KR20110004091A - 포장용 에어완충재 제조장치 - Google Patents

포장용 에어완충재 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 시트에 에어셀을 형성하고, 상기 에어셀에 에어를 주입하여 실링하며, 상기 시트를 포장할 제품에 요구되는 사이즈로 커팅하는 작업을 수행하도록 상기 시트를 순차적으로 이송하는 것을 포함하므로, 하나의 설비에서 시트에 에어셀을 형성하고 에어를 주입하는 과정이 모두 이루어짐에 따라 에어완충재의 생산성이 향상되는 이점이 있다.
에어완충재, 에어백, 포장

Description

포장용 에어완충재 제조장치 { Air cushioning material manufacturing apparatus for paking}
본 발명은 제품을 이송할 때 제품의 안전을 위해 제품을 커버하는 포장용 에어완충재를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 설비에서 에어가 주입되는 에어셀이 형성된 시트를 제조함과 동시에 에어셀에 에어를 주입하여 에어완충재를 완성하는 포장용 에어완충재 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 전자제품이나 유리제품 등과 같이 생산된 제품을 이송하거나 보관할 때 외부의 충격으로부터 제품이 손상되는 것을 방지하기 위해 완충포장재를 사용하는데, 이러한 완충포장재는 대체로 제품의 외면을 감싸도록 설치되므로 가벼우면서 제품을 보호할 수 있는 탄성과 강도가 요구된다.
이에, 최근에는 다양한 제품에 맞추어 가공하기에 용이하면서 외부로부터 전달되는 충격이나 제품의 하중을 효과적으로 지지하여 제품을 파손되지 않은 상태로 목적지까지 이송할 수 있도록 하기 위해 시트에 에어가 주입된 에어백 타입의 완충포장재를 많이 사용하고 있다.
이러한 완충포장재는 에어셀이 형성된 에어셀 시트로 제품을 포장한 후, 에 어셀 시트에 에어가 주입된다. 에어가 주입된 완충포장재로 포장된 제품은 그 후에 다시 외장포장재를 이용하여 최종 포장된다.
그런데 이러한 종래의 에어완충제는 먼저, 에어셀 시트를 형성한 후, 처음부터 에어셀에 에어가 주입된 것이 아니라 제품을 포장한 이후에 에어주입공정을 진행하므로 포장공정이 번거롭다. 다시 설명하면, 시트제조설비에서 에어셀 시트가 제조되어 나오면, 제작된 시트는 작업자에게로 배송되고 작업자가 수작업으로 제품을 포장한 후, 다시 에어주입설비로 제품을 이동하여 에어를 주입해야 한다. 따라서, 에어완충재 제조공정은 에어주입공정 때문에 한번에 자동화공정으로 진행될 수 없는 문제점이 있다.
이에, 택배배송이나 농산물, 약품들과 같이 제품의 보존상이나 시간상 신속한 포장과 빠른 배송이 요구될 때, 제품포장과정에서 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.
또한, 에어셀 시트는 미리 제작되거나 수입하여 사용하는 경우가 대부분이므로, 에어셀의 형태나 크기가 제품에 맞지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있다. 다시 설명하면, 근래에는 다품종 소규모 포장이나 농산물과 같이 품목별로 제품의 특성이 다양하여 미리 제작된 에어셀 시트를 사용하면 제품의 특성에 맞도록 포장할 수 없으므로 제품을 보호하기 위한 본래의 기능을 상실하는 문제점이 야기된다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에어셀이 형성된 에어셀 시트의 생산과 에어셀 시트로 에어를 주입하는 에어주입공정을 하나의 설비에서 제조할 수 있는 포장용 에어완충재 제조설비를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 에어가 주입되지 않은 에어셀 시트로 제품을 포장한 후, 에어셀 시트에 에어를 주입하고 에어완충재로 제품을 포장하는 공정에서 에어셀 시트에 에어를 주입하여 제품을 포장할 수 있도록 하여 제품의 포장속도를 향상시키는 포장용 에어완충재 제조설비를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 에어셀 시트를 직접 제작하여 제품의 특성에 맞게 이를 생산하여 제품이 손상되는 것을 최소화하는 에어완충재를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제조된 에어완충재를 직접 절단하여 제품의 크기와 특성에 맞게 에어셀 시트의 사이즈를 조절할 수 있는 포장용 에어완충재 제조설비를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 에어주입공정에서 에어를 주입하고 이를 실링하기 전까지 임시로 공기의 역류를 방지하여 에어완충재가 제작되는 과정에서 발생할 수 있는 제품불량률을 최소화 할 수 있는 포장용 에어완충재 제조설비를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 포장용 에어완충재 제조장치는 다수의 시트에 에어셀을 형성하고, 상기 에어셀에 에어를 주입하여 실링하며, 상기 시트를 포장할 제품에 요구되는 사이즈로 커팅하는 작업을 수행하도록 상기 시트를 순차적으로 이송하는 것을 포함한다.
상기 시트들을 공급하는 시트공급유닛과, 상기 시트 공급유닛에서 공급된 시트에 에어의 역류를 방지하는 에어밸브를 형성하는 에어밸브 형성유닛과 상기 에어밸브가 형성된 상기 시트에 상기 에어밸브와 연통하여 에어가 주입되도록 상기 에어셀을 형성하는 에어셀 형성유닛과, 상기 에어셀로 에어를 주입하는 에어주입유닛과, 상기 에어주입유닛을 통해 에어가 주입된 에어셀 시트를 실링하는 실링유닛과, 상기 실링유닛을 통해 실링된 상기 에어셀 시트를 절단하는 시트 절단유닛과, 상기 시트공급유닛부터 상기 절단유닛까지 상기 시트들을 순차적으로 이송하는 이송유닛이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 에어밸브 형성유닛에는 상기 시트 공급유닛으로 부터 제 1시트와 2 시트가 공급되고, 상기 에어셀 형성유닛부터 제 3시트가 공급되는 것을 특징으로 한다.
상기 에어셀 형성유닛은 상기 에어셀을 형성함과 동시에 외부에서 상기 에어셀로 주입될 에어를 이송하는 에어통로를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 에어주입유닛은 에어공급부와 연결된 노즐부가 상기 에어통로로 연결되되, 상기 노즐부는 상기 에어셀 형성유닛에서 상기 제 1시트와 상기 제 3시트 사이 에 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 에어주입유닛은 일측에 상기 에어통로의 에어역류를 방지하도록 상기 에어통로를 실링하는 에어통로 개폐부가 구비된 것을 특징으로 한다.
이에, 본 발명은 하나의 설비에서 시트에 에어셀을 형성하고 에어를 주입하는 과정이 모두 이루어지므로 에어완충재의 생산성이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 제품포장 공정 전에 시트에 에어가 주입되므로 제품의 포장속도가 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 시트를 직접 제작하므로, 제품의 특성에 맞게 시트를 생산할 수 있으므로 제품의 손상율을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 포장용 에어완충재의 제조설비의 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 에어셀 형성유닛을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 에어셀 형성유닛에서 형성된 에어셀 시트를 도시한 도면이다. 도 4는 도 1의 에어주입유닛과 실링유닛 그리고, 절단유닛을 도시한 도면이고, 도 5는 도 1의 이송유닛을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 포장용 에어완충재 제조과정을 도시한 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 포장용 에어완충재 제조설비로서, 다수의 시트(112, 114, 116)를 공급하는 시트 공급유닛(110)과, 공급된 시트(112, 114, 116)에 에어밸브(142)를 형성하는 에어밸브 형성유닛(120)과, 에어밸브(142)가 형성된 시트(112)에 에어셀(141)을 형성하는 에어셀 형성유닛(130)과, 에어셀(141)로 에어를 주입하는 에어주입유닛(150)과, 에어 주입 후, 에어셀(141)이 형성된 에어셀 시트(140)를 최종실링하는 실링유닛(160) 최종 실링된 에어셀 시트(140)를 절단하는 절단유닛(170) 그리고, 각 유닛으로 시트들(112, 114, 116)를 순차적으로 이송하는 이송유닛(180)을 포함하여 이루어진다.
시트 공급유닛(110)은 적어도 세 개 즉, 제 1시트(112)가 권출되는 제 1시트 권취롤(111)과, 제 2시트(114)가 권출되는 제 2시트 권취롤(113)과, 제 3시트(116)가 권출되는 제 3시트 권취롤(115)을 구비한다.
에어밸브 형성유닛(120)은 시트 공급유닛(110)의 제 1시트 권취롤(111)과 제 2시트 권취롤(113)로부터 제 1시트(112)와 제 2시트(114)를 공급받아 제 2시트 권취롤(113)에서 권출된 제 2시트(114)에 의해 제 1시트(112)에 에어밸브(142)를 형성한다. 이때, 에어밸브(142)는 후술될 에어셀 형성유닛(130)에서 형성될 에어셀(141)로 공급되는 에어가 에어셀(141)의 외부로 빠져나가는 것을 방지하는 체크밸브이므로 에어셀(141)의 개수와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 에어밸브(142)를 형성하는 공정은 본 발명의 핵심이 아닌 공지기술에 속하므로 이에 대한 설명을 생략한다.
에어셀 형성유닛(130)은 도 2를 참조하면, 제 1시트(112)와 제 3시트(116)를 압착하여 다수의 에어셀(141)을 형성함으로서, 에어셀 시트(140)를 형성하는 것으 로, 에어밸브 형성유닛(120)에서 형성된 에어밸브(142)와 연통하는 에어셀(141)을 형성하는 에어셀 형성부(131)와, 에어셀 형성부(131)를 상하작동시키는 에어셀 형성구동부(135)를 구비한다.
에어셀 형성부(131)는 에어밸브(142)가 형성된 제 1시트(112)와 제 3시트(116)를 압착하여 에어가 주입되는 다수의 에어셀(141)이 형성되도록 설계된 금형이 될 수 있다.
에어셀 형성구동부(135)는 에어셀 형성부(131)가 제 1시트(111)와 제 3시트(115)를 압착하도록 상하작동하는 실린더가 될 수 있다. 이때, 에어셀 형성부(131)는 생산하고자 하는 에어셀(141)의 형태 또는 크기에 따라 교체될 수 있는 것이 바람직하다.
여기서, 에어셀 형성부(131)는 도3 에 도시된 바와 같이, 에어셀(141)을 형성함과 동시에 에어셀(141)과 연통되게 형성된 에어밸브((142)를 통해 에어셀(141)로 에어를 공급하는 에어통로(143)를 동시에 형성할 수 있도록 형성된다. 에어통로(143)는 에어통로(143)에는 에어셀 시트(140)의 외부로부터 에어가 공급될 수 있도록 에어주입구(145)가 마련되는 것이 바람직하다. 에어주입구(145)는 에어셀 시트(140)의 에지부분에 형성된 에어통로(143)가 개방되도록 제 1시트(111)와 제 3시트(115) 사이의 일부를 실링하지 않은 상태로 형성된다.
에어주입유닛(150)은 도 4를 참조하면, 도시되지 않은 에어공급부와 노즐부(151) 그리고, 에어통로 개폐부(153)로 이루어진다. 에어공급부는 공기탱크로서 노즐부(151)를 통해 에어통로(143)로 에어를 공급한다.
노즐부(151)는 에어공급부와 에어통로(143)를 연결함과 동시에 에어통로(143)로 에어를 주입하는 것으로서, 긴 관의 형태로 이루어진다. 이때, 노즐부(151)는 에어밸브(142)가 형성된 제 1시트(112)와 제 3시트(116) 사이의 에지부분에 설치되되, 시트 공급유닛(110)으로부터 권출된 제 3시트(116)가 에어셀 형성유닛(130)으로 인입되는 지점에 설치된다. 즉, 노즐부(151)는 에어셀 형성유닛(130)에서 형성되는 에어주입구(145)를 통해 에어통로(143)로 삽입되게 설치되는 것이 바람직하다.
에어통로 개폐부(153)는 노즐부(151)를 통해 에어통로(143)로 주입된 에어가 후술될 실링유닛(160)에서 에어주입구(145)를 실링하기 전까지 주입된 에어가 역류하지 않도록 에어주입구(153)를 막는 역할을 한다. 따라서, 에어통로 개폐부(153)는 에어통로 개폐부재(155)가 에어주입구(145)를 차단하도록 이를 승하강시키는 개폐부재 구동부(157)가 마련된 것이 바람직하다.
실링유닛(160)은 에어주입유닛(150)을 통해 에어가 주입된 에어셀 시트(140)를 실링하는 것으로서, 전술한 에어셀 형성유닛(130)과 같이 실링부재(163) 실링구동부(161)가 에어주입구(145)를 압착하여 실링한다.
시트 절단유닛(170)은 에어셀 시트(140)를 커팅하는 커터부(171)와 커터부(171)를 상하 작동시키는 커터구동부(173)로 이루어진다.
한편, 이송유닛은 도 5에 도시된 바와 같이, 시트 공급유닛(110)에서 공급되는 시트(112,114,116)들을 순차적으로 이송하여 에어밸브 형성부터 에어셀 시트(140)를 절단하는 공정들을 진행하기 위한 것으로서, 시트(112,114,116)들이 각각의 유닛으로 이송되도록하는 다수의 롤러와 이들 롤러를 구동시키는 롤러구동부(180)로 이루어진 구동모터 컨베이어 형태를 갖는다.
제 1이송부는 제 1롤러(183)와 제 2롤러(185)로 이루어져 제 1롤러(183)와 제 2롤러(185) 사이에 제 1시트(112)와 제 2 시트(114)가 통과하게 상하로 설치되며, 이들은 각각 마주보는 방향으로 회전하여 제 1시트(112)와 제 2 시트(114)가 에어밸브 형성유닛(120)으로 인입되도록 안내한다.
제 2이송부는 제 3시트(116)가 에어밸브 형성유닛(120)을 지나지 않고 에어셀 형성유닛(130)으로 인입되도록 제 3시트(116)를 에어밸브 형성유닛(120)의 외측으로 우회시키는 제 3롤러(137)와, 에어밸브 형성유닛(120)를 통과한 제 1시트(112)와 제 3시트(116)가 함께 에어셀 형성유닛(130)으로 인입되도록 안내하는 제 4롤러(189)로 이루어진다.
제 3이송부는 에어셀 형성유닛(130)에서 에어셀(141)이 형성된 에어셀 시트(140)를 에어주입유닛(150)측으로 안내하는 제 5롤러(191)와, 제 6롤러(193)로 이루어진다. 제 5롤러(191)와 제 6롤러(193)는 상하로 설치되어 그 사이에 에어셀 시트(140)가 삽입되어 에어주입유닛(150) 측으로 안내된다. 여기서, 제 5롤러(191)와 제 6롤러(193)는 롤러구동부(180)에 의해 마주보는 방향으로 회전하도록 구동되고, 제 1이송부와 제 2이송부는 롤러구동부(180)의 구동에 의해 연동되어 회전되는 것이 바람직하다. 이때, 롤러구동부(180)는 에어셀 시트(140)가 순차적으로 이송되도록 피치구동모터인 것이 바람직하다.
이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 작동을 상세히 설명 한다.
먼저, 작업자가 롤러구동부(180)를 작동시키면 제 1권취롤(111)과 제 2권취롤(113)로부터 권출된 제 1시트(112)와 제 2시트(114)가 제 1,2롤러(183,185)에 의해 에어밸브 형성유닛(120)으로 공급된다. 이때, 제 3권취롤(115)로부터 권출된 제 3시트(114)는 제 3롤러(187)에 의해 에어밸브 형성유닛(120) 외측으로 우회한다. (S200)
에어밸브 형성유닛(120)으로 공급된 제 1시트(112)와 제 2시트(114)는 제 1시트(112)에 에어밸브(142)를 형성한다. (S210)
제 3권취롤(115)로부터 권출된 제 3시트(116)는 제 4롤러(189)를 통해 에어밸브(142)가 형성된 제 1시트(112)와 겹쳐져 에어셀 형성유닛(130)으로 인입된다. 제 1시트(112)와 제 3시트(116)가 에어셀 형성유닛(130)으로 인입되면, 에어셀 형성구동부(133)는 구동되어 제 1시트(111)와 제 3시트(115)를 압착시켜 에어셀(141)과 에어통로(143)가 형성된 에어셀 시트(140)를 형성한다. 에어셀 시트(140)는 제 5롤러(191)와 제 6롤러(193)에 의해 에어주입유닛(150)으로 이송된다. (S220)
에어주입유닛(150)으로 이송된 에어셀 시트(140)에는 에어 주입구(145)로 삽입되게 설치된 노즐부(151)를 통해 에어가 주입된다. (S230)
에어가 주입된 에어셀 시트(140)는 에어통로 개폐부(153)가 하강하여 에어주입구(145)를 막는다. 에어주입구(145)가 폐쇄된 에어셀 시트(140)는 실링유닛(160)으로 이송되어 실링된다. (S240)
에어통로(143)의 에어주입구(145)가 실링된 에어셀 시트(140)는 절단유닛(170)의 커터(171)가 하강하면서 커팅되어 포장용 에어완충재가 완성된다. (S250)
상술한 바와 같이 생산된 포장용 에어완충재는 작업자에 의해 제품을 포장하고, 배송될 수 있다. (S260)
도 1은 본 발명에 따른 포장용 에어완충재의 제조설비의 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 에어셀 형성유닛을 도시한 도면.
도 3은 도 2의 에어셀 형성유닛에서 형성된 에어셀 시트를 도시한 도면.
도 4는 도 1의 에어주입유닛과 실링유닛 그리고, 절단유닛을 도시한 도면.
도 5는 도 1의 이송유닛을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 포장용 에어완충재 제조과정을 도시한 흐름도.
< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >
100 : 에어완충재 제조설비 110 : 시트 공급유닛
112: 제 1시트 114 : 제 2시트
114 : 제 3시트 120 : 에어밸브 형성유닛
130 : 에어셀 형성유닛 140 : 에어셀 시트
141 : 에어셀 142 : 에어밸브
143 : 에어통로 145 : 에어주입구
150 : 에어주입유닛 151 : 노즐부
153 : 에어통로 개폐부 160 : 실링유닛
170 : 절단유닛 171 : 커터
173 : 커터구동부

Claims (6)

  1. 다수의 시트에 에어셀(141)을 형성하고, 상기 에어셀(141)에 에어를 주입하여 실링하며, 상기 시트를 포장할 제품에 요구되는 사이즈로 커팅하는 작업을 수행하도록 상기 시트를 순차적으로 이송하는 것을 포함하는 포장용 에어완충재 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시트들을 공급하는 시트공급유닛(110);
    상기 시트 공급유닛(110)에서 공급된 시트에 에어의 역류를 방지하는 에어밸브(142)를 형성하는 에어밸브 형성유닛(120);
    상기 에어밸브(142)가 형성된 상기 시트에 상기 에어밸브(142)와 연통하여 에어가 주입되도록 상기 에어셀(141)을 형성하는 에어셀 형성유닛(130);
    상기 에어셀(141)로 에어를 주입하는 에어주입유닛(150);
    상기 에어주입유닛(150)을 통해 에어가 주입된 에어셀 시트(140)를 실링하는 실링유닛(160);
    상기 실링유닛(160)을 통해 실링된 상기 에어셀 시트(140)를 절단하는 시트 절단유닛(170);
    상기 시트공급유닛(110)부터 상기 절단유닛(170)까지 상기 시트들을 순차적으로 이송하는 이송유닛(180);이 구비된 것을 특징으로 하는 포장용 에어완충재 제 조장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 에어밸브 형성유닛(120)에는 상기 시트 공급유닛(110)으로 부터 제 1시트(112)와 2 시트(114)가 공급되고, 상기 에어셀 형성유닛(130)부터 제 3시트(116)가 공급되는 것을 특징으로 하는 포장용 에어완충재 제조장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 에어셀 형성유닛(130)은 상기 에어셀(141)을 형성함과 동시에 외부에서 상기 에어셀(141)로 주입될 에어를 이송하는 에어통로(143)를 형성하는 것을 특징으로 하는 포장용 에어완충재 제조장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 에어주입유닛(150)은 에어공급부(미도시)와 연결된 노즐부(151)가 상기 에어통로(143)로 연결되되, 상기 노즐부(151)는 상기 에어셀 형성유닛(130)에서 상기 제 1시트(112)와 상기 제 3시트(116) 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 포장용 에어완충재 제조장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 에어주입유닛(150)은 일측에 상기 에어통로(143)의 에어역류를 방지하 도록 상기 에어통로(143)를 실링하는 에어통로 개폐부(153)가 구비된 것을 특징으로 하는 포장용 에어완충재 제조장치.
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