KR102370143B1

KR102370143B1 - 마스크팩용 시트 연속 포장장치

Info

Publication number: KR102370143B1
Application number: KR1020190165098A
Authority: KR
Inventors: 하태석
Original assignee: (주)이시스코스메틱
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2022-03-07
Also published as: KR20210074459A

Abstract

본 발명은 마스크팩용 시트 연속 포장장치에 관한 것이다. 이는, 일정폭의 원단을 커팅하여 원단으로부터 마스크시트를 따내는 커팅부와; 상호 직교하는 방향으로 직선 운동하는 Z블레이드, Y블레이드, X블레이드를 포함하며, 마스크시트를 접어 파우치에 수납할 수 있는 사이즈로 만드는 XYZ폴딩부와; 파우치를 입구가 벌어진 상태로 대기시키는 파우치정위치부와; XYZ폴딩부에 의해 접혀진 상태의 마스크시트를, 대기하고 있는 파우치내에 삽입하는 시트삽입부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 마스크팩용 시트 연속 포장장치는, 권취되어 있는 일정폭의 원단을 이송시킴과 동시에 커팅롤을 이용해 원단으로부터 마스크시트를 논스톱으로 따 낼 수 있어 마스크시트의 공급속도가 매우 신속하며 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 원단으로부터 마스크시트를 따내는 동안 발생하는 스크랩을 외부로 신속 배출하므로 작업라인의 오염이 방지되며 스크랩에 의한 잼(jam) 등의 오동작이 없다. 아울러, 마스크시트를, 상호 직교하는 XYZ 방향으로 3번 접으므로, 마스크시트의 면적이 최소화 되어, 파우치에 삽입 시, 파우치 입구부에 걸리지 않아 보다 신속한 삽입이 가능하다.

Description

마스크팩용 시트 연속 포장장치{Mask pack sheet continuous packaging device}

본 발명은 마스크팩용 시트 연속 포장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 권취롤에 권취되어 있는 원단을 풀어 이송시키며 논스톱 커팅하여 마스크팩용 시트를 제작하고, 제작된 시트를 상호 직교하는 XYZ방향으로 세 번 접철한 후 파우치에 삽입하는 전 과정이 자동으로 진행되는 마스크팩용 시트 연속 포장장치에 관한 것이다.

피부의 각질을 제거한다거나 또는 모공을 축소하고 기미를 없애 피부 상태를 개선하며 노화를 방지하기 위한 다양한 성분 및 방식의 제품이 사용되고 있다. 그 중, 미용팩은 피부의 진정과 상태 개선을 주 목적으로 하는 것으로서, 얼굴을 포함한 피부에 기능성 화장액(가령, 에센스) 자체를 도포하거나, 또는 화장액이 함유된 시트지를 피부에 덮어씌우는 방식으로 적용된다.

알려진 바와 같이, 미용팩은 화장액내에 함유된 성분의 특성에 따라 다양한 효능을 가지며, 가령, 모공 내 피지 및 불순물을 제거하여 피부를 부드럽게 하고, 각종 영양 및 수분을 공급하며, 모공 축소, 피부 진정, 탄력 증진 등을 통한 피부의 밸런스를 맞추어주는 기능을 한다. 이러한 이유로, 피부미용에 관심이 많은 여성은 물론, 최근에는 젊은 남성들의 경우에도, 미용팩을 이용해 피부를 관리하고자 하는 모습을 주변에서 쉽게 볼 수 있다.

미용팩과 관련된 피부 관리용 제품은, 여러 가지 종류가 있으며 그 중에는 타인의 도움을 받지 않고 스스로가 간편하게 사용할 수 있는 마스크팩도 있다. 마스크팩은 밀폐된 파우치 내부에 시트와 미용액이 밀폐 수용된 것으로서, 사용자가 파우치를 개방한 후 시트를 꺼내어 얼굴에 펼치는 방식으로 사용된다. 시트는 얼굴을 커버할 수 있는 대략적인 모양을 갖는 부직포로서 파우치 내부에 접힌 상태로 미용액을 흡수하고 있다.

상기한 미용팩의 제작은, 재단된 시트를 접어 파우치 내에 먼저 삽입하고 시트가 투입된 파우치 내에 미용액을 주입한 후 파우치를 밀폐하는 과정을 포함한다. 시트를, 파우치 내부에 삽입할 수 있는 사이즈로 접기 위한 선행기술로서, 국내등록특허공보 제10-1719603호 (자동식 마스크 팩 입수장치)가 개시된 바 있다.

개시된 입수장치는, 복수개의 시트가 적재되는 피더, 피더에 적재된 시트를 낱장으로 분리하여 공급하는 자동시트공급유닛, 자동시트공급유닛에 의해 공급되는 시트를 롤형태로 감는 롤링유닛, 롤링유닛에 의해 롤 형태로 감긴 시트가 안착되는 지지판, 지지판에 상하방향으로 관통되게 형성되는 통과홀을 포함하여 이루어지는 절첩가이드부, 지지판에 안착된 시트를 하부방향으로 가압하되, 가압점을 중심으로 시트가 절첩되며 통과홀을 통과하도록 시트의 이동을 유도하면서 통과홀의 하부에 위치된 포장재의 내부로 시트를 투입하는 절첩투입유도유닛을 구비한다.

그런데 상기한 종래의 마스크 팩 입수장치는, 미리 절단되어 적재된 시트를 낱장씩 분리하여 공급하여야 하므로 전체적인 생산 속도가 느리고, 경우에 따라 시트 간의 정전기로 인해 두 장이 한 번에 이송될 수 있다는 단점을 갖는다.

또한 둥글게 말린 상태의 시트를 지지판에 올린 후 중앙 부분을 눌러 접는 구조를 가지므로, 말린 시트를 이송시키는 동안이나 접는 순간에 말린 부분이 풀릴 수 있다는 문제를 갖는다.

국내 등록특허공보 제10-1719603호 (자동식 마스크 팩 입수장치) 국내 등록특허공보 제10-1719608호 (마스크 팩 입수장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 마스크시트의 공급속도가 매우 신속하며 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있고, 원단으로부터 마스크시트를 따내는 동안 발생하는 스크랩을 외부로 신속 배출하므로 작업라인의 오염이 방지되며 스크랩에 의한 잼(jam) 등의 오동작이 없는 마스크팩용 시트 연속 포장장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 마스크시트를, 상호 직교하는 XYZ 방향으로 3번 접으므로, 마스크시트의 면적이 최소화 되어, 파우치에 삽입 시, 파우치 입구부에 걸리지 않아 보다 신속한 삽입이 가능한 마스크팩용 시트 연속 포장장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 마스크팩용 시트 연속 포장장치는, 지지력을 제공하는 프레임구조체와; 상기 프레임구조체 내에 위치하고, 외부로부터 연속 공급되는 일정폭의 원단을 당겨 이송시키며 커팅하여 원단으로부터 마스크시트를 따내는 커팅부와; 상기 커팅부로부터 마스크시트를 전달받아 수평으로 이송시키는 이송수단과; 상호 직교하는 방향으로 직선 운동하는 Z블레이드, Y블레이드, X블레이드를 포함하며, 상기 이송수단에 의해 이송된 마스크시트를, 상기 Z,Y,X블레이드를 이용해 접어 파우치에 수납할 수 있는 사이즈로 만드는 X폴딩부, Y폴딩부, Z폴딩부로 구성된 XYZ폴딩부와; 상기 마스크시트가 삽입될 파우치를, 입구가 벌어진 상태로 대기시키는 파우치정위치부와; 상기 XYZ폴딩부에 의해 접혀진 상태의 마스크시트를, 대기하고 있는 파우치내에 삽입하는 시트삽입부를 포함한다.

또한, 상기 커팅부는; 마스크시트 모양의 절단날이 형성되어 있는 커팅롤과, 상기 커팅롤에 밀착되며 커팅롤과의 사이로 통과하는 원단을 받쳐, 원단이 상기 절삭날에 의해 절단되도록 작용하는 받침롤을 구비한다.

또한, 상기 커팅부를 통과한 후 마스크시트가 빠지고 남은 원단스크랩을, 프레임구조체의 외부로 배출하는 것으로서, 상기 커팅롤의 외주면에 근접 배치되며 커팅롤에 잔류하는 원단스크랩을 흡입하는 흡입헤드, 상기 흡입헤드에 연결되며 외부의 수거통으로 연장되는 연장관, 상기 연장관내에 음압을 형성하는 진공펌프가 포함되는 제1배출부와, 상기 마스크시트가 빠진 원단을 그 내부로 통과시키는 이송관, 상기 이송관을 통과한 원단스크랩을 연속적으로 당기는 인장수단을 구비하는 제2배출부를 포함한다.

아울러, 상기 이송수단의 하부에는 수평의 고정다이가 설치되고, 상기 Z폴딩부는; 상기 이송수단의 상부에 수직으로 설치되며, 상기 Z블레이드를 승강시키는 제1서보액츄에이터, 상기 이송수단보다 낮은 고도에 위치하되 상기 Z블레이드의 연직 하부에 설치되고 Z블레이드의 하강 시 Z블레이드가 끼워지는 1차폴딩슬릿이 형성되어 있는 제1접지포켓을 구비하고, 상기 Y폴딩부는; 상기 고정다이에 수평 설치되며 상기 Y블레이드를 수평 방향으로 직선운동 시켜 1차폴딩슬릿을 통과하게 하는 제2서보액츄에이터, 상기 Y블레이드의 전진방향 전방에 위치하며 상기 1차폴딩슬릿을 통과한 상태의 Y블레이드가 끼워지는 2차폴딩슬릿을 갖는 제2접지포켓을 포함하며, 상기 X폴딩부는; 상기 제2서보액츄에이터와 직교하는 방향으로 설치되고, 상기 X블레이드를 수평으로 직선 운동시켜 상기 2차폴딩슬릿을 통과하게 하는 제3서보액츄에이터를 구비하고, 상기 마스크시트는; 상기 Z블레이드에 의해 반으로 접히며 하강하여 상기 1차폴딩슬릿에 끼워져 첫 번째 접힌 상태를 유지하고, Y블레이드가 상기 1차폴딩슬릿을 통과할 때 Y블레이드에 의해 접히며 제1접지포켓으로부터 배출된 후 제2접지포켓의 2차폴딩슬릿에 끼워짐으로써 두 번째 접힌 상태가 되며, X블레이드가 상기 2차폴딩슬릿을 통과할 때 X블레이드에 의해 접히며 제2접지포켓으로부터 배출되어 상기 시트삽입부에 끼워져 세 번째 접힌 상태를 유지한다.

또한, 상기 시트삽입부는; 상기 제2접지포켓의 측부에 설치되며 수직방향의 승강운동력을 출력하는 제4서보액츄에이터와, 상기 제4서보액츄에이터에 의해 승강 운동하는 것으로서, 상기 X블레이드에 의해 제2접지포켓으로부터 배출된 마스크시트가 수용되며, 하강 시 파우치의 내부에 삽입되는 3차폴딩슬릿을 구비한 홀딩케이스와, 상기 홀딩케이스에 장착되며, 3차폴딩슬릿이 파우치에 삽입되었다가 상승하는 순간 작동하여, 상기 마스크시트를 3차폴딩슬릿의 하부로 밀어내어 파우치에 남아있게 하는 배출액츄에이터가 포함된다.

또한, 상기 파우치정위치부가, 다수의 파우치가 적재되어 있는 파우치카세트에 대해 진퇴운동하며, 파우치카세트 측으로 전진하여 하나의 파우치를 흡착한 후 후퇴함으로써 파우치를 파우치카세트 외부로 인출하는 파우치인출기와, 상기 파우치인출기로부터 파우치를 넘겨받은 후 파우치의 입구부를 개방한 상태로 홀딩케이스의 하부에 정위치 시키고, 마스크시트의 삽입 완료 후 마스크시트가 내장된 파우치를 낙하시키는 파우치이송개방기를 구비한다.

아울러, 상기 파우치이송개방기는; 사각틀의 형태를 취하고, 이송할 파우치를 그 내부 영역에 포함하는 아우터프레임과, 상기 아우터프레임에 장착되되, 아우터프레임의 내측공간을 향하고, 외부로부터 제공된 음압의 작용을 받아 파우치의 일측면을 흡착 고정하는 고정흡착부와, 상기 아우터프레임에 지지되는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터에 의해 아우터프레임내에서 수평 왕복 운동하는 인너프레임과, 상기 인너프레임에 장착되며, 상기 고정흡착부에 대해 진퇴운동하고, 고정흡착부와의 사이에 파우치를 개재시킨 상태로, 외부로부터 제공된 음압의 작용을 받아 파우치의 타측면을 흡착한 후 후퇴하여 파우치의 입구를 개방시키는 가동흡착부가 포함된다.

또한, 상기 파우치이송개방기를 수평 이송시켜, 파우치인출기와 홀딩케이스 하부를 왕복 하게 하는 것으로서, 수평면을 제공하는 지지케이스와, 상기 지지케이스의 상부에 상호 나란하게 수평으로 배치되며 직선운동력을 출력하는 제1벨트 및 제2벨트와, 상기 지지케이스의 상부에서 제1,2벨트와 나란하게 고정되며 평행하게 연장되는 다수의 가이드레일과, 상기 가이드레일에 지지된 상태로 제1벨트와 및 제2벨트에 각각 고정되고, 상기 파우치이송개방기를 지지하는 슬라이더가 더 구비된다.

또한, 상기 이송수단은; 상기 커팅부가 위치하는 선별공급컨베이어와, 상기 선별공급컨베이어로부터 마스크시트를 넘겨받는 리시빙컨베이어를 포함하고, 상기 선별공급컨베이어의 상부에는 이송 중의 마스크시트의 이상 유무를 판단하는 이상유무감지부가 설치되며, 상기 선별공급컨베이어에는; 상기 이상유무감지부가, 이상이 있는 마스크시트의 발견 시, 해당 마스크시트가 리시빙컨베이어로 전달되는 것을 방지하는 경로전환부가 구비된다.

또한, 상기 선별공급컨베이어는; 상호 나란하게 수평 연장된 한 쌍의 사이드프레임, 상기 사이드프레임의 단부에 회전 가능하게 설치되며 이송벨트의 순환운동을 가이드 하는 말단롤러, 상기 말단롤러에 대해 평행하게 이격되며 양단부가 사이드프레임에 지지되는 수평유지롤러를 구비하며, 상기 경로전환부는; 상기 사이드프레임에 지지되고 상기 이상유무감지부로부터 신호를 받았을 때 상기 말단롤러를 하강시켜 이송벨트를 타고 이송되는 마스크시트를 리시빙컨베이어의 하부로 유도하는 것으로서, 상기 양측 사이드프레임의 단부에 수직으로 고정되는 수직가이드로드, 상기 수직가이드로드에 승강 가능하도록 지지되며 말단롤러를 지지하는 슬라이딩블록, 양단부가 슬라이딩블록에 고정되는 커넥팅바, 상기 수직가이드로드에 고정되며 지지력을 제공하는 고정판, 상기 고정판에 장착되며 상기 커넥팅바를 통해 말단롤러를 승강시키는 전환액츄에이터를 구비한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 마스크팩용 시트 연속 포장장치는, 권취되어 있는 일정폭의 원단을 이송시킴과 동시에 커팅롤을 이용해 원단으로부터 마스크시트를 논스톱으로 따 낼 수 있어 마스크시트의 공급속도가 매우 신속하며 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 원단으로부터 마스크시트를 따내는 동안 발생하는 스크랩을 외부로 신속 배출하므로 작업라인의 오염이 방지되며 스크랩에 의한 잼(jam) 등의 오동작이 없다.

아울러, 마스크시트를, 상호 직교하는 XYZ 방향으로 3번 접으므로, 마스크시트의 면적이 최소화 되어, 파우치에 삽입 시, 파우치 입구부에 걸리지 않아 보다 신속한 삽입이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크팩용 시트 연속 포장장치의 전체 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 커팅롤의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 선별공급컨베이어의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 4b는 도 3의 선별공급컨베이어의 작동방식을 나타내 보인 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 연속 포장장치에 적용되는 XYZ폴딩부의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 X폴딩부를 별도로 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시한 XYZ폴딩부를 통한 시트의 폴딩방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 도 1에 도시한 시트삽입부의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이도, 도 8b는 도 8a의 W-W선 단면도이다.
도 9a 내지 9d는 도 8a의 시트삽입부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 1의 파우치정위치부의 구조를 도시한 평면도이다.
도 11a 내지 11g는 도 10에 도시한 파우치정위치부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 10에 도시한 파우치정위치부의 변형 예를 도시한 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 마스크팩용 시트 연속 포장장치의 전체 구조를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 마스크팩용 시트 연속 포장장치(10)는, 프레임구조체(21), 롤거치부(22), 광학검사부(23), 커팅부(25), 이송수단, XYZ폴딩부(50), 파우치정위치부(80), 시트삽입부(70)를 구비한다.

프레임구조체(21)는 지지력을 제공하는 구조체로서 그 내부 영역에 커팅부와 이송수단을 수용한다.

롤거치부(22)는, 마스크시트(11b)를 제작할 원단(11a)이 권취되어 있는 원단롤(11)을 회전 가능하게 지지하는 거치대(22a)를 포함한다. 원단(11a)은 일정폭을 가지는 부직포로서, 롤 형태로 감겨 있는 상태에서 거치대(22a)에 지지되며 필요한 속도로 풀려 나간다.

원단롤(11)로부터 공급되는 원단(11a)은 후술할 커팅부(25)를 통과하며 커팅된다. 커팅부(25)는 원단(11a)을 커팅하여 원단으로부터 마스크시트(11b)를 따내는 역할을 한다. 마스크시트(11b)는 원단(11a)의 중앙부분을 커팅하여 분리된 시트형 부재로서, 도 3과 같은 형상을 갖는다.

특히 본 발명의 연속 포장장치(10)는, 몇 백 장씩 적재되어 있는 마스크시트를 로딩한 후 한 장씩 떼어 공급하는 것이 아니라, 원단을 일정속도로 이송시키며 마스크 시트를 현장에서 논스톱 커팅 제작하는 것이다. 마스크시트의 적재나 인출을 위한 장비가 필요치 않은 것이다. 더욱이 마스크시트가 두 장씩 겹쳐져 이송될 염려도 없다.

참고로, 마스크시트(11b)가 빠져나간 후의 남는 원단(이하, 원단스크랩)은 후술할 제1배출부(26) 및 제2배출부(27)를 통해 따로 수거된다.

상기 롤거치부(22)로부터 인출된 원단(11a)은 커팅부(25)에 도달하기 전에 광학검사부(23)를 통과한다. 광학검사부(23)는 원단의 이상 유무를 감지하는 것으로서, 제1카메라(23a) 및 하향보드(23b), 제2카메라(23c) 및 상향보드(23d)를 구비한다. 원단의 이상이라 함은, 오염물질에 의한 오염이나 원단 자체 불량을 포함한다.

하향보드(23b)는 원단(11a)을 그 하부로 통과시키며 상향보드(23d)는 상부로 통과시킨다. 원단(11a)은 하향보드(23b) 및 상향보드(23d)의 저면 및 상면을 스쳐 지나간다.

제1카메라(23a)는 하향보드(23b)를 통과하는 원단에 빛을 상향 조사함과 동시에 원단(11a)의 저면을 촬영한다. 제1카메라(23a)가 촬영한 내용은 모니터(23f)로 실시간 출력되며 작업자는 모니터(23f)를 통해 원단(11a) 저면의 상태를 확인한다. 제2카메라(23c)는 상향보드(23d) 위를 지나가는 원단에 빛을 하향 조사함과 동시에 촬영한다. 제2카메라(23c)가 촬영한 내용도 모니터(23f)로 전송됨은 물론이다. 작업자는 모니터(23f)를 통해 원단(11a)의 상면 상태를 확인한다.

광학검사부(23)를 통과한 원단(11a)은, 몇 개의 장력조절용 롤러를 통과한 후 커팅부(25)에 진입한다.

커팅부(25)는, 연속 공급되는 원단을 당겨 이송시키며 전단(剪斷) 가공하여 원단으로부터 마스크시트(11b)를 따내는 역할을 한다. 이러한 커팅부(25)는, 커팅롤(24), 받침롤(25a), 이송롤(25b), 누름롤(25c), 보조롤(25d), 지지벨트(25e)를 구비한다.

커팅롤(24)은 도 2에 도시한 구조를 갖는다. 도 2에 도시한 바와 같이, 커팅롤(24)은 일정직경을 갖는 원통형 본체(24a)와, 본체(24a)의 외주면에 형성되어 있는 절단날(24b)로 이루어진다. 절단날(24b)은 받침롤(25a)의 외주면에 접하며, 마치, 톰슨 커터(Thomson cutter)로 판재를 절단하듯이 원단을 커팅한다.

받침롤(25a)은 커팅롤(24)에 밀착되며 커팅롤과의 사이로 통과하는 원단을 받쳐 원단이 절단날(24b)에 의해 절단되도록 작용한다. 원단(11a)은 받침롤(25a)과 커팅롤(24)을 통과하면서, 스크랩(12)과 마스크시트(11b)로 분리된다. 위에 언급한 바와 같이 스크랩(12)은 제1,2배출부(26,27)를 통해 외부로 배출되고, 마스크시트(11b)는 이송수단인 선별공급컨베이어(30)를 타고 수평 이송된다.

상기 이송롤(25b)은 커팅롤(24)에 의해 커팅된 마스크시트(11b)를, 스크랩(12)으로부터 분리하여 누름홀(25c) 측으로 이송시키는 역할을 한다. 마스크시트(11b)는 이송롤(25b)의 외주면에 부착된 상태로 누름롤(25c) 측으로 보내어진 후 지지벨트(25e)에 눌려 선별공급컨베이어(30)의 이송벨트(33) 면에 밀착한다.

누름롤(25c)과 보조롤(25d)은 지지벨트(25e)에 의해 연결되며 동일한 방향으로 회전한다. 지지벨트(25e)는 일정폭 및 두께를 갖는 띠형 부재로서, 동력전달용이 아니고 단지 누름롤(25c) 및 보조롤(25d) 사이에서 순환하는 벨트이다. 이송롤(25b)을 통해 전달된 마스크시트(11b)는 화살표 a방향으로 유도된 후, 지지벨트(25e)와 이송벨트(33)의 사이로 진입하며, 이송벨트(33)에 안착한다.

한편, 상기 커팅롤(24)의 상부에는 제1배출부(26)의 흡입헤드(26a)가 위치한다. 제1배출부(26)는, 원단스크랩 중, 커팅롤(24)의 외주면에서 탈락되지 않고 남아 있는, 비교적 크기가 작은 원단스크랩(미도시)을 흡입하여 외부로 유도하는 것이다. 크기가 작은 원단스크랩은, 눈이나 입 부분이 위치할 구멍에서 나온 조각들이다.

여하튼 제1배출부(26)는, 흡입헤드(26a), 연장주름관(26b), 진공펌프(26c), 수거통(26d)을 포함한다. 흡입헤드(26a)는 커팅롤(24)이 외주면에 근접 배치되며 커팅롤(24)에 남아 있는 스크랩을 그 내부로 빨아들인다. 연장주름관(26b)은 플렉시블한 호스로서 유입한 스크랩을 수거통(26d)으로 유도한다. 진공펌프(26c)는 연장주름관(26b)에 음압을 형성하여 스크립이 연장주름관을 통해 수거통(26d)에 모이게 한다.

아울러, 제2배출부(27)는, 커팅롤(24)과 이송롤(25b)의 사이로 빠져나오는 연속된 스크랩(12)을 당겨 외부로 빼내는 동작을 한다. 제2배출부(27)는, 유입안내부(27a), 이송관(27b), 수거롤(27c)을 포함한다. 유입안내부(27a)는 하부로 넓게 형성된 입구로서 스크랩(12)을 이송관(27b)으로 유도한다.

또한, 이송관(27b)은 스크랩(12)을 통과시켜 스크랩(12)이 수거롤(27c)에 도달하게 한다. 수거롤(27c)은 스크랩(12)을 감는 권취 수단이다. 스크랩(12)은 수거롤(27c)에 의해 커팅부(25)로부터 일정한 속도로 빠져나온다. 길게 이어져 있는 스크랩(12)을 권취할 수 있는 한, 수거롤(27c)의 형태나 구성은 얼마든지 달라질 수 있다. 스크랩(12)의 배출속도와 원단의 이송속도가 같음은 물론이다. 도면부호 12a는 마스크시트(11b)가 빠져나간 후의 빈 구멍이다.

상기한 제1배출부(26) 및 제2배출부(27)를 작동시킴으로써, 원단 스크랩이 모두 외부로 배출되므로, 커팅부(25)의 내부는 물론 커팅부의 하류 라인에 스크랩이 남아 있지 않아 청결한 상태가 유지된다. 마스크시트의 현장 제작이 가능한 이유이다.

상기 이송수단은, 선별공급컨베이어(30)와 리시빙컨베이어(51a)를 포함한다. 선별공급컨베이어(30)를 커팅부(25)에서 커팅된 마스크시트(11b)를 리시빙컨베이어(51a)로 유도하는 것이고, 리시빙컨베이어(51a)는 선별공급컨베이어(30)로부터 마스크시트(11b)를 전발받아 XYZ폴딩부(50)로 유도하는 역할을 한다. 특히 선별공급컨베이어(30)의 단부는 도 4b에 도시한 바와 같이, 화살표 k방향으로 하강할 수 있다.

도 3은 선별공급컨베이어(30)의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

기본적으로 선별공급컨베이어(30)는 리시빙컨베이어(51a)로 이송되는 마스크시트(11b) 중 불량이 확인된 마스크시트(11b)를 선별하여 불량수거통(13)으로 배출하는 목적을 갖는 것이다. 가령 마스크시트(11b)에 오염물질이 붙어 있는 경우 해당 마스크시트(11b)가 리시빙컨베이어(51a)로 넘어가는 것을 방지한다. 이러한 선별동작은 이상유무감지부(28)과 전환액츄에이터(38)에 의해 구현된다.

이상유무감지부(28)는 도 1에 도시한 바와 같이, 선별공급컨베이어(30)의 수직 상부에 배치되는 장비로서, 수평 이송하는 모든 마스크시트(11b)을 촬영하여 정상 여부를 판단한다. 이상유무감지부(28)가 감지한 내용은 제어부(29)로 실시간 전송되고, 제어부는 이상유무감지부(28)가 감지한 마스크시트(11b)가 불량일 경우 선별공급컨베이어(30)의 단부를 도 4b와 같이 하강시킨다. 감지한 마스크시트가 정상이라면 선별공급컨베이어(30)의 이송경로는 수평으로 유지된다.

이러한 선별공급컨베이어(30)는, 한 쌍의 사이드프레임(31), 말단롤러(37), 수평유지롤러(32), 이송벨트(33), 경로전환부를 구비한다.

사이드프레임(31)은 상호 평행하며 수평으로 연장된 부재로서, 그 사이에 다수의 롤러를 갖는다. 도 3에서는 말단롤러(37)와 수평유지롤러(32)만 도시하였으나, 이송벨트(33)를 순환시키기 위한 다수의 다른 롤러도 적용된다.

말단롤러(37)는 경로전환부에 지지된 상태로, 사이드프레임의 단부에 회전 가능하게 위치하며 이송벨트(33)의 순환운동을 가이드 한다. 말단롤러(37)는, 이송벨트(33)와 접하는 롤러바디(37a)와, 롤러바디(37a)를 지지하는 수평의 고정샤프트(37b)를 갖는다.

수평유지롤러(32)는, 양단부가 사이드프레임(31)에 고정되는 샤프트(32b)와, 샤프트(32b)에 지지되는 롤러바디(32a)를 구비한다. 롤러바디(32a)는 구름운동하며 이송벨트(33)를 받쳐 지지한다.

상기 경로전환부는, 위에 언급한 바와 같이, 사이드프레임(31)에 지지된 상태로 이상유무감지부(28)로부터 신호를 받았을 때, 말단롤러(37)를 하강시켜 이송벨트(33)를 타고 이송되는 마스크시트(11b)를 리시빙컨베이어(51a)의 하부로 유도하는 역할을 한다.

이러한 경로전환부는, 수직가이드로드(34), 슬라이딩블록(35), 커넥팅바(36), 고정판(39), 전환액츄에이터(38)를 구비한다.

수직가이드로드(34)는, 양측 사이드프레임(31)의 단부에 수직으로 고정되는 막대형 부재로서 슬라이딩블록(35)을 승강 가능하게 지지한다. 수직가이드로드(34)에는 슬라이딩블록(35)의 이탈을 방지하는 지지홈(34a)이 마련되어 있다.

슬라이딩블록(35)은 각 수직가이드로드(34)에 지지된 상태로 수직 방향으로 승강운동 가능하다. 슬라이딩블록(35)의 승강운동은 전환액츄에이터(38)에 의해 이루어진다. 또한 슬라이딩블록(35)에는 말단롤러(37)의 고정샤프트(37b)가 장착된다. 슬라이딩블록(35)이 상하로 슬라이딩 운동함에 따라 말단롤러(37)도 동시에 승강함은 물론이다.

또한 커넥팅바(36)은 그 양단부가 슬라이딩블록(35)에 고정되는 수평형부재이다. 커넥팅바(36)는 말단롤러(37)의 하부에서 말단롤러와 평행하다.

고정판(39)은 일정두께를 갖는 직사각판으로서 양단부가 수직가이드로드(34)에 고정되며 전환액츄에이터(38)를 지지한다. 전환액츄에이터(38)는 공압식으로서, 고정판(39)에 결합하는 실린더(38a)와, 커넥팅바(36)에 고정되는 피스톤로드(38b)를 갖는다. 피스톤로드(38b)의 상단부는 커넥팅바(36)의 중앙부에 고정되는 것이다.

도 4a 및 4b는 선별공급컨베이어(30)의 작동방식을 나타내 보인 측면도이다.

도 4a를 참조하면, 말단롤러(37)가 최대한 상승한 상태로 이송벨트(33)를 수평으로 지지하고 있음을 알 수 있다. 즉, 선별공급컨베이어(30)와 리시빙컨베이어(51a)의 높이가 동일하게 유지되는 것이다. 이 때, 마스크시트(11b)는 선별공급컨베이어(30)에서 리시빙컨베이어(51a)로 이상 없이 넘어간다.

그런데, 이송벨트(33)에 의해 이송되는 마스크시트(11b)에 이상이 있는 경우, 제어부(29)가 전환액츄에이터(38)를 통해 말단롤러(37)를 하강시킨다. 말단롤러(37)가 하강함에 따라, 수평유지롤러(32)와 말단롤러(37) 사이의 부분은 화살표 k방향으로 회전하며 기울어진 상태가 되고, 선별공급컨베이어(30)상에서 이송되던 마스크시트(11b)는 리시빙컨베이어(51a)의 하부로 낙하해 불량수거통(13)에 모인다.

한편, 도 1을 다시 참조하면, 리시빙컨베이어(51a)의 하류측에 보조컨베이어(51b)가 위치함을 알 수 있다. 보조컨베이어(51b)는 리시빙컨베이어(51a)를 타고 이송한 마스크시트(11b)의 대략 절반을 받치는 역할을 한다. 보조컨베이어(51b)와 리시빙컨베이어(51a)의 사이에는 후술할 Z블레이드가 통과하는 틈이 마련되어 있다.

아울러 리시빙컨베이어(51a)의 하부에는 고정다이(53)가 배치된다. 고정다이(53)는 리시빙컨베이어(51a)를 수평으로 받침과 아울러 Y폴딩부(55)와 X폴딩부(56)와 시트삽입부(70)를 지지한다.

또한 리시빙컨베이어(51a)의 양측부에는 수평프레임(52)이 위치한다. 수평프레임(52)은 리시빙컨베이어(51a)의 폭방양 양측에 구비되어 리시빙컨베이어(51a)를 보호함과 동시에 Z폴딩부(54)를 지지한다.

Z폴딩부(54)는, 수직지지대(52a), 수직지지대(52a)에 고정되는 제1서보액츄에이터(54g), Z블레이드(54d), 제1접지포켓(57)을 포함한다. 제1서보액츄에이터(54g) 자체는 일반적인 직선 운동기구로서 수직으로 고정된 상태로 승강아암(54c)을 승강시킨다. 승강아암(54c)은 제1서보액츄에이터(54g)에 의해 수직방향으로 승강운동 한다.

Z블레이드(54d)는 승강아암(54c)에 수직으로 고정된 판상부재로서, 가령 도 5와 같은 형상을 취할 수 있다. Z블레이드(54d)는 제1서보액츄에이터(54g)에 의해 하강하며, 때마침 하부를 지나고 있는 마스크시트(11b)의 대략 중간부분을 접어 제1접지포켓(57)에 끼워진 후, 마스크시트(11b)를 남겨두고 상승한다. 이와 관련된 상세 설명은 후술하기로 한다.

또한 리시빙컨베이어(51a)와 고정다이(53)의 사이에는 Y폴딩부(55)가 위치한다. Y폴딩부(55)는 마스크시트의 이송방향과 평행한 방향으로 설치된 제2서보액츄에이터(55g)와, 제2서보액츄에이터(55g)에 의해 직선 왕복운동 하는 Y블레이드(55d)와, 제2접지포켓(58)을 구비한다. Y블레이드(55d)는 도 5에 도시한 구조를 가지며 제1접지포켓(57)의 블레이드관통구(57b)를 통과해 제2접지포켓(58)의 2차폴딩슬릿(58a)에 끼워진 후 후퇴한다.

또한 Y폴딩부(55)의 도면상 우측부에는 X폴딩부(56)가 설치된다. X폴딩부(56)는 도 6에 도시한 구조를 갖는다. 도 6에 도시한 바와 같이, X폴딩부(56)는 제2서보액츄에이터(55g)에 직교하는 방향으로 연장된 제3서보액츄에이터(56g), 제3서보액츄에이터(56g)에 의해 직선 왕복 운동하는 왕복대(56c), 왕복대(56c)에 고정되는 X블레이드(56d)를 갖는다. X블레이드도 일정 두께를 갖는 판상 부재로서 제2접지포켓(58)에 형성되어 있는 블레이드관통구(58b)를 통과한다.

도 5는 XYZ폴딩부(50)의 기본 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 X폴딩부(56)를 별도로 도시한 사시도이다. 또한, 도 7은 XYZ폴딩부(50)를 통한 마스크시트(11b)의 폴딩방식을 설명하기 위한 도면이다.

기본적으로, XYZ폴딩부(50)는 리시빙컨베이어(51a)를 통해 전달된 마스크시트(11b)를 X방향과 Y방향과 Z방향으로 세 번 접는 역할을 한다. X방향, Y방향, Z방향은, 3차원 공간에서 상호 직교하는 방향을 의미하며, X블레이드(56d), Y블레이드(55d), Z블레이드(54d)의 직선 진행 방향이기도 하다.

먼저, Z폴딩부(54)는, 리시빙컨베이어(51a)와 보조컨베이어(51b) 틈새의 연직 상부에 수직으로 위치하는 Z블레이드(54d)와, Z블레이드(54d)의 연직 하부에 고정되는 제1접지포켓(57)을 포함한다. Z블레이드(54d)는 일정두께를 갖는 금속판으로 제작된 것으로서 제1서보액츄에이터(54g)에 의해 Z방향(수직방향)으로 승강 운동한다.

Z블레이드(54d)의 하단부에는 톱니날부(54e)가 형성되어 있다. 톱니날부(54e)는 마스크시트(11b)에 대한 Z블레이드(54d)의 미끄러짐을 방지하기 위한 것이다. 톱니날부(54e)는 Z블레이드(54d)가 상사점에 위치한 상태에서 마스크시트(11b)보다 높은 고도에 위치하고, 하사점에서는 1차폴딩슬릿(57a)의 바닥부에 근접한다.

제1접지포켓(57)은 일정두께의 사각판형 부재로서, 1차폴딩슬릿(57a)과 블레이드관통구(57b)를 갖는다. 1차폴딩슬릿(57a)은 하강한 Z블레이드(54d)를 수용하는 홈이고, 블레이드관통구(57b)는 Y방향으로 전진하는 Y블레이드(55d)가 통과하는 직선형 관통구이다.

또한, Y폴딩부(55)는, Y블레이드(55d)와 제2접지포켓(58)을 갖는다. Y블레이드(55d)는 일정두께를 갖는 금속판으로서 전진방향 선단부에 톱니날부(55e)를 갖는다. 톱니날부(55e) 마스크시트(11b)에 대한 미끄러짐을 방지한다. 또한, 제2접지포켓(58)은, Y블레이드(55d)의 전진방향 전방에 위치하며, 1차폴딩슬릿(57a)의 블레이드관통구(57b)을 통과한 Y블레이드(55d)가 끼워지는 사각판상 부재로서, 2차폴딩슬릿(58a)과 블레이드관통구(58b)를 갖는다. 2차폴딩슬릿(58a)은 Y방향으로 진입한 Y블레이드(55d)가 끼워지는 틈새이고, 블레이드관통구(58b)는 X블레이드(56d)가 통과하는 직선형 홈이다.

X폴딩부(56)는, 위에 설명한 바와 같이, X블레이드(56d)와 왕복대(56c)를 갖는다. X블레이드(56d)는 일정두께를 갖는 사각판형 부재로서 X방향 선단부에 톱니날부(56e)를 갖는다. 톱니날부(56e)는 마스크시트에 대한 미끄러짐을 방지한다.

마스크시트(11b)는 도 7a 내지 7d에 도시한 과정을 통해 3번 접힌 후 파우치(100)에 수납된다.

즉, 전개되어 수평으로 이동하는 마스크시트(11b)가, 도 7a에 도시한 바와 같이, Z블레이드의 수직 하부를 통과하는 순간, Z블레이드(54d)는 화살표 Z방향으로 하강하여 폴딩라인 A-A을 기준으로 마스크시트(11b)를 접는다. Z블레이드(54d)는 마스크시트(11b)는 반으로 접은 상태로 하강하여 마스크시트(11d)를 1차폴딩슬릿(57a)에 끼운 후 상승한다. 마스크시트(11b)는 도 7b와 같이 첫 번째 접힌 상태가 된다.

이어서, Y블레이드(55d)가 화살표 Y방향으로 이동하며, 1차폴딩슬릿(57a)에 대기하고 있는 마스크시트(11b)를 폴딩라인 B-B를 기준으로 접는다. Y블레이드(55d)는 두 번째로 접힌 마스크시트(11b)를 2차폴딩슬릿(58a)에 끼운 상태로 처음 위치로 복귀한다.

2차폴딩슬릿(58a)에 마스크시트(11b)가 삽입된 후에는, X블레이드(56d)가 화살표 X방향으로 전진하며, 마스크시트(11b)를 폴딩라인 C-C선을 기준으로 세 번째로 접은 후 시트삽입부(도 8의 70)의 제3접지포켓(73f)에 끼운다. 도 7d는 마스크시트(11b)가 세 번째로 접힌 모습을 보여준다. 상기 제3접지포켓(73f)에 끼워진 마스크시트(11b)는, 시트삽입부(70)가 하강한 상태에서 파우치(100)에 삽입된다.

도 8a는 도 1에 도시한 시트삽입부(70)의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이도, 도 8b는 도 8a의 W-W선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 시트삽입부(70)는, 제4서보액츄에이터(73k), 연결판(73d), 홀딩케이스(73e), 배출액츄에이터(74), 푸싱블록(75)을 구비한다.

제4서보액츄에이터(73k)는 수직으로 설치된 승강력 출력수단으로서 제2접지포켓(58)의 측부에 설치된다. 또한 제4서보액츄에이터(73k)에는 승강 운동하는 슬라이더(73c)가 구비된다. 슬라이더(73c)는 제4서보액츄에이터(73k)의 작동 시 설정 범위 내에서 승강운동 한다.

연결판(73d)은 슬라이더(73c)에 고정되며 슬라이더(73c)과 동시에 승강 운동한다. 또한 홀딩케이스(73e)는 연결판(73d)에 고정되며, 수직으로 연장된 케이스로서 그 내부에 배출액츄에이터(74)와 푸싱블록(75)을 갖는다. 홀딩케이스(73e)는 푸싱블록(75)을 수용한 상태로 승강운동 한다.

배출액츄에이터(74)는 리니어 서보형 액츄에이터로서, 수직의 고정바디(74a)와 작동로드(74b)를 갖는다. 또한 작동로드(74b)의 하단부에는 푸싱블록(75)이 고정된다. 푸싱블록(75)은, 도 9c에 도시한 바와 같이, 마스크시트(11b)를 파우치의 내부 공간으로 배출하는 부재이다.

아울러 홀딩케이스(73e)의 하측부에는 제3접지포켓(73f)이 구비된다. 제3접지포켓(73f)은 하부로 개방된 공간인 3차폴딩슬릿(73g)을 제공한다. 3차폴딩슬릿(73g)은, X블레이드에 의해, 마스크시트(11b)가 도 8b의 화살표 p방향으로 삽입되어 세 번 접힌 상태를 유지하는 공간이다.

도 9a 내지 9d는 도 8a의 시트삽입부(70)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9a를 참조하면, 상기 3차폴딩슬릿(73g) 내부에 마스크시트(11b)가 끼워져 있고, 홀딩케이스(73e)의 수직 하부에 파우치(100)가 대기하고 있음을 알 수 있다. 파우치(100)의 입구부는 개방된 상태이다.

상기 상태에서 도 9b와 같이, 슬라이더(73c)를 하강시키면 제3접지포켓(73f)이 파우치(100) 내에 삽입된다. 이어서 홀딩케이스(73e)를 상승시킴과 동시에 푸싱블록(75)을 하강시켜, 마스크시트(11b)를 3차폴딩슬릿(73g)의 하부로 밀어낸다.

상기 과정을 통해 마스크시트(11b)가 파우치(100) 내부에 수납되었다면, 도 9d와 같이, 홀딩케이스(73e)와 푸싱블록(75)을 처음 위치로 복원시킨 후 다음 마스크시트(11b)가 3차폴딩슬릿(73g)에 끼워지길 기다린다.

도 10은 도 1의 파우치정위치부(80)의 구조를 설명하기 위한 평면도이다.

파우치정위치부(80)는, 고정다이(53)의 측부에 배치되며, 파우치카세트(86)에서 대기하고 있는 파우치(100)를 홀딩케이스(73e)의 수직 하부로 이송시키는 역할을 한다. 파우치(100)는 홀딩케이스(73e)의 연직 하부에서 개방된 상태로 마스크시트(11b)의 투입을 기다린다.

도 10을 참조하면, 고정다이(53)의 양측부에 파우치카세트(86)가 장착되어 있음을 알 수 있다. 파우치카세트(86)에는 다량의 파우치(100)가 세워진 상태로 수용되어 있다. 파우치카세트(86)는 밀폐형 케이스가 아니라, 파우치가 전방으로부터 하나씩 인출될 수 있는 개방형 구조를 갖는다.

또한 고정다이(53)의 측부에는 박스형 지지케이스(81)가 위치한다. 지지케이스(81)는 박스의 형태를 취하며 내부에 듀얼액츄에이터(82a)를 갖는다. 듀얼액츄에이터(82a)는 수평형 리니어 모션 구현수단으로서 두 개의 슬라이더(82b)를 슬라이딩 가능하도록 지지한다.

슬라이더(82b)는 파우치이송개방기(85)를 지지한 상태로, 각자 정해진 구간을 반복적으로 왕복한다. 가령, 도면상, 좌측 파우치이송개방기(85)가 시트삽입부(70)의 연직 하부에 위치했을 때, 우측 파우치이송개방기(85)는 우측 파우치카세트(86)으로부터 하나의 파우치(100)를 인출하는 것이다. 또한 좌측 파우치이송개방기(85)가 좌측 파우치카세트(86)으로 이동할 때, 우측 파우치이송개방기(85)는 시트삽입부(70)의 수직 하부로 이동하는 것이다.

각 파우치이송개방기(85)의 임무는, 파우치의 입구부를 벌린 상태로 시트삽입부(70)의 연직 하부에 위치시켜, 3차폴딩슬릿(73g)이 마스크시트(11b)를 파우치시트 내에 삽입하도록 하는 것이다. 또한 마스크시트(11b)가 삽입된 후에는, 마스크시트의 삽입이 완료된 파우치시트(반제품)를 자유 낙하시킨다. 하부로 낙하한 반제품은 배출컨베이어(91)를 통해 외부로 배출된다.

상기 파우치정위치부(80)는, 두 개의 파우치인출기(83)와 각 인출기(83)와 연동하는 두 개의 파우치이송개방기(85)를 구비한다.

파우치인출기(83)는 지지케이스(81)에 장착된 상태로 파우치카세트(86)에 대응한다. 이러한 파우치인출기(83)는, 수평의 액츄에이터(83a)와, 왕복헤드(83c)와, 한 쌍의 흡착부(83d)를 갖는다. 왕복헤드(83c)는 액츄에이터의 피스톤로드(83b)에 고정되며 파우치카세트(86)에 대해 진퇴운동 한다. 아울러 흡착부(83d)는 가요성 튜브를 통해 외부의 진공펌프(미도시)와 연결되며, 차례를 기다리고 있는 파우치(100)의 전면을 흡착한다.

왕복헤드(83c)가 파우치카세트(86)로 이동하여 흡착부(83d)가 파우치를 흡착하였다면, 왕복헤드(83c)를 후퇴시킨 상태로 대기한다. 이 때 흡착부(83d)에 파우치(100)가 흡착 고정되어 있음은 물론이다.

파우치이송개방기(85)는, 아우터프레임(85b), 고정흡착부(85e), 액츄에이터(85c), 인너프레임(85f), 가동흡착부(85d)를 가지며, 파우치인출기(83)보다 높은 고도에서 수평 왕복운동 한다. 가령, 파우치이송개방기(85)를 최대한 사이드 방향으로 이송시켰을 때, 파우치인출기(83)의 상부에 위치할 수 있는 것이다.

아우터프레임(85b)은 사각틀의 형태를 취하고 이송할 파우치를 그 내부 영역에 포함한다. 도면부호 85k는 파우치를 받아들이는 사이드통로이다. 고정흡착부(85e)는, 아우터프레임(85b)의 단부에 장착되되, 아우터프레임의 내측공간을 향하고, 외부로부터 제공된 음압의 작용을 받아 파우치의 일측면을 흡착한다.

또한 액츄에이터(85c)는 아우터프레임(85b)에 장착되며 인너프레임(85f)을 왕복운동 시킨다. 인너프레임(85f)은 아우터프레임(85b)의 내부에서 왕복 운동하는 사각틀로서, 가동흡착부(85d)를 갖는다.

가동흡착부(85d)는 고정흡착부(85e)에 일대일 대응하고, 외부로부터 제공된 음압의 작용을 받아 파우치의 타측면을 흡착한다. 상기 고정흡착부(85e)와 가동흡착부(85d)의 사이에 파우치(100)를 개재시킨 상태로, 가동흡착부(85d)를 고정흡착부(85e) 측으로 전진시키고, 고정흡착부(85e) 및 가동흡착부(85d)에 음압을 제공한 후, 가동흡착부(85d)를 후퇴시키면 파우치의 입구가 개방된다.

도 11a 내지 11g는 도 10에 도시한 파우치정위치부의 동작을 단계별로 설명하기 위한 도면이다.

도 11a는 흡착부(83d)가 파우치(100)의 전면을 흡착하고 있는 모습이고, 11b는 흡착부(83d)가 파우치카세트(86)로부터 후퇴하며 하나의 파우치(100)를 인출한 상태이다.

도 11b와 같이 흡착부(83d)가 파우치(100)를 인출한 직후, 파우치이송개방기(85)가 도 10의 화살표 n방향으로 이동한다. 이에 따라 고정흡착부(85e) 및 가동흡착부(85d)가 도 11c와 같이, 파우치(100)의 양측면에 배치된다. 이어서, 가동흡착부(85d)가 파우치(100)를 개재한 상태로 고정흡착부(85e) 측으로 이동하여 파우치의 양면을 흡착하고 흡착부(83d)는 빠진다. (도 11d).

가동흡착부(85d)와 고정흡착부(85e)가 파우치(100)를 흡착 고정함과 동시에 파우치이송개방기(85)는 상기한 3차폴딩슬릿(73g)의 연직 하부로 이동한다. 이 때 가동흡착부(85d)는 고정흡착부(85e)로부터 멀어져 도 11e와 같이 파우치의 입구를 개방시킨다.

파우치(100)가 3차폴딩슬릿(73g)의 하부에 도착하는 순간, 3차폴딩슬릿(73g)이 하가하여 파우치내에 마스크시트(11b)를 삽입하고 빠져나간다. 도 11f와 같이 파우치에 대한 마스크시트(11b)의 인서팅이 완료된 것이다.

마스크시트의 삽입이 완료된 후, 고정흡착부(85e)와 가동흡착부(85d)에 가해지던 진공압력이 해제되고 가동흡착부(85d)는 처음 자리로 복귀한다. 이 때 중력의 작용에 의해 마스크시트 반제품은 자유낙하하여 배출컨베이어(91)로 이송되고 외부로 반출된다.

도 12는 도 10에 도시한 파우치정위치부의 변형 예를 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 지지케이스(81)의 상부에 제1,2벨트(87a,88a)와 가이드레일(85p)이 구비되어 있다.

제1벨트(87a)는 풀리(87b)에 의해 팽팽한 상태를 유지하며 서보모터(87c)에 의해 양방향으로 회전한다. 제2벨트(88a)도 양단부가 풀리(88b)에 지지된 상태로 서보모터(88c)에 의해 양방향으로 회전한다. 제1벨트(87a)와 제2벨트(88a)는 상호 나란하다.

또한 가이드레일(85p)은, 상호 나란하게 연장된 직선형 부재로서, 슬라이더(85m)를 슬라이딩 운동 가능하게 지지한다. 상기 슬라이더(85m)는 일정두께를 갖는 플레이트형 부재로서 가이드레일(85p)에 지지된 상태로, 제1,2벨트(87a,88a)로부터 동력을 받아 도면상 좌우방향으로 직선운동 한다. 슬라이더(85m)는 두 개가 세트를 이룬다.

도면상 좌측 슬라이더(85m)는 벨트커넥터(85n)를 통해 제1벨트(87a)에, 우측 슬라이더(85m)는 다른 벨트커넥터(85n)통해 제2벨트(88a)에 연결된다.

도 12에 도시한 파우치이송개방기(85)와 파우치인출기(83)의 동작은, 도 10을 통해 설명한 파우치이송개방기와 유사하지만, 파우치인출기(83)가 제자리에서 파우치(100)만 인출하고, 파우치이송개방기(85)가 좌우로 슬라이딩 이동하는 점이 다르다. 동작은 다음과 같다.

먼저, 좌측 파우치인출기(83)가 한 장의 파우치(100)를 인출한 상태로 대기한다. 그와 동시에 좌측 파우치이송개방기(85)가 좌측 파우치인출기(83)로 이동하여 파우치를 넘겨받는다. 그 동안 우측 파우치이송개방기(85)는 파우치(100)을 개방한 상태로 마스크시트를 수납한 후, 마스크시트가 투입된 파우치를 자유낙하 시킨 후, 우측 파우치인출기(83)로 이동한다. 이 때 우측 파우치인출기(83)는 한 장의 파우치(100)를 인출한 상태로 대기하고 있다.

우측 파우치이송개방기(85)가 파우치를 수령하러 간 사이, 좌측 파우치이송개방기(85)가 푸싱블록(75)의 연직하부에 도착하여 파우치(100)의 입구를 벌리고 마스크시트의 하강을 기다린다. 마스크시트가 파우치(100)에 투입되면 파우치를 자유낙하시킨 후 좌측 파우치인출기(83)로 이동한다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:연속포장장치 11:원단롤 11a:원단
11b:마스크시트 12:스크랩 12a:구멍
13:불량수거통 21:프레임구조체 22:롤거치부
22a:거치대 23:광학검사부 23a:제1카메라
23b:하향보드 23c:제2카메라 23d:상향보드
23f:모니터 24:커팅롤 24a:본체
24b:절단날 25:커팅부 25a:받침롤
25b:이송롤 25c:누름롤 25d:보조롤
25e:지지벨트 26:제1배출부 26a:흡입헤드
26b:연장주름관 26c:진공펌프 26d:수거통
27:제2배출부 27a:유입안내부 27b:이송관
27c:수거롤 28:이상유무감지부 29:제어부
30:선별공급컨베이어 31:사이드프레임 32:수평유지롤러
32a:롤러바디 32b:샤프트 33:이송벨트
34:수직가이드로드 34a:지지홈 35:슬라이딩블록
36:커넥팅바 37:말단롤러 37a:롤러바디
37b:고정샤프트 38:전환액츄에이터 38a:실린더
38b:피스톤로드 39:고정판 50:XYZ폴딩부
51a:리시빙컨베이어 51b:보조컨베이어 52:수평프레임
52a:수직지지대 53:고정다이 54:Z폴딩부
54c:승강아암 54d:Z블레이드 54e:톱니날부
54g:제1서보액츄에이터 55:Y폴딩부 55d:Y블레이드
55e:톱니날부 55g:제2서보액츄에이터 56:X폴딩부
56c:왕복대 56d:X블레이드 56e:톱니날부
56g:제3서보액츄에이터 57:제1접지포켓 57a:1차폴딩슬릿
57b:블레이드관통구 58:제2접지포켓 58a:2차폴딩슬릿
58b:블레이드관통구 70:시트삽입부 73c:슬라이더
73d:연결판 73e:홀딩케이스 73f:제3접지포켓
73g:3차폴딩슬릿 73k:제4서보액츄에이터 74:배출액츄에이터
74a:고정바디 74b:작동로드 75:푸싱블록
80:파우치정위치부 81:지지케이스 82a:듀얼액츄에이터
82b:슬라이더 83:파우치인출기 83a:액츄에이터
83b:피스톤로드 83c:왕복헤드 83d:흡착부
85:파우치이송개방기 85b:아우터프레임 85c:액츄에이터
85d:가동흡착부 85e:고정흡착부 85f:인너프레임
85k:사이드통로 85m:슬라이더 85n:벨트커넥터
86:파우치카세트 87a:제1벨트 87b:풀리
87c:서보모터 88a:제2벨트 88b:풀리
88c:서보모터 91:배출컨베이어 100:파우치

Claims

지지력을 제공하는 프레임구조체와;
상기 프레임구조체 내에 위치하고, 마스크시트를 제작할 원단이 권취되어 있는 롤거치부;
상기 롤거치부로부터 인출된 원단의 이상유무를 감지하는 광학검사부;
상기 광학검사부로부터 연속 공급되는 일정폭의 원단을 당겨 이송시키며 커팅하여 원단으로부터 마스크시트를 따내는 커팅부와;
상기 커팅부로부터 마스크시트를 전달받아 수평으로 이송시키는 이송수단과;
상호 직교하는 방향으로 직선 운동하는 Z블레이드, Y블레이드, X블레이드를 포함하며, 상기 이송수단에 의해 이송된 마스크시트를, 상기 Z,Y,X블레이드를 이용해 접어 파우치에 수납할 수 있는 사이즈로 만드는 X폴딩부, Y폴딩부, Z폴딩부로 구성된 XYZ폴딩부와;
상기 마스크시트가 삽입될 파우치를, 입구가 벌어진 상태로 대기시키는 파우치정위치부와;
상기 XYZ폴딩부에 의해 접혀진 상태의 마스크시트를, 대기하고 있는 파우치내에 삽입하는 시트삽입부를 포함하고,
상기 프레임구조체에, 롤거치부, 광학검사부, 커팅부, XYZ폴딩부와, 파우치정위치부와, 시트 삽입부가 설치되고,
상기 광학검사부는:
상기 원단을 하부로 통과시키도록 하는 하향보드와;
상기 하향보드를 통과하는 원단에 빛을 상향 조사함과 동시에 원단의 저면을 촬영하는 제1카메라와;
상기 원단을 상부로 통과시키도록 하는 상향보드와;
상기 상향보드를 통과하는 원단에 빛을 하향 조사함과 동시에 원단의 상면을 촬영하는 제2카메라;
를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 커팅부는;
마스크시트 모양의 절단날이 형성되어 있는 커팅롤과,
상기 커팅롤에 밀착되며 커팅롤과의 사이로 통과하는 원단을 받쳐, 원단이 상기 절단날에 의해 절단되도록 작용하는 받침롤을 구비하는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제2항에 있어서,
상기 커팅부를 통과한 후 마스크시트가 빠지고 남은 원단스크랩을, 프레임구조체의 외부로 배출하는 것으로서,
상기 커팅롤의 외주면에 근접 배치되며 커팅롤에 잔류하는 원단스크랩을 흡입하는 흡입헤드, 상기 흡입헤드에 연결되며 외부의 수거통으로 연장되는 연장관, 상기 연장관내에 음압을 형성하는 진공펌프가 포함되는 제1배출부와,
상기 마스크시트가 빠진 원단을 그 내부로 통과시키는 이송관, 상기 이송관을 통과한 원단스크랩을 연속적으로 당기는 인장수단을 구비하는 제2배출부를 포함하는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 이송수단의 하부에는 수평의 고정다이가 설치되고,
상기 Z폴딩부는;
상기 이송수단의 상부에 수직으로 설치되며, 상기 Z블레이드를 승강시키는 제1서보액츄에이터, 상기 이송수단보다 낮은 고도에 위치하되 상기 Z블레이드의 연직 하부에 설치되고 Z블레이드의 하강 시 Z블레이드가 끼워지는 1차폴딩슬릿이 형성되어 있는 제1접지포켓을 구비하고,
상기 Y폴딩부는;
상기 고정다이에 수평 설치되며 상기 Y블레이드를 수평 방향으로 직선운동 시켜 1차폴딩슬릿을 통과하게 하는 제2서보액츄에이터, 상기 Y블레이드의 전진방향 전방에 위치하며 상기 1차폴딩슬릿을 통과한 상태의 Y블레이드가 끼워지는 2차폴딩슬릿을 갖는 제2접지포켓을 포함하며,
상기 X폴딩부는;
상기 제2서보액츄에이터와 직교하는 방향으로 설치되고, 상기 X블레이드를 수평으로 직선 운동시켜 상기 2차폴딩슬릿을 통과하게 하는 제3서보액츄에이터를 구비하고,
상기 마스크시트는;
상기 Z블레이드에 의해 반으로 접히며 하강하여 상기 1차폴딩슬릿에 끼워져 첫 번째 접힌 상태를 유지하고,
Y블레이드가 상기 1차폴딩슬릿을 통과할 때 Y블레이드에 의해 접히며 제1접지포켓으로부터 배출된 후 제2접지포켓의 2차폴딩슬릿에 끼워짐으로써 두 번째 접힌 상태가 되며,
X블레이드가 상기 2차폴딩슬릿을 통과할 때 X블레이드에 의해 접히며 제2접지포켓으로부터 배출되어 상기 시트삽입부에 끼워져 세 번째 접힌 상태를 유지하는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제4항에 있어서,
상기 시트삽입부는;
상기 제2접지포켓의 측부에 설치되며 수직방향의 승강운동력을 출력하는 제4서보액츄에이터와,
상기 제4서보액츄에이터에 의해 승강 운동하는 것으로서, 상기 X블레이드에 의해 제2접지포켓으로부터 배출된 마스크시트가 수용되며, 하강 시 파우치의 내부에 삽입되는 3차폴딩슬릿을 구비한 홀딩케이스와,
상기 홀딩케이스에 장착되며, 3차폴딩슬릿이 파우치에 삽입되었다가 상승하는 순간 작동하여, 상기 마스크시트를 3차폴딩슬릿의 하부로 밀어내어 파우치에 남아있게 하는 배출액츄에이터가 포함된 마스크팩용 시트 연속포장장치.
제5항에 있어서,
상기 파우치정위치부가,
다수의 파우치가 적재되어 있는 파우치카세트에 대해 진퇴운동하며, 파우치카세트 측으로 전진하여 하나의 파우치를 흡착한 후 후퇴함으로써 파우치를 파우치카세트 외부로 인출하는 파우치인출기와,
상기 파우치인출기로부터 파우치를 넘겨받은 후 파우치의 입구부를 개방한 상태로 홀딩케이스의 하부에 정위치 시키고, 마스크시트의 삽입 완료 후 마스크시트가 내장된 파우치를 낙하시키는 파우치이송개방기를 구비하는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제6항에 있어서,
상기 파우치이송개방기는;
사각틀의 형태를 취하고, 이송할 파우치를 그 내부 영역에 포함하는 아우터프레임과,
상기 아우터프레임에 장착되되, 아우터프레임의 내측공간을 향하고, 외부로부터 제공된 음압의 작용을 받아 파우치의 일측면을 흡착 고정하는 고정흡착부와,
상기 아우터프레임에 지지되는 액츄에이터와,
상기 액츄에이터에 의해 아우터프레임내에서 수평 왕복 운동하는 인너프레임과,
상기 인너프레임에 장착되며, 상기 고정흡착부에 대해 진퇴운동하고, 고정흡착부와의 사이에 파우치를 개재시킨 상태로, 외부로부터 제공된 음압의 작용을 받아 파우치의 타측면을 흡착한 후 후퇴하여 파우치의 입구를 개방시키는 가동흡착부가 포함되는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제7항에 있어서,
상기 파우치이송개방기를 수평 이송시켜, 파우치인출기와 홀딩케이스 하부를 왕복 하게 하는 것으로서,
수평면을 제공하는 지지케이스와,
상기 지지케이스의 상부에 상호 나란하게 수평으로 배치되며 직선운동력을 출력하는 제1벨트 및 제2벨트와,
상기 지지케이스의 상부에서 제1,2벨트와 나란하게 고정되며 평행하게 연장되는 다수의 가이드레일과,
상기 가이드레일에 지지된 상태로 제1벨트와 및 제2벨트에 각각 고정되고, 상기 파우치이송개방기를 지지하는 슬라이더가 더 구비되는 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제1항에 있어서,
상기 이송수단은;
상기 커팅부가 위치하는 선별공급컨베이어와, 상기 선별공급컨베이어로부터 마스크시트를 넘겨받는 리시빙컨베이어를 포함하고,
상기 선별공급컨베이어의 상부에는 이송 중의 마스크시트의 이상 유무를 판단하는 이상유무감지부가 설치되며,
상기 선별공급컨베이어에는;
상기 이상유무감지부가, 이상이 있는 마스크시트의 발견 시, 해당 마스크시트가 리시빙컨베이어로 전달되는 것을 방지하는 경로전환부가 구비된 마스크팩용 시트 연속 포장장치.
제9항에 있어서,
상기 선별공급컨베이어는;
상호 나란하게 수평 연장된 한 쌍의 사이드프레임, 상기 사이드프레임의 단부에 회전 가능하게 설치되며 이송벨트의 순환운동을 가이드 하는 말단롤러, 상기 말단롤러에 대해 평행하게 이격되며 양단부가 사이드프레임에 지지되는 수평유지롤러를 구비하며,
상기 경로전환부는;
상기 사이드프레임에 지지되고 상기 이상유무감지부로부터 신호를 받았을 때 상기 말단롤러를 하강시켜 이송벨트를 타고 이송되는 마스크시트를 리시빙컨베이어의 하부로 유도하는 것으로서, 상기 양측 사이드프레임의 단부에 수직으로 고정되는 수직가이드로드, 상기 수직가이드로드에 승강 가능하도록 지지되며 말단롤러를 지지하는 슬라이딩블록, 양단부가 슬라이딩블록에 고정되는 커넥팅바, 상기 수직가이드로드에 고정되며 지지력을 제공하는 고정판, 상기 고정판에 장착되며 상기 커넥팅바를 통해 말단롤러를 승강시키는 전환액츄에이터를 구비한 마스크팩용 시트 연속 포장장치.