KR101867993B1 - 컵용기 포장용 받침대 형성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컵용기 포장장치에서 이송되는 컵용기들의 이동 경로에 받침대용 간지를 공급하여 컵용기들에 받침대를 제공하는 컵용기 받침대 형성장치에 관한 것으로, 포장할 컵용기들을 이송하는 컨베이어벨트(220) 하측에 경사지게 상방으로 설치되어 상단이 상기 컨베이어벨트(220)의 종단부에 인접하게 배치되고, 컵용기 받침대용 간지(350)를 공급하는 간지 공급부(300)와 상기 간지(350)에 형성된 복수개의 홀(351)들 각각으로 컵용기들을 삽입하는 컵용기 배치기 및 상기 컵용기들이 홀(351)들에 삽입 배치된 간지(350)의 주변부를 절곡하여 컵용기 받침대로 형성하는 간지 절곡부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 컵용기들을 묶음 형태로 포장하는 공정중에 이송되는 컵용기들의 하부가 삽입되도록 받침대용으로 간지를 제공하는 과정을 자동화함으로써 받침대가 제공된 컵용기 포장을 저렴하게 제공할 수 있으며, 컵용기 포장 생산성을 향상시키고, 이러한 컵용기들을 받침대로 안정되게 유지되게 하여 컵용기 운송 과정에서의 흔들림에도 컵용기들이 넘어지지 않게 되어 컵용기 운송에서의 파손과 같은 문제점이 발생되지 않는 효과가 있다.

Description

컵용기 포장용 받침대 형성장치{AN APPARATUS FOR FORMING A SUPPORT FOR CUP PACKAGE}
본 발명은 컵용기 포장용 받침대 형성장치에 관한 것으로서, 특히 다수의 컵용기들을 포장함에 있어서 포장장치에서 이송되는 컵용기들의 이동 경로에 받침대용 간지를 공급하여 이송중 컵용기들이 흔들려 넘어지지 않도록 받침대를 제공하는 컵용기 포장용 받침대 형성장치에 관한 것이다.
최근에 이용자의 편의성 향상을 위하여, 커피나 차, 코코아 등의 여러 음료용 분말을 컵용기에 담아서 편의점 등에서 판매하고 있어서 사용자는 컵용기에 뜨거운 물을 부어 컵음료를 손쉽게 음용할 수 있다.
이러한 컵음료는 컵용기에 미리 음료용 커피, 차 분말 등을 담거나 티백을 컵에 담아서 미리 설정된 개수를 포장하여 공급한다. 이때, 컵용기 묶음 포장시 컵용기들이 넘어지지 않게 컵용기들을 유지하게 하는 수단이 요구된다.
이를 위해, 음료 용기들을 다수 개 묶음 형태로 포장하기 위한 기술이, 국내 공개 특허공보 제10-2012-0079068호(공개일자 2012년07월11일)에 액상 제품의 용기들의 그룹을 묶음들로 포장하기 위한 장치가 제안되었으며, 상기 특허 기술은 용기들의 그룹의 적어도 한 쌍의 포장 부서들을 포함하고, 각 부서는 용기들의 그룹 주위에 연장 가능한 필름을 감기 위한 수단, 상기 포장 부서로 또는 포장 부서로부터 용기들의 그룹들을 공급 및 하역하기 위한 조작 수단들, 용기들의 적어도 하나의 공급 라인, 그리고 묶음들을 위한 적어도 하나의 하역 라인을 포함하는 구성으로 되어 있다.
그러나, 상기한 종래 특허기술에서 필름으로 용기들을 감아서 묶음을 형성하기 위한 장치가 복잡하고 제조비용이 많이 소요되며, 사용시 필름으로 묶여진 용기들을 분리해야 하는 번거로운 문제점이 있었으며, 음료용기가 컵으로 된 경우에는 사용할 수 없었다.
이에 대하여 컵용기용 밑받침을 제공하는 것이 제안되었으며, 예를들어 국내 등록실용신안 제20-0478437호(2015년09월30일 등록)에 컵음료 포장시 포장상자 내측에 안치되어 포장상자에 수용되는 다수개의 컵음료를 고정하는 컵음료 포장용 받침대가 제안되었고, 상기 컵음료 포장용 받침대는 상면에 컵음료가 삽입 고정되는 복수의 컵 삽입구가 형성되는 상판부와 상기 상판부의 양측 가장자리에 절첩 가능하게 구비되어 상판부의 양측을 지지하는 한 쌍의 지지대로 구성되어 있다.
상기한 컵음료 포장용 받침대는 다수의 홀들 각각에 컵음료를 삽입하여야 하므로 컵용기에 예를 들어 커피나 차, 코코아 등과 같은 음료용 분말을 담고, 뚜껑을 결합한 다음 포장단계로 이송되는 자동 포장공정에 적용하기 어려운 문제점이 있었으며, 이에 대하여 자동포장공정에서 컵용기들을 지지할 수 있는 받침대를 제공할 수 있는 기술 개선이 요구되었다
국내 등록실용신안 제20-0478437호(등록일자 2015년09월30일) 공개 특허공보 제10-2012-0079068호(공개일자 2012년07월11일)
본 발명의 목적은, 묶음으로 포장되는 컵용기들이 넘어지지 않게 컵용기들의 하부에 제공되는 받침대용으로, 포장을 위해 이송되는 컵용기들에 자동으로 끼워지도록 간지를 제공하고 절곡하여 컵용기 포장용 받침대를 형성하는 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 컵용기 포장용 받침대 형성장치는, 컵용기 포장장치에서 이송되는 컵용기들의 이동 경로에 받침대용 간지를 공급하여 컵용기들에 받침대를 제공하는 컵용기 받침대 형성장치에 있어서, 포장할 컵용기들을 이송하는 컨베이어벨트 하측에 경사지게 상방으로 설치되어 상단이 상기 컨베이어벨트의 종단부에 인접하게 배치되고, 컵용기 받침대용 간지를 공급하는 간지 공급부와 상기 간지에 형성된 복수개의 홀들 각각으로 컵용기들을 삽입하는 컵용기 배치기 및 상기 컵용기들이 홀들에 삽입 배치된 간지의 주변부를 절곡하여 컵용기 받침대로 형성하는 간지 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 간지 공급부는 간지를 수용하는 간지 매거진과 그 간지 매거진의 하단에 제공되어 간지를 하나씩 인출하는 진공 흡착컵 및 상기 간지 매거진으로 부터 인출된 간지를 상기한 컨베이어벨트의 종단부로 이송하는 체인 컨베이어를 포함하여 구성된다.
상기 컨베이어벨트에 의해 이송되는 컵용기들이 간지의 홀들에 용이하게 삽입되도록 상기 간지 공급부의 체인 컨베이어의 상단에 인접한 위치에서 간지를 경사지게 배치하도록 유도하는 간지 가이드가 제공되는 것이 바람직하다.
상기 컵용기 배치기는 모터와 모터의 출력축에 의해 회전하는 회전밀대에 의해 컵용기들이 밀려서 간지의 홀들에 삽입된다. 상기 회전밀대는 분기된 부분이 컵용기를 각각 밀도록 분기되어 구성될 수 있다.
상기 회전 밀대는 공급되는 컵용기들을 간지의 홀들에 삽입하도록 구성될 수도 있다.
상기 회전 밀대는 모터의 출력축에 제공된 제1구동기어와 그 구동기어에 맞물려 회전하는 전동기어들에 의해 다른 구동기어가 제공되고, 상기 구동기어에도 다른 회전밀대가 결합되어 모터의 출력축에 제공된 회전밀대와 함께 두 개의 회전 밀대에 의해 2열로 정렬된 컵용기들을 밀어서 함께 간지의 홀들에 삽입하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따라 컵용기들을 묶음 형태로 포장하는 공정중에 이송되는 컵용기들의 하부가 삽입되도록 받침대용으로 간지를 제공하는 과정을 자동화함으로써 받침대가 제공된 컵용기 포장을 저렴하게 제공할 수 있으며, 컵용기 포장 생산성을 향상시키고, 이러한 컵용기들을 받침대로 안정되게 유지되게 하여 컵용기 운송 과정에서의 흔들림에도 컵용기들이 넘어지지 않게 되어 컵용기 운송에서의 파손과 같은 문제점이 발생되지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체적인 컵용기 포장 공정을 보여주는 포장장치의 평면도.
도 2는 도 1에서 포장박스에의 포장 공정 전에, 컵용기 공급, 밑받침용 간지공급 및 간지의 절곡 공정을 보여주는 평면도.
도 3은 도 2에서 컵용기들의 이송중 간지를 공급하여 컵용기들이 하나씩 홀에 삽입되고 주변부를 절곡하여 받침대를 형성하는 받침대 형성부를 보여주는 측면도.
도 4는 도 3의 공정에서 공급되는 밑받침용 간지의 평면도.
도 5는 도 3의 공정에서 간지를 공급하여 컵용기가 간지의 홀에 삽입되어 주변부가 절곡되어 받침대로 형성되는 공정을 보여주는 부분확대도.
도 6은 도 5의 간지 가이드의 확대도.
도 7은 도 3의 공정에서 가이드로 이송되는 간지의 홀들에 컵용기를 이동시키는 구조를 보여주는 확대된 측면도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1과 2에 있어서, 본 발명에 의한 컵용기 포장용 받침대 형성장치가 제공된, 컵용기 포장장치는 포장할 컵용기들에 음료용 분말, 예를들어 커피, 차, 티백 등을 수용케 하여 포장을 위해 일렬로 이송되는 컵용기들을 2열로 정렬하는 정렬부(100), 상기 정렬부에서 2열로 정렬되어 이송되는 컵용기들을 미리 설정된 갯수, 예를들이 본 실시예에서는 5개씩 2열로 포장하기 위해 적재하는 적재부(200), 상기 적재부에서 공급되는 컵용기들에 받침대를 제공하기 위한 간지를 공급하여 컵용기들을 홀에 각각 삽입하는 간지 공급부(300), 상기 컵용기들이 각각 홀에 삽입된 간지들의 주변부를 하방 절곡하여 받침대를 형성하는 간지 절곡부(400) 및 받침대가 제공된 컵용기들을 포장박스에 포장하기 위해 포장공정으로 이송하는 포장진입부(500) 및 상기 포장진입부에 이송된 컵용기들을 포장박스(610)에 넣어 포장하는 포장부(600)를 포함한다. 상기 정렬부(110), 적재부(200), 간지 공급부(300), 간지 절곡부(400)와 포장진입부(500)들 및 포장부(600)에는 각각 컨베이어벨트들이 독립적으로 구동되도록 제공된다.
도 2 내지 4에 있어서, 상기 정렬부(100)는 컵음료용 분말, 예를 들어 분말 형태의 커피나 차 등의 음료용 분말이나 티백 등이 수용된 컵들이 컨베이어벨트(110)에 의해 일렬로 공급되는 동안 2열로 정렬시킨다. 이를 위해 상기 정렬부(100)는 실린더(101)에 의해 동작하는 신축붐(102)을 포함하여, 상기 신축붐(102)이 컨베이어벨트(110)에 의해 일렬로 공급되는 컵용기(103,104)들을 하나 걸러 옆으로 밀어서 2열로 정렬시키며, 이때 신축붐(102)은 컵용기들을 앞쪽의 컵용기를 뒤로 경사지게 그리고 측방향으로 밀어서 두 개의 컵용기가 나란히 배치되게 함으로써 일렬로 이송되는 컵용기는 2열로 정렬되어 적재부(200)로 이송된다.
상기 적재부(200)에는 두 개의 스토퍼(221,222)들이 이격되어 배치됨으로써 적재부로 이송되는 컵용기들이 미리 설정된 일정 개수, 예를 들어 10개씩 이열로 이송 컨베이어벨트(220) 위에 적재되게 센서(223)를 통과하는 컵용기들을 카운트하여 예를들어 10개의 컵용기를 감지하면 신호를 출력하여 이송 컨베이어벨트(220)와 함께 정렬부(100)의 컨베이어벨트(110) 구동모터를 정지시키도록 미리 프로그램되어 있다. 변형적으로, 상기 센서(223)의 위치를 후술하는 컵용기 배치기에서부터 컵용기 10개가 이동된 거리만큼 이격된 위치에 배치함으로써 상기 센서가 컵용기를 감지할 때, 컵용기 10개가 이동한 것으로 판단하여 제어하도록 프로그램할 수도 있다. 이러한 제어장치는 도면의 간략화를 위해 도시되지 않았다.
이와 같이 상기 정렬부(100)에서 2열로 정렬된 컵용기(103,104)들이, 상기 정렬부의 컨베이어벨트(110)의 끝단에 인접하여 일단이 배치된 적재부(200)의 컨베이어벨트(220)에 의해 이송되는 동안, 본 발명에 따라, 상기 컨베이어벨트(220) 하측에 경사지게 상방으로 설치된 간지 공급을 위해 간지 공급부(300)의 체인 컨베이어(320)에 의해 간지가 공급된다. 상기 체인 컨베이어(320)의 상단은 적재부(200)의 컨베이어벨트(220)의 종단부에 인접하게 배치되어 있다.
본 발명에 따라, 컵용기 포장용 받침대로서 형성하도록 공급되는 상기 간지는 간지 매거진(310)에 수용된 상태에서 하단에 제공된 진공 흡착컵(315)에 의해 하나씩 간지 매거진으로부터 인출되어 간지 공급부(300)의 체인 컨베이어(320) 위로 간지를 배치하여 간지가 상기한 적재부(200)의 컨베이어벨트(220)의 끝단으로 공급된다.
상기 간지 공급부의 체인 컨베이어(320)의 상단에 인접한 위치에서 간지 가이드(330)가 도 5와 6에 도시된 바와 같이 제공되어서, 상기 체인 컨베이어(320)에 의해 이송되는 간지가 가이드(330)에 의해 경사지게 배치될 때, 도 7에 도시된 컵용기 배치기에 의해 컵용기가 각각 간지에 형성된 홀로 이동, 배치된다.
상기 컵용기 배치기는 모터(250)와 컵용기 배치기 출력축(251)에서 회전하는 회전 밀대(255)를 포함하며, 도시된 실시예에서는 모터(250)의 출력축에 제공된 제1구동기어(253)와 그 구동기어(253)에 맞물려 회전하는 전동기어(254)들에 의해 다른 구동기어(257)가 제공되고, 상기 구동기어에도 회전밀대(255)가 결합되어 상기 두 개의 회전하는 회전밀대(255)에 의해 2열로 정렬된 컵용기들이 밀려서 함께 간지(350)의 홀(351)들에 삽입된다. 상기 두 개의 회전밀대(255)들은 지지부재(252)에 의해 지지된다. 상기 회전밀대(255)는 도 2에 부분확대도로 도시된 바와 같이 5개로 부분들로 분기된 형상으로 이루어질 수 있으며, 각각의 분기된 부분들에 의해 인접하여 배열된 컵용기들이 밀려서 간지의 홀에 삽입된다. 상기 밀대의 분기된 수는 필요에 따라 변경될 수도 있다.
상기 간지 가이드(330)는 적재부(200)의 컨베이어벨트(220) 보다 높은 위치로 경사지게 그리고 컵용기들의 양측으로 이격되게 배치되어서 간지(350)의 측부가 컵용기들의 중간에 걸쳐지게 되고, 상기 간지를 안정되게 가이드하기 위해 상기 간지 가이드(330)는 바람직하게는 곡면상으로 'ㄷ'자 형태로 형성되어 간지를 가이드하는 것이 바람직하다.
이로써 컵용기들은 간지(350)의 홀(351)들에 끼워지되, 간지가 컵용기의 중간부위에 걸쳐져 컵용기들을 넘어지지 않게 유지한다. 상기 간지는 절곡부에 의해 간지의 주변부가 절곡되어 받침부로서 형성되며, 이에 대해서는 후술한다.
도 3, 5에서, 전술한 바와 같이 간지 공급부(300)의 체인 컨베이어(320)에 의해 간지가 공급되어 간지(350)의 홀(351)들에 컵용기들이 삽입된 다음에는, 간지 절곡부(400)에서 컵용기 주변으로 돌출된 간지 주변부가 절곡된다.
상기 간지 절곡부(400)는 모터(420)로 구동되는 컨베이어벨트(410)와 도 4에 도시된 간지의 홀 외측의 주변부들을 절곡하기 위한 절곡부(440) 및 상기 절곡부(440)에 미리 설정된 개수, 도면에 도시된 실시예에서는 5개씩 2열의 컵용기가 진입되는 것을 감지하기 위한 센서(430)를 포함한다. 상기한 바와 같이, 간지(350)의 홀(351)들에 삽입되어 이송되는 컵용기들의 선두를 센서(430)가 탐지하면, 신호를 출력하여 모터(420) 구동을 정지시켜 컨베이어벨트(410)를 미리 설정된 시간동안, 즉 후술하는 간지 주변부 절곡 시간 동안 정지되게 함과 함께 절곡부(440)를 작동시킨다.
상기 절곡부(440)는 실린더(441)와 그 피스톤로드(442)의 단부에 연결된 절곡기(447), 상기 절곡기(447)는 상기 실린더(441)에 양측에서 연결된 양측의 지지부(445)들에서 하방으로 연장된 가이드봉(446)에서 지지된다. 상기 센서(430)에 의해 컵용기의 진입을 탐지한 출력신호에 따라 상기 실린더는 작동하여 피스톤로드(442)가 하방으로 전진함에 따라 절곡기(447)가 하강하여 간지의 양측 주변부를 하방으로 절곡하게 됨으로써, 하방이 개방된 'ㄷ'자 형태로 받침대가 형성된다. 이와 같이 컵용기들이 홀에 삽입된 상태로 주변부가 절곡되는, 미리 설정된 시간이 경과된 다음에, 간지를 절곡하여 받침대가 하측에 형성되어 제공된 컵용기는 포장을 위해 포장 진입부(500)로 모터(420)에 의해 구동되는 컨베이어 벨트(410)에 의해 이송된다.
전술한 실시예의 설명에서 포장할 대상을 컵용기로 하여 설명하였으나, 여기에 한정되지 않고, 간지를 절곡하여 받침대로 제공되는 포장할 대상물은 내용물이 충전된 병이 될 수도 있음은 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 컵용기나 병을 포장 공정으로 이송하면서, 홀들이 형성된 간지를 공급하고, 절곡하여 받침대를 연속 공정으로 제공하는데 이용할 수 있다.
220 : 컨베이어벨트 250 : 모터
251 : 출력축 255 : 회전밀대
300 : 간지 공급부 310 : 간지 매거진
315 : 진공 흡착컵 320 : 체인 컨베이어
330 : 간지 가이드 350 : 간지
351 : 홀 440 : 간지 절곡부

Claims (5)

  1. 컵용기 포장장치에서 이송되는 컵용기들의 이동 경로에 받침대용 간지를 공급하여 컵용기들에 받침대를 제공하는 컵용기 포장용 받침대 형성장치에 있어서,
    포장할 컵용기들을 이송하는 컨베이어벨트(220) 하측에 경사지게 상방으로 설치되어 상단이 상기 컨베이어벨트(220)의 종단부에 인접하게 배치되고, 컵용기 받침대용 간지(350)를 공급하는 간지 공급부(300)와
    상기 간지(350)에 형성된 복수개의 홀(351)들 각각으로 컵용기들을 삽입하는 컵용기 배치기 및
    상기 컵용기들이 홀(351)들에 삽입 배치된 간지(350)의 주변부를 절곡하여 컵용기 받침대로 형성하는 간지 절곡부(400)를 포함하는 것이며,
    상기 컵용기 배치기는 모터(250)와 모터의 출력축(251)에 의해 회전하는 회전밀대(255)를 포함하며, 상기 회전밀대는 회전하는 복수개로 분기되어, 컵용기를 밀어서 간지(350)의 홀(351)에 삽입하도록 된 것을 특징으로 하는 컵용기 포장용 받침대 형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간지 공급부(300)는 간지를 수용하는 간지 매거진(310)과 그 간지 매거진의 하단에 제공되어 간지를 하나씩 인출하는 진공 흡착컵(315) 및 상기 간지 매거진으로 부터 인출된 간지를 상기한 컨베이어벨트(220)의 종단부로 이송하는 체인 컨베이어(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 컵용기 포장용 받침대 형성장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨베이어벨트(220)에 의해 이송되는 컵용기들이 간지의 홀들에 용이하게 삽입되도록 상기 간지 공급부의 체인 컨베이어(320)의 상단에 인접한 위치에서 간지를 경사지게 배치하도록 유도하는 간지 가이드(330)가 제공된 것을 특징으로 하는 컵용기 포장용 받침대 형성장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전 밀대(255)는 모터(250)의 출력축에 제공된 제1구동기어(253)와 그 구동기어(253)에 맞물려 회전하는 전동기어(254)들에 의해 다른 구동기어(257)가 제공되고, 상기 구동기어(257)에도 다른 회전밀대(255)가 결합되어 모터의 출력축에 제공된 회전밀대와 함께 두 개의 회전 밀대(255)에 의해 2열로 정렬된 컵용기들을 밀어서 함께 간지(350)의 홀(351)들에 삽입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컵용기 포장용 받침대 형성장치.
KR1020160151289A 2016-11-14 2016-11-14 컵용기 포장용 받침대 형성장치 KR101867993B1 (ko)

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