KR101923517B1

KR101923517B1 - 자동 캡핑 장치

Info

Publication number: KR101923517B1
Application number: KR1020170010149A
Authority: KR
Inventors: 신중광
Original assignee: 신중광
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2019-02-27
Also published as: KR20180086572A

Abstract

본 발명은 화장품, 식품, 의약품 등의 용기류에 캡을 자동으로 체결하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 토크 제어와 기어 조합을 적용한 캡핑 방식, 완속 및 급속 이송의 조합을 적용한 용기 이송 방식 등을 이용하여, 캡의 캡핑 속도 및 캡핑 강도, 용기 이송거리 및 이송속도 등을 적절히 조절하면서 캡핑 작업을 수행할 수 있는 새로운 형태의 캡핑 수단을 구현함으로써, 다양한 용기 및 캡을 최적의 조건으로 캡핑할 수 있는 등 캡핑 작업의 효율성 향상은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있는 자동 캡핑 장치를 제공한다.

Description

자동 캡핑 장치{Auto capping apparatus}

본 발명은 자동 캡핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화장품, 식품, 의약품, 유류, 세정제 등의 다양한 용기류에 캡을 자동으로 체결하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화장품, 식품, 의약품, 유류, 세정제 등과 같은 액체형태의 내용물은 글래스나 PET 등의 용기에 충전되고, 이렇게 내용물이 충전된 용기는 캡이 체결되어 밀봉된 후에 공급 유통되고 있다.

보통 용기에 체결되는 캡은 스크류 캡(Screw cap), 프레스 캡(Press cap), 안전 캡(Safety cap) 등 다양한 형태가 사용되고 있으며, 이 중에서 용기의 목에 형성되어 있는 수나사에 캡의 암나사를 체결하는 스크류 캡이 주로 사용되고 있다.

즉, 대부분의 용기 캡은 용기의 목 부분과 캡의 내측에 형성되어 있는 나사부를 서로 체결한 상태에서 캡을 회전시켜서 용기를 밀봉 및 개봉할 수 있는 스크류 캡이 많이 사용된다.

한편, 용기의 캡을 타이트하게 조여주지 못하면 유통이나 보관 중에 내용물 일부가 유출되거나 혹은 내부 내용물이 산화되어 변질되는 문제가 발생할 수 있다.

그러나, 종전에는 용기의 캡을 일단 기계장치를 통하여 잠근 상태에서, 포장 직전에 작업작가 직접 손으로 하나씩 캡을 타이트하게 잠근 다음에 포장하는 방식이 사용되고 있다.

이러한 포장작업은 작업자의 숙련도는 물론이고 대량의 인원을 필요로 하는 등 작업성 및 생산성 측면에서 비효율적이다.

이러한 점을 고려하여 한국 등록특허 10-0521243호, 한국 공개특허 10-2008-0107582호, 한국 공개특허 10-2011-0072726호, 한국 공개특허 10-2012-0019721호, 한국 등록실용신안 20-0329133호, 한국 등록실용신안 20-0334513호 등에서는 용기에 캡을 자동으로 체결하는 다양한 형태의 것들을 제시하고 있다.

그러나, 종래 자동 캡핑 장치의 경우, 캡의 과도한 체결을 방지하기 위해 캡을 회전시키는 캡핑부에 센서를 부착하여 캡의 회전수를 제어하는 방식, 또는 캡핑부가 회전되는 시간을 제어하는 방식을 적용하고 있는 관계로, 캡핑 대상이 되는 용기 크기, 높이, 적합한 캡핑 강도 등 다양한 종류의 용기에 대한 다양한 조건을 축족시키는데 대단히 비효율적이고, 용기의 이송속도나 캡의 체결속도 등이 만족스럽지 못해 작업성 및 생산성이 떨어지는 단점이 있다.

한국 등록특허 10-0521243호 한국 공개특허 10-2008-0107582호 한국 공개특허 10-2011-0072726호 한국 공개특허 10-2012-0019721호 한국 등록실용신안 20-0329133호 한국 등록실용신안 20-0334513호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 토크 제어와 기어 조합을 적용한 캡핑 방식, 완속 및 급속 이송의 조합을 적용한 용기 이송 방식 등을 이용하여, 캡의 캡핑 속도 및 캡핑 강도, 용기 이송거리 및 이송속도 등을 적절히 조절하면서 캡핑 작업을 수행할 수 있는 새로운 형태의 캡핑 수단을 구현함으로써, 다양한 용기 및 캡을 최적의 조건으로 캡핑할 수 있는 등 캡핑 작업의 효율성 향상은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있는 자동 캡핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 자동 캡핑 장치는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 자동 캡핑 장치는 장치 본체와, 용기의 이송을 위해 장치 본체의 테이블에 설치되는 컨베이어와, 상기 컨베이어의 일정구간 양옆에 나란하게 설치되고 컨베이어의 속도에 비해 상대적으로 빠른 속도로 구동되면서 용기를 정위치까지 급속 이송시켜주는 급속 이송부와, 상기 장치 본체의 상부에 설치되어 캡핑 시 토크 제어방식으로 동력을 제공하는 서보 모터 및 기어 어셈블리로 구성되는 캡핑 구동부와, 상기 캡핑 구동부로부터 동력을 제공받아 회전하는 다수의 롤 조합을 이용한 마찰력으로 용기에 가(假) 체결되어 있는 캡을 완전히 체결하는 캡핑 체결부와, 상기 장치 본체의 테이블에 설치되어 있는 급속 이송부를 사이에 두고 양옆에 설치되어 정위치에 있는 용기를 고정시켜주는 한쌍의 용기 클램핑부를 포함하는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 자동 캡핑 장치는 캡핑 체결부의 일측에 위치되어 롤 조합을 정위치상의 용기에 있는 캡측으로 밀거나 당겨서 록/언록시켜주는 한쌍의 캡 록/언록부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 급속 이송부는 컨베이어를 따라 이송되는 용기의 진행경로 양옆에 나란하게 각각 배치되어 접촉을 통해 용기를 빠르게 이송시켜주는 한쌍의 이송용 벨트 및 벨트 양단의 풀리와, 상기 이송용 벨트의 작동을 위한 구동용 모터 및 상기 구동용 모터의 축과 벨트 일단의 풀리의 축에 각각 장착되는 구동용 풀리 및 양쪽의 구동용 풀리 사이에 연결되는 구동용 벨트를 포함할 수 있다.

이때의 상기 급속 이송부의 이송용 벨트 및 풀리는 상하 이단으로 배치되는 듀얼 타입으로 이루어져 용기의 양측면 위아래 2곳과 동시에 접촉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 급속 이송부는 이송용 벨트의 내측에 나란하게 배치됨과 더불어 접촉 지지하면서 이송용 벨트가 내측으로 밀리는 것을 막아주는 벨트 가이드를 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 캡핑 구동부의 기어 어셈블리는 서보 모터의 축에 장착되는 중심 기어와, 상기 중심 기어를 가운데 두고 외곽에 대칭 구조로 배치됨과 더불어 치합 전동 가능한 복수의 외곽 기어를 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 캡핑 체결부는 캡핑 구동부의 각 외곽 기어측과 연결되어 회전가능한 복수의 롤 샤프트와, 상기 각 롤 샤프트의 하단에 각각 장착됨과 더불어 용기에 있는 캡의 양옆에 배치되어 캡과의 마찰을 통해 캡을 체결시켜주는 체결용 롤을 포함할 수 있다.

특히, 상기 캡핑 구동부에 있는 외곽 기어의 축과 캡핑 체결부에 있는 롤 샤프트는 전동 각도 제어가 자유로운 프로펠라 샤프트에 의해 연결될 수 있다.

한편, 상기 자동 캡핑 장치는 컨베이어를 따라 이송되는 용기의 진행경로 상의 상측에 배치되어 캡 체결 시 캡을 잡아주는 수단으로서, 캡의 상면을 눌러주면서 같이 회전하는 클램프 블럭과, 상기 클램프 블럭을 상하로 이동시켜주는 클램프 실린더를 포함하여 구성되는 캡 클램핑부를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 캡 록/언록부는 장치 본체의 상부에 설치되는 캡핑 헤드의 내측에 위치되면서 가이드 레일에 의한 안내를 받으면서 전후 이동가능하고 캡핑 체결부의 롤 샤프트가 관통되어 있는 록/언록 플레이트와, 상기 록/언록 플레이트를 전후로 이동시켜주는 록/언록 실린더를 포함할 수 있다.

이러한 캡 록/언록부는 캡핑 헤드의 전후 폭방향을 따라 설치되면서 록/언록 실린더가 지지되어 있는 실린더 블록과 관통 체결되는 가이드 바와 스크류 축, 그리고 스크류 축의 회전조작을 위한 핸들로 구성되는 캡핑 체결부 세팅장치에 의해 전후 위치가 조절되도록 할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 자동 캡핑 장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 서보 모터의 구동과 기어 조합의 전동을 이용하여 캡 체결 토크를 제어하는 방식을 적용함으로써, 다양한 종류의 용기 및 캡에 대한 캡핑 작업을 효율적으로, 또 정확하고 신속하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 용기의 완속 이송 방식 및 용기의 급속 이송 및 정위치 세팅 방식을 병행함으로써, 캡핑 작업의 연속성 및 신속성을 확보할 수 있는 등 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 캡핑 시 롤 조합을 이용한 체결 방식과 기어 및 벨트를 이용한 체결 방식을 선택적으로 적용함으로써, 다양한 크기의 캡, 특히 직경이 작은 캡에 대한 캡핑 작업을 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치를 나타내는 정면도와 확대도
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치를 나타내는 평면도와 확대도
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치를 나타내는 측면도와 확대도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치의 급속 이송부를 나타내는 정면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치의 캡 클램핑부를 나타내는 정면도
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치의 작동상태를 나타내는 측면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치를 나타내는 정면도와 확대도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치를 나타내는 평면도와 확대도이고, 도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치를 나타내는 측면도와 확대도이다.

도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 자동 캡핑 장치의 장치 본체(10)에는 용기의 이송을 위한 컨베이어(12)가 설치되는 테이블(11)이 마련되고, 상기 장치 본체(10)의 상부, 즉 테이블(11)의 상부에는 후술하는 캡핑 구동부(16), 캡핑 체결부(17) 등이 설치되는 사각 플레이트 구조물 형태의 캡핑 헤드(39)가 마련된다.

이때의 상기 캡핑 헤드(39)는 테이블(11)에 세워져 있는 포스트(48)의 상단에 지지되는 수평의 상부 플레이트(49)와 테이블(11) 사이에 위치되고, 이렇게 위치되는 상태에서 그 전면과 후면에 있는 다수의 LM 블럭(50)을 통해 포스트(48)상에 관통 지지되는 구조로 설치된다.

이러한 캡핑 헤드(39)는 상하 높이가 조절될 수 있는데, 이를 위해 상부 플레이트(49)에는 헤드 조절용 핸들(51) 및 이것에 의해 회전되는 헤드 조절용 스크류 축(52)이 수직 설치되고, 이렇게 설치되는 헤드 조절용 스크류 축(52)에는 캡핑 헤드(39)의 상단부 일측에서 수평 연장되는 스크류 플레이트(53)가 스크류 전동 가능한 구조로 결합된다.

이에 따라, 상기 헤드 조절용 핸들(51)를 조작하게 되면, 헤드 조절용 스크류 축(52)과 스크류 플레이트(53) 간의 스크류 전동에 의해 캡핑 헤드(39) 전체가 LM 블럭(50)의 안내를 받으면서 위아래로 이동가능하게 되고, 이렇게 상하 위치이동가능한 캡핑 헤드(39)에 속해 있는 캡핑 체결부(17)의 높이 또한 가변될 수 있게 되므로서, 결국 높이 등 규격이 다른 다양한 용기에 적극 대응하면서 캡핑 작업을 수행할 수 있게 된다.

그리고, 상기 장치 본체(10)의 테이블(11)에 설치되는 컨베이어(12)의 경우, 용기를 연속적으로 이송시켜주는 수단으로서, 테이블(11)의 좌우 길이방향을 따라 나란하게 배치되고, 이에 따라 용기 또한 테이블 좌우 길이방향의 직선 궤적을 따라 이송되면서 연속해서 진행될 수 있게 된다.

여기서, 상기 컨베이어는 통상의 자동 캡핑 장치에서 용기를 이송시키는 용도로 사용되는 일반 컨베이어를 적용할 수 있게 된다.

또한, 상기 장치 본체(10)에 있는 테이블(11)의 상면에는 컨베이어(12)의 일정구간 양옆에 나란하게 설치되는 급속 이송부(13)가 구비되고, 이때의 급속 이송부(13)는 컨베이어(12)의 속도에 비해 상대적으로 빠른 속도로 구동되면서 용기를 정위치, 즉 캡핑 작업이 이루어지는 위치까지 급속 이송시켜주는 역할을 하게 된다.

예를 들면, 컨베이어(12)를 따라 천천히 이송되던 용기가 급속 이송부(13)가 설치되어 있는 영역에 진입하게 되면, 빠르게 이송되면서 캡핑 작업이 이루어지는 정위치에 곧바로 위치되어 정지될 수 있게 된다.

이렇게 컨베이어(12)를 이용한 용기의 연속적인 완속 이송과 급속 이송부(13)를 이용한 용기의 급속한 이송 및 정위치 제어를 조합하여 장치를 운용함으로써, 캡핑 작업의 전체적인 사이클 타임을 단축할 수 있는 등 생산성 향상에 일조할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 캡핑 작업을 수행하기 위한 동력을 제공하는 캡핑 구동부(16)와 실질적으로 캡을 돌려서 캡핑 작업을 수행하는 캡핑 체결부(17)가 마련되며, 이때의 캡핑 구동부(16)와 캡핑 체결부(17)는 장치 본체(10)에 있는 캡핑 헤드(39)의 상면부와 저면부에 각각 위치되면서 지지되는 구조로 설치된다.

특히, 상기 캡핑 구동부(16)의 경우, 서보 모터(14)와 기어 어셈블리(15)의 조합을 이용하여 캡핑 체결부(17)측으로 동력을 제공하는 방식이며, 상기 서보 모터(14)는 다양한 종류의 캡에 대한 체결토크가 미리 입력되어 있는 제어부(미도시)에 의해 출력 제어되고, 이렇게 제어되는 동력을 기어 어셈블리(15)를 통해 캡핑 체결부(17)에 제공하게 되므로서, 캡핑 시 적절한 토크 제어를 통해 캡을 무리없이 완전하게 체결할 수 있게 된다.

또한, 상기 캡핑 체결부(17)의 경우, 용기에 가(假) 체결되어 있는 캡을 완전히 체결하는 수단으로서, 캡핑 구동부(16)로부터 제공받은 동력으로 회전하면서 다수의 롤 조합을 이용한 마찰력으로 캡을 체결할 수 있게 된다.

또한, 캡핑 시 용기를 안정적으로 잡아주는 수단으로 한쌍의 용기 클램핑부(18)가 마련되고, 이때의 용기 클램핑부(18)는 장치 본체(10)의 테이블(11)에 설치되어 있는 급속 이송부(13)를 사이에 두고 앞쪽과 뒷쪽에 위치되면서 테이블(11)의 바로 윗쪽에 나란하게 수평 설치되는 베이스(54)상에 지지되는 구조로 설치된다.

물론, 이때의 베이스(54)는 테이블(11)상에서 장치 전후 폭방향으로 위치를 가변시킬 수 있는 구조로 설치되므로, 이때의 베이스(54)를 지지기반으로 하여 설치되는 용기 클램핑부(18), 급속 이송부(13) 등도 전체적으로 장치 전후 폭방향으로 위치가 조절될 수 있게 된다.

또한, 캡핑 시 캡핑 체결부(17)의 롤 조합을 정위치상의 용기에 있는 캡측으로 밀거나 당겨서 캡핑 작업이 이루어지도록 해주는 수단으로 캡 록/언록부(19)가 마련되고, 이때의 캡 록/언록부(19)는 장치 본체(10)에 있는 캡핑 헤드(39)의 내부에서 지지되는 구조로 설치된다.

그리고, 컨베이어(12)를 따라 이송되는 용기가 급속 이송부(13)에 진입되는 것을 감지하는 수단으로 센서부(55)가 마련되고, 상기 센서부(55)는 테이블(11)상에서 서로 나란한 급속 이송부(13)를 사이에 두고 양옆에 서로 마주보는 위치에 각각 설치된다.

여기서, 상기 센서부는 일 예로서 발광센서 및 수광센서의 조합을 적용할 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 급속 이송부(13)의 초입에 위치되어 있는 센서부(55)가 용기의 진입을 감지하게 되면, 이때의 감지신호에 의해 급속 이송부(13)가 작동하면서 용기를 급속하게(컨베이어 속도보다 상대적으로 빠르게) 정위치로 이송시켜줄 수 있게 된다.

이때, 상기 센서부(55)는 테이블(11)상에서 장치 전후 폭방향으로 위치 조절가능한 구조로 설치되는데, 예를 들면 레버 회전 조작을 통한 랙과 피니언 전동구조를 이용하여 테이블(11)상에서 위치를 미세하게 옮길 수 있게 되고, 결국 용기의 규격이나 종류 등에 따라 센서부(55)의 위치를 적절하게 조절하여 사용할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 용기의 급속 이송을 위한 수단으로 급속 이송부(13)를 제공하며, 이러한 급속 이송부(13)는 컨베이어(12)를 따라 천천히 이송되는 용기를 빠른 속도로 이송시켜 캡핑 작업이 이루어지는 정위치로 옮겨주는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 도 7에 도시한 바와 같이, 용기가 이송되는 컨베이어(12)의 일정구간 양옆으로 이와 나란하게 양단의 풀리(21) 사이에 걸쳐져 돌아가는 이송용 벨트(20)가 각각 배치되고, 이때의 이송용 벨트(20)의 양단을 걸고 있는 풀리(21)는 장치 본체(10)에 있는 베이스(54)상의 축 하우징(56)에 회전가능하게 수직 설치되는 풀리 축(57)의 상단부에 장착된다.

따라서, 상기 풀리(21) 및 이 풀리(21)에 걸쳐져 있는 이송용 벨트(20)는 베이스(54)의 상면으로부터 일정높이에 위치되어 용기의 중간부분 양측면부와 접촉할 수 있게 된다.

즉, 상기 이송용 벨트(20)는 용기 진행방향을 따라 나란하게 배치됨과 동시에 용기 진행경로를 사이에 두고 일정 폭(예를 들면, 용기의 직경에 상응하는 폭)을 유지하게 되고, 이에 따라 용기는 양쪽의 이송용 벨트(20) 사이에 끼인 상태에서 이송용 벨트(20)가 돌아가면 접촉에 의해 당겨지면서 급속하게 이송될 수 있게 된다.

이러한 이송용 벨트(20) 및 풀리(21)는 상하 이단으로 배치되는 듀얼 타입으로 이루어져 있어서, 용기의 양측면 위아래 2곳과 동시에 접촉하면서 용기를 안정적으로 이송시킬 수 있게 된다.

즉, 축 하우징(56)에 설치되는 풀리 축(57)의 상단과 하단에 각각 풀리(21)가 설치되고, 이렇게 설치되는 위아래의 각 풀리(21)를 이용하여 상하 2열의 이송용 벨트(20)가 설치되므로서, 상하 2열의 이송용 벨트(20)가 용기의 측면 위아래와 안정적으로 밀착되면서 용기를 급속 이송시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 이송용 벨트(20)의 빠른 작동, 예를 들면 컨베이어(12)의 속도에 비해 상대적으로 빠른 작동을 위한 수단으로 구동용 모터(22)와 구동용 풀리(23a,23b), 그리고 구동용 벨트(24)가 마련된다.

상기 구동용 모터(22)는 베이스(54)상에 다수의 봉에 의해 지지되는 구조로 수직 설치되고, 이렇게 설치되는 구동용 모터(22)의 축과 풀리(21)와 일체 회전하는 풀리 축(57), 예를 들면 이송용 벨트(20)의 양단을 걸어주고 있는 2개의 풀리(21) 중에서 구동용 모터(22)의 가까운 쪽에 위치되는 풀리(21)가 장착되어 있는 풀리 축(57)에는 각각 구동용 풀리(23a,23b)가 장착되며, 이때의 양쪽의 구동용 풀리(23a,23b) 사이에는 구동용 벨트(24)가 연결 설치된다.

여기서, 상기 이송용 벨트(20)와 구동용 벨트(24)는 타이밍 벨트를 적용하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 용기의 이송용 벨트 내 진입을 감지하는 센서부(55)의 신호에 의해 구동용 모터(22)가 작동하게 되면, 양쪽 구동용 풀리(23a,23b) 사이의 구동용 벨트(24)에 의한 전동에 의해 풀리 축(57)이 회전하게 되고, 이러한 풀리 축(57)의 회전에 의해 풀리(21)가 돌아가게 되므로서, 양쪽의 풀리(21) 사이에 끼워져 있는 용기는 이송용 벨트(20)에 의해 빠르게 정위치까지 이송될 수 있게 된다.

특히, 상기 구동용 모터(22)의 회전수나 속도를 감지하여 구동용 모터(22)의 작동을 제어하는 신호를 제공하는 수단으로 엔코더(25)가 마련된다.

상기 엔코더(25)는 구동용 모터(22)의 회전수와 속도를 감지하여 구동용 모터(22)가 설정 시간만큼만 작동되도록 해주는 역할을 하는 것으로서, 구동용 벨트(24)의 일측에서 풀리를 이용하여 접하는 동시에 회전하면서 구동용 모터(22)의 회전속도, 즉 구동용 벨트(24)의 속도를 감지할 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 구동용 모터(22)의 작동 개시 후, 엔코더(25)는 구동용 벨트(24)와의 접촉에 의한 회전을 통해 설정 회전수에 도달하게 되면, 이때의 발생되는 신호를 제어부에 보내게 되고, 결국 제어부의 출력 제어에 의해 구동용 모터(22)의 작동이 중단됨과 동시에 이송용 벨트(20)도 멈추어지게 되면서 이때의 용기는 정위치에 위치되어 정지될 수 있게 된다.

그리고, 양쪽의 이송용 벨트(20)에 의한 용기의 이송 시 벨트가 내측으로 밀리는 것을 방지하는 수단으로 벨트 가이드(미도시)가 마련된다.

상기 벨트 가이드는 길다란 사각 바 형태로서, 이송용 벨트(20)의 내측에 벨트와 나란하게 배치됨과 더불어 베이스(54)상의 봉(미도시) 상단에 지지되는 구조로 설치되며, 바깥면을 통해 용기와 밀착되어 있는 이송용 벨트(20)의 안쪽면을 벨트 가이드가 받쳐주게 되므로서, 이때의 이송용 벨트(20)는 뒤로 밀리지 않고 용기측과 좀더 안정적으로 밀착되면서 용기를 이송시켜줄 수 있게 된다.

상기 캡핑 구동부(16)는 캡핑 작업을 수행하는 캡핑 체결부(17)에 동력을 제공하는 수단으로서, 미리 설정되어 있는 토크를 발휘하는 서보 모터(14)와 다수의 기어 조합으로 이루어진 기어 어셈블리(15)를 포함한다.

상기 서보 모터(14)는 캡핑 헤드(39)의 상부에서 모터 플레이트(60)와 플레이트 지지대(61)에 의해 지지되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 서보 모터(14)의 축에는 기어 어셈블리(15)의 중심 기어(27)가 장착된다.

그리고, 상기 중심 기어(27)의 주변에는 복수의 외곽 기어(28), 예를 들면 4개의 외곽 기어(28)가 배치되고, 이때의 각 외곽 기어(28)는 중심 기어(27)를 가운데 두고 그 외곽에서 대칭을 이룸과 동시에 중심 기어(27)측과 치합 전동 가능한 구조로 배치된다.

이러한 각 외곽 기어(28)는 캡핑 헤드(39)의 상면에 설치되는 축 하우징(67) 내에 베어링의 지지를 받으면서 설치되어 있는 기어 축(58)의 상단부에 결합된다.

그리고, 상기 축 하우징(67)에 지지되는 기어 축(58)의 하단부는 캡핑 헤드(39)의 내측으로 더욱 연장되어 후술하는 프로펠라 샤프트(36)의 상단과 조인트(62a)에 의해 연결된다.

이에 따라, 상기 서보 모터(14)의 작동에 의해 중심 기어(27)가 회전하게 되면, 이때의 중심 기어(27)에 치합되어 있는 각 외곽 기어(28)가 동시에 회전하게 되고, 결국 이러한 외곽 기어(28)의 회전은 기어 축(58) 및 프로펠라 샤프트(36)의 회전으로 이어질 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 캡 체결을 위한 수단으로 롤 조합을 이용하여 캡을 체결하는 방식의 캡핑 체결부(17)를 제공한다.

이를 위하여, 캡의 둘레면에 접촉하면서 마찰력을 통해 캡을 회전시켜서 체결하는 복수의 체결용 롤(31), 예를 들면 캡을 가운데 두고 사각 배치구조를 이루는 4개의 체결용 롤(31)이 마련되고, 이때의 각 체결용 롤(31)은 캡핑 헤드(39)의 저부에서 후술하는 록/언록 플레이트(41)의 저면에 착탈가능한 구조로 설치되어 있는 롤 블럭(63) 내의 각 롤 샤프트(30) 하단부에 장착된다.

즉, 록/언록 플레이트(41)의 저면에는 볼트 체결구조를 통해 착탈가능한 구조의 한쌍의 롤 블럭(63)이 설치되고, 이렇게 설치되는 각 롤 블럭(63)에는 2개씩의 롤 샤프트(30)가 회전가능한 구조로 설치되며, 이때의 각 롤 샤프트(30)의 하단부에는 실질적으로 캡을 돌려주는 체결용 롤(31)가 각각 장착된다.

그리고, 상기 롤 샤프트(30)의 상단부는 롤 블럭(63)을 관통하여 캡핑 헤드(39)의 내측으로 연장 위치되고, 그 곳에서 조인트(62b)를 매개로 하여 각각의 프로펠라 샤프트(36)와 연결된다.

여기서, 상기 체결용 롤(31)은 우레탄 등 탄력이 있는 재질을 적용하여 캡의 외주둘레면과 긴밀하게 접촉될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 캡핑 구동부(16)로부터 제공되는 동력은 프로펠라 샤프트(36)를 거쳐 롤 샤프트(30)에 전달되고, 이때의 롤 샤프트(30) 및 그 하단에 장착되어 있는 체결용 롤(31)의 회전에 의해 캡이 돌아가면서 용기측에 체결될 수 있게 된다.

즉, 캡 체결을 위한 동력은 서보 모터→중심 기어→외곽 기어→기어 축→프로펠라 샤프트→롤 샤프트→체결용 롤에 전달되면서 캡의 주변에 배치되어 캡과 접하게 되는 체결용 롤(31)에 의해서 캡핑 작업이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 벨트 조합을 이용하여 캡을 체결하는 방식의 캡핑 체결부를 보여준다.

이를 위하여, 캡을 가운데 두고 사각 배치구조를 이루는 4개의 체결용 기어(미도시)가 마련되고, 이때의 각 체결용 기어는 캡핑 헤드(39)의 저부에서 록/언록 플레이트(41)의 저면에 착탈가능한 구조로 설치되어 있는 롤 블럭(63)상의 각 기어 샤프트(미도시) 하단부에 장착된다.

즉, 록/언록 플레이트(41)의 저면에는 볼트 체결구조를 통해 착탈가능한 구조의 한쌍의 롤 블럭(63)이 설치되고, 이렇게 설치되는 각 롤 블록(63)에는 2개씩의 기어 샤프트가 회전가능한 구조로 설치되며, 이때의 각 기어 샤프트의 하단부에는 체결용 기어가 각각 장착된다.

이때, 상기 기어 샤프트의 상단부는 롤 블럭(63)을 관통하여 캡핑 헤드(39)의 내측으로 연장 위치되고, 그 곳에서 조인트(62b)를 매개로 하여 프로펠라 샤프트(36)와 연결된다.

그리고, 상기 각 롤 블럭(63)의 저부에는 수직축의 하단에 자유롭게 회전가능한 구조로 설치되는 아이들 기어(미도시)가 위치되고, 이렇게 설치되는 아이들 기어는 각 롤 블럭(63)의 저부에 위치되는 2개의 체결용 기어와 삼각 배치구조를 이루게 된다.

실질적으로 캡과 접촉하면서 캡을 체결하는 한쌍의 체결용 벨트(미도시)가 마련되고, 이때의 체결용 벨트는 2개의 체결용 기어와 1개의 아이들 기어 사이에 걸쳐짐과 더불어 용기에 있는 캡의 양옆에 나란하게 배치되며, 이렇게 배치된 상태에서 캡과의 마찰을 통해 캡을 체결시켜주게 된다.

이에 따라, 캡핑 구동부(16)로부터 제공되는 동력은 프로펠라 샤프트(36)를 거쳐 기어 샤프트에 전달되고, 이때의 기어 샤프트 및 그 하단에 장착되어 있는 체결용 기어 및 체결용 벨트의 회전에 의해 캡이 돌아가면서 용기측에 체결될 수 있게 된다.

즉, 캡 체결을 위한 동력은 서보 모터→중심 기어→외곽 기어→기어 축→프로펠라 샤프트→기어 샤프트→체결용 기어→체결용 벨트에 전달되면서 캡의 양옆에 나란하게 배치되어 캡과 접하게 되는 체결용 벨트에 의해서 캡핑 작업이 이루어질 수 있게 된다.

이렇게 한쌍의 체결용 벨트 사이에 캡을 위치시켜서 캡핑하는 방식은 체결용 롤 이용시 4개의 체결용 롤이 이루는 중심부의 공간보다도 직경이 작은 캡을 체결할 때, 캡의 직경이 매우 작아서 4개의 체결용 롤이 캡 둘레면과 접촉하기도 전에 각 체결용 롤이 먼저 접촉하는 조건에서의 캡핑 작업에 유효하게 적용될 수 있게 된다.

물론, 상기 체결용 벨트를 이용하는 캡핑 시 이를 돌려주기 위한 수단으로 굳이 체결용 기어 및 아이들 기어를 사용하지 않고도, 삼각 배치구조를 이루는 2개의 체결용 롤러 및 1개의 아이들 롤러 조합을 적용할 수도 있게 된다.

그리고, 캡핑 구동부(16)측과 캡핑 체결부(17)측 간에 동력을 전달하는 수단으로 프로펠라 샤프트(36)가 마련되고, 이때의 프로펠라 샤프트(36)는 캡핑 헤드(39)의 내측에 위치되면서 그 상단부와 하단부를 통해 각각의 조인트(62a,62b)를 매개로 캡핑 구동부(16)에 있는 외곽 기어(28)의 기어 축(58)과 캡핑 체결부(17)에 있는 롤 샤프트(30) 또는 기어 샤프트에 연결된다.

이에 따라, 상기 프로펠라 샤프트(36)는 위아래 각 조인트(62a,62b)를 이용하여 자유롭게 전동 각도가 제어되면서 동력을 전달할 수 있게 되고, 결국 캡핑 체결부(17)가 캡핑 작업을 위해 캡측으로 다가가거나 캡측으로부터 떨어지는 동작시에도 전혀 문제없이 동력을 전달할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 캡핑 작업 시에 용기를 잡아주는 수단으로 용기 클램핑부(18)를 제공한다.

상기 용기 클램핑부(18)는 용기 측면부를 양쪽에서 잡아주는 한쌍의 클램프 블럭(37)과 이 클램프 블럭(37)을 전후로 움직여주는 각각의 클램프 실린더(38)를 포함한다.

상기 클램프 실린더(38)는 베이스(54)의 상면에 밀착 설치되는 실린더 플레이트(64)에 설치되고, 이렇게 설치되는 클램프 실린더(38)의 로드에 상기 클램프 블럭(37)이 결합되어, 클램프 실린더(38)의 전후진 작동에 의해 클램프 블럭(37)이 앞쪽 또는 뒷쪽으로 위치 이동하면서 정위치에 놓여져 있는 용기를 잡아주거나 놓아줄 수 있게 된다.

이때의 클램프 실린더(38) 및 클램프 블럭(37)은 용기가 위치되는 정위치의 양편에서 서로 마주보며 배치되어, 동시에 용기의 양쪽 측면을 잡아줄 수 있게 된다.

그리고, 상기 클램프 실린더(38)가 설치되어 있는 베이스(54)는 양옆의 가이드 레일(65)에 의해 규제되면서 전후 폭방향으로 위치를 옮길 수 있게 되며, 이러한 베이스(54)의 위치 조절을 위한 수단으로 피니언(미도시)을 가지면서 테이블(11)상에 회전가능하게 수직 설치되는 조절용 바(미도시) 및 레버(미도시)와, 베이스(54)의 저면에 고정되면서 피니언과 치합되는 랙(58)이 구비된다.

이에 따라, 상기 클램핑 레버의 잠금상태를 푼 다음, 레버를 조작하여 조절용 바를 회전시키게 되면, 피니언과 랙(58) 간의 전동에 의해 베이스(45)가 전후로 움직일 수 있게 되고, 결국 용기의 크기 등에 따라 양쪽의 클램프 블럭(37)의 간격을 조절할 수 있게 된다.

이때, 가이드 레일(65)에 있는 눈금자(미도시)와 베이스(54)에 있는 지시자(미도시)를 이용하면, 실린더 플레이트(64)의 이동거리를 미세하고 정확하게 조절할 수 있게 되고, 결국 클램프 블럭(37) 간의 미세 간격 조절을 통해 용기를 좀더 안정적이고 견고하게 잡아줄 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 캡핑 작업 시에 캡핑 체결부(17)의 위치를 움직여주는 수단으로 캡 록/언록부(19)를 제공한다.

상기 캡 록/언록부(19)는 캡핑 작업을 수행하는 캡핑 체결부(17), 즉 롤 샤프트(30) 및 체결용 롤(31) 또는 기어 샤프트, 체결용 기어 및 체결용 벨트를 캡핑 시 캡측으로 밀어주거나, 캡핑 후 캡측으로부터 떨어뜨려주는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 캡핑 헤드(39)의 내측에는 전후 방향으로 이동가능한 한쌍의 록/언록 플레이트(41)가 마련되고, 즉 센터의 캡을 가운데 두고 장치 폭 방향의 앞쪽과 뒷쪽에서 서로 마주보며 배치되는 2개의 록/언록 플레이트(41)가 마련되고, 이때의 록/언록 플레이트(41)는 캡핑 헤드(39)의 하판 상면에서 폭 방향으로 설치되어 있는 가이드 레일(40)에 결합되는 구조로 설치되어, 가이드 레일(40)을 따라 이동 가능하게 된다.

그리고, 상기 록/언록 플레이트(41)의 각 후단부에는 이격되게 수직의 실린더 블록(43)이 배치되며, 상기 실린더 블록(43)은 후술하는 가이드 바(44) 및 스크류 축(45)에 관통 결합되는 구조로 지지된다.

또한, 상기 록/언록 플레이트(41)를 전후로 움직여주기 위한 수단인 록/언록 실린더(42)는 그 실린더 몸체가 실린더 블록(43)에 수평자세로 결합되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 록/언록 실린더(42)의 로드 단부는 록/언록 플레이트(41)의 후측에 수직으로 형성되는 블럭(66)에 연결된다.

이때, 상기 록/언록 플레이트(41)의 저면에는 롤 샤프트(30) 또는 기어 샤프트가 장착되어 있는 롤 블럭(63)이 결합되고, 이때의 롤 샤프트(30) 또는 기어 샤프트의 상단부는 록/언록 플레이트(41)를 관통하여 그 윗면에서 프로펠라 샤프트(36)의 하단부와 조인트(62b)에 의해 연결된다.

이에 따라, 상기 록/언록 실린더(42)가 전진 또는 후진 작동하게 되면, 록/언록 플레이트(41) 또한 앞쪽으로 이동하거나 뒷쪽으로 이동하게 되고, 이렇게 움직이는 록/언록 플레이트(41)에 결합되어 있는 롤 블럭(63)도 같이 움직이게 되므로서, 결국 롤 블럭63)에 있는 롤 샤프트(30) 및 체결용 롤(31) 또는 기어 샤프트, 체결용 기어 및 체결용 벨트가 캡이 있는 쪽으로 이동하여 캡 둘레면에 밀착되거나, 캡측으로부터 떨어질 수 있게 된다.

물론, 상기 록/언록 플레이트(41)의 이동 시 프로펠라 샤프트(36)는 위아래 조인트 구조를 이용하여 자유롭게 각도가 꺽일 수 있게 되므로, 동력을 전달하는데에는 전혀 지장을 받지 않게 된다.

또한, 캡 록/언록부(19)의 초기 세팅을 위하여, 장치 본체(10)에 있는 캡핑 헤드(39)의 내측에는 캡핑 헤드 전후 폭방향을 따라 배치되는 위아래의 스크류 축(45)과 가이드 바(44)가 설치되고, 이렇게 설치되는 가이드 바(44)와 스크류 축(45)에는 록/언록 실린더(42)가 설치되어 있는 실린더 블록(43)이 관통 결합된다.

그리고, 상기 스크류 축(45)의 일단부에는 캡핑 헤드(39)의 전면 외측에서 핸들(46)이 장착되어 있어서 상기 핸들(46)의 조작을 통해 스크류 축(45)을 회전시켜줄 수 있게 된다.

이때의 스크류 축(45)의 양단 나사산은 서로 대칭되게 형성되어 있어서 회전시 실린더 블록(43)은 내측 또는 외측으로 대칭되는 방향으로 움직여 간격을 좁히거나 벌리게 된다.

여기서, 상기 스크류 축(45)과 실린더 블록(43)은 스크류 전동 가능한 구조로 결합되며, 이에 따라 스크류 축(45)이 회전하게 되면 스크류 전동에 의해 실린더 블럭(43)이 가이드 바(44)의 안내를 받으면서 장치 폭방향을 따라 전후로 움직일 수 있게 되고, 결국 이러한 실린더 블럭(43)의 위치 이동에 의해 록/언록 플레이트(41)를 포함하는 캡핑 체결부(17) 전체도 위치가 조절될 수 있게 된다.

즉, 용기의 사양이나 규격이 변경되는 경우, 핸들(46)을 조작하여 캡핑 체결부(17)의 위치, 다시 말해 전후측 캡핑 체결부(17)의 간격을 용기에 맞게 세팅한 후, 캡핑 작업이 수행되도록 할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치의 캡 클램핑부를 나타내는 정면도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 여기서는 캡핑 작업 시 캡 상면을 눌러서 지지하는 수단으로 캡 클램핑부(29)를 보여준다.

상기 캡 클램핑부(29)는 컨베이어(12)를 따라 이송되는 용기의 진행경로 상의 상측에 배치되어 캡 체결 시 캡을 잡아주는 역할을 하게 된다.

이러한 캡 클램핑부(29)는 캡의 상면을 눌러주면서 같이 회전하는 클램프 블럭(37)과, 상기 클램프 블럭(37)을 상하로 이동시켜주는 클램프 실린더(38)를 포함한다.

즉, 상기 캡 록/언록부(19)의 스크류 축(45)과 가이드 바(44)에 끼워져 지지되는 구조의 실린더 플레이트(26)가 마련되고, 이러한 실린더 플레이트(26)의 일측에는 수직자세의 클램프 실린더(38)가 로드를 아래로 하여 설치된다.

여기서, 상기 실린더 플레이트(26)의 경우, 스크류 축(45)과는 그대로 관통되는 구조로서 스크류 축(45)의 회전 시 전혀 영향을 받지 않게 되며, 가이드 바(44)와는 세트스크류 등에 의해 체결되는 구조로 고정될 수 있게 된다.

그리고, 상기 클램프 실린더(38)의 로드에는 로드 플레이트(32)가 수평 자세로 결합되고, 이렇게 결합되는 로드 플레이트(32)의 저면에는 홀더 바(33)가 수직 설치되는 동시에 상기 홀더 바(33)의 내측에는 블럭지지용 바(34)가 동축구조로 삽입 설치된다.

이와 더불어, 상기 블럭지지용 바(34)의 하단부에는 실질적으로 캡의 상면에 접촉하는 클램프 블럭(37)이 베어링을 매개로 하여 회전가능한 구조로 설치된다.

또한, 상기 로드 플레이트(32)의 일측에는 클램프 블럭 상하 동작 시에 이를 안내하는 역할을 하는 가이드 바(35)의 하단부가 연결되고, 이때의 가이드 바(35)는 실린더 플레이트(26) 내에 수직으로 관통하는 구조로 설치된다.

이에 따라, 캡핑 작업 시, 클램프 실린더(38)의 하강 작동에 의해 클램프 블럭(37)이 하강하여 캡 상면을 눌러주면서 함께 회전될 수 있게 되고, 결국 캡 체결 작업이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 캡핑 장치의 작동상태를 나타내는 측면도 및 개략도이다.

도 9a 내지 도 9c에 도시한 바와 같이, 캡핑 작업은 장치 본체(10)의 좌우 길이방향으로 설치되어 있는 컨베이어(12)를 따라 캡(100)이 가(假) 체결되어 있는 용기(110)들이 연속적으로 이송되고, 캡핑 작업이 이루어지는 정위치에 하나의 용기가 위치되어 캡핑이 이루어지게 되며, 캡핑이 완료된 용기는 다시 컨베이어(12)를 따라 이송되어 배출되는 과정으로 이루어지게 된다.

즉, 컨베이어(12)를 따라 이송되는 용기가 급속 이송부(13)의 초입에 진입하게 되면, 이때의 용기 진입을 센서부(55)가 감지하여 신호를 보내게 되고, 이와 동시에 급속 이송부(13)의 구동용 모터(22)가 작동함과 더불어 이송용 벨트(20)에 의해 용기는 급속하게 정위치까지 이송된다.

이렇게 용기가 정위치에 위치되면 구동용 모터(22)의 작동이 멈추면서 더 이상 용기가 움직이지 않게 되고, 이와 동시에 용기 클램핑부(18)의 클램프 실린더(38)의 작동으로 클램프 블럭(37)에 의한 용기의 정위치 고정이 이루어지게 된다.

계속해서, 캡 록/언록부(19)의 록/언록 실린더(42)가 작동하게 되고, 이와 더불어 용기에 있는 캡의 전후측에 위치되어 있던 4개의 체결용 롤(31) 또는 2열의 체결용 벨트가 캡이 있는 쪽으로 이동하여 캡 둘레면에 밀착된다.

이와 동시에, 캡핑 구동부(16)의 서보 모터(14)가 작동하게 되고, 이때의 서보 모터(14)의 동력은 기어 어셈블리(15)와 프로펠라 샤프트(36)를 거쳐 체결용 롤(31) 또는 체결용 벨트에 전해지게 되며, 따라서 캡과 접촉하면서 회전하는 체결용 롤(31) 또는 캡과 접촉하면서 돌아가는 체결용 벨트에 의해 용기의 목부분에 가 체결되어 있는 캡이 완전하게 체결될 수 있게 된다.

즉, 미리 설정되어 있는 서보 모터의 토크 제어에 의해 캡이 정확하게 체결될 수 있게 된다.

캡핑 후, 캡 록/언록부(19)의 체결용 롤(31) 또는 체결용 벨트의 복귀와 캡핑 구동부(16)의 서보 모터(14)의 작동 중지가 이루어지게 되면, 급속 이송부(13)에 의해 캡이 체결되어 있는 용기는 재차 진행하던 방향대로 급속 이송되어, 컨베이어(12)측으로 넘겨지게 되고, 계속해서 컨베이어(12)를 따라 이송 및 배출되는 것으로 캡핑 작업의 한 사이클이 완료될 수 있게 된다.

이렇게 용기 완속 이송→용기 급속 이송 및 정위치→용기 고정→캡 접촉 및 체결→용기 급속 이송→용기 완속 이송의 과정이 반복되면서 연속 자동화 공정으로 캡핑 작업이 이루어질 수 있게 된다.

10 : 장치 본체 11 : 테이블
12 : 컨베이어 13 : 급속 이송부
14 : 서보 모터 15 : 기어 어셈블리
16 : 캡핑 구동부 17 : 캡핑 체결부
18 : 용기 클램핑부 19 : 캡 록/언록부
20 : 이송용 벨트 21 : 풀리
22 : 구동용 모터 23a,23b : 구동용 풀리
24 : 구동용 벨트 25 : 엔코더
26 : 실린더 플레이트 27 : 중심 기어
28 : 외곽 기어 29 : 캡 클램핑부
30 : 롤 샤프트 31 : 체결용 롤
32 : 로드 플레이트 33 : 홀더 바
34 : 블럭지지용 바 35 : 가이드 바
36 : 프로펠라 샤프트 37 : 클램프 블럭
38 : 클램프 실린더 39 : 캡핑 헤드
40 : 가이드 레일 41 : 록/언록 플레이트
42 : 록/언록 실린더 43 : 실린더 블록
44 : 가이드 바 45 : 스크류 축
46 : 핸들 47 : 캡핑 체결부 세팅장치
48 : 포스트 49 : 상부 플레이트
50 : LM 블럭 51 : 헤드 조절용 핸들
52 : 헤드 조절용 스크류 축 53 : 스크류 플레이트
54 : 베이스 55 : 센서부
56 : 축 하우징 57 : 풀리 축
58 : 기어축 59 : 랙
60 : 모터 플레이트 61 : 플레이트 지지대
62a,62b : 조인트 63 : 롤 블럭
64 : 실린더 플레이트 65 : 가이드 레일
66 : 블럭 67 : 축 하우징

Claims

장치 본체(10);
용기의 이송을 위해 장치 본체(10)의 테이블(11)에 설치되는 컨베이어(12);
상기 컨베이어(12)의 일정구간 양옆에 나란하게 설치되고 컨베이어(12)의 속도에 비해 상대적으로 빠른 속도로 구동되면서 용기를 정위치까지 급속 이송시켜주는 급속 이송부(13);
상기 장치 본체(10)의 상부에 설치되어 캡핑 시 토크 제어방식으로 동력을 제공하는 서보 모터(14) 및 기어 어셈블리(15)로 구성되는 캡핑 구동부(16);
상기 캡핑 구동부(16)로부터 동력을 제공받아 회전하는 다수의 롤 조합을 이용한 마찰력으로 용기에 가(假) 체결되어 있는 캡을 완전히 체결하는 캡핑 체결부(17);
상기 장치 본체(10)의 테이블(11)에 설치되어 있는 급속 이송부(13)를 사이에 두고 양옆에 설치되어 정위치에 있는 용기를 고정시켜주는 한쌍의 용기 클램핑부(18);
를 포함하고,
상기 용기 클램핑부(18)는 용기 측면부를 양쪽에서 잡아주는 한쌍의 클램프 블럭(37)과 이 클램프 블럭(37)을 전후로 움직여주는 각각의 클램프 실린더(38)를 포함하고,
상기 클램프 실린더(38)는 베이스(54)의 상면에 밀착 설치되는 실린더 플레이트(64)에 설치되고, 이렇게 설치되는 클램프 실린더(38)의 로드에 상기 클램프 블럭(37)이 결합되어, 클램프 실린더(38)의 전후진 작동에 의해 클램프 블럭(37)이 앞쪽 또는 뒷쪽으로 위치 이동하면서 정위치에 놓여져 있는 용기를 잡아주거나 놓아줄 수 있게 되고,
상기 클램프 실린더(38) 및 클램프 블럭(37)은 용기가 위치되는 정위치의 양편에서 서로 마주보며 배치되어, 동시에 용기의 양쪽 측면을 잡아줄 수 있게 되고,
상기 클램프 실린더(38)가 설치되어 있는 베이스(54)는 양옆의 가이드 레일(65)에 의해 규제되면서 전후 폭방향으로 위치를 옮길 수 있게 되며, 이러한 베이스(54)의 위치 조절을 위한 수단으로 피니언을 가지면서 테이블(11)상에 회전가능하게 수직 설치되는 조절용 바 및 레버와, 베이스(54)의 저면에 고정되면서 피니언과 치합되는 랙(58)이 구비됨으로써, 상기 레버의 잠금상태를 푼 다음, 레버를 조작하여 조절용 바를 회전시키게 되면, 피니언과 랙(58) 간의 전동에 의해 베이스(45)가 전후로 움직일 수 있게 되고, 따라서 용기의 크기 등에 따라 양쪽의 클램프 블럭(37)의 간격을 조절할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캡핑 체결부(17)의 일측에 위치되어 롤 조합을 정위치상의 용기에 있는 캡측으로 밀거나 당겨서 록/언록시켜주는 한쌍의 캡 록/언록부(19)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 급속 이송부(13)는 컨베이어(12)를 따라 이송되는 용기의 진행경로 양옆에 나란하게 각각 배치되어 접촉을 통해 용기를 빠르게 이송시켜주는 한쌍의 이송용 벨트(20) 및 벨트 양단의 풀리(21)와, 상기 이송용 벨트(20)의 작동을 위한 구동용 모터(22) 및 상기 구동용 모터(22)의 축과 벨트 일단의 풀리(21)의 축에 각각 장착되는 구동용 풀리(23a,23b) 및 양쪽의 구동용 풀리(23a,23b) 사이에 연결되는 구동용 벨트(24)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 급속 이송부(13)의 이송용 벨트(20) 및 풀리(21)는 상하 이단으로 배치되는 듀얼 타입으로 이루어져 용기의 양측면 위아래 2곳과 동시에 접촉할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 급속 이송부(13)는 이송용 벨트(20)의 내측에 나란하게 배치됨과 더불어 접촉 지지하면서 이송용 벨트(20)가 내측으로 밀리는 것을 막아주는 벨트 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캡핑 구동부(16)의 기어 어셈블리(15)는 서보 모터(14)의 축에 장착되는 중심 기어(27)와, 상기 중심 기어(27)를 가운데 두고 외곽에 대칭 구조로 배치됨과 더불어 치합 전동 가능한 복수의 외곽 기어(28)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캡핑 체결부(17)는 캡핑 구동부(16)의 각 외곽 기어(28)측과 연결되어 회전가능한 복수의 롤 샤프트(30)와, 상기 각 롤 샤프트(30)의 하단에 각각 장착됨과 더불어 용기에 있는 캡의 양옆에 배치되어 캡과의 마찰을 통해 캡을 체결시켜주는 체결용 롤(31)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
상기 캡핑 구동부(16)에 있는 외곽 기어(28)의 축과 캡핑 체결부(17)에 있는 롤 샤프트(30)는 전동 각도 제어가 자유로운 프로펠라 샤프트(36)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 컨베이어(12)를 따라 이송되는 용기의 진행경로 상의 상측에 배치되어 캡 체결 시 캡을 잡아주는 수단으로서, 캡의 상면을 눌러주면서 같이 회전하는 클램프 블럭(37)과, 상기 클램프 블럭(37)을 상하로 이동시켜주는 클램프 실린더(38)를 포함하여 구성되는 캡 클램핑부(29)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 캡 록/언록부(19)는 장치 본체(10)의 상부에 설치되는 캡핑 헤드(39)의 내측에 위치되면서 가이드 레일(40)에 의한 안내를 받으면서 전후 이동가능하고 캡핑 체결부(17)의 롤 샤프트(30)가 관통되어 있는 록/언록 플레이트(41)와, 상기 록/언록 플레이트(41)를 전후로 이동시켜주는 록/언록 실린더(42)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 캡 록/언록부(19)는 캡핑 헤드(39)의 전후 폭방향을 따라 설치되면서 록/언록 실린더(42)가 지지되어 있는 실린더 블록(43)과 관통 체결되는 가이드 바(44)와 스크류 축(45), 그리고 스크류 축(45)의 회전조작을 위한 핸들(46)로 구성되는 캡핑 체결부 세팅장치(47)에 의해 전후 위치가 조절될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동 캡핑 장치.