KR102509056B1 - 비닐 소포장 장치 - Google Patents

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KR102509056B1
KR102509056B1 KR1020220158604A KR20220158604A KR102509056B1 KR 102509056 B1 KR102509056 B1 KR 102509056B1 KR 1020220158604 A KR1020220158604 A KR 1020220158604A KR 20220158604 A KR20220158604 A KR 20220158604A KR 102509056 B1 KR102509056 B1 KR 102509056B1
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김경재
김성재
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(주)빅타이거
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Abstract

규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백에 자동으로 정확하게 계량하여 투입할 수 있고, 포장대상물이 담긴 규격별 비닐포장백들을 모두 이송시켜 실링할 수 있게 구성되며, 장치의 멈춤없이 비닐포장백의 공급작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 구성된 비닐 소포장 장치가 개시된다.

Description

비닐 소포장 장치{VINYL SMALL PACKING MACHINE}
본 발명은 비닐 소포장 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백에 자동으로 정확하게 계량하여 투입할 수 있고, 포장대상물이 담긴 규격별 비닐포장백들을 모두 이송시켜 실링할 수 있게 구성되며, 장치의 멈춤없이 비닐포장백의 공급작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 구성된 비닐 소포장 장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 곡물, 사료, 비료, 설탕 또는 밀가루 등은 종이포대, 마포대, 비닐포장백 등과 같은 포대에 일정량씩 수용된 후 봉합되어 포장되는데, 이러한 포장작업은 종래 사람의 손에 의해 일일이 수동으로 이루어지다가 근래에는 포대의 공급에서부터 봉합에 이르기까지 포장과정을 자동화한 자동포장기에 의해 행해지고 있다.
한편, 최근에는 각종 곡물, 사료, 비료, 설탕 또는 밀가루 등의 포장대상물의 경우 포장단위가 비닐포장백에 소포장 단위로 형성되어 소비자에게 여러 가지 만족도, 즉 구매의 효율성, 저장의 효율성으로 적은 양을 구매하므로 부담이 적고, 적게 구매하므로서 저장이 용이하여 소비 패턴이 빨라지므로 항시 신선한 상품을 구입할 수 있도록 하고 있다.
그리고, 비닐포장백에 포장대상물을 담아서 소포장된 제품을 만들기 위해서는 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 등의 중량 규격별)로 포장대상물을 정량으로 계량할 필요가 있다. 즉, 포장대상물 투입시에 판매하고자 하는 포장 상품의 규격에 맞게 정량으로 계량할 필요가 있는 것이다. 이때, 포장 제품을 만들기 위해서는 자동포장기에 비닐포장백을 공급하고, 이렇게 공급된 비닐포장백의 상단 투입구를 통해 포장대상물을 정해진 일정량만큼 투입한 다음, 비닐포장백의 상단 투입구 부분을 열간 실링하는 공정을 거치는 것이 일반적이다. 즉, 상기 자동포장기에 비닐포장백 투입이 이루어진 다음에 일정 시간 동안 비닐포장백의 상단 투입구로 포장대상물을 정해진 양만큼 투입하고, 포장대상물이 담긴 비닐포장백을 이동시켜 추후 공정에서 일정 시간 비닐포장백의 상단 투입구 부분을 열간 실링하여 포장대상물이 담긴 비닐포장백 제품을 생산하게 되는 것이다.
하지만, 종래의 자동포장기는 비닐포장백을 연속 공정으로 공급하면서 포장대상물을 비닐포장백에 자동으로 계량하여 투입할 수 있는 수단이 미비하여 포장대상물의 투입량을 비닐포장백의 규격에 대응하여 정량조절하기가 쉽지 않은 문제점을 가지고 있다.
또한, 비닐포장백에 포장대상물이 채워진 후 투입구의 실링을 위해 포장대상물이 담긴 비닐포장백을 이송시킬 때, 비닐포장백의 사이즈에 따라 이송수단의 사이즈가 조절되지 않고 고정되어 있기 때문에, 일정한 크기를 갖는 비닐포장백만을 이송시킬 수 있어, 다양한 사이즈별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 등의 중량 규격별) 비닐포장백을 이송시켜 포장하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다.
또한, 비닐포장백들이 모두 공급이 이루진 후에는 자동포장기의 작동을 멈춘 다음, 비닐포장백들을 다시 적재하고, 비닐포장백을 공급해야 했기 때문에, 자동포장기를 통해 비닐포장백을 연속적으로 공급하는 작업을 수행하기 어려웠을 뿐만 아니라, 포장작업의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백에 자동으로 정확하게 계량하여 투입할 수 있고, 포장대상물이 담긴 규격별 비닐포장백들을 모두 이송시켜 실링할 수 있으며, 장치의 멈춤없이 비닐포장백의 공급작업이 연속적으로 이루어질 수 있게 한 비닐 소포장 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적은, 프레임과, 상기 프레임의 상단부에 설치되어 비닐포장백의 내부로 포장대상물을 정량 계량하여 투입하는 3단 컷 게이트 방식의 대상물 투입수단과, 상기 프레임의 하단부에 설치되어 비닐포장백이 적재되고 상기 대상물 투입수단의 하측으로 비닐포장백을 순차적으로 공급하는 비닐포장백 공급수단과, 상기 프레임의 하단부 일측에 설치되어 상기 대상물 투입수단에서 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 상부를 씰링하는 밴드씰러수단과, 상기 대상물 투입수단 및 밴드씰러수단의 하측에 구비되어 대상물 투입수단에 의해 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 외면을 파지하여 밴드씰러수단으로 이동시키고, 밴드씰러수단에 의해 비닐포장백이 씰링되도록 비닐포장백을 밴드씰러수단의 일측에서 타측으로 이동시키는 비닐포장백 이동수단과, 상기 밴드씰러수단에 의해 씰링된 비닐포장백을 이송시켜 배출시키는 이송배출수단을 포함하여 구성되는 비닐 소포장 장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 대상물 투입수단은, 포장대상물이 내부로 공급되고 하단부에 포장대상물이 연속적으로 투입되는 2개의 분기호퍼부가 형성된 호퍼와, 상기 분기호퍼부에 힌지부를 매개로 회동 가능하게 결합되어 상기 분기호퍼부를 선택적으로 개폐하는 제1게이트와, 상기 분기호퍼부의 하측으로 형성되어, 상기 제1게이트의 작동시 상기 분기호퍼부에서 배출되는 포장대상물이 공급되는 계량호퍼와, 상기 계량호퍼에 힌지부를 매개로 회동 가능하게 결합되어 상기 계량호퍼를 선택적으로 개폐하는 제2게이트와, 상기 제1게이트 및 제2게이트에 인접되게 배치되고 중량을 감지하는 센서를 포함하며 컨트롤러에 연결되어 상기 제1게이트와 제2게이트의 개폐 작동을 제어하게 구성되되, 분기호퍼부로부터 제1게이트로 일정량의 포장대상물이 공급되면 제1게이트의 포장할 포장대상물의 양을 센싱하여 제1게이트를 닫아주고, 제1게이트에 비닐포장백에 담겨질 정확한 양의 내용물이 계량되면 제1게이트를 열어서 제2게이트로 계량된 양만큼의 내용물을 피딩하고, 제1게이트를 닫고 제2게이트를 열어서 계량호퍼를 통해 정량으로 계량된 양의 포장대상물을 공급하도록 하는 로드셀과, 상기 계량호퍼의 하측으로 형성되어, 상기 제2게이트의 작동시 상기 계량호퍼에서 배출되는 정량으로 계량된 양의 포장대상물이 공급되는 슈트와, 상기 슈트의 하단 양측에 힌지 결합으로 구비되어 상기 슈트를 선택적으로 개폐하게 구성되되, 상기 비닐포장백 공급수단에서 공급되는 비닐포장백의 투입구로 삽입되면서 비닐포장백 내부로 계량된 양의 포장대상물을 투입하는 제3게이트와, 상기 슈트의 일측 및 타측에 설치되어 슈트 하단에 투입구가 끼워져 공급된 비닐포장백 상단의 일측 및 타측을 실린더의 작동에 의해 클램프가 집게 방식으로 파지하여 비닐포장백의 투입구를 개방하는 파지벌림부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 비닐포장백 공급수단은, 상기 프레임의 전방으로 설치되고 투입구가 프레임의 중앙측으로 위치되도록 다수의 비닐포장백이 상하방향으로 적재되는 포장백적재부와, 상기 프레임의 전단부에 그 상단부가 회동 가능하게 설치되어 상기 포장백적재부과 상기 대상물 투입수단의 하단 사이에서 왕복으로 회동 작동되는 왕복회동프레임와, 상기 왕복회동프레임의 하단에 신축 가능하게 설치되는 신축 실린더와, 상기 신축 실린더의 실린더봉의 단부에 결합되는 승강판과, 상기 승강판의 양측에서 돌출되고 왕복회동프레임의 양측에 설치된 가이드구에 끼워져 승강판의 상하 이동을 지지 가이드하는 가이드봉으로 구성되는 왕복회동부재와, 상기 승강판의 저면에 설치되어, 상기 포장백적재부에 적재된 최상단의 비닐포장백을 1매씩 진공흡착하고, 상기 왕복회동프레임의 회동에 연동하여 비닐포장백을 비닐포장백의 투입구가 대상물 투입수단의 하단에 위치되도록 공급하는 진공흡착부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 포장백적재부는 좌우이동판에 좌우방향 나란하게 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부로 설치되고, 상기 좌우이동판의 저면에는 이동롤러가 설치되며, 상기 프레임의 하측 전방에는 상기 이동롤러가 가이드 이동되는 가이드레일이 좌우방향으로 설치되고,상기 좌우이동판의 하측으로 가이드레일의 사이에는 좌우이동판의 저면에 실린더봉이 결합된 좌우이동실린더가 설치되고, 좌우이동실린더의 신축에 의해 상기 좌우이동판이 프레임의 전방에서 좌측 또는 우측으로 슬라이딩 이동되게 구성되어, 상기 우측 포장백적재부의 비닐포장백들이 연속적으로 공급되는 동안, 좌측 포장백적재부에 비닐포장백들을 적재할 수 있고, 우측 포장백적재부의 비닐포장백이 모두 공급되면 좌우이동실린더의 신축에 의해 좌우이동판을 슬라이딩 이동시켜 상기 왕복회동부재의 전방으로 좌측 포장백적재부에 위치시켜 좌측 포장백적재부에 적재된 비닐포장백을 연속적으로 공급할 수 있게 함과 동시에 우측 포장백적재부 상에 새로운 비닐포장백들을 적재할 수 있게 구성되고, 상기 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부는 상기 좌우이동판의 상면에 좌우 서로 이격되어 설치되는 브라켓 사이에 좌우 방향으로 설치되는 간격조절봉과, 상기 간격조절봉에 끼움되어 간격조절봉 상에서 좌우 슬라이딩 가능하게 설치되는 한쌍의 간격조절구와, 상기 상기 간격조절구의 상단에 설치되고 비닐포장백이 적층되는 한쌍의 적층판과, 상기 적층판의 외측단에서 상측으로 돌출되게 결합되어 적층판에 적층된 비닐포장백의 사이즈에 대응되게 비닐포장백의 측면을 밀착 지지하는 지지판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 비닐포장백 이동수단은, 이동판과, 상기 이동판의 전단 및 후단에 상측으로 설치되는 설치판과, 상기 설치판의 상단부에 결합되어 닫힘실린더의 작동에 의해 상기 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 투입구를 닫힘하는 닫힘부재와, 상기 설치판에 닫힘부재의 하측으로 설치되고 상기 닫힘실린더의 하측으로 설치된 제1가압실린더의 작동에 의해 상기 대상물 투입수단에 의해 1kg 내지 5kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 외면을 감싸 가압하는 제1가압판이 구비된 제1가압파지부재와, 상기 설치판에 상기 제1가압파지부재의 하측으로 설치되고 상기 제1가압실린더의 하측으로 설치된 제2가압실린더의 작동에 의해 상기 대상물 투입수단에 의해 6kg 내지 10kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 외면을 감싸 가압하고 상기 제1가압판 보다 사이즈가 크게 형성되는 제2가압판이 구비된 제2가압파지부재와, 상기 이동판의 저면에 설치되고 이동판을 수평이송하여 포장대상물이 투입된 비닐포장백을 상기 대상물 투입수단에서 밴드씰러수단으로 이동시키기 위한 이송유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 프레임 및 대상물 투입수단의 외면에는 내부식성, 방열, 방수 기능을 향상시키기 위해 보호처리액으로 스프레이처리되되, 상기 보호처리액은 물유리 20중량%, 질화붕소 10중량%, 폴리아마이드(polyamide) 20중량%, 하이드로콜로이드 10중량%, P-페닐아조아닐린 15중량%, 글루타릴콘센트레이스 5중량% 및 나머지 DMF(N,N-dimethylformamide)로 이루어지고, 상기 비닐포장백 공급수단의 외표면은 방오방수처리액으로 스프레이코팅되되, 상기 방오방수처리액은 폴리락트산 100중량부에 대해, 에레몰 5중량부, 메틸살리실레이트 10중량부, 송진 10중량부, 아크릴에스터 코폴리머 25중량부, 트리클로산 5중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 5중량부, 올레아미드 5중량부, 무수 디클로로메탄 5중량부가 혼합 조성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에 따르면, 3단 게이트 컷 방식을 통해 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백에 자동으로 정확하게 계량하여 투입할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치는 비닐포장백 이동수단의 제1가압파지부재 및 제2가압파지부재에 의해 포장대상물이 담긴 다양한 규격별 비닐포장백들을 모두 안정적으로 파지하여 이동 및 실링할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치는 포장백적재부가 좌우이송판에 나란하게 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부의 2개조로 설치되고, 2개조의 포장백적재부가 좌우방향 이동가능하게 구성되어, 일측 포장백적재부의 비닐포장백들이 연속공급되는 동안 타측 포장백적재부에 새로운 비닐포장백들을 적재할 수 있게 구성되기 때문에, 이러한 작업의 반복을 통해 장치의 멈춤없이 비닐포장백의 공급을 연속적으로 수행할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치를 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치를 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 대상물 투입수단의 바람직한 일실시예를 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 대상물 투입수단의 바람직한 일실시예를 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 포장백적재부의 바람직한 일실시예를 나타낸 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 포장백적재부의 바람직한 일실시예를 나타낸 측면도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 포장백적재부의 작동을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 비닐포장백 이동수단의 바람직한 일실시예를 나타낸 정면도,
도 10은 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 비닐포장백 이동수단의 바람직한 일실시예를 나타낸 측면도,
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치에서 비닐포장백 이동수단의 작동을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치를 나타낸 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치는 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백에 투입하여 소포장할 수 있게 구성되는 것으로, 프레임(100), 대상물 투입수단(200), 비닐포장백 공급수단(300), 밴드씰러수단(400), 비닐포장백 이동수단(500) 및 이송배출수단(600)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 프레임(100)은 비닐 소포장 장치의 기초지지대를 형성하는 것으로, 후술하는 구성요소들이 설치 및 지지될 수 있게 구성된다.
다음으로, 상기 대상물 투입수단(200)은 상기 프레임(100)의 상단부에 설치되어 비닐포장백(V)의 내부로 곡물, 사료, 비료, 설탕 또는 밀가루 등과 같은 포장대상물을 정량 계량하여 투입하는 3단 컷 게이트 방식으로 구성된다.
좀 구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 대상물 투입수단(200)은 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백(V)에 투입하는 것으로 정확하게 정량을 계량하여 투입하는 것이 중요한 데, 이를 위해, 포장대상물이 내부로 공급되고 하단부에 포장대상물이 연속적으로 투입되는 2개의 분기호퍼부(211)가 형성된 호퍼(210)가 마련된다. 즉, 상기 호퍼(210)는 2개의 구역으로 분할되어 상측에서 포장대상물이 공급되면 2개의 분기호퍼부(211)에는 포장대상물이 충전되게 구성된다.
이와 같이, 분기호퍼부(211) 내로 포장대상물이 충진되면 이후 3단 컷 게이트의 작동에 의해 하측으로 포장대상물을 정량적으로 순차적으로 낙하공급하게 된다.
그리고, 상기 분기호퍼부(211)에는 분기호퍼부(211)에 힌지부를 매개로 회동 가능하게 결합되어 상기 분기호퍼부(211)를 선택적으로 개폐하는 제1게이트(220)가 설치된다. 즉, 상기 제1게이트(220)는 미도시된 실린더에 의해 회동하는 회전축에 설치되어 포장대상물이 하측으로 용이하게 밀려 내려가도록 하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 분기호퍼부(211)의 하측으로는 계량호퍼(230)가 형성되는 데, 이 계량호퍼(230)는 상기 제1게이트(220)의 작동시 상기 분기호퍼부(211)에서 배출되는 포장대상물이 공급되게 구성된다.
그리고, 상기 계량호퍼(230)에는 힌지부를 매개로 회동 가능하게 결합되어 상기 계량호퍼(230)를 선택적으로 개폐하는 제2게이트(240)가 설치된다. 즉, 상기 제2게이트(240)는 미도시된 실린더에 의해 회동하는 회전축에 설치되어 포장대상물이 하측으로 용이하게 밀려 내려가도록 하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 제1게이트(220) 및 제2게이트(240)에는 인접되게 로드셀(250)이 배치되는 데, 상기 로드셀(250)은 중량을 감지하는 센서를 포함하며 컨트롤러에 연결되어 상기 제1게이트(220)와 제2게이트(240)의 개폐 작동을 제어하게 구성된다. 좀 구체적으로, 상기 로드셀(250)은 상기 분기호퍼부(211)로부터 제1게이트(220)로 일정량의 포장대상물이 공급되면 제1게이트(220)의 포장할 포장대상물의 양을 센싱하여 제1게이트(220)를 닫아주고, 제1게이트(220)에 비닐포장백에 담겨질 정확한 양의 내용물이 계량되면 제1게이트(220)를 열어서 제2게이트(240)로 계량된 양만큼의 내용물을 피딩하고, 제1게이트(220)를 닫고 제2게이트(240)를 열어서 계량호퍼(230)를 통해 정량으로 계량된 양의 포장대상물을 공급하도록 구성된다.
그리고, 상기 계량호퍼(240)의 하측으로는 슈트(260)가 형성되는 데, 상기 슈트(260)는 상기 제2게이트(240)의 작동시 상기 계량호퍼(240)에서 배출되는 정량으로 계량된 양의 포장대상물이 공급된다.
그리고, 상기 슈트(260)의 하단 양측에는 제3게이트(270)가 힌지 결합으로 구비되어 상기 슈트(260)를 선택적으로 개폐하게 구성되는 데, 상기 제3게이트(270)는 후술하는 비닐포장백 공급수단(300)에서 공급되는 비닐포장백의 투입구로 삽입되면서 비닐포장백 내부로 계량된 양의 포장대상물을 투입하게 구성된다.
그리고, 상기 슈트(260)의 일측 및 타측에는 파지벌림부재(280)가 설치되는 데, 상기 파지벌림부재(280)는 상기 슈트(260) 하단에 투입구가 끼워져 공급된 비닐포장백(V) 상단의 일측 및 타측을 실린더의 작동에 의해 클램프(281)가 집게 방식으로 파지하여 비닐포장백(V)의 투입구를 개방하게 구성된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 대상물 투입수단(200)은 비닐포장백에 담겨지는 포장대상물의 중량을 정확하게 측정하여 포장대상물이 과소 공급되거나 과다 공급되는것을 방지할 수 있으므로, 포장대상물의 중량을 정확하게 맞추어 소포장할 수 있다는 장점이 있다.
다음으로, 상기 비닐포장백 공급수단(300)은 상기 프레임(100)의 하단부에 설치되어 비닐포장백(V)이 적재되고 상기 대상물 투입수단(200)의 하측으로 비닐포장백을 순차적으로 공급하게 구성된다. 즉, 상기 비닐포장백 공급수단(300)은 비닐포장백의 내부에 곡물, 사료, 비료, 설탕 또는 밀가루 등과 같은 포장대상물을 충진시키기 위하여 비닐포장백을 상기 슈트(260)의 하단까지 하나씩 연속적으로 자동 공급하도록 구성되는 것이다.
좀 더 구체적으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 비닐포장백 공급수단(300)은 상기 프레임(100)의 전방으로 설치되고 투입구가 프레임(100)의 중앙측으로 위치되도록 다수의 비닐포장백(V)이 상하방향으로 적재되는 포장백적재부(310)를 포함한다.
그리고, 상기 프레임(100)의 전단부에는 왕복회동부재(320)가 설치되어 상기 포장백적재부(310)와 상기 슈트(260)의 하단 사이에서 왕복으로 회동 작동된다.
좀 구체적으로 상기 왕복회동부재(320)는 상기 대상물 투입수단(슈트)의 하단 사이에서 왕복으로 회동 작동되는 왕복회동프레임(321)와, 상기 왕복회동프레임의 하단에 신축 가능하게 설치되는 신축 실린더(322)와, 상기 신축 실린더(322)의 실린더봉의 단부에 결합되는 승강판(323)과, 상기 승강판(323)의 양측에서 돌출되고 왕복회동프레임(321)의 양측에 설치된 가이드구(321a)에 끼워져 승강판의 상하 이동을 지지 가이드하는 가이드봉(324)으로 구성된다. 즉, 상기 왕복회동부재(320)은 왕복회동프레임(321)이 포장백적재부(310)에 적재된 비닐포장백(V)들과 수직으로 위치된 상태에서 신축 실린더(322)가 신장되면서 후술하는 진공흡착부(330)에 비닐포장백(V)이 진공 흡착되면, 왕복회동프레임(321)이 회전에 의해 진공흡착부(330)가 회동되면서 진공흡착부(330)에 진공 흡착된 비닐포장백(V)을 슈트(260)의 하단으로 이동시키게 작동된다.
그리고, 상기 승강판(323)의 저면에는 진공흡착부(330)가 설치되어, 상기 진공흡착부(330)에 상기 포장백적재부(310)에 적재된 최상단의 비닐포장백(V)을 1매씩 진공 흡착되고, 상기 왕복회동프레임(320)의 회동에 연동하여 비닐포장백(V)을 비닐포장백의 투입구가 대상물 투입수단(슈트,250)의 하단에 위치되도록 공급하게 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 비닐포장백 공급수단(300)에 따르면, 비닐포장백(V)의 공급이 중단되지 않아 장치의 멈춤없이 비닐포장백(V)의 공급을 연속적으로 수행할 수 있게 구성되는 것을 특징으로 한다.
이를 위해, 상기 포장백적재부(310)는 좌우이동판(311)에 좌우방향 나란하게 우측 포장백적재부(310-1) 및 좌측 포장백적재부(310-2)로 설치되고, 상기 좌우이동판(311)의 저면에는 이동롤러(312)가 설치되며, 상기 프레임(100)의 하측 전방에는 상기 이동롤러(312)가 가이드 이동되는 가이드레일(313)이 좌우방향으로 설치되고,상기 좌우이동판(311)의 하측으로 가이드레일(313)의 사이에는 좌우이동판(311)의 저면에 실린더봉이 결합된 좌우이동실린더(314)가 설치되고, 좌우이동실린더(314)의 신축에 의해 상기 좌우이동판(311)이 프레임(100)의 전방에서 좌측 또는 우측으로 슬라이딩 이동되게 구성된다.
따라서, 본 실시예는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 우측 포장백적재부(310-1)의 비닐포장백(V)들이 연속적으로 공급되는 동안, 좌측 포장백적재부(310-2)에 비닐포장백들을 적재할 수 있고, 우측 포장백적재부(310-1)의 비닐포장백이 모두 공급되면 좌우이동실린더(314)의 신축에 의해 좌우이동판(311)을 슬라이딩 이동시켜 상기 왕복회동부재(320)의 전방으로 좌측 포장백적재부(310-2)를 위치시켜 좌측 포장백적재부에 적재된 비닐포장백(V)을 연속적으로 공급할 수 있게 함과 동시에 우측 포장백적재부 (310-1)상에 새로운 비닐포장백들을 적재할 수 있게 구성된다. 이러한 작업의 반복을 통해 장치의 멈춤없이 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부를 통해 비닐포장백의 공급이 연속적으로 이루어질 수 있게 된다.
더불어, 상기 우측 포장백적재부(310-1) 및 좌측 포장백적재부(310-2)는 적재되는 비닐포장백의 사이즈에 대응되게 사이즈가 조절되도록 구성되어, 상기 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부에서 비닐포장백이 유동되지 않게 적재되어 비닐포장백의 정확한 공급이 이루어지게 구성된다.
이를 위해, 상기 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부는 상기 좌우이동판(311)의 상면에 좌우 서로 이격되어 설치되는 브라켓(315a) 사이에 좌우 방향으로 설치되는 간격조절봉(315)과, 상기 간격조절봉(315)에 끼움되어 간격조절봉 상에서 좌우 슬라이딩 가능하게 설치되는 한쌍의 간격조절구(316)와, 상기 상기 간격조절구(316)의 상단에 설치되고 비닐포장백이 적층되는 한쌍의 적층판(317)과, 상기 적층판(317)의 외측단에서 상측으로 돌출되게 결합되어 적층판(317)에 적층된 비닐포장백(V)의 사이즈에 대응되게 비닐포장백의 측면을 밀착 지지하는 지지판(318)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성에 의해, 도 8에 도시된 바와 같이, 비닐포장백(V)의 사이즈에 맞게 간격조절봉(315) 상에서 간격조절구(316)를 슬라이딩시켜 지지판(318)이 적층된 비닐포장백(V)의 측면을 밀착 지지하게 함으로써, 적층판(318)에 의해 비닐포장백(V)이 유동없이 적재될 수 있으며, 비닐포장백의 정확한 공급이 이루어질 수 있게 된다.
다음으로, 상기 밴드씰러수단(400)은 상기 프레임(100)의 하단부 일측에 설치되어 상기 대상물 투입수단(200)에서 포장대상물이 투입된 비닐포장백(V)의 상부를 씰링하게 구성된다. 여기서, 상기 밴드씰러수단(400)은 후술하는 비닐포장백 이동수단(500)에 의해 포장대상물이 투입된 비닐포장백(V)의 외면이 파지된 상태에서 비닐포장백 이동수단의 수평 이동에 의해 비닐포장백(V)의 투입구가 밴드씰러수단(400)의 일측에서 타측으로 이동되면서 비닐포장백이 씰링되어 밀봉되게 하는 구성으로, 공지의 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 상기 비닐포장백 이동수단(500)은 상기 대상물 투입수단(100) 및 밴드씰러수단(400)의 하측에 구비되어 대상물 투입수단(100)에 의해 포장대상물이 투입된 비닐포장백(V)의 외면을 파지하여 밴드씰러수단(400)으로 이동시키고, 밴드씰러수단(400)에 의해 비닐포장백(V)이 씰링되도록 비닐포장백을 밴드씰러수단의 일측에서 타측으로 이동시키게 구성된다.
좀 구체적으로 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 비닐포장백 이동수단(500)은 이동판(510)과, 상기 이동판(510)의 전단 및 후단에 상측으로 설치되는 설치판(520)과, 상기 설치판(520)의 상단부에 결합되어 닫힘실린더(531)의 작동에 의해 상기 포장대상물이 투입된 비닐포장백(V)의 투입구를 닫힘하는 닫힘부재(530)와, 상기 설치판(520)에 닫힘부재(530)의 하측으로 설치되고 상기 닫힘실린더(531)의 하측으로 설치된 제1가압실린더(541)의 작동에 의해 상기 대상물 투입수단(200)에 의해 1kg 내지 5kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백(V)의 외면을 감싸 가압하는 제1가압판(542)이 구비된 제1가압파지부재(540)와, 상기 설치판(520)에 상기 제1가압파지부재(540)의 하측으로 설치되고 상기 제1가압실린더(541)의 하측으로 설치된 제2가압실린더(542)의 작동에 의해 상기 대상물 투입수단(10)에 의해 6kg 내지 10kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백(V)의 외면을 감싸 가압하고 상기 제1가압판(542) 보다 사이즈가 크게 형성되는 제2가압판(552)이 구비된 제2가압파지부재(550)와, 상기 이동판(510)의 저면에 설치되고 이동판(510)을 수평이송하여 포장대상물이 투입된 비닐포장백을 상기 대상물 투입수단(200)에서 밴드씰러수단(400)으로 이동시키기 위한 이송유닛(560)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 이송유닛(560)은 제1가압파지부재(540) 및 제2가압파지부재(550)에 파지된 비닐포장백(V)을 수평 이송하여 밴드씰러수단(400)으로 이동시키기 위한 것으로, 볼스크류 방식, LM가이드 리니어 방식, 실린더 방식, 타이밍벨트 방식 등 공지의 다양한 이송 방식이 채용될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 구성된, 상기 비닐포장백 이동수단(500)은 도 11에 도시된 바와 R같이, 제1가압파지부재(540)에 의해 작은 사이즈인 1kg 내지 5kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백을 안정적으로 파지하여 이동시킬 수 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2가압파지부재(550)에 의해 큰 사이즈인 5kg 내지 10kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백을 이동시킬 수 있기 때문에, 포장대상물이 담긴 다양한 규격별 비닐포장백들을 모두 안정적으로 파지하여 이동 및 실링할 수 있다는 장점이 있다.
마지막으로, 상기 이송배출수단(600)은 상기 밴드씰러수단(400)에 의해 씰링된 비닐포장백(V)을 이송시켜 배출시키게 구성되는 것으로, 상기 밴드씰러수단(400)의 하측에 설치되어 무한괘도 운동하면서 밴드씰러수단(400)에서 씰링되어 낙하된 비닐포장백(V)을 이송시켜 배출시키는 컨베이어수단으로 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치는 3단 게이트 컷 방식을 통해 규격별(예를 들어, 1kg, 2kg, 3kg...., 10kg 의 중량 규격별)로 소량의 포장대상물을 비닐포장백에 자동으로 정확하게 계량하여 투입할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치는 비닐포장백 이동수단의 제1가압파지부재 및 제2가압파지부재에 의해 포장대상물이 담긴 다양한 규격별 비닐포장백들을 모두 안정적으로 파지하여 이동 및 실링할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 비닐 소포장 장치는 포장백적재부가 좌우이송판에 나란하게 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부의 2개조로 설치되고, 2개조의 포장백적재부가 좌우방향 이동가능하게 구성되어, 일측 포장백적재부의 비닐포장백들이 연속공급되는 동안 타측 포장백적재부에 새로운 비닐포장백들을 적재할 수 있게 구성되기 때문에, 이러한 작업의 반복을 통해 장치의 멈춤없이 비닐포장백의 공급을 연속적으로 수행할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 상기 프레임 및 대상물 투입수단의 외면에는 내부식성, 방열, 방수 기능을 향상시키기 위해 보호처리액으로 스프레이처리된다.
이때, 사용되는 보호처리액은 물유리 20중량%, 질화붕소 10중량%, 폴리아마이드(polyamide) 20중량%, 하이드로콜로이드 10중량%, P-페닐아조아닐린 15중량%, 글루타릴콘센트레이스 5중량% 및 나머지 DMF(N,N-dimethylformamide)로 이루어진다.
여기에서, 물유리는 피착물과의 교합성과 부착력을 강화시키기 위한 것이고, 질화붕소는 내구성 및 내열, 내부식성을 강화시키고, 방열특성을 증대시키는데 기여한다. 또한, 폴리아마이드(polyamide)는 고기능성 수지중 하나로서 아미드 결합을 갖는 합성고분자이며, 자기 윤활성이 풍부하고 마찰계수가 작아 내마모성이 뛰어나므로 계면분리를 억제한다. 그리고, 하이드로콜로이드(Hydrocolloid)는 점착성을 높이고, 유연할 뿐만 아니라 방수 및 발수기능을 강화시켜 젖음성이 생기지 않도록 한다. 아울러, P-페닐아조아닐린은 소수화에 따른 발수특성은 물론 방수, 방습 특성을 강화시킨다. 또한, 글루타릴콘센트레이스(Glutaral Concentrate)는 악취 및 유해성분 분해력이 우수하여 살균, 항균 기능을 강화시킨다. 뿐만 아니라, DMF는 유기용매로서 높은 용해도, 유전율, 자연적 비양자성, 낮은 휘발성 범위와 같은 특징이 있다.
또한, 프레임(100)의 외면에는 도색제를 스프레이 방식으로 도포하여 다양한 색상을 구현할 수 있다.
이때, 도색제 100중량부를 기준으로 에칠헥실메톡시신나메이트(Ethylhexyl methoxycinnamate) 2.5중량부, 3000-4000메쉬의 산화아연(ZnO) 1.5중량부, 네오 폴리올 에스테르(Neopolyol esters) 1.5중량부, 실리카흄이 함유된 폴리에스터실록산 코폴리머 2.5중량부, 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔(BHT) 2.5중량부를 더 첨가하여 교반할 수 있다.
여기에서, 에칠헥실메톡시신나메이트는 자외선을 흡수하는 방식으로 차단하여 도색제의 변퇴색을 억제하고, 산화아연은 자외선을 산란시켜 반사함으로써 차단하여 도색제의 변퇴색을 억제한다. 그리고, 네오 폴리올 에스테르는 부가되는 산화아연의 활성을 좋게 하여 점도를 조절하고 균일분산성을 유도하기 위해 첨가된다. 또한, 실리카흄이 함유된 폴리에스터실록산 코폴리머는 기포 생성을 차단하여 균일분산성과 도색제와의 반응성을 좋게 하고, 이를 통해 발생석과 내광성을 향상시키기 위해 첨가된다. 뿐만 아니라, 부틸레이티드 하이드록시 톨루엔(BHT)(disodium ethylenediaminetetraacetate)은 산화를 억제하여 도색제의 안정화와, 변질을 막고 내광성과 발색성을 증대시키기 위해 첨가된다.
한편, 상기 비닐포장백 공급수단의 외표면은 오염과 물로부터 보호하기 위해 방오방수처리액으로 스프레이코팅된다.
이때 사용되는 방오방수처리액은 폴리락트산 100중량부에 대해, 에레몰 5중량부, 메틸살리실레이트 10중량부, 송진 10중량부, 아크릴에스터 코폴리머 25중량부, 트리클로산 5중량부, 글리세릴 모노스테아레이트 5중량부, 올레아미드 5중량부, 무수 디클로로메탄 5중량부가 혼합 조성된다.
이렇게 하는 이유는 폴리락트산은 친환경 바이오 플라스틱으로서 바인딩 기능을 강화시키고, 에레몰은 내수압특성을 증대시키며, 메틸살리실레이트(Methyl Salicylate)는 연화기능을 강화시켜 인장강도를 증대시킴으로써 밀봉력을 강화한다. 그리고, 송진은 표면의 미세구조와 낮은 표면에너지를 갖추도록 하여 소수성을 강화시킨다. 또한, 아크릴에스터 코폴리머(Acrylic Ester Copolymer)는 점도를 높이고 열에 의한 밀착, 고밀화를 증대시켜 밀폐력을 증대시킨다. 또한, 트리클로산은 항균성을 높이기 위해 첨가되며, 글리세릴 모노스테아레이트는 정전방지 특성과 연화에 따른 인장강도 향상에 기여하도록 첨가되고, 올레아미드(Oleamide)는 슬립성을 강화시키고 균일 분산성을 좋게 하며, 무수 디클로로메탄은 방수성을 높이기 위해 첨가된다.
이상에서와같이 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 프레임 200: 대상물 투입수단
300: 비닐포장백 공급수단 400: 밴드씰러수단
500: 비닐포장백 이동수단 600: 이송배출수단

Claims (6)

  1. 프레임과,
    상기 프레임의 상단부에 설치되어 비닐포장백의 내부로 포장대상물을 정량 계량하여 투입하는 3단 컷 게이트 방식의 대상물 투입수단과,
    상기 프레임의 하단부에 설치되어 비닐포장백이 적재되고 상기 대상물 투입수단의 하측으로 비닐포장백을 순차적으로 공급하는 비닐포장백 공급수단과,
    상기 프레임의 하단부 일측에 설치되어 상기 대상물 투입수단에서 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 상부를 씰링하는 밴드씰러수단과,
    상기 대상물 투입수단 및 밴드씰러수단의 하측에 구비되어 대상물 투입수단에 의해 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 외면을 파지하여 밴드씰러수단으로 이동시키고, 밴드씰러수단에 의해 비닐포장백이 씰링되도록 비닐포장백을 밴드씰러수단의 일측에서 타측으로 이동시키는 비닐포장백 이동수단과,
    상기 밴드씰러수단에 의해 씰링된 비닐포장백을 이송시켜 배출시키는 이송배출수단을 포함하여 구성되며,
    상기 비닐포장백 이동수단은,
    이동판과,
    상기 이동판의 전단 및 후단에 상측으로 설치되는 설치판과,
    상기 설치판의 상단부에 결합되어 닫힘실린더의 작동에 의해 상기 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 투입구를 닫힘하는 닫힘부재와,
    상기 설치판에 닫힘부재의 하측으로 설치되고 상기 닫힘실린더의 하측으로 설치된 제1가압실린더의 작동에 의해 상기 대상물 투입수단에 의해 1kg 내지 5kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 외면을 감싸 가압하는 제1가압판이 구비된 제1가압파지부재와,
    상기 설치판에 상기 제1가압파지부재의 하측으로 설치되고 상기 제1가압실린더의 하측으로 설치된 제2가압실린더의 작동에 의해 상기 대상물 투입수단에 의해 6kg 내지 10kg의 포장대상물이 투입된 비닐포장백의 외면을 감싸 가압하고 상기 제1가압판 보다 사이즈가 크게 형성되는 제2가압판이 구비된 제2가압파지부재와,
    상기 이동판의 저면에 설치되고 이동판을 수평이송하여 포장대상물이 투입된 비닐포장백을 상기 대상물 투입수단에서 밴드씰러수단으로 이동시키기 위한 이송유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐 소포장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상물 투입수단은,
    포장대상물이 내부로 공급되고 하단부에 포장대상물이 연속적으로 투입되는 2개의 분기호퍼부가 형성된 호퍼와,
    상기 분기호퍼부에 힌지부를 매개로 회동 가능하게 결합되어 상기 분기호퍼부를 선택적으로 개폐하는 제1게이트와,
    상기 분기호퍼부의 하측으로 형성되어, 상기 제1게이트의 작동시 상기 분기호퍼부에서 배출되는 포장대상물이 공급되는 계량호퍼와,
    상기 계량호퍼에 힌지부를 매개로 회동 가능하게 결합되어 상기 계량호퍼를 선택적으로 개폐하는 제2게이트와,
    상기 제1게이트 및 제2게이트에 인접되게 배치되고 중량을 감지하는 센서를 포함하며 컨트롤러에 연결되어 상기 제1게이트와 제2게이트의 개폐 작동을 제어하게 구성되되, 분기호퍼부로부터 제1게이트로 일정량의 포장대상물이 공급되면 제1게이트의 포장할 포장대상물의 양을 센싱하여 제1게이트를 닫아주고, 제1게이트에 비닐포장백에 담겨질 정확한 양의 내용물이 계량되면 제1게이트를 열어서 제2게이트로 계량된 양만큼의 내용물을 피딩하고, 제1게이트를 닫고 제2게이트를 열어서 계량호퍼를 통해 정량으로 계량된 양의 포장대상물을 공급하도록 하는 로드셀과,
    상기 계량호퍼의 하측으로 형성되어, 상기 제2게이트의 작동시 상기 계량호퍼에서 배출되는 정량으로 계량된 양의 포장대상물이 공급되는 슈트와,
    상기 슈트의 하단 양측에 힌지 결합으로 구비되어 상기 슈트를 선택적으로 개폐하게 구성되되, 상기 비닐포장백 공급수단에서 공급되는 비닐포장백의 투입구로 삽입되면서 비닐포장백 내부로 계량된 양의 포장대상물을 투입하는 제3게이트와,
    상기 슈트의 일측 및 타측에 설치되어 슈트 하단에 투입구가 끼워져 공급된 비닐포장백 상단의 일측 및 타측을 실린더의 작동에 의해 클램프가 집게 방식으로 파지하여 비닐포장백의 투입구를 개방하는 파지벌림부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐 소포장 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비닐포장백 공급수단은,
    상기 프레임의 전방으로 설치되고 투입구가 프레임의 중앙측으로 위치되도록 다수의 비닐포장백이 상하방향으로 적재되는 포장백적재부와,
    상기 프레임의 전단부에 그 상단부가 회동 가능하게 설치되어 상기 포장백적재부과 상기 대상물 투입수단의 하단 사이에서 왕복으로 회동 작동되는 왕복회동프레임와, 상기 왕복회동프레임의 하단에 신축 가능하게 설치되는 신축 실린더와, 상기 신축 실린더의 실린더봉의 단부에 결합되는 승강판과, 상기 승강판의 양측에서 돌출되고 왕복회동프레임의 양측에 설치된 가이드구에 끼워져 승강판의 상하 이동을 지지 가이드하는 가이드봉으로 구성되는 왕복회동부재와,
    상기 승강판의 저면에 설치되어, 상기 포장백적재부에 적재된 최상단의 비닐포장백을 1매씩 진공흡착하고, 상기 왕복회동프레임의 회동에 연동하여 비닐포장백을 비닐포장백의 투입구가 대상물 투입수단의 하단에 위치되도록 공급하는 진공흡착부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐 소포장 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 포장백적재부는 좌우이동판에 좌우방향 나란하게 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부로 설치되고, 상기 좌우이동판의 저면에는 이동롤러가 설치되며, 상기 프레임의 하측 전방에는 상기 이동롤러가 가이드 이동되는 가이드레일이 좌우방향으로 설치되고,상기 좌우이동판의 하측으로 가이드레일의 사이에는 좌우이동판의 저면에 실린더봉이 결합된 좌우이동실린더가 설치되고, 좌우이동실린더의 신축에 의해 상기 좌우이동판이 프레임의 전방에서 좌측 또는 우측으로 슬라이딩 이동되게 구성되어,
    상기 우측 포장백적재부의 비닐포장백들이 연속적으로 공급되는 동안, 좌측 포장백적재부에 비닐포장백들을 적재할 수 있고, 우측 포장백적재부의 비닐포장백이 모두 공급되면 좌우이동실린더의 신축에 의해 좌우이동판을 슬라이딩 이동시켜 상기 왕복회동부재의 전방으로 좌측 포장백적재부에 위치시켜 좌측 포장백적재부에 적재된 비닐포장백을 연속적으로 공급할 수 있게 함과 동시에 우측 포장백적재부 상에 새로운 비닐포장백들을 적재할 수 있게 구성되고,
    상기 우측 포장백적재부 및 좌측 포장백적재부는 상기 좌우이동판의 상면에 좌우 서로 이격되어 설치되는 브라켓 사이에 좌우 방향으로 설치되는 간격조절봉과, 상기 간격조절봉에 끼움되어 간격조절봉 상에서 좌우 슬라이딩 가능하게 설치되는 한쌍의 간격조절구와, 상기 간격조절구의 상단에 설치되고 비닐포장백이 적층되는 한쌍의 적층판과, 상기 적층판의 외측단에서 상측으로 돌출되게 결합되어 적층판에 적층된 비닐포장백의 사이즈에 대응되게 비닐포장백의 측면을 밀착 지지하는 지지판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 비닐 소포장 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190006250A (ko) * 2017-07-10 2019-01-18 주식회사 김포비앤에스 분체포장시스템
KR20190020913A (ko) * 2017-08-22 2019-03-05 (주)모던텍 톤백 블로잉 시스템

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