KR102189858B1 - 자동 포장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예의 자동 포장 장치는 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성된 포장재를 공급하는 필름공급부; 상기 필름공급부에서 공급되는 상기 포장재가 이동되도록 제1 고정롤러가 설치된 작업보드; 상기 제1 고정롤러와 연계되어 상기 포장재를 공급위치에서 1차 가공위치로 이동시키는 수평롤러부; 상기 수평롤러부의 일 측에 형성되어 상기 포장재의 일 말단을 밀봉하는 제1 융착부와, 상기 포장재의 타 말단을 재단하는 재단부로 형성된 1차 가공부; 상기 1차 가공부에서 전달되는 상기 포장재의 이동 방향을 변경하여 상기 1차 가공위치에서 고정 위치로 이동시키는 수직롤러부; 상기 포장재의 타 말단에 흡착되어 제품 투입구를 성형하는 흡착부와, 상기 포장재의 타 말단을밀봉하는 제2 융착부로 형성된 2차 가공부; 및 상기 제품 투입구의 일 측에 형성되어 제품의 투입을 가이드하는 제품공급부;를 포함하고, 상기 수평롤러부는 상기 제1 고정롤러에 연동하여 회전하는 수평롤러와, 상기 롤러를 승하강시키는 압력조절부를 각각 구비하는 제1,2 수평롤러부로 형성되고, 개별적으로 작동되어 일측이 개방된 상기 포장재를 가공하는 것을 특징으로 하여 보다 효율적인 동시에 제품의 신뢰성을 향상시킨다.

Description

자동 포장 장치{Automatic packing device}

본 발명은 자동 포장 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포장지에 제품을 투입하고 자동으로 밀봉하여 배출하는 자동 포장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제품 포장은 LDPE와 같은 비닐 종류에 의해 파우치 형태로 형성된 포장재의 일 측을 밀봉하고, 제품을 투입한 후 나머지 타 측을 밀봉하여 포장을 완료하며, 이때 생산성 향상을 위하여 각 과정은 자동으로 진행될 수 있다.

이와 같은 제품의 포장을 위한 기술로는 공개특허 제2006-24762호와 같이 자동화 라인을 통해 포장의 효율성을 높이는 기술이 있으나, 진공포장을 하는 제품에만 사용될 수 있어 그 한계점이 있다.

다만, 이러한 자동 포장의 경우 각 공정이 자동으로 진행되면서 포장재가 이탈되거나 포장재에 손상이 발생되는 경우에도 사용자가 쉽게 인지할 수 없었으며, 포장재에 구김 등이 발생되어 밀봉력이 저하되면서 이동 과정에서 내부 제품이 분실되거나 손상되는 문제점이 발생되었다.

본 발명의 일실이 예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 포장 과정에서 포장재가 유동하는 것을 방지하여 제품의 불량률을 감소시키는 동시에 제품의 신뢰도를 향상시키는 자동 포장 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일시리 예의 자동 포장 장치는 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성된 포장재를 공급하는 필름공급부; 상기 필름공급부에서 공급되는 상기 포장재가 이동되도록 제1 고정롤러가 설치된 작업보드; 상기 제1 고정롤러와 연계되어 상기 포장재를 공급위치에서 1차 가공위치로 이동시키는 수평롤러부; 상기 수평롤러부의 일 측에 형성되어 상기 포장재의 일 말단을 밀봉하는 제1 융착부와, 상기 포장재의 타 말단을 재단하는 재단부로 형성된 1차 가공부; 상기 1차 가공부에서 전달되는 상기 포장재의 이동 방향을 변경하여 상기 1차 가공위치에서 고정 위치로 이동시키는 수직롤러부; 상기 포장재의 타 말단에 흡착되어 제품 투입구를 성형하는 흡착부와, 상기 포장재의 타 말단을밀봉하는 제2 융착부로 형성된 2차 가공부; 및 상기 제품 투입구의 일 측에 형성되어 제품의 투입을 가이드하는 제품공급부;를 포함하고, 상기 수평롤러부는 상기 제1 고정롤러에 연동하여 회전하는 수평롤러와, 상기 롤러를 승하강시키는 압력조절부를 각각 구비하는 제1,2 수평롤러부로 형성되고, 개별적으로 작동되어 일측이 개방된 상기 포장재를 가공하는 것을 특징으로 한다.

상기 자동 포장 장치는 상기 제1 수평롤러부, 상기 재단부, 상기 제2 수평롤러부 및 상기 제1 융착부가 차례대로 배치될 수 있으며, 상기 재단부 또는 상기 융착부 실행 시에는 상기 제1,2 수평롤러부 모두 하강한 상태를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 수직롤러부는 상기 작업보드의 일 측에 고정되는 제2 고정롤러와, 상기 제2 고정롤러와 연계되어 상기 포장재의 이동방향을 변경시키는 수직롤러와, 상기 수직롤러의 일 측에 형성되어 상기 수직롤러의 균형유지시키는 탄성조절부로 형성될 수 있다.

상기 수직롤러는 한 쌍으로 형성되고, 상기 제2 고정롤러의 서로 다른 위치에서 연동되는 제1,2 수직롤러로 형성될 수 있으며, 상기 탄성조절부는 상기 수직롤러부의 중심축의 양 측으로 배치되는 탄성스프링으로 형성될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시 예의 자동 포장 장치는 포장재가 작업보드를 따라 이동 시 순서에 맞춰 승하강하며 제1 고정롤러와 연동되는 제1,2 수평롤러부는 구비하여 포장재의 1차 가공 시 포장재에 발생할 수 있는 구김을 방지한다.

이때 제2 수평롤러부의 일 측으로 동시에 구동되는 제1,2 수직롤러부와 이동가이드가 구비되어 포장재의 이동 방향 변경이 용이하도록 하여 미리 설계된 위치에서 포장재가 이탈하는 것을 방지하여 추후에 진행되는 2차 가공을 원활하게 한다.

또한 2차 가공시에 포장재의 타 말단에 밀착되어 포장재의 제품 투입구의 형태가 유지되도록 하여 포장재의 밀봉력을 향상시켜 제품이 배송과정에서 손상되는 것을 방지하고, 포장의 신뢰성을 향상시키는 효과룰 갖는다.

또한 제1 구동부로 복수의 제1 고정롤러를 구동시키되, 제1,2 수평롤러부가 승하강하며 연동되도록하여 보다 간단한 구조의 자동 포장 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시 예의 자동 포장 시스템은 1차 가공단계에서 재단단계 전 제2 수평롤러부를 상승하였다가 다시 하강하는 조정단계를 포함하여 포장재가 재단과정에서 밀리거나 구김이 발생하는 것을 방지하여 보다 향상된 포장 품질을 제공한다.

또한 제품공급부와 텐셔너가 개별적으로 이동 가능하도록 형성하여, 포장재의 내측에 텐셔너가 밀착된 상태로 포장재의 타 말단을 밀봉할 수 있도록 하여 포장 품질 향상 효과를 극대화한다.

또한 지지플레이트가 승하강하며 완성 제품을 배출부로 안정하게 이동하도록 하여 생산 과정에서 발생할 수 있는 손상을 최소화하여 완성 제품의 생산성을 현저히 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 커버가 제거된 상태의 사시도.
도 3은 도 2의 수평롤러부 및 1차 가공부의 확대도.
도 4는 도 3의 제1,2 수평롤러부와 제1 고정롤러의 연동되는 과정을 도시한 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도.
도 5는 도 2의 수직롤러부의 확대도.
도 6(a)은 도 5의 a-a 방향의 단면도, 도 6(b)은 도 5의 b-b 방향의 단면도.
도 7은 도 5의 수직롤러부와 제2 고정롤러의 연동되는 과정을 도시한 도면.
도 8은 도 2의 2차 가공부 및 파지부의 확대도.
도 9는 도 8에 포장재가 흡착부 고정되는 과정을 도시한 도면.
도 10은 도 9의 X-X 방향의 단면도.
도 11은 도 8에 포장재가 제2 융착부에 의해 밀봉되는 과정을 도시한 도면.
도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 방향의 단면도.
도 13은 도 2의 가이드부의 확대도.
도 14(a)는 도 13의 가이드부의 초기 위치를 도시한 도면, 도 14(b)는 도 13의 가이드부의 투입 위치를 도시한 도면, 도 14(c)는 도 13의 가이드부의 2차 융착 위치를 도시한 도면.
도 15는 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 시스템의 순서도.
도 16은 도 15의 1차 가공단계의 순서도.
도 17은 도 15의 2차가공 준비단계의 순서도.
도 18은 도 16의 1차 가공단계를 도시한 도면.
도 19는 도 17의 2차가공 준비단계를 도시한 도면.
도 20은 도 15의 2차 가공단계를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 다만 상세한 설명에서 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 하기 위해 생략한다.

또한 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 1차 가공 포장재가 이동한 후 일 측에 재단된 상태로 필름공급부에 권취된 포장재의 위치를 공급위치로 정의하고, 제1 수평롤러부에 의해 이동되어 개방된 포장재의 일 측이 제1 융착부에 의해 밀봉되는 위치를 1차 융착 위치로 정의하며, 제2 수평롤러부에 의해 이동되어 재단부에 의해 포장재의 타 측이 재단되는 위치를 재단 위치로 정의하고, 1차 가공 포장재의 개방된 타 말단이 제2 고정롤러와 제1,2 수평롤러부에 사이에 고정되어 파지부에 고정되는 위치는 위치를 고정 위치로 정의한다.

또한 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 가이드부의 최초 위치를 초기 위치로 정의하고, 제품공급부와 텐션너가 제품 투입구의 내측에 위치하는 상태를 투입 위치로 정의하며, 제품공급부는 제품 투입구의 외측에 위치하고, 텐셔너는 제품 투입구에 위치하는 상태를 2차 융착 위치로 정의한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 커버가 제거된 상태의 사시도이다. 도 3은 도 2의 수평롤러부 및 1차 가공부의 확대도이고, 도 4는 도 3의 재1,2 수평롤러부와 제1 고정롤러의 연동되는 과정을 도시한 Ⅳ-Ⅳ 방향의 단면도이며, 도 5는 도 2의 수직롤러부의 확대도이고, 도 6(a)은 도 5의 a-a 방향의 단면도이며, 도 6(b)은 도 5의 b-b 방향의 단면도이고, 도 7은 도 5의 수직롤러부와 제2 고정롤러의 연동되는 과정을 도시한 도면이고이다. 도 8은 도 2의 2차 가공부 및 파지부의 확대도이고,도 9는 도 8에 포장재가 흡착부 고정되는 과정을 도시한 도면이며, 도 10은 도 9의 X-X 방향의 단면도이다. 도 11은 도 8에 포장재가 제2 융착부에 의해 밀봉되는 과정을 도시한 도면이고, 도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 방향의 단면도이다. 도 13은 도 2의 가이드부의 확대도이고, 도 14(a)는 도 13의 가이드부의 초기 위치를 도시한 도면이며, 도 14(b)는 도 13의 가이드부의 투입 위치를 도시한 도면이고, 도 14(c)는 도 13의 가이드부의 2차 융착 위치를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 장치는 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성된 포장재를 공급하는 필름공급부, 상기 필름공급부에서 공급되는 상기 포장재가 이동되도록 제1 고정롤러가 설치된 작업보드, 상기 제1 고정롤러와 연계되어 상기 포장재를 공급위치에서 1차 가공위치로 이동시키는 수평롤러부, 상기 수평롤러부의 일 측에 형성되어 상기 포장재의 일 말단을 밀봉하는 제1 융착부와, 상기 포장재의 타 말단을 재단하는 재단부로 형성된 1차 가공부, 상기 1차 가공부에서 전달되는 상기 포장재의 이동 방향을 변경하여 상기 1차 가공위치에서 고정 위치로 이동시키는 수직롤러부, 상기 포장재의 타 말단에 흡착되어 제품 투입구를 성형하는 흡착부와, 상기 포장재의 타 말단을밀봉하는 제2 융착부로 형성된 2차 가공부 및 상기 제품 투입구의 일 측에 형성되어 제품의 투입을 가이드하는 제품공급부를 포함하고, 상기 수평롤러부는 상기 제1 고정롤러에 연동하여 회전하는 수평롤러와, 상기 롤러를 승하강시키는 압력조절부를 각각 구비하는 제1,2 수평롤러부로 형성되고, 개별적으로 작동되어 일측이 개방된 상기 포장재를 가공하는 것을 특징으로 한다.

자동 포장 장치는 일 측에서 공급되는 이중층의 포장필름을 1차 밀봉, 재단, 제품투입 및 2차 밀봉하여 완성 제품을 자동으로 가공하는 장치로서 1차 밀봉, 재단, 제품투입 및 2차 밀봉이 순차적으로 진행되되, 각 공정이 간섭되지 않도록 일부 공정은 동시에 진행되어 신속하고, 보다 향상된 포장 품질을 제공한다.

필름공급부는 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성된 포장재가 권취되어 형성되고, 작업보드의 일 측에 설치되어 연속하여 공급위치로 포장재가 공급되도록 하여 자동 포장 장치가 연속하여 제품 포장을 수행할 수 있도록 한다.

작업보드는 필름공급부의 일 측에 포장재가 이동되는 방향으로 설치되어 포장재의 이동에 관여하고, 미리 정해진 각 위치에서 포장재가 1차 밀봉 및 재단되도록 하여 포장재의 일 말단은 밀봉되고, 타 말단은 개방되어 형성되는 1차 가공 포장재가 가공되도록 한다.

구체적으로 작업보드는 일 측에는 필름공급부가 설치되고, 제1 구동부에 의해 구동되는 제1 고정롤러가 형성되며, 타 측에는 제2 고정롤러가 형성되어 포장재의 이동 거리 및 방향에 관여한다.

제1 고정롤러는 작업보드의 상측면 즉, 포장재가 이동하는 작업면에 일부가 노출되도록 작업보드에 매설되고, 수평롤러부와 연동하여 회전하여 수평롤러부와 제1 고정롤러 사이에 배치되는 포장재를 수평 이동시킨다.

이때 제1 고정롤러는 하나의 제1 구동부에 함께 연결되어 동시에 구동되는 2개로 형성되고, 제1,2 수평롤러부와 각각가 연동되어 포장재를 미리 정해진 공급 위치, 1차 융착 위치, 재단 위치로 이동시키는 보다 간단한 구조를 개시한다.

제1 구동부는 제1 고정롤러의 일 측에 형성되는 구동모터와 제2 고정롤러와 구동모터를 연결하는 제1 연결밸트로 형성되어 구동모터와 함께 제1 고정롤러가 함께 회전하도록 한다. 이때 제1 고정롤러 및 구동모터는의 외측에는 제1 연결밸트와 상보적으로 결합되는 요철 구조가 형성되어 제1 고정롤러의 회전을 보다 정확히 제어하는 것이 바람직하다.

다만, 제1 연결밸트는 요철 구조가 형성된 연결밸트에만 한정되는 것은 아니며, 체인 등과 같이 제1 구동부의 회전에 의해 제1 고정롤러가 회전될 수 있는 다양한 구성으로 형성될 수 있다.

제2 고정롤러는 작업보드의 타 측 말단에 롤러가 노출되도록 설치되고, 제1,2 수직롤러부와 동시에 연동되어 1차 가공 포장재를 재단위치에서 고정 위치로 이동시킨다. 이때 작업보드의 일 측에는 말단이 1차 가공 포장재가 이동하는 방향으로 테이퍼진 이동가이드가 형성되어 포장재의 이동 방향을 가이드한다.

구체적으로 이동가이드는 포장재의 이동방향을 따라 형성되되, 서로 다른 방향으로 적어도 2번 이상 왕곡되되, 말단에서는 포장재의 이동 방향으로 테이퍼져 포장재가 왕곡 정도를 증가시켜 포장재의 이동을 보다 원활하게 한다.

이때 제2 고정롤러는 제1 고정롤러와 달리 모터 등과 연결되어 구동되는 것이 아니라 수직롤러부의 회전에 연동되어 회전하며, 롤러가 분할되어 1차 가공 포장재와의 접촉면적을 줄여 포장재를 고정 위치로 이동시키는 동시에 이중층으로 형성된 포장필름에 구김 등이 발생하는 것을 방지한다. 일실시 예의 제2 고정롤러는 2개로 분할되어 형성된다.

또한 작업보드의 작업면에는 재단부의 위치에 대응하여 재단가이드가 요입 형성되어 재단 과정에서 작업보드에 발생할 수 있는 손상을 방지하고, 포장재의 재단을 보다 확실하게 하여 추후 진행되는 작업이 보다 수훨하게 진행될 수 있도록 한다.

수평롤러부는 필름공급부의 일 측에 순차적으로 형성되는 제1,2 수평롤러부로 형성되고, 각 제1,2 수평롤러부는 제1 고정롤러와 연동하여 회전하는 제1,2 수평롤러와 제1,2 수평롤러를 공기압을 통해 하강 및 승강시키는 제1,2 압력조절부로 형성된다.

이때 제1,2 수평롤러는 모터 등과 같은 구동부에 연결되어 있지 않으며, 서로 다른 제1 고정롤러에 각각 접촉되어 제1 고정롤러에 연동되어 회전하면서 포장재를 공급 위치에서 1차 융착 위치로, 1차 융착 위치에서 재단 위치로 이동시킨다.

따라서 본 발명의 자동 포장 장치는 하나의 제1 구동부로 제1 고정롤러와 수평롤러부를 구동시킴으로써 회전 속도 차이에 의해 포장재에 손상이나 구김이 발생하는 것을 근본적으로 방지한다.

1차 가공부는 수평롤러부의 일 측에 형성되어 포장재의 일 말단을 밀봉하는 제1 융착부와, 포장재의 타 말단을 재단하는 재단부로 형성되어 필름공급부에서 공급되는 포장재를 일 말단은 밀봉되고, 타 말단을 개방된 1차 가공 포장재로 가공한다.

구체적으로 제1 융착부는 제2 수평롤러부의 일 측에 형성되고, 승하강되며 포장재의 일 말단을 융착을 통해 밀봉하며, 재단부는 제1 수평롤러부와 제2 수평롤러부의 사이에 형성되고, 포장재를 가르는 방향으로 이동하며 필름공급부에 연결되어 있는 포장재의 일 측을 재단하여 개방된 타 단을 형성한다.

수직롤러부는 작업보드의 타 단에 설치되고, 제2 수평롤러부에 의해 재단부에서 이동되는 1차 가공 포장재를 제2 고정롤러와의 연동을 통해 고정 위치까지 이동시킨다.

구체적으로 수직롤러부는 하나의 제2 구동부와 제2 구동부에 제2 연결밸트로 연결된 제2 고정롤러에 동시에 접촉되는 제1,2 수직롤러부로 형성되어 포장재의 이동 방향을 변경한다. 이때 제1,2 수직롤러부는 제2 고정롤러의 서로 다른 면에 접촉되는 제1,2 수직롤러와, 제1,2 회전축으로 형성되고, 이때 제1,2 수직롤러 또한 제2 고정롤러와 같이 분할 형성되어 이동 과정에서 발생할 수 있는 포장재의 손상을 최소화한다.

따라서 수직롤러부에는 분할된 제1,2 수직롤러부의 균형을 유지시키는 탄성조절부가 더 형성되고, 탄성조절부는 중심축과, 중심축을 중심으로 대칭 형성되는 조절스프링으로 형성되어 제1,2 수직롤러부에 의한 이동 과정에서 포장재에 발생되는 가압력을 균일하고, 일정하게 유지시켜 포장재의 이동을 보다 원할하게 하여 포장재 손상 방지 효과를 극대화한다.

다시 말해 수직롤러부는 중심축으로 기준으로 소정 각도 회전 가능하도록 형성되고, 이때 회전에 의해 압축되는 조절스프링 따라 포장재에 발생되는 가압력은 일정하게 유지된다.

따라서 본 발명의 자동 포장 장치의 수직롤러부는 하나의 제2 구동부의 구동에 의해 제1,2 수질롤러부가 모두 회전할 수 있도록 하여 보다 간단한 구조를 개시하는 동시에 제2 고정롤러와 회전 속도를 동일하도록 하고, 가압력이 일정하게 유지하면서 포장재의 이동 방향을 변경하여 이동시킬 수 있는 탄성조절부를 구비하여 생산 과정에서 발생하는 포장재의 불량 발생을 현저히 감소시킨다.

2차 가공부는 포장재의 타 말단에 흡착되어 제품 투입구를 성형하는 흡착부와, 포장재의 타 말단을 밀봉하는 제2 융착부로 형성되어, 1차 가공 포장재 내부로 제품이 쉽게 투입될 수 있도록 하고, 타 말단을 밀봉하여 완성 제품으로 가공한다.

흡착부는 포장재의 타 말단의 양 측으로 배치되고, 공기를 흡입하는 복수의 흡입홀이 일렬로 형성되어, 포장재의 타 말단에 밀착된 상태로 공기를 흡입하여 1차 가공 포장재를 고정한다.

이때 포장필름이 임의로 흡착부에서 이탈되거나, 제2 융착부에 의한 밀봉력을 향상시키기 위하여 흡착부는 제2 융착부의 양 측으로 배치되는 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다.

제2 융착부는 포장재의 타 말단의 양 측으로 배치되어, 1차 가공 포장재에 제품이 투입된 상태에서 포장재의 개방된 타 말단 즉, 제품 투입구를 밀봉하여 완성 제품으로 가공한다. 이때 텐셔너에 의해 포장재의 타 말단은 일정 장력에 의해 일정하게 유지되어 포장 품질을 향상시킨다.

다시 말해 본 발명의 2차 가공부는 1차 가공 포장재의 개방된 타 말단의 양 측으로 형성되고, 이동가능하도록 형성되어 고정 위치에서 가이드부가 형성된 위치까지 1차 가공 포장재를 이동시키는 동시에 포장재의 양측으로 이동 가능하도록 형성되어 제품 투입구를 형성하고 이를 밀봉한다.

가이드부는 제품 투입구의 내측으로 배치되어 제품을 포장재의 내측으로 투입하는 제품공급부와, 제품 투입구의 내측을 밀착되어 일정 장력을 제공하는 텐셔너로 형성되어 제품이 포장재에서 이탈되지 않도록 하는 동시에 제품 투입구의 형상을 일정하게 유지하여 포장 품질을 향상시킨다.

제품공급부는 제품 투입구의 내측으로 배치되어 제품직접함에서 제공되는 제품이 포장재의 내부로 투입될 수 있도록 일 방향으로 연통되어 형성되되, 제품직접함에서 제품이 공급되는 제품공급구보다 제품 투입구의 내측으로 형성되는 일 말단의 단면적이 작도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한 말단에는 제품이 공급되는 방향, 즉 하측으로 연장되는 복수의 가이드리브가 형성되고, 각 가이드리브를 하측으로 갈수록 서로 가까워지도록 테이퍼져 형성되되, 서로 연결되지 않지 않도록 형성되어 제품이 순간적으로 많이 양이 공급되는 경우에도 병목현상이 발생하지 않도록 하여 사용자에게 보다 향상된 편의성을 제공한다.

따라서 가이드리브는 제품공급부에서 소정 거리 이격되어 연장되고, 일실시 예의 가이드리브의 경우 제풍공급부의 각 모서리에서 연장되는 4개로 형성된다. 다만 가이드리브의 형상 또는 갯수는 제품의 종류, 일회 제공되는 제품의 양 등을 고려햐여 다양하게 변경될 수 있다.

또한 제품공급부는 이동 가능하도록 형성되어 2차 가공부에 의한 1차 가공 포장재의 이동에 간섭되지 않으면서도, 제품 투입 시 제품이 포장재에서 이탈되지 않도록 한다.

텐셔너는 제품공급부의 양 측에 형성되고, 제품공급부와 별개로 이동 가능하도록 형성되어, 제품 투입 시에는 제품 투입구를 제품공급부의 외측에 밀착시켜 제품의 포장재에서 이탈하는 것을 방지하고, 제2 융착부에 의한 융착 시에는 제품투입구의 형상을 일정하게 유지시켜 포장재의 타 말단의 전체로 균일한 밀봉이 가능하도록 한다.

따라서 본 발명의 자동 포장 장치는 이동가능한 가이드부를 구비하여 제품 포장 시 내부 제품이 일정 양 포장될 수 있도록 하는 동시에 포장 품질을 향상시켜 생산성 및 사용자의 편의를 현저히 향상시키는 효과를 갖는다.

이하에서는 본 발명의 자동 포장 장치의 포장 단계를 순서에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 따라서 본 발명의 자동 포장 장치는 상기한 구조뿐만 아니라 하기와 같은 시스템으로 구동되어 효과를 극대화한다.

도 15는 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 시스템의 순서도이고, 도 16은 도 15의 1차 가공단계의 순서도이며, 도 17은 도 15의 2차가공 준비단계의 순서도이고, 도 18은 도 16의 1차 가공단계를 도시한 도면이며, 도 19는 도 17의 2차가공 준비단계 및 2차 가공단계를 도시한 도면이고, 도 20은 도 15의 2차 가공단계를 도시한 도면이다.

도 15 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 시스템은 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성된 포장재를 작업보드에 설치된 복수의 제1 고정롤러와 제1,2 수평롤러부의 연동에 의해 1차 가공위치로 이동시켜 가공하는 1차 가공단계, 1차 가공된 상기 포장재를 제2 고정롤러와 수직롤러부의 연동에 의해 상기 포장재의 이동 방향을 변경하여 흡착부에 고정하는 2차가공 준비단계 및 상기 포장재의 타 말단의 양측으로 밀착된 상기 흡착부를 이동시켜 제품 투입구를 성형하는 제품 투입구 성형단계와, 상기 제품 투입구 내측으로 가이드부를 이동시켜 제품을 투입하는 제품 투입단계와, 상기 제품 투입단계 후, 상기 포장재의 타 말단의 양측으로 제2 융착부를 이동시켜 상기 제품 투입구를 밀봉하는 2차 밀봉단계로 형성되는 2차 가공단계를 포함하고, 상기 1차 가공단계는 상기 제1,2 수평롤러부가 미리 설계된 순서에 맞춰 승하강하며 서로 다른 상기 제1 고정롤러와의 연동에 의해 상기 포장재를 공급위치에서 1차 융착 위치로, 상기 1차 융착 위치에서 재단위치로 순차적으로 이동시키고, 융착부와 재단부를 실행하여 포장재의 일 단은 밀봉하고, 타 단은 재단하여 일 측으로 개방된 1차 가공 포장재를 가공하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 1차 가공단계는 포장재의 재단 전, 상기 제2 수평롤러부가 상승하였다가 다시 하강하는 조정단계가 더 형성되는 것이 바람직하다.

1차 가공단계는 필름공급부에 권취된 포장재가 작업보드에 설치된 제1 고정롤러와 제1,2 수평롤러부의 연동에 의해 공급위치에서 1차 융착 위치로, 1차 융착 위치에서 재단 위치로 이동되며 일 측은 밀봉되고 타 측은 개방된 1차 가공 포장재를 가공하는 단계이다.

구체적으로 1차 가공단계는 포장재가 공급 위치에 배치된 상태에서 제1 수평롤러부가 하강하여 어느 하나의 제1 고정롤러와의 연동 회전에 의해 포장재를 1차 융착 위치로 이동시키는 제1 이동단계로 시작한다. 이때 복수의 고정롤러는 하나의 제1 구동부에 연결되어 동시에 회전하나 제2 수평롤러부는 상승된 상태로 유지되어 제1 수평롤러부와 어느 하나의 제1 고정롤러에 의해 포장재는 이동한다.

포장재가 1차 융착 위치에 배치되면 제1 융착부가 순차적으로 하강하여 포장재의 일 말단을 밀봉하는 1차 밀봉단계가 진행된다. 이때 제2 수평롤러부는 제1 융착부가 하강하기 전에 하강하여 포장재의 일 측으로 지지하여 융착 과정에서 포장재가 임의로 이동하는 것을 방지하여 보다 정확한 위치에서 융착이 이루어지도록 한다.

포장재의 일 말단이 밀봉되면 제1 융착부는 다시 상승하고, 하강한 제2 수평롤러부와 다른 하나의 제1 고정롤러와의 연동에 의해 포장재가 1차 융착 위치에서 재단 위치로 이동되는 제2 이동단계가 진행된다. 이때 제1 수평롤러부는 상승하여 제2 수평롤러부에 의한 포장재의 이동을 간섭하지 않도록 하여, 제1 수평롤러부와 제2 수평롤러부의 가압에 의해 발생되는 가압력 등과 같은 물리적인 차이에 의해 포장재에 발생할 수 있는 손상을 근본적으로 방지한다.

포장재가 재단 위치로 이동되면, 제1 수평롤러부는 다시 하강하여 제2 수평롤러부와 함께 재단위치를 고정하되, 제1 수평롤러부가 하강하면 제2 수평롤러부는 상승하였다가 다시 하강하면서 포장재의 재단 위치를 조정하는 조정단계가 진행된다.

조정단계 후에는 제1,2 수평롤러부가 모두 하강된 상태에서 재단부가 포장재를 가로지르는 방향으로 이동하며 포장재의 타 말단을 재단하는 재단 단계가 진행되며 포장재가 1차 가공 포장재로 가공된다.

따라서 본 발명의 자동 포장 시스템은 포장재 이동 시에는 제1,2 수평롤러부 중 어느 하나만을 사용하여 포장재에 발생할 수 있는 손상가능성을 최소화하며, 재단 전 포장재의 재단 위치를 조정하는 조정단계를 더 구비하여 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성되는 포장재를 보다 정확한 위치에서 재단하고, 포장필름 사이에 발생할 수 있는 밀림 현상을 방지하여 포장 품질을 향상시킨다.

2차가공 준비단계는 1차 가공 포장재를 제2 고정롤러와 수직롤러부의 연동에 의해 이동 방향으로 변경하여 재단 위치에서 고정 위치로 이동시키는 제3 이동단계와, 파지부에 의해 고정 위치에서 포장재의 타 말단을 2차 가공부 사이에 이동시키는 제4 이동단계와, 2차 가공부가 포장재의 타 말단의 양 측으로 밀착되어 포장재를 2차 가공부에 고정하는 흡착단계로 형성된다.

제3 이동단계는 수직롤러부가 이동하며 제1,2 수직롤러가 제2 고정롤러의 서로 다른 면에 접촉된 상태로 구동되어 재단 위치에 있는 1차 가공 포장재를 고정 위치로 이동시키는 단계이다. 이때 포장재의 손상을 방지하기 위하여 제2 수평롤러부는 상승되나, 재단에 의해 제1 수평롤러부와 제1 고정롤러부 사이에 고정된 포장재에는 수직롤러부에 의한 장력이 미치지 않으므로, 제1 수평롤러부는 후속되는 포장을 위하여 하강된 상태가 유지되는 것이 바람직하다.

제4 단계는 수직롤러부와 제2 고정롤러 사이에 고정된 포장재의 양 측을 파지부가 파지하여 2차 가공부 사이에 위치시키는 단계로, 제품 투입구 형성을 위해 포장재의 타 말단으로 2차 가공부가 배치되어야 하므로 수직롤러부와의 간섭을 방지하기 위함이다.

구체적으로 수직롤러부와 2차 가동부는 상하로 형성되고, 파지부는 상하로 이동 가능하도록 형성되어 수직롤러부에 고정된 포장재의 양 측을 파지하여 하측으로 이동하여 포장재가 흡착 위치에 위치할 수 있도록 한다.

흡착 단계는 2차 가공부 사이에 배치된 포장재의 타 말단의 양 측으로 2차 가공부를 밀착시키고, 2차 가공부에 형성된 흡착부에서 공기를 배출하여 포장재의 양 측면을 흡착부에 고정시키는 단계이다. 이때 2차 가공부는 포장재가 흡착부에 고정된 상태로 가이드부의 하측으로 이동하여 2차 가공을 준비한다.

본 발명의 자동 포장 시스템은 파지부에 의해 포장재를 고정 위치에서 흡착 위치로 이동시키는 제4 이동단계를 구비하여 흡착부가 포장재의 타 말단에 흡착될 수 있도록 하여 2차 가공단계에서 제품 투입구 형성 시 가이드부와 포장재가 간섭되는 것을 방지하여 포장 품질을 향상시킨다.

2차 가공단계는 포장재의 타 말단의 양 측에 흡착된 흡착부를 포장재를 기주으로 양측으로 이동시켜 제품 투입구를 성형하는 제품 투입구 성형단계와, 제품 투입구로 제품을 투입하는 제품 투입단계와, 제품 투입 후 다시 2차 가공부를 밀착시켜 포장재의 타 말단을 밀봉하는 2차 밀봉단계로 형성되어 완성 제품으로 가공한다.

구체적으로 제품 투입구 성형단계는 포장재의 타 말단에 흡착된 흡착부를 양 측으로 이동시켜 타 말단을 일정 넓이 이상으로 개방시켜 가이드부가 배치될 수 있는 공간을 형성하는 단계이다.

구체적으로 흡착부가 이동되어 포장재의 타 말단 사이에 공간이 형성되면 가이드부는 제품 투입구의 내측으로 하강하여 배치된다. 이때 제품공급부와 제품공급부의 양 측으로 형성되는 텐셔너가 함께 이동되어 배치되고, 텐셔너는 제품 투입구의 내측에 배치된 상태에서 제품공급부에서 멀어지는 방향으로 이동하며 제품 투입구의 내측에 밀착되며 장력을 발생시킨다.

이에 따라 포장재의 양 측면은 흡착부에서 분리되는 동시에 제품공급부의 외측에 밀착되어 제품이 투입되는 동안 포장재의 외측으로 이탈되지 않도록 한다.

제품 투입 단계는 제품직접함에 일정량 수용된 제품이 제품공급구와 제품 투입구를 통해 포장재의 내측으로 투입되는 단계로, 이때 포장재의 일 말단에는 지지플레이트가 배치된다.

이는 제품이 순간적으로 공급되어 포장재에 급격한 무게 변화에 따라 포장재에 급격한 하중에 의한 손상 발생 가능성을 감소시키기 위함이다.

2차 가공 단계는 제품 투입 단계 후 포장재의 타 말단을 밀봉하는 단계로, 가이드부가 제품 투입구에서 다시 상승하되, 제품공급부는 제품 투입구의 외측으로 배치되고 텐셔너는 소정 거리 이동하여 2차 융착 단계가 완료될 때까지 제품 투입구가 일정하게 유지될 수 있도록 하여 포장재의 구김 등에 의해 발생할 수 있는 품질 저하 현상을 방지한다.

다시 말해 2차 가공 단계는 가이드부가 초기 위치에서 제품 투입구의 내측에 배치되는 투입 위치로 이동한 후, 제품공급부는 초기 위치로 되돌아오되 텐셔너는 초기 위치로 복귀하지 않고 소정 거리 상승하여 위치되는 2차 융착 위치로 이동하고, 2차 융착단계가 완료되면 텐셔너가 초기 위치로 이동하며 완료된다.

이때 텐셔너의 이동 용이성 및 포장재의 손상 방지를 위해 텐셔너는 승하강될 수 있을 뿐만 아니라 양 측으로 이동 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.

2차 가공 단계가 완료되면 지지플레이트는 하강하여 완성 제품을 배출부로 배출시키고, 자동 포장 시스템은 다시 시작된다. 다만 여기사 자동 포장 시스템이 다시 시작된다는 의미는 2차 가공 단계가 완료된 후에만 1차 가공 단계가 시작됨을 의미하는 것은 아니며, 각 구성이 간섭되지 않는 경우 각 단계는 동시에 진행될 수있다.

따라서 본 발명의 일실시 예의 자동 포장 시스템은 제2 가공준비와 함께 1차 가공단계가 동시에 시작될 수 있으며, 이에 따라 생산에 사용되는 시간을 절감하여 생산성 향상 효과를 극대화할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.

10 자동 포장 장치
100 필름공급부
200 작업보드 210 제1 고정롤러 220 제1 구동부
221 구동모터 222 제1 연결밸트 230 제2 고정롤러
240 이동가이드 250 재단가이드
300 수평롤러부 310 제1 수평롤러부 311 제1 수평롤러
312 제1 압력조절부
320 제2 수평롤러부 321 제2 수평롤러 322 제2 압력조절부
400 1차 가공부 410 제1 융착부 420 재단부
500 수직롤러부 510 제1 수직롤러부 511 제1 수직롤러
512 제1 회전축 520 제2 수직롤러부 521 제2 수직롤러
522 제2 회전축 530 제2 구동부 540 제2 연결밸트
550 탄성조절부 551 중심축 552 조절스프링
600 2차 가공부 610 흡착부 611 흡입홀
620 제2 융착부
700 가이드부 710 제품공급부 711 가이드리브
712 제품공급구 720 텐셔너
910 파지부 920 제품직접함 930 지지플레이트
940 배출부 950 커버
L1 공급 위치 L2 1차 융착 위치 L3 재단 위치
G1 초기 위치 G2 투입 위치 G3 2차 융착 위치
P 포장재

Claims (5)

1. 포장필름이 이중으로 겹쳐져 형성된 포장재를 공급하는 필름공급부;
   상기 필름공급부에서 공급되는 상기 포장재가 이동되도록 제1 고정롤러가 설치된 작업보드;
   상기 제1 고정롤러와 연계되어 상기 포장재를 공급위치에서 1차 가공위치로 이동시키는 수평롤러부;
   상기 수평롤러부의 일 측에 형성되어 상기 포장재의 일 말단을 밀봉하는 제1 융착부와, 상기 포장재의 타 말단을 재단하는 재단부로 형성된 1차 가공부;
   상기 1차 가공부에서 전달되는 상기 포장재의 이동 방향을 변경하여 상기 1차 가공위치에서 고정 위치로 이동시키는 수직롤러부;
   상기 포장재의 타 말단에 흡착되어 제품 투입구를 성형하는 흡착부와, 상기 포장재의 타 말단을밀봉하는 제2 융착부로 형성된 2차 가공부; 및
   상기 제품 투입구의 일 측에 형성되어 제품의 투입을 가이드하는 제품공급부;를 포함하고,
   상기 수평롤러부는
   상기 제1 고정롤러에 연동하여 회전하는 수평롤러와, 상기 수평롤러를 승하강시키는 압력조절부를 각각 구비하는 제1,2 수평롤러부로 형성되고, 개별적으로 작동되어 일측이 개방된 상기 포장재를 가공하는 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 자동 포장 장치는
   상기 제1 수평롤러부, 상기 재단부, 상기 제2 수평롤러부 및 상기 제1 융착부가 차례대로 배치되고, 상기 재단부 또는 상기 제1 융착부 실행 시에는 상기 제1,2 수평롤러부 모두 하강한 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 수직롤러부는
   상기 작업보드의 일 측에 고정되는 제2 고정롤러와, 상기 제2 고정롤러와 연계되어 상기 포장재의 이동방향을 변경시키는 수직롤러와, 상기 수직롤러의 일 측에 형성되어 상기 수직롤러의 균형유지시키는 탄성조절부로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 수직롤러는
   한 쌍으로 형성되고, 상기 제2 고정롤러의 서로 다른 위치에서 연동되는 제1,2 수직롤러로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성조절부는
   상기 수직롤러부의 중심축의 양 측으로 배치되는 탄성스프링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 포장 장치.

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