JP6895695B2 - 個別計測及び選別型自動重量選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、重量選別装置に係り、より詳しくは、スティック包装製品の移送と重量チェックを同時に行って正常品と不良品を自動的に選別することができる個別計測及び選別型自動重量選別装置に関する。

コーヒー、お茶などの嗜好食品やインスタント食品または健康補助食品は、飲用が便利で移動時に携帯しやすいように使い捨て包装容器に包装して保管されて使用される。例えば、コーヒーミックスの場合、密封されたパックの中にコーヒー、砂糖、クリームなどが粉末で混合されていて、お茶の場合は葉っぱや抽出粉末、顆粒、砂糖などが混合されているが、長めのスティックやポーチ形態で包装されて販売されている。このように包装された包装製品は、天秤のような重量選別装置で重量を測定した後で正常品と不良品に選別されるが、大量生産工程に適さないため、生産性が低下する問題がある。

韓国登録実用新案第２０−０４６４２５７号公報には、カッターとホルダーが取り付けられ、垂直に立てられた移送管が複数形成され、移送管の下側に形成された複数のシューターを含む移送部と、シューターの前側に形成されて内側に複数個の隔壁が分割して設けられた収納空間が形成された複数のインペラーと、インペラーに回転軸が連結されて回転力を提供する複数の回転モーターと、収納空間に投入された製品の重量を測定する荷重センサーと、荷重センサーより測定された製品の重量を受けて選別する制御部と、制御部より選別結果を受けて回転して製品を移送するコンベヤーを含むスティック包装用製品の重量選別装置が公開されている。

しかし、上述した従来の技術は自動化されたものではない半自動装置で、重量計測によって選別された正常品と不良品が混在するため、２次分離作業が必要で正常品に対する自動化された包装作業が難しく、包装作業時に数を自動に把握することが困難で、不良品の積載箱から作業者が直接不良品を選び出さなければならないので生産性と作業効率が落ちる上、インペラーとベルトが容易に分離されないため異物の掃除など維持及び補修が容易でないという問題がある。

韓国登録実用新案第２０−０４６４２５７号公報

本発明は、個別計測と個別選別が可能な完全自動化された装置であって、正常品に対する自動化された包装作業と後続ラインの自動化が可能であり、正確な数量をカウントして包装することができ、各列ごとに個別制御による独立的な重量チェックと不良品の選別が可能で、選別された正常品と不良品を自動に分離回収することで生産性と作業効率が増大する装置を提供することにその目的がある。

本発明は、複数個のフレームが連結されたフレーム部；フレーム部に複数個のシュートが結合されて前方に向かって下向きに傾いて多列に設けられ、シュートは上側の進入口を通じてスティック包装製品が進入して下側の排出口へ排出される進入部；進入部の下側に設けられ、インペラーに回転力を提供する複数個の回転モーター、回転モーターに両方向に回転できるように連結されてシュートで落下されたスティック包装製品が収納されるインペラー、回転モーターの下側に設けられてインペラーに収納されたスティック包装製品の重量を測定する計測センサーを含む計測部；計測センサーから計測信号を受信して正常品と不良品を判定し、判定結果によって回転モーターを制御してインペラーを一側または他側に回転させ、正常品と不良品を選別させる制御部；フレーム部下部の一側に取り付けられた駆動モーター、駆動モーターの駆動力によって回転して横方向に取り付けられた回転シャフト、回転シャフトの外面に付着し、摩擦力によってベルトユニットを駆動させる摩擦シートを含む駆動部；及びインペラーの下側に形成され、回転シャフトと直交して摩擦シートとの摩擦力によって駆動され、インペラーから落下した正常品を移送するベルトユニットと、ベルトユニットの横にインペラーから落下した不良品が通過する通過孔が形成された選別部を含む、個別計測及び選別型自動重量選別装置を提供する。

本発明によると、個別計測と個別選別が可能な完全自動化された装置であって、正常品に対する自動化された包装作業と後続ラインの自動化が可能であり、正確な数量をカウントして包装することができ、各列ごとに個別制御による独立的な重量チェックと不良品の選別が可能で、選別された正常品と不良品を自動に分離回収することで生産性と作業効率が増大する効果がある。

また、本発明は、一つの駆動モーターで摩擦力によって多列のベルトユニットを駆動させるので装置構成が複雑ではなく、多列によって選別された正常品を同時排出して効率的な作業が行われるので、反復回転使用によるインペラーの歪みを防いで、正常品と不良品の混在が遮断され、インペラーがワンタッチで脱着されてベルトユニットも容易に分離されるので、異物掃除などの維持及び補修が便利となる効果もある。

本発明の自動重量選別装置の斜視図である。 本発明の自動重量選別装置の正面図である。 本発明の自動重量選別装置の平面図である。 本発明の自動重量選別装置の左側面図である。 本発明の自動重量選別装置の右側面図である。 コネクタを図示した側断面図である。 インペラーの斜視図である。 インペラーの側断面図である。 インペラーとコネクタの連結関係を図示した分離斜視図である。 駆動部の回転シャフトと摩擦シートを図示した図面である。 ベルトユニットを図示した図面である。 ベルトユニットを図示した図面である。 ベルトユニットを図示した図面である。 選別部の選別過程を図示した図面である。

図１ないし図４ｂを参考すれば、フレーム部１００、進入部２００、計測部３００、制御部（未図示）、駆動部５００、及び選別部６００を含む。

前記フレーム部１００は、複数個のフレームが連結されてなるもので、支持フレーム１４０が横方向に備えられ、支持フレーム１４０に計測部３００が設けられ、支持フレーム１４０の両側の前方と後方にそれぞれ上部側面フレーム１１０が結合され、両側上部側面フレーム１１０間の後方に後方フレーム１２０が横方向に結合されて複数個のシュート２１０を支えて支持し、両側上部側面フレーム１１０の間の前方に前方フレーム１３０が横方向に結合され、前方フレーム１３０には複数個のセンサーブラケット１３１が結合され、センサーブラケット１３１に感知センサー２４０が取り付けられる。

前記支持フレーム１４０の両側前方に下部側面フレーム１５０がそれぞれ結合され、両側下部側面フレーム１５０の間の前方と後方にそれぞれ支えフレーム１６０が横方向に結合されてベルトユニット６１０を支持し、各下部側面フレーム１５０の下側にフレーム部１００を支えるレッグ１７０が形成される。

前記進入部２００は、後方フレーム１２０に複数個のシュート２１０が結合され、シュート２１０は前方に向かって下向きに傾いて多列に設けられ、シュート２１０は上側の進入口２１１を通じて個別スティック包装製品が進入して下側の排出口２１２へ排出される。

前記シュート２１０は、下側に行くほど幅が段々狭くなり、湾曲して形成されてスティック包装製品がその上に滑走するシュート板２２０と、シュート板２２０の両側に設けられてスティック包装製品の離脱を防止する側板２３０からなり、シュート２１０の前方に取り付けられた前方フレーム１３０のセンサーブラケット１３１に感知センサー２４０が設けられてシュート２１０でインペラー３２０に落下するスティック包装製品を個別的に感知して感知信号を制御部に送信すれば、制御部が計測部３００と駆動部５００に制御信号を送信して計測と選別を準備する。

前記計測部３００は進入部２００の下側の支持フレーム１４０に設けられ、支持フレーム１４０の後方に複数個の回転モーター３１０が取り付けられて支持フレーム１４０の前方に設けられたインペラー３２０に回転力を提供し、回転モーター３１０のモーター軸３１１にインペラー３２０が両方向に回転できるように連結され、インペラー３２０は複数個の収納空間を備え、シュート２１０で落下されたスティック包装製品を収容して一時収納する。

前記回転モーター３１０の下側に計測センサー３３０が連結ブラケット３４０を通じて連結して設けられ、計測センサー３３０は高精密ロッドセルで、予め零点調整されていて、インペラー３２０に収納されたスティック包装製品の重量を測定して測定信号を制御部に送信する。

図５ないし図６ｂを参考すれば、前記インペラー３２０は一側に連結軸３２１が形成されてコネクタ３５０に挿入して締結され、連結軸３２１はまわりに沿ってリング状の装着溝３２１ａが形成され、端部に平たい固定バー３２１ｂが形成され、固定バー３２１ｂには挿入突部３２１ｃが突出して形成される。

前記インペラー３２０は、複数個の収納空間３２２に分割されるように区切られ、前記収納空間３２２は、逆台形の断面を持っていて落下するスティック包装製品を安全に受け取り、底面中央に長手方向に沿って曲がった底面突起３２３が突出して形成され、インペラー３２０が回転する時に収納されたスティック包装製品がスライドされて容易に分離できるようになる。同時に、インペラー３２０の中心部に長手方向に沿って連結軸３２１と連結された中心軸３２４が埋め立てられて反復回転使用によるインペラーの歪みを防ぐことができる。

前記計測部３００は、インペラー３２０の連結軸３２１と回転モーター３１０のモーター軸３１１を連結してインペラー３２０がワンタッチで脱着可能になる。

図６ｃを参考すれば、前記コネクタ３５０は、一側に連結管３５１が備えられて連結軸３２１が連結管３５１の一側に挿入して締結され、連結管３５１の入口のまわりに沿って複数個の通孔３５１ａが貫通して形成され、通孔３５１ａには球状のボール３５１ｂが通孔３５１ａの内外に移動できるように取り付けられている。

前記コネクタ３５０は、他側に軸ホルダー３５２が備えられてモーター軸３１１が内部に挿入され、軸ホルダー３５２は連結管３５１の他側に挿入されてねじ結合される締結突部３５２ａが備えられる。このため、前記締結突部３５２ａは外周面にねじ山が形成され、端部に一字型固定溝３５２ｂが形成され、固定溝の底面に挿入孔（未図示）が形成される。これにより、連結軸３２１が連結管３５１の一側に挿入された後で挿入突部３２１ｃが挿入孔に挿入され、固定バー３２１ｂが固定溝３５２ｂに固定されて連結軸３２１とインペラー３２０が堅固に固定される。

前記連結管３５１の外側には、押え管３５３が締結され、押え管３５３の内側の中間にリング状のリング突起３５３ｂが突出して形成されてボール３５１ｂを押圧し、リング突起３５３ｂの一側にはリング状の開放溝３５３ｃが形成され、リング突起３５３ｂの他側には隙間が形成され、隙間にスプリング３５３ａが介在されて押え管３５３を他側に押してから力を解除すれば、押え管３５３が一側に復帰する。

つまり、押え管３５３を他側に押した状態で、インペラー３２０と連結された連結軸３２１をコネクタ３５０の連結管３５１に挿入させた後、押え管３５３に加えた力を解除すれば押え管３５３が一側に復帰しながらリング突起３５３ｂがボール３５１ｂを内側に押圧し、ボール３５１ｂが連結軸３２１の装着溝３２１ａに移動して締結状態となる。以後、異物掃除などの維持及び補修が必要な場合、押え管３５３を他側に押すとリング突起３５３ｂが他側に移動し、リング突起３５３ｂによって押圧されていたボール３５１ｂは装着溝３２１ａから離脱して開放溝３５３ｃの方へ移動するようになるので、インペラー３２０をワンタッチで簡単に分離することができる。

前記制御部は計測センサー３３０から計測信号を受信して正常品と不良品を判定し、その判定結果によって回転モーター３１０を制御してインペラー３２０を一側または他側に回転させ、正常品と不良品を選別する。

前記駆動部５００は一側の下部側面フレーム１５０にモーターブラケット５１１が結合され、モーターブラケット５１１に駆動モーター５１０が設けられ、両側に備えられた下部側面フレーム１５０の間に回転シャフト５３０が横方向に設けられ、回転シャフト５３０は駆動モーター５１０と駆動ベルト５２０で連結されて駆動力を受けて回転し、図７を参考にすれば、回転シャフト５３０の外面にはシリコンゴムのようなノンスリップ材質からなる摩擦シート５４０が付着されてベルトユニット６１０の移送ベルト６１７と接触し、摩擦力によってベルトユニット６１０を駆動させる。

前記選別部６００は、各インペラー３２０ごと下側に形成されるもので、前記インペラー３２０の直下の一側には通過孔６２０が形成され、前記インペラー３２０の直下の他側にはベルトユニット６１０が形成される。つまり、図９を参考すれば、インペラー３２０はベルトユニット６１０と通過孔６２０が占める全幅の真ん中に取り付けられる。ベルトユニット６１０は回転シャフト５３０と直交するように配置され、摩擦シート５４０との摩擦力によって駆動されてインペラー３２０から落下した正常品を後続ラインに移送し、通過孔６２０はベルトユニット６１０の横に貫通して形成され、インペラー３２０から落下した不良品が干渉せずに下側に通過し、通過孔６２０を通過した不良品は底面に置かれている回収ボックス４００に収容される。

図８ａないし図８ｃを参考にすれば、前記ベルトユニット６１０は摩擦シート５４０の摩擦力を損失せずに伝達し、円滑に駆動できる構造に特別に考案されている。このために、ベルトユニット６１０のボディー６１１は、後方に円筒状の摩擦シート５４０と対応するように形成されたラウンド溝６１１ａが備えられ、ラウンド溝６１１ａに摩擦シート５４０の一部が挿入された状態が保たれる。同時に、ボディー６１１前方と後方にそれぞれ回転ローラー６１２が回転できるように設けられ、ボディー６１１下部中間に下向案内ローラー６１３が取り付けられて移送ベルト６１７が下向案内ローラー６１３の上を接触して通過し、下側の斜線方向に進行されるように案内し、ボディー６１１下部後方に上向案内ローラー６１４が取り付けられ、下側に垂れた移送ベルト６１７がラウンド溝６１１ａに沿って進行して摩擦シート５４０の曲面と広い面積にかけて接触するように案内し、これによって移送ベルト６１７が前方と後方それぞれの回転ローラー６１２にはめ込まれたまま下向案内ローラー６１３及び上向案内ローラー６１４に案内されることで、移送ベルト６１７が平たい状態で摩擦シート５４０と接触する場合に比べて摩擦シート５４０との接触面積が大きく増加し、摩擦力によって円滑に駆動されることができる。

前記ボディー６１１の前方と後方にはそれぞれ固定ブラケット６１５が両方に形成され、固定ブラケット６１５は支えフレーム１６０にボルトのような着脱部材（未図示）によって締結されることで、工具を利用して着脱部材さえ解けばベルトユニット６１０も容易に分離されて異物掃除などの維持及び補修が便利になる。

前記移送ベルト６１７の両側に沿って遮断板６１８が垂直方向に設けられるが、ベルトユニット６１０と通過孔６２０が非常に近く位置しているので、両側の遮断板６１８は、一側に形成されて正常品の離脱を防止する低層板６１８ａと、他側に低層板６１８ａより高く形成されてインペラー３２０から落下する不良品の流入を防ぐ高層板６１８ｂからなることが好ましい。

前記ベルトユニット６１０は、両側に移送ベルト６１７の張力を調節する張力調節部材６１９が設けられる。前記張力調節部材６１９は、前方の回転ローラー６１２の両側で回転ローラー６１２の軸と連結された軸バー６１９ａと、ボディーの外側に突出して形成された支持片６１９ｂと、ボディー６１１と軸バー６１９ａの間に結合されて上部と下部にそれぞれ分かれて形成された上部片６１９ｃと下部片６１９ｄ、上部片６１９ｃと下部片６１９ｄの間に形成された移動孔６１９ｅ、軸バー６１９ａと支持片６１９ｂを貫いて締結された調節ボルト６１９ｆ、及び調節ボルト６１９ｆに締結されて軸バー６１９ａの移動を防ぐナット６１９ｇからなり、両側の調節ボルト６１９ｆを回転させると軸バー６１９ａとのスクリューの結合によって軸バー６１９ａが移動孔６１９ｅを通じて前後方向に移動しながら回転ローラー６１２も一緒に移動して移送ベルト６１７の張力を調節した後、ナット６１９ｇを回転して軸バー６１９ａと接触させることで移動を防ぐ。

以下、図面を参考して本発明による自動重量選別装置を実施するための作動について詳細に説明する。

別々になっている複数個のスティック包装製品が多列に配置されたシュート２１０の進入口２１１に進入し、排出口２１２から排出されて下側に落下し、この時、感知センサー２４０がスティック包装製品を感知して感知信号を制御部へ送信する。制御部は感知センサー２４０の感知信号を受信すると、直ぐ計測部３００と駆動部５００に作動信号を送る。

次に、各計測センサー３３０がインペラー３２０に収納されたスティック包装製品の重量を計測して計測信号を制御部に送信し、制御部は受信された各計測信号の計測値を予め決められた基準値の範囲と比べて正常品と不良品を判定する。つまり、計測値が基準値の下限と上限の間に該当すれば正常品で、上限または下限を脱すれば不良品と判定し、この時、スティック包装製品の包装容器の重量値は除くことができる。

スティック包装製品に対する重量計測が完了すれば、制御部は回転モーター３１０を正回転または逆回転させ、インペラー３２０に収納された正常品はベルトユニット６１０に落下し、インペラー３２０に収納された不良品は通過孔６２０を通過して回収ボックス４００に回収される。

制御部は、駆動部５００の駆動モーター５１０を駆動して回転シャフト５３０を回転させ、摩擦シート５４０の摩擦力によって多列に配置されたベルトユニット６１０の移送ベルト６１７を同時に移動させ、インペラー３２０から落下した正常品を後続ラインに移送させて数量をカウントし、包装作業が行われる。

ここで、本発明は個別計測と個別選別が可能な完全自動化された装置であって、正常品に対する自動化された包装作業と後続ラインの自動化が可能であり、正確な数量をカウントして包装することができ、各列ごとに個別制御による独立的な重量チェックと不良品選別が可能で、選別された正常品と不良品を自動に分離回収して生産性と作業効率が大きく増大される。

１００ フレーム部
１１０ 上部側面フレーム
１２０ 後方フレーム
１３０ 前方フレーム
１３１ センサーブラケット
１４０ 支持フレーム
１５０ 下部側面フレーム
１６０ 支えフレーム
１７０ レッグ
２００ 進入部
２１０ シュート
２２０ シュート板
２３０ 側板
２４０ 感知センサー
３００ 計測部
３１０ 回転モーター
３２０ インペラー
３３０ 計測センサー
３４０ 連結ブラケット
３５０ コネクタ
４００ 回収ボックス
５００ 駆動部
６００ 選別部
６１０ ベルトユニット

Claims (6)

1. 複数個のフレームが連結されたフレーム部、
   フレーム部に複数個のシュートが結合されて前方に向かって下向きに傾いて多列に設けられ、スティック包装製品が進入して排出される進入部、
   進入部の下側に設けられ、インペラーに回転力を提供する複数個の回転モーター、回転モーターに両方向に回転できるように連結されてシュートで落下されたスティック包装製品が収納されるインペラー、及び、回転モーターの下側に設けられてインペラーに収納されたスティック包装製品の重量を測定する計測センサーを含む計測部、
   計測センサーから計測信号を受信して正常品と不良品を判定し、判定結果によって回転モーターを制御し、インペラーを一側または他側に回転させて正常品と不良品を選別させる制御部、
   フレーム部下部の一側に取り付けられた駆動モーター、駆動モーターの駆動力によって回転して横方向に取り付けられた回転シャフト、回転シャフトの外面に付着され、摩擦力によってベルトユニットを駆動させる摩擦シートを含む駆動部、及び、
   インペラーの下側に形成され、回転シャフトと直交し、摩擦シートとの摩擦力によって駆動され、インペラーから落下した正常品を移送するものであって、後方に摩擦シートと対応するように形成されたラウンド溝が備えられたボディーと、ボディーの前方と後方にそれぞれ備えられた回転ローラー、ボディー下部の中間に設けられて移送ベルトを下側に案内する下向案内ローラー、ボディー下部の後方に設けられて下側に垂れている移送ベルトを上側の摩擦部材へ案内する上向案内ローラー、前方及び後方それぞれの回転ローラーにはめ込まれて上向案内ローラー及び下向案内ローラーに案内されて摩擦シートの摩擦力によって正常品を移送させる移送ベルト、移送ベルトの両側に垂直に設けられた遮断板を含むベルトユニットと、ベルトユニットの横に形成されてインペラーから落下した不良品が通過する通過孔が備えられた選別部を含む、個別計測及び選別型自動重量選別装置。
2. 前記シュートは、下側に行くほど幅が狭くなり、湾曲して形成されてスティック包装製品が滑走するシュート板と、シュート板の両側に設けられてスティック包装製品の離脱を防ぐ側板からなり、前記シュートの前方に取り付けられたフレームに感知センサーが設けられ、インペラーに落下するスティック包装製品を感知して感知信号を制御部へ送信する請求項１に記載の個別計測及び選別型自動重量選別装置。
3. 前記計測部は、前記インペラーの連結軸と前記回転モーターのモーター軸を連結してインペラーがワンタッチで脱着できるようにするコネクタをさらに含み、前記連結軸はまわりに沿ってリング状の装着溝が形成され、連結管に挿入して装着される時にボールの一部が装着溝に挿入され、
   前記コネクタは、一側に備えられて前記連結軸が挿入され、まわりに沿って複数個の通孔が貫通して形成され、通孔にはボールが内外に移動できるように装着された連結管、他側に備えられてモーター軸が挿入される軸ホルダー、前記連結管の外側にスプリングが介在されたまま形成され、押し及び解除によって両側に移動し、内側にリング状のリング突起が形成されてボールを押圧する押え管を含み、前記押え管を両側に移動させることによってリング突起のボールに対する押圧及び解除が発生して、前記連結軸に対してワンタッチで脱着できることを特徴とする請求項１に記載の個別計測及び選別型自動重量選別装置。
4. 前記インペラーは、複数個の収納空間に分割して区切られ、収納空間は、逆台形の断面を有し、収納空間の底面中央に底面突起が突出して形成され、中心部に長手方向に沿って中心軸が埋め立てられ、中心軸は連結軸と連結されたことを特徴とする請求項３に記載の個別計測及び選別型自動重量選別装置。
5. 両側の遮断板は、一側に形成されて正常品の離脱を防止する低層板と、他側に形成されて不良品の流入を防ぐ高層板であることを特徴とする請求項１に記載の個別計測及び選別型自動重量選別装置。
6. 前記ベルトユニットは、両側に移送ベルトの張力を調節する張力調節部材が取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の個別計測及び選別型自動重量選別装置。

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