KR102311793B1 - 단프라 박스 열융착기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단프라 박스 열융착기를 개시한다. 구체적으로 상부와 하부에 각각 덮개시트와 바닥시트가 형성되고 접힌 절곡부가 형성된 좌측면시트체와 우측면시트체의 양단을 상호 열융착시켜 단프라 박스를 만드는 단프라 박스 열융착기에 있어서, 지지프레임; 상기 지지프레임의 중앙에 설치되고 상기 좌측면시트체의 양단 일부가 상기 우측면시트체의 양단 일부와 각각 중첩되도록 정렬하는 정렬부; 정렬된 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 절곡부를 가압한 상태에서 전진 이송시키는 이송부; 상기 정렬부의 상측과 하측에 구비되어 이송되는 좌측면시트체와 우측면시트체가 중첩되는 부분에 열풍을 분사하면서 서로 가압, 융착시켜 접합하는 열융착부; 상기 이송부의 속도를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

단프라 박스 열융착기{Apparatus for heat sealing danpla box}
본 발명은 단프라 박스 열융착기에 관한 것으로서, 상세하게는 단프라 시트에 열을 가하여 융착시키는 방법으로 접합하여 단프라 박스를 제조하는 단프라 박스 열융착기에 관한 것이다.
일반적으로 물품의 수납과 운송을 위해 사용되는 상자는 과거에 종이 골판지로 제작된 종이상자가 이용되었으나 이러한 종이박스는 중량감 있는 물품의 수납시에 형체의 뒤틀림이 발생하는 등 쉽게 손상되고 재사용이 불가능하였으며, 우기시 습기로 인하여 쉽게 젖게되어 날씨에 영향을 많이 받는 등의 문제점이 발생했다.
그래서 근래 종이 골판지보다 내구성, 내마멸성이 우수한 합성수지 재질의 단프라 상자가 개발되었다.
단프라 상자(danpla box)는 폴리프로필렌(PP) 수지를 공중합 압출 성형방법에 의해 만들어진 골판지와 같이 중공의 단프라 시트를 상호 접합시켜 만든다.
이러한 단프라 상자는 가벼울 뿐만 아니라 견고성이 우수하고 재사용이 가능하므로 물품의 수납과 운송을 위한 물류시스템에서 많이 사용된다.
그러나 단프라 시트를 하부 및 전후좌우측이 폐쇄되고 상부는 개방된 수납상자로 조립하기 위해서는 상자의 조립 연결부를 금속 리벳이나 스테플러를 이용하여 접합시켰기 때문에 못쓰게 되는 상자를 재활용할 때 금속 리벳이나 스테플러 핀을 일일이 뽑아야 하는 불편함으로 인해 수명이 다한 상자를 재활용하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같이 조립된 단프라 상자의 외측둘레에는 상자의 전,후방의 양측면에 수납상자의 좌,우측면의 조립연결부가 연결되므로 턱이 돌출되어 사용자가 수납상자를 다룰시 수납상자의 외측둘레의 턱에 의해 사용자의 손에 부상을 입히는 문제점도 있었다.
그리고 철심으로 접합된 경우에는 내용물이 철심에 긁혀 흠집이 나기도 하고, 철심으로 접합된 부분이 터져 포장이 불가능한 경우도 발생한다.
뿐만 아니라, 상기와 같이 조립된 수납상자내에 액체 수용시 상자의 조립연결부를 통해 물이 외부로 쉽게 유출되고 상자의 상부에서 가압시 수납상자의 상부 지지응력이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제들을 해결하고자 고주파 열융착으로 일정 간격을 두고 한 포인트씩 융착하는 방법이 사용되기는 하나, 상술한 문제점들이 모두 해결되기는 어렵고 대형 단프라 상자는 제작하는 것도 쉽지 않다.
대한민국 등록특허 10-0458539(2004.11.16.)"단프라시트의 격자 융착시스템" 대한민국 등록특허 10-1343615(2013.12.13.)"단프라시트 직선융착기" 대한민국 등록특허 10-1591078(2016.1.27.)"단프라 상자의 열융착 봉합방법 및 그 수납상자"
이에 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하고자 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 상자의 두 측면을 형성하도록 절곡시킨 시트를 좌, 우에서 각각 투입하고, 절곡된 시트의 상하 단부를 각각 동시에 연속적으로 열융착하여 접합함으로써 단프라 상자를 제조할 수 있는 단프라 박스 열융착기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 단프라 박스 열융착기는, 상부와 하부에 각각 덮개시트와 바닥시트가 형성되고 접힌 절곡부가 형성된 좌측면시트체와 우측면시트체의 양단을 상호 열융착시켜 단프라 박스를 만드는 단프라 박스 열융착기에 있어서, 지지프레임; 상기 지지프레임의 중앙에 설치되고 상기 좌측면시트체의 양단 일부가 상기 우측면시트체의 양단 일부와 각각 중첩되도록 정렬하는 정렬부; 정렬된 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 절곡부를 가압한 상태에서 전진 이송시키는 이송부; 상기 정렬부의 상측과 하측에 구비되어 이송되는 좌측면시트체와 우측면시트체가 중첩되는 부분에 열풍을 분사하면서 서로 가압, 융착시켜 접합하는 열융착부; 상기 이송부의 속도를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 정렬부는, 상기 좌측면시트체가 일정각도 벌어진 상태로 고정되게 하는 좌지그와, 상기 우측면시트체가 일정각도 벌어진 상태로 고정되게 하는 우지그와, 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 덮개시트의 진행을 차단하는 스토퍼를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 좌지그는 상기 좌측면시트체의 상부시트가 거치되는 좌상부지그판과, 상기 좌상부지그판과 일정각도로 벌어져 상기 우측면시트체의 하부시트를 거치하는 좌하부지그판과, 상기 좌상부지그판과 좌하부지그판 사이에 형성되어 상기 우측면시트체의 하부시트의 단부가 걸리는 좌걸림턱으로 이루어질 수 있고, 상기 우지그는 상기 좌측면시트체의 상부시트가 거치되는 우하부지그판과, 상기 우하부지그판과 일정각도로 벌어져 상기 우측면시트체의 상부시트를 거치하는 우중간지그판과, 상기 우중간지그판과 일정각도로 벌어지는 우상부지그판과, 상기 우중간지그판과 우하부지그판 사이에 형성되어 상기 좌측면시트체의 상부시트의 단부가 걸리는 우걸림턱으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 스토퍼는 회전실린더에 의해 정회전 또는 역회전할 수 있도록 제어될 수 있다.
또 상기 이송부는, 상기 정렬부의 양측에 한 쌍이 동일한 구조로 설치되는 것으로서, 복수개의 하부롤러에 감겨 무한궤도로 회전하는 하부벨트와, 복수개의 상부롤러에 감겨 무한궤도로 회전하는 상부벨트와, 상기 상부벨트를 승강시키는 벨트승강수단을 포함하여 이루어져, 상기 상부벨트와 하부벨트 사이에 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 절곡부가 각각 인입, 가압된 상태에서 이송될 수 있다.
또한, 상기 열융착부는, 상기 정렬부의 상측에 회전 가능하게 설치되고 상기 좌측면시트체의 상부시트와 우측면시트체의 상부시트 사이에 열풍을 분사하는 상부열풍수단과, 상기 정렬부의 하측에 회전 가능하게 설치되고 상기 좌측면시트체의 하부시트와 우측면시트체의 하부시트 사이에 열풍을 분사하는 하부열풍수단과, 상기 상부열풍수단의 일측에 구비되어 가열된 상기 좌측면시트체의 상부시트와 우측면시트체의 상부시트를 가압하여 열융착시키는 상부헤드롤러와, 상기 하부열풍수단의 일측에 구비되어 가열된 상기 좌측면시트체의 하부시트와 우측면시트체의 하부시트를 가압하여 열융착시키는 하부헤드롤러를 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 열융착이 수행되는 동안 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 이송속도보다 열융착이 수행되지 않는 동안 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 이송속도를 더 빠르게 이송시키도록 상기 이송부를 제어하고, 열융착이 시작되는 지점과 종료되는 지점에서 일정 시간동안 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 이송을 정지시키도록 제어하며, 상기 열융착부에서 분사되는 열풍의 온도를 일정하게 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예를 따른 단프라 박스는, 상부와 하부에 각각 덮개시트와 바닥시트가 형성되고 중간에 접힌 절곡부가 형성된 좌측면시트체와 우측면시트체의 양단을 상기 단프라 박스 열융착기를 사용하여 상호 열융착시키는 방법으로 제조될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 종래와 같은 스태플러 철심이나 금속리벳을 사용하지 않기 때문에 재생이나 재활용이 매우 용이하므로 친환경적이다.
둘째, 대형 단프라 박스를 신속하게 생산할 수 있어 생산성이 크게 향상되고, 원가와 인건비가 절감된다.
셋째, 내용물이 손상이나 흠집없이 안전하게 수용될 수 있고, 액체성분의 경우 누수되는 문제도 거의 없다.
넷째, 다양한 크기의 단프라 박스를 생산할 수 있으므로 다품종 소량생산이 가능하다.
도 1은 본 발명의 단프라 박스의 구성을 나타내는 전개도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단프라 박스 열융착기의 정면도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 평면도
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 후면도
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 정렬부를 나타내는 사시도
도 6은 도 2에 도시된 본 발명의 이송부의 구조를 나타내는 측면도
도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 열융착부를 나타내는 정면도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선, 본 발명에서 열융착으로 접합하고자 하는 좌측면시트체와 우측면시트체에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 단프라 박스의 구성을 나타내는 전개도이다.
단프라 박스를 만들기 위해서 일반적으로 단프라 시트를 절곡시켜 만든 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)를 상호 접합시킨다.
편의상 상기 좌측면시트체(10)는 접혀진 절곡부(10a)의 일측을 상부시트(11)라 하고 타측을 하부시트(12)라 하자. 동일하게 상기 우측면시트체(20)의 접혀진 절곡부(20a) 일측을 상부시트(21)라 하고 타측을 하부시트(22)라 하자.
그리고 상기 좌측면시트체(10)의 상단과 하단에는 각각 덮개시트(30)와 바닥시트(40)가 형성된다. 즉, 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11) 및 하부시트(12)의 상하단에 각각 상기 덮개시트(30)와 바닥시트(40)가 형성된다.
또 상기 우측면시트체(20)의 상단과 하단에도 각각 덮개시트(30)와 바닥시트(40)가 형성된다. 즉, 상기 우측면시트체(20)의 상부시트(21) 및 하부시트(22)의 상하단에 각각 상기 덮개시트(30)와 바닥시트(40)가 형성된다.
또한, 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)의 측단부에 일정면적의 접합부(10b)가 형성되고, 상기 우측면시트체(20)의 하부시트(22)의 측단부에 일정면적의 접합부(20b)가 형성된다.
따라서, 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)의 접합부(10b)와 상기 우측면시트체(20)의 상부시트(21)의 측단부를 열융착시키고, 상기 우측면시트체(20)의 하부시트(22)의 접합부(20b)와 상기 좌측면시트체(10)의 하부시트(12)의 측단부를 열융착시킴으로써 단프라 박스가 완성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 단프라 박스 열융착기의 정면도를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 평면도를 나타내며, 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 후면도를 나타낸다.
본 발명은 상술한 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)를 상호 열융착에 의해 접합함으로써 단프라 박스를 완성할 수 있는 장치로서, 크게 지지프레임(100), 정렬부(200), 이송부(300), 열융착부(400), 제어부를 포함해서 구성될 수 있다.
먼저, 상기 지지프레임(100)에 대해 설명한다.
상기 지지프레임(100)은 상기 정렬부(200), 이송부(300), 열융착부(400) 및 제어부가 설치될 수 있도록 지지한다.
상기 지지프레임(100)은 양측에 수직으로 설치되는 수직프레임(110)과, 상기 수직프레임(110)의 상단과 하단을 수평으로 연결하는 수평프레임(120)으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 수직프레임(110) 사이를 가로질러 상측에 구비되는 상부가이드봉(140)과, 하측에 구비되는 하부가이드봉(150)으로 구성된다.
또 상기 수직프레임(110) 사이를 가로질러 중간에 보조프레임(130)이 더 구비될 수 있다.
다음으로 도 5를 함께참조하여 상기 정렬부(200)에 대해 설명한다. 도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 정렬부를 나타내는 사시도이다.
상기 정렬부(200)는 정확한 접합작업을 위해 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)를 거치하여 상기 좌측면시트체(10)의 접합부(10b)와 우측면시트체(20)의 상부시트(21)가 중첩되도록 정렬하는 동시에 상기 우측면시트체(20)의 접합부(20b)와 좌측면시트체(10)의 하부시트(12)가 중첩되도록 정렬시킨다.
이를 위해, 상기 정렬부(200)는 상기 지지프레임(100)의 중간에 설치되는 것으로서, 좌지그(210), 우지그(220), 스토퍼(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 좌지그(210)는 상기 좌측면시트체(10)를 일정각도 벌어진 상태로 거치 및 고정하기 위한 것으로서 도시된 바를 참조하면 좌상부지그판(211)과 좌하부지그판(212)이 일정각도를 이루면서 결합되어 단면이 대략 '<'와 같은 구조일 수 있다.
그리고 상기 좌상부지그판(211)과 좌하부지그판(212)이 이루는 각도는 예각이 바람직하며 상기 좌하부지그판(212)이 더 긴 폭을 가진다.
따라서, 상기 좌상부지그판(211)의 상면에 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)가 거치되고, 상기 좌하부지그판(212)의 하면에 상기 좌측면시트체(10)의 하부시트(12)가 거치되며, 상기 좌상부지그판(211)과 좌하부지그판(212) 사이에 상기 우측면시트체(20)의 하부시트(22)가 인입, 거치된다.
이때, 상기 좌상부지그판(211)과 좌하부지그판(212) 사이에는 상기 우측면시트체(20)의 하부시트(22)가 인입되는 것을 제한하도록 좌걸림턱(213)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 좌걸림턱(213)은 상기 우측면시트체(20)의 하부시트(22)가 끼이는 것을 방지하면서 이송을 안내한다.
상기 우지그(220)는 상기 우측면시트체(20)를 일정각도 벌어진 상태로 거치 및 고정하기 위한 것으로서 도시된 바와 같이 우상부지그판(221)과 우중간지그판(222) 및 우하부지그판(223)이 일정각도를 이루면서 지그재그로 결합되어 단면이 대략 'Z'와 같은 구조일 수 있다.
그리고 상기 우상부지그판(221), 우중간지그판(222), 우하부지그판(223)이 이루는 각도는 예각이 바람직하며 상기 우하부지그판(223)의 폭이 상대적으로 가장길고, 우상부지그판(221)의 폭이 상대적으로 가장 짧다.
따라서, 상기 우상부지그판(221)과 우중간지그판(222) 사이에 상기 우측면시트체(20)의 상부시트(21)가 인입, 거치되고, 상기 우중간지그판(222)과 우하부지그판(223) 사이에 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)가 인입, 거치된다.
이때, 상기 우중간지그판(222)과 우하부지그판(223) 사이에는 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)가 인입되는 것을 제한하도록 우걸림턱(224)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 우걸림턱(224)은 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)가 끼이는 것을 방지하면서 이송을 안내한다.
중요한 것은, 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트(11)에 형성된 접합부(10b)와 상기 우측면시트체(20)의 상부시트(21)의 측단부가 중첩되고, 상기 우측면시트체(20)의 하부시트(22)에 형성된 접합부(20b)와 상기 좌측면시트체(10)의 하부시트(12)의 측단부가 중첩되도록 거치, 고정된다.
여기서, 상기 좌지그(210)와 우지그(220)는 각각 별도의 하부지지체(250)와 상부지지체(240)에 결합된다. 즉, 상기 하부지지체(250)는 상기 좌지그(210)의 하측에 구비되고, 상기 상부지지체(240)는 상기 우지그(220)의 상측에 구비된다.
이때, 상기 상부지지체(240)와 하부지지체(250)는 각각 상기 상부가이드봉(140)과 하부가이드봉(150)에 의해 수평으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 따라서, 상기 좌지그(210)와 우지그(220)도 좌우로 수평 이동할 수 있다.
상기 상부지지체(240)와 하부지지체(250)의 수평이동거리를 조정하기 위해 조정스크류가 더 포함될 수 있다.
구체적으로 상기 상부지지체(240)의 상단에 나사 결합되는 상부지지체조정스크류(260)가 구비되고, 상기 하부지지체(250)의 하단에 나사 결합되는 하부지지체조정스크류(270)가 더 구비된다.
따라서, 상기 상부지지체조정스크류(260)를 수동 또는 자동으로 회전시켜 상기 상부지지체(240)의 수평이동을 조정하고, 상기 하부지지체조정스크류(270)를 수동 또는 자동으로 회전시켜 상기 하부지지체(250)의 수평이동을 조정한다.
상기 스토퍼(230)는 상기 좌지그(210)와 우지그(220)에 의해 정렬되는 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 전방을 정렬한다.
상기 스토퍼(230)는 상기 보조프레임(130)에 결합, 설치되는 것으로서, 회전 가능하게 작동된다.
이를 위해, 상기 스토퍼(230)는 상기 보조프레임(130)의 길이방향을 따라 설치되는 슬라이딩봉(231)과, 상기 슬라이딩봉(231)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이더(232)와, 상기 슬라이더(232)의 하부에 결합되는 회전실린더(233)와, 상기 회전실린더(233)의 회전축에 결합되어 회전하는 스토퍼판(234)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스토퍼판(234)이 회전하여 수직이 되면 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 덮개시트(30)의 진행을 차단하여 정지시킨다. 즉, 상기 좌지그(210)와 우지그(220)가 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 좌우를 정렬시키고 상기 스토퍼(230)가 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 상단을 정렬시키므로 전체적으로 이송 및 접합을 위한 고정이 이루어진다.
그리고 상기 열융착부(400)에 의해 접합이 완료되면 상기 스토퍼판(234)이 역으로 회전하여 수평이 되면 접합이 완료된 단프라 상자는 차단이 해제되므로 전방으로 이송, 배출될 수 있다.
다음으로 도 6을 함께 참조하여 상기 이송부(300)에 대해 설명한다. 도 6은 도 2에 도시된 본 발명의 이송부의 구조를 나타내는 측면도이다.
상기 이송부(300)는 상기 정렬부(200)에 의해 정렬된 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 절곡부(10a, 20a)를 가압하여 클램핑한 상태에서 일정한 속도로 전진 이송시키는 구성이다.
이를 위해, 상기 이송부(300)는 하부벨트(310), 상부벨트(320), 벨트승강수단(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부벨트(310)는 정렬된 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 하측에 위치하도록 각각 상기 하부지지체(250)의 양측에 구비된다.
그리고 상기 상부벨트(320)는 정렬된 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 상측에 위치하도록 각각 상기 상부지지체(240)의 양측에 구비된다.
또 상기 하부벨트(310)와 상부벨트(320)는 각각 다수개의 하부롤러(311)와 상부롤러(321)에 감겨 무한궤도로 회전한다.
이를 구현하고자 하부롤러프레임(312)에 상기 하부롤러(311)가 수평으로 장착되고, 상기 하부롤러(311)에 상기 하부벨트(310)가 권취된다. 동일하게 상부롤러프레임(322)에 상기 상부롤러(321)가 수평으로 장착되고, 상기 상부롤러(321)에 상기 상부벨트(320)가 권취된다.
그리고 상기 하부롤러중 어느 하나에는 하부이송축(313)이 결합되고 상기 하부이송축(313)은 이송모터(미도시)에 의해 회전 구동될 수 있다. 또 상기 상부롤러 중 어느 하나에 상부이송축(323)이 결합되고, 상기 상부이송축(323)은 상기 하부이송축(313)과 연동될 수 있다.
그래서 상기 상부벨트(320)와 하부벨트(310)는 서로 밀착된 상태가 되면 그 사이에 상기 좌측면시트체(10) 또는 우측면시트체(20)의 절곡부(10a, 20a)가 인입된 상태에서 마찰력에 의해 이송된다.
바람직한 것은 상기 상부벨트(320)는 전체가 승강 가능하도록 벨트승강수단(330)이 더 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 상부롤러프레임(322)은 상측에 구비된 상부이동판(332)에 승강 가능하게 결합되고, 상기 상부이동판(332)은 상기 상부가이드봉(140)에 수평으로 슬라이딩 가능하게 결합된다.
그리고 상기 상부이동판(332)의 측면에 승강실린더(333)가 결합되고, 상기 승강실린더(333)의 로드가 상기 상부롤러프레임(322)의 측면과 연결된다. 따라서, 상기 승강실린더(333)의 작동에 의해 상기 상부롤러프레임(322)이 승강할 수 있으므로 상기 상부벨트(320)는 상기 하부벨트(310)로부터 이격되거나 밀착될 수 있다.
상기 하부벨트(310)는 승강 가능하지 않으나 수평으로 슬라이딩 되도록 상기 하부롤러프레임(312)이 하측의 하부이동판(331)에 결합되고, 상기 하부이동판(331)은 하부가이드봉(150)에 수평으로 슬라이딩 가능하게 결합된다.
또한, 상기 상부이동판(332)은 상부이동판조정스크류(350)에 나사 결합되고, 상기 하부이동판(331)은 하부이동판조정스크류(340)에 나사 결합되어 수평이동거리를 조정할 수 있다.
이것은 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 크기(폭)에 따라 상기 상부이동판(332) 사이의 거리와 하부이동판(331) 사이의 거리를 조정함으로써 다양한 크기의 단프라 박스를 접합시킬 수 있다.
참고로 상기 상부이송축(323)은 상기 하부이송축(313)과 연동되지만, 상기 벨트승강수단(330)에 의해 상하로 움직이게 되므로 상기 상부이송축(323)은 유니버셜 조인트로 연결하여 승강 가능하면서 회전 구동될 수 있도록 할 수 있다.
다음으로 도 7을 함께 참조하여 상기 열융착부(400)에 대해 설명한다. 도 7은 도 2에 도시된 본 발명의 열융착부를 나타내는 정면도이다.
상기 열융착부(400)는 상기 이송부(300)에 의해 일정한 속도로 이송되는 좌측면시트체(10)의 접합부(10b)와 우측면시트체(20)의 접합부(20b)가 열융착 접합되도록 열풍을 분사하면서 압착하는 구성으로서, 상부열풍수단(410), 하부열풍수단(420), 상부헤드롤러(430), 하부헤드롤러(440)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상부열풍수단(410)은 상기 상부지지체(240) 내부에 설치되는 상부열풍발생기(411)와 상기 상부열풍발생기(411)에서 발생된 열풍을 분사하는 상부노즐(412)로 구성된다.
상기 상부노즐(412)은 상면과 하면에 다수개의 상부노즐공(413)이 형성되어 열풍이 상하측으로 동시에 분사된다. 따라서, 상기 상부노즐(412)이 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트 접합부(10b)와 상기 우측면시트체(20)의 상부시트(21) 사이로 인입된 상태에서 열풍이 상기 상부노즐공(413)을 통해 분사되면 상기 좌측면시트체(10)의 상부시트 접합부(10b)와 우측면시트체(20)의 상부시트(21)가 중첩되면 마주보는 면에 균일하게 열풍이 분사될 수 있다.
열풍은 보통 수백도의 온도를 가지게 하여 수지로 이루어진 단프라 시트의 표면을 용융시킬 수 있다. 그래서 용융된 상태에서 상호 열융착이 이루어진다.
그런데 일정한 온도를 유지하는 것이 중요한다. 특정온도보다 높으면 단프라 시트가 완전히 용융되고, 낮으면 용융되지 않아 접합이 어렵다. 그래서 상기 상부노즐(412)에는 온도센서(414)가 부착되어 분사되는 열풍의 온도를 감지하는 것이 바람직하다.
상기 온도센서(414)는 상기 상부노즐(412)의 넥(neck) 부분에 구비되고, 후술하는 제어부에 의해 적정온도를 유지하도록 제어된다.
이러한 상기 상부열풍수단(410)은 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)가 상기 이송부(300)에 의해 이송되는 동안에만 회전하여 상기 상부노즐(412)이 두 시트체 사이로 인입되어 열풍을 분사할 수 있도록 제어된다.
상기 하부열풍수단(420)은 상기 하부지지체(250) 내부에 설치되는 하부열풍발생기(421)와 상기 하부열풍발생기(421)에서 발생된 열풍을 분사하는 하부노즐(422)로 구성된다.
상기 하부노즐(422)도 상면과 하면에 다수개의 하부노즐공(423)이 형성되어 열풍이 상하측으로 동시에 분사된다. 따라서, 상기 하부노즐(422)이 상기 좌측면시트체(10)의 하부시트(12) 단부와 상기 우측면시트체(20)의 하부시트 접합부(20b) 사이로 인입된 상태에서 열풍이 상기 하부노즐공(423)을 통해 분사되면 상기 좌측면시트체(10)의 하부시트(12)와 우측면시트체(20)의 하부시트 접합부(20b)가 중첩되면서 마주보는 면에 균일하게 열풍이 분사될 수 있다.
이러한 상기 하부열풍수단(420)도 두 시트체가 상기 이송부(300)에 의해 이송되는 동안에만 회전하여 상기 하부노즐(422)이 두 시트체 사이로 인입되어 열풍을 분사할 수 있도록 제어된다.
더불어 상기 하부노즐(422)의 넥(neck) 부분에도 상기 온도센서(414)가 구비되고, 후술하는 제어부에 의해 적정온도를 유지하도록 제어된다.
상기 상부열풍수단(410)에 의해 용융된 시트를 서로 가압, 열융착하기 위해 상기 상부지지체(240)에 상부헤드롤러(430)가 하향 설치되고, 상기 하부열풍수단(420)에 의해 용융된 시트를 가압, 열융착하기 위해 상기 하부지지체(250)에 하부헤드롤러(440)가 상향 설치된다.
그리고 상기 상부헤드롤러(430)와 하부헤드롤러(440)는 각각 상기 상부지지체(240)와 하부지지체(250)에 탄성지지되면서 설치된다.
더불어 상기 상부헤드롤러(430)는 상기 상부열풍수단(410)의 전방에, 상기 하부헤드롤러(440)는 상기 하부열풍수단(420)의 전방에 위치하여 상기 상부열풍수단(410)과 하부열풍수단(420)을 통과한 시트를 서로 가압하여 열융착 접합시킨다.
다음으로 상기 제어부에 대해 설명한다.
상기 제어부(미도시)는 상기 지지프레임(100)에 임의의 위치에 부착되는 컨트롤러로서 구체적인 형상보다는 일반적인 제어컴퓨터로 구성된다.
상기 제어부는 기본적으로 상기 이송부(300)의 이송속도를 제어한다.
다시 말해서, 상기 상부벨트(320)와 하부벨트(310)의 이동속도를 일정하게 유지하여 상기 상부열풍수단(410)과 하부열풍수단(420)에서 분사된 열풍이 접합부(10b, 20b)에 균일하게 접촉하도록 하여 용융되게 하고, 상기 상부헤드롤러(430)와 하부헤드롤러(440)가 균일하게 가압하여 열융착이 이루어지도록 한다.
그리고 상기 제어부는 열융착이 수행되지 않는 경우에 상기 이송부(300)의 속도를 더 증가시키도록 제어한다.
즉, 접합작업이 필요없는 부분은 빨리 이송하여 배출하는 것이 생산성을 높여주기 때문이다. 이를 위해, 엔코더(미도시)를 사용하여 상기 접합부(10b, 20b)의 길이를 감지하고 접합이 모두 수행되면 상기 상부벨트(320)와 하부벨트(310)의 회전속도를 빠르게 할 수 있다.
또 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)를 서로 접합시키기 시작하는 지점과 종료되는 지점은 이송속도를 훨씬 더 느리게 하거나 일정 시간동안 정지하도록 함으로써 끝지점이 오픈되지 않고 견고하게 열융착되도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 상기 벨트승강수단(330)의 작동을 제어하여 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)를 정렬하면 상기 상부벨트(320)가 하강하도록 하고, 상기 상부열풍수단(410)과 하부열풍수단(420)의 회전도 제어하여 두 시트체가 이송을 시작하면 열풍을 분사하도록 제어한다.
더불어 상기 제어부는 상술한 바와 같이 열풍의 온도를 일정하게 유지하도록 제어한다. 상기 온도센서로부터 열풍의 온도 측정값을 전달받아 상기 상부열풍발생기와 하부열풍발생기의 작동을 제어함으로써 온도를 일정하게 유지한다.
이하에서 본 발명의 작동과정을 설명하기로 한다.
작업자는 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)를 각각 상기 좌지그(210)와 우지그(220)에 인입하여 거치, 고정한다.
여기서, 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 폭에 맞도록 상기 상부이동판(332)과 하부이동판(331)의 수평 간격을 조정하여 상기 상부벨트(320)와 하부벨트(310) 사이에 상기 절곡부(10a, 20a)가 인입된 상태가 되게 한다.
그리고 상기 상부지지체(240)와 하부지지체(250)의 수평 위치를 조정하여 상기 좌측면시트체(10)의 접합부(10b) 직상방에 상기 상부지지체(240)가 위치하고, 상기 우측면시트체(20)의 접합부(20b) 직하방에 상기 하부지지체(250)가 위치하도록 한다.
이때, 상기 스토퍼(230)는 회전하여 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 덮개시트(30)를 차단한 상태로 정렬시킨다.
이 상태에서 상기 이송부(300)를 작동시킨다.
상기 이송부(300)가 작동되면 상기 스토퍼(230)는 역회전하여 개방하게 되고, 상기 상부벨트(320)와 하부벨트(310)가 회전하면서 상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 절곡부(20a)를 클램핑한 상태로 전진 이송시킨다.
상기 좌측면시트체(10)와 우측면시트체(20)의 선단이 상기 좌지그(210)와 우지그(220)로부터 인출되는 순간 상기 상부열풍수단(410)과 하부열풍수단(420)이 회전한다.
그리고 상기 상부노즐(412)과 하부노즐(422)이 상기 접합부(10b, 20b) 사이로 인입되고 열풍을 분사하여 시트면을 용융시킨다.
또 시트체가 이송되면 상기 상부헤드롤러(430)와 하부헤드롤러(440)가 각각 접합부(10b, 20b)를 가압, 융착시키면서 상호 접합하게 된다.
상기 이송부(300)는 접합이 완료된 단프라 상자를 계속 이송하여 배출시킨다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 지지프레임 110 : 수직프레임
120 : 수평프레임 130 : 보조프레임
140 : 상부가이드봉 150 : 하부가이드봉
200 : 정렬부
210 : 좌지그 211 : 좌상부지그판
212 : 좌하부지그판 213 : 좌걸림턱
220 : 우지그 221 : 우상부지그판
222 : 우중간지그판 223 : 우하부지그판
224 : 우걸림턱 230 : 스토퍼
231 : 슬라이딩봉 232 : 슬라이더
233 : 회전실린더 234 : 스토퍼판
240 : 상부지지체 250 : 하부지지체
260 : 상부지지체조정스크류 270 : 하부지지체조정스크류
300 : 이송부
310 : 하부벨트 311 : 하부롤러
312 : 하부롤러프레임 313 : 하부이송축
320 : 상부벨트 321 : 상부롤러
322 : 상부롤러프레임 323 : 상부이송축
330 : 벨트승강수단 331 : 하부이동판
332 : 상부이동판 333 : 승강실린더
340 : 하부이동판조정스크류 350 : 상부이동판조정스크류
400 : 열융착부 410 : 상부열풍수단
411 : 상부열풍발생기 412 : 상부노즐
413 : 상부노즐공 414 : 온도센서
420 : 하부열풍수단 421 : 하부열풍발생기
422 : 하부노즐 423 : 하부노즐공
430 : 상부헤드롤러 440 : 하부헤드롤러
10 : 좌측면시트체
10a : 절곡부 10b : 접합부
11 : 상부시트 12 : 하부시트
20 : 우측면시트체
20a : 절곡부 20b : 접합부
21 : 상부시트 22 : 하부시트
30 : 덮개시트
40 : 바닥시트

Claims (8)

  1. 상부와 하부에 각각 덮개시트와 바닥시트가 형성되고 접힌 절곡부가 형성된 좌측면시트체와 우측면시트체의 양단을 상호 열융착시켜 단프라 박스를 제조하기 위해, 지지프레임;과, 상기 지지프레임의 중앙에 설치되고 상기 좌측면시트체의 양단 일부가 상기 우측면시트체의 양단 일부와 각각 중첩되도록 정렬하는 정렬부;와, 정렬된 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 절곡부를 가압한 상태에서 전진 이송시키는 이송부;와, 상기 정렬부의 상측과 하측에 구비되어 이송되는 좌측면시트체와 우측면시트체가 중첩되는 부분에 열풍을 분사하면서 서로 가압, 융착시켜 접합하는 열융착부; 및 상기 이송부의 속도를 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 단프라 박스 열융착기에 있어서,
    상기 정렬부는,
    상기 좌측면시트체가 일정각도 벌어진 상태로 고정되게 하는 좌지그와, 상기 우측면시트체가 일정각도 벌어진 상태로 고정되게 하는 우지그와, 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 덮개시트의 진행을 차단하는 스토퍼를 포함하여 이루어지되,
    상기 좌지그는 상기 좌측면시트체의 상부시트가 거치되는 좌상부지그판과, 상기 좌상부지그판과 일정각도로 벌어져 상기 우측면시트체의 하부시트를 거치하는 좌하부지그판과, 상기 좌상부지그판과 좌하부지그판 사이에 형성되어 상기 우측면시트체의 하부시트의 단부가 걸리는 좌걸림턱으로 이루어질 수 있고,
    상기 우지그는 상기 좌측면시트체의 상부시트가 거치되는 우하부지그판과, 상기 우하부지그판과 일정각도로 벌어져 상기 우측면시트체의 상부시트를 거치하는 우중간지그판과, 상기 우중간지그판과 일정각도로 벌어지는 우상부지그판과, 상기 우중간지그판과 우하부지그판 사이에 형성되어 상기 좌측면시트체의 상부시트의 단부가 걸리는 우걸림턱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단프라 박스 열융착기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 회전실린더에 의해 정회전 또는 역회전할 수 있도록 제어되는 것을 특징으로 하는 단프라 박스 열융착기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 정렬부의 양측에 한 쌍이 동일한 구조로 설치되는 것으로서,
    복수개의 하부롤러에 감겨 무한궤도로 회전하는 하부벨트와, 복수개의 상부롤러에 감겨 무한궤도로 회전하는 상부벨트와, 상기 상부벨트를 승강시키는 벨트승강수단을 포함하여 이루어져,
    상기 상부벨트와 하부벨트 사이에 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 절곡부가 각각 인입, 가압된 상태에서 이송되는 것을 특징으로 하는 단프라 박스 열융착기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열융착부는,
    상기 정렬부의 상측에 회전 가능하게 설치되고 상기 좌측면시트체의 상부시트와 우측면시트체의 상부시트 사이에 열풍을 분사하는 상부열풍수단과, 상기 정렬부의 하측에 회전 가능하게 설치되고 상기 좌측면시트체의 하부시트와 우측면시트체의 하부시트 사이에 열풍을 분사하는 하부열풍수단과, 상기 상부열풍수단의 일측에 구비되어 가열된 상기 좌측면시트체의 상부시트와 우측면시트체의 상부시트를 가압하여 열융착시키는 상부헤드롤러와, 상기 하부열풍수단의 일측에 구비되어 가열된 상기 좌측면시트체의 하부시트와 우측면시트체의 하부시트를 가압하여 열융착시키는 하부헤드롤러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 단프라 박스 열융착기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    열융착이 수행되는 동안 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 이송속도보다 열융착이 수행되지 않는 동안 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 이송속도를 더 빠르게 이송시키도록 상기 이송부를 제어하고,
    열융착이 시작되는 지점과 종료되는 지점에서 일정 시간동안 상기 좌측면시트체와 우측면시트체의 이송을 정지시키도록 제어하며,
    상기 열융착부에서 분사되는 열풍의 온도를 일정하게 제어하는 것을 특징으로 하는 단프라 박스 열융착기.
  8. 삭제
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