KR20190087902A - 자동 셋팅 시밍 머신 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 셋팅 시밍 머신에 관한 것으로서, 특히, 용기가 놓이는 용기 받침대가 설치된 하우징과, 상기 하우징의 상부에 설치되며 제어부가 구비된 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되어 상기 용기 받침대로 뚜껑을 공급하도록 하는 시밍헤드 및 시밍롤러를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 용기 받침대의 높이를 자동으로 조절하도록 높이조절부가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 셋팅 시밍 머신에 관한 것이다.

Description

자동 셋팅 시밍 머신 {Automatic Seaming Machine}

본 발명은 용기의 높이를 측정하여 자동으로 시밍하기 위한 높이를 조절하여 용기와 뚜껑을 시밍하는 자동 셋팅 시밍 머신에 관한 것이다.

일반적으로 각종 음료수나 페인트 또는 물건 등을 내부에 저장하기 위한 목적으로 캔 형태의 용기가 주로 사용되고 있으며, 이러한 용기를 제조하기 위하여 여러 가지의 방법이 사용되고 있으나 가장 대표적인 것으로는 일정 길이를 가지는 알루미늄 판을 감거나 구부려서 원통 또는 사각통 형태를 가지는 용기의 몸체를 일차적으로 제작한 다음, 개구된 상부면과 하부면에 원판이나 사각판 형태의 뚜껑을 닫아 용기의 몸체와 함께 일체로 밀봉시키도록 한 것이다.

종래와 같이 원통이나 사각통 형태를 가지는 용기의 몸체에 상하로 뚜껑을 밀봉시키기 위하여 대표적으로 행해지는 방법이 뚜껑의 테두리 부분을 용기의 몸체 외주방향을 따라 감아서 밀봉하는 시밍(Seaming)작업으로서, 이러한 시밍작업에는 시밍롤러를 구비하는 시밍머신이 사용되는데, 용기 및 뚜껑의 공급과 용기에 대한 시밍작업 및 시밍 처리된 용기의 배출이 자동적으로 이루어지는 자동식 시밍머신이나 시밍롤러를 수동으로 회전시키도록 한 수동식 시밍머신을 포함하여, 용기를 고정시킨 상태에서 시밍롤러가 회전되도록 한 것이나, 시밍롤러를 고정시킨 상태에서 용기를 회전시키도록 한 것과 같은 여러 가지 형태의 시밍머신이 사용되고 있다.

이러한 종래의 시밍머신에서 가장 중요한 기능을 담당하는 부분은 용기와 뚜껑을 일체로 시밍하는 시밍장치 부분으로서, 이러한 시밍장치는 시밍머신의 하우징에 고정되는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되어 시밍머신의 구동원으로부터 동력을 인가받아 회전하는 시밍헤드와, 상기 시밍헤드의 하측에 설치되어 뚜껑의 외주면을 용기의 몸체와 일체로 압착 밀봉시키는 시밍롤러로 이루어지는 것이 대부분이며, 상기 시밍롤러와 시밍헤드의 경우에는 시밍처리가 요구되는 각종 용기의 단면 형상에 맞도록 롤러 사이의 간격조절이나 헤드의 교체가 용이하도록 설치되어 있다.

그러나 이러한 종래의 시밍머신은 시밍롤러 사이의 간격 조절과 시밍헤드의 교체작업으로 인하여 용기가 가지는 각종 단면 형상에 맞춘 시밍작업은 용이하게 이루어 낼 수 있으나, 시밍헤드가 설치되는 프레임 자체가 시밍머신의 하우징에 일체로 고정되어 용기받침대와 시밍롤러 사이의 간격 조절이 불가능하게 되어 있기 때문에, 여러 가지의 높이를 가지는 각종 용기에 대한 시밍처리를 하나의 시밍머신만으로는 용이하게 이루어 낼 수 없는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 시밍머신의 호환성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 하나의 시밍머신으로 처리할 수 있는 용기의 높이가 제한되어 있기 때문에 시밍처리를 하고자 하는 각종 용기의 높이에 맞추어 다수 개의 시밍설비라인을 갖추어야 하므로, 시밍머신의 설비투자에 따른 비용이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 시밍머신의 시설설비를 위하여 공장의 내부에 보다 많은 부지를 확보하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 시밍처리가 요구되는 각종 용기의 높이에 맞추어 다수 개의 시밍설비라인을 운용하게 되면, 다품종 소량 생산 방식에서는 시밍설비의 운용에 큰 문제점이 발생하지 않지만 소품종 대량 생산 방식에서는 시밍설비라인 이외의 라인은 중지시켜야 하므로 시밍설비라인의 효율적인 운용에 지장을 초래할 뿐만 아니라, 주문된 생산량과 시기를 맞추기 위하여 시밍설비장치를 추가로 구입하거나 일부 주문량을 외주로 생산하는 등 생산자의 입장에서 불필요한 부담이나 손실을 불러온다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개 특허 제10-2003-0068497호 대한민국 공개 특허 제10-2015-0020761호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 높이를 자동으로 조절하여 높이가 다른 용기를 수용하여 시밍할 수 있도록 하는 자동 셋팅 시밍 머신을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 자동 셋팅 시밍 머신은, 용기가 놓이는 용기 받침대가 설치된 하우징과, 상기 하우징의 상부에 설치되며 제어부가 구비된 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되어 상기 용기 받침대로 뚜껑을 공급하도록 하는 시밍헤드 및 시밍롤러를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 용기 받침대의 높이를 자동으로 조절하도록 높이조절부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 프레임에는 상기 용기 내부의 압력을 측정하도록 압력센서 및 상기 용기 내부의 온도를 측정하도록 온도센서가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 압력센서는 상기 용기가 비어 있을 때의 제1압력을 측정하고, 상기 용기에 내용물이 채워졌을 때의 제2압력을 측정하며, 상기 온도센서는 상기 용기가 비어 있을 때의 제1온도를 측정하고, 상기 용기에 내용물이 채워졌을 때의 제2온도를 측정하며, 상기 제1압력과 상기 제1온도를 통해 제1체적을 산출하고, 상기 제2압력과 상기 제2온도를 통해 제2체적을 산출하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자동 셋팅 시밍 머신에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

용기가 놓이는 용기 받침대가 설치된 하우징과, 상기 하우징의 상부에 설치되며 제어부가 구비된 프레임과, 상기 프레임의 내부에 설치되어 상기 용기 받침대로 뚜껑을 공급하도록 하는 시밍헤드 및 시밍롤러를 포함하며, 상기 하우징에는 상기 용기 받침대의 높이를 자동으로 조절하도록 높이조절부가 설치되는 것을 특징으로 하여, 용기의 높이에 따라 자동으로 셋팅하여 시밍작업을 수행하므로 다양한 용기에 적용할 수 있어 호환성을 향상시킬 수 있으며, 시밍머신을 설치하기 위해 많은 부지가 필요하지 않으므로 비용을 절감할 수 있다.

상기 프레임에는 상기 용기 내부의 압력을 측정하도록 압력센서 및 상기 용기 내부의 온도를 측정하도록 온도센서가 설치된 것을 특징으로 하여, 용기 내부의 상태의 판단을 용이하게 할 수 있다.

상기 압력센서는 상기 용기가 비어 있을 때의 제1압력을 측정하고, 상기 용기에 내용물이 채워졌을 때의 제2압력을 측정하며, 상기 온도센서는 상기 용기가 비어 있을 때의 제1온도를 측정하고, 상기 용기에 내용물이 채워졌을 때의 제2온도를 측정하며, 상기 제1압력과 상기 제1온도를 통해 제1체적을 산출하고, 상기 제2압력과 상기 제2온도를 통해 제2체적을 산출하는 것을 특징으로 하여, 포장이 완료된 용기의 불량유무를 한 번 더 확인할 수 있어 용기 배출 시 불량율을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사시도.
도 2는 도 1의 시밍장치 확대도.
도 3은 도 1의 시밍작업을 완료한 용기의 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 도 1의 시밍장치 확대도이고, 도 3은 도 1의 시밍작업을 완료한 용기의 사시도이다.

본 발명의 자동 셋팅 시밍 머신은, 용기(73)가 놓이는 용기 받침대(3)가 설치된 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 상부에 설치되며 제어부(4)가 구비된 프레임(40,6)과, 상기 프레임(40,6)의 내부에 설치되어 상기 용기 받침대(3)로 뚜껑을 공급하도록 하는 시밍헤드 및 시밍롤러를 포함하며, 상기 하우징(1)에는 상기 용기 받침대(3)의 높이를 자동으로 조절하도록 높이조절부(2)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

자동 셋팅 시밍 머신은, 컨베이어 벨트에 의해 용기 받침대(3)로 용기를 이송시키는 수단과, 용기 받침대(3)로 이송된 용기(73)를 승강시키는 높이조절부(2)와, 용기 받침대(3)로 이송된 용기의 상면으로 뚜껑을 공급하는 수단과, 프레임(40,6) 내부에 설치된 시밍헤드를 회전시켜 시밍롤러로 용기의 상부에 뚜껑을 일체로 시밍하는 수단과, 시밍 처리된 용기를 캐리어로드에 의하여 배출시키는 수단과, 각 수단으로 구동모터의 동력을 전달하는 구동수단을 포함한다.

구동수단은 하우징(1)의 내부에 고정 설치된 구동모터와, 풀리와 벨트 방식으로 상기 구동모터와 연결된 플라이휠이 메인구동축의 선단부에 고정 설치되고, 메인구동축에는 한 쌍의 스플라인축을 회전시켜 시밍장치를 구동시키기 위한 베벨기어와 웜기어가 설치되며, 후단부에는 용기의 공급수단과 배출수단을 구동시키기 위한 타이밍풀리가 벨트에 의해 종동풀리와 연결 설치된다.

이러한 구동수단은 일반적인 구동수단과 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

하우징(1)에는 상기 구동수단을 구동시키도록 전원버튼(5)이 더 설치된다. 그리하여 전원버튼(5)을 누르면 구동수단이 구동하면서 자동 셋팅 시밍 머신이 작동하게 되는 것이다.

하우징(1)의 상부에는 일측에는 용기 받침대(3)가 설치된다. 상기 용기 받침대(3)는 높이조절부(2)에 의해 상기 하우징(1)에 설치된다.

상기 용기 받침대(3)에는 압력센서 및 온도센서가 설치된다. 상기 압력센서는 상기 용기 받침대(3)에 놓인 용기 내부의 압력을 자동으로 측정하여 용기 내부의 압력 상태를 파악할 수 있다는 이점이 있다. 그리하여 내용물이 담긴 후 보관 및 유지가 가능하도록 용기 내부의 압력을 조절할 수 있는 것이다. 상기 온도센서는 상기 용기(1) 내부의 온도를 측정하여 용기 내부의 온도를 통해 내용물의 상태를 확인할 수 있다는 이점이 있다. 이러한 압력센서(미도시) 및 온도센서(미도시)는 별도의 측정장치에 설치될 수도 있다. 그리하여 이러한 용기(1)의 압력과 온도를 측정하여 용기 내부의 상태를 더 정확하게 판단할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 이러한 압력센서와 온도센서를 통해 용기(1) 내부에 담긴 내용물의 체적을 측정할 수도 있다. 상기 용기(1) 내 체적을 산출하는 방법은 빈 상태의 용기(1) 내부의 제1압력과 제1온도를 측정하고, 내용물을 채운 후 용기(1) 내의 제2압력과 제2온도를 측정하여 상기 제어부(4)로 송출한 후 체적을 산출하도록 한다. 그리하여 포장이 완료된 용기(1)의 불량유무를 한 번 더 확인할 수 있어 용기(1) 배출 시 불량율을 줄일 수 있다는 이점이 있다.

높이조절부(2)는 상기 하우징(1)의 상단을 관통하여 설치되며, 상기 높이조절부(2)의 일측에는 다수 개의 관통공(20)이 형성된다. 상기 다수 개의 관통공(20)은 상기 용기(73)의 높이에 따라 상기 높이조절부(2)의 높이를 조절하기 위한 것으로, 높이조절부(2)의 높이를 조절하고 난 이후 고정핀이 상기 관통공(20)에 삽입되어 고정되도록 한다. 이러한 고정핀은 상기 하우징(1)의 내측에 설치되어 있다.

상기 하우징(1)의 상부 타측에는 프레임(40,6)이 설치된다. 상기 프레임(40,6)은 'ㄱ'자 형태를 하며, 제1프레임(40)과 제2프레임(6)을 포함한다. 상기 제1프레임(40)은 상기 하우징(1)의 상단에서 상부로 향하도록 설치되며, 제어부(4)가 구비된다. 상기 제2프레임(6)은 상기 제1프레임(40)의 전방에 일체로 형성되며, 상기 용기 받침대(3)로 뚜껑을 공급하도록 하는 시밍헤드 및 시밍롤러가 설치된다. 이러한 제1프레임(40)의 상단과 제2프레임(6)의 상단은 동일 선상에 위치하도록 한다.

상기 제2프레임(6)의 하단에는 구멍(62)이 형성된다. 상기 구멍(62)은 뚜껑이 위치하는 부분이다. 이러한 구멍(62)의 중심축은 높이조절부(2)의 중심축과 동일 선상에 위치하도록 한다. 그리하여 용기와 뚜껑이 어긋나지 않고 일체로 시밍할 수 있는 것이다.

이하 전술한 구성을 갖는 본 실시 예의 작용을 설명한다.

용기(73)의 높이를 측정하고, 그에 따라 높이조절부(2)가 셋팅되고, 뚜껑이 용기(73)에 시밍된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 자동 셋팅 시밍 머신은, 특히, 내용물을 담는 용기와 뚜껑을 시밍작업하도록 하는 시밍 머신에 적합하다.

1: 하우징
2: 높이조절부
20: 관통공
3: 용기 받침대
4: 제어부
5: 전원버튼
40,6: 프레임
40: 제1프레임
6: 제2프레임
72: 뚜껑
73: 용기

Claims (3)

1. 용기가 놓이는 용기 받침대가 설치된 하우징;
   상기 하우징의 상부에 설치되며 제어부가 구비된 프레임;
   상기 프레임의 내부에 설치되어 상기 용기 받침대로 뚜껑을 공급하도록 하는 시밍헤드 및 시밍롤러;를 포함하며,
   상기 하우징에는 상기 용기 받침대의 높이를 자동으로 조절하도록 높이조절부가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 셋팅 시밍 머신.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 프레임에는 상기 용기 내부의 압력을 측정하도록 압력센서 및 상기 용기 내부의 온도를 측정하도록 온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 자동 셋팅 시밍 머신.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 압력센서는 상기 용기가 비어 있을 때의 제1압력을 측정하고, 상기 용기에 내용물이 채워졌을 때의 제2압력을 측정하며,
   상기 온도센서는 상기 용기가 비어 있을 때의 제1온도를 측정하고, 상기 용기에 내용물이 채워졌을 때의 제2온도를 측정하며,
   상기 제1압력과 상기 제1온도를 통해 제1체적을 산출하고, 상기 제2압력과 상기 제2온도를 통해 제2체적을 산출하는 것을 특징으로 하는 자동 셋팅 시밍 머신.

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