KR101134358B1 - 진공 흡착 포장장치 - Google Patents

Abstract

진공 흡착 포장장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 진공 흡착 포장장치는: 프레임, 프레임에 설치되어 하나 이상의 수용공간을 갖는 보관용기를 하측으로 공급하여 버켓 컨베이어로 이송하는 용기 공급부 및 프레임에서 회전가능하게 설치되고, 상측에서 공급되는 공급물을 흡착하고 회전시켜 보관용기의 수용공간에 안치하는 반전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 흡착 포장장치{VACUUM ABSORPTION PACKING APPARATUS}

본 발명은 진공 흡착 포장장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 공급물을 반전부의 진공 흡착을 이용하여 반전시켜 보관용기에 안치하므로 고정핀으로부터 분리되면서 형성된 공급물의 분리공이 외부로 노출되는 것을 방지하여 완제품의 상품성을 높이고, 포장작업을 효율적으로 진행할 수 있는 진공 흡착 포장장치에 관한 것이다.

일반적으로, 아이스크림 또는 샤베트 등과 같은 빙과류(빙과제품)는, 플라스틱 재질의 보관용기, 스틱 또는 콘에 유제품으로 된 공급물을 공급한 후, 급속 냉동하므로 소비자가 먹을 수 있도록 제조되는 기호식품이다.

보관용기형 또는 스틱형 빙과제품은 한가지의 내용물을 그대로 얼려서 형성되는 일체로 된 타입과, 얼려진 빙과제품에 초코 혹은 커피맛 등의 액상첨가물에 침액(浸液; 딥핑(Dipping))하여 외부에 별도의 층을 적층하므로 사용자에게 2가지 이상의 맛을 제공하는 딥핑된 타입이 있다.

이와 같이, 딥핑된 타입의 보관용기형 빙과제품은 빙과류 제조 및 포장장치에 의하여 제조 및 포장된다.

기존의 빙과류 제조 및 포장장치의 구성은, 컨베이어를 따라 이송하는 몰드플레이트에 유제품, 샤베트 등의 공급물을 공급하는 공급부와, 공급물이 수용된 몰드플레이트를 이송하여 냉동하는 냉동부와, 냉동부에 의해 얼려진 공급물을 액상첨가물에 담아서 딥핑하는 딥핑부와, 딥핑된 공급물을 하나 또는 여러 개 단위로 보관용기에 포장하고, 덮개를 덮어줌으로써 최종적인 빙과 제품을 포장 및 생산하는 포장부를 포함하여 이루어진다.

이러한 빙과류 제조장치의 제조 및 포장상태를 살펴 보면, 우선 빙과를 몰드 플레이트 등에 공급물을 공급하여 냉동시켜 얼려 주고, 얼려진 공급물을 컨베이어로 이송하여 초코 혹은 커피맛 등의 액상첨가물에 침액 한다.

그리고, 침액한 공급물을 이송하여 보관용기에 하나 또는 여러 개 단위로 담아주고 덮개를 덮어 최종적으로 완성된 빙과제품을 포장하여 최종 완성품을 생산하게 된다.

플라스틱 재질을 주로 사용하는 보관용기는 개별적으로 구획되는 하나 이상의 포장공간을 형성하고, 이 각각의 포장공간에 냉동된 공급물을 각각 담아주고 덮개를 덮어줌으로써 소비자가 먹기 편하도록 공급물이 개별 낱개 포장되는 것이다.

이러한 포장방식은 막대 형식의 빙과 제품의 경우 한 번 입을 대면 모두 먹어야 하므로 일부를 별도로 보관하기가 어렵고, 타액이 묻어서 다른 사람과 나눠 먹기가 어려운 반면에, 보관용기형 빙과제품은 개별적으로 보관됨으로 인해 일부는 먹고 일부는 보관 후 나중에 먹을 수 있고, 다른 사람과 나눠 먹기에도 좋으므로 제품에 신뢰성이 있어서 점차적으로 생산이 증가하는 추세이다.

여기에서 빙과제품을 예를 들어 설명하였으나 다른 종류의 식품에도 동일하게 적용될 수 있다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

그런데, 기존의 빙과류 포장장치는 몰드플레이트에 보관되어 냉동된 공급물을 일일히 수작업으로 분리하여 보관용기에 보관하여 포장함으로써, 보관용기형 빙과제품의 포장작업 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

또한, 공급물을 보관용기에 제조된 상태 그대로 보관되는 경우, 상측이 넓고 하측이 좁게 형성된 공급물로 인하여 소비자가 인출하여 먹기 불편하고, 매끈하지 못한 상측 면이 노출되어 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 공급물을 반전부의 진공 흡착을 이용하여 반전시켜 보관용기에 안치하므로 고정핀으로부터 분리되면서 형성된 공급물의 분리공이 외부로 노출되는 것을 방지하여 완제품의 상품성을 높이고, 포장작업을 효율적으로 진행하는 진공 흡착 포장장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 흡착 포장장치는 프레임; 상기 프레임에 설치되어 하나 이상의 수용공간을 갖는 보관용기를 하측으로 공급하여 버켓 컨베이어로 이송하는 용기 공급부; 및 상기 프레임에서 회전가능하게 설치되고, 상측에서 공급되는 공급물을 흡착하고 회전시켜 상기 보관용기의 수용공간에 안치하는 반전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용기 공급부는 상기 프레임의 상측에 상기 보관용기가 통과하는 이동공을 갖도록 형성되는 지지판; 상기 지지판에 설치되어 상기 보관용기의 측면을 지지 안내하는 가이드봉; 상기 지지판의 저면에 구비되어 상기 보관용기 저면을 흡착하여 상기 이동공으로 이동하여 프레임 상에 안치하고 버켓 컨베이어로 공급하는 흡착이동부재; 및 상기 보관용기의 하부 이동 방지를 위해 보관용기를 지지하는 걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡착이동부재는 상기 보관용기의 저면에 접촉되어 진공 흡착하는 흡착노즐; 상기 흡착노즐이 고정되고 흡착 공기가 이동하는 내부관로 및 외부관로가 형성되는 다수의 연결봉; 상기 연결봉을 지지하는 고정판체의 저면에 설치되어 상기 보관용기를 진공 흡착하기 위해 승강하는 작동실린더; 및 상기 작동실린더의 작동에 의해 상기 프레임에 안치된 다수의 보관용기를 가압실린더의 작동으로 버켓 컨베이어로 밀어주는 이동판체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 걸림부재는 상기 보관용기의 외측면에 상측방향으로 탄성적으로 젖혀지게 형성되는 걸림턱부; 및 상기 걸림턱부를 지지하도록 상기 지지판에 설치되는 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반전부는 상기 프레임에 회전 가능하게 고정되어 중심관로를 통하여 진공 공기가 이동하는 진공회전봉; 상기 진공회전봉의 외주면에 형성된 다수의 통공으로 일단이 연결되는 진공연결관; 및 상기 진공연결관의 타단이 연결되고 상기 진공회전봉의 외측에 설치되어 공급물을 진공흡착하여 180도 회전하고, 상기 버켓 컨베이어를 따라 이동하는 보관용기에 공급물을 공급하는 보관컵부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보관컵부재는 상기 공급물이 안치되는 수용공간이 형성되고, 상기 진공회전봉의 회전중심을 기준으로 양측으로 대칭되게 설치되는 수용판체; 상기 수용판체의 저면에서 이동가능하게 연결되어 상기 수용공간으로 낙하하는 공급물을 진공 흡착하는 진공패드; 상기 진공패드가 상측에 연결되고, 상기 진공연결관이 측면으로 연결되어 진공패드와 상기 진공연결관이 서로 연통되게 하는 내측 판체; 및 상기 내측판체의 양측 끝단부에 일단이 고정되고, 타단이 상기 진공회전봉에 설치되어 상기 공급물이 상기 진공패드에 안전하게 안착하거나 배출되도록 상기 내측판체를 상기 진공회전봉의 회전중심을 기준으로 양측으로 벌려지게 구동하는 확장실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 진공 흡착 포장장치는 공급물을 반전부의 진공 흡착을 이용하여 반전시켜 보관용기에 안치하므로 고정핀으로부터 분리되면서 형성된 공급물의 분리공이 외부로 노출되는 것을 방지하여 완제품의 상품성을 높이고, 포장작업을 효율적으로 진행할 수 있다.

또한, 다수 개의 보관용기를 흡착이동부재로 흡착하여 하측 이동하고 가압실린더에 고정된 이동판체를 이용하여 버켓 컨베이어로 동시에 이동함으로써 보관용기 공급 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 흡착 포장장치를 구비한 빙과류 제조장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공흡착 포장장치의 설치 상태도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공흡착 포장장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공흡착 포장장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용기공급부의 정면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기공급부의 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기공급부의 유도가이드를 보인 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용기공급부의 사용 상태도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전부의 정면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전부의 회전 상태도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반전부의 평면 상태도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 반전부의 진공연결봉을 보인 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 푸시부를 측면에서 본 도면.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 설명하도록 한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

우선, 본 발명의 진공 흡착 포장장치(A)를 설명하기 이전에 이를 구비한 빙과류 제조장치를 간략하게 살펴본다.

물론, 진공흡착 포장장치(A)는 빙과류에만 사용되지 않으며, 다양한 종류의 식품 공급물 포장용으로 다양하게 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 빙과류 제조장치의 구성은, 공급물(2)을 공급하는 공급부(200)와, 공급물(2)을 몰드플레이트에 담아 이송하는 하측 컨베이어(150)와, 몰드플레이트로 이송되는 공급물에 상측 컨베이어(160)에 의해 이송되는 이송플레이트 고정핀(8)이 덮여지도록 하강하는 구간별로 설치되는 다수의 승강부(300)와, 이송되면서 냉동장치(350)에서 냉동된 공급물(2)을 분리하기 위한 탈거부(400)와, 분리된 공급물(2)을 이송하고, 승강부로 승강하면서 액상첨가물이 묻은 공급물(2)을 2차에 걸쳐 회전시켜 흐르는 것을 방지하는 회전부(500)와, 액상첨가물이 도포된 공급물을 이송플레이트의 고정핀(8)으로부터 분리하여 후속하는 진공 흡착 포장장치(A)로 공급하기 위한 분리부(600)를 포함한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 흡착 포장장치(A)를 살펴 보도록 한다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공흡착 포장장치(A)는 프레임(10), 용기공급부(20), 반전부(70)를 포함한다.

프레임(10)은 다수의 수직프레임, 수직프레임과 연결되고 버켓 컨베이어(30)와 이송 컨베이어(100)의 양측에 길이 방향으로 각각 구비되는 측면프레임, 수직프레임과 측면프레임에 연결되어 수평으로 설치되는 수평프레임을 포함한다.

용기공급부(20)는 프레임(10)에 설치되어 하나 이상의 수용공간(6)을 갖는 보관용기(4)를 하측으로 공급하여 버켓 컨베이어(30)로 이송한다.

버켓 컨베이어(30)는 프레임(10)에 일정 간격을 갖도록 설치되는 한 쌍의 이동롤러(32), 구동측 이동롤러(32)로 동력을 제공하는 구동부(33), 이동롤러(32)에 감겨져서 무한 왕복 회전운동하는 이동벨트(34)를 포함한다.

이동롤러(32)는 타이밍 롤러이고, 이동벨트(34)는 타이밍 벨트를 사용한다. 물론, 다양한 종류의 벨트를 사용하는 것이 가능하다.

이동벨트(34)의 표면에는 보관용기(4)가 독립적으로 걸려져 이동하도록 고정돌기(36)가 형성된다.

고정돌기(36)는 한 개의 보관용기(4)에 대해 양측으로 2개씩 모두 4개가 형성되며, 고정돌기(36)의 양측 진입면은 보관용기(4)의 진입이 용이하도록 경사지게 형성된다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 용기공급부(20)는 프레임(10)의 상측에 보관용기(4)가 통과하는 이동공(24)을 갖도록 형성되는 지지판(22), 지지판(22)에 보관용기(4)의 측면을 지지하여 안내하는 가이드봉(26), 지지판(22)의 저면에 구비되어 보관용기(4) 저면을 흡착하여 이동공(24)으로 이동하여 프레임(10) 상에 안치하고 버켓 컨베이어(30)로 공급하는 흡착이동부재(40) 및 보관용기(4)의 하부 이동 방지를 위해 보관용기(4)를 지지하는 걸림부재(60)를 포함한다

지지판(22)의 이동공(24)이 크기는 보관용기(4)의 크기보다 약간 더 크게 형성된다.

지지판(22)에 형성되는 이동공(24)은 걸림부재(60)의 간섭을 방지하기 위해 이웃하는 다른 이동공(24)과 서로 2열로 교차 배열한다. 1열에 4개씩, 2열에 모두 8개의 이동공(24)이 형성되고 한 번에 하부로 흡착 이동되는 보관용기(4)는 8개이다.

그리고, 교차 배열되는 이동공(24)에 맞도록 하측에 배치되는 흡착이동부재(40) 역시 교차 배열된다.

가이드봉(26)은 보관용기(4)의 네 면 중에 일 면에는 가이드봉(26)을 고정용으로 설치하고, 나머지 세 면에는 가이드봉(26)을 슬라이드용으로 이동 가능하게 설치하여 보관용기(4)의 크기가 변하면 그에 맞도록 간격을 조절하도록 구성된다.

가이드봉(26)의 보관용기(4)의 길이가 긴 면에는 양측으로 2개씩 모두 4개가 설치되고, 길이가 짧은 면에는 양측으로 각각 하나씩 모두 2개가 설치되어 보관용기(4) 한 개당 총 6개가 구비된다. 물론, 형성 개수와 고정위치는 다양하게 조절하는 것이 가능하다.

흡착이동부재(40)는 보관용기(4)의 저면에 접촉되어 진공 흡착하는 흡착노즐(42), 흡착노즐(42)이 고정되고 흡착 공기가 이동하는 내부관로(44) 및 외부관로(46)가 형성되는 다수의 연결봉(48), 연결봉(48)을 지지하는 고정판체(50)의 저면에 설치되어 보관용기(4)를 진공 흡착하기 위해 승강하는 작동실린더(52) 및 작동실린더(52)의 작동에 의해 프레임(10)에 안치된 다수의 보관용기(4)를 가압실린더(56)의 작동으로 버켓 컨베이어(30)로 밀어주는 이동판체(54)를 포함한다.

흡착노즐(42)은 컵 형상이고, 탄성 재질을 사용한다.

연결봉(48)은 수직으로 길게 연장되게 형성된다.

연결봉(48)은 한개의 보관용기(4)에 대해 모두 6개가 형성되는 상태로 도시하였으나, 필요에 따라 중심부 2개를 제외하고 좌 우측에 4개만 형성하도록 구성할 수도 있다.

작동실린더(52)는 수직으로 배치된다.

가압실린더(56)는 프레임(10)에 안치된 보관용기(4)를 이동판체(54)로 밀어주도록 프레임(10) 상에 수평으로 설치된다.

프레임(10)에는 흡착이동부재(40)의 연결봉(48) 이동을 가능하게 하면서 보관용기(4)는 통과하지 못하도록 작은 크기의 연결공(12)이 형성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 프레임(10) 상측에는 하강하는 보관용기(4)가 안전하게 진입하고, 버켓 컨베이어(30)로 공급하는 다수의 보관용기(4)가 최소 피치로 배열되게 하기 위해 각각의 보관용기(4)를 가이드 하는 유도가이드(14)가 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서는 유도가이드(14)는 하나의 보관용기(4)에 대해 서로 대응되게 2개가 상측으로 갈수록 벌려지게 형성되고, 모두 8개의 보관용기(4)를 수용하도록 모두 16개가 서로 엇갈리게 형성된다.

유도가이드(14)는 보관용기(4) 높이 정도의 길이는 수직으로 형성되고, 그 이후 길이는 양측으로 경사지게 벌려지도록 구성된다.

본 실시예에서는 8개의 보관용기(4)를 동시에 공급하는 상태를 도시하였으나, 이송하는 개수는 4개, 6개, 10개 등과 같이 필요에 따라 증감이 가능하다. 이에 따라 다른 구성도 증감할 것이다.

이동판체(54)는 단면으로 볼 때, ㄴ자 형상으로 형성된다.

이동판체(54)에는 보관용기(4)의 안정적인 이동이 가능하도록 가압실린더(56)의 양측에 위치하여 프레임(10) 상에 고정되는 가이드부재(58)가 구비된다.

이동판체(54)에는 다수의 유도가이드(14) 사이에 놓여지는 각각의 보관용기(4)를 밀어주도록 유도가이드(14)가 지나갈 수 있는 다수의 이동공간(틈새)이 형성된다.

가이드부재(58)는 이동판체(54)에 고정되는 가이드축과, 가이드축이 슬라이드가능하게 결합되고, 프레임(10) 상에 고정되는 가이드슬롯을 포함한다.

걸림부재(60)는 진공흡착부재(40)의 진공 흡착 작동이 정지될 때, 다수 개로 적층된 보관용기(4)의 자중을 충분하게 견디도록 지지판(22)에서 이동공(24)으로 약간 돌출되도록 형성된다.

걸림부재(60)는 보관용기(4)의 외측면에 상측 방향으로 탄성적으로 젖혀지게 형성되는 걸림턱부(62) 및 걸림턱부(62)를 지지하도록 지지판(22)에 설치되는 걸림돌기(64)를 포함한다.

걸림돌기(64)는 보관용기(4)의 길이가 긴 면에 2개씩 모두 4개가 형성되되, 2개는 지지판(22)에 고정되는 고정형이고, 서로 마주보는 2개는 보관용기(4)의 크기에 따라 가변할 수 있도록 슬라이드형이다.

반전부(70)는 프레임(10)에서 회전가능하게 설치되고, 상측에서 공급되는 공급물(2)을 흡착하고 회전시켜 보관용기(4)의 수용공간(6)에 안치한다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 반전부(70)는 프레임(10)에 회전 가능하게 고정되어 중심관로(74)를 통하여 진공 공기가 이동하는 진공회전봉(72), 진공회전봉(72)의 외주면에 형성된 다수의 통공(76)으로 일단이 연결되는 진공연결관(78) 및 진공연결관(78)의 타단이 연결되고 진공회전봉(72)의 외측에 설치되어 공급물(2)을 진공흡착하여 180도 회전하고, 버켓 컨베이어(30)를 따라 이동하는 보관용기(4)에 공급물(2)을 공급하는 보관컵부재(80)를 포함한다.

진공회전봉(72)은 사각 단면 봉이고, 통공(76)은 진공회전봉(72)의 양측면에 2열로 각각 배열되어 상측 1열은 상측으로, 하측 1열을 하측으로 배열된 진공연결관(78)을 통해 분기되어 양측에 구비된 보관컵부재(80)에 각각 연결된다.

도 12에 도시된 바와 같이, 진공회전봉(72)의 중심관로(74)는 상측의 1열의 통공(76)을 통해 진공을 위해 공기가 흡입되거나 진공을 해제하기 위해 공기 흡입을 차단하는 제1진공관로(74a)와, 제1진공관로(74a)와 분리 형성되고, 하측의 1열의 통공(76)을 통해 진공을 위해 공기가 흡입되거나 진공을 해제하기 위해 공기 흡입을 차단하는 제2진공관로(74b)가 각각 분리 형성된다.

제1진공관로(74a)와 제2진공관로(74b)는 진공회전봉(72)의 양측에 각각 공기가 공급되거나 차단되도록 분리 형성되는 것이다.

한편, 상측에 위치한 진공회전봉(72)의 제1진공관로(74a)에서 진공공기를 흡입하여 보관컵부재(80)에서 진공으로 흡착하는 경우, 하측에 위치한 진공회전봉(72)의 제2진공관로(74b)에서 진공공기를 흡입을 차단하여 보관컵부재(80)에 안착된 공급물을 버켓 컨베이어(30)에서 이송하는 보관용기(4)의 수용공간(84)에 안착시키는 것이다.

상하 측에 대응되게 각각 위치한 보관컵부재(80)가 서로 반대로 진공 흡착 및 진공 해제 작용이 이루어지므로 공급물(2)의 진공 흡착과 진공 해제로 인한 공급이 회전에 의해 원활하게 동시에 이루어지게 된다.

보관컵부재(80)는 공급물(2)이 안치되는 수용공간(84)이 형성되고, 진공회전봉(72)의 회전중심을 기준으로 양측으로 대칭되게 설치되는 수용판체(82), 수용판체(82)의 저면에 이동가능하게 연결되어 수용공간(84)으로 낙하하는 공급물(2)을 진공 흡착하는 진공패드(86), 진공패드(86)가 상측에 연결되고, 진공연결관(78)이 측면으로 연결되어 진공패드(86)와 진공연결관(78)이 서로 연통되게 하는 내측 판체(88); 및 내측판체(88)의 양측 끝단부에 일단이 고정되고, 타단이 진공회전봉(72)에 설치되어 공급물(2)이 진공패드(86)에 안전하게 안착하거나 배출되도록 내측판체(88)를 진공회전봉(72)의 회전중심을 기준으로 양측으로 벌려지게 구동하는 확장실린더(89)를 포함한다.

내측 판체(88)는 진공회전봉(72)의 회전중심을 기준으로 양측으로 대칭되게 설치되고, 상측 내측 판체(88)와 하측 내측 판체(88)는 각각의 확장실린더(89)에 의해 벌림동작과 수축동작이 함께 이루어지는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서 개별적으로 이루어질 수 있다.

확장실린더(89)는 진공회전봉(72)의 양측 단부의 외주면에 상하 측으로 모두 4개가 구비된다.

보관컵부재(80)는 진공회전봉(72)을 중심으로 대칭되게 형성된다.

버켓 컨베이어(30)의 일측에는 반전부(70)에서 공급된 공급물(2)이 안치된 수용용기(4)를 버켓 컨베이어(30)에서 이송컨베이어(100)로 밀어주는 푸쉬부(90)를 포함한다.

진공회전봉(72)은 양측에 지지베어링에 의해 회전가능하게 설치되고, 진공회전봉(72)의 일측에는 구동부(79)가 구비되어 회전 동력을 제공한다.

진공회전봉(72)은 예를 들어, 구동부(79)에 의해 시계방향으로 180도 회전하고 다시 반 시계방향으로 180도 회전하거나, 반 시계방향으로 180도 회전하고 다시 시계방향으로 180도 회전하는 것과 같이 180도 구간에서만 동작하는 것이 바람직하다. 물론, 시계방향으로 180도, 같은 방향으로 180도 회전하는 것과 같이 360도 구간에서 동작하게 할 수 있다.

구동부(79)는 진공회전봉(72)의 일측에 회전가능하게 고정된 피니언기어에 랙기어가 슬라이딩 가능하게 결합되어 실린더에 의해 랙기어를 밀어주므로 진공회전봉(72)이 회전되게 하거나 진공회전봉(72)의 일측에 서보모터를 결합하여 회전하게 구성할 수 있다.

도 13을 참조하면, 푸쉬부(90)는 버켓 컨베이어(30)의 일측 프레임(10) 상에 설치되는 푸쉬실린더(92) 및 푸쉬실린더(92)의 축에 고정되고, 버켓 컨베이어(30)를 따라 이동하는 공급물(2)이 수용된 다수의 보관용기(4)를 일시에 밀어주어 이송컨베이어(100)로 이동시키는 가압판체(94)를 포함한다

가압판체(94)에는 2개의 이동축이 구비되어 푸쉬실린더(92)의 양측 프레임 상에 배치된 가이드레일에 안정적으로 이동가능하게 결합 된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 흡착 포장장치의 작용을 살펴 보도록 한다.

일례로서, 본 발명의 진공 흡착 포장치(A)를 빙과류 제조장치에 적용시킨 상태를 기준으로 설명하도록 한다.

먼저, 진공 흡착 포장장치(A)에서 공급물의 포장을 위하여 용기공급부(20)에서 보관용기(4) 공급 상태를 살펴 보면, 지지판(22)의 가이드봉(26)이 여러 층으로 적층된 보관용기(4)를 안치한다.

연이어, 프레임(10) 하부에 배치된 작동실린더(52)를 작동하여 일체로 고정된 고정판체(50)에 다수 개 고정된 연결봉(48)을 프레임(10)의 지지판(22)의 이동공(24)를 거쳐 보관용기(4)로 이동하여 흡착노즐(42)을 저면에 접촉시킨다.

그리고, 미도시된 진공발생부에서 공기를 흡착하여 연결봉(48)의 외부관로(46)와 내부관로(44)를 거쳐 흡착노즐(42)에서 진공으로 보관용기(4)을 진공흡착한다.

그리고, 작동실린더(52)를 하강하므로 가장 하부의 보관용기(4)가 강한 하강압력을 받아 일체로 형성된 걸림턱부(62)가 지지판(22)에 고정된 걸림돌기(64)에 의해 상측으로 약간 젖혀지면서 하강하게 된다.

이때, 가장 하부 있는 보관용기(4)만 하강하고, 나머지 상측에 있는 보관용기(4)는 걸림턱부(62)가 걸림돌기(64)에 걸려진 상태로 지지판(22) 상측에 적층되어 있다.

그리고, 하강한 보관용기(4)는 연결봉(48)이 프레임(10)의 연결공(12)으로 통과하면서 진공이 해제됨에 따라 유도가이드(14)를 따라 안전하게 진입하여 프레임(10)에 놓여 있게 된다.

이와 같이, 8개의 보관용기(4)가 프레임(10)의 상측에 놓여 있으면, 그와 거의 동시에 가압실린더(56)가 작동함에 따라 고정된 이동판체(54)가 전방으로 이동하게 되고, 8개의 보관용기(4)가 동시에 일렬로 버켓 컨베이어(30)의 이동벨트(34)로 밀어지게 된다.

이동판체(54)는 다수의 유도가이드(14) 사이에 놓여지는 각각의 보관용기(4)를 밀어주도록 유도가이드(14)가 지나갈 수 있는 틈새가 형성된다.

이때, 이동벨트(34)에는 고정돌기(36)가 일정 간격으로 배열되어 있어 양측의 고정돌기(36) 사이로 보관용기(4)가 한 개씩 진입되어 배열된다.

그리고, 버켓 컨베이어(30)에서 한 쌍의 이동롤러(32)가 구동부(33)의 구동에의해 회전하면서 이동벨트(34)가 이동하여 후속하는 반전부(70)로 보관용기(4)를 이송시킨다.

한편, 반전부(70) 상에는 빙과류 제조장치의 상측 컨베이어(160)가 배열되어져 있으면서, 냉동된 공급물(2)을 이송플레이트의 고정핀(8)에 매단 상태로 공급하게 된다.

이와 같이, 빙과류 제조장치를 개략적으로 살펴 보면, 공급물의 공급, 냉동, 이송, 액상첨가물의 딥핑 및 회전을 거쳐 온 공급물(2)을 승강부(300)를 이용하여 하강 및 상승하여 분리부(500)에서 이송플레이트의 고정핀(8)에서 분리하여 반전부(70)로 공급하는 것이다.

그리고, 분리된 공급물(2)은 하강하여 보관컵부재(80)인 수용판체(82)의 수용공간(84)에 안치되고, 하측 면에서 가하여지는 진공에 의해 흡착된 상태로 있는다.

이때, 진공회전봉(72)의 외주면에 설치된 확장실린더(89)가 외측으로 벌려지면서 내측판체(88)가 외측으로 벌려지고, 내측판체(88)에 일체로 고정된 진공패드(86)가 상승하여 수용판체(82)의 수용공간(84)으로 진입하여 낙하하는 공급물(2)을 받아줌으로써 파손되는 것을 방지한다.

한편, 진공패드(86)에서 공급물을 받아 줌과 동시에 제1진공관로(74a)를 통하여 진공을 가하여 흡착한 후, 확장실린더(89)를 반대로 작동하여 하강하므로 공급물(2)을 수용공간(84)에 안전하게 안착시킨다.

즉, 미도시된 진공공급원에서 공기가 흡착되어 진공회전봉(72)의 제1진공관로(74a), 통공(76), 진공연결관(78), 내측판체(88), 진공패드(86)를 거쳐 수용판체(82)의 수용공간(84)에 안치된 공급물(2)의 저면을 흡착하게 되는 것이다.

그리고, 공급물(2)이 흡착된 상태에서 구동부(79)를 구동하여 지지베어링을 기준으로 180도 회전(반전)하여 공급물(2)의 바닥면이 상측으로, 상측면이 하측으로 위치한 상태에서 버켓 컨베이어(30)를 이동하는 보관용기(4)에 수용공간(6)에 한 개씩 공급한다.

즉, 미도시된 진공공급원에서 진공공기의 흡입을 차단하여 진공회전봉(72)의 제2진공관로(74b), 통공(76), 진공연결관(78), 내측판체(88), 진공패드(86)를 거쳐 수용판체(82)의 수용공간(84)에 안치된 공급물(2)의 저면을 흡착하는 진공이 해제되므로 공급물(2)이 분리된다.

진공패드(86)에서 공급물(2)을 진공을 해제함과 동시에 확장실린더(89)를 하측으로 작동하여 하강하므로 내측판체(88)의 진공패드(86)에 흡착 고정되었던 공급물(2)을 수용공간(84)에 안전하게 안착시킨다.

이때, 공급물이 180도 뒤집혀서 보관용기(4)에 안치됨으로 인해 고정핀(8)에 의해 공급물(2)의 상측에 형성된 분리공이 하측으로 높여지므로 공급물(2)이 깔끔하게 안치되어 포장되는 것이다.

이러한 상태에서 진공회전봉(72)을 구동부(79)로 다시 반전하여 하측의 보관컵부재(80)를 상측으로 보내고, 상측에 위치한 보관컵부재(80)를 하측으로 보내서 동일한 과정을 거쳐 지속적으로 공급물(2)을 공급하는 것이다.

공급물(2)은 동시에 8개의 보관용기(4)의 6개 수용공간(6)에 동시에 48개의 공급물(2)이 동시에 공급된다.

계속하여 공급물(2)이 안치된 보관용기(4)는 버켓 컨베이어(30)를 따라 이동하고, 푸쉬부(90)의 푸쉬실린더(92)가 작동함에 따라 8개의 보관용기(4)를 가압판체(94)를 밀어주어 이웃하는 이송실린더(100)로 이송시키게 된다.

이송실린더(100)를 따라 이송하는 보관용기(4)에는 덮개를 덮거나 또는 필림을 일체 부착하는 등의 후속하는 포장작업이 진행되고 빙과제품을 출하하면 된다.

본 발명의 실시예의 경우, 설명의 편의를 위하여 빙과류를 예를 들어 설명하였으나, 필요에 따라 다른 종류의 식품 또는 기타 제품용 공급물(2)이 공급되고, 포장될 수 있다.

본 발명에 따른 진공 흡착 포장장치는 공급물(2)을 반전부(70)의 진공 흡착을 이용하여 반전시켜 보관용기(4)에 안치하므로 고정핀(8)으로부터 분리되면서 형성된 공급물의 분리공이 외부로 노출되는 것을 방지하여 완제품의 상품성을 높이고, 포장작업을 효율적으로 진행할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

4 : 보관용기 4 : 수용공간
10 : 프레임 20 : 용기공급부
22 : 지지판 26 : 가이드봉
30 : 버켓 컨베이어 36 : 고정돌기
40 : 흡착이동부재 42 : 흡착노즐
48 : 연결봉 50 : 고정판체
52 : 작동실린더 54 : 가압실린더
60 : 걸림부재 62 : 걸림턱부
64 : 걸림돌기 70 : 반전부
72 : 진공회전봉 78 : 진공연결관
80 : 보관컵부재 82 : 수용판체
86 : 연결관체 88 : 내측판체
90 : 푸쉬부 92 : 푸쉬실린더
94 : 가압판체 100 : 이동실린더

Claims (5)

1. 프레임;
   상기 프레임에 설치되어 하나 이상의 수용공간을 갖는 보관용기를 하측으로 공급하여 이송하는 용기 공급부;
   상기 용기공급부에 의해 이송된 상기 보관용기를 안치하여 이동하는 버켓 컨베이어; 및
   상기 프레임에서 회전가능하게 설치되고, 상측에서 공급되는 공급물을 흡착하고 회전시켜 상기 버켓 컨베이어에 의해 이동된 상기 보관용기의 수용공간에 상기 공급물을 안치하는 반전부를 포함하고,
   상기 용기 공급부는, 상기 프레임의 상측에 상기 보관용기가 통과하는 이동공을 갖도록 형성되는 지지판;
   상기 지지판에 설치되어 상기 보관용기의 측면을 지지 안내하는 가이드봉;
   상기 지지판의 저면에 구비되어 상기 보관용기 저면을 흡착하여 상기 이동공으로 이동하여 프레임 상에 안치하고 버켓 컨베이어로 공급하는 흡착이동부재; 및
   상기 보관용기의 하부 이동을 방지하기 위해 상기 보관용기를 지지하는 걸림부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 포장장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 걸림부재는,
   상기 보관용기의 외측면에 상측방향으로 탄성적으로 젖혀지게 형성되는 걸림턱부; 및
   상기 걸림턱부를 지지하도록 상기 지지판에 설치되는 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 포장장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 흡착이동부재는,
   상기 보관용기의 저면에 접촉되어 진공 흡착하는 흡착노즐;
   상기 흡착노즐이 고정되고 흡착 공기가 이동하는 내부관로 및 외부관로가 형성되는 다수의 연결봉;
   상기 연결봉을 지지하는 고정판체의 저면에 설치되어 상기 보관용기를 진공 흡착하기 위해 승강하는 작동실린더; 및
   상기 작동실린더의 작동에 의해 상기 프레임에 안치된 다수의 보관용기를 가압실린더의 작동으로 버켓 컨베이어로 밀어주는 이동판체를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 포장장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 반전부는,
   상기 프레임에 회전 가능하게 고정되어 중심관로를 통하여 진공 공기가 이동하는 진공회전봉;
   상기 진공회전봉의 외주면에 형성된 다수의 통공으로 일단이 연결되는 진공연결관; 및
   상기 진공연결관의 타단이 연결되고 상기 진공회전봉의 외측에 설치되어 공급물을 진공흡착하여 180도 회전하고, 상기 버켓 컨베이어를 따라 이동하는 보관용기에 공급물을 공급하는 보관컵부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 포장장치.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 보관컵부재는,
   상기 공급물이 안치되는 수용공간이 형성되고, 상기 진공회전봉의 회전중심을 기준으로 양측으로 대칭되게 설치되는 수용판체;
   상기 수용판체의 저면에서 이동가능하게 연결되어 상기 수용공간으로 낙하하는 공급물을 진공 흡착하는 진공패드;
   상기 진공패드가 상측에 연결되고, 상기 진공연결관이 측면으로 연결되어 진공패드와 상기 진공연결관이 서로 연통되게 하는 내측 판체; 및
   상기 내측판체의 양측 끝단부에 일단이 고정되고, 타단이 상기 진공회전봉에 설치되어 상기 공급물이 상기 진공패드에 안전하게 안착하거나 배출되도록 상기 내측판체를 상기 진공회전봉의 회전중심을 기준으로 양측으로 벌려지게 구동하는 확장실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡착 포장장치.

Images