KR102315930B1 - 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리 - Google Patents

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KR102315930B1
KR102315930B1 KR1020200171318A KR20200171318A KR102315930B1 KR 102315930 B1 KR102315930 B1 KR 102315930B1 KR 1020200171318 A KR1020200171318 A KR 1020200171318A KR 20200171318 A KR20200171318 A KR 20200171318A KR 102315930 B1 KR102315930 B1 KR 102315930B1
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김형조
이명호
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주식회사 시노팩
장근철
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Abstract

제1모터를 통해 프레스부가 하강 동작하면, 상측그립퍼부와 하측그립퍼부 사이에 배치되는 포장용 플라스틱 밴드를 가압하는 가압유닛; 상기 가압유닛의 어느 일 측면에 배치되며, 상기 제1모터를 통해 프레스부가 하강 동작하면, 상단에 배치되는 제2모터를 통해 상기 상측그립퍼부가 직선 왕복 이동되는 동력을 전공하여 플라스틱 밴드에 마찰열을 발생시키는 마찰제공유닛; 및 상기 가압유닛과 상기 마찰제공유닛 사이에 배치되며, 상기 제2모터의 축 회동에 의한 동력을 상기 상측그립퍼부의 직선 왕복 이동으로 전환시키는 연결유닛;을 포함하는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리를 제공한다.

Description

자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리{FRICTION WELDING ASSEMBLY FOR AUTO STRAPPING PACKAGING TOOL}
본 발명은 용접 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 상자 등을 포장할 때 사용하는 자동 포장 공구의 일 부품인 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리에 관한 것이다.
자동 포장 공구는 휴대 가능한 툴(tool)의 형태로 플라스틱 밴드를 통해 상자 등의 물품을 포장하기 위한 용도로 사용된다. 포장은 먼저 플라스틱 밴드로 루프가 만들어지도록 물품을 감싼 후, 자동 포장 공구를 통해 일정한 텐션이 발생될 때까지 플라스틱 밴드를 당기는 과정을 갖는다. 그 다음, 겹쳐지는 부분의 플라스틱 밴드를 접합하는 후속 과정을 통해 물품 등에 일정한 텐션을 갖는 루프를 생성한다.
여기서, 접합은 대개 플라스틱 밴드를 가압한 상태에서 진동에 의해 발생하는 마찰열을 응용한다. 그로 인해, 국부적으로 용융 상태가 되는 플라스틱 밴드에는 동종 재질 간의 접합이 발생된다. 그리고, 자연 냉각이 이루어지면 접합 부위를 통해 플라스틱 밴드에 의한 루프가 형성된다.
자동 포장 공구에 채택되는 용접에 관한 기술은 이미 알려져 있다. 그러나, 기존 용접을 위한 어셈블리는 자동 포장 공구 내에 텐션을 제공하는 수단과 모터 등의 동력 발생원을 공통적으로 사용하고 있었다. 그로 인해, 단일 모터를 사용하여 텐션을 제공하고 용접을 생성하기 위한 구동 계통이 복잡해지고, 모터의 제어가 서로 연동되어야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1675003호 (2016.11.04. 등록) 기어 시스템 디바이스를 갖는 스트래핑 디바이스 대한민국 등록특허 제10-1613247호 (2016.04.11. 등록) 텐셔너를 갖는 스트래핑 디바이스 대한민국 공개특허 제10-2019-0034662호 (2019.04.02. 공개) 스트래핑 장치
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서로 다른 전용 모터를 사용하여 독립적으로 작동하는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리를 제공하고자 한다. 또한, 자동 포장 공구의 하우징 형상에 대한 설계 및 하우징 내부의 공간 활용을 기존과 달리 새롭게 할 수 있는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리를 제공하고자 한다.
새로운 형태의 구성 및 구조를 갖는 용접 어셈블리를 제공하고자 한다. 마찰제공유닛과 가압유닛의 제어를 단순화하며, 각각 독립적으로 제어하고자 한다.
또한, 마찰제공유닛과 가압유닛의 동작에 대한 신뢰성을 확보하고자 한다. 또한, 이를 통해 제품 원가를 절감하고 경영상 이익을 개선할 수 있다. 또한, 본 용접 어셈블리의 각 구성요소 사이의 결합 관계를 용이하게 하여 유지, 관리가 편리할 수 있다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 제1모터를 통해 프레스부가 하강 동작하면, 상측그립퍼부와 하측그립퍼부 사이에 배치되는 포장용 플라스틱 밴드를 가압하는 가압유닛; 상기 가압유닛의 어느 일 측면에 배치되며, 상기 제1모터를 통해 프레스부가 하강 동작하면, 상단에 배치되는 제2모터를 통해 상기 상측그립퍼부가 직선 왕복 이동되는 동력을 전공하여 플라스틱 밴드에 마찰열을 발생시키는 마찰제공유닛; 및 상기 가압유닛과 상기 마찰제공유닛 사이에 배치되며, 상기 제2모터의 축 회동에 의한 동력을 상기 상측그립퍼부의 직선 왕복 이동으로 전환시키는 연결유닛;을 포함하는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리를 제공한다.
상기 마찰제공유닛은 상기 제2모터에 결합되어 축 회동하는 제2축; 및 상기 제2축의 외주면에 편심 형성되는 편심원통요소;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 마찰제공유닛은 상기 편심원통요소가 관통되며, 내주면에 노출되는 복수 개의 제1롤러에 의해 선 접촉 결합되는 제1원통베어링부; 및 상기 제2축에 관통되어 끼움 결합되며, 상기 제1원통베어링부의 상하측에 각각 배치되는 볼베어링부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 연결유닛은 제1관통홀이 형성되며, 상기 제1관통홀에 상기 제1원통베어링부의 외주면이 면 접촉 결합되는 제1결합부; 상기 제1결합부의 외주면에서 타측으로 연장되는 연장부; 및 상기 연장부와 결합되며, 제2관통홀이 형성되는 제2결합부;를 포함하는 제1연결부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 연결유닛은 암바디; 및 상기 암바디의 상측으로 연장되며 상기 제2관통홀과 결합되는 연결로드;를 포함하는 암부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 연결유닛은 일단이 상기 암바디에 축 회동 가능하게 결합되며, 타단이 상기 상측그립퍼부에 결합되는 제2연결부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2연결부는 일단에서 연장되는 타단이 양 갈래로 분기되어 서로 대향하는 한 쌍의 트윈링크플레이트를 포함하며, 상기 제2연결부의 하면에는 상기 제2연결부의 직선 왕복 이동을 제한하는 스토퍼돌기가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 상측그립퍼부에는 상기 트윈링크플레이트가 각각 수용 배치되는 링크수용홈이 형성되며, 상기 트윈링크플레이트는 상기 상측그립퍼부의 승하강 동작에 따라 상기 상측그립퍼부에 대해 축 회동하는 것이 바람직하다.
상기 가압유닛은 상기 제1모터의 하측에 배치되며, 상기 제1모터의 정방향 축 회동에 의해 하강되는 가압기어요소를 포함하며, 상기 제1모터, 상기 가압기어요소, 상기 프레스부 및 상기 상측그립퍼부는 순차적으로 연직 하방으로 배열되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리는 서로 다른 전용 모터를 사용하여 독립적으로 작동할 수 있다. 또한, 마찰제공유닛을 구성하는 복수 개의 각 구성요소는 연직 방향으로 배열되는 바, 자동 포장 공구의 하우징 형상에 대한 설계 및 하우징 내부의 공간 활용을 기존과 달리 새롭게 할 수 있다.
가압유닛과 마찰제공유닛에 대한 구성 및 구조를 새롭게 설계하여 새로운 형태의 용접 어셈블리를 제공할 수 있다.
마찰제공유닛에만 사용되는 전용 모터를 사용하여, 마찰제공유닛의 제어가 단순화될 수 있다. 또한, 가압유닛을 구성하는 별개의 전용 모터를 사용하여 마찰제어유닛과 독립적으로 가압유닛을 제어할 수 있다. 또한, 가압유닛을 구성하는 복수 개의 각 구성요소 역시 연직 방향으로 배열되는 바, 자동 포장 공구의 하우징 형상을 새롭게 할 수 있다.
이를 통해, 마찰제공유닛의 동작에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 이를 통해 제품 원가를 절감하고 경영상 이익을 개선할 수 있다. 또한, 본 용접 어셈블리의 각 구성요소 사이의 결합 관계를 용이하게 하여 유지, 관리가 편리할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리의 사시도.
도 2는 도 1의 다른 방향에서 본 투시 사시도.
도 3은 도 1의 3-3'방향 종단면도.
도 4는 도 1이 자동 포장 공구의 내부 케이스에 배치되어 있는 상태도.
도 5는 도 1의 가압유닛에 대한 분해 사시도.
도 6은 도 5에 대한 저면 분해 사시도.
도 7은 도 1의 마찰제공유닛과 연결유닛에 대한 분해 사시도.
도 8은 도 1의 8-8' 방향 횡단면도
도 9는 도 1의 상측그립퍼부와 제2연결부에 대한 사시도.
도 10은 도 1의 용접 어셈블리가 용접을 위해 동작하는 모션을 보여주는 도면.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리의 사시도이고, 도 2는 도 1의 다른 방향에서 본 투시 사시도이며, 도 3은 도 1의 3-3'방향 종단면도이고, 도 4는 도 1이 자동 포장 공구의 내부 케이스에 배치되어 있는 상태도이다.
또한, 도 5는 도 1의 가압유닛에 대한 분해 사시도이고, 도 6은 도 5에 대한 저면 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리는 가압유닛(100), 마찰제공유닛(200), 연결유닛(300) 등을 포함할 수 있다. 이런 용접 어셈블리는 자동 포장 공구의 하우징 내에 수용되어 포장용 플라스틱 밴드를 접합시킨다. 하우징은 적어도 하나 이상의 플레이트가 조립되어 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 용접 어셈블리는 하우징 내에 직립(연직 방향) 상태로 배치될 수 있다. 플라스틱 밴드는 2겹으로 겹쳐진 상태에서 가압된 후, 진동에 의한 마찰열에 의해 국부적으로 용융되어 접합될 수 있다. 플라스틱 밴드는 PP 또는 PET 재질 등으로 형성된다.
가압유닛(100)은 상단에 배치되는 제1모터(110)를 통해 프레스부(140)가 하강 동작하면, 프레스부(140)에 의해 상측그립퍼부(150)가 가압되면서, 상측그립퍼부(150)와 하측그립퍼부(160) 사이에 2겹으로 배치되는 포장용 플라스틱 밴드를 가압하는 역할을 한다. 여기서, 제1모터(110)는 외부에서 공급되는 전력(밧데리 등의 전력원)에 의해 동작하는 전동모터인 것이 바람직하다. 제1모터(110)는 축 회동하는 제1축(111)과, 제1축(111)의 반경 방향으로 제1축(111)에 관통되어 끼움 결합되며 제1축(111)의 축 회동에 따라 회전하는 동력전달핀(112)을 더 포함할 수 있다. 제1축(111)은 정방향 축 회동과 역방향 축 회동을 한다.
가압유닛(100)은 제1모터(110)의 하측에 배치되며 제1모터(110)의 정방향 축 회동에 의해 하강되는 가압기어요소(120)와 일단이 가압기어요소(120)에 관통되어 끼움 결합되며, 타단이 상측그립퍼부(150)에 결합되는 연직샤프트(130)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 가압기어요소(120)는 상하면이 개구되고 내부가 빈 원통 형상일 수 있다. 가압기어요소(120)의 상부에는 가압기어요소(120)의 상면 중심에 대칭적으로 배치되는 끼움홈(121)이 형성될 수 있다. 제1모터(110)와 가압기어요소(120)가 결합되면, 동력전달핀(112)의 양단은 끼움홈(121)에 각각 수용된다.
한편, 가압기어요소(120)의 하부 외주면에는 나사산(122)이 형성될 수 있다. 여기서, 하부 외경은 상부 외경보다 큰 것이 바람직하다. 연직샤프트(130)는 하우징의 베이스플레이트에 대해 연직 방향으로 배치된다. 연직샤프트(130)의 하단에는 연직샤프트(130)의 반경 방향으로 장방형관통홀이 형성되어 있다. 상측그립퍼부(150)는 연직샤프트(130)가 결합되어 있지만, 장방형관통홀에 의해 마찰제공유닛(200)에 따른 직선 왕복 운동이 허용될 수 있다.
또한, 연직샤프트(130)의 외주면에는 샤프트스프링(180)이 결합될 수 있다. 샤프트스프링(180)은 가압기어요소(120)가 하강 동작하면 압축된다. 한편, 가압기어요소(120)는 제1모터(110)가 역방향 축 회동되면, 샤프트스프링(180)의 탄성복원력에 의해 상승 동작한다. 또한, 가압기어요소(120)는 제1모터(110)가 역방향 축 회동되면 치합되는 고정나사산요소(170)에 대한 상대 운동을 통해 상승 동작한다.
프레스부(140)는 가압기어요소(120)와 상측그립퍼부(150) 사이에 배치된다. 그리고, 제1모터(110), 가압기어요소(120), 프레스부(140) 및 상측그립퍼부(150)는 순차적으로 연직 하방으로 배열된다. 즉 가압유닛(100)을 구성하는 복수 개의 구성요소는 자동 포장 공구의 하우징 내에서 연직 방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 이는, 일 실시예에 따른 하우징의 구조적 형상, 내부 공간을 고려한 것이다. 또한, 프레스부(140)의 하면과 상측그립퍼부(150)의 상면 사이에는 일정 범위 이내의 간격이 형성되는 것이 바람직하다.
상측그립퍼부(150)는 그립퍼바디(151), 샤프트홈(152), 장방형홈(153), 링크수용홈(154) 등을 포함할 수 있다. 상측그립퍼부(150)는 제2모터(210)에서 발생되는 동력이 연결유닛(300)을 통해 전달되면 직선 왕복 운동을 하게 된다. 이 때, 상측그립퍼부(150)는 샤프트홈(152)의 길이 방향으로 진동을 한다. 샤프트홈(152)은 그립퍼바디(151)의 상면 중앙 부근에 형성된다. 장방형홈(153)은 그립퍼바디(151)의 상면에 복수 개가 배치된다. 샤프트홈(152)은 장방형이며, 장방형홈(153)과 동일 방향으로 배치된다.
한편, 이런 장방형홈(153)은 프레스부(140)의 하면에도 형성되는 것이 바람직하다. 프레스부(140)와 상측그립퍼부(150)에 각각 형성되는 장방형홈(153)으로 인해 빈 공간이 형성되며, 빈 공간에는 볼베어링(159)이 수용 안착될 수 있다. 그 결과, 가압기어요소가 하강하여 상측그립퍼부(150)가 프레스부(140)에 의해 가압되는 상태에서, 상측그립퍼부(150)가 직선 왕복 운동을 하더라도 프레스부(140)는 원래 위치를 그대로 유지할 수 있다.
또한, 그립퍼바디(151)에는 샤프트홈(152)과 링크수용홈(154)을 각각 관통하는 핀홀이 형성될 수 있다. 핀홀에는 고정핀이 삽입 관통된다. 이 때, 고정핀의 양단은 그립퍼바디(151)의 양 측면으로 돌출되어 노출될 수 있다. 링크수용홈(154)은 그립퍼바디(151)의 일 측면으로 연통되도록 하며, 제2연결부(330)의 타단이 수용 결합되도록 한다. 구체적으로, 링크수용홈(154)은 후술할 트윈링크플레이트(331)가 상측그립퍼부(150)에 각각 수용 결합되도록 한다. 한편, 고정핀은 연직샤프트(130)와 제2연결부(330)가 그립퍼바디(151)에 결합되도록 한다.
또한, 그립퍼바디(151)의 하면에는 제1널링플레이트(155)가 결합되고, 하측그립퍼부(160)의 상면에는 제2널링플레이트(156)가 형성될 수 있다. 제1널링플레이트(155)는 가로 또는 경사 방향의 홈이 일정 패턴으로 반복 형성되어 마찰력을 제공할 수 있다. 이 때, 제2널링플레이트(156)는 제1널링플레이트(155)와 대향하는 위치에 배치된다. 2겹으로 겹쳐진 플라스틱 밴드가 하측그립퍼부(160)에 배치되고, 상측그립퍼부(150)가 하방으로 가압되면 제1널링플레이트(155)와 제2널링플레이트(156) 사이에 위치하는 플라스틱 밴드 역시 가압 상태가 된다. 그러면, 가압 상태에서 상측그립퍼부(150)가 마찰제공유닛(200)을 통해 전달되는 동력으로 직선 왕복 운동을 하여 플라스틱 밴드에 마찰열을 발생시킬 수 있다.
또한, 그립퍼바디(151)의 일 측면에는 결합돌부가 형성될 수 있다. 가압유닛(100)은 결합돌부에 결합되는 커터부(190)와 커터부(190)의 상면에 결합되어 커터부(190)에 탄성력을 제공하는 커터스프링을 포함할 수 있다. 커터스프링은 가압기어요소(120)가 하강 동작하면 프레스부(140)의 가압과 동시에 가압되어 압축되면서 어느 일 순간 커터부(190)를 하강 동작시킨다.
또한, 가압유닛(100)은, 가압유닛(100)이 배치되는 공간 일 측에 고정 배치되며, 나사산(122)과 치합되어, 제1모터(110)의 축 회동 방향에 따라 가압기어요소(120)가 승하강되게 하는 고정나사산요소(170)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 고정나사산요소(170)는 고정커버(400)의 일부일 수 있다. 고정커버(400)는 하우징 내에 배치되는 용접 어셈블리의 일부를 지지하고, 용접 어셈블리를 구성하는 구성요소에 대한 결합 관계를 유지하며, 용접 어셈블리의 배열 구조를 고정시키는 역할을 한다. 이런, 고정커버(400)는 적어도 하나 이상의 고정요소, 적어도 하나 이상의 지지요소 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 고정커버(400)는 가압기어요소(120) 중 적어도 하부가 수용되며, 내주면에 나사산이 형성되어 가압기어요소(120)와 치합될 수 있다. 일 실시예에 따른 고정나사산요소(170)는 내주면에 나사산이 형성되는 고정커버(400)일 수 있다. 일 실시예에 따른 고정나사산요소(170)는 내주면에 나사산이 형성되는 고정커버(400) 중 일부일 수 있다.
도 7은 도 1의 마찰제공유닛과 연결유닛에 대한 분해 사시도이고, 도 8은 도 2의 8-8' 방향 횡단면도이며, 도 9는 도 1의 상측그립퍼부와 제2연결부에 대한 부분 사시도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 마찰제공유닛(200)은 가압유닛(100)의 어느 일 측면에 배치되며, 제1모터(110)를 통해 프레스부(140)가 하강 동작하면, 상단에 배치되는 제2모터(210)를 통해 상측그립퍼부(150)가 직선 왕복 이동되는 동력을 제공하여 플라스틱 밴드에 마찰열을 발생시킨다.
마찰제공유닛(200)은 제2모터(210)에 결합되어 축 회동하는 제2축(220)과 제2축(220)의 외주면에 편심 형성되는 편심원통요소(221)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2축(220)은 연직 하방으로 형성된다. 제2축(220)은 제1축(111)과 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제2축(220)의 단부는 고정커버(400)에 삽입 수용될 수 있다. 마찰제공유닛(200)은 고정커버(400)를 통해 하우징 내부에서 지지될 수 있다.
또한, 마찰제공유닛(200)은, 1) 편심원통요소(221)가 관통되며, 내주면에 노출되는 복수 개의 제1롤러(231)에 의해 선 접촉 결합되는 제1원통베어링부(230)와, 2) 제2축(220)에 관통되어 끼움 결합되며, 제1원통베어링부(230)의 상하측에 각각 배치되는 볼베어링부(240)를 더 포함할 수 있다. 편심원통요소(221)와 제1원통베어링부(230)는 제1롤러(231)에 의해 선 접촉 결합된다. 이 때, 제2모터(210)가 축 회동하면, 제2모터(210)에서 발생하는 동력(회전력)은 편심원통요소(221)와 선 접촉 결합되는 제1원통베어링부(230)를 통해 전달되는 과정에서 슬립(slip) 등으로 인해, 동력 손실이 일부 발생할 수 있다.
연결유닛(300)은 제1연결부(310), 암부재(320), 제2연결부(330)를 포함할 수 있다. 마찰제공유닛(200)에서 발생하는 회전 운동은 편심원통요소(221), 제1원통베어링부(230), 제1연결부(310), 제2원통베어링부(324), 암부재(320), 제2연결부(330)를 거쳐 최종적으로 상측그립퍼부(150)의 직선 왕복 이동으로 전환된다. 이와 같이, 일 실시예에 의한 용접 어셈블리는 복수 개의 구성요소를 순차적으로 경유하는 전달 경로를 통해, 상측그립퍼부(150)가 일 방향으로 진동하는 모션을 제공할 수 있다.
제1연결부(310)는 1) 제1관통홀이 형성되며, 제1관통홀에 제1원통베어링부(230)의 외주면이 면 접촉 결합되는 제1결합부(311)와, 2) 제1결합부(311)의 외주면에서 타측으로 연장되는 연장부(312) 및 3) 연장부(312)와 결합되며, 제2관통홀이 형성되는 제2결합부(313)를 포함할 수 있다. 다만, 제1원통베어링부(230)는 제1연결부(310)와 압입 결합되어 제1원통베어링부(230)와 제1연결부(310) 사이에는 슬립(slip)이 발생하지 않게 된다.
한편, 제2결합부(314)는 암부재(320)와 결합된다. 구체적으로, 암부재(320)는 암바디(321)와, 암바디(321)의 상측으로 연장되며 제2관통홀(315)과 결합되는 연결로드(323)를 포함한다. 암바디(321)는 제2연결부(330)의 일단이 삽입 결합되는 제2연결부수용홈이 형성된다. 그리고, 암바디(321)의 양 측면에는 고정핀이 관통되어 끼움 결합되는 핀홀이 형성될 수 있다.
여기서, 연결유닛(300)은 연결로드(323)가 관통되어 끼움 결합되며, 내주면과 외주면으로 제2롤러(325)가 노출되는 제2원통베어링부(324)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 제2롤러(325)는 제2원통베어링부(324)의 길이 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 제2원통베어링부(324)는 제2롤러(325)에 의해 연결로드(323)와 선 접촉 결합될 수 있다. 또한, 제2원통베어링부(324)는 제2롤러(325)에 의해 제2결합부(314)와 선 접촉 결합될 수 있다. 그 결과, 제2모터(210)에서 발생하는 동력(회전력)이 전달되는 과정에서 제2결합부(314)와 연결로드(323) 사이에는 제2원통베어링부(324)에 의한 슬립이 발생할 수 있다.
또한, 연결유닛(300)은, 일단이 암바디(321)에 축 회동 가능하게 결합되며, 타단이 상측그립퍼부에 결합되는 제2연결부(330)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 제2연결부(330)의 일단에는 고정핀이 관통되는 핀홀이 형성된다. 구체적으로, 제2연결부(330)는 일단에서 연장되는 타단이 양 갈래로 분기되어 서로 대향하는 한 쌍의 트윈링크플레이트(331)를 포함하며, 제2연결부(330)의 하면에는 제2연결부(330)의 직선 왕복 이동을 제한하는 스토퍼돌기(332)가 형성될 수 있다.
한편, 제2연결부(330)는 일체로서 형성되는 것이 바람직하며, 트윈링크플레이트(331)는 서로 일정 간격을 두고 형성될 수 있다. 트윈링크플레이트(331)는 상측그립퍼부(150)의 승하강 동작에 따라 상측그립퍼부(150)에 대해 축 회동한다. 스토퍼돌기(332)는 제2연결부(330)가 직선 왕복 이동하는 과정에서 상측그립퍼부(150)에 의해 제2연결부(330)의 이동을 차단시킨다.
도 10은 도 1의 용접 어셈블리가 용접을 위해 동작하는 모션을 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하며, 용접 어셈블리에 의한 포장용 플라스틱 밴드의 용접 과정은 다음과 같다. 먼저, 하측그립퍼부(160)의 상면에 2겹으로 겹쳐진 플라스틱 밴드(pb)를 위치시킨다. 그리고, 사용자가 자동 포장 공구에 형성된 입력부를 통해 동작을 개시하면, 제1모터(110)의 제1축(111)이 정방향 축 회동하게 된다. 그러면, 고정나사산요소(170)와 치합되어 있는 가압기어요소(120)는 하강 동작하면서, 프레스부(140)를 가압하게 된다. 이와 동시에, 가압기어요소(120)의 하강에 따라 연직샤프트(130)에 배치되어 있는 샤프트스프링(180)은 압축되면서 탄성복원력을 갖게 된다.
그 다음, 프레스부(140)와 볼베어링(159) 등으로 결합되는 상측그립퍼부(150)는 하강 동작하면서, 플라스틱 밴드(pb)를 일정 압력으로 누르면서 가압하게 된다. 제1모터(110)에 의한 가압 동작이 완료하면, 제2모터(210)가 축 회동하면서 제2축(220)에 형성되는 편심원통요소(221)를 통해 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환시키는 과정이 시작된다. 여기서, 회전 운동은 제1연결부(310) 및 제2연결부(330)를 거쳐 최종적으로 상측그립퍼부(150)에 대한 직선 왕복 운동으로 전환된다. 한편, 동력이 전달되는 과정에서 마찰, 슬립 등으로 인한 동력 손실이 발생한다.
이와 같이, 용접 어셈블리는 가압유닛(100)에 의해 플라스틱 밴드(pb)를 가압한 상태에서, 마찰제공유닛(200)을 통해 발생하는 회전력을 연결유닛(300)을 사용하여 직선 왕복 이동으로 전환하고, 이를 플라스틱 밴드(pb)에 마찰력으로 전달하면, 국부적인 용융에 의한 접합을 가능하게 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100: 가압유닛 200: 마찰제공유닛
300: 연결유닛 400: 고정커버

110: 제1모터 120: 가압기어요소
130: 연직샤프트 140: 프레스부
150: 상측그립퍼부 160: 하측그립퍼부
170: 고정나사산요소 180: 샤프트스프링
190: 커터부
111: 제1축 112: 동력전달핀
121: 끼움홈 122: 나사산
151: 그립퍼바디 152: 샤프트홈
153: 장방형홈 154: 링크수용홈
155: 제1널링플레이트 156: 제2널링플레이트
159: 볼베어링
210: 제2모터 220: 제2축
221: 편심원통요소 230: 제1원통베어링부
231: 제1롤러 240: 볼베어링부
310: 제1연결부 311: 제1결합부
312: 연장부 313: 제2결합부
320: 암부재 321: 암바디
323: 연결로드 324: 제2원통베어링부
325: 제2롤러 330: 제2연결부
331: 트윈링크플레이트 332: 스토퍼돌기

Claims (9)

  1. 제1모터를 통해 프레스부가 하강 동작하면, 상측그립퍼부와 하측그립퍼부 사이에 배치되는 포장용 플라스틱 밴드를 가압하는 가압유닛;
    상기 가압유닛의 어느 일 측면에 배치되며, 상기 제1모터를 통해 프레스부가 하강 동작하면, 상단에 배치되는 제2모터를 통해 상기 상측그립퍼부가 직선 왕복 이동되는 동력을 전공하여 플라스틱 밴드에 마찰열을 발생시키는 마찰제공유닛; 및
    상기 가압유닛과 상기 마찰제공유닛 사이에 배치되며, 상기 제2모터의 축 회동에 의한 동력을 상기 상측그립퍼부의 직선 왕복 이동으로 전환시키는 연결유닛;을 포함하며,
    상기 마찰제공유닛은 상기 제2모터에 결합되어 축 회동하는 제2축; 및 상기 제2축의 외주면에 편심 형성되는 편심원통요소;을 포함하고,
    상기 마찰제공유닛은 상기 편심원통요소가 관통되며, 내주면에 노출되는 복수 개의 제1롤러에 의해 선 접촉 결합되는 제1원통베어링부; 및 상기 제2축에 관통되어 끼움 결합되며, 상기 제1원통베어링부의 상하측에 각각 배치되는 볼베어링부;를 더 포함하며,
    상기 연결유닛은 제1관통홀이 형성되며, 상기 제1관통홀에 상기 제1원통베어링부의 외주면이 면 접촉 결합되는 제1결합부; 상기 제1결합부의 외주면에서 타측으로 연장되는 연장부; 및 상기 연장부와 결합되며, 제2관통홀이 형성되는 제2결합부;를 포함하는 제1연결부를 더 포함하고,
    상기 연결유닛은 암바디; 및 상기 암바디의 상측으로 연장되며 상기 제2관통홀과 결합되는 연결로드;를 포함하는 암부재를 더 포함하며,
    상기 연결유닛은 일단이 상기 암바디에 축 회동 가능하게 결합되며, 타단이 상기 상측그립퍼부에 결합되는 제2연결부;를 더 포함하는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2연결부는 일단에서 연장되는 타단이 양 갈래로 분기되어 서로 대향하는 한 쌍의 트윈링크플레이트;를 포함하며,
    상기 제2연결부의 하면에는 상기 제2연결부의 직선 왕복 이동을 제한하는 스토퍼돌기가 형성되는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상측그립퍼부에는 상기 트윈링크플레이트가 각각 수용 배치되는 링크수용홈이 형성되며, 상기 트윈링크플레이트는 상기 상측그립퍼부의 승하강 동작에 따라 상기 상측그립퍼부에 대해 축 회동하는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서, 상기 가압유닛은
    상기 제1모터의 하측에 배치되며, 상기 제1모터의 정방향 축 회동에 의해 하강되는 가압기어요소를 포함하며,
    상기 제1모터, 상기 가압기어요소, 상기 프레스부 및 상기 상측그립퍼부는 순차적으로 연직 하방으로 배열되는 자동 스트래핑 포장 공구용 마찰 용접 어셈블리.
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