KR101674029B1 - 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치 및 이를 구비한 박스 봉합기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치 및 이를 구비한 박스 봉합기에 관한 것으로서, 본 발명의 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치는 권취된 스티칭 와이어(stitching wire)가 장착되는 와이어 장착부; 상기 와이어 장착부에 권취된 스티칭 와이어의 단부가 박스의 봉합시 당겨지면서 상기 스티칭 와이어의 풀림 신호를 제공할 수 있도록 상기 스티칭 와이어의 당김 여부를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부에 의한 스티칭 와이어의 풀림 신호 감지시 상기 스티칭 와이어가 권출될 수 있도록 상기 와이어 장착부를 회전 구동시키는 구동부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 종이 박스의 양 단부를 겹치게 한 상태로 스티칭하는 스티칭 와이어(stitching wire)의 당김 신호를 감지한 후 와이어 드럼이 자동으로 회전되게 하여 스티칭 와이어의 꼬임을 방지하면서 권출 가능하며, 와이어 장착부가 박스 봉합기의 외벽 하측에 구비되어 스티칭 와이어의 권취량이 커도 공급이 용이한 효과가 있으며, 과풀림으로 인해 스티칭와이어 손실을 줄이고 기계의 연속운전시간을 늘릴 수 있다. 또한 종래에는 5kg 정도의 와이어 권취롤을 장착하였으나 본 발명은 50kg 이상의 권취롤을 장착할 수 있으므로 잦은 권취롤 교환의 번거로움을 줄이고 연속 가동시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.

Description

박스 봉합기용 와이어 풀림 장치 및 이를 구비한 박스 봉합기 {Wire release device for box sealing apparatus and box sealing apparatus therewith}

본 발명은 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치 및 이를 구비한 박스 봉합기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박스의 봉합을 위해 스티칭 와이어를 공급할 때 꼬임 없이 풀리게 하면서 연속적으로 공급 가능한 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치 및 이를 구비한 박스 봉합기에 관한 것이다.

일반적으로 포장용 박스는 박스 봉합기를 통해 자동으로 봉합되는데 이는 골판지를 일정 규격으로 재단한 후 전개(展開)시킨 반제품 상자의 양쪽 단부를 접은 후에 그 단부의 겹쳐진 부위를 스티칭(stitching) 또는 접착제로 접착하여 완성된다.

이러한, 박스 봉합기는 권취롤러에 권취된 철선을 일정길이로 절단하고, 절단된 철선 등의 와이어를 철침의 형태로 절곡한 후 이 철침을 이용하여 골판지의 양쪽 절첩 부위를 서로 봉합시키게 된다.

이러한 박스 봉합기와 관련된 기술이 등록실용신안공보 제0251240호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 등록실용신안공보 제0251240호에 개시된 박스 봉합장치를 간략히 설명한다.

도 1은 등록실용신안공보 제0251240호(이하 '종래기술'이라 함)에서 박스 봉합장치의 분해사시도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 박스 봉합장치는 박스 봉합장치 상부에 일정간격으로 이격되게 입설되는 한 쌍의 헤드프레임(100)과, 상기 헤드프레임(100) 사이에 설치되고 서브모터의 회전력을 기어조합체(300)로 공급함과 동시에 회전운동을 왕복운동으로 변환시켜 철침 박음수단(500)을 수직 왕복 운동시키는 동력발생수단(200)과, 상기 헤드프레임(100) 상부 베이스판(302)에 입설된 기어박스(301) 내부에 설치되고 동력발생수단(200)의 회전운동을 감속하여 철선공급수단(400)으로 전달하는 기어조합체(300)와, 상기 기어박스(301) 일면에 회동 가능하게 설치되고 일측에 설치된 철선공급롤러(404)가 기어조합체(300)의 철선공급롤러(307)와 맞물리게 회전하면서 철선(1)을 철침 박음수단(500)으로 공급하는 철선공급수단(400)과, 상기 헤드프레임(100) 하부 내면에 결착되고 연속적으로 공급되는 철선(1)을 일정길이로 절단, 절곡하여 철침(2)으로 가공한 후, 이 철침(2)을 골판지(3)의 절첩부위(4)에 박음질하는 철침 박음수단(500)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그러나 종래기술에 의한 박스 봉합장치는 철선공급롤러(307)(404) 사이를 통과하발음철선(1)을 압착한 상태로 밀게 되는데 상기 철선공급롤러(307)(404)의 회전 과정에서 당겨지는 철선(1)에 의해 상기 권취롤러가 연동되므로 상기 철선공급롤러(307)(404)를 구동시키는 모터에 부하가 걸리게 되며, 권취롤러가 계속적으로 풀려 공급되는 철선(1)이 꼬이는 문제점이 있었다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 종래의 박스 봉합장치는 권취롤러가 봉합장치와 별도로 구비되어 차지 면적이 늘어나거나, 권취롤러를 장치의 상측에 위치시킨 상태로 공급하는 경우 철선 무게 5kg정도의 권취롤을 취부하고 철선공급롤러의 당기는 힘에 의해 풀려짐으로써, 과풀림현상으로 철선을 못쓰게 돼서 버려야 하는 경우가 빈번히 발생하고 이로 인해 가동을 중지해야 하는 경우가 많았다.

대한민국 등록실용신안공보 제0251240호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종이 박스의 양 단부를 겹치게 한 상태로 스티칭하는 스티칭 와이어(stitching wire)의 당김 신호를 감지한 후 와이어 드럼이 자동으로 회전되게 하여 스티칭 와이어의 꼬임을 방지하면서 권출시키는 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치 및 이를 구비한 박스 봉합기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 권취된 스티칭 와이어(stitching wire)가 장착되는 와이어 장착부; 상기 와이어 장착부에 권취된 스티칭 와이어의 단부가 박스의 봉합시 당겨지면서 상기 스티칭 와이어의 풀림 신호를 제공할 수 있도록 상기 스티칭 와이어의 당김 여부를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부에 의한 스티칭 와이어의 풀림 신호 감지시 상기 스티칭 와이어가 권출될 수 있도록 상기 와이어 장착부를 회전 구동시키는 구동부;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 감지부는, 상기 와이어 장착부의 축 상에 일단이 장착되어 자유 회전되는 회전부재; 상기 회전부재의 타단에 구비되어 상기 스티칭 와이어가 감기는 롤러; 및 상기 회전부재의 타단에서 상기 롤러와 인접하게 구비되어 상기 롤러에 감기는 스티칭 와이어의 인입 및 인출 방향을 안내하는 와이어 가이드;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전부재의 회전시 위치를 감지하여 구동부에 구동신호를 제공하도록 박스 봉합기의 외측벽에 센서가 설치될 수 있다.

그리고 상기 구동부는 상기 센서의 감지 신호 출력시 회전수를 제어하도록 제어부와 연계될 수 있다.

더욱이, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치가 구비된 박스 봉합기를 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종이 박스의 양 단부를 겹치게 한 상태로 스티칭하는 스티칭 와이어(stitching wire)의 당김 신호를 감지한 후 와이어 드럼이 자동으로 회전되게 하여 스티칭 와이어의 꼬임을 방지하면서 권출 가능하며, 와이어 장착부가 박스 봉합기의 외벽 하측에 구비되어 스티칭 와이어의 권취량이 커도 공급이 용이한 효과가 있으며, 과풀림으로 인해 스티칭와이어 손실을 줄이고 기계의 연속운전시간을 늘릴 수 있다. 또한 종래에는 5kg 정도의 와이어 권취롤을 장착하였으나 본 발명은 50kg 이상의 권취롤을 장착할 수 있으므로 잦은 권취롤 교환의 번거로움을 줄이고 연속 가동시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 박스 봉합장치의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치에서 감지부를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치에서 구동부를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치의 작동 상태를 도시한 작동도이다.
도 6은 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치를 구비한 박스 봉합기의 개략도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 3은 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치에서 감지부를 도시한 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치에서 구동부를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치의 작동 상태를 도시한 작동도이다.

본 발명에 의한 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치(100)는 와이어 장착부(110), 감지부(120) 및 구동부(130)를 포함한다.

와이어 장착부(110)는 심재에 권취된 스티칭 와이어(stitching wire: W)가 장착되며, 와이어 드럼(112) 및 잠금부재(114)를 포함한다.

와이어 드럼(112)은 이격된 상태로 중심이 서로 연결되는 한 쌍의 원판 형상으로 형성되며, 그 사이에 권취된 스티칭 와이어(W)가 위치된다. 특히, 외측의 와이어 드럼(112)은 잠금부재(114)를 푼 상태에서 분리가 가능하며, 분리한 상태에서 권취된 스티칭 와이어(W)를 삽입한 후 결합시키고 상기 잠금부재(114)로 잠그게 된다.

잠금부재(114)는 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 내부에서 관통된 종동축(132)의 끝단 나선에 체결될 수 있도록 나선홀이 관통 형성되며, 수동에 의해 잠금 또는 잠금 해제할 수 있도록 외측에 손잡이가 구비된다.

감지부(120)는 와이어 장착부(110)에 권취된 스티칭 와이어(W)의 단부가 박스 골판지의 봉합시 당겨지면서 상기 스티칭 와이어(W)의 풀림 신호를 제공할 수 있도록 상기 스티칭 와이어(W)의 당김 여부를 감지하며, 회전부재(122), 롤러(124) 및 와이어 가이드(126)를 포함한다.

회전부재(122)는 자유 회전되는 바(bar) 형상으로 형성되어 일단이 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 내부에서 관통된 종동축(132) 중 상기 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 외벽면과 와이어 드럼(112)의 사이에 장착된다.

이때, 상기 회전부재(122)는 종동축(132) 상에 베어링 등을 통해 고정되어 자유 회전이 가능하므로 스티칭 와이어(W)를 이용하여 박스 골판지의 양쪽 단부를 스티칭할 때 상기 스티칭 와이어(W)에 의해 당겨지면서 상향 회전된다.

더욱이, 상기 회전부재(122)는 상향 회전하는 경우 위치를 감지하여 구동부(130)의 구동신호를 출력하도록 이웃한 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 외벽면에 근접형 센서(S)가 구비된다. 이렇게, 금속재 등으로 구비된 회전부재(122)가 박스 골판지의 스티칭 공정 수행시 스티칭 와이어(W)에 의해 당겨지면서 상향 회전하여 센서(S)를 간섭하게 되면 이를 감지하여 구동부(130)에 구동신호를 출력하게 된다.

롤러(124)는 회전부재(122)의 타단에 구비되어 스티칭 와이어(W)가 감기면서 진행 방향을 안내하며, 외주면에 상기 스티칭 와이어(W)가 위치되는 홈(124a)이 형성되어 이탈을 방지한다.

와이어 가이드(126)는 롤러(124)와 인접한 회전부재(122)의 타단 상면에 고정되어 상기 롤러(124)에 감기는 스티칭 와이어(W)의 인입 방향과 및 인출 방향을 각각 안내하도록 한 쌍의 가이드 홀(126a)이 관통 형성된다.

즉, 상기 와이어 가이드(126)는 회전부재(122)의 타단 상면에 볼트 등에 의해 고정되도록 제1 수평부가 형성되고 상기 제1 수평부에서 절곡 형성되어 한 쌍의 가이드 홀(126a)이 관통 형성되도록 양측으로 연장된 제2 수평부가 수직부를 통해 연결되는 구조이다. 이때, 상기 와이어 가이드(126)는 판상의 금속재를 절곡한 후 가이드 홀(126a)을 타공하여 형성할 수 있다.

한편, 한 쌍의 가이드 홀(126a) 중 권취된 스티칭 와이어(W)의 단부가 전방 가이드 홀(126a)을 통과하면서 롤러(124)의 외주면 하단을 감긴 상태로 후방 가이드 홀(126a)을 통과한 후 박스 봉합기(10)의 와이어 당김 장치(30)로 공급되는 것이다.

구동부(130)는 스티칭 와이어(W)가 권출될 수 있도록 와이어 장착부(110)를 회전 구동시키며, 종동축(132), 축지지부재(134), 종동 풀리(136a), 구동 풀리(136b), 벨트(138) 및 구동 모터(M)를 포함한다.

종동축(132)의 횡축으로 내측단은 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 내부에 위치되게 하고, 외측단은 회전부재(122)와, 와이어 드럼(112)을 관통한 후 잠금부재(114)에 의해 잠궈지게 한다.

축지지부재(134)는 종동축(132)의 복수 지점을 지지한 상태에서 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 내벽면에 설치된 고정 플레이트 상에 위치 고정된다.

종동 풀리(136a)는 종동축(132)의 단부에 고정되며, 구동 풀리(136b)는 고정 플레이트 상에 위치 고정된 구동 모터(M)의 구동축 상에 고정된다.

벨트(138)는 구동 모터(M)의 구동축 상에 고정된 구동 풀리(136b)의 구동력을 종동 풀리(136a)에 제공하도록 구동력을 전달하는 연결 매체이다.

이때, 본 실시예에서는 풀리(pulley)와 벨트(belt)의 조합을 통해 동력을 전달하는 것으로 예시하였으나, 이에 한정하지 않고 스프로킷(sprocket) 및 체인(chain) 조합 또는 기어 조합 등에 의해 동력을 전달할 수 있다.

더욱이, 구동 모터(M)는 센서(S)의 감지신호에 따라 회전수를 제어하도록 제어부(40)와 연계되며, 감속 모터를 사용하거나 회전수 제어가 용이한 모터를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치(100)가 장착된 박스 봉합기(10)는 도 6에 도시된 바와 같이 몸체(12)와, 헤드(20), 와이어 당김 장치(30), 제어부(40) 및 와이어 풀림 장치(100)를 포함하며, 상기 와이어 풀림 장치(100)는 앞서 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.

몸체(12)는 헤드(20), 와이어 당김 장치(30) 및 제어부(40)가 장착되며, 외측벽에 와이어 풀림 장치(100)가 구비되어 권취된 스티칭 와이어(W)가 권출되면서 상기 와이어 당김 장치(30)로 공급되게 한다.

이때, 상기 몸체(12)에는 공급되는 박스 골판지의 길이에 따라 간격을 조절할 수 있도록 안내 가이드가 양측에 구비된다.

헤드(20)는 몸체(12)의 상단 중심부에 구비되어 구동력에 의해 펀치(22)를 승강시키면서 스티칭 와이어(W)를 일정길이로 절단함과 동시에 양측을 절곡하여 철침으로 가공한 후 이 철침을 박스 골판지의 양단 절첩 부위에 박음질하게 된다. 한편, 상기 펀치(22)의 하측에는 공급되는 스티칭 와이어(W)의 절단 및 절곡을 위한 스티치 홈이 형성된 지그가 몸체(12) 상에 고정 설치된다.

이때, 상기 헤드(20)의 후방에는 박스 골판지의 반입시 상기 박스 골판지의 선단에 의해 밀려 젖혀지면서 펀치(22)의 작동 신호를 제공하는 스위치가 구비된다.

와이어 당김 장치(30)는 헤드(20)의 상측에 구비되어 와이어 풀림 장치(100)에 의해 풀어진 스티칭 와이어(W)를 잡아당기면서 펀치(22) 방향으로 공급하는 기능을 한다.

제어부(40)는 몸체(12)에 구비되어 외철, 양쌍철, 쌍철 등과 같은 박음질 패턴의 조절 등이 가능하며, 센서(S)의 감지신호에 따라 구동 모터(M)의 회전수를 제어하게 된다. 예컨대, 상기 구동 모터(M)의 회전수는 센서(S)의 감지신호 출력시 1회전 하는 것으로 예시한다.

그러므로 본 발명에 의한 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치(100)의 작동 과정은 다음과 같다.

우선, 박스 봉합기(10)에 박스 골판지가 공급되면 박스 골판지의 양단 절첩 부위를 헤드(20)의 펀치(22)가 승강하면서 철침을 박스 골판지의 양단 절첩 부위에 설정 간격마다 박음질하게 된다.

다음으로, 박스 골판지의 박음질 과정에서 스티칭 와이어(W)가 잡아당겨 지면서 감지부(120)의 롤러(124)를 당기게 되며, 상기 롤러(124)가 당겨지면서 회전부재(122)가 상향 회전된다.

다음으로, 상기 회전부재(122)가 박스 봉합기(10)의 몸체(12) 외벽면에 설치된 센서(S)를 간섭하면서 발생된 신호를 제어부(40)에 전달한 후 상기 제어부(40)에서 구동부(130)의 구동 신호를 출력하게 된다.

다음으로, 구동 모터(M)가 구동되기 시작하면서 구동축에 설치된 구동 풀리(136b)의 구동력이 벨트(138)에 의해 종동 풀리(136a)로 전달되고 상기 종동 풀리(136a)가 구비된 종동축(132)이 종동되면서 와이어 장착부(110)의 와이어 드럼(112)을 하향 회전시키는 과정을 통해 스티칭 와이어(W)가 소정 길이만큼 풀리게 된다.

다음으로, 헤드(20)의 펀치(22)가 승강하면서 잡아당긴 스티칭 와이어(W)를 이용하여 박스 골판지의 양단 절첩 부위에 철침으로 박음질하게 되면서 회전부재(122)가 상향 회전되며, 이 이후는 앞선 설명과 같이 반복된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 와이어 풀림 장치 110: 와이어 장착부
112: 와이어 드럼 114: 잠금부재
120: 감지부 122: 회전부재
124: 롤러 126: 와이어 가이드
130: 구동부 132: 종동축
134: 축지지부재 136a: 종동 풀리
136b: 구동 풀리 138: 벨트
M: 구동 모터 W: 스티칭 와이어

Claims (5)

1. 권취된 스티칭 와이어(stitching wire)가 장착되는 와이어 장착부;
   상기 와이어 장착부에 권취된 스티칭 와이어의 단부가 박스의 봉합시 당겨지면서 상기 스티칭 와이어의 풀림 신호를 제공할 수 있도록 상기 스티칭 와이어의 당김 여부를 감지하는 감지부; 및
   상기 감지부에 의한 스티칭 와이어의 풀림 신호 감지시 상기 스티칭 와이어가 권출될 수 있도록 상기 와이어 장착부를 회전 구동시키는 구동부;를 포함하며,
   상기 감지부는 상기 와이어 장착부의 축 상에 일단이 장착되어 자유 회전되는 회전부재; 상기 회전부재의 타단에 구비되어 외주면 하단에 상기 스티칭 와이어가 감기면서 인입 방향과 인출 방향이 교차되도록 진행 방향을 안내하는 롤러; 및 상기 회전부재의 타단에서 상기 롤러의 상측에 구비되어 상기 롤러의 외주면 하단에 감기는 스티칭 와이어의 인입 및 인출 방향을 안내하도록 한 쌍의 가이드 홀이 관통 형성되면서 상기 스티칭 와이어가 많이 권출되어도 상기 스티칭 와이어의 귄출 방향을 안내하는 와이어 가이드가 구비되고,
   상기 박스 봉합시 잡아 당겨진 상기 스티칭 와이어의 감김 부위가 상기 회전부재를 상향 회전시켜 센서에 감지 신호를 입력하면 상기 구동부에 의해 상기 스티칭 와이어를 권출시키면서 상기 회전부재를 하향 회전시키는 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전부재의 회전시 위치를 감지하여 구동부에 구동신호를 제공하도록 박스 봉합기의 외측벽에 센서가 설치되는 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 센서의 감지 신호 출력시 회전수를 제어하도록 제어부와 연계되는 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치.
   
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 기재된 박스 봉합기용 와이어 풀림 장치가 구비된 박스 봉합기.

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