KR20090124508A

KR20090124508A - 임펄스 접착기의 온도제어방법

Info

Publication number: KR20090124508A
Application number: KR1020080050771A
Authority: KR
Inventors: 맹민재; 문규상
Original assignee: 동서울대학 산학협력단; (주) 가성팩
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-12-03

Abstract

본 발명은 솔레노이드작동기(24)에 의하여 승강되는 상부의 실링바(18)와 히터프레임(22)상에 배치된 선형의 히터(20)로 구성되고 중앙제어장치(30)에 의하여 열접착과정이 제어되는 임펄스 접착기에서 히터의 온도를 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따라서, 상기 방법이, 상기 히터(20) 또는 상기 히터프레임(22)에 근접하여 온도검출수단으로서 서머커플(40)을 배치하는 단계, 상기 중앙제어장치(30)에 히터가열온도를 설정하여 히터의 설정온도를 입력하는 단계, 온도검출수단인 상기 서머커플(40)을 이용하여 상기 히터(20) 또는 상기 히터프레임(22)의 현재온도를 측정하는 단계와, 상기 설정온도와 상기 현재온도를 비교연산하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다. 상기 설정온도와 상기 현재온도를 비교연산하는 상기 단계를 통하여 이루어지는 온도의 제어는 PID 제어로 이루어진다.

임펄스 접착기, 온도제어.

Description

임펄스 접착기의 온도제어방법 {METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF IMPULSE SEALER}

본 발명은 임펄스 접착기의 온도제어방법에 관한 것으로, 특히 열접착이 이루어지는 히터의 온도를 설정온도와 연속하여 비교연산함으로서 히터의 동작시간중에 열접착을 위한 히터의 온도가 큰 변화없이 일정하게 유지되어 양호한 열접착이 이루어질 수 있도록 한 임펄스 접착기의 온도제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 비닐 등의 필름을 열접착하기 위한 종래기술의 임펄스 접착기는 하부에 선형의 히터가 히터프레임에 부착된 상태로 배치되고 상부에는 이러한 히터에 대하여 승강하는 실링바(sealing bar)가 배치된다. 열접착되는 피접착물인 비닐 등의 필름은 그 접착부위가 히터와 실링바 사이에 배치되고 히터상에 배치된 피접착물에 대하여 실링바가 하강하여 압착됨과 동시에 히터에 사전에 설정된 시간동안 임펄스전류가 공급됨으로서 히터의 발열과 실링바의 압착력으로 피접착물이 열접착된다. 이러한 피접착물의 열접착이 이루어지도록 하는 히터의 온도는 히터에 공급되는 임펄스전류의 공급시간에 따라서 결정되며 최적한 열접착이 이루어질 수 있는 히터온도가 임펄스전류의 공급시간에 의하여 결정된다. 히터의 동작시간동안에 히 터의 최적한 온도를 유지하기 위하여서는 임펄스전류의 공급시간을 조절한다. 즉, 상기 언급된 종래기술의 임펄스 접착기에서 히터의 온도는 임펄스전류의 공급시간을 조절함으로서 제어된다. 그러나, 이러한 제어방식은 히터에 남아 있는 잔열 등의 요인을 전혀 감안하지 않아 히터의 동작시간동안 히터의 가열온도에서 온도의 큰 변화(fluctuation)를 보임으로서 열접착의 품질을 저하시킨다.

본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 열접착이 이루어지는 히터의 온도를 설정온도와 연속하여 비교연산함으로서 히터의 동작시간중에 열접착을 위한 히터의 온도가 큰 변화없이 일정하게 유지되어 양호한 열접착이 이루어질 수 있도록 한 임펄스 접착기의 온도제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

이를 위하여, 본 발명에 있어서는 솔레노이드작동기에 의하여 승강되는 상부의 실링바와 히터프레임상에 배치된 선형의 히터로 구성되고 중앙제어장치에 의하여 열접착과정이 제어되는 임펄스 접착기에서 히터의 온도를 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따라서, 상기 방법은 상기 히터 또는 상기 히터프레임에 근접하여 온도검출수단으로서 서머커플을 배치하는 단계, 상기 중앙제어장치에 히터가열온도를 설정하여 히터의 설정온도를 입력하는 단계, 온도검출수단인 상기 서머커플을 이용하여 상기 히터 또는 상기 히터프레임의 현재온도를 측정하는 단계와, 상기 설정온도와 상기 현재온도를 비교연산하는 단계로 구성됨을 특징으로 한다. 상기 설정온도와 상기 현재온도를 비교연산하는 상기 단계를 통하여 이루어지는 온도의 제어는 PID 제어로 이루어진다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명이 수행되는 임펄스 접착기를 보인 것이다. 이러한 임펄스 접착기는 기대(10)상에 배치되는 하우징(12)으로 구성된다. 하우징(12)의 상부에는 양측에 한쌍의 레바(14)가 착설되고 이들의 선단에 착설된 지지판(16)에 실링바(18)가 착설되어 있다.

이러한 하우징(12)의 전면측 하부에는 상기 실링바(18)에 대응하여 선형 히터(20)를 갖는 히터프레임(22)이 착설된다.

그리고 하우징(12)의 내부에는 솔레노이드작동기(24)가 배치되어 있으며 그 작동부(26)가 실링바(18)의 지지판(16)에 연결되어 있다.

이러한 임펄스 접착기의 구조는 주요 구성요소만을 설명한 것으로 도시된 바와 같은 풋스위치(28)를 통하여 동작이 시작된다.

도 3은 이와 같은 임펄스 접착기의 내부구조를 블록도로 보인 것이다. 임펄스 접착기의 내부구조는 중앙제어장치(MCU)(30)으로 구성되고 이러한 중앙제어장치(30)의 입력측에는 예를 들어 히터(20)의 가열온도와 시간을 설정하거나, 냉각온도와 시간을 설정하거나, 자동온도 및 시간을 설정하기 위한 스위치입력수단(32), 상기 언급된 풋스위치(28)와 리미트스위치(34), 히터단선검출수단(36), 제로크로스검출수단(38), 온도검출수단인 서머커플(thermocouple)(40) 등이 연결되고, 출력측에는 예를 들어 각종 동작모드를 나타내는 디스플레이(42)(44), 경보음향을 발생하는 경보수단(46), 송풍팬(48), 상기 언급된 솔레노이드작동기(24), 상기 언급된 히터(20) 등이 연결된다. 여기에서 온도검출수단인 서머커플(40)은 히터(20) 또는 히터프레임(22)에 근접하여 배치된다.

예를 들어, 실링바(18)에도 히터가 배치되는 경우, 이러한 히터 또는 실링바(18)에 근접하여 서머커플이 배치될 수 있고, 히터를 위한 히터단선검출수단이 배치될 수 있을 것이다.

이와 같은 임펄스 접착기는 그 전체 동작이 도 4에서 보인 흐름도에서 설명되며 이러한 흐름도내에 본 발명의 온도제어방법이 설명된다.

상기 언급된 임펄스 접착기는 사전에 스위치입력수단(32)을 통하여 히터(20)의 동작이 이루어지는 가열온도 및 시간, 냉각온도 및 시간 등이 중앙처리장치(30)에 입력된다.

도 4에서 보인 바와 같이, 단계 S1에서, 풋스위치(28)의 동작으로 피접착물의 열접착을 위한 시컨스가 시작된다. 단계 S2에서 솔레노이드작동기(24)의 작동이 이루어지고 동시에 단계 S3에서 장치 전체의 전기적인 구성요소를 트리거시키는 리미트스위치(34)의 동작상태가 검출된다. 이러한 단계가 정상적으로 이루어지면, 단계 S4에서 히터(20)의 가열이 시작되며 단계 S5에서는 히터의 단선여부를 검출한다. 본 발명에 따라서, 단계 S6에서 온도제어가 이루어진다. 이 단계 S6에서는 설정온도와 현재온도가 비교연산되어 설정온도가 현재온도보다 낮으면 히터출력을 조절하고 설정온도가 현재온도 보다 높으면 임펄스 접착기에서 열접착이 수행된다. 이러한 열접착의 수행과 함께, 히터(20)에 공급되는 임펄스전류의 공급시간을 제어하여 히터(20)의 가열시간을 제어한다. 이러한 가열시간은 접착기의 동작 시작전에 설정되며, 단계 S7에서 설정시간이 경과시간과 비교연산된다. 경과시간이 설정시간 보다 길면 단계 S8에서 히터출력을 정지하고 냉각단계가 시작된다. 그러나, 경과시 간이 설정시간 보다 짧으면 히터의 동작은 계속 유지되어 열접착을 수행한다.

단계 S9에서, 경과시간이 설정시간 보다 길고 설정온도가 현재온도 보다 높으면 열접착을 완료하여야 하며 단계 S10에서 실링바(18)를 상승시킨다. 이는 잘 알려진 바와 같이 솔레노이드 작동기(24)의 작동에 의하여 이루어질 것이다. 이후에 단계 S11에서 실링바의 상승이 확인되고, 단계 S12에서 자동작동여부가 판별되어 자동열접착 시컨스의 여부가 결정된다. 이러한 시컨스의 설정은 자동온도 및 시간을 설정하기 위한 스위치입력수단(32)을 통하여 설정되고 단계 S13에서 그 설정시간을 경과시간과 비교하여 도 4에서 보인 단계가 반복될 수 있도록 한다.

본 발명에 있어서는 단계 S6에서 이루어지는 온도제어에 특징이 있는 것이다. 상기 언급된 바와 같이, 설정온도는 히터(20)의 가열온도이며 현재온도는 히터(20) 또는 히터프레임(22)에 근접하여 배치된 서머커플(40)에 의하여 검출된 히터(20) 또는 히터프레임(22)의 온도이다. 이러한 단계 S6에서 이루어지는 설정온도와 현재온도의 비교연산에 따른 온도제어는 PID 제어로 이루어진다. 상기 언급된 바와 같이, 설정온도가 현재온도보다 낮으면 히터출력을 조절하고 설정온도가 현재온도 보다 높으면 임펄스 접착기에서 열접착이 수행되는 바, 이러한 일련의 과정은 열접착과정에서 온도의 변화가 거의 없이 이루어져 열접착품질이 양호하도록 하며, 간단한 구조의 온도검출수단을 이용하여 신속한 제어가 이루어질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 방법이 수행되는 임펄스 접착기의 사시도.

도 2는 동 측면도.

도 3은 임펄스 접착기의 내부구조를 블록도.

도 4는 임펄스 접착기의 동작흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

18; 실링바, 20; 히터, 22; 히터프레임, 30; 중앙제어장치, 40; 서머커플.

Claims

솔레노이드작동기(24)에 의하여 승강되는 상부의 실링바(18)와 히터프레임(22)상에 배치된 선형의 히터(20)로 구성되고 중앙제어장치(30)에 의하여 열접착과정이 제어되는 임펄스 접착기에서 히터의 온도를 제어하는 방법에 있어서, 상기 방법이, 상기 히터(20) 또는 상기 히터프레임(22)에 근접하여 온도검출수단으로서 서머커플(40)을 배치하는 단계, 상기 중앙제어장치(30)에 히터가열온도를 설정하여 히터의 설정온도를 입력하는 단계, 온도검출수단인 상기 서머커플(40)을 이용하여 상기 히터(20) 또는 상기 히터프레임(22)의 현재온도를 측정하는 단계와, 상기 설정온도와 상기 현재온도를 비교연산하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 임펄스 접착기의 온도제어방법.
제1항에 있어서, 상기 설정온도와 상기 현재온도를 비교연산하는 상기 단계를 통하여 이루어지는 온도의 제어가 PID 제어로 이루어짐을 특징으로 하는 임펄스 접착기의 온도제어방법.