KR100913704B1 - 포대 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘베이어에 의해 이동된 파레트 위에 사료나 곡물포대를 소정의 높이로 순차적으로 적재할시 포대를 가지런히 정렬하기 위한 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 메인프레임(110); 상기 메인프레임에 대해 승강 가능하게 설치되며, 상기 파레트 위에 올려진 포대들의 외주연을 사방에서 내측으로 가압하여 상기 적재된 포대들이 파레트 위에 수직으로 가지런히 정렬되도록 한 승강프레임(120); 상기 메인프레임에 설치되어 승강 가능하며, 상기 승강프레임의 승강시 균형을 맞추어 주기 위한 웨이트프레임(130); 및 상기 승강프레임이 상기 메인프레임에 대해 승강되도록 구동력을 제공하기 위한 구동수단(140)을 포함함을 특징으로 한다.

사료, 곡물포대, 정렬, 로봇파레타이저, 콘베이어, 메인프레임, 파레트, 승강프레임, 웨이트프레임, 퓨셔프레임, 에어실린더, 퓨셔플레이트, 가이더,

Description

포대 정렬장치{Bag pusher}

본 발명은 쌀과 같은 곡물 또는 배합사료와 같은 내용물을 충전한 포대의 적재분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사료 또는 곡물등의 내용물이 충전되어 입구가 봉합된 포대를 로봇 파레타이저(Robot Palletizer)에 의해 파레트 위에 적재할 경우 적재되는 포대를 가지런히 정렬하여 포대가 쓰러지지 않도록 한 포대 정렬장치에 관한 것이다.

주지하다시피 젖소, 한우, 돼지나 닭 등을 양호하게 관리하기 위해서는 이들의 건강상태, 체중, 산유량, 산란량 등을 고려한 먹이 섭취가 매우 중요하며, 만일 자유 채식을 하도록 놓아두거나, 섬유질이 많은 조사료만을 주거나, 아니면 영양분은 풍부하지만 소화능력이 떨어지는 농후사료만을 주게 되면 이들 동물의 영양상태가 불균형해져 건강이 좋지 않게 되고 체중을 유지할 수 없으며, 산유량, 산란량 등도 줄어들게 된다.

따라서 사육 동물의 소화능력과 영양분을 고려하면서 먹이의 섭취와 함께 각종 무기질, 각종 광물질을 보충할 수 있도록 조사료, 농후사료, 수분, 각종 무기질, 각종 광물질을 적정 함량으로 배합한 사료, 즉 배합사료(Total Mixed Ration) 를 사용하게 되었으며, 예컨대 배합 사료를 먹은 젖소의 경우 일반 사료 또는 건초를 먹은 젖소와 비교하여 산유량이 2배 이상 증가되면서도 훨씬 더 건강한 상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 배합 사료는 건초가 풍부하지 않고 각종 재료를 믹싱하기 위한 고가의 장비가 필요한 현실에 비추어 일반적인 농가에서는 제조하기 어려우며, 대부분 대단위의 배합 사료 제조업체에서 생산하여 20㎏정도의 단위로 포장하게 되며, 농가에서는 이러한 포장된 단위로 구매하여 젖소에게 급여하게 된다.

그런데 이러한 배합사료의 포장을 위한 종래의 장치를 간략하게 설명하면, 소정 규격의 사료포대를 작업자가 일일이 호퍼의 하측에 갖다 대주면 호퍼로부터 소정량의 배합사료가 사료포대에 충전되는 것인바, 이러한 종래의 장치는 작업자가 일일이 사료포대를 호퍼의 밑부분에 갖다 대주어야하므로 작업효율이 좋지 않을 뿐만 아니라 인건비로 인한 제품의 가격상승요인이 되었다.

예컨대 복합 혼합사료를 포장하는 사료 포대를 호퍼 밑부분에 자동으로 공급 및 유지시켜 사료의 포장을 자동화하여 작업성 및 인건비 등을 절감시키기 위한 사료포대 자동 공급장치가 개시되어 있는바, 도 1 내지 도 3을 참조하여 개략적으로 설명한다.

도 1에는 배합사료의 포장공정을 자동화하는 시스템이 도시되어 있는바, 도 1을 참조하면, 내용물이 충전되지 않은 사료포대(1)는 호퍼(2)의 하측에 위치되어 사료가 충전된 뒤, 콘베이어(3)를 따라 이동하게 되고, 이러한 포대의 이송시 포대의 밀봉(sewing process)을 위해서는 포대입구를 우선적으로 오므려야하는데, 수평 이송되는 포대(1)의 입구를 오므리기 위한 입구봉합기(20)가 작동하게 된다. 이 입구봉합기(20)는 내용물이 충전된 포대(1)가 콘베이어(3)를 타고 이송할 경우 포대(1)의 입구를 오므려주게 되고, 그 후속 공정에서 포대밀봉기(30)가 작동하여 실에 의해 밀봉(sewing)된 뒤 콘베이어(40)에 의해 로봇 파레타이저(50)가 있는 위치까지 이송되어 아암(51)과 핸드(52)를 구비한 로봇 파레타이저(50)에 의해 파레트(60)에 차곡차곡 쌓이게 된다.

그러나, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 로봇 파레타이저(50)가 콘베이어(40)에 의해 이동된 포대(1)를 파지하여 파레트(60)에 순차적으로 적재할 경우 적재된 포대(1)가 가지런히 정렬되지 못하고 둘쑥날쑥하게 적재되므로 지게차로서 화물차나 싣거나 내릴 경우 포대가 무너져 내릴 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사료 또는 곡물과 같은 내용물이 충전되어 입구가 봉합된 포대를 로봇 파레타이저(Robot Palletizer)에 의해 파레트 위에 적재할 경우 적재되는 포대를 가지런히 정렬하여 포대가 쓰러지지 않도록 한 포대 정렬장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 콘베이어에 의해 이동된 파레트 위에 사료나 곡물포대를 소정의 높이로 순차적으로 적재할시 포대를 가지런히 정렬하기 위한 장치에 있어서: 메인프레임; 상기 메인프레임에 대해 승강 가능하게 설치되며, 상기 파레트 위에 올려진 포대들의 외주연을 사방에서 내측으로 가압하여 상기 적재된 포대들이 파레트 위에 수직으로 가지런히 정렬되도록 한 승강프레임; 상기 메인프레임에 설치되어 승강 가능하며, 상기 승강프레임의 승강시 균형을 맞추어 주기 위한 웨이트프레임; 및 상기 승강프레임이 상기 메인프레임에 대해 승강되도록 구동력을 제공하기 위한 구동수단을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 승강프레임은, 파레트의 크기 보다 큰 사각 형상의 퓨셔프레임; 상기 퓨셔프레임에 설치되며 에어실린더에 의해 동시에 작동하여 상기 포대들의 외주연을 사방에서 내측으로 가압하기 위한 4개의 퓨셔플레이트; 및 상기 퓨셔플레이트를 안내하기 위한 다수의 가이더를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 승강프레임과 웨이트프레임은, 체인과 스프라켓을 매개로 구동수단에 의해 승강되는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명은 사료 또는 곡물등의 내용물이 충전되어 입구가 봉합된 포대를 로봇 파레타이저(Robot Palletizer)에 의해 파레트 위에 적재할 경우 적재되는 포대를 가지런히 정렬함으로써 지게차에 의해 화물차에 싣거나 그로부터 하차작업을 할때 또는 보관창고에 보관하기위해 이동할 경우 포대가 쓰러지지 않는 매우 유용한 발명이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4a에는 본 발명에 따른 포대 정렬장치의 사시도가 도시되어 있는바, 본 발명은 콘베이어(도시하지 않았음)에 의해 이동된 파레트(60)(도 5a참조) 위에 사료나 곡물포대(1)를 소정의 높이로 순차적으로 적재할시 포대를 가지런히 정렬하기 위한 장치(100)에 관한 것이다.

도 4a에 도시한 바와 같이 본 발명의 포대 정렬장치(100)는 지면에 대해 수직으로 설치된 메인프레임(110)과, 이 메인프레임(110)에 대해 승강 가능하게 설치되며, 파레트(60) 위에 올려진 포대들(1)의 외주연을 사방에서 내측으로 가압하여 적재된 포대들(1)이 파레트(60) 위에 수직으로 가지런히 정렬되도록 한 승강프레임(120)을 포함한다.

여기에서 승강프레임(120)은 파레트(60)의 크기 보다 큰 사각 형상의 퓨셔프레임(121)과, 이 퓨셔프레임(121)에 설치되며 에어실린더(123)에 의해 작동하여 상기 포대들의 외주연을 사방에서 내측으로 동시에 가압하기 위한 4개의 퓨셔플레이트(121a, 121b, 121c, 121d); 및 이 퓨셔플레이트들을 안내하기 위한 가이더(124)를 포함하며, 도 4a에 있어서 참조번호(122)는 파레트(60)를 지지하는 프레임을 나타낸다.

또한 본 발명은 웨이트프레임(130)을 포함하는바, 이 웨이트프레임(130)은 메인프레임(110)에 설치되어 승강 가능하며, 승강프레임(120)의 승강시 균형을 맞추어 주기 위한 것이며, 구동수단(140)은 승강프레임(120)이 메인프레임(110)에 대해 승강되도록 구동력을 제공하게 된다.

따라서 승강프레임(120)과 웨이트프레임(130)은 체인(141,144,145)과 스프라켓(140a,142, 143)을 매개로 구동수단(140)을 구성하는 기어드 모터에 의해 승강된 다.

도 4b에서 알 수 있는 바와 같이 체인(144)의 일단부는 승강프레임(120)의 상부에 위치된 체인조인트 브라켓(126)에 고정되고, 체인(144)의 타단부는 메인프레임(110)의 아이들 스프라켓(111)과 구동스프라켓(143)을 경유하여 승강프레임(120)의 하부에 위치된 체인조인트 브라켓(125)에 고정되어 있다.

한편 체인(145)의 일단부는 승강프레임(120)의 상부에 위치된 체인조인트 브라켓(127)에 고정되고, 체인(145)의 타단부는 메인프레임(110)의 아이들 스프라켓(112)을 경유하여 웨이트프레임(130)의 상부에 위치된 체인조인트 브라켓(131)에 고정되어 있다.

따라서, 구동수단(140)인 기어드 모터가 일방향으로 회전하게 되면 스프라켓(140a)과 (142)가 일방향으로 회전하게되고 그에 따라 스프라켓(142)에 의해 체인(144)이 상측방향으로 올라가게 되어 승강프레임(120)이 상승하게 되고, 승강프레임(120)이 상승할 시 웨이트프레임(130)은 하강하게 된다.

한편 구동수단(140)인 기어드 모터가 다른 방향으로 회전하게 되면 스프라켓(140a)과 (142)가 다른 방향으로 회전하게되고 그에 따라 스프라켓(142)에 의해 체인(144)이 하측방향으로 내려오게 되어 승강프레임(120)은 하강하게 되고, 승강프레임(120)이 하강할 시 웨이트프레임(130)은 상승하게 된다.

따라서 기어드 모터의 정역회전에 의해 승강프레임(120)이 상승 또는 하강하게되고 이와 동시에 웨이트프레임(130)이 하강 또는 상승하여 균형을 맞추어 주게된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 설명한다.

도 5a를 참조하면, 콘베이어(도시하지 않았음)를 따라 파레트(60)가 승강프레임(120)의 하측으로 이송되어오면 도시하지 않은 센서가 작동하여 콘베이어의 작동을 정지시키는바, 이때 도 1및 도 2에 도시한 바와 같은 로봇 파레타이저(50)가 작동하여 포대(1)를 파레트(60)위에 도 5b와 같이 올려놓는다.

이렇게 파레트(60)위에 5개의 포대(1)가 위치되면, 에어실린더(123)가 작동하여 퓨셔플레이트(121a, 121b, 121c, 121d)가 도 5c에서와 같이 고정된 퓨셔프레임(121)에 대해 서로 내측으로 신장되는바, 이 경우 퓨셔플레이트(121a,121c)는 포대(1)를 전후방향으로 압압하고, 퓨셔플레이트(121b,121d)는 포대(1)를 좌우방향으로 압압하게되므로 포대들(1)은 일정한 장소에서 정렬될 수가 있는 것이다.

이와 같이 퓨셔플레이트(121a, 121b, 121c, 121d)가 내측으로 신장되어 포대(1)가 정렬되고난 뒤에는 퓨셔플레이트(121a, 121b, 121c, 121d)가 수축되어 도 4a와 같이 퓨셔프레임(121)쪽으로 후퇴하게되고 이후 기어드모터가 작동하여 승강프레임(120)을 포대의 두께만큼 상승시키는바, 이러한 승강프레임(120)의 상승 높이는 사전에 프로그램되어 있다. 즉, 내용물이 충전된 포대의 두께를 감안하여 도시하지 않은 저장장치에 메모리시켜놓는 것이 바람직하다.

그리고 나서 다시 로봇 파레타이저(50)가 작동하여 포대(1)를 전술한 바와 같이 적재하는 과정을 반복하게된다(도 5d 참조).

이러한 일련의 동작을 반복하여 포대(1)가 도 5e와 같이 소정 높이로 적재되었을 경우, 즉메인프레임(110)에 설치한 높이 감지센서(도시하지 않았음)가 있는 위치까지 포대(1)가 쌓아졌을 경우에는 도시하지 않은 제어기가 작동하여 콘베이어(70)를 작동시켜 파레트(60)상에 다수의 층(소정의 높이로 정렬되어)으로 적재된 포대(1)가 도 5f에서와 같이 콘베이어(70)를 따라 이송될 수가 있는 것이다.

이렇게 파레트(60)위에 적재된 포대(1)가 배출되고 난뒤에는 제어기의 제어하에서 기어드모터(140)가 작동하여 승강프레임(120)이 도 5g에서와 같이 화살표방향으로 하강하게 되는바, 이러한 하강은 메인프레임(110)의 하측부분에 설치한 감지기(도시하지 않았음)가 감지할때 까지 계속되고, 이와 동시에 새로운 파레트(60)가 도 5a와 같이 위치됨으로써 전술한 과정을 반복하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 따른 포대정렬장치에 의하면 4개의 퓨셔플레이트(121a, 121b, 121c, 121d)가 작동하여 포대(1)를 가지런히 정렬해줌으로써 최종적으로는 도 6에서와 같이 파레트(60)위에는 포대(1)가 수직적으로 정렬됨으로써 지게차에 의한 선적 및 하역시 포대가 무너지지 않게 되는 효과가 있다.

비록 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명되었을지라도, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 하기의 특허청구범위 내에서 많은 변형 및 수정이 있을 수도 있다.

예컨대 본 발명에 이용되는 파레트 위에는 사료나 곡물 뿐만 아니라 기타의 물건이 적재될 수 있음은 물론이다.

도 1은 일반적인 사료포대의 내용물 충전에서부터 파레트에 적재하는 상태를 개략적으로 설명한 도면;

도 2는 로봇 파레타이저에 의한 포대의 적재상태를 설명하기 위한 도면;

도 3은 파레트에 적재된 포대의 적재상태를 설명한 도면;

도 4a는 본 발명에 따른 포대 정렬장치의 사시도;

도 4b는 본 발명에 이용되는 웨이트프레임의 구동원을 도시한 사시도;

도 5a내지 도 5g는 본 발명의 작동상태를 도시한 도면;

도 6은 본 발명에 따라 파레트 위에 포대가 적재된 상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

1: 포대

40,70: 콘베이어

50: 로봇 파레타이저

60: 파레트

100: 포대 정렬장치

110: 메인프레임

111,112: 아이들 스프라켓

120: 승강프레임

121: 퓨셔프레임

121a, 121b, 121c, 121d: 퓨셔플레이트

123: 에어실린더

124: 가이더

125, 126,127,131: 체인조인트 브라켓

130: 웨이트프레임

140: 구동수단(기어드모터)

141,144,145: 체인

140a,142,143: 스프라켓

Claims (4)

1. 콘베이어에 의해 이동된 파레트 위에 사료나 곡물포대를 소정의 높이로 순차적으로 적재할시 포대를 가지런히 정렬하기 위한 장치에 있어서:

   메인프레임(110);

   상기 메인프레임에 대해 승강 가능하게 설치되며, 상기 파레트 위에 올려진 포대들의 외주연을 사방에서 내측으로 가압하여 상기 적재된 포대들이 파레트 위에 수직으로 가지런히 정렬되도록 한 승강프레임(120);

   상기 메인프레임에 설치되어 승강 가능하며, 상기 승강프레임의 승강시 균형을 맞추어 주기 위한 웨이트프레임(130); 및

   상기 승강프레임이 상기 메인프레임에 대해 승강되도록 구동력을 제공하기 위한 구동수단(140)을 포함함을 특징으로 하는 포대 정렬장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 승강프레임(120)은,

   상기 파레트의 크기 보다 큰 사각 형상의 퓨셔프레임(121);

   상기 퓨셔프레임(121)에 설치되며 에어실린더(123)에 의해 작동하여 상기 포대들의 외주연을 사방에서 내측으로 가압하기 위한 퓨셔플레이트(121a, 121b, 121c, 121d); 및

   상기 퓨셔플레이트를 안내하기 위한 가이더(124)를 포함함을 특징으로 하는 포대 정렬장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 퓨셔플레이트(121a,121b,121c,121d)는 동시에 작동하여 포대들을 가지런히 정렬함을 특징으로 하는 포대 정렬장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 승강프레임(120)과 웨이트프레임(130)은,

   체인과 스프라켓을 매개로 구동수단(140)에 의해 승강됨을 특징으로 하는 포대 정렬장치.

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