KR100391971B1 - 봉지의 벌림 로봇장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 봉지 공급부로 부터 자동으로 인출되는 봉지 입구의 입구를 자동으로 별려지도록 한 봉지의 벌림 로봇장치에 관한 것이다.

본 발명은 봉지의 벌림장치에 있어서, 평판형태를 갖는 베이스 플레이트와; 제어부의 신호에 따라 봉지 입구의 일측면을 고정하는 제 1,2집게부를 갖는 제 1브라켓이 제 1요홈이 형성된 뒷면 상단부측으로 구비되도록 하고, 하단부에 형성된 가이드공을 일체로 갖는 고정 프레임과; 제어부의 신호에 따라 봉지 입구의 다른 측면을 고정하는 제 3집게부를 갖는 제 2브라켓이 제 2,3요홈이 형성된 상단의 전면에 구비되고, 베이스 플레이트 윗면에서 고정 프레임을 향해 이동 가능하게 구비된 가동 프레임과; 피니언을 갖는 제 4모터와, 가동 프레임의 하단으로 상기 피니언에 맞물리도록 구비된 랙과, 랙이 고정된 가동 프레임의 일측에 상기 가이드공에 삽입되는 슬라이드봉으로 구비된 이송부가 베이스 플레이트의 윗면에 구비되어져 봉지 입구로 내용물이 용이하게 들어갈 수 있도록 한 것이다.

Description

봉지의 벌림 로봇장치{robot apparatus for opening envelope}

본 발명은 봉지공급부로 부터 자동으로 인출되는 봉지로 내용물이 용이하게들어갈 수 있도록 핑거형태의 고리를 이용하여 봉지 입구가 자동으로 벌려지도록 한 봉지의 벌림로봇장치에 관한 것이다.

일반적으로 쌀을 비롯한 곡물이나 이것을 분쇄한 가루 등은 일정량씩 분배하여 보관 및 판매 그리고 판매를 위한 운반을 용이하게 하기 위한 수단으로 내용물을 속에 간단하게 넣고, 채워진 내용물이 쏟아지거나 혹은 흘러내리는 것을 방지하도록 하단과 측면이 패쇄된 상태로 상부만이 개방된 통상의 봉지를 사용하게 된다.

봉지는 내용물이 소량일 경우에는 작업자가 수작업을 통해 봉지의 양측 상단을 손으로 벌린 다음 목적하는 내용물을 넣으면 되나 그 내용물의 량이 많은 경우에는 공지의 내용물 주입 또는 공급장치의 노즐이 설치된 위치에 봉지벌림장치를 구비하여 봉지공급부에서 순차적으로 이송되는 봉지의 양측을 자동적으로 벌려지도록 한 다음 목적하는 내용물을 정해진 량 만큼 넣고 밀봉장치를 통해 봉지의 입구를 밀봉하여 보관하거나 운반하여 판매를 하게 된다.

이러한 봉지벌림장치는 소정의 길이를 갖는 프레임의 윗면에 함체형태로 구비된 봉지공급부로 콘트롤부의 전기신호가 인가됨에 따라 벨트로 이루어진 인출부가 구동되면서 봉지공급부에 적재되어 있던 수집장의 봉지 중 한장만이 인출된다.

인출된 봉지는 가이드 사이를 통해 그 일측에 구비된 고정형 에어 흡착판과 가변형 에어 흡착판을 갖는 봉지 벌림부로 이송되며, 콘트롤부의 전기신호에 따라 일측에 구비된 가변형 에어 흡착판이 고정형 에어 흡착판을 향해 소정 거리로 이동하는 과정에서 에어의 흡입력에 따라 봉지의 양측면이 각각의 흡착판에 붙게 되고, 흡착판에 봉지의 양측면이 붙은 상태를 컨트롤부가 확인 한 후 가변형 에어 흡착판을 역방향으로 이동시켜 봉지의 입구를 벌림으로써 그 속으로 자동공급장치를 통해 내용물을 용이하게 넣을 수 있게 된다.

그러나 콘트롤부의 전기신호에 따라 고정형, 가변형 에어 흡착판에 봉지공급부로 부터 낮장씩 자동으로 인출된 봉지의 양측면이 밀착되도록 한 상태로 봉지를 벌리도록 하는 과정에서 봉지의 양측면에 이 물질이 묻어있거나 달라붙어 있을 경우에 흡착력이 낮아짐으로써 내용물을 넣을 때 흡착판에 붙어 있던 봉지의 양측면이 떨어지면서 내용물이 밖으로 쏟아지는 문제점이 있었다.

또한 이를 장기간 사용하는 과정에서 고정형, 가변형 에어 흡착판이 마모되거나 크랙이 발생할 경우에도 동일한 문제점이 나타나게 되고, 이러한 것들을 방지하기 위해 수시로 파손 유무를 검사해야 하는 등 그 점검과 사후관리에 다소 번거로운 문제점과 아울러 교체시 추가로 지출되는 비용이 증가하는 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서 핑거형태의 고리를 이용하여 호퍼로 부터 자동으로 인출되는 봉지의 입구측 상단을 고정한 상태로 벌려지도록 함으로써 벌려진 봉지의 내부로 내용물을 용이하게 넣을 수 있도록 하고, 아울러 내용물을 넣는 과정에서 열려져 있던 입구측이 닫혀 내용물이 밖으로 쏟아지는 것을 방지할 수 있도록 하는 봉지 벌림로봇장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 봉지 공급부로 부터 낮장씩 자동으로 인출되는 봉지를 벌릴 수 있도록 구성된 봉지의 벌림 로봇장치에 있어서,

평판형태를 갖는 베이스 플레이트와; 제어부의 신호에 따라 봉지 입구의 일측면을 고정하는 제 1,2집게부를 갖는 제 1브라켓이 제 1요홈이 형성된 뒷면 상단부측으로 구비되도록 하고, 하단부에 형성된 가이드공을 일체로 갖는 고정 프레임과; 제어부의 신호에 따라 봉지 입구의 다른 측면을 고정하는 제 3집게부를 갖는 제 2브라켓이 제 2,3요홈이 형성된 상단의 전면에 구비되고, 베이스 플레이트 윗면에서 고정 프레임을 향해 이동 가능하게 구비된 가동 프레임과; 피니언을 갖는 제 4모터와, 가동 프레임의 하단으로 상기 피니언에 맞물리도록 구비된 랙과, 랙이 고정된 가동 프레임의 일측에 상기 가이드공에 삽입되는 슬라이드봉으로 구비된 이송부가 베이스 플레이트의 윗면에 구비된 것을 특징을 하는 봉지의 벌림로봇장치를 제공함에 달성된다.

도 1은 본 발명에 따른 벌림로봇장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 벌림로봇장치의 분해 사시도.

도 3a∼3d는 본 발명에 따른 벌림로봇장치의 작동상태도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명＞

2:베이스 플레이트 3:제어부

4,5:제 1,2집게부 6:제 1브라켓

7:고정 프레임 8:제 3집게부

9:제 2브라켓 10:가동 프레임

11:이송부 12:가이드공

13:제 1요홈 31,32:제 2,3요홈

42:피니언 43:제 4모터

44:랙 45:슬라이드봉

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 봉지의 벌림로봇장치(1)는 도 1,2에 도시된 바와 같이 미도시한 봉지공급용 호퍼의 일측에 구비된 베이스 플레이트(2)과, 제어부(3)의 신호에 따라 봉지의 입구측을 집어서 고정하는 제 1,2집게부(4)(5)를 갖는 제 1브라켓(6)이 상단측에 구비된 고정 프레임(7)과, 고정 프레임(7)과 대칭되는 제 1,2집게부(4)(5)로 고정되는 봉지의 입구측 타단을 고정하도록 한 제 3집게부(8)를 갖는 제 2브라켓(9)이 상단측에 구비딘 가동 프레임(10)과, 제어부(3)의 신호에 따라 가동 프레임(10)을 고정 프레임(7)에 근접시키거나 이격시키는 기능을 갖는 이송부(11)로 구성된다.

여기서, 상기 베이스 플레이트(2)는 고정 프레임(7)과 가동 프레임(10) 및 이송부(11)를 충분히 받치도록 하는 것으로 소정 두께를 갖는 직사각형태로 구비되어 있다.

상기 고정 프레임(7)은 봉지 공급용 호퍼로 부터 낮장으로 인출되는 봉지의 상단을 용이하게 집을 수 있도록 제 1,2집게부(4)(5)의 높이를 맞춘형태를 갖는 플레이트로 이루어져 있고, 그 하단에는 가이드공(12)이 형성되어 있고 상단 중앙에는 소정 깊이와 폭을 갖는형태의 제 1요홈(13)이 일체로 구비되어 있다.

상기 제 1브라켓(6)은 고정 프레임(7)의 상단 뒷측에 제 1,2집게부(4)(5)가 같이 설치되도록 하는 것으로, 내측면에 모터 고정편(14)과 힌지편(15)이 구비되도록 하면서 내부로 소정의 공간부가 제공되도록 플레이트를 프레스로 압축하여 만들어 진다.

상기 제 1집게부(4)는 제 1모터(16)의 축(17)에 구비된 제 1워엄기어(18)가 모터 고정편(14)에 고정되도록 하고, 제 1브라켓(6)의 힌지편(15)에 회전 가능하게 구비된 상태로 상기 제 1워엄기어(18)에 맞물린 제 1워엄휠(20)과, 제 1워엄휠(20)의 회전축(21)에 구비된 제 1핑거부재(22)로 구비되어 있다.

상기 제 2집게부(5)는 다른 모터 고정편(23)에 고정된 것으로, 제 2모터(24)의 축(25)에 구비된 제 2워엄기어(26)와, 제 1브라켓(6)의 다른 힌지편(27)에 회전가능하게 구비된 상태로 상기 제 2워엄기어(26)에 맞물려 있는 제 2워엄휠(28)과, 제 2워엄휠(28)의 회전축(29)에 구비된 제 2핑거부재(30)로 구비되어 있다.

상기 가동 프레임(10)은 제 1요홈(13)과 동일한 형태를 갖는 제 2,3요홈(31)(32)이 중앙 상단의 양측에 형성되어 있고, 그 전면으로 제 3집게부(8)를 갖는 제 2브라켓(9)이 구비되어 있다.

여기에서 상기 제 2브라켓(9)은 내부에 공간을 갖는 박스형태로 구비된 것으로그 내부의 일측면에는 다른 모터 고정편(34)과 힌지편(35)이 일체로 구비되어 있다.

상기 제 3집게부(8)는 제 3워엄기어(36)가 구비된 축(37)을 갖는 제 3모터(38)가 모터 고정편(34)에 고정되어 있으며 힌지편(35)에 회전 가능하게 구비된 제 3워엄휠(39)이 제 3워엄기어(36)에 맞물려 있고, 제 3워엄휠(39)의 회전축 (40)에는 제 3핑거부재(41)가 구비되어 있다.

상기 이송부(11)는 고정 프레임(7)과 가동 프레임(10) 사이의 베이스 플레이트(2) 윗면에 설치된 것으로서, 제어부(3)의 신호에 따라 피니언(42)을 정,역구동시키는 제 4모터(43)와, 가동 프레임(10)의 하단으로 상기 피니언(42)에 맞물리도록 구비된 랙(44)과, 랙(44)이 구비된 가동 프레임(10)의 일측에 상기 고정 프레임(7)의 가이드공(12)에 자유단부가 삽입된 슬라이드봉(45)으로 구비되어 베이스 플레이트(2) 위에서 움직이지 않는 고정 프레임(7)에 대해 가동 프레임(10)을 평행하게 이동시키는 기능을 갖는다.

상기 제어부(3)는 고정 프레임(7)과 가동 프레임(10)의 윗부분에 구비된 제1,2,3모터(16)(24)(43)를 정, 역회전시켜 제 1,2,3핑거부재(22)(30)(41)를 작동시킴으로써 봉지 입구의 양측면을 고정하거나 해체 시키도록 하고, 아울러 베이스 플레이트(2)의 윗면에 설치된 제 4모터(43)를 선택적으로 정,역회전시켜 제 1,2,3핑거부재(22)(30)(41)에 의해 물려 있는 봉지의 입구를 벌리도록 하거나 좁히도록 하는 전기신호를 순차적으로 인가시켜 작동되도록 구비되어 있다.

한편 이러한 봉지 벌림로봇장치에 사용되는 봉지(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 전면의 양측 상단에는 제 1,2홈(51)(52)이 형성되어 있고, 후면의 중앙 상단에는 제 3홈(53)이 형성되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

도면중 미설명 부호는 (60)은 센서이며, (70)은 콘베이어 벨트이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 3a∼3d을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 제어부(3)의 봉지 인출신호를 받은 봉지공급부는 벨트 구동부를 작동시킴으로써 낮장씩 인출시키게 되며, 인출된 봉지는 인출가이드를 통해 베이스 플레이트(2)의 고정 프레임(7)과 가동 프레임(10)의 가운데로 이송된다.

센서(60)를 통해 봉지(50)의 이송이 완료되었음을 감지한 제어부(3)는 다음 가동 프레임(10)의 이동신호를 보내게 되고, 이 신호에 의해 제 4모터(43)가 정회전 하면서 피니언(42)을 반시계 방향으로 회전시킴으로써 이와 맞물려 있는 랙(44)이 좌측으로 이동하게 된다.

이때 랙(44)의 일부가 가동 프레임(10)에 연계되어 있음으로써 가동 프레임(10)이 고정 프레임(7)과 가까워지는 과정에서 슬라이드봉(45)이 고정 프레임(7)의 가이드공(12)에 안내를 받게 되어 평행하게 이동하게 된다.

다음 센서(60)를 통해 가동 프레임(10)이 고정 프레임(7)에 맞닿았음을 확인한 제어부(3)는 다시 제 1,2,3집게부(4)(5)(8)의 작동신호를 보내게 되고, 이 작동신호에 따라 제 1,2,3모터(17)(24)(38)가 회전함에 따라 제 1,2,3워엄기어(18)(26)(36)가 같이 회전하게 되고, 이와 맞물려 있는 제 1,2,3워엄휠 (20)(28)(39)이 회전하게 된다.

그리고 제 1,2,3워엄휠(20)(28)(39)이 회전함으로써 제 1,2핑거부재(22)(30)의 끝단은 시계방향으로 회전하면서 가동 프레임(10)의 제 2,3요홈(31)(32)을 통해 고정 프레임(7)의 내측면에 맞닿게 됨으로써 봉지(30)의 제 3홈(53)이 형성된 후면의 양측 부분을 고정하게 된다.

이와 동시에 제 3핑거부재(41)는 반시계 방향으로 회전하면서 고정 프레임(7)의 제 1요홈(13)을 통해 가동 프레임(10)의 내측면에 맞닿게 됨으로써 1,2홈(51)(52)이 형성된 봉지의 가운데 부분을 고정하게 된다.

즉, 고정 프레임(7)의 내측면과 봉지(50)의 뒷면이 닿아 있고, 가동 프레임(10)의 내측면과 봉지(50)의 전면이 맞닿아 있음으로써 각각의 제 1,2,3핑거부재(22)(30)(41)는 그 프레임에 닿아 있는 봉지의 면만을 고정하게 된다.

이러한 상태에서 제어부(3)로 부터 다시 가동 프레임(10)의 이동신호를 보내게 됨과 동시에 그 신호에 따라 제 4모터(43)가 역회전 하면서 피니언(42)을 시계방향으로 회전시킴으로써 이와 맞물려 있는 랙(44)을 우측으로 이동시키게 된다.

즉, 랙(44)이 우측으로 이동하면서 이와 연결된 가동 프레임(10)을 고정 프레임(7)으로 부터 이격시키도록 함으로써 봉지의 입구가 벌어지게 된다.

다음 봉지의 입구가 벌어진 상태에서 자동공급장치를 통해 내용물을 정해진 량 만큼 넣고 봉지(50)의 입구 양측을 집어서 벌리고 있던 제 1,2,3핑거부재(22)(30)(41)를 원래의 위치로 복귀시킴과 동시에 콘베이어 벨트(70)를 통해 고정프레임(7)과 가동 프레임(10) 사이를 빠져나가게 되고, 새로운 봉지가 공급되어 연속적인 작업이 가능해진다.

이상에서 살 펴본 바와 같이 본 발명은 고리 형태를 갖는 핑거부재를 이용하여 봉지공급호퍼로 부터 자동을 인출되는 봉지의 입구측 상단을 견고하게 고정하도록 함으로써 내용물을 넣는 과정에서 봉지의 입구가 닫혀 내용물이 밖으로 쏟아지는 것을 방지할 수 있도록 하고, 아울러 사용하는 과정에서 마모되거나 크랙이 발생되지 않도록 하여 장기간 경제적으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

Claims (4)

1. 봉지 공급부로 부터 낮장씩 자동으로 인출되는 봉지를 벌릴 수 있도록 구성된 봉지의 벌림 로봇장치에 있어서,

   평판형태를 갖는 베이스 플레이트(2)와;

   제어부(3)의 신호에 따라 봉지 입구의 일측면을 고정하는 제 1,2집게부(4)(5)를 갖는 제 1브라켓(6)이 제 1요홈(13)이 형성된 뒷면 상단부측으로 구비되도록 하고, 하단부에 형성된 가이드공(12)을 일체로 갖는 고정 프레임(7)과;

   제어부(3)의 신호에 따라 봉지 입구의 다른 측면을 고정하는 제 3집게부(8)를 갖는 제 2브라켓(9)이 제 2,3요홈(31)(32)이 형성된 상단의 전면에 구비되고, 베이스 플레이트(2) 윗면에서 고정 프레임(7)을 향해 이동 가능하게 구비된 가동 프레임(10)과;

   피니언(42)을 갖는 제 4모터(43)와, 가동 프레임(10)의 하단으로 상기 피니언(42)에 맞물리도록 구비된 랙(44)과, 랙(44)이 고정된 가동 프레임(10)의 일측에 상기 가이드공(12)에 삽입되는 슬라이드봉(45)으로 구비된 이송부(11)가 베이스 플레이트(2)의 윗면에 구비된 것을 특징을 하는 봉지의 벌림로봇장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1집게부(4)는 제 1브라켓(6) 내측으로 고정된 제 1모터(16)의 축(17)에 구비된 제 1워엄기어(18)와, 제 1브라켓(6)에 회전 가능하게상기 제 1워엄기어(18)에 맞물려 있는 제 1워엄휠(20)과, 제 1워엄휠(20)의 회전축(21)에 구비된 제 1핑거부재(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 봉지의 벌림로봇장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2집게부(5)는 제 1브라켓(6) 내측으로 고정된 제 2모터(24)의 축(25)에 구비된 제 2워엄기어(26)와, 제 1브라켓(6)의 회전 가능하게 구비된 상태로 상기 제 2워엄기어(26)에 맞물려 있는 제 2워엄휠(28)과, 제 2워엄휠(28)의 회전축(29)에 구비된 제 2핑거부재(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 봉지의 벌림로봇장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 제 3집게부(8)는 제 2브라켓(9) 내측으로 고정된 제 3모터(38)의 축(37)에 구비된 제 3워엄기어(36)와, 제 2브라켓(9)에 회전 가능하게 상기 제 3워엄기어(36)에 맞물려 있는 제 3워엄휠(39)과, 제 3워엄휠(39)의 회전축에 구비된 제 3핑거부재(41)로 구성된 것을 특징으로 하는 봉지의 벌림로봇장치.