KR102083175B1 - 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치 - Google Patents

Abstract

로터리 자동포장기의 턴테이블에서 내용물이 충진된 파우치를 좌우로 순차적으로 이송하여 지지 고정하고, 그 지지 고정된 파우치를 다시 좌우 측에 구비된 각각의 진공 챔버 내로 순차적으로 이송한 다음 진공 직후 씰링이 이루어질 수 있도록 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 양 측면에 일정 간격을 두고 순차적으로 좌우로 각각 개폐되면서 공급된 파우치에 진공과 씰링하는 복수 개의 진공 챔버; 상기 프레임 본체의 선단에 상기 그립퍼에 홀딩 된 파우치를 이송시켜 좌우로 배치한 후 지지 고정하는 제1 이송수단; 상기 지지 고정된 파우치를 상기 각 진공 챔버에 순차적으로 공급하는 제2 이송수단; 및 상기 프레임 본체의 하부에 진공 챔버로부터 진공 및 씰링되어 배출되는 파우치를 이송하는 이송 컨베이어;를 포함하는 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치를 제공한다.
그에 따라 로터리 자동포장기와의 연계 효율성이 뛰어남은 물론 우수한 진공 및 씰링 효율성을 가진다.

Description

로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치{Vacuum sealing device for rotary type automatic packing machine}

본 발명은 로터리형 자동포장기에 구비되는 진공 씰링장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 로터리 자동포장기의 턴테이블에서 내용물이 충진된 파우치를 좌우로 순차적으로 이송하여 지지 고정하고, 그 지지 고정된 파우치를 다시 좌우 측에 구비된 각각의 진공 챔버 내로 순차적으로 이송한 다음 진공 직후 씰링이 이루어질 수 있도록 한 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치에 관한 것이다.

일반적으로 로터리형 자동포장기는 공간을 보다 효율적으로 활용하고 제품 양산성 향상을 목적으로 기존 라인 방식의 제품 포장에서 벗어나 정해진 원호궤적을 따라 턴테이블이 간헐적으로 회전(step motion)하면서 제품의 포장과 관련된 일련의 과정을 순차적으로 수행하는 장치이다.

통상적인 로터리형 자동포장기는 파우치(pouch)와 같은 포장용기를 포장기에 탑재하고 이후의 포장용기 공급, 포장대상 내용물 계량 및 용기 내 내용물 충전, 용기 입구의 봉합 등의 일련의 과정이 원호궤적을 따라 단계별로 자동 수행되는 방식으로 구동된다.

다시 말해서, 로터리형 자동포장기는 턴테이블에 구비된 한 쌍의 그립퍼(gripper)에 파우치와 같은 포장용기를 홀딩시키는 과정에서부터 시작해서, 홀딩 된 포장용기에 내용물을 충전시키기 위해 포장용기의 입구를 개방시키는 과정, 입구가 개방된 포장용기 내에 충전노즐을 통해 내용물을 충전하는 과정, 내용물 충전 후 씰링 바(sealing-bar)를 이용해 포장용기 입구를 봉합하는 과정 및 봉합이 완료된 포장용기 입구를 냉각시켜 포장을 완성하는 일련의 과정이 한 스텝씩 간헐적으로 회전하는 테이블 상에서 순차적으로 수행되는 구조를 가진다.

상기한 로터리형 자동포장기와 관련된 선행기술에는 대한민국 등록특허공보 제10-1253510호, 대한민국 등록특허공보 제10-1574271호, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0005372호 등에 게시된 바 있다.

이러한 통상적인 로터리형 자동포장기에서 턴테이블 상에서 파우치 내로 내용물이 충진된 후 충진된 내용물이 변질 등을 방지하기 위하여 파우치의 상단을 씰링하기 전에 파우치 내의 공기를 빼내는 것이 관건인 바, 이러한 파우치 내이 공기를 빼내는 종래 선행기술은 다음과 같다.

대한민국 등록특허공보 제10-1762336호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)에 게시된 바와 같이 로터리 포장장치에서 포장 백의 연속 씰링 작업 전에 액튜에이터의 동작에 의해 포장 백 내의 공기를 반복적으로 배기시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 로터리형 자동 포장기의 포장 백 배기장치와 같은 기술이 제안된 바 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0119866호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다)에 게시된 바와 같이 내용물이 포장 백에 충전된 후 포장 백이 실링부로 이동되는 동안 배기노즐이 포장 백에 진입되어 함께 이동되면서 배기공정이 수행될 수 있도록 하여 생산성이 향상되도록 한 배기부를 갖는 로터리형 자동포장장치와 같은 기술도 제안된 바 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1762336호 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0119866호

그러나 선행기술문헌 1은 포장 백 내의 공기를 외부에서 가압을 반복하여 빼는 것으로, 그리 배기 효율성이 그리 높지 않은 단점을 가짐은 물론 배기와 씰링을 위한 기술적 구성이 복잡한 단점을 가진다.

선행기술문헌 2는 포장 백 내에서 배기수단을 인입 후 공기를 빼는 것으로, 이 또한 포장 백 내의 공기를 효율적으로 배기하지 못함은 물론 이 또한 배기와 씰링을 위한 기술적 구성이 복잡한 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결과제는 로터리 자동포장기의 턴테이블에서 내용물이 충진된 파우치를 좌우로 순차적으로 이송하여 지지 고정하고, 그 지지 고정된 파우치를 다시 좌우 측에 구비된 각각의 진공 챔버 내로 순차적으로 이송한 다음 진공 직후 씰링이 이루어질 수 있도록 한 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 해결과제는 파우치의 진공 및 씰링 효율성을 극대화할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 해결과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 기술적 해결수단은 정해진 원호궤적을 따라 간헐적으로 회전되는 턴테이블의 각 그립퍼에 홀딩 된 각각의 파우치를 진공과 함께 실링하기 위한 로터리형 자동포장기에 적용되는 진공 씰링장치로서, 상기 진공 씰링장치는 프레임 본체; 상기 프레임 본체의 양 측면에 일정 간격을 두고 순차적으로 좌우로 각각 개폐되면서 공급된 파우치에 진공과 씰링하는 복수 개의 진공 챔버; 상기 프레임 본체의 선단에 상기 그립퍼에 홀딩 된 파우치를 이송시켜 좌우로 배치한 후 지지 고정하는 제1 이송수단; 상기 지지 고정된 파우치를 상기 각 진공 챔버에 순차적으로 공급하는 제2 이송수단; 및 상기 프레임 본체의 하부에 진공 챔버로부터 진공 및 씰링되어 배출되는 파우치를 이송하는 이송 컨베이어;를 포함한다.

상기 진공 챔버는 프레임 본체에 고정되는 진공 챔버 하우징, 상기 진공 챔버 하우징의 전면에 좌우로 개폐되는 개폐 도어, 상기 개폐 도어의 내측면에 이송된 파우치의 양단을 고정하는 한 쌍의 고정 그립퍼, 상기 고정 그립퍼의 상부와 그와 대응되는 진공 챔버 하우징의 상부에 상기 파우치의 상단을 실링하는 한 쌍의 씰링 바를 포함하되, 상기 진공 챔버 하우징에 구비되는 씰링 바는 전후로 이송되게 구비된다.

상기 제1 이송수단은 프레임 본체에 직각으로 회전 가능하게 구비되는 회전축 부재, 상기 회전축 부재의 상부에 장착되는 장착블록, 상기 장착블록 상에 직교되는 방향으로 설치되는 각 프레임 상에 전,후로 이송되면서 상기 그립퍼에 홀딩 된 파우치의 상단을 홀딩하여 좌우 순차적으로 배치하는 각각의 제1 이송 그립퍼, 상기 프레임 본체의 양측에 상기 각 제1 이송 그립퍼에 의해 이송된 파우치를 지지 고정하는 각각의 지지 그립퍼를 포함한다.

상기 제2 이송수단은 각 지지 그립퍼의 후방 프레임 본체의 양측에 구비되는 각각의 이송레일, 상기 이송레일 상에서 이송 구동부에 의해 이송되는 각 이송 브래킷 상에 상기 지지 그립퍼에 지지 고정되는 각 파우치를 개방되는 진공 챔버에 공급하는 각각의 제2 이송 그립퍼를 포함한다.

본 발명은 로터리 자동포장기의 턴테이블에서 내용물이 충진된 파우치를 좌우로 순차적으로 이송하여 지지 고정하고, 그 지지 고정된 파우치를 다시 좌우 측에 구비된 각각의 진공 챔버 내로 순차적으로 이송한 다음 진공 직후 씰링이 이루어질 수 있도록 함으로써, 로터리 자동포장기와의 연계 효율성이 뛰어남은 물론 우수한 진공 및 씰링 효율성을 가진다.

또한, 양 측면에 복수 개로 마련되는 진공 챔버에 의해 파우치의 진공 및 씰링 효율성을 극대화할 수 있도록 함으로써, 높은 생산성을 확보할 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 평면도,
도 3은 도 1에 따른 측면도,
도 4는 본 발명의 제1 이송수단의 작동 관계를 설명하기 위한 일부 확대 평면도,
도 5는 본 발명의 제2 이송수단의 작동 관계를 설명하기 위한 일부 확대 측면도,
도 6은 본 발명의 진공 챔버 내에서 진공 및 씰링 과정을 설명하기 위한 일부 확대 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 평면도이고, 도 3은 도 1에 따른 측면도이며, 도 4는 본 발명의 제1 이송수단의 작동 관계를 설명하기 위한 일부 확대 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제2 이송수단의 작동 관계를 설명하기 위한 일부 확대 측면도이며, 도 6은 본 발명의 진공 챔버 내에서 진공 및 씰링 과정을 설명하기 위한 일부 확대 평면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 로터리형 자동포장기는 턴테이블(T)에 구비된 한 쌍의 그립퍼(T1)에 파우치와 같은 포장용기를 홀딩시키는 과정에서부터 시작해서, 홀딩 된 포장용기에 내용물을 충전시키기 위해 포장용기의 입구를 개방시키는 과정, 입구가 개방된 포장용기 내에 충전노즐을 통해 내용물을 충전하는 과정, 내용물 충전 후 씰링 바(sealing-bar)를 이용해 포장용기 입구를 봉합하는 과정 및 봉합이 완료된 포장용기 입구를 냉각시켜 포장을 완성하는 일련의 과정이 한 스텝씩 간헐적으로 회전하는 테이블 상에서 순차적으로 수행되는 구조를 가진다.

특히, 로터리형 자동포장기에서의 가장 큰 주안점은 턴테이블 상에서 파우치 내로 내용물이 충진된 후 충진된 내용물이 변질 등을 방지하기 위하여 파우치의 상단을 씰링하기 전에 파우치 내의 공기를 빼내는 것이 관건인 바, 이를 위해 파우치 내의 공기를 보다 효율적이면서 간단한 구조는 물론 턴테이블로부터 이송 또한 용이한 기술저거 구성이 요구된다.

본 발명은 로터리 자동포장기의 턴테이블에서 내용물이 충진된 파우치를 좌우로 순차적으로 이송하여 지지 고정하고, 그 지지 고정된 파우치를 다시 좌우 측에 구비된 각각의 진공 챔버 내로 순차적으로 이송한 다음 진공 직후 씰링이 이루어질 수 있도록 한 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 정해진 원호궤적을 따라 간헐적으로 회전되는 턴테이블(T)의 각 그립퍼(T1)에 홀딩 된 각각의 파우치를 진공과 함께 실링하기 위한 로터리형 자동포장기에 적용되는 진공 씰링장치(1)는 통상적인 틀 형태로 제작되는 프레임 본체(10)를 포함한다.

또한, 상기 프레임 본체(10)의 양 측면에 일정 간격을 두고 순차적으로 좌우로 각각 개폐되면서 공급된 파우치에 진공과 씰링하는 복수 개의 진공 챔버(20)를 포함한다.

진공 챔버(20)는 프레임 본체(10)에 고정되는 통상적인 진공이 걸려지는 형태의 진공 챔버 하우징(22)과, 상기 진공 챔버 하우징(22)의 전면에 통상적인 실린더 등에 의해 좌우로 개폐되는 개폐 도어(24)를 포함한다. 또, 상기 개폐 도어(24)의 내측면에 이송된 파우치의 양단을 고정하는 통상적인 실린더 등에 의해 일단이 힌지 결합되어 작동되는 한 쌍의 고정 그립퍼(26)와, 상기 고정 그립퍼(26)의 상부와 그와 대응되는 진공 챔버 하우징(22)의 상부에 상기 파우치의 상단을 통상적인 열 압착에 의해 실링하는 한 쌍의 씰링 바(28)를 포함하되, 상기 진공 챔버 하우징(22)에 구비되는 씰링 바(28)는 통상적인 실린더 등에 의해 진공 챔버 하우징(22) 내에서 전후로 이송되게 구비된다.

상기한 진공 챔버는 이송되어 공급된 파우치 내에 공기를 완벽한 진공 상태로 유지함과 아울러, 즉 후술하는 제2 이송수단에 의해 개방된 개폐 도어 측에 파우치가 위치하면 상기 개폐 도어 내측의 고정 그립퍼에 의해 파우치를 고정한 후 개폐 도어는 진공 챔버 하우징 측으로 이동하여 폐쇄되면서 밀폐된다. 그런 다음 진공이 걸려 파우치 내의 공기를 완벽하게 제거한다. 그리고 나서 상기 진공 챔버 내에 구비된 씰링 바에 의해 실링이 완료된다. 이렇게 실링이 완료되면 다시 개폐도어가 개방됨과 동시에 고정 그립퍼가 홀딩을 해제하면서 하부로 떨어져 그 하부에 위치한 후술하는 이송컨베이어에 의해 통상적인 후처리작업을 위해 이송된다.

그리고 상기 프레임 본체(10)의 선단에 상기 그립퍼에 홀딩 된 파우치를 이송시켜 좌우로 배치한 후 지지 고정하는 제1 이송수단(30)을 포함한다.

제1 이송수단(30)은 프레임 본체(10)에 통상적인 모터와 동력전달수단 또는 실린더 등에 의해 직각으로 회전 가능하게 구비되는 회전축 부재(32)와, 상기 회전축 부재(32)의 상부에 통상적인 볼팅 또는 스크류 등에 의해 장착되는 장착블록(32A)을 포함한다. 또, 상기 장착블록(32A) 상에 직교되는 방향으로 설치되는 각 프레임(34) 상에 실린더 등에 의해 전,후로 이송되면서 상기 그립퍼()에 홀딩 된 파우치의 상단을 통상적인 실린더 작동 등에 의해 홀딩하여 좌우 순차적으로 배치하는 각각의 제1 이송 그립퍼(35)와, 상기 프레임 본체(10)의 양측에 상기 각 제1 이송 그립퍼(35)에 의해 이송된 파우치를 지지 고정하는 실린더 등에 의해 작동되는 각각의 지지 그립퍼(36)를 포함한다.

다시 말해서, 제1 이송수단은 턴테이블의 그립퍼에 내용물이 충진되어 홀딩 된 파우치를 상기한 진공 챔버로 이송하기 전의 첫 번째 단계를 수행하는 부분이다. 특히, 제1 이송 그립퍼는 직교되는 좌우 방향, 즉 프레임 본체의 양 측면에 위치한 진공 및 씰링을 위한 복수 개의 진공 챔버로의 공급이 용이하도록 좌우 측으로 회전되면서 지지 그립퍼에 이송하는 기술적 구성을 가진다.

아울러, 상기 지지 고정된 파우치를 상기 각 진공 챔버(20)에 순차적으로 공급하는 제2 이송수단(40)을 포함한다.

제2 이송수단(40)은 각 지지 그립퍼(36)의 후방 프레임 본체(10)의 양측에 구비되는 각각의 이송레일(42)과, 상기 이송레일(42) 상에서 통상적인 구동원인 모터와 타이밍 벨트 및 풀리 또는 스프로킷 및 체인, 이송 스크류 등과 같은 동력전달수단인 이송 구동부(44)에 의해 이송되는 각 이송 브래킷(46) 상에 상기 지지 그립퍼(36)에 지지 고정되는 각 파우치를 개방되는 진공 챔버(20)에 공급하는 통상적인 실린더 등에 의해 작동되는 각각의 제2 이송 그립퍼(48)를 포함한다.

즉, 상기 제2 이송 그립퍼는 이송레일 상에서 왕복 되면서 지지 그립퍼에 홀딩 된 파우치를 진공 챔버로 이송하는 역할을 하는 것으로, 진공 및 씰링을 위한 개방된 진공 챔버에 이송 공급, 즉 진공 챔버의 개폐 도어 내측에 구비된 고정 그립퍼에 공급한 후 지지 그립퍼의 후방으로 다시 복귀한다.

그리고 상기 프레임 본체(10)의 하부에 진공 챔버(20)로부터 진공 및 씰링되어 배출되는 파우치를 이송하는 통상적인 구동원인 모터에 의해 무한궤도 방식으로 회전되는 이송벨트 등을 구성되는 이송 컨베이어(50)를 포함한다.

따라서, 본 발명은 턴테이블의 그립퍼에 홀딩 된 파우치를 1차적으로 제1 이송수단에 의해 좌우로 번갈아가며 이송하여 지지 고정한 후 2차로 제2 이송수단에 의해 진공 및 씰링을 위한 진공 챔버로 이송 공급한 다음 진공 챔버 내에서 진공 및 씰링되어 하부로 배출하여 이송 컨베이어를 통하여 이송됨으로써, 로터리형 자동포장기와 연계함에 따라 높은 효율성을 가질 수 있다.

특히, 진공 및 씰링을 위한 기술적 구성인 진공 챔버가 양 측면에 복수 개로 구비됨으로써, 단시간 내에 진공 및 씰링이 신속하게 이루어져 더욱더 높은 효율성을 제공한다.

아울러, 본 발명은 복잡한 기술적 구성을 가지는 것이 아니라 간단한 기술적 구성을 가짐에 따라 기존의 로터리형 자동포장기와도 용이하게 호환성을 가진다.

1 : 진공 씰링장치
10 : 프레임 본체 20 : 진공 챔버
22 : 진공 챔버 하우징 24 : 개폐 도어
26 : 고정 그립퍼 28 : 씰링 바
30 : 제1 이송수단 32 : 회전축 부재
32A : 장착블록 34 : 프레임
35 : 제1 이송 그립퍼 36 : 지지 그립퍼
40 : 제2 이송수단 42 : 이송레일
44 : 이송 구동부 46 : 이송 브래킷
48 : 제2 이송 그립퍼 50 : 이송 컨베이어

Claims (4)

1. 정해진 원호궤적을 따라 간헐적으로 회전되는 턴테이블의 각 그립퍼에 홀딩 된 각각의 파우치를 진공과 함께 실링하기 위한 로터리형 자동포장기에 적용되는 진공 씰링장치로서, 상기 진공 씰링장치는,
   프레임 본체;
   상기 프레임 본체의 양 측면에 일정 간격을 두고 순차적으로 좌우로 각각 개폐되면서 공급된 파우치에 진공과 씰링하는 복수 개의 진공 챔버;
   상기 프레임 본체의 선단에 상기 그립퍼에 홀딩 된 파우치를 이송시켜 좌우로 배치한 후 지지 고정하는 제1 이송수단;
   상기 지지 고정된 파우치를 상기 각 진공 챔버에 순차적으로 공급하는 제2 이송수단; 및
   상기 프레임 본체의 하부에 진공 챔버로부터 진공 및 씰링되어 배출되는 파우치를 이송하는 이송 컨베이어;를 포함하되,
   상기 진공 챔버는 프레임 본체에 고정되는 진공 챔버 하우징, 상기 진공 챔버 하우징의 전면에 좌우로 개폐되는 개폐 도어, 상기 개폐 도어의 내측면에 이송된 파우치의 양단을 고정하는 한 쌍의 고정 그립퍼, 상기 고정 그립퍼의 상부와 그와 대응되는 진공 챔버 하우징의 상부에 상기 파우치의 상단을 실링하는 한 쌍의 씰링 바를 포함하되, 상기 진공 챔버 하우징에 구비되는 씰링 바는 전후로 이송되게 구비되며,
   상기 제1 이송수단은 프레임 본체에 직각으로 회전 가능하게 구비되는 회전축 부재, 상기 회전축 부재의 상부에 장착되는 장착블록, 상기 장착블록 상에 직교되는 방향으로 설치되는 각 프레임 상에 전,후로 이송되면서 상기 그립퍼에 홀딩 된 파우치의 상단을 홀딩하여 좌우 순차적으로 배치하는 각각의 제1 이송 그립퍼, 상기 프레임 본체의 양측에 상기 각 제1 이송 그립퍼에 의해 이송된 파우치를 지지 고정하는 각각의 지지 그립퍼를 포함하는 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 이송수단은 각 지지 그립퍼의 후방 프레임 본체의 양측에 구비되는 각각의 이송레일, 상기 이송레일 상에서 이송 구동부에 의해 이송되는 각 이송 브래킷 상에 상기 지지 그립퍼에 지지 고정되는 각 파우치를 개방되는 진공 챔버에 공급하는 각각의 제2 이송 그립퍼를 포함하는 로터리형 자동포장기용 진공 씰링장치.
   

Images