KR20110015830A

KR20110015830A - 계량 포장 자동장치

Info

Publication number: KR20110015830A
Application number: KR1020090073252A
Authority: KR
Inventors: 김종석
Original assignee: (주)라이스코리아
Priority date: 2009-08-10
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2011-02-17
Also published as: KR101118617B1

Abstract

본 발명의 계량 포장 자동장치는 포장 봉투를 담은 다수 봉투거치대(13)를 등간격으로 갖춘 작업테이블(10)이 모터(6)의 동력으로 투입·배출컨베이어(CVi·CVo)사이를 회전하도록 설치되고, 상기 다수 봉투거치대(13)의 특정 회전 지점에 담겨진 물품(김치)의 적정 중량 여부를 확인하는 계량 저울(20)을 설치하므로, 출하를 위한 단위 묶음 포장시 계량된 정량의 확인이 용이하고, 계량 저울(20)을 지난 봉투거치대(13)의 비닐 포장을 묶는 작업이 작업 테이블(10)의 회전 과정에서 이루어지므로, 일정하고 규격화된 상품 출하는 물론 자동화된 작업 공정으로 높은 생산성이 이루어질 수 있는 특징을 갖는다.

계량, 포장, 모터

Description

계량 포장 자동장치{Weighing package auto apparatus}

본 발명은 포장장치에 관한 것으로, 특히 자동적인 계량을 통해 일정한 중량의 균일 품질 유지는 물론 포장 상태를 동시에 만들어 줄 수 있도록 된 계량 포장 자동장치에 관한 것이다.

일반적으로 먹거리용 각종 채소중 특히, 배추는 공장을 통해 김치로 제조된 후 일반인에게 판매되는 하나의 상품으로 자리 매겨진 실정이다.

상기와 같이 배추를 이용한 김치 제조는 다단계 제조 공정과 많은 작업인원도 요구되므로, 상품으로서 경쟁력을 갖추기 위해서는 필연적으로 자동화 공정이 필요하다.

또한, 상품으로서 판매되므로 계량화되어 동일한 중량을 갖도록 포장하는 것도 매우 중요하므로, 이에 대한 자동화 공정도 요구된다.

하지만, 다단계 제조 공정인 김치 공정 자동화는 높은 비용 부담을 가져올 수밖에 없어, 비용 부담을 감내하지 못하는 대다수 경우 작업 인원을 통한 수작업이 이루어지고 있는 실정이다.

특히, 일정한 한 묶음 단위로 구분되어 다음 공정으로 넘어갈 때 작업자의 감에 의존한 계량으로 일정하고 규격화되지 못하면, 이어지는 공정의 작업도 여러 문제를 발생할 수 있으며, 이러한 측면은 최종 출하전 한 묶음 단위로 포장될 때 매우 심각한 문제를 가져올 수 있게 된다.

일례로, 최종 출하를 위한 단위 묶음 포장시 작업자의 감에 의존한 계량이 이루어지면, 일정하고 규격화된 상품의 출하가 힘들고 작업 공정도 더뎌 생산성도 낮은 단점을 갖는다.

이러한 점을 감안하여 컨베이어를 따라 공급된 김치와 계량기를 설치한 테이블로 옮겨서 계량하고 다음 공정으로 이송하기 위한 컨베이어로 배출하는 구성이 적용되기도 하였으나, 비닐의 설치와 계량 및 묶음과 출하를 위한 작업공간이 생산성을 고려하여 매우 많이 필요할 뿐만 아니라 복잡한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 최종 출하를 위한 단위 묶음 포장시 계량된 정량이 자동으로 확인됨과 더불어, 다음단계로 이송전 상품이 담겨진 상태에서 포장 묶음 작업이 완료될 수 있으므로, 일정하고 규격화된 상품 출하는 물론 자동화된 작업 공정으로 높은 생산성이 이루어질 수 있는 계량 포장 자동장치를 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 계량 포장 자동장치가 베이스 프레임(1)과;

조작반(9)의 조작을 통해 동력을 발생하는 동력 수단(5)과;

물품을 담을 수 있는 포장 봉투(A)가 세팅되는 다수의 봉투거치대(13)를 갖추고, 상기 동력 수단(5)을 통해 회전하는 작업테이블(10)과;

상기 봉투거치대(13)에 담겨진 물품의 중량을 검출하도록, 상기 봉투거치대(13)가 지나가는 위치로 작업테이블(10)에 설치된 계량저울(20);

을 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 베이스 프레임(1)은 하단 크로스바(2)와 마운팅 바(3)를 덧대 내구성을 강화시킨 골격 프레임(1a)과, 상기 골격 프레임(1a)의 상단으로 소정 지름을 갖는 원형 테이블 프레임(1b)과, 상기 테이블 프레임(1b)에 원형을 이루도로 깔린 가이드 레일(1c)과, 상기 골격 프레임(1a)의 저면에 나서결합된 높이조절볼트(4)로 구성된다.

상기 동력 수단(5)은 동력을 발생하는 모터(6)와, 상기 모터(6)의 회전 속도를 감속하는 감속기(7)와, 상기 봉투 거치대(13)가 회전되면서 상기 계량 저울(20)을 지나가도록, 상기 감속기(7)를 통해 회전되는 회전축(8)과, 상기 모터(6)를 구동하는 조작반(9)으로 구성한다.

상기 회전축(8)은 감속기(7)에 대해 수직하게 세워진 상태를 갖도록 배열된다.

상기 작업테이블(10)은 소정 지름을 갖는 원형 형상을 이루며, 저면으로는 원형 지름을 갖도록 파여진 홈을 갖고 상면으로는 중심에서 바깥쪽을 향해 방사상으로 다수 구역을 나누는 격벽(12)이 설치된 테이블 프레임(11)과, 상기 격벽(12)으로 구획된 공간에는 재료(R)를 담을 수 있도록 포장 봉투(A)가 구비된 다수 봉투거치대(13)로 구성된다.

상기 계량저울(20)은 작업테이블(10)의 한쪽으로 설치되며, 로드셀(Load Cell)타입이다.

이러한 본 발명에 의하면, 일정한 중량 단위에 대한 계량 작업이 자동으로 이루어지고, 계량 작업이 이루어지는 과정에서 포장 묶음 작업을 완료해 다음 공정 단계로 넘어가는 편리함이 있는 효과를 갖는다.

또한, 정량에 대한 계량이 자동으로 이루어지므로, 일정하고 규격화된 상품 에 대한 출하 작업의 생산성을 크게 높이는 효과도 갖는다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 계량 포장 자동장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 계량 포장 자동장치는 전체적인 골격을 형성하는 베이스 프레임(1)과, 조작반(9)의 조작을 통해 동력을 발생하는 동력 수단(5)과, 물품(김치포기)을 담을 수 있는 다수의 봉투거치대(13)를 갖추고, 상기 동력 수단(5)을 통해 회전하는 작업테이블(10)과, 상기 봉투거치대(13)에 담겨진 물품의 중량을 검출하는 계량저울(20)로 구성한다.

상기와 같이 구성된 계량 포장 자동장치는 동력 수단(5)을 통해 작업테이블(10)이 회전되면, 상기 작업테이블(10)에 구비된 봉투거치대(13)가 순차적으로 계량저울(20)쪽으로 위치되고, 이송된 물품이 담겨진 상태에서 상기 계량저울(20)을 통해 적정 중량임을 감지하면, 일정각도 회전하게 되며 이때 작업자가 봉투 입구를 밀폐한 후, 일정각도 재차 회전하게 되어 다음 공정으로 배출되는 공정을 편리하게 구현할 수 있게 한다.

본 실시예에 따른 상기 베이스 프레임(1)은 하단 크로스바(2)와 마운팅 바(3)를 덧대 내구성을 강화시킨 골격 프레임(1a)을 형성하고, 상기 골격 프레임(1a)의 상단으로 원형을 이루는 테이블 프레임(1b)이 형성되며, 상기 테이블 프레임(1b)에는 원형을 이루는 가이드 레일(1c)이 깔린 구조를 이룬다.

상기 마운팅 바(3)는 동력 수단(5)을 구성하는 각 부품들을 설치할 수 있는 거치대 역할을 구현한다.

이에 더해 상기 베이스 프레임(1)에는 골격 프레임(1a)의 저면에 높이조절볼트(4)가 결합되는데, 상기 높이조절볼트(4)는 나사 구조를 이루어 회전 방향에 따라 베이스 프레임(1)이 위로 올라가거나 내려오도록 해, 작업자의 신장에 맞추어 작업테이블(10)의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 상기 베이스 프레임(1)에는 이동이 편리하도록 바퀴를 구비할 수 있다.

본 실시예에 따른 동력 수단(5)은 동력을 발생하고 회전속도를 감속하는 감속기(7)가 결합된 모터(6)와, 상기 감속기(7)를 통해 회전되는 회전축(8)과, 상기 모터(6)를 구동하는 조작반(9)으로 구성한다.

상기 조작반(9)은 모터(6)를 온/오프(On/Off)시키는 기능과 비상 정지 기능과 더불어, 필요시 모터(6)의 회전 속도를 조절하는 회전 속도 조절 기능도 구현할 수 있게 구성한다.

본 실시예에서는 상기 모터(6)는 수평하게 설치되지만, 상기 회전축(8)은 감속기(7)에 대해 수직하게 세워진 상태를 갖도록 배열한다.

또한, 본 실시예에 따른 상기 작업테이블(10)은 소정 지름을 갖는 원형 형상을 이루며, 중심에서 바깥쪽을 향해 방사상으로 다수 구역이 나뉘어지도록 격벽(12)이 설치된 테이블 프레임(11)을 갖추고, 상기 격벽(12)으로 구획된 공간에는 물품을 담을 수 있도록 포장 봉투가 구비된 봉투거치대(13)를 갖춘다.

이때, 상기 테이블 프레임(11)은 모터(6)를 통해 회전하는 회전축(8)을 통해 회전되도록 결합되며, 통상 회전축(8)과의 결합 부위에는 베어링을 개재한다.

상기 테이블 프레임(11)은 베이스 프레임(1)에 깔린 가이드 레일(1c)이 끼워지는 홈이 형성되지만, 이러한 홈은 회전되는 테이블 프레임(11)의 위치를 구속하는 작용을 하므로, 가이드 레일(1c)이 끼워질 수 있는 적정한 폭으로 가공한다.

그리고, 상기 격벽(12)은 통상 45°각도를 갖고 테이블 프레임(11)을 등간격으로 분할하지만, 이러한 간격은 작업 내용이나 테이블 프레임(11)의 직경 크기에 따라 다르게 형성된다.

또한, 상기 봉투거치대(13)는 테이블 프레임(11)의 끝단 부위로 위치된 제1·n 봉투거치대(13a,...,13n)로 이루어지며, 상기 제1·n 봉투거치대(13a,...,13n)의 각각은 모두 동일한 형상과 구조를 갖는다.

본 실시예에 적용된 계량저울(20)은 작업테이블(10)의 한쪽으로 설치되며 설치 위치는 작업에 편리한 위치이지만, 도 2와 같이 물품이 이송되어 오는 투입컨베이어(CVi)쪽으로 위치시킨다.

상기 계량저울(20)은 봉투거치대(13)에 걸쳐져 재료(R)을 담은 포장 봉투(A)가 직접 접촉되어 중량을 측정하거나 또는, 재료(R)을 담은 포장 봉투(A)가 있는 봉투거치대(13)의 전체 중량을 측정하는 방식을 이용하며, 그 외 다양한 방식으로 재료(R)의 중량을 측정하는 방식을 적용한다.

상기 계량저울(20)은 로드셀(Load Cell)타입을 적용하며, 측정된 중량은 디 지털로 즉시 표현하는 방식이다.

이와 같이 본 발명의 계량 포장 자동장치는 포장 봉투를 담은 다수 봉투거치대(13)를 등간격으로 갖춘 작업테이블(10)이 모터(6)의 동력으로 투입·배출컨베이어(CVi·CVo)사이를 회전하도록 설치되고, 상기 다수 봉투거치대(13)의 특정 회전 지점에 담겨진 물품(김치)의 적정 중량 여부를 확인하는 계량 저울(20)을 설치해 구성한다.

상기와 같은 구성으로 인해 출하를 위한 단위 묶음 포장시 계량된 정량의 확인이 용이하고, 계량 저울(20)을 지난 봉투거치대(13)의 비닐 포장을 묶는 작업이 작업 테이블(10)의 회전 과정에서 이루어질 수 있는 편리함을 구현할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 계량 포장 자동장치의 작업 공정을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 계량 포장 자동장치는 포장이 이루어지는 물품이 이송되어 오는 투입 컨베이어(CVi)와, 포장 후 다음공정으로 보내는 배출 컨베이어(CVo) 사이로 위치된다.

필요시, 상기 투입·배출컨베이어(CVi·CVo)사이로 위치된 상태에서 작업테이블(10)의 높이를 조절할 수 있는데, 이러한 작업은 베이스 프레임(1)의 저면에 나사 결합된 높이조절볼트(4)를 회전시키는 간단한 동작만으로 베이스 프레임(1)을 위로 올리거나 낮출 수 있어, 작업테이블(10)의 높낮이 조절은 간단히 구현된다.

이때, 작업자는 작업테이블(10)에 구비된 다수 봉투거치대(13)에는 물품을 담을 수 있는 포장 봉투를 세팅한 후 작업을 시작하는데, 이는 작업자의 편리에 따 라 결정된다.

본 실시예에서는 작업 인원(Ma)이 2명 이상을 요하는데, 일례로 작업테이블(10)을 반으로 나누어 봉투거치대(13)에 포장 봉투(A)를 세팅하고 포장된 물품(W)을 배출 컨베이어(CVo)쪽으로 꺼내는 작업 인원과, 투입 컨베이어(CVi)에서 봉투거치대(13)로 물품을 담고 중량을 확인한 후 봉투(A)를 묶는 작업 인원이지만, 작업 인원은 작업성에 따라 융통성있게 운영된다.

조작반(9)을 통해 구동된 모터(6)는 감속기(7)를 거쳐 회전축(8)을 회전시키게 되고, 상기 회전축(8)으로 인해 테이블 프레임(11)이 회전되어 봉투거치대(13)가 순차적으로 투입 컨베이어(CVi)와 배출 컨베이어(CVo)사이를 순환하게 된다.

이때, 상기 테이블 프레임(11)의 회전 속도는 설계시 설정되며, 이는 작업 속도와 쪽으로 투입 컨베이어(CVi)의 속도등과 같이 작업에 영향을 주는 요인들을 고려해 설계한다.

상기와 같은 순차적이고 연속적인 작업을 1개의 봉투거치대(13a)를 기준으로 설명한다.

테이블 프레임(11)의 회전으로 포장 봉투(A)가 걸쳐진 봉투거치대(13a)가 계량저울(20)쪽으로 위치되면, 작업자는 투입 컨베이어(CVi)를 타고 이송된 재료(R)을 포장 봉투(A)로 집어넣은 후, 상기 봉투거치대(13a)의 포장 봉투(A)에 담겨진 재료(R)의 중량이 디지털로 표시된 계량저울(20)을 확인한다.

이때, 계량저울(20)을 통해 확인한 재료(R)의 중량이 적정 중량을 초과하거나 미달인 경우 빼내거나 필요한 조치를 하지만, 적정 범위인 경우 봉투거치 대(13a)가 계량저울(20)을 지나가도록 한다.

상기와 같이 봉투거치대(13a)가 계량저울(20)을 회전하면서 지나가면 작업자는 재료를 담은 포장 봉투(A)의 입구를 묶은 후, 배출 컨베이어(CVo)에 도달되면 봉투거치대(13a)에서 포장 봉투(A)를 빼내 배출 컨베이어(CVo)에 올려놓으며, 이러한 과정을 통해 재료(R)는 입구가 묶인 포장 봉투(A)에 담겨져 물품(W)으로 만들어지는 공정을 거치게 된다.

이러한 물품(W)의 단위 포장 작업은 작업테이블(10)이 투입·배출컨베이어(CVi·CVo)사이에서 회전하고, 상기 작업테이블(10)에 제1·n 봉투거치대(13a,...,13n)가 구비되므로, 일정한 주기를 갖고 신속하게 반복 구현된다.

도 1은 본 발명에 따른 계량 포장 자동장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 계량 포장 자동장치의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 베이스 프레임 1a : 골격 프레임

1b : 테이블 프레임 1c : 가이드 레일

2 : 하단 크로스바

3 : 마운팅 바 4 : 높이조절볼트

5 : 동력 수단 6 : 모터

7 : 감속기 8 : 회전축

9 : 조작반 10 : 작업테이블

11 : 테이블 프레임 12 : 격벽

13 : 봉투거치대 13a,...,13n : 제1·n 봉투거치대

20 : 계량저울

CVi·CVo : 투입·배출 컨베이어

R : 재료 A : 포장

Ma : 작업인원 W : 상품

Claims

베이스 프레임(1)과;

조작반(9)의 조작을 통해 동력을 발생하는 동력 수단(5)과;

물품을 담을 수 있는 포장 봉투(A)가 세팅되는 다수의 봉투거치대(13)를 갖추고, 상기 동력 수단(5)을 통해 회전하는 작업테이블(10)과;

상기 봉투거치대(13)에 담겨진 물품의 중량을 검출하도록, 상기 봉투거치대(13)가 지나가는 위치로 작업테이블(10)에 설치된 계량저울(20);

을 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 베이스 프레임(1)은 하단 크로스바(2)와 마운팅 바(3)를 덧대 내구성을 강화시킨 골격 프레임(1a)과,

상기 골격 프레임(1a)의 상단으로 소정 지름을 갖는 원형 테이블 프레임(1b)과,

상기 테이블 프레임(1b)에 원형을 이루도로 깔린 가이드 레일(1c)과,

상기 골격 프레임(1a)의 저면에 나서결합된 높이조절볼트(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 동력 수단(5)은 동력을 발생하는 모터(6)와, 상기 모터(6)의 회전 속도를 감속하는 감속기(7)와,

상기 봉투 거치대(13)가 회전되면서 상기 계량 저울(20)을 지나가도록, 상기 감속기(7)를 통해 회전되는 회전축(8)과,

상기 모터(6)를 구동하는 조작반(9)으로 구성한 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.
청구항 3에 있어서, 상기 회전축(8)은 감속기(7)에 대해 수직하게 세워진 상태를 갖도록 배열된 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 작업테이블(10)은 소정 지름을 갖는 원형 형상을 이루며, 저면으로는 원형 지름을 갖도록 파여진 홈을 갖고 상면으로는 중심에서 바깥쪽을 향해 방사상으로 다수 구역을 나누는 격벽(12)이 설치된 테이블 프레임(11)과,

상기 격벽(12)으로 구획된 공간에는 재료(R)를 담을 수 있도록 포장 봉투(A)가 구비된 다수 봉투거치대(13)로 구성된 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.
청구항 5에 있어서, 상기 봉투거치대(13)는 격벽(12)이 형성하는 등간격공간으로 모두 설치된 제1·n 봉투거치대(13a,...,13n)로 구성된 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 계량저울(20)은 작업테이블(10)의 한쪽으로 설치되며,로드셀(Load Cell)타입인 것을 특징으로 하는 계량 포장 자동장치.