KR101859077B1 - 제품봉지 취출장치 - Google Patents

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Abstract

(과제)
본 발명은, 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열된 2개의 제품봉지(3, 4)를, 길이방향을 반송방향을 향하여 1열로 배열시킨 상태에서 반출 콘베이어(5) 상으로 이동시키기 위한 제품봉지 취출장치에 관한 것이다. 장치의 구조를 간단하게 하여 제품봉지(3, 4)의 이송거리를 단축한다.
(해결수단)
그리퍼 쌍(1, 2)에 파지된 2개의 제품봉지(3, 4) 중 일방의 제품봉지(3)를 상방측으로부터 협지하는 척(11)과, 타방의 제품봉지(4)를 상방측으로부터 협지하는 척(12)과, 지점축(16)을 중심으로 하여 90도 회전하고 자유단에 척(11)이 회전하도록 설치된 회전암(17)과, 회전암(17)의 회전에 따라 척(11)이 수취위치와 방출위치 사이를 왕복으로 이동하는 사이에 척(11)의 방향을 항상 일정하게 유지하는 척 병진기구(평행링크기구)(14)로 이루어진다. 척(12)은 지점축(16)의 바로 아래 위치에 설치되어 이동하지 않는다.

Description

제품봉지 취출장치{PRODUCT BAG TAKE-OUT APPARATUS}

본 발명은, 더블형(double型)의 간헐이송식 백필링 포장기(間歇移送式 bag-filling 包裝機)에 의하여 제조된 충전(充塡) 및 밀봉(seal)이 완료된 제품봉지를 기계 외부로 꺼내기 위하여 사용하는 제품봉지 취출장치의 개량에 관한 것이다. 여기에서 봉지라 함은 포대는 물론 자루, 봉지, 봉투 등을 총괄하는 포괄적인 개념이다. 이하, 본 명세서에서 동일하다.

더블형의 간헐이송식 백필링 포장기는, 특허문헌1, 2에 나타나 있는 바와 같이 봉지의 좌우 양쪽 테두리를 파지(把持)하고 봉지 입구를 상측으로 하여 매다는 그리퍼 쌍(gripper 雙)이 2쌍을 1조로 하여, 복수 조의 그리퍼 쌍이 소정의 이동경로를 따라 일정한 피치(pitch)로 설치되어 있는 것으로서, 같은 조의 2쌍의 그리퍼 쌍은 각각 봉지를 파지하였을 때에 있어서 파지면이 대략 동일 평면 상에 배치되고, 각 조의 그리퍼 쌍이 상기 이동경로를 따라 간헐적으로 이동하는 과정에서 같은 조의 2쌍의 그리퍼 쌍에 각 1개(합계 2개)의 봉지가 동시에 공급되고, 계속되는 각 포장공정에서는 동일한 조의 2쌍의 그리퍼 쌍에 의하여 파지된 각 1개의 봉지에 대하여 동시에 봉지 입구의 개구(開口), 피포장물의 충전, 봉지 입구의 밀봉 등의 각 포장공정이 순차적으로 실시된다. 또 특허문헌1, 2에서는 그리퍼 쌍의 이동경로가 원형이지만, 직선 모양, 레이스 트랙 모양의 이동경로를 구비하는 것도 있다.

더블형의 간헐이송식 백필링 포장기는, 2개의 봉지를 동시에 처리하는 점에서 싱글형의 간헐이송식 백필링 포장기(특허문헌3∼5 참조)에 비하여 생산성이 우수한 이점이 있다.

더블형의 간헐이송식 백필링 포장기에 의하여 제조된 제품봉지는, 2개가 동시에 상기 백필링 포장기로부터 방출(그리퍼 쌍으로부터 해방)되어, 일반적으로 그대로 반출 콘베이어 상으로 낙하하여 상기 반출 콘베이어에 의하여 2열의 상태에서 기계 외부로 반출된다(특허문헌2).

한편 반출 후의 처리(살균, 상자포장 등)의 관계에서, 반출 콘베이어에 의하여 1열로 반출하여야만 하는 경우도 있다. 예를 들면 특허문헌1에서는, 반출 콘베이어와 백필링 포장기의 사이에 반출 콘베이어와 대략 직교하는 중간 콘베이어를 배치하고, 제품봉지를 중간 콘베이어로부터 반출 콘베이어로 이동시킴으로써 제품봉지의 반송형태를 2열 반송(중간 콘베이어 상)으로부터 1열 반송(반출 콘베이어 상)으로 변환하고 있다.

특허문헌1과 같이 중간 콘베이어를 배치하였을 경우에 반송되는 제품봉지의 방향이, 중간 콘베이어 상에서는 봉지의 길이방향(상하방향)인 것에 대하여 반출 콘베이어 상에서는 봉지의 폭방향으로 변환된다. 따라서 특허문헌1의 방법은, 1열로 반송되는 제품봉지의 방향이 봉지의 길이방향으로 하여야만 하는 경우에는 적용할 수 없다. 또한 중간 콘베이어와 반출 콘베이어의 사이에는 낙차가 있기 때문에, 제품봉지가 중간 콘베이어로부터 반출 콘베이어 상으로 이동할(낙하할) 때에 제품봉지의 방향이나 위치가 어긋나서 정렬상태가 흐트러진다는 문제도 있다.

한편 출원인은, 더블형의 간헐이송식 백필링 포장기로부터 동시에 방출된 2개의 제품봉지(봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열되어 있다)를 2조의 척(chuck)에 의하여 협지하고, 상기 척을 수취위치(受取位置)로부터 방출위치(放出位置)까지 이송하는 과정에서 제품봉지의 두께방향을 따라 1열로 다시 배열하여, 반출 콘베이어 상으로 방출하는 제품봉지 취출장치를 개발하여 특허출원하였다(특허문헌6). 이 제품봉지 취출장치에 의하면, 2개의 제품봉지를, 봉지의 길이방향을 따라 1열로 정렬한 상태에서 반출 콘베이어 상으로 방출할 수 있다.

일본국 공고특허 특공소63-57297호 공보 일본국 실용신안등록 제3116531호 공보 일본국 공개특허공보 특개소61-33915호 공보 일본국 공개특허 특개평9-254931호 공보 일본국 특허 제3984740호 공보 일본국 특허출원 특원2010-148099

그러나 특허문헌6의 제품봉지 취출장치는, 2개의 제품봉지를 2조의 척에 의하여 협지하고, 상기 척을 수취위치로부터 방출위치까지 이동할 때에 2조의 척을 양단에 지지하는 척 지지 프레임을 수평면 내에서 일정범위 내에서 회전(搖動) 및 회전시키고 있기 때문에, 그 이동의 과정에서 척에 협지된 제품봉지와 백필링 포장기의 그리퍼 쌍과의 간섭이 발생하지 않도록 방출위치를 수취위치로부터 어느 정도 떨어진 위치에 설정하지 않을 수 없다(동 문헌의 도5, 도11 참조). 이 때문에 척의 이동거리(및 척에 의하여 협지한 제품봉지의 이송거리)가 길어지게 되어, 이것이 생산성 향상(제품봉지 취출의 고속화)이나 제품봉지 취출장치를 포함하는 포장 시스템 전체의 컴팩트화의 장해가 되고 있었다. 또한 제품봉지를 협지한 2조의 척을 동시에 수취위치로부터 방출위치까지 이송하기 때문에, 제품봉지 취출장치의 구조가 복잡하게 되어 있었다.

본 발명은 상기 특허문헌6에 기재된 제품봉지 취출장치의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 특허문헌6에 기재된 제품봉지 취출장치와 마찬가지로 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열된 상태의 2개의 제품봉지를, 길이방향을 반송방향을 향하여 1열로 배열시킨 상태에서 반출 콘베이어 상으로 이동할 수 있어, 동시에 구조가 간단하고 또한 척의 이동거리 및 제품봉지의 이송거리를 단축할 수 있는 제품봉지 취출장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 각각 좌우 양쪽 테두리를 서로 다른 그리퍼 쌍(gripper 雙)에 의하여 파지(把持)하여 봉지 입구측을 상측으로 하여 같은 높이로 매달고, 서로 소정의 간격을 두고 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열한 충전(充塡) 및 밀봉(seal)이 완료된 2개의 제품봉지를, 반출 콘베이어 상에 봉지의 길이방향을 따라 1열로 배열시키는 위한 제품봉지 취출장치에 관한 것으로서, 하측을 향하여 개폐하고, 상기 그리퍼 쌍에 의하여 파지되어 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지 중에서 일방(一方)의 제품봉지를 상방측으로부터 협지(挾持)하는 척(chuck)과, 상기 척을 상기 일방의 제품봉지의 수취위치(受取位置)와 상기 수취위치로부터 떨어진 방출위치(放出位置)의 사이에서 왕복으로 이동시키는 척 이동기구(chuck 移動機構)와, 상기 척이 상기 수취위치와 방출위치 사이를 왕복으로 이동하는 사이에, 상기 척의 방향을 항상 일정하게 유지하는 척 병진기구(chuck 竝進機構)를 구비한다.

상기 척 이동기구는, 구동원(驅動源)에 연결되고, 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지보다 높은 위치에서, 상기 2개의 제품봉지 중에서 타방(他方)의 제품봉지에 있어서 평면에서 볼 때에 중심위치를 중심으로 하여 왕복으로 회전하는 연직인 지점축(支点軸)과, 일단측(一端側)이 상기 지점축에 고정되고, 상기 지점축의 회전에 따라 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지보다 높은 위치에서, 상기 지점축을 중심으로 하여 수평면 내에서 90도의 각도범위를 왕복으로 회전하는 회전암(回轉arm)을 구비한다.

상기 척은 상기 회전암의 자유단(自由端)측에 수평면 내에서 회전하도록 설치되고, 그 회전중심으로부터 상기 지점축의 중심까지의 직선거리가 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지의 간격과 같다. 구체적인 설치형태로서, 상기 회전암의 자유단측에 척 지지축(chuck 支持軸)이 회전하도록 설치되고, 그 회전중심으로부터 상기 지점축의 중심까지의 직선거리가 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지의 간격과 같고, 상기 척이 상기 척 지지축의 하단(下端)에 설치되어 있는 것을 예시할 수 있다. 또 2개의 제품봉지의 간격이라는 것은, 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열한 2개의 제품봉지의 봉지의 폭방향 중심위치의 간격이다.

상기 척 병진기구는, 예를 들면 상기 척 지지축에 고정된 종동링크(從動link)와, 상기 지점축의 근방에 고정된 고정링크(固定link)와, 일단(一端)이 상기 종동링크에 연결되고 타단(他端)이 상기 고정링크에 연결되는 연결링크(連結link)로 이루어진다. 이 경우에 상기 지점축, 척 지지축 및 상기 연결링크의 양단의 연결핀은, 이들의 축심(軸心)을 수평면 내에서 직선으로 연결하였을 때에 항상 평행사변형이 구성되도록 위치관계가 설정된다. 그 결과 상기 회전암이 상기 연결링크, 고정링크 및 종동링크와 함께 평행링크기구를 구성한다.

상기 제품봉지 취출장치는, 필요에 따라 상기 그리퍼 쌍에 의하여 파지되어 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지 중에서 타방의 제품봉지의 봉지입구 근방을 상방측으로부터 협지하는 척을 구비한다. 이 경우에 양 척에 각 제품봉지의 씰부(seal部)를 냉각하는 냉각판(冷却板)을 겸하도록 할 수 있다.

본 발명에 관한 제품봉지 취출장치에 의하면, 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열한 상태의 2개의 제품봉지를, 길이방향을 반송방향을 향하여 1열로 배열시킨 상태에서 반출 콘베이어 상으로 이동할 수 있다.

또한 본 발명에 관한 제품봉지 취출장치는, 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열한 상태의 2개의 제품봉지 중에서 일방(一方)의 제품봉지만을 척에 의하여 협지하여, 수취위치로부터 방출위치까지 이동시키도록 함으로써 장치의 구조가 간단하게 되어, 수취위치로부터 방출위치까지의 척의 이동거리도 단축할 수 있다. 그 결과 제품봉지 취출장치를 포함하는 포장 시스템 전체를 컴팩트화 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 관한 제품봉지 취출장치에 2조의 척을 설치하였을 경우에, 2개의 제품봉지 중에서 타방(他方)의 제품봉지에 대해서도 반출 콘베이어 상으로의 방출 타이밍을 설정하도록 할 수 있다.

또한 양쪽의 척이 각 제품봉지의 봉지 입구의 씰부를 냉각하는 냉각판 쌍을 겸하도록 하였을 경우에, 백필링 포장기측에 씰부 냉각공정 및 씰부 냉각수단(개폐하는 냉각판 쌍)을 설치할 필요가 없어, 백필링 포장기의 컴팩트화 및 고속화를 도모할 수 있다. 한편 제품봉지 취출장치측에서는, 일방의 제품봉지를 협지한 척의 이동시간을 이용하여 씰부의 냉각이 이루어지기 때문에, 씰부를 냉각함으로써 생산성이 저하되지 않는다.

도1은, 일방의 봉지를 협지하는 척이 수취위치에 있을 때의 제품봉지 취출장치의 일부 단면 정면도(양 척의 개방상태)이다.
도2는, 그 측면도(척의 폐쇄상태)이다.
도3은, 그 평면도(척의 폐쇄상태)이다.
도4는, 일방의 봉지를 협지하는 척이 수취위치로부터 방출위치를 향하여 이동하는 도중의 제품봉지 취출장치의 평면도이다.
도5는, 일방의 봉지를 협지하는 척이 방출위치에 왔을 때의 제품봉지 취출장치의 평면도이다.
도6은, 양 척이 반출 콘베이어 상으로 제품봉지를 방출할 때의 제품봉지의 움직임을 나타내는 설명도이다.

다음에 도1∼도6을 참조하여, 본 발명에 관한 제품봉지 취출장치에 대하여 구체적으로 설명한다.

제품봉지 취출장치는, 더블형(double型)의 간헐이송식 백필링 포장기(間歇移送式 bag-filling 包裝機)(도1∼도3에 그리퍼 쌍(gripper 雙)(1, 2)만 나타낸다)의 2개의 그리퍼 쌍(1, 2)이, 소정의 정지위치(도1∼도3에 나타내는 위치)에 정지하였을 때에 상기 그리퍼 쌍(1, 2)으로부터 충전(充塡) 및 밀봉(seal)이 완료된 제품봉지(3, 4)를 받아서 반출 콘베이어(搬出 conveyer)(5) 상으로 방출한다.

간헐적으로 이동하는 그리퍼 쌍(1, 2)은, 예를 들면 특허문헌1, 2에 나타나 있는 바와 같이 원형의 이동경로(도1, 도3에 이동방향을 화살표(6)로 나타낸다)를 구비한다. 좌우의 양쪽 테두리를 그리퍼 쌍(1, 2)에 파지(把持)된 제품봉지(3, 4)는, 봉지의 입구측을 상측으로 하여 같은 높이로 매달려서, 서로 소정의 간격(D)(제품봉지(3, 4)의 폭방향 중심 위치의 간격)을 두고 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열되어 있다. 반출 콘베이어(5)의 반송방향(도2, 도3에 화살표(7)로 나타낸다)은, 그리퍼 쌍(1, 2)에 파지된 제품봉지(3, 4)의 두께방향과 평행하게 설정되어 있다.

그리퍼 쌍(1, 2)은, 간헐이송식 백필링 포장기에 있어서 제품봉지(3, 4)의 봉지 입구의 약간 하방위치의 좌우 양쪽 테두리를 파지하여 간헐적으로 회전하는 통상의 것으로서 2쌍 1조로 되어 있다. 각 그리퍼 쌍(1, 2)을 구성하는 좌우의 그리퍼(1a, lb, 2a, 2b)는 대칭구조를 구비하고, 각각 내측의 고정측 그립부재(固定側 grip部材)(8)와 외측의 가동측 그립부재(可動側 grip部材)(9)로 이루어지며(도4 참조), 가동측 그립부재(9)는 평면에서 볼 때에 열쇠형으로 굴곡된 형상을 구비하고, 고정측 그립부재(8)의 외측으로부터 외측방향 또는 내측방향으로 수평면 내에서 회전하여 개폐되며, 내측방향으로 닫혔을 때에 고정측 그립부재(8)와의 사이에서 제품봉지(3, 4)의 테두리를 파지하고, 외측방향으로 열렸을 때에 제품봉지(3, 4)는 해방된다. 같은 조의 2쌍의 그리퍼 쌍(1, 2)은, 봉지를 파지하였을 때에 있어서 좌우의 그리퍼(1a, lb, 2a, 2b)(각각 고정측 그립부재(8)와 가동측 그립부재(9)로 이루어진다)의 파지면의 모두가, 대략 연직의 동일 평면 상에 위치하도록 배치되어 있다. 따라서 그리퍼 쌍(1, 2)에 의하여 파지된 제품봉지(3, 4)는, 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열된 상태로 되어 있다.

도1∼도3에 나타나 있는 바와 같이 제품봉지 취출장치는, 척(chuck)(11, 12)과, 척(11)을 제품봉지(3)의 수취위치와 상기 수취위치로부터 떨어진 방출위치의 사이에서 이동시키는 척 이동기구(chuck 移動機構)(13)와, 척(11)이 상기 수취위치와 방출위치 사이를 왕복으로 이동하는 사이에 척(11)의 방향을 항상 일정하게 유지하는 척 병진기구(chuck 竝進機構)(14)를 구비한다.

척 이동기구(13)는, 상기 소정의 정지위치에 정지한 제품봉지(3, 4)보다 높은 위치에 배치된 지점축(支点軸)(16)과, 일단측(一端側)이 지점축(16)의 하단부에 고정된 회전암(回轉arm)(17)을 구비한다. 지점축(16)은, 제품봉지(4)를 평면에서 볼 때에 중심위치에 연직으로 배치되고, 구동기구(驅動機構)(15)를 통하여 도면에 나타나 있지 않은 구동원에 연결되어 왕복으로 회전한다. 회전암(17)은, 지점축(16)의 회전에 따라 제품봉지(3, 4)보다 높은 위치에서 지점축(16)을 중심으로 하여 수평면 내에서 90도의 각도범위를 왕복으로 회전한다.

구동기구(15)는, 기대(機臺)(18) 상에 세워서 설치되는 스탠드(stand)(19)와, 스탠드(19) 내에 회전하도록 설치되고 도면에 나타나 있지 않은 구동원에 연결되어 왕복으로 회전하는 구동축(驅動軸)(21)과, 구동축(21)의 상단에 고정된 제1풀리(타이밍 풀리(timing pulley))(22)와, 스탠드(19)의 상부에 고정된 지지암(支持arm)(23)과, 지점축(16)의 상단에 고정된 제2풀리(타이밍 풀리)(24)와, 제1, 제2풀리(22, 24)에 걸쳐져 있는 타이밍 벨트(timing belt)(25)로 이루어진다. 지지암(23)에는 지점축 지지부(支点軸 支持部)(26)가 형성되어 있고, 이 지점축 지지부(26)에 상기 지점축(16)이 회전하도록 지지되어 있다. 상기 구동원에 의하여 구동축(21)이 회전하면, 제1풀리(22), 타이밍 벨트(25) 및 제2풀리(24)를 통하여 지점축(16)이 회전하고, 회전암(17)이 회전한다.

회전암(17)의 자유단(自由端)측에 지지축 지지부(支持軸 支持部)(27)가 형성되어 있고, 이 지지축 지지부(27)에 척 지지축(chuck 支持軸)(28)이 회전하도록 연직으로 지지되어 있다. 척 지지축(28)의 설치위치는, 그 회전중심으로부터 지점축(16)의 회전중심까지의 직선거리가 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지(3, 4)의 간격(D)과 같게 되도록 설정되어 있다.

척 지지축(28)의 하부에, 척 부착부(chuck 附着部)(29)를 통하여 척 개폐용의 에어실린더(air cylinder)(31)가 고정되어 있고, 그 하부에 척(11)이 설치되어 있다. 척(11)은, 하측을 향하여 개폐되는 한 쌍의 협지부(挾持部)(11a, 1lb)로 이루어지고, 에어실린더(31)의 작동에 의하여 개폐되며(도2에 있어서 실선이 열림, 가상선이 닫힘), 닫혔을 때에 제품봉지(3)의 밀봉된 봉지 입구를 상측으로부터 봉지 폭의 거의 전체 길이에 걸쳐서 협지한다.

지지암(23)에 척 부착부(32)가 형성되어 있고, 척 부착부(32)의 하부에 척 개폐용의 에어실린더(33)가 고정되어 있고, 그 하부에 척(12)이 설치되어 있다. 척(12)은, 하측을 향하여 개폐되는 1쌍의 협지부(12a, 12b)로 이루어지고, 에어실린더(33)의 작동에 의하여 척(11)과 마찬가지로 개폐되며, 닫혔을 때에 제품봉지(4)의 밀봉된 봉지 입구를 상측으로부터 봉지 폭의 거의 전체 길이에 걸쳐서 협지한다. 척(12)은 그 폭방향의 중심을 지점축(16)의 회전중심과 일치시키고 있다.

척(11, 12)의 협지부(11a, 1lb, 12a, 12b)는 도면에 나타나 있지 않은 수단에 의하여 냉각되어 있다.

지지암(23)의 일부로서 그 선단부(지점축(16)의 근방)에 고정링크(固定link)(34)가 형성되어 있고, 한편 척 지지축(28)의 상단에 종동링크(從動link)(35)가 고정되어 있다. 상기 척 병진기구(14)는, 고정링크(34)와, 종동링크(35)와, 일단(一端)이 고정링크(34)에 연결되고 타단(他端)이 종동링크(35)에 연결되는 연결링크(連結link)(36)로 이루어진다. 지점축(16), 척 지지축(28), 연결링크(36)의 양단의 연결핀(37, 38)은, 이들의 축심(軸心)을 수평면 내에서 직선으로 연결하였을 때에 항상 평행사변형이 구성되도록 위치관계가 설정되어 있다. 따라서 회전암(17)이 연결링크(36), 고정링크(34) 및 종동링크(35)와 함께 평행링크기구(平行link機構)를 구성한다.

이 밖에 제품봉지 취출장치의 보조장치로서, 반출 콘베이어(5)의 상방 근방에, 척(11, 12)으로부터 방출된 제품봉지(3, 4)를 반출 콘베이어(5) 상으로 유도하는 슈트(chute)(41, 42) 및 척(11)으로부터 방출된 제품봉지(3)를 슈트(41) 상에 일시적으로 지지하는 셔터(shutter)(43)가 배치되어 있다. 슈트(41, 42)는, 각각 밑바닥벽(41a, 42a) 및 측벽(4lb, 41c, 42b, 42c)으로 이루어지는 프레임 모양의 부재이며, 적절한 타이밍에서 수직상태의 대피위치(도6의 가상선 참조)로부터 수납위치(도6의 실선 참조)를 향하여 경사지면서 이동하고, 이어서 역방향으로 이동하여 복귀한다. 셔터(43)는, 마찬가지로 적절한 타이밍에서 도6의 대피위치(도6의 가상선 참조)로부터 지지위치(도6의 실선 참조)를 향하여 회전하고, 이어서 역방향으로 회전하여 복귀한다.

반출 콘베이어(5)는 벨트 컨베이어식이며, 회전하는 한 쌍의 롤러(일방의 롤러(44)만 나타낸다)와, 이들 사이에 걸쳐진 콘베이어 벨트(45)와, 콘베이어 벨트(45)의 양측에 설치된 측부 가이드판(側部 guide板)(46, 47)으로 이루어진다.

이상에서 설명한 제품봉지 취출장치 및 보조장치의 작동의 일례에 대하여, 이하에서 설명한다.

(1)도1∼도3에 나타나 있는 바와 같이 간헐이송식 백필링 포장기의 그리퍼 쌍(1, 2)이 제품봉지(3, 4)를 파지하여 정지한 시점에서, 회전암(17)은 회전의 시점(始點)에 있고, 척(11)도 이동의 시점에 있다. 즉 회전암(17)은, 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열된 상태의 제품봉지(3, 4)의 바로 위에 있어서 상기 제품봉지(3, 4)의 열과 평행하게 위치하고 있다. 또한 척(11, 12)은, 상기 제품봉지(3, 4)의 바로 위에 있어서 제품봉지(3, 4)의 봉지의 폭방향을 따라(혹은 척(11, 12)의 협지면의 폭방향을 따를 수도 있다) 1열로 배열되어 있다. 이 때의 척(11)의 위치가 상기 수취위치이다.

(2)제품봉지(3, 4)를 협지하기 전에는, 도1(및 도2의 가상선)에 나타나 있는 바와 같이 척(11, 12)은 열린상태이며, 계속하여 에어실린더(31, 33)가 작동하여 도2, 도3에 나타나 있는 바와 같이 척(11, 12)이 닫혀서, 제품봉지(3, 4)의 봉지 입구를 상방으로부터 협지한다. 이 이후에 척(11, 12)이 열릴 때까지 냉각판을 겸하는 척(11, 12)에 의하여 제품봉지(3, 4)의 봉지 입구가 냉각된다.

계속하여 간헐이송식 백필링 포장기의 그리퍼 쌍(1, 2)이 열려서 제품봉지(3, 4)를 해방하고, 이에 따라 그리퍼 쌍(1, 2)으로부터 척(11, 12)으로의 제품봉지(3, 4)의 반송이 완료된다.

(3)회전암(17)이 회전(도3에 있어서 우회전)을 시작하면, 척(11)도 동시에 이동을 시작한다. 도4는 회전암(17)의 회전 도중(회전각도 45도)의 회전암(17) 및 척(11)의 위치를 나타낸다.

앞에서 설명한 바와 같이 회전암(17)이 연결링크(36), 고정링크(34) 및 종동링크(35)와 함께 평행링크기구를 구성한다. 따라서 회전암(17)이 회전하는 사이에 고정링크(34)와 종동링크(35)의 평행관계는 변화되지 않아, 종동링크(35)는 그 자세를 변화시키지 않고 이동한다. 즉 종동링크(35)는 병진운동만을 하고 회전운동을 하지 않는다. 마찬가지로 종동링크(35)에 고정된 척(11) 및 척(11)에 협지된 제품봉지(3)도 병진운동에 의하여 이동하여, 그 자세(척(11)의 협지면의 방향 및 제품봉지(3)의 폭방향의 방향)는 변화되지 않는다.

(4)도5에 나타나 있는 바와 같이 회전암(17)이 회전종점(90도 회전한 위치)에 도달하면, 척(11)도 이동종점에 도달한다. 척(11)의 이동종점이 상기 방출위치이다.

이 때에 회전암(17)은 반출 콘베이어(5)의 반송방향(화살표(7)로 나타낸다)에 대하여 평행하게 된다. 척(11)의 협지면의 방향 및 제품봉지(3)의 폭방향의 방향은, 이동 전과 변하지 않아 반출 콘베이어(5)의 반송방향에 대하여 수직이다. 척(11) 및 제품봉지(3)가 이동하고 있는 사이에 척(12) 및 제품봉지(4)는 이동하지 않고 원래의 위치에 멈추어 있기 때문에, 척(11, 12) 및 제품봉지(3, 4)는 제품봉지(3, 4)의 두께방향을 따라 1열로 배열된다(혹은 척(11, 12)의 협지면에 대하여 수직방향으로 1열로 배열된다고도 말할 수 있다).

(5)계속하여 도6에 나타나 있는 바와 같이 슈트(41, 42)가 대피위치로부터 수납위치를 향하여 경사지면서 이동하고, 한편 셔터(43)가 대피위치로부터 지지위치를 향하여 회전하여, 슈트(41, 42)가 제품봉지(3, 4)의 후방측(반출 콘베이어(5)의 반송방향(화살표(7)로 나타낸다)에서 보아서 후방측)으로 경사지게 접촉되어, 제품봉지(3, 4)를 실선으로 나타내는 바와 같이 경사지게 한다. 이어서 에어실린더(31, 33)가 작동하여 척(11, 12)이 동시에 열려서, 제품봉지(3, 4)가 슈트(41, 42) 상으로 낙하된다. 슈트(41) 상으로 낙하된 제품봉지(3)는 셔터(43)에 의하여 멈추어서 슈트(41) 내에 일시적으로 지지되고, 한편 슈트(42) 상으로 낙하된 제품봉지(4)는 슈트(42) 상을 미끄러져 떨어져서 반출 콘베이어(5)의 콘베이어 벨트(45) 상으로 봉지의 길이방향을 반송방향과 평행하게 향한 상태에서 갈아타서 반송된다.

(6)척(11, 12)이 열린 후에 회전암(17)이 복귀회전을 시작하고, 이에 따라 척(11)이 복귀이동을 시작한다. 또 척(11)이 복귀이동 중에도 상기 평행링크기구의 작용에 의하여 척(11)은 병진운동으로 이동하여, 그 자세(척(11)의 협지면의 방향)는 변화되지 않는다.

이 사이에 적절한 타이밍에서, 간헐이송식 백필링 포장기의 그리퍼 쌍(1, 2)이 다음의 정지위치를 향하여 이동을 시작하고, 동시에 앞의 정지위치에 정지하고 있었던 별도의 2개의 그리퍼 쌍이 도1에 나타내는 정지위치를 향하여 이동을 시작한다.

(7)제품봉지(4)가 반출 콘베이어(5)에 의하여 반송되고, 슈트(41)의 위치를 지나친 적절한 타이밍에서, 셔터(43)가 대피위치를 향하여 복귀회전되어, 제품봉지(3)가 슈트(41) 상을 미끄러져 떨어져서 반출 콘베이어(5)의 콘베이어 벨트(45) 상으로 봉지의 길이방향을 반송방향과 평행하게 향한 상태에서 갈아타서 반송된다. 또 셔터(43)에 의하여 제품봉지(3)를 슈트(41) 내에 일시적으로 지지하는 것은, 제품봉지(3, 4)가 콘베이어 벨트(45) 상에서 겹치는(제품봉지의 길이 치수가 큰 경우에 발생한다) 것을 방지하기 위함이다. 따라서 슈트(41, 42)로부터 동시에 제품봉지(3, 4)가 콘베이어 벨트(45) 상으로 미끄러져 떨어지더라도 제품봉지(3, 4)가 콘베이어 벨트(45) 상에서 겹치지 않는다면, 셔터(43)를 작동시킬 필요는 없다(또는 셔터(43)가 불필요하다).

제품봉지(3, 4)가 슈트(41, 42) 상으로부터 미끄러져 떨어진 후에 적절한 타이밍에서 슈트(41, 42)는 대피위치를 향하여 복귀이동한다.

또 본 발명에 관한 제품봉지 취출장치의 구조 및 작동은, 상기한 예에 한정되지 않는다. 하기에 나타나 있는 바와 같은 여러 가지의 개변(改變)이 가능하다.

(1)상기 제품봉지 취출장치에서는 제품봉지(4)를 협지하는 척(12)을 설치하였지만, 척(12)은 반드시 설치하지 않아도 좋다. 이 경우에 그리퍼 쌍(2)이 열리면, 제품봉지(4)는 즉시 슈트(42) 상으로 낙하되어, 슈트(42) 상을 미끄러져 떨어져서 반출 콘베이어(5)의 콘베이어 벨트(45) 상으로 갈아탄다.

(2)상기 제품봉지 취출장치에서는 척 병진기구로서 평행링크기구를 사용하였지만, 동일한 기능을 구비하는 다른 기구를 적절하게 사용할 수 있다. 예를 들면 복수의 기어로 이루어지는 기어기구(특허문헌6 참조)나 서보모터 등에 의하여 회전암(17)의 회전에 따라 척 지지축(28)을 회전시키도록 하여도 좋다.

(3)상기 제품봉지 취출장치에서는 척(11, 12)을 동시에 열었지만, 양 척(11, 12)을 여는 타이밍을 늦추어 놓을 수도 있다. 예를 들면 척(11)이 열리는 타이밍을 늦추어서 반출 콘베이어(5)에 의하여 반송되는 제품봉지(4)가 슈트(41)의 위치를 지나친 적절한 타이밍에서 척(11)을 열도록 하면, 제품봉지(3, 4)가 반출 콘베이어(5) 상에서 겹치는 것을 방지할 수 있다. 이 경우에 제품봉지(3)를 슈트(41) 내에 일시적으로 지지하는 셔터(43)가 불필요하게 된다.

(4)상기의 예에서는, 제품봉지 취출장치의 보조장치로서 반출 콘베이어(5)의 상방 근방에 슈트(41, 42)를 배치하였지만, 이것은 필수적인 것은 아니다. 척(11, 12)으로부터 직접 반출 콘베이어(5) 상으로 낙하시켜도 좋다. 또는 특허문헌6의 도6에 기재되어 있는 것과 같이 반출 콘베이어(5)를, 제품봉지(3, 4)의 하단보다 반송면이 낮아지는 하강위치와, 제품봉지(3, 4)의 하단보다 반송면이 높아지는 상승위치와의 사이에서 승강시킬 수 있도록 설치하여 적절한 타이밍에서 승강시키도록 하여도 좋다. 이에 따라 반출 콘베이어(5) 상으로 낙하된 제품봉지(3, 4)의 방향(길이방향의 방향)을 반출 콘베이어(5)의 반송방향으로 확실히 향하게 할 수 있다.

1, 2 : 그리퍼 쌍
3, 4 : 제품봉지
11, 12 : 척
13 : 척 이동기구
14 : 척 병진기구
15 : 구동기구
16 : 지점축
17 : 회전암
28 : 척 지지축
31, 33 : 에어실린더
34 : 고정링크
35 : 종동링크
36 : 연결링크
41, 42 : 슈트
43 : 셔터

Claims (5)

  1. 각각 좌우 양쪽 테두리를 서로 다른 그리퍼 쌍(gripper 雙)에 의하여 파지(把持)하여 봉지 입구측을 상측으로 하여 같은 높이로 매달고, 서로 소정의 간격을 두고 봉지의 폭방향을 따라 1열로 배열한 충전(充塡) 및 밀봉(seal)이 완료된 2개의 제품봉지를, 반출 콘베이어 상에 봉지의 길이방향을 따라 1열로 배열시키는 제품봉지 취출장치에 있어서,
    하측을 향하여 개폐하고, 상기 그리퍼 쌍에 의하여 파지되어 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지 중에서 일방(一方)의 제품봉지를 상방측으로부터 협지(挾持)하는 척(chuck)과,
    상기 척을 상기 일방의 제품봉지의 수취위치(受取位置)와 상기 수취위치로부터 떨어진 방출위치(放出位置)의 사이에서 왕복으로 이동시키는 척 이동기구(chuck 移動機構)와,
    상기 척이 상기 수취위치와 방출위치 사이를 왕복으로 이동하는 사이에, 상기 척의 방향을 항상 일정하게 유지하는 척 병진기구(chuck 竝進機構)를
    구비하고,
    상기 척 이동기구는,
    구동원(驅動源)에 연결되고, 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지보다 높은 위치에서, 상기 2개의 제품봉지 중에서 타방(他方)의 제품봉지에 있어서 평면에서 볼 때에 중심위치를 중심으로 하여 왕복으로 회전하는 연직인 지점축(支点軸)과,
    일단측(一端側)이 상기 지점축에 고정되고, 상기 지점축의 회전에 따라 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지보다 높은 위치에서, 상기 지점축을 중심으로 하여 수평면 내에서 90도의 각도범위를 왕복으로 회전하는 회전암(回轉arm)을
    구비하고,
    상기 척은 상기 회전암의 자유단(自由端)측에 수평면 내에서 회전하도록 설치되고, 그 회전중심으로부터 상기 지점축의 중심까지의 직선거리가 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지의 간격과 같은 것을 특징으로 하는 제품봉지 취출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전암의 자유단측에 척 지지축(chuck 支持軸)이 회전하도록 설치되고, 그 회전중심으로부터 상기 지점축의 중심까지의 직선거리가 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지의 간격과 같고, 상기 척이 상기 척 지지축의 하단(下端)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제품봉지 취출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 척 병진기구가,
    상기 척 지지축에 고정된 종동링크(從動link)와,
    상기 지점축의 근방에 고정된 고정링크(固定link)와,
    일단(一端)이 상기 종동링크에 연결되고 타단(他端)이 상기 고정링크에 연결되는 연결링크(連結link)로
    이루어지고,
    상기 지점축, 척 지지축 및 상기 연결링크의 양단의 연결핀은, 이들의 축심(軸心)을 수평면 내에서 직선으로 연결하였을 때에 항상 평행사변형이 구성되도록 위치관계가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제품봉지 취출장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지점축의 하방에 배치되어 하측을 향하여 개폐하고, 상기 그리퍼 쌍에 의하여 파지되어 상기 소정의 정지위치에 정지한 2개의 제품봉지 중에서 타방의 제품봉지의 봉지 입구 근방을 상방측으로부터 협지하는 척을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제품봉지 취출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    양 척은 각 제품봉지의 씰부(seal部)를 냉각하는 냉각판(冷却板)을 겸하는 것을 특징으로 하는 제품봉지 취출장치.
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