KR101791028B1

KR101791028B1 - 가변형 프리폼 배출 장치

Info

Publication number: KR101791028B1
Application number: KR1020170109642A
Authority: KR
Inventors: 김현명
Original assignee: 김현명
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2017-10-27

Abstract

본 발명은, 프리폼의 낙하 높이를 조절하여 프리폼이 낙하하며 발생되는 찍히거나 긁히는 등의 상호 손상을 방지할 수 있고, 공정의 중단 없이 연속적으로 프리폼을 박스에 수용시킬 수 있으며, 본 발명은 각각의 박스에 수용되는 프리폼의 갯수를 정확히 조절할 수 있는 가변형 프리폼 배출 장치에 관한 것으로서, 프리폼(Preform)의 배출단에서 상기 프리폼을 박스에 수용시키기 위한 프리폼 배출 장치에 있어서, 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 상부 프레임을 포함하는 상부 레일; 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 하부 프레임을 포함하며, 각각의 상기 하부 프레임이 상기 상부 프레임의 하방으로부터 각각의 상기 상부 프레임에 접하도록 구비되는 하부 레일; 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 가변 프레임을 포함하며, 각각의 상기 가변 프레임이 각각의 상기 하부 프레임의 내측으로 삽입되는 가변 레일; 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임에 삽입하거나 또는 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임으로부터 인출하도록 동력을 제공하는 모터;를 포함한다.

Description

가변형 프리폼 배출 장치{Preform discharging device}

본 발명은 가변형 프리폼 배출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 프리폼의 낙하 높이를 조절하여 프리폼이 낙하하며 발생되는 찍히거나 긁히는 등의 상호 손상을 방지할 수 있고, 공정의 중단 없이 연속적으로 프리폼을 박스에 수용시킬 수 있으며, 본 발명은 각각의 박스에 수용되는 프리폼의 갯수를 정확히 조절할 수 있는 가변형 프리폼 배출 장치에 관한 것이다.

PET병의 원재료가 되는 프리폼(Preform)은 투입 장치로부터 정렬기, 검사기 등을 거쳐 최종적으로 배출되어 박스에 수용된다. 이때 박스는 통상 프리폼 6000개 정도가 수용되는데, 이러한 박스에 프리폼을 수용시킬 때에는 배출 레일에 프리폼을 미끄러트려 박스 내부로 낙하하도록 하는 것이 일반적이다.

그러나, 검사기 등에서 프리폼의 바디에 발생된 상처를 검사하여 선별한 후 프리폼의 납품을 위하여 박스에 수용하던 중에 오히려 프리폼 상호간 낙하에 의해 오히려 상처를 입게 되는 경우가 종종 발생하였다.

프로폼은 약간의 찍힘 또는 스크래치가 발생되어도 이후에 진행되는 블로우 공정에서 큰 영향을 미쳐 불량 발생의 원인이 된다.

따라서, 프리폼의 박스 포장을 위해 박스로 이송할때 프리폼의 배출이 용이하게 이루어지면서 동시에 찍힘 또는 스크래치가 발생되지 않는 프리폼 배출 장치가 필요로 하게 되었다.

KR10-2007-0006706(공개번호) 2007.01.11.

본 발명은, 프리폼의 박스 배출시에 프리폼의 낙하 높이를 조절하여 프리폼이 낙하하며 발생되는 찍히거나 긁히는 등의 상호 손상을 방지할 수 있는 가변형 프리폼 배출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공정의 중단 없이 연속적으로 프리폼을 박스에 수용시킬 수 있는 가변형 프리폼 배출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각각의 박스에 수용되는 프리폼의 갯수를 정확히 조절할 수 있는 가변형 프리폼 배출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 프리폼(Preform)의 배출단에서 상기 프리폼을 박스에 수용시키기 위한 프리폼 배출 장치에 있어서, 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 상부 프레임을 포함하여 구성되어서 상기 상부 프레임의 이격된 사이로 상기 프리폼의 바디가 삽입되고 상기 상부프레임의 상면에 상기 프리폼의 가이드 링이 지지되어 이송되는 상부 레일; 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 하부 프레임을 포함하며, 각각의 상기 하부 프레임이 상기 상부 프레임의 하방으로부터 각각의 상기 상부 프레임에 접하도록 구비되어 구성되어서, 상기 하부 프레임의 이격된 사이로 상기 프리폼의 바디가 삽입되고 상기 하부 프레임의 상면에 상기 프리폼의 가이드 링이 지지되며, 상기 상부 레일로부터 공급된 상기 프리폼이 이송되는 하부 레일; 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 가변 프레임을 포함하며, 각각의 상기 가변 프레임이 각각의 상기 하부 프레임의 내측으로 삽입되어 구성되어서, 상기 가변 프레임의 이격된 사이로 상기 프리폼의 바디가 삽입되고 상기 가변 프레임의 상면에 상기 프리폼의 가이드 링이 지지되며, 상기 하부 레일로부터 공급된 상기 프리폼이 이송되어 배출되는 가변 레일; 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임에 삽입하거나 또는 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임으로부터 인출하도록 동력을 제공하는 모터; 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 하부 프레임은 내부가 중공된 사각 형상으로 형성되고, 상기 가변 프레임측 타측 단부 하면이 절개되어 스프라켓 삽입부가 형성되며, 상기 가변 프레임은 내측에 균등한 간격으로 구비되는 복수의 걸림 부재를 포함하고, 상기 모터는, 상기 스프라켓 삽입부의 하방으로부터 삽입되어 상기 걸림 부재와 치합되어서, 정회전시 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임에 삽입하거나 또는 역회전시 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임으로부터 인출하는 한 쌍의 스프라켓을 포함하며, 상기 상부 레일은, 상기 상부 프레임을 지나는 상기 프리폼의 갯수를 측정하는 투입량 센서가 일측에 구비되고, 상기 제어부는, 상기 투입량 센서로부터 측정된 상기 프리폼의 갯수가 설정 갯수이면 상기 모터를 구동시켜 상기 가변 프레임이 상기 하부 프레임에 삽입된 정도를 상기 설정 갯수에 대응하여 가변시킨다.

또한, 본 발명의 상기 상부 레일은, 한 쌍의 상부 프레임을 더 포함하여 구성되어서 좌측 및 우측 상부 프레임을 이루며, 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 공급 프레임과, 상기 공급 프레임의 타측 단부에 구비되어 상기 공급 프레임으로부터 공급되는 상기 프리폼을 상기 좌측 또는 우측 상부 프레임으로 공급하는 분배 장치를 포함한다.

또한, 본 발명의 상기 분배 장치는, 일단으로부터 타단까지 절개된 제 1 가이드 및 제 2 가이드가 형성된 하판과, 상기 하판을 공급 프레임의 수직 방향으로 밀거나 당기는 실린더 장치를 포함하여 구성되며, 상기 실린더 장치가 상기 하판을 밀거나 또는 당김에 따라 상기 공급 프레임과 상기 좌측 상부 프레임이 상기 제 1 가이드에 의해 연결되거나 또는 상기 공급 프레임과 상기 우측 상부 프레임이 상기 제 2 가이드에 의해 연결된다.

또한, 본 발명의 상기 분배 장치는 상기 투입량 센서로부터 측정된 상기 프리폼의 갯수가 설정 갯수이면 상기 실린더 장치가 구동된다.

또한, 본 발명의 상기 하부 레일은, 상기 가변 프레임측 단부 상면이 절개되어 절개부가 형성되고, 상기 절개부의 상부에 복수의 베어링이 구비되며, 상기 베어링의 외주연 일측이 상기 절개부의 하방으로 돌출된다.

본 발명은, 하부 프레임의 내부로 삽입되는 가변 프레임이 구비되어 프리폼의 낙하 높이를 조절할 수 있으므로, 프리폼이 낙하하며 발생되는 찍히거나 긁히는 등의 상호 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 좌우 양갈래로 구성되는 상부 프레임과, 두 상부 프레임 중 어느 하나에 선택적으로 프리폼을 공급하는 분배 장치가 구비됨으로써, 공정의 중단 없이 연속적으로 프리폼을 박스에 수용시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 투입량 센서가 구비됨으로써 가변 프레임의 삽입 정도 및 삽입 시기를 정확히 결정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 투입량 센서가 구비됨으로써 각각의 박스에 수용되는 프리폼의 갯수를 정확히 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 전체 공정 예시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 상부 레일의 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 상부 레일의 사용 상태도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 하부 레일 및 가변 레일의 사시도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 하부 레일 및 가변 레일의 단면도.
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변형 프리폼 배출 장치의 하부 레일 및 가변 레일의 사시도.

이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 도 1 내지 도 7 에 도시된 바와 같이, 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 상부 프레임(110)을 포함하는 상부 레일(100)과, 상호 평행하게 이격된 한쌍의 하부 프레임(210)이 상부 프레임(110)의 하방으로부터 상부 프레임(110)의 타단에 접하도록 구비되는 하부 레일(200)과, 한 쌍의 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210)의 타단 내측으로 삽입되는 가변 레일(300)과, 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210)에 삽입하거나 또는 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210)으로부터 인출하도록 동력을 제공하는 모터(500)를 포함하여 구성된다.

상부 레일(100)은, 검사기 또는 정렬기 등의 장치로부터 공급된 프리폼(1)을 하부 프레임(210)에 공급하는 역할을 하며, 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 상부 프레임(110)을 포함하여 구성된다.

상부 프레임(110)은 사각 기둥형으로 형성되어 두 프레임이 평행하게 이격되어 구성되며, 이격된 사이로는 프리폼(1)의 바디가 삽입되고, 각 프레임의 상면에 프리폼(1)의 가이드 링이 지지되는 구조를 가진다. 이러한 상부 프레임(110)은 일단에 비해 타단이 하방에 위치되어 설정된 각도를 가지며, 이러한 각도에 의해 프리폼(1)의 가이드 링이 상부 프레임(110)의 상면에 지지된 채 하부 프레임(210) 방향으로 미끄러져 공급된다. 이러한 상부 프레임(110)의 형상은 사각 기둥형 뿐만 아니라, 프리폼(1)이 상면에 지지된 채 하부 방향으로 미끄러져 공급될 수 있는 구조이면 어느 것이든 가능하다. 이러한 상부 프레임(110)은 도면 부호를 표기하지는 않았으나 복수의 간격 유지구의 양단에 각각 결합되어 이격된 간격을 유지한 채 견고히 고정될 수 있다.

한편, 상부 프레임(110)의 타단에는 하부 프레임(210)이 결합되고, 하부 프레임(210)에 가변 프레임(310)이 결합되어 프리폼(1)을 박스(10)에 수용하게 되는데, 이때 하나의 박스(10)가 가득 차 박스(10)를 교체하여야 하는 경우, 전체 공정을 정지하려면 생산 효율이 떨어지게 된다. 이렇듯 하나의 박스(10)가 가득 차 박스(10)를 교체할 때에도 프리폼(1)의 이송이 끊임없이 이루어질 수 있도록 상부 프레임(110)을 두 개의 갈래로 구성하고, 각 갈래의 상부 프레임(110)에 선택적으로 프리폼(1)을 공급하기 위하여, 상부 레일(100)에는 공급 프레임(120) 및 분배 장치(130)가 더 구비된다.

공급 프레임(120)은, 검사기 또는 정렬기 등으로부터 공급된 프리폼(1)을 분배 장치(130)에 전달하는 역할을 하며, 일단이 검사기 또는 정렬기 등 프리폼(1) 배출 공정 전단(前段)의 프리폼(1) 인출구에 결합되며, 타단이 분배 장치(130)에 접속된다. 이러한 공급 프레임(120)은 상부 프레임(110)과 마찬가지로 사각 기둥 형상의 프레임이 상호 평행하게 이격되어 구성되며, 이격된 간격은 상부 프레임(110)과 동일하거나 거의 유사하게 형성된다.

분배 장치(130)는, 공급 프레임(120)으로부터 공급된 프리폼(1)을 두 개의 갈래로 구성된 상부 프레임(110) 중 하나의 상부 프레임(110)에 선택적으로 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여 '八'자 형태의 가이드가 형성된 하판(131)과, 하판(131)을 공급 프레임(120)의 수직 방향으로 밀거나 당기는 실린더 장치(134)를 포함하여 구성된다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 하판(131)은 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 판 형상의 하판(131) 일단으로부터 타단 방향으로 비스듬하게 절개된 제 1 가이드(131a)가 형성되며, 제 1 가이드(131a)와 다른 방향으로 비스듬하게 절개된 제 2 가이드(131b)가 하판(131) 일단으로부터 타단 방향으로 형성된다. 이러한 하판(131)은 실린더 장치(134)에 의해 공급 프레임(120)의 수직 방향, 즉 좌우 방향으로 당겨지거나 밀리게 되며, 도 4 <a>와 같이 하판(131)이 좌측 방향으로 당겨졌을 경우에는 제 2 가이드(131b)에 의해 공급 프레임(120)과 우측 상부 프레임(110)이 연결되고, 도 4 <b>와 같이 하판(131)이 우측 방향으로 밀렸을 경우에는 제 1 가이드(131a)에 의해 공급 프레임(120)과 좌측 상부 프레임(110)이 연결된다. 이때, 연결된다는 의미는 공급 프레임(120)으로부터 미끄러져 공급되는 프리폼(1)이 가이드 링이 지지된 채 상부 프레임(110)까지 도달되는 경로가 형성된다는 의미이다.

한편, 하판(131)은 엄밀히 말하면 세 개의 판이 상호 이격되어 구비되고, 이격된 사이가 제 1 가이드(131a) 및 제 2 가이드(131b)가 되는 형태이다. 이러한 하판(131)의 이격된 간격을 유지한 채 제 1 가이드(131a) 및 제 2 가이드(131b)를 형성하기 위하여 하판(131)의 일단과 타단에는 공급측 측판(132)과 배출측 측판(133)이 결합된다. 그리고 공급측 측판(132)과 배출측 측판(133)은 별도의 프레임에 의해 서로 결합되거나 또는 상판(135)에 의해 결합된다. 이때, 공급측 측판(132)에는 제 1 가이드(131a)로 프리폼(1)이 공급될 수 있도록 제 1 가이드(131a)의 이격폭보다 큰 폭을 갖는 제 1 공급홀(132a)이 공급측 측판(132) 하부로부터 절개되어 형성되고, 제 2 가이드(131b)로 프리폼(1)이 공급될 수 있도록 제 2 가이드(131b)의 이격폭보다 큰 폭을 갖는 제 2 공급홀(132b)이 공급측 측판(132) 하부로부터 절개되어 형성된다. 또한, 배출측 측판(133)에는 제 1 가이드(131a)로부터 프리폼(1)이 배출되어 좌측 상부 프레임(110)에 공급될 수 있도록 제 1 가이드(131a)의 이격폭보다 큰 폭을 갖는 제 1 배출홀(133a)이 배출측 측판(133) 하부로부터 절개되어 형성되고, 제 2 가이드(131b)로부터 프리폼(1)이 배출되어 우측 상부 프레임(110)에 공급될 수 있도록 제 2 가이드(131b)의 이격폭보다 큰 폭을 갖는 제 2 배출홀(133b)이 배출측 측판(133) 하부로부터 절개되어 형성된다.

또한, 상판(135)은 실린더 장치(134)에 의해 좌우로 움직일 때 이동 경로가 안정되도록 슬라이더(135a)가 더 구비되며, 슬라이더(135a)는 분배 장치(130)를 감싸고 있는 분배 하우징(136)의 상면 하단에 구비된 슬라이딩 레일(미도시)에 안내된다.

즉, 실린더 장치(134)는 분배 장치(130)의 하판(131) 뿐만 아니라 하판(131)에 결합된 공급측 측판(132), 배출측 측판(133) 및 상판(135)의 결합체를 모두 움직이는 역할을 하며, 공압, 유압, 전동 모터(500) 방식 등 공지의 직선 왕복 운동 장치가 활용될 수 있다.

또한, 박스(10)에 프리폼(1)이 몇 개나 공급되었는지를 측정하기 위해 좌측 상부 프레임(110)과 우측 상부 프레임(110)에는 분배 장치(130)의 지근거리에 각각 투입량 센서(400)가 구비된다. 투입량 센서(400)는 통상의 적외선 센서가 활용될 수 있으며, 상부 프레임(110)의 일측면에 투입량 센서(400)가 구비되는 경우 타측면에 반사경(410)이 구비되어서, 방출된 적외선이 반사경(410)에 반사되어 올 때 그 흐름이 끊어지는 구간을 센싱함으로써 몇 개의 프리폼(1)이 공급되었는지를 측정할 수 있게 된다. 이때, 투입량 센서(400)는 적외선 센서를 도시하였으나, 근접 센서로서 투입량을 측정할 수도 있으며, 공지의 이동 물체 감지 기술이 활용될 수 있다. 또한, 투입량 센서(400)는 공급 프레임(120)에 구비될 수도 있으며, 이 경우 전체 프리폼(1)의 통과 갯수에 따라 분배 장치(130)를 구동하거나 가변 프레임(310)의 삽입 정도를 결정할 수 있다.

이러한 투입량 센서(400)에 의해 설정된 갯수만큼 프리폼(1)이 어느 한 쪽 상부 프레임(110)을 통해 공급된 경우 제어부는 실린더 장치(134)를 밀거나 당겨 프리폼(1)이 공급되는 상부 프레임(110)을 변경하게 된다. 예를 들어, 실린더 장치(134)를 당겨 프리폼(1)이 우측 상부 프레임(110)을 따라 공급되던 중 우측 상부 프레임(110)에 구비된 투입량 센서(400)에 의해 프리폼(1)이 설정 갯수만큼 공급된 것이 측정되면, 제어부는 실린더 장치(134)를 밀어 프리폼(1)이 좌측 상부 프레임(110)을 따라 공급되도록 하는 것이다. 이를 통해 어느 한쪽의 박스(10)가 가득 차 박스(10)를 교체하여야 할 때에도 다른쪽의 박스(10)를 통해 프리폼(1)의 계속적인 수용이 가능하게 되며, 전체 공정의 정지가 불필요해져 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

하부 레일(200)은, 상부 레일(100)을 통해 공급된 프리폼(1)을 가변 레일(300)에 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 하부 프레임(210)을 포함하여 구성되어서 각각의 하부 프레임(210)이 각각의 상부 프레임(110)의 하방으로부터 상부 프레임(110)의 타단에 접하도록 구비되며, 이격된 사이로는 프리폼(1)의 바디가 삽입되고, 각 프레임의 상면에 프리폼(1)의 가이드 링이 지지되는 구조를 가진다.

하부 레일(200)은 또한 가변 프레임(310)이 삽입될 수 있도록 삽입 공간을 제공하는 역할을 하며, 상부 프레임(110)과 가변 프레임(310) 사이의 연결다리 역할을 한다. 이러한 하부 레일(200)의 하부 프레임(210)은 내부가 중공된 사각 기둥 형상으로 형성되며, 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 측면 형상이 아치형을 띤다.

하부 프레임(210)이 아치형을 띠는 이유는 가변 프레임(310)을 박스(10) 내측 깊숙한 곳까지 연장시킬 때에 가변 프레임(310)이 아치형이 되도록 하는 것이 유리한데, 이러한 가변 프레임(310)을 삽입하기 위하여 하부 프레임(210)이 아치형으로 형성되게 된다. 또한, 이때 하부 프레임(210)의 일단을 바로 상부 프레임(110)의 타단에 연결하게 되면 가변 프레임(310)의 최대 인출시 프리폼(1)이 거의 수직으로 떨어지게 되므로, 하부 프레임(210)의 일단보다 길이 방향으로 더 진행된 지점이 하부 프레임(210)과 상부 프레임(110)의 결합 지점이 되는 것이 바람직하다.

한편, 하부 프레임(210)은 타측, 즉, 가변 프레임(310)측 단부 상면이 절개되어 절개부(222)가 형성되고, 절개부(222)의 상부에 복수의 베어링(220)이 구비된다. 이러한 베어링(220)의 설치를 위하여 하부 레일(200)의 상면에는 절개부 덮개(221)가 구비된다. 절개부 덮개(221)는 하부가 개구된 사각 파이프 형상으로 형성되며, 개구된 부분이 하부 프레임(210)의 상면에 고정된다. 그리고 절개부 덮개(221)의 양 측면에 베어링(220)의 샤프트가 결합되어 베어링(220)이 설치된다. 이때, 베어링(220)의 외주연 일측은 절개부(222)의 하방으로 돌출되는 것이 바람직하며, 이러한 베어링(220)은 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210) 내측으로 인입되거나 하부 프레임(210)으로부터 인출될 때 가변 프레임(310)과 하부 프레임(210)의 마찰을 감소시켜주는 역할을 한다.

또한, 하부 프레임(210)은 타측 단부 하면이 절개되어 스프라켓 삽입부가 형성되며, 절개된 하방으로부터 스프라켓(510)이 삽입되어 가변 프레임(310)의 걸림 부재(320)와 치합된다. 이러한 하부 프레임(210)의 타측 단부는 상면에 형성된 절개부(222)와, 하면에 형성된 스프라켓 삽입부에 의해 두 개의 'ㄷ'자 형상 기둥이 상호 입구를 마주보는 형상을 갖게 된다. 그리고, 이러한 스프라켓 삽입부가 절개되어 형성됨으로써, 스프라켓(510)을 하부 프레임(210)의 하방에 위치시킨 채 가변 프레임(310)의 걸림 부재(320)와 치합시킬 수 있으므로, 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210) 내측으로 완전히 삽입할 수 있게 된다.

가변 레일(300)은, 상호 평행하게 이격된 한 쌍의 가변 프레임(310)을 포함하여 구성되어서, 이격된 사이로는 프리폼(1)의 바디가 삽입되고, 각 프레임의 상면에 프리폼(1)의 가이드 링이 지지되는 구조를 가진다. 가변 레일(300)은, 각각의 가변 프레임(310)이 각각의 하부 프레임(210) 내측으로 삽입되어 길이의 가변이 가능하도록 구성된다.

이러한 가변 레일(300)은 하부 레일(200)로부터 공급된 프리폼(1)을 안내하여 박스(10)에 수용시키는 역할을 하며, 박스(10)에 수용되는 프리폼(1)의 양에 따라 길이가 가변됨으로써 프리폼(1)의 낙하에 의한 상호 손상을 방지하는 역할을 한다.

이러한 가변 레일(300)은 가변 프레임(310)의 내측에 균등한 간격으로 복수의 걸림 부재(320)가 구비된다. 걸림 부재(320)는 하술할 모터(500)의 스프라켓(510)과 치합되기 위한 구성이며, 본 발명에서는 복수의 롤러가 균등한 간격으로 결합된 것을 도시하였으나, 돌기 형상 또는 톱니 형상 등 어느 것이든 가능함은 물론이다.

가변 프레임(310)은 박스(10)에 프리폼(1)이 쌓일수록 하부 프레임(210) 내측으로 삽입되어 길이가 짧아지고, 이에 따라 박스(10)의 더 높은 곳에서 프리폼(1)을 박스(10) 내측으로 수용시킬 수 있게 된다. 이를 위하여 제어부는 투입량 센서(400)로부터 측정된 프리폼(1)의 공급 갯수에 따라 모터(500)를 구동시키고, 모터(500)의 회전에 따라 스프라켓(510)이 회전되며 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210)의 내측으로 삽입되어 외부로 노출된 길이가 짧아지게 된다. 이때, 가변 프레임(310)의 노출 길이를 결정하기 위한 프리폼(1)의 갯수는 박스(10)의 크기와 형상에 따라 제어부에 기 설정되어 저장될 수 있으며, 제어부는 투입량 센서(400)로부터 측정된 프리품(1)의 갯수가 설정 갯수이면, 모터(500)를 구동시켜 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210)에 삽입된 정도를 설정 갯수에 대응하여 가변시킨다. 그리고, 설정 갯수별 가변 프레임(310)의 삽입 정도는 박스(10)의 크기와 형상에 따라 기 설정되어 저장될 수 있다.

한편, 프리폼(1)의 갯수가 아닌 프리폼(1)의 낙하 높이를 이용하여 가변 프레임(310)의 삽입 정도를 결정할 수도 있다. 이 경우 가변 프레임(310)의 타단에는 프리폼(1)의 낙하 높이를 측정하기 위한 낙하 높이 측정 센서가 구비될 수 있다. 낙하 높이 측정 센서는 통상의 근접 센서가 활용될 수 있으며, 낙하 높이 측정 센서의 측정 결과 박스(10)의 바닥면 또는 수용된 프리폼(1)들과의 거리가 설정 거리 이하 가까워질 경우 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210) 내측으로 삽입시켜 가변 프레임(310)의 타단 높이가 높아지도록 설정된다. 이때, 가변 프레임(310)의 높이는 단계별로 조정되며, 빈 박스(10) 상태에서 풀박스(10) 상태까지 모든 높이 조절 단계가 완료되면 분배 장치(130)의 실린더 장치(134)를 구동하여 프리폼(1)의 공급을 중단시킬 수 있게 된다.

모터(500)는, 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210)에 삽입하거나 또는 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210)으로부터 인출하도록 동력을 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 하부 프레임(210)의 일측에 구비된다. 이때, 모터(500)를 하부 프레임(210)에 고정하기 위하여, 하부 프레임(210)과 모터(500) 사이에 고정판(520)이 더 구비될 수 있다.

모터(500)는 가변 프레임(310)의 걸림 부재(320)와 치합되어 가변 프레임(310)을 움직일 수 있도록 회전축(501)에 스프라켓(510)이 결합 구비된다. 스프라켓(510)은 한 쌍으로 이루어지는 가변 프레임(310)을 동시에 움직일 수 있도록 쌍으로 구성된다. 이러한 구성에 의해 모터(500)가 정회전할 때 스프라켓(510)이 회전하며 걸림 부재(320)를 밀어 올려 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210) 내측으로 삽입되고, 모터(500)가 역회전할때 스프라켓(510)이 회전하며 걸림 부재(320)를 끌어 내려 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210)으로부터 인출되게 된다.

한편, 모터(500)는 스프라켓(510)에 의한 치합 방식이 아닌 권취 롤러(550)에 의한 와이어 견인 방식으로 가변 프레임(310)을 하부 프레임(210) 내측으로 삽입시킬수도 있다. 이 경우 가변 레일(300)은 가변 프레임(310) 끝단에 와이어 고정구(331)가 구비되고, 와이어 고정구(331)에는 와이어(330)가 결합된다. 그리고 와이어(330)의 끝단은 권취 롤러(550)에 결합됨으로써, 모터(500)가 권취 롤러(550)를 회전시키면 와이어(330)가 권취 롤러(550)에 감기며 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210) 내측으로 삽입되게 된다. 이후 권취 롤러(550)를 역방향으로 회전시키면 와이어(330)가 느슨해지게 되고, 가변 프레임(310)이 하부 프레임(210)으로부터 인출되게 된다.

상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 하부 프레임(210)의 내부로 삽입되는 가변 프레임(310)이 구비되어 프리폼(1)의 낙하 높이를 조절할 수 있으므로, 프리폼(1)이 낙하하며 발생되는 찍히거나 긁히는 등의 상호 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 좌우 양갈래로 구성되는 상부 프레임(110)과, 두 상부 프레임(110) 중 어느 하나에 선택적으로 프리폼(1)을 공급하는 분배 장치(130)가 구비됨으로써, 공정의 중단 없이 연속적으로 프리폼(1)을 박스(10)에 수용시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 투입량 센서(400)가 구비됨으로써 가변 프레임(310)의 삽입 정도 및 삽입 시기를 정확히 결정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 투입량 센서(400)가 구비됨으로써 각각의 박스(10)에 수용되는 프리폼(1)의 갯수를 정확히 조절할 수 있는 효과가 있다.

1 : 프리폼 10 : 박스
100 : 상부 레일 110 : 상부 프레임
120 : 공급 프레임 130 : 분배 장치
131 : 하판 131a : 제 1 가이드
131b : 제 2 가이드 200 : 하부 레일
210 : 하부 프레임 300 : 가변 레일
310 : 가변 프레임 320 : 걸림 부재
400 : 투입량 센서 500 : 모터
510 : 스프라켓

Claims

프리폼(Preform)의 배출단에서 상기 프리폼을 박스에 수용시키기 위한 프리폼 배출 장치에 있어서,
상호 평행하게 이격된 한 쌍의 상부 프레임을 포함하여 구성되어서 상기 상부 프레임의 이격된 사이로 상기 프리폼의 바디가 삽입되고 상기 상부프레임의 상면에 상기 프리폼의 가이드 링이 지지되어 이송되는 상부 레일;
상호 평행하게 이격된 한 쌍의 하부 프레임을 포함하며, 각각의 상기 하부 프레임이 상기 상부 프레임의 하방으로부터 각각의 상기 상부 프레임에 접하도록 구비되어 구성되어서, 상기 하부 프레임의 이격된 사이로 상기 프리폼의 바디가 삽입되고 상기 하부 프레임의 상면에 상기 프리폼의 가이드 링이 지지되며, 상기 상부 레일로부터 공급된 상기 프리폼이 이송되는 하부 레일;
상호 평행하게 이격된 한 쌍의 가변 프레임을 포함하며, 각각의 상기 가변 프레임이 각각의 상기 하부 프레임의 내측으로 삽입되어 구성되어서, 상기 가변 프레임의 이격된 사이로 상기 프리폼의 바디가 삽입되고 상기 가변 프레임의 상면에 상기 프리폼의 가이드 링이 지지되며, 상기 하부 레일로부터 공급된 상기 프리폼이 이송되어 배출되는 가변 레일;
상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임에 삽입하거나 또는 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임으로부터 인출하도록 동력을 제공하는 모터;
상기 모터의 구동을 제어하는 제어부;
를 포함하되,
상기 하부 프레임은 내부가 중공된 사각 형상으로 형성되고, 상기 가변 프레임측 타측 단부 하면이 절개되어 스프라켓 삽입부가 형성되며,
상기 가변 프레임은 내측에 균등한 간격으로 구비되는 복수의 걸림 부재를 포함하고,
상기 모터는, 상기 스프라켓 삽입부의 하방으로부터 삽입되어 상기 걸림 부재와 치합되어서, 정회전시 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임에 삽입하거나 또는 역회전시 상기 가변 프레임을 상기 하부 프레임으로부터 인출하는 한 쌍의 스프라켓을 포함하며,
상기 상부 레일은, 상기 상부 프레임을 지나는 상기 프리폼의 갯수를 측정하는 투입량 센서가 일측에 구비되고,
상기 제어부는, 상기 투입량 센서로부터 측정된 상기 프리폼의 갯수가 설정 갯수이면 상기 모터를 구동시켜 상기 가변 프레임이 상기 하부 프레임에 삽입된 정도를 상기 설정 갯수에 대응하여 가변시키는 가변형 프리폼 배출 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 레일은,
한 쌍의 상부 프레임을 더 포함하여 구성되어서 좌측 및 우측 상부 프레임을 이루며,
상호 평행하게 이격된 한 쌍의 공급 프레임과,
상기 공급 프레임의 타측 단부에 구비되어 상기 공급 프레임으로부터 공급되는 상기 프리폼을 상기 좌측 또는 우측 상부 프레임으로 공급하는 분배 장치를 포함하는 가변형 프리폼 배출 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 분배 장치는,
일단으로부터 타단까지 절개된 제 1 가이드 및 제 2 가이드가 형성된 하판과, 상기 하판을 공급 프레임의 수직 방향으로 밀거나 당기는 실린더 장치를 포함하여 구성되며,
상기 실린더 장치가 상기 하판을 밀거나 또는 당김에 따라 상기 공급 프레임과 상기 좌측 상부 프레임이 상기 제 1 가이드에 의해 연결되거나 또는 상기 공급 프레임과 상기 우측 상부 프레임이 상기 제 2 가이드에 의해 연결되는 가변형 프리폼 배출 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 분배 장치는 상기 투입량 센서로부터 측정된 상기 프리폼의 갯수가 설정 갯수이면 상기 실린더 장치가 구동되는 가변형 프리폼 배출 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하부 레일은, 상기 가변 프레임측 단부 상면이 절개되어 절개부가 형성되고, 상기 절개부의 상부에 복수의 베어링이 구비되며, 상기 베어링의 외주연 일측이 상기 절개부의 하방으로 돌출되는 가변형 프리폼 배출 장치.