KR20200009275A

KR20200009275A - 음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병

Info

Publication number: KR20200009275A
Application number: KR1020180083429A
Authority: KR
Inventors: 김민철; 김승재; 복태수; 백종일; 이강욱; 김포진
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강; 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2020-01-30
Also published as: KR102135292B1

Abstract

실시예는 음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병에 관한 것이다.
실시예에 따른 음료병 가공장치는 소정의 음료병을 연마가공하는 가공 툴과, 상기 가공 툴을 제1 방향으로 회전시키는 회전부와, 상기 회전부와 상기 가공 툴을 연결시키는 암부를 포함할 수 있다.
상기 가공 툴은, 상기 음료병을 연마가공하는 연마부와 상기 연마부가 고정되는 고정부를 포함할 수 있다.
상기 연마부는 연마가공시 상기 음료병의 표면과 선 접촉될 수 있다.
실시예에 따른 음료병 가공 시스템은 투입되는 소정의 음료병에 대한 가공여부 판단장치 및 상기 음료병을 가공하는 음료병 가공장치;를 포함할 수 있다.
상기 음료병 가공장치는, 상기 음료병을 연마가공하는 가공 툴과, 상기 가공 툴을 제1 방향으로 회전시키는 회전부와, 상기 회전부와 상기 가공 툴을 연결시키는 암부를 포함할 수 있다.

Description

음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병{PROCESSING APPARATUS OF A GLASS BOTTLE, PROCESSING SYSTEM INCLUDING THE SAME AND A GLASS BOTTLE WORED BY THE SAME}

실시예는 음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병에 관한 것이다.

일반적으로 유리제품은 공간을 차폐 시키면서도 투시성을 갖는 소재라는 장점으로 인해 건축자재, 생활용품 등의 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 특히 음료를 담기 위한 유리병의 경우 내부 음료의 상태 또는 음료의 특유 색을 사용자가 용이하게 인지할 수 있도록 함으로써, 제품의 구매율을 높이거나, 인식 성을 높일 있는 효과를 가지고 있다.

그러나, 유리병의 사용량만큼이나 유통 과정, 제조 공정 또는 사용 과정 등에서 발생할 수 있는 외부 충격 또는 유리병들간의 접촉에 의하여 외부 표면 상에 스커핑(scuffing)과 같은 마모 현상 또는 흠집이 발생할 수 있다.

도 1은 종래의 음료 생산 과정 시 음료병의 처리 공정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 2는 종래의 음료 생산 과정 시 음료병의 표면에 발생된 스커핑(S) 예시 사진이다.

도 1을 참조하면 음료병은 공정 과정에서 음료수를 수용하기 위하여 컨베이어벨트를 지나게 되는데, 컨베이어 벨트는 직선 구간과 병목구간으로 구분될 수 있다.

예를 들어 도 1(a)는 대량의 음료병들이 직선 구간을 지나는 경우의 상황으로, 직선 구간과 같이 음료병의 이동 또는 움직임이 많지 않은 구간에서는 유리병 간의 충돌이 크지 않은 상태이므로, 외관상의 손상에 대한 문제점 발생률이 적을 수 있다.

반면, 도 1(b)와 같이 공정 상 병목 현상이 발생할 수 있는 구간에서는 대량의 음료병들이 특정 지점에서 분기되거나 합류되는 이동 경로에 의하여 상호 충돌이 발생할 수 있다.

이러한 현상에 의하여 도 2와 같이 음료병들은 음료 생산 과정 시 표면에 스커핑(scuffing)(S)과 같은 마모나 흠집이 발생할 수 있다.

이렇게 유리병에 스커핑(S)과 같은 마모 또는 흠집이 발생하면, 내부에 음료를 수용할 수 는 있으나, 미관상 사용자들이 거부감을 가질 수 있는 문제점 등에 의해 파병(破甁)처리되고 있다. 예를 들어, 국내에서 종래 스커핑(scuffing)과 같은 마모 현상 또는 흠집에 의해 파병(破甁)처리가 연간 약 100만개 이상이라는 내부자료도 있을 정도로 경제적 손실이 많다.

또한 스커핑(scuffing)과 같은 마모 현상 또는 흠집이 있는 음료병을 이용하여 제품 판매 시, 브랜드 이미지 저하가 발생하기도 한다.

또한 음료병의 마모 또는 파손에 의하여 생산공정의 문제점 및 안전 상의 문제점이 발생할 수 있다.

실시예의 기술적 과제 중의 하나는, 음료병의 마모나 흠집을 효과적으로 제거할 수 있는 음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병을 제공하고자 함이다.

실시예의 기술적 과제는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명으로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.

실시예에 따른 음료병 가공장치는 소정의 음료병(B)을 연마가공하는 가공 툴(110)과, 상기 가공 툴(110)을 제1 방향으로 회전시키는 회전부(120)와, 상기 회전부(120)와 상기 가공 툴(110)을 연결시키는 암부(130)를 포함할 수 있다.

상기 가공 툴(110)은, 상기 음료병(B)을 연마가공하는 연마부(112a)와 상기 연마부(112a)가 고정되는 고정부(114a)를 포함할 수 있다.

상기 연마부(112a)는 연마가공시 상기 음료병(B)의 표면과 선 접촉될 수 있다.

상기 가공 툴(110)은 상기 고정부(114a)를 받치는 지지부(116a);를 더 포함할 수 있다.

상기 가공 툴(110)은 고정형일 수 있다.

상기 가공 툴(110)은 가변형일 수 있다.

상기 가공 툴(110)의 연마부(112c)가 가변형일 수 있다.

상기 가공 툴(110)은 상하로 이동이 가능할 수 있다.

실시예는 상기 음료병(B)을 고정하는 제1 지그(151)를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 지그(151)는 상기 음료병(B)을 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전시킬 수 있다.

상기 암부(130)에 상기 가공 툴(110)과 상기 음료병(B)과의 거리를 센싱하는 제1 감지부를 포함할 수 있다.

상기 암부(130)에 상기 가공 툴(110)과 상기 음료병(B)과의 압력을 센싱하는 제2 감지부를 포함할 수 있다.

상기 가공 툴(110)은, 상기 음료병(B)의 상측에 배치되는 상측 가공 툴과, 상기 음료병(B)의 하측에 배치되는 하측 가공 툴을 포함할 수 있다.

상기 상측 가공 툴의 연마부와 상기 하측 가공 툴의 연마부는 고정형일 수 있다.

상기 상측 가공 툴의 연마부는 가변형일 수 있고, 상기 하측 가공 툴의 연마부는 고정형일 수 있다.

실시예에 따른 음료병 가공 시스템은 투입되는 소정의 음료병(B)에 대한 가공여부 판단장치(50) 및 상기 음료병(B)을 가공하는 음료병 가공장치(100);를 포함할 수 있다.

상기 음료병 가공장치(100)는, 상기 음료병(B)을 연마가공하는 가공 툴(110)과, 상기 가공 툴(110)을 제1 방향으로 회전시키는 회전부(120)와, 상기 회전부(120)와 상기 가공 툴(110)을 연결시키는 암부(130)를 포함할 수 있다.

상기 가공 툴(110)은, 상기 음료병(B)을 연마가공하는 연마부(112a)와 상기 연마부(112a)를 고정하는 고정부(114a)를 포함할 수 있다.

상기 가공여부 판단장치(50)는, 상기 음료병(B)에 대해 가공여부를 표식하는 표식장치(55)를 더 포함할 수 있다.

실시예는 상기 음료병(B)이 투입되는 제1 컨베이어(10);와 상기 음료병(B)이 배출되는 제2 컨베이어(20);를 포함할 수 있다.

실시예에 따른 음료병은 저면에 상기 표식장치(55)에 의해 가공된 가공표식(P1)을 포함할 수 있다.

실시예에 의하면, 음료병의 마모나 흠집을 효과적으로 제거할 수 있는 음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병을 제공할 수 있는 효과가 있다.

예를 들어, 실시예에서 연마부는 연마가공시 음료병의 표면과 선 접촉됨에 따라 연마가공 효율을 향상시킬 수 있고 고른 연마표면을 얻을 수 있다.

예를 들어, 실시예에 의하면 가공 툴이 음료병을 전체적으로 감싸는 형태로 배치되고 그 상태에서 가공 툴 자체가 회전될 수 있으므로 가공 툴의 연마부가 음료병의 표면과 선 접촉된 상태에서 회전됨으로써 음료병과 연마부의 상대속도가 매우 높을 수 있으므로 연마처리속도가 향상됨과 아울러 연마품질이 현저히 향상될 수 있고, 이에 따라 투명하면서도 고 광택의 음료병을 얻을 수 있다.

이에 따라 실시예에 의하면, 음료병의 미관을 우수하게 유지할 수 있다.

또한, 실시예에 의하면 음료병의 파손 또는 손상을 저감할 수 있다.

또한, 실시예에 의하면 음료병 사용자의 안정성을 증대시킬 수 있다.

또한, 실시예에 의하면 음료병의 재활용 사용률을 증대시킬 수 있다.

또한, 실시예에 의하면 음료병의 가공장치 및 가공방법에 따라 음료병의 제조비용 및 시간소비를 절감할 수 있다.

실시예의 기술적 효과는 본 항목에 기재된 것에 한정되지 않으며, 발명의 설명으로부터 파악될 수 있는 것을 포함한다.

도 1은 종래의 음료 생산 과정 시 음료병의 처리공정을 설명하기 위한 예시도
도 2는 종래의 음료 생산 과정 시 음료병의 스커핑 예시 사진.
도 3은 실시예에 따른 음료병 가공시스템의 개략도.
도 4는 실시예에 따라 가공되는 음료병의 예를 설명하기 위한 예시도.
도 5는 도 3에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공시스템에서 음료병 가공장치의 단면 개념도.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 단면도.
도 7a는 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제1 가공 툴의 사시도.
도 7b는 실시예에 따른 제1 음료병 가공장치에서 연마부 표면 이미지와 깊이 측정 데이터.
도 7c는 실시예에 따른 제2 음료병 가공장치에서 연마부 표면 이미지와 깊이 측정 데이터.
도 8은 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제2 가공 툴의 사시도.
도 9a는 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제3 가공 툴의 사시도.
도 9b는 도 9a에 도시된 실시예의 제3 가공 툴에서 연마부의 예시도.
도 10은 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제4 가공 툴의 사시도.
도 11은 도 5에 도시된 실시예에 따른 제3 음료병 가공장치에서 가공 툴의 예시도.
도 12는 도 11에 도시된 실시예에 따른 제3 음료병 가공장치의 가공 툴의 연마부 표면 이미지와 깊이 측정 데이터.
도 13은 실시예에 따라 가공된 음료병의 상태를 설명 하기 위한 예시도.
도 14a은 실시예에 따른 음료병 가공장치의 블록 구성도.
도 14b은 실시예에 따른 음료병 가공 공정을 설명하기 위한 흐름도.
도 14c는 실시예에 따라 음료병 가공 공정 시 절삭 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도.
도 14d은 실시예에 따라 음료병 가공 공정 시 연마 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도.
도 15는 다른 실시 예에 따른 음료병 가공 공정을 설명하기 위한 예시도.
도 16은 도 3에 도시된 실시예에 따른 가공여부 판단장치(50) 예시도.
도 17은 도 16에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 표식장치에 의해 가공된 음료병 예시 사진.

이하, 실시 예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이 함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및 "전(앞) 또는 후(뒤)" 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

(실시예)

도 3은 실시예에 따른 음료병 가공시스템(200)의 개략도이고, 도 4는 실시예에 따라 가공되는 음료병(B)의 예시도이다.

도 3을 참조하면, 실시예에 따른 음료병 가공시스템(200)은 음료병(B)이 투입되는 제1 컨베이어(10)와, 투입되는 음료병(B)에 대한 가공여부 판단장치(50)와, 상기 음료병(B)을 가공하는 음료병 가공장치(100) 및 상기 음료병(B)이 배출되는 제2 컨베이어(20)를 포함할 수 있다.

이때, 도 4를 참조하면, 실시예에서 가공대상인 음료병(B)은 복수의 만곡점을 가지도록 형성될 수 있으며, 그 형상은 일 예로써, 도 4의 형상에 한정되지 않는다.

예를 들어, 상기 음료병(B)은 그 형상에 따라 음료병의 중앙부와 하단부에 각각 볼록 영역(B1, B2)을 가질 수 있다. 이러한 경우 볼록 영역은 음료병의 이송과정 또는 사용 중 외부 충격에 의해 마모나 흠집이 발생할 수 있다. 즉, 음료병의 형상 중 일부 볼록 영역에서는 오목 영역에 비하여 외부 충격에 노출될 수 있으며 그에 따른 외관 손상이 발생할 수 있다.

이러한 경우 실시예에서는 도 3과 같이, 음료의 생산 과정 중 음료를 수용하기 위한 음료 병의 처리 공정 중에 음료병의 외관에 발생된 마모 또는 흠짐을 제거하기 위한 가공 공정을 실행할 수 있다.

예를 들어, 도 3에서는 음료병의 이송 라인에 음료병의 흠집제거를 위한 가공장치(100)를 설치하고, 이송 중에 가공 공정을 실행하는 것으로 예를 들어 설명하나 이는 한정되지 않으며, 실시 형태 및 환경에 따라 다양한 공정 단계 및 환경에서 실행될 수 있다.

상기 가공 공정은 음료병에 음료를 충진하는 공전 전에 실행 되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 음료병의 세척 단계에서 실행하는 것이 바람직할 수 있다.

계속하여 도 3을 참조하면, 실시예는 상기 제1 컨베이어(10)의 일측에 지계차 작업 등을 위한 제1 작업대(12)를 구비할 수 있다. 상기 제1 컨베이어(10)에는 음료병(B)의 유무를 판단하는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 컨베이어(10)는 상기 음료병 가공장치(100)와 약간의 각도를 두고 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 일직선 상태로 배치될 수 있다.

다음으로, 상기 가공여부 판단장치(50)는 투입된 음료병에 대해 흠집 제거의 가공공정이 진행되었는지 판단할 수 있으며, 가공이 진행되지 않았던 경우 가공표식을 진행할 수 있다. 이에 대해서는 이후에 도 16을 참조하여 상술하기로 한다. 한편, 가공이 이미 진행되었던 경우에는 추가 가공처리시 음료병이 파손될 수 있으므로 해당 음료병을 반송처리할 수 있다.

한편, 이러한 가공표식 공정은 후술되는 음료병 가공공정 전에 진행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 음료병 가공공정과 동시에 진행되거나 음료병 가공공정 후에 진행될 수도 있다.

다음으로, 상기 음료병 가공장치(100)에서 음료병(B)의 흠집이나 마모가 제거될 수 있다.

실시예에서 음료병 가공단계는 복수의 공정을 진행할 수 있다.

이에 따라 실시예에서 음료병 가공장치(100)는 단일 또는 복수의 음료병 가공장치(100)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 음료병 가공장치(100)는 제1 음료병 가공장치(100A), 제2 음료병 가공장치(100B) 및 제3 음료병 가공장치(100C)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 실시예에 의하면, 제1 음료병 가공장치(100A)에서 제1 가공공정, 예를 들어 깊은 흠집을 제거하는 황삭공정을 진행할 수 있고, 제2 음료병 가공장치(100B)에서는 제2 가공공정, 예를 들어 표면조도를 완화시키는 정삭공정을 진행할 수 있으며, 제3 음료병 가공장치(100C)에서는 제3 가공공정, 예를 들어 광택가공 공정이 진행될 수 있다. 한편, 상기 각 가공공정 중에 소정의 냉각수가 공급될 수 있다.

실시예에서 황삭공정, 정삭공정 또는 광택공정이라는 용어가 각 단계의 기술적 내용을 한정하지 않는다.

한편, 제1 가공공정 내지 제3 가공공정은 넓은 의미에서 연마공정일 수 있으며, 좀 더 구체적으로 제1 가공공정인 황삭공정과 제2 가공공정인 정삭공정은 절삭공정으로 분류될 수 있으며, 제3 가공공정은 광택공정으로 분류될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

다음으로, 음료병 가공장치(100)에서 음료병(B)의 스커핑 등의 흠집이 제거된 후 제2 컨베이어(20)를 통해 배출될 수 있으며, 상기 제2 컨베이어(20)의 일측에 지계차 작업 등을 위한 제2 작업대(22)를 구비할 수 있다.

이하 도 5 내지 도 6을 참조하여, 실시예에 따른 음료병 가공시스템(200)에서 음료병 가공장치(100)를 좀 더 상술하기로 한다.

도 5는 도 3에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공시스템에서 음료병 가공장치(100)의 개념도이고, 도 6은 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치(100)에서 A1-A1'선을 따른 단면도이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 실시예의 음료병 가공장치(100)는 상기 음료병(B)을 연마가공하는 가공 툴(110)과, 상기 가공 툴(110)을 제1 방향으로 회전시키는 회전부(120)와, 상기 회전부(120)와 상기 가공 툴(110)을 연결시키는 암부(130)를 포함할 수 있다.

도 6에서 가공 툴(110)이 음료병(B)과 이격되도록 도시되었으나, 이는 가공 연마공정이 진행되기 전의 상태도이며, 가공 연마공정이 진행되는 경우에는 도 5와 같이 암부(130)가 가공 툴(110)을 음료병(B)에 밀착시켜 가공연마가 진행될 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 가공 툴(110)은 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 가공 툴(110)은 제1 가동 툴(110a)과 제2 가공 툴(110b)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 실시예에서 가공 툴(110)에 대한 기술적 특징은 이후에 도 7a 내지 도 11을 참조하여 상술하기로 한다.

계속하여 도 6을 참조하면, 상기 회전부(120)는 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전부(120)는 제1 회전부(120a)와 제2 회전부(120b)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

또한 상기 암부(130)는 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 암부(130)는 제1 암부(130a)와 제2 암부(130b)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

상기 제1 암부(130a)는 일측에 제1 가공 툴(110a)이 장착되고, 타측은 제1 회전부(120a)에 연결되어 제1 회전부(120a)의 회전에 따라 제1 가공 툴(110a)이 제1 방향으로 회전되어 음료병(B)을 가공연마할 수 있다.

또한 상기 제2 암부(130b)는 일측에 제2 가공 툴(110b)이 장착되고, 타측은 제2 회전부(120b)에 연결되어 제2 회전부(120b)의 회전에 따라 제2 가공 툴(110b)이 제1 방향으로 회전되어 음료병(B)을 가공연마할 수 있다. 상기 제1 암부(130a)와 제2 암부(130b)는 기계식, 유압식 또는 전자식 등의 방식에 의해 그 길이가 늘어나거나 줄어들 수 있다.

실시예는 상기 가공 툴(110)과 상기 음료병(B)과의 거리를 센싱하는 제1 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 감지부(미도시)는 상기 암부(130)에 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

또한 실시예는 상기 가공 툴(110)과 상기 음료병(B)과의 압력을 센싱하는 제2 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 감지부는 상기 암부(130)에 위치할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

다시 도 5를 참조하면, 실시예에서 음료병 가공장치(100)는 상기 음료병(B)을 고정하는 제1 지그(151)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시예는 상기 음료병(B)의 바닥부를 고정하는 제1 지그(151)를 포함할 수 있다. 상기 제1 지그(151)는 상기 음료병(B)을 고정하는 기능 외에 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전시킬 수 있음에 따라 연마가공 속도를 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 연마가공 초기에는 거치 마모나 흠집에 대해 가공 툴(110)의 제1 방향의 회전에 의한 연마가 진행되고, 이후 연마가공이 안정화된 상태에서 제1 지그(151)의 제2 방향의 회전에 의해 연마가공의 속도를 향상시킬 수 있다.

또한 실시예의 음료병 가공장치(100)는 상기 음료병(B)의 상측, 예를 들어 입구를 고정하는 제2 지그(152)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 지그(152)도 상기 음료병(B)을 고정하는 기능 외에 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전시킬 수 있다.

상기 제2 지그(152)의 회전방향과 회전속도는 상기 제1 지그(151)의 회전방향 및 회전속도와 같을 수 있다.

이하, 실시예에서 가공 툴(110)에 대한 기술적 특징에 대해 도 7a 내지 도 11을 참조하여 상술하기로 한다.

도 7a는 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제1 실시예의 가공 툴(110A)의 사시도이다. 상기 제1 실시예의 가공 툴(110A)은 도 2에 도시된 제1 음료병 가공장치(100A)의 황삭가공 공정 또는 제2 음료병 가공장치(100B)의 정삭가공 공정에서 채용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

제1 실시예의 가공 툴(110A)이 적용되는 음료병(B)은 사이다 병 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

구체적으로 도 7a를 참조하면, 제1 실시예의 가공 툴(110A)은, 음료병(B)을 가공연마하는 제1 연마부(112a)와, 상기 제1 연마부(112a)를 고정하는 제1 고정부(114a)를 포함할 수 있다. 또한 상기 제1 실시예의 가공 툴(110A)은 상기 제1 고정부(114a)를 지지하는 제1 지지부(116a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 연마부(112a) 상에는 소정의 리세스(112r)를 포함하여 냉각수 등이 주입되어 과열을 방지할 수 있다.

또한 제1 실시예의 가공 툴(110A)은 연마부를 상측과 하측에 복수로 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 실시예의 가공 툴(110A)은 제1-2 연마부(112a2)와 상기 제1-2 연마부(112a2)를 고정하는 제1-2 고정부(114a2)를 포함할 수 있다.

상기 제1 연마부(112a)는 제1 지지부(116a)의 상측에 배치되고, 상기 제1-2 연마부(112a2)는 상기 제1 지지부(116a)의 하측에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라 음료병(B)의 상측, 하측에 발생된 마모나 흠집을 동시에 제거할 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에서 동일 위치에서 연마 가공진행 시 오히려 연마에 의해 단차(step)가 발생하여 후공정 적용이 어려울 수 있으므로, 연마부의 상하운동을 적용하여 가공 경계부분 완화할 수 있는 기술적 효과가 있다.

이에 따라 상기 제1 실시예의 가공 툴(110A) 상측 또는 하측으로 이동될 수 있으며, 이를 통해 한 부분의 가공에 따른 단차 등이 발생할 수 있는 문제를 방지하고 고른 표면을 얻을 수 있는 기술적 효과가 있다.

또한 실시예에서 상기 제1 연마부(112a)는 연마가공시 상기 음료병(B)의 표면과 선 접촉됨에 따라 연마가공 효율을 향상시킬 수 있고 고른 연마표면을 얻을 수 있다.

또한 실시예에 의하면 가공 툴(110)이 음료병(B)을 전체적으로 감싸는 형태로 배치되고 그 상태에서 가공 툴(110)가공 툴(110)전될 수 있으므로 가공 툴(110)의 제1 연마부(112a)가 음료병(B)의 표면과 선 접촉된 상태에서 회전됨으로써 음료병(B)과 제1 연마부(112a)의 상대속도가 매우 높을 수 있으므로 연마처리속도가 향상됨과 아울러 연마품질이 현저히 향상될 수 있고, 이에 따라 투명하면서도 고 광택의 음료병을 얻을 수 있다.

실시예에서 상기 제1 연마부(112a)와 상기 제1-2 연마부(112a2)의 재질은 앞서 기술한 바와 같이, 제1 음료병 가공장치(100A)의 황삭가공 공정 또는 제2 음료병 가공장치(100B)의 정삭가공 공정에서 채용될 수 있다.

예를 들어, 제1 가공공정인 황삭공정이 진행되는 제1 음료병 가공장치(100A)에서의 제1 연마부(112a)의 재질은 메탈 다이아(metal dia) 재질일 수 있으며, 예를 들어 주석, 구리, 철의 합금에 입자크기가 약 20~50㎛의 연마용 dia가 혼합될 수 있다.

도 7b는 실시예에 따른 제1 음료병 가공장치(100A)에서 연마된 표면 이미지와 깊이 측정 데이터이며, 도 7b의 (b)와 같이 연마된 표면의 깊이는 약 20~50㎛ 범위일 수 있다.

실시예에 의하면, 제1 연마부(112a)는 센서부의 감지 결과에 기초하여 음료병의 표면이 임계 범위(N) 이내, 예를 들어 20~50㎛ 범위의 표면 편차를 가지도록 절삭연마될 수 있다.

다음으로, 제2 가공공정인 정삭공정이 진행되는 제2 음료병 가공장치(100B)에서의 제1 연마부(112a)의 재질은 레진 다이아(resin dia) 재질일 수 있으며, 예를 들어 PEN계열 수지에 입자크기가 약 5~15㎛의 공업용 dia가 혼합될 수 있다.

도 7c는 실시예에 따른 제2 음료병 가공장치(100B)에서 연마부 표면 이미지와 깊이 측정 데이터이며, 도 7c의 (b)와 같이 연마된 표면의 깊이는 약 10~30㎛ 범위일 수 있다. 실시예에 의하면, 제1 연마부(112a)는 센서부의 감지 결과에 기초하여 음료병의 표면이 임계 범위(N) 이내, 예를 들어 10~30㎛ 범위의 표면 편차를 가지도록 절삭연마될 수 있다.

실시예에서 제1 연마부(112a)의 두께는 각 음료병에 발생된 흠집두께에 맞추어 적용할 수 있으며, 예를 들어 3mm 내지 12mm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 실시예에서 제1 연마부(112a)의 입도의 특징에 대해 기술하기로 한다.

실시예에 의하면 제1 연마부(112a)의 입자크기 클수록 연마량 증가하나 광택구현을 위한 공정별 상호 검토 필요하다.

이에 따라 제1 가공공정인 황삭공정이 진행되는 제1 음료병 가공장치(100A)에서의 제1 연마부(112a)의 입도는 #400~#1000로 제어되어 적정수준의 흠집제거가 가능하며, 정삭공정과 호환이 가능할 수 있다. 이때, 제1 연마부(112a)의 입도가 #400 미만인 경우는 깊은 흠집 제거 용이하나 정삭공정에서 완화 어려울 수 있고, 입도가 #1000 초과의 경우 흠집제거 정도가 미비할 수 있다.

다음으로 제2 가공공정인 정삭공정이 진행되는 제1 음료병 가공장치(100A)에서의 제1 연마부(112a)의 입도는 황삭공정 후 표면을 완화하고 광택이 구현 될 수 있는 표면조도 수준 확보필요하며, 이에 따라 그 입도를 #1000~#1800로 제어하여 투명한 외관을 확보할 수 있고, 황삭공정 및 광택공정과 효환이 용이할 수 있다. 다만, 제1 연마부(112a)의 입도가 #1000 미만의 경우, 황삭공정 후 완화 용이하지만 불투명함으로 인해 광택공정과 호환의 어려움이 있다. 한편, 제1 연마부(112a)의 입도가 #1800~2000인 경우에 투명하지만 흠집이 잔존하여 황삭공정의 표면을 완화하지 못하는 문제가 있다.

실시예에서 제1 실시예의 가공 툴(110A)의 회전속도가 높을수록 연마량이 증가한다.

이에 따라 가공을 위한 최대 RPM적용이 적정할 수 있으며, 황삭공정과 정삭공정 시 모터의 한계, 예를 들어 약 600RPM까지 적용이 가능할 수 있다.

다음으로, 실시예에서 제1 실시예의 가공 툴(110A)의 압력이 높을수록 연마량이 증가한다. 제1 실시예에서 가공 툴(110A)의 압력은 1.5 bar 내지 2.5 bar로 제어되어 적정한 연마가 가능해질 수 있다.

한편, 그 압력이 2.5 bar를 초과하는 경우 압력이 너무 강해 회전이 어려우므로 설비 회전력 확보를 위해 3Bar를 이상 적용이 어려우며, 1. 5bar 미만에서는 가공이 거의 되지 않는다.

다음으로 도 8은 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제2 실시예의 가공 툴(110B)의 예시도이다.

상기 제2 실시예의 가공 툴(110B)은 도 2에 도시된 제1 음료병 가공장치(100A)의 황삭가공 공정 또는 제2 음료병 가공장치(100B)의 정삭가공 공정에서 채용될 수 있다. 제2 실시예의 가공 툴(110B)이 적용되는 음료병(B)은 환타 병 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

도 8를 참조하면, 제2 실시예의 가공 툴(110B)은, 음료병(B)을 연마하는 제2 연마부(112b)와 상기 제2 연마부(112b)를 고정하는 제2 고정부(114b)를 포함할 수 있다. 또한 상기 제2 실시예의 가공 툴(110B)은 상기 제2 고정부(114b)를 지지하는 제2 지지부(116b)를 포함할 수 있다. 상기 제2 연마부(112b) 상에는 소정의 홀(112h)을 포함하여 냉각수 유입이 가능하여 마찰에 의한 과열을 방지할 수 있다.

또한 제2 실시예의 가공 툴(110B)은 연마부를 상측과 하측에 복수로 구비할 수 있다. 예를 들어, 제2 실시예의 가공 툴(110B)은 제2-2 연마부(112b2)와 상기 제2-2 연마부(112b2)를 고정하는 제2-2 고정부(114b2)를 포함할 수 있다.

상기 제2 연마부(112b)는 제2 지지부(116b)의 상측에 배치되고, 상기 제2-2 연마부(112b2)는 상기 제2 지지부(116b)의 하측에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서 상기 제2 연마부(112b)와 상기 제2-2 연마부(112b2)의 재질은 앞서 기술한 바와 같이, 제1 음료병 가공장치(100A)의 황삭가공 공정 또는 제2 음료병 가공장치(100B)의 정삭가공 공정에서 채용될 수 있다.

예를 들어, 제1 가공공정인 황삭공정이 진행되는 제1 음료병 가공장치(100A)에서의 제2 연마부(112b)의 재질은 메탈 다이아(metal dia) 재질일 수 있으며, 예를 들어 주석, 구리, 철의 합금에 입자크기가 약 20~50㎛의 연마용 dia가 혼합될 수 있다.

또한 제2 가공공정인 정삭공정이 진행되는 제2 음료병 가공장치(100B)에서의 제2 연마부(112b)의 재질은 레진 다이아(resin dia) 재질일 수 있으며, 예를 들어 PEN계열 수지에 입자크기가 약 5~15㎛의 공업용 dia가 혼합될 수 있다.

실시예에서 제2 연마부(112b)의 두께는 각 음료병에 발생된 흠집두께에 맞추어 적용할 수 있으며, 예를 들어 3mm 내지 12mm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 실시예에서 제2 연마부(112b)의 입도의 특징은 앞서 기술한 제1 연마부(112a)의 입도의 특징을 채용할 수 있다.

또한 실시예에서 제2 실시예의 가공 툴(110B)의 회전속도, 압력의 특징은 앞서 기술한 제1 실시예의 가공 툴(110A)의 회전속도, 압력의 특징을 채용할 수 있다.

다음으로 도 9a는 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제3 실시예의 가공 툴(110C)의 예시도이다.

상기 제3 실시예의 가공 툴(110C)은 도 2에 도시된 제1 음료병 가공장치(100A)의 황삭가공 공정 또는 제2 음료병 가공장치(100B)의 정삭가공 공정에서 채용될 수 있다. 제3 실시예의 가공 툴(110C)이 적용되는 음료병(B)은 콜라 병 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

도 9a를 참조하면, 제3 실시예의 가공 툴(110C)은, 음료병(B)을 연마하는 제3 연마부(112c)와 상기 제3 연마부(112c)를 고정하는 제3 고정부(114c)를 포함할 수 있다. 또한 상기 제3 실시예의 가공 툴(110C)은 상기 제3 고정부(114c)를 지지하는 제3 지지부(116c)를 포함할 수 있다. 상기 제3 연마부(112c) 상에는 소정의 홀(112h)을 포함할 수 있다.

실시예에서 상기 제3 연마부(112c)의 재질은 앞서 기술한 바와 같이, 제1 음료병 가공장치(100A)의 황삭가공 공정 또는 제2 음료병 가공장치(100B)의 정삭가공 공정에서 채용될 수 있다.

예를 들어, 제1 가공공정인 황삭공정이 진행되는 제1 음료병 가공장치(100A)에서의 제3 연마부(112c)의 재질은 메탈 다이아(metal dia) 재질일 수 있으며, 예를 들어 주석, 구리, 철의 합금에 입자크기가 약 20~50㎛의 연마용 dia가 혼합될 수 있다.

또한 제2 가공공정인 정삭공정이 진행되는 제2 음료병 가공장치(100B)에서의 제3 연마부(112c)의 재질은 레진 다이아(resin dia) 재질일 수 있으며, 예를 들어 PEN계열 수지에 입자크기가 약 5~15㎛의 공업용 dia가 혼합될 수 있다.

실시예에서 제3 연마부(112c)의 두께는 각 음료병에 발생된 흠집두께에 맞추어 적용할 수 있으며, 예를 들어 3mm 내지 12mm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 실시예에서 제3 연마부(112c)의 입도의 특징은 앞서 기술한 제1 연마부(112a) 또는 제2 연마부(112b)의 입도의 특징을 채용할 수 있다.

또한 실시예에서 제3 실시예의 가공 툴(110C)의 회전속도, 압력의 특징은 앞서 기술한 제1 실시예의 가공 툴(110A) 또는 제2 실시예의 가공 툴(110B)의 회전속도, 압력의 특징을 채용할 수 있다.

다음으로 도 9b는 도 9a에 도시된 제3 실시예의 가공 툴에서 제3 연마부(112c)의 예시도이다.

도 9b를 참조하면, 제3 실시예의 가공 툴에서 제3 연마부(112c)는 가변형 일 수 있다.

예를 들어, 제3 실시예의 가공 툴에서 제3 연마부(112c)는 접촉부(112c4), 이동부(112c3), 탄성부(112c2) 및 케이스(112c1)를 포함할 수 있다.

제3 실시예의 가공 툴에서 제3 연마부(112c)는 탄성부(112c2)를 통해 이동부(112c3)가 상하 이동함에 따라 접촉부(112c4)가 음료병(B)의 형상 등에 대응하여 움직임으로써 적정한 연마가 가능할 수 있다.

다음으로 도 10은 도 5에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 제4 실시예의 가공 툴(110D)의 예시도이며, 도 9a에 도시된 제3 실시예의 가공 툴(110C)의 기술적 채용할 수 있다.

제4 실시예의 가공 툴(110D)은 연마부를 상측과 하측에 복수로 구비할 수 있다. 예를 들어, 제4 실시예의 가공 툴(110D)은 제3-2 연마부(112c2)와 상기 제3-2 연마부(112c2)를 고정하는 제3-2 고정부(114c2)를 포함할 수 있다.

상기 제3 연마부(112c)는 제3 지지부(116c)의 상측에 배치되고, 상기 제3-2 연마부(112c2)는 상기 제3 지지부(116c)의 하측에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에서 상기 제3 연마부(112c)는 가변형일 수 있고, 상기 제3-2 연마부(112c2)는 고정형일 수 있으며, 상기 음료병(B)의 상측 또는 하측의 외형 형태에 따라 연마부를 가변형과 고정형을 혼용하여 사용함으로써 최적의 가공연마가 가능할 수 있다.

다음으로 도 11은 도 3에 도시된 실시예에 따른 제3 음료병 가공장치(100C)에서 제5 실시예의 가공 툴(110E)의 예시도이다.

상기 제3 음료병 가공장치(100C)는 광택가공 공정에 채용될 수 있으며, 제5 고정부(114e)에 제5 연마부(112e)가 배치될 수 있으며, 소정의 연마제(118)를 사용할 수 있다.

상기 제3 음료병 가공장치(100C)에서의 음료병(B)을 광택가공하는 제5 연마부(112e)는 패드형태일 수 있으며, 그 재질은 PP, 나일론, 폴리에스터 수지 재질일 수 있으며, CeO₂ 등의 연마제(118)가 약 1~5㎛의 크기로 혼합될 수 있다.

상기 제5 연마부(112e)는 제5-1 연마부(112e1)와 제5-2 연마부(112e1)를 포함할 수 있고, 이에 대응되도록 상기 제5 고정부(114e)는 제5-1 고정부(114e1)와 제5-2 고정부(114e2)를 포함할 수 있다.

도 12는 도 11에 도시된 실시예에 따른 제3 음료병 가공장치의 가공 툴의 제5 연마부(112e)에 의한 연마표면 이미지와 깊이 측정 데이터이다.

제5 연마부(112e)는 연마된 음료병 표면을 임계 범위(M) 이내, 예를 들어 5~20㎛의 표면 편차를 가지도록 연마할 수 있다. 상기 제5 연마부(112e)는 연마 정도에 따라 각각 상이한 수치를 가지는 복수의 연마부로 구성될 수 있다.

다음으로 도 13은 실시예에 따라 가공된 음료병의 상태를 설명 하기 위한 예시도이다.

상기와 같이 실시예에서는 음료병(B)을 음료병 가공장치에 진입시켜, 연마공정 및 광택공정을 수행하도록 함으로써, 음료병 표면의 스커핑(S) 등의 마모나 흠집을 제거할 수 있다.

구체적으로 도 13(a)는 가공장치에서 음료병의 표면이 가공되기 전의 상태를 나타낸 것이다. 음료병의 표면에는 외부 충격 등에 의해 마모나 흠집 등의 스커핑(S)이 발생할 수 있다. 한편, 실시예에 따라 음료병의 표면의 가공처리 공정을 통하여 도 13(b)와 같이 음료병의 흠집을 효과적으로 제거할 수 있다.

실시예에 의하면, 음료병의 흠집을 효과적으로 제거할 수 있는 음료병 가공장치, 이를 포함하는 가공시스템 및 이에 의해 제조된 음료병을 제공할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 실시예에 의하면, 음료병의 미관을 우수하게 유지할 수 있다. 또한, 실시예에 의하면 음료병의 파손 또는 손상을 저감할 수 있다. 또한, 실시예에 의하면 음료병 사용자의 안정성을 증대시킬 수 있다. 또한, 실시예에 의하면 음료병의 재활용 사용률을 증대시킬 수 있다. 또한, 실시예에 의하면 음료병의 표면 강도를 증가시킬 수 있다. 또한, 실시예에 의하면 음료병의 가공장치 및 가공방법에 따라 음료병의 제조비용 및 시간소비를 절감할 수 있다.

다음으로, 도 14a는 실시예에 따른 음료병 가공장치의 블록 구성도이다.

도 14a를 참조하면, 실시 예에 따른 음료병 가공장치(100)는 통신부(192), 사용자 인터페이스부(194), 저장부(196), 센서부(140), 모터 구동부(150), 모터부(160), 출력부(180) 및 제어부(190) 등을 포함할 수 있다.

상기 통신부(192)는 가공장치(100)와 상기 가공장치(100)를 포함하는 제조 공정 라인을 제어 및 관리하는 원격지 서버(미도시)와 통신을 수행하게 하는 하나의 모듈을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 통신부(192)는 근거리 통신 모듈, 무선 인터넷 모듈 등을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 통신부(192)는 원격지의 서버 또는 특정 단말과 통신을 수행하여, 가공장치(100)의 동작 제어를 위한 제어 신호를 입력 받을 수 있다.

상기 통신부(192)에 적용되는 근거리 통신 모듈은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다. 또한, 무선 인터넷 모듈은 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

상기 사용자 인터페이스부(194)는 사용자가 음료병 가공장치(100)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 상기 사용자 인터페이스부(194)는 키패드, 스위치, 터치 패드, 조그 휠, 조그 스위치등을 포함하여 구성될 수 있다. 특히 사용자 인터페이스부(194)는 장치의 구동 속도, 가공 부재의 전환 등과 같은 가공 동작에 요구되는 다양한 사용자 입력 신호를 발생할 수 있다.

상기 저장부(196)는 상기 제어부(190)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터를 임시 저장할 수도 있다. 상기 저장부(196)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

특히 상기 저장부(196)는 음료병 가공장치(100)로 진입한 음료병의 가공을 위한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 일 예로, 음료병의 표면 거칠기 정도, 마모도에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한 상기 저장부(196)는 음료병의 절삭 또는 마모를 위한 기준 값을 저장할 수 있다. 또한 상기 저장부(196)는 음료병의 모양에 따라 암 또는 가공부재의 위치를 결정하기 위한 위치값 정보를 저장할 수 있다.

상기 센서부(140)는 음료병 가공장치(100) 내부로 이송되는 음료병의 가공을 위한 음료병 가공툴(110)과 연마 부재의 움직임을 위한 감지 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 센서부(140)는 제1 센서부(141)와 제2 센서부(142)로 구성될 수 있으며, 암부(130)에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 센서부(141)는 실시 예에 따라, 가공 툴을 음료병에 밀착하기 위한 정도를 감지할 수 있는 적어도 하나의 근접 센서 모듈로 구성될 수 있다.

일 예로, 상기 제1 센서부(141)는 과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서로 구성될 수 있다.

그러나 이에 한정되지 않고, 음료병과 가공부재의 인접 정도를 감지할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 상기 제1 센서부(141)는 가공 툴이 음료병에 임계 범위 이내로 밀착하는지의 여부를 판단하기 위한 감지 신호를 생성할 수 있다. 이로 인하여 제어부(190)는 제1 센서부(141)의 감지 결과에 따라 암부의 인출 및 인입 정도를 제어할 수 있다.

상기 제2 센서부(142)는 가공 툴이 음료병을 가압하는 정도를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서 모듈로 구성될 수 있다. 일 예로 제2 센서부(142)는 압력 센서로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 가공 툴이 음료병을 고정 및 가공하기 위한 정도의 압력으로 가압 하는 정도를 감지하기 위한 센서로 구성될 수 있다.

이로 인하여 상기 제어부(190)는 제2 센서부(142)의 감지 결과에 따라 가공부재 및 암의 인출 및 인입 정도를 제어할 수 있다.

한편, 상기 제1 센서부(141)와 제2 센서부(142) 외에도, 가공 부재에 의해 음료병의 가공 정도를 감지하기 위한 센서를 추가하여 구성할 수 있다. 예를 들어, 가공 정도를 감지하기 위해 음료병 표면의 거칠기 정도를 감지할 수 있는 제3 센서 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.

또는 회전 및 가공 공정에 의해 발생되는 열을 감지하기 위한 열 감지용 제4 센서 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.

또한 음료병 가공장치 내로 진입하는 음료병의 모양을 감지하기 위한 형상 감지부를 포함할 수 있다. 상기와 같이 센서부는 한정된 사항이 아니며, 실시예에 따라 요구되는 다양한 센서를 부가하거나 생략하여 구성될 수 있다.

다음으로 상기 모터부(160)는 구동부와 연결되어, 상기 구동부의 상, 하, 좌, 우, 회전에 대한 움직임을 제어할 수 있다.

상기 모터부(160)는 적어도 하나의 구동 모듈과 연결될 수 있다. 실시예에서는 상기 모터부(160)가 제1 내지 제5 모터부(161 내지 165)를 포함할 수 있다.

상기 제1 모터부(161)와 상기 제2 모터부(162)는 가공 툴에서 회전부(120), 예를 들어 제1 회전부(120a)와 제2 회전부(120b)를 제1 방향으로 회전구동할 수 있다.

상기 제3 모터부(163)는 음료병을 고정하는 제1 지그(151)를 제2 방향으로 회전 구동할 수 있다. 상기 제4 모터부(164)는 상기 제2 지그(152)를 제2 방향으로 회전구동할 수 있다.

또한 제5 모터부(164)는 가공 툴에서 제1 내지 제3 지지부(116a,116b,116c)가 상측 또는 하측 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.

상기 출력부(180)는 시각, 청각과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로 이에는 표시부(181), 오디오 출력부(182)등이 포함될 수 있다.

상기 표시부(181)는 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시한다. 예를 들어, 장치 내에서 실행되는 가공 과정의 진행 정보, 동작 오류 정보 등의 다양한 정보를 영상, 이미지, 텍스트 등으로 다양하게 출력할 수 있다. 표시부(181)는 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있으며, 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 이러한 경우 표시부(181)는 출력 장치 외에 사용자 인터페이스로 구동될 수 있다.

상기 오디오 출력부(182)는 장치(100)의 동작 상태, 오류 여부 등의 진행 정보 등을 알리는 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 상기 오디오 출력부(182)는 스피커, 알람, 버저 등을 포함할 수 있다.

상기 제어부(190)는 통상적으로 가공장치의 전반적인 동작 제어를 한다. 제어부(190)는 장치(100)내로 진입하는 음료병을 감지하고, 상기 음료병의 절삭 및 연마를 위한 공정을 수행하기 위하여 장치(100)의 구성부들을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(190)는 센서부(140)에서 감지된 신호에 기초하여 암부(130)를 제어하여 음료병에 암부(130)가 인접하도록 제어할 수 있다.

또한 제어부(190)는 음료병에 인접한 암부(130)의 일단에 연결된 연마부의 구동을 제어하여 음료병의 표면을 가공하도록 할 수 있다. 제어부(190)는 센서부(140)의 감지 결과에 따라 회전부(120)의 회전을 제어하고, 절삭 및 연마의 정도를 감지하고, 가공 동작을 지속 또는 종료하도록 제어할 수 있다.

상기와 같은 장치의 구성에 기초하여 이하 도면을 참조하여 실시예에 따라 음료병의 가공 공정을 좀 더 상세하게 설명한다.

도 14b는 실시예에 따른 음료병 가공 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 14b를 참조하면, 실시예에 따른 음료병 가공장치(100)는 진입된 음료병을 고정할 수 있다(S810). 구체적으로 음료병 가공장치(100) 내로 진입하는 음료병은 음료병 표면의 가공 공정 전에 음료병의 하부와 상부를 제1 지그(151)와 제2 지그(152)에 의하여 고정할 수 있다.

음료병 가공장치(100)의 제어부(190)는 제1 지그(151)와 제2 지그(152)에 의해 고정된 음료병으로 가공 툴(110)이 인접하도록 모터 구동부(150)를 제어할 수 있다.

이후 제어부(190)는 음료병의 몸체로 인접한 가공부재인 연마부를 가공 표면으로 근접시키기 위한 감지 단계를 실행할 수 있다(S820).

구체적으로 제어부(190)는 가공 툴(110)이 음료병 근처로 인출되어, 상기 음료병과 인접되면, 연마부가 음료병의 가공 표면에 인접하도록 하기 위하여 센서부(140)를 통해 감지 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 제어부(190)는 센서부(140)를 통하여 연마부가 음료병을 가압하는 압력과 인접한 거리 정도를 감지할 수 있다. 따라서, 제어부(190)는 연마부가 임계치의 압력과 임계치의 거리로 음료병에 인접시키도록 모터 구동부(150)를 제어할 수 있다.

제어부(190)는 음료병에 연마부를 인접시키게 되면 우선적으로 음료병 표면의 가공 처리를 위한 준비 단계를 완료하게 된다.

이후 제어부(190)는 회전부(120)를 회전시켜 연마공정을 진행할 수 있다. 이때 제1 지그(151) 또는 제2 지그(152)의 회전에 의해 음료병이 회전될 수도 있다.

이후 제어부(190)는 상기 연마공정의 수행이 완료되면 상기 연마된 표면을 제5 연마부(112e)로 광택을 내는 광택공정을 수행하게 된다(S850).

이하 도 14c 및 도 14d를 참조하여 실시예에 따른 연마공정, 광택공정에 대하여 상세하게 설명한다.

도 14c는 실시예에 따라 음료병 가공 공정 시 연마 공정을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.

도 14c를 참조하며, 실시예에 따른 절삭 공정은 상기 도 14b에서 설명한 바와 같이 임계치 압력과 임계치 거리로 연마부를 음료병에 접촉시키게 되면, 가공툴의 회전부(120)가 회전하면서 음료병의 표면이 연마되는 제1 가공공정과 제2 가공공정이 실행된다(S910).

제어부(190)는 연마부에 의해 음료병을 절삭 하는 중에도 센서부(140)를 통하여 상기 음료병 표면의 절삭 정도, 연마정도를 지속적으로 감지할 수 있다. 따라서 제어부(190)는 연마 모드 수행 중 상기 연마면의 설정된 표면 편차(Nμ) 이하가 되는지를 판단하게 된다(S920).

제어부(190)는 연마 공정 중 표면 편차가 Nμ 이하로 감지되면 제1 가공공정, 제2 가공공정을 중지하고 제3 가공공정인 광택 공정 단계로 전환하게 된다(S930).

도 14d는 실시예에 따라 음료병 가공 공정 시 제3 가공공정인 광택 동작을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

도 14d를 참조하면, 상기 연마 공정 단계를 완료하고 천이된 광택 공정에서는 상기 연마된 표면에 대한 광택 공정을 실행하게 된다(S1010).

제어부(190)는 연마 공정에서 음료병의 절삭된 표면을 연마하게 되며, 연마부에 의해 음료병을 연마하는 중에도 센서부(140)를 통하여 상기 음료병 표면의 연마 정도를 지속적으로 감지할 수 있다. 따라서 제어부(190)는 연마 모드수행 중 상기 연마면의 표면 편차가 Mμ 이하가 되는지를 판단하게 된다(S1020).

제어부(190)는 연마 공정 중 표면 편차가 Mμ 이하로 감지되면 제3 가공모드를 중지하고, 연마처리를 종료하게 된다(S1030).

도 15는 다른 실시 예에 따른 음료병 가공 공정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 15를 참조하면, 일 실시 예에서는 하나의 가공장치 내에서 연마공정과 광택공정이 동시에 진행할 수 있다.

구체적으로 다른 실시예에 따른 음료병 가공장치(1100)에는 제1 연마 내지 제3 연마 공정을 실행하기 위한 구성(1110,1120,1130)을 포함할 수 있다. 상기 제1 연마 내지 제3 연마를 위한 구성(1110, 1120, 1130)는 음료병의 표면 처리 시 연마의 정도를 각각 상이하게 하여 약, 중, 강으로 구분되는 연마 공정을 실행할 수 있다. 상기 제1 연마장치(1110), 제2 연마장치(1120) 및 제3 연마장치(1130)는 각각 상이한 거칠기의 연마 부재로 구성될 수 있다. 또는 제1 연마장치(1110), 제2 연마장치(1120) 및 제3 연마장치(1130)는 각각 상이한 연마 공정 시간을 가지도록 함으로써, 연마의 정도를 구분할 수 있다.

도 16은 도 3에 도시된 실시예에 따른 음료병의 가공여부 판단장치(50) 예시도이며, 도 17은 도 16에 도시된 실시예에 따른 음료병 가공장치에서 표식장치에 의해 가공표식(P1)된 음료병 예시 사진이다.

상기 가공여부 판단장치(50)는 투입된 음료병에 대해 흠집 제거의 가공공정이 진행되었는지 판단할 수 있으며, 가공이 진행되지 않았던 경우 가공표식을 진행할 수 있다.

이러한 가공여부 판단 및 가공표식 공정은 앞서 기술된 음료병 가공공정 전에 진행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 음료병 가공공정과 동시에 진행되거나 음료병 가공공정 후에 진행될 수도 있다.

실시예에서 상기 가공여부 판단장치(50)는 이송부(51)를 통해 제1 컨베이어(10)에서 음료병(B)을 이송하고, 표식선반(54)에 안착시킬 수 있으며, 안착된 음료병(B)은 제1 그립(52)과 제2 그립(53)에 의해 상측과 하측이 고정될 수 있다. 이후 상기 음료병(B)에 대해 가공 표식장치(55)가 음료병(B) 바닥에 접촉 배치되고, 모터부(56)의 회전을 통해 가공표식(P1)이 진행될 수 있다. 상기 가공 표식장치(55)는 상기 모터부(56)에 회전될 수 있고, 그 재질은 메탈 다이아몬드 재질 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 실시예에서 음료병(B)이 회전되어 가공표식이 진행될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

소정의 음료병을 연마가공하는 가공 툴;
상기 가공 툴을 제1 방향으로 회전시키는 회전부;
상기 회전부와 상기 가공 툴을 연결시키는 암부;를 포함하고,
상기 가공 툴은,
상기 음료병을 연마가공하는 연마부와 상기 연마부가 고정되는 고정부;를 포함하며,
상기 연마부는 연마가공시 상기 음료병의 표면과 선 접촉되는 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 가공 툴은
상기 고정부를 받치는 지지부;를 더 포함하는 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 가공 툴은 고정형인 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 가공 툴은 가변형인 음료병 가공장치.
제4항에 있어서,
상기 가공 툴의 연마부는 가변형인 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 가공 툴은 상하로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 음료병을 고정하는 제1 지그를 더 포함하는 음료병 가공장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 지그는 상기 음료병을 상기 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 회전시키는 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 암부는 상기 가공 툴과 상기 음료병과의 거리를 센싱하는 제1 감지부를 포함하는 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 암부는 상기 가공 툴과 상기 음료병과의 압력을 센싱하는 제2 감지부를 포함하는 음료병 가공장치.
제1 항에 있어서,
상기 가공 툴은,
상기 음료병의 상측에 배치되는 상측 가공 툴과
상기 음료병의 하측에 배치되는 하측 가공 툴을 포함하는 음료병 가공장치.
제11항에 있어서,
상기 상측 가공 툴의 연마부와 상기 하측 가공 툴의 연마부는 고정형인 음료병 가공장치.
제11항에 있어서,
상기 상측 가공 툴의 연마부는 가변형이고,
상기 하측 가공 툴의 연마부는 고정형인 음료병 가공장치.
투입되는 소정의 음료병에 대한 가공여부 판단장치; 및
상기 음료병을 가공하는 음료병 가공장치;를 포함하며,
상기 음료병 가공장치는,
상기 음료병을 연마가공하는 가공 툴;
상기 가공 툴을 제1 방향으로 회전시키는 회전부;
상기 회전부와 상기 가공 툴을 연결시키는 암부;를 포함하고,
상기 가공 툴은,
상기 음료병을 연마가공하는 연마부와 상기 연마부를 고정하는 고정부;를 포함하는 음료병 가공 시스템.
제14 항에 있어서,
상기 가공여부 판단장치는,
상기 음료병에 대해 가공여부를 표식하는 표식장치를 포함하는 음료병 가공 시스템.
제15항에 있어서,
상기 음료병이 투입되는 제1 컨베이어;와
상기 음료병이 배출되는 제2 컨베이어;를 포함하는 음료병 가공 시스템.
제14에 있어서,
상기 음료병 가공장치는,
제2 항 내지 제13 항 중 어느 하나를 포함하는 음료병 가공 시스템.
저면에 제15항의 표식장치에 의해 가공된 가공표식을 포함하는 음료병.