KR20110097541A

KR20110097541A - 포장대의 적외선 투과형 감지장치

Info

Publication number: KR20110097541A
Application number: KR1020100017740A
Authority: KR
Inventors: 이종식
Original assignee: 주식회사 우제산업
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-08-31

Abstract

본 발명은 적외선 투과형 감지장치에 관한 것으로 프레임(1)에 수직으로 설치된 나사봉(2)과 안내봉(2a)에 결합되어 나사봉(2)의 조작에 의해 안내봉(2a)을 따라 상하로 이동조절이 가능한 승강대(3)와, 상기 승강대(3)에 구비된 브래킷(3a)에 장착된 지지판(4)의 중앙부에 일정한 간격을 두고 포장대의 통로(w)가 구획된 한 쌍의 안내판(5)과, 상기 안내판(5)의 좌우 양측의 상기 지지판(4)에 브레킷(6)(6a)에 의해 감지방향의 조절이 가능하게 장착된 감지부(S)의 적외선소자(F)와 상대의 수광소자(E)로 구성되어 안내판(5) 사이를 통과하는 포장대를 적외선 투과에 의해 감지하게 된 것이다.

Description

포장대의 적외선 투과형 감지장치{INFRARED DETECTOR FOR POUCH BAND}

본 발명은 적외선 투과에 의해 포장대(pouch band)의 연접부를 감지하는 포장대의 적외선 투과형 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 포장대의 정렬기나, 포장대의 절단기에는 길게 연결된 포장대의 연접부를 감지하는 감지기구가 구비되어 있고 감지기구는 감지부와 주변기구로 구성되어 있다.

종래, 포장기에서 포장되어 나오는 포장대(pouch band))를 박스에 정렬하는 정렬기, 또는 봉지(封紙)로 절단하는 포장대의 절단기에 구비된 감지기구는 광반사형 감지시스템으로 되어 있다. 즉 도7에 표시된 바와 같이, 포장대(p)의 연접부(c)의 일 측 가장자리에 흑색의 엔드마크(end mark)(m)가 표시되어 있고 이 엔드마크(m)를 감지하는 감지부는 발광소자(L)와 수광소자(E)로 구성된 광반사형(光反射型)의 감지기구로 구비되어 있다. 따라서 포장대(p)가 이동수단에 의해 수직 하방으로 진행할 때, 발광소자(L)에서 투사되는 빔(bm)은 엔드마크(m)부위를 감지주사 라인(y)으로 하여 주사하게 되며. 이때, 엔드마크(m)부분과, 봉지(g)부분에서 반사되어 수광소자의 수광량(受光量)의 차이에 따라 포장대의 연접부를 감지하게 되어 있다. 물론 이 감지신호에 의해 포장대를 포장박스에 일정한 폭으로 정렬하거나 포장대의 연접부를 낱개의 봉지(bag)로 절단하도록 전자제어부에서 각 기구를 제어하게 되어 있다.

종래 포장대의 정렬기나 절단기에 구비된 광반사형 감지기구는 포장대의 연접부에 앤드마크가 표시되어 있지 않으면 포장대의 연접부를 감지할 수 없는 사용상의 미비점이 있었다.

또한 포장대에는 사용 설명서 및 각종 내용을 담은 다양한 색상의 문자와 그림 등이 인쇄되기 때문에 포장대의 인쇄부분이 엔드마크로 감지되어 오동작을 일으킬 우려가 있는 문제점이 있었다.

또 이러한 오동작을 방지하기 위해서는 포장대의 상하의 엔드마크가 표시된 포장대의 가장자리, 즉 감지부의 주사(走査) 라인부위에는 여백(餘白)을 두고 인쇄해야 하는 인쇄범위의 제약을 받는 문제점이 있었다.

또 감지기구는 포장대의 엔드마크를 감지할 수 있는 위치에 한정하여 설치해야 하는 공간적인 제약과, 포장대의 이동궤도가 변위되어 엔드마크가 감지부의 주사 라인을 벗어나게 되면 감지기능이 상실되는 문제점이 있었다.

따라서 포장대의 이동궤도가 정확하게 유지되도록 해야 하고 포장대의 폭이 좁거나 넓은 경우, 매번 감지부의 주사 라인의 위치를 엔드마크와 일치되게 수정을 해야 하는 번거로운 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 포장대는 투명, 또는 반투명 재질의 얇은 두 겹의 필름으로 된 튜브 사이에 소정량의 스프나, 양념, 차(茶), 약제(藥劑) 등의 내용물을 투입하여 밀봉한 것으로 포장대의 연접부는 얇아, 빛의 투과량이 비교적 크고 내용물이 밀봉된 봉지(bag)부분은 보다 두껍고 내용물에 의한 차광(遮光)으로 빛의 투과량이 상대적으로 작은 점에 착안하여, 적외선 투과형 감지시스템을 채용하여 포장대의 정렬기나 포장대의 절단기에 적합하게 적용할 수 있는 적외선 투과형 감지장치를 개발하였다.

본 발명의 목적은 포장대의 전면에 제약 없이 다양한 색상의 각종 문자나 그림 등의 인쇄가 가능하고 엔드마크가 없어도 포장대의 연접부를 감지할 수 있는 적외선 투과형 감지장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 감지부의 설치공간에 제약을 받지 않고 포장대가 이동하는 통로의 어느 위치나 자유롭게 감지부의 설치가 가능한 적외선 투과형 감지장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 감지부의 상하조절이 용이하여 포장대의 연접부의 간격이 다양한 사이즈에 대응하여 감지위치를 용이하게 정합(整合)할 수 있는 적외선 투과형 감지장치를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 포장대의 정렬기, 또는 포장대의 절단기에 간편하게 장착하여 사용할 수 있고 각종 기구의 감지수단으로 제공할 수 있는 적외선 투과형 감지장치를 제공하려는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 적외선이 투과되는 감지기에 있어서, 프레임에 수직으로 설치된 나사봉과 안내봉에 승강 가능하게 결합되어 노브로 나사봉을 좌우로 틀면, 안내봉을 따라 상하로 이동되는 승강대와, 상기 승강대에 구비된 브래킷에 장착된 지지판의 중앙부에 일정한 간격을 두고 포장대의 통로가 구획된 한 쌍의 안내판과, 상기 안내판의 좌우 양측에 브레킷에 의해 서로 대향되게 장착되어 포장대를 투과하는 적외선 빔을 투사하는 감지부의 적외선소자와 상대의 수광소자로 구성된 것이다.

본 발명에서 및 상기 프레임에는 승강대의 승강위치를 파악할 수 있는 눈금자가 부착되어 있고 승강대에는 눈금자의 눈금을 지시하는 지침이 부착되어 있다. 나사봉의 상단부에는 조절된 나사봉을 고정시키는 고정나사가 구비되어 있다.

또 적외선소자와 수광소자가 대향된 부위의 안내판에는 적외선 빔이 투과할 수 있는 통공이 형성되어 있다.

또 적외선 소자와, 수광소자가 장착된 각각의 브래킷은 상기 지지판에 구비된 반호상의 체결공과 체결수단에 의해 검지방향을 수평과 대각선 방향 등, 임의 방향으로 가변 조절할 수 있게 장착되어 있다.

감지부에는 감지신호를 증폭하고 여과하여 콘트라스트가 명확한 디지탈 신호로 변환하여 출력하는 신호출력부가 구비되어 있으며, 이 부분은 일반적인 것으로 발명의 요지가 아니므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 감지장치는 일반적인 포장대의 정렬기, 및 포장대의 절단기에 설치하여 사용하는 바, 감지부의 작외선소자에서 지속적으로 적외선 빔을 투사하면서 이동수단에 의해 포장대가 지지판에 구비된 안내판 사이의 통로를 통하여 상방에서 하방으로 이동하면, 적외선 빔은 포장대의 이동에 따른 세로방향의 주선 라인을 따라 투과된 다음 수광소자에 수광(受光)된다.

포장대의 연접부는 얇기 때문에 적외선의 투과량이 비교적 크고 봉지부분에서는 밀봉된 내용물에 의해 두께가 보다 두껍고 내용물의 차광(遮光)으로 인하여 적외선의 투과량이 상대적으로 작다. 따라서 수광소자에 수광되는 수광량의 크고 작은 패턴에 따라 포장대의 연접부를 감지하게 된다. 이 감지부의 감지신호는 신호출력부에 의해 디지털 신호로 변환되어 출력된다. 출력된 감지신호는 포장대의 절단기의 경우 절단기의 전자제어부에 입력되고 전자제어부는 입력된 신호에 의해 전동컷터의 동작을 제어하여 포장대에서 봉지로 절단하게 된다,

또 상기 감지된 신호가 입력된 정렬기의 전자제어부에서 미리 저장된 프로그램에 의해 감지신호를 계수하여 이동대의 왕복 이동동작을 제어하여 포장상자의 폭에 적합한 길이로 포장대를 접으면서 정렬되게 하게 된다.

또 감지부의 감지방향은 포장대의 단면 두께에 대하여 수평에서 대각선 방향으로 투과시키는 것이 적외선의 투과두께가 보다 증대되어 연접부와 봉지부분의 투과량의 콘트라스트(contrast)가 보다 크게 되고 감지의 신뢰성을 보다 높일 수 있다.

또 본 발명은 감지부의 적외선소자와 수광소자가 장착된 지지판을 승강대와 나사봉에 의해 상하로 승강조절이 가능하기 때문에 포장대의 각 봉지의 상하 사이즈가 다른 경우, 나사봉의 조작으로 승강대를 승강 조절하여 감지부의 위치와, 포장대 절단기의 절단위치를 정확하게 정합(整合)할 수 있다.

또 본 발명은 포장대의 엔드마크가 없이 감지가 가능하기 때문에 포장대의 좌우 폭의 중앙부분에 감지부의 주사(走査) 라인을 설정한 경우에는 포장대의 수직 이동시 이동궤도가 변위되거나, 포장대의 폭이 넓거나 좁은 크기에 구애되지 않고 포장대가 감지부의 주사 라인을 벗어나지 않으므로 감지부의 좌우로 감지위치의 조절 없이 고정위치에서 확실하게 감지할 수 있다.

또 구조가 간단하고 하나의 조립체로 구성되어 있기 때문에 포장대의 정렬기 및 포장대의 절단기에 간편하게 장착하여 사용할 수 있고 기타 각종 기기에도 적용하여 사용할 수 있다.

본 발명은 감지부의 적외선소자에서 발사된 빔이 포장대의 일 측에서 타 측으로 투과시키어 포장대의 얇은 연접부와 상대적으로 두터운 봉지부분의 투과량의 차이에 의해 수광소자에서 수광되는 수광량에 의해 포장대의 연접부를 감지할 수 있게 구성하였기 때문에 포장대의 전면에 다양한 색상의 문자나 그림 등의 인쇄에 제약이 없이 감지가 가능하다.

또 엔드마크가 표시되어 있는 포장대나, 앤드마크의 표시가 없는 포장대를 구분 없이 감지할 수 있다.

또 봉지의 상하 사이즈가 다른 경우 나사봉에 의해 감지부의 위치를 간편하게 승강 조절하여 절단위치와 용이하게 정합(整合)할 수 있다

또 포장대이 이동통로에 자유롭게 감지부의 주사 라인을 실정할 수 있기 때문에 감지부의 설치공간에 제약을 받지 않는다.

또 포장대의 중앙부에 감지부의 주사(走査) 라인을 설치하면 감지할 포장대의 폭이 매번 달라도 감지부의 좌우 감지위치를 조절하지 않고 감지할 수 있다.

따라서 포장대의 정렬기나 포장대의 절단기에 적용하여 각종 포장대를 감지할 수 있어, 종래의 것에 비하여 보다 유용하고 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 정면도
도2는 본 발명의 평면도
도3는 본 발명의 측면도
도4는 본 발명을 포장대의 절단기에 적용한 예시도
도5은 본 발명을 포장대의 정렬기에 적용한 예시도
도6은 본 발명에서 채용한 적외선 투과형 감지작용 설명도
도7은 종래의 광반사형 감지작용 설명도

도1, 도2 및 도3에 표시된 바와 같이, 프래임(1)의 일 측에 안내봉(2a)과 나사봉(2)이 수직으로 설치되고 상기 안내봉(2a)과 나사봉(2)에 승강대(3)가 나사결합 되어 나사봉(2)의 상단부에 구비된 노브(2b)로 나사봉(2)을 좌우로 틀어 회동시킴에 따라, 승강대(3)가 나사봉(2)의 나사작용으로 안내봉(2a)을 따라 상하로 승강조절하게 되어 있다. 상기 승강대(3)에 구비된 브래킷(3b)에 지지판(4)이 장착되고 상기 지지판(4)의 중앙부에 일정한 간격으로 포장대(p)의 통로(w)를 구획하는 한 쌍의 안내판(5)이 앞쪽으로 돌출되게 세로로 형성되어 있다. 감지부(S)의 적외선소자(F)와 수광소자(E)는 각각 브래킷(6)(6a)에 고정되어 상기 안내판(5)의 양 측에서 서로 대향되게 지지판(4)에 형성된 체결공(4h)과 체결수단(6n)에 의해 감지방향의 조절이 가능하게 장착되어 있고 적외선소자(F)에서 방출되는 적외선 빔은 상기 안내판(5)에 형성된 통공(5h)을 통하여 포장대를 투과한 다음 수광소자(E)에서 수광되어 포장대의 연접부를 감지할 수 있게 구성되어 있다 .

또한 나사봉(2)에 인접한 측방에는 눈금자(1s)가 프레임(1)에 부착되어 있고 상기 승강대(3)의 일측에는 감지부(S)의 위치를 눈금자(1s)에 지시하는 지침(3n)이 부착되어 있다. 나사봉(2)의 상단부측에는 나사봉(2)의 회동을 제지하는 고정나사(2f)가 구비되어 있다.

또한 감지부(S)에는 신호출력부(ST)가 구비되어 감지신호를 증폭과 여과 및 디지털 신호로 변환하여 출력하게 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도3에 표시된 바와 같이, 감지부(S)의 주사 라인(y)을 포장대(p)의 이동경로의 거의 주앙부에 설정한다. 주사 라인(y)은 포장대의 이동에 따라 적외선 빔(f)이 투사되면서 진행되는 라인을 말한다. 상기 주사 라인(y) 상에 감지부(S)의 감지위치(D)가 설정된다. 감지위치(D)는 적외선소자(F)에서 투사된 적외선 빔(f)과 상기 주사라인(y)과의 교차점을 말한다.

도1에 표시된 바와 같이, 감지부(S)의 적외선소자(F)와 수광소자(E)의 감지방향은 좌우 수평위치에서 대각선방향으로 기울게 설치하는 것이 바람직하다.

도시되지 않은 전원부의 전원공급에 따라 감지부(S)의 적외선소자(F)에서 적외선 빔(f)이 지속으로 발사되고 발사된 빔(f)은 안내판(5)에 형성된 통공(5h)을 통하여 상대의 수광소자(E)에 수관하게 된다.

이때 도1과 도3에 점선으로 표시된 포장대(p)가 도시되지 않은 이동수단에 의해 안내판(5)사이의 통로(w)를 통하여 상부 측에서 하부 측으로 수직으로 이동되면 적외선소자(F)에서 계속적으로 발사되는 적외선 빔(f)은 감지부의 주사 라인(y)을 따라 이동되는 포장대(p)의 봉지(g)와 연접부(c)를 순차적으로 투과되면서 수광소자(E)에 수광되는 수광량의 변화에 의해 포장대의 연접부(c)와 봉지(g)부분을 감지하게 된다. 즉,

도6에 표시된 바와 같이, 포장대(p)의 이동에 따라 감지부의 주사 라인(y) 에서 감지위치(D)를 통과하는 포장대(p)의 연접부(c)는 적외선 빔(f)의 투과량이 상대적으로 크고 봉지(g)부분은 적외선 빔(f)의 투과량이 상대적으로 작게 된다, 따라서 수광소자(E)에 수광되는 수광량의 크고 작은 패턴에 의해, 즉, 수광량이 큰 경우에는 포장대(p)의 연접부(c)이고 수광량이 작은 경우에는 봉지(g)부분을 감지하는 것이다. 감지신호는 신호출력부(ST)에 의해 디지털 신호로 출력된다. 출력된 감지신호는 포장대의 절단기, 또는 포장대의 정렬기의 전자제어부에 입력되어 각각 포장대의 절단작용및 정렬작용을 제어하게 된다.

도4는 포장대의 절단기에 본 발명의 장치를 적용한 예시도이다. 포장대의 절단기(10)의 기체(10a)에는 전동컷터(11)가 구비되고 그 상부 측 기체(10a)에는 본 발명의 감지장치의 프레임(1)이 장착되어 포장대의 이동경로에 안내판(5)의 통로(w)가 일치되어 있다. 롤러(13)(14)를 통하여 절단할 포장대, 예컨대 스프나 양념의 포장대(p)를 안내판(5) 사이의 통로(w)를 통하여 도시되지 않은 이동수단에 의해 하방으로 이동될 때, 감지부(S)의 적외선소자(F)에서 발사된 빔(f)이 포장대(p)를 투과하여 상대의 수광소자(E)에 수광되어 절단할 포대의 연접부(c)를 감지한다. 감지신호는 신호출력부(ST)에 의해 디지털 신호로 변환되어 출력되며 상기 디지털 감지신호가 입력된 절단기(10)의 전자제어부(PC)에서는 입력된 신호에 따라 전동컷터(11)의 작동을 제어하여 포대의 연접부를 절단하고 절단된 봉지(g)는 하부 측으로 낙하되어 컨베이어에 의해 측방으로 이동되는 인스던트식품 용기(q)의 상부에 재치되어 포장부로 이송된다.

도4에 표시된 바와 같이, 포장대(p)의 연접부(c)가 감지부(S)의 감지위치(D)에 있을 때, 하부측 포장대의 연접부(c)는 전동컷터(11)의 절단위치(d)와 정합(整合)되어 있지 않고 어긋난 위치(d')에 있다. 이 상태에서는 감지부의 감지신호에 의해 전동컷터(11)는 봉지를 절단하게 된다.

따라서 이러한 경우에는 나사봉(2)의 조작으로 승강대(3)를 하강시키어 감지부(S)를 조정위치(D')로 하강 조절한다. 그리하면 감지부(S)에 의해 포장대의 연접부(c)를 감지하였을 때 하부 측의 포장대의 연접부(c)는 어긋난 위치(d')에서 전동컷터(11)의 절단위치(d)에 정합되어 정확하게 포장대의 연접부가 절단된다. 나사봉(2)의 조절이 종료되면 고정나사(2f)로 나사봉(2)을 고정시키어 무단으로 회동되지 않게 한다.

포장대의 절단기에 의해 절단되는 포장대의 종류에 따라 연접부의 상하의 간격이 각각 다르기 때문에 나사봉(2)과 승강대(3)의 조정에 의해 간편하게 감지위치(D)와 절단위치(d)를 정합하여 시용할 수 있다.

도5는 포장대의 정렬기(B)에 본 발명의 감지장치를 적용한 예시도이다 본 발명의 감지장치의 프레임(1)은 포장대 정렬기(20)의 이동대(21)에 장착되어 포장대의 이동경로와 지지판(4)에 구비된 안내판(5)의 통로(w)가 일치되어 있다. 이동수단에 의해 포장대가 안내판(5) 사이의 통로(w)를 통과하여 이동대(21)의 정렬관(22)을 거쳐 박스에 정렬될 때, 감지부(S)의 적외선소자(F)에서 발사된 빔(f)이 포장대(p)를 투과하여 상대의 수광소자(E)에 수광되어 포장대)p)의 연접부(c)를 감지하고 감지된 신호는 신호출력부(ST)에 의해 디지털 신호로 변환되어 출력된다. 출력된 간지신호는 정렬기(20)의 전자제어부(PC)에 입력되고 전자제어부(PC)에서는 미리 저장된 프로그램에 따라 입력된 신호를 계수하여 박스의 좌우 폭과 길에 상응하게 이동대(21)를 체인(23)의 견인력에 의해 안내레일(24)을 따라 좌우의 이동 동작을 제어하여 포장대(p)를 박스(bx)에 단정하게 자동으로 정렬한다.

1 : 프리임 1s : 눈금자 2 : 나사봉 2a : 안내봉 2b : 노브
3 : 승강대 3n : 지침 4 : 지지판 4h : 체결공 5 : 안내판
5h : 통공 6 : 6a : 브레깃 6 h : 체결공 6n : 체결수단
10 : 포장대의절단기 11 : 전동 캇터 20 : 포장대의 정렬기
21 : 이동대 22 : 정렬관 23 : 체인 24 : 안내레일
E : 수광소자 F : 적외선소자 S : 감지부 ST :신호출력부

Claims

적외선이 투과되는 감지기에 있어서, 프레임(1)에 수직으로 설치된 나사봉(2)과 안내봉(2a)에 결합되어 나사봉(2)의 조작에 의해 안내봉(2a)을 따라 상하로 이동조절이 가능한 승강대(3)와, 상기 승강대(3)에 구비된 브래킷(3a)에 장착된 지지판(4)의 중앙부에 일정한 간격을 두고 포장대의 통로(w)가 구획된 한 쌍의 안내판(5)과, 상기 안내판(5)의 좌우 양측의 상기 지지판(4)에 브레킷(6)(6a)에 의해 감지방향의 조절이 가능하게 장착된 감지부(S)의 적외선소자(F)와 상대의 수광소자(E)로 구성되어 안내판(5) 사이로 이동하는 포장대를 적외선 투과에 의해 감지하게 된 것을 특징으로 하는 적외선 투과형 감지장치.
제1항에 있어서, 안내판(5)에는 적외선소자(F)에서 투사되는 빔(f)이 투과되는 통공(5h)이 형성된 것을 특징으로 하는 적외선 투과형 감지장치.
제1항에 있어서, 적외선소자(F)와 수광소자(E)로 된 감지부(S)의 감지주사 라인(y)은 안내판(5) 사이의 통로(w)를 통과하는 포장대(p)의 중앙부에 설정된 것을 특징으로 하는 적외선 투과형 감지장치.
제1항에 있어서, 적외선소자(F)와 수광소자(E)가 장착된 브래킷(6)(6a)에 의해 감지방향을 가변할 수 있게 지지판(4)에 장착된 것을 특징으로 하는 적외선 투과형 감지장치.
제1항에 있어서 나사봉(2)과 승강대(3)의 조절에 의해 적외선소자(F)와 수광소자(E)에 의해 감지하는 감지위치를 상하로 조절하게 된 것을 특징으로 하는 적외선 투과형 감지장치.