KR100480324B1 - 액체주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체를 용기에 주입하기 위한 액체주입장치에 관한 것으로, 용기를 이송하는 이송장치와; 상기 이송장치에 의해 이송된 용기가 적소에 도착했는지를 감지하는 용기센서와; 상기 이송장치의 상부에 위치하고, 상기 용기에 액체를 주입하는 주입장치와; 상기 용기를 상기 주입장치쪽으로 상, 하강시키는 승하강장치와; 상기 승하강장치의 작동과정에서 용기의 무게를 감지하는 로드(load)센서와; 상기 주입장치를 통해 액체가 주입된 용기를 배출하는 배출장치와; 상기 용기센서의 신호에 따라 상기 주입장치를 제어하고, 로드센서에 의해 승하강장치와 주입장치를 제어하는 제어부를 가지고 있다.

Description

액체주입장치 { machine for pouring liquid into a vessel }

본 발명은 액체주입장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 연속적으로 공급되는 통에 액체를 주입하기 위한 장치에 관한 것이다.

이러한 액체 주입장치는 페인트 또는 본드 또는 기타 유체를 통상 크기가 일정한 통에 넣는 장치이다.

페인트를 예를 들어 설명하면, 하루에 수 톤의 페인트를 주문 받아 용기에 넣을 경우, 이 과정을 자동화 한 대형기계에서 페인트를 주입하면 30분 정도에 일을 완료하게 된다. 이 경우 페인트를 주입하는 시간보다 페인트 액을 담은 탱크를 청소하는 시간이 더 길어지는 불편함이 있다.

또한 이를 보완하여 수 톤의 용량을 가진 페인트주입기의 경우는 탱크만을 따로 분리하지 못할뿐더러, 페인트를 주입하는 과정에서 용기 입구와 주입구의 불일치로 인해 페인트가 용기 밖으로 쏟아지는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 탱크가 분리될 수 있고, 액체를 주입하는 주입기와 용기 입구의 불일치로 인해 발생되는 오작동을 개선한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 기타 다른 목적이나 효과는 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면을 통해 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 액체주입장치는, 용기를 이송하는 이송장치와; 상기 이송장치에 의해 이송된 용기가 적소에 도착했는지를 감지하는 용기센서와; 상기 이송장치의 상부에 위치하고, 상기 용기에 액체를 주입하는 주입장치와; 상기 용기를 상기 주입장치쪽으로 상, 하강시키는 승하강장치와; 상기 승하강장치의 작동과정에서 용기의 무게를 감지하는 로드(load)센서와; 상기 주입장치를 통해 액체가 주입된 용기를 배출하는 배출장치와; 상기 용기센서의 신호에 따라 상기 주입장치를 제어하고, 로드센서에 의해 승하강장치와 주입장치를 제어하는 제어부를 가지고 있다.

상기 이송장치는 모터와; 상기 모터에 의해 구동되는 컨베이어와; 상기 컨베이어의 길이방향으로 용기의 크기에 대응하도록 일정간격으로 배열된 고정부재를 가진다. 바람직하게 상기 컨베이어는 일정간격을 두고 배치된 두 개의 체인컨베이어이다.

상기 승하강장치는 압축기와; 상기 압축기에 의해 구동되는 실린더와; 상기 두 개의 체인컨베이어 사이의 위치에서, 실린더에 의해 상하로 이송되는 상승판을 가지고 있다.

상기 주입장치는 주입구를 가진 탱크와; 상기 탱크의 주입구를 개폐하는 개폐장치와; 주(主) 탱크로부터 액체를 공급받는 공급구와; 주 탱크로부터의 액체공급 감지하는 수위센서를 가지고 있다.

상기 주입장치의 탱크는 주입장치로부터 분리되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐장치는 압축기에 의해 구동되고, 주입구 크기에 대응하는 실린더를 구비하고 있다.

상기 배출장치는 상기 이송장치와 같은 컨베이어장치이고, 상기 용기의 위치를 감지하여 제어부에 신호를 전달하는 정지센서를 가지고 있다. 상기 정지센서는 배출장치의 끝단에서 용기가 바닥으로 추락하는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 용기가 컨베이어의 끝단에 위치한 것을 감지하여 제어부로 신호를 보낸 후 상기 제어부에서 상기 배출장치를 정지시키게 된다.

상기 로드센서는 상기 승하강장치의 상승 시 주입구와 용기가 불일치하여 발생하는 충격을 감지하고, 주입장치의 정상적인 작동에 의해서 용기의 액체가 가득 채워졌을 때 발생하는 무게를 감지한다.

상기 제어부는 용기와 주입구의 충돌로 인해 발생하는 무게 값을 감지하는 로드센서에 의해 상승하던 승하강장치를 다시 하강시키고, 정상적인 주입 시 일정량의 무게를 감지하여 주입장치의 액체주입을 정지시키는 것을 그 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예로서 액체 주입장치의 사시도이고, 상기 장치는 용기(100)를 이송하는 이송장치(10)와, 상기 이송장치(10)에 의해 이송된 용기(100)를 수직으로 이송시키는 승하강장치(20)와, 승하강장치(20)를 통해 이송된 용기(100)에 액체를 주입하는 주입장치(30)를 가지고 있다. 그리고, 상기 주입장치(30)를 통해 액체가 주입된 용기(100)를 배출하는 배출장치(40)와, 상기 장치들을 제어하는 제어부(50)를 가지고 있다.

도 2는 도 1의 장치 중 이송장치를 개략적으로 도시한 정면도이고, 상기 이송장치(10)는 컨베이어(12)장치로서, 여기서는 한 쌍의 체인컨베이어를 사용하고 있으며, 이들 체인컨베이어는 서로 일정한 간격을 두고 배치되어 있다. 각 체인컨베이어(12)에는 길이방향으로 일정한 간격을 두고 배치된 고정부재(14)가 위치하고 있으며, 이 고정부재(14)는 컨베이어(12)상에서 각 용기(100)를 원하는 간격으로 일정하게 배치하기 위한 것으로 용기의 크기에 관련된다. 이 컨베이어(12)는 외부프레임(16)에 의해 감싸져 있고, 이 외부프레임(16)에는 용기(100)가 제 위치에 도달 시 이를 감지하는 용기센서(도 1의 25)가 장착되어있고, 이 신호에 의해 제어부(50)는 이송장치(10)의 모터(미도시)를 정지시키게 되다. 상기 용기센서(25)는 광센서로서 용기(100)의 유무를 감지하여 제어부(50)에 신호를 보내게 된다.

도 3은 도 1의 장치 중 승하강장치의 개략 정면도이고, 상기 장치(20)는 용기(100)를 주입장치(도 1의 30)까지 상승시켜 용기에 액체를 주입할 수 있도록 하기 위한 장치이다. 승하강장치(20)는 용기(100)를 받칠 수 있는 상승판(22)과 상기 상승판(22)을 수직으로 이송시키는 실린더(24)와, 상기 실린더(24)와 연결된 압축기(미도시)를 가지고 있다. 상기 상승판(22)은 도 2에서 설명한 한 쌍의 컨베이어(12) 사이에 위치하고, 실린더(24)에 장착되어 압축기(미도시)가 실린더에 압력을 공급함에 따라 수직으로 이송된다. 그리고 상기 상승판(22)의 상부에는 후술하는 용기(100) 입구와 주입구(도 4의 32)의 불일치로 인해 발생할 수 있는 오동작을 방지하기 위하여 일정이상의 충돌을 감지하는 로드센서(23)가 장착되어 있고, 상기 상승판(22)의 측면, 즉 상기 이송장치(10) 외부프레임(16)에는 용기(100)의 존재유무를 판단할 수 있는 용기 센서(도 1의 25)가 장착되어 있다. 상기 로드센서(23)는 일정 이상의 무게를 감지하기 위한 스트레인게이지의 일종이다.

도 4는 도 1의 장치 중 주입장치의 개략 단면도이다. 상기 장치(30)는 액체를 담는 탱크(38)를 가지고, 탱크(38)는 상기 액체를 용기(도 1의 100)에 공급하기 위한 주입구(32)가 하부에 위치하고, 주(主) 탱크(미도시)로부터 공급되는 액체를 공급받는 공급구(31)가 상부에 위치한다. 그리고 상기 공급구(31)로 공급되는 액체의 양을 감지하기 위한 수위센서(39)가 상기 탱크(38)의 내벽에 위치한다. 또한 상기 주입장치(30)는 상기 주입구(32)를 개폐하는 개폐장치(34)를 가지고, 상기 개폐장치(34)는 주입구(32)를 개폐하는 실린더(36)와, 상기 실린더(36)를 수직으로 이송시키는 압축기(미도시)를 가지고 있다. 상기 주입장치(30)는 용기(100)의 높이에 따라 장착되는 위치를 상하로 조정할 수 있는 구조로서 설치프레임(도 1의 30a)에 상기 주입장치(30)가 고정되어 있으며, 상기 탱크(38) 역시 설치프레임(도 1의 30a)에 고정되어 있다. 상기 탱크(38)는 도 1에 도시된 커플링(37)과 설치프레임(도 1의 30a)에 결속된 나사(미도시)를 풀면 분리되는 구조를 가지고 있다. 즉, 설치프레임(30a)에는 상기 탱크(38)를 고정시키기 위한 다수의 홀(미도시)이 형성되어 있어서, 상기 홀(미도시)을 통해 나사를 사용하여 상기 탱크(38)와 설치프레임(30a)을 결합하여 고정할 수 있다. 그리고 상기 설치프레임(30a)에 형성된 다수의 홀은 설치프레임(30a)을 따라 수직방향으로 배열되어 있어서, 상기 탱크(38)의 높이를 조정할 때 원하는 높이에서 탱크(38)와 설치프레임(30a)을 결합시키면 된다. 한편, 상기 개폐장치(34)는 실린더(36)를 이동시키기 위한 유압장치인바, 상기 탱크(38)에는 개폐장치(34)가 고정되어 있고, 상기 탱크(38)의 높이를 조정할 때 상기 개폐장치(34)의 높이까지 함께 조정된다. 상기 개폐장치(34)는 유압장치인 바, 동력을 공급하는 전력선(도 1의 34a)이 유연하여 상기 탱크(38)의 높이에 유연하게 적용될 수 있다.

도 5는 도 1의 장치 중 배출장치의 개략 정면도이고, 상기 배출장치(40)는 이송장치(10)의 구조와 같이, 용기(100)를 이송하는 컨베이어(12)와, 상기 컨베이어(12)를 이송시키는 모터(미도시)와, 상기 컨베이어(12)를 지지하는 외부프레임(16)을 가지고 있다. 또한 상기 배출장치(40)는 용기(100)가 배출되는 끝단에 용기(100)가 위치하는 것을 감지하는 정지센서(27)가 장착되어 있어서, 용기(100)가 도착하면 이를 감지하여 제어부(50)로 신호를 보내고, 이 신호에 의해 배출장치(40)의 모터(미도시)를 정지시키게 되다. 상기 정지센서(27)는 용기(100)가 바닥에 추락하는 것을 방지하게 하기 위함이고, 상기 정지센서(27)는 바람직하게는 용기센서(25)와 같은 광센서이다.

도 1에 도시된 제어부(50)는 각 장치에 장착되어 있는 센서(도 3의 23)(25)(도 5의 27)에 의해 감지된 신호에 의해 상기 이송장치(10), 승하강장치(20), 주입장치(30), 배출장치(40)를 제어한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 작동방법을 도 1을 중심으로 보다 상세하게 설명하겠다.

먼저 작업자가 이송장치(10)의 고정부재(도 2의 14) 사이의 컨베이어(12)에 용기(100)를 올려놓으면, 상기 컨베이어(12)는 모터(미도시)에 의해 용기를 승하강장치(20)의 상승판(22) 위로 이동시킨다. 이어서 상승판(22)의 측면, 즉 외부프레임(16)에 장착된 용기센서(25)가 용기의 도착을 감지하고, 제어부(50)는 이송장치(10)를 정지시키게 된다. 상기 이송장치(10)가 정지하면 제어부(50)는 승하강장치(20)를 작동시킨다. 즉, 제어부(50)는 승하강장치(20)의 압축기(미도시)를 구동시키고, 상기 압축기(미도시)는 상기 실린더(24)를 가압하여 상승판(22)을 수직이동시키며, 상기 상승판(22)에 올려져 있는 용기(100)는 상기 주입장치(30) 쪽으로 상승하게 된다. 그리고 상승판(22)이 상승하여 주입장치(30)의 주입구(32)가 용기(100)의 입구 안으로 삽입되면 상승판(22)의 상승은 멈추게 된다. 여기서 상승판(22)의 상승하거나 하강하는 거리는 제어부(50)를 통해 용기(100)의 높이에 맞게 조정할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 용기(100)가 위치하면 도 4의 두 개의 실린더(36)가 상승하여 액체를 주입하고, 용기(100)가 하나만 상승판(22)에 위치하면 용기(100)가 위치한 주입장치(30)의 실린더(36)만 상승하게 된다. 이와 같은 과정은 외부프레임(16)에서 용기(100)의 유무를 감지하는 용기센서(25)에 의해 감지되는 신호에 따라 제어부(50)가 제어하게 된다.

다시, 주입구(32)가 용기(100) 입구에 삽입되어 상승판(22)이 멈추면, 제어부(50)의 신호에 의해 개폐장치(34)의 실린더(36)가 수직으로 상승하며 막고있던 주입구(32)를 열게 된다. 이와 같은 과정을 통해 액체가 용기(100) 안으로 주입되게 된다.

페인트와 같은 액체를 담는 용기(100)는 액체를 따르기 위한 편의성을 위하여 입구가 가장자리 쪽으로 치우쳐서 위치하게 된다. 그래서 작업자는 항상 주입구(32)와 일치하는 쪽에 용기(100)의 입구를 위치시켜야 한다. 그러나 반복적인 작업으로 인해 작업자의 주의력이 떨어지면 작업자는 용기(100)의 입구를 잘못 위치시킬 수가 있는 바, 용기(100) 입구의 위치와 주입구(32)의 위치가 다르면 상승판(22)의 상승에 의해 주입구(32)와 용기(100)는 충돌하게 된다. 이와 같은 충돌상황이 발생하면 상기 로드센서(23)는 정상적인 작동 상황에서 감지하는 무게보다 큰 충격으로 인한 무게를 감지하게 된다. 이러한 충격에 의한 무게는 정상적인 과정에 의해 발생하는 것보다 큰 무게이므로 상기 로드센서(23)는 충격 시에 감지된 신호를 제어부(50)로 보내어 개폐장치(도 4의 34)의 실린더(36)가 상승하지 못하도록 제어할 뿐만 아니라 상승하던 상승판(22)을 다시 원래 위치로 하강시키게 된다. 즉, 상승판(22) 상승한 이후에 실린더(36)가 상승하며 액체를 용기(100)에 주입하여야 하는데, 충돌 시에는 용기(100)와 주입구(32)의 충돌과 동시에 제어부(50)가 상승판(22)의 상승을 멈추고, 다시 하강시키며 상기 실린더(36)의 상승도 제어하여 액체가 주입구(32)를 통해 나오는 것을 방지한다. 이후 용기(100)의 입구가 잘못 놓여진 용기(100)는 후술하는 배출장치를 통해 액체가 담기지 않은 상태로 이동하게 된다.

한편, 용기(100)에 액체의 주입되는 과정에서 상기 로드센서(23)는 주입되던 액체의 무게를 감지하고 있다가, 일정무게 이상이 되면 주입장치(30)의 실린더(36)를 하강시켜 액체의 주입을 막게되고, 승하강장치(20)에 의해 용기(100)는 하강하게 되고, 용기(100)는 배출장치(40)로 이송되게 된다. 이어서 배출장치(40)의 컨베이어(12)에 올려진 용기(100)가 이송되며 용기(100)의 입구를 작업자가 막게 된다. 그리고 이송되던 용기(100)가 배출장치(40)의 끝단에 올 때까지 작업자가 용기(100)를 옮기지 않으면, 배출장치(40)의 끝단에 설치되어 있는 정지센서(27)에 의해 용기(100)가 감지되고, 이 신호에 의해 제어부(50)는 배출장치(40)의 작동을 멈추어 용기(100)가 바닥으로 추락하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시예의 액체주입장치에서는 작업자가 빈 용기(100)를 이송장치(10)에 올려놓으면, 용기(100)의 입구가 정상적인 경우 액체를 용기(100)에 담지만, 용기(100)의 입구가 비정상적인 위치에 놓이게 되면 액체가 용기(100)에 담기지 않고 이동하게 된다. 이후 배출장치(40) 쪽에 위치한 작업자는 배출장치(40)를 통해 이동한 용기를 컨베이어(12)에서 들어서 내려놓게 된다.

또한 상기 탱크(38) 내에 설치된 수위감지 센서(39)는 주(主) 탱크로부터 유입되는 액체의 수위가 일정수준을 넘을 경우 이를 감지하여 제어부(50)는 탱크(38)로 유입되는 밸브(미도시)를 차단하여 탱크에서 액체가 넘치는 것을 방지한다. 상기의 액체를 차단하는 과정은 일반적으로 사용되는 밸브를 차단하는 것이므로 설명을 생략하기로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 액체주입장치는 주입구와 용기 입구의 불일치로 인한 오작동을 예방할 수 있으며, 탱크에 주입되는 액체가 넘치는 것을 방지할 수 있으며, 액체를 담는 탱크를 분리할 수 있는 장점이 있다. 또한 상기 액체주입장치는 배출장치를 통해 이송되는 용기가 바닥으로 추락하는 것을 방지할 수 있는 장점 또한 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예로서 액체주입장치의 사시도

도 2는 도 1의 장치 중 이송장치의 개략 정면도

도 3은 도 1의 장치 중 승하강장치의 개략 정면도

도 4는 도 1의 장치 중 주입장치의 개략 정면도

도 5는 도 1의 장치 중 배출장치의 개략 정면도

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

10 : 이송장치 20 : 승하강장치

30 : 주입장치 40 : 배출장치

50 : 제어부

Claims (3)

1. 용기를 이송하는 이송장치,

   상기 이송장치에 의해 이송된 용기가 적소에 도착했는지를 감지하는 용기센서,

   상기 이송장치의 상부에 위치하고, 주(主) 탱크로부터 액체를 받기 위한 공급구 및 상기 용기에 액체를 주입하기 위한 주입구를 탱크와, 상기 탱크의 주입구를 개폐하는 개폐장치와, 탱크내에 공급된 액체의 수위를 감지하는 수위센서로 구성된 주입장치,

   상기 용기를 상기 주입장치쪽으로 상승 하강시키는 승하강장치,

   상기 승하강장치의 작동과정에서 용기에 담기는 액체의 무게를 감지하는 로드센서,

   상기 주입장치를 통해 액체가 주입된 용기를 배출하는 배출장치;

   상기 용기센서의 신호에 따라 상기 승하강장치를 제어하고, 상기 로드센서에 의해 승하강장치와 주입장치를 제어하는 제어부

   를 포함하여 이루어지는 액체주입장치에 있어서; 상기 제어부는

   용기와 탱크 주입구의 충돌로 인해 로드센서에서 비정상 무게값을 감지할 경우 탱크의 주입구가 개방되지 않도록 하며 상승하던 승하강장치를 다시 하강시키고, 정상주입 시 일정량의 무게를 감지하여 주입장치의 액체주입을 정지시키며 승하강장치를 하강시키는 작동시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 액체주입장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 탱크는 상면이 개방된 박스형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체주입장치.