저해하여 국가적인 낭비를 초래하여 왔다.

특히, 용기 몸체에 부착되고 있는 라벨, 마개는 분쇄 후 세척조에서 용기 몸체와 비중차에 의해 분리되고 있으나, 실질적으로 라벨과 마개는 비중차에 의한 분리가 어려워 재활용 공정효율성이 낮아지고, 재활용제품의 품질이 저하되는 문제점이 발생되었다.

즉, 스티커 형태로 붙여지는 라벨의 경우 용기 몸체에 견고하게 부착됨으로써, 분쇄 후 풍력에 의한 제거가 불가능하고, 또 수중에 벌크화된 종이 라벨은 세척 및 헹굼조의 배수구 망을 막아 작업 중 수시로 정비를 해야 하는 바, 공정설비의 연속 가동시간을 단축시키는 문제가 있었다.

또한, 별도의 라벨을 사용하지 않고 용기 몸체에 직접 인쇄하는 경우에는 인쇄에 사용된 잉크로 인해 재활용 제품의 품질을 크게 떨어뜨리는 문제도 있었다.

이에, 근래에는 수중에 용해되지 않고, 열에 의해 수축되는 비수용성 라벨을 사용하여 용기 몸체에 부착함으로써, 용기의 재활용시 라벨을 떼어내는 간편한 방법을 통해 상기한 문제점을 해소하도록 하였다.

이와 같이 용기 외측면에 라벨을 부착하기 위해서는, 용기 외측면에 라벨을 씌운 후, 라벨이 씌워진 용기와 라벨에 열을 가하게 되면 라벨이 수축되면서 용기 외측면에 라벨을 부착시킬 수 있게 된다.

즉, 열에 의해 수축이 원활하게 일어나는 수축필름 재질의 라벨을 사용함으로써, 용기에 씌워진 라벨이 열에 의해 수축되면서 용기 외측면에 견고하게 부착시킬 수 있는 것이다.

도 1과 도 2는 위에서 설명한 바와 같은 방식으로 라벨을 부착시키는 종래 기술로써, 국내 등록실용신안공보 등록번호 제0236922호로 공지된 "병 라벨지용 스팀분사식 가열로"를 도시한 것이다.

상기한 종래 기술에 대해 간단하게 살펴보면, 본체(10) 내부에 형성된 콘베이어(1)의 양측 상부에 다수의 분사공(2)(2')이 형성된 수평 스팀관(3)(3')을 상하로 배열되게 구성하되, 스팀관(3)(3')의 일측에는 개폐밸브(5)를 결합하여 그 스팀관(3)(3')의 개폐를 조정하고, 각각의 스팀관(3)(3')의 외주연에는 일측이 개구된 분사판(4)(4')을 형성하되, 이를 본체(10)를 중심으로 서로 대칭되게 형성한다.

그리고, 상기 분사공(2)(2')은 콘베이어(1)의 외측방향으로 향하게 하고, 분사판(4)(4')의 개구부는 콘베이어(1)를 향하게 결합 형성한다.

즉, 상기한 구성에 따라 스팀분사에 의해 라벨지를 가열함으로써, 라벨지를 수축시켜 병에 부착시킬 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 라벨 수축 작용을 통해 용기에 라벨을 부착시키기 위해서는, 라벨에 열을 가하는 작업 이전에 라벨의 양 끝부분을 핫멜트 접착제 등을 사용하여 서로 접착시켜 라벨을 원통형으로 만들고, 이를 용기에 씌우는 작업이 반드시 선행되어야 한다.

그러나, 상기와 같은 라벨 공급작업이 대부분 수작업에 의해 이루어지게 됨으로써, 제품의 생산성 및 작업성이 크게 저하되고, 제품 생산에 많은 인력이 필요하여 제품의 가격경쟁력이 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 상기한 라벨을 재활용하고자 하는 경우, 비수용성의 핫멜트 접착제를 사용하여 라벨을 용기 몸체에 부착시키게 되는데, 접착에 사용된 핫멜트 접착제가 수중에 용해되지 않게 됨으로써, 풍력 및 비중차에 의한 제거가 불가능하고, 또 라벨의 재활용을 위해 라벨을 용융시키는 경우 용융된 물질의 품질을 저하시켜 재활용 제품의 경쟁력을 크게 약화시키는 문제점도 있었다.

또한, 다른 방법으로 라벨에 접착된 핫멜트 접착제를 라벨의 용융 이전에 모두 떼어낸 후 라벨만을 용융시키는 방법을 시도하기도 하였으나, 실제로 핫멜트 접착제를 라벨에서 분리하는 것이 쉽지 않은 문제점도 있었다.

대한민국등록실용신안공보등록번호제20-0236922호

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 용기에 라벨을 부착시키기 위해 라벨을 자동화 및 기계화하여 용기에 씌우므로, 라벨링 작업의 효율성 및 용기 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 용기 라벨링용 라벨 접착장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 라벨 양 끝부분을 열선에 의해 열 접착하여 라벨을 접착함으로써, 라벨의 재활용이 간편하고, 재활용 라벨 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 용기 라벨링용 라벨 접착장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 용기를 일정한 간격으로 공급휠에 공급하는 용기공급유닛과, 피딩롤러에 감겨진 라벨 원단을 일정한 간격으로 절단하는 라벨피딩유닛과, 상기 공급휠에 가이드되어 이동하는 용기를 하부턴테이블 둘레에 순차적으로 안치하여 선회 이동시키되, 피딩롤러에서 공급되는 라벨의 양 끝부분을 접착하여 용기 외측에 씌우는 라벨접착장치부와, 상기 라벨이 씌워져 선회 이동하는 용기를 인출휠에 가이드하여 순차적으로 인출시키는 용기인출유닛으로 구성되는 용기 라벨링용 라벨 접착장치에 있어서, 상기 라벨접착장치부는, 받침대 상면에 설치한 하부턴테이블을 선회시키는 선회유닛과; 상기 하부턴테이블 둘레에 다수 설치하고, 흡착샤프트와 가이드실린더 사이에 용기를 안치하여 용기를 승하강 이동시키는 승강수단과; 상기 흡착샤프트에 형성된 흡착구멍을 통해 공기를 흡입하여 흡착샤프트 외측면에 라벨을 흡착시키는 라벨흡착수단과; 하부턴테이블 상면에 설치한 다수의 열선유닛의 전후 이동을 통해 열선을 라벨에 접촉시켜 라벨 양 단부를 서로 접착시키는 라벨접착수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 선회유닛은, 하부지지프레임 중앙에 설치한 받침대와; 상기 받침대 상부에 회전 가능하게 설치한 하부턴테이블과; 상기 받침대 상면에 외륜을 결합하고, 하부턴테이블 저면에 내륜을 결합하여 하부턴테이블을 회전시키는 선회베어링과; 상기 내륜 내주면에 형성된 기어에 맞물림 결합되어 내륜을 회전시키는 피니언과; 상기 피니언과 연동되게 결합되어 피니언을 회전시키는 모터를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 승강수단은, 하부턴테이블 테두리에 방사상으로 결합 설치한 다수의 승강가이드와; 상기 승강가이드 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 구비되고, 하단에 승강롤러가 장착되는 승강샤프트와; 상기 승강샤프트 상단에 고정되어 외측면에 라벨이 흡착되고, 상단에 용기가 안치되는 흡착샤프트와; 상기 승강롤러가 상면을 따라 구름 이동하면서 승강될 수 있도록 상면을 굴곡지게 형성하여 하부지지프레임에 설치한 승강캠과; 상기 하부턴테이블 상면에 결합 설치하여 하부턴테이블과 함께 회전하는 상부턴테이블과; 상기 흡착샤프트에 안치된 용기를 상부에서 위치 고정시킬 수 있도록 승강가이드에 대응하는 상부턴테이블 둘레에 방사상으로 결합 설치한 다수의 위치고정실린더를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 라벨흡착수단은, 흡착샤프트 내부를 중공되게 형성하되, 라벨을 흡착할 수 있도록 흡착샤프트 외측면에 형성된 다수의 흡착구멍과; 상기 흡착구멍과 연통되도록 흡착샤프트와 승강샤프트 사이에 형성된 연결구멍과; 상기 흡착샤프트의 상승 이동시 상기 연결구멍과 연통되도록 승강가이드 일측에 관통 형성된 흡입구멍과; 상기 흡입구멍에 연결되어 공기를 흡입하는 공기흡입기를 포함하여 구성된다.

또, 상기 라벨접착수단은, 상부지지프레임 하부 중앙에 고정 설치된 포스트와; 상기 포스트 하단에 고정 장착된 편심캠과; 상기 편심캠 측면을 따라 구름 이동하면서 전후진될 수 있도록 하부턴테이블 상면에 방사상으로 다수 설치한 열선유닛을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 열선유닛은, 하부턴테이블 상면에 고정 장착된 고정프레임과; 상기 고정프레임에 장착된 전후진가이드와; 상기 전후진가이드 내부에 슬라이딩 가능하게 구비된 전후진바와; 상기 전후진바 전방에 장착되어 선단에 열선을 장착한 이동부재와; 편심캠 측면을 따라 구름 이동될 수 있도록 상기 전후진바 후방에 장착되는 전후진롤러와; 전진 이동된 이동부재를 후진 이동시킬 수 있도록 로드의 단부를 이동부재에 결합하여 고정프레임에 장착한 복귀실린더와; 상기 전후진바에 장착된 스토퍼와; 상기 스토퍼의 접촉 여부에 따라 열선에 공급되는 전원을 제어하도록 열선에 연결된 리미트스위치와; 상기 리미트스위치의 정해진 전원 공급시간 후에 복귀실린더를 구동하여 이동부재를 후방으로 복귀 이동시키는 타이머를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 라벨접착장치부 일측에는 흡착샤프트에 흡착된 라벨에 공기를 분사하여 라벨의 분리를 도울 수 있도록 에어노즐을 설치한다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 용기의 공급 및 인출은 물론, 라벨의 접착과, 접착된 라벨을 용기에 씌우는 과정 모두를 기계화 및 자동화함으로써, 라벨을 용기에 씌우는 작업이 신속 및 정확하게 이루어져, 용기의 라벨링 작업효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 라벨의 양 단부를 접착하는 작업이 별도의 핫멜트 접착제나 비수용성 접착제에 의해 이루어지지 않고, 열선에 의한 열 접착에 의해 이루어지게 됨으로써, 라벨의 재활용시 접착제의 분리 작업이 별도로 필요하지 않아 재활용 작업을 간편하게 하고, 재활용 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 스팀분사식 가열로의 전체 사시도,
도 2는 종래 기술에 의한 스팀분사식 가열로의 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 라벨 접착장치의 정단면도,
도 4는 본 발명에 의한 라벨 접착장치의 평면도,
도 5는 본 발명에 의한 용기공급유닛과 용기인출유닛의 구성을 나타낸 정면도,
도 6은 본 발명에 의한 선회유닛의 구성을 확대하여 나타낸 정단면도,
도 7a, 7b는 본 발명의 승강수단에 의한 용기의 승강 전후 상태를 확대하여 나타낸 정단면도,
도 8은 본 발명에 의한 승강수단의 승강캠 형상을 나타낸 사시도,
도 9a, 9b는 본 발명의 라벨흡착수단에 의한 라벨의 흡착 전후 상태를 확대하여 나타낸 정단면도,
도 10a, 10b는 본 발명의 라벨접착수단에 의한 열선유닛의 전진 전후 상태를 확대하여 나타낸 정면도.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 10b는 본 발명의 용기 라벨링용 라벨 접착장치에 대해 도시한 것으로, 크게 용기공급유닛과, 라벨피딩유닛과, 라벨접착장치부와, 용기인출유닛으로 구성된다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 용기공급유닛은 용기를 일정한 간격으로 공급휠(210)에 공급하는 역할을 하는 것으로, 이하 살펴보면 라벨접착장치부 전방 일측에 공급컨베이어벨트(200)를 설치하여 상면에 용기를 이송시키고, 상기 공급컨베이어벨트(200)의 전방에 이송스크루(220)를 회전 가능하게 설치하되, 상기 이송스크루(220)의 외주면을 따라 나선홈(225)을 점차 벌어지게 형성하여 용기들을 나선홈(225)을 따라 이동시킨다.

그리고, 상기 공급컨베이어벨트(200)의 단부에는 공급휠(210)을 선회 가능하게 설치하되, 상기 공급휠(210)의 외주면에는 다수의 가이드홈(215)을 형성하여 용기가 상기 가이드홈(215)에 걸려질 수 있게 구성한다. 또한, 상기 공급휠(210) 외측 일부에는 상기 가이드홈(215)을 따라 선회 이동하는 용기를 승강가이드(400) 상면으로 안내할 수 있도록 상기 공급휠(210)의 일부를 커버하는 호 형태로 안내바(230)를 설치한다.

도 3과 도 4와 같이, 라벨피딩유닛은 피딩롤러(450)에 감겨진 라벨(L) 원단을 일정한 간격으로 절단하여 라벨접착장치부에 공급하는 역할을 하는 것으로, 이하 살펴보면 라벨접착장치부 일측에 라벨(L) 원단이 감겨진 피딩롤러(450)를 설치한다. 여기서, 상기 피딩롤러(450)는 라벨(L)의 연속적인 공급이 가능하도록 복수 설치하는 것이 적절하다.

그리고, 상기 피딩롤러(450) 일측에는 상기 라벨(L) 원단을 라벨접착장치부에 구성된 흡착샤프트(420)에 안내할 수 있도록 다수의 가이드롤러(460)를 설치하고, 상기 흡착샤프트(420)와 가까운 가이드롤러(460) 일측에는 복수의 흡착롤러(470)를 서로 면 접촉되게 설치하며, 상기 흡착롤러(470) 중 어느 하나를 흡착샤프트(420)와 면 접촉되게 설치하여 가이드롤러(460)에서 공급되는 라벨(L)을 흡착롤러(470) 표면에 흡착시키고, 이를 다시 흡착샤프트(420) 표면에 흡착시킨다.

여기서, 상기 흡착롤러(470)에 감겨지는 라벨(L)은 흡착샤프트(420)에 다시 흡착시켜야 함으로써, 흡착샤프트(420)의 흡착력을 흡착롤러(470)의 흡착력보다 더 강하게 구성해야 함이 마땅하다.

그리고, 상기 흡착롤러(470) 일측에는 상기 흡착롤러(470)에 감겨지는 라벨(L) 원단을 일정한 간격으로 절단할 수 있도록 절단유닛을 설치한다. 이러한, 상기 절단유닛은 라벨(L)을 절단할 수 있도록 흡착롤러(470) 일측에 나이프(485)를 설치하고, 상기 나이프(485)를 흡착롤러(470)에 반복적으로 가압 접촉시킬 수 있도록 나이프(485)에 절단실린더(480)를 결합한다.

한편, 본 발명의 특징적 구성이라 할 수 있는 라벨접착장치부는 공급휠(210)에 가이드되어 이동하는 용기를 하부턴테이블(300) 둘레에 순차적으로 안치하여 선회 이동시키되, 피딩롤러(450)에서 공급되는 라벨(L)의 양 끝부분을 접착하여 용기 외측에 씌우는 것으로, 선회유닛과, 승강수단과, 라벨흡착수단과, 라벨접착수단으로 구성된다.

먼저 선회유닛은 받침대(140) 상면에 설치한 하부턴테이블(300)을 선회시키는 것으로, 다시 받침대(140)와, 하부턴테이블(300)과, 선회베어링(310)과, 피니언(320)과, 모터(330)를 포함하여 구성된다.

도 3 및 도 6을 통해 구체적으로 살펴보면, 하부지지프레임(110) 상면 중앙에 받침대(140)를 설치하고, 상기 받침대(140) 상부에 회전 가능하게 원판형의 하부턴테이블(300)을 설치하며, 상기 받침대(140)와 하부턴테이블(300) 사이에는 상기 하부턴테이블(300)을 회전시킬 수 있도록 선회베어링(310)을 설치한다.

즉, 받침대(140) 상면에 선회베어링(310)의 외륜(312)을 고정 결합하고, 하부턴테이블(300) 저면에 선회베어링(310)의 내륜(314)을 고정 결합하되, 상기 외륜(312)과 내륜(314) 사이에 다수의 볼베어링을 내장 설치하여 내륜(314)과 함께 하부턴테이블(300)을 회전시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 받침대(140) 전방에 모터(330)를 설치하고, 상기 모터(330)의 구동력을 감속시킬 수 있도록 모터(330) 일측에 감속기유닛(340)을 설치하며, 상기 모터(330)와 연동하여 회전할 수 있도록 감속기유닛(340) 상단에 피니언(320)을 설치하되, 상기 피니언(320)은 내륜(314) 내주면에 형성된 기어에 맞물림 결합하여 내륜(314)을 회전시킨다.

승강수단은 상기 하부턴테이블(300) 둘레에 다수 설치하고, 흡착샤프트(420)와 가이드실린더 사이에 용기를 안치하여 용기를 승하강 이동시키는 것으로, 다시 승강가이드(400)와, 승강샤프트(410)와, 흡착샤프트(420)와, 승강캠(440)과, 연결프레임(510)과, 위치고정실린더(520)를 포함하여 구성된다.

도 3 및 도 7a 내지 도 8을 통해 구체적으로 살펴보면, 하부턴테이블(300) 테두리에 방사상으로 다수의 승강가이드(400)를 결합 설치하여 상기 승강가이드(400)를 하부턴테이블(300)과 함께 회전시킨다. 이러한, 각각의 승강가이드(400)는 내부가 관통 형성되어 승강샤프트(410)가 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고, 상기 승강샤프트(410) 하단에는 승강롤러(415)가 장착된다.

그리고, 상기 승강샤프트(410) 상면에는 흡착샤프트(420)가 고정되는데, 상기 흡착샤프트(420) 외주면에는 라벨흡착수단에 의해 라벨(L)이 흡착되고, 상기 흡착샤프트(420) 상면에는 공급휠(210)에서 이동된 용기가 안치 구비된다.

또한, 상기 승강샤프트(410) 직하방에 위치한 하부지지프레임(110) 상면에는 상기 승강샤프트(410) 하단에 장착된 승강롤러(415)가 마찰되어 구름 이동할 수 있도록 원형의 레일 형태의 승강캠(440)을 설치하되, 상기 승강샤프트(410)가 승강캠(440)을 따라 상승 또는 하강할 수 있도록 승강캠(440) 상면을 굴곡지게 형성한다.

아울러, 상기 하부턴테이블(300) 상면 둘레에는 상부를 향하여 연결프레임(510)을 결합하고, 상기 연결프레임(510) 상단에는 상부턴테이블(500)을 하부턴테이블(300)과 함께 회전 가능하게 결합하며, 상기 상부턴테이블(500) 둘레에는 하부턴테이블(300) 둘레에 설치된 승강가이드(400)와 대응하도록 다수의 위치고정실린더(520)를 설치하여, 상기 위치고정실린더(520)의 로드 단부가 흡착샤프트(420) 상단에 안치된 용기를 가압할 수 있게 구성한다.

여기서, 상기 위치고정실린더(520)는 실린더가이드(530) 내부에서 승강 가능하도록 설치하고, 상기 위치고정실린더(520) 외측에는 상기 실린더가이드(530)를 관통하여 실린더승강롤러(540)를 설치한다. 그리고, 상기 상부턴테이블(500) 전방 일부에는 그 테두리를 따라 실린더승강레일(550)을 설치하여 실린더승강롤러(540)가 실린더승강레일(550) 상면을 따라 구름 이동되고, 이로 인해 위치고정실린더(520)가 라벨접착장치부 전방 부분에서 승강 이동된다.

라벨흡착수단은 상기 흡착샤프트(420)에 형성된 흡착구멍(422)을 통해 공기를 흡입하여 흡착샤프트(420) 외측면에 라벨(L)을 흡착시키는 것으로, 다시 흡착구멍(422)과, 연결구멍(424)과, 흡입구멍(426)과, 공기흡입기(430)를 포함하여 구성된다.

도 3 및 도 9a, 9b를 통해 구체적으로 살펴보면, 상기 흡착샤프트(420) 외주면에 라벨(L)을 흡착할 수 있도록 흡착샤프트(420)의 내부를 중공되게 형성하고, 상기 흡착샤프트(420) 외측면에 다수의 흡착구멍(422)을 형성한다.

그리고, 상기 흡착구멍(422)과 연통될 수 있도록 상기 흡착샤프트(420)와 승강샤프트(410) 사이에 연결구멍(424)을 형성하고, 상기 연결구멍(424)과 연통되도록 승강가이드(400) 상단 일측에 흡입구멍(426)을 관통 형성하며, 상기 흡입구멍(426)에는 공기를 흡입할 수 있도록 공기흡입기(430)를 연결 설치한다. 즉, 상기 흡착샤프트(420)가 상승 이동되는 경우 연결구멍(424)과 흡입구멍(426)이 서로 일치되면서 흡입구멍(426)과 연결구멍(424)과 흡착구멍(422)이 서로 연통되어 공기를 흡입할 수 있게 된다.

라벨접착수단은 하부턴테이블(300) 상면에 설치한 다수의 열선유닛의 전후 이동을 통해 열선(645)을 라벨(L)에 접촉시켜 라벨(L) 양 단부를 서로 접착시키는 것으로, 다시 포스트(130)와, 편심캠(600)과, 열선유닛을 포함하여 구성된다.

도 3과 도 4를 통해 구체적으로 살펴보면, 하부지지프레임(110) 네 모서리에 상부를 향하여 칼럼(120)을 설치하고, 상기 칼럼(120) 상단에 상부지지프레임(100)을 설치하며, 상기 상부지지프레임(100) 저면 중앙에 포스트(130)를 고정 설치한다.

그리고, 상기 포스트(130) 하단에 편심캠(600)을 고정 장착하고, 상기 편심캠(600) 측면을 따라 구름 이동하면서 전후진될 수 있도록 하부턴테이블(300) 상면에 방사상으로 다수의 열선유닛을 설치한다. 여기서, 상기 열선유닛은 하부턴테이블(300)과 함께 선회하는 것으로, 승강가이드(400)의 수와 동일하게 각각 설치한다.

이러한, 열선유닛은 다시 고정프레임(610)과, 전후진가이드(620)와, 전후진바(630)와, 이동부재(640)와, 전후진롤러(650)와, 복귀실린더(660)와, 스토퍼(670)와, 리미트스위치(680) 및 타이머(690)를 포함하여 구성된다.

도 10a, 10b를 통해 구체적으로 살펴보면, 하부턴테이블(300) 상면에 방사상으로 다수의 고정프레임(610)을 고정 장착하고, 상기 각각의 고정프레임(610)에 복수의 전후진가이드(620)를 상하 설치한다. 그리고, 상기 전후진가이드(620) 내부에 전후로 슬라이딩 이동 가능하도록 전후진바(630)를 삽입 구비하고, 상기 전후진바(630) 전방에 이동부재(640)를 고정 장착한다.

여기서, 상기 이동부재(640) 전면에는 열선(645)을 구비하여 이동부재(640)의 전후진에 따라 열선(645)을 라벨(L)에 접착시켜 라벨(L) 양 단부를 서로 열 접착시킬 수 있다.

그리고, 상기 전후진바(630) 후방에는 편심캠(600) 측면을 따라 구름 이동될 수 있도록 전후진롤러(650)를 장착한다. 또한, 전진 이동된 이동부재(640)를 후진 이동시킬 수 있도록 상하 전후진가이드(620) 사이에 위치한 고정프레임(610)에 복귀실린더(660)를 장착하고, 상기 복귀실린더(660)의 로드 단부를 이동부재(640)에 결합한다.

또, 상기 전후진바(630) 일부에 스토퍼(670)를 장착하고, 상기 전후진바(630)의 전진 이동시 스토퍼(670)에 걸려질 수 있도록 전후진바(630) 일측에 리미트스위치(680)를 설치하고, 상기 리미트스위치(680)는 스토퍼(670)의 접촉에 따라 열선(645)에 공급되는 전원을 제어할 수 있도록 열선(645)에 연결 설치한다.

그리고, 상기 리미트스위치(680)의 정해진 전원 공급시간 후에 복귀실린더(660)를 구동하여 이동부재(640)를 후방으로 복귀 이동시킬 수 있도록 리미트스위치(680)와 복귀실린더(660)에 타이머(690)를 연결 설치한다.

다음으로, 도 3 내지 도 5와 같이 용기인출유닛은 상기 라벨(L)이 씌워져 선회 이동하는 용기를 인출휠(250)에 가이드하여 순차적으로 인출시키는 역할을 하는 것으로, 이하 살펴보면 라벨접착장치부 전방 타측에 인출휠(250)을 선회 가능하게 설치하되, 상기 인출휠(250)의 외주면에는 라벨(L)이 씌워져 이동하는 용기들을 걸어 선회 이동시킬 수 있도록 가이드홈(255)을 형성한다.

이때, 상기 인출휠(250)의 외측 일부에는 가이드홈(255)을 따라 이동하는 용기들이 인출컨베이어벨트(240) 상면에 안정적으로 이동될 수 있도록 상기 인출휠(250)을 커버하는 호 형태의 안내바(260)를 설치한다.

그리고, 상기 인출휠(250)의 전방에는 인출휠(250)로부터 이동하는 용기를 이송시킬 수 있도록 인출컨베이어벨트(240)를 설치하고, 상기 인출컨베이어벨트(240) 단부에는 열에 의해 라벨(L)을 수축시키는 수축터널(270)을 설치할 수 있다.

여기서, 상기 인출휠(250)과 인접한 승강가이드(400) 일측에는 흡착샤프트(420)에 흡착된 라벨(L)을 흡착샤프트(420)와 쉽게 분리할 수 있도록 이온화된 공기 또는 일반 공기를 분사할 수 있는 에어노즐(280)을 흡착샤프트(420)를 향하여 설치할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 용기 라벨링용 라벨 접착장치를 이용하여 라벨(L)을 접착한 후 접착된 라벨(L)을 용기에 씌워 수축터널(270)에 이동시키기 위해서는 먼저, 용기를 공급컨베이어벨트(200) 위에 공급한다.

이처럼, 공급컨베이어벨트(200) 위에 올려진 용기는 이송스크루(220)에 형성된 나선홈(225)을 따라 일정 간격을 두고 이동하게 되는데, 공급컨베이어벨트(200) 단부에 설치된 공급휠(210)의 가이드홈(215)과 안내바(230) 사이에 걸려져 가이드되면서 흡착샤프트(420) 상면에 이동된다.

이때, 상기 흡착샤프트(420)가 구비된 승강가이드(400)는 하부턴테이블(300)과 결합되어 있어, 용기가 올려진 흡착샤프트(420)는 하부턴테이블(300)과 함께 회전된다.

즉, 모터(330)의 구동을 통해 피니언(320)이 연동 회전되면, 피니언(320)과 맞물림 결합된 내륜(314)이 회전하게 되고, 이로 인해 내륜(314)과 결합된 하부턴테이블(300)을 회전시킬 수 있는 것이다.

한편, 도 3과 도 4와 같이 하부턴테이블(300)이 반시계방향으로 회전하게 되면, 하부턴테이블(300)은 물론, 하부턴테이블(300)에 연결 장착된 승강가이드(400)와, 열선유닛과, 상부턴테이블(500)에 결합된 위치고정실린더(520)가 함께 회전하게 된다. 여기서, 이하 설명되는 평면도는 도 4에 도시한 평면도를 기준으로 한다.

이처럼, 하부턴테이블(300)이 회전되면, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 5시 방향 즈음에서 위치고정실린더(520)의 로드가 용기 상면을 눌러 용기의 위치를 흡착샤프트(420) 상면에 고정시킨 상태로 용기를 이동시킨다.

이 후, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 5시~4시 방향 즈음에서 승강샤프트(410) 하단의 승강롤러(415)가 승강캠(440) 상면의 굴곡진 오르막 부분을 따라 구름 이동하여 승강샤프트(410) 및 흡착샤프트(420)를 상승시키고, 이와 함께 흡착샤프트(420) 상면의 용기는 물론, 용기를 누르고 있는 위치고정실린더(520)의 로드를 함께 상승 이동시킨다.

그리고, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 3시 방향 즈음에서는 흡착샤프트(420)가 최고점에 상승되면서 흡착샤프트(420)에 형성된 흡착구멍(422)을 통해 공기를 강하게 흡입하여, 흡착샤프트(420) 외주면에 라벨(L)을 흡착 및 공급할 수 있게 된다.

즉, 공기흡입기(430)가 구동되는 상태에서 흡착샤프트(420)가 상승하게 되면, 승강가이드(400)에 형성된 흡입구멍(426)과 흡착샤프트(420) 하단의 연결구멍(424)이 서로 일치되어 연통되고, 이와 함께 흡착샤프트(420)의 흡착구멍(422)도 함께 연통되어 공기흡입기(430)의 흡입력을 통해 흡착구멍(422)으로 공기를 흡입할 수 있게 된다.

이와 함께, 피딩롤러(450)에 감겨진 라벨(L)이 다수의 가이드롤러(460)에 안내되어 복수의 흡착롤러(470)에 감겨져 이송되고, 이 후 흡착롤러(470)에 감겨진 라벨(L)이 흡착샤프트(420)에 흡착되어 감겨지면서 흡착샤프트(420)에 라벨(L)을 공급할 수 있는 것이다. 이때, 상기 흡착롤러(470)에 감겨진 라벨(L)은 나이프(485)에 의해 일정한 간격으로 절단이 되어 공급된다.

이 후, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 2시 방향 즈음에서부터 열선유닛에 장착된 전후진롤러(650)가 편심캠(600) 측면의 볼록진 부분을 따라 구름 이동하면서 전후진바(630)를 전방으로 전진 이동시켜, 전후진바(630)에 장착된 이동부재(640)를 함께 전진 이동시킨다.

그리고, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 12시 방향 즈음에서는 전후진바(630)가 최대한 전진 이동하여, 이동부재(640) 선단에 장착된 열선(645)이 흡착샤프트(420) 외주면에 흡착된 라벨(L)에 접촉되는데, 이때 전후진바(630)의 전진 이동에 따라 전후진바(630)에 장착된 스토퍼(670)가 리미트스위치(680)에 접촉되면, 열선(645)에 전원을 공급하게 됨으로써, 열선(645)의 열에 의해 라벨(L)의 양 끝을 서로 열 접착시켜, 라벨(L)을 원통형의 형상으로 만든다.

이 상태에서, 일정 시간이 경과하게 되면 리미트스위치(680)에 연결된 타이머(690)가 정해진 전원 인가시간을 인지하여, 강제적으로 리미트스위치(680)에 차단명령을 내리고, 이로 인해 열선(645)에 공급되는 전원을 차단하여 열선(645)에 라벨(L)이 융착되는 것을 방지하게 된다.

이 후, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 9시 방향 즈음에서부터 열선유닛에 장착된 전후진롤러(650)가 편심캠(600) 측면의 볼록진 부분을 벗어나게 된다. 이때, 위에서 설명된 타이머(690)는 정해진 전원 인가 시간이 경과하게 되면, 그 즉시 또는 잠깐의 시간이 경과한 후에, 복귀실린더(660)에 명령을 내려 로드를 축소시키게 되고, 이로 인해 로드에 결합된 이동부재(640)와 전후진바(630)를 후진 이동시킨다.

이처럼, 전후진바(630)가 후진 이동하게 되면, 전후진롤러(650)가 편심캠(600) 측면을 따라 다시 구름 이동하게 된다.

한편, 상기한 전후진바(630)의 후진 이동과 함께 승강샤프트(410) 하단의 승강롤러(415)가 승강캠(440) 상면의 굴곡진 내리막 부분을 따라 구름 이동하여 승강샤프트(410) 및 흡착샤프트(420)를 하강시키고, 이와 함께 흡착샤프트(420) 상면의 용기는 물론, 용기를 누르고 있는 위치고정실린더(520)의 로드를 함께 하강 이동시킨다.

이처럼, 흡착샤프트(420)가 하강 이동하게 되면, 연통 상태로 구비되어 있던 승강가이드(400)의 흡입구멍(426)과 흡착샤프트(420) 하단의 연결구멍(424)이 서로 불일치되어 더 이상 흡착샤프트(420)의 흡착구멍(422)을 통해 공기가 흡입되지 않게 된다.

이와 같이, 흡착샤프트(420)의 하강 이동과 함께, 흡착샤프트(420)의 흡착 작용이 정지되면, 원통형의 라벨(L)은 흡착샤프트(420)에서 떨어지면서 흡착샤프트(420)만이 승강샤프트(410)와 함께 하강 이동되고, 라벨(L)은 그 자리에 위치하게 된다. 이때, 승강가이드(400) 일측에 장착된 에어노즐(280)에서 이온화된 공기가 분사됨으로써, 흡착샤프트(420)의 하강 이동과 함께 라벨(L)과 흡착샤프트(420)를 더욱 원활하게 분리시킬 수 있게 된다.

이 후, 흡착샤프트(420)가 더욱 하강하게 되면, 흡착샤프트(420) 상면에 안치된 용기가 함께 하강하여 원통형의 라벨(L) 속으로 진입하게 되고, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 8~7시 방향 즈음에서 흡착샤프트(420)가 최저점으로 하강함으로써, 용기 외측에 라벨(L)을 씌울 수 있게 된다.

그리고, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 7시 방향에서 용기는 인출휠(250)의 가이드홈(255)과 안내바(260) 사이에 걸려져 가이드되면서 인출컨베이어벨트(240) 상면에 이동된다.

이처럼, 공급컨베이어벨트(200) 위에 올려진 용기는 수축터널(270) 내부로 진입되어 수축터널(270) 내부의 열풍 또는 스팀 분사를 통해 라벨(L)이 수축됨으로써, 용기 외측에 라벨(L)을 부착시킬 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 용기에 라벨(L)을 씌우는 작업은 계속적으로 반복하여 이루어지게 되는데, 평면도 상의 하부턴테이블(300) 7~5시 방향에서 위치고정실린더(520)가 실린더가이드(530)를 따라 상승하게 된다.

즉, 위치고정실린더(520)에 설치된 실린더승강롤러(540)가 7~5시 방향의 상부턴테이블(500)에 설치된 실린더승강레일(550) 상면의 오르막 부분을 따라 구름 이동함으로써, 위치고정실린더(520)를 상승시킬 수 있고, 실린더승강롤러(540)가 실린더승강레일(550)에서 벗어나게 되면서 위치고정실린더(520)를 하강시킬 수 있는 것이다.

이처럼, 위치고정실린더(520)를 용기가 공급되기 이전에 상승시키는 이유는, 공급휠(210)을 통해 용기가 흡착샤프트(420) 상면에 공급될 때에, 위치고정실린더(520) 하단부가 용기 상단에 걸려지지 않게 하기 위함이다.

한편, 상기와 같이 본 발명의 용기 라벨링용 라벨 접착장치는 용기의 공급 및 인출은 물론, 라벨(L)의 접착과, 접착된 라벨(L)을 용기에 씌우는 과정 모두를 기계화 및 자동화함으로써, 라벨(L)을 용기에 씌우는 작업이 신속 및 정확하게 이루어져, 용기의 라벨링 작업효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명은 라벨(L)의 양 단부를 접착하는 작업이 별도의 핫멜트 접착제나 비수용성 접착제에 의해 이루어지지 않고, 열선(645)에 의한 열 접착에 의해 이루어지게 됨으로써, 라벨(L)의 재활용시 접착제의 분리 작업이 별도로 필요하지 않아 재활용 작업을 간편하게 하고, 재활용 제품의 품질을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 상부지지프레임 110 : 하부지지프레임
120 : 칼럼 130 : 포스트
140 : 받침대 200 : 공급컨베이어벨트
210 : 공급휠 215 : 가이드홈
220 : 이송스크루 225 : 나선홈
230 : 안내바 240 : 인출컨베이어벨트
250 : 인출휠 255 : 가이드홈
260 : 안내바 270 : 수축터널
280 : 에어노즐 300 : 하부턴테이블
310 : 선회베어링 312 : 외륜
314 : 내륜 320 : 피니언
330 : 모터 340 : 감속기유닛
400 : 승강가이드 410 : 승강샤프트
415 : 승강롤러 420 : 흡착샤프트
422 : 흡착구멍 424 : 연결구멍
426 : 흡입구멍 430 : 공기흡입기
440 : 승강캠 450 : 피딩롤러
460 : 가이드롤러 470 : 흡착롤러
480 : 절단실린더 485 : 나이프
500 : 상부턴테이블 510 : 연결프레임
520 : 위치고정실린더 530 : 실린더가이드
540 : 실린더승강롤러 550 : 실린더승강레일
600 : 편심캠 610 : 고정프레임
620 : 전후진가이드 630 : 전후진바
640 : 이동부재 645 : 열선
650 : 전후진롤러 660 : 복귀실린더
670 : 스토퍼 680 : 리미트스위치
690 : 타이머

Claims (7)

1. 용기를 일정한 간격으로 공급휠에 공급하는 용기공급유닛과, 피딩롤러에 감겨진 라벨 원단을 일정한 간격으로 절단하는 라벨피딩유닛과, 상기 공급휠에 가이드되어 이동하는 용기를 하부턴테이블 둘레에 순차적으로 안치하여 선회 이동시키되, 피딩롤러에서 공급되는 라벨의 양 끝부분을 접착하여 용기 외측에 씌우는 라벨접착장치부와, 상기 라벨이 씌워져 선회 이동하는 용기를 인출휠에 가이드하여 순차적으로 인출시키는 용기인출유닛으로 구성되는 용기 라벨링용 라벨 접착장치에 있어서,
   상기 라벨접착장치부는,
   받침대(140) 상면에 설치한 하부턴테이블(300)을 선회시키는 선회유닛과;
   상기 하부턴테이블(300) 둘레에 다수 설치하고, 흡착샤프트(420)와 가이드실린더 사이에 용기를 안치하여 용기를 승하강 이동시키는 승강수단과;
   상기 흡착샤프트(420)에 형성된 흡착구멍(422)을 통해 공기를 흡입하여 흡착샤프트(420) 외측면에 라벨(L)을 흡착시키는 라벨흡착수단과;
   하부턴테이블(300) 상면에 설치한 다수의 열선유닛의 전후 이동을 통해 열선(645)을 라벨(L)에 접촉시켜 라벨(L) 양 단부를 서로 접착시키는 라벨접착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 선회유닛은,
   하부지지프레임(110) 중앙에 설치한 받침대(140)와;
   상기 받침대(140) 상부에 회전 가능하게 설치한 하부턴테이블(300)과;
   상기 받침대(140) 상면에 외륜(312)을 결합하고, 하부턴테이블(300) 저면에 내륜(314)을 결합하여 하부턴테이블(300)을 회전시키는 선회베어링(310)과;
   상기 내륜(314) 내주면에 형성된 기어에 맞물림 결합되어 내륜(314)을 회전시키는 피니언(320)과;
   상기 피니언(320)과 연동되게 결합되어 피니언(320)을 회전시키는 모터(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 승강수단은,
   하부턴테이블(300) 테두리에 방사상으로 결합 설치한 다수의 승강가이드(400)와;
   상기 승강가이드(400) 내부에 상하로 슬라이딩 가능하게 구비되고, 하단에 승강롤러(415)가 장착되는 승강샤프트(410)와;
   상기 승강샤프트(410) 상단에 고정되어 외측면에 라벨(L)이 흡착되고, 상단에 용기가 안치되는 흡착샤프트(420)와;
   상기 승강롤러(415)가 상면을 따라 구름 이동하면서 승강될 수 있도록 상면을 굴곡지게 형성하여 하부지지프레임(110)에 설치한 승강캠(440)과;
   상기 하부턴테이블(300) 상면에 결합 설치하여 하부턴테이블(300)과 함께 회전하는 상부턴테이블(500)과;
   상기 흡착샤프트(420)에 안치된 용기를 상부에서 위치 고정시킬 수 있도록 승강가이드(400)에 대응하는 상부턴테이블(500) 둘레에 방사상으로 결합 설치한 다수의 위치고정실린더(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 라벨흡착수단은,
   흡착샤프트(420) 내부를 중공되게 형성하되, 라벨(L)을 흡착할 수 있도록 흡착샤프트(420) 외측면에 형성된 다수의 흡착구멍(422)과;
   상기 흡착구멍(422)과 연통되도록 흡착샤프트(420)와 승강샤프트(410) 사이에 형성된 연결구멍(424)과;
   상기 흡착샤프트(420)의 상승 이동시 상기 연결구멍(424)과 연통되도록 승강가이드(400) 일측에 관통 형성된 흡입구멍(426)과;
   상기 흡입구멍(426)에 연결되어 공기를 흡입하는 공기흡입기(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 라벨접착수단은,
   상부지지프레임(100) 하부 중앙에 고정 설치된 포스트(130)와;
   상기 포스트(130) 하단에 고정 장착된 편심캠(600)과;
   상기 편심캠(600) 측면을 따라 구름 이동하면서 전후진될 수 있도록 하부턴테이블(300) 상면에 방사상으로 다수 설치한 열선유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 열선유닛은,
   하부턴테이블(300) 상면에 고정 장착된 고정프레임(610)과;
   상기 고정프레임(610)에 장착된 전후진가이드(620)와;
   상기 전후진가이드(620) 내부에 슬라이딩 가능하게 구비된 전후진바(630)와;
   상기 전후진바(630) 전방에 장착되어 선단에 열선(645)을 장착한 이동부재(640)와;
   편심캠(600) 측면을 따라 구름 이동될 수 있도록 상기 전후진바(630) 후방에 장착되는 전후진롤러(650)와;
   전진 이동된 이동부재(640)를 후진 이동시킬 수 있도록 로드의 단부를 이동부재(640)에 결합하여 고정프레임(610)에 장착한 복귀실린더(660)와;
   상기 전후진바(630)에 장착된 스토퍼(670)와;
   상기 스토퍼(670)의 접촉 여부에 따라 열선(645)에 공급되는 전원을 제어하도록 열선(645)에 연결된 리미트스위치(680)와;
   상기 리미트스위치(680)의 정해진 전원 공급시간 후에 복귀실린더(660)를 구동하여 이동부재(640)를 후방으로 복귀 이동시키는 타이머(690)를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 라벨접착장치부 일측에는 흡착샤프트(420)에 흡착된 라벨(L)에 공기를 분사하여 라벨(L)의 분리를 도울 수 있도록 에어노즐(280)을 설치한 것을 특징으로 하는 용기 라벨링용 라벨 접착장치.

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