KR101402372B1 - 왕복식 삽입장치 - Google Patents

Abstract

다수의 자루에 내용물을 삽입하는 시간을 단축할 수 있는 왕복식 삽입장치를 제공한다.
개구부(2)를 갖는 자루(3)가 반송방향(T)으로 반송되는 행정에서, 상기 개구부(2)에 내용물(4)을 삽입하는 왕복식 삽입장치(1)로서, 상기 자루(3)가 반송되는 반송속도에 동기하여, 상기 내용물(4)을 상기 자루(3)에 대향하는 자세로 이동시키는 이동수단(6)과, 상기 내용물(4)을 상기 자루(3)의 개구부로 안내하는 가이드 혼을, 상기 자루(3)로 진퇴시키는 입출수단(8)과, 상기 내용물(4)을 상기 이동수단 (6)으로부터 상기 자루(3)의 개구부(2)로 밀어내는 푸셔를, 상기 자루(3)로 진퇴시키는 진퇴수단(7)과, 상기 입출수단(8) 및 상기 진퇴수단(7)을, 상기 반송방향(T)으로 상기 반송속도로 전진이동, 또는 그 역방향으로 후진이동시키는 왕복수단(9)을 구비하고, 상기 왕복수단(9)이 상기 입출수단(8) 및 상기 진퇴수단(7)을 전진이동시키는 과정에서, 상기 입출수단(8)이, 상기 가이드 혼을 상기 자루(3)의 개구부(2)에 진입할 때까지 전진시키는 동작과 상기 가이드 혼을 상기 자루(3)로부터 후퇴시키는 동작을 실행하고, 상기 진퇴수단(7)이, 상기 푸셔를 전진시키는 것에 의해 상기 내용물(4)을 상기 자루(3)의 개구부(2)에 삽입시키는 동작과 상기 푸셔를 상기 자루(3)로부터 후퇴시키는 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 왕복식 삽입장치(1).

Description

왕복식 삽입장치{RECIPROCATING INSERTION DEVICE}

본 발명은, 종이조각 또는 책자 등의 내용물을 자루에 삽입하는 왕복식 삽입장치에 관한 것이다.

자루에 내용물(물품)을 삽입하는 물품 삽입장치가 하기의 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이 물품 삽입장치는, 자루 및 내용물을 2개의 반송라인에 각각 일렬로 등피치로 배치하고, 2개의 반송라인이, 자루 및 내용물을 1피치에 상당하는 거리를 반송하는 동작과 정지를 반복하는 간헐 운전을 행하는 것이다. 그리고, 2개의 반송라인이 정지하고 있는 사이에, 1개의 자루에 물품이 삽입된다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보2006-232321호

그러나, 상기의 간헐 운전에서는, 소정의 시간당으로 반송할 수 있는 자루와 내용물의 수를 늘리는데 한계가 있고, 예를 들면 다이렉트 메일에 사용하는 봉투와 같이 방대한 수의 자루와 그 내용물을, 한 번에 취급하기에는 적합하지 않다. 또한, 반송라인이 정지할 때마다, 물품이 삽입되는 자루는 1개뿐이므로, 물품 삽입장치의 동작을 고속화해도, 소정의 시간당으로 자루에 삽입할 수 있는 내용물의 수를 늘리는 것은 곤란하다.

본 발명은, 상기의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 다수의 자루에 내용물을 삽입하는 시간을 단축할 수 있는 왕복식 삽입장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 개구부를 갖는 자루가 반송방향으로 반송되는 행정에서 상기 개구부에 내용물을 삽입하는 왕복식 삽입장치로서, 상기 자루가 반송되는 반송속도에 동기하여 상기 내용물을 상기 자루에 대향하는 자세로 이동시키는 이동수단과, 상기 내용물을 상기 자루의 개구부로 안내하는 가이드 혼(guide horn)을, 상기 자루로 진퇴시키는 입출(入出)수단과, 상기 내용물을 상기 이동 수단으로부터 상기 자루의 개구부로 밀어내는 푸셔를, 상기 자루로 진퇴시키는 진퇴수단과, 상기 입출수단 및 상기 진퇴수단을 상기 반송방향으로 상기 반송속도로 전진이동(往動) 또는 그 역방향으로 후진이동(復動)시키는 왕복수단을 구비하고, 상기 왕복수단이 상기 입출수단 및 상기 진퇴수단을 전진이동시키는 과정에서 상기 입출수단이, 상기 가이드 혼을 상기 자루의 개구부에 진입할 때까지 전진시키는 동작과 상기 가이드 혼을 상기 자루로부터 후퇴시키는 동작을 실행하고, 상기 진퇴수단이, 상기 푸셔를 전진시키는 것에 의해 상기 내용물을 상기 자루의 개구부에 삽입시키는 동작과 상기 푸셔를 상기 자루로부터 후퇴시키는 동작을 실행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 왕복수단이, 상기 푸셔 및 상기 가이드 혼을 각각 자유롭게 승강되도록 지지하고 상기 반송방향으로 자유롭게 미끄럼동작 가능한 가동 지지체와, 상기 가동 지지체를 상기 반송방향으로 왕복 운동시키는 구동수단과, 상기 푸셔를 상기 자루보다 높게 상승 또는 상기 자루의 개구부에 일치하는 높이로 하강시키는 변위수단과, 상기 가이드 혼을 상기 자루보다 높게 상승 또는 상기 자루의 개구부에 일치하는 높이로 하강시키는 승강수단을 구비하고, 상기 가동 지지체가 전진이동하는 과정에서 상기 푸셔 및 가이드 혼이 하강하고, 상기 가동 지지체가 후진이동으로 변하기 전에 상기 푸셔 및 가이드 혼이 상승하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 자루를 상기 개구부의 상방으로부터 자유롭게 탈착되도록 흡착하는 흡착 패드와 상기 흡착 패드를 승강시키는 근접수단을 구비하고, 상기 가동 지지체가 전진이동하는 과정에서 상기 근접수단이 상기 흡착 패드를 상기 자루에 근접하는 높이까지 하강시키고, 상기 가이드 혼이 상기 개구부에 진입하기 전에 상기 흡착 패드를 상승시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 한 쌍의 상기 가이드 혼을 서로 반송방향으로 간격을 둔 연직축 주위로 각각 선회시키는 것에 의해 상기 한 쌍의 가이드 혼의 서로의 간격을 증감하는 회동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 왕복식 삽입장치에 의하면, 자루의 반송을 계속하면서 자루에 내용물을 삽입하는 동작을 연속적으로 행할 수 있으므로, 소정의 시간당으로 자루에 삽입할 수 있는 내용물의 수를 용이하게 증가할 수 있다. 또한, 자루와 이것에 삽입된 내용물과의 사이에 여유가 남지 않을 정도로, 내용물의 폭이 자루의 치수에 가까워도, 내용물이 자루의 개구부에 걸리는 일 없이, 원활하게 자루에 삽입할 수 있다. 이것은, 내용물의 파손을 예방하게도 된다.

게다가, 상기 왕복식 삽입장치는, 입출수단 및 진퇴수단의 동작을 고속화하는 것이 용이하다. 이것에 의해, 자루에 내용물을 삽입하는 시간을 단축할 수 있는 만큼, 왕복수단이 입출수단 및 진퇴수단을 왕복 운동시키는 사이클 시간도 단축할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 왕복식 삽입장치에 의하면, 자루로부터 후퇴한 푸셔 및 가이드 혼이 자루의 상방으로 상승하므로, 가동 지지체가 후진이동하는 과정에서, 푸셔 또는 가이드 혼이, 이동수단에 마찰된다고 하는 문제점을 회피할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 왕복식 삽입장치에 의하면, 가동 지지체가 전진이동하는 과정에서, 흡착 패드를 자루에 근접하는 높이까지 하강하는 것에 의해, 자루의 개구부 부근을 흡착 패드에 흡착시킬 수 있다. 그리고, 가이드 혼이 자루의 개구부에 진입하기 전에, 흡착 패드가 상승하는 것에 의해, 가이드 혼이 개구부에 걸리는 일 없이 개구부의 안쪽으로 이끌 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 개략을 도시하는 평면도.
도 2는 도 1의 X1-X1선단면도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 주요부를 도 2의 화살표 S방향에서 본 사시도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 주요부의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 주요부를, 도 4의 화살표 X2방향에서 본 정면도.
도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 주요부를 도시하는 도 4의 X3-X3 선단면도.
도 7은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치에 적용한 입출수단, 및 구동수단의 주요부의 배치예를 도시하는 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치에 적용한 진퇴수단의 배치예를 도시하는 분해 사시도.
도 9는 (a)는 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치에 적용한 회동수단의 동작의 일례를 도시하는 평면도, (b)는 그 다른 예를 도시하는 평면도.
도 10은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 동작공정을 (a)∼(c)의 순서로 도시하는 측면도.
도 11은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 주요부가 동작한 일례를 도시하는 사시도.
도 12는 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 주요부가 동작한 다른 예를 도시하는 사시도.
도 13은 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 동작 공정을 (a)∼ (c)의 순서로 도시하는 측면도.
도 14는 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 변형예의 주요부를, 도 4의 화살표 X2방향에서 본 정면도.
도 15는 본 발명의 실시형태에 관한 왕복식 삽입장치의 변형예의 동작 공정을 (a),(b)의 순서로 도시하는 측면도.

도 1은, 왕복식 삽입장치(1)의 개략을 도시하고 있다. 왕복식 삽입장치(1)는, 개구부(2)의 하부 가장자리로부터 풀칠하기 위해 남겨둔 부분(31)이 연장되어 나온 복수의 자루(3)가, 화살표 T로 가리킨 반송방향으로 반송되는 행정에서, 자루 (3)에 내용물(4)을 삽입하는 것이고, 반송수단(5)과, 이동수단(6)과, 진퇴수단 (7)과, 입출수단(8)과, 왕복수단(9)을 구비한다. 자루(3)는 설명의 편의에 의해 투명한 것으로 한다.

반송수단(5)은, 일렬로 나열된 복수의 자루(3)를 반송하는 것이다. 이동 수단(6)은, 일렬로 나열된 복수의 내용물(4)을, 그 개구부(2)가 자루(3)로 향해진 자세로, 반송방향으로 이동시키는 것이다. 왕복수단(9)은, 진퇴수단(7) 및 입출수단 (8)을, 반송방향으로 반송속도로 전진이동, 또는 화살표 R로 가리킨 역방향으로 후진이동시키는 것이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 진퇴수단(7)은, 내용물(4)을 이동수단(6)으로부터 자루(3)의 개구부(2)로 밀어내는 푸셔(10)를, 자루(3)에 대해서 진퇴시키는 것이다. 푸셔(10)가 진퇴하는 방향을 이하에서 '진퇴방향'이라고 기술하고, 도면 중에서 푸셔(10)가 전진하는 방향을 화살표 P가 가리키고 있다. 입출수단(8)은, 내용물(4)을 자루(3)의 개구부(2)로 안내하는 가이드 혼(11)을, 자루(3)에 대해서 진퇴시키는 것이다.

왕복수단(9)이 진퇴수단(7) 및 입출수단(8)을 전진이동시키는 과정에서, 입출수단(8)은, 가이드 혼(11)을 자루(3)의 개구부(2)에 진입할 때까지 전진시키는 동작과 가이드 혼(11)을 자루(3)로부터 후퇴시키는 동작을 실행한다. 또한 상기의 과정에서, 진퇴수단(7)은, 푸셔(10)를 전진시키는 것에 의해 내용물(4)을 자루 (3)의 개구부(2)에 삽입시키는 동작과 푸셔(10)를 자루(3)로부터 후퇴시키는 동작을 실행한다. 왕복식 삽입장치(1)에 대해 실시예에서 상세히 서술한다.

실시예 1

이하에 서술하는 이송수단, 또는 안내 수단에는 주지의 기술을 적용할 수 있으므로, 그 설명 또는 도시는 생략한다. 예를 들면, 이송수단은, 서보모터에 접속한 이송나사에 볼 너트를 나사식 결합시켜서 완성되는 회전대우(turning pair, 回轉對偶)이다. 안내수단은, 상기 이송나사의 축방향, 또는 에어 실린더의 피스톤 로드가 진퇴하는 방향으로 연장되는 가이드 레일에, 활자(滑子)를 걸어맞춤시켜서 이루어지는 미끄럼 대우(sliding pair)이다.

도 2의 반송수단(5), 이동수단(6), 및 양자의 사이에 설치한 경사판(61)을 화살표 S방향에서 본 사시도가 도 3이다. 반송수단(5)은, 자루(3)의 풀칠하기 위해 남겨둔 부분(31) 및 몸통부(32)가 각각 얹어놓여지는 엔드리스 벨트(51,52)를 구비한다. 이들 적소에는 통기구멍(53)이 형성되어, 에어 블로어 등의 흡기구에 발생하는 부압이 통기구멍(53)으로 유도되는 것에 의해, 자루(3)의 풀칠하기 위해 남겨둔 부분(31) 및 몸통부(32)가 엔드리스 벨트(51,52)에 각각 흡착된다.

엔드리스 벨트(51)는, 엔드리스 벨트(52)보다 낮게 배치되어 있으므로, 반송수단(5)에 의해서 반송되는 자루(3)의 풀칠하기 위해 남겨둔 부분(31)은, 개구부 (2)로부터 하방을 향해 경사지도록 변형하여, 경사판(61)의 하측을 통과한다. 부호 54는, 엔드리스 벨트(51,52)의 사이를 보완하는 경사 바를 가리키고 있다. 이동수단(6)은, 엔드리스 벨트(62)를 반송방향으로 주행시키는 벨트 컨베이어이다. 이동수단(6)이 내용물(4)을 이동시키는 속도는, 반송수단(5)이 자루(3)를 반송하는 반송속도에 동기하고 있다.

도 4는, 왕복식 삽입장치(1)의 케이싱(101), 진퇴수단(7), 입출수단(8), 왕복수단(9), 및 회동수단(12)을 도시하고 있다. 케이싱(101), 도 2에 도시하는 바와 같이, 아치형 프레임(102)의 상단에 수평 프레임(103)을 접합하고 있다. 왕복수단 (9)은, 수평 프레임(103)에 자유롭게 미끄럼동작되도록 지지된 가동 지지체(91)와, 가동 지지체(91)를 반송방향으로 왕복 운동시키는 구동수단(92)과, 회동수단(12)과, 승강수단(13)과, 변위수단(14)을 구비한다.

도 4를 화살표 X2방향에서 본 정면도가 도 5에 도시되고, 도 4의 X3-X3선단면이 도 6에 도시되어 있다. 도 7은, 가동 지지체(91)의 하면에 4개의 행거(93), 및 2개의 로드리스 실린더(81)가 설치된 것을 도시하고 있다. 도 8은, 진퇴 방향으로 간격을 둔 2개의 행거(93)의 양측의 하단에, 각각 2개의 횡가부재(橫架部材) (71)를 설치한 것을 도시하고 있다.

도 4, 7에 도시하는 바와 같이, 가동 지지체(91)는, 그 상부에 고정한 복수의 활자(94)를, 수평 프레임(103)의 상면에 부설된 2조의 슬라이드 레일(95)에 걸어맞춤하고 있다. 구동수단(92)은, 가동 지지체(91)에 접속한 볼 너트(96)를, 수평 프레임(103)에 축받이된 이송나사(97)에 나사식 결합시킨 이송수단이다. 이송나사 (97)에 접속된 서보모터가 기동(起動)과 역회전을 교대로 행하는 것에 의해, 가동 지지체(91)가 왕복 운동한다. 이 때, 진퇴수단(7), 입출수단(8), 왕복수단(9), 및 회동수단(12)은, 가동 지지체(91)에 따라 왕복 운동한다.

입출수단(8)은, 로드리스 실린더(81)의 슬라이더(82)에, 연결부재(83)의 후단을 연결하고, 연결부재(83)의 전단(前端)에, 승강수단(13)을 사이에 두고 뒤쪽 각형 바(84)를 매달아 지지하고 있다. 연결부재(83)는, 행거(93)의 상부 입구부 (98)를 빠져 통과하고 있다. 뒤쪽 각형 바(84)에는 회동수단(12)이 매달려 지지되고, 회동수단(12)의 하단에 가이드 혼(11)이 설치되어 있다. 개개의 로드리스 실린더(81)는, 그 본체에 공급되는 공기압에 기초하여, 슬라이더(82)를 진퇴 방향으로 이동한다. 이것에 의해, 회동수단(12), 및 승강수단(13)이 진퇴방향으로 이동하여, 가이드 혼(11)이 도 2에 도시하는 자루(3)에 대해서 진퇴한다.

승강수단(13)은, 도 6에 도시하는 바와 같이, 연결부재(83)의 전단에 접속한 행거(85)의 양단에, 에어실린더(131)를 각각 부착하여, 이들 피스톤 로드(132)의 동작에 따르게 하여, 2개의 뒤쪽 각형 바(84)와 함께 도 4에 도시한 회동수단(12)을 승강시킨다. 이것에 의해, 가이드 혼(11)은, 그 선단(15)이 도 2에 도시하는 자루(3)의 상방으로 상승하고, 또는 자루(3)의 개구부(2)에 선단(15)의 높이가 일치할 때까지 하강한다.

또한, 왕복식 삽입장치(1)는, 도 7에 도시하는 2개의 입출수단(8)을 구비하고, 개개의 입출수단(8)에, 도 6에 도시하는 2개의 뒤쪽 각형 바(84)가 속하고, 개개의 뒤쪽 각형 바(84)에, 도 4에 도시하는 회동수단(12)이 2개씩 매달려 지지되어 있다. 이 때문에, 왕복식 삽입장치(1)는, 8개의 가이드 혼(11), 및 8개의 회동수단 (12)을 동시에 진퇴시키고, 또는 승강시킬 수 있다. 또한, 개개의 뒤쪽 각형 바 (84)에 매달려 지지된 2개 회동수단(12)은, 서로 쌍을 이루고 있다. 이것에 대해서는 후술한다.

도 4, 8에 도시하는 바와 같이, 진퇴수단(7)은, 지지체(72)로 축받이된 이송나사(73)에, 볼 너트(74)를 나사식 결합한 이송수단을 구비한다. 지지체(72)는, 진퇴 방향으로 간격을 둔 2개의 행거(93)에 고정되어 있다. 볼 너트(74)에는, 그 하방으로 연장되어 나온 수하(垂下:아래로 늘어뜨려진) 부재(75)가 부착되고, 2매의 진퇴부재(76)를 결합하는 결합부재(77)에 수하부재(75)를 접속하고 있다. 진퇴부재 (76)는, 그 상면에 고정된 활자(78)를 슬라이드 레일(79)에 걸어맞춤시킨 안내수단에 의해 진퇴방향으로 안내된다. 횡가부재(71)는, 슬라이드 레일(79)과 행거(93)를 연결하는 것이다.

또한, 개개의 진퇴부재(76)에는, 변위수단(14)을 사이에 두고 강판으로 이루어지는 푸셔(10)가 부착되어 있다. 도면에 도시되지 않은 서보모터가 이송나사(73)에 접속되어 있고, 이 서보모터에 의해서 이송나사(73)가 회전될 때, 2매의 진퇴부재(76) 및 2개의 변위수단(14)과 함께, 푸셔(10)가 전진한다. 이송나사(73)가 반대로 회전할 때 푸셔(10)는 후퇴한다. 또한, 진퇴수단(7)은, 상기의 서보모터를 제어하는 것에 의해, 진퇴수단(7)이 푸셔(10)를 진퇴시키는 범위를 자유롭게 증감할 수 있다.

변위수단(14)은, 도 4, 8에 도시하는 바와 같이, 개개의 진퇴부재(76)에 에어 실린더(141)를 부착하고, 이 피스톤 로드의 동작에 따르게 하여, 브래킷(142)을 지지축(143)의 주위로 선회시키는 것이다. 브래킷(142)이 선회하는 것에 의해, 푸셔(10)의 가장자리부에 형성한 복수의 갈고리(16)가 승강한다. 변위수단(14)이 푸셔(10)의 갈고리(16)를 하강시킨 상태에서, 갈고리(16)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이동수단(6)에 의해서 이동되는 내용물(4)보다 조금 낮아진다. 푸셔(10)는 브래킷(142)에 볼트 등으로 조여져 있고, 볼트 등을 느슨하게 하면 반송방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 또한, 왕복식 삽입장치(1)는 2개의 진퇴수단(7)을 구비하고, 개개의 진퇴수단(7)이, 각각 2개의 진퇴부재(76)와 함께 2개의 변위수단(14)을 진퇴시킨다. 이 때문에, 왕복식 삽입장치(1)는, 4개의 푸셔(10)를 동시에 진퇴 또는 승강시킬 수 있다.

도 9(a)에 도시하는 바와 같이, 개개의 뒤쪽 각형 바(84)에는, 서로 반송방향으로 간격을 둔 2개의 회동수단(12)이 매달려 지지되어 있다. 회동수단(12)은, 고정부재(121)에, 힌지(122)를 사이에 두고 회동부재(123)가 접속되고, 회동부재 (123)의 하단에 가이드 혼(11)이 부착되어 있다. 고정부재(121)는, 뒤쪽 각형 바 (84)에 볼트 등으로 조여져 있고, 볼트 등을 느슨하게 하면 반송방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 회동부재(123)는, 힌지(122)를 지지점으로 하여 연직축 주위로 회동할 수 있다. 회동부재(123)의 뒷부분(124)은, 인장 코일 스프링으로 이루어지는 리턴 스프링(125)으로 힘이 가해져 있다. 이것은, 서로 대향하는 2개의 가이드 혼 (11)의 각각의 선단(15)이 접근하는 방향으로, 2개의 회동부재(123)를 선회시키기 위함이다.

또한, 고정부재(121)에는, 에어 실린더(126)가 부착편(127)을 사이에 두고 부착되어, 부착편(127)에 대향하는 위치에 스토퍼(128)가 설치되어 있다. 에어 실린더(126)에 공기압이 공급되면, 회동부재(123)는, 피스톤 로드(129)에 밀려, 스토퍼(128)에 부딪칠 때까지 회동한다. 이것에 의해, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 2개의 가이드 혼(11)은, 각각의 선단(15)이 멀어지는 방향으로 선회한다. 에어 실린더(126)로부터 공기압이 끊어지면, 2개의 가이드 혼(11)은, 동 도면(a)에 도시한 자세로 복귀한다. 이러한 동작을 실현하는 가이드 혼(11)의 조합을 '한 쌍'이라고 칭한다.

가이드 혼(11)은, 선단(15)을 날카롭게 하고 후단 가장자리부(17)를 하향으로 경사지게 한 대략 삼각형의 바닥편(18)에, 홈형의 측편(19)을 형성하고, 측편 (19)의 상면에, 바닥편(18)의 선단(15)으로 향하여 연장되는 판스프링(20)을 부착한 것이다. 한 쌍의 가이드 혼(11)중 반송방향의 상류측에 배치되는 가이드 혼(11)은, 하류측의 것보다 바닥편(18)을 넓게 하는 것이 바람직하다.

또한, 왕복식 삽입장치(1)는, 도 4, 5에 도시하는 바와 같이, 흡착 패드(21)와, 흡착 패드(21)를 승강시키는 근접수단(22)을 구비한다. 근접수단(22)은, 가동 지지체(91)의 하면에 지지부재(221)를 부착하고, 피스톤 로드(222)를 하방을 향한 에어 실린더(223)를, 지지부재(221)로 지지하고 있다. 피스톤 로드(222)에는 앞쪽 각형 바(224)가 접속되고, 또한 앞쪽 각형 바(224)에, 흡착 패드(21)가 스테이 (225)에 의해서 반송수단(5)의 상방에 유지되어 있다. 스테이(225)는 앞쪽 각형 바 (224)에 볼트 등으로 조여져 있고, 볼트 등을 느슨하게 하면 반송방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.

흡착 패드(21)는, 그 탄성 입구재의 내측으로 이끌리는 부압에 의해 흡인력을 발생하여, 자루(3)에 근접하는 것에 의해, 자루(3)를 흡착할 수 있다. 상기의 부압이 이끌리는 경로에, 도면에 도시되지 않은 전자 밸브가 설치되어 있다. 이 전자 밸브의 개폐에 의해 흡인력을 적시에 발생하고, 또는 끊을 수 있다. 또한, 왕복식 삽입장치(1)는, 8개의 흡착 패드(21)를 구비하고, 2개의 에어 실린더(223)의 동작에 따르게 하여, 8개의 흡착 패드(21)를 동시에 승강시킬 수 있다.

이하에, 왕복식 삽입장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 이하의 문장 앞에 붙인 영문자는 동작의 공정을 구분하는 지표이다. 도면은 문장 중에서 지시하는 것에 더하여 도 1 내지 도 4를 참조한다. 또한, 이미 서술된 서보 모터, 에어 실린더, 또는 전자 밸브는, 이것들을 제어하는 컴퓨터를 액세스 할 수 있는 기억매체에 기록된 프로그램에 기초하여 동작한다.

최초로, 복수의 자루(3)가, 반송수단(5)의 엔드리스 벨트(51,52)에 등간격으로 배치된다. 예를 들면, 자루제조장치로부터 차례차례 공급되는 자루(3)를, 그 순서로 반송수단(5)의 엔드리스 벨트(51,52)에 얹어놓더라도 좋다. 한편, 이동수단 (6)의 측방에 설치한 피더로부터 내용물(4)을 이동수단(6)으로 향하여 보낸다. 이것에 의해 이동수단(6)의 엔드리스 벨트(62)에 도달한 내용물(4)은, 반송수단(5)에 얹어놓여진 자루(3)의 개구부(2)에 대향한 자세를 유지하고, 이동수단(6)에 의해서 반송방향으로 이동된다.

또한, 왕복수단(9)은, 가동 지지체(91)를 그 후진이동할 수 있는 한계에서 대기시키고 있다. 변위수단(14)은 푸셔(10)를 상승시키고, 진퇴수단(7)은 푸셔(10)를 후퇴시키고 있다. 입출수단(8)은 가이드 혼(11)을 후퇴시키고, 승강수단(13)은 가이드 혼(11)을 상승시키고 있다. 이 상태가 도 10(a)에 도시되어 있다. 2개의 회동수단(12)은, 한 쌍의 가이드 혼(11)을 각각의 선단(15)이 접근하는 방향으로 선회시키고 있다.

A : 도 1의 치수선 x로 획정(劃定)한 범위에, 4개의 자루(3), 및 4개의 내용물(4)이 도달한 시점에서, 왕복수단(9)이 가동 지지체(91)를 전진이동시킨다. 이것에 의해, 4개의 푸셔(10), 및 8개의 가이드 혼(11)이 반송속도로 전진이동한다. 이하의 공정은, 4개의 푸셔(10), 및 8개의 가이드 혼(11)의 동작이 동시에 진행되지만, 그 설명은 1개의 자루(3)와 1개의 내용물(4)에 주목하여 행하는 것으로 한다.

B : 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 변위수단(14)이 푸셔(10)를 하강시킨다. 그리고, 근접수단(22)이, 흡착 패드(21)를 자루(3)에 근접하는 높이까지 하강시키고, 즉시 흡착 패드(21)를 승강시킨다. 이것에 의해, 자루(3)의 개구부(2)의 부근이 흡착 패드(21)에 끌어올려지므로, 자루(3)는 개구부(2)를 상하방향으로 넓힐 수 있다. 본 공정에서, 자루(3)는, 반송수단(5)의 엔드리스 벨트(51,52)에 흡착되어 있다.

C : 승강수단(13)이 가이드 혼(11)을 하강시킨다. 진퇴수단(7)이 푸셔(10)를 자루(3)로 전진시키는 것에 의해, 내용물(4)을 이동수단(6)으로부터 자루(3)를 향하여 미끄럼동작시킨다. 이 과정에서, 내용물(4)이 가이드 혼(11)의 뒤쪽 가장자리부(17)에 이르는 타이밍을 계산하여, 입출수단(8)이 가이드 혼(11)을 전진시킨다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 가이드 혼(11)의 선단(15)이 자루(3)의 개구부(2)에 진입한 후에, 입출수단(8)이 정지한다. 도 3의 부호 63은, 본 공정에서 푸셔(10)의 갈고리(16)가 엔드리스 벨트(62)에 걸리는 것을 예방하기 위한 홈부를 가리키고 있다.

D : 도 12에 도시하는 바와 같이, 2개의 회동수단(12)이, 한 쌍의 가이드 혼 (11)을 각각의 선단(15)이 서로 멀어지는 방향으로 선회시킨다. 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 진퇴수단(7)이 푸셔(10)를 더 전진시킨다. 이것에 의해, 내용물(4)은, 개구부(2)에 진입한 한 쌍의 가이드 혼(11)의 각각 바닥편(18)에 미끄럼접촉하고, 각각의 측편(19)에 안내되면서 개구부(2)의 안쪽으로 삽입한다. 도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 내용물(4)의 전체가 자루(3)에 삽입된 후, 진퇴수단(7)이 정지한다. 본 공정에서, 한 쌍의 가이드 혼(11)이 선회하는 각도, 및 그 타이밍은 임의로 조정할 수 있는 사항이다.

상기 D의 공정에서, 한 쌍의 가이드 혼(11)의 선단(15)끼리의 간격이 넓어져, 개구부(2)에 적당한 장력이 발생하므로, 개구부(2)가 휘는 것과 같은 자루(3)의 변형을 규제하여, 자루(3)의 개구부(2)에 내용물(4)이 걸리는 것을 회피할 수 있다. 게다가, 자루(3)와 이것에 삽입된 내용물(4)과의 사이에 여유가 남지 않는 정도로, 자루(3)의 치수가 내용물(4)의 폭에 가까워도, 자루(3)에 내용물(4)을 원활하게 삽입할 수 있다. 이것은 내용물(4)의 파손을 예방하게도 된다. 또한, 가이드 혼(11)의 바닥편(18)은, 내용물(4)이 경사판(61)에 마찰되는 것을 예방한다. 측편(19)은, 내용물(4)이 개구부(2)로부터 벗어나는 것을 예방하고, 판스프링(20)은, 측편(19)의 내측을 통과하는 내용물(4)이 바닥편(18)으로부터 떠오르는 것을 예방한다.

E : 도 13(b)에 도시하는 바와 같이, 변위수단(14)이 푸셔(10)를 상승시킨다. 상기 도면(c)에 도시하는 바와 같이, 흡착 패드(21)의 흡인력이 끊어지는 것에 의해, 자루(3)가 흡착 패드(21)로부터 개방된다. 그리고, 진퇴수단(7)이 푸셔(10)를 후퇴시키고, 입출수단(8)이 가이드 혼(11)을 후퇴시킨다. 이것에 의해, 푸셔 (10) 및 가이드 혼(11)이 자루(3)로부터 이탈된다. 부호 4'는, 새롭게 도 1의 치수선 x로 획정한 범위를 향하는 내용물을 가리키고 있다.

F : 2개의 회동수단(12)이, 한 쌍의 가이드 혼(11)을 각각의 선단(15)이 접근하는 방향으로 선회시킨다. 승강수단(13)이 가이드 혼(11)을 상승시키고, 왕복수단(9)이 가동 지지체(91)를 후진이동시킨다. 이것에 의해, 푸셔(10) 및 가이드 혼 (11)은, 도 10(a)에 도시한 상태로 복귀한다. 이 후, 왕복식 삽입장치(1)는, 상기 A-F의 공정을 반복 실행할 수 있다

상기 F의 공정에 있어서, 가이드 혼(11)이 상승한 후에, 가동 지지체(91)가 후진이동하므로, 가이드 혼(11)이 이동수단(6) 또는 경사판(61)에 마찰되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 E의 공정은, 왕복수단(9)이 가동 지지체(91)를 전진이동으로 변하기 전에 개시되지 않으면 안 되지만, 진퇴수단(7)에 의한 푸셔(10)의 후퇴는, 왕복수단(9)이 가동 지지체(91)를 후진이동시킬 때 완료해도 좋다.

이상으로 서술한 바와 같이, 왕복식 삽입장치(1)는, 자루(3)의 반송을 계속하면서 자루(3)에 내용물(4)을 삽입하는 공정을 연속하여 행할 수 있다. 게다가, 상기 C, D의 공정에서 진퇴수단(7) 및 입출수단(8)의 각각의 동작을 고속화하고, 자루(3)에 내용물(4)을 삽입하는 시간을 단축하면, 그만큼, 왕복수단(9)이 가동 지지체(91)를 왕복 운동시키는 사이클 시간을 단축할 수 있다. 게다가, 왕복식 삽입장치(1)에 의하면, 4개의 자루(3)에 4개의 내용물을 동시에 삽입할 수 있으므로, 소정의 시간당으로 자루(3)에 삽입할 수 있는 내용물(4)의 수를 배증(倍增)시킬 수 있다.

한편, 본 발명은, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자의 지식에 기초하여 다양한 개량, 수정, 또는 변형을 가한 형태로도 실시할 수 있다. 예를 들면, 1개의 진퇴수단(7)이 4개의 푸셔(10)를 동시에 진퇴시켜도 좋고, 혹은 1개의 입출수단(8)이 8개의 가이드 혼(11)을 동시에 진퇴시켜도 좋다. 푸셔(10) 및 가이드 혼 (11)의 각각의 개수는, 이동수단(6)의 반송속도, 진퇴수단(7) 및 입출수단(8)의 동작하는 속도 등을 고려하여 설정되는 사항이다. 가이드 혼(11)은, 내용물(4)을 자루(3)의 개구부(2)의 안쪽으로 안내하는 안내부재이면 좋고, 가이드 혼(11)의 형태에 의해서 본 발명이 특징지어지는 일은 없다.

또한, 자루(3)와 내용물(4)은 모두 장방형일 필요는 없다. 내용물(4)은 1매의 종이와 같이 도시되어 있지만, 책자, 작은 물품, 서로 포개 맞춰진 복수매의 시트, 또는 이들의 조합을 1개의 내용물(4)로 하여 자루(3)에 삽입하더라도 좋다. 이 경우, 내용물(4)의 두께가 증가하는 것에 의해, 상기 D의 공정에서 자루(3)에 삽입되는 내용물(4)이 개구부(2) 상부 가장자리에 걸리기 쉬워진다고 하는 문제점을 예방하기 위해, 다음에 서술하는 안내 보조수단을 추가하더라도 좋다.

도 14는, 안내 보조수단(30)을 구성하는 훅형 스테이(301)의 상편(302)을 앞쪽 각형 바(224)에 볼트로 고정한 예를 도시하고 있다. 도 15(a)에 안내 보조수단 (30)의 측면도가 도시되어 있다. 훅형 스테이(301)는, 그 하편(303)이 자루(3)의 개구부(2)에 상방으로부터 접근하도록 앞쪽 각형 바(224)에 위치되어 있다. 훅형 스테이(301)의 하편(303)에는, 미끄럼접촉편(304)이 볼트로 고정되어 있다. 미끄럼접촉편(304)은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성수지필름, 판스프링, 또는 피혁으로 이루어지는 자루와 같이, 적당한 탄성을 갖고 표면이 매끄러운 것이 바람직하다.

미끄럼접촉편(304)의 형상은 도시된 C자형에 한정되는 일은 없고, 상기 B의 공정에서 자루(3)의 개구부(2)의 부근이 흡착 패드(21)에 끌어올려진 시점에서, 미끄럼접촉편(304)의 선단이, 개구부(2)의 근방의 흡착 패드(21)보다 낮은 위치까지 연장되어 있으면 좋다. 그리고, 도 15(b)에 도시하는 바와 같이, 진퇴수단(7)이 푸셔(10)를 전진시킴에 따라 내용물(4)이 개구부(2)에 진입되는 과정에서, 내용물(4)이 미끄럼접촉편(304)에 접촉하고, 미끄럼접촉편(304)은 그 선단이 개구부(2)로 끌어넣어진 형태로 변형한다. 이 때문에, 개구부(2)를 통과하는 내용물(4)과 개구부 (2)의 상부 가장자리와의 사이가 미끄럼접촉편(304)에 의해서 차단되므로, 상기의 문제점을 미리 방지할 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이 기립(起立)하는 훅형 스테이(301)가 화살표 θ방향으로 선회할 수 있도록, 힌지를 사이에 두고 훅형 스테이(301)를 앞쪽 각형 바 (224)에 부착하고, 리턴 스프링 등으로 훅형 스테이(301)를 화살표 θ방향으로 힘을 가하더라도 좋다. 그리고, 진퇴수단(7)이 푸셔(10)를 전진시키기 직전에, 도면에 도시되지 않은 에어 실린더, 또는 솔레노이드 등을 이용하여 훅형 스테이(301)를 기립하는 자세로 복귀시켜도 좋다. 이 경우, 미끄럼접촉편(304)으로서 C자형의 강판을 적용하더라도 좋다. 여기에 서술한 효과는, 상기의 힌지의 위치에 관계없이 달성할 수 있다. 상기의 힌지를 훅형 스테이(301)의 하부에 설치하고, 하편(303)이 도면 중의 상하 방향으로 선회할 수 있도록 해도 좋다.

본 발명은, 내용물을 고속으로 게다가 연속하여 자루에 삽입할 수 있으므로, 예를 들면 다이렉트 메일로 상품 카탈로그를 우송하는 경우와 같이, 한 번에 대량의 자루에 대량의 내용물을 담는데 유익한 기술이다.

1 : 왕복식 삽입장치
2 : 개구부
3 : 자루
4 : 내용물
5 : 반송수단
6 : 이동수단
7 : 진퇴수단
8 : 입출수단
9 : 왕복수단
10 : 푸셔
11 : 가이드 혼
12 : 회동수단
13 : 승강수단
14 : 변위수단
21 : 흡착 패드
22 : 근접수단
91 : 가동 지지체
92 : 구동수단

Claims (4)

1. 개구부를 갖는 자루(bag body)가 반송방향으로 반송되는 행정에서 상기 개구부에 내용물을 삽입하는 왕복식 삽입장치로서,
   상기 자루가 반송되는 반송속도에 동기하여 상기 내용물을 상기 자루에 대향하는 자세로 이동시키는 이동수단과,
   상기 내용물을 상기 자루의 개구부로 안내하는 가이드 혼을, 상기 자루로 진퇴시키는 입출(入出)수단과,
   상기 내용물을 상기 이동수단으로부터 상기 자루의 개구부로 밀어내는 푸셔를, 상기 자루로 진퇴시키는 진퇴수단과,
   상기 입출수단 및 상기 진퇴수단을 상기 반송방향으로 상기 반송속도로 전진이동 또는 그 역방향으로 후진이동시키는 왕복수단을 구비하고,
   상기 왕복수단이 상기 입출수단 및 상기 진퇴수단을 전진이동시키는 과정에서, 상기 입출수단이 상기 가이드 혼을 상기 자루의 개구부에 진입할 때까지 전진시키는 동작과 상기 가이드 혼을 상기 자루로부터 후퇴시키는 동작을 실행하고, 상기 진퇴수단이 상기 푸셔를 전진시키는 것에 의해 상기 내용물을 상기 자루의 개구부에 삽입시키는 동작과 상기 푸셔를 상기 자루로부터 후퇴시키는 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 왕복식 삽입장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 왕복수단이, 상기 푸셔 및 상기 가이드 혼을 각각 자유롭게 승강되도록 지지하고 상기 반송방향으로 자유롭게 미끄럼동작 가능한 가동 지지체와,
   상기 가동 지지체를 상기 반송방향으로 왕복 운동시키는 구동수단과,
   상기 푸셔를 상기 자루보다 높게 상승 또는 상기 자루의 개구부에 일치하는 높이로 하강시키는 변위수단과,
   상기 가이드 혼을 상기 자루보다 높게 상승 또는 상기 자루의 개구부에 일치하는 높이로 하강시키는 승강수단을 구비하고,
   상기 가동 지지체가 전진이동하는 과정에서 상기 푸셔 및 가이드 혼이 하강하고, 상기 가동 지지체가 후진이동으로 변하기 전에 상기 푸셔 및 가이드 혼이 상승하는 것을 특징으로 하는 왕복식 삽입장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 자루를 상기 개구부의 상방으로부터 자유롭게 탈착되도록 흡착하는 흡착 패드와 상기 흡착 패드를 승강시키는 근접수단을 구비하고,
   상기 가동 지지체가 전진이동하는 과정에서 상기 근접수단이 상기 흡착 패드를 상기 자루에 근접하는 높이까지 하강시키고, 상기 가이드 혼이 상기 개구부에 진입하기 전에 상기 흡착 패드를 상승시키는 것을 특징으로 하는 왕복식 삽입장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서, 한 쌍의 상기 가이드 혼을 서로 반송방향으로 간격을 둔 연직축 주위로 각각 선회시키는 것에 의해 상기 한 쌍의 가이드 혼의 서로의 간격을 증감하는 회동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 왕복식 삽입장치.

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