KR200290978Y1 - 포장필름을 이용한 제품 포장장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 포장필름을 이용한 제품 포장장치에 관한 것으로서, 포장필름에 확실한 당김력을 제공할 수 있는 체인방식의 피딩장치 및 롤러의 하중을 이용하여 포장필름에 자연스럽게 텐션력을 제공할 수 있는 자동 텐션장치를 적용함으로써, 포장필름이 끊어지거나 장치 사이에 끼이거나 하는 등의 불량을 줄이면서 연속적인 포장작업의 효율화를 도모하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하고, 또한포장필름의 끊김시 장치의 가동을 즉각적으로 정지시킬 수 있도록 함으로써, 작업시간의 지연을 막고 장치를 보호할 수 있도록 하며, 또한 포장필름의 타공작업이나 포장필름의 커팅작업을 위하여 구조가 간단한 동시에 제작단가가 저렴하고 기능성을 향상시킨 포장필름 니들장치나 포장필름 커팅장치 등을 포함하는 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

포장필름을 이용한 제품 포장장치{Packing machine using packing film}

본 고안은 포장필름을 이용하여 제품을 밀봉 포장하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포장필름의 원활하고 용이한 진행을 위한 체인방식의 피딩장치 및 자동 텐션장치, 포장필름의 끊김시 장치의 가동을 즉각적으로 정지시켜주는 안전장치, 포장필름의 타공을 위한 저렴하고 기능성 높은 포장필름 니들장치 등을 포함하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치를 제공함으로써, 포장설비의 전체적인 구조나 기능을 콤팩트하고 효율적으로 구성할 수 있으며, 이에 따라 포장작업의 불량율을 줄이고 작업성 및 생산성 향상의 효과를 도모할 수 있고, 포장설비의 도입과 관련한 경제적인 측면에서도 상당한 원가절감의 효과를 기대할 수 있도록 한 포장필름을 이용한 제품 포장장치에 관한 것이다.

일반적으로 포장필름을 이용하여 제품을 밀봉 포장하는 장치는 폭방향으로접힌 포장필름을 길이방향으로 연속 공급하는 수단과, 제품의 밀봉 포장시 내부 공기의 배출을 위해 니들수단으로 포장필름에 타공을 하는 수단과, 반으로 접혀 진행되는 포장필름을 위아래 전개상태로 반전시켜 진행하는 수단과, 포장필름 내의 제품 수용 후 포장필름을 융착 절단하여 포장하는 수단과, 제품 포장 후 잔여 조각 포장필름을 권취하여 회수하는 수단 등을 포함하며, 부가적으로 포장필름의 진행과 연계적으로 배치되는 별도의 제품 이송용 컨베이어 수단을 포함한다.

한국 등록실용신안등록공보 등록번호 제20-0184861호에서는 위와 같은 포장장치의 대표적인 예를 제시하고 있다.

그러나, 위의 포장장치를 포함하는 기존 대부분의 포장설비들은 포장필름의 진행을 위한 방식으로 롤링 샤프트의 조합을 이용하는 방식을 적용하고 있어서, 포장필름의 미끌림 등이 자주 발생하면서 포장필름의 연속진행이 원활하게 이루어지지 않게 되고, 이로 인해 포장필름의 진행과 제품의 진행 사이에 유기적인 동작관계가 이루어지지 않아 포장작업의 불량율이 높아지게 되고, 포장작업의 전체적인 작업효율이나 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.

또한, 기존의 포장설비에서는 다수의 롤러 수단을 이용하여 포장필름을 단순히 팽팽하게 당겨주는 방식으로 포장필름에 텐션을 부여하는 방식을 적용하고 있기 때문에 두께가 얇고 강도가 적은 포장필름의 특성상 쉽게 끊어지는 일이 종종 있었고, 또 포장필름의 끊어짐이 발생하는 경우 별다른 안전장치가 마련되어 있지 않은 관계로 포장필름이 서로 엉키거나 장치 사이에 끼이거나 하는 등 포장작업의 연속적인 자동화 작업을 저해하는 비효율적인 점이 있었다.

또한, 기존 대부분의 포장설비에서 채용하고 있는 포장필름 니들장치, 포장필름 융착 커팅장치 등은 전반적으로 구조가 복잡하고 가공하기 까다로우며 단가가 비싼 점이 있는 등 제작성 측면이나 경제성 측면에서 불리한 점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 포장필름에 확실한 당김력을 제공할 수 있는 체인방식의 피딩장치 및 롤러의 하중을 이용하여 포장필름에 자연스럽게 텐션력을 제공할 수 있는 자동 텐션장치를 적용함으로써, 포장필름이 끊어지거나 장치 사이에 끼이거나 하는 등의 불량을 줄이면서 연속적인 포장작업의 효율화를 도모하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 포장필름을 이용한 제품 포장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 포장필름의 끊김시 장치의 가동을 즉각적으로 정지시킬 수 있도록 함으로써, 작업시간의 지연을 막고 장치를 보호할 수 있도록 한 안전장치를 제공하는데 있다.

또한, 포장필름의 타공작업이나 포장필름의 커팅작업을 위하여 구조가 간단한 동시에 제작단가가 저렴하고 기능성을 향상시킨 포장필름 니들장치나 포장필름 커팅장치 등을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 양편의 수직형 포스트 사이에 회전가능한 구조로 수평 지지되며 일정량의 포장필름이 감겨져 있는 상부의 포장필름 롤 드럼 및 이것과 나란하게 배치되면서 포장필름의 진행을 안내하는 다수의 가이드드럼, 포장필름 롤 드럼에 인접하여 나란하게 배치되면서 포장필름에 구멍을 뚫어주는 포장필름 니들장치, 각 드럼과 포장필름 니들장치의 구동 및 조작을 위한 제1구동모터 및 다수의 레버로 구성되는 포장필름 공급장치와; 포장필름이 공급되는 하단부에서 그 공급방향에 대해 90°교차 진행방향을 가지며 제2구동모터에 의해 가동되는 제1컨베이어 벨트로 구성되는 제품 공급장치와; 제품 공급장치의 후단부에서 제1컨베이어 벨트의 위아래에 각각 배치되며 2겹의 포장필름을 위아래 각 1겹씩 전개하면서 그 진행방향을 반전시켜주는 2개의 삼각구조의 포장필름 반전 가이드, 제1컨베이어 벨트를 가로질러 배치되며 포장필름 반전 가이드를 지지하면서 제품의 크기에 따라 그 높이조절을 가능하게 하는 반전 가이드 지지대로 구성되는 포장필름 반전장치와; 제1컨베이어 벨트의 길이방향으로 연속되게 제3구동모터에 의해 가동되는 제2컨베이어 벨트가 설치되며 그 전방, 즉 제품 공급장치의 뒷쪽으로 일렬로 나란하게 배치되며 제4구동모터에 의해 구동되면서 포장필름의 한쪽 가장자리를 맞물어 당길 수 있는 상하 1쌍의 체인, 체인의 지지를 위한 각각의 체인 샤프트 및 체인 스프로킷으로 구성되는 포장필름 피딩장치와; 한쪽의 힌지구조로 조합되어 합체 및 분리가 가능한 커터 프레임의 각 안쪽면에 부착되면서 포장필름에 대한 2면 융착 절단을 수행하는 위아래 각 1개씩의 "ㄱ"자 조합형의 커터, 위아래 커터 프레임의 동시 합체 및 분리를 가능하게 하는 링크장치 및 이것의 동작을 위한 실린더, 링크장치 및 실린더 전체의 위치를 조절하는 방법으로 커터 프레임의 합체 및 분리 각도를 조절하는 커터 각도 조절장치로 구성되는 포장필름 커팅장치와; 커팅된 잔여 포장필름을 감아서 회수하는 권취드럼 및 잔여 포장필름의 진행을 일정한 궤적으로 유도하는 다수의 가이드 롤러, 잔여 포장필름의 진행 궤적선상에 위치되며 필름이 일정한 장력을 제공하는 자동 텐션장치로 구성되는 포장필름 권취장치와; 제품에 대한 융착 절단작업을 위한 작업영역을 제공하고 있으며, 위의 여러 장치들을 지지 및 수용하면서 그 연계적인 작동 제어를 위한 컨트롤러를 갖는 본체 등을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 니들장치는 제1구동모터에 의해 회전가능한 샤프트와, 상기 샤프트에 일정한 간격으로 조립되며 그 외주면을 따라 갖고 있는 다수의 니들을 이용하여 포장필름에 구멍을 뚫어주는 다수의 원통형 니들홀더와, 상기 샤프트와 나란하게 배치되는 동시에 함께 회전되면서 천공시 포장필름의 반대면을 받쳐주며 니들홀더와 접하면서 합성수지 재질의 표면을 갖는 보조드럼을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원통형 니들홀더는 샤프트 상에 동심원상으로 슬라이드 조립되면서 적당한 위치에 나사 체결방식으로 고정 및 분리가 가능한 구조로 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 반전장치는 포장필름의 반전 전후위치에 90°회전가능한 구조로 배치되면서 포장필름의 윗면을 눌러주는 2개의 포장필름 들뜸 방지용 바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 피딩장치의 1쌍의 체인은 체인 길이방향으로 적어도 1/2 체인 피치 어긋나게 접하도록 조합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 피딩장치는 각각의 체인 샤프트에 관통 조립되면서 한쪽 단면을 이용하여 체인과 스프로킷 사이의 틈새를 막아주는 원통형 관형태의 포장필름 끼임 방지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 커팅장치의 위아래 커터 중에서 아래쪽에 위치되는 커터는 절단작업시 충격을 흡수할 수 있는 완충용 스프링에 의해 탄력적으로 유동될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 커팅장치의 링크장치는 실린더의 로드에 연결되어 일정각도 회전가능한 제1암과, 상기 제1암의 회전에 의해 길이 중간의 축을 중심으로 시이소 운동을 하는 제2암과, 상기 제2암의 양단과 각 커터 프레임 사이에 연결되어 제2암의 시이소 운동력을 전달하는 각각의 제3암으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 "ㄱ"자 조합형 커터의 연결부위에는 한쪽 커터부재의 단면과 동일한 형태의 단면을 갖는 커터 연결면이 형성되어 각 커터부재의 조합을 용이하게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동 텐션장치는 본체상에 지지되면서 일정길이의 수직형 슬롯을 갖는 롤러 가이드 브라켓과, 상기 롤러 가이드 브라켓의 슬롯 내에 양단 슬라이드 삽입되는 구조로 배치되며 포장필름 위에 얹혀진 상태로 지지되면서 자체 중량을 이용하여 포장필름에 텐션력을 부여하는 텐션롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포장필름 권취장치는 자동 텐션장치의 텐션롤러가 상하로 움직이는 선상에 근접 위치되면서 텐션롤러의 위치를 감지하는 상한센서 및 하한센서의 신호에 의해 장치를 정상가동 및 정지시켜주는 안전장치를 포함하는 것을 특징으로한다.

또한, 상기 제품 공급장치의 제1컨베이어 벨트 및 커터장치에 의한 제품의 포장 후 제품을 이송시키는 제2컨베이어 벨트를 지지하는 구동측 컨베이어 샤프트는 길이를 3등분하여 가운데 부분은 너얼링 부분으로 되어 있고 나머지 양단 부분은 테이퍼 부분으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 포장장치의 전체적인 구조를 보여주는 정면도

도 2는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 니들장치를 보여주는 일부 확대 사시도

도 3은 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 반전장치를 보여주는 사시도

도 4는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 피딩장치를 보여주는 사시도

도 5는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 커팅장치의 작동 전 상태를 보여주는 정면도

도 6은 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 커팅장치의 작동 후 상태를 보여주는 정면도

도 7은 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 커팅장치의 커터를 보여주는 일부 확대 사시도

도 8은 도 7의 저면 사시도

도 9a 및 도 9b는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 권취장치를 보여주는 정면도

도 10은 본 고안에 따른 포장장치에서 제품 이송장치를 보여주는 사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 포스트 11 : 포장필름 롤 드럼

12 : 가이드 드럼 13 : 포장필름 니들장치

14 : 제1구동모터 15 : 레버

16 : 제2구동모터 17 : 제1컨베이어 벨트

16' : 제3구동모터 17' : 제2컨베이어 벨트

18 : 포장필름 반전 가이드 19 : 반전 가이드 지지대

20 : 제4구동모터 21 : 체인

22 : 체인 샤프트 23 : 체인 스프로킷

24 : 커터 프레임 25 : 커터

26 : 링크장치 27 : 실린더

28 : 커터 각도 조절장치 29 : 권취드럼

30 : 가이드 롤러 31 : 자동 텐션장치

32 : 컨트롤러 33 : 본체

34 : 샤프트 35 : 니들

36 : 니들롤러 37 : 보조드럼

38 : 들뜸 방지용 바 39 : 끼임 방지부재

40 : 완충용 스프링 41 : 제1암

42 : 제2암 43 : 축

44 : 제3암 45 : 커터 연결면

46 : 수직형 슬롯 47 : 롤러 가이드 브라켓

48 : 텐션롤러 49 : 상한센서

50 : 하한센서 51 : 컨베이어 샤프트

52 : 너얼링 부분 53 : 테이퍼 부분

54 : 전동기어 55 : 전동체인

56 : 절개부

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 포장장치의 전체적인 구조를 보여주는 정면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 롤 상태의 포장필름을 연속 공급하는 포장필름 공급장치는 본체(33)의 우측에 수직형 구조로 배치되고, 그 아래쪽에는 2겹으로 진행되는 포장필름을 반전시켜 각각의 위아래 1겹씩 진행시켜주는 포장필름 반전장치와 제품의 공급을 위한 제품 공급장치가 배치되며, 계속해서 본체(33)의 좌측으로는 공급되는 포장필름과 제품을 융착 절단하여 밀봉 포장을 가능하게 하는 포장필름 커팅장치가 배치되는 동시에 포장필름에 진행력을 주기 위한 체인방식의 포장필름 피딩장치가 포장필름 커팅장치의 한쪽 옆에 나란하게 배치되고, 본체(33)의 끝에는 포장작업 후 남는 조각의 잔여 포장필름을 회수하기 위한 포장필름 권취장치가 배치된다.

따라서, 포장필름 공급장치의 포장필름 롤 드럼(11)으로부터 연속적으로 공급되는 반으로 접힌 2겹의 포장필름은 다수의 가이드 드럼(12)을 거치면서 하단부까지 진행되고, 이곳에서 포장필름 반전장치를 통해 90°방향이 꺽이면서 제1컨베이어 벨트(17)의 위아래로 1겹씩 분리되어 진행되며, 이와 동시에 제품 공급장치의 제1컨베이어 벨트(17)를 통해 공급되는 제품이 포장필름 커팅장치의 작업영역 위에 위치되면, 제품과 위아래 1겹의 포장필름에 대한 융착 절단작업이 수행된 후, 밀봉을 위한 후 공정으로 진행되는 작업 사이클이 제공된다.

포장필름의 진행은 제4구동모터(20)에 의해 구동되면서 포장필름의 한쪽 가장자리를 맞물어 당길 수 있는 상하 1쌍의 체인(21)에 의해 이루어지며, 1회 포장작업을 전후하여 포장필름을 일정길이 한스텝씩 진행시키는 방식으로 이루어지게 된다.

포장필름 공급장치에 포함되는 포장필름 롤 드럼(11)과 다수의 가이드 드럼(12)은 본체(33)에 있는 적어도 2개의 포스트(10) 사이에 수평으로 양단 걸쳐지면서 회전가능한 구조로 지지되며, 이렇게 설치되는 각 드럼 사이를 포장필름은 지그재그방식으로 걸쳐지면서 일정한 장력과 함께 진행될 수 있게 된다.

포장필름 공급장치에는 포스트(10)의 일측에 설치되는 제1구동모터(14)가 구비되어 있으며, 이것에 의해 후술하는 포장필름 구동장치가 천공을 위한 작동력을 제공받게 된다.

본체(33)에 포함되는 컨트롤러(32)는 포장필름이나 제품의 진행을 위한 모터수단, 체인의 가동을 위한 모터수단 및 커터수단의 작동을 위한 실린더수단 등을 연계적으로 제어하는 부분이며, 제품의 작업영역 진입 등을 감지하는 각 센서수단들의 신호를 입력받는 컨트롤러(32)의 제어를 통해 포장필름의 공급이나 제품의 공급과 관련한 스텝작동과, 포장필름의 융착 절단을 위한 커터수단의 1회 작동 등이 작업 사이클에 맞게 일괄적으로 수행될 수 있게 된다.

도 2는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 니들장치를 보여주는 일부 확대 사시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 포장필름 니들장치(13)는 포스트(10) 사이에 회전가능한 구조로 양단 지지되는 샤프트(34) 및 이것에 동심원상으로 끼워져 조립되는 다수의 원통형 니들홀더(36)와, 상기 샤프트(34)와 나란하게 배치되면서 포장필름에 구멍을 뚫기 위한 상대짝을 구성하는 보조드럼(37)으로 구성되어 있다.

상기 니들홀더(36)의 외주면에는 원주방향을 따라가면서 다수의 니들(35)이 부착 또는 삽입되어 있어서, 이것으로 포장필름에 구멍을 뚫게 되고, 상기 보조드럼(37)은 니들(37)의 끝을 일부 수용할 수 있는 고무나 합성수지 재질의 표면을 갖고 있으며, 니들홀더(36)와 접촉되면서 함께 회전되어 포장필름의 다른 한쪽면을 받쳐주는 역할을 하게 된다.

포장필름에 구멍을 뚫는 이유는 후술하는 포장필름 커팅작업시 커터에 의해 포장필름이 밀봉되면서 융착 및 절단될 때, 공기로 인한 포장필름의 배불림 형상을 막기 위한 공기를 빼내는 구멍을 형성시키기 위한 것이다.

특히, 상기 니들홀더(36)는 중심축선으로 구멍을 갖는 원통형으로 되어 있어서, 샤프트(34)에 슬라이드식으로 그대로 끼워 조립한 후, 적당한 위치에 나사나 볼트로 체결하여 고정시킬 수 있으며, 나사 또는 볼트 체결을 해제하는 것으로 쉽게 분리가 가능하므로, 제작성이나 조립성 측면에서 기존의 것들 보다 우수하고,교환작업도 쉽게 할 수 있는 잇점이 있다.

여기서, 미설명 부호 12는 가이드 드럼을 나타낸다.

도 3은 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 반전장치를 보여주는 사시도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 제품 공급장치는 삼각구조를 갖는 2개의 포장필름 반전 가이드(18)와, 이것의 지지를 위한 각각의 반전 가이드 지지대(19)로 구성되어 있다.

상기 포장필름 반전 가이드(18)는 제1컨베이어 벨트(17)의 후단부에서 그 위아래에 각각 1개씩 배치되며, 폭을 반으로 접은 2겹의 포장필름을 위아래 각 1겹씩 전개하면서 그 진행방향을 90°꺽어서 제1컨베이어 벨트(17)의 진행방향과 동일한 방향으로 반전시켜주는 역할을 하게 된다.

이에 따라, 2겹으로 겹쳐진 상태로 위에서 아래로 수직방향으로 공급되는 포장필름은 포장필름 반전 가이드(18)에 의해 1겹씩 펼쳐지면서 제1컨베이어 벨트(17)의 윗쪽과 아래쪽으로 유도되고, 이러한 상태로 그 방향이 90°꺽이면서 수평방향으로 진행될 수 있게 된다.

상기 반전 가이드 지지대(19)는 포장필름 반전 가이드(18)를 제1컨베이어 벨트(17)의 상하에서 각각 고정시켜주는 부분이며, 컨베이어 벨트(17)의 상하 폭방향을 가로질러 배치되고, 보통의 핸들 등을 조작하는 방법으로 제품의 다양한 크기에 따라 그 높이를 조절할 수 있도록 되어 있다.

특히, 제1컨베이어 벨트(17)의 상측의 반전 가이드 지지대(19)에는 2개의 포장필름 들뜸 방지용 바(38)가 구비되어 있는데, 1개는 포장필름의 반전 전 위치에서 제1컨베이어 벨트(17)의 길이방향으로 배치되어 제1컨베이어 벨트(17) 상으로 진입하는 포장필름의 들뜸을 방지할 수 있는 것이고, 다른 1개는 포장필름의 반전 후 위치, 즉 반전 가이드 지지대(19)에 근접하게 제1컨베이어 벨트(17)의 폭방향으로 배치되어 90°회전가능한 구조를 이용하여 반전 가이드 지지대(19)의 하측을 지나는 포장필름의 윗쪽을 눌러 줌으로써 포장필름이 펄럭거려 반전 가이드 지지대(19)에 간섭되어 손상되는 것을 방지함은 물론 포장필름을 커팅위치에 들뜸없이 안정적으로 안내해 줄 수 있도록 한 것이다.

도 4는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 피딩장치를 보여주는 사시도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 벨트포장필름에 진행력은 일정한 길이의 궤적을 그리는 상하 1쌍의 체인(21)과, 이것의 구동을 위한 각각의 체인 샤프트(22)와 체인 스프로킷(23)에 의해 제공된다. 또한 이들의 후방에서 제1컨베이어 벨트(17)의 길이방향으로 연속되게 설치된 제3구동모터(16')에 의해 가동되는 제2컨베이어 벨트(17')의 구동력의 도움을 받게 된다.

상기 각각의 체인(21)을 구동시키기 위한 각각의 체인 샤프트(22)는 체인 스프로킷(23)이 장착되어 있는 쪽의 반대쪽에서 서로 맞물려 전동가능한 한쌍의 전동기어(54)에 의해 함께 회전되면서 위아래 체인(21)을 동시에 구동시켜줄 수 있게 되며, 2개의 체인 샤프트(22) 중 1개가 전동체인(55)을 통해 제4구동모터(20)로부터 동력을 전달받아 회전될 수 있게 된다.

이러한 체인의 구동측에 대한 상대 피동측은 도 1에서 보여주고 있다.

포장필름은 위아래 체인(21) 사이에 끼워지는 물림력에 의해 진행력을 제공받게 된다.

이를 위하여, 1쌍의 체인(21)은 체인 길이방향으로 적어도 1/2 체인 피치 정도 어긋나게 접하도록 조합되어 있어서, 그 사이에 끼워지는 포장필름을 확실하게 찝어 이송시켜 줄 수 있게 된다.

특히, 포장필름이 체인(21)과 스프로킷(23) 사이에 끼워지면서 장치의 원활한 가동을 저해하는 문제를 해결하기 위한 수단으로 원통형 관형태의 포장필름 끼임 방지부재(39)가 제공된다.

상기 포장필름 끼임 방지부재(39)는 각각의 체인 샤프트(22)에 관통 조립되는 구조로 장착되며, 체인(21) 및 스프로킷(23)과 접하는 한쪽 단면을 이용하여 체인(21)과 스프로킷(23) 사이의 틈새를 막아줄 수 있게 된다.

2개의 포장필름 끼임 방지부재(39) 중에서 아래쪽 체인 샤프트(22)에 장착되는 것은 전동체인(55)과의 간섭을 피하기 위한 절개부(56)를 갖게 된다.

도 5 및 도 6은 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름 커팅장치의 작동 전후 상태를 보여주는 정면도이다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 포장필름 커팅장치는 각각의 커터(25)를 갖는 커터 프레임(24)의 합체 및 분리작동과, 커터 프레임(24)의 합체 및 분리작동을 가능하게 하는 링크장치(26) 및 실린더(27)의 동작을 이용하여 제품을 포함하는 위아래 포장필름에 대한 융착 및 절단작업을 수행하게 된다.

이를 위하여, 상기 커터 프레임(24)은 대략 "ㄷ"자 형태의 틀로 되어 있으며, 한쪽의 힌지구조를 통해 소정의 각도로 벌어진 상태로 조합되어 힌지 연결부위를 축으로 합체 및 분리동작, 즉 닫혔다 열렸다 하는 동작이 가능하게 되고, 상기 커터(25)는 이러한 커터 프레임(24)의 각 안쪽면에 일체 장착되어 커터 프레임(24)의 동작시 포장필름을 융착 및 절단하게 된다.

상기 위아래 2개의 커터(25) 중에서 윗쪽에 위치되는 커터는 고정상태로 장착되고 아래쪽에 위치되는 커터는 탄력적으로 지지되는 상태로 장착되어 절단작업시 어느 정도의 충격을 흡수할 수 있게 된다.

이때의 충격 흡수수단으로는 완충용 스프링(40)이 제공된다.

상기 커터(25)는, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 내부에 열선 등의 열원을 갖는 "ㄱ"자 형태의 조합형으로 이루어져 있어서 포장필름의 4면 중 2면에 대한 융착 및 절단작업을 수행하게 된다.

즉, 1면이 봉합면으로 되어 있는 포장필름의 개방된 나머지 3면 중에서 진행방향 앞쪽의 1면은 전(前) 단계에서 융착 절단되고, 나머지 2면이 현(現) 단계에서 융착 절단되므로서, 포장필름에 대한 4면 밀봉이 가능하게 되는 것이다.

특히, "ㄱ"자형으로 조합되는 커터(25)의 연결부위는 한쪽의 커터부재에 상대쪽의 커터부재가 갖는 단면과 동일한 형태의 단면을 갖는 커터 연결면(45)을 형성하여 서로 형합시키는 연결구조를 채용하게 되므로서, 커터(25)의 제작이나 조립을 수월하게 할 수 있으며, 두개의 날부가 치밀하게 연결되어 이에 따라 작업성 및 유지 보수성이 용이하고 무엇보다도 원가절감 측면에서 유리한 점을 갖게 된다.

상기 링크장치(26)는 포장필름의 융착 및 절단을 위한 커터(25) 및 커터 프레임(24)을 작동시켜주는 부분이다.

이를 위하여, 구동수단으로는 일단이 회동가능하게 본체(33)에 결합된 실린더(27)가 제공되고, 위아래 커터 프레임(24)의 동시작동을 위한 3개의 암이 제공된다.

제1암(41)은 실린더(27)의 로드에 연결되어 일정한 각도로 회전되고, 제2암(42)은 제1암(41)의 동작에 따라 길이 중간의 축(43)을 중심으로 시이소 운동을 하게 되며, 길이가 짧은 1개와 길이가 긴 1개로 구성되는 각각의 제3암(44)은 제2암(42)의 양단과 각 커터 프레임(24) 사이에 연결되어 제2암(42)의 시이소 운동에 따라 커터 프레임(24)을 동시에 움직여줄 수 있게 된다.

예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같은 분리상태에서 실린더(27)가 전진되면, 제2암(42)이 축(43)을 중심으로 하여 반시계 방향으로 회전되고, 이에 따라 도 6에 도시한 바와 같은 합체상태가 되면서, 커터(25)에 의한 포장필름 융착 및 절단작업이 이루어질 수 있게 된다.

커터(25)를 포함하는 커터 프레임(24)의 합체 및 분리 각도는 제품의 사양이나 작업의 특성에 따라 조절이 가능하도록 되어 있으며, 이를 위하여 링크장치(26)의 초기 세팅위치를 조정할 수 있는 커터 각도 조절장치(28)가 제공된다. 여기서 커터 각도 조절장치(28)은 상기 실린더(27)의 로드부와 제1암(41)에 연결부재를 형성하여 상호 ◎트 결합하고 수동으로 볼트를 돌려 실린더(27) 로드부의 길이를 조절하면 가능하게 된다.

도 9a는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름을 권취장치 상태를 보여주는 정면도이고, 도 9b는 본 고안에 따른 포장장치에서 포장필름의 끊김시의 권취장치 상태를 보여주는 정면도다.

도 9a에 도시한 바와 같이, 상기 포장필름 권취장치는 포장필름 커팅작업 완료 후 남는 부분에 대한 잔여 포장필름을 감아서 회수하는 장치이다.

이를 위하여, 포장필름 피딩장치의 체인(21) 뒷쪽으로 잔여 포장필름을 소정의 궤적으로 유도하는 다수의 가이드 롤러(30)가 배치되고, 본체(33)의 후부 하단부에는 최종적으로 잔여 포장필름을 감아주는 권취드럼(29)이 배치된다.

이때의 권취드럼(29)은 별도의 구동수단을 이용하여 자체적으로 회전시켜주는 것이 바람직하다.

특히, 여기서는 포장필름에 일정한 장력을 부여하여 포장필름의 진행을 원활하게 해주는 자동 텐션장치(31)가 제공된다.

상기 자동 텐션장치(31)는 잔여 포장필름의 진행 궤적선상에 위치되며, 본체(33)상에 지지되면서 일정길이의 수직형 슬롯(46)을 갖는 롤러 가이드 브라켓(47)과, 상기 롤러 가이드 브라켓(47)의 슬롯(46) 내에 양단 슬라이드 삽입되는 텐션롤러(48)로 구성된다.

포장필름에 텐션을 부여하는 방식은 포장필름 위에 얹혀지는 텐션롤러(48)의 자체 중량을 이용하여 포장필름을 항상 아래쪽으로 눌러주는 방식이며, 포장필름이 끊어지지 않고 일정한 장력을 유지하고 있는 장치의 정상적인 가동상태라면 텐션롤러(48)는 롤러 가이드 브라켓(47)의 슬롯(46) 상부 내에서 유동되면서 최소한의 일정한 높이를 유지할 수 있게 된다.

특히, 도 9b와 같이 본 고안에서는 작업 중 포장필름이 끊어지는 경우 장치를 즉각적으로 정지하여 장치를 보호하는 동시에 작업의 효율성을 기할 수 있도록 해주는 안전장치를 제공하는데 특징이 있다.

상기 안전장치는 롤러 가이드 브라켓(47) 내에서 유동가능한 텐션롤러(48)의 위치를 감지하는 2개의 센서수단을 이용한 것이다.

이를 위하여, 텐션롤러(48)가 상하로 움직이는 선상에 근접 위치되면서 텐션롤러(48)의 위치를 감지하는 상한센서(49) 및 하한센서(50)가 제공되며, 포장필름이 끊어지지 않고 일정한 장력을 유지하고 있는 상태에서는 상한센서(49)의 감지신호에 의한 컨트롤러(32)의 제어에 의해 장치의 정상적인 가동이 유지되고, 포장필름이 끊어져 텐션롤러(48)가 슬롯(46)의 아래쪽으로 떨어지면, 이때에는 하한센서(50)의 감지신호를 받은 컨트롤러(32)의 제어에 의해 장치는 즉각적으로 정지될 수 있게 된다.

도 10은 본 고안에 따른 포장장치에서 제품 이송장치를 보여주는 사시도이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 상기 제품 이송장치는 도 1의 제2구동모터(16)에 의해 작동되는 구동측 컨베이어 샤프트(51) 및 피동측 컨베이어 샤프트(미도시)와, 이것들 사이에서 구동되는 컨베이어 벨트(17)로 구성되며, 포장필름의 진행과 연계적인 작동 사이클을 유지하면서 제품을 공급할 수 있게 된다.

특히, 컨베이어 벨트(17)를 일단 지지하는 구동측 컨베이어 샤프트(51)는 길이를 3등분하여 가운데 부분은 너얼링 부분(52)으로 되어 있고 나머지 양단 부분은 바깥쪽으로 경사진 테이퍼 부분(53)으로 되어 있어서, 벨트의 구동시 벨트가 한쪽부로 쏠리는 슬립현상 등을 완전히 해소할 수 있으며, 이에 따라 제품의 원활한 공급으로 인해 포장필름의 진행과 유기적으로 보조를 맞출 수 있게 된다.

또한 상기 구동측 컨베이어 샤프트(51)의 구성은 포장필름의 커팅작업 후 이송시키는 제2컨베이어 벨트(17')에도 적용시키는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 고안은 포장필름에 확실한 당김력을 제공할 수 있는 체인방식의 피딩장치, 롤러의 하중을 이용하여 포장필름에 자연스럽게 텐션력을 제공할 수 있는 자동 텐션장치, 포장필름의 끊김시 장치의 가동을 즉각적으로 정지시킬 수 있는 안전장치, 포장필름의 타공작업이나 포장필름의 커팅작업을 위하여 구조가 간단한 동시에 제작단가가 저렴하고 기능성을 향상시킨 포장필름 니들장치 및 포장필름 커팅장치 등을 포함하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치를 제공함으로써, 포장필름이 끊어지거나 장치 사이에 끼이거나 하는 등의 불량을 줄이면서 연속적인 포장작업의 효율화를 도모하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 특히 장치 전체의 구조 단순화와 제작단가의 절감을 통해 경제성 측면에서 잇점을 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (12)

1. 양편의 수직형 포스트(10) 사이에 회전가능한 구조로 수평 지지되며 일정량의 포장필름이 감겨져 있는 상부의 포장필름 롤 드럼(11) 및 이것과 나란하게 배치되면서 포장필름의 진행을 안내하는 다수의 가이드 드럼(12)과, 포장필름 롤 드럼(11)에 인접하여 나란하게 배치되면서 포장필름에 구멍을 뚫어주는 포장필름 니들장치(13)와, 각 드럼과 포장필름 니들장치(13)의 구동 및 조작을 위한 제1구동모터(14) 및 다수의 레버(15)로 구성되는 포장필름 공급장치;

   포장필름 공급장치의 하측에 위치하며, 포장필름이 공급되는 하단부에서 그 공급방향에 대해 90°교차 진행방향을 가지며 제2구동모터(16)에 의해 가동되는 제1컨베이어 벨트(17)로 구성되는 제품 공급장치;

   제품 공급장치의 후단부에서 제1컨베이어 벨트(17)의 위아래에 각각 배치되며 2겹의 포장필름을 위아래 각 1겹씩 전개하면서 그 진행방향을 반전시켜주는 2개의 삼각구조의 포장필름 반전 가이드(18)와, 제1컨베이어 벨트(17)를 가로질러 배치되며 포장필름 반전 가이드(18)를 지지하면서 제품의 크기에 따라 그 높이조절을 가능하게 하는 반전 가이드 지지대(19)로 구성되는 포장필름 반전장치;

   제1컨베이어 벨트(17)의 길이방향으로 연속되게 제3구동모터(16')에 의해 가동되는 제2컨베이어 벨트(17')가 설치되며 그 전방, 즉 제품 공급장치의 뒷쪽으로 일렬로 나란하게 배치되며 제4구동모터(20)에 의해 구동되면서 포장필름의 한쪽 가장자리를 맞물어 당길 수 있는 상하 1쌍의 체인(21)과, 체인(21)의 지지를 위한 각각의 체인 샤프트(22) 및 체인 스프로킷(23)으로 구성되는 포장필름 피딩장치;

   상기 제품 공급장치의 제1컨베이어 벨트(17)의 진행방향 후방에 위치하며, 한쪽의 힌지구조로 조합되어 합체 및 분리가 가능한 커터 프레임(24)의 각 안쪽면에 대응되도록 부착되면서 포장필름에 대한 2면 융착 절단을 수행하는 위아래 각 1개씩의 "ㄱ"자 조합형의 커터(25)와, 위아래 커터 프레임(24)의 동시 합체 및 분리를 가능하게 하는 링크장치(26) 및 링크장치(26)의 동작을 위한 실린더(27)와, 링크장치(26) 및 실린더(27) 전체의 위치를 조절하는 방법으로 커터 프레임(24)의 합체 및 분리 각도를 조절하는 커터 각도 조절장치(28)로 구성되는 포장필름 커팅장치;

   포장필름의 진행방향으로 상기 포장필름 피딩장치의 후방에 설치되어 포장필름 커팅장치에서 커팅된 잔여 포장필름의 한쪽 가장자리를 맞물어 당겨지는 것을 감아서 회수하는 권취드럼(29) 및 잔여 포장필름의 진행을 일정한 궤적으로 유도하는 다수의 가이드 롤러(30)와, 잔여 포장필름의 진행 궤적선상에 위치되며 필름이 일정한 장력을 제공하는 자동 텐션장치(31)로 구성되는 포장필름 권취장치;

   제품에 대한 융착 절단작업을 위한 작업영역을 제공하고 있으며, 위의 포장필름 공급장치, 제품 공급장치, 포장필름 반전장치, 포장필름 피딩장치, 포장필름 커팅장치, 포장필름 권취장치들을 지지 및 수용하면서 이들을 작동 제어하기 위한 컨트롤러(32)를 갖는 본체(33);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 니들장치(13)는 제1구동모터(14)에 의해 회전가능한 샤프트(34)와, 상기 샤프트(34)에 일정한 간격으로 조립되며 그 외주면을 따라 갖고 있는 다수의 니들(35)을 이용하여 포장필름에 구멍을 뚫어주는 다수의 원통형 니들홀더(36)와, 상기 샤프트(34)와 나란하게 배치되는 동시에 함께 회전되면서 천공시 포장필름의 반대면을 받쳐주며 니들홀더(36)와 접하면서 합성수지 재질의 표면을 갖는 보조드럼(37)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 원통형 니들홀더(36)는 샤프트(34) 상에 동심원상으로 슬라이드 조립되면서 적당한 위치에 나사 체결방식으로 고정 및 분리가 가능한 구조로 장착되는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 반전장치는 포장필름의 반전 전후위치에 90°회전가능한 구조로 배치되면서 포장필름의 윗면을 눌러주는 2개의 포장필름 들뜸 방지용 바(38)를 포함하는 것을 특징으로 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 피딩장치의 1쌍의 체인(21)은 체인 길이방향으로 적어도 1/2 체인 피치 어긋나게 접하도록 조합되는 것을 특징으로 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 피딩장치는 각각의 체인 샤프트(22)에 관통 조립되면서 한쪽 단면을 이용하여 체인과 스프로킷 사이의 틈새를 막아주는 원통형 관형태의 포장필름 끼임 방지부재(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 커팅장치는 "ㄷ"자 형상으로 조합된 두개의 프레임(24)의 일측이 포장필름 공급방향 반대쪽 제2컨베이어 벨트(17')쪽에서 본체(33)에 힌지 결합되며 타측은 포장필름 피딩장치의 제2컨베이어 벨트(17')의 측부 및 포장필름 공급방향 둘레로 대응되게 합체 결합되며, 각각 프레임(24)의 대응면에는 "ㄱ"자형의 커터를 장착하되 아래쪽에 위치되는 커터(25)는 절단작업시 충격을 흡수할 수 있는 완충용 스프링(40)에 의해 탄력적으로 유동될 수 있는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 커팅장치의 링크장치(26)는 실린더(27)의 로드에 연결되어 일정각도 회전가능한 제1암(41)과, 상기 제1암(41)의 회전에 의해 길이 중간의 축(42)을 중심으로 시이소 운동을 하는 제2암(43)과, 상기 제2암(43)의 양단과 각 커터 프레임(24) 사이에 연결되어 제2암(43)의 시이소 운동력을 전달하는 각각의 제3암(44)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 조합된 2개의 프레임(24) 중 상측 프레임(24)의 아래에 장착되는 "ㄱ"자 조합형 커터(25)는 2개의 조합체로 이루어지되, 서로 결합되는 연결부위에는 한쪽 커터부재의 단면과 동일한 형태의 단면을 갖는 커터 연결면(45)이 형성되어 각 커터부재의 조합을 용이하게 한 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 자동 텐션장치(31)는 본체(33)상에 지지되면서 일정길이의 수직형 슬롯(46)을 갖는 롤러 가이드 브라켓(47)과, 상기 롤러 가이드 브라켓(47)의 슬롯(46) 내에 양단 슬라이드 삽입되는 구조로 배치되며 포장필름 위에 얹혀진 상태로 지지되면서 자체 중량을 이용하여 포장필름에 텐션력을 부여하는 텐션롤러(48)로 구성되는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 포장필름 권취장치는 자동 텐션장치(31)의 텐션롤러(48)가 상하로 움직이는 선상에 근접 위치되면서 텐션롤러(48)의 위치를 감지하는 상한센서(49) 및 하한센서(50)의 신호에 의해 장치를 정상가동 및 정지시켜주는 안전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 제품 공급장치의 컨베이어 벨트(17)를 양단 지지하는 컨베이어 샤프트(51)는 길이를 3등분하여 가운데 부분은 너얼링 부분(52)으로 되어 있고 나머지 양단 부분은 테이퍼 부분(53)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 포장필름을 이용한 제품 포장장치.