KR20210011787A

KR20210011787A - 용기포장장치

Info

Publication number: KR20210011787A
Application number: KR1020190089108A
Authority: KR
Inventors: 김영복
Original assignee: 김영복
Priority date: 2019-07-23
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-02-02
Also published as: KR102298135B1

Abstract

용기포장장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 회전축부을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 테이블; 테이블의 둘레부를 따라 배치되고, 포장용기의 양측을 잡도록 설치되는 복수의 그리퍼; 테이블에 이동 가능하게 설치되고, 한 쌍의 그리퍼마다 연결되고, 한 쌍의 그리퍼의 간격을 조절하도록 한 쌍의 그리퍼를 이동시키는 간격 조절 모듈; 테이블의 회전시 간격 조절 모듈을 이동시키도록 회전축부에 설치되는 구동부; 및 포장용기와 캡을 접합시키도록 압착 가능하게 설치되는 접합모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

용기포장장치{CONTAINER PACKAGING APPARATUS}

본 발명은 용기포장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포장용기와 캡의 실링 성능을 향상시키고, 불량률을 감소시킬 수 있는 용기포장장치에 관한 것이다.

일반적으로 포장용기에는 마스크팩과 같은 화장품, 의약품, 식료품, 음료 등의 제품이 내부에 수용된다. 포장장치에 포장용기가 공급되면, 포장장치의 그리퍼가 포장용기의 양측을 잡은 상태에서 포장용기의 개구부를 벌린다. 개구부가 벌어진 후 포장용기에 제품을 충진하고, 일측에 캡이 투입된다. 포장용기와 캡이 접착된 후 포장용기에 제조일 등을 프린트한 후 포장장치에서 배출한다.

그러나, 종래의 포장장치는 포장용기와 캡을 수작업에 의해 접착하므로, 포장용기와 캡의 접합 시간이 증가되었다. 또한, 작업자의 숙련도에 따라 포장용기와 캡의 접합 불량률이 현저한 차이가 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0139923호(2016. 12. 07 공개, 발명의 명칭: 마스크팩 포장장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 포장용기와 캡의 실링 성능을 향상시키고, 불량률을 감소시킬 수 있는 용기포장장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 용기포장장치는: 회전축부을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 테이블; 상기 테이블의 둘레부를 따라 배치되고, 포장용기의 양측을 잡도록 설치되는 복수의 그리퍼; 상기 테이블에 이동 가능하게 설치되고, 한 쌍의 상기 그리퍼마다 연결되고, 한 쌍의 상기 그리퍼의 간격을 조절하도록 한 쌍의 상기 그리퍼를 이동시키는 간격 조절 모듈; 상기 테이블의 회전시 상기 간격 조절 모듈을 이동시키도록 상기 회전축부에 설치되는 구동부; 및 상기 포장용기와 캡을 접합시키도록 압착 가능하게 설치되는 접합모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 접합모듈은 제1 접합구간에 배치되고, 상기 포장용기와 상기 캡을 1차 접합하도록 상기 포장용기의 양측에 설치되는 제1 접합 프레스부; 제2 접합구간에 배치되고, 상기 포장용기의 개구부를 2차 접합하도록 상기 포장용기의 양측에 설치되는 제2 접합 프레스부; 및 제3 접합구간에 배치되고, 상기 포장용기와 상기 캡을 3차 접합하도록 상기 포장용기의 양측에 설치되는 제3 접합 프레스부를 포함할 수 있다.

상기 제1 접합 프레스부에는 상기 캡의 반경보다 깊이가 낮은 제1 접합홈부가 형성될 수 있다.

상기 제2 접합 프레스부에는 상기 캡의 반경보다 깊이가 깊고 폭이 넓은 제2 접합홈부가 형성될 수 있다.

상기 제3 접합 프레스부에는 상기 캡의 외측면에 상기 포장용기를 밀착시키도록 제3 접합홈부가 형성될 수 있다.

상기 제3 접합홈부의 양측에는 상기 포장용기를 캡의 둘레부에 밀착시키도록 제3 가압리브가 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 제3 접합 프레스부에는 상기 포장용기에서 이격되도록 제3 이격홈부가 형성될 수 있다.

상기 테이블의 상측에 배치되고, 상기 제1 접합 프레스부, 상기 제2 접합 프레스부 및 상기 제3 접합 프레스부가 설치되는 고정부재를 더 포함할 수 있다.

상기 고정부재에는 상기 제1 접합 프레스부, 상기 제2 접합 프레스부 및 상기 제3 접합 프레스부에 일대일 대응되도록 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부가 형성될 수 있다.

한 쌍의 상기 그리퍼가 공급되는 상기 포장용기의 양측을 잡는 용기공급구간; 한 쌍의 상기 그리퍼가 상기 포장용기의 개구부를 벌리는 용기벌림구간; 상기 포장용기의 개구부를 통해 제품을 주입하는 제품주입구간; 상기 포장용기의 개구부에 캡을 위치시키고, 상기 포장용기와 캡을 가압하여 접합하는 접합구간; 상기 포장용기에 무늬나 생산날짜를 프린트하는 널링 및 압인구간; 및 상기 포장용기를 외부로 배출하는 배출구간을 포함할 수 있다.

상기 접합구간은 상기 제1 접합 프레스부가 상기 포장용기와 상기 캡을 1차 접합하는 제1 접합구간; 상기 제2 접합 프레스부가 상기 포장용기의 개구부를 2차 접합하는 제2 접합구간; 및 상기 제3 접합 프레스부가 상기 포장용기와 상기 캡을 3차 접합하는 제3 접합구간을 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 테이블의 회전시 한 쌍의 상기 그리퍼의 간격을 좁히거나 넓히도록 상기 간격 조절 모듈을 이동시키는 구동캠부; 및 상기 테이블을 회전시키도록 상기 회전축부에 연결되는 구동 모터부를 포함할 수 있다.

상기 구동캠부는 상기 회전축부의 회전 중심에서 제1 반경 상에 형성되고, 상기 간격 조절 모듈의 슬라이더부가 이동 가능하게 결합되는 제1 가이드부; 상기 회전축부의 회전 중심에서 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경 상에 배치되고, 상기 제1 가이드부에 연결되는 제2 가이드부; 및 상기 회전축부의 회전 중심에서 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경 상에 배치되고, 상기 제1 가이드부와 상기 제2 가이드부에 연결되는 제3 가이드부를 포함할 수 있다.

상기 슬라이더부가 상기 제1 가이드부를 따라 이동되는 경우, 상기 슬라이더부가 상기 회전축부 측으로 제1 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 상기 그리퍼가 제1 간격으로 벌어지고, 상기 슬라이더부가 상기 제2 가이드부를 따라 이동되는 경우, 상기 슬라이더부가 상기 회전축부의 외측으로 제2 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 상기 그리퍼가 제2 간격으로 모아지고, 상기 슬라이더부가 상기 제3 가이드부를 따라 이동되는 경우, 상기 슬라이더부가 상기 회전축부의 외측으로 제3 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 상기 그리퍼가 제3 간격으로 모아질 수 있다.

상기 간격 조절 모듈은 상기 테이블의 반경방향을 따라 형성되는 가이드 슬롯에 이동 가능하게 설치되고, 상기 구동캠부에 연결되는 제1 조절부재; 및 상기 제1 조절부재와 함께 이동되도록 상기 제1 조절부재에 형성되고, 상기 그리퍼가 이동 가능하게 결합되도록 제1 장공부와 경사지게 제2 장공부가 형성되는 제2 조절부재를 포함할 수 있다.

상기 간격 조절 모듈은 상기 제2 조절부재에 연결되는 연결부재; 및 상기 제1 조절부재에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제2 조절부재의 위치를 조절할 수 있도록 상기 연결부재에 나사결합되는 위치 조절부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 접합모듈이 포장용기와 캡을 압착하여 접합시키므로, 포장용기에 캡이 고정됨과 동시에 포장용기의 일측이 밀봉된다.

또한, 본 발명에 따르면, 포장용기와 캡이 자동공정에 의해 접합되므로, 포장용기의 포장 속도를 증가시키고, 포장제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 간격 조절 모듈이 테이블의 회전에 의해 이동되므로, 테이블이 회전됨에 따라 그리퍼의 간격이 조절되어 포장용기의 개구부 양측면이 벌어지거나 접촉될 수 있다. 따라서, 테이블이 회전될 때에 각 쌍의 그리퍼마다 해당 구간에서 해당 작업에 필요한 작업을 수행하도록 포장용기의 개구부를 개폐시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 테이블과 구동캡부를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 테이블의 상측을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 테이블의 하측을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 구동캠부와 그리퍼를 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 그리퍼와 간격 조절 모듈을 하측에서 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 그리퍼를 하측에서 도시한 배면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 구동캠부를 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 구동캠부의 제3 가이드부에 그리퍼가 위치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치의 구동캠부에서 그리퍼 바디에서 핑거부가 위치 이동되는 상태를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치의 테이블이 회전될 때에 해당 구간에서 해당 작업이 수행되는 상태를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 캡 공급모듈과 접합모듈을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제1 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제1 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제2 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제3 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 용기포장장치의 일 실시예를 설명한다. 용기포장장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 테이블과 구동캡부를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 테이블의 상측을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 테이블의 하측을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기포장장치는 테이블(120), 복수의 그리퍼(130), 간격 조절 모듈(140), 구동부(150,160) 및 접합모듈(200)을 포함한다.

테이블(120)은 회전축부(110)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 테이블(120)은 원판 형태로 형성될 수 있다. 회전축부(110)는 테이블(120)의 하부에 수직하게 설치될 수 있다.

회전축부(110)는 회전축 케이싱(111)과, 회전축 케이싱(111)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 샤프트(113)를 포함한다. 회전축 케이싱(111)과 샤프트(113) 사이에는 베어링(미도시)이 설치된다. 회전축 케이싱(111)에는 구동캠부(150)가 설치된다. 구동캠부(150)는 샤프트(113)의 회전시 샤프트(113)와 함께 회전되지 않는다. 구동 모터부(160)는 샤프트(113)에 직결되거나 벨트와 같은 동력전달부에 의해 샤프트(113)에 연결될 수 있다. 구동 모터부(160)는 회전축부(110)를 회전시키는 한 다양한 형태로 연결될 수 있다.

복수의 그리퍼(130)는 테이블(120)의 둘레부를 따라 배치되고, 포장용기(10: 도 9 및 도 11 참조)의 양측을 잡도록 설치된다. 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 양측을 잡는다. 테이블(120)의 둘레에는 8쌍의 그리퍼(130)가 설치된다. 그리퍼(130)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

간격 조절 모듈(140)은 테이블(120)에 이동 가능하게 설치되고, 한 쌍의 그리퍼(130)마다 각각 연결된다. 간격 조절 모듈(140)은 포장용기(10)의 양측을 잡은 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격을 조절하도록 한 쌍의 그리퍼(130)를 이동시킨다. 간격 조절 모듈(140)이 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격을 조절하므로, 포장용기(10)의 개구부 양측면이 벌어지거나 접촉될 수 있다. 즉, 한 쌍의 그리퍼(130)가 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태에서 서로 벌어지면, 포장용기(10)의 개구부 양측면이 접촉된다. 또한, 한 쌍의 그리퍼(130)가 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태에서 서로 모아지면, 포장용기(10)의 개구부가 벌어지게 된다. 간격 조절 모듈(140)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

테이블(120)의 하측에는 그리퍼(130)가 배치되고, 그리퍼(130)의 하측에는 간격 조절 모듈(140)이 배치된다. 물론, 테이블(120)의 상측에는 그리퍼(130)가 설치되고, 테이블(120)의 하측에는 간격 조절 모듈(140)이 배치될 수도 있다.

구동부(150,160)는 테이블(120)의 회전시 간격 조절 모듈(140)을 이동시키도록 회전축부(110)에 설치된다. 테이블(120)의 회전에 의해 간격 조절 모듈(140)이 이동되므로, 테이블(120)이 회전됨에 따라 그리퍼(130)의 간격이 조절되어 포장용기(10)의 개구부 양측면이 벌어지거나 접촉될 수 있다.

구동부(150,160)는 구동캠부(150) 및 구동 모터부(160)를 포함한다. 구동캠부(150)는 테이블(120)의 회전시 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격을 좁히거나 넓히도록 간격 조절 모듈(140)을 이동시킨다. 구동 모터부(160)는 테이블(120)을 회전시키도록 회전축부(110)에 연결된다. 테이블(120)의 회전시 구동캠부(150)가 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격을 조절하므로, 테이블(120)이 회전될 때에 해당 구간에 위치되는 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격이 각각 조절될 수 있다. 따라서, 테이블(120)이 회전될 때에 각 쌍의 그리퍼(130)마다 해당 구간에서 해당 작업에 필요한 작업을 수행하도록 포장용기(10)의 개구부 양측면을 벌리거나 접촉시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 구동캠부와 그리퍼를 도시한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 그리퍼와 간격 조절 모듈을 하측에서 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 그리퍼를 하측에서 도시한 배면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 구동캠부를 도시한 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 구동캠부의 제3 가이드부에 그리퍼가 위치된 상태를 도시한 평면도이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 그리퍼(130)는 그리퍼 바디(131) 및 핑거부(135)를 포함한다.

핑거부(135)는 그리퍼 바디(131)에 위치 고정되는 고정 핑거부(135a)와, 고정 핑거부(135a)에 힌지부(135c)를 중심으로 회전 가능하게 설치되는 회전 핑거부(135b)를 포함한다. 회전 핑거부(135b)에는 용기공급모듈에 의해 가압되도록 가압 로드(134c: 도 6 참조)가 설치된다. 고정 핑거부(135a)의 단부에는 고정 바이트(미도시)가 설치되고, 회전 핑거부(135b)에는 고정 바이트와 함께 포장용기(10)를 잡을 수 있도록 회전 바이트(미도시)가 설치된다.

회전 핑거부(135b)와 그리퍼 바디(131)를 연결하도록 탄성부재(139)가 설치된다. 회전 핑거부(135b)는 양측이 동일한 방향으로 구부러진 형태로 형성된다. 회전 핑거부(135b)의 일측에 배치되는 회전 바이트는 고정 바이트의 외측에 배치되고, 회전 핑거부(135b)의 타측에는 탄성부재(139)가 연결되고, 회전 핑거부(135b)의 중심부에는 힌지부(135c)가 설치된다. 따라서, 탄성부재(139)의 탄성력은 회전 바이트가 고정 바이트에 밀착되도록 회전 핑거부(135b)에 가해진다.

또한, 탄성부재(139)는 핑거부(135)를 그리퍼 바디(131) 측으로 잡아당기도록 탄성력을 작용하므로, 핑거부(135)가 탄성부재(139)의 탄성력에 의해 그리퍼 바디(131)에서 빠지지 않도록 구속된다. 따라서, 핑거부(135)가 그리퍼 바디(131)에 위치 고정된 후 핑거부(135)의 위치가 변경되는 방지할 수 있다.

가압 로드(134c)가 가압되면, 회전 핑거부(135b)가 고정 핑거부(135a)와 이격되도록 회전된다. 가압 로드(134c)가 가압 해제되면, 회전 핑거부(135b)가 고정 핑거부(135a)와 함께 포장용기(10)를 잡을 수 있도록 탄성부재(139)에 의해 원위치로 회전된다.

그리퍼 바디(131)는 테이블(120)의 둘레부에 설치된다. 핑거부(135)는 포장용기(10)의 폭방향 크기에 따라 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격을 조절할 수 있도록 그리퍼 바디(131)에 이동 가능하게 결합된다. 핑거부(135)는 테이블(120)의 접선방향과 나란하게 이동될 수 있도록 그리퍼 바디(131)에 설치된다. 핑거부(135)가 테이블(120)의 접선방향과 나란하게 이동되므로, 핑거부(135)가 포장용기(10)의 양측을 잡고 포장용기(10)의 개구부를 벌릴 때에 포장용기(10)의 양측면에 동일한 압력(F1)이 가해진다. 따라서, 포장용기(10)의 일측면이 타측면 측으로 휘어지면서 양측면이 붙는 것을 방지할 수 있다. 또한, 다양한 크기의 포장용기(10)가 용기포장장치에서 포장될 수 있다.

그리퍼 바디(131)에는 복수의 제1 구속부(132)가 형성되고, 핑거부(135)에는 복수의 제1 구속부(132) 중 일부의 제1 구속부(132)에 결합되도록 제2 구속부(136)가 형성된다. 핑거부(135)의 제2 구속부(136)가 복수의 제1 구속부(132) 중 어느 위치에 구속되는지에 따라 한 쌍의 핑거부(135) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 핑거부(135)의 간격은 포장용기(10)의 폭방향 길이에 따라 조절될 수 있으므로, 다양한 크기의 포장용기(10)를 포장할 수 있다.

그리퍼 바디(131)에는 제1 구속부(132)에서 이격되도록 제3 구속부(133)가 형성되고, 핑거부(135)에는 제3 구속부(133)에 구속되도록 구속핀부(137)가 설치된다. 구속핀부(137)는 핑거부(135)에 고정된다.

제2 구속부(136)가 제1 구속부(132)에서 분리된 경우, 구속핀부(137)도 제3 구속부(133)에서 분리된다. 또한, 제2 구속부(136)가 제1 구속부(132)에 구속된 경우, 구속핀부(137)도 제3 구속부(133)에 구속된다. 또한, 핑거부(135)의 제2 구속부(136)가 그리퍼 바디(131)의 제1 구속부(132)에 구속되는 위치에 따라, 구속핀부(137)가 복수의 제3 구속부(133)에서 구속되는 위치가 결정된다.

도 1 내지 도 4를 다시 참조하면, 간격 조절 모듈(140)은 제1 조절부재(141) 및 제2 조절부재(145)를 포함한다.

제1 장공부(121)는 테이블(120)의 둘레부에 테이블(120)의 접선방향과 나란하게 형성되고, 그리퍼(130)가 이동 가능하게 연결된다.

테이블(120)에는 간격 조절 모듈(140)이 테이블(120)의 반경방향을 따라 이동되도록 가이드 슬롯(123)이 형성된다. 가이드 슬롯(123)은 제1 장공부(121)와 수직하게 형성된다. 간격 조절 모듈(140)에는 가이드 슬롯(123)에 이동 가능하게 삽입되도록 가이드핀부(143)가 형성된다. 가이드핀부(143)가 가이드 슬롯(123)에서 이동됨에 따라 간격 조절 모듈(140)이 테이블(120)의 반경방향으로 이동된다. 가이드핀부(143)는 테이블(120)의 상면에 배치되는 제2 이동 블록(144b)에 연결된다.

도 5 내지 도 9를 다시 참조하면, 제1 조절부재(141)는 테이블(120)의 가이드 슬롯(123)에 이동 가능하게 설치되고, 구동캠부(150)에 연결된다. 제1 조절부재(141)에는 구동캠부(150)에 연결되도록 슬라이더부(142)가 형성된다. 제1 조절부재(141)에는 슬라이더부(142)의 반대측으로 가이드핀부(143)가 돌출되게 설치된다.

슬라이더부(142)는 간격 조절 모듈(140)에서 연장되는 슬라이더 로드(142a)와, 슬라이더 로드(142a)에 회전 가능하게 설치되고, 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)와 구름 접촉되는 슬라이더 롤러(142b)를 포함한다. 슬라이더 롤러(142b)가 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)와 구름 접촉되므로, 슬라이더부(142)가 원활하게 이동될 수 있다.

제2 조절부재(145)는 제1 조절부재(141)와 함께 이동되도록 제1 조절부재(141)에 형성되고, 그리퍼(130)가 이동 가능하게 결합되도록 제1 장공부(121)와 경사지게 제2 장공부(146)가 형성된다. 제2 장공부(146)가 제1 장공부(121)에 경사지게 형성되므로, 제2 조절부재(145)가 제1 조절부재(141)에 의해 이동됨에 따라 그리퍼(130)가 제1 장공부(121)를 따라 이동된다.

제2 조절부재(145)는 제1 조절부재(141)의 양측에 각각 형성되고, 제2 장공부(146)는 제1 조절부재(141)의 양측에 제1 장공부(121)를 향하여 벌어지도록 형성된다. 이때, 제2 장공부(146)와 한 쌍의 제1 장공부(121)는 삼각형 형태로 배치된다.

그리퍼(130)에는 제1 장공부(121)에 이동 가능하게 결합되도록 제1 이동 로드(134a)가 설치된다. 또한, 그리퍼(130)에는 제2 장공부(146)에 이동 가능하게 설치되도록 제2 이동 로드(134b)가 설치된다. 제1 이동 로드(134a)는 제1 이동 블록(144a)에 연결된다. 제1 이동 블록(144a)은 제1 이동 로드(134a)와 함께 이동된다.

제1 이동 로드(134a)는 테이블(120)의 제1 장공부(121)에 삽입되도록 상측으로 돌출되게 형성되고, 제2 이동 로드(134b)는 간격 조절 모듈(140)의 제2 장공부(146)에 삽입되도록 하측으로 돌출되게 형성된다. 이때, 제1 이동 로드(134a)에는 제1 이동 롤러(미도시)가 설치되고, 제2 이동 로드(134b)에는 제2 이동 롤러(미도시)가 설치될 수 있다.

간격 조절 모듈(140)은 연결부재(147) 및 위치 조절부(148)를 더 포함한다.

연결부재(147)는 제2 조절부재(145)에 연결된다. 연결부재(147)의 양측에 제2 조절부재(145)가 체결부재나 용접에 의해 연결될 수 있다. 연결부재(147)의 중심부에는 나사홀부(미도시)가 형성된다.

위치 조절부(148)는 제1 조절부재(141)에 회전 가능하게 설치되고, 제2 조절부재(145)의 위치를 조절할 수 있도록 연결부재(147)의 나사홀부에 나사결합된다. 이때, 제1 조절부재(141)의 외측에는 하측으로 절곡되는 절곡부(미도시)가 설치되고, 절곡부에는 위치 조절부(148)가 통과되도록 통과홀(미도시)이 형성된다. 위치 조절부(148)는 절곡부의 통과홀에 삽입되고, 위치 조절부(148)의 통과홀 양측에는 너트와 같은 걸림부(미도시)가 설치된다. 위치 조절부(148)는 걸림부에 의해 절곡부의 통과홀에서 빠지지 않게 된다. 위치 조절부(148)에는 나사홀부에 나사결합되도록 나사부가 형성된다. 위치 조절부(148)의 나사부가 나사홀부에 나사결합되므로, 위치 조절부(148)가 회전됨에 따라 제2 조절부재(145)의 위치가 조절된다. 따라서, 위치 조절부(148)를 회전시킴에 의해 한 쌍의 그리퍼(130) 사이의 간격을 조정할 수 있다.

위치 조절부(148)는 포장용기(10)의 폭방향 길이에 따라 한 쌍의 그리퍼(130)의 간격을 조절하는 구성인 한편, 간격 조절 모듈(140)은 포장용기(10)에 제품을 포장할 때에 포장용기(10)의 개구부를 열거나 닫는 구성이다.

구동캠부(150)는 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)를 포함한다. 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)는 구동캠부(150)의 둘레부를 따라 연속적으로 배치된다.

제1 가이드부(151)는 회전축부(110)의 회전 중심에서 제1 반경(R1) 상에 형성되고, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 이동 가능하게 결합된다. 제2 가이드부(153)는 회전축부(110)의 회전 중심에서 제1 반경(R1)보다 큰 제2 반경(R2) 상에 배치되고, 제1 가이드부(151)에 연결된다. 제3 가이드부(155)는 회전축부(110)의 회전 중심에서 제2 반경(R2)보다 큰 제3 반경(R3) 상에 배치되고, 제1 가이드부(151)와 제2 가이드부(153)에 연결된다.

이때, 제1 가이드부(151)는 회전축부(110)의 회전 중심에서 원주방향으로 대략 5/8 정도의 길이로 형성되고, 제2 가이드부(153)는 회전축부(110)의 회전 중심에서 원주방향으로 대략 1/8 정도의 길이로 형성되며, 제3 가이드부(155)는 회전축부(110)의 회전 중심에서 원주방향으로 대략 2/8 정도의 길이로 형성된다. 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)는 구동캠부(150)의 둘레부를 따라 홈 형태로 형성된다.

테이블(120)의 둘레부에는 용기공급구간(S1), 용기벌림구간(S2), 제품주입구간(S3), 3개의 접합구간(S4,S5,S6), 널링 및 압인구간(S7), 배출구간(S8)이 배치된다. 용기공급구간(S1)에는 용기공급모듈(미도시)이 설치되고, 제품주입구간(S2)에는 제품공급모듈(미도시)이 설치되며, 접합구간(S4,S5,S6)에는 접합모듈(200)이 설치되며, 널링 및 압인구간(S7)에는 널링모듈과 압인모듈(미도시)이 설치되며, 배출구간(S8)에는 배출모듈(미도시)이 배치된다. 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다, 한 쌍의 그리퍼(130)가 용기공급구간(S1), 용기벌림구간(S2), 제품주입구간(S3), 접합구간(S4,S5,S6), 널링 및 압인구간(S7) 및 배출구간(S8)마다 모두 배치된다. 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다 각 구간(S1-S8)에서 해당 작업들이 동시에 수행되므로, 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다 하나씩의 포장용기(10)가 포장되어 배출될 수 있다. 따라서, 제품의 포장 속도가 현저히 증가되므로, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

제1 가이드부(151)는 3개의 접합구간(S4,S5,S6), 널링 및 압인구간(S7), 배출구간(S8), 다시 말해 5개의 구간(S4-S8: 도 11 참조)에 대향되게 배치된다. 제2 가이드부(153)는 용기공급구간(S1: 도 11 참조)에 대향되게 배치된다. 제2 경사부(153a)는 용기벌림구간(S2)에 배치되고, 제3 가이드부(155)는 제품주입구간(S3: 도 11 참조)에 대향되게 배치된다. 또한, 상기한 8개 구간(S1-S8: 도 11 참조)은 동일한 길이로 형성될 수 있다.

이때, 그리퍼(130)는 해당 구간에 1쌍씩 각각 배치되고, 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다 이웃한 구간으로 이동된다. 따라서, 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다 각 구간(S1-S8)에서 해당 작업들이 동시에 수행된다. 즉, 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다 8개의 구간(S1-S8)에서 8가지의 작업이 동시에 수행되므로, 테이블(120)이 1피치 회전될 때마다 하나씩의 포장용기(10)가 포장되어 배출될 수 있다.

또한, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 제1 가이드부(151)를 따라 이동되는 경우, 슬라이더부(142)가 회전축부(110) 측으로 제1 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 그리퍼(130)가 제1 간격(L1)으로 벌어진다(도 10(a) 참조). 또한, 슬라이더부(142)가 제2 가이드부(153)를 따라 이동되는 경우, 슬라이더부(142)가 회전축부(110)의 외측으로 제2 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 그리퍼(130)가 제2 간격(L2)으로 모아진다(도 10(b) 참조).

슬라이더부(142)가 제3 가이드부(155)를 따라 이동되는 경우, 슬라이더부(142)가 회전축부(110)의 외측으로 제3 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 그리퍼(130)가 제3 간격(미도시)으로 모아진다.

따라서, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 제1 가이드부(151)에 위치될 경우, 포장용기(10)의 개구부가 닫히게 된다. 슬라이더부(142)가 제2 가이드부(153)에 위치될 경우, 포장용기(10)의 개구부가 약간 벌어지게 된다. 슬라이더부(142)가 제3 가이드부(155)에 위치될 경우, 포장용기(10)의 개구부가 제품을 투입할 수 있도록 충분히 벌어지게 된다.

제1 가이드부(151)와 제2 가이드부(153)는 제1 경사부(151a)에 의해 연결되고, 제2 가이드부(153)와 제3 가이드부(155)는 제2 경사부(153a)에 의해 연결되고, 제3 가이드부(155)와 제1 가이드부(151)는 제3 경사부(155a)에 의해 연결된다. 슬라이더부(142)가 제1 경사부(151a), 제2 경사부(153a) 및 제3 경사부(155a)를 따라 유동되므로, 슬라이더부(142)가 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)가 연결되는 부분에서 걸리는 것을 방지하고, 슬라이더부(142)가 부드럽게 이동될 수 있다.

테이블(120)은 원판 형태로 형성되고, 복수의 그리퍼(130)는 테이블(120)의 둘레부에 테이블(120)의 접선방향을 따라 이동되도록 설치된다. 그리퍼(130)가 모아지면서 포장용기(10)의 개구부를 벌릴 때에 포장용기(10)의 개구부에 양측으로 동일한 한 힘(F1: 도 9 참조)이 가해진다. 따라서, 포장용기(10)의 개구부 양측을 벌리는 힘(F1)이 포장용기(10)의 일측과 타측에 동일하게 가해지므로, 포장용기(10)의 개구부가 모아지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 포장용기(10)의 개구부가 충분히 벌어짐에 따라 제품의 투입양이 정확해지므로, 포장불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 포장용기(10)의 개구부가 정확하게 벌어지므로, 테이블(120)의 회전 속도를 증가시킴으로써, 포장작업의 속도를 증가시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치의 테이블이 회전될 때에 해당 구간에서 해당 작업이 수행되는 상태를 도시한 평면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 캡 공급모듈과 접합모듈을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제1 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제1 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제2 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 포장제품 제조장치에서 제3 접합 프레스부를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 11 내지 도 16을 참조하면, 접합모듈(200)은 포장용기(10)와 캡(20)을 접합시키도록 압착 가능하게 설치된다. 접합모듈(200)이 포장용기(10)와 캡(20)을 압착하여 접합시키므로, 포장용기(10)에 캡(20)이 고정됨과 동시에 포장용기(10)의 일측이 밀봉된다. 캡(20)은 포장용기(10)의 개구부에 고정된다. 따라서, 포장용기(10)와 캡(20)이 신속하고 용이하게 접합 및 밀봉되고, 포장용기(10)와 캡(20)의 접합 불량률이 감소될 수 있다. 또한, 포장용기(10)와 캡(20)이 자동공정에 의해 접합되므로, 포장용기(10)의 포장 속도를 증가시키고, 포장제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

접합모듈(200)은 제1 접합 프레스부(210), 제2 접합 프레스부(220) 및 제3 접합 프레스부(230)를 포함한다. 접합구간(S4,S5,S6)은 제1 접합구간(S4), 제2 접합구간(S5) 및 제3 접합구간(S6)으로 구분된다.

제1 접합 프레스부(210)는 제1 접합구간(S4)에 배치되고, 포장용기(10)와 캡(20)을 1차 접합하도록 포장용기(10)의 양측에 설치된다. 제2 접합 프레스부(220)는 제2 접합구간(S5)에 배치되고, 포장용기(10)를 2차 접합하도록 포장용기(10)의 양측에 설치된다. 제3 접합 프레스부(230)는 제3 접합구간(S6)에 배치되고, 포장용기(10)와 캡(20)을 3차 접합하도록 포장용기(10)의 양측에 설치된다.

제1 접합구간(S4)에서는 제1 접합 프레스부(210)가 포장용기(10)에 캡(20)을 1차로 접합하여 포장용기(10)에 캡(20)을 대략적으로 고정시킨다. 제2 접합구간(S5)에서는 제2 접합 프레스부(220)가 포장용기(10)의 개구부를 2차로 접합하여 포장용기(10)의 개구부를 대부분 밀봉하고, 캡(20)의 외측면에 포장용기(10)를 대략적으로 접합한다. 제3 접합구간(S6)에서는 제3 접합 프레스부(230)가 캡(20)의 외측면에 포장용기(10)를 3차로 접합하여 완전히 밀봉한다. 즉, 제1 접합 프레스부(210)는 포장용기(10)에 캡(20)을 고정하는 것을 주요한 목적으로 하고, 제2 접합 프레스부(220)는 포장용기(10)의 개구부에서 캡(20)의 양측을 대부분 밀봉하는 것을 주요한 목적으로 하며, 제3 접합 프레스부(230)는 캡(20)의 외측면과 포장용기(10) 사이의 틈새를 완전히 밀봉하는 것을 주요한 목적으로 한다. 제1 접합 프레스부(210), 제2 접합 프레스부(220) 및 제3 접합 프레스부(230)가 포장용기(10)와 캡(20)을 부위별로 3차례에 걸쳐 밀봉하므로, 포장용기(10)의 밀봉 성능이 향상되고, 포장용기(10)에서 제품이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

용기포장장치는 테이블(120)의 상측에 배치되고, 제1 접합 프레스부(210), 제2 접합 프레스부(220) 및 제3 접합 프레스부(230)가 설치되는 고정부재(240)를 더 포함한다. 고정부재(240)는 제1 접합구간(S4), 제2 접합구간(S5) 및 제3 접합구간(S6)의 상측을 커버하도록 설치된다. 제1 접합구간(S4)에는 제1 접합구간(S4)에 캡(20)을 공급하도록 캡 공급모듈(250)이 설치된다. 캡 공급모듈(250)에는 복수의 캡(20)이 공급되도록 나선형의 공급라인(252)이 형성되고, 캡 픽업부(260)가 캡(20)을 픽업하여 포장용기(10)의 개구부에 공급한다. 캡 공급모듈(250)는 복수의 캡(20)을 공급하는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.

고정부재(240)에는 제1 접합 프레스부(210), 제2 접합 프레스부(220) 및 제3 접합 프레스부(230)에 일대일 대응되도록 제1 개구부(241), 제2 개구부(242) 및 제3 개구부(243)가 형성된다. 캡 픽업부(260)는 제1 개구부(241)를 통해 포장용기(10)에 접근할 수 있다.

제1 접합 프레스부(210)는 고정부재(240)에서 제1 접합구간(S4)의 일측에 고정되는 제1 고정 가압부(211)와, 제1 고정 가압부(211) 측으로 이동가능하게 설치되는 제1 이동 가압부(213)를 포함한다. 제1 이동 가압부(213)는 제1 고정 가압부(211)에 대향되게 배치되고, 제1 액츄에이터(216)에 의해 이동 가능하게 설치된다. 제1 액츄에이터(216)로는 제1 실린더 또는 제1 모터부 등이 적용될 수 있다. 제1 고정 가압부(211)와 제1 이동 가압부(213)의 내부에는 제1 히터부(217)가 각각 설치된다. 제1 액츄에이터(216)가 제1 이동 가압부(213)를 이동시킴에 따라 제1 고정 가압부(211)와 제1 이동 가압부(213)가 포장용기(10)와 캡(20)을 가열 및 가압하여 1차 접합한다. 제1 히터부(217)는 제1 접합 프레스부(210)를 대략 200-250℃ 정도로 가열한다. 이때, 제1 히터부(217)의 가열 온도는 포장용기(10)와 캡(20)의 재질에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

제2 접합 프레스부(220)는 고정부재(240)에서 제2 접합구간(S5)의 일측에 고정되는 제2 고정 가압부(221)와, 제2 고정 가압부(221) 측으로 이동가능하게 설치되는 제2 이동 가압부(223)를 포함한다. 제2 이동 가압부(223)는 제2 고정 가압부(221)에 대향되게 배치되고, 제2 액츄에이터(226)에 의해 이동 가능하게 설치된다. 제2 액츄에이터(226)로는 제2 실린더 또는 제2 모터부 등이 적용될 수 있다. 제2 고정 가압부(221)와 제2 이동 가압부(223)의 내부에는 제2 히터부(227)가 각각 설치된다. 제2 액츄에이터(226)가 제2 이동 가압부(223)를 이동시킴에 따라 제2 고정 가압부(221)와 제2 이동 가압부(223)가 포장용기(10)를 가열 및 가압하여 2차 접합한다. 제2 히터부(227)는 포장용기(10)가 용융되지 않도록 제2 접합 프레스부(220)를 대략 110-150℃ 정도로 가열한다. 이때, 제2 히터부(227)의 가열 온도는 포장용기(10)와 캡(20)의 재질에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

제3 접합 프레스부(230)는 고정부재(240)에서 제3 접합구간(S6)의 일측에 고정되는 제3 고정 가압부(231)와, 제3 고정 가압부(231) 측으로 이동가능하게 설치되는 제3 이동 가압부(233)를 포함한다. 제3 이동 가압부(233)는 제3 고정 가압부(231)에 대향되게 배치되고, 제3 액츄에이터(236)에 의해 이동 가능하게 설치된다. 제3 액츄에이터(236)로는 제3 실린더 또는 제3 모터부 등이 적용될 수 있다. 제3 고정 가압부(231)와 제3 이동 가압부(233)의 내부에는 제3 히터부(237)가 각각 설치된다. 제3 액츄에이터(236)가 제3 이동 가압부(233)를 이동시킴에 따라 제3 고정 가압부(231)와 제3 이동 가압부(233)가 포장용기(10)와 캡(20)을 가열 및 가압하여 3차 접합한다. 제3 히터부(237)는 포장용기(10)가 용융되면서 캡(20)에 접합되도록 제3 접합 프레스부(230)를 대략 250-300℃ 정도로 가열한다. 이때, 제3 히터부(237)의 가열 온도는 포장용기(10)와 캡(20)의 재질에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

제1 접합 프레스부(210)에는 캡(20)의 반경보다 깊이(D1)가 낮은 제1 접합홈부(212,214)가 형성된다. 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1 고정 가압부(211)에는 제1 고정 접합홈부(212)가 형성되고, 제1 이동 가압부(213)에는 제1 이동 접합홈부(214)가 형성된다. 제1 고정 접합홈부(212)와 제1 이동 접합홈부(214)는 캡(20)의 반경보다 깊이(D1)가 낮게 형성된다. 이때, 제1 고정 접합홈부(212)와 제1 이동 접합홈부(214)의 폭(W1)은 캡(20)의 직경보다 크게 형성된다. 따라서, 제1 이동 가압부(213)와 제1 고정 가압부(211)가 포장용기(10)와 캡(20)을 가압하면, 캡(20)의 둘레부에 포장용기(10)의 개구부가 접합된다. 또한, 제1 이동 가압부(213)의 제1 이동 가압면부(미도시)와 제1 고정 가압부(211)의 제1 고정 가압면부(미도시)는 캡(20)의 직경과 제1 고정 접합홈부(212) 및 제2 이동 접합홈부(224)의 직경의 차이(G1)만큼 이격된다. 따라서, 1차 접합 공정에서는 캡(20)의 둘레부에만 포장용기(10)가 접합된다.

제2 접합 프레스부(220)에는 캡(20)의 반경보다 깊이(D2)가 깊고 폭(W2)이 넓은 제2 접합홈부(222,224)가 형성된다. 또한, 제2 접합홈부(222,224)의 깊이(D2)는 제1 접합홈부(212,214)의 깊이(D1)보다 깊고, 제2 접합홈부(222,224)의 폭(W2)은 제1 접합홈부(212,214)의 폭(W1)보다 크게 형성된다. 상세히 설명하면 다음과 같다. 제2 고정 가압부(221)에는 제2 고정 접합홈부(222)가 형성되고, 제2 이동 가압부(223)에는 제2 이동 고정홈부가 형성된다. 제2 고정 접합홈부(222)와 제2 이동 접합홈부(224)는 캡(20)의 반경보다 깊이(D2)가 깊고, 폭(W2)이 크게 형성된다. 따라서, 제2 이동 가압부(223)와 제2 고정 가압부(221)가 포장용기(10)를 가압하면, 포장용기(10)의 개구부는 압착되지만, 캡(20)은 제2 고정 접합홈부(222)와 제2 이동 접합홈부(224)에서 약간 이격된다. 따라서, 2차 접합 공정에서는 캡(20)과 포장용기(10)는 접합되지 않고 포장용기(10)의 개구부만 접합된다.

제3 접합 프레스부(230)에는 캡(20)의 외측면에 포장용기(10)를 밀착시키도록 제3 접합홈부(232,234)가 형성된다. 제3 접합홈부(232,234)의 반경(D3)은 캡(20)의 반경에 포장용기(10)의 두께를 합한 정도의 크기로 형성된다. 제3 접합홈부(232,234)의 반경(D3)은 제1 접합홈부(212,214)의 반경(D1)보다 크고 제2 접합홈부(222,224)의 반경(D2)보다 작게 형성된다. 상세히 설명하면 다음과 같다. 제3 고정 가압부(231)에는 제3 고정 접합홈부(232)가 형성되고, 제3 이동 가압부(233)에는 제3 이동 접합홈부(134)가 형성된다. 제3 고정 접합홈부(232)와 제3 이동 접합홈부(234)는 캡(20)의 외측면에 포장용기(10)를 밀착시키도록 캡(20)의 반경 정도의 크기로 형성된다. 따라서, 3차 접합 공정에서는 캡(20)의 둘레부에 포장용기(10)가 긴밀하게 접합된다.

제3 접합홈부(232,234)의 양측에는 포장용기(10)를 캡(20)의 둘레부에 밀착시키도록 제3 가압리브(232a,234a)가 돌출되게 형성된다. 즉, 제3 고정 접합홈부(232)의 양측에는 제3 고정 가압리브(232a)가 돌출되게 형성되고, 제3 이동 접합홈부(234)의 양측에는 제3 이동 가압리브(234a)가 돌출되게 형성된다. 따라서, 제3 이동 가압부(233)와 제3 고정 가압부(231)가 포장용기(10)와 캡(20)을 가압할 때에, 제3 이동 가압부(233)와 제3 고정 가압부(231)의 제3 가압면부가 서로 이격된다. 따라서, 3차 접합 공정에서는 캡(20)의 둘레부에 포장용기(10)가 접합되지만, 포장용기(10)의 개구부에서 나머지 부분은 접합되지 않는다.

제3 접합 프레스부(230)에는 포장용기(10)에서 이격되도록 제3 이격홈부(232b,234b)가 형성된다. 즉, 제3 고정 가압부(231)에는 제3 고정 이격홈부(232b)가 형성되고, 제3 이동 가압부(233)에는 제3 이동 이격홈부(234b)가 형성된다. 따라서, 3차 접합 공정에서는 포장용기(10)의 개구부에서 캡(20)이 접합되는 부분을 제외한 나머지는 접합되지 않는다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기포장장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.

먼저, 포장용기(10)의 크기에 따라 그리퍼(130)의 핑거부(135) 사이의 거리를 조절하는 경우에 관해 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기포장장치의 구동캠부에서 그리퍼 바디에서 핑거부가 위치 이동되는 상태를 도시한 평면도이다.

도 10을 참조하면, 포장용기(10)의 폭방향 길이가 큰 경우, 한 쌍의 그리퍼 바디(131)에서 제1 구속부(132)의 외측에 핑거부(135)의 제2 구속부(136)를 구속한다. 한 쌍의 핑거부(135)의 간격은 포장용기(10)의 개구부의 양측면이 붙었을 때(오므라들었을 때)에 포장용기(10)의 양측을 잡을 수 있는 정도로 조절된다.

한편, 포장용기(10)의 폭방향 길이가 한 쌍의 핑거부(135)에 의해 충분히 잡힐 수 있도록 미세하게 조절되지 못하는 경우가 있다. 이 경우, 간격 조절 모듈(140)을 조작하여 핑거부(135)의 간격을 미세하게 조절할 수 있다. 이에 관해 상세히 설명하면 다음과 같다.

위치 조절부(148)가 회전됨에 따라 연결부재(147)가 테이블(120)의 반경방향으로 이동되고, 연결부재(147)가 이동됨에 따라 제1 조절부재(141)와 제2 조절부재(145)가 함께 테이블(120)의 반경방향을 따라 이동된다.

제2 조절부재(145)의 위치가 조절될 경우, 그리퍼 바디(131)의 제2 이동 로드(134b)가 제2 조절부재(145)의 제2 장공부(146)를 따라 제1 장공부(121) 측으로 경사지게 이동되고, 그리퍼 바디(131)의 제1 이동 로드(134a)가 테이블(120)의 제1 장공부(121)의 길이방향(테이블(120)의 접선방향)을 따라 이동된다. 따라서, 그리퍼 바디(131)의 간격이 조절됨에 따라 핑거부(135)의 간격이 미세하게 조절된다.

이와 같이, 그리퍼(130)의 제1 구속부(132) 내지 제3 구속부(133)는 포장용기(10)의 폭방향 길이에 따라 핑거부(135)를 상대적으로 큰 간격으로 조절하는 구성이다. 이에 비해, 간격 조절 모듈(140)의 제1 장공부(121), 제2 장공부(146) 및 위치 조절부(148)는 핑거부(135)의 간격을 상대적으로 미세하게 조절하는 구성이다.

다음으로, 용기포장장치에서 포장용기에 제품이 포장되는 과정에 관해 설명하기로 한다.

용기포장장치에서는 8쌍의 그리퍼(130)가 각 구간(S1-S8)에서 해당 작업을 동시에 수행한다. 따라서, 아래에서는 한 쌍의 그리퍼(130)가 테이블(120)에 의해 한바퀴 회전되는 동안에 각 구간(S1-S8)에서 수행되는 작업에 관해 설명하기로 한다.

도 11 내지 도 16을 참조하면, 구동 모터부(160)가 구동되면, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 제2 가이드부(153)에 위치되고, 한 쌍의 그리퍼(130)가 용기공급구간(S1)으로 이동된다. 이때, 슬라이더부(142)가 제2 가이드부(153)에 진입됨에 따라 제2 거리만큼 테이블(120)의 반경방향 외측으로 이동되므로, 한 쌍의 그리퍼(130)가 제2 간격만큼 모아진다. 용기공급장치가 한 쌍의 그리퍼(130)에 포장용기(10)를 공급하면, 그리퍼(130)의 핑거부(135)에 포장용기(10)의 양측이 잡히게 된다. 이때, 포장용기(10)는 폭방향으로 약간 느슨하게 구속된다.

테이블(120)이 용기공급구간(S1)으로부터 1피치 정도 회전되면((45° 회전), 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태로 용기벌림구간(S2)에 위치된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 제1 가이드부(151)와 제2 가이드부(153) 사이의 제2 경사부(153a)에 위치되므로, 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 측으로 약간 모이면서 포장용기(10)의 개구부를 벌린다. 이때, 포장용기 벌림모듈(미도시)은 포장용기(10)의 양측면을 잡고 포장용기(10)의 양측면을 벌린다.

테이블(120)이 용기벌림구간(S2)으로부터 1피치 정도 회전되면 (90° 회전), 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태로 제품주입구간(S3)으로 이동된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 제3 가이드부(155)에 위치되므로, 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 측으로 조금 더 이동되면서 포장용기(10)의 개구부를 충분히 벌린다. 이어, 제품주입모듈이 포장용기(10)의 개구부에 제품을 주입한다.

포장용기(10)에 제품이 완전히 주입되면, 테이블(120)이 제품주입구간(S3)에서 1피치 정도 회전된다(135° 회전). 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태로 제1 접합구간(S4)으로 이동된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)가 제1 가이드부(151)에 위치되므로, 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 양측으로 벌어지면서 포장용기(10)의 개구부를 약간 벌린다.

또한, 캡 공급모듈(250)이 제1 접합구간(S4)으로 캡(20)을 공급하고, 캡 픽업부(260)가 포장용기(10)의 개구부에 캡(20)을 이동시킨다. 제1 접합 프레스부(210)에는 캡(20)의 반경보다 깊이(D1)가 낮은 제1 접합홈부(212,214)가 형성된다. 따라서, 제1 이동 가압부(213)와 제1 고정 가압부(211)가 포장용기(10)와 캡(20)을 가압하면, 캡(20)의 둘레부에 포장용기(10)의 개구부가 접합된다. 또한, 제1 이동 가압부(213)의 제1 이동 가압면부와 제1 고정 가압부(211)의 제1 고정 가압면부는 캡(20)의 직경과 제1 고정 접합홈부(212) 및 제2 접합홈부(222,224)의 직경의 차이(G1)만큼 이격된다. 이러한 1차 접합 공정에서는 캡(20)의 둘레부에만 포장용기(10)가 접합된다.

테이블(120)이 제1 접합구간(S4)으로부터 1피치 정도 회전되면(180° 회전), 한 쌍의 그리퍼(130)가 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태로 제2 접착구간(S5)으로 이동된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)는 제1 가이드부(151)에 위치된다. 제2 접합 프레스부(220)에는 캡(20)의 반경보다 깊이(D2)가 깊고 폭(W2)이 넓은 제2 접합홈부(222,224)가 형성된다. 따라서, 제2 이동 가압부(223)와 제2 고정 가압부(221)가 포장용기(10)를 가압하면, 포장용기(10)의 개구부는 압착되지만, 캡(20)은 제2 고정 접합홈부(222)와 제2 이동 접합홈부(224)에서 약간 이격된다. 이러한 2차 접합 공정에서는 캡(20)과 포장용기(10)는 접합되지 않고 포장용기(10)의 개구부만 접합된다.

테이블(120)이 제2 접합구간(S5)으로부터 1피치 정도 회전되면(225° 회전), 한 쌍의 그리퍼(130)는 포장용기(10)의 양측을 잡은 상태로 제3 접합구간(S6)으로 이동된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)는 제1 가이드부(151)에 위치된다. 제3 접합 프레스부(230)에는 캡(20)의 외측면에 포장용기(10)를 밀착시키도록 제3 접합홈부(232,234)가 형성된다. 또한, 제3 접합홈부(232,234)의 양측에는 포장용기(10)를 캡(20)의 둘레부에 밀착시키도록 제3 가압리브(232a,234a)가 돌출되게 형성된다. 따라서, 제3 이동 가압부(233)와 제3 고정 가압부(231)가 포장용기와 캡(20)을 가압할 때에, 제3 이동 가압부(233)와 제3 고정 가압부(231)의 제3 가압면부가 서로 이격된다. 이러한 3차 접합 공정에서는 캡(20)의 둘레부에 포장용기(10)가 접합되지만, 포장용기(10)의 개구부에서 나머지 부분은 접합되지 않는다.

테이블(120)이 제3 접착구간(S6)으로부터 1피치 정도 회전되면(270° 회전), 한 쌍의 그리퍼(130)는 널링 및 압인구간(S7)으로 이동된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)는 제1 가이드부(151)에 위치된다. 이어, 널링장치가 포장용기(10)의 개구부에 무늬를 형성하고, 압인장치가 포장용기(10)에 생산날짜 등을 프린트한다.

테이블(120)이 널링 및 압입구간(S7)으로부터 1피치 정도 회전되면(315° 회전), 한 쌍의 그리퍼(130)는 배출구간(S8)으로 이동된다. 이때, 간격 조절 모듈(140)의 슬라이더부(142)는 제1 가이드부(151)에 위치된다. 한 쌍의 그리퍼(130)의 핑거부(135)가 배출모듈에 의해 벌어지고, 배출모듈이 포장용기(10)를 픽업하여 배출시킨다.

상기와 같이, 접합모듈(200)이 포장용기(10)와 캡(20)을 압착하여 접합시키므로, 포장용기(10)에 캡(20)이 고정됨과 동시에 포장용기(10)의 일측이 밀봉된다. 따라서, 포장용기(10)의 제조 시간을 단축하고, 포장용기(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 테이블(120)의 회전에 의해 간격 조절 모듈(140)이 이동되므로, 테이블(120)이 회전됨에 따라 그리퍼(130)의 간격이 조절되어 포장용기(10)의 개구부 양측면이 벌어지거나 접촉될 수 있다. 따라서, 테이블(120)이 회전될 때에 각 쌍의 그리퍼(130)마다 해당 구간에서 해당 작업에 필요한 작업을 수행하도록 포장용기(10)의 개구부를 개폐시킬 수 있다.

또한, 핑거부(135)가 그리퍼 바디(131)에 테이블(120)의 접선방향과 나란하게 이동되므로, 핑거부(135)가 포장용기(10)의 개구부를 벌릴 때에 포장용기(10)의 양측면에 동일한 힘(F1)이 가해진다. 따라서, 포장용기(10)의 일측면이 타측면 측으로 휘어지면서 양측면이 붙는 것을 방지할 수 있다.

또한, 구동캠부(150)의 둘레부에 반경이 다른 제1 가이드부(151), 제2 가이드부(153) 및 제3 가이드부(155)가 형성되므로, 테이블(120)의 회전시 한 쌍의 그리퍼(130)가 반경방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 그리퍼(130)가 이동되면서 포장용기(10)의 개구부 양측면이 벌어지거나 오무러들 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 포장용기 12: 캡
110: 회전축부 111: 회전축 케이싱
113: 샤프트 120: 테이블
121: 제1 장공부 123: 가이드 슬롯
130: 그리퍼 131: 그리퍼 바디
132: 제1 구속부 133: 제3 구속부
134a: 제1 이동 로드 134b: 제2 이동 로드
134c: 가압 로드 135: 핑거부
135a: 고정 핑거부 135b: 회전 핑거부
135c: 힌지부 136: 제2 구속부
137: 구속핀부 139: 탄성부재
140: 간격 조절 모듈 141: 제1 조절부재
142: 슬라이더부 142a: 슬라이더 로드
142b: 슬라이더 롤러 143: 가이드핀부
144: 이동 블록 145: 제2 조절부재
146: 제2 장공부 147: 연결부재
148: 위치 조절부 150: 구동캠부
151: 제1 가이드부 151a: 제1 경사부
153: 제2 가이드부 153a: 제2 경사부
155: 제3 가이드부 155a: 제3 경사부
160: 구동 모터부 R1: 제1 반경
R2: 제2 반경 R3: 제3 반경
200: 접합모듈 210: 제1 접합 프레스부
211: 제1 고정 가압부 212: 제1 고정 접합홈부
213: 제1 이동 가압부 214: 제1 이동 접합홈부
216: 제1 액츄에이터 217: 제1 히터부
220: 제2 접합 프레스부 221: 제2 고정 가압부
222: 제2 고정 접합홈부 223: 제2 이동 가압부
224: 제2 이동 접합홈부 226: 제2 액츄에이터
227: 제2 히터부 230: 제3 접합 프레스부
231: 제3 고정 가압부 232: 제3 고정 접합홈부
232a: 제3 고정 가압리브 232b: 제3 고정 이격홈부
233: 제3 이동 가압부 234: 제3 이동 접합홈부
234a: 제3 이동 가압리브 234b: 제3 이동 이격홈부
236: 제3 액츄에이터 237: 제3 히터부
240: 고정부재 241: 제1 개구부
242: 제2 개구부 243: 제3 개구부
250: 캡 공급모듈 252: 공급라인
260: 캡 픽업부

Claims

회전축부을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 테이블;
상기 테이블의 둘레부를 따라 배치되고, 포장용기의 양측을 잡도록 설치되는 복수의 그리퍼;
상기 테이블에 이동 가능하게 설치되고, 한 쌍의 상기 그리퍼마다 연결되고, 한 쌍의 상기 그리퍼의 간격을 조절하도록 한 쌍의 상기 그리퍼를 이동시키는 간격 조절 모듈;
상기 테이블의 회전시 상기 간격 조절 모듈을 이동시키도록 상기 회전축부에 설치되는 구동부; 및
상기 포장용기와 캡을 접합시키도록 압착 가능하게 설치되는 접합모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제1 항에 있어서,
상기 접합모듈은,
제1 접합구간에 배치되고, 상기 포장용기와 상기 캡을 1차 접합하도록 상기 포장용기의 양측에 설치되는 제1 접합 프레스부;
제2 접합구간에 배치되고, 상기 포장용기의 개구부를 2차 접합하도록 상기 포장용기의 양측에 설치되는 제2 접합 프레스부; 및
제3 접합구간에 배치되고, 상기 포장용기와 상기 캡을 3차 접합하도록 상기 포장용기의 양측에 설치되는 제3 접합 프레스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 접합 프레스부에는 상기 캡의 반경보다 깊이가 낮은 제1 접합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 접합 프레스부에는 상기 캡의 반경보다 깊이가 깊고 폭이 넓은 제2 접합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제4 항에 있어서,
상기 제3 접합 프레스부에는 상기 캡의 외측면에 상기 포장용기를 밀착시키도록 제3 접합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제2 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제3 접합홈부의 양측에는 상기 포장용기를 캡의 둘레부에 밀착시키도록 제3 가압리브가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제6 항에 있어서,
상기 제3 접합 프레스부에는 상기 포장용기에서 이격되도록 제3 이격홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제2 항에 있어서,
상기 테이블의 상측에 배치되고, 상기 제1 접합 프레스부, 상기 제2 접합 프레스부 및 상기 제3 접합 프레스부가 설치되는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제8 항에 있어서,
상기 고정부재에는 상기 제1 접합 프레스부, 상기 제2 접합 프레스부 및 상기 제3 접합 프레스부에 일대일 대응되도록 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제2 항에 있어서,
한 쌍의 상기 그리퍼가 공급되는 상기 포장용기의 양측을 잡는 용기공급구간;
한 쌍의 상기 그리퍼가 상기 포장용기의 개구부를 벌리는 용기벌림구간;
상기 포장용기의 개구부를 통해 제품을 주입하는 제품주입구간;
상기 포장용기의 개구부에 캡을 위치시키고, 상기 포장용기와 캡을 가압하여 접합하는 접합구간;
상기 포장용기에 무늬나 생산날짜를 프린트하는 널링 및 압인구간; 및
상기 포장용기를 외부로 배출하는 배출구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제10 항에 있어서,
상기 접합구간은,
상기 제1 접합 프레스부가 상기 포장용기와 상기 캡을 1차 접합하는 제1 접합구간;
상기 제2 접합 프레스부가 상기 포장용기의 개구부를 2차 접합하는 제2 접합구간; 및
상기 제3 접합 프레스부가 상기 포장용기와 상기 캡을 3차 접합하는 제3 접합구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제1 항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 테이블의 회전시 한 쌍의 상기 그리퍼의 간격을 좁히거나 넓히도록 상기 간격 조절 모듈을 이동시키는 구동캠부; 및
상기 테이블을 회전시키도록 상기 회전축부에 연결되는 구동 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제12 항에 있어서,
상기 구동캠부는,
상기 회전축부의 회전 중심에서 제1 반경 상에 형성되고, 상기 간격 조절 모듈의 슬라이더부가 이동 가능하게 결합되는 제1 가이드부;
상기 회전축부의 회전 중심에서 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경 상에 배치되고, 상기 제1 가이드부에 연결되는 제2 가이드부; 및
상기 회전축부의 회전 중심에서 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경 상에 배치되고, 상기 제1 가이드부와 상기 제2 가이드부에 연결되는 제3 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제13 항에 있어서,
상기 슬라이더부가 상기 제1 가이드부를 따라 이동되는 경우, 상기 슬라이더부가 상기 회전축부 측으로 제1 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 상기 그리퍼가 제1 간격으로 벌어지고,
상기 슬라이더부가 상기 제2 가이드부를 따라 이동되는 경우, 상기 슬라이더부가 상기 회전축부의 외측으로 제2 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 상기 그리퍼가 제2 간격으로 모아지고,
상기 슬라이더부가 상기 제3 가이드부를 따라 이동되는 경우, 상기 슬라이더부가 상기 회전축부의 외측으로 제3 거리만큼 이동됨에 따라 한 쌍의 상기 그리퍼가 제3 간격으로 모아지는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제1 항에 있어서,
상기 간격 조절 모듈은,
상기 테이블의 반경방향을 따라 형성되는 가이드 슬롯에 이동 가능하게 설치되고, 상기 구동캠부에 연결되는 제1 조절부재; 및
상기 제1 조절부재와 함께 이동되도록 상기 제1 조절부재에 형성되고, 상기 그리퍼가 이동 가능하게 결합되도록 제1 장공부와 경사지게 제2 장공부가 형성되는 제2 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.
제15 항에 있어서,
상기 간격 조절 모듈은,
상기 제2 조절부재에 연결되는 연결부재; 및
상기 제1 조절부재에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제2 조절부재의 위치를 조절할 수 있도록 상기 연결부재에 나사결합되는 위치 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용기포장장치.