KR101979660B1

KR101979660B1 - 자동 포장장치

Info

Publication number: KR101979660B1
Application number: KR1020170085273A
Authority: KR
Inventors: 이시영
Original assignee: (주)영테크팩
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2017-07-05
Publication date: 2019-05-17
Also published as: KR20190004910A

Abstract

본 발명은 양면 포장필름의 사변을 접착하여 물품이 포장된 포장용기, 특히 지퍼부재를 구비한 포장용기(지퍼백)를 자동으로 생산하기 위한, 자동 포장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 포장용기의 규격(특히 세로 길이)에 따라 양측 가로 실링유닛 사이의 간격을 쉽게 조절하여 작업함으로써, 하나의 설비로 다양한 규격의 포장용기를 자동 실링 및 포장하여 범용성 및 생산성을 향상시킬 수 있는, 자동 포장장치에 관한 것이다.

Description

자동 포장장치{ZIPPER BAG PACKING APPARATUS}

일반적으로 다양한 종류의 물품을 포장 및 보관하기 위해, 유리병, 캔, 플라스틱용기와 같은 다양한 형태의 용기가 사용되고 있는데, 이 중 양면 포장필름을 접착하여 생산되는 포장용기(포장백)가 있다.

양면 포장필름을 접착한 포장용기는, 휴대가 간편하고 포장 부피를 줄일 수 있으며 포장비용이 비교적 저렴한 장점을 갖고, 내약성, 내화학성 등과 같이 인체에 무해한 포장필름을 이용하여 적당량의 물품을 내부에 담아 외측 사변을 열 접착하여 일정 크기를 갖는 포장단위로 포장할 수 있어 다양한 제품의 포장에 사용된다.

이러한 포장용기를 자동으로 포장하는 포장장치는, 2개의 권취롤로부터 전,후면 포장필름이 공급되고, 이송되는 양면 포장필름이 히팅블록 내지 히팅롤러, 커팅롤러 등을 경유하면서, 물품의 저장, 사변 테두리에 대한 실링, 테두리 절단 공정이 순차적으로 이루어져 제품의 생산이 완료된다.

즉, 일반적인 포장필름을 실링한 포장용기용 자동 포장장치는, 롤 형태로 감긴 포장필름을 연속적으로 공급하는 포장필름 공급부와, 공급되는 포장필름들 사이에 물품을 투입하는 물품 투입부와, 포장필름들의 가로, 세로 테두리를 열 접착하여 밀봉하는 실링부와, 포장필름의 가로 또는 세로 테두리를 절단하여 개별 포장용기로 분리하여 배출하는 커팅부로 구성되어, 포장필름의 공급, 물품의 투입, 포장필름의 접착, 절단이 하나의 설비에서 자동으로 실시되어 생산성을 향상시킨다.

종래의 자동 포장장치는, 포장필름의 자동 이송 중에 이송방향과 동일한 가로 테두리가 양측 히팅블록들 사이를 지나가면서 가로 테두리에 대한 열접착 공정이 실시되었는바, 양측 히팅블록이 본체의 베드 상에 고정되어 있기 때문에, 포장용기의 규격(즉, 세로 길이)에 맞게 양측 히팅블록이 설치된 별도의 설비를 가동하거나, 또는 양측 히팅블록들을 베드에서 분리 후 재조립하여 사용해야 하는 번거로움이 있다.

한편 포장필름을 실링한 포장용기에 있어서, 개봉 후 내부를 다시 밀봉하여 물품의 변질을 막고, 물품의 재사용이 편리하도록, 포장필름 사이에 지퍼부재를 접착시켜 지퍼부재를 이용해 개폐가 가능하도록 하는 포장용기(지퍼백)가 있다.

지퍼부재를 구비한 포장용기는, 일측 가로 테두리 내측에 지퍼부재가 구비된 것을 제외하고, 최초 포장 시 사변이 모두 실링된다는 점에서 일반 포장용기와 동일한 구조로 이루어지며, 이를 위한 자동 포장장치는 지퍼부재의 접착 공정이 추가된다는 점에서 차이가 있다.

그런데 종래의 자동 포장장치는, 지퍼부재를 포장필름과 같이 연속 공급할 경우, 지퍼부재의 양 끝단부가 양측 세로 테두리에 위치하여 세로 테두리 접착 시 지퍼부재의 두께로 인해 접착인 불안정하게 이루어지거나 미접착이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

양면 포장필름의 사변을 접착하여 물품이 포장된 포장용기, 특히 지퍼부재를 구비한 포장용기(지퍼백)용 자동 포장장치에 있어서, 포장용기의 세로 길이에 맞게 가로 실링부의 양측 실링유닛 사이의 간격을 쉽고 정확하게 조절할 수 있는, 자동 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 가로 실링부에 구비된 양측 이송롤러부의 구동을 하나의 모터로 동기화시켜 연동하여 회전할 수 있는, 자동 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은, 포장필름들 사이로 지퍼부재가 연속적으로 공급되더라도, 세로 테두리에 위치하는 지퍼부재의 두께를 얇게 압착시켜 세로 테두리에 대한 실링이 보다 완전하게 이루어질 수 있는, 자동 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은, 얇은 두께의 판상 제품으로 이루어진 물품을 상하로 복수개 적층하여 포장필름들 사이에 투입하는 호퍼의 전후좌우 간격을 쉽고 정확하게 조절하여, 물품의 규격에 상관없이 호퍼의 범용적인 사용이 가능한, 자동 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동 포장장치는,

양면 포장필름의 사변을 접착하여 물품을 포장하는, 자동 포장장치에 있어서,

포장필름들 사이에 물품이 공급된 상태로, 포장필름들이 겹쳐서 투입되는 투입부;

포장필름의 이송방향과 동일한 방향의 양측 가로 테두리를 열 접착하는 가로 실링부;

포장필름의 이송방향과 직교된 방향의 양측 세로 테두리를 열 접착하는 세로 실링부;

열접착이 완료된 포장필름의 세로 테두리를 절단하여 개별 포장용기를 배출하는 커팅부;를 포함하여 이루어지되,

상기 가로 실링부는,

포장필름의 일측 가로 테두리가 지나가는 일측 가로 실링유닛이 설치된 제1 플레이트,

포장필름의 타측 가로 테두리가 지나가는 타측 가로 실링유닛이 설치된 제2 플레이트,

상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트 또는 이들 모두를, 포장필름의 이송방향과 직교되는 방향으로 이동시켜 양측 가로 실링유닛 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 자동 포장장치에서,

상기 가로 실링부는, 각 플레이트에서 포장필름의 상하로 배치되어 포장필름을 이송하는 이송롤러부와, 각 플레이트에 구비된 이송롤러부를 연동시켜 함께 회전하도록 하는 연동수단을 포함하되,

상기 연동수단은,

모터에 의해 회전하며, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 관통하여 구비되는 동력전달축,

상기 동력전달축의 길이방향을 따라 외주면에서 돌출된 하나 이상의 걸림부,

상기 각 플레이트에서 회전하도록 구비되어 상기 이송롤러부의 롤러를 회전시키며, 상기 동력전달축이 관통하여 결합되는 결합공에 상기 걸림부가 끼워지는 걸림홈이 구비된 중계기어를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 자동 포장장치는,

상기 투입부에 구비되어, 포장필름들의 일측 가로 테두리 사이로 투입되는 지퍼부재를 포장필름에 열 접착하는 지퍼 접착유닛과,

상기 가로 실링부와 상기 세로 실링부 사이에 구비되어, 상기 양측 세로 테두리에 위치하는 지퍼부재의 양 끝단부를 압착시키는 압착부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 발명에 따른 자동 포장장치는,

상측 투입구, 하측 배출구 및 투입구와 배출구 사이에 형성된 적층부의 사면을 감싸는, 후면판, 양측 측면판, 전면판으로 이루어져, 복수개의 물품을 상하로 적층하여 상기 투입부에 공급할 수 있는 호퍼를 포함하여 이루어지되,

상기 호퍼는, 상기 후면판에 대하여 양측 측면판의 좌우 폭 조절이 가능하고, 상기 측면판에 대하여 전면판의 전후 폭 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동 포장장치는, 포장필름의 사변을 접착하여 물품을 포장하는 포장용기, 특히 일측 가로 테두리에 지퍼부재가 구비된 포장용기(지퍼백)의 규격에 따라 가로 실링유닛들 사이의 간격을 쉽고 정확하게 조절할 수 있어, 하나의 설비로 다양한 종류의 포장용기 생산이 가능하여 범용성 및 생산성 향상을 도모할 수 있고,

가로 실링부에 구비된 양측 이송롤러부가, 하나의 모터에 의해 연동하여 작동하므로 작동 안전성이 뛰어날 뿐만 아니라, 단일 모터 사용을 통해 고장 발생을 줄이면서 자동 포장 장치의 제조 단가를 절감할 수 있고,

포장필름의 양측 세로 테두리에 위치하는 지퍼부재의 양 끝단부가 압착된 상태로 세로 실링부로 이송되므로, 세로 테두리에 대한 실링이 보다 완전하게 이루어지며,

전후좌우 간격 조절이 가능한 호퍼를 통해, 포장할 물품, 특히 얇은 두께의 판상 제품의 규격에 상관없이, 모든 물품들을 상하로 적층하여 공급할 수 있어, 하나의 호퍼로 다양한 종류의 물품 공급이 가능해져 설비 투자비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의해 생산되는 지퍼백 포장용기의 실링 단계별 접착 상태를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 포장장치를 개략적으로 도시한 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 투입부, 가로 실링부, 세로 실링부를 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 공급부의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 호퍼, 공급기를 도시하 사시도 및 요부 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 이송부재의 평면도.
도 7, 도 8은 도 3의 사시도들.
도 9는 본 발명에 따른 지퍼 접착유닛의 측면도 및 정면도.
도 10은 본 발명에 따른 가로 실링부의 일부 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 압착부의 측면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 자동 포장장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 자동 포장장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은, 양면 포장필름의 사변을 접착하여 물품을 포장하는 자동 포장장치에 관한 것으로,

본 발명에 따른 자동 포장장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상하로 적층된 포장필름(Fa, Fb) 사이로 지퍼부재(Z)가 투입되며, 포장필름(F)의 이송방향과 평행한 포장필름(F)의 양측 가로 테두리(F1)(F2)를 실링하고, 포장필름(F)의 이송방향과 직교된 포장필름(F)의 양측 세로 테두리(F3)(F4)를 실링한 다음, 인접한 포장필름(F)의 세로 테두리(F3)(F4)를 절단하여, 하나의 포장용기(P)가 생산된다.

본 발명에 의해 포장되는 물품(G)의 종류나 모양 등에 제한이 없으며, 다만 본 명세서에서는 본 발명의 핵심 중 하나인 호퍼(20)와 관련하여, 파스나 청소용 부직포 등과 같이 얇은 두께의 시트 형상 제품을 적층하여 포장되는 물품(G)을 대표하여 설명한다.

또한 본 명세서에서는, 가장 일반적인 지퍼백 포장용기(P)를 대표하여, 포장필름(F)의 이송방향과 동일한 방향의 양측 테두리를 가로 테두리(F1)(F2)로, 포장필름(F)의 이송방향과 직교된 방향의 양측 테두리를 세로 테두리(F3)(F4)로 특정하고, 일측(상측) 가로 테두리(F1) 내측에 지퍼부재(Z)가 구비되도록 세로 테두리(F3)(F4)들이 서로 연결된 포장필름(F)이 가로 방향으로 이송되는 실시예를 설명하나, 지퍼부재(Z)의 위치에 따라 본 명세서에서 특정한 가로, 세로방향이 달라질 수 있다.

이러한 포장용기(P)를 포장하는 본 발명은, 도 2 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 크게 공급부(SP), 투입부(IP), 가로 실링부(SL1), 압착부(PS), 세로 실링부(SL2), 커팅부(CT)를 포함한다.

도 2, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공급부(SP)는, 복수개의 물품(G)을 상하로 적층하여 상기 투입부(IP)로 공급하는 것으로, 물품 이송부로 기능하는 제1 컨베이어벨트(10), 물품(G)이 저장되는 호퍼(20), 호퍼(20)의 물품(G)을 낱개별로 제1 컨베이어벨트(10)의 이송부재(11)에 공급하는 공급기(30)를 포함한다.

상기 제1 컨베이어벨트(10)는, 상부에 이송부재(11)가 설치되어 이송부재(11)에 적재된 물품(G)을 투입부(IP)로 이송하는 것으로,

제1 컨베이어벨트(10)로부터 정량의 물품(G)을 전달받아 제2 컨베이어벨트(40)의 안착부(41)에 투입하는 실시예로써, 도면에서는 이송부재(11)가 구비된 제1 컨베이어벨트(10)와, 이송부재(11)에 적재된 정량의 물품(G)을 전달받아 이송하는 제2 컨베이어벨트(40)가 별도로 도시되어 있으나, 제1 컨베이어벨트(10)를 생략하여 공급기(30)가 제2 컨베이어벨트(40)의 안착부(41)에 물품(G)을 직접 수납하거나, 또는 제2 컨베이어벨트(40)를 생략하고 제1 컨베이어벨트(10)의 이송부재(11)가 정량의 물품(G)을 투입부(IP)로 직접 이송하는 것도 가능하다.

상기 이송부재(11)는 전후좌우 벽체(12a, 12b, 12c, 12d)들로 형성된 수용부에, 공급기(30)에서 전달되는 물품(G)이 상하로 적층되어 안착되는 것으로, 각 벽체(12a, 12b, 12c, 12d)는 이송부재(11)의 바닥부에 슬라이딩 결합되어 서로 대향하는 벽체(12a, 12b, 12c, 12d)들 사이의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다.

또한 상기 이송부재(11)는 하부에 물품 낙하부가 개구되어, 정량의 물품(G)을 제2 컨베이어벨트(40)의 안착부(41) 또는 투입부(IP)의 하부 포장필름(Fb)에 직접 공급할 수 있으며, 이때 물품 낙하부에는 양측 실린더(14)에 의해 전후진하는 개폐바(13a, 13b)가 구비되어, 개폐바(13a, 13b)가 폐쇄된 상태에서 물품(G)이 이송부재(11)에 수납되고, 정량의 물품(G) 수납이 완료되면 개폐바(13a, 13b)가 개방되어 물품(G)이 낙하되면서 공급된다.

또한 상기 호퍼(20)는, 상측 투입구(20a), 하측 배출구(20b) 및 투입구(20a)와 배출구(20b) 사이에 형성된 적층부(20c)의 사면을 감싸는, 후면판(21), 양측 측면판(22), 전면판(23)으로 이루어져, 복수개의 물품(G)을 상하로 적층하여 공급하되,

상기 호퍼(20)는, 상기 후면판(21)에 대하여 양측 측면판(22)의 좌우 폭 조절이 가능하고, 상기 측면판(22)에 대하여 전면판(23)의 전후 폭 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

이러한 호퍼(20)는, 후면판(21), 양측 측면판(22), 전면판(23)으로 형성된 적층부(20c)에 다수개의 물품(G)이 적재되어 저장되며, 배출구(20b)는 공급기(30)의 흡착판(32)에 의해 폐쇄되어 물품(G)들의 낙하를 방지한다.

그리고 상기 양측 측면판(22)은 각각, 상기 후면판(21)을 관통하여 후면판(21)의 배면에 구비된 좌우 수평방향으로 형성된 좌우가이드(미도시)에 슬라이딩 결합되는 가이더(미도시)를 구비하여, 측면판(22)들의 좌우 간격을 조절할 수 있다.

또한 상기 전면판(23)은, 각 측면판(22)의 전면에 결합되는 한 쌍으로 이루어지는데, 각 전면판(23)은 측면판(22)의 내측으로 돌출된 받침부(23a)와, 상기 받침부(23a)의 외측단에서 후방을 향해 'ㄷ' 자형으로 연결된 절곡 연결부(23b)를 포함하여 이루어지며,

각 절곡 연결부(23b)의 내측면에는 각 측면판(22)의 외측면에 전후 수평방향으로 향상된 전후가이드(미도시)에 슬라이딩 결합되는 가이더(미도시)를 구비하여, 각 전면판(23)의 받침부(23a)와 절곡 연결부(23b)로 형성된 공간으로 측면판(22)이 내삽되는 형태로 결합되어, 후면판(21)과 받침부(23a)의 전후 간격을 조절할 수 있다.

이러한 구성의 호퍼(20)는, 물품(G), 특히 얇은 두께의 시트 형상 제품의 규격에 따라 적층부(20c)의 전후좌우 간격을 조절하여 다양한 물품(G)의 저장이 가능하며, 물품(G)의 사면이 각 판에 모두 접촉하면서 지지되어 물품(G)들이 안정적으로 저장되며, 특히 2개 전면판(23)의 받침부(23a)로 형성된 개구부로 인해 물품(G)의 자연 낙하가 이루어진다.

이때 후면판(21)의 배면 및 양 측면판(22)의 외측면에는 좌우 및 전후 수평방향으로 형성된 눈금자(22a)가 구비되고, 측면판(22)의 가이더 및 전면판(23)의 절곡 연결부(23b)에는 눈금자(22a)의 위치를 표시하는 표시부(미도시)가 마련되어, 각 판의 위치를 정밀하게 조절할 수 있다.

상기 공급기(30)는 상기 배출구(20b)를 개폐하면서 배출구(20b) 상에 위치하는 최하측 물품(G)을 파지하여 상기 이송부재(11)로 공급하는 것으로,

호퍼(20)와 이송부재(11) 사이에 좌우 수직방향으로 회전하도록 설치된 회전판(31)과, 상기 회전판(31)의 외변을 따라 방사상으로 배열되며 진공 흡착수단(미도시)과 연결된 복수개의 흡착판(32)으로 구성된, 로터리식 공급기이다.

따라서 흡착판(32)이 배출구(20b)를 폐쇄한 상태에서 진공 흡착수단이 작동하면 최하측의 낱개 물품(G)이 흡착판(32)에 흡착되고, 이 상태에서 제1 컨베이어벨트(10)의 이송 속도에 맞게 회전판(31)이 회전하면, 배출구(20b)를 폐쇄한 흡착판(32)의 낱개 물품(G)은 이송부재(11) 상부로 이동하여 흡착 해제를 통해 공급되는 동시에 다른 흡착판(32)이 배출구(20b)로 이동하여 다음의 낱개 물품(G)을 흡착 후 대기한다.

이러한 공급기(30)는, 얇은 두께의 시트와 같이 정량 카운팅이 어려운 물품(G)을 낱개별로 정확하게 파지할 수 있어, 이송부재(11)에 정량의 물품(G)을 공급할 수 있다.

아울러 상기 공급기(30)는, 제1 컨베이어벨트(10)의 길이방향으로 소정 간격 이격하여 복수개 배치되어, 이송부재(11)들의 이동 및 공급기(30)의 물품(G) 공급이 서로 연동하여 작동함으로써, 생산성을 향상시킨다.

그리고 상기 제2 컨베이어벨트(40)는, 상기 이송부재(11) 또는 작업자에 의해, 상하로 적층되어 안착된 물품(G)을 투입부(IP)로 이송하는 것으로,

벨트의 상면 및 하면에 좌우 소정 간격으로 이격하여 돌출된 기둥부(42)가 형성되어, 기둥부(42) 사이에 형성된 안착부(41)에 물품(G)들이 안착된 상태로, 벨트의 회전을 통해 물품(G)이 투입부(IP)로 이송된다.

다음으로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 투입부(IP)는, 상기 공급부(SP) 또는 작업자에 의해, 정량의 물품(G)이 포장필름(Fa, Fb)들 사이에 공급된 상태로, 포장필름(Fa, Fb)들이 겹쳐서 투입되는 것으로, 필름 릴(미도시)에서 풀린 상, 하부 포장필름(Fa, Fb)이 각각 제1, 제2 안내롤러(R1, R2)에 의해 상, 하부 제1 이송롤러(R4)들 사이로 투입되고, 지퍼 릴(미도시)에서 풀린 지퍼부재(Z)가 제3 안내롤러(R3)에 의해 상, 하부 포장필름(Fa, Fb) 사이로 투입되며,

이렇게 투입된 [하부 포장필름(Fb)-물품(G)-상부 포장필름(Fa)]은 회전하는 제1 이송롤러(R4)들 사이를 지나면서 압착되어 두께가 얇아진 상태로 지퍼 접착유닛(50)으로 이송된다.

이하 겹쳐진 상태의 포장필름(F)으로 통칭하되, 필요에 따라 상부 포장필름(Fa)과 하부 포장필름(Fb)을 구분하여 설명한다.

도 2, 도 3, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 지퍼 접착유닛(50)은, 상기 투입부(IP)에 구비되어, 포장필름(F)의 일측 가로 테두리(F1) 사이로 투입되는 지퍼부재(Z)를 포장필름(F)에 열 접착하는 것으로,

각각 열선이 연결된 상부 제1 히팅블록(51)과 하부 제1 히팅블록(52)으로 이루어지며, 제1 히팅블록(51)(52)들 사이에는 상, 하부 포장필름(Fa, Fb)(보다 엄밀하게는 상, 하부 포장필름(Fa, Fb)의 일측 가로 테두리(F1))이 서로 접촉하지 않도록 포장필름(F)의 이송방향으로 형성된 레일(53)이 구비된다.

특히 지퍼부재(Z)는 포장필름(F)보다 두꺼우므로, 각 제1 히팅블록(51)(52)의 끝단부 및 레일(53)의 중앙에는, 지퍼부재(Z)의 수결합부와 암결합부(돌출부)가 통과되는 통과홈(51a)(52a)과 슬릿홈(53a)이 구비되어, 지퍼부재(Z)의 돌출 형상이 압착되지 않는다.

따라서 지퍼부재(Z) 및 물품(G)이 투입된 상, 하부 포장필름(Fa, Fb)은 각각, 레일(53)과 상, 하부 제1 히팅블록(51)(52) 사이를 지나면서, 지퍼부재(Z)의 돌출부가 상, 하부 통과홈(51a)(52a) 및 슬릿(53a) 사이를 통과하여, 상, 하부 포장필름(Fa, Fb)과 지퍼부재(Z)부재 상호간의 열접착이 이루어지며, 이때 레일(53)에 의해 상, 하부 포장필름(Fa, Fb)은 서로 밀착되지 않아 열접착이 안 된다.

도 2, 도 3, 도 7, 도 8, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 가로 실링부(SL1)는, 상기 투입부(IP)에서 지퍼부재(Z)가 접착된 포장필름(F)의 양측 가로 테두리(F1)(F2)를 열접착하는 것으로,

상기 지퍼 접착유닛(50)과 좌우 동일선 상에서, 포장필름(F)의 일측 가로 테두리(F1)가 지나가는 일측 가로 실링유닛(이하 제1 실링유닛(60)으로 통칭함)과, 상기 제1 실링유닛(60)이 설치된 제1 플레이트(63),

상기 제1 플레이트(63)의 반대편에 소정 간격 이격 설치되며, 포장필름(F)의 타측 가로 테두리(F2)가 지나가는 타측 가로 실링유닛(이하 제2 실링유닛(70)으로 통칭함)과, 상기 제2 실링유닛(70)이 설치된 제2 플레이트(73),

상기 제1 플레이트(63) 또는 상기 제2 플레이트(73) 또는 이들 모두를, 포장필름(F)의 이송방향과 직교되는 방향으로 이동시켜 양측 가로 실링유닛(60)(70) 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단(80)을 포함한다.

상기 제1, 제2 실링유닛(60)(70)은 각각 열선이 연결된 상, 하부 제2 히팅블록(61, 71)(62, 72)으로 구성되어, 제2 히팅블록들 사이로 포장필름(F)의 각 가로 테두리(F1)(F2)가 지나가면서 열접착이 이루어진다.

상기 간격 조절수단(80)은, 각 플레이트(63)(73)의 배면에 설치된 모터(81)와, 상기 모터(81)에 의해 회전하며 각 플레이트(63)(73)를 관통하면서 나사 결합된 구동축(82)으로 구성된다.

따라서 모터(81)에 의해 구동축(82)이 양방향 회전하면, 나사 결합 구조로 인해 각 플레이트(63)(73)는 다른 플레이트를 향해 전후진하여 플레이트들 사이의 간격이 조절되며, 이때 플레이트들 중 어느 하나에만 간격 조절수단(80)이 구비되어도 무방하나, 포장용기(P)의 규격에 따라 지퍼부재(Z)가 접착되는 부위와 열접착되는 가로 테두리(F1)(F2) 사이의 너비가 달라질 수 있으므로, 도면과 같이 각 플레이트(63)(73)에 간격 조절수단(80)이 모두 구비되는 것이 바람직하다.

미설명 도면부호 64는, 베드(미도시)에 설치된 가이드에 슬라이딩 결합되는 가이더이다.

한편 상기 가로 실링부(SL1)는, 각 플레이트(63)(73)에서 포장필름(F)의 상하로 배치되어 포장필름(F)을 이송하는 이송롤러부(90)와, 각 플레이트(63)(73)에 구비된 이송롤러부(90)를 연동시켜 함께 회전하도록 하는 연동수단(100)을 포함하되,

상기 연동수단(100)은,

모터에 의해 회전하며, 상기 제1 플레이트(63)와 제2 플레이트(73)를 관통하여 구비되는 동력전달축(101),

상기 동력전달축(101)의 길이방향을 따라 외주면에서 돌출된 하나 이상의 걸림부(101a),

상기 각 플레이트(63)(73)에서 회전하도록 구비되어 상기 이송롤러부(90)의 제2 이송롤러(91)(92)를 회전시키며, 상기 동력전달축(101)이 관통하여 결합되는 결합공에 상기 걸림부(101a)가 끼워지는 걸림홈(101b)이 구비된 중계기어(101A)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 이송롤러부(90)는, 상, 하부 제2 이송롤러(91, 92)로 구성되어, 회전하는 제2 이송롤러(91, 92)들 사이로 포장필름(F)이 압착부(PS)로 이송된다.

이러한 이송롤러부(90)는, 각 제2 이송롤러(91, 92)마다 개별적으로 모터에 연결되어 회전 가능하나, 본 발명은 사용되는 모터의 수를 줄이고, 제2 이송롤러(91, 92)들을 동일한 속도로 회전시켜 이송 속도 제어의 편의성 확보 및 고장 발생을 줄일 수 있도록, 상기 연동수단(100)을 도입하였다.

상기 동력전달축(101)은 일측 끝단부에 종동기어(104)(또는 스프로킷)가 구비되어 모터(미도시)에 연결되어 회전하며,

양측 끝단부는 각 이송롤러부(90)의 상, 하부 제2 이송롤러(91)(92)에 연결된 기어뭉치(103)로 서로 치합되어 양측 이송롤러부(90)가 연동하여 함께 회전한다.

또한 도면과 같이 제1, 제2 실링유닛(60)(70)의 양측에 각각 이송롤러부(90)가 설치되어 있는 경우, 이에 대응하여 상기 동력전달축(101) 역시 제1, 제2 실링유닛(60)(70) 양측에 설치되며, 각 동력전달축(101)의 일측 끝단부에는 체인이나 타이밍 벨트의 연결이 가능한 스프로킷(102)이 구비되어 모터의 회전력이 좌우 2개의 동력전달축(101)에 모두 전달된다.

물론 이송롤러부(90)의 개수에 따라 동력전달축(101)의 개수 역시 달라질 수 있다.

이때 본 발명은 상기 간격 조절수단(80)을 통해 각 플레이트(63)(73)가 이동하므로, 상기 동력전달축(101)에 상기 걸림부(101a)가 구비되고, 상기 중계기어(101A)에 상기 걸림부(101a)가 끼워지는 걸림홈(101b)을 구비하여,

동력전달축(101) 회전 시 중계기어(101A)가 베어링 기능을 하면서 함께 회전하며, 플레이트의 전후 이동 시 중계기어(101A)가 동력전달축(101)의 길이방향으로 함께 이동하여, 제1, 제2 플레이트(63)(73)의 간격 조절이 이루어지더라도 연동수단(100)을 통한 동력 전달이 계속 유지된다.

도 2, 도 3, 도 7, 도 8, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 가로 실링부(SL1)와 상기 세로 실링부(SL2) 사이에 구비된 압착부(PS)는, 상기 양측 세로 테두리(F3)(F4)에 위치하는 지퍼부재(Z)의 양 끝단부(Z1)를 평평하게 압착시키는 것으로,

포장필름(F)이 통과하도록 상하 배열된 상부 압착블록(110A)과 하부 압착블록(110B)을 포함하고,

각 압착블록(110A, 110B)의 양 끝단부에는, 각각 상하로 돌출된 가압단(111a)(112a)이 구비되어, 상기 가압단(111a)(112a)이 세로 테두리(F3)(F4)에 위치하는 지퍼부재(Z)의 양 끝단부(Z1)를 압착시킨다.

이러한 압착블록(110A)(110B)은, 동시에 좌우 수평 이동 및 상하 수직 이동하도록 구비되어, 포장필름(F)이 이송될 때 상, 하부 압착블록(110A)(110B)이 각각 하강 및 상승하여 가압단(111a)(112a)으로 지퍼부재(Z)를 압착한 상태에서 소정 거리만큼 우측 이동 후, 상, 하부 압착블록(110A)(110B)이 각각 상승 및 하강하여 좌측 원위치로 복귀한다.

이러한 압착블록(110A)(110B) 역시 각각 열선이 연결되어, 승하강 압력에 더해 열을 가하여 지퍼부재(Z)의 양 끝단부(Z1)를 압착시킨다.

또한 각 압착블록(110A)(110B)은, 승강부에 고정 결합된 고정블록(111)과, 상기 고정블록(111)에 대하여 측방향으로 슬라이딩 결합되어 이동 가능한 이동블록(112)으로 이루어진다.

따라서 포장용기(P)의 가로 너비, 즉 양측 세로 테두리(F3)(F4) 사이 너비에 맞게, 이동블록(112)의 위치를 좌우로 조절하여, 가압단(111a)(112a)들 사이의 간격을 조절할 수 있다.

아울러 상기 고정블록(111)에는 좌우 수평방향으로 눈금자(111b)가 구비되고, 상기 이동블록(112)에는 눈금 위치 표시를 위한 표시부(112b)가 구비되어, 이동블록(112)의 위치를 보다 정확하게 조정할 수 있도록 한다.

따라서 본 발명은, 세로 테두리(F3)(F4)를 열접착하기 전에, 지퍼부재(Z)의 돌출부를 압착시키므로, 세로 실링부(SL2)에서의 열접착이 보다 완전하게 이루어지며, 포장용기(P)의 규격에 맞게 압착 위치를 조절할 수 있다.

다음으로 도 2, 도 3, 도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 세로 실링부(SL2)는, 상기 압착부(PS)를 통과한 포장필름(F)의 양측 세로 테두리(F3)(F4)를 열 접착하는 것으로,

포장필름(F)이 통과하도록 상하 배열된 상, 하부 실링롤러(120A)(120B)로 구성된다.

각 실링롤러(120A, 120B)는 세로 테두리(F3)(F4)와 동일한 방향으로 축설되어 회전하며, 외주면의 일부가 돌출된 끝단부에 열선과 연결된 가열접촉부(121)를 구비한다.

이러한 실링롤러(120)는 종단면이 유사 마름모꼴 형태로 이루어져 길이가 긴 모서리측에 상기 가열접촉부(121)가 구비되며,

포장필름(F)의 이송 속도에 맞춰 실링롤러(120)의 회전 속도를 조절하여 포장필름(F)의 정지 없이 가열접촉부(121)가 세로 테두리(F3)(F4)를 접촉하여, 포장필름(F)의 열접착이 이루어진다.

또한 실링롤러(120)는 포장필름(F)의 이송 방향으로 복수개 구비되어 세로 테두리(F3)(F4)에 대한 열접착이 반복 실시되도록 한다.

아울러, 상기 세로 실링부(SL2)에는, 포장필름(F)이 통과하도록 상하 배열된 상, 하부 제3 이송롤러(122)가 구비되어 실링이 완료된 포장필름(F)을 커팅부(CT)로 이송한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커팅부(CT)는, 열접착이 완료된 포장필름(F)의 세로 테두리(F3)(F4)를 절단하여 포장용기(P)를 개별 배출하는 것으로,

포장필름(F)의 상부에서 세로 테두리(F3)(F4)와 동일한 방향으로 축설되어 회전하며, 세로 커팅부(CT)를 절단하는 직선 칼날(131)이 돌출 연결된 커팅롤러(130)로 이루어진다.

이러한 커팅롤러(130)는, 상기 실링롤러(120)와 대응하여, 외주면의 양측 반대편에 직선 칼날(131)이 돌출 연결되며,

포장필름(F)의 이송 속도에 맞춰 커팅롤러(130)의 회전 속도를 조절하여 포장필름(F)의 정지 없이 세로 테두리(F3)(F4)에 대한 직선 칼날(131)의 절단이 이루어지도록 한다.

아울러 필요에 따라, 상기 커팅롤러(130)는 양측 가로 테두리(F1)(F2)에 대응하는 위치에 원주방향으로 돌출된 원형 칼날(131a)이 돌출 연결되어, 열접착된 가로 테두리(F1)(F2)의 일부를 절단하여 제거할 수 있다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명은, 물품(G) 및 포장용기(P)의 규격에 맞춰 각 공정의 부품 사이즈를 쉽고 정밀하게 조절하여, 하나의 설비로 다양한 포장용기(P)를 생산하여 범용성을 보장하고, 특히 일반 포장용기뿐만 아니라 지퍼백 포장용기(P)의 생산을 완전 자동화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 지퍼부재(Z)로 인해 세로 테두리(F3)(F4)에 대한 미접착 등이 발생하는 것을 방지하여 생산성 향상을 도모할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 자동 포장장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

P : 포장용기 F : 포장필름
F1, F2 : 가로 테두리 F3, F4 : 세로 테두리
Z : 지퍼부재 Z1 : 양 끝단부
R1, R2, R3 : 안내롤러 R4 : 제1 이송롤러
SP : 공급부 IP : 투입부
SL1 : 가로 실링부 SL2 : 세로 실링부
PS : 압착부 CT : 커팅부
10 : 제1 컨베이어벨트 11 : 안착부재
12a, 12b, 12c, 12d : 벽체 13a, 13b : 개폐바
14 : 실린더
20 : 호퍼 20a : 투입구
20b : 배출구 20c : 적층부
21 : 후면판 22 : 측면판
22a : 눈금자 23 : 전면판
23a : 받침부 23b : 절곡 연결부
30 : 공급기 31 : 회전판
32 : 흡착판
40 : 제2 컨베이어벨트 41 : 안착부
42 : 기둥부
50 : 지퍼 접착유닛 51, 52 : 제1 히팅블록
51a, 52a : 통과홈 53 : 레일
54 : 슬릿
60, 70 : 실링유닛 61, 62, 71, 72 : 제2 히팅블록
63, 73 : 플레이트 64 : 가이더
80 : 간격 조절수단 81 : 모터
82 : 구동축
90 : 이송롤러부 91, 92 : 제2 이송롤러
100 : 연동수단 101 : 동력전달축
101a : 걸림부 102 : 스프로킷
103 : 기어뭉치 104 : 종동기어
110 : 압착유닛 110A, 110B : 압착블록
111 : 고정블록 111b : 눈금자
112 : 이동블록 112b : 표시부
111a, 112a : 가압단
120, 120A, 120B : 실링롤러 121 : 가열접촉부
122 : 제3 이송롤러 130 : 커팅롤러
131 : 직선 칼날 131a : 원형 칼날

Claims

양면 포장필름의 사변을 접착하여 물품을 포장하는, 자동 포장장치에 있어서,
복수개의 물품(G)을 상하로 적층하여 투입부(IP)로 공급부(SP);
포장필름(Fa, Fb)들 사이에 물품(G)이 공급된 상태로, 포장필름(Fa, Fb)들이 겹쳐서 투입되는 투입부(IP);
포장필름의 이송방향과 동일한 방향의 양측 가로 테두리(F1)(F2)를 열 접착하는 가로 실링부(SL1);
포장필름의 이송방향과 직교된 방향의 양측 세로 테두리(F3)(F4)를 열 접착하는 세로 실링부(SL2);
열접착이 완료된 포장필름의 세로 테두리(F3)(F4)를 절단하여 개별 포장용기(P)를 배출하는 커팅부(CT);를 포함하여 이루어지되,

상기 가로 실링부(SL1)는,
포장필름의 일측 가로 테두리(F1)가 지나가는 일측 가로 실링유닛(60)이 설치된 제1 플레이트(63),
포장필름의 타측 가로 테두리(F2)가 지나가는 타측 가로 실링유닛(70)이 설치된 제2 플레이트(73),
상기 제1 플레이트(63) 또는 상기 제2 플레이트(73) 또는 이들 모두를, 포장필름의 이송방향과 직교되는 방향으로 이동시켜 양측 가로 실링유닛(60)(70) 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단(80)을 포함하고,

상기 공급부(SP)는 물품 이송부로 기능하는 제1 컨베이어벨트(10), 물품(G)이 저장되는 호퍼(20), 호퍼(20)의 물품(G)을 낱개별로 제1 컨베이어벨트(10)의 이송부재(11)에 공급하는 공급기(30)를 포함하되,
상기 호퍼(20)는 상측 투입구(20a), 하측 배출구(20b) 및 투입구(20a)와 배출구(20b) 사이에 형성된 적층부(20c)의 사면을 감싸는, 후면판(21), 양측 측면판(22), 전면판(23)으로 이루어져, 복수개의 물품(G)을 상하로 적층하여 상기 투입부(IP)에 공급할 수 있고,

상기 공급기(30)는 상기 배출구(20b)를 개폐하면서 배출구(20b) 상에 위치하는 최하측 물품(G)을 파지하여 상기 이송부재(11)로 공급하는 것으로, 호퍼(20)와 이송부재(11) 사이에 좌우 수직방향으로 회전하도록 설치된 회전판(31)과, 상기 회전판(31)의 외변을 따라 방사상으로 배열되며 진공 흡착수단과 연결된 복수개의 흡착판(32)으로 구성된 로터리식 공급기로써,
상기 흡착판(32)이 배출구(20b)를 폐쇄한 상태에서 진공 흡착수단이 작동하면 최하측의 낱개 물품(G)이 흡착판(32)에 흡착되고, 이 상태에서 제1 컨베이어벨트(10)의 이송 속도에 맞게 회전판(31)이 회전하면, 배출구(20b)를 폐쇄한 흡착판(32)의 낱개 물품(G)은 이송부재(11) 상부로 이동하여 흡착 해제를 통해 공급되는 동시에 다른 흡착판(32)이 배출구(20b)로 이동하여 다음의 낱개 물품(G)을 흡착 후 대기하는 것을 특징으로 하는, 자동 포장장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가로 실링부(SL1)는, 각 플레이트(63)(73)에서 포장필름의 상하로 배치되어 포장필름을 이송하는 이송롤러부(90)와, 각 플레이트(63)(73)에 구비된 이송롤러부(90)를 연동시켜 함께 회전하도록 하는 연동수단(100)을 포함하되,

상기 연동수단(100)은,
모터에 의해 회전하며, 상기 제1 플레이트(63)와 제2 플레이트(73)를 관통하여 구비되는 동력전달축(101),
상기 동력전달축(101)의 길이방향을 따라 외주면에서 돌출된 하나 이상의 걸림부(101a),
상기 각 플레이트(63)(73)에서 회전하도록 구비되어 상기 이송롤러부(90)의 롤러(91)(92)를 회전시키며, 상기 동력전달축(101)이 관통하여 결합되는 결합공에 상기 걸림부(101a)가 끼워지는 걸림홈(101b)이 구비된 중계기어(101A)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는. 자동 포장장치.
제 1 항에 있어서,
상기 투입부(IP)에 구비되어, 포장필름(Fa, Fb)들의 일측 가로 테두리(F1) 사이로 투입되는 지퍼부재(Z)를 포장필름에 열 접착하는 지퍼 접착유닛(50)과,
상기 가로 실링부(SL1)와 상기 세로 실링부(SL2) 사이에 구비되어, 상기 양측 세로 테두리(F3)(F4)에 위치하는 지퍼부재(Z)의 양 끝단부(Z1)를 압착시키는 압착부(PS)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자동 포장장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 호퍼(20)는, 상기 후면판(21)에 대하여 양측 측면판(22)의 좌우 폭 조절이 가능하고, 상기 측면판(22)에 대하여 전면판(23)의 전후 폭 조절이 가능하되,

상기 양측 측면판(22)은 각각, 상기 후면판(21)을 관통하여 후면판(21)의 배면에 구비된 좌우 수평방향으로 형성된 좌우가이드에 슬라이딩 결합되는 가이더를 구비하여, 측면판(22)들의 좌우 간격을 조절할 수 있고,

상기 전면판(23)은, 각 측면판(22)의 전면에 결합되는 한 쌍으로 이루어지는데, 각 전면판(23)은 측면판(22)의 내측으로 돌출된 받침부(23a)와, 상기 받침부(23a)의 외측단에서 후방을 향해 'ㄷ' 자형으로 연결된 절곡 연결부(23b)를 포함하며,
각 절곡 연결부(23b)의 내측면에는 각 측면판(22)의 외측면에 전후 수평방향으로 향상된 전후가이드에 슬라이딩 결합되는 가이더를 구비하여, 각 전면판(23)의 받침부(23a)와 절곡 연결부(23b)로 형성된 공간으로 측면판(22)이 내삽되는 형태로 결합되어, 후면판(21)과 받침부(23a)의 전후 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동 포장장치.