KR20200080980A - 종이상자 성형기계 - Google Patents

Abstract

본 발명의 종이상자 성형기계는, 종이상자를 고속으로 성형하여 대량생산하기 위해, 고온의 열풍으로 가열된 시트지를 가압하여 성형하고, 카운터 센서를 통해 대량으로 생산되는 종이상자의 생산수량을 자동으로 파악할 수 있고, 종이상자 생산 시 기계에서 발생되는 불량품을 신속히 발견하여 작업자가 조치할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

종이상자 성형기계{Forming machine of paper boxes}

본 발명은 종이상자 성형기계에 관한 것으로, 보다 상세하게 본 발명은 종이상자를 고속으로 성형하여 대량생산하기 위해, 고온의 열풍으로 가열된 시트지를 가압하여 성형하는 발명이다.

또한, 본 발명은 카운터 센서를 통해 대량으로 생산되는 종이상자의 생산수량을 자동으로 파악할 수 있는 발명이다.

또한, 본 발명은 종이상자 생산 시 기계에서 발생되는 불량품을 신속히 발견하여 작업자가 조치할 수 있도록 하는 발명이다.

현대사회는 패스트푸드의 발달로 인해 많은 음식들이 포장되어 판매, 배달되고 있다. 이러한 패스트푸드를 담는 용기는 주로 일회용 용기들인데 그 중에서도 종이상자가 스티로폼을 비롯한 다른 포장재에 비해 내구성이 우수하여 많은 양을 포장할 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다.

또한, 종이상자는 패스트푸드뿐만 아니라, 과자, 케이크, 빵 등의 식품류, 화장품 및 비누 등은 물론이고, 기타 여러 가지 물품을 내부에 보관하여 이동 및 운반을 편리하게 할뿐만 아니라, 외관을 아름답게 디자인 하여 내용물에 대한 소비욕구를 자극한다.

한편, 종래의 종이상자는 대부분 상자 모양으로 시트지를 절취한 다음 바닥면 둘레에 구비된 사이드판을 각각 절곡하여 접고, 사이드판에 구비된 플랩과 인접한 사이드판에 부착하여 만든 후에 접착테이프를 이용하여 플랩을 부착한다.

이때, 종이상자는 접착테이프를 부착하는 테핑 작업이 수작업으로 진행됨에 따라 작업성이 저하되고, 단시간에 대량 생산이 어려울 뿐만 아니라, 접착테이프가 외부로 노출되어 미관이 크게 훼손되는 문제점이 있고, 완성된 상자에서 접착테이프의 부착 부위가 도드라지는 현상이 발생하여 상품성이 저하되는 문제점이 있어 이에 대한 개선이 필요하다.

다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0069163호 싸바리 상자의 자동 제조장치 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1322824호 고속 골프공 종이 상자함 제조장치 3. 대한민국 등록특허공보 제10-1731870호 상자 원지 연결용 접착제 도포 장치

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

본 발명은 종이상자를 고속으로 성형하여 대량생산하기 위해, 고온의 열풍으로 가열된 시트지를 가압하여 성형하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 카운터 센서를 통해 대량으로 생산되는 종이상자의 생산수량을 자동으로 파악할 수 있는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 종이상자 생산 시 기계에서 발생되는 불량품을 신속히 발견하여 작업자가 조치할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 종이상자 성형기계는,

각 구성이 설치되는 공간을 제공하고, 시트지가 공급되어 종이상자가 성형되는 성형공간을 제공하는 몸체부(100)와;

복수의 시트지를 수납하고, 수납된 시트지를 1장씩 몸체부(100)의 성형공간으로 이송하는 시트공급부(200)와;

시트공급부(200)에 의해 이송된 시트지를 가압하여 종이상자를 성형하는 종이상자 성형부(300)와;

상기 몸체부(100) 상부에 형성되고, 성형된 종이상자를 적재부(600)로 배출하는 적재배출부(400)와;

상기 몸체부(100)의 일측에 형성되고, 각 구성에 소요되는 동력 공급 및 각 구성의 작동상태를 제어하는 제어부(500);를 포함하고,

상기 시트공급부(200)와 종이상자 성형부(300)와 적재배출부(400)는 적어도 1개 이상이 몸체부(100)에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 종이상자 성형기계는, 종이상자를 고속으로 성형하여 대량생산하기 위해, 고온의 열풍으로 가열된 시트지를 가압하여 성형하므로, 종래 기술에 비해 신속하게 대량으로 종이상자를 생산할 수 있다.

또한, 본 발명은 카운터 센서를 통해 대량으로 생산되는 종이상자의 생산수량을 자동으로 파악할 수 있게 하므로, 생산과 동시에 수량 파악도 완료할 수 있다.

또한, 본 발명은 종이상자 생산 시 기계에서 발생되는 불량품을 신속히 발견하여 작업자가 조치할 수 있도록 하므로, 불량제품 발생으로 인한 생산손실을 줄이고 안전사고도 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 종이상자 성형기계의 사시도
도 2는 본 발명의 종이상자 성형기계의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 종이상자 성형기계의 시트지와 종이상자 상태도
도 4는 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 1
도 5는 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 2
도 6은 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 3
도 7은 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 4
도 8은 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 5
도 9는 본 발명의 종이상자 성형기계의 배출이송수단 작동 상태도
도 10은 본 발명의 종이상자 성형기계의 제어부 사시도
도 11은 본 발명의 종이상자 성형기계의 알람발생부 제1 감지부 작동 상태도
도 12는 본 발명의 종이상자 성형기계의 알람발생부 제2감지부 작동 상태도
도 13은 본 발명의 종이상자 성형기계의 작동 순서도
도 14는 본 발명의 종이상자 성형기계의 작동 상태도 1
도 15는 본 발명의 종이상자 성형기계의 작동 상태도 2
도 16은 본 발명의 종이상자 성형기계의 작동 상태도 3
도 17은 본 발명의 종이상자 성형기계의 작동 상태도 4
도 18은 본 발명의 종이상자 성형기계의 작동 상태도 5

본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 18을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 종이상자 성형기계의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 종이상자 성형기계의 구성 블록도이고, 도 3은 본 발명의 종이상자 성형기계의 시트지와 완성된 종이상자 상태도이다.

도 1과 2를 참조하면, 본 발명의 종이상자 성형기계(이하 '성형기계')는 종이상자를 고속으로 성형하여 대량생산하기 위해 고온의 열풍으로 가열된 시트지를 가압하여 성형하는 발명으로, 몸체부(100), 시트공급부(200), 성형부(300), 배출부(400), 제어부(500), 적재부(600)를 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명의 성형기계(1)는 자동으로 시트지(10)를 투입하여 종이상자(20)를 성형하는 생산기계로서, 상기 몸체부(100)에 시트공급부(200), 종이상자 성형부(300), 적재배출부(400)를 1개만 구성해도 생산라인이 형성되지만, 도 1과 같이, 상기 시트공급부(200), 종이상자 성형부(300), 적재배출부(400)를 2개 이상 구성하는 것에 의해 생산라인을 복수로 구성할 수 있기 때문에 생산량을 증가시킬 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 시트지(10)는 각 모서리 부분에 플랩(11)이 형성되며, 상기 플랩(11)에는 접착성분이 필름형식으로 코팅되어 있어 종이상자(20)를 성형하는 생산 공정에서 별도로 접착제 또는 접착성분을 도포하는 공정이 생략된다.

그 대신에 시트지(10)가 종이상자(20)로 성형되기 전에 분사수단(320)을 통해 고온의 열풍을 분사하여 플랩(11)에 코팅된 접착성분이 용융되어진 다음에 시트지(10)가 가압되어 종이상자(20)로 성형되기 때문에, 종래 기술에 비해 신속하게 대량으로 종이상자를 생산할 수 있을 뿐만 아니라 생산라인을 복수로 구성하는 것에 의해 생산량을 더욱더 증가시킬 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 종이상자 성형기계는,

각 구성이 설치되는 공간을 제공하고, 시트지가 공급되어 종이상자가 성형되는 성형공간을 제공하는 몸체부(100)와;

복수의 시트지를 수납하고, 수납된 시트지를 1장씩 몸체부(100)의 성형공간으로 이송하는 시트공급부(200)와;

시트공급부(200)에 의해 이송된 시트지를 가압하여 종이상자를 성형하는 종이상자 성형부(300)와;

상기 몸체부(100) 상부에 형성되고, 성형된 종이상자를 적재부(600)로 배출하는 적재배출부(400)와;

상기 몸체부(100)의 일측에 형성되고, 각 구성에 소요되는 동력 공급 및 각 구성의 작동상태를 제어하는 제어부(500);를 포함하고,

상기 시트공급부(200)와 종이상자 성형부(300)와 적재배출부(400)는 적어도 1개 이상이 몸체부(100)에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 1이고, 도 5는 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 2이고, 도 6은 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 3이고, 도 7은 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 4이고, 도 8은 본 발명의 종이상자 성형기계의 분해도 5이다.

도 2, 4, 5를 참조하면, 본 발명의 성형기계(1)는 몸체부(100)에 시트공급부(200), 성형부(300), 배출부(400), 제어부(500), 적재부(600)가 각각 결합하여 구성된다.

여기서, 상기 몸체부(100)는 각 구성이 설치되는 공간을 제공하는 구성으로 각 구성들이 충분히 설치되고 지지될 수 있는 구조와 내구성이 필요하며, 세부적으로는 테이블(110), 몸체부 본체(120), 보조테이블(130)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 테이블(110)은 몸체부 본체(120)의 바로 상부에 형성되어 종이상자(20)의 원재료인 시트지(10)를 공급하는 시트공급부(200)가 설치되는 공간을 제공하고, 상기 테이블(110)에는 도 4에 도시된 바와 같이 이송레일(111), 시트 인출구(112), 성형공간 입출구(113), 종이상자 배출구(114)가 각각 형성된다.

특히, 상기 시트 인출구(112)는 시트공급부(200)의 시트수납부(210)로부터 시트지(10)가 1장씩 인출되도록 하기 위해 시트공급부(200)의 시트인출수단(220)이 관통 작동하는 공간이고, 상기 이송레일(111)은 인출된 1장의 시트지(10)가 성형공간 입출구(113)로 이송되도록 안내하는 레일이다.

또한, 상기 성형공간 입출구(113)는 이송레일(111)을 따라 이송된 1장의 시트지(10)가 성형될 수 있도록 하기 위해 종이상자 성형부(300)의 성형지지수단(310)이 초기 위치에서 하강할 수 있도록 하는 공간이고, 상기 종이상자 배출구(114)는 성형이 완료된 종이상자(20)가 적재부(600)로 배출되도록 하는 배출 구멍이다.

상기 몸체부 본체(120)는 도 4와 5의 하단 그림과 같이, 내부에 빈 공간이 형성되고 빈 내부 공간에는 시트인출수단(220)과 성형지지수단(310)과 분사수단(320)이 설치된다.

한편, 종이상자 성형부(300)의 일부 구성인 가압성형수단(330)과 적재배출부(400)의 일부 구성인 적재하강수단(420)이 설치되는 보조테이블(130)이 도 5의 상단 그림과 같이, 테이블(110)의 상측부에 형성된다.

여기서, 상기 보조테이블(130)이 형성되는 이유는 성형부(300)와 적재배출부(400)의 일부 구성들이 상하로 작동할 수 있도록, 테이블(110) 보다 높은 위치로 설치하기 위한 공간을 제공하기 위함이다.

또한, 상기 보조테이블(130)의 일측에는 램프인 알람 램프(731)가 더 형성되며, 본 발명의 성형기계(1)가 생산 공정 진행 중에 이상상태가 발생하면 사용자에게 시각적으로 인지시킬 수 있도록 조명 형태의 알람신호를 발생시킨다.

도 6을 참조하면, 상기 몸체부 본체(120)의 내부 일측에는 제어부(500)가 설치되고, 몸체부(100)의 외부 일측에는 적재부(600)의 적재테이블(620)이 위치한다.

도 2를 참조하면, 상기 시트공급부(200)는 복수의 시트지(10)를 수납하고, 수납된 시트지를 1장씩 테이블(110)의 상측으로 인출하고, 인출된 1장의 시트지를 몸체부(100)의 성형공간으로 이송하는 구성으로, 시트수납부(210), 시트인출수단(220), 시트이송수단(230)을 포함하여 구성된다.

도 5와 7을 참조하면, 상기 시트수납부(210)는 상부와 하부가 관통된 일정크기의 공간으로 형성되어 복수의 시트지(10)가 수납되는 공간을 제공하는 구성으로, 테이블(110)의 시트 인출구(112) 상부에 설치된다.

여기서, 상기 시트수납부(210)는 수납된 시트지(10)의 가장자리가 내측면 둘레에 밀착되기 때문에, 수납된 시트지(10)가 자연적으로 추락하지 않도록 하는 구조가 적용된 것이다.

이때, 도 7의 하단 확대도를 참조하면, 상기 시트수납부(210)에 수납된 시트지(10)는 자연적으로는 테이블(110)로 내려오지 못하므로, 시트 인출구(112)를 통해 상승 또는 하강하는 시트인출수단(220)에 의해서만 1장씩 시트수납부(210)의 하측 방향으로 인출되어 테이블(110) 위로 인출되는 것이다.

상기 시트인출수단(220)은 몸체부 본체(120)의 내부에 위치하고, 시트 인출구(112)를 통해 상승 또는 하강 작동을 반복하는 것에 의해 시트수납부(210)에 수납된 시트지(10)를 1장씩 테이블(110) 위로 인출되게 하는 구성이다.

여기서, 상기 시트인출수단(220)의 상측 단부는 흡착패드가 형성되어 있어, 별도로 설치된 진공펌프에 의한 흡착력에 의해 흡착패드가 시트지(10)를 흡착하여 인출하는 것이다.

따라서 상기 시트인출수단(220)이 상승하면 상측 단부에 형성된 흡착패드가 시트지(10)와 접촉하게 되고 흡착패드의 흡착력이 on 되는 것에 의해 1장의 시트지(10)가 흡착되고, 시트인출수단(220)이 하강하면 흡착된 상태의 시트지(10)도 함께 시트수납부(210)의 하측 방향으로 하강한다.

이때, 상기 시트 인출구(112) 주변에는 이송레일(111)이 형성되어 있기 때문에, 상기 시트인출수단(220)이 흡착하여 하강시킨 1장의 시트지(10)가 이송레일(111) 일측에 도달함과 동시에 흡착패드의 흡착력이 off 된 후, 시트이송수단(230)에 의해 1장의 시트지(10)가 성형공간으로 이송된다.

도 7을 참조하면, 상기 시트이송수단(230)은 시트 인출구(112)의 부근에 설치되며, 상기 테이블(110)의 상측에 형성된 이송레일(111) 상에 인출된 1장의 시트지를 성형공간으로 이송하는 구성이다.

여기서, 상기 시트이송수단(230)은 피스톤과 실린더로 구성된 동력전달장치로서, 실린더에 전달되는 동력을 이용하여 피스톤의 전진과 후진을 제어하는 방식으로 이송레일(111) 일측에 인출된 1장의 시트지를 성형공간 입출구(113)까지 이송되도록 물리적으로 밀어준다.

이때, 본 발명의 성형기계(1)에서는 시트공급부(200)와 종이상자 성형부(300), 적재배출부(400)의 적재하강수단(420) 구성들은 작동이 신속하고 구조가 간단한 공압력을 적용하고, 적재배출부(400)의 배출이송수단(410)에는 전동력을 적용하는 것으로 설명하고 있으나, 구성들의 동력을 공압력, 전동력, 유압력으로도 변용하여 적용할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 종이상자 성형부(300)는 시트공급부(200)에 의해 1장의 시트지(10)가 성형공간 입출구(113)까지 이송되어 위치하면, 상기 시트지(10)에 고온 열풍을 분사하여 시트지(10)의 플랩(11)에 코팅된 접착성분을 용융되게 한 후 시트지(10)를 가압하여 종이상자(20)를 성형하는 구성이다.

여기서, 상기 종이상자 성형부(300)는 성형지지수단(310), 분사수단(320), 가압성형수단(330)을 포함하여 구성된다.

도 4, 5, 7을 참조하며, 상기 성형지지수단(310)은 시트공급부(200)에 의해 이송된 시트지(10)가 위치하고, 가압성형수단(330)의 가압력에 대응하여 일정 깊이로 하강하는 구성이며, 하강 후, 가압성형수단(330)이 상승하면 자체 탄성력에 의해 다시 초기 위치로 상승하게 된다.

상기 분사수단(320)은 시트공급부(200)에 의해 이송된 성형지지수단(310)상에 위치한 시트지(10)에 고온 열풍을 분사하여, 상기 시트지(10)의 플랩(11)에 코팅된 접착성분을 용융되게 한다.

이때, 분사수단(320)이 분사하는 고온 열풍의 온도는 300~360℃이며, 고온의 열풍을 분사해야 1~2초의 짧은 시간 동안 시트지(10)의 플랩(11)에 코팅된 접착성분을 용융시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 시트지(10)에 고온 열풍이 분사된 후 도 16에 도시된 바와 같이 가압성형수단(330)이 하강하여 성형지지수단(310)상에 위치하고 있는 시트지(10)를 가압하면, 시트지(10)는 성형공간 입출구(113) 내부로 진입하게 되고, 이 상태로 1~2초 동안 유지하면서 플랩(11)에 코팅된 접착성분에 의해 시트지(10) 모서리 부분이 접착되어 종이상자(20)가 성형되는 것이다.

특히, 상기 가압성형수단(330)은 가압실린더(331)와 가압피스톤(332)를 포함하도록 구성되는 동력전달장치로서, 도 8과 같이, 가압실린더(331)는 보조테이블(130)의 상측에 위치하고, 가압피스톤(332)은 보조테이블(130)의 하측에 위치하며, 가압실린더(331)의 가압력에 의해 가압피스톤(332)이 성형지지수단(310)상에 위치하고 있는시트지(10)를 가압하여 시트지(10)를 성형공간 입출구(113) 내부로 진입시켜 종이상자를 성형하게 된다.

상기 적재배출부(400)는 배출이송수단(410), 적재하강수단(420)을 포함하여 구성되어, 성형된 종이상자를 적재부(600)로 배출하는 구성이다.

여기서, 상기 배출이송수단(410)은 도 9와 같이, 몸체부(100)의 테이블(110)상에 형성되어 종이상자 성형부(300)에 의해 성형된 종이상자(20)를 성형공간에서 종이상자 배출구(114)까지 이송시키는 이송장치로서, 배출이송레일(411), 배출이송대차(412), 배출이송집게(413)를 포함하여 구성된다.

도 9의 하단 그림을 참조하면, 상기 배출이송대차(412)는 몸체부(100)의 테이블(110) 상에서 일정길이로 형성된 배출이송레일(411) 상에서 전진하거나 후진한다.

이때, 상기 배출이송대차(412) 상에는 배출이송집게(413)가 형성되고, 배출이송대차(412)가 전진하여 성형공간에 위치하면 배출이송집게(413)는 성형이 완료된 종이상자(20)를 파지하게 된다.

종이상자(20) 파지 후, 상기 배출이송대차(412)가 후진하여 종이상자 배출구(114)에 위치하게 되면 종이상자(20)도 종이상자 배출구(114)상에 위치하게 되어 종이상자의 배출 준비가 완료되는 것이다.

종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)상에 위치하게 되면 상기 적재하강수단(420)이 하강하게 된다.

상기 적재하강수단(420)은 배출이송수단(410)에 의해 종이상자 배출구(114)까지 이송된 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)로 배출되도록 상기 종이상자(20)를 하강시키는 구성이다.

여기서, 적재하강수단(420)은 도 8과 같이, 보조테이블(130)의 상측에 고정설치되는 적재하강몸체(421)와 보조테이블(130)의 하측에서 상하로 왕복 운동하는 적재하강단부(422)로 구성된다.

따라서 상기 배출이송수단(410)에 의해 종이상자 배출구(114)까지 종이상자(20)가 이송되면, 적재하강단부(422)가 종이상자 배출구(114)까지 하강하면서 종이상자(20)를 가압하여 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)를 통해 배출되도록 한다.

다음에, 종이상자 배출구(114)를 통해 배출된 종이상자(20)는 적재슬라이딩부(610)를 통해 적재테이블(620)까지 이송되면서 적재된다.

특히, 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)를 통과하여 적재부(600)에 차곡차곡 적재되기 때문에 사용자가 적재된 복수의 종이상자(20)를 외부로 용이하게 운반할 수 있게 한다.

한편, 상기 적재배출부(400)는 카운팅기기(430)를 더 포함하여 구성되며, 상기 카운팅기기(430)는 적재부(600)로 하강되는 종이상자를 카운팅 하는 카운팅 하는 일종의 카운팅 센서(counting sensor)이다.

따라서 본 발명의 성형기계(1)는 상기 카운팅기기(430)를 통해, 생산되는 종이상자(20)의 생산수량을 카운팅하고, 카운팅 정보는 계기판(512)에 표시되어 사용자는 실시간으로 종이상자(20)의 생산수량을 확인할 수 있다.

상기 제어부(500)는 몸체부(100)의 일측에 형성되고, 각 구성에 소요되는 동력 공급 및 각 구성의 작동상태를 제어하고, 각종 작동 상태를 확인할 수 있게 하는 구성으로, 제어반(510), 전원공급부(520), 동력공급부(530)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제어반(510)은 본 발명의 성형기계(1)의 구성들을 수동 또는 자동으로 제어하도록 각종 조작기(511)가 복수로 형성되고, 구성들의 작동상태와 생산수량을 확인할 수 있는 계기판(512)이 복수로 형성되어 있다.

이때, 본 발명의 성형기계(1)는 기본적으로 시트지(10)가 시트공급부(200)에 공급되면 자동으로 종이상자 성형부(300)를 통해 종이상자(20)가 성형되고, 적재배출부(400)를 통해 적재부(600)로 적재되지만, 생산공정 중에 불량품이 발생되거나 설비점검을 위해 수동으로 각 공정을 제어할 필요가 있는 경우에는 수동 모드로 전환이 가능하다.

또한, 상기 제어반(510)은 비상정지스위치(513)가 형성되어 비상이 발생되는 경우에는 안전을 위해 사용자가 본 발명의 성형기계(1)를 신속하게 정지시킬 수 있도록 한다.

한편, 상기 제어반(510)의 일측은 알람 스피커(732)가 더 형성되며, 본 발명의 성형기계(1)가 생산 공정 진행 중에 이상상태가 발생하면 사용자에게 청각적으로 인지시킬 수 있도록 알람신호가 발생된다.

상기 전원공급부(520)는 각 구성에 소요되는 전원을 공급하는 공급부로서, 제어반(510)의 계기판(512)을 통해 공급되는 전원상태를 확인할 수 있도록 한다.

특히, 본 발명의 성형기계(1)의 분사수단(320)은 히터에서 300~360℃의 고온 열풍을 발생시켜 분사노즐(321)로 공급하기 때문에, 소요되는 전원소모량이 큰 편이며, 계기판(512)을 통해 온도를 확인할 수 있다.

상기 동력공급부(530)는 각 구성에 소요되는 동력을 공급하는 구성으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 시트공급부(200), 종이상자 성형부(300), 적재배출부(400)의 적재하강수단(420)에서 작동력으로 사용되는 공압력을 제공하는 구성이다.

이때, 상기 동력공급부(530)는 별도의 설치된 에어 콤프레셔(air compressor)를 통해 공압력을 공급받은 다음 각 구성에 분배하여 공급하며, 도 10과 같이, 제어반(510)에 형성된 동력공급제어기기(531)를 제어하여 공압력을 조절하거나 공압력의 공급을 on/off 할 수 있게 한다.

도 4, 5를 참조하면, 상기 적재부(600)는 성형된 종이상자(20)가 적재되는 공간으로 적재슬라이딩부(610), 적재테이블(620)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 적재슬라이딩부(610)는 일종의 슬라이딩수단으로서, 종이상자 배출구(114) 하측에 형성되어 상기 종이상자 배출구(114)를 통과하여 배출되는 종이상자(20)가 적재테이블(620)까지 이송되도록 안내한다.

또한, 상기 적재테이블(620)은 몸체부 본체(100)에 일측에 위치하여, 적재슬라이딩부(610)을 통해 이송되는 종이상자(20)가 적재되는 공간이다.

본 발명의 성형기계(1)는 시트지(10)의 성형공정 진행 중에 이상이 발생하거나, 성형된 종이상자(20)가 적재되는 과정에서 이상이 발생하면, 외부로 이상상태를 알리는 알람발생부(700)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명의 성형기계(1)는 자동화 기계로서, 이상 발생 시에 신속히 이상 원인을 제거하지 않으면, 계속적으로 생산되는 공정 과정을 통해 불량제품이 계속 발생하거나 안전사고가 발생될 수 있으므로, 알람발생부(700)를 통해 사용자가 이상 발생을 인지하도록 하여 신속히 조치할 수 있도록 한다.

상기 알람발생부(700)는 제1 감지부(710), 제2 감지부(720), 알람부(730)를 포함하여 구성된다.

도 11을 참조하면, 상기 제1 감지부(710)는 이송된 시트지(10)가 성형공간구체적으로는 성형공간 입출구(113)위에 정확히 위치하였는지를 감지하기 위한 구성으로서, 제1센서(711)와 제2센서(712)와 제3센서(713)로 구성된다.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제1센서(711)와 제2센서(712)는 도 11의 하단 확대도와 같이, 테이블(110) 상에 형성된 성형수단 입출구(113)의 양측 모서리에 위치하고, 제3센서(713)는 제2센서(712)의 우측 일정거리 이격된 지점에 위치한다.

상기 시트이송수단(230)에 의해 시트지(10)가 성형수단 입출구(113) 상으로 이송되는 과정에서 상기와 같이 설치된 제1센서(711)와 제2센서(712)와 제3센서(712)는 시트지(10)의 정확한 이송 여부를 감지하게 된다.

만일, 시트지(10) 이송중 제1센서(711)만이 시트지(10)를 감지하고 제2센서(712)와 제3센서(712)가 시트지(10)를 감지하지 못하면 시트지(10)는 시트이송수단(230)에 의해 성형수단 입출구(113)상으로 충분히 이송되지 못한 것을 의미하고, 제1센서(711)와 제2센서(712)는 시트지(10)를 감지하고 제3센서(712)가 시트지(10)를 감지하지 못하면 시트지(10)는 시트이송수단(230)에 의해 성형수단 입출구(113)상으로 정확히 이송된 것을 의미하고, 제1센서(711)와 제2센서(712)와 제3센서(712) 모두가 시트지(10)를 감지하면 시트지(10)는 시트이송수단(230)에 의해 과도하게 성형수단 입출구(113) 상의 범위를 넘어서 부정확하게 이송된 것을 의미한다.

한편, 상기 제어부(500)는 시트이송수단(230)에 의한 시트지(10) 이송 중, 제1센서(711)만이 시트지(10) 감지신호를 보내거나 제1센서(711)와 제2센서(712)와 제3센서(712) 모두가 시트지(10) 감지신호를 보내는 경우 후술하게 될 알람부(730)로 이상 상태를 알리도록 하는 제어신호를 전송하여 시트지(10)가 이송 중에 이상상태가 발생되었음을 사용자에게 인지시킨다.

도 12를 참조하면, 상기 제2 감지부(720)는 성형된 종이상자(20)가 적재부(600)로 정확하게 배출되었는지를 감지하는 구성으로, 제4센서(721)와 제5센서(722)를 포함하여 구성되며, 상기 제4센서(721)는 종이상자 배출구(114) 주변에 위치하도록 설치되고, 상기 제5센서(722)는 종이상자 배출구(114) 내측면에 위치하도록 설치된다.

도 12의 하단 그림을 참조하면, 성형이 완료된 종이상자(20)는 배출이송수단(410)에 의해 종이상자 배출구(114)까지 이송된 후, 하강하는 적재하강수단(420)에 의해 종이상자(20)를 파지하고 있는 배출이송집게(413)의 파지상태가 해제되면서 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)로 투입되어 적재부(600)로 배출되는 것이 정상 작동상태이다.

그러나 12의 상단 확대도와 같이, 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)를 통해 배출될 수 있도록 배출이송수단(410)에 의해 종이상자 배출구(114)상에 정확히 이송되지 않거나, 12의 하단 확대도와 같이, 상기 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)에 걸려서 적재슬라이딩부(610)를 통해 적재테이블(620)까지 이송되지 못하는 경우가 발생한다.

이런 경우, 상기 제4센서(721)와 제5센서(722)는 종이상자 배출구(114) 상에 정확히 이송되지 않은 종이상자(20)나 종이상자 배출구(114)에 걸리는 종이상자(20)를 감지하게 되고, 종이상자(20)를 감지하는 경우 종이상자(20)가 적재부(600)로 배출되지 않은 것으로 판단하여 감지신호를 제어부(500)로 전송한다.

다음에, 제4센서(721) 또는 제5센서(722)로부터 감지신호를 수신한 제어부(500)는 알람부(730)로 종이상자(20)가 적재부(600)로 배출되는 중에 이상상태가 발생되었음을 알리도록 하는 제어신호를 전송하여 종이상자(20)가 적재부(600)로 배출되는 중에 이상상태가 발생되었음을 사용자에게 인지시킨다.

상기 알람부(730)는 이상상태 발생시 외부로 이상상태를 알리는 구성으로, 알람 램프(731)와 알람 스피커(732)로 구성된다.

여기서, 상기 알람 램프(731)는 도 4, 5와 같이, 보조테이블(130)의 일측에 형성되어, 이상상태 발생시에 점멸하여 사용자에게 시각적으로 이상상태를 인지시키는 구성이고, 상기 알람 스피커(732)는 도 10과 같이, 제어반(510)의 일측에 형성되어 이상상태 발생시에 경보음을 발생시켜 사용자에게 청각적으로 이상상태를 인지시키는 구성이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 성형기계(1)의 작동순서는 시트수납 단계(S100), 시트인출 단계(S200), 시트이송 단계(S300), 가압성형 단계(S400), 배출이송 단계(S500), 적재하강 단계(S600)로 진행된다.

상기 시트수납 단계(S100)는 사용자가 복수의 시트지(10)를 시트공급부(200)의 시트수납부(210)에 수납시키는 단계로서 도 14의 상단 그림을 참조한다.

이때, 상기 시트수납 단계(S100)에서 사용자는 복수의 시트지(10)를 수납시킨 후에 제어부(500)의 제어반(510)을 작동시켜 본 발명의 성형기계(1)가 자동으로 시트지(10)를 종이상자(20)로 성형되게 진행시킨다.

상기 시트인출 단계(S200)는 도 14의 하단 그림과 같이, 테이블(110)의 시트 인출구(112)의 하측에 위치한 시트인출수단(220)이 상승한 다음, 도 15의 상단 그림과 같이, 시트수납부(210)에 수납된 1장의 시트지(10)를 상기 테이블(110)의 상측에 형성된 이송레일(111)까지 인출시키는 단계이다.

상기 시트이송 단계(S300)는 도 15의 하단 그림과 같이, 시트이송수단(230)의 피스톤이 전진하여 이송레일(111)에 위치한 1장의 시트지(10)를 성형공간 입출구(113)까지 이송하는 단계이다.

이때, 상기 이송되는 시트지(10)는 분사수단(320)의 분사노즐(321)에서 분사하는 고온 열풍에 의해 플랩(11)에 코팅된 접착성분이 용용 상태가 되며, 전진한 시트이송수단(230)의 피스톤은 후진하여 원위치로 복귀한다.

상기 가압성형 단계(S400)는 도 16의 상단 그림과 같이, 가압성형수단(330)이 일정 가압력으로 하강하여 성형지지수단(310)에 위치한 시트지(10)를 성형하는 단계로서, 상기 시트지(10)가 종이상자(20)로 성형되도록 성형지지수단(310)과 가압성형수단(330)이 상하 밀착된 상태로 1~2초의 시간이 경과된다.

상기 배출이송 단계(S500)는 도 17의 상단 그림과 같이, 가압성형이 완료된 종이상자(20)를 적재부(600)로 이송배출하기 위한 단계로서, 먼저 가압성형수단(330)이 일정높이로 상승한 다음 적재배출부(400)의 배출이송수단(410)이 성형공간 입출구(113)까지 전진하고 배출이송집게(413)가 종이상자(20)를 파지할 수 있도록 한다.

다음에, 도 17의 하단 그림과 같이, 종이상자(20)를 파지한 배출이송수단(410)이 종이상자 배출구(114)까지 후진되도록 한다.

상기 적재하강 단계(S600)는 도 18의 상단 그림과 같이, 배출이송수단(410)의 후진에 의해 가압성형이 완료된 종이상자(20)가 종이상자 배출구(114)까지 이송됨과 동시에 카운팅기기(430)를 통해 생산수량이 카운팅된다.

그 다음에, 도 18의 하단 그림과 같이, 상기 배출이송집게(413)의 파지상태가 해제됨과 동시에 적재하강수단(420)이 종이상자 배출구(114)로 하강하면, 종이상자(20)는 종이상자 배출구(114)를 통과해 적재부(600)의 적재슬라이딩부(610)를 통해 슬라이딩되어 적재된다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

1 : 종이상자 성형기계
10 : 시트지
20 : 종이상자
100 : 몸체부
200 : 시트공급부
300 : 종이상자 성형부
400 : 적재배출부
500 : 제어부
600 : 적재부
700 : 알람발생부

Claims (10)

1. 종이상자를 성형하는 종이상자 성형기계에 있어서,
   각 구성이 설치되는 공간을 제공하고, 시트지가 공급되어 종이상자가 성형되는 성형공간을 제공하는 몸체부(100)와;
   복수의 시트지를 수납하고, 수납된 시트지를 1장씩 몸체부(100)의 성형공간으로 이송하는 시트공급부(200)와;
   시트공급부(200)에 의해 이송된 시트지를 가압하여 종이상자를 성형하는 종이상자 성형부(300)와;
   상기 몸체부(100) 상부에 형성되고, 성형된 종이상자를 적재부(600)로 배출하는 적재배출부(400)와;
   상기 몸체부(100)의 일측에 형성되고, 각 구성에 소요되는 동력 공급 및 각 구성의 작동상태를 제어하는 제어부(500);를 포함하고,
   상기 시트공급부(200)와 종이상자 성형부(300)와 적재배출부(400)는 적어도 1개 이상이 몸체부(100)에서 형성되는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 시트공급부(200)는,
   상부와 하부가 관통된 일정크기의 공간으로 형성되어 복수의 시트지가 수납되고, 수납된 시트지의 가장자리가 내측면 둘레에 밀착되어 시트지가 자연적으로 추락하지 않도록 하는 시트수납부(210)와,
   상기 시트수납부(210)에 수납된 복수의 시트지를 1장씩 시트수납부(210)의 하측 방향으로 인출하는 시트인출수단(220)과,
   인출된 1장의 시트지를 몸체부(100)의 성형공간으로 이송하는 시트이송수단(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 종이상자 성형부(300)는,
   시트공급부(200)로부터 이송된 시트지가 위치하고, 가압성형수단(330)의 가압력에 대응하여 일정 깊이로 하강하는 성형지지수단(310)과,
   상기 성형지지수단(310)에 위치한 시트지에 고온 열풍을 분사하는 분사수단(320)과,
   상기 분사수단(320)에서 분사한 고온 열풍에 의해 코팅된 접착성분이 용융된 시트지를 가압하여 종이상자로 성형하는 가압성형수단(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 분사수단(320)은,
   고온(300~360℃)의 열풍을 종이상자의 원료인 시트지 모서리 부분인 플랩에 분사하여 코팅된 접착성분을 용융시키는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 적재배출부(400)는,
   종이상자 성형부(300)에 의해 성형된 종이상자를 적재부(600)로 배출시키기 위해 이송하는 배출이송수단(410)과,
   상기 배출이송수단(410)에 의해 이송된 종이상자를 적재부(600)로 하강시키는 적재하강수단(420)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 적재배출부(400)는,
   적재부(600)로 하강되는 종이상자를 카운팅 하는 카운팅기기(430)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 적재부(600)는,
   상기 적재배출부(400)에 의해 배출되는 성형이 완료된 종이상자가 하강 슬라이딩 이동하도록 하는 적재슬라이딩부(610)와,
   상기 적재슬라이딩부(610)를 통해 하강 슬라이딩 이동한 종이상자가 적재되는 적재테이블(620)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
8. 청구항 1에 있어서,
   시트지의 성형공정 진행 중에 이상이 발생하거나, 성형된 종이상자가 적재되는 과정에서 이상이 발생하면, 외부로 이상상태를 알리는 알람발생부(700);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 알람발생부(700)는,
   성형공간(120)에 이송된 시트지가 성형을 위해 정확한 위치에 위치하였는지를 감지하는 제1센서(711)와 제2센서(712)와 제3센서(713)로 구성된 제1 감지부(710)와,
   성형된 종이상자가 적재부(600)로 배출되었는지를 감지하는 제4센서(721)와 제5센서(722)를 포함하는 제2 감지부(720)와,
   상기 제1 감지부(710)에 의해 시트지가 성형을 위해 정확한 위치에 위치하지 않았음이 감지되거나 상기 제2 감지부(720)에 의해 성형된 종이상자가 적재부(600)로 배출되지 않았음이 감지되면 외부로 이상상태를 알리는 알람부(730)를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1센서(711)와 제2센서(712)는 테이블(110) 상에 형성된 성형수단 입출구(113)의 양측 모서리 지점에 설치되고, 상기 제3센서(713)는 제2센서(712)의 우측 일정거리 이격된 지점에 설치되며, 상기 제4센서(721)는 종이상자 배출구(114) 주변에 위치하도록 설치되고, 상기 제5센서(722)는 종이상자 배출구(114) 내측면에 위치하도록 설치되며,
    상기 제어부(500)는,
    제1센서(711)만이 시트지(10) 감지신호를 보내거나 제1센서(711)와 제2센서(712)와 제3센서(712) 모두가 시트지(10) 감지신호를 보내는 경우 알람부(730)로 시트지(10)가 이송 중에 이상상태가 발생되었음을 알리도록 하는 제어신호를 전송하고,
    제4센서(721) 또는 제5센서(722)가 감지신호를 보내는 경우 알람부(730)로 종이상자(20)가 적재부(600)로 배출되는 중에 이상상태가 발생되었음을 알리도록 하는 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 종이상자 성형기계.

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