KR101290571B1

KR101290571B1 - 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치

Info

Publication number: KR101290571B1
Application number: KR1020120027306A
Authority: KR
Inventors: 방창학
Original assignee: 방창학
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-07-31

Abstract

본 발명은 포장봉지 안에 액상물질을 주입한 후 밀봉처리하여 미용 마스크 팩과 같은 제품을 만드는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 관한 것이다. 본 발명의 자동포장장치는, 포장봉지(2)를 픽업위치와 주입위치 사이로 직선상으로 이송하기 위한 봉지이송경로를 제공하며, 주입위치에 포장봉지(2) 낙하용 개구 홈(12)이 형성되어 있는 픽업 및 주입용 다이(10); 픽업위치에서 포장봉지(2)들이 개구부가 상방을 향하는 상태로 기립하여 전후방향으로 중첩하여 적치되는 적치대(20); 적치된 포장봉지(2)를 기립상태로 한 장씩 픽업하고, 포장봉지(2)의 좌우측면 방향으로 픽업위치에서 주입위치까지 직선왕복 운동하는 픽업 및 직선이송기구(100a); 주입위치로 이송된 포장봉지(2)를 지지하고, 포장봉지(2)의 상부 개구부를 벌리며, 액상물질 주입완료 후에는 구속을 해제하여 포장봉지(2)를 개구 홈(12)으로 자유낙하시키는 봉지 고정 및 개방기구(300a); 포장봉지(2)의 개구부(2a)에 액상물질을 주입하는 주입노즐(500); 주입위치의 하류측에 봉지이송경로를 직선상으로 연장한 선상에 배치되어 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로부터 낙하하는 포장봉지(2)를 받아 기립상태로 직선이송하는 이송 컨베이어(600)와, 이송 컨베이어(600)의 상부에서 포장봉지(2)를 직선 이송하면서 공기제거 및 밀봉하는 밀봉장치(700)를 구비하는 밴드 실러(600a)를 포함한다.

Description

직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치{In-line Progressive Quick Packing Apparatus}

본 발명은 미용 마스크 팩과 같이 포장봉지 안에 내용물과 액상물질을 주입한 후 밀봉처리하는 자동포장장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포장봉지의 픽업에서부터 액상물질 주입 및 밀봉까지의 공정을 직렬 순차 이송 방식에 의해 구현하고 각 공정 스테이지마다 요구하는 동작이 유기적이고 간결하게 이루어져서 더욱 신속하게 포장할 수 있도록 하여 생산성을 극대화하는 한편, 포장 장치의 구조를 간략화하고 인접 공정간에 유기적으로 연계시켜 시설 비용이 적게 들고 고장과 오작동을 최소화하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 관한 것이다.

미용 마스크 팩이나 봉지 음료 등은 내부에 마스크 팩이나 음료를 넣은 다음 개방된 입구를 밀봉처리한 상품으로서, 소비자는 매우 간편하게 사용할 수 있지만 제조 공정은 매우 복잡하고 자동화가 어렵다.

미용 마스크 팩 상품을 예로 들면, 마스크 팩을 소정의 크기로 접어 한쪽 입구가 개방된 합성수지 포장봉지 안에 넣고, 포장봉지의 입구를 벌려 화장액을 주입한 후, 내부의 공기를 빼고 입구를 가열압착시켜 밀봉하는 복잡한 과정을 거치게 된다.

특히, 미용 마스크 팩은, 수요는 급속도로 팽창하고 있음에 비해 판매 단가는 매우 저렴하기 때문에 사람이 수동으로 작업하는 경우에는 인건비와 시간이 많이 들어 채산성을 맞추기 어려운 실정이다.

종래에 미용 마스크 팩을 생산하는 주된 방법은, 가내 수공업 형태로 일반 가정처럼 영세한 소규모의 생산자에게 위탁하여 제조한 후 수거하는 방법을 사용함으로써 생산성이 극히 저조하고 위생도 보증하기 어렵다.

미용 마스크 팩 제조 장치는 아니지만, 한약 또는 각종의 건강 음료 등과 같은 액즙을 포장봉지에 자동으로 주입하고 밀봉하는 사례가 특허문헌 1, 2 등에 소개된 바 있다.

상기의 특허문헌에 개시된 자동포장기는, 안내판 위에서 회전하는 회전판을 구비하고, 회전판의 둘레방향 4곳에 봉지가 끼워져 안착하는 봉지수납구를 설치하고, 회전판의 주변 4개 지점에 각각 봉지 공급대, 봉지 확개 및 액즙 주입 장치, 밀봉 장치, 배출 구멍을 마련한 복잡한 형태이다.

이러한 자동포장기는, 작동체의 흡착구가 봉지공급대에서 하나의 포장봉지를 흡착하여 봉지수납구에 낙하시키면 봉지수납구에 포장봉지가 넣어짐과 더불어 안내판 위에 얹혀지고, 이어서 회전판이 90도 각도 회전하면 봉지 확개 및 액즙 주입 장치에서 포장봉지의 입구에 열풍을 불어 입구를 벌린 후 액즙을 주입하며, 이어서 회전판이 90도 각도 더 회전하면 밀봉 장치에서 포장봉지의 측면을 눌러 공기를 배출시키고 입구를 전열대로 가압하여 접착시키며, 이어서 회전판이 90도 각도 더 회전하면 포장봉지가 안내판에 마련된 배출구멍에 일치하게 되어 아래로 떨어지도록 한다.

이와 같은 특허문헌의 자동포장기를 위시하여 종래에 운용되고 있는 자동포장기들은, 포장봉지를 자동으로 포장함으로써 기존의 수공업 형태의 제조 방식에 비해서는 큰 향상을 가져왔지만, 로터리 방식이 가지는 한계에 따라 생산 속도 증대에 한계가 있고 장치 구조가 복잡하다.

예를 들어, 회전판이 90도 각도씩 단속적으로 회전되어야 하므로 장치가 복합할 뿐만 아니라, 특히 기계적으로 회전속도가 느릴 수밖에 없다(인덱싱 속도를 증가시키는데 한계가 있다). 또한, 포장봉지를 파지하고 벌리는 장치가 봉지 수납구 및 열풍에 의한 확개 장치, 작동체의 구조가 복잡하다. 또한, 밀봉 시 작동체에 의해 보조 전열대를 구동시켜 포장봉지를 압착하여야 하고 가열과 압착이 완료될 때까지 기다려야 하므로 생산속도(인덱스 속도)의 향상에 한계가 있다.

등록실용신안공보 등록번호 제20-0221977호(2001. 02. 15.) 등록특허공보 등록번호 제10-0408433호(2003. 11. 24.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 개발한 것으로서, 포장봉지의 픽업에서부터 밀봉까지의 공정을 직렬 순차 이송 방식에 의해 구현함과 더불어 각 공정 스테이지마다 요구하는 동작을 유기적이고 간결하게 구현하여 더욱 신속한 포장이 가능하도록 함으로써 생산성을 극대화하는 한편, 각 공정 스테이지의 작동 구조를 간략화하고 인접 공정간에 유기적으로 연계시킴으로써 시설 비용이 적게 들고 고장과 오작동을 최소화하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은, 일측이 개구부로 개방된 포장봉지에 액상물질을 주입하고 개구부를 다시 밀봉하는 자동포장장치로서, 포장봉지를 개구부가 위를 향하도록 기립시켜 포장봉지의 좌우측면 방향으로 픽업위치와 주입위치 사이를 직선상으로 이송하기 위한 봉지이송경로를 제공하며, 주입위치에 포장봉지를 낙하시키기 위한 개구 홈이 형성되어 있는 픽업 및 주입용 다이; 상기 픽업 및 주입용 다이의 픽업위치에 설치되고, 포장봉지들이 개구부가 상방을 향하는 상태로 기립하여 전후방향으로 중첩하여 적치되는 적치대; 상기 적치대의 포장봉지를 기립상태로 한 장씩 픽업하고, 포장봉지의 좌우측면 방향으로 봉지이송경로를 따라 픽업위치에서 주입위치까지 직선왕복 운동하며, 주입위치에서는 픽업을 해제하는 픽업 및 직선이송기구; 주입위치에서 상기 픽업 및 직선이송기구로부터 포장봉지를 전달받아 기립상태로 지지하고, 포장봉지의 상부 개구부를 벌리며, 액상물질 주입완료 후에는 구속을 해제하여 포장봉지를 픽업 및 주입용 다이의 개구 홈으로 자유낙하시키는 봉지 고정 및 개방기구; 상기 주입위치의 상부에서 상기 포장봉지의 벌어진 상부 개구부를 통해 액상물질을 주입하는 주입노즐; 및 상기 주입위치의 하류측에 이웃하여 상기 봉지이송경로를 직선상으로 연장한 선상에 배치되어 상기 픽업 및 주입용 다이의 개구 홈으로부터 낙하하는 포장봉지를 받아 기립상태로 직선이송하는 이송 컨베이어를 구비함과 함께, 상기 이송 컨베이어의 상부에서 포장봉지의 상부를 잡아 이송하면서 포장봉지 내부의 공기를 흡입하고 포장봉지의 개구부를 가열압착하여 밀봉하는 밀봉장치를 구비하는 밴드 실러를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 상기 픽업 및 직선이송기구는, 픽업위치에서 포장봉지를 기립한 상태로 한 장씩 픽업하고, 주입위치에서 포장봉지의 구속을 해제하는 픽업기구; 및 상기 픽업기구를 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이동시키는 직선이송기구를 포함한다.

상기 픽업기구는, 적치대의 출입구를 마주보고 배치되며 봉지이송경로를 따라 직선왕복 이동가능하게 설치되는 이송 블록; 상기 이송 블록에 고정되며 상기 적치대의 출입구를 향해 전후진 동작하는 액추에이터; 및 상기 액추에이터의 작동단부에 설치되어 상기 적치대에 적치된 포장봉지의 전면을 흡착하는 진공 흡착판을 포함한다.

여기서, 상기 액추에이터는, 상기 이송 블록에 고정되는 공압 실린더와, 상기 공압 실린더에 의해 진퇴 하는 피스톤으로 이루어지고, 상기 피스톤의 단부에 장착대가 설치되며, 상기 장착대의 상하부에 상기 진공 흡착판이 2개가 설치된다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 상기 픽업기구는, 적치대의 출입구를 마주보고 배치되며 봉지이송경로를 따라 직선왕복 이동가능하게 설치되는 이송 블록을 포함하고, 상기 직선이송기구는, 상기 픽업기구의 이송 블록을 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이송시키는 액추에이터; 및 상기 이송 블록이 미끄럼 결합하여 이송 블록의 이동을 안내하도록 픽업위치로부터 주입위치까지 연장설치되는 직선운동 가이드를 포함한다.

상기 직선이송기구는, 픽업 기구의 이송 블록을 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이송시키는 액추에이터; 및 상기 이송 블록이 미끄럼 결합하여 이송 블록의 이동을 안내하도록 픽업위치로부터 주입위치까지 연장설치되는 직선운동 가이드를 포함한다.

여기서, 상기 액추에이터는, 상기 픽업 및 주입용 다이의 일측에 봉지이송경로와 나란한 방향으로 설치되는 공압 실린더와, 단부가 상기 이송 블록에 연결되어 상기 공압 실린더에 의해 이송 블록을 직선왕복 이송시키는 피스톤으로 이루어진다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 봉지 고정 및 개방기구는, 주입위치에서 상기 픽업 및 직선이송기구로부터 포장봉지를 전달받아 기립상태로 구속하고, 포장봉지에 액상물질의 주입이 완료되면 구속해제하여 포장봉지를 픽업 및 주입용 다이의 개구 홈으로 자유낙하시키는 봉지 고정기구; 및 상기 봉지 고정기구에 구속된 포장봉지의 상부 개구부를 벌리는 봉지 개방기구로 이루어진다.

상기 봉지 고정기구는, 주입위치에 있는 포장봉지의 전면을 마주하도록 장착되어 포장봉지를 향해 진퇴 하는 액추에이터; 상기 액추에이터의 작동단부에 설치되어 포장봉지의 전면을 미는 밀착 블록; 및 주입위치에 있는 포장봉지의 배면에 인접한 위치에 상기 밀착 블록을 마주하도록 설치되어 상기 밀착 블록과 함께 포장봉지를 가압하여 고정하는 대향 블록을 포함한다.

여기서, 상기 액추에이터는, 주입위치에 있는 포장봉지의 전면을 향해 설치되는 공압 실린더; 및 상기 공압 실린더에 의해 포장봉지의 전면을 향해 진퇴 하며, 선단부에 상기 밀착 블록이 설치되는 피스톤으로 이루어진다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 상기 봉지 개방기구는, 주입위치에서 포장봉지의 전방 및 후방에 포장봉지의 상부 개구부를 향해 마주보도록 설치되는 액추에이터; 상기 전후방의 액추에이터의 작동단부에 설치되어 상기 포장봉지의 상부 개구부 부분의 전면 및 배면을 흡착하는 진공 흡착판을 포함한다.

여기서, 상기 액추에이터는, 각각 주입위치에 있는 포장봉지의 전면 및 배면을 향해 설치되는 공압 실린더; 및 상기 공압 실린더에 의해 포장봉지의 전면 및 배면을 향해 진퇴 하며, 선단부에 상기 진공 흡착판이 각각 설치되는 피스톤으로 이루어진다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치는, 액상물질을 저장하는 액상물질 저장조; 픽업 및 주입용 다이에 장착되어 상기 액상물질 저장조에 저장된 액상물질을 주입노즐로 공급하는 공급 펌프 장치를 더 포함한다.

여기서, 상기 공급 펌프 장치는, 작동단부가 전후 왕복 운동하는 액추에이터; 상기 액추에이터의 전후 왕복운동에 의해 액상물질을 가압하여 공급하는 실린더 펌프 및 피스톤으로 이루어진다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 주입위치와 밴드 실러 사이에는, 픽업위치로부터 주입위치로 이송되어 온 포장봉지의 전면 및 배면을 가이드 함과 함께, 주입위치로부터 상기 밴드 실러로 이송되는 포장봉지의 전면 및 배면을 가이드 하여 포장봉지를 세워진 상태 그대로 밴드 실러로 이송안내하기 위한 전도 방지 가이드가 설치된다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 주입위치에는 포장봉지의 진입 여부와 개구부의 개방 여부를 검출하는 검출센서가 설치되고, 이송 컨베이어의 하류측에는 포장봉지의 생산량을 계수하기 위한 계수 센서가 더 설치된다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 픽업 및 주입용 다이의 일측에는, 포장을 위한 각종의 정보를 입출력하고 표시하는 조작 버튼 및 디스플레이가 구비되는 제어 조작반이 배치된다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 있어서, 밴드 실러의 말단부에 인접하여, 이송 컨베이어로부터 낙하는 포장봉지를 적재하는 적재 컨베이어가 배치되고, 상기 적재 컨베이어에는 일정간격으로 배치되는 격판에 의해 단위 적재 섹터가 구획되도록 한다.

본 발명에 따른 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치에 의하면, 로터리 인덱스 방식의 일반적인 형태를 벗어나, 포장봉지 이송경로(이송라인)를 직선상(직렬)으로 배치하여 포장봉지를 이송경로의 일측으로부터 반대측으로 직선이송시키면서 연속 공정을 수행할 수 있도록 하고, 동작단계마다 각각의 액추에이터를 도입하여 액추에이터들을 서로 시간적으로나 구조적으로 서로 구애받음 없이 독립적으로 동작시킬 수 있으며, 각각의 액추에이터들의 동작 거리가 최소화 및 최적화됨으로써, 공정간에 서로 기다리는 시간없이 빠른 속도로 진행할 수 있고, 그에 따른 신속하고 연속적인 흐름 공정 진행으로 생산량을 한층 증대시킬 수 있다.

또한, 액추에이터들을 모터와 기어 등과 같은 기계요소들을 조합한 형태가 아니라 공압 실린더를 기반으로 하여 적절한 구성을 더 조합함으로써, 동작이 간결하고 신속하며, 행정거리가 일정하게 정해져 있어서 오차가 거의 없어 정확한 동작이 가능하고 동작 오류를 줄여 공정이 멈추는 경우를 줄일 수 있고, 고장도 적어 운용 비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동포장장치의 전체 사시도이다.
도 2는 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 3은 또 다른 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동포장장치의 전체 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동포장장치의 전체 배면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동포장장치의 전체 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동포장장치의 전체 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동포장장치의 포장봉지 픽업 및 액상물질 주입 기구의 구성을 보인 주요부 사시도이다.
도 9는 도 8을 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 10은 도 9에서 포장봉지 적치대를 제거한 상태의 도면이다.
도 11은 도 8을 또 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 12는 도 8의 평면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 자동포장장치에서 포장봉지를 픽업하기 위해 진공 흡착판이 적치대 쪽으로 이동한 상태를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13에서 포장봉지를 픽업한 상태를 보여주는 도면이다.
도 15는 도 14에서 포장봉지를 주입위치로 이송한 상태를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 15에서 포장봉지를 주입위치에서 지지하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 17은 도 16에서 포장봉지에 액상물질을 주입하는 상태를 보여주는 도면이다.
도 18은 도 17에서 주입 후 포장봉지를 이송 컨베이어로 낙하시킨 상태를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치는, 픽업위치, 주입위치 및 밀봉위치로 포장봉지를 직선상의 봉지 이송경로를 따라 이송시키면서 포장할 수 있도록 하는 장치를 구현함으로써, 일반적인 로터리 방식에서 밀봉 등의 공정이 진행되는 시간만큼 회전판의 회전을 멈추고 기다려야 하고 인덱싱 속도를 증가시키는데에 한계가 있는 단점을 해소하여, 하나의 공정이 이루어지는 동안 다른 공정이 유기적으로 연계하여 계속하여 일을 수행하도록 함과 더불어 각 공정에서는 신속한 동작이 가능하도록 하며 기계적 오류를 줄여 생산성을 극대화한 것이다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치의 전체 구조를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명은 일측이 개구부로 개방된 포장봉지(2)에 액상물질을 주입하고 개구부를 다시 밀봉하는 자동포장장치로서, 포장봉지(2)의 픽업위치와 주입위치를 제공하는 픽업 및 주입용 다이(10)와, 픽업 및 주입용 다이(10)의 직선상의 봉지이송경로 하류측에 직선상으로 배치되어 액상물질(마스크 팩인 경우에는 액상 미용 물질이 된다)이 주입된 포장봉지(2)를 직선이송하면서 상부 개구부를 밀봉하는 밴드 실러(600a)와, 밴드 실러(600a)에서 밀봉되어 투하되는 포장봉지(2)를 적재하는 적재 컨베이어(800)를 포함한다.

미용 마스크 팩의 경우에는, 포장봉지(2)의 내부에 미리 소정의 크기로 접은 건조한 마스크가 들어있으며, 주입한 액상물질은 건조한 마스크에 흡착된다.

픽업 및 주입용 다이(10)는, 포장봉지(2)를 개구부가 위를 향하도록 기립시켜 포장봉지(2)의 좌우측면 방향으로 픽업위치와 주입위치 사이를 직선상으로 이송하기 위한 봉지이송경로를 제공하며, 주입위치에 포장봉지(2)를 밴드 실러(600a)의 이송 컨베이어(600)에 낙하시키기 위한 개구 홈(12)(도 2 참조, 추후 다른 도면을 통해 자세하게 설명한다)이 형성되어 있다.

픽업 및 주입용 다이(10)의 상면에는, 적치대(20), 픽업 및 직선이송기구(100a), 봉지 고정 및 개방기구(300a), 주입노즐(500)이 설치된다.

픽업 및 주입용 다이(10)의 하부에는 각종의 제어기기나 부속기기들이 수납되는 제어박스(14)가 배치되고, 픽업 및 주입용 다이(10)의 일측에는 액상물질 저장조(520)가 설치된다.

적치대(20)는, 픽업 및 주입용 다이(10)의 픽업위치(도 6 참조)에서 출입구가 봉지 이송경로를 향하도록 하여 설치되며, 포장봉지(2)들이 개구부가 상방을 향하는 상태로 기립하여 전후방향으로 중첩하여 적치된다.

적치대(20)는, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 출입구 방향으로 경사져 내려가는 바닥판(22)을 가지며, 무게에 의해 경사진 바닥판을 따라 포장봉지(2)를 뒤에서 출입구 방향으로 밀어붙이는 가압 블록(26)을 구비한다.

픽업 및 직선이송기구(100a)는, 적치대(20)의 출입구로부터 포장봉지(2)를 기립상태로 한 장씩 픽업하고, 포장봉지(2)의 좌우측면 방향으로 봉지이송경로를 따라 픽업위치에서 주입위치까지 직선왕복 운동하며, 주입위치에서는 픽업을 해제하는 역할을 한다.

이러한 픽업 및 직선이송기구(100a)는, 픽업위치에서 포장봉지(2)를 픽업하고 주입위치에서 포장봉지(2)의 구속을 해제하는 픽업기구(100)와, 상기 픽업기구(100)를 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이동시키는 직선이송기구(200)를 각각 포함한다.

봉지 고정 및 개방기구(300a)는, 주입위치에서 픽업 및 직선이송기구(100a)로부터 포장봉지(2)를 전달받아 기립상태로 지지하고, 포장봉지(2)의 상부 개구부를 벌리며, 액상물질 주입완료 후에는 구속을 해제하여 포장봉지(2)를 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로 자유낙하시킨다.

이러한 봉지 고정 및 개방기구(300a)는, 주입위치에서 픽업 및 직선이송기구(100a)로부터 포장봉지(2)를 전달받아 기립상태 그대로 구속하며, 포장봉지(2)에 액상물질의 주입이 완료되면 구속해제하여 포장봉지(2)를 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로 자유낙하시키는 봉지 고정기구(300)와, 봉지 고정기구(300)에 구속된 포장봉지(2)의 상부 개구부(2a)를 벌려 액상물질의 주입이 가능하도록 하는 봉지 개방기구(400)를 각각 포함한다.

주입노즐(500)은, 주입위치의 상부에 설치되며, 포장봉지(2)의 벌어진 상부 개구부에 액상물질을 주입한다.

주입노즐(500)에는, 액상물질 공급펌프장치(530a)에 의해 액상물질 저장조(520)로부터 액상물질을 펌핑 하여 공급된다.

또한, 픽업 및 주입용 다이(10)에는 제어 조작반(560)을 설치할 수 있다. 제어 조작반(560)은, 포장을 위한 각종의 정보(예를 들어, 생산 수량, 각 단계별 세팅, 이송 간격 세팅 등)를 입력하기 위한 조작 버튼(562)과, 세팅된 각 정보와 운전상황을 표시하는 디스플레이(564)가 구비된다.

밴드 실러(600a)는, 주입위치의 하류측에 이웃하여 봉지 이송경로를 직선상으로 연장한 선상에 배치된다. 이러한 밴드 실러(600a)는 이송 컨베이어(600)와 밀봉장치(700)를 구비하는 것으로, 포장기계 분야에서 일반적으로 '밴드 실러(band sealer)'라고 명명하여 유통되고 있는 장비이다.

이러한 밴드 실러(600a)는, 도 7에 개략적으로 도시된 바와 같이, 봉지이송경로의 양측에 이송 밴드(710)를 각각 독립하여 구비하고 이를 각각의 롤러(712)에 의해 구동한다. 따라서 2개의 이송 밴드(710)는 봉지이송경로에서 서로 겹쳐져서 한 방향으로 움직이며, 겹쳐진 두 개의 이송 밴드(710) 사이에 포장봉지(2)의 상단부(개구부 부분)를 끼운 채 봉지이송경로의 하류측으로 이동시키게 된다.

포장봉지(2)는 주입위치에서 낙하하여 그것의 하단부가 이송 컨베이어(600)의 컨베이어 벨트(602) 상면에 안착 되므로, 포장봉지(2)는 세워진 상태에서 그것의 하단부와 상단부가 각각 컨베이어 벨트(602)와 이송 밴드(710)에 의해 이송되게 된다.

포장봉지(2)가 지나는 경로 상에는 포장봉지(2)의 상부 개구부를 통해 포장봉지(2) 내부의 공기를 흡인하여 제거하는 탈기부(720)와, 탈기부(720)를 통과한 포장봉지(2)의 상부 개구부를 가열하는 전열블록(730)과, 전열블록(730)을 통과한 포장봉지(2)의 상부 개구부를 압착하여 접착시키는 압착 롤러(740)와, 압착 롤러(740)를 통과한 포장봉지(2)를 냉각시키는 냉각블록(750)이 마련된다.

또한, 하류측에 있는 양측의 롤러(712)에는 각각 전도용 롤러(760)가 벨트에 의해 연결되어 회전하며, 양측의 전도용 롤러(760)의 중심은 서로 봉지이송경로 방향으로 어긋나게 배치되어 있어 전도용 롤러(760)를 나온 포장봉지(2)는 한쪽 방향으로 쓰러져서 컨베이어 벨트(602)에 실려 적재 컨베이어(800)로 낙하한다.

이러한 밴드 실러(600a)는, 제조업체마다 약간의 구조적 차이가 있을 수 있으나, 위에서 설명한 것처럼, 2개의 이송 밴드(710)에 의해 연속적으로 이송하면서 포장봉지(2)의 개구부를 통해 공기를 흡인하여 제거한 후, 가열 및 압착시켜서 접착하는 것은 동일하다.

한편, 도 2, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 픽업 및 주입용 다이(10)의 주입위치와 밴드 실러(600a) 사이에, 픽업위치로부터 주입위치로 이송되어 온 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 함과 함께, 주입위치로부터 상기 밴드 실러(600a)로 이송되는 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 하여 포장봉지(2)를 세워진 상태 그대로 밴드 실러(600a)로 이송안내하기 위한 전도 방지 가이드(610)가 설치된다.

본 실시예에서, 상기 전도 방지 가이드(610)는, 두 줄의 와이어가 일정간격을 유지한 형태로 이루어져서, 두 줄의 와이어 사이에서 포장봉지(2)가 지나갈 수 있도록 하고 있다. 두 줄의 와이어는, 일측 단부가 밴드 실러(600a)의 상류측 단부에 부착되고 반대측 단부가 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 지지할 수 있는 위치까지 연장된 형태로 되어 있다. 따라서 주입위치로 이송되어 온 포장봉지(2)는 전도 방지 가이드(610) 사이에 끼워지게 되고, 주입 완료 후 포장봉지(2)가 이송 컨베이어(600)로 낙하하더라도 계속하여 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 함으로써 이송 컨베이어(600)에 실려 밴드 실러(600a)로 들어갈 때까지 포장봉지(2)를 쓰러지지 못하게 계속하여 지지해주어 포장봉지(2)가 기립상태로 밴드 실러(600a)로 들어갈 수 있도록 한다.

또한, 적재 컨베이어(800)는, 상기 밴드 실러(600a)의 말단부(가장 하류측)에 인접하여 설치되어, 밴드 실러(600a)에서 밀봉된 후 이송 컨베이어(600)로부터 투하되는 포장봉지(2)가 적재되도록 하는 것이다. 이러한 적재 컨베이어(800)에는 일정간격으로 배치되는 격판(810)에 의해 단위 적재 섹터가 구획됨으로써, 각 단위 적재 섹터마다 적정한 취급단위, 즉 취급이 용이한 개수만큼의 포장봉지(2)가 적재된다.

또한, 주입위치에는 포장봉지(2)의 진입 여부와 개구부(2a)의 개방 여부를 검출하는 검출센서(430)가 설치된다(이는 추후 상세하게 설명한다).

또한, 이송 컨베이어(600)의 하류측에는 포장봉지(2)의 생산량을 계수하기 위한 계수 센서(620)가 설치된다. 검출센서(430)와 계수센서(620)에서 검출한 신호는 메인 컨트롤러로 입력되어 처리된다.

도 1 내지 도 7에서, 미설명 부호 '550'은, 픽업기구(100), 직선이송기구(200) 및 공급펌프장치(530a) 구동 액추에이터를 공압 실린더 장치로 구성하는 경우에 필요한 '에어 컨트롤 유닛'이다.

상기 에어 컨트롤 유닛(550)으로는, 도입 호스(552)를 통해 외부 압축공기 공급장치로부터 압축된 공기가 공급되고, 배출 호스(554)를 통해 제어 유량이 나가서 분배 밸브 시스템(556)으로 들어가고, 분배 밸브 시스템(556)에서 동작시기에 맞추어 분배 호스(558)들을 통해 각 공압 실린더로 공급된다.

본 발명을 도 8 내지 도 12를 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 적치대(20)는, 전방 출입구에 테두리(24)가 형성되어 포장봉지(2)의 측면 가장자리를 막아 지지한다. 따라서, 포장봉지(2)는 적치대(20)의 출입구 테두리(24)에 막혀 적치되며, 맨 앞의 포장봉지(2)가 빠져나가면 가압 블록(26)의 무게에 의해 경사진 바닥판(22)을 미끄러져 출입구 테두리(24)에 밀착할 때까지 이동한다.

픽업기구(100)는, 적치대(20)의 출입구를 마주보는 위치에 배치되어 봉지이송경로(도 8 및 도 9에서 컨베이어 벨트(602) 구동방향과 나란한 방향)를 따라 직선왕복 이동가능하게 설치되는 이송 블록(110)과, 이의 이송 블록(110)에 고정되어 적치대(20)의 출입구를 향해 전후진 동작하는 액추에이터(120)와, 액추에이터(120)의 작동단부에 설치되어 적치대(20)의 출입구에 있는 포장봉지(2)의 전면을 흡착하는 진공 흡착판(130)을 포함한다. 진공 흡착판(130)에는 진공 호스가 연결되어 픽업 또는 해제 동작에 맞추어 진공을 공급 또는 제거한다.

본 실시예에서, 액추에이터(120)는 동작이 신속하고 구조가 간단한 공압 실린더 장치로 구성된다. 즉, 액추에이터(120)는, 이송 블록(110)에 고정되는 공압 실린더(122)와, 공압 실린더(122)에 의해 진퇴 하는 피스톤(124)으로 이루어진다.

피스톤(1240의 단부에는 장착판(126)(도 9 참조)을 고정하여, 그 장착판(126)에 상기의 진공 흡착판(130)을 고정한다. 진공 흡착판(130)은 안전한 픽업을 위해 상, 하부에 2개 구비하는 것이 좋다.

직선이송기구(200)는, 액추에이터(210)와 직선운동 가이드(216)를 포함한다.

액추에이터(210)는, 픽업 기구(100)의 이송 블록(110)을 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이송시킨다.

직선운동 가이드(216)는 픽업위치로부터 주입위치까지 연장설치되며, 이송 블록(110)이 미끄럼 결합에 의해 픽업위치와 주입위치 사이를 직선왕복 운동하도록 안내된다.

본 실시예에서 상기의 액추에이터(210)는, 상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 일측에 봉지이송경로와 나란한 방향으로 설치되는 공압 실린더(212)와, 단부가 상기 이송 블록(110)에 연결되어 상기 공압 실린더(212)에 의해 이송 블록(110)을 직선왕복 이송시키는 피스톤(214)으로 이루어진다. 피스톤(214)의 단부는 이송 블록(110)에 설치된 장착대(112)에 고정된다.

봉지 고정기구(300)는, 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면을 마주하도록 장착되어 포장봉지(2)를 향해 진퇴 하는 액추에이터(310)와, 액추에이터(310)의 작동단부에 설치되어 포장봉지(2)의 전면을 미는 밀착 블록(320)과, 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 배면에 인접한 위치에 상기 밀착 블록(320)을 마주하도록 설치되어 상기의 밀착 블록(320)과 함께 포장봉지(2)를 가압하여 고정하는 대향 블록(330)을 포함한다.

따라서, 포장봉지(2)가 주입위치로 이송되어 대향 블록(330)에 근접한 상태를 유지하면, 밀착 블록(320)이 대향 블록(330)을 향해 이동되어, 두 블록(320, 330) 사이에 포장봉지(2)를 가압하여 고정한다.

주입위치에는, 픽업위치에서 이송되어 오는 포장봉지(2)를 주입위치까지 안내하기 위한 하부 가이드(220)를 설치할 수 있다.

본 실시예에서, 상기의 액추에이터(310)는, 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면을 향해 설치되는 공압 실린더(312)와, 선단부에 상기 밀착 블록(320)이 설치되어 공압 실린더(312)에 의해 포장봉지(2)의 전면을 향해 진퇴 하는 피스톤(314)으로 이루어진다.

봉지 개방기구(400)는, 주입위치에서 포장봉지(2)의 전방 및 후방에 포장봉지(2)의 상부 개구부를 향해 마주보도록 설치되는 액추에이터(410)(420)와, 전후방의 액추에이터(410)(420)의 작동단부에 설치되어 포장봉지(2)의 상부 개구부 부분의 전면 및 배면을 흡착하는 진공 흡착판(416)(426)을 포함한다.

본 실시예에서, 상기의 액추에이터(410)(420)는, 각각 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 향해 설치되는 공압 실린더(412)(422)와, 상기 진공 흡착판(416)(426)이 각각의 선단부에 설치되어 공압 실린더(412)(422)에 의해 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 향해 진퇴 하는 피스톤(414)(424)으로 이루어진다.

봉지 고정기구(300)와 봉지 개방기구(400)가 별도의 액추에이터(310)(410, 420)로 구동되는 구성에 의해, 포장봉지(2)를 주입위치에서 봉지 고정기구(300)로 고정하는 동작과 시간 간격을 두지 않고 진공 흡착판(416)(426)을 포장봉지(2)에 밀착시키고 흡착하는 동작을 수행할 수 있다.

진공 흡착판(416)(426)의 용이한 설치를 위해, 피스톤(414)(424)의 단부에는 설치대(428)를 구비할 수 있다.

한편, 상기의 액추에이터(310)(420)를 설치하기 위해 픽업 및 주입용 다이(10)에 설치대(340)와 같은 구조물을 구비할 수 있다.

주입 노즐(500)은 주입위치의 상부에 설치되어, 그것의 출구(502)가 포장 봉지(2)의 상부 개구부를 향하도록 하여 배치된다. 주입 노즐(500)을 해당 위치에 설치하기 위해 설치대(510)와 같은 구조물을 구비할 수 있다.

앞에서 설명한 전도방지 가이드(610)는 밴드 실러(600a)(도 1 내지 6 참조)로부터 연장되어 선단부가 주입위치 안으로 들어와 있다. 따라서, 포장봉지(2)를 픽업위치에서 주입위치로 이송하는 동작 말기에 포장봉지(2)는 전도방지 가이드(610) 안으로, 즉 양측의 와이어 형태의 가이드(610) 안으로 들어오게 되며, 계속하여 전도방지 가이드(610)의 안내를 받으면서 밴드 실러(600a)로 이송된다.

주입위치에서 낙하한 포장봉지(2)는 이송 컨베이어(600)에 안착하므로, 전도방지 가이드(610)는 가급적 포장봉지(2)의 위쪽 부분 전면 및 배면을 지지할 수 있는 높이에 설치하는 것이 좋다.

도면에 도시한 실시예에 따른 액상물질 공급 펌프 장치(530a)는 피스톤 왕복식 실린더 펌프로 이루어진다. 이러한 펌프를 구비하면 동작이 간결하고 신속하며 1회 왕복시마다 동일한 유량을 제공할 수 있다. 이러한 효과는 액추에이터(530)를 공압 실린더로 구성하는 것에 의해 극대화된다.

구체적으로, 액상물질을 공급 펌프 장치(530a)는, 작동단부가 전후 왕복 운동하는 액추에이터(530)와, 액추에이터(530)의 전후 왕복운동에 의해 액상물질을 가압하여 공급하는 실린더 펌프(540) 및 피스톤(542)으로 이루어진다.

상기 액추에이터(530)는, 공압 실린더(532)와 피스톤(534)으로 이루어지며, 이의 피스톤(534)의 단부가 상기 펌프의 피스톤(542)과 연결되어서, 액추에이터(530)의 피스톤(534)이 펌프의 피스톤(542)을 당기거나 미는 동작에 의해 액상물질 저장조로부터 펌프 실린더(540)로 액상물질이 흡인되거나 펌프 실린더(540)로부터 주입 노즐(500)로 토출 된다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)은, 주입위치의 전후방향에서 서로 마주보는 진공 흡착판(416)(426)의 하부에서 픽업 및 주입용 다이(10)의 일부분을 절취한 형태로 형성된다.

하부 가이드(220)와 대향 블록(330)은 개구 홈(12)의 중앙 라인에 가까운 위치까지 진입되어 있다. 따라서 픽업위치로부터 이송되어 오는 포장봉지(2)의 배면은 하부 가이드(220)와 대향 블록(330)에 거의 접촉하는 상태를 유지하게 된다.

그리고 검출 센서(430)는 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전방과 후방에 각각 하나씩 배치되어 포장봉지(2)의 상부 개구부 부분의 전면 및 배면을 감지하여 포장봉지(2)의 개구부가 개방되는지의 여부를 검출하여 그 신호를 컨트롤 유닛으로 인가한다. 만일 개방이 안 된 것으로 판단되면 컨트롤 유닛의 제어에 의해 공정을 멈추고 경보를 발생한다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구부(12) 하부에는 이송 컨베이어(600)의 컨베이어 벨트(602)가 진입되어 있어, 포장봉지(2)가 낙하하는 포장봉지(2)를 받아 이송시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 전도방지 가이드(610)의 선단부 일부도 주입위치로 진입해 있어, 주입위치로 이송되어 온 포장봉지(2)의 일부분이 끼워지도록 되어 있어, 포장봉지(2)가 낙하한 시점부터 밴드 실러(600a)로 이송 완료되기까지 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 하여 쓰러지지 않고 기립상태를 유지할 수 있도록 한다.

도 13 내지 도 18을 참조하여 본 발명에 따른 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치의 동작 과정을 설명한다.

도 13은 포장봉지(2)를 픽업하기 위해 픽업기구(100)의 흡착판(130)이 적치대(20)의 출입구 쪽으로 이동한 상태를 보여주는 도면이다.

픽업기구(100)의 공압 실린더(122)의 작동으로 피스톤(124)이 전진하면, 진공 흡착판(130)이 전진하여 적치대(20)의 출입구에 노출된 포장봉지(2)의 전면에 밀착하고 흡착한다.

이어서, 도 14에 도시된 바와 같이, 공압 실린더(122)의 작동으로 피스톤(124)이 후퇴하여 진공 흡착판(130)에 흡착된 포장봉지(2)를 인출하여 봉지 이송경로까지 이동한다. 포장봉지(2)를 인출할 때에는 포장봉지(2)의 가장자리가 휘어지면서 적치대(20)의 출입구 테두리(24)를 벗어나게 된다.

이어서, 도 15에 도시된 바와 같이, 직선이송기구(200)의 공압 실린더(212)의 작동으로 피스톤(214)을 봉지이송경로 하류측으로 신장시키면, 피스톤(214)의 단부에 고정된 픽업기구(100)의 이송블록(110)이 직선운동 가이드(216)를 따라 주입방향으로 이동한다.

이렇게 하여 포장봉지(2)가 주입위치에 이르면, 포장봉지(2)는 하부 가이드(220)의 전면으로 안내되어 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)에 위치함과 아울러, 측면 일부분이 전도방지 가이드(610)에 들어가게 된다.

도 16에 도시된 바와 같이, 포장봉지(2)가 주입위치에 이르자마자 봉지 고정기구(300)의 공압 실린더(312)가 작동하여 피스톤(314) 단부에 있는 밀착 블록(320)이 전진하여 포장봉지(2)의 일측을 반대측의 대향 블록(330)(도 14 참조)에 밀어붙임으로써 포장봉지(2)를 잡아준다.

봉지 고정기구(300)의 동작과 동시에 봉지 개방기구(400)의 액추에이터(410)(420)도 작동하여 포장봉지(2)의 상부 개구부 부분의 전면 및 배면에 밀착한다. 즉, 전후방의 공압 실린더(412)(422)의 작동으로 피스톤(414)(424)이 신장 되어 2개의 진공 흡착판(416)(426)이 포장봉지(2)의 상부 개구부 전후면에 밀착하고, 밀착과 동시에 진공 흡인력을 작용하여 포장봉지(2)를 흡착한다.

도 17에 도시된 바와 같이, 포장봉지(2)를 흡착한 후에는, 피스톤(414)(424)이 후퇴함으로써 개구부(2a)가 벌어지게 된다. 벌어진 개구부(2a)에 주입 노즐(500)을 통해 액상물질을 주입한다.

한편, 상기의 과정 중, 포장봉지(2)를 주입위치에 고정하자마자, 픽업기구(100)는 포장봉지(2)의 흡착을 해제한 후, 피스톤(124)을 후퇴시킴과 동시에 직선이송기구(200)의 피스톤(214)을 후퇴시켜 픽업기구(100)를 다시 픽업위치로 복원시키고, 도 17에 도시된 것처럼, 액상물질의 주입이 끝나기 전에 이미 적치대(20)로부터 포장봉지(2)를 다시 픽업하는 동작을 수행한다. 이러한 과정은 매우 신속하게 이루어진다.

도 17에 도시된 바와 같이 포장봉지(2)를 다시 픽업하여 봉지 이송경로로 후퇴한 시점에 액상물질의 주입이 완료되며, 주입 완료 후 봉지 개방기구(400)의 진공 흡착판(416)(426)에 진공력이 제거됨과 더불어 피스톤(414)(424)이 후퇴하고, 그와 동시에 봉지 고정기구(300)의 피스톤(310) 및 밀착 블록(320)도 후퇴하여 포장봉지(2)를 개구 홈(12)으로 낙하시킨다.

도 18에 도시된 바와 같이, 포장봉지(2)의 낙하와 동시에 직선 이송기구(200)에 의해 픽업기구(100)가 다시 주입위치로 이송되어 포장봉지(2)를 주입위치에 위치시킨다.

액상물질이 주입되어 낙하한 포장봉지(2)는 이송 컨베이어(600)의 컨베이어 벨트(602)에 하단부가 안착하여 전도방지 가이드(610)의 안내를 받으며 기립 상태 그대로 밴드 실러(600a)로 이송되며, 앞에서 이미 설명한 바와 같이 밴드 실러(600a)를 연속적으로 통과하면서 공기 제거 및 밀봉 완료되어 적재 컨베이어(800)로 적재된다.

이상의 동작 과정을 따르면, 결국 주입위치에서 포장봉지(2)를 고정 및 개방시키는 동작이 거의 한 동작으로 순식간에 이루어지고 액상물질을 주입하는 동작도 한 번 토출하는 것으로 순식간에 이루어지는데, 그동안 픽업기구(100)와 직선이송기구(200)에 의해 포장봉지(2)를 다시 픽업하는 동작이 병행하여 수행되므로 생산량을 한층 증대시킬 수 있다. 실제로, 1분당 40매 내지 46매까지는 무리 없이 생산할 수 있고, 최소한의 작업 인원만으로도 운용이 가능하다.

이것이 가능한 이유는, 포장봉지 이송경로(이송라인)를 직선상(직렬)으로 배치하여, 포장봉지를 이송경로의 일측으로부터 반대측으로 직선이송시키면서 연속 공정을 수행할 수 있도록 하고, 동작단계마다 각각의 액추에이터를 도입하여 액추에이터들을 서로 시간적으로나 구조적으로 서로 구애받음 없이 독립적으로 동작시킬 수 있도록 함과 더불어 액추에이터들의 동작 거리를 최소화 및 최적화한 것에 기인한다.

또한, 액추에이터를, 모터와 기어를 조합한 종래의 로터리 인덱스 방식의 일반적인 형태를 벗어나, 동작이 간결하고 고장이 적으며 행정거리가 일정하게 정해져 있어서 오차가 거의 없는 공압 실린더의 적용과 함께, 각 공압 실린더를 각각의 공정마다 구조적으로 최적화하여 조합한 것에 기인한다.

또한, 각각의 공정과 액추에이터들을 공정 단계마다 기다리는 시간없이 연속적으로 이루어지도록 구조적으로 조합하고, 직렬 연속 흐름으로 밀봉하는 밴드 실러와 최적으로 조합할 수 있는 구조(예를 들어, 포장봉지가 기립상태로 이송 컨베이어에 낙하하고, 기립상태 그대로 밴드 실러에 들어가도록 하는 구조 등)를 가지도록 한 것에 기인한다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

2 : 포장봉지
2a : 개구부
10 : 픽업 및 주입용 다이
12 : 개구 홈
14 : 제어 박스
20 : 적치대
22 : 경사 바닥판
24 : 출입구 테두리
26 : 가압 블록
100a : 픽업 및 직선이송기구
100 : 픽업기구
110 : 이송블록
112 : 장착대
120 : 액추에이터
122 : 공압실린더
124 : 피스톤
126 : 장착판
130 : 진공 흡착판
200 : 직선이송기구
210 : 액추에이터
212 : 공압 실린더
214 : 피스톤
216 : 직선운동 가이드
220 : 하부 가이드
300a : 봉지 고정 및 개방기구
300 : 봉지 고정기구
310 : 액추에이터
312 : 공압 실린더
314 : 피스톤
320 : 밀착 블록
330 : 대향 블록
340 : 설치대
400 : 봉기 개방기구
410, 420 : 액추에이터
412, 422 : 공압 실린더
414, 424 : 피스톤
416, 426 : 진공 흡착판
418, 428 : 설치대
500 : 주입 노즐
510 : 설치대
520 : 액상물질 저장조
522 : 흡인 호스
524 : 토출 호스
530a : 액상물질 공급 펌프 장치
530 : 액추에이터
532 : 공압 실린더
534 : 피스톤
540 : 실린더 펌프
542 : 피스톤
550 : 에어 컨트롤 유닛
552 : 도입 호스
554 : 배출 호스
556 : 분배 밸브 시스템
558 : 분배 호스
600a : 밴드 실러
600 : 이송 컨베이어
602 : 컨베이어 벨트
610 : 전도방지 가이드
620 : 계수 센서
700 : 밀봉장치
710 : 이송 밴드
712 : 롤러
720 : 탈기부
730 : 전열 블록
740 : 압착 롤러
750 : 냉각 블록
760 : 전도용 롤러
800 : 적재 컨베이어
810 : 격판

Claims

일측이 개구부로 개방된 포장봉지에 액상물질을 주입하고 개구부를 다시 밀봉하는 자동포장장치로서,
포장봉지(2)를 개구부가 위를 향하도록 기립시켜 포장봉지(2)의 좌우측면 방향으로 픽업위치와 주입위치 사이를 직선상으로 이송하기 위한 봉지이송경로를 제공하며, 주입위치에 포장봉지(2)를 낙하시키기 위한 개구 홈(12)이 형성되어 있는 픽업 및 주입용 다이(10);
상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 픽업위치에 설치되고, 포장봉지(2)들이 개구부가 상방을 향하는 상태로 기립하여 전후방향으로 중첩하여 적치되는 적치대(20);
픽업위치에서 상기 적치대(20)의 포장봉지(2)를 기립한 상태로 한 장씩 픽업하고, 주입위치에서 포장봉지(2)의 구속을 해제하는 픽업기구(100);
상기 픽업기구(100)를 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이동시키는 직선이송기구(200);를 포함하며,
상기 픽업기구(100)는, 적치대(20)의 출입구를 마주보고 배치되며 봉지이송경로를 따라 직선왕복 이동가능하게 설치되는 이송 블록(110)을 포함하고;
상기 직선이송기구(200)는, 상기 이송 블록(110)을 직선상의 봉지이송경로를 따라 픽업위치와 주입위치로 직선왕복 이송시키는 액추에이터(210)와, 상기 이송 블록(110)이 미끄럼 결합하여 이송 블록(110)의 이동을 안내하도록 픽업위치로부터 주입위치까지 연장설치되는 직선운동 가이드(216)를 포함하며,
주입위치에서 상기 픽업기구(100)로부터 포장봉지(2)를 전달받아 기립상태로 지지하고, 포장봉지(2)의 상부 개구부를 벌리며, 액상물질 주입완료 후에는 구속을 해제하여 포장봉지(2)를 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로 자유낙하시키는 봉지 고정 및 개방기구(300a)와;
상기 주입위치의 상부에서 상기 포장봉지(2)의 벌어진 상부 개구부(2a)를 통해 액상물질을 주입하는 주입노즐(500)과;
상기 주입위치의 하류측에 이웃하여 상기 봉지이송경로를 직선상으로 연장한 선상에 배치되어 상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로부터 낙하하는 포장봉지(2)를 받아 기립상태로 직선이송하는 이송 컨베이어(600)를 구비함과 함께, 상기 이송 컨베이어(600)의 상부에서 포장봉지(2)의 상부를 잡아 이송하면서 포장봉지(2) 내부의 공기를 흡입하고 포장봉지(2)의 개구부(2a)를 가열압착하여 밀봉하는 밀봉장치(700)를 구비하는 밴드 실러(600a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 픽업기구(100)는,
상기 이송 블록(110)에 고정되며 상기 적치대(20)의 출입구를 향해 전후진 동작하는 액추에이터(120); 및
상기 액추에이터(120)의 작동단부에 설치되어 적치대(20)에 적치된 포장봉지(2)의 전면을 흡착하는 진공 흡착판(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제3항에 있어서,
상기 액추에이터(120)는, 상기 이송 블록(110)에 고정되는 공압 실린더(122)와, 상기 공압 실린더(122)에 의해 진퇴 하는 피스톤(124)으로 이루어지고,
상기 피스톤(124)의 단부에 장착대(126)가 설치되며, 상기 장착대(126)의 상하부에 상기 진공 흡착판(130)이 2개가 설치되는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 액추에이터(210)는, 픽업 및 주입용 다이(10)의 일측에 봉지이송경로와 나란한 방향으로 설치되는 공압 실린더(212)와, 단부가 상기 이송 블록(110)에 연결되어 상기 공압 실린더(212)에 의해 이송 블록(110)을 직선왕복 이송시키는 피스톤(214)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 봉지 고정 및 개방기구(300a)는,
주입위치에서 픽업기구(100)로부터 포장봉지(2)를 전달받아 기립상태로 구속하고, 포장봉지(2)에 액상물질의 주입이 완료되면 구속해제하여 포장봉지(2)를 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로 자유낙하시키는 봉지 고정기구(300); 및
상기 봉지 고정기구(300)에 구속된 포장봉지(2)의 상부 개구부(2a)를 벌리는 봉지 개방기구(400)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제7항에 있어서,
상기 봉지 고정기구(300)는,
주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면을 마주하도록 장착되어 포장봉지(2)를 향해 진퇴 하는 액추에이터(310);
상기 액추에이터(310)의 작동단부에 설치되어 포장봉지(2)의 전면을 미는 밀착 블록(320); 및
주입위치에 있는 포장봉지(2)의 배면에 인접한 위치에 상기 밀착 블록(320)을 마주하도록 설치되어 상기 밀착 블록(320)과 함께 포장봉지(2)를 가압하여 고정하는 대향 블록(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제8항에 있어서,
상기 액추에이터(310)는,
주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면을 향해 설치되는 공압 실린더(312); 및
상기 공압 실린더(312)에 의해 포장봉지(2)의 전면을 향해 진퇴 하며, 선단부에 상기 밀착 블록(320)이 설치되는 피스톤(314)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제7항에 있어서,
상기 봉지 개방기구(400)는,
주입위치에서 포장봉지(2)의 전방 및 후방에 포장봉지(2)의 상부 개구부를 향해 마주보도록 설치되는 액추에이터(410)(420);
상기 전후방의 액추에이터(410)(420)의 작동단부에 설치되어 상기 포장봉지(2)의 상부 개구부(2a) 부분의 전면 및 배면을 흡착하는 진공 흡착판(416)(426)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제10항에 있어서,
상기 액추에이터(410)(420)는,
각각 주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 향해 설치되는 공압 실린더(412)(422); 및
상기 공압 실린더(412)(422)에 의해 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 향해 진퇴 하며, 선단부에 상기 진공 흡착판(416)(426)이 각각 설치되는 피스톤(414)(424)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제1항에 있어서,
액상물질을 저장하는 액상물질 저장조(520);
상기 픽업 및 주입용 다이(10)에 장착되어 상기 액상물질 저장조(520)에 저장된 액상물질을 주입노즐(500)로 공급하는 공급 펌프 장치(530a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제12항에 있어서,
상기 공급 펌프 장치(530a)는,
작동단부가 전후 왕복 운동하는 액추에이터(530);
상기 액추에이터(530)의 전후 왕복운동에 의해 액상물질을 가압하여 공급하는 실린더 펌프(540) 및 피스톤(542)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제1항에 있어서,
주입위치와 밴드 실러(600a) 사이에는, 픽업위치로부터 주입위치로 이송되어 온 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 함과 함께, 주입위치로부터 상기 밴드 실러(600a)로 이송되는 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 하여 포장봉지(2)를 세워진 상태 그대로 밴드 실러(600a)로 이송안내하기 위한 전도 방지 가이드(610)가 설치되는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 주입위치에는 상기 포장봉지(2)의 진입 여부와 개구부(2a)의 개방 여부를 검출하는 검출센서(430)가 설치되고,
상기 이송 컨베이어(600)의 하류측에는 포장봉지(2)의 생산량을 계수하기 위한 계수 센서(620)가 설치되는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 일측에는, 포장을 위한 각종의 정보를 입출력하고 표시하는 조작 버튼(562) 및 디스플레이(564)가 구비되는 제어 조작반(560)이 배치되는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제1항에 있어서,
상기 밴드 실러(600a)의 말단부에 인접하여, 이송 컨베이어(600)로부터 낙하는 포장봉지(2)를 적재하는 적재 컨베이어(800)가 배치되고,
상기 적재 컨베이어(800)에는 일정간격으로 배치되는 격판(810)에 의해 단위 적재 섹터가 구획되는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
일측이 개구부로 개방된 포장봉지에 액상물질을 주입하고 개구부를 다시 밀봉하는 자동포장장치로서,
픽업위치와 주입위치 사이를, 포장봉지(2)를 개구부가 위를 향하도록 기립시켜 포장봉지(2)의 좌우방향과 나란한 방향으로 직선상으로 이송하기 위한 봉지이송경로를 제공하며, 주입위치에 포장봉지(2)를 낙하시키기 위한 개구 홈(12)이 형성되어 있는 픽업 및 주입용 다이(10);
상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 픽업위치에 설치되고, 포장봉지(2)들이 개구부가 상방을 향하는 상태로 기립하여 전후방향으로 중첩하여 적치되는 적치대(20);
상기 적치대(20)를 마주보고 배치되어 적치대(20)의 출입구를 향해 전후진 동작하며, 출입구에 드러난 포장봉지(2)의 전방 면을 진공 흡착판(130)을 통해 흡착하여 포장봉지(2)를 기립한 상태로 한 장씩 픽업하고, 주입위치에 가서는 흡착을 해제하는 픽업기구(100);
상기 픽업기구(100)를, 기립 상태로 픽업된 포장봉지(2)의 좌우방향과 나란한 방향으로 봉지이송경로를 따라 픽업위치에서 주입위치까지 직선왕복이동시키는 직선이송기구(200);
주입위치에서 상기 픽업기구(100)로부터 포장봉지(2)를 전달받아 기립상태로 구속하고, 포장봉지(2)에 액상물질의 주입이 완료되면 구속해제하여 포장봉지(2)를 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로 자유낙하시키는 봉지 고정기구(300);
상기 봉지 고정기구(300)에 구속된 포장봉지(2)의 상부 전면 및 배면을 진공 흡착판(416)(426)으로 흡착하여 당겨서 개구부(2a)를 벌리고 액상물질 주입완료 후에는 흡착을 해제하는 봉지 개방기구(400);
상기 주입위치의 상부에 설치되어 상기 포장봉지(2)의 벌어진 상부 개구부()를 통해 액상물질을 주입하는 주입노즐(500); 및
상기 주입위치의 하류측에 이웃하여 상기 봉지이송경로를 직선상으로 연장한 선상에 배치되어서 상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 개구 홈(12)으로부터 낙하하는 포장봉지(2)를 받아 기립상태로 직선이송하는 이송 컨베이어(600)를 구비함과 함께, 상기 이송 컨베이어(600)의 상부에서 포장봉지(2)의 상부를 잡아 이송하면서 포장봉지(2) 내부의 공기를 흡입하고 포장봉지(2)의 개구부(2a)를 가열압착하여 밀봉하는 밀봉장치(700)를 구비하는 밴드 실러(600a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제18항에 있어서,
상기 픽업기구(100)는,
상기 적치대(20)의 출입구를 마주보고 배치되며 봉지이송경로를 따라 직선왕복 이동가능하게 설치되는 이송 블록(110);
상기 적치대(20)의 출입구를 향하여 상기 이송 블록(110)에 고정되는 공압 실린더(122) 및 상기 공압 실린더(122)에 의해 상기 적치대(20)의 출입구를 향해 전후진 동작하는 피스톤(124); 및
상기 피스톤(124)의 단부에 설치되어 상, 하부에 상기 진공 흡착판(130)이 설치되는 장착대(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제18항에 있어서,
직선이송기구(200)는,
상기 픽업 및 주입용 다이(10)의 일측에 봉지이송경로와 나란한 방향으로 설치되는 공압 실린더(212)와, 단부가 상기 픽업 기구(100)에 연결되어 상기 공압 실린더(212)에 의해 픽업 기구(100)를 직선왕복 이송시키는 피스톤(214);
상기 픽업 기구(100)가 미끄럼 결합하여 픽업 기구(100)의 왕복이송을 안내하도록 픽업위치로부터 주입위치까지 연장설치되는 직선운동 가이드(216)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제18항에 있어서,
상기 봉지 고정기구(300)는,
주입위치에 있는 포장봉지(2)의 전면을 향해 설치되는 공압 실린더(312) 및 상기 공압 실린더(312)에 의해 포장봉지(2)의 전면을 향해 진퇴 하는 피스톤(314);
상기 피스톤(314)의 선단부에 설치되어 포장봉지(2)의 전면을 미는 밀착 블록(320); 및
주입위치에 있는 포장봉지(2)의 배면에 인접한 위치에 상기 밀착 블록(320)을 마주하도록 설치되어 상기 밀착 블록(320)과 함께 포장봉지(2)를 가압하여 고정하는 대향 블록(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제18항에 있어서,
상기 봉지 개방기구(400)는,
주입위치에 있는 포장봉지(2)의 상부 개구부(2a) 부분의 전면 및 배면을 향해 마주보도록 설치되는 공압 실린더(412)(422);
상기 공압 실린더(412)(422)에 의해 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 향해 진퇴 하는 피스톤(414)(424);
상기 피스톤(414)(424)의 단부에 설치되어 상기 포장봉지(2)의 상부 개구부(2a) 전면 및 배면을 흡착하는 진공 흡착판(416)(426)을 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.
제18항에 있어서,
상기 주입위치와 밴드 실러(600a) 사이에는, 픽업위치로부터 주입위치로 이송되어 온 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 함과 함께, 주입위치로부터 상기 밴드 실러(600a)로 이송되는 포장봉지(2)의 전면 및 배면을 가이드 하여 포장봉지(2)를 세워진 상태 그대로 밴드 실러(600a)로 이송안내하기 위한 전도 방지 가이드(610)가 설치되는 것을 특징으로 하는 직렬 순차 이송 방식의 신속 자동포장장치.