KR102571377B1 - 포장지 및 파지 분리 장치 및 이를 갖는 포장지 제조 장치 - Google Patents

포장지 및 파지 분리 장치 및 이를 갖는 포장지 제조 장치 Download PDF

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Abstract

포장지 및 파지 분리 장치는 종이 원단을 절단하여 포장지 및 포장지로부터 분리된 파지를 지지하는 작업대; 상기 작업대의 상면을 가로지는 방향으로 배치되어 상기 포장지 및 상기 파지와 접촉되는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 회전시키는 회전 유닛 및 상기 포장지와 대응하는 상기 이송 롤러에 형성되어 상기 포장지를 흡착하여 상기 포장지를 상기 파지로부터 회동시키는 포장지 회동 유닛을 포함하는 이송 유닛; 상기 파지로부터 회동된 상기 포장지를 상기 파지의 상부로 가이드 및 이송하는 포장지 가이드 유닛; 및 상기 작업대의 단부에 배치되어 상기 포장지로부터 분리된 상기 파지의 방향을 전환시키는 파지 방향 전환 유닛을 포함한다.

Description

포장지 및 파지 분리 장치 및 이를 갖는 포장지 제조 장치{Wrapper and paper scrap separation device, and wrapper product device having the same}
본 발명은 포장지 및 파지 분리 장치, 및 이를 갖는 포장지 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 물품 또는 물건을 보호하는 포장지(wrapper)는 다양한 소재가 사용되지만 주로 종이 소재가 널리 사용되고 있는데, 이는 종이 소재가 절단이 쉽고 가공성이 우수하기 때문이다.
일반적으로 물품 또는 물건을 보호하는 포장지를 제조하기 위해서는 종이 원단으로부터 포장지와 대응하는 부분을 절단한 후 전개된 포장지 및 파지를 수작업으로 분리한다.
한편 한국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0434654호, 박스 포장지용 파지제거장치는 박스 제작을 위한 전개도가 각인된 박스 제작용 골판지에서 전개도 내측 또는 외측 부분의 파지를 제거하기 위한 박스 포장지용 파지제거장치에 있어서, 박스 제작용 골판지를 이송시키기 위한 이송부와 박스 제작용 골판지를 이송부에 고정하기 위한 고정부와 이송부에 의해 이송된 박스 제작용 골판지의 상면과 하면을 동시에 눌러 박스 제작용 골판지로부터 파지를 제거하는 파지제거부 및 파지제거부로부터 파지가 제거된 박스 제작용 골판지가 적층 되는 적층부를 포함하는 박스 포장지용 파지제거장치가 제공되는데, 개시된 박스 포장지용 파지제거장치에 따르면, 고정부에 의해 고정된 박스 포장지용 골판지가 상하로 골판지에 전개도를 각인하는 타발작업으로부터, 박스 제작용 골판지에서 파지를 제거하는 과정과 파지가 제거된 박스 제작용 골판지를 적층 하는 과정 및 제거된 파지를 수집하는 전 과정이 수작업 없이 연속적으로 이루어지는 파지제거작업의 자동화가 가능하도록 함으로써, 박스 제작용 골판지의 파지제거작업에 대한 작업 능률 및 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나 한국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0434654호는 파지를 이송하는 이송부(110)를 포함하는데 특히 파지를 핀을 토해 고정한 후 이송하는 과정에서 두께가 두꺼운 파지의 경우 파지가 이송부(110)의 일부 구간에서 절곡되지 않고 이송부(110)로부터 이탈되는 파지 회수 불량이 발생될 수 있다.
일본 특허공보 특허제4106483호, 종이의 재단 장치(등록일: 2008.04.11) 일본 특허공보 특허제3531160호, 종이의 재단면의 품질을 검사하는 방법(등록일: 2004.03.12) 한국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0434654호, 박스 포장지용 파지제거장치(등록일: 2006.12.19)
본 발명은 종이 원단으로부터 전개된 포장지 및 파지를 절단하여 분리하고, 종이 원단으로부터 포장지 및 파지를 분리하여 서로 다른 경로로 제공한 후 파지는 분쇄하여 수거하고 전개된 포장지는 양품 및 불량품, 자세를 보정한 후 수납할 수 있는 포장지 및 파지 분리 장치 및 이를 갖는 포장지 제조 장치를 제공한다.
일실시예로서, 포장지 및 파지 분리 장치는 종이 원단을 절단하여 포장지 및 포장지로부터 분리된 파지를 지지하는 작업대; 상기 작업대의 상면을 가로지는 방향으로 배치되어 상기 포장지 및 상기 파지와 접촉되는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 회전시키는 회전 유닛 및 상기 포장지와 대응하는 상기 이송 롤러에 형성되어 상기 포장지를 흡착하여 상기 포장지를 상기 파지로부터 회동시키는 포장지 회동 유닛을 포함하는 이송 유닛; 상기 파지로부터 회동된 상기 포장지를 상기 파지의 상부로 가이드 및 이송하는 포장지 가이드 유닛; 및 상기 작업대의 단부에 배치되어 상기 포장지로부터 분리된 상기 파지의 방향을 전환시키는 파지 방향 전환 유닛을 포함한다.
포장지 및 파지 분리 장치의 상기 파지 방향 전환 유닛은 상기 파지의 하면과 접촉되며 회전되는 파지 지지 롤러 및 상기 파지 지지 롤러와 마주하게 배치되며 상기 파지의 상면과 접촉되며 상기 파지 지지 롤러의 표면을 따라 회동되어 상기 파지의 진행 방향을 전환시키는 방향 전환 롤러를 포함한다.
포장지 및 파지 분리 장치의 상기 파지 방향 전환 유닛은 상기 방향 전환 롤러의 축에 결합되어 상기 방향 전환 롤러가 상기 파지 지지 롤러의 표면을 따라 회동되도록 가이드 하는 회동 브라켓 및 상기 회동 브라켓을 회동시키는 브라켓 구동 유닛을 포함한다.
포장지 및 파지 분리 장치는 상기 파지 방향 전환 유닛에 의하여 방향이 전환된 상기 파지를 파쇄하는 파쇄기; 및 상기 파쇄기에서 파쇄된 파지 조각을 수거하는 수거통을 더 포함한다.
일실시예로서, 포장지 제조 장치는 플레이트 형상을 갖는 작업대; 상기 작업대의 상부에 배치되며 상기 작업대의 상면으로 제공된 종이 원단을 지정된 형상으로 절단하여 포장지 및 파지로 분리하는 칼날을 포함하는 절단 유닛; 상기 작업대의 상면을 가로지는 방향으로 배치되어 상기 포장지 및 상기 파지와 접촉되는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 회전시키는 회전 유닛 및 상기 포장지와 대응하는 상기 이송 롤러에 형성되어 상기 포장지를 흡착하여 상기 포장지를 상기 파지로부터 회동시키는 포장지 회동 유닛을 포함하는 이송 유닛; 상기 파지로부터 회동된 상기 포장지를 상기 파지의 상부로 가이드 및 이송하는 포장지 가이드 유닛; 상기 작업대의 단부에 배치되어 상기 포장지로부터 분리된 상기 파지의 방향을 전환시키는 파지 방향 전환 유닛; 방향이 전환된 상기 파지를 수거하는 파지 수거 유닛; 및 상기 포장지 가이드 유닛을 통해 이송된 상기 포장지를 수납하는 포장지 수거 유닛을 포함한다.
포장지 제조 장치의 상기 절단 유닛은 상기 종이 원단과 마주하게 배치되며 상기 칼날이 장착된 플레이트 형상을 갖는 프레스판, 상기 프레스판 중 상기 칼날의 외측에 배치된 제1 누름판, 상기 프레스판 중 상기 칼날의 내측에 배치된 제2 누름판, 상기 제1 및 제2 누름판과 상기 프레스판을 상호 연결하는 탄성 부재 및 상기 제1 및 제2 누름판들에 각각 배치되어 상기 칼날이 상기 포장지를 절단할 때 상기 칼날의 상태를 센싱하는 칼날 센서를 포함한다.
포장지 제조 장치의 상기 포장지 수거 유닛은 상기 포장지 가이드 유닛에 의하여 이송된 포장지가 수용 및 이송되는 포장지 컨베이어 유닛, 상기 포장지 컨베이어 유닛의 상부에 배치되어 상기 포장지 컨베이어 유닛으로 이송된 상기 포장지를 촬영하여 상기 포장지의 양품 및 불량 데이터, 상기 포장지의 자세 데이터를 생성하는 비젼 유닛, 상기 포장지 컨베이어 유닛으로부터 상기 포장지를 픽업하여 이송하는 포장지 픽업 유닛, 상기 양품 및 불량 데이터에 의하여 판정된 불량 포장지를 수납하는 불량 포장지 수거 유닛, 상기 양품 불량 데이터에 의하여 판정된 양품 포장지를 수납하는 양품 포장지 수거 유닛을 포함하며, 상기 포장지 픽업 유닛은 상기 양품 포장지를 상기 양품 포장지 수거 유닛으로 이송하는 도중 상기 자세 데이터를 이용하여 상기 포장지의 자세를 보정한다.
본 발명에 따른 포장지 및 파지 분리 장치 및 이를 갖는 포장지 제조 장치는 종이 원단으로부터 전개된 포장지 및 파지를 분리, 포장지 및 파지를 분리 및 서로 다른 경로로 이송하면서 파지는 분쇄하고 포장지는 양부를 구분한 후 양품 포장지는 자세를 보정한 후 수납하는 과정을 자동화된 공정에 의하여 수행함으로써 포장지 제조 품질을 향상시키고 포장지 제조 시간을 단축시키며 포장지 제조의 생산 원가를 낮출수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포장지 제조 장치에서 사용되는 종이 원단을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 잘단 유닛의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 이송 유닛의 정면도이다.
도 5는 도 4의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6은 이송 유닛의 횡단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 이송 롤러 구동 유닛 및 파지 방향 전환 유닛을 발췌 도시한 사시도이다.
도 8은 도 2에 도시된 파지 방향 전환 유닛을 발췌 도시한 단면도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 특허에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 특허에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한 본 특허에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 포장지 제조 장치에서 사용되는 종이 원단을 도시한 평면도이다.
도 1의 종이 원단(10)은 칼날에 의하여 분리되는 전개된 포장지(1) 및 전개된 포장지(1)로부터 분리되는 파지(7)로 구분된다. 도 1의 참조번호 3은 전개된 포장지(1) 중 절곡되어 접히는 절곡부이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포장지 제조 장치의 전체 구성을 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 포장지 제조 장치(900)는 작업대(100), 절단 유닛(200), 이송 유닛(300), 포장지 가이드 유닛(400), 파지 방향 전환 유닛(500), 파지 수거 유닛(600) 및 포장지 수거 유닛(700)을 포함한다.
작업대(100)는 도 1에 도시된 종이 원단(10)을 지지 및 이송하는 역할을 하며, 작업대(100)는, 예를 들어, 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
작업대(100)의 상부에는 절단 유닛(200)이 배치된다.
도 3은 도 2에 도시된 잘단 유닛의 부분 확대 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 절단 유닛(200)은 도 1에 도시된 종이 원단(10)을 전개된 포장지(1) 및 파지(7)로 분리 시킨다.
절단 유닛(200)은 칼날(220)이 장착된 프레스판(210), 제1 누름판(230), 제2 누름판(240), 탄성 부재(250) 및 칼날 센서(260)를 포함한다.
프레스판(210)은 작업대(100)의 상면과 나란하게 배치되며, 프레스판(210)의 후면에는 프레스판(210)을 승하강 시키는 승하강 유닛(미도시)이 결합된다. 본 발명의 일실시예에서, 승하강 유닛은, 예를 들어, 유압 실린더를 포함할 수 있다.
칼날(220)은 프레스판(220) 중 작업대(100)의 상면과 마주하게 배치되는 프레스판(220)의 하면에 배치된다. 칼날(220)은 도 1에 도시된 전개된 포장지(1)의 테두리와 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
제1 누름판(230)은 칼날(220)의 외측에 배치되며, 제1 누름판(230)은 프레스판(210)이 하강될 때 종이 원단(10)의 상면을 가압하여 종이 원단(10)의 움직임에 기인하여 발생되는 포장지(1)의 절단 불량을 예방한다.
제2 누름판(240)은 칼날(210)의 내측에 배치되며, 제2 누름판(240)은 프레스판(210)이 하강될 때 종이 원단(10)의 상면을 가압하여 종이 원단(10)의 움직임에 기인하여 발생되는 포장지(1)의 절단 불량을 예방한다.
본 발명의 일실시예에서, 제1 및 제2 누름판(230,240)들이 종이 원단(10)을 가압하는 과정에서 포장지(1)에 스크래치 등이 발생되는 것을 방지하기 위하여 제1 및 제2 누름판(230,240)들은 고무, 합성 고무, 탄성이 있는 합성수지, 발포 소재로 제작될 수 있다.
이와 다르게 제1 및 제2 누름판(230,240)들은 경질 합성 수지 소재로 제작하고, 제1 및 제2 누름판(230,240)들의 하면에 고무, 합성 고무, 탄성이 있는 합성수지, 발포 소재와 같은 연질 소재를 배치하여도 무방하다.
탄성 부재(250)는 제1 및 제2 누름판(230,240)들에 의하여 포장지(1)가 과도하게 압축되는 것을 방지하며, 탄성 부재(250)는 코일 스프링을 포함할 수 있다. 탄성 부재(250)의 일측 단부는 제1 및 제2 누름판(230,240)들에 결합되고, 탄성 부재(250)의 일측 단부와 대향하는 타측 단부는 프레스판(220)의 하면에 결합될 수 있다.
칼날 센서(260)는 칼날(220)이 반복적으로 종이 원단(10)을 재단하는 과정에서 칼날(220)의 손상을 감지하여 포장지(1)의 지속적인 재단 불량을 방지한다.
칼날 센서(260)는 제1 누름판(230)에 배치되는 제1 센서(262) 및 제2 누름판(240)에 배치되는 제2 센서(246)를 포함한다. 칼날 센서(260)는 칼날(220)의 가동 길이 및 칼날(220)의 손상 여부를 감지한다.
제1 센서(262)는 광을 발생시키는 발광 센서일 수 있고, 제2 센서(264)는 제1 센서(262)에서 발생된 광을 수광하는 수광 센서일 수 있다. 특히 칼날(220) 중 제1 센서(262)에서 발생된 광이 통과하는 위치에는 수직한 방향으로 복수개의 홀(212)들이 단속적으로 형성된다.
복수개가 일정 간격으로 이격된 홀(212)들 및 칼날 센서(260)를 이용하여 제1 및 제2 누름판(230,240)들에 대한 칼날(220)의 존재 여부 및 칼날(220)의 스트로크 길이를 계산할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 절단 유닛(200)을 통해 도 1에 도시된 종이 원단(10)은 포장지(1) 및 파지(7)로 구분된다. 이때, 절단 유닛(200)에 의하여 포장지(1) 및 파지(7)가 절단된 상태에서 포장지(1)의 파지(7)에 부분적으로 연결되도록 할 수 있다. 이와 다르게, 포장지(1) 및 파지(7)가 절단된 상태에서 포장지(1) 및 파지(7)는 완전히 분리될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 이송 유닛의 정면도이다. 도 5는 도 4의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 6은 이송 유닛의 횡단면도이다.
도 2, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 이송 유닛(300)은 이송 롤러(310), 고정 파이프(320), 구동 유닛(330), 포장지 회동 유닛(340) 및 이송 롤러 구동 유닛(350)을 포함한다.
이송 롤러(310)는 롤러 형상으로 작업대(100)에 배치된 종이 원단(10)을 가로지르는 방향으로 배치 및 종이 원단(10)의 폭 이상의 길이를 갖는다.
이송 롤러(310)는 원통 형상을 갖고, 이송 롤러(310)의 양쪽 단부에는 각각 기둥 형상을 갖는 축(312)이 돌출된다.
이송 롤러(310)에는 이송 롤러(310)의 양쪽 단부를 관통하는 중공(314)이 형성되고, 이송 롤러(310)에 형성된 축(312)들 중 어느 하나에는 외주면을 따라 치열(313)이 형성된다.
이송 롤러(310)의 중공(314)에는 고정 파이프(320)가 삽입된다. 이송 롤러(310)는 고정 파이프(320)에 대하여 자전 되는데, 본 발명의 일실시예에서 고정 파이프(320)는 이송 롤러(310)의 축으로서 역할한다.
고정 파이프(320)의 길이는 이송 롤러(310)의 전체 길이보다 길게 형성되고 이로 인해 고정 파이프(320)는 이송 롤러(310)의 축(312)으로부터 소정 길이 만큼 돌출된다.
구동 유닛(330)은 이송 롤러(310)를 회전 시킨다. 구동 유닛(330)은 이송 롤러(310)를 회전시키기 위해서 치열(313)에 치차 결합된 평기어(332) 및 평기어(332)에 결합되는 회전축을 갖는 모터(334)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 모터(334)는, 예를 들어, 고정 파이프(320)에 고정될 수 있다.
모터(334)에 의하여 평기어(332)가 회전됨에 따라 평기어(332)에 치차 결합된 이송 롤러(310)는 고정 파이프(320)에 대하여 회전된다.
포장지 회동 유닛(340)은 종이 원단(10)에 형성된 포장지(1)를 파지(7)로부터 일정 각도 회동시켜 포장지(1) 및 파지(7)의 이송 경로를 분리 시키는 역할을 한다.
포장지 회동 유닛(340)은 이송 롤러(310)에 결합되며, 포장지(1)의 표면을 흡착하여 포장지(1)를 파지(7)로부터 일정 각도 회전시키는 역할을 한다.
포장지 회동 유닛(340)은 흡착 부재(342) 및 진공압 해제부(346)를 포함한다.
흡착 부재(342)는 파이프 형상을 갖는 중공 몸체(343) 및 중공 몸체(343)의 단부에 형성된 흡착판(344)을 포함한다.
흡착판(344)은 연성 소재로 형성되며 흡착판(344)의 중앙부에는 중공 몸체(343)와 연통되는 개구가 형성된다.
포장지(1)와 대응하는 이송 롤러(310)의 가운데 부분에는 이송 롤러(310)의 표면 및 중공(314)을 상호 연통 시키는 관통홀(315)이 일정 간격으로 복수개 형성된다. 이송 롤러(310)에 방사상으로 형성된 각 관통홀(315)에는 흡착 부재(342)의 중공 몸체(343)가 삽입되고, 이로 인해 흡착판(344)은 이송 롤러(310)의 표면에 배치된다.
진공압 해제부(346)는 고정 파이프(320)에 형성되는데, 진공압 해제부(346)는 고정 파이프(320) 중 흡착 부재(342)의 중공 몸체(343)와 대응하는 위치에 형성된다.
특히 진공압 해제부(346)는 고정 파이프(320)에 1개가 형성되는 관통홀로서, 진공압 해제부(346)은 복수개의 중공 몸체(343)들 중 진공압 해제부(346)와 대응하는 1개의 중공 몸체(343)의 진공압을 해제한다.
본 발명의 일실시예에서, 포장지 회동 유닛(340)에 의하여 회동되는 포장지(1)는 파지(7)에 대하여 예각의 각도로 회동될 수 있다. 포장지(1) 및 파지(7)가 이루는 회동 각도가 너무 작을 경우 포장지(1)의 이송 거리가 길어지고, 포장지(1) 및 파지(7)가 이루는 회동 각도가 지나치게 클 경우 포장지(1)가 꺾이는 불량이 발생될 수 있다. 따라서, 포장지 회동 유닛(340)에 의하여 회동되는 포장지(1) 및 파지(7) 사이의 각도는 30°내지 45°인 것이 바람직하다.
도 5를 참조하여 포장지 회동 유닛(340)에 의한 포장지(1) 및 파지(7)의 분리 과정을 설명하면, 작업대(100)의 상면으로 종이 원단(10)이 푸셔 등에 의하여 제공 및 이송 롤러(310)가 종이 원단(10)에 접촉된 상태에서 구동 유닛(330)이 작동되면 종이 원단(10)에 포함된 포장지(1) 및 파지(7)는 전방을 향해 함께 이송된다.
이어서 포장지(1)는 선택적으로 흡착 부재(342)의 흡착판(344)에 의하여 흡착되고 이 상태에서 이송 롤러(310)가 회전됨에 따라 포장지(1)는 파지(7)로부터 일정 각도로 회동된다.
포장지(1)를 흡착 부재(342)가 흡착한 상태에서 흡착 부재(342)가 고정 파이프(320)에 형성된 1개의 진공압 해제부(346)와 대응하는 위치로 이동됨에 따라 진공압 해제부(346) 및 흡착 부재(342)는 연통되고 이로 인해 고정 파이프(320) 내부의 공기가 진공압 해제부(346)을 경유하여 흡착 부재(342)로 제공되어 흡착판(344)의 진공압이 해제되면서 흡착 부재(342)로부터 포장지(1)가 분리된다.
본 발명의 일실시예에서는 고정 파이프(320) 내부의 공기가 진공압 해제부(346)를 경유하여 흡착 부재(342)로 제공되어 흡착판(344)으로부터 포장지(1)가 분리되는 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게, 고정 파이프(320)를 밀폐하고 고정 파이프(320)의 내부로 공기를 대기압보다 높은 압력으로 제공하여 진공압 해제부(346)에 흡착 부재(342)가 정렬되면 고압의 공기를 흡착판(344)으로 제공하여 보다 신속하게 포장지(1) 및 흡착 부재(342)를 분리할 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 이송 롤러 구동 유닛 및 파지 방향 전환 유닛을 발췌 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 이송 유닛(300)의 구성 요소인 이송 롤러 구동 유닛(350)은 절단 유닛(200)이 종이 원단(10)을 절단하기 위하여 작업대(100)를 향해 하방으로 이송된 때에는 이송 롤러(310)가 절단 유닛(200)으로부터 도피 되도록 하고, 절단 유닛(200)이 원단(10)을 절단한 후 작업대(100)의 상부로 상승하면 이송 롤러(310)가 종이 원단(10)과 접촉되어 종이 원단(10)을 이송할 수 있도록 한다.
즉, 이송 롤러 구동 유닛(350)은 절단 유닛(200)의 위치에 따라서 이송 롤러(310)를 종이 원단(10)에 접촉 또는 이격 시키는 역할을 한다.
이송 롤러 구동 유닛(350)은 브라켓(352) 및 구동 실린더 유닛(354)를 포함한다.
브라켓(352)은 직사각형 플레이트 형상을 갖는다. 브라켓(352)의 일측단은 고정 파이프(320)에 결합되고, 브라켓(352)의 타측단은 구동 실린더(354)의 실린더 로드에 회동 가능하게 결합된다. 브라켓(352)의 중앙부에 형성된 힌지부(355)는 작업대(100)에 회동 가능하게 결합된다. 즉, 브라켓(352)은 힌지부(355)를 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회동된다.
구동 실린더 유닛(354)은, 예를 들어, 유압에 의하여 작동되는 실린더 로드를 포함하는 유압 실린더를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구동 실린더 유닛(354)의 작동에 의하여 실린더 로드의 길이가 증가되면 브라켓(352)은 힌지부(355)를 기준으로 시계 방향으로 회동되고, 이로 인해 브라켓(352)의 단부에 결합된 이송 롤러(310)는 작업대(100)의 상면에 배치된 종이 원단(10)에 접촉된다.
반대로 구동 실린더 유닛(354)의 작동에 의하여 실린더 로드의 길이가 감소되면 브라켓(352)은 힌지부(355)를 기준으로 반시계 방향으로 회동되고, 이로 인해 브라켓(352)의 단부에 결합된 이송 롤러(310)는 작업대(100)의 상단으로부터 회동되어 이송 롤러(310) 및 종이 원단(10)은 상호 이격된다.
도 2를 다시 참조하면, 이송 유닛(300)에 의하여 파지(7)로부터 회동된 포장지(1)는 포장지 가이드 유닛(400)에 의하여 이송되고, 포장지 가이드 유닛(400)에는 이송 유닛(300)으로부터 제공된 포장지(1)를 강제로 이송하기 위한 롤러(410)가 배치된다. 포장지 가이드 유닛(400) 및 후술될 포장지 수거 유닛(700)에 대해서는 설명의 편의상 파지 방향 전환 유닛(500)을 먼저 설명한 후 설명하기로 한다.
도 8은 도 2에 도시된 파지 방향 전환 유닛을 발췌 도시한 단면도이다.
도 2, 도 7 및 도 8을 다시 참조하면, 이송 유닛(300)에 의하여 포장지(1)가 분리된 파지(7)는 이송 유닛(300)에 의하여 포장지 가이드 유닛(400)의 하부에 배치된 파지 방향 전환 유닛(500)으로 제공된다.
본 발명의 일실시예에서, 파지 방향 전환 유닛(500)은 종이 원단(10)의 두께가 두꺼워도 종이 원단(10)의 방향을 쉽게 전환하여 파쇄할 수 있도록 한다.
파지 방향 전환 유닛(500)은 파지 지지 롤러(510), 방향 전환 롤러(520), 회동 브라켓(530) 및 브라켓 구동 유닛(540)을 포함한다.
파지 지지 롤러(510)는 롤러 형상을 가지며, 파지 지지 롤러(510)는 종이 원단(10)의 폭과 대응하는 길이로 형성된다. 파지 지지 롤러(510)는 종이 원단(10)을 가로 지르는 방향으로 배치되며, 파지 지지 롤러(510)는 작업대(100)의 단부와 인접하게 배치된다. 파지 지지 롤러(510)는 종이 원단(10)으로부터 포장지(1)가 분리되고 남은 파지(7)를 지지하는 역할을 한다.
파지 지지 롤러(510)의 양쪽 단부로부터 돌출된 축은 베어링 등에 의하여 작업대(100) 등에 자전 가능하게 고정된다.
파지 지지 롤러(510)는 종이 원단(10)의 이송 방향과 동일한 방향으로 회전될 수 있으며, 파지 지지 롤러(510)는 이송 유닛(300)에 의하여 강제로 전진되는 종이 원단(10)에 의하여 회전되거나 별도 모터 등에 의하여 강제로 회전될 수 있다.
방향 전환 롤러(520)는 파지 지지 롤러(510)와 동일한 방향으로 배치되며, 방향 전환 롤러(520) 및 파지 지지 롤러(510) 사이에는 종이 원단(10)의 두께와 동일한 갭이 형성된다.
방향 전환 롤러(520)는 종이 원단(10)의 파지(7)가 파지 지지 롤러(510)로 제공된 후 파지(7)의 방향을 작업대(100)의 상면에 대하여 수직한 방향으로 전환 시킨다.
방향 전환 롤러(520)에 의하여 파지(7)의 방향을 작업대(100)의 상면에 대하여 수직한 하부로 전환하기 위해서는 방향 전환 롤러(520)는 파지 지지 롤러(510)의 외주면을 따라서 회동된다.
한편, 방향 전환 롤러(520)가 파지 지지 롤러(510)의 표면을 따라서 회동될 수 있도록 하기 위해서는 회동 브라켓(530) 및 브라켓 구동 유닛(540)을 필요로 한다.
회동 브라켓(530)은, 예를 들어, 반원 형상으로 형성되며, 회동 브라켓(530)의 회전 중심은 파지 지지 롤러(510)의 회전 중심과 일치하게 배치된다.
회동 브라켓(530)의 일측 단부는 방향 전환 롤러(520)의 단부로부터 돌출된 축에 회전 가능하게 결합된다. 예를 들어, 회동 브라켓(530)의 단부로부터 돌출된 축에는 베어링이 결합되고, 베어링은 회동 브라켓(530)에 결합되며, 이로 인해 방향 전환 롤러(520)는 회동 브라켓(530)에 대하여 회전 가능한 구조를 갖는다.
회동 브라켓(530)의 타측 단부에는 곡선 형상으로 형성된 피니언 기어(532)가 형성되는데, 피니언 기어(532)의 곡선 길이에 의하여 방향 전환 롤러(520)의 회전각도가 결정된다. 본 발명의 일실시예에서, 피니언 기어(532)의 곡선 길이는, 예를 들어, 방향 전환 롤러(520)가 90°회전하기에 적합한 길이를 갖는다.
브라켓 구동 유닛(540)은 회동 브라켓(530)을 회동시켜 방향 전환 롤러(520)가 파지 지지 롤러(510)의 표면을 따라 회동될 수 있도록 한다.
브라켓 구동 유닛(540)은 모터(542) 및 랙기어(544)를 포함하며, 랙기어(544)는 모터(542)의 회전축에 결합된다.
모터(542)의 회전축에 결합된 랙기어(544)는 회동 브라켓(530)에 형성된 피니언 기어(532)에 치차 결합된다. 따라서 모터(542)의 회전축의 회전에 의하여 랙기어(544)가 회전되고 이로 인해 피니언 기어(532) 및 회동 브라켓(530)이 회전되면서 회동 브라켓(530)에 결합된 방향 전환 롤러(520)가 파지 지지 롤러(510)의 표면을 따라 이동된다.
한편, 방향 전환 롤러(520)의 구동 타이밍을 설정하기 위해서 방향 전환 롤러(520)의 전방에는 이송 유닛(300)에 의하여 강제로 이송되는 파지(7)를 감지하는 파지 감지 센서(550)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 파지 감지 센서(550)는 광센서를 포함할 수 있다. 파지 감지 센서(550)에 의하여 파지(7)가 감지된 후, 제1 시간이 경과되면 파지(7)는 방향 전환 롤러(520) 및 파지 지지 롤러(510)의 사이를 통과한다.
이어서, 파지(7)가 파지 감지 센서(550)에 의하여 제2 시간(제2 시간 > 제1 시간)이 경과되면, 브라켓 구동 유닛(540)이 구동되면서 방향 전환 롤러(520)가 파지 지지 롤러(510)의 표면을 따라 이동되고 이로 인해 파지(7)는 방향 전환 롤러(520)에 의하여 방향이 전환된다.
도 2를 다시 참조하면, 파지 방향 전환 유닛(500)에 의하여 방향이 전환된 파지(7)는 파지 수거 유닛(600)으로 이동된다.
파지 수거 유닛(600)은 파지 가이드 롤러(610), 파지 분쇄기(620) 및 파지 수거부재(630)를 포함한다.
파지 방향 전환 유닛(500)으로부터 방향이 전환된 파지(7)는 파지 가이드 롤러(610)로 제공된다. 파지 가이드 롤러(610)는 한 쌍이 마주하게 배치되며 파지(7)를 지정된 위치로 가이드한다.
파지 가이드 롤러(610)로 파지(7)가 통과되도록 하기 위해 파지 가이드 롤러(610)의 전방에는 호퍼 형상을 갖는 파지 가이드 부재(미도시)가 추가될 수 있다.
파지 가이드 롤러(610)는 파지(7)가 이송되는 힘에 의하여 회전되거나 별도 모터에 의하여 강제로 회전되면서 파지(7)를 강제로 이송할 수 있다.
파지 분쇄기(620)는 파지 가이드 롤러(610)의 하부에 배치되며, 파지 분쇄기(620)는 파지 가이드 롤러(610)를 통과한 파지(7)를 보다 작은 조각으로 파쇄한다.
파지 수거 부재(630)는 파지 분쇄기(620)에서 분쇄된 파지 조각을 수거하는 역할을 한다.
도 2를 다시 참조하면, 이송 유닛(300) 및 포장지 가이드 유닛(400)에 의하여 종이 원단(10)으로부터 분리된 포장지(1)는 포장지 수거 유닛(700)에 의하여 수거된다.
포장지 수거 유닛(700)은 포장지 컨베이어 유닛(710), 비젼 유닛(720), 포장지 픽업 유닛(730), 불량 포장지 수거 유닛(740), 양품 포장지 수거 유닛(750)을 포함한다.
이송 유닛(300)에 의하여 종이 원단(10)으로부터 분리된 포장지(1)는 포장지 가이드 유닛(400)으로 이송된 후 포장지 컨베이어 유닛(710)에 수용 및 이송된다.
포장지 컨베이어 유닛(710)에는 복수매의 포장지(1)를 동시에 수용하기에 적합한 길이로 형성되는데, 이는 이송 유닛(300)에서의 포장지(1) 및 파지(7)의 분리 속도와 후술될 포장지 픽업 유닛(730)의 포장지 픽업 속도가 서로 다르더라도 처리되지 않은 포장지(1)를 수용 및 이송할 수 있도록 하기 위함이다.
비젼 유닛(720)은 포장지 컨베이어 유닛(710)의 상부에 배치된다. 비젼 유닛(720)은 포장지 가이드 유닛(400)에 의하여 이송된 포장지(1)를 촬영하여 이미지 또는 동영상을 생성하는 디지털 카메라를 포함할 수 있다.
비젼 유닛(720)에서 생성된 이미지는 이미지 처리 유닛에서 처리되어 이미지 처리 유닛에서는 포장지(1)의 양품 및 불량 정보가 포함된 양품 및 불량 데이터, 포장지(1)의 자세 정보가 포함된 자세 데이터가 생성된다.
포장지 픽업 유닛(730)은 포장지 컨베이어 유닛(710)으로 제공된 포장지(1)를 대기압보다 낮은 진공압으로 흡착하여 지정된 위치로 이송한다.
본 발명의 일실시예에서, 포장지 픽업 유닛(730)은, 예를 들어, 포장지(1)를 제1 지점에서 제2 지점으로 이송 및 포장지(1) 중 양품 포장지를 이송하는 도중 상기 자세 데이터를 이용하여 포장지(1)를 회전시켜 포장지(1)의 자세를 지정된 자세로 보정하는 역할을 한다.
한편, 포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 픽업된 포장지(1) 중 양품 및 불량 데이터에 의하여 불량품으로 판정된 불량품 포장지는 포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 불량 포장지를 선택적으로 수납하는 불량 포장지 수거 유닛(740)으로 제공된다.
포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 픽업된 포장지(1) 중 양품 및 불량 데이터에 의하여 양품으로 판정된 양품 포장지는 포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 양품 포장지를 선택적으로 수납하는 양품 포장지 수거 유닛(750)으로 제공된다.
이하, 도 2를 참조하여 포장지 제조 장치에서 포장지를 종이 원단으로부터 분리 및 수납하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 도 1에 도시된 종이 원단(10)이 푸셔 등에 의하여 작업대(100)의 상면의 지정된 위치로 이송되면 절단 유닛(200)이 작업대(100)를 향해 이동되어 종이 원단(10)이 절단되어 종이 원단(10)에는 도 1에 도시된 바와 같이 전개된 포장지(1) 및 파지(7)가 형성된다.
절단 유닛(200)에 의하여 종이 원단(10)이 포장지(1) 및 파지(7)로 절단될 때, 이송 유닛(300)은 절단 유닛(200)과 간섭되지 않는 위치에 배치된다.
절단 유닛(200)이 종이 원단(10)을 포장지(1) 및 파지(7)로 분리하면, 절단 유닛(200)은 작업대(100)의 상면으로부터 승강되어 작업대(100)의 상면으로부터 이격된다.
절단 유닛(200)이 작업대(100)의 상면으로부터 승강되어 이격되면, 절단 유닛(200)으로부터 도피한 상태인 이송 유닛(300)의 이송 롤러(310)가 작업대(100)의 상면으로 회동되면서 이송 롤러(310)의 표면은 종이 원단(10)의 상면에 접촉된다.
이어서, 이송 롤러(310)가 회전되고, 도 4에 도시된 이송 롤러(310)에 형성된 포장지 회동 유닛(340)에 의하여 종이 원단(10)의 포장지(1) 및 파지(7)가 분리된다.
특히 포장지 회동 유닛(340)에 의하여 포장지(1)는 이송 롤러(310)에 흡착되어 회동되고, 파지(7)는 이송 롤러(310)에 흡착되지 않은 상태로 작업대(100)의 상면을 따라 이송된다.
포장지 회동 유닛(340)에 의하여 포장지(1)의 이송 경로 및 파지(7)의 이송 경로는 분리된다.
먼저, 파지(7)는 파지 방향 전환 유닛(500)에 의하여 파지(7)의 방향이 전환된 후 파지 수거 유닛(600)에 의하여 파쇄 및 수건된다.
전개된 포장지(1)는 포장지 가이드 유닛(400)으로 이송된 후 포장지 수거 유닛(700)으로 이송된다.
특히, 포장지 가이드 유닛(400)으로 이송된 전개된 포장지(1)는 포장지 컨베이어 유닛(710)으로 이송된 후 비젼 유닛(720)에 의하여 촬영된 후, 양품 포장지 및 불량 포장지가 구분된 후 양품 포장지는 포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 양품 포장지 수거 유닛(750)으로 이송된다.
양품 포장지는 포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 픽업되어 이송되는 도중 자세가 보정된 후 양품 포장지 수거 유닛(750)에 수납된다.
한편, 불량품 포장지는 포장지 픽업 유닛(730)에 의하여 픽업되어 불량품 포장지 수거 유닛(740)으로 이송된다.
이후, 양품 포장지 수거 유닛(750)에 수납된 양품 포장지는 전개된 포장지 중 연결되는 부분을 접합하는 접합 공정을 수행하는 설비로 이송된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 포장지 및 파지 분리 장치 및 이를 갖는 포장지 제조 장치는 종이 원단으로부터 전개된 포장지 및 파지를 분리, 포장지 및 파지를 분리 및 서로 다른 경로로 이송하면서 파지는 분쇄하고 포장지는 양부를 구분한 후 양품 포장지는 자세를 보정한 후 수납하는 과정을 자동화된 공정에 의하여 수행함으로써 포장지 제조 품질을 향상시키고 포장지 제조 시간을 단축시키며 포장지 제조의 생산 원가를 낮출수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100 ... 작업대 200 ... 절단 유닛
300 ... 이송 유닛 400 ... 포장지 가이드 유닛
500 ... 파지 방향 전환 유닛 600 ... 파지 수거 유닛
700 ... 포장지 수거 유닛

Claims (7)

  1. 종이 원단을 절단하여 포장지 및 포장지로부터 분리된 파지를 지지하는 작업대;
    상기 작업대의 상부에 배치되며 상기 작업대의 상면으로 제공된 종이 원단을 지정된 형상으로 절단하여 포장지 및 파지로 분리하는 칼날을 포함하는 절단 유닛;
    상기 작업대의 상면을 가로지는 방향으로 배치되어 상기 포장지 및 상기 파지와 접촉되는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 회전시키는 회전 유닛 및 상기 포장지와 대응하는 상기 이송 롤러에 형성되어 상기 포장지를 흡착하여 상기 포장지를 상기 파지로부터 회동시키는 포장지 회동 유닛을 포함하는 이송 유닛;
    상기 파지로부터 회동된 상기 포장지를 상기 파지의 상부로 가이드 및 이송하는 포장지 가이드 유닛; 및
    상기 작업대의 단부에 배치되어 상기 포장지로부터 분리된 상기 파지의 방향을 전환시키는 파지 방향 전환 유닛을 포함하며,
    상기 파지 방향 전환 유닛은 상기 파지의 하면과 접촉되며 회전되는 파지 지지 롤러 및 상기 파지 지지 롤러와 마주하게 배치되며 상기 파지의 상면과 접촉되며 상기 파지 지지 롤러의 표면을 따라 회동되어 상기 파지의 진행 방향을 전환시키는 방향 전환 롤러를 포함하고
    상기 절단 유닛은 상기 종이 원단과 마주하게 배치되며 상기 칼날이 장착된 플레이트 형상을 갖는 프레스판, 상기 프레스판 중 상기 칼날의 외측에 배치된 제1 누름판, 상기 프레스판 중 상기 칼날의 내측에 배치된 제2 누름판, 상기 제1 및 제2 누름판과 상기 프레스판을 상호 연결하는 탄성 부재 및 상기 제1 및 제2 누름판들에 각각 배치되어 상기 칼날이 상기 포장지를 절단할 때 상기 칼날의 상태를 센싱하는 칼날 센서를 포함하는 포장지 및 파지 분리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파지 방향 전환 유닛은 상기 방향 전환 롤러의 축에 결합되어 상기 방향 전환 롤러가 상기 파지 지지 롤러의 표면을 따라 회동되도록 가이드 하는 회동 브라켓 및 상기 회동 브라켓을 회동시키는 브라켓 구동 유닛을 포함하는 포장지 및 파지 분리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파지 방향 전환 유닛에 의하여 방향이 전환된 상기 파지를 파쇄하는 파쇄기; 및
    상기 파쇄기에서 파쇄된 파지 조각을 수거하는 수거통을 더 포함하는 포장지 및 파지 분리 장치.
  5. 플레이트 형상을 갖는 작업대;
    상기 작업대의 상부에 배치되며 상기 작업대의 상면으로 제공된 종이 원단을 지정된 형상으로 절단하여 포장지 및 파지로 분리하는 칼날을 포함하는 절단 유닛;
    상기 작업대의 상면을 가로지는 방향으로 배치되어 상기 포장지 및 상기 파지와 접촉되는 이송 롤러, 상기 이송 롤러를 회전시키는 회전 유닛 및 상기 포장지와 대응하는 상기 이송 롤러에 형성되어 상기 포장지를 흡착하여 상기 포장지를 상기 파지로부터 회동시키는 포장지 회동 유닛을 포함하는 이송 유닛;
    상기 파지로부터 회동된 상기 포장지를 상기 파지의 상부로 가이드 및 이송하는 포장지 가이드 유닛;
    상기 작업대의 단부에 배치되어 상기 포장지로부터 분리된 상기 파지의 방향을 전환시키는 파지 방향 전환 유닛;
    방향이 전환된 상기 파지를 수거하는 파지 수거 유닛; 및
    상기 포장지 가이드 유닛을 통해 이송된 상기 포장지를 수납하며,
    상기 절단 유닛은 상기 종이 원단과 마주하게 배치되며 상기 칼날이 장착된 플레이트 형상을 갖는 프레스판, 상기 프레스판 중 상기 칼날의 외측에 배치된 제1 누름판, 상기 프레스판 중 상기 칼날의 내측에 배치된 제2 누름판, 상기 제1 및 제2 누름판과 상기 프레스판을 상호 연결하는 탄성 부재 및 상기 제1 및 제2 누름판들에 각각 배치되어 상기 칼날이 상기 포장지를 절단할 때 상기 칼날의 상태를 센싱하는 칼날 센서를 포함하는 포장지 제조 장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 포장지 가이드 유닛은 상기 포장지 가이드 유닛에 의하여 이송된 포장지가 수용 및 이송되는 포장지 컨베이어 유닛,
    상기 포장지 컨베이어 유닛의 상부에 배치되어 상기 포장지 컨베이어 유닛으로 이송된 상기 포장지를 촬영하여 상기 포장지의 양품 및 불량 데이터, 상기 포장지의 자세 데이터를 생성하는 비젼 유닛,
    상기 포장지 컨베이어 유닛으로부터 상기 포장지를 픽업하여 이송하는 포장지 픽업 유닛,
    상기 양품 및 불량 데이터에 의하여 판정된 불량 포장지를 수납하는 불량 포장지 수거 유닛,
    상기 양품 불량 데이터에 의하여 판정된 양품 포장지를 수납하는 양품 포장지 수거 유닛을 포함하며,
    상기 포장지 픽업 유닛은 상기 양품 포장지를 상기 양품 포장지 수거 유닛으로 이송하는 도중 상기 자세 데이터를 이용하여 상기 포장지의 자세를 보정하는 포장지 제조 장치.
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