KR101854537B1 - 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 낱장씩 연속적으로 공급되는 비닐백을 트랙방향을 따라 이동시켜 가면서 주입구 절단, 캡 인입, 실링 및 냉각을 통해 연속적으로 캡을 비닐백에 자동 설치할 수 있도록 한 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 비닐백을 파지하는 다수개의 비닐백 클램프를 갖고 트랙운동을 하면서 비닐백을 설정된 위치마다 순차적으로 이동시켜 놓는 클램프 컨베어와; 상기 클램프 컨베어의 상방으로 비닐백 투입위치 및 배출위치가 되는 2개소에 각기 배치되어 해당 위치에 도달된 상기 비닐백 클램프를 언클램핑시키기 위해 언클램프 실린더와, 언클램프 실린더의 작동단에 각기 연결된 리프트 후크를 구비한 언클램프 유닛과; 상기 클램프 컨베어의 주변에 배치되어 캡 주입구를 마련하기 위해 비닐백의 모서리를 절단하는 커팅유닛과; 상기 커팅유닛의 일측에 배치되어 모서리가 절단된 비닐백의 캡 주입구로 캡을 인입시키는 캡 인입장치와; 상기 클램프 컨베어의 주변에 배치되어 비닐백의 캡 주입구를 캡과 접합시키는 실링유닛과; 상기 실링유닛의 일측에 배치되어 캡이 접합된 비닐백의 주입구 부분에 냉각을 수행하는 냉각유닛과; 상기 냉각유닛을 통과한 비닐백을 해당 위치에 도달된 비닐백 클램프로부터 픽업하여 외부로 배출해내는 배출유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템{Cap automatic install system of vinyl bag inlet}

본 발명은 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템에 관한 것으로, 특히 낱장씩 연속적으로 공급되는 비닐백을 트랙방향을 따라 이동시켜 가면서 주입구 절단, 캡 인입, 실링 및 냉각을 통해 연속적으로 캡을 비닐백에 자동 설치할 수 있도록 한 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 비닐백에 캡을 설치하면, 필요란 량만큼 내용물(예로 섬유유연제 등)을 재사용할 수 있고 사용 후에는 쉽고 안전하게 밀봉할 수 있다. 캡은 비닐백의 모서리에 설치되기 위해 모서리를 절단 한 후 캡을 집어넣고 실링하는 공정을 거치게 된다.

그런데 종래에 있어서 캡을 비닐백에 접합할 때에는 작업자가 일일이 캡을 비닐백의 모서리부측 삼각 절제부에 끼워맞춘 다음 융착접합기를 통해 접합하였기 때문에 접합 불량이 많이 발생하게 될 뿐 아니라 접합작업이 매우 힘들었다. 이에 따라 작업시간과 작업인력, 작업비용이 많이 들게 되어 결과적으로 비닐백의 제조원가를 크게 상승시키게 되는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위한 본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0720761호로서, '레토르트 파우치 내용물 인출구 접합장치'가 제안되어 있다. 이는 장방형의 작업테이블과; 상기 작업테이블의 상단 중앙 일측에 설치되어 내용물 인출구를 파지위치로 이송할수 있도록 하는 이송가이드와; 상기 작업테이블의 상단 중앙 후방에 설치되어 상기 이송가이드의 선단부로 이송된 내용물 인출구를 파지하여 접합위치로 이송할 수 있도록 하는 파지이송체와; 상기 작업테이블의 상부 중앙에 설치되어 상기 파지이송체를 통해 접합위치로 이송된 내용물 인출구와 파우치 본체를 가압 융착 접합할 있도록 하는 융착접합체와; 상기 융착접합체의 일측에 설치되어 접합된 내용물 인출구와 파우치 본체를 다시 한번 가압하여 접합을 마무리할 수 있도록 하는 마무리접합체를 구비하는 것을 특징으로 하여, 파우치 본체에 내용물 인출구를 접합 설치하는 작업을 자동화하여 작업 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기 배경기술은 파우치 본체에 내용물 인출구를 접합 설치하는 작업을 자동화할 수 있는데 반해, 파우치 본체를 마무리 접합체에 수작업으로 공급해야 하므로 완전 자동화를 실현할 수 없는 단점을 가지고 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0720761호

본 발명은 낱장씩 연속적으로 공급되는 비닐백을 트랙방향을 따라 이동시켜 가면서 주입구 절단, 캡 인입, 실링 및 냉각을 통해 연속적으로 캡을 비닐백에 자동 설치할 수 있도록 한 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

비닐백을 파지하는 다수개의 비닐백 클램프를 갖고 트랙운동을 하면서 비닐백을 설정된 위치마다 순차적으로 이동시켜 놓는 클램프 컨베어와;

상기 클램프 컨베어의 상방으로 비닐백 투입위치 및 배출위치가 되는 2개소에 각기 배치되어 해당 위치에 도달된 상기 비닐백 클램프를 언클램핑시키기 위해 언클램프 실린더와, 언클램프 실린더의 작동단에 각기 연결된 리프트 후크를 구비한 언클램프 유닛과;

상기 클램프 컨베어의 주변에 배치되어 캡 주입구를 마련하기 위해 비닐백의 모서리를 절단하는 커팅유닛과;

상기 커팅유닛의 일측에 배치되어 모서리가 절단된 비닐백의 캡 주입구로 캡을 인입시키는 캡 인입장치와;

상기 클램프 컨베어의 주변에 배치되어 비닐백의 캡 주입구를 캡과 접합시키는 실링유닛과;

상기 실링유닛의 일측에 배치되어 캡이 접합된 비닐백의 주입구 부분에 냉각을 수행하는 냉각유닛과;

상기 냉각유닛을 통과한 비닐백을 해당 위치에 도달된 비닐백 클램프로부터 픽업하여 외부로 배출해내는 배출유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프 컨베어는 컨베어 프레임과; 상기 컨베어 프레임의 상부에 위치되고 일정 간격을 두고 동일 평면상에 배치되어 회전 가능하게 지지된 구동휠 및 종동휠과; 상기 구동휠 및 종동휠에 권취되어 있는 클램프 이송벨트와; 상기 구동휠을 회전 구동시키는 구동모터와; 상기 클램프 이송벨트에 일정 간격마다 피봇 연결되어 있는 다수개의 비닐백 클램프와; 상기 클램프 이송벨트의 외측 둘레를 따라 트랙형태로 배치되어 비닐백 클램프의 트랙 이동을 안내 및 지지하는 클램프 가이드레일을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비닐백 클램프는 상기 클램프 컨베어의 클램프 이송벨트에 피봇 연결되어 비닐백의 밑면을 지지하는 클램프 베이스판과; 상기 클램프 베이스판의 상면에 승강 이동가능하게 설치되어 클램프 압축스프링으로 크램프 베이스판에 밀착된 한 쌍의 물림판과; 상기 클램프 베이스판에 지지되어 상부에 배치되고 상기 언클램프 유닛에 후킹되어 한 쌍의 물림판을 각기 상승시켜 비닐백의 클램핑력을 제거하는 리프트 롤러와; 상기 한 쌍의 물림판을 각기 탄성력으로 누름하여 클램프 베이스판에 올려진 비닐백에 클램핑력을 가하는 클램프 압축스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 물림판에는 각기 비닐백을 고정하기 위한 클램핑력을 높이기 위해 자성체가 복수개 이상 더 고정되어 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커팅유닛은 상하로 대향된 한 쌍의 상,하부 커터와; 상기 상부 커터를 하강시켜 비닐백의 절단력을 얻는 커팅실린더와; 상기 상부 커터측에 일단이 고정되어 있는 가이드축 아암과; 가이드축 아암의 타단에 상하로 이동가능하게 설치된 스프링 가이드축과; 상기 스프링 가이드축의 하단에 고정된 비닐백 누름판과; 상기 스프링 가이드축에 삽입되어 상기 비닐백 누름판을 탄성력으로 누름하는 비닐백 누름스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캡 인입장치는 턴 테이블 지지대와; 상기 턴 테이블 지지대에 회전 가능하게 지지된 원형의 턴테이블과; 상기 턴테이블의 밑면에 원형으로 배열되어 턴테이블의 회전을 지지하는 가이드롤러와; 상기 턴테이블에 일정 간격을 가지고 원형으로 배열되어 설치되고, 그리퍼 실린더와 그리퍼 실린더에 결합되어 캡을 척킹하는 한 쌍의 조우를 갖는 캡 클램프와; 상기 턴테이블의 하부에 배치되어 턴테이블의 회전시 가이드롤러를 지지하는 롤러 지지판과; 상기 턴 테이블 지지대에 장착되어 상기 턴테이블의 회전 구동을 제어하는 턴테이블 구동모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 캡을 인입시키는 위치에 비닐백의 주입구를 벌리고 인입된 캡과 주입구를 가접시키는 흡착벌림유닛 및 가접유닛이 더 설치되고; 상기 흡착벌림유닛은 서로 비닐백의 주입구를 두고 대향된 흡착판을 갖는 한 쌍의 상,하부 흡착블럭과, 상부 흡착블럭에 연결된 리프트 실린더로 구성되고; 상기 가접유닛은 흡착벌림유닛의 일측에 가까이 배치되어 서로 비닐백의 주입구를 두고 대향되고 전기적으로 발열되는 척과, 척을 각기 승강 이동시키는 척킹 실린더로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 실링유닛은, 서로 상하로 대향되어 있어 발열하는 한 쌍의 발열몰드와; 상기 한 쌍의 발열몰드를 각기 구동시켜 비닐백의 주입구를 캡에 열융착시키는 가압실린더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각유닛은 서로 상하로 대향되어 냉각되어 있는 한 쌍의 냉각몰드와; 상기 한 쌍의 냉각몰드를 상하 구동시켜 실링유닛으로부터 공급된 비닐백의 열융착시 남아 있는 잔열을 냉각시키는 가압실린더를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출유닛은, 비닐백의 배출 위치의 상방에 배치되어 있는 배출 베이스와; 상기 배출 베이스의 길이 방향을 따라 이동가능하게 설치된 배출 헤드와; 상기 배출 베이스에 설치되어 배출 헤드를 왕복 구동시키는 배출 헤드 왕복실린더와; 상기 배출 헤드에 설치된 픽업실린더와; 상기 픽업실린더의 작동로드단에 설치되어 흡입공압원과 연결된 흡입블럭과; 상기 흡입블럭의 흡입구측에 설치되어 픽업 위치에 도달된 비닐백을 흡착하는 복수개의 흡착판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클램프 컨베어에는 컨베어 프레임측에 지지되어 비닐백의 이송시 처짐을 방지하는 비닐백 처짐방지용 링이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템에 따르면, 낱장씩 연속적으로 공급되는 비닐백을 투입위치에서 비닐백 클램프로 클램프 한 후, 클램프 컨베어의 이송되는 트랙방향을 따라 이동시켜 가면서 커팅유닛에 의한 주입구 절단, 캡 인입장치를 통한 캡의 인입, 실링유닛에 의한 실링 및 냉각유닛에 의한 냉각을 진행한 후 배출 위치에서 완성된 비닐백의 배출을 구현해 냄으로써 연속적으로 캡을 비닐백에 자동 설치할 수 있다.

따라서 개페가능한 캡을 갖는 비닐백의 생산성을 높여 제조 원가를 절감할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 2의 일측면도.
도 4는 도 2의 평면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 적용되는 비닐백 클램프의 사시도 및 정면도.
도 6a 및 도 6b는 발명에 적용되는 비닐백 클램프의 언클램프 상태를 비닐백 공급 및 배출 위치에서 도시한 도면.
도 7은 도 2의 'B'부 확대도로서 본 발명에 적용되는 비닐백 처짐방지용 링의 설치상태도.
도 8은 본 발명에 적용되는 커팅장치측 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 캡 인서트 부분을 나타낸 사시도.
도 10a는 본 발명에 적용된 흡착벌림유닛을 사용하여 비닐 백의 주입구를 벌리고 있는 상태를 도시한 도면.
도 10b는 본 발명에 적용된 가접유닛을 사용하여 비닐 백의 주입구를 캡에 접합시키는 상태를 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 적용되는 냉각유닛의 일측면도.
도 12는 비닐백의 투입부터 캡 설치까지의 제작 상태를 각기 나타낸 도면.
도 13은 도 1의 'A'부분의 확대도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템은 도 12와 같이 비닐백(10)이 투입되면, 절단선(10a)을 통한 주입구의 절단, 주입구(10b) 벌림, 캡(50)의 인입/실링 과정을 순차적으로 거쳐 비닐백(10)에 캡(5)이 설치되도록 한 것이다.

도 1 내지 도 4에서와 같이 비닐백(10)을 파지하는 다수개의 비닐백 클램프(210)를 갖고 트랙운동을 하면서 비닐백(10)을 설정된 위치마다 순차적으로 이동시켜 놓는 클램프 컨베어(20)와, 상기 클램프 컨베어(20)의 상방으로 비닐백 투입위치 및 배출위치가 되는 2개소에 각기 배치되어 해당 위치에 도달된 상기 비닐백 클램프(210)를 언클램핑시키기 위해 언클램프 실린더(31,32)와, 언클램프 실린더(31,32)의 작동단에 각기 연결된 리프트 후크(310,320)를 구비한 언클램프 유닛(30A,30B)과, 상기 클램프 컨베어(20)의 주변에 배치되어 캡 주입구를 마련하기 위해 비닐백(10)의 모서리를 절단하는 커팅유닛(40)과, 상기 커팅유닛(40)의 일측에 배치되어 모서리가 절단된 비닐백(10)의 캡 주입구로 캡을 인입시키는 캡 인입장치(50)와, 상기 클램프 컨베어(20)의 주변에 배치되어 비닐백의 캡 주입구를 캡과 접합시키는 실링유닛(80)과, 상기 실링유닛(80)의 일측에 배치되어 캡이 접합된 비닐백(10)의 주입구 부분에 냉각을 수행하는 냉각유닛(90)과, 상기 냉각유닛(90)을 통과한 비닐백을 해당 위치에 도달된 비닐백 클램프(210)로부터 픽업하여 외부로 배출해내는 배출유닛(100)을 포함하여 구성된다.

상기 클램프 컨베어(20)는 컨베어 프레임(201)과, 상기 컨베어 프레임(201)의 상부에 위치되고 일정 간격을 두고 동일 평면상에 배치되어 회전 가능하게 지지된 구동휠(202) 및 종동휠(204)과, 상기 구동휠(202) 및 종동휠(204)에 권취되어 있는 클램프 이송벨트(206)와, 상기 구동휠(202)을 회전 구동시키는 구동모터(208)와, 상기 클램프 이송벨트(206)에 일정 간격마다 피봇 연결되어 있는 다수개의 비닐백 클램프(210)와, 상기 클램프 이송벨트(206)의 외측 둘레를 따라 트랙형태로 배치되어 비닐백 클램프(210)의 트랙 이동을 안내 및 지지하는 클램프 가이드레일(211)을 포함하여 구성된다. 이때 비닐백 클램프(210)는 밑면에 회전가능하게 설치된 구름롤러(219)를 가지고 가이드레일(211)에 지지됨과 동시에 클램프 이송벨트(206)의 주변 궤적을 따라 이동 안내를 받게 되어 있다.

따라서 구동모터(208)가 일정한 주기를 가지고 회전 구동하게 되면, 구동휠(202) 및 종동휠(204)에 권취되어 있는 클램프 이송벨트(206)가 트랙 운동을 하게 되고, 이와 동시에 클램프 이송벨트(206)에 연결된 다수의 비닐백 클램프(210)가 각기 위치를 바꿔가며 한 방향으로 회전 운동을 하게 된다. 이때 비닐백 클램프(210)는 클램프 가이드레일(211)에 지지된 상태로 트랙의 궤적을 따르면서 이동 안내를 받게 된다.

비닐백 클램프(210)는 도 5a 및 도 5b에서와 같이 상기 클램프 컨베어(20)의 클램프 이송벨트(206)에 피봇 연결되어 비닐백의 밑면을 지지하는 클램프 베이스판(212)과, 상기 클램프 베이스판(212)의 상면에 승강 이동가능하게 설치되어 클램프 압축스프링(218)으로 크램프 베이스판(212)에 밀착된 한 쌍의 물림판(214)과, 상기 클램프 베이스판(212)에 지지되어 상부에 배치되고 상기 언클램프 유닛(30A,30B)에 후킹되어 한 쌍의 물림판(214)을 각기 상승시켜 비닐백의 클램핑력을 제거하는 리프트 롤러(216)와, 상기 한 쌍의 물림판(214)을 각기 탄성력으로 누름하여 클램프 베이스판(212)에 올려진 비닐백에 클램핑력을 가하는 클램프 압축스프링(218)을 포함하여 구성된다.

따라서 비닐백 클램프(210)가 이송하는 중간에 비닐백(10)의 투입을 받는 위치에 도달되면, 도 6a와 같이 언클램프 유닛(30A)측 언클램프 실린더(31,31)가 동작하여 리프트 후크(310,310)를 들어올림으로써 해당 위치의 비닐백 클램프(210)측 한 쌍의 물림판(214)이 클램프 압축스프링(218)을 이기고 상방으로 이동하여 크램프 베이스판(212)과 한 쌍의 물림판(214)의 사이에 벌어져 비닐백(10)의 투입이 가능해진다.

또한 비닐백(10)이 배출이 되는 위치에 도달되면, 도 6b와 같이 타방의 언클램프 유닛(30B)측 언클램프 실린더(32,32)가 동작하여 리프트 후크(320,320)를 들어올림으로써 해당 위치의 비닐백 클램프(210)측 한 쌍의 물림판(214)이 클램프 압축스프링(218)을 이기고 상방으로 이동하여 크램프 베이스판(212)과 한 쌍의 물림판(214)의 사이에 벌어져 비닐백(10)의 배출이 가능해진다.

한편, 도 5a와 같이 한 쌍의 물림판(214)에는 각기 비닐백을 고정하기 위한 클램핑력을 높이기 위해 자성체(215)가 복수개 이상 더 고정되어 설치될 수 있다.

또한, 클램프 컨베어(20)에는 도 1, 도 4 및 도 7과 같이 컨베어 프레임(201)측에 지지되어 비닐백의 이송시 처짐을 방지하는 비닐백 처짐방지용 링(1000)이 더 설치될 수 있다. 이때 비닐백 처짐방지용 링(1000)은 도 7과 같이 컨베어 프레임(201)에 고정된 링 서포트(1001)와, 링 서포트(1001)에 삽입되어 너트(1003)로 고정된 수직봉(1002)의 상단에 지지될 수 있다.

상기 커팅유닛(40)은 도 8에서와 같이 상하로 대향된 한 쌍의 상,하부 커터(41,42)와, 상기 상부 커터(41)를 하강시켜 비닐백의 절단력을 얻는 커팅실린더(43)와, 상기 상부 커터(41)측에 일단이 고정되어 있는 가이드축 아암(44)과, 가이드축 아암(44)의 타단에 상하로 이동가능하게 설치된 스프링 가이드축(45)과, 상기 스프링 가이드축(45)의 하단에 고정된 비닐백 누름판(46)과, 상기 스프링 가이드축(45)에 삽입되어 상기 비닐백 누름판(46)을 탄성력으로 누름하는 비닐백 누름스프링(47)을 포함하여 구성된다.

따라서 비닐백이 커팅 위치에 도달되면, 커팅실린더(43)의 1회 왕복 동작에 의해 작동로드의 하강 동작시 비닐백 누름판(46)이 비닐백(10)을 잡고 있는 상태에서 상,하부 커터(41,42)에 절단력을 일으켜 비닐백(10)의 주입구가 되는 부분을 절단한다.

캡 인입장치(50)는 도 1 및 도 9에서와 같이 턴 테이블 지지대(51)와, 상기 턴 테이블 지지대(51)에 회전 가능하게 지지된 원형의 턴테이블(52)과, 상기 턴테이블(52)의 밑면에 원형으로 배열되어 턴테이블(52)의 회전을 지지하는 가이드롤러(53)와, 상기 턴테이블(52)에 일정 간격을 가지고 원형으로 배열되어 설치되고, 그리퍼 실린더(541)와 그리퍼 실린더(541)에 결합되어 캡(5)을 척킹하는 한 쌍의 조우(542)를 갖는 캡 클램프(54)와, 상기 턴테이블(52)의 하부에 배치되어 턴테이블(52)의 회전시 가이드롤러(53)를 지지하는 롤러 지지판(55)과, 상기 턴 테이블 지지대(51)에 장착되어 상기 턴테이블(52)의 회전 구동을 제어하는 턴테이블 구동모터(56);를 포함하여 구성된다.

이때 캡(5)을 인입시키는 위치에 비닐백(10)의 주입구를 벌리고 인입된 캡과 주입구를 가접시키는 흡착벌림유닛(60) 및 가접유닛(70)이 더 설치된다. 상기 흡착벌림유닛(60)은 서로 비닐백의 주입구를 두고 대향된 흡착판(61a)을 갖는 한 쌍의 상,하부 흡착블럭(61,62)과, 상부 흡착블럭(61)에 연결된 리프트 실린더(63)로 구성된다. 상기 가접유닛(70)은 흡착벌림유닛(60)의 일측에 가까이 배치되어 서로 비닐백의 주입구를 두고 대향되고 전기적으로 발열되는 척(71,71)과, 척(71,71)을 각기 승강 이동시키는 척킹 실린더(72,72)로 구성된다.

따라서 비닐백이 캡 인입 위치에 도달되면, 도 10a와 같이 흡착벌림유닛(60)이 동작하여 비닐백의 주입구를 벌려놓고, 이어서 캡 인입장치(50)가 구동하여 캡(5)을 비닐백의 주입구에 위치시켜 놓고, 이후 도 10b와 같이 가접유닛(70)이 동작하여 비닐백의 주입구를 캡(5)에 열접합시킨다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 흡착벌림유닛(60)에서는 흡착판(61a)에 흡입력이 발생함과 동시에 리프트 실린더(63)의 작동로드가 하강후 상승하여 비닐백의 주입구가 흡착판(61a)에 흡착된 상태로 벌어지게 된다. 이어서 캡 인입장치(50)에서는 턴테이블 구동모터(56)가 구동하여 일정 각도만큼 턴테이블(52)이 회전하여 캡 클램프(54)의 조우(542)에 물려있는 캡(5)이 비닐백의 주입구에 위치하게 된다. 이후 가접유닛(70)에서는 척킹 실린더(72,72)가 동작하여 전기적으로 발열되는 척(71,71)이 캡(5)의 둘레를 물어 비닐백의 주입구를 캡(5)에 열접합시키게 된다.

본 실시 예에서는 실링유닛(80)이 이웃하게 2개소에 설치된다. 실링유닛(80)은 서로 상하로 대향되어 있어 발열하는 한 쌍의 발열몰드(81)와, 상기 한 쌍의 발열몰드(81)를 각기 구동시켜 비닐백의 주입구를 캡에 열융착시키는 가압실린더(82)를 포함하여 구성된다. 따라서 2개소의 실링 위치에서는 가압실린더(82)의 1회 왕복 운동으로 한 쌍의 발열몰드(81)가 비닐백의 주입구를 캡에 열융착시킨다.

상기 냉각유닛(90)은 도 11에서와 같이 서로 상하로 대향되어 냉각되어 있는 한 쌍의 냉각몰드(91)와, 상기 한 쌍의 냉각몰드(91)를 상하 구동시켜 실링유닛(80)으로부터 공급된 비닐백의 열융착시 남아 있는 잔열을 냉각시키는 가압실린더(92)를 포함하여 구성된다. 냉각몰드(91)는 예로 알려진 펠티어소자 등을 적용하여 냉각시킬 수 있다.

따라서 냉각위치에서는 가압실린더(92)의 1회 왕복 운동으로 한 쌍의 냉각몰드(91)가 비닐백의 주입구에 접촉하여 비닐백의 열융착시 남아 있는 잔열을 신속히 냉각시킨다.

상기 배출유닛(100)은 도 13에서와 같이 비닐백의 배출 위치의 상방에 배치되어 있는 배출 베이스(101)와, 상기 배출 베이스(101)의 길이 방향을 따라 이동가능하게 설치된 배출 헤드(102)와, 상기 배출 베이스(101)에 설치되어 배출 헤드(102)를 왕복 구동시키는 배출 헤드 왕복실린더(103)와, 상기 배출 헤드(102)에 설치된 픽업실린더(104)와, 상기 픽업실린더(104)의 작동로드단에 설치되어 흡입공압원과 연결된 흡입블럭(105)과, 상기 흡입블럭(105)의 흡입구측에 설치되어 픽업 위치에 도달된 비닐백(10)을 흡착하는 복수개의 흡착판(106)을 포함하여 구성된다.

따라서 비닐백이 배출위치에 도달되면, 왕복실린더(103)에 의해 배출 헤드(102)가 픽업 위치에 도달하고, 이어서 픽업실린더(104)의 작동로드가 1회 승강동작으로 흡착판(106)에 비닐백이 흡착되어 비닐백 클램프(210)로부터 빠져나오고, 다시 배출 헤드(102)가 후방으로 후퇴한 후 흡착판(106)에 흡착력이 제거되어 최종적으로 배출컨베어(500)로 배출이 이루어진다.

이와 같이 구성된 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템의 작동상태를 설명한다.

먼저, 도시안된 비닐백 투입장치에 의해 도 1과 같이 비닐백(10)은 주입구가 될 모서리부분이 클램프 컨베어(20)로 일정 주기마다 낱장씩 투입된다.

이때 도 4에 도시된 구동모터(208)가 일정한 주기를 가지고 회전 구동하게 되면, 구동휠(202) 및 종동휠(204)에 권취되어 있는 클램프 이송벨트(206)가 트랙 운동을 하게 되고, 이와 동시에 클램프 이송벨트(206)에 연결된 다수의 비닐백 클램프(210)가 각기 위치를 바꿔가며 한 방향으로 회전 운동을 하게 된다. 이때 비닐백 클램프(210)는 클램프 가이드레일(211)에 지지된 상태로 트랙의 궤적을 따르면서 이동 안내를 받게 된다.

이때 비닐백 클램프(210)가 비닐백(10)의 투입을 받는 위치에 도달되면, 해당 비닐백 클램프(210)의 리프트 롤러(216)가 리프트 후크(310,310)에 걸어지게 된다. 이후 도 6a와 같이 언클램프 유닛(30A)측 언클램프 실린더(31,31)가 동작하여 리프트 후크(310,310)를 들어올리게 되고, 해당 위치의 비닐백 클램프(210)측 한 쌍의 물림판(214)이 클램프 압축스프링(218)을 이기고 상방으로 이동하여 크램프 베이스판(212)과 한 쌍의 물림판(214)의 사이에 벌어져 비닐백(10)의 투입이 가능해진다.

그 다음, 클램프 이송벨트(206)의 이송으로 비닐백(10)을 물고 있는 비닐백 클램프(210)가 절단 위치로 도달되면, 도 8에서 커팅실린더(43)의 1회 수직방향으로 왕복 동작에 의해 상,하부 커터(41,42)에 절단력을 일으켜 비닐백(10)의 주입구가 되는 부분을 절단한다. 이때 비닐백 누름판(46)이 비닐백(10)을 잡고 있는 상태에서 절단이 양호하게 이루어진다.

그 다음, 클램프 이송벨트(206)의 반복적인 이송으로 절단으로 주입구를 갖게 된 비닐백을 파지하고 있는 비닐백 클램프(210)가 캡 인서트 위치로 도달되면, 도 9 및 도 10a와 같이 흡착벌림유닛(60)에서는 흡착판(61a)에 흡입력이 발생함과 동시에 리프트 실린더(63)의 작동로드가 하강후 상승하여 비닐백의 주입구가 흡착판(61a)에 흡착된 상태로 벌어지게 된다. 이어서 캡 인입장치(50)에서는 턴테이블 구동모터(56)가 구동하여 일정 각도만큼 턴테이블(52)이 회전하여 캡 클램프(54)의 조우(542)에 물려있는 캡(5)이 도 10b와 같이 비닐백의 주입구에 위치하게 된다. 이후 가접유닛(70)에서는 척킹 실린더(72,72)가 동작하여 전기적으로 발열되는 척(71,71)이 캡(5)의 둘레를 물어 비닐백의 주입구를 캡(5)에 열접합시키게 된다.

그 다음, 캡(5)이 인입된 비닐백(10)은 클램프 이송벨트(206)의 반복적인 이송으로 비닐백 클램프(210)가 2개소의 실링 위치를 경유하면서 각기 가압실린더(82)의 1회 왕복 운동으로 한 쌍의 발열몰드(81)가 비닐백의 주입구를 캡에 열융착시켜 완벽한 실링을 구현하게 된다.

그 다음, 계속되는 클램프 이송벨트(206)의 반복적인 이송으로 실링된 비닐백(10)을 파지하는 비닐백 클램프(210)가 냉각위치에 도달되면, 가압실린더(92)의 1회 왕복 운동으로 한 쌍의 냉각몰드(91)가 비닐백의 주입구에 접촉하여 비닐백의 열융착시 남아 있는 잔열을 신속히 냉각시킨다.

그 다음, 이어지는 클램프 이송벨트(206)의 반복적인 이송으로 비닐백(10)이 배출이 되는 위치에 도달되면, 도 6b와 같이 언클램프 유닛(30B)측 언클램프 실린더(32,32)가 동작하여 리프트 후크(320,320)를 들어올림으로써 해당 위치의 비닐백 클램프(210)측 한 쌍의 물림판(214)이 클램프 압축스프링(218)을 이기고 상방으로 이동하여 크램프 베이스판(212)과 한 쌍의 물림판(214)의 사이에 벌어져 비닐백(10)의 배출이 가능해진 상태가 된다.

그 다음, 배출유닛(100)에서는 도 13과 같이 왕복실린더(103)에 의해 배출 헤드(102)가 픽업 위치에 도달하고, 이어서 픽업실린더(104)의 작동로드가 1회 승강동작으로 흡착판(106)에 비닐백이 흡착되어 비닐백 클램프(210)로부터 빠져나오고, 다시 배출 헤드(102)가 후방으로 후퇴한 후 흡착판(106)에 흡착력이 제거되어 배출컨베어(500)로 낙하됨으로써 배출컨베어(500)를 통해 순차적으로 완성된 캡을 갖는 비닐백의 배출이 연속적으로 이루어진다.

이같이 본 발명에 따르면 낱장씩 연속적으로 공급되는 비닐백을 투입위치에서 비닐백 클램프(210)로 클램프 한 후, 클램프 컨베어(20)의 이송되는 트랙방향을 따라 이동시켜 가면서 커팅유닛(40)에 의한 주입구 절단, 캡 인입장치(50)를 통한 캡의 인입, 실링유닛(80,80)에 의한 실링 및 냉각유닛(90)에 의한 냉각을 진행한 후 배출 위치에서 완성된 비닐백의 배출을 구현해 냄으로써 연속적으로 캡을 비닐백에 자동 설치할 수 있다. 따라서 개페가능한 캡을 갖는 비닐백의 생산성을 높여 제조 원가를 절감할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20: 클램프 컨베어
30A,30B: 언클램프 유닛
40: 커팅유닛
50: 캡 인입장치
60: 흡착벌림유닛
70: 가접유닛
80: 실링유닛
90: 냉각유닛
100: 배출유닛

Claims (11)

1. 비닐백(10)을 파지하는 다수개의 비닐백 클램프(210)를 갖고 트랙운동을 하면서 비닐백(10)을 설정된 위치마다 순차적으로 이동시켜 놓는 클램프 컨베어(20)와;
   상기 클램프 컨베어(20)의 상방으로 비닐백 투입위치 및 배출위치가 되는 2개소에 각기 배치되어 해당 위치에 도달된 상기 비닐백 클램프(210)를 언클램핑시키기 위해 언클램프 실린더(31,32)와, 언클램프 실린더(31,32)의 작동단에 각기 연결된 리프트 후크(310,320)를 구비한 언클램프 유닛(30A,30B)과;
   상기 클램프 컨베어(20)의 주변에 배치되어 캡 주입구를 마련하기 위해 비닐백(10)의 모서리를 절단하는 커팅유닛(40)과;
   상기 커팅유닛(40)의 일측에 배치되어 모서리가 절단된 비닐백(10)의 캡 주입구로 캡을 인입시키는 캡 인입장치(50)와;
   상기 클램프 컨베어(20)의 주변에 배치되어 비닐백의 캡 주입구를 캡과 접합시키는 실링유닛(80)과;
   상기 실링유닛(80)의 일측에 배치되어 캡이 접합된 비닐백(10)의 주입구 부분에 냉각을 수행하는 냉각유닛(90)과;
   상기 냉각유닛(90)을 통과한 비닐백을 해당 위치에 도달된 비닐백 클램프(210)로부터 픽업하여 외부로 배출해내는 배출유닛(100)을 포함하고,
   상기 비닐백 클램프(210)는
   상기 클램프 컨베어(20)의 클램프 이송벨트(206)에 피봇 연결되어 비닐백의 밑면을 지지하는 클램프 베이스판(212)과;
   상기 클램프 베이스판(212)의 상면에 승강 이동가능하게 설치되어 클램프 압축스프링(218)으로 클램프 베이스판(212)에 밀착된 한 쌍의 물림판(214)과;
   상기 클램프 베이스판(212)에 지지되어 상부에 배치되고 상기 언클램프 유닛(30A,30B)에 후킹되어 한 쌍의 물림판(214)을 각기 상승시켜 비닐백의 클램핑력을 제거하는 리프트 롤러(216)와;
   상기 한 쌍의 물림판(214)을 각기 탄성력으로 누름하여 클램프 베이스판(212)에 올려진 비닐백에 클램핑력을 가하는 클램프 압축스프링(218);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 클램프 컨베어(20)는
   컨베어 프레임(201)과;
   상기 컨베어 프레임(201)의 상부에 위치되고 일정 간격을 두고 동일 평면상에 배치되어 회전 가능하게 지지된 구동휠(202) 및 종동휠(204)과;
   상기 구동휠(202) 및 종동휠(204)에 권취되어 있는 클램프 이송벨트(206)와;
   상기 구동휠(202)을 회전 구동시키는 구동모터(208)와;
   상기 클램프 이송벨트(206)에 일정 간격마다 피봇 연결되어 있는 다수개의 비닐백 클램프(210)와;
   상기 클램프 이송벨트(206)의 외측 둘레를 따라 트랙형태로 배치되어 비닐백 클램프(210)의 트랙 이동을 안내 및 지지하는 클램프 가이드레일(211)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 물림판(214)에는 각기 비닐백을 고정하기 위한 클램핑력을 높이기 위해 자성체(215)가 복수개 이상 더 고정되어 설치된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 커팅유닛(40)은
   상하로 대향된 한 쌍의 상,하부 커터(41,42)와;
   상기 상부 커터(41)를 하강시켜 비닐백의 절단력을 얻는 커팅실린더(43)와;
   상기 상부 커터(41)측에 일단이 고정되어 있는 가이드축 아암(44)과;
   가이드축 아암(44)의 타단에 상하로 이동가능하게 설치된 스프링 가이드축(45)과;
   상기 스프링 가이드축(45)의 하단에 고정된 비닐백 누름판(46)과;
   상기 스프링 가이드축(45)에 삽입되어 상기 비닐백 누름판(46)을 탄성력으로 누름하는 비닐백 누름스프링(47)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 캡 인입장치(50)는
   턴 테이블 지지대(51)와;
   상기 턴 테이블 지지대(51)에 회전 가능하게 지지된 원형의 턴테이블(52)과;
   상기 턴테이블(52)의 밑면에 원형으로 배열되어 턴테이블(52)의 회전을 지지하는 가이드롤러(53)와;
   상기 턴테이블(52)에 일정 간격을 가지고 원형으로 배열되어 설치되고, 그리퍼 실린더(541)와 그리퍼 실린더(541)에 결합되어 캡(12)을 척킹하는 한 쌍의 조우(542)를 갖는 캡 클램프(54)와;
   상기 턴테이블(52)의 하부에 배치되어 턴테이블(52)의 회전시 가이드롤러(53)를 지지하는 롤러 지지판(55)과;
   상기 턴 테이블 지지대(51)에 장착되어 상기 턴테이블(52)의 회전 구동을 제어하는 턴테이블 구동모터(56);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
7. 제 1항에 있어서,
   캡(5)을 인입시키는 위치에 비닐백(10)의 주입구를 벌리고 인입된 캡과 주입구를 가접시키는 흡착벌림유닛(60) 및 가접유닛(70)이 더 설치되고;
   상기 흡착벌림유닛(60)은 서로 비닐백의 주입구를 두고 대향된 흡착판(61a)을 갖는 한 쌍의 상,하부 흡착블럭(61,62)과, 상부 흡착블럭(61)에 연결된 리프트 실린더(63)로 구성되고;
   상기 가접유닛(70)은 흡착벌림유닛(60)의 일측에 가까이 배치되어 서로 비닐백의 주입구를 두고 대향되고 전기적으로 발열되는 척(71,71)과, 척(71,71)을 각기 승강 이동시키는 척킹 실린더(72,72)로 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 실링유닛(80)은,
   서로 상하로 대향되어 있어 발열하는 한 쌍의 발열몰드(81)와;
   상기 한 쌍의 발열몰드(81)를 각기 구동시켜 비닐백의 주입구를 캡에 열융착시키는 가압실린더(82)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각유닛(90)은
   서로 상하로 대향되어 냉각되어 있는 한 쌍의 냉각몰드(91)와;
   상기 한 쌍의 냉각몰드(91)를 상하 구동시켜 실링유닛(80)으로부터 공급된 비닐백의 열융착시 남아 있는 잔열을 냉각시키는 가압실린더(92)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 배출유닛(100)은,
    비닐백의 배출 위치의 상방에 배치되어 있는 배출 베이스(101)와;
    상기 배출 베이스(101)의 길이 방향을 따라 이동가능하게 설치된 배출 헤드(102)와;
    상기 배출 베이스(101)에 설치되어 배출 헤드(102)를 왕복 구동시키는 배출 헤드 왕복실린더(103)와;
    상기 배출 헤드(102)에 설치된 픽업실린더(104)와;
    상기 픽업실린더(104)의 작동로드단에 설치되어 흡입공압원과 연결된 흡입블럭(105)과;
    상기 흡입블럭(105)의 흡입구측에 설치되어 픽업 위치에 도달된 비닐백(10)을 흡착하는 복수개의 흡착판(106)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.
11. 제 2항에 있어서,
    상기 클램프 컨베어(20)에는 컨베어 프레임(201)측에 지지되어 비닐백의 이송시 처짐을 방지하는 비닐백 처짐방지용 링(1000)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 비닐백의 주입구측 캡 자동 설치 시스템.

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