KR20060123987A

KR20060123987A - 봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법

Info

Publication number: KR20060123987A
Application number: KR1020050045670A
Authority: KR
Inventors: 차의수
Original assignee: 차의수
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2006-12-05

Abstract

본 발명은 봉투형 비닐 스티커(도1)의 제조 방법에 관한 것으로서, 동력피더(42)의 회전에 의해 상부비닐(11, 이하 상지라 함)이 상지원단롤(21)에서 인출되고 하부비닐(12)과 이형지(13)가 접착제(14)에 의해 합지된 원단(이하 하지라 함)이 하지원단롤(22)에서 인출되어 융착공정(20)에서 상지의 비닐과 하지의 비닐(이하 상하지비닐이라 함)이 융착되도록 한 다음 다이커팅공정(30)에서 상지의 반칼다이커팅 및 상하지비닐의 완칼다이커팅이 동시에 이루어지도록 하고 절단공정(40)에서 절단하여 제조하는 봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법에 관한 것이다.

고주파, 다이커팅, PVC, 비닐, 융착, 융단, 자동화, 봉투형 스티커, 센서, 피더, 라벨

Description

봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법{A automation method making for sticker envelope type vinyl}

도1은 본 발명에 의해 제작되는 봉투형 비닐 스티커 상세도

도2는 본 발명의 공정 및 공정 진행에 따른 재료 변형 과정을 나타낸 상세도

A: 공정도, B: 재료 변형 과정 상태도

도3은 종래의 공정 및 공정 진행에 따른 재료 변형 과정을 나타낸 상세도

A: 공정도, B: 재료 변형 과정 상태도

도4는 본 발명에서 사용하는 다이커팅 목형 상세도

도5는 본 발명에서 사용하는 고주파 철형 상세도

도6은 종래의 제조 공정에서 사용하는 고주파 철형 상세도

도7은 제품 단면 상세도

A: 융착 및 융단 단면, B: 융착 후 다이커팅 단면

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

상부비닐(11), 하부비닐(12), 이형지(13), 접착제층(14), 융착부(15), 제품부(16), 융단모서리부단면(161), 다이커팅모서리부단면(162), 파지부(17), 삽입구(18), 배출손잡이(19), 융착공정(20), 상지원단롤(21), 하지원단롤(22), 고주파철형(23), 융착凸부(231), 동판(232), 고주파기바닥판(24), 마크표시기(25), 융착된 원단(26), 다이커팅공정(30), 거리조절롤(31), 마크센서(32), 다이커터목형(33), 반칼(331), 완칼(332), 흠집부(333), 나무합판(334), 통공(335), 다이커터바닥판(34), 다이커팅된원단(35), 절단공정(40), 파지권취롤(41), 동력피더(42), 절단기(43), 파지가제거된원단(44), 완제품(45), 종래일차공정(50), 일차원단롤(51), 일차고주파철형(52), 종래융착凸부(521), 종래융단날(522), 일차고주파기바닥판(53), 일차파지권취롤(54), 일차반제품권취롤(55), 일차융단부(56), 종래이차공정(60), 이차상지원단롤(61), 이차하지원단롤(62), 이차고주파철형(52), 이차고주파기바닥판(64) 이차반제품권취롤(65), 이차융착부(66), 이차융단부(67)

본 발명은 봉투형 비닐 스티커(도1)를 제조하는 데 있어서 우선 고주파 가공기를 이용하여 융착한 다음(20), 다이커터를 이용하여 상부비닐과 하부비닐의 각각 필요한 부분을 반칼 및 완칼 다이커팅하고(30), 파지권취롤를 이용하여 상부비닐과 하부비닐의 파지부(17)를 동시에 제거하고 절단(40)되도록 하는 PVC 비닐 재질의 봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법에 관한 것이다.

종래에 두 장의 PVC 비닐을 융착 및 융단하는 방법은 우선 일차공정에서 고주파 가공기 또는 다이커터를 이용하여 상부비닐을 융단 또는 다이커팅하고 일차파지부를 제거한 다음, 이차공정에서는 일차공정에서 가공된 반제품과 하부비닐을 투입하여 융착과 융단이 이루어진다.

종래의 방법에서는 도3에 도시된 바와 같이, 삽입구(18)나 배출손잡이(19)와 같이 상부비닐의 일정 부분을 제거하기위한 일차 공정(50, 이하 종래일차공정이라 함)과, 일차반제품(55)과 하지를 융착 및 융단하는 이차 공정(60, 종래이차공정이라 함)으로 나누어 가공이 이루어진다.

일차원단롤(51)에서 인출된 상부비닐은 일차고주파기바닥판(53)에 얹어진 다음 일차고주파철형(52)의 하강 및 고주파 주입에 의해 일차융단부(56)가 융단되고 이차공정에서 사용하기 위해 일차반제품권취롤(55)에 권취된다. 일차공정에 있어서 일차파지권취롤(54)은 고주파 가공기를 이용한 융단에는 적용되지 않는데 그 이유는 고주파기를 이용하여 융단하는 경우에는 고주파의 주입에 의해 용융된 비닐이 용단날(522)의 상하 압력에 의해 좌우로 밀리는 과정에서 이격되므로 고주파철형(52)과 바닥판(53)의 수평을 정확히 조절한다 하더라도 제품부(16)와 파지부(17)가 완전히 이격되지 않아 동력피더를 좌우에 설치하고 파지권취롤을 회전시키더라도 파지부를 제거하는 것이 불가능하기 때문이다. 따라서 종래에는 원단의 이송, 고주파철형의 하강, 고주파 주입, 파지 제거 등이 대부분 수작업에 의해 이루어진다. 원단의 이송이 수작업에 의해 이루어지기 때문에 도면상의 일차융단부(56)는 일정한 간격으로 융단된 것처럼 보이나 실제로는 간격이 일정하지 않으며, 수작업에 따른 오차를 상쇄하기 위해 여분의 공차를 부여하여 작업이 이루어진다. 일차공정(50)이 다이커팅에 의해 이루어지는 경우에는 일차파지권취롤(54)을 이용한 파지 제거가 가능하나 이 경우에도 파지가 제거되기 위해서는 파지권취부 전후에 동력피더가 구비되어 있어야 하는 바, 본 발명에서는 동력피더(42)의 상하부 롤이 파지부 (17)에 압력을 가하는데 비해 종래공정에서는 파지권취부 후위에 위치한 동력피더 롤은 제품부(16) 자체의 상하부에 압력을 가한 상태에서 회전하게 되므로 제품 자체에 손상을 입히게 된다. 또한 동력피더를 이용함으로써 모터의 제어를 통해 비닐 이송 거리의 정확성은 기할 수 있으나, 이차공정이 수작업에 의해 이루어지기 때문에 이차공정의 오차를 수용하기 위한 공차를 부여하여야 한다.

이차공정(60)은 일차공정(50)에서 사용한 고주파 가공기의 철형만을 교체하여 다시 사용하거나 별도의 고주파 가공기를 사용하여 이루어지는 바, 일차반제품은 이차상지원단롤(61)에서, 하지는 이차하지원단롤(62)에서 인출하여 이차고주파기바닥판(64)에 얹어진 다음 이차고주파철형(52)의 하강 및 고주파 주입에 의해 융착 및 융단이 이루어진 후 이차 파지 제거와 절단이 이루어지거나 추후 파지 제거와 절단을 위해 이차반제품권취롤(65)에 권취된다. 도6에는 종래 공정에서 사용되는 고주파 철형을 도시하고 있는 바, 종래융착凸부(521)와 종래융단날(522)은 원재료 두께와 융착 깊이에 따라 높이에 차이가 있으므로, 이차고주파철형(52)를 하강시키고 고주파를 주입하면 일차공정에서 파지로 제거된 부분의 하부비닐에는 융단만 이루어지고(67, 이차융단부), 일차반제품과 하부비닐이 겹쳐진 부분(66, 이차융착부)에는 상부비닐과 하부비닐이 융착되면서 동시에 경계면에 융단이 이루어진다. 도6에 도시한 바와 같이 종래의 고주파 철형은 비닐의 두께와 융착 깊이에 따라 비닐융단날(522)과 융착凸부(521)의 높이에 차이를 두어야 하므로 동일한 형상의 제품이라 하더라도 상이한 두께의 상하지 비닐을 원재료로 사용하기 위해서는 두께에 따라 별도의 철형을 제작하여야 하는 문제점이 있다. 종래이차공정에서는 고주파 가공기를 이용하여 융착 및 융단이 이루어지므로 일차공정에서와 같은 이유로 제품부(16)와 파지부(17)가 완전히 이격되지 않아 파지권취롤 등을 이용한 파지 제거 자동화가 불가능하며, 일차공정에서 수작업에 의해 상부비닐을 이송시킨 경우에는 일차반제품간 거리가 일정하지 않으므로 동력피더를 이용한 자동화가 불가능하고, 일차공정이 다이커팅에 의해 이루어지고 동력피더를 이용하여 정확하게 이송하면서 작업이 이루어졌다 하더라도, 비닐 자체의 신축성으로 인해 일차반제품권취롤(55)에 권취되고 이차상지원단롤(61)에서 인출되는 과정에서 신축이 이루어지므로 일정한 이송 거리가 유지되지 않아 이차공정의 자동화는 불가능하다.

상기 설명에서는 일차공정과 이차공정을 이원화하여 가공이 이루어지는 것으로 설명하였으나, 일차공정과 이차공정을 일원화하여 가공이 이루어진다 하더라도 일차반제품권취롤(55)와 이차상지원단롤(61)를 필요로 하지 않는다는 점 외에는 별 실익이 없으며, 오히려 가공을 이원화 한 경우에는 1대의 기계를 2회에 걸쳐 사용할 수 있다는 잇점이 있는 데 비해 2대의 가공기를 필요로 한다는 문제점이 따른다.

이상에서 보는 바와 같이 종래의 방법에서는 자동화 할 수 있는 부분이 극히 제한되고 이에 따라 인건비 부담이 늘고 제품의 양산 속도가 제한되며, 비닐이 용융된 상태에서 압력에 의해 융단이 이루어지므로 파지부(17)를 제거한 이후 제품부(16)의 모서리부단면(161)이 날카롭고 거칠기 때문에 제품 이용자의 손 등에 상처를 입힐 정도로 제품 품질에 심각한 하자를 갖게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 선 고주파 융착 후 다이커팅이 이루어지도록 함으로써 비닐의 신축성에 따른 피딩 거리 오차를 최소화 하고, 파지 제거 공정을 단일화 하고, 융단에 따른 제품 모서리부의 품질 하자를 해소하며, 동력피더(42), 고주파 가공기(23, 24), 다이커터(33, 34), 절단기(43)등 제반 설비가 마크센서(32)의 마크 감지 여부에 따라 자동으로 전자변 제어되도록 하여 자동화함으로써 양산 속도를 제고할 뿐만 아니라 필요 인력과 원재료의 손실을 최소화 하고, 수작업에 따르는 산업재해 발생 요인을 제거할 수 있는 PVC 비닐재질의 봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제품 너비에 따라 사전에 설정된 거리만큼 회전하다가 마크표시기(25)에서 표시한 마크를 마크센서(32)에서 감지함으로써 정지하는 동력피더(42)의 회전에 의해 상지원단롤(21)에서 인출된 상지와 하지원단롤(22)에서 인출된 하지가 고주파기바닥판(24)에 이송되어 정지한 다음, 고주파철형(23)의 하강 및 고주파 주입에 의해 상하지 비닐이 융착되도록 하고, 융착된원단(26)이 거리조절롤(31) 및 마크센서(32)를 경유하여 다이커터바닥판(34)으로 이송되어 정지한 다음, 다이커터목형(33)의 하강에 의해 상지 중 삽입구(18)와 배출손잡이(19)를 형성할 필요가 있는 부분에는 반칼다이커팅이, 상하지 중 제품부 (16)와 파지부(17)를 절단하기 위한 부분(16의 테두리)에는 완칼다이커팅이 이루어지도록 한 다음, 동력피더(42) 사이에 설치된 파지권취롤(41)에서는 동력피더(42)가 회전하는 동안 다이커팅된원단(35)중 파지부(17)의 상하지 비닐을 걷어내고, 연속된 원단 상태에서 낱장 제품으로 만들기 위해 절단기(43)에서는 동력피더(42)가 정지된 동안 절단이 이루어지도록 하는 것으로서, 전자변 신호 제어에 의해 동력피더(42)가 정지된 동안에는 고주파철형(23)와 다이커터목형(33) 및 절단기(43) 절단날의 하강이, 동력피더(42)가 회전하고 있는 동안에는 원단의 인출, 이송 및 파지제거가 이루어지도록 구성한 봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 봉투형 비닐 스티커는 도1에 도시된 바와 같이, 상부비닐(11, 상지) 한 겹과 접착제(14)에 의해 하부비닐(12)과 이형지(13)가 합지된 원단(하지) 한 겹을 원재료로 사용하는 바, 상부비닐(11)에는 삽입구(18)와 배출손잡이(19)가 형성되어 있고, 삽입구(18)를 제외한 3면이 하부비닐(12)과 융착되어 있으며, 융착부(15)를 따라 상하지비닐의 4면이 절단되어 제품부(16)와 파지부(17)로 나뉘고, 파지부에는 상하지비닐이 제거되어 이형지만 드러난 상태를 나타낸다.

도2는 본 발명의 공정 및 공정 진행에 따른 재료의 변형 과정을 도시한 것으로서 A는 공정도, B는 공정의 진행에 따라 바뀌게 되는 재료의 변형 과정을 도시하고 있다. 도면에는 제조 공정을 융착공정(20), 다이커팅공정(30), 절단공정(40) 등 세 가지 공정으로 구분하였는 바, 각 공정은 필요에 따라 별도로 운용될 수 있다. 예를 들면, 고주파 융착 속도가 다이커팅 속도보다 현저히 느린 경우 융착공정 (20)과 동력피더(42), 파지권취롤(41)만을 일공정으로 하되 고주파 가공기에 장착되는 고주파철형(23)의 수를 늘려 양산 속도를 높이고, 상지원단롤(21), 다이커팅공정(32, 33, 34), 절단공정(40)만을 이공정으로 하되 동력피더(42)의 행정 속도를 빠르게 함으로써 양산 속도를 높일 수 있다. 이러한 운용이 가능하고 실효성이 있는 이유는 일반적으로 고주파 가공은 고주파철형(23) 하강, 준비, 고주파 주입, 냉각, 고주파철형(23) 상승 등 여러 세부 공정을 거치게 되므로 가공 속도가 현저히 느린 반면, 다이커팅은 다이커터목형(33)의 하강 및 상승만으로 한 행정이 완료되므로 고주파 가공에 비해 작업 속도가 최소 3배 이상 빠르지만, 상기 세 가지 공정을 일원화하여 가공하는 경우에는 고주파철형(23), 다이커터목형(33) 및 절단기(43)의 절단날 하강 동작이 동력피더(42)의 정지간에 동시에 제어되므로 가장 속도가 느린 고주파 가공기의 속도에 맞추어짐으로써 전체 설비의 속도가 느려지게 된다. 따라서, 상기 예와 같이 분리 운용하되 일공정에서 고주파 가공기에 장착되는 고주파철형(23)의 수를 2개 이상으로 늘리고, 이공정에서의 행정 속도를 2배 이상으로 빠르게 가공함으로써 일원화 된 공정에 비해 전체 양산 속도를 높일 수 있다.

도2의 제품 변형 과정 상태도(B)를 참고하면서 공정도(A)를 상세히 설명하면 다음과 같다. 상지원단롤(21)과 하지원단롤(22)은 각각 상부비닐(11)과 하지(12, 13, 14)를 거치하여 인출하기 위한 장치로서 통상의 원단롤를 사용한다. 단, 본 발명에서는 이송시 인장력에 따라 비닐이 신축되는 것을 방지하기 위해 동력피더(42)의 회전에 의해 직접 인출되는 것이 아니라 자체 모터와 원단 풀림 감지기를 갖춘 원단롤을 사용함으로써 원단이 사전에 배출된 상태를 유지하도록 하는 기능이 구비 된 기종을 사용하는 것을 특징으로 한다. 상지와 하지는 고주파기바닥판(24)에 도달하기 전에 겹쳐져서 피딩 방향과 일치하도록 진행하여야 하는 바 이에 필요한 가이드, 인장력 부여 장치 등은 통상의 장치를 사용하므로 상세한 설명을 생략한다.

동력피더(42)의 회전에 의해 고주파기바닥판(24)위로 이송되어 정지한 상지와 하지는 고주파철형(23)의 하강 및 고주파 주입에 의해 상부비닐(11)과 하부비닐(12)의 융착부(15)가 융착된다. 본 발명에서는 고주파철형(23), 고주파기바닥판(24), 고주파 발진부 등으로 구성된 통상의 고주파 가공기를 사용한다. 단, 본 발명에서는 자동화를 위해 고주파철형(23)이 에어 실린더 등 자체 동력에 의해 하강 및 상승할 수 있고, 융착 깊이를 조정하기 위해 고주파철형(23)의 하강 높이를 조정할 수 있으며, 전자변 신호에 의해 고주파철형(23)의 하강 상승, 고주파 주입, 냉각 등 일련의 공정을 제어할 수 있는 기능을 갖는 것을 특징으로 한다. 고주파철형(23)에 부착된 마크표시기(23)는 추후 다이커팅공정(30) 및 절단공정(40)에서 정확한 위치를 제어하기 위해 마크센서(32)에서 감지할 수 있는 마크를 표시하기 위한 지그로서 어떤 마크센서(32)를 사용하는가에 따라 펀칭이나 도색 등 다양한 지그를 설치하여 사용할 수 있다. 단, 펀칭은 완제품의 외형에 손상이 가지 않는 부분에 마킹이 이루어져야 하고, 도색의 경우에는 상부비닐(11)의 파지부(17)에 표시가 이루어져야 하며, 거리조절롤(31)에 묻어나지 않을 정도의 속건성 잉크를 사용하여야 한다. 별도의 마크 없이도 마크센서(32)에서 융착 위치를 감지할 수 있는 경우에는 본 마크표시기(23)는 필요하지 않을 수도 있다.

동력피더(42)의 회전에 의해 다이커터로 이송되는 융착된원단(26)은 거리조 절롤(31)을 거치게 되는데, 거리조절롤은 고주파 가공기와 다이커터가 중량물로서 설비 자체의 이동이 불가능하고 다이커터목형(33)의 위치 조정 또한 수 센티미터 정도로 제한되어 있기 때문에 다이커터목형(33)의 위치 조정 범위를 벗어나는 큰 제품을 제조하고자 하는 경우 고주파 가공기와 다이커터 사이의 원단 진행 거리가 제품 1 행정 거리의 정수배에 있도록 조절하기 위한 장치로서 두 롤의 이격 거리에 따라 원단 진행 거리를 조정한다. 마크센서(32)는 융착된원단(26)의 융착 상태, 마크의 종류 및 크기 등에 따라 융착 위치를 정확하게 감지할 수 있는 기종을 사용하여야 하는 바, 광센서, 컬러센서, 터치식 센서 등 통상의 센서 중 적절한 것을 사용한다. 마크센서(32)의 감지 결과는 동력피더(42)의 회전 및 정지를 제어함으로써 정확한 이송이 이루어지도록 한다. 마크센서(32)에서 융착 위치 또는 마크 위치를 감지하고 동력피더(42)의 회전이 정지하여 융착된원단(26)이 다이커터바닥판(34)의 정확한 위치에 이송되고 나면 다이커터목형(33)의 하강에 의해 상부비닐(11) 중 삽입구(18)와 배출손잡이(19)에는 반칼커팅이 이루어지고 상하지 비닐(11,12) 융단부를 연하는 사면의 제품부 외곽에는 완칼커팅이 이루어진다. 이 공정이 완료되고 나면 봉투형 비닐 스티커 자체는 완성된 상태로서 본 발명에서는 다이커팅된원단(35)이라 한다. 즉, 완칼 커팅된 내부의 제품부(16)만을 뜯어내어 제품의 본래 목적에 사용할 수 있다. 단, 낱장으로 제작된 포장 직전 상태까지를 완제품(45)이라 보면 사용 편의성, 포장 용이성 등을 위해 절단공정(40)을 거쳐야 한다.

동력피더(42)는 특정 공정에 대해서만 기능하는 것은 아니며, 사전에 설정된 일행정 거리, 마크센서(32)의 감지 결과 등에 따라 회전과 정지를 반복하며 전체 원단의 이송을 총괄하는 기능을 한다. 즉, 회전시에는 전체 원단을 일행정 거리만큼 다음 공정으로 이송시키는 역할을 하고 정지시에는 전자변 신호 제어에 의해 고주파철형(23), 다이커터목형(33) 및 절단기(43) 절단날을 하강시킬 수 있는 상태가 된다. 따라서, 상기에 언급한 대로 전체 공정을 융착공정(20), 다이커팅공정(30), 절단공정(40) 등으로 다원화하여 가공이 이루어지는 경우라 하더라도 동력피더(41)는 항상 필요하다.

파지권취롤(41)은 융착 및 다이커팅 완료 후 제품에 포함되어서는 안되는 부분(파지부, 17)을 권취하기 위한 장치이다. 파지를 권취하기 위해서는 자체 동력에 의해 회전하는 모터를 필요로 하는 바, 통상의 권취기를 사용한다. 단, 본 발명에서는 약하게 접착된 하부비닐(12)과 이형지(13)가 분리될 수 있는 정도로 강하고, 대부분 파지부(17) 면적이 좁기 때문에 파지부 비닐이 끊어지지 않을 정도로 약하도록 강도를 조절할 수 있는 기능을 갖추어야 하며, 동력피더(42)의 회전과 연동되어 작동하는 기능을 갖춘 것을 특징으로 한다. 파지권취롤(41)에 의해 권취되는 방향은 절단기(43)까지의 원단 진행 방향을 벗어나기 때문에 동력피더(42)는 동시에 회전하는 2개소의 롤을 필요로 하며, 파지 인출은 이 두 롤 사이에서 이루어진다.

절단기(43)는 파지가제거된원단(44)의 파지부 중간 부분을 절단하여 연속된 반제품 상태에서 낱장인 완제품(45)으로 분리되도록 하는 장치로서 통상의 절단기를 사용한다. 단, 본 발명에서는 다이커터로부터 일행정 거리의 정수배 거리에서 절단되도록 위치를 조정할 수 있도록 전후 위치 이동이 용이하고 동력피더(42) 정지시 전자변 신호에 의해 절단날의 하강 동작이 제어될 수 있는 기능을 갖춘 것을 특징으로 한다.

도3은 종래 기술에 관한 도면으로서 상기 " 발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술" 에서 상세히 설명하였으므로 상세 설명을 생략한다.

도4는 본 발명의 다이커팅에서 사용하는 목형을 도시한 것으로서 칼날(331, 332)이 나무합판(334)의 통공(335)를 통과하도록 제작된 통상의 목형을 사용하나, 본 발명에서는 반칼(331)은 상부비닐(11)까지만 통과하고, 완칼(332)은 하부비닐(12)까지만 통과하도록 하기 위하여 반칼(331)과 완칼(332)의 높이를 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 어떤 칼도 이형지(13)를 관통하여 커팅이 이루어지지 않으므로 다이커터바닥판(34)이나 칼날의 손상을 피할 수 있다. 반면에 도3에서 도시한 종래일차공정에서 고주파 가공기 대신 다이커터를 사용하는 경우에는 상부비닐(11)만을 완전히 관통하여 커팅이 이루어지므로 정확하게 높이를 조정하지 않는 한 불완전하게 절단되거나 다이커터바닥판과 칼날이 마모됨으로써 바닥판과 목형의 교체에 따르는 손실이 발생하게 된다. 도면 부호 333으로 표시된 흠집부는 본 발명의 실시예에서 설명하는 봉투형 비닐 스티커에서 이형지를 배제하고 두 겹의 비닐만을 원재료로 하여 명찰 등을 제조할 때 파지부와 제품부를 동시에 이송하기 위해 형성하는 것이다.

도5는 본 발명에서 사용하는 고주파 철형의 단면을 도시한 상세도로서, 통상의 동판 조각을 사용하나, 본 발명에서는 융착凸부(231)만을 형성함으로써 종래의 고주파 철형(도6)에 비해 훨씬 강한 내구성을 가지므로 심각한 전기적 스파크나 물 리적 충격을 가하지 않는 한 반 영구적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이에 비해 고주파에 의해 융착과 융단이 이루어지는 종래의 고주파 철형은 도6에 도시한 바와 같이 융단날(522)은 융착凸부(521)에 비해 가늘게 돌출되도록 제작되기 때문에 약간의 전기적, 물리적 충격에도 융단날(522)이 손상되는 문제점이 있다. 또한 도6에 도시한 종래의 고주파 철형에서는 사용하는 상하부 비닐의 두께와 융착 깊이에 따라 융단날(522)의 돌출 높이를 달리하여야 하므로 동일한 형상의 제품이라 하더라도 두께 차이가 큰 비닐을 원재료로 사용하는 경우에는 별도의 철형을 제작하여야 한다는 문제점도 있다. 반면, 본 발명에서는 융착공정(30)에서 주입되는 고주파 세기 및 주입 시간과 다이커팅공정(30)에서 하강하는 다이커터목형(33)의 높이만 조정하면 되므로 제품 외형이 같은 경우에는 원재료의 두께와는 상관없이 기존의 철형 및 목형을 사용할 수 있다.

도7은 융단과 다이커팅에 따른 제품 단면을 비교 도시한 상세도로서 A는 종래공정에서 융착 및 융단을 한 경우의 단면도를, B는 본 발명에 따라 선 융착 후 다이커팅 한 경우의 제품 단면도를 도시하였다. 종래공정에서 사용하는 철형의 융단날(522)은 끝이 날카롭게 제작하면 전기적 스파크나 물리적 손상에 극도로 취약하게 되기 때문에 통상 등글게 제작한다. 따라서 이 융단날을 사용하여 융단한 융단모서리부단면(161)은 완제품 사용시 손 등에 상처를 입힐 수 있을 정도로 모서리가 날카롭고 파지부(17)를 제거하기 위해서는 별도의 수작업이 필요한 반면, 본 발명에 의해 다이커팅 된 다이커팅모서리부단면(162)은 거의 직각으로 절단되어 미려할 뿐만 아니라 융착 깊이나 원재료 두께와는 상관없이 칼날의 높이만을 조정함으 로써 이형지까지 도달할 수 있다는 점을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 실시예에서 설명한 봉투형 비닐 스티커의 가공 뿐만 아니라 일반적으로 사용하는 명찰과 같이 두 겹의 PVC 비닐을 이용하여 융착 및 융단하는 제품의 가공에도 적용할 수 있는 바, 상기 실시예와 다른 점은 하지원단롤(22)에 하지 대신 하부비닐(12)을 거치하고, 다이커팅 후에도 다이커팅된 제품부(16)가 파지부(17)와 함께 이송될 수 있도록 하기 위하여 다이커터목형(33)에 장착되는 목형 중 일부에 흠집부(333)를 형성하고, 원단이 절단기(43)까지 진행하지 않고 추후 제품을 원단에서 뜯어내기 위해 파지권취롤(41)에서 권취되도록 하거나 즉시 뜯어내는 작업이 이루어진다는 점이다. 이때 흠집부(333)의 크기는 제품부(16)가 파지부(17)와 함께 이송될 수 있을 정도의 힘을 견딜 수 있을 정도로 크고 제품을 뜯어 낼 때 제품 자체에 자국이 남지 않을 정도로 작도록 형성하여야 한다.

본 발명에 의하면 두 겹의 PVC 비닐을 이용한 명찰 제조 방법에 있어서도 종래의 방법에 비해 아래에 설명한 사항 이외에는 상기 실시예에서 설명한 모든 효과를 얻을 수 있다. 즉, 명찰 제조 공정에서는 다이커팅된 제품부를 부착하는 역할을 하는 이형지(14)가 없기 때문에 절단기(43)를 이용하여 파지가제거된원단(44)을 낱장으로 완제품(45)화 하는 것이 불가능하므로 원단에서 제품을 뜯어내는 작업을 필요로 하나, 제품 모서리부를 융단하는 종래의 방법에 비해 제품부(16)와 파지부(17)의 결속 부분이 흠집부(333)에만 국한되어 극히 작게 되므로 본 발명에서는 그만큼 적은 노동력을 필요로 한다. 그리고 상기 실시예에서는 이형지 재질이 종이이므로 비닐이 이형지와 융착 및 접착된 상태에서 이송이 이루어지기 때문에 비닐의 신축에 따른 피딩 거리 편차가 발생하지 않았으나, PVC 비닐만을 이용하는 명찰 제조 공정에 있어서 특히 얇은 비닐을 사용하는 경우에는 비닐의 신축에 따른 이송거리 편차가 발생할 수도 있다. 그러나, 이 또한 종래의 방법에 비해서는 자동화에 영향을 미치지 않을 정도로 미미한데 그 이유는 두 겹의 비닐이 융착된 상태에서 동시에 이송되므로 종래와 같이 한 겹만을 이송하는 것에 비해 신축 정도가 훨씬 작고, 종래의 방법에서는 일차가공시 융단된 모양에 따라 일부 부분의 너비가 작게되어 심하게 늘어나거나 너비 방향으로 오그라드는 문제점이 있었으나 본 발명에 의하면 다이커팅이 이루어지기 전에는 두 원단의 너비가 일정한 상태로 이송되므로 이러한 문제점이 완전히 해소되기 때문이다.

본 발명에서 기술된 내용 이외의 기술은 종래의 가공 기술을 이용한 것으로서, 본 발명의 핵심 기술내용이 아니므로 구체적인 기술은 생략한다.

이하 본 발명을 실시예를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

제1공정(융착공정)

제품 너비에 따라 사전에 설정된 거리만큼 회전하되 마크표시기(25)에서 표시한 마크를 마크센서(32)에서 감지하는지 여부에 따라 맥동식으로 회전과 정지를 반복하는 동력피더(42)의 회전에 의해 비닐이 권취된 상지원단롤(21)에서 인출된 상지와 이형지(13)의 상부에 도포된 접착제층(14)에 의해 접착되는 하부비닐(12)이 권취된 하지원단롤(22)에서 인출된 하지가 고주파기바닥판(24)에 위치하여 정지한 다음, 고주파철형(23)의 하강 및 고주파 주입에 의해 상부비닐과 하지의 비닐이 융착됨과 동시에 고주파철형(23) 일측에 부착된 마크표시기(25)에 의해 마킹(인쇄)하여 준비한 다음,

제2공정(다이커팅공정)

상기와 같이 융착된 원단(26)은 고주파철형(23)과 동력피더(42)의 회전 및 정지를 제어하는 거리차조절롤(31) 및 마크센서(32)를 경유하여 다이커터바닥판(34)으로 이동되어 정지한 다음, (마크표시기(25)에 의해 마킹(인쇄)된 표시를 마크센서(32)에서 감지하여 위치를 조절)

높이가 다른 칼날(반칼,완칼)이 모양에 따라 선상으로 설치된 다이커터목형(33)의 하강에 의해 삽입구(18)와 배출손잡이(19)는 반칼다이커팅, 제품의 테두리인 제품부(16)는 완칼다이커팅이 동시에 이루어지도록 한 다음,

(이때 다이커터목형(33)에 장착되는 칼날의 깊이를 각각 달리함으로써 상부비닐(11)만을 다이커팅하여야 하는 삽입구(18)와 배출손잡이(19)는 반칼다이커팅이 이루어지고, 상부비닐(11)과 하부비닐(12)이 모두 다이커팅되어야 하는 제품부(16)는 완칼다이커팅이 이루어진다.)

제3공정(절단공정)

상기 공정에서 제조된 다이커팅된 원단(35)을 동력피더(42)로 이송시켜, 동력피더(42)가 회전하는 동안 융착 및 다이커팅된 원단(35)중 제품부(16)를 제외한 파지부(17)의 상부 비닐 및 하지 중 비닐을 동력피더(42) 사이에 설치된 파지권취롤(41)에서 걷어내고 맥동식으로 절단기(43)로 이송되어, 이때, 고주파철형(23)과 다이커터목형(33)의 하강 및 절단기(43) 절단날의 하강이 전자변 신호 제어에 의해 동력피더(42)의 맥동식 이동의 정지간에 동시에 이루어지도록 하여 절단기(43)에서 일정간격으로 절단하여 봉투형 비닐 스티커를 제조하였다.

이하, 봉투형 비닐 스티커의 제조 공정을 실시예로 하여 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 의해 제작되는 봉투형 비닐 스티커 상세도를, 도2는 본 발명의 공정 및 공정 진행에 따른 재료 변형 과정을 나타낸 상세도로서 A는 공정도, B는 재료 변형 과정 상태도를, 도3은 종래의 공정 및 공정 진행에 따른 재료 변형 과정을 나타낸 상세도로서 A는 공정도, B는 재료 변형 과정 상태도를, 도4는 본 발명에서 사용하는 다이커팅 목형 상세도, 도5는 본 발명에서 사용하는 고주파 철형 상세도, 도6은 종래의 제조 공정에서 사용하는 고주파 철형 상세도, 도7은 제품 단면 상세도를 도시한 것으로서 A는 융착 및 융단 단면, B는 융착 후 다이커팅 단면 을 도시한 것이며, 상부비닐(11), 하부비닐(12), 이형지(13), 접착제층(14), 융착부(15), 제품부(16), 융단모서리부단면(161), 다이커팅모서리부단면(162), 파지부(17), 삽입구(18), 배출손잡이(19), 융착공정(20), 상지원단롤(21), 하지원단롤(22), 고주파철형(23), 융착凸부(231), 동판(232), 고주파기바닥판(24), 마크표시기(25), 융착된원단(26), 다이커팅공정(30), 거리조절롤(31), 마크센서(32), 다이커터목형(33), 반칼(331), 완칼(332), 흠집부(333), 나무합판(334), 통공(335), 다이커터바닥판(34), 다이커팅된원단(35), 절단공정(40), 파지권취롤(41), 동력피더(42), 절단기(43), 파지가제거된원단(44), 완제품(45), 종래일차공정(50), 일차원단롤(51), 일차고주파철형(52), 종래융착凸부(521), 종래융단날(522), 일차고주파기바닥판(53), 일차파지권취롤(54), 일차반제품권취롤(55), 일차융단부(56), 종래이차공정(60), 이차상지원단롤(61), 이차하지원단롤(62), 이차고주파철형(52), 이차고주파기바닥판(64) 이차반제품권취롤(65), 이차융착부(66), 이차융단부(67)를 나타낸다.

구조를 살펴보면, 도1에 도시된 본 발명을 이용하여 제조한 봉투형 비닐 스티커는 이형지(13)와, 상기 이형지(13)의 상부에 도포된 접착제층(14)에 의해 접착되는 하부비닐(12)과, 상기 하부비닐(12)의 양측면 테두리와 하부 테두리 일부에 융착부(15)에 의해 융착된 상부비닐(11)로 구성된 봉투형비닐스티커의 구조이며,

보다 상세히 설명하면,

상기 상부비닐(11)의 상부에 형성된 삽입구(18)와, 상기 상부비닐(11)의 하 부에 형성된 배출손잡이(19)와, 상기 상부비닐(11)의 삽입구(18)를 제외한 3면이 하부비닐(12)과 융착되어 형성된 융착부(15)와, 상기 상하부비닐(11,12)의 4면이 절단되어 이형지(13)의 상부에 융착부(15)에 의해 안치된 제품부(16)와, 상기 이형지(13)의 상부에 위치한 상하부비닐(11,12)이 절단되어 제거되는 파지부(17)와, 상기 파지부(17)가 제거되어 외부로 나타나는 이형지(13)의 일부분으로 구성된 봉투형 비닐 스티커의 구조인 것이다

상기와 같이 본 발명은 상부비닐과 합지 또는 두 겹의 비닐을 먼저 융착한 다음 이송이 이루어지므로 비닐의 신축에 따르는 이송 거리의 편차를 극복할 수 있기 때문에 통상의 피더를 이용하여 이송을 자동화 할 수 있을 뿐만 아니라 이송 거리의 편차로 인해 주어지던 공차를 최소화 할 수 있으므로 원재료 손실을 최소화 할 수 있다.

도7에서 비교 도시한 바와 같이 본 발명에서는 후공정에서 다이커팅이 이루어짐으로써 종래의 융단에 의한 커팅 단면(161)이 날카로운 모양을 띠는 것에 비해 제품 모서리 형태가 직각에 가까운 모양(162)을 취하게 됨으로써 제품 사용시 절단면이 미려하게 되어 제품 사용자의 상처를 방지하는 등 제품의 품질을 제고할 수 있다.

본 발명에서는 고주파공정에서 융착만 이루어지므로 융착부와 융단날을 동시에 제작하여 사용하는 종래의 방법에 비해 고주파 철형을 단순화 할 수 있으므로 철형 제작 과정이 간단하고, 전기 스파크, 물리적 충격에 따른 금형의 손상을 최소화 할 수 있다. 또한, 종래의 방법에서는 동일한 형상의 제품이라 하더라도 원재료의 두께나 융착 깊이에 따라 고주파 철형의 융단凸부(521)와 융단날(522)의 높이를 달리하여야 하므로 별도의 금형을 제작하여 사용하여야 하나, 본 발명에서는 원단의 두께와는 상관없이 제품 형상별로 한 가지 고주파 철형을 사용할 수 있고 융착깊이는 고주파 가공기의 고주파 세기 및 시간을 조정하고 원단 두께는 다이커팅 목형 칼의 깊이를 조정하는 것만으로 해소될 수 있으므로 고주파 철형에 필요한 투자비를 최소화 할 수 있다.

종래의 방법에서는 비닐의 신축성으로 인해 이송 거리가 부정확하고 융단에 있어서는 자동 파지 제거 장치를 이용하여 제품부와 파지부를 분리하는 것이 불가능하기 때문에 원단의 이송, 파지 제거, 절단, 고주파 가공기의 작동 등에 각각 수작업 인원을 필요로 하는 것에 비해, 본 발명에서는 두 겹의 원단이 융착된 상태에서 이송되므로 비닐의 신축을 해소하고 이에 따라 동력피더(42)와 마크센서(32) 등을 이용한 이송의 자동화가 가능할 뿐만 아니라 융착공정(20), 다이커팅공정(30), 절단공정(40) 등 제반 공정을 전자변 신호 제어에 의해 자동화 하는 것이 가능하기 때문에 전체 공정을 감독하는 조작원 1명만을 필요로 하므로 인건비를 대폭 절감할 수 있다.

본 발명에 의하면 작업 인원의 투입을 최소화 하는 것은 물론 고주파 가공기, 다이커터, 절단기 등 동력에 의해 하강과 상승이 이루어지는 설비에 작업 인력의 손이 드나들 필요가 없으므로 산업재해의 발생 요인을 원천적으로 제거할 수 있 다.

본 발명에 의하면 원단의 이송 여부, 위치 제어 등이 전자변 신호에 의해 제어되기 때문에 수작업에 비해 인지시간, 동작시간 등에서 발생할 수 있는 시간 손실을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 각 주요 설비의 가공 속도에 따라 공정의 조합을 달리함으로써 전체 양산 속도를 증대할 수 있다.

Claims

봉투형 비닐 스티커에 있어서,

이형지(13)와, 상기 이형지(13)의 상부에 도포된 접착제층(14)에 의해 접착되는 하부비닐(12)과, 상기 하부비닐(12)의 양측면 테두리와 하부 테두리 일부에 융착부(15)에 의해 융착된 상부비닐(11)로 구성되며,

상기 상부비닐(11)은 상부에 형성된 삽입구(18)와, 상기 상부비닐(11)의 하부에 형성된 배출손잡이(19)로 구성되어 있고,

상기 상부비닐(11)의 삽입구(18)를 제외한 3면이 하부비닐(12)과 융착되어 형성된 융착부(15)와, 상기 상하부비닐(11,12)의 4면이 절단되어 이형지(13)의 상부에 융착부(15)에 의해 안치된 제품부(16)와, 상기 이형지(13)의 상부에 위치한 상하부비닐(11,12)이 절단되어 제거되는 파지부(17)와, 상기 파지부(17)가 제거되어 외부로 나타나는 이형지(13)의 일부분으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 봉투형 비닐 스티커.
봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법에 있어서,

제품 너비에 따라 사전에 설정된 거리만큼 회전하다가 마크표시기(25)에서 표시한 마크를 마크센서(32)에서 감지함으로써 정지하는 동력피더(42)의 회전에 의해 상지원단롤(21)에서 인출된 상지와 하지원단롤(22)에서 인출된 하지가 고주파기 바닥판(24)에 이송되어 정지한 다음, 고주파철형(23)의 하강 및 고주파 주입에 의해 상하지 비닐이 융착되도록 하고, 융착된원단(26)이 거리조절롤(31) 및 마크센서(32)를 경유하여 다이커터바닥판(34)으로 이송되어 정지한 다음, 다이커터목형(33)의 하강에 의해 상지 중 삽입구(18)와 배출손잡이(19)를 형성할 필요가 있는 부분에는 반칼다이커팅이, 상하지 중 제품부(16)와 파지부(17)를 절단하기 위한 부분(16의 테두리)에는 완칼다이커팅이 이루어지도록 한 다음, 동력피더(42) 사이에 설치된 파지권취롤(41)에서는 동력피더(42)가 회전하는 동안 다이커팅된원단(35)중 파지부(17)의 상하지 비닐을 걷어내고, 연속된 원단 상태에서 낱장 제품으로 만들기 위해 절단기(43)에서는 동력피더(42)가 정지된 동안 절단이 이루어지도록 하는 것으로서, 전자변 신호 제어에 의해 동력피더(42)가 정지된 동안에는 고주파철형(23)와 다이커터목형(33) 및 절단기(43) 절단날의 하강이, 동력피더(42)가 회전하고 있는 동안에는 원단의 인출, 이송 및 파지제거가 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법.
봉투형 비닐 스티커의 자동화 제조방법에 있어서,

제1공정(융착공정)

제품 너비에 따라 사전에 설정된 거리만큼 회전하되 마크표시기(25)에서 표시한 마크를 마크센서(32)에서 감지하는지 여부에 따라 맥동식으로 회전과 정지를 반복하는 동력피더(42)의 회전에 의해 비닐이 권취된 상지원단롤(21)에서 인출된 상지와 이형지(13)의 상부에 도포된 접착제층(14)에 의해 접착되는 하부비닐(12)가 권취된 하지원단롤(22)에서 인출된 하지가 고주파기바닥판(24)에 위치하여 정지한 다음, 고주파철형(23)의 하강 및 고주파 주입에 의해 상부비닐과 하지의 비닐이 융착됨과 동시에 고주파철형(23) 일측에 부착된 마크표시기(25)에 의해 마킹(인쇄)하여 준비한 다음,

제2공정(다이커팅공정)

상기와 같이 융착된 원단(26)은 고주파철형(23)와 동력피더(42)의 회전 및 정지를 제어하는 거리차조절롤(31) 및 마크센서(32)를 경유하여 다이커터바닥부(34)으로 이동되어 정지한 다음, (마크표시기(25)에 의해 마킹(인쇄)된 표시를 마크센서(32)에서 감지하여 위치를 조절)

높이가 다른 칼날(반칼,완칼)이 모양에 따라 선상으로 설치된 다이커터목형(33)의 하강에 의해 삽입구(18)와 배출손잡이(19)는 반칼다이커팅, 제품의 테두리인 제품부(16)는 완칼다이커팅이 동시에 이루어지도록 한 다음,

(이때 다이커터목형(33)에 장착되는 칼날의 깊이를 각각 달리함으로써 상부비닐(11)만을 다이커팅하여야 하는 삽입구(18)와 배출손잡이(19)는 반칼다이커팅이 이루어지고, 상부비닐(11)과 하부비닐(12)이 모두 다이커팅되어야 하는 제품부(16)는 완칼다이커팅이 이루어진다.)

제3공정(절단공정)

상기 공정에서 제조된 다이커팅된 원단(35)을 동력피더(42)로 이송시켜, 동 력피더(42)가 회전하는 동안 융착 및 다이커팅된 원단(35)중 제품부(16)를 제외한 파지부(17)의 상부 비닐 및 하지 중 비닐을 동력피더(42) 사이에 설치된 파지권취롤(41)에서 걷어내고 맥동식으로 절단기(43)로 이송되어, 이때, 고주파철형(23)과 다이커터목형(33)의 하강 및 절단기(43) 절단날의 하강이 전자변 신호 제어에 의해 동력피더(42)의 맥동식 이동의 정지간에 동시에 이루어지도록 하여 절단기(43)에서 일정간격으로 절단하여 제조함을 특징으로 하는 봉투형 비닐 스티커 자동화 제조방법.