KR101301686B1

KR101301686B1 - 화장품 나선형 충진장치

Info

Publication number: KR101301686B1
Application number: KR1020110113295A
Authority: KR
Inventors: 송대근; 남광우
Original assignee: 주식회사 뷰티솔루션; 송대근
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-08-29
Also published as: KR20130048444A

Abstract

본 발명은 용기(10)에 화장품 원료를 충진하는 장치에 있어서: 상기 용기(10)를 수용하고 회전하는 테이블(20); 상기 용기(10)에 선단이 벤딩된 적어도 하나 이상의 노즐(36)을 출입시켜 원료를 충진하는 주입수단(30); 상기 주입수단(30)의 주입대(31)상에 설치된 노즐(36)을 모터(32)의 정역구동에 의하여 상하운동하도록 하는 슬라이더(34)와 상기 노즐(36)을 회전시키는 모터(38) 및 에어실린더(45)에 의해 상하운동을 수행하고 모터(48)에 의해 용기(10)를 회전시키도록 지그(25)를 개재하여 테이블(20)의 하방향에 설치되는 밀대(41)를 구비하여 용기(10)에 충진되는 원료가 나선형 패턴으로 충진되도록 하는 회전수단(40); 및, 상기 원료의 충진시 나선형 패턴을 설정하는 입력스위치(52)와, 제어 상태를 출력하는 디스플레이(54) 및 테이블(20)에서 용기(10)의 로딩 상태를 검출하는 포토센서(56)를 구비하는 제어기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 고점도를 지닌 페이스트 상태의 화장품을 용기에 나선형으로 충진하여 외형적인 미감을 증진하면서 다품종의 양산에서 높은 생산성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

화장품 나선형 충진장치{Apparatus for filling cosmetics spirally}

본 발명은 화장품 나선형 충진장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 고점도를 지닌 페이스트 상태의 화장품을 용기에 나선형으로 충진하여 외형적인 미감을 증진하면서 다품종의 양산에서 높은 생산성을 유지할 수 있는 화장품 나선형 충진장치에 관한 것이다.

국내 화장품 시장규모의 증대와 함께 관련 업계의 발전이 이루어지고 있기는 하지만 여전히 세계적인 경쟁력을 확보하기 위한 부단한 노력이 요구되고 있다. 이러한 노력의 하나로서 화장품의 미감적 특성을 반영하는 생산 자동화의 유연성이 시도되기도 한다. 이와 관련되는 선행특허로서 한국 공개특허공보 제2009-0006156호의 "액상의 화장품 내용물을 용기 내에 자동 주입하기 위한 분사노즐의 제어장치", 한국 등록실용신안공보 제0443115호의 "화장품용 고점도 제형의 멀티 충진장치" 등이 알려져 있다.

한국 공개실용신안공보 제2009-0006156호는 컨베이어 벨트를 갖는 작업대의 일측에 수직의 스크류봉을 장착하고, 그 스크류봉의 선단에는 서보모터를 연결 형성하여 그 서보모터로부터 스크류봉이 회전되게 하며, 상기 스크류봉에는 베어링승강체를 갖는 승강판을 편심 결합하고, 그 승강판의 단부에는 수직의 분사노즐을 결합 형성하되, 상기한 서보모터는 별도의 컨트롤러에 의해 제어 작동되게 하고, 상기 분사노즐은 별도의 내용물압출수단과 공급관에 의해 연결되게 하여, 서보모터의 구동과 내용물 압출수단의 연계 작동을 통해 각기 상이한 특징의 용기 내부에 내용물을 주입할 수 있게 구성된다. 이에 따라, 신속하고 합리적인 내용물 주입으로 원가 절감은 물론 우수한 품질 안정성을 유지하는 효과를 기대한다.

한국 등록실용신안공보 제0443115호는 본체의 상부에 공급벨트와 배출벨트를 구성하며, 상기 배출벨트의 상측에는 스크류축이 결합된 축고정체를 구비하고, 그 스크류축에는 승강수단에 의해 상하로 승강되는 충진노즐부가 장착된 충진블럭을 결합하며, 그 충진노즐부에 하향 장착된 복수개의 충진노즐은 복수개의 공급믹서와 공급관에 의해 연결되며, 상기 스크류축의 일단에는 구동모터가 장착되어 이에 의해 회전하여 그 충진블럭을 이동시키도록 구성하여, 상기 공급벨트와 운반수단 및 배출벨트를 통해 순차적으로 공급되는 운반지그 내의 복수개 접시에 각각의 공급믹서로부터 제공되는 제형이 동시 충진된다. 이에 따라, 다색, 다종의 내용물을 갖는 접시를 동시에 대량 생산하고, 생산공정의 단순화 및 생산시간의 단축을 통해 설비의 간소화 및 생산원가를 절감하는 효과를 기대한다.

그러나, 전자의 선행특허는 액상의 내용물에 대한 신속한 주입이 가능하지만 고점도를 지닌 내용물 주입에 적용할 수 없어 다품종 생산의 구현이 곤란하고, 후자의 선행특허는 고점도의 내용물을 주입하는 용도이기는 하지만 충진방식이 단조로워 미감을 증진하는데 한계성을 보인다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 고점도를 지닌 페이스트 상태의 화장품을 용기에 나선형으로 충진하여 외형적인 미감을 증진하면서 다품종의 양산에서 높은 생산성을 유지할 수 있는 화장품 나선형 충진장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용기에 화장품 원료를 충진하는 장치에 있어서: 상기 용기를 수용하고 회전하는 테이블; 상기 용기에 선단이 벤딩된 적어도 하나 이상의 노즐을 출입시켜 원료를 충진하는 주입수단; 상기 주입수단의 주입대상에 설치된 노즐을 모터의 정역구동에 의하여 상하운동하도록 하는 슬라이더와 상기 노즐을 회전시키는 모터 및 에어실린더에 의해 상하운동을 수행하고 모터에 의해 용기를 회전시키도록 지그를 개재하여 테이블의 하방향에 설치되는 밀대를 구비하여 용기에 충진되는 원료가 나선형 패턴으로 충진되도록 하는 회전수단; 및, 상기 원료의 충진시 나선형 패턴을 설정하는 입력스위치와, 제어 상태를 출력하는 디스플레이 및 테이블에서 용기의 로딩 상태를 검출하는 포토센서를 구비하는 제어기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 주입수단의 노즐은 선단을 벤딩한 구조를 사용하여 회전시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 변형예로서, 상기 주입수단의 노즐은 다수개에 대한 개별적인 회전속도의 변동이 가능한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 주입수단은 원료를 나선형 충진을 위한 회전수단을 포함하며, 상기 회전수단은 노즐을 모터로 회전시키는 구조 또는 밀대로 용기를 회전시키는 구조 중에서 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 제어기는 나선형 패턴을 설정하는 입력스위치, 제어 상태를 출력하는 디스플레이, 테이블에서 용기의 로딩 상태를 검출하는 포토센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 고점도를 지닌 페이스트 상태의 화장품을 용기에 나선형으로 충진하여 외형적인 미감을 증진하면서 다품종의 양산에서 높은 생산성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 전체를 정면에서 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 장치의 일부를 평면에서 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 요부를 확대하여 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 장치로 충진된 화장품의 사진

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 용기(10)에 화장품 원료를 충진하는 장치에 관련된다. 화장품 원료는 고점도의 페이스트 상태로 저장조(15)에서 공급하지만 별도의 공정으로 용기(10) 내에 액상을 부가할 수도 있다. 저장조(15)는 화장품 원료의 색상에 따라 다수로 구비되며, 각각의 히터를 이용하여 일정한 온도를 유지한다.

본 발명에 따르면 상기 용기(10)를 수용하고 회전하는 테이블(20)을 구비한다. 테이블(20)은 인덱스기구를 개재하여 모터(22)에 연결되어 일정 각도 단위로 회전한다. 테이블(20)의 상면에는 용기(10)가 로딩되는 홀이 형성되고, 홀에는 용기(10)를 회전 가능하게 지지하는 지그(25)가 장착된다.

미설명 부호 12는 컨베이어로서 충진전의 용기(10)를 작업자에게 이송하는 수단이다. 용기(10)가 컨베이어(12)로 이송되면 테이블(20) 상의 지그(25)에 수동으로 로딩하지만 별도의 기구(도시 생략)에 의한 자동 로딩을 배제하지 않는다.

또, 본 발명에 따르면 상기 용기(10)에 노즐(36)을 출입시켜 원료를 나선형으로 충진하는 주입수단(30)을 구비한다. 주입수단(30)은 주입대(31) 상에 노즐(36)을 구비하는 것으로서 테이블(20)의 일측에 볼스크류(33)와 슬라이더(34)를 개재하여 모터(32)에 연결되도록 설치된다. 노즐(36)은 각각의 저장조(15)에 대응하도록 연결되고 유로를 단속한다. 모터(32)의 정역구동에 의하여 볼스크류(33)가 회전하면 슬라이더(34)가 주입대(31)와 함께 승하강하면서 노즐(36)의 상하운동을 유발하여 원료의 나선형 충진을 수행한다.

이때, 상기 주입수단(30)의 노즐(36)은 선단을 벤딩한 구조를 사용하여 회전시킨다. 노즐(36)의 선단(도시에서 하단)이 벤딩된 상태로 회전운동과 상승운동을 병행하면 원료가 용기(10) 내에 나선형으로 충진된다. 물론 노즐(36)의 회전시 원료의 누출이 방지되도록 로터리조인트(도시 생략)를 개재한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 주입수단(30)의 노즐(36)은 다수개에 대한 개별적인 회전속도의 변동이 가능하도록 구성할 수 있다. 통상 다수의 노즐(36)은 하나의 모터(38)에 타이밍 벨트 등으로 연결하여 연동하는 것이 구성적으로 간편하지만, 각각의 모터(38)를 이용하여 회전속도를 차등화하면 상대적으로 복잡한 나선형 충전 패턴의 구현도 가능하다.

이때, 상기 주입수단(30)은 원료를 나선형 충진을 위한 회전수단(40)을 포함하며, 상기 회전수단(40)은 노즐(36)을 모터(38)로 회전시키는 구조 또는 밀대(41)로 용기(10)를 회전시키는 구조 중에서 적어도 하나를 구비한다. 첫 번재 구조로서 전술한 것처럼 다수의 노즐(36)은 하나 또는 각각의 모터(38)를 이용하여 회전시킨다. 두 번째 구조로서 테이블(20)의 하방향에 밀대(41)를 설치하고 특정 지그(25)의 저면에 접촉시킨다. 밀대(41)는 에어실린더(45)에 의한 상하운동을 수행하는 동시에 모터(48)에 의한 회전운동을 수행한다. 첫 번째 구조와 두 번째 구조는 어느 하나만 설치할 수도 있으나 모두 설치한 후 선택적으로 작동할 수도 있다.

도 4에서, (a)는 첫 번째 구조만 작동시켜 3개의 노즐(36)에 의한 3개의 나선이 직선형 중심축을 지니는 예를 나타내고, (b)는 두 번째 구조만 작동시켜 노즐(36)에 의한 1개의 나선이 직선형 중심축을 지니는 예를 나타내고, (c)는 첫 번째 구조와 두 번째 구조를 모두 작동시켜 3개의 노즐(36)에 의한 3개의 나선이 나선형 중심축을 지니는 이중 나선의 예를 나타내고, (d)는 상기 (a)(b)(c)의 경우에서 노즐(36)에 의한 유로 단속을 설정된 주기로 병행한 예를 나타낸다.

또, 본 발명에 따르면 상기 충진되는 원료의 나선형 패턴을 조절하는 제어기(50)를 구비한다. 제어기(50)는 마이콤 또는 릴레이 회로를 기반하는 제어패널에 국한되지 않고 다수의 모터(22)(32)(38)(48), 에어실린더(45), 노즐(36)의 밸브(도시 생략) 등의 입출력 수단과 연계된다. 제어기(50)에 의한 충전 원료의 나선형 패턴은 전술한 도 4에 예시하는 것을 의미한다.

이때, 상기 제어기(50)는 나선형 패턴을 설정하는 입력스위치(52), 제어 상태를 출력하는 디스플레이(54), 테이블(20)에서 용기(10)의 로딩 상태를 검출하는 포토센서(56)를 구비한다. 입력스위치(52)는 제어패널에 구비되는 것으로서 운전개시, 비상정지, 회전속도조절, 자동/수동 모드선택 등의 기능을 포함한다. 디스플레이(54)는 도 4의 충전 패턴과 제어 상태를 표시하는 모니터 스크린으로서 입력스위치(52)의 기능을 겸하는 터치스크린을 사용할 수도 있다. 포토센서(56)는 테이블(20)의 일측에서 상하로 설치되어 지그(25)에 용기(10)가 로딩된 상태인지 여부를 실시간으로 검출한다.

작동에 있어서, 작업자가 제어기(50)의 디스플레이(54)를 통하여 도 4에 예시된 패턴을 선택하고 개시를 지령하면, 주입대(31)가 하강하여 노즐(36)이 용기(10) 내부의 저면이 이르고, 노즐(36)에서 원료가 연속적 또는 단속적으로 배출되는 동안 주입대(31) 상의 노즐(36)이 서서히 상승된다. 이때, 주입대(31)의 상승속도, 노즐(36)의 유로단속, 노즐(36)의 회전속도, 밀대(41)의 회전속도가 동시에 제어되면서 설정된 나선 패턴으로 고점도 페이스트 상태의 원료가 용기(10) 내부에 충진된다. 물론 고점도 페이스트 외에 액상을 함께 충진하려면 이전의 공정에서 용기(10)에 담아서 컨베이어(12)로 이송한다. 만일 테이블(20)의 지정된 위치에 용기(10)가 없는 것으로 판단되면 건너뛰고 동일한 충진 작업을 반복한다. 이와 같이 하여 미감적으로 다채로운 제품을 신속하고 정확하게 생산할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 용기 15: 저장조
20: 테이블 22, 32: 모터
25: 지그 30: 주입수단
31: 주입대 33: 볼스크류
34: 슬라이더 36: 노즐
38, 48: 모터 40: 회전수단
41: 밀대 45: 에어실린더
50: 제어기 52: 입력스위치
54: 디스플레이 56: 포토센서

Claims

용기(10)에 화장품 원료를 충진하는 장치에 있어서:
상기 용기(10)를 수용하고 회전하는 테이블(20);
상기 용기(10)에 선단이 벤딩된 적어도 하나 이상의 노즐(36)을 출입시켜 원료를 충진하는 주입수단(30);
상기 주입수단(30)의 주입대(31)상에 설치된 노즐(36)을 모터(32)의 정역구동에 의하여 상하운동하도록 하는 슬라이더(34)와 상기 노즐(36)을 회전시키는 모터(38) 및 에어실린더(45)에 의해 상하운동을 수행하고 모터(48)에 의해 용기(10)를 회전시키도록 지그(25)를 개재하여 테이블(20)의 하방향에 설치되는 밀대(41)를 구비하여 용기(10)에 충진되는 원료가 나선형 패턴으로 충진되도록 하는 회전수단(40); 및,
상기 원료의 충진시 나선형 패턴을 설정하는 입력스위치(52)와, 제어 상태를 출력하는 디스플레이(54) 및 테이블(20)에서 용기(10)의 로딩 상태를 검출하는 포토센서(56)를 구비하는 제어기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화장품 나선형 충진장치.
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제1항에 있어서,
상기 주입수단(30)의 노즐(36)은 다수개에 대한 개별적인 회전속도의 변동이 가능한 것을 특징으로 하는 화장품 나선형 충진장치.
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