KR102674672B1 - 용기 구조물의 자동로딩장치 및 이를 이용한 화장품용기 제조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기 구조물의 코팅 또는 증착 등을 위한 공정에서 작업을 위한 로딩의 자동화 공정을 구현할 수 있는 장치에 대한 것으로, 화장품 용기의 캡구조물을 삽입결합하는 지그를 구비하는 로딩유닛에 대하여, 상부에서 캡구조물의 상부를 자동으로 가압하여, 지그에 고정되는 캡을 안정적으로 안착시킬 수 있도록하여, 코팅 또는 증착 대상물의 안정화된 로딩을 통해 제품의 품질향상을 높일 수 있도록한다.

Description

용기 구조물의 자동로딩장치 및 이를 이용한 화장품용기 제조시스템{Apparatus for menufacturing cosmetic vessel}

본 발명은 용기 구조물의 코팅 또는 증착 등을 위한 공정에서 작업을 위한 로딩의 자동화 공정을 구현할 수 있는 장치에 대한 것이다.

일반적으로 화장품은 그 용도에 따라 원형, 타원형, 사격형 등 다양한 형태로 형성되고, 휴대용, 샘플용, 용량별 따라 다양한 크기로 형성되며, 경우에 따라 화장품 용기는 내부케이스, 외부케이스, 속커버 및 외부커버 등 여러 구성으로 형성된다.

이러한 화장품 용기는 그 용도 및 디자인에 따라 다양한 색상으로 도장이 이루어지며, 하나의 화장품 용기 일지라도 다수의 구성들로 형성되는 용기일 경우, 각각의 구성마다 서로 다른 특성의 도료를 도색하는 공정을 거쳐야 한다.

통상적으로 수행되는 종래의 화장품 용기의 도색 방법은 회전 및 정지 가능한 스핀들이 일정 간격으로 형성된 체인 스핀들 컨베이어에 화장품 용기를 장착한 후, 브러쉬가 형성된 제전부스를 통해 정전기 및 먼지를 제거하고, 정전기 및 먼지가 제거되어 이동하는 화장품 용기에 UV 코팅제를 도포한 후, 건조장치를 통해 건조하는 코팅공정이 이루어진다.

이후, 코팅공정이 완료된 화장품 용기는 컨베이어에서 분리하여 진공 증착장치에 금속 표피를 붙이 금속 증착공정이 이루어지고, 금속 증착공정이 완료된 화장품 용기는 다시 컨베이어에 장착되어 도료를 분사하는 도색부스를 통해 도색되며, 도색된 화장품 용기는 건조장치를 통해 건조되는 도색 공정이 이루어짐으로써 크게 3가지 공정에 의해 전반적인 화장품 용기의 도장이 완료된다.

도 1은 이러한 종래의 화장품 용기 구조물의 작업을 위해, 용기 구조물(3)을 지그구조물인 스핀들(2)에 끼워서 공급하는 경우의 문제를 도시한 것이다.

종래의 화장품 용기 구조물의 코팅 및 증착을 위한 작업은 이송 컨베이서(1)에 배치되는 지그구조물인 스핀들(2) 상부에 용기 구조물을 삽입하여 제공하나, 대부분 이러한 공정은 수작업으로 이루어지게 되며, 이 경우, 용기의 크기와 형상, 상부캡면의 곡률 등의 다양한 문제로 도 1에서와 같이, 정확한 용기 위치가 스핀들(3)에 고정되지 못하고, 기울어지거나 일측으로 비틀려 배치되는 경우가 빈번하게 발생하게 된다. 또한, 이를 막기위해 스핀들 상에 부쉬와 같은 구조물을 추가로 장착하여 끼움을 하는 경우라도, 인력에 의해 수작업으로 하는 경우, 끼움의 상태가 일정하지 않아 다수의 용기구조물 상이에 높이 편차(X)가 발생하는 문제가 발생한다. 이 경우, 일정한 다른 용기 구조물 보다 높게 덜고정된 상태로 끼워진 개체(4)가 발생하여, 증착 및 코팅의 균일화가 어려워지며, 불량율이 현저하게 높아져 자동화 공정을 저해하는 문제를 초래하게 된다.

나아가, 이러한 종래의 화장품 용기 도장 방법은 화장품 용기를 컨베이어의 스핀들에 장착 시, 화장품 용기의 외형에 대응되는 틀이 형성된 부시에 화장품 용기를 끼워 장착한 후, 이를 다시 스핀들에 장착해야 했으며, 이에 화장품 용기의 형태 및 크기에 맞는 부시를 개별적으로 제작 및 적용함에 따라, 장착부시의 제조에 따른 비용이 과도하게 소모되고, 화장품 용기를 해당 장착부시에 장착(끼워맞춤)해야 하는 일이 수작업으로 이루어짐에 따라 공정 시간 및 인력이 과도하게 소모되는 문제점이 있었다. 이러한 끼워맞춤의 경우, 상술한 용기 구조물의 기울어짐이나 높이편차 발생으로 인한 문제는 여전하게 발생하게 된다.

또한, 코팅공정 완료 후, 금속 증착 공정 시, 화장품 용기를 증착선반에 거치하는 과정에서 이동하는 컨베이어의 스핀들로부터 화장품 용기를 장착 부시와 함께 인출한 후, 인출된 화장품 용기와 장착 부시를 분리하는 과정이 요구되었으며, 금속 증착 공정 후, 도색공정 시, 증착선반에 거치된 화장품 용기를 장착 부시에 끼워 재장착하는 과정이 요구됨에 따라, 공정시간이 증가되고, 인력이 과도하게 소모되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1650867호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화장품 용기의 캡구조물을 삽입결합하는 지그를 구비하는 로딩유닛에 대하여, 상부에서 캡구조물의 상부를 자동으로 가압하여, 지그에 고정되는 캡을 안정적으로 안착시킬 수 있도록하여, 코팅 또는 증착 대상물의 안정화된 로딩을 통해 제품의 품질향상을 높일 수 있도록하며, 용기구조물을 지그에 결합시키는 과정에서 제대로 결합되지 않는 용기구조물을 다시 끼워넣거나 바로잡는 과정에 필요한 인력의 소모를 제거하여 매우 경제적이며 자동화한 공정으로 대량생산을 구현할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 도 2 내지 도 5에 도시된 것과 같이, 지그구조물(a)에 삽입고정되는 용기구조물(b)의 상부면을 가압하여 상기 용기구조물의 고정상태를 보정하는 탭핑유닛(T); 상기 탭핑유닛(T)은, 장치 하우징(300)의 전방에 배치되며, 상하 이동을 통해 상기 용기구조물(b)의 상면을 가압하는 탭핑모듈(P); 및 상기 탭핑모듈(P)을 장치하우징(300)의 상하로 이동시키는 구동모듈을 포함하는 가이드모듈(G);를 포함하는, 용기구조물의 자동로딩장치를 제공할 수 있도록 한다.

나아가, 상기 탭핑모듈(P)은, 상부 탭핑플레이트(310)와 이격되는 하부 탭핑플레이트(330); 상기 상부 탭핑플레이트(310) 및 하부탭핑플레이트 사이에 배치되는 탄성가압부재(320); 상기 용기구조물이 인접하는 위치에서, 상기 하부 탭핑플레이트(330)의 하측방향으로 가압력을 형성하는 가압모듈(340);을 포함하는, 용기구조물의 자동로딩장치로 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 화장품 용기의 캡구조물을 삽입결합하는 지그를 구비하는 로딩유닛에 대하여, 상부에서 캡구조물의 상부를 자동으로 가압하여, 지그에 고정되는 캡을 안정적으로 안착시킬 수 있도록하여, 코팅 또는 증착 대상물의 안정화된 로딩을 통해 제품의 품질향상을 높일 수 있도록 한다.

또한, 용기구조물을 지그에 결합시키는 과정에서 제대로 결합되지 않는 용기구조물을 다시 끼워넣거나 바로잡는 과정에 필요한 인력의 소모를 제거하여 매우 경제적이며 자동화한 공정으로 대량생산을 구현할 수 있는 장점이 구현된다.

특히, 용기구조물을 공급하는 컨베이어 라인을 용기구조물의 작업처리부스 전체를 경유하도록 하는 일체형 라인구조로 형성하고, 이를 운용하기 위한 로딩유닛으로서 캐리어유닛 상에 용기구조물을 안착하여 이동하는 용기제조시스템을 구축하여, 생산공정의 효율화를 극대화할 수 있는 장점이 구현된다.

특히, 본 본 발명의 자동로딩장치를 용기구조물을 코팅, 증착 공정을 수행하는 다수의 공정부스를 하나의 공정라인으로 인라인화하여 구현하는 시스템에 적용하는 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 증착 및 도장이 필요한 용기 제품을 단위 유닛별로 실장하여 이송을 수행하는 캐리어유닛을 구비하고, 캐리어유닛을 연속화한 컨베이어유닛을 통해 다수의 공정라인을 이동할 수 있도록 하여, 화장품 용기와 같은 용기부재의 증착 공정에 적용되는 도장 공정라인과 증착 공정라인은 별개로 운영될 수 밖에 없어서, 공정의 연속성이 떨어지게 되어 다수의 노동력과 비용 및 시간이 소요되는 점을 일소하여, 생산공정의 효율화를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는, 다수의 공정라인을 연속공정으로 구현하기 위한 컨베이어 라인의 절곡영역을 효율적으로 이동시키기 위한 캐리어유닛의 구조를 차별화하고, 컨베이어라인의 단절부위를 보완하여 한정된 장소에서 증착 및 도장공정이 하나의 인라인 공정으로 구현할 수 있도록 하는 장점이 구현된다.

도 1은 종래의 화장품 용기의 로딩작업에서의 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용기구조물 자동로딩장치(이하, '본 발명'이라 한다.)의 사시개면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 구조에서, 탭핑모듈(P)이 하강하여 로딩되는 용기구조물의 상부를 가압하는 과정을 도시한 것이며,
도 4는 이 과장을 개념적으로 도시한 단면 개념도이다.
도 5는 이상의 본 발명의 적용 공정개념도를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 자동로딩장치를 적용한 자동화 인라인 증착 시스템의 전체 구성도를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 전체 공정을 도시한 순서도이다.
도 9는 본 발명에서의 컨베이어유닛과 캐리어유닛의 구성도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 캐리어 유닛의 구조를 도시한 개념도이다.
도 11은 본 발명에서의 컨베이어유닛과 캐리어유닛의 작용상태도를 도시한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용기구조물 자동로딩장치(이하, '본 발명'이라 한다.)의 사시개면도를 도시한 도면이다. 도 3은 도 2의 구조에서, 탭핑모듈(P)이 하강하여 로딩되는 용기구조물의 상부를 가압하는 과정을 도시한 것이며, 도 4는 이 과장을 개념적으로 도시한 단면 개념도이다. 도 5는 이상의 본 발명의 적용 공정개념도를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명은, 지그구조물(a)에 삽입고정되는 용기구조물(b)의 상부면을 가압하여 상기 용기구조물의 고정상태를 보정하는 탭핑유닛(T)을 구비한다. 이 경우, 상기 탭핑유닛(T)은, 장치 하우징(300)의 전방에 배치되며, 상하 이동을 통해 상기 용기구조물(b)의 상면을 가압하는 탭핑모듈(P) 및 상기 탭핑모듈(P)을 장치하우징(300)의 상하로 이동시키는 구동모듈을 포함하는 가이드모듈(G)를 포함하여 구성된다.

즉, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 이송라인(일예로, 컨베이어유닛)에 형성되는 지그구조물(a)에 증착이나 코팅의 대상물이 되는 이를테면 화장품 용기의 뚜겅이나 몸체 등의 용기구조물이 도 3에 도시된 것과 같이 삽입되어 순차로 공급이 이루어지는 경우, 본 발명의 탭핑모듈(P)이 하부로 하강하여, 일정한 압력으로 용기구조물의 상부를 자동으로 짧은 시간동안 탭핑(tapping) 동작을 수행하여, 기울어진 용기구조물을 바로 잡고, 덜 삽입된 용기구조물을 완전히 끼워지게 한다.

이를 위해, 상기 탭핑모듈(P)은, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 상부 탭핑플레이트(310)와 이격되는 하부 탭핑플레이트(330)와, 상기 상부 탭핑플레이트(310) 및 하부탭핑플레이트 사이에 배치되는 탄성가압부재(320), 상기 용기구조물이 인접하는 위치에서, 상기 하부 탭핑플레이트(330)의 하측방향으로 가압력을 형성하는 가압모듈(340)을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 탭핑모듈(P)은 상부 탭핑플레이트(310)와 이격되는 하부 탭핑플레이트(330)가 상호 이격되는 구조로 배치되며, 이 상부 탭핑플레이트(310)와 이격되는 하부 탭핑플레이트(330)의 사이에는 탄성부재, 이를테면 탄성스프링이나 탄성고무와 같이 완충력을 구현하는 구성이 배치되게 된다. 이를 통해, 공급되는 용기구조물(c)이 하부에 배치되게 되면, 도 3에 도시된 것과 같이, 전체적인 탭핑모듈(P)이 하부로 하강하게 되며, 용기구조물의 상부와 약간 이격된 상태에서 정지하며, 그 후, 가압모듈(340)의 동작으로 일정한 주기로 하부로 설정된 높이만큼 탭핑동작을 수행하게 된다.

이 경우, 상기 하부 탭핑플레이트(330)의 하부면과, 용기구조물의 상부면은 면접촉을 하게 되며, 가압력에 의해, 덜끼워진 용기구조물은 정확하게 지그에 끼워지게 되어 용기구조물의 삽입높이가 일정하게 형성되게 되며, 기울어지거나 비뚤어지게 안착된 용기구조물 역시 바로잡혀 정확하게 삽입된 상태로 형성되게 된다.

특히, 상기 하부 탭핑플레이트(330)의 하부면과, 용기구조물의 상부면은 면접촉하는 경우, 하부로 가해지는 가압력에 의해 지그나 용기구조물의 파손을 막기 위해, 상기 탄성가압부재(320)에서 완충력을 형성하게 되여, 가압되는 힘 이외의 힘은 흡수하게 된다. 나아가, 상기 하부 탭핑플레이트(330)의 하부면은 용기구조물의 상부면은 면접촉되는 부분으로, 마찰력을 최소화하기 위해, 탄성시트와 같은 탄성소재를 하부 표면에 장착한 구조로 형성될 수 있다.

상기 탭핑모듈(P)의 상승 및 하강 동작은 도시되지는 않았으나, 용기구조물의 장착과 동시에, 자동으로 작동되도록 하며, 감지센서(거리센서, 적외선센서 등를 구비하고, 진입되는 용기구조물의 장착여부를 실시간으로 확인하고, 이를 센싱하는 경우 자동으로 하강하여 탭핑동작을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

용기구조물의 진입이 감지되면, 본 발명에서 가이드모듈(G)을 통해 설정 높이까지 탭핑모듈(P)이 하강하게 된다. 이러한 하강동작을 구현하는 가이드모듈(G)은, 기 탭핑모듈(P)의 후방 일단에 결합하여, 상기 탭핑모듈(P)의 상하 이동 경로를 가이드하는 가이드바(G2)와, 구동모터와 가이드 체인을 포함하는 구동모듈의 구동력을 통해 상기 탭핑모듈(P)의 상하 이동을 제어하는 구동유닛(G1)을 포함하여 구성될 수 있다.

도 4 및 도 5는 이러한 본 발명의 자동로딩장치의 가압동작을 도시한 것으로, 도 4에 도시된 것과 같이, 일정한 높이로 하강하여 정지한 탭핑모듈(P)가 진입하는 용기구조물(b)을 탭핑하며 면접촉이 이루어지게 되면, 기울어지거나 삽입이 덜된 용기구조물이 도 4(b)에 도시된 것과 같이 정확하게 바로잡혀 고정되게 된다.

본 발명에서의 상기 자동로딩장치는, 도 5에서와 같이, 컨베이어유닛에 따라 이동하는 다수의 지그구조물(a) 각각에 용기구조물(b)이 삽입고정되어 공급하는 로딩유닛(Lo)과 연계하여 효율적인 자동화공정을 구현할 수 있게 된다.

이러한 용기 구조물을 로딩하는 로딩유닛은 도 4에 도시된 것과 같이, 종래의 컨베이어라인에 형성되는 부시와 같은 지그구조물이 일정한 간격으로 연속적으로 공급되는 구조물일수 있으며, 다음의 실시예에와 같이, 용기구조물을 증착 코팅하는 공정부스를 하나의 컨베이어로 연결하고, 캐리어유닛이라는 단위 구조물에 일정한 개수의 용기구조물을 장착하여 로딩하는 자동화라인에도 적용될 수 있다.

[자동화라인으로 구현한 용기제조 자동화 시스템의 적용 실시예]

도 6 및 도 7은 화장품 용기와 같은 용기구조물을 코팅 또는 증착하는 자동화공정라인을 하나의 컨베이어로 연결하고, 이 컨베이어를 이동하는 캐리어유닛의 구조를 적용하여, 용기구조물을 자동으로 공정부스를 경유할 수 있도록 하여 공정 자동화를 구현하는 구조를 도시한 것이다. 도 8은 이러한 과정을 도시한 공정순서도이다.

본 발명에서의 자동로딩장치와 같은 도 2의 구조물은 도 6에서와 같이, 컨베이어라인 시작점에 배치하는 것도 가능하며, 배치 위치는 최초 이온화부스의 진입 전이면 어느 곳이든 배치가 가능하다.

도 6 및 도 7, 도 8을 참조하면, 본 발명은 캐리어유닛(200) 상에 실장되는 용기구조물에 대하여 상술한 자동로딩장치를 적용하여 탭핑과정을 통해 실장되는 용기구조물의 고정을 안정화한다.

이후, 캐리어유닛(200) 상에 실장되는 용기구조물이 진입하는 경우, 이온화한 에어를 분사하여 전처리를 수행하는 이온화부스(A)와, 상기 이온화부스(A)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되어, 진입하는 캐리어유닛(200) 상의 용기구조물 표면에 처리 물질을 분사하여 프라이머층을 형성하는 프라이머부스(B), 상기 프라이머부스(B)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되어, 진입하는캐리어유닛(200) 상의 용기구조물 표면에 제1코팅물질을 분사하여 하도층을 형성하는 하도부스(C), 상기 하도부스(C)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되어, 진입하는 캐리어유닛(200) 상의 용기구조물을 건조하는 제1자외선조사부스(D), 상기 자외선조사부스(D)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되며, 진입하는 캐리어유닛(200) 상의 용기구조물 표면에 증착공정을 수행하는 증착부스(E), 상기 증착부스(E)에서 증착된 용기구조물을 상기 캐리어유닛(200)를 통해 유입받아 상기 용기구조물에 색상을 구현하는 제2코팅물질을 분사하여 중도층을 형성하는 중도부스(F), 상기 중도부스(F)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되며, 상기 캐리어유닛(200)를 상의 용기구조물에 광택을 구현하는 제3코팅물질을 분사하여 상도층을 형성하는 상도부스(G) 및 상기 상도부스(G)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되며, 상기 캐리어유닛(200) 상의 용기구조물을 건조하는 제2자외선조사부스(H)를 포함하여 구성된다.

특히, 상기 본 발명의 다수의 공정을 수행하는 각각의 공정부스는 컨베이어유닛(100)으로 연결되어 단일 라인에서 연속적인 전체 증착공정을 구현하도록 하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에서는, 도 7에 도시된 것과 같이, 코팅, 착색, 증착이 필요한 용기(이를테면, 화장품 용기)와 같은 용기 제품을 하나의 공정 라인에서 연속공정으로 수행할 수 있도록 하여, 인라인 공정 내에서 완제 용기를 생산할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 자동로딩장치를 적용하는 실시예로 구현하는 자동화시스템의 구조는, 도 6 내지 도 8에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 전체 시스템의 주요 구성(공정부스)는 하나의 컨베이어유닛이 연속적으로 연결되는 구조로 인라인화 하여 구성된다. 이를 위해, 도 9에 도시된 것과 같이, 본 발명에서는 특유의 컨베이어유닛(100)을 구비할 수 있도록 한다.

본 발명에서 적용되는 컨베이어유닛(100)은 종래의 스핀들 구조물이 순차로 인동하는 단순 구조는 단일 공정에 적용되는 구조에 불과한바, 그 연결 길이가 상당히 짧게 구현되게 되나, 본 발명에서는, 전체적으로 공정라인을 하나의 컨베이어유닛(100)으로 연결하기 위해, 다수의 단위 컨베이어라인(110)을 연속적으로 배치하도록 하며, 한정된 공간에서 공간 효율을 위해, 다수의 개소에 절곡되는 영역을 만들어 공간의 효율성을 높일 수 있도록 한다.

특히, 이를 위해, 본 발명의 상기 컨베이어유닛(100)은, 구동부재에 의해 구동되며, 연속적으로 각 공정라인을 연결하도록 배치되는 다수의 단위 컨베이어라인(110)과, 상기 컨베이어라인(110)의 측면 부위에 일정 높이로 구현되어, 상기 이동형슬롯유닛(200)의 하부의 롤링부(230)가 삽입된 구조로 결합시켜 가이드 하는 가이드라인(120), 상기 단위 컨베이어라인(110) 사이의 이격 스페이스에 배치되는 연결롤러부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 도 9에 도시된 것과 같이, 본 발명에서의 전체적인 공정 진행을 위한 용기구조물은 캐리어유닛(200)이라는 단위 공정 수행 운반매체를 이용하여 수행될 수 있도록 하며, 상기 캐리어유닛(200)은 일정한 폭과 너비를 가지는 플레이트형 태의 구조물로 구성된다.

또한, 상기 컨베이어유닛(100)은 단위 컨메이어라인(110)을 통해, 외부 모터의 구동력을 전달 받아 상기 캐리어유닛(200)을 전진 또는 후진 등의 이송 동작을 구현할 수 있도록 한다.

다만, 다수의 단위 컨베이어라인(110)은 모터의 구동력과 공간의 문제를 효율화하기 위해, 일정 부분 이격되어 분리되는 영역이 존재하게 되며, 이러한 이격공간의 영역에는 도 9에 도시된 것과 같이, 연결롤러부(130)를 배치하여, 플레이트형 캐리어유닛(200)의 운행에 영향을 주지 않도록 하여 매끄러운 이송을 보장할 수 있도록 한다. 상기 연결롤러부(130)은 연결하우징(132)의 내측에 상기 캐리어유닛(200)의 이송방향과 일치하는 회전방향성을 가지는 다수의 열을 가지는 롤러부재(134)를 배치하는 구조로 구성될 수 있다.

이상의 컨베이어유닛(100)의 상부에 안착되는 상기 캐리어유닛(200)은 도 9 및 도 10의 구조와 같이 구성되어, 다수의 공정부스를 순차로 진입하여 공정의 자동화를 구현할 수 있도록 한다.

물론, 이 경우, 상기 캐리어유닛(200) 상에 안착되는 용기구조물은 본 발명의 도 2에서의 자동로딩장치를 거치며 안정되게 고정된 상태로 공정을 수행할 수 있게 된다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 캐리어유닛(200)은, 제1방향의 폭이 싱기 제1방향과 직교하는 제2방향의 폭보다 길게 구현되는 구조의 플레이트형 몸체(M)를 구비하며, 상기 몸체(M)는, 증착대상 용기가 끼움결합하는 다수의 단위슬롯(201)이 형성되는 상판부(210)와 상기 상판부(210)의 대향하는 타면인 하판부(220), 상기 하판부(210)에 적어도 2개 이상 형성되며, 회전가능한 구조로 배치되어, 상기 컨베이어유닛(100)의 가이드라인(120)과 접촉하여 캐리어유닛을 이동을 구현하는 원통형 롤링부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

특히, 상기 몸체(M)은 일정한 두께를 가지는 상부플레이트와 하부 플레이트가 결합되는 구조로 구성되거나, 일체형 플레이트 구조물로 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는, 도 10의 (c)에 도시된 것과 같이 상부플레이트와 하부 플레이트가 결합되는 구조로 구성되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 몸체(M)은 전체적으로 폭방향(제1방향)이 좁게 구현되며, 제1방향과 직교하는 길이방향(제2방향)으로의 길이가 더 길게 형성되는 구조를 구현할 수 있다. 상기 몸체(M)의 상부면인 상판부(210)에는, 용기구조물인 화장품 용기 또는 용기 뚜겅과 같이, 착색과 증착이 필요한 대상물을 끼움 결합하여 배치하는 구조물로 다수의 단위슬롯(201)이 배치될 수 있도록 하며, 상기 단위슬롯(210)의 하부는 지지부(202)가 구성될 수 있다. 상기 단위슬롯(201)의 상부는 하부 보다 두꺼운 구조의 헤드부(203)를 형성하여, 삽입거치되는 용기의 움직임을 최소화하며, 이송과정에서 흔들림이나 충격을 완화할 수 있도록 하는 탄성재질의 구성으로 구현할 수 있다.

또한, 상기 몸체(M)의 하부면이 하판부(220)에는 적어도 2개 이상으로 구현되는 롤링부(230)를 구비할 수 있도록 한다. 상기 롤링부(230)은 도 3의 (b)에 도시된 것과 같이, 원통형 구조물의 롤러가 장착될 수 있으며, 하판부(220)의 전방과 후방에 각각 배치될 수 있도로 한다.

상기 롤링부(230)는 도시된 것과 같이, 하판부(220)에 직교하는 방향으로 고정되는 회전축(235)를 중심으로 자체 회전이 가능한 구물로, 전술한 컨베이어유닛(100)의 측면에 배치되는 가이드라인(120)에 끼움결합식으로 결합하여, 가이드라인(120)과 접촉하여 캐리어유닛(200)이 효율적으로 전진할 수 있도록 한다.

특히, 도 11에 도시된 것과 같이, 본 발명의 컨베이이어유닛(100)의 일정 개소에는 필연적으로 절곡이 이루어지는 부위인 절곡영역(도 1에서 R영역을 도시함)이 형성되게 되는데, 이 부분을 경유하기 위해서, 본 발명에는 상술한 롤링부(230)이 가이드라인(120)을 따라 진행하며 플레이트형 구조의 캐리어 유닛(200)이 매끄럽게 이동 진행이 이루어질 수 있도록 한다.

즉, 도 11에서와 같이, 본 발명에서의 상기 컨베이어유닛(100)의 컨베이어라인(100)의 절곡영역(R)에 상기 캐리어유닛(200)이 진입 시, 상기 캐리어유닛(200)의 하판에 배치되는 제1롤러(232)가 상기 절곡영역(R)을 진입하여 상기 몸체(M)의 방향을 가이드하고, 상기 제1롤러(232)와 이격되어 배치되는 제2롤러(234)가 상기 몸체(M)의 후반부를 가이드하여 이동을 구현하게 된다.

이에, 도 11에 도시딘 것과 같이, 몸체의 전면부(M1)이 제1롤링부(230A)가 가이드라인의 곡률을 따라 진행하며, 몸체(M)의 전반부를 가이하여 이끌게 되면, 도 4에 도시된 구조와 같이 캐리어유닛(200)이 절곡영역(R)을 가로지는 형상으로 가이드 라인을 따라 이동하게 되며, 몸체(M)의 후면부(M2)의 제2롤링부(230B)가 뒤를 이어 가이드 라인을 추종하게 되며 매우 효율적으로 이송이 이루어지게 된다. 이러한 이숭구조는 제품 용기를 상부에 거치하는 중에 구현되는 것인바, 외부 진동을 최소화하여 매끄러운 진행을 통해 용기에 외부 저항을 절감하게 되는 장점이 구현된다.

동시에, 도 7에 도시되 것과 같이, 다양한 공정부스가 하나의 공간에 구현되게 되는 점에서, 공간의 효율화를 위해 절곡되는 컨베이어 영역이 많은 경우에도 이송에 문제가 없게 되어, 공간 이용효율을 높일 수 있도록 하는 장점도 구현되게 된다.

이하에서는, 본 발명을 적용하여 코팅 및 도색, 증착이 하나의 인라인 공정으로 구현되는 공정 과정을 도 8을 중심으로, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.

도 8 참조하면, 본 발명을 통한 자동화 인라인 증착 시스템은 도 9에서 상술한 본 발명의 캐리어유닛(200) 상의 다수의 단위 슬롯 상에 용기구조물인 용기를 삽입하는 구조로 장착하여 용기구조물을 실장한다.

다음으로, 컨베이어유닛(100)을 가동하여, 캐리어유닛(200)의 운행을 시작하게 되며, 이 경우, 컨베이어유닛(100)의 일측에 배치되는 도 2에서 상술한 본 발명의 자동로딩장치를 경유하며, 실장된 용기구조물을 탭핑하게 되며, 보다 안정적인 고정 및 로딩작어이 될 수 있도록 한다.

이후, 상기 캐리어유닛(200)은 용기구조물을 상판부에 실장한 상태로 이온화부스(A)에 진입한다. 이온화부스(A)에서는 이온화한 공기를 분사노즐(미도시)을 통해 용기구조물에 강하게 분사하여, 전처리 작업을 통해 용기구조물의 표면을 세척함과 동시에, 프라이머 물질이 흡착이 용이한 상태로 유지할 수 있도록 한다.

이후, 이온화부스(A)를 빠져 나온 캐리어유닛(200)은 프라이머부스(B)로 진입한다. 프라이머부스(B)에서는 이후 코팅이나 착색을 용이하게 하기 위해, 이온화 과정을 거친 용기 표면에 대하여 프라이머를 코팅하는 작업이 수행된다. 프라이머의 코팅은 프라이머를 분사하는 분사노즐(미도시)을 통해 용기구조물의 표면에 프라이머층을 형성하게 되며, 본 발명에서 이러한 코팅물질의 분사와 코팅층(착색층, 프라이머층 등)을 형성하는 분사노즐의 장비는 공지의 반자동화 장비에 적용하는 것을 채용할 수 있는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

프라이머부스(B)에서의 작업이 종료하면, 상기 캐리어유닛(200)은 다음 공정모듈인 하도부스(C)로 진입한다. 하도부스(C)에서는, 캐리어유닛(200) 상의 용기구조물 표면에 제1코팅물질을 분사하여 하도층을 형성하는 과정을 수행한다.

이후, 코팅과정이 종료한 이후, 캐리어유닛(200)은 제1자외선조사부스(D)로 진입하여 건조 과정을 수행하며, 이후, 증착부스(E)로 이동하게 된다.

상기 증착부스(E)는 용기구조물의 표면에 스퍼터링을 통해 증착물질층을 형성하는 과정을 수행하는 한쌍의 증착장비가 연결되는 것으로, 도 1에 도시된 것과 같이, 증착부스에 캐리어유닛(200)이 진입한 상태로 증착이 이루어질 수도 있으나, 이송로봇을 통해 용기구조물을 증착장비의 수용공간 내로 진입시켜 증착을 수행한 후, 상기 이송로봇을 통해 상기 캐리어유닛 상에 다시 용기구조물을 장착하는 방식으로 구현할 수 있도록 한다. 물론, 본 발명에서의 캐리어유닛은 하나만 움직이는 것이 아니라, 순차로 다수의 캐리어 유닛이 열을 지어 컨배이어유닛상에 장착되어 공정라인을 이송하게 되는바, 매우 빠른 순서로 증착과정이 수행되게 된다.

이후, 캐리어유닛(200)은, 증착장비에서 다음 공정부스인 중도부스(F)로 이동하여, 착색제를 분사받게 되어 착색을 수행하게 되며, 이후 상도부스(G)로 진입하여 광택을 구현하는 제3코팅물질을 분사하여 상도층을 형성하게 된다.

이후, 제2자외선건조부스(H)로 캐리어유닛이 진입하여 건조 과정을 거치며, 전체적으로 용기에 대한 코팅과 증착, 착색공정이 종료하게 되어 완료제품으로 배출되게 된다.

이후, 캐리어유닛은 지속적으로 공정라인의 컨베이어유닛에 안착하여 지속적으로 순환하는 공정이 수행되게 된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

T: 탭핑유닛 P:탭핑모듈
310: 상부 탭핑 플레이트 320: 탄성 가압부재
330: 하부 탭핑플레이트 340: 가압모듈
G: 가이드 모듈
100: 컨베이어유닛 110: 단위 컨베이어라인
120: 가이드라인 130: 연결롤러부
200: 캐리어유닛 210: 상판부
220: 하판부 230: 롤링부
A: 이온화부스 B: 프라이머부스
C: 하도부스 D: 제1자외선조사부스
E: 증착부스 F: 중도부스
G: 상도부스 H:제2자외선조사부스

Claims (8)

1. 지그구조물(a)에 삽입고정되는 용기구조물(b)의 상부면을 가압하여 상기 용기구조물의 고정상태를 보정하는 탭핑유닛(T); 및
   컨베이어유닛(100)에 따라 이동하는 다수의 지그구조물(a) 각각에 상기 용기구조물(b)이 삽입고정되어 공급하는 로딩유닛(Lo);을 포함하며,
   상기 탭핑유닛(T)은, 장치 하우징(300)의 전방에 배치되며, 상하 이동을 통해 상기 용기구조물(b)의 상면을 가압하는 탭핑모듈(P); 및 상기 탭핑모듈(P)을 장치하우징(300)의 상하로 이동시키는 구동모듈을 포함하는 가이드모듈(G);를 포함하며,
   상기 로딩유닛(Lo)은,
   다수의 용기구조물(b)을 장착하여 이송하는 캐리어유닛(200)과, 상기 캐리어유닛(200) 하부의 롤링부가 결합하여 다수의 공정부스를 경유하도록 하는 컨베이어유닛(100);을 포함하며,
   상기 캐리어유닛(200)은,
   제1방향의 폭이 싱기 제1방향과 직교하는 제2방향의 폭보다 길게 구현되는 구조의 플레이트형 몸체(M)를 구비하며, 상기 몸체(M)는, 증착대상 용기가 끼움결합하는 다수의 단위슬롯(201)이 형성되는 상판부(210);와 상기 상판부(210)의 대향하는 타면인 하판부(220); 상기 하판부(220)에 적어도 2개 이상 형성되며, 회전가능한 구조로 배치되어, 상기 컨베이어유닛(100)의 가이드라인(120)과 접촉하여 캐리어유닛을 이동을 구현하는 롤링부(230);를 포함하는,
   용기구조물의 자동로딩장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 탭핑모듈(P)은,
   상부 탭핑플레이트(310)와 이격되는 하부 탭핑플레이트(330);
   상기 상부 탭핑플레이트(310) 및 하부탭핑플레이트 사이에 배치되는 탄성가압부재(320);
   상기 용기구조물이 인접하는 위치에서, 상기 하부 탭핑플레이트(330)의 하측방향으로 가압력을 형성하는 가압모듈(340);
   을 포함하는,
   용기구조물의 자동로딩장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가이드모듈(G)은,
   상기 탭핑모듈(P)의 후방 일단에 결합하여, 상기 탭핑모듈(P)의 상하 이동 경로를 가이드하는 가이드바(G2)와,
   구동모듈의 구동력을 통해 상기 탭핑모듈(P)의 상하 이동을 제어하는 구동유닛(G1);
   을 포함하는,
   용기구조물의 자동로딩장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨베이어유닛(100)은, 구동부재에 의해 구동되며, 연속적으로 각 공정라인을 연결하도록 배치되는 다수의 단위 컨베이어라인(110); 상기 컨베이어라인(110)의 측면 부위에 일정 높이로 구현되어, 상기 캐리어유닛(200)의 하부의 롤링부(230)가 삽입된 구조로 결합시켜 가이드 하는 가이드라인(120); 상기 단위 컨베이어라인(110) 사이의 이격 스페이스에 배치되는 연결롤러부(130);를 포함하는,
   용기구조물의 자동로딩장치.
   
8. 청구항 7에 따른 용기구조물의 자동로딩장치를 구비하며,
   캐리어유닛(200) 상에 실장되는 증착대상물에 대하여 이온화한 에어를 분사하여 전처리를 수행하는 이온화부스(A);
   상기 이온화부스(A)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되어, 진입하는 캐리어유닛(200) 상의 증착대상물 표면에 처리 물질을 분사하여 프라이머층을 형성하는 프라이머부스(B);
   상기 프라이머부스(B)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되어, 진입하는캐리어유닛(200) 상의 증착대상물 표면에 제1코팅물질을 분사하여 하도층을 형성하는 하도부스(C);
   상기 하도부스(C)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되어, 진입하는 캐리어유닛(200) 상의 증착대상물을 건조하는 제1자외선조사부스(D);
   상기 제1자외선조사부스(D)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되며, 진입하는 캐리어유닛(200) 상의 증착대상물 표면에 증착공정을 수행하는 증착부스(E);
   상기 증착부스(E)에서 증착된 증착대상물을 상기 캐리어유닛(200)를 통해 유입받아 상기 증착대상물에 색상을 구현하는 제2코팅물질을 분사하여 중도층을 형성하는 중도부스(F);
   상기 중도부스(F)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되며, 상기 캐리어유닛(200)를 상의 증착대상물에 광택을 구현하는 제3코팅물질을 분사하여 상도층을 형성하는 상도부스(G); 및
   상기 상도부스(G)와 상기 컨베이어유닛(100)으로 연결되며, 상기 캐리어유닛(200) 상의 증착대상물을 건조하는 제2자외선조사부스(H);를 포함하며,
   상기 다수의 공정부스는 컨베이어유닛(100)으로 연결되어 단일 라인에서 연속적인 전체 증착공정을 구현하도록 하는,
   용기구조물의 자동로딩장치를 구비하는 화장품용기 제조시스템.

Images