KR20190019709A

KR20190019709A - 겔패치 자동화 시스템

Info

Publication number: KR20190019709A
Application number: KR1020170104982A
Authority: KR
Inventors: 오한선
Original assignee: (주)뷰티화장품
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2019-02-27
Also published as: KR101961245B1

Abstract

본 발명은 겔패치 자동화 시스템에 관한 것으로, 하이드로겔로 이루어진 겔웹을 설정된 크기 및 모양의 겔패치를 제조하는 겔패치 자동화 시스템에 있어서, 분사된 하이드로겔을 제1컨베이어를 따라 길이 방향으로 연속되게 이송하면서 겔웹으로 고형화 시키는 고형화유닛과; 상기 제1컨베이어의 다음으로 이어지는 제2컨베이어를 따라 이송되는 겔웹을 설정된 크기 및 모양의 겔패치로 재단하여 패치용기에 수납하는 재단유닛과; 상기 재단유닛을 중심으로 상기 제2컨베이어의 바깥쪽 둘레에 폐회로 순환 방식으로 구비된 공급컨베이어를 따라 상기 재단유닛의 재단된 겔패치의 수납 위치에 맞게 빈 패치용기가 격자로 다수 배열 수납된 공급패널을 순차적으로 공급하는 공급유닛과; 상기 재단유닛을 통과한 공급패널에서 겔패치가 수용된 패치용기를 상기 제2컨베이어의 다음으로 이어지는 배출컨베이어로 이동 시키는 시프트유닛과; 상기 겔패치 자동화 시스템의 어느 한 부분에 구비되어 상기 고형화유닛, 재단유닛, 공급유닛, 시프트유닛의 작동을 모두 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템을 제공함으로써, 하이드로겔을 도포 및 고형화하여 연속되는 겔웹을 블랭킹한 겔패치를 용기에 수납 및 출하 과정을 작업자 없이 자동화로 제조할 수 있어 전반적인 비용절감 및 생산성이 향상되는 효과를 기대한다.

Description

겔패치 자동화 시스템{Gel-Patch Automation System}

본 발명은 겔패치 자동화 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액상의 하이드로겔에서 겔패치의 용기 수납까지 작업자 없이 자동으로 제조할 수 있는 겔패치 자동화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 화장(Makeup, 이하, 메이크업으로 칭함.)을 하기 위해서는 사용자의 취향 및 피부의 특성에 따라 다양한 기능 및 형태를 갖는 수 많은 종류의 화장품을 사용하게 되는데, 가장 보편적으로는 메이크업베이스(Makeup base), 투웨이케익(Two-way cake), 파우더팩트(Powder fact), 스킨커버(Skin cover) 등이 주로 이용된다.

이러한, 메이크업용 화장품은 대부분 오일리(Oily)한 분말원료인 제형(劑形 - 의약품을 사용 목적이나 용도에 맞게 적절한 형태로 만든 것. 정제, 산제, 연고제, 주사제 따위)을 접시 내에 주입한 후 이를 프레스(Press)에 의해 가압 성형하여 만들어지는 것으로, 대부분 고형(固形 - 어떤 물체 따위의 질이 단단하고 굳은 일정한 형체.)으로 압축되어 생산되는 것이다.

특히, 분말원료는 탈크, 이산화티탄, 마이카, 실리카, 나일론 분말, 폴리메칠매타크릴레이크, 세리사이트, 카올린, 이연화, 옥시염화비스머스 등과 같은 기재에 색상을 나타내기 위한 색소 및 상기 성분들을 결합시키는 바인더가 혼합되어 이루어지는 것으로서, 상기한 바인더는, 실리콘계 오일류, 탄화수소계 오일류, 고급 지방산계 오일류, 고급알콜계 오일류, 에스테르계 오일류, 글리세라이드계 오일류, 라놀린계 오일류, 동물성계 오일류, 식물성계 오일류 등이 선택적으로 사용되고 있다.

그리고, 베이스의 점도는 항상 일정하지 않으나, 일반적인 습식 성형방법에 의해 제조할 경우의 기본색 베이스 점도가 15,000~25,000cps 인데 반해, 유동성 반죽의 점도는 20~50,000cps의 폭넓은 점도를 갖는 것을 사용할 수 있는 것이다.

이러한, 메이크업용 화장품의 개략적인 생산과정을 살펴보면, 화장품 내부접시가 거치된 상태의 운반용 지그를 컨베이어 벨트에 의한 이송수단에 의해 순차적으로 이송되고, 운반용 지그의 이송과정 중에 원료의 투입공정과, 프레스에 의한 투입된 원료의 가압 성형 및 오일 배출공정을 거치게 되고, 오일이 제거된 용기를 취출한 후 포장작업을 마지막으로 완성되는 것이다.

그러나, 근자에 들어 메이크업 화장품의 경우 사용자의 색상 선호도 및 구매 취향이 포괄적이고 다양하게 변모 함에 따라 동일한 제품 내에서도 많은 종류의 색상을 갖는 제품을 양산하여야 하는 것이며, 투웨이케익이나 아이새도우 같은 제품의 경우에는 아예 하나의 케이스 내에 적어도 2종 이상의 색상을 갖는 제형을 충진하여 출시하기도 하는 것이다.

따라서, 다양한 색상의 제형이 충진(充塡)된 상태의 제품을 양산하기 위해서는 단색의 제형이 저장된 믹서 및 충진장치를 이용하여 특정한 색상의 제품을 일시에 생산한 후, 상기한 믹서에 새로운 색상의 제형을 공급하여 이를 통해 목적하는 색상의 제형이 충진된 접시를 생산하는 과정을 거치게 되므로 단일의 제품을 생산하는 데에도 반복적이고 번거로운 생산공정을 연속하여 수행하여야 하는 폐단이 있는 것이다.

이러한, 폐단을 극복하고자 양산설비를 복수로 구비하여 가동할 수도 있으나, 생산량에 비해 시설비 및 생산시스템이 과도하게 투자되는 경향이 있어 부득이 상기와 같은 반복 생산을 통한 조합 구성으로 제품을 양산하게 되는 것이다.

이에 따라, 특정한 색상의 충진과정이 종료되면 믹서를 비워 그 내부를 청결히 세척한 후, 새로운 색상의 제형을 투입하여 셋팅 한 후 재작업을 수행하는 등 반복적이고 불필요한 작업성으로 인해 생산량의 저하는 물론 과도한 인건비의 지출로 인한 원가상승 및 경제적 불합리함이 지속되고 있는 것이다.

이러한, 문제점을 개선하기 위한 특허문헌 1은 각종 화장품용 제형을 내부 접시 내에 충진하기 위한 충진장치에 관한 것으로, 특히 본체의 상부면에 서로 대향 회전하는 공급벨트와 배출벨트를 구비하고, 공급벨트로부터 배출벨트로 운반지그를 이동시키는 운반수단을 형성하며, 상기 배출벨트 상에는 복수개 마련된 별도의 믹서로부터 다색, 다종의 제형이 동시에 배출되게 한 노즐부를 구성하여 자동화된 공정을 통해 다색, 다종의 내용물을 갖는 복합 화장품을 대량으로 양산할 수 있고, 지정된 색상 또는 일정한 점도나 한 종류의 제형이 충진된 믹서를 연속으로 계속 사용할 수 있으므로 제형의 교체에 따라 점도나 색상이 서로 다른 제형이 서로 혼합되어 초기 양산품을 폐기하여야 하는 불합리함을 극복한 화장품용 고점도 제형의 멀티 충진장치를 제안하였다.

그러나, 하이드로겔을 이용하여 각종 다양한 미용패치를 제조하기 위해 하이드로겔을 일일이 수작업을 통해서 커팅 및 적층하여 제작하다 보니 시간도 많이 걸릴 뿐만 아니라 정확성도 떨어지는 등의 문제점이 발생하였다.

본 출원인은 특허문헌 1의 문제점을 해결하고자 특허문헌 2를 제안하였으며, 이는 컷팅기에 의해 설정된 형태로 컷팅 성형되어 피부에 부착되는 미용패치를 제조하기 위하여 미용재료의 하이드로겔이 도포된 겔시트를 상기 컷팅기로 공급하는 미용패치용 겔시트 제조 자동화 장치로서, 상기 하이드로겔이 분사되며 분사된 상기 하이드로겔을 고형화시키면서 길이방향으로 연속되는 겔시트를 형성하는 고형화유닛; 상기 고형화유닛에서 고형화된 겔시트가 길이방향을 따라 이송되는 이송유닛; 상기 이송유닛을 따라 이송된 겔시트를 설정된 길이로 재단하는 재단유닛; 상기 재단유닛에서 재단된 겔시트를 적재트레이에 복수층으로 적층하는 적층유닛; 및 일부분에 구비되며 상기 고형화유닛, 상기 이송유닛, 상기 재단유닛 및 상기 적층유닛과 연결되어 상기 고형화유닛, 상기 이송유닛, 상기 재단유닛 및 상기 적층유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며, 상기 재단유닛은, 상기 이송유닛의 일부분에 설치되어 상기 고형화유닛에서 고형화된 겔시트의 길이를 측정하는 길이측정기; 및 상기 길이측정기와 연결되며 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 길이측정기를 통해 길이가 측정된 겔시트를 설정된 길이로 절단하는 겔시트절단기;를 포함하는 기술로 겔시트를 자동으로 재단 및 적재가 가능하고, 생산성 및 원가절감에 효과가 있으나, 겔시트를 벌크 형태로 적재하는 작업까지일 뿐, 다음 작업을 진행하는 장치에 작업자가 수작업으로 작업해야 하므로 일부 개선으로는 생산성 및 인건비 절감이 탁월하지 못하다.

KR 20-0443115 Y1 KR 10-1750114 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 하이드로겔을 도포 및 고형화하여 연속되는 겔웹(gel web)을 블랭킹한 겔패치를 용기에 수납 및 출하 과정을 작업자 없이 자동화로 구성함에 따라 전반적인 비용절감 및 생산성이 향상되는 겔패치 자동화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하이드로겔로 이루어진 겔웹을 설정된 크기 및 모양의 겔패치를 제조하는 겔패치 자동화 시스템에 있어서, 분사된 하이드로겔을 제1컨베이어를 따라 길이 방향으로 연속되게 이송하면서 겔웹으로 고형화 시키는 고형화유닛과; 상기 제1컨베이어의 다음으로 이어지는 제2컨베이어를 따라 이송되는 겔웹을 설정된 크기 및 모양의 겔패치로 재단하여 패치용기에 수납하는 재단유닛과; 상기 재단유닛을 중심으로 상기 제2컨베이어의 바깥쪽 둘레에 폐회로 순환 방식으로 구비된 공급컨베이어를 따라 상기 재단유닛의 재단된 겔패치의 수납 위치에 맞게 빈 패치용기가 격자로 다수 배열 수납된 공급패널을 순차적으로 공급하는 공급유닛과; 상기 재단유닛을 통과한 공급패널에서 겔패치가 수용된 패치용기를 상기 제2컨베이어의 다음으로 이어지는 배출컨베이어로 이동 시키는 시프트유닛과; 상기 겔패치 자동화 시스템의 어느 한 부분에 구비되어 상기 고형화유닛, 재단유닛, 공급유닛, 시프트유닛의 작동을 모두 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템을 제공한다.

그리고, 상기 제1컨베이어와 제2컨베이어의 사이에는 상기 재단유닛을 통해 겔웹을 겔패치로 재단하는 순간 제1컨베이어로부터 이동되는 겔웹의 공급 시간차를 완충하는 경사컨베이어가 더 구비되고, 상기 경사컨베이어와 제2컨베이어의 사이에는 상기 고형화유닛을 통과한 겔웹에 직접 접촉을 통해 고형화를 더욱 촉진하는 냉각롤러가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 재단유닛은 상기 제2컨베이어와 공급컨베이어를 잊는 상부에 가로로 이격 설치된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 구비되는 재단패널과; 상기 재단패널에 격자로 배열 설치되어 상기 제2컨베이어를 통과하는 겔웹을 블랭킹으로 겔패치를 성형한 후 재단패널의 이동을 통해 상기 패치용기에 겔패치를 리프트 앤 드롭으로 수납하는 다수의 성형지그로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 고형화유닛은 상기 제1컨베이어의 선단에 구비되어 하이드로겔을 제1컨베이어에 도포 분하는 겔분사기와; 상기 제1컨베이어를 통과시켜 제1컨베이어에 의해 이동하는 하이드로겔을 겔웹으로 냉각하는 함체 형상의 냉각기와; 상기 겔분사기와 냉각기의 사이에 구비되어 상기 냉각기로 투입되는 하이드로겔이 유실되지 않도록 가이드하는 겔가이드로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시프트유닛은 상기 공급컨베이어와 배출컨베이어를 잊는 상부에 가로로 이격 설치된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 구비되는 시프트프레임과; 상기 시프트프레임에 설치되어 재단유닛을 통과한 공급패널에서 겔패치가 수납된 패치용기를 시프트프레임의 이동을 통해 리프트 앤 드롭으로 배출컨베이어에 이동 배출시키는 배출지그로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 하이드로겔을 도포 및 고형화하여 연속되는 겔웹을 블랭킹한 겔패치를 용기에 수납 및 출하 과정을 작업자 없이 자동화로 제조할 수 있어 전반적인 비용절감 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 겔패치 자동화 시스템을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 겔패치 자동화 시스템에서 재단유닛을 나타내는 확대구성도.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 재단유닛의 작동상태를 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 겔패치 자동화 시스템에서 시프트유닛을 나타내는 확대구성도.
도 5는 도 4에 도시된 시프트유닛의 작동상태를 나타내는 측단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 겔패치 자동화 시스템에서 재단유닛의 작동시 겔웹의 움직임을 나타내는 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 겔패치 자동화 시스템에서 수거함을 나타내는 확대구성도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 겔패치 자동화 시스템(100)은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하이드로겔(10)로 이루어진 겔웹(20)을 설정된 크기 및 모양의 겔패치(30)를 제조하고, 작업자 없이 최종적인 출하까지 자동으로 생산하는 라인을 제공하고자 한다.

상기 겔패치 자동화 시스템(100)은 고형화유닛(110)을 통해 하이드로겔(10)을 시트타입인 겔웹(20)으로 제공하여 재단유닛(120)을 통해 겔웹(20)을 겔패치(30)로 재단하고, 공급유닛(130)의 패치용기(133)에 수납한 후 시프트유닛(140)을 통해 겔패치(30)의 최종 출하 제품을 자동으로 생산하며, 이 모든 작업을 컨트롤러(150)에 의해 제어되어 작업자 없이 수행할 수 있다.

즉, 상기 겔패치 자동화 시스템(100)은 분사된 하이드로겔(10)을 제1컨베이어(101)를 따라 길이 방향으로 연속되게 이송하면서 겔웹(20)으로 고형화 시키는 고형화유닛(110)과; 상기 제1컨베이어(101)의 다음으로 이어지는 제2컨베이어(102)를 따라 이송되는 겔웹(20)을 설정된 크기 및 모양의 겔패치(30)로 재단하여 패치용기(133)에 수납하는 재단유닛(120)과; 상기 재단유닛(120)을 중심으로 상기 제2컨베이어(102)의 바깥쪽 둘레에 폐회로 순환 방식으로 구비된 공급컨베이어(103)를 따라 상기 재단유닛(120)의 재단된 겔패치(30)의 수납 위치에 맞게 빈 패치용기(133)가 격자로 다수 배열 수납된 공급패널(131)을 순차적으로 공급하는 공급유닛(130)과; 상기 재단유닛(120)을 통과한 공급패널(131)에서 겔패치(30)가 수용된 패치용기(133)를 상기 제2컨베이어(102)의 다음으로 이어지는 배출컨베이어(104)로 이동 시키는 시프트유닛(140)과; 상기 겔패치 자동화 시스템(100)의 어느 한 부분에 구비되어 상기 고형화유닛(110), 재단유닛(120), 공급유닛(130), 시프트유닛(140)의 작동을 모두 제어하는 컨트롤러(150)을 포함한다.

여기서, 상기 고형화유닛(110)은 상기 제1컨베이어(101)의 선단에 구비되어 하이드로겔(10)을 제1컨베이어(101)에 도포 분하는 겔분사기(111)와; 상기 제1컨베이어(101)를 통과시켜 제1컨베이어(101)에 의해 이동하는 하이드로겔(10)을 겔웹(20)으로 냉각하는 함체 형상의 냉각기(113)와; 상기 겔분사기(111)와 냉각기(113)의 사이에 구비되어 상기 냉각기(113)로 투입되는 하이드로겔(10)이 유실되지 않도록 가이드하는 겔가이드(115)로 구성된다.

즉, 상기 고형화유닛(110)은 상기 제1컨베이어(101)의 최초 위치에 겔분사기(111)가 구비되어 상기 제1컨베이어(101)가 연속적으로 벨트운동을 수행하는 동안, 끊임없이 하이드로겔(10)을 분사하면, 상기 제1컨베이어(101)를 따라 분사 도포된 하이드로겔(10)이 연속으로 이동한다.

이때, 상기 제1컨베이어(101)가 냉각기(113)를 통과하기 전 하이드로겔(10)의 유실되지 않고 넓게 퍼지도록 상기 제1컨베이어(101)의 양측에 패널 형상으로 겔가이드(115)가 설치된다.

따라서, 상기 제1컨베이어(101)를 따라 냉각기(113)를 통과한 하이드로겔(10)은 겔 형상에서 젤리 형상의 적정 두께를 갖는 겔웹(20)으로 변형되어 최종 제1컨베이어(101)를 벗어나게 된다.

다음으로, 연결되는 제2컨베이어(102)에 구비된 상기 재단유닛(120)은 상기 제2컨베이어(102)와 공급컨베이어(103)를 잊는 상부에 가로로 이격 설치된 가이드레일(107)을 따라 이동 가능하게 구비되는 재단패널(121)과; 상기 재단패널(121)에 격자로 배열 설치되어 상기 제2컨베이어(102)를 통과하는 겔웹(20)을 블랭킹으로 겔패치(30)를 성형한 후 재단패널(121)의 이동을 통해 상기 패치용기(133)에 겔패치(30)를 리프트 앤 드롭으로 수납하는 다수의 성형지그(123)로 구성된다.

이때, 상기 성형지그(123)는 상기 제2컨베이어(102)를 따라 이동하는 겔웹(20)에 직접 블랭킹하여 설정된 크기 및 모양으로 겔패치(30)를 재단하는 펀치헤드(124)와; 상기 재단패널(121)에 관통 설치되며, 상기 펀치헤드(124)의 재단 및 수납을 위해 승강 작동되도록 상기 펀치헤드(124)에 로드 연결된 재단실린더(125)와; 상기 펀치헤드(124)의 일 부분에 형성되어 재단시 상기 펀치헤드(124)에 타공 수용된 겔패치(30)를 상기 패치용기(133)의 수납시 펀치헤드(124)로부터 겔패치(30)가 분리되도록 에어를 분사하는 분리노즐(126)로 구성된다.

즉, 상기 컨트롤러(150)에 의해 제어되도록 전체적인 작동은 전동, 유압, 공압으로 제공할 수 있으며, 최종 적으로 작업에 신속성을 고려하여 공압으로 제어한다.

다시 말해, 공압을 통해 상기 재단패널(121)이 가이드레일(107)을 따라 상기 제2컨베이어(102)의 상부에 위치한 후 상기 재단실린더(125)가 공압에 의해 로드를 밀어 상기 펀치헤드(124)를 하강시켜 상기 제2컨베이어(102)를 따라 이동하던 겔웹(20)을 가압 밀착함에 따라 상기 펀치헤드(124)에 형성된 모양에 따라 겔웹(20)을 블랭킹 방식으로 타공하면 겔패치(30)가 형성된다.

이때, 상기 겔패치(30)는 립패치(lip patch), 아이패치(eye patch), 브로우(brow patch), 관절패치(joint patch) 등 사용자에게 적용되는 신체부위에 따라 그 모양을 다양하게 형성할 수 있으며, 추가로 첨가되는 성분에 따라 미용, 의료, 산업자제 등 응용분야를 다양하게 적용할 수 있다.

따라서, 타공으로 상기 펀치헤드(124)에 겔패치(30)가 수용된 상태에서 상기 재단실린더(125)의 공압 작동에 의해 상기 펀치헤드(124)를 상승시킨 후 상기 재단패널(121)이 가이드레일(107)을 따라 상기 공급컨베이어(103)의 상부 위치로 이동한다.

다음에, 상기 재단실린더(125)의 공압 작동으로 상기 펀치헤드(124)가 하강하면서 상기 공급컨베이어(103)의 상면에 공급패널(131)의 패치용기(133)로 펀치헤드(124)를 내입한 후 분리노즐(126)의 에어 분사를 통해 상기 펀치헤드(124)에 수용된 겔패치(30)를 패치용기(133)로 수납한다.

이는 상기 공급패널(131)에 배치 구비된 패치용기(133)의 개수만큼 원하는 겔패치(30)의 크기와 모양으로 동시에 대량으로 재단할 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 바, 상기 제2컨베이어(102)의 끝 부분에는 상기 재단유닛(120)을 통해 겔패치(30)를 재단하고 남은 겔웹(20)을 재사용을 위해 회수하는 수거함(160)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같이, 수거함(160)을 제공하여 별도 배출하거나, 다시 원료공급부에 수작업으로 회수 공급할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 수거함(160)을 대신하여 회수컨베이어를 설치함에 따라 작업자의 도움 없이 자동으로 블랭킹 후 남은 겔웹(20)을 원료공급부에 회수 공급할 수 있다.

그리고, 상기 시프트유닛(140)은 상기 공급컨베이어(103)와 배출컨베이어(104)를 잊는 상부에 가로로 이격 설치된 가이드레일(107)을 따라 이동 가능하게 구비되는 시프트프레임(141)과; 상기 시프트프레임(141)에 설치되어 재단유닛(120)을 통과한 공급패널(131)에서 겔패치(30)가 수납된 패치용기(133)를 시프트프레임(141)의 이동을 통해 리프트 앤 드롭으로 배출컨베이어(104)에 이동 배출시키는 배출지그(143)로 구성된다.

이때, 상기 배출지그(143)는 겔패치(30)가 수납된 복수의 패치용기(133)를 공압에 의해 흡착하는 복수의 흡착패드(145)을 갖는 캐치헤드(144)와; 상기 시프트프레임(141)에 설치되어 상기 캐치헤드(144)를 상기 배출컨베이어(104)로 이동 배출을 위해 승강 작동되도록 상기 캐치헤드(144)에 로드 연결된 드롭실린더(146)로 구성된다.

한편, 상기 흡착패드(145)에는 상기 시프트유닛(140)에 의해 겔패치(30)가 수납된 패치용기(133)를 이동 배출할 때, 상기 패치용기(133)에 에센스(40)를 채우는 충진노즐(147)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 재단유닛(120)을 통해 겔패치(30)가 수납된 다수의 패치용기(133)를 갖는 공급패널(131)이 상기 공급컨베이어(103)를 따라 상기 배출컨베이어(104)의 입구 측에 위치되면, 상기 시프트유닛(140)의 시프트프레임(141)이 상기 가이드레일(107)을 따라 패치용기(133)의 상부에 위치된다.

이때, 드롭실린더(146)의 작동으로 캐치헤드(144)가 하강되고, 이 캐치헤드(144)에는 1 ~ 3 개의 흡착패드(145) 및 충진노즐(147)이 형성되어 상기 공급패널(131)에서 3개의 패치용기(133)를 각각 흡착패드(145)로 흡착하고, 충진노즐(147)을 통해 겔패치(30)가 수납된 패치용기(133)로 겔패치(30)가 침수될 정도로 에센스(40)를 충진시킨다.

그리고, 상기 흡착패드(145)에 의해 흡착된 상태에서 드롭실린더(146)의 승강 및 시프트프레임(141)의 이동을 통해 배출컨베이어(104)에 패치용기(133) 체로 배출한다.

마지막으로, 상기 제1컨베이어(101)와 제2컨베이어(102)의 사이에는 상기 재단유닛(120)을 통해 겔웹(20)을 겔패치(30)로 재단하는 순간 제1컨베이어(101)로부터 이동되는 겔웹(20)의 공급 시간차를 완충하는 경사컨베이어(104)가 더 구비되고, 상기 경사컨베이어(104)와 제2컨베이어(102)의 사이에는 상기 고형화유닛(110)을 통과한 겔웹(20)에 직접 접촉을 통해 고형화를 더욱 촉진하는 냉각롤러(106)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이는 상기 재단유닛(120)이 겔웹(20)을 겔패치(30)로 재단하는 시간 동안 상기 제2컨베이어(102)를 통한 겔웹(20)의 이동을 잠시 정지되지만, 상기 고형화유닛(110)을 통해 배출되는 겔웹(20)의 연속성 때문에 제1컨베이어(101)는 정지할 수 없다.

그래서, 경사컨베이어(105)를 통해 제1컨베이어(101)와 제2컨베이어(102)를 따라 이동하는 겔웹(20)의 시간차를 완충할 수 있다.

더불어, 냉각롤러(106)를 통해 냉각기(113)를 통한 고형화가 미비한 겔웹(20)을 마무리로 고형화 작업할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 하이드로겔
20: 겔웹
30: 겔패치
40: 에센스
100: 겔패치 자동화 시스템
101: 제1컨베이어
102: 제2컨베이어
103: 공급컨베이어
104: 배출컨베이어
105: 경사컨베이어
106: 냉각롤러
107: 가이드레일
110: 고형화유닛
111: 겔분사기
113: 냉각기
115: 겔가이드
120: 재단유닛
121: 재단패널
123: 성형지그
124: 펀치헤드
125: 재단실린더
126: 분리노즐
130: 공급유닛
131: 공급패널
133: 패치용기
140: 시프트유닛
141: 시프트프레임
143: 배출지그
144: 캐치헤드
145: 흡착패드
146: 드롭실린더
147: 충진노즐
150: 컨트롤러
160: 수거함

Claims

하이드로겔(10)로 이루어진 겔웹(20)을 설정된 크기 및 모양의 겔패치(30)를 제조하는 겔패치 자동화 시스템(100)에 있어서,
분사된 하이드로겔(10)을 제1컨베이어(101)를 따라 길이 방향으로 연속되게 이송하면서 겔웹(20)으로 고형화 시키는 고형화유닛(110)과;
상기 제1컨베이어(101)의 다음으로 이어지는 제2컨베이어(102)를 따라 이송되는 겔웹(20)을 설정된 크기 및 모양의 겔패치(30)로 재단하여 패치용기(133)에 수납하는 재단유닛(120)과;
상기 재단유닛(120)을 중심으로 상기 제2컨베이어(102)의 바깥쪽 둘레에 폐회로 순환 방식으로 구비된 공급컨베이어(103)를 따라 상기 재단유닛(120)의 재단된 겔패치(30)의 수납 위치에 맞게 빈 패치용기(133)가 격자로 다수 배열 수납된 공급패널(131)을 순차적으로 공급하는 공급유닛(130)과;
상기 재단유닛(120)을 통과한 공급패널(131)에서 겔패치(30)가 수용된 패치용기(133)를 상기 제2컨베이어(102)의 다음으로 이어지는 배출컨베이어(104)로 이동 시키는 시프트유닛(140)과;
상기 겔패치 자동화 시스템(100)의 어느 한 부분에 구비되어 상기 고형화유닛(110), 재단유닛(120), 공급유닛(130), 시프트유닛(140)의 작동을 모두 제어하는 컨트롤러(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1컨베이어(101)와 제2컨베이어(102)의 사이에는 상기 재단유닛(120)을 통해 겔웹(20)을 겔패치(30)로 재단하는 순간 제1컨베이어(101)로부터 이동되는 겔웹(20)의 공급 시간차를 완충하는 경사컨베이어(104)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 경사컨베이어(104)와 제2컨베이어(102)의 사이에는 상기 고형화유닛(110)을 통과한 겔웹(20)에 직접 접촉을 통해 고형화를 더욱 촉진하는 냉각롤러(106)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 재단유닛(120)은,
상기 제2컨베이어(102)와 공급컨베이어(103)를 잊는 상부에 가로로 이격 설치된 가이드레일(107)을 따라 이동 가능하게 구비되는 재단패널(121)과;
상기 재단패널(121)에 격자로 배열 설치되어 상기 제2컨베이어(102)를 통과하는 겔웹(20)을 블랭킹으로 겔패치(30)를 성형한 후 재단패널(121)의 이동을 통해 상기 패치용기(133)에 겔패치(30)를 리프트 앤 드롭으로 수납하는 다수의 성형지그(123)로 구성된 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 성형지그(123)는,
상기 제2컨베이어(102)를 따라 이동하는 겔웹(20)에 직접 블랭킹하여 설정된 크기 및 모양으로 겔패치(30)를 재단하는 펀치헤드(124)와;
상기 재단패널(121)에 관통 설치되며, 상기 펀치헤드(124)의 재단 및 수납을 위해 승강 작동되도록 상기 펀치헤드(124)에 로드 연결된 재단실린더(125)와;
상기 펀치헤드(124)의 일 부분에 형성되어 재단시 상기 펀치헤드(124)에 타공 수용된 겔패치(30)를 상기 패치용기(133)의 수납시 펀치헤드(124)로부터 겔패치(30)가 분리되도록 에어를 분사하는 분리노즐(126)로 구성된 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 고형화유닛(110)은,
상기 제1컨베이어(101)의 선단에 구비되어 하이드로겔(10)을 제1컨베이어(101)에 도포 분하는 겔분사기(111)와;
상기 제1컨베이어(101)를 통과시켜 제1컨베이어(101)에 의해 이동하는 하이드로겔(10)을 겔웹(20)으로 냉각하는 함체 형상의 냉각기(113)와;
상기 겔분사기(111)와 냉각기(113)의 사이에 구비되어 상기 냉각기(113)로 투입되는 하이드로겔(10)이 유실되지 않도록 가이드하는 겔가이드(115)로 구성된 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 시프트유닛(140)은,
상기 공급컨베이어(103)와 배출컨베이어(104)를 잊는 상부에 가로로 이격 설치된 가이드레일(107)을 따라 이동 가능하게 구비되는 시프트프레임(141)과;
상기 시프트프레임(141)에 설치되어 재단유닛(120)을 통과한 공급패널(131)에서 겔패치(30)가 수납된 패치용기(133)를 시프트프레임(141)의 이동을 통해 리프트 앤 드롭으로 배출컨베이어(104)에 이동 배출시키는 배출지그(143)로 구성된 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 배출지그(143)는,
겔패치(30)가 수납된 복수의 패치용기(133)를 공압에 의해 흡착하는 복수의 흡착패드(145)을 갖는 캐치헤드(144)와;
상기 시프트프레임(141)에 설치되어 상기 캐치헤드(144)를 상기 배출컨베이어(104)로 이동 배출을 위해 승강 작동되도록 상기 캐치헤드(144)에 로드 연결된 드롭실린더(146)로 구성된 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 흡착패드(145)에는 상기 시프트유닛(140)에 의해 겔패치(30)가 수납된 패치용기(133)를 이동 배출할 때, 상기 패치용기(133)에 에센스(40)를 채우는 충진노즐(147)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제2컨베이어(102)의 끝 부분에는 상기 재단유닛(120)을 통해 겔패치(30)를 재단하고 남은 겔웹(20)을 재사용을 위해 회수하는 수거함(160)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 겔패치 자동화 시스템.