KR101669457B1

KR101669457B1 - 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기

Info

Publication number: KR101669457B1
Application number: KR1020110027977A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 세토자키
Original assignee: 도요지도키 가부시키가이샤
Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2016-10-26
Also published as: JP5419798B2; CN102275655A; CN102275655B; KR20110127061A; JP2011240962A

Abstract

(과제)
본 발명은, 1대의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기로 복수 종류의 봉투(예를 들면 보통의 평봉투, 지퍼 부착 봉투, 이형 봉투)를 포장처리하는 경우에, 봉투의 종류를 변경할 때의 백-필링 포장기의 조정이 용이하여 단시간에 할 수 있도록 한다.
(해결수단)
테이블(1)이, 간헐회전하는 지축(23)에 대하여 축방향으로 소정의 범위 슬라이딩할 수 있고 또한 회전방향으로 결합상태로 설치된다. 지축(23)의 주위에 복수 개의 조정축(33)(1개의 직선운동 조정축(33a)과 잔부의 종동 조정축(33b))이 배치되고, 각 조정축(33)은 동일 피치의 수나사부(34)를 구비하여, 테이블(1)에 형성된 암나사부(35)에 나사결합되어 있다. 직선운동 조정축(33a)을 회전시키면 모든 조정축(33)이 동시에 회전하여, 테이블(1)은 지축(23)을 따라 상하방향으로 슬라이딩 하여 높이가 조정되고, 동시에 그리퍼(25)의 높이도 조정된다. 이에 따라 공급되는 봉투(3)의 높이 조정이나 호퍼 등의 포장처리부재의 높이 조정을 하지 않고 완료된다.

Description

간헐회전 테이블식 백-필링 포장기{INTERMITTENTLY ROTATING TABLE-TYPE BAG-FILLING AND PACKING MACHINE}

본 발명은, 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기(間歇回轉 table式 bag-filling 包裝機)의 개량에 관한 것이다.

간헐회전 테이블식 백-필링 포장기는, 기대(機臺)의 상면에 세워서 설치되는 스탠드(stand)에 연직으로 지지되고 구동원(驅動源)에 의하여 간헐회전하는 지축(支軸)과, 상기 지축의 상부에 설치되어 상기 지축의 간헐회전에 따라 수평면 내에서 간헐회전하는 테이블(table)과, 상기 테이블의 주위에 동일한 간격으로 설치되어 상기 테이블의 간헐회전에 따라 원형의 이동경로를 따라 간헐이동하는 복수의 그리퍼(gripper)를 구비하고, 공급된 봉투(bag)의 양쪽 가장자리부를 상기 그리퍼로 협지(挾持)하여 봉투를 매달아서 상기 테이블의 간헐회전에 따라 간헐적으로 이송함과 아울러, 이송의 과정에서 봉투 입구의 개구(開口), 피포장물의 충전(充塡), 봉투 입구의 밀봉(密封) 등의 포장처리공정을 순차적으로 하도록 되어 있다.

도3은 일반적인 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기의 일례를 나타내는 것으로서, 수평면 내에서 일방향(一方向)(백색의 화살표 방향)으로 간헐회전하는 테이블(1)의 주위에, 복수의 그리퍼(각각의 그리퍼의 협지부(挾持部)(2, 2)만 나타내었다)가 동일한 간격으로 배치되고, 테이블(1)의 간헐회전에 따라 그리퍼는 원형의 이동경로를 따라 간헐적으로 이동한다. 그리퍼가 1회전하는 사이에, 그리퍼로의 봉투(3)의 공급(봉투 공급), 봉투(3) 입구의 개구, 봉투(3)로의 피포장물의 충전, 봉투(3) 입구의 밀봉 등 여러 가지의 포장처리공정이 실시된다. 또 그리퍼의 이동경로는 봉투(3)의 이송경로이기도 하다. 도3에서는, 테이블(1)을 간헐회전시키는 지축은 도면에 나타내는 것을 생략하였다.

도3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 정지위치(停止位置)(I)는 봉투공급공정 위치이고, 그리퍼에 봉투(3)를 공급하는 콘베이어 매거진식 봉투공급장치(bag供給裝置)(4)가 배치되어 있다. 공급된 봉투(3)는 그리퍼의 한 쌍의 협지부(2, 2)에 의하여 봉투 입구 부근의 양쪽 가장자리부를 협지하고, 봉투 입구를 상방을 향하여 하여 매단다.

정지위치(Ⅱ)는 인쇄공정(印刷工程) 위치이고, 그리퍼에 매단 봉투(3)의 면에 일부(日附) 등을 인쇄하는 인쇄장치(印刷裝置)(인쇄기(5)만 도면에 나타내었다)가 배치되어 있다.

정지위치(Ⅲ)는 봉투 입구의 개구공정(開口工程) 위치이고, 서로 접리(接離) 가능한 한 쌍의 흡입반(吸入盤)(6, 6)과 한 쌍의 추종식 개구 가이드(追從式開口 guide)(7, 7)를 구비하는 개구장치(開口裝置)(흡입반(6, 6)과 추종식 개구 가이드(7, 7)만 도면에 나타내었다)가 배치되어 있다.

정지위치(Ⅳ)는 피포장물(고형물(固形物))의 충전공정(充塡工程) 위치이고, 승강(乘降)하는 호퍼(hopper)(8)를 구비하는 충전장치(充塡裝置)(호퍼(8)만 도면에 나타내었다)가 배치되어 있다.

또 추종식 개구 가이드(7, 7)는 정지위치(Ⅲ)에서 개구된 봉투 입구에 삽입되고, 즉시 열려서 봉투 입구의 개구상태를 유지하고, 그대로 테이블(1)의 회전(그리퍼 및 봉투(3)의 이동)에 따라 정지위치(Ⅳ)로 이동하고, 정지위치(Ⅳ)에서 호퍼(8)가 봉투의 입구에 삽입된 후에 상승하여 봉투의 입구로부터 빠져나가서 즉시 정지위치(Ⅲ)로 복귀한다.

정지위치(Ⅴ)는 제1가스치환공정 위치이고, 승강하는 가스 블로잉 노즐(gas blowing nozzle)(9)을 구비하는 제1가스치환장치(가스 블로잉 노즐(9)만 도면에 나타내었다)가 배치되어 있다.

정지위치(Ⅵ)는 제2가스치환공정 위치이고, 승강하는 가스 블로잉 노즐(11)을 구비하는 제2가스치환장치(가스 블로잉 노즐(11)만 도면에 나타내었다)가 배치되어 있다. 정지위치(Ⅵ)에서는 그리퍼(협지부(2, 2))의 간격이 넓어져서 봉투의 입구를 팽팽하게 하고 있다.

정지위치(Ⅶ)는 제1밀봉공정(第一密封工程) 위치이고, 개폐(開閉)되는 한 쌍의 제1열판(第一熱板)(12, 12)을 구비하는 제1밀봉장치(第一密封裝置)(제1열판(12, 12)만 나타내었다)가 배치되어 있다.

정지위치(Ⅷ)는 제2밀봉공정 위치이고, 한 쌍의 제2열판(13, 13)을 구비하는 제2밀봉장치(제2열판(13, 13)만 나타내었다)가 배치되어 있다.

정지위치(Ⅸ)는 밀봉부 냉각 및 제품봉투 방출공정 위치이고, 한 쌍의 냉각판(冷却板)(14, 14)을 구비하는 냉각장치(冷却裝置)(냉각판(14, 14)만 나타내었다)와 슈트(chute)(15)가 배치되어 있다. 냉각판(14, 14) 및 협지부(2, 2)가 열리면 제품봉투(3A)의 협지를 풀고, 제품봉투(3A)는 그 무게에 의하여 슈트(15) 상으로 자연낙하하고, 슈트(15) 상을 가이드 하여 도면에 나타내지 않은 벨트 컨베이어(belt conveyor) 등의 반송장치 상으로 이송되고, 상기 반송장치에 의하여 소정의 위치를 향하여 반출된다.

정지위치(X)는 불량봉투 방출공정 위치이고, 여기에서는 불량봉투(예를 들면 개구 불량 등 때문에 백-필링 되지 않은 빈 봉투 등)가 방출된다.

이러한 종류의 백-필링 포장기에서는, 예를 들면 특허문헌1에서 볼 수 있는 바와 같이 테이블(1)은 간헐회전하는 지축의 상단 부근에 고정되고, 지축의 하단은 기대의 구동원에 연결되어 있다. 따라서 포장기의 설치 후에는, 테이블(1) 및 그리퍼의 높이는 기본적으로 변하지 않는다.

한편 이 백-필링 포장기로 포장처리를 하는 봉투에는, 도4에 예시되어 있는 바와 같이 보통의 봉투(3a), 지퍼부(zipper部)(16)가 형성된 지퍼 부착 봉투(3b) 및 주출구(注出口)(17)를 구비하는 이형 봉투(異形 bag)(3c) 등 다양한 것이 있고, 1대의 백-필링 포장기로 2종 이상의 봉투를 포장처리하는 경우도 있다. 또 도4에 나타나 있는 각 봉투(3a∼3c)에 있어서, 사선(斜線)을 부가한 부분은 봉투 입구의 밀봉예정장소이다. 흡입반(6, 6)에 의한 흡착예정장소가 가상선으로 둥글게 나타나 있다.

도4(a)에 나타나 있는 보통의 봉투(3a)에 백-필링 포장하는 경우에, 봉투(3a)는, 그 상부 가장자리가 그리퍼의 협지부(2, 2)의 상단보다 조금 높아지게 되도록 상기 그리퍼에 공급된다. 이 때의 봉투(3a)의 상부 가장자리 높이(기대(18)로부터의 높이)가 H1로 나타나 있다. 이러한 봉투(3a)의 경우에, 봉투 입구를 개구하는 흡입반(6)의 높이는 봉투(3a)의 상부 가장자리 근방에 설정된다.

도4(b)에 나타나 있는 지퍼 부착 봉투(3b)에 백-필링 포장하는 경우에, 봉투(3b)는, 그 상부 가장자리 높이(H2)가 보통의 봉투(3a)의 상부 가장자리 높이(H1)보다 높아지게 되도록(H2 > H1) 협지부(2, 2)에 공급할 필요가 있다. 이것은, 지퍼부(16)가 봉투(3b)의 상부 가장자리보다 하방위치에 형성되어 있어, 상기 지퍼부(16)를 흡입반(6, 6)에 의하여 흡착하여 개구할 필요가 있기 때문이다.

또 보통의 봉투이더라도 봉투의 상부 가장자리 근방에 매달아서 전시하기 위한 구멍(지퍼 부착 봉투(3b)의 구멍(19) 참조)이 형성되어 있는 경우에는, 흡입반(6, 6)이 상기 구멍보다 약간 하방위치를 흡착할 필요가 있기 때문에, 봉투의 상부 가장자리 높이가, 상기 구멍을 형성하고 있지 않은 봉투(3a)인 경우의 높이(H1)에 비하여 커지게 되도록 그리퍼에 공급할 필요가 있다.

도4(c)에 나타나 있는 이형 봉투(3c)에 백-필링 포장하는 경우에, 봉투 입구 부근의 한쪽 가장자리부(주출구(17)의 양측)가 절단된 것과 같은 형상이기 때문에, 그리퍼의 협지부(2, 2)로 봉투의 양쪽 가장자리부를 협지할 때에는 당해 부분을 피할 필요가 있다. 따라서 이형 봉투(3c)는, 그 상부 가장자리 높이(H3)가 보통의 봉투(3a)의 상부 가장자리 높이(H1)보다 높아지게 되도록(H3 > H1) 그리퍼에 공급할 필요가 있다(이 예에서는 또한 H3 > H2로 되어 있다). 또 이 이형 봉투(3c)에 백-필링 포장하는 경우에, 흡입반(6, 6)의 상하방향 및 수평방향 위치가 봉투(3a)나 봉투(3b)에 백-필링 하는 경우와는 다르게 되어 있다.

따라서 동일한 포장기로 백-필링 포장을 하는 봉투를 보통의 봉투(3a)로부터 지퍼 부착 봉투(3b)로 변경하는 경우에, 그리퍼에 공급하는 봉투의 상부 가장자리 높이를 H1로부터 H2로 변경(높게 한다)할 필요가 있다. 반대로, 백-필링 포장을 하는 봉투를 지퍼 부착 봉투(3b)로부터 보통의 봉투(3a)로 변경하는 경우에, 그리퍼에 공급하는 봉투의 상부 가장자리 높이를 H2로부터 H1로 변경(낮게 한다)할 필요가 있다. 이와 같이 높이를 조정하지 않으면, 흡입반(6, 6)의 봉투(3a) 또는 봉투(3b)에 대한 흡착위치가 부적절하게 되어, 봉투 입구의 개구 불량이 발생할 우려가 있다.

보통의 봉투(3a)나 지퍼 부착 봉투(3b)로부터 이형 봉투(3c)로 혹은 이형 봉투(3c)로부터 보통의 봉투(3a)나 지퍼 부착 봉투(3b)로 변경하는 경우에도 마찬가지로, 그리퍼에 공급하는 봉투의 상부 가장자리 높이를 변경할 필요가 있다.

그리퍼에 공급하는 봉투의 상부 가장자리 높이를 변경하기 위해서는, 봉투공급장치에 있어서의 설정의 일부를 변경할 필요가 있다. 예를 들면 특허문헌2에 개시된 봉투공급장치이면 콘베이어 종단의 스토퍼의 위치를 변경하고, 특허문헌3에 개시된 봉투공급장치이면 이송 암의 왕복회전(往復回轉)의 스트로크를 변경(왕복회전에 있어서의 가는(往) 동작의 높이를 변경)함으로써 그리퍼에 공급하는 봉투의 상부 가장자리 높이를 변경할 수 있다.

또한 공급하는 봉투의 상부 가장자리 높이를 변경하면, 많은 경우에, 봉투 입구를 개구하는 흡입반, 개구 가이드, 고형물 충전용 호퍼, 액체충전노즐, 가스 블로잉 노즐, 봉투 입구 밀봉용의 열판, 냉각판 등의 포장처리부재의 높이위치의 설정도 함께 변경할 필요가 발생한다.

일본국 공개실용신안 실공평5-28169호 공보 일본국 실용신안등록 제2603966호 공보 일본국 공개특허 특개2002-173112호 공보

이와 같이 1대의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기로, 보통의 봉투, 지퍼 부착 봉투, 매달아서 전시하기 위한 구멍을 형성한 봉투, 이형 봉투 등 복수 종류의 봉투에 대하여 포장처리하는 경우에, 보통의 경우에 있어서 이들 봉투는 각각 다른 높이로 그리퍼에 공급할 필요가 있다. 이 때문에 백-필링 포장하는 봉투의 종류를 변경할 때에, 봉투공급장치 이외에 보통의 경우에 있어서 각 포장처리부재의 높이위치의 설정을 변경할 필요가 있지만, 그 조정작업은 번잡하여 시간이 걸리기 때문에 생산성의 저하도 많았다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 1대의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기로, 상기한 바와 같은 복수 종류의 봉투를 포장처리하는 경우에 있어서, 봉투의 종류를 변경할 때의 백-필링 포장기의 조정을 용이하게 하여 단시간에 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 기대(機臺)의 상면에 세워서 설치되는 스탠드(stand)에 연직으로 지지되고 구동원(驅動源)에 의하여 간헐회전(間歇回轉)하는 지축(支軸)과, 상기 지축의 상부에 설치되어 상기 지축의 간헐회전에 따라 수평면 내에서 간헐회전하는 테이블(table)과, 상기 테이블의 주위에 동일한 간격으로 설치되어 상기 테이블의 간헐회전에 따라 원형의 이동경로를 따라 간헐이동하는 복수의 그리퍼(gripper)를 구비하고, 공급된 봉투(bag)의 양쪽 가장자리부를 상기 그리퍼로 협지(挾持)하여 봉투를 매달고, 상기 테이블의 간헐회전에 따라 간헐적으로 이송함과 아울러, 이송의 과정에서 봉투 입구의 개구(開口), 피포장물의 충전(充塡), 봉투 입구의 밀봉(密封) 등의 포장처리공정을 순차적으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기(間歇回轉 table式 bag-filling 包裝機)에 있어서, 상기 테이블이 상기 지축에 대하여 축방향(軸方向)으로 소정의 범위 슬라이딩(sliding) 할 수 있고 또 회전방향으로 결합상태에서 설치되고, 또한 상기 테이블을 상기 지축의 축방향으로 슬라이딩 시켜서 상기 테이블 및 상기 그리퍼의 상하방향 위치를 조정하는 위치결정 조정기구(位置決定調整機構)를 구비하는 것을 특징으로 한다(청구항1).

상기 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기의 바람직한 형태로서, 특히 다음의 점을 들 수 있다.

(1)상기 위치결정 조정기구는, 상기 지축의 주위의 소정의 위치에 연직으로 세워서 설치된 상태로 배치된 복수 개의 조정축(調整軸)과, 상기 지축에 고정되어 상기 조정축을 회전할 수 있도록 지지하는 조정축 지지부재(調整軸支持部材)와, 상기 복수 개의 조정축을 동시에 회전시키는 회전구동기구(回轉驅動機構)를 구비하고, 상기 복수 개의 조정축은 동일 피치(pitch)의 수나사부를 구비하고, 상기 테이블에 복수 개의 암나사부가 형성되고, 상기 조정축의 수나사부가 상기 테이블의 암나사부에 나사결합하고 있다(청구항2).

(2)상기 조정축이 1개의 직선운동 조정축(直線運動調整軸)과 잔부(殘部)의 종동 조정축(從動調整軸)으로 이루어지고, 상기 회전구동기구가, 상기 직선운동 조정축을 회전시키는 핸들(handle) 또는 서보모터(servo motor)와, 상기 직선운동 조정축과 종동 조정축의 사이에 배치된 전동기구(傳動機構)를 구비하고, 상기 직선운동 조정축의 회전에 따라 상기 전동기구를 통하여 상기 종동 조정축이 동시에 종동회전(從動回轉)한다(청구항3).

(3)상기 조정축 지지부재는, 상기 테이블을 사이에 두고 상하에 배치되고, 상기 조정축의 상단부 및 하단부를 지지하고 있다(청구항4).

(4)상기 그리퍼는, 한 쌍의 그리퍼 암(gripper arm)의 선단부에 각각 봉투의 양쪽 가장자리부를 협지하는 협지부(挾持部)를 구비하고, 상기 협지부의 개폐(開閉)를 하는 구동원이 각 그리퍼 암 내에 배치된 에어 실린더(air cylinder)이다(청구항5).

본 발명에 관한 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에 의하면, 1대의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기로, 복수 종류의 봉투를 포장처리하는 경우에 있어서, 봉투의 종류를 변경할 때의 백-필링 포장기의 조정이 용이하여 단시간에 할 수 있게 되어 생산성이 향상된다.

도1은 본 발명에 관한 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기의 요부 단면도이다.
도2는 이 백-필링 포장기에 있어서의 그리퍼의 협지부와 공급된 봉투의 위치관계를 나타내는 도면이다.
도3은 일반적인 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기의 사시도이다.
도4는 종래의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에 있어서의 그리퍼의 협지부와 공급된 봉투의 위치관계를 나타내는 도면이다.

다음에 도1, 도2를 참조하여, 본 발명에 관한 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기(間歇回轉 table式 bag-filling 包裝機)에 대하여 구체적으로 설명한다.

이 백-필링 포장기에 있어서의 주요부의 기본구조는 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기와 동일하다. 기대(機臺)(18) 상에 통(筒) 모양의 스탠드(stand)(21)가 세워서 설치되어 있고, 스탠드(21)의 내측에 중공축(中空軸)(22)을 통하여 지축(支軸)(23)이 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 상세하게는, 중공축(22)이 스탠드(21)의 내측에 회전할 수 있도록 지지되어 있고 또한 중공축(22)의 내측에 지축(23)이 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 지축(23)의 하단에는 구동기어(驅動 gear)(20)가 고정되고, 구동기어(20)는 기대(18)의 내부에 설치된 도면에 나타나 있지 않은 구동원(驅動源)에 연결되어 간헐회전(間歇回轉)하고, 이에 따라 지축(23)이 간헐회전한다.

중공축(22)의 상단부에, 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기와 마찬가지로 전체 둘레 캠(24)이 상하방향으로 슬라이딩(sliding) 할 수 있도록 또한 회전방향은 결합상태에서 설치되어 있다. 전체 둘레 캠(24)은 대략 원반 모양의 부재이고, 주위의 원통부의 상면이 캠면(cam面)이고, 도면에 나타나 있지 않은 승강장치(昇降裝置)(특허문헌1 참조)에 의하여 승강되고 또한 높이(상하방향)의 위치결정이 가능하다. 중공축(22)의 하단에 레버(lever)(27)가 고정되어 있고, 도면에 나타나 있지 않은 캠에 의하여 진퇴하는 로드(rod)(28)의 선단이 연결되어 있다. 로드(28)가 진퇴함으로써 중공축(22)(및 전체 둘레 캠(24))이 소정 각도 회전하고 또는 복귀 회전한다.

지축(23)의 상단 근방에 테이블(table)(1)이, 지축(23)에 대하여 축방향(軸方向)으로 소정의 범위 슬라이딩 할 수 있고 또한 회전방향으로 결합상태에서 설치되어 있다. 이 설치형태는 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기(특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기에서는 지축에 고정되어 있다)와 다르다. 지축(23)이 간헐회전함으로써 테이블(1)이 간헐회전한다. 이 점은 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기와 동일하다.

테이블(1)에 성형 캠(星型 cam)(29)이 회전할 수 있도록 또한 상하방향은 결합상태에서 설치되어 있다. 성형 캠(29)은, 도면에 나타나 있지 않은 조정장치(調整裝置)(특허문헌1 참조)에 의하여 테이블(1)에 대하여 회전되고 또한 회전방향의 위치결정이 가능하다. 이 성형 캠(29)의 구조 및 기능도 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기와 동일하다.

테이블(1) 및 성형 캠(29)을 사이에 두고 지축(23)의 상하위치에 조정축 지지부재(調整軸支持部材)(31, 32)가 고정되어 있다. 지축(23)의 주위에(지축(23)을 중심으로 하는 원주 상에) 동일한 각도 간격으로 복수 개의 조정축(調整軸)(33)(1개의 직선운동 조정축(33a)과 1개 또는 2개 이상의 종동 조정축(從動調整軸)(33b))이 배치되고, 각 조정축(33)은 성형 캠(29)에 형성된 긴 구멍을 관통하여, 상하의 양단부가 상기 조정축 지지부재(31, 32)에 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 각 조정축(33)에는 동일 피치(pitch)의 수나사부(34)가 형성되어 있어, 테이블(1)에 형성된 암나사부(35)에 나사결합되어 있다.

조정축 지지부재(31)의 바로 아래 위치에 있어서, 지축(23)에 전달기어(傳達 gear)(36)가 회전할 수 있도록 지지되어 있고, 각 조정축에 고정된 조정기어(調整 gear)(37)가 전달기어(36)의 주위에 맞물려 있다. 직선운동 조정축(33a)의 상단부에는 연장축부(延長軸部)(38)가 일체적으로 형성되어 있고, 그 상단에 핸들(handle)(39)이 고정되어 있다. 연장축부(38)에 형성된 결합부(結合部)(41)와 조정축 지지부재(31)의 사이에 압축스프링(壓縮 spring)(42)이 삽입되어 있어, 직선운동 조정축(33a)을 상방에서 가압하고 있다. 또 압축스프링(42)은 직선운동 조정축(33a)의 나사부의 덜거덕거림이나 나사부가 기계의 진동 등에 의하여 자연히 풀어지는 것을 방지하는 기능을 구비한다. 핸들(39)은 직선운동 조정축(33a)을 수동으로 회전시키기 위한 것이지만, 예를 들면 서보모터(servo motor)를 직선운동 조정축(33a)에 연결하여 자동으로 회전시키도록 하여도 좋다.

핸들(39)을 회전시키면 직선운동 조정축(33a)이 회전하고, 동시에 전달기어(36) 및 조정기어(37)를 통하여 모든 종동 조정축(33b)이 회전하고, 이에 따라 테이블(1)이 수평상태를 유지한 상태에서 지축(23)을 따라 상하방향으로 슬라이딩 되어, 상기 테이블(1)(및 그리퍼(25))을 적절한 높이로 위치결정할 수 있다. 또 조정축 지지부재(31, 32), 조정축(33)(직선운동 조정축(33a), 종동 조정축(33b)), 테이블(1)에 형성된 암나사부(35), 전달기어(36), 조정기어(37) 및 핸들(39) 등이 본 발명에서 말하는 위치결정 조정기구(位置決定調整機構)에 상당하고, 전달기어(36), 조정기어(37) 및 핸들(39) 등이 본 발명에서 말하는 회전구동기구(回轉驅動機構)에 상당하고, 전달기어(36) 및 조정기어(37)가 본 발명에서 말하는 전동기구(傳動機構)에 상당한다. 이 위치결정 조정기구로서, 전체 둘레 캠(24)의 승강장치(특허문헌1 참조)와 동일한 기구를 채용할 수도 있다.

테이블(1)의 주위에는, 테이블(1)의 1회의 간헐회전 각도와 동일한 각도(동일한 간격)로 복수의 그리퍼(gripper)(25)가 설치되어 있다. 그리퍼(25)는, 일본국 공개특허 특개2009-298418호 공보에 기재된 것과 마찬가지로 테이블(1)에 고정된 지지축(43)에 대하여 회전할 수 있도록 부착된 좌우 한 쌍의 요동 레버(搖動 lever)(44, 44)(도1에는 한쪽만을 나타내었다), 각 요동 레버(44)의 선단에 고정된 통 모양의 그리퍼 암(gripper arm)(45) 및 각 그리퍼 암(45)의 선단에 부착된 협지부(挾持部)(2)로 이루어진다. 또한 각 그리퍼 암(45) 내에는, 협지부(2)의 개폐(開閉)를 하는 구동원으로서 에어 실린더(air cylinder)가 배치되어 있다.

좌우 한 쌍의 요동 레버(44, 44)(그리퍼 암(45, 45) 및 협지부(2, 2))는 인장스프링(引張spring)(46)에 의하여 내측을 향하여 가압되어 있다.

도1에 있어서, 47은 L자 모양의 레버, 48은 전체 둘레 캠(24)의 캠면 상을 전동(轉動)하는 롤러(roller)를 나타낸다. 이들 부재는 요동 레버(44, 44)(그리퍼 암(45, 45))를 개폐시키는 기구의 일부이고, 상기 기구는 특허문헌1에 기재된 것과 동일한 구조 및 기능을 구비하며, 각 그리퍼(25)에 대응하여 테이블(1)에 설치되어 있다. 테이블(1)과 전체 둘레 캠(24)이 상대회전(相對回轉)할 때에, 롤러(48)가 전체 둘레 캠(24)의 캠면 상을 전동하고, 이 때에 롤러(48)가 전동하는 캠면에 고저차(高低差)가 있으면, L자 모양 레버(47)가 요동하여, 좌우 한 쌍의 요동 레버(44, 44)(그리퍼 암(45, 45))가 수평면 내에서 서로 개폐되어, 좌우 한 쌍의 협지부(2, 2)의 대향간격(對向間隔)이 변화된다.

또 테이블(1)이 간헐회전할 때에, 전체 둘레 캠(24)도 추종(追從)하여 동일한 각도 가는(往) 동작의 회전을 하고(양자의 상대회전은 없다), 테이블(1)이 정지하였을 때에, 전체 둘레 캠(24)은 오는(復) 동작의 회전을 하여 원래의 위치로 복귀한다(양자의 상대회전이 발생한다). 이 점도 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기와 동일하다.

백-필링 포장을 하는 봉투(3)의 폭이 변경되는 경우에, 상기 승강장치에 의하여 전체 둘레 캠(24)을 승강시키고 또한 그 높이(상하방향)의 위치결정을 하여, 각 그리퍼(25)의 그리퍼 암(45, 45)의 대향간격(협지부(2, 2)의 대향간격)을 조정할 수 있다. 전체 둘레 캠(24)의 높이(테이블(1)에 대한 상대높이)에 의하여 상기 대향간격의 최대간격이 설정된다. 또한 상기 조정장치에 의하여 성형 캠(29)을 테이블(1)에 대하여 회전시키고 또한 회전방향의 위치결정을 하여, 각 그리퍼(25)의 그리퍼 암(45, 45)의 대향간격(협지부(2, 2)의 대향간격)을 조정할 수 있다. 테이블(1)에 대한 성형 캠(29)의 회전방향 위치에 의하여 상기 대향간격의 최소간격이 설정된다. 이상의 점도 특허문헌1에 기재된 백-필링 포장기와 동일하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에 있어서, 종래의 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기(특허문헌1, 일본국 공개특허 특개2009-298418호 공보 참조)와 다른 점은, 테이블(1)을 지축(23)에 대하여 승강할 수 있도록 설치하고 또한 테이블(1)을 승강시켜서 그 상하방향 위치(높이)를 조정하는 위치결정 조정기구를 설치한 점이다. 테이블(1)의 높이를 조정함으로써 모든 그리퍼(25)의 높이(협지부(2, 2)의 높이)가 동시에 조정된다.

이 백-필링 포장기에 있어서, 백-필링 포장하는 봉투의 종류를 변경하는 경우에 다음과 같은 조정을 한다.

우선 보통의 봉투(3a)에 백-필링 포장을 하는 경우에, 도2(a)에 나타나 있는 바와 같이 봉투(3a)는 그 상부 가장자리가 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 상단보다 조금 높아지게 되도록 공급되고, 봉투의 입구를 개구(開口)하는 흡입반(吸入盤)(6)의 높이는 봉투(3a)의 상부 가장자리 근방에 설정된다. 봉투(3a)의 상부 가장자리와 협지부(2, 2)의 위치관계 및 봉투(3a)의 상부 가장자리와 흡입반(6)의 높이위치의 관계는, 도4(a)에 나타나 있는 종래기술과 동일하다.

또 도2에 있어서, 사선(斜線)을 부여한 부분은 봉투 입구의 밀봉예정장소이다. 또한 흡입반(6, 6)에 의한 흡착예정장소가 가상선으로 둥글게 나타나 있다.

다음에 백-필링 포장을 하는 봉투를 지퍼 부착 봉투(3b)로 변경하는 경우에, 도2(b)에 나타나 있는 바와 같이 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 높이 및 개구장치의 흡입반(6, 6)의 흡착위치를 조정한다. 구체적으로는, 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 높이를 내리고, 개구장치의 흡입반(6, 6)의 흡착위치를 지퍼부(zipper部)(16)의 위치까지 내린다. 협지부(2, 2)의 높이를 내리기 위해서는, 핸들(39)을 조작하여 테이블(1)의 높이를 내리면 좋다. 또한 테이블(1)의 높이를 조정하는 것에 동반하여, 상기 승강장치를 조작하여 전체 둘레 캠(24)의 높이도 조정한다(이 경우에 봉투 폭이 같기 때문에, 테이블(1)의 높이의 하락 폭과 동일한 만큼만 내리면 좋다). 봉투(3b)의 상부 가장자리와 협지부(2, 2)의 위치관계 및 봉투(3b)의 상부 가장자리와 흡입반(6)의 높이위치의 관계는, 도4(b)에 나타나 있는 종래기술과 동일하다.

백-필링 포장을 하는 봉투를 보통의 봉투(3a)로부터 이형 봉투(3c)로 변경하는 경우도 동일하다. 도2(c)에 나타나 있는 바와 같이 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 높이 및 개구장치의 흡입반(6, 6)의 흡착위치를 조정한다. 구체적으로는, 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 높이를 내리고, 개구장치의 흡입반(6, 6)의 흡착위치도 조금 내리고, 수평방향 위치도 봉투 입구의 개구의 중심으로 비키어 놓는다. 경우에 따라서는 봉투 입구의 개구 가이드(開口 guide)(7, 7)의 수평방향 위치도 비키어 놓는다. 협지부(2, 2)의 높이를 내리기 위해서는, 핸들(39)을 조작하여 테이블(1)의 높이를 내리면 좋다. 또한 테이블(1)의 높이를 조정하는 것에 동반하여, 상기 승강장치를 조작하여 전체 둘레 캠(24)의 높이도 조정한다(이 경우에 봉투 폭이 같기 때문에, 테이블(1)의 높이의 하락 폭과 동일한 만큼만 내리면 좋다). 봉투(3c)의 상부 가장자리와 협지부(2, 2)의 위치관계 및 봉투(3c)의 상부 가장자리와 흡입반(6)의 높이위치의 관계는, 도4(c)에 나타나 있는 종래기술과 동일하다.

백-필링 포장을 하는 봉투를 지퍼 부착 봉투(3b)나 이형 봉투(3c)로부터 보통의 봉투(3a)로 변경하는 경우도 마찬가지로 테이블(1)의 높이, 전체 둘레 캠(24)의 높이 및 개구장치의 흡입반(6, 6)의 흡착위치를 조정하면 좋다.

또 상기 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에 있어서, 백-필링 포장을 하는 봉투의 변경에 따라 항상 테이블(1)의 높이, 전체 둘레 캠(24)의 높이 및 개구장치의 흡입반(6, 6)의 흡착위치 모두를 조정할 필요가 있다고 말하는 것은 아니다. 변경 전후의 봉투의 형태에 따라서는, 테이블(1)의 높이와 전체 둘레 캠(24)의 높이 조정만으로 좋은 경우도 있다.

상기 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에서는, 백-필링 포장을 하는 봉투의 변경에 있어서, 봉투공급장치의 조정을 하지 않기(라고 말하는 것보다 조정 불필요) 때문에, 도2(a)∼도2(c)에 나타나 있는 바와 같이 봉투(3a∼3c)의 상부 가장자리의 높이는 변하고 있지 않다. 또한 봉투(3a∼3c)의 상부 가장자리의 높이가 변하지 않기 때문에, 봉투 입구의 개구 가이드, 고형물 충전용 호퍼(固形物充電用 hopper), 액체충전노즐(液體充塡 nozzle), 가스 블로잉 노즐(gas blowing nozzle), 봉투 입구 밀봉용의 열판(熱板), 냉각판(冷却板) 등의 포장처리부재의 높이위치 설정도 변경할 필요가 없다. 따라서 봉투의 변경에 따르는 백-필링 포장기의 조정이 종래의 것에 비하여 용이하여 단시간에 할 수 있다.

또 상기 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에서는, 일본국 공개특허 특개2009-298418호 공보에 개시된 것에 따라 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 개폐를 하는 구동원을 에어 실린더로 하고, 이것을 그리퍼 암(45, 45) 내에 배치하였다. 이 때문에 협지부(2, 2)의 개폐구동기구를 별도로 기대(18) 상에 설치할 필요가 없어, 백-필링 포장을 하는 봉투의 변경에 있어서 그리퍼(25) 자체의 조정은 전혀 할 필요가 없다.

한편 그리퍼(25)의 협지부(2, 2)의 개폐를, 일본국 공개특허공보 특개평6-156440호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 기대 상의 적절한 장소(예를 들면 빈봉투 공급공정 위치, 충전 완료된 봉투의 배출공정 위치)에 설치된 개폐구동기구에 의하여 이루어질 수도 있다.

일본국 공개특허공보 특개평6-156440호 공보에 기재된 그리퍼는, 간헐회전하는 테이블에 부착된 좌우 한 쌍의 요동 레버와, 기부(基部)가 각 요동 레버에 고정된 그리퍼 암과, 각 그리퍼 암의 선단부에 내측을 향하여 대향하도록 배치된 협지부로 이루어지고, 상기 협지부는, 협지면을 방사방향(放射方向)을 향하는 고정측 협지편(固定側挾持片)과, 그리퍼 암의 선단부에 회전할 수 있도록 설치된 가동측 협지편(可動側挾持片)으로 이루어진다(이상의 점은 앞에서 말한 일본국 공개특허 특개2009-298418호 공보와 동일하다). 그리퍼 암에는, 상기 개폐구동기구의 동력을 가동측 협지편으로 전달하는 수동부재(手動部材)나 로드, 링크기구 등으로 이루어지는 연결기구부 및 그리퍼 암에 설치되어 가동측 협지편을 항상 닫는 방향으로 가압하는 압축스프링 등이 설치되어 있다. 그리고 수동부재에는 원통 부재(롤러)가 장착되고, 상기 개폐구동기구의 돌출단자가 전진하여 상기 원통 부재를 테이블의 방사방향으로 가압하였을 때에 상기 가동측 협지편이 열리고, 상기 돌출단자가 후퇴하였을 때에 상기 가동측 협지편이 압축스프링의 탄성력에 의하여 닫히도록 되어 있다.

이러한 종류의 그리퍼를 상기 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에 적용하였을 경우에 테이블의 높이를 조정하면, 상기 원통 부재의 높이도 변경된다. 따라서 이 경우에 상기 개폐구동기구의 돌출단자의 높이위치도 조정할 수 있도록 하거나 혹은 상기 원통형 부재의 상하방향 길이를 충분히 길게 형성하여, 테이블의 높이 조정에 따라 상기 원통형 부재의 높이위치가 변경되더라도, 상기 돌출단자에 의하여 상기 원통형 부재를 가압할 수 있도록 하여야 한다. 전자(前者)의 경우에 백-필링 포장을 하는 봉투의 변환에 있어서 조정 장소가 1군데 증가하고, 후자(後者)의 경우에 특히 테이블의 높이를 올렸을 때에 돌출단자가 비교적 긴 원통형 부재의 하방부분을 가압하기 때문에, 원통형 부재의 강성을 높게 하여야 할 필요가 있다. 어떻든 간에 상기 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기에는, 일본국 공개특허 특개2009-298418호 공보에 기재된 타입의 그리퍼를 적용하는 것이 더 바람직하다.

1 : 간헐회전 테이블
2 : 그리퍼의 협지부
21 : 스탠드
22 : 중공축
23 : 지축
24 : 전체 둘레 캠
25 : 그리퍼
29 : 성형 캠
31, 32 : 조정축 지지부재
33 : 조정축(직선운동 조정축(33a), 종동 조정축(33b))
34 : 수나사부
35 : 암나사부
36 : 전달기어
37 : 조정기어
39 : 핸들

Claims

기대(機臺)의 상면에 세워서 설치되는 스탠드(stand)에 연직으로 지지되고 구동원(驅動源)에 의하여 간헐회전(間歇回轉)하는 지축(支軸)과, 상기 지축의 상부에 설치되어 상기 지축의 간헐회전에 따라 수평면 내에서 간헐회전하는 테이블(table)과, 상기 테이블의 주위에 동일한 간격으로 설치되어 상기 테이블의 간헐회전에 따라 원형의 이동경로를 따라 간헐이동하는 복수의 그리퍼(gripper)를 구비하고, 공급된 봉투(bag)의 양쪽 가장자리부를 상기 그리퍼로 협지(挾持)하여 봉투를 매달고, 상기 테이블의 간헐회전에 따라 간헐적으로 이송함과 아울러, 이송의 과정에서 봉투 입구의 개구(開口), 피포장물의 충전(充塡), 봉투 입구의 밀봉(密封) 등의 포장처리공정을 순차적으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기(間歇回轉 table式 bag-filling 包裝機)에 있어서,
상기 테이블이 상기 지축에 대하여 축방향(軸方向)으로 소정의 범위 슬라이딩(sliding) 할 수 있고 또 회전방향으로 결합상태에서 설치되고, 또한 상기 테이블을 상기 지축의 축방향으로 슬라이딩 시켜서 상기 테이블 및 상기 그리퍼의 상하방향 위치를 조정하는 위치결정 조정기구(位置決定調整機構)를 구비하는 것을 특징으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기.
제1항에 있어서,
상기 위치결정 조정기구는, 상기 지축의 주위의 소정의 위치에 연직으로 세워서 설치된 상태로 배치된 복수 개의 조정축(調整軸)과, 상기 지축에 고정되어 상기 조정축을 회전할 수 있도록 지지하는 조정축 지지부재(調整軸支持部材)와, 상기 복수 개의 조정축을 동시에 회전시키는 회전구동기구(回轉驅動機構)를 구비하고, 상기 복수 개의 조정축은 동일 피치(pitch)의 수나사부를 구비하고, 상기 테이블에 복수 개의 암나사부가 형성되고, 상기 조정축의 수나사부가 상기 테이블의 암나사부에 나사결합하고 있는 것을 특징으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기.
제2항에 있어서,
상기 조정축이 1개의 직선운동 조정축(直線運動調整軸)과 잔부(殘部)의 종동 조정축(從動調整軸)으로 이루어지고, 상기 회전구동기구가, 상기 직선운동 조정축을 회전시키는 핸들(handle) 또는 서보모터(servo motor)와, 상기 직선운동 조정축과 종동 조정축의 사이에 배치된 전동기구(傳動機構)를 구비하고, 상기 직선운동 조정축의 회전에 따라 상기 전동기구를 통하여 상기 종동 조정축이 동시에 종동회전(從動回轉)하는 것을 특징으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 조정축 지지부재는, 상기 테이블을 사이에 두고 상하에 배치되고, 상기 조정축의 상단부 및 하단부를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 그리퍼는, 한 쌍의 그리퍼 암(gripper arm)의 선단부에 각각 봉투의 양쪽 가장자리부를 협지하는 협지부(挾持部)를 구비하고, 상기 협지부의 개폐(開閉)를 하는 구동원이 각 그리퍼 암 내에 배치된 에어 실린더(air cylinder)인 것을 특징으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기.
제4항에 있어서,
상기 그리퍼는, 한 쌍의 그리퍼 암의 선단부에 각각 봉투의 양쪽 가장자리부를 협지하는 협지부를 구비하고, 상기 협지부의 개폐를 하는 구동원이 각 그리퍼 암 내에 배치된 에어 실린더인 것을 특징으로 하는 간헐회전 테이블식 백-필링 포장기.