KR101854094B1 - 가정용 일체형 액체 및 분말제재 겸용 포장 장치 - Google Patents

가정용 일체형 액체 및 분말제재 겸용 포장 장치 Download PDF

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Abstract

가정용 일체형 액체 및 분말제재 포장 장치는 중력에 의해 하단으로 배출할 수 있도록 포장 장치의 상부에 위치하며, 복수개의 파우치를 적재하고, 낱장의 파우치를 하부로 배출하는 적재부, 상기 적재부의 하단에 위치하며, 상기 배출된 낱장의 파우치를 수용하고, 가이드 하는 파우치 가이드부, 상기 파우치 가이드부로부터 전달받은 상기 낱장의 파우치를 고정하는 파우치 고정부, 상기 파우치 고정부 상에 위치하고, 상기 낱장의 파우치에 주입하는 액체 및 분말제재를 저장하고 공급하는 탱크부, 상기 낱장의 파우치를 개봉하여 상기 액체 또는 분말 제재를 주입하고 실링 하는 개봉실링부를 포함한다.

Description

가정용 일체형 액체 및 분말제재 겸용 포장 장치 {An all-in-one liquid and powder packaging apparatus for domestic use}
본 발명은 가정용 일체형 액체 및 분말제재 포장 장치에 관한 것이다.
홍삼을 필두로, 다양한 약액, 과일즙 및 생약분말제재 등이 파우치에 포장되어 시판되고 있다. 현재 이러한 액체 및 분말제재를 포장하는 파우치들은 대량생산되는 공장에서 커다란 포장 장비를 사용하여 포장한 제품들이다. 이렇게 공장 규모로 사용되는 규모의 약액 포장 장치에 관한 발명들이 이미 한국에서는 많이 진행되고 있다. 대부분 대량으로 생산하는 생산자 또는 판매자를 위한 포장 장비들이며, 고가의 가격에 크기는 대량 생산자에 적합하다.
하지만 최근에는 시중에서 판매되는 건강식품들이 유통 과정의 문제, 생산과정의 문제들이 제기되면서, 직접 가정에서 안전하고 편리하게 만들어 먹을 수 있는 홈메이드 시장이 급속하게 확장되고 있다. 즉 자신이 직접 원하는 재료들을 선택하여 자신이 직접 가정에서 가공하여 복용하는 시스템이다. 현재 시중에는 다양한 가정용 건강식품 제조기들이 나와 있다. 홍삼액 제조기나, 생약재 제조기 등이 있다. 문제는 이렇게 가정에서 제조된 액체 및 분말제재 등을 포장할 수 있는 자동 포장기기가 제대로 개발되고 있지 못하는 점에 있다. 가정에서 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 콤팩트한 사이즈의 액체 및 분말제재 겸용 파우치 포장기의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 가정에서 안전하고 편리하게 사용할 수 있을 정도의 소형 규모이면서, 다양한 크기의 파우치를 적용할 수 있는 가정용 일체형 액체 및 분말제재용 포장 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재 포장 장치는 중력에 의해 하단으로 배출할 수 있도록 포장 장치의 상부에 위치하며, 복수개의 파우치를 적재하고, 낱장의 파우치를 하부로 배출하는 적재부, 상기 적재부의 하단에 위치하며, 상기 배출된 낱장의 파우치를 수용하고, 가이드 하는 파우치 가이드부, 상기 파우치 가이드로 부터 전달받은 상기 낱장의 파우치를 고정하는 파우치 고정부, 상기 파우치 고정부 상에 위치하고, 상기 낱장의 파우치에 주입하는 액체 및 분말제재를 저장하고 공급하는 탱크부, 상기 낱장의 파우치를 개봉하여 상기 액체 및 분말제재를 주입하고 실링 하는 개봉실링부를 포함한다.
적재부는 외부에 노출되어 여닫는 구조로 형성되고, 상기 복수개의 파우치를 적재한 이후 상기 적재부를 외부로부터 커버하는 적재부 커버, 상기 적재부 커버 안쪽에 설치되어 적재된 상기 복수개의 파우치를 내부로 밀어 압축력을 제공하는 스프링, 상기 적재된 복수개의 파우치의 가장자리를 지지하여 더 이상 앞으로 빠져나가지 못하도록 고정하고, 전면부에서 당기는 힘에 의해 상기 낱장의 파우치를 배출할 수 있도록, 배젤 구조를 가지는 전면 테두리부, 상기 전면 테두리부와 일정 간격 이격하여 형성되어, 상기 전면 테두리부로부터의 이격된 공간 및 하부 배출로를 형성하는 전면 패널, 상기 전면 패널의 중심부에 일정 공간을 개방하여 형성되는 전면 패널 개방부, 상기 전면 패널 개방부를 통하여 상기 낱장의 파우치를 접촉하고, 진공상태를 제공하여 전방으로 당겨, 상기 적재된 복수개의 파우치들로부터 상기 낱장의 파우치를 분리하는 적재부 진공 흡착 패드 및 상기 적재부 진공 흡착 패드를 전후 방향으로 이동시키는 파우치 분리 실린더를 포함한다.
파우치 가이드부는 적재부로부터 배출된 상기 낱장의 파우치를 수용하는 파우치 가이드 및 상기 파우치 가이드를 전후 방향으로 이동시키는 파우치 이송 실린더를 포함한다.
파우치 고정부는 한 쌍의 지지플레이트, 전후 방향으로 이동하여, 상기 한 쌍의 지지플레이트와 각각 접촉하여 상기 낱장의 파우치 양측 가장자리를 고정하는 한 쌍의 파우치 고정 실린더, 상기 한 쌍의 파우치 고정 실린더의 폭을 조절하는 간격 조절 모터, 상기 파우치 고정 실린더의 바깥쪽에 형성되어, 상기 한 쌍의 파우치 고정 실린더가 간격을 조절할 때에 상기 낱장의 파우치를 중심 방향으로 이동시키는 파우치 고정 가이드 및 상기 한 쌍의 파우치 고정 실린더를 위아래 방향으로 이동시키는 상하 구동부를 포함한다.
상기 탱크부는 상기 공급될 액체 또는 분말제재를 저장하는 상부 탱크, 상기 상부 탱크로부터 지정된 정량의 액체 및 분말제재를 일시적으로 저장하는 복수개의 하부 탱크, 상기 액체를 저장하는 하부 탱크로부터 액체를 전달받아 상기 낱장의 파우치에 공급하는 주입구, 상기 분말을 저장하는 하부 탱크로부터 분말 제재를 전달받아 상기 낱장의 파우치에 공급하는 분말 주입구, 상기 주입구 및 분말 주입구를 이동시키는 주입구 이동 실린더, 상기 상부 탱크와 하부 탱크 사이에 위치하여 상기 상부 탱크에서 상기 하부 탱크들로 액체의 흐름을 제어하는 전단 밸브 및 상기 복수개의 하부탱크와 상기 주입구 및 분말 주입구 사이에 위치하여 상기 하부 탱크들로부터 상기 주입구 및 분말 주입구로의 액체 및 분말제재의 흐름을 제어하는 후단 밸브를 포함한다.
개봉 실링부는 상기 낱장의 파우치의 한 면과 접촉하도록 중심부에 적어도 하나의 진공 흡착구를 포함하고, 외부와 닿는 면에 실링을 위한 실리콘 코팅층을 가지는 흡착 실링 패드, 상기 흡착 실링 패드를 전후 방향으로 이동시키는 흡착 실링 실린더, 상기 흡착 실링 패드와 마주 보는 방향으로 배치되고, 상기 진공 흡착구와 대응되어 위치하여 상기 낱장의 파우치의 다른 한 면과 접촉하는 개봉 진공 흡착 패드, 상기 개봉 진공 흡착 패드를 전후 방향으로 이동시키는 파우치 개방 실린더, 상기 낱장의 파우치에 액체 또는 분말 제재가 주입된 후, 상기 흡착 실링 실린더에 의해 상기 흡착 실링 패드가 다가와 밀착하고, 상기 낱장의 파우치 상부에 열을 제공하여 상기 낱장의 파우치를 실링 하는 열선 패드를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 적재부는 상기 적재부의 바닥면 양측에 형성되는 바닥면 단차, 상기 바닥면 단차 사이에 하부가 고정되고, 상기 적재부에 적재되는 사이즈 보다 작은 사이즈의 중소형 파우치를 적재할 수 있는 내부 적재함 케이스를 더 포함할 수 있다. 또한, 내부 적재함 케이스는 상기 적재된 복수개의 중소형 파우치의 가장자리를 지지하여 더 이상 앞으로 빠져나가지 못하도록 고정하고, 전면부에서 당기는 힘에 의해 상기 낱장의 파우치를 배출할 수 있도록, 배젤 구조를 가지는 내부 적재함 전면 테두리부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 적재부는 상기 적재된 복수개의 파우치의 높이로 고정하는 높이 가이드, 상기 높이 가이드를 수직 방향으로 이동시키는 높이 가이드 실린더, 상기 적재된 복수개의 파우치의 넓이로 고정하는 한 쌍의 센터 가이드 및 상기 한 쌍의 센터 가이드 폭을 조절하는 적재부 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 파우치 가이드부는 양 측면에 'ㄷ'형 말단부를 포함하여 상기 낱장의 파우치를 수용하는 상부 리브, 직사각형 형상의 바닥부로부터 각 사측면이 모두 일정 높이로 연장되어 형성되고 상기 낱장의 파우치를 수용하는 하부 수용부, 상기 상부 리브와 상기 하부 수용부 사이에 위치하고, 측부가 개방되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 파우치 가이드부는, 상기 파우치 가이드부의 하부 수용부의 전면에 일정 간격으로 오프닝을 형성하여, 상기 낱장의 파우치가 전면 방향으로 쉽게 빠져 나오도록 하는 하부 테두리부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 다양한 크기의 파우치를 사용하여 원하는 용량에 맞게 액체 및 분말제재를 포장할 수 있게 된다.
또한, 누구나 손쉽게 이동 가능하고, 가정에서 사용할 수 있을 정도로 작고 컴팩트한 사이즈의 액체 및 분말제재의 포장기를 제공할 수 있게 된다.
특히, 파우치의 개봉 - 주입 - 밀봉을 하나의 고정부 상에서 진행할 수 있어, 액체/분말 포장기의 크기를 가정용에서 사용할 수 있을 정도로 축소할 수 있게 되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1 의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치의 내부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3는 도 1 의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치의 탱크부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 4a 내지 4e는 도 1 의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체및 분말제제의 포장 장치의 적재부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제제의 포장 장치의 적재부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 6는 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치의 작동 과정을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 7은 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치의 파우치 가이드를 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 8b는 도 1의 실시예에 따른 가종용 일체형 액체및 분말제재의 포장 장치의 파우치 고정부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 9a 내지 9d는 파우치 개봉 실링부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 10는 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치의 작동 과정을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 11은 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 본 발명의 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
가정용 일체형 액체 포장 장치의 전체 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 포장 장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1 의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 포장 장치의 내부를 나타내는 개략적인 도면이다. 도 3는 도 1 의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말제재의 포장 장치의 탱크부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가정용 일체형 액체/분말 포장 장치(1000)는 상부 케이스(101) 및 하부 케이스(102)로 둘러싸여 내부에 위치하는 적재부(200), 탱크부(300), 파우치 가이드부(400), 파우치 고정부(500), 파우치 개봉 및 실링부(600)의 다섯 가지 기능부로 구성된다.
외부에서 보았을 때에는 탱크부(300)의 상부탱크(311)가 노출되어 형성될 수 있으며, 액체가 포장된 이후 배출되는 배출구(107)가 하부케이스(102)의 하부에 형성될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 배출구(107)의 반대편 면에는 액체를 담을 수 있는 파우치를 적재하는 적재함 커버가 위치하여, 외부에서 커버를 열고 파우치 묶음을 적재하도록 설계될 수 있다. 외부에서 액체 또는 분말제재를 상부탱크(311)에 공급하고, 원하는 크기의 파우치를 적재하면, 액체 및 분말제재를 담은 파우치가 포장되어 배출구(107)로 배출된다.
탱크부의 구성
탱크부(300)는 적재부(200)와 마찬가지로 장치(1000)의 상부에 배치된다. 포장의 진행 프로세스 상에서 탱크부(300)는 상부 탱크(311)에서 최초 포장 대상 액체 또는 분말제재를 주입 받고, 내용물의 주입량에 따라 제1 하부 탱크(312) 또는 제2 하부 탱크(313), 또는 제3 하부 탱크(314)에 주입된 후 목적 대상인 파우치에 주입될 수 있다.
하부탱크(312, 313, 314)는 비단 3개뿐 아니라 다양한 개수의 탱크를 포함할 수 있으며, 다양한 용량에 따라 이를 조합하여, 원하는 용량의 액체 및 분말제재를 파우치에 주입할 수 있다.
상부 탱크(311)에는 액체 또는 분말제재를 주입할 수 있다. 예를 들어, 1회는 액체를 주입하여 액체를 각각의 파우치에 포장하여 사용한 후, 상부 탱크(311)를 세척 및 건조한 후에 다시 분말제재를 주입하여 분말만을 채우는 파우치를 포장하는 데에 사용할 수 있다.
이에 따라서, 하부 탱크는 액체용 하부 탱크인 제1 및 제2 하부 탱크(312, 313)와 분말전용 하부 탱크인 제3 하부탱크(314)로 구성될 수 있다. 액체용과 분말 제재용은 각각 하부 탱크 뿐 아니라 주입구(321, 323)도 별개로 사용하여 적용할 수 있다. 하지만 상부 탱크(311)의 경우 간편하게 세척하여 사용할 수 있기 때문에, 액체와 분말 제재용을 겸용하여 사용할 수 있다.
밸브는 각각 상부 탱크(311)과 제1 하부 탱크(312), 제2 하부 탱크(313) 및 제3 하부 탱크(314) 사이에 설치되고, 제1 하부 탱크(312) 및 제2 하부 탱크(313), 제3 하부 탱크(314)과 주입구들 사이에 설치될 수 있다.
액체 및 분말제재 주입 시에는 하부 탱크(312, 313, 314)의 후단 밸브를 개방하여 액체를 주입하고, 하부 탱크(312, 313, 314)의 후단 밸브를 잠근다. 이후 하부 탱크(312, 313, 314)의 전단 밸브를 개방하여 상부 탱크(311)로부터 정량의 액체 및 분말제재를 하부 탱크(312, 313, 314)에 주입하도록 한다. 주입된 이후에는 다시 전단 밸브를 잠근다. 앞서 설명한 바와 같이 액체를 주입할 경우에는 각각 제1 및 제2 하부탱크(312, 313)을 사용하고, 분말 제재를 사용할 경우에는 제3 하부탱크(314)를 사용할 수 있다. 하지만, 이러한 한정은 예시적으로 설명하는 경우에 불과하며, 다양하게 주입되는 물질의 특성에 따라서 다양한 개수의 하부 탱크와 주입구를 구성 및 사용할 수 있게 된다.
이에 따라서 액체전용 주입구(321)과 분말 제재 전용으로 사용되는 분말 주입구(323)을 별도로 장착하여 사용할 수 있으며, 경우에 따라서는 양 주입구를 하나로 결합하여 사용하거나, 또다른 경우에는 주입되는 물질의 종류에 따라 세 개 이상의 주입구를 사용할 수 있다.
적재부의 구성
도 4a 내지 4e는 도 1 의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치의 적재부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 4a를 참조하면, 적재부(200)는 적재부 케이스(201), 적재부 커버(202), 스프링(203), 전면 패널(204), 전면 패널 개방부(205), 전면 테두리부(231)를 포함한다. 또한 적재부(200)는 파우치 분리용 실린더(211), 진공 흡착 패드(221)를 포함한다.
도 4b 및 4c를 참조하면, 적재부(200)는 전면 테두리부(231), 전면 패널(204), 바닥면 단차(206)를 포함하며, 표준형 파우치 세트(291)는 이러한 바닥면 단차(206)상에 안착되어 배치된다.
표준형 파우치 세트(291)는 표준형 사이즈를 가지는 파우치들이 적재된 단위 세트이며, 예를 들어 100개가 하나의 유닛으로 사용된다. 적재부 커버(202)에 부착되는 스프링(203)이 적재되는 파우치 세트를 전방향으로 밀게 된다. 적재부(200) 내에 적재되는 파우치 세트(291)는 전방향으로 밀려나나 전면 테두리부(231)에 의해 지지되어 전면부 방향으로 쏠린 채 정지 된다.
이러한 전면 테두리부(231)와 전면 패널(204)는 밀착되어 있지 않고, 일정한 간격(d)만큼 이격 되어 있다. 전면 패널(204)에 형성되는 전면 패널 개방부(205)로 개방되어 있고, 이 개방부를 통하여 진공 흡착 패드(221)이 삽입된다.
파우치 세트는 스프링(203)에 의해 앞쪽으로 힘을 받지만, 전면 테두리부(231)에 의해 고정되고 지지되며, 낱장의 파우치는 전면 패널 개방부(205)를 통하여 전면에서 삽입되는 진공 흡착 패드(221)에 의해서 1장씩 흡착된다. 전면 테두리부(231)는 약 10mm 의 폭으로 형성될 수 있다.
전면 패널 개방부(205)에 의해 흡착된 낱장의 파우치는 파우치 분리용 실린더(211)에 의해 전면 방향으로 더 이동하여 전면 테두리부(231)를 완전히 빠져 나가게 되며, 전면 테두리부(231)와 전면 패널(204)의 사이 공간에 위치한다. 이후 진공 흡착 패드(221)에서 진공을 제거하면, 적재부(200) 아래 방향으로 1장의 낱개 파우치가 떨어지게 된다.
도 4d를 참조하면, 내부 적재함 케이스(241)가 바닥면 단차(206)에 고정되어 삽입되어, 별도의 다른 규격의 파우치를 수용할 수 있다. 내부 적재함 케이스(241) 내에는 중형 파우치 세트(292)가 삽입되어, 작은 사이즈의 파우치를 사용할 수 있게 된다.
이러한 구조를 채택하는 경우, 다양한 사이즈의 파우치를 사용함에 있어서, 다양한 사이즈의 케이스를 번갈아 적용하여 파우치를 적재할 수 있게 된다. 특히 바닥면 단차(206)는 내부 적재함 케이스(241)를 결합하는 결합부 역할을 한다. 그때 그때 별도의 부품 교환 없이 다양한 사이즈의 파우치를 사용할 수 있게 된다. 역시 내부 적재함 케이스(241) 내에서도 전면 테두리부(231)와 같은 구조를 가져 파우치가 고정될 수 있게 한다.
한장의 파우치가 적재함으로부터 빠져나가는 프로세스는 다음과 같다.
(p 1-1) 적재부(200)에 파우치 세트(100개)를 넣고 적재부 커버(202)를 닫는다.
(p 1-2) 파우치 분리 실린더(211)가 이동하여 진공 흡착 패드(211)가 전면 패널(204)의 전면 패널 개방부(205)를 통과하여 낱장의 파우치에 접촉한다.
(p 1-3) 낱장의 파우치에 진공 흡착 패드(211)가 접촉한 후 흡착 패드 라인을 진공상태로 만들어 파우치 한장이 진공 흡착 패드(211)에 흡착되도록 한다.
(p 1-4) 파우치 분리 실린더(211)를 원래 위치로 되돌려 한장의 파우치를 전면 테두리부(231)를 통과하도록 한다. 이 경우 한장의 파우치는 전면 테두리부(231)와 전면 패널(204)의 사이에 위치한다.
(p 1-5) 진공 흡착 패드(211)의 진공을 파기한다. 이 경우 한장의 파우치는 적재부(200)의 하부로 배출된다.
가변형 적재부 구성
도 5a 내지 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치의 적재부를 나타내는 개략적인 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 적재부는 별도의 내부 케이스를 사용하는 것이 아닌, 내부에 자체적으로 파우치를 적재할 수 있는 공간의 높이 폭을 조절할 수 있는 구조를 가진다.
도 5a를 참조하면, 본 실시예에 따른 적재부(1200)는 적재부 케이스(1201), 전면 패널(1204), 전멸 패널 개방부(1205)를 포함한다. 도 5b 및 5c를 참조하면, 적재부(1200)는 적재부 모터(1210), 높이 가이드(1241), 한 쌍의 높이 가이드 실린더(1242), 센터 가이드(1251), 사다리꼴 나사 및 너트(1252, 1253)를 포함한다.
본 실시예의 적재부(1200)는 사용할 규격을 선택하면 사용 크기에 맞게 높이 가이드(1241) 및 센터 가이드(1251)가 조절 된다. 적재부 모터(1210)와 사다리꼴 나사 및 너트(1252, 1254)이 연동하여 중심을 기준으로 적절한 폭을 조절하고, 가이드 실린더(1242)가 적용되어 높이 가이드(1241)가 높이를 조절한다.
이후에, 사용되는 진공 흡착 패드(미도시)를 활용한 파우치의 낱장 분리 및 하부 방향으로의 배출은 도 4a내지 4d에 적용되었던 진공 흡착 패드(221)와 유사하고, 전면 테두리부(231)와 전면 패널(204)의 공간에 진공 흡착 패드를 활용하여 낱장을 분리한 후 아래 방향으로 배출하는 구조 역시 유사하게 적용될 수 있다.
파우치의 규격
사용되는 파우치의 규격은 특징적으로는 어떠한 형상이나 크기에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 가로 100mm, 세로 170 mm의 기본형 파우치가 있다고 가정하면, 이러한 기본형의 1/2 넓이를 가지는 파우치, 기본형의 1/2 높이를 가지는 파우치, 기본형의 1/2 높이와 1/2 넓이를 동시에 가지는 파우치, 기본형의 1/2 높이와 1/4 넓이를 동시에 가지는 파우치 등이 있을 수 있으며, 적재함의 크기 내에서 변형이 가능한 다양한 크기의 파우치를 활용할 수 있으며, 이에 따라 하부탱크의 구성을 다르게 하는 경우 활용 가능한 다양한 크기의 파우치를 포장에 사용할 수 있다.
파우치 가이드부
도 6 은 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치의 작동 과정을 나타내는 개략적인 도면이다. 도 7은 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치의 파우치 가이드를 나타내는 도면이다.
도 6의 도면에서와 같이 적재부(200)에서는 낱장의 파우치가 하부로 배출되며, 적재부(200)의 하부에는 파우치 가이드부(400)가 위치한다. 파우치 가이드부(400)는 파우치 가이드(411) 및 파우치 이송 실린더(412)를 포함한다.
파우치 가이드(411)는 상부에서 떨어진 파우치를 수용한다. 파우치 가이드(411)는 파우치 이송 실린더(412)와 연결된다. 파우치 이송 실린더(412)가 작동되면, 파우치 가이드(411)에 수용된 파우치는 액체 또는 분말 제재 주입 위치로 이송된다. 이 때에 파우치를 개방하고 주입, 실링 하는 과정에서 파우치를 고정하여야 하기 때문에, 파우치는 파우치 고정부에 의해 고정된다.
파우치 가이드
도 7을 참조하면 특히, 파우치 가이드(411)는 상부 리브(411a), 하부 수용부(411b), 측부가 개방되는 연장부(411c), 하부 테두리부(411d)를 포함한다.
파우치 가이드(411)는 적재부(200)로부터 배출된 낱장의 파우치를 수용하고, 파우치 고정부(500)가 고정할 수 있도록 가이드 하는 역할을 한다.
여기서, 일반적인 표준형 크기의 파우치는 상부 리브(411a) 보다 높은 지점에서 파우치를 고정할 수 있다. 파우치의 높이가 일정 부분 보다 높게 형성되어 파우치를 고정하는 높이가 열선으로 밀봉하는 위치와 중첩되지 않기 때문이다.
하지만, 작은 사이즈의 파우치는 상부 리브(411a) 보다 낮은 지점에서 파우치를 고정하여야 한다. 따라서, 연장부(411c)의 구성이 반드시 필요하다. 특히, 하부 테두리부(411d)는 상부를 제외하고는 모두 밀폐된 하부 수용부(411b) 에서 전면부를 조금 개방하여 형성하는데, 이것은 연장부(411c)의 높이에서 파우치를 고정하는 경우, 파우치 이송 실린더(412)가 원위치로 되돌아 가는 경우 보다 용이하게 파우치를 파우치 가이드(411)로부터 분리할 수 있게 한다. 따라서 하부 테두리부(411d) 만큼 하부 수용부(411b)는 개방되는 구조로 형성된다.
파우치 고정부
도 8a 내지 8b는 도 1의 실시예에 따른 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치의 파우치 고정부를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 8a를 참조하면, 파우치 고정부(500)는 상하구동 실린더(511), 파우치 고정부 모터(521), 사다리꼴 나사 및 너트(522, 523, 524), 파우치 고정 실린더(531), 파우치 고정 가이드(541)를 포함한다.
상하 구동 실린더(511)는 파우치 고정부(500)의 상하 이동을 위한 실린더이다. 표준형 파우치 이외에 다른 파우치를 고정하는 경우에는 상하 이동하여 고정위치를 조절하여야 하는데, 이 경우에 사용될 수 있다.
파우치 고정부 모터(521)는 사다리꼴 나사 및 너트(522, 523, 524)와 연결되어 파우치 고정 실린더(531)의 간격을 조절한다. 파우치가 다양한 크기로 사용될 수 있기 때문에, 파우치를 고정하기 위해서는 이에 적합한 간격을 조절해야 한다.
특히, 파우치 고정 가이드(541)는 지정된 크기로 파우치 고정 실린더(531)의 간격을 조절하는 때에, 파우치가 중심에 위치하지 않는 경우 이를 중심으로 조절하여 주는 가이드 역할을 한다. 만일 한쪽으로 치우쳐진 경우에는 파우치 고정 가이드(541)를 통하여 파우치가 중심으로 이동할 수 있다.
도 8b를 다시 참조하여, 파우치 고정부(500)가 작동되는 프로세스를 설명한다. 파우치 고정부(500)의 작동순서는 아래와 같다.
(p 2-1) 파우치 가이드(411)에 파우치가 수용되면, 파우치 이송 실린더(412)가 주입구 위치로 파우치를 전진시킨다.
(p 2-2) 상하 구동 실린더(511)를 작동하여 파우치 고정부 높이에 파우치 고정 실린더(531)가 위치하도록 한다. 기본형 파우치를 사용할 경우 이동하지 않으나, 소형 파우치를 사용할 경우 상하 구동 실린더(511)가 구동 된다.
(p 2-3) 파우치 고정부 모터(521)가 작동하여 한 쌍의 파우치 고정 실린더(531)가 파우치 폭에 맞도록 이동한다. 이 경우에 파우치 고정 가이드(541)에 의해 파우치가 중심에 맞게 조절될 수 있다.
(p 2-4) 한 쌍의 파우치 고정 실린더(531)가 작동하여 파우치를 고정한다.
(p 2-5) 파우치가 고정되면, 파우치 이송 실린더(412)는 원래의 위치로 되돌아 간다.
(p 2-6) 소형 파우치를 사용할 경우 상하 구동 실린더(511)를 사용하여 파우치가 주입구에 가까워지도록 높이를 조정한다.
파우치 개봉 실링부
도 9a 내지 9d는 파우치 개봉 실링부를 나타내는 개략적인 도면이다.
본 실시예에 따른 파우치 개봉 실링부는 소형 액체 및 분말 제재 겸용 주입 장치의 구현을 위하여 특별히 하나의 장소에서 파우치의 개봉과 실링을 진행할 수 있는 구조를 가지고 있다. 파우치의 최소화 된 이동 경로와 작업 공정의 효율화를 통하여 초소형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치를 구현할 수 있다. 특히 파우치의 낱장 분리 공정 이후, 파우치의 고정 이후에 개봉 - 주입 - 밀봉을 하나의 위치에서 진행할 수 있다.
파우치 개봉실링부(600)는 흡착실링 실린더(601), 흡착 실링 패드(602), 진공흡착패드(611), 파우치 개방 실린더(612), 열선 패드(621)를 포함한다. 흡착실링 실린더(601)는 흡착 실링 패드(602)에 연결되어 흡착 실링 패드(602)를 전후 방향으로 이동시킨다. 파우치 개방 실린더(612)는 진공 흡착 패드(611)와 연결되어 진공 흡착 패드(611)에 파우치의 한쪽 면이 흡착되어 파우치를 개방할 수 있도록 진공 흡착 패드(611)를 후방으로 이동한다.
특히, 흡착 실링 패드(602)는 실링을 위한 패드 가운데에 흡착이 가능한 흡착공을 포함한 것이 특징이며, 실링 과정에서는 반대편 열선 패드(621)에서만 열이 공급되어 실링 되고, 흡착 실링 패드(602)에서는 실링을 위한 지지 기능과 개봉을 위한 흡착 기능을 동시에 수행한다. 따라서 한곳에서 개봉 - 주입 - 밀봉을 동시에 진행할 수 있다.
열선 패드(621)는 진공흡착패드(611)의 바로 아래에 위치하여, 주입 이후, 흡착 실링 실린더(601)에 의해 흡착 실링 패드(602)가 열선 패드(621) 방향으로 이동되고, 이 가운데에 파우치 상부가 열로 압착되어 실링 된다.
도 9a 내지 9d 및 도 10, 도 11을 참조하여, 개봉실링부(600)가 작동되는 프로세스를 설명한다. 작동순서는 아래와 같다.
(p 3-1) 파우치 고정부(500)에 의해 낱장의 파우치가 고정되면,흡착 실링 실린더(601)와 파우치 개방 실린더(612)가 동시에 작용하여 각각 흡착 실링 패드(602)와 진공 흡착 패드(611)가 각각 파우치의 다른 면에 닿도록 한다.
(p 3-2) 흡착 실링 패드(602) 및 진공 흡착 패드(611)에 진공상태를 부여하고, 파우치 개방 실린더(612)를 원위치 시킨다. 이때에 파우치가 개방된다.
(p 3-3) 주입구 이동 실린더(322)를 작동하여 주입구(321)가 개방된 파우치 내에 일정 부분 들어가도록 한다.
(p 3-4) 용량에 맞게 하부 탱크의 후단에 설치되는 밸브를 개방하여 액체 또는 분말 제재를 파우치 내에 주입한다.
(p 3-5) 파우치 내에 주입되었는지를 확인하는 센서를 사용하여, 주입을 확인 후, 밸브를 닫고 주입구 이동 실린더(322)를 원위치로 이동한다.
(p 3-6) 액체 또는 분말 제재의 주입이 완료되면, 흡착 실링 실린더(601)를 작동한다. 이때 진공은 사용하지 않을 수 있다.
(p 3-7) 흡착 실링 패드(602)의 실리콘 부분이 파우치에 닿고 파우치는 열선 패드(621)에 닿은 상태로 일정 시간이 지나면 실링이 완료되고, 흡착 실링 실린더(601)는 원위치로 돌아간다.
(p 3-8) 완제품이 완성되면 파우치 고정 실린더(531)를 원위치로 보내 파우치를 놓는다.
(p3-9) 파우치는 하단의 중력타입 롤러(631) 위로 떨어지게 되며, 롤러를 타고 투출구(107)로 나온다.
이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1000 : 자동 포장기
101 : 상부 케이스
102 : 하부 케이스
106 : 파우치 주입구
107 : 배출구
200 : 적재부
201: 적재부 케이스
202 : 적재부 커버
203 : 스프링
204 : 전면 패널
205 : 전면 패널 개방부
206 : 바닥면 단차

211 : 파우치 분리 실린더
221 : 진공흡착패드
231 : 전면 테두리부
241 : 내부 적재함 케이스
291 : 표준형 파우치 세트
292 : 중형 파우치 세트
295 : 파우치 낱개
1200 : 적재부
1201: 적재부 케이스
1204 : 전면 패널
1205 : 전면 패널 개방부
1210 : 적재부 모터
1241 : 높이가이드
1242 : 높이가이드 실린더
1251 : 센터 가이드
1252 : 사다리꼴 오른나사
1253 : 사다리꼴 왼나사너트
1293 : 파우치 세트 (중형)
300 : 탱크부
311 : 상부 탱크
312 : 제1 하부 탱크
313 : 제2 하부 탱크
314 : 제3 하부 탱크
321 : 주입구
323 : 분말 주입구
322 : 주입구 이동 실린더
400 : 파우치 가이드부
411 : 파우치 가이드
412 : 파우치 이송 실린더
500 : 파우치 고정부
511 : 상하구동 실린더
521 : 파우치 고정부 모터
522 : 사다리꼴 나사
523 : 사다리꼴 오른나사
524 : 사다리꼴 왼나사 너트
531 : 파우치 고정 실린더
541 : 파우치 고정 가이드
600: 파우치 개봉실링부
601 : 흡착 실링 실린더
602 : 흡착 실링 패드
611 : 진공흡착패드
612 : 파우치 개방 실린더
621 : 열선 패드

Claims (5)

  1. 중력에 의해 하단으로 배출할 수 있도록 포장 장치의 상부에 위치하며, 복수개의 파우치를 적재하고, 낱장의 파우치를 하부로 배출하는 적재부;
    상기 적재부의 하단에 위치하며, 상기 배출된 낱장의 파우치를 수용하고, 가이드 하는 파우치 가이드부;
    상기 파우치 가이드부로부터 전달받은 상기 낱장의 파우치를 고정하는 파우치 고정부
    상기 파우치 고정부 상에 위치하고, 상기 낱장의 파우치에 주입하는 액체 및 분말제재를 저장하고 공급하는 탱크부
    상기 낱장의 파우치를 개봉하여 상기 액체 및 분말제재를 주입하고 실링 하는 개봉실링부를 포함하고,

    상기 적재부는,
    외부에 노출되어 여닫는 구조로 형성되고, 상기 복수개의 파우치를 적재한 이후 상기 적재부를 외부로부터 커버하는 적재부 커버;
    상기 적재부 커버 안쪽에 설치되어 적재된 상기 복수개의 파우치를 내부로 밀어 압축력을 제공하는 스프링;
    상기 적재된 복수개의 파우치의 가장자리를 지지하여 더 이상 앞으로 빠져나가지 못하도록 고정하고, 전면부에서 당기는 힘에 의해 상기 낱장의 파우치를 배출할 수 있도록, 배젤 구조를 가지는 전면 테두리부;
    상기 전면 테두리부와 일정 간격 이격하여 형성되어, 상기 전면 테두리부로부터의 이격된 공간 및 하부 배출로를 형성하는 전면 패널;
    상기 전면 패널의 중심부에 일정 공간을 개방하여 형성되는 전면 패널 개방부;
    상기 전면 패널 개방부를 통하여 상기 낱장의 파우치를 접촉하고, 진공상태를 제공하여 전방으로 당겨, 상기 적재된 복수개의 파우치들로부터 상기 낱장의 파우치를 분리하는 적재부 진공 흡착 패드; 및
    상기 적재부 진공 흡착 패드를 전후 방향으로 이동시키는 파우치 분리 실린더;를 포함하고,

    상기 파우치 가이드부는,
    상기 적재부로부터 배출된 상기 낱장의 파우치를 수용하는 파우치 가이드; 및
    상기 파우치 가이드를 전후 방향으로 이동시키는 파우치 이송 실린더;를 포함하고,

    상기 파우치 고정부는,
    한 쌍의 지지플레이트;
    전후 방향으로 이동하여, 상기 한 쌍의 지지플레이트와 각각 접촉하여 상기 낱장의 파우치 양측 가장자리를 고정하는 한 쌍의 파우치 고정 실린더;
    상기 한 쌍의 파우치 고정 실린더의 폭을 조절하는 간격 조절 모터;
    상기 파우치 고정 실린더의 바깥쪽에 형성되어, 상기 한 쌍의 파우치 고정 실린더가 간격을 조절할 때에 상기 낱장의 파우치를 중심 방향으로 이동시키는 파우치 고정 가이드; 및
    상기 한 쌍의 파우치 고정 실린더를 위아래 방향으로 이동시키는 상하 구동부;를 포함하고,

    상기 탱크부는,
    상기 공급될 액체 또는 분말제재를 저장하는 상부 탱크;
    상기 상부 탱크로부터 지정된 정량의 액체 및 분말제재를 일시적으로 저장하는 복수개의 하부 탱크;
    상기 액체를 저장하는 하부 탱크로부터 액체를 전달받아 상기 낱장의 파우치에 공급하는 주입구;
    상기 분말을 저장하는 하부 탱크로부터 분말 제재를 전달받아 상기 낱장의 파우치에 공급하는 분말 주입구;
    상기 주입구 및 분말 주입구를 이동시키는 주입구 이동 실린더;
    상기 상부 탱크와 하부 탱크 사이에 위치하여 상기 상부 탱크에서 상기 하부 탱크들로 액체의 흐름을 제어하는 전단 밸브;및
    상기 복수개의 하부탱크와 상기 주입구 및 분말 주입구 사이에 위치하여 상기 하부 탱크들로부터 상기 주입구 및 분말 주입구로의 액체 및 분말제재의 흐름을 제어하는 후단 밸브;를 포함하고,

    상기 개봉 실링부는
    상기 낱장의 파우치의 한 면과 접촉하도록 중심부에 적어도 하나의 진공 흡착구를 포함하고, 외부와 닿는 면에 실링을 위한 실리콘 코팅층을 가지는 흡착 실링 패드;
    상기 흡착 실링 패드를 전후 방향으로 이동시키는 흡착 실링 실린더;
    상기 흡착 실링 패드와 마주 보는 방향으로 배치되고, 상기 진공 흡착구와 대응되어 위치하여 상기 낱장의 파우치의 다른 한 면과 접촉하는 개봉 진공 흡착 패드;
    상기 개봉 진공 흡착 패드를 전후 방향으로 이동시키는 파우치 개방 실린더;
    상기 낱장의 파우치에 액체 또는 분말 제재가 주입된 후, 상기 흡착 실링 실린더에 의해 상기 흡착 실링 패드가 다가와 밀착하고, 상기 낱장의 파우치 상부에 열을 제공하고, 상기 흡착 실링 패드와 마주 보는 방향으로 배치되어 상기 낱장의 파우치를 실링 하는 열선 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치.

  2. 제1항에 있어서,
    상기 적재부는
    상기 적재부의 바닥면 양측에 형성되는 바닥면 단차;
    상기 바닥면 단차 사이에 하부가 고정되고, 상기 적재부에 적재되는 사이즈 보다 작은 사이즈의 중소형 파우치를 적재할 수 있는 내부 적재함 케이스를 더 포함하고,
    상기 내부 적재함 케이스는 상기 적재된 복수개의 중소형 파우치의 가장자리를 지지하여 더 이상 앞으로 빠져나가지 못하도록 고정하고, 전면부에서 당기는 힘에 의해 상기 낱장의 파우치를 배출할 수 있도록, 배젤 구조를 가지는 내부 적재함 전면 테두리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치.

  3. 제1항에 있어서,
    상기 적재부는
    상기 적재된 복수개의 파우치의 높이로 고정하는 높이 가이드;
    상기 높이 가이드를 수직 방향으로 이동시키는 높이 가이드 실린더;
    상기 적재된 복수개의 파우치의 넓이로 고정하는 한 쌍의 센터 가이드; 및
    상기 한 쌍의 센터 가이드 폭을 조절하는 적재부 모터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치.

  4. 제1항에 있어서,
    상기 파우치 가이드부는
    양 측면에 'ㄷ'형 말단부를 포함하여 상기 낱장의 파우치를 수용하는 상부 리브;
    직사각형 형상의 바닥부로부터 각 사측면이 모두 일정 높이로 연장되어 형성되고 상기 낱장의 파우치를 수용하는 하부 수용부;
    상기 상부 리브와 상기 하부 수용부 사이에 위치하고, 측부가 개방되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치.

  5. 제4항에 있어서,
    상기 파우치 가이드부는,
    상기 파우치 가이드부의 하부 수용부의 전면에 일정 간격으로 오프닝을 형성하여, 상기 낱장의 파우치가 전면 방향으로 쉽게 빠져 나오도록 하는 하부 테두리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 일체형 액체 및 분말 제재 겸용 포장 장치.



KR1020170170498A 2017-12-12 2017-12-12 가정용 일체형 액체 및 분말제재 겸용 포장 장치 KR101854094B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101275288B1 (ko) * 2013-02-12 2013-06-18 주식회사 우성식품기계 파우치 포장장치
KR101409285B1 (ko) * 2013-11-12 2014-06-20 (주)에스팩 스파우트 파우치 열접합장치

Patent Citations (2)

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