KR101955223B1 - 저장 용기 자동 필링 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법 - Google Patents

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정대성
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신세계건설(주)
주식회사 신화정밀
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Abstract

저장 용기 자동 필링 장치는, IBC 탱크를 이송하는 컨베이어 라인, 이송된 IBC 탱크의 캡을 열거나 닫음으로써 IBC 탱크를 개방하거나 폐쇄시키는 IBC 탱크 캡 개폐 장치, 및 개방된 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 자동 필링 장치를 포함하고, IBC 탱크 캡 개폐 장치는, 마주보는 척 조를 포함하는 에어 척이며, 마주보는 척 조가 캡의 외측 둘레를 따라 형성된 돌기를 피하면서 홈에 유입되어 끼워짐으로써 캡을 그립하는 캡 그리퍼, 및 캡 그리퍼를 제 1 속도로 회전시켜 그립핑 위치를 인덱싱하고, 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 캡 그리퍼를 회전시킴으로써 캡이 열리거나 닫히도록 하는 캡 개폐 모터를 포함한다.

Description

저장 용기 자동 필링 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법 {AUTOMATIC FILLING SYSTEM AND METHOD FOR STORAGE VESSEL}
본 발명은 저장 용기 자동 필링 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법 으로서, 보다 구체적으로는 고가의 IBC 이중캡을 사용하지 않고 일반캡을 사용하면서도 일반캡을 자동으로 열고 IBC 탱크를 자동으로 필링할 수 있으며, 드럼의 뚜껑(캡)을 자동으로 열고 드럼을 자동으로 필링할 수 있는 저장 용기 자동 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법에 관한 것이다.
IBC 탱크(Intermediate Bulk Container Tank)는 드럼과 탱크 사이에 위치한 용적 범위를 가지며, 지게차 또는 팔레트 잭을 사용하여 움직일 수 있도록 설계된 팔레트에 적재할 수 있는 탱크이다.
이러한 IBC 탱크에 충전재를 주입하기 위해 IBC 탱크의 뚜껑인 캡을 열거나 닫을 필요가 있으며, 물류 자동화의 일환으로 캡 개폐 자동화 방식을 적용할 필요가 있다. 그러나, 종래의 자동화 방식은 IBC 이중캡을 사용하며, 이 IBC 이중캡은 개당 4~5만원의 고가이므로, 비용 상의 어려움이 있어왔다.
그러나, 종래는 IBC 탱크와 관련하여 IBC 탱크 내에 물질을 안정적으로 제거할 수 있도록 하는 장비(유럽등록특허 제2765083호 참조) 및 IBC 탱크 자체의 구조에 관심이 있었을 뿐이다.
따라서, 종래의 일반캡을 사용하면서도 캡 개폐 자동화를 구현할 필요성이 있으며, 또한 개방된 IBC 탱크에 충전재를 주입하는 과정을 자동화함으로써 IBC 탱크 필링의 전 과정을 자동화하여 공정 비용을 낮추고 공정 신속화를 달성할 필요가 있다.
아울러, IBC 탱크와 함께 드럼의 경우도 덮개를 자동으로 개폐하고 드럼 내부에 자동으로 충전재를 주입할 수 있는 장치를 구현하여 저장 용기에 대한 필링 과정을 자동화여 공정 비용을 낮추고 공정 신속화를 달성할 필요가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, IBC 이중캡을 사용하지 않고서도 IBC 탱크를 자동으로 개폐하고 필링할 수 있으며, 아울러 드럼에 대한 필링 공정의 자동화를 구현할 수 있는 저장 용기 자동 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, IBC 이중캡을 사용하지 않고 대신에 일반캡을 사용하더라도 IBC 탱크를 자동으로 개폐하고 필링할 수 있으며, 또한 드럼에 대한 필링 공정의 자동화를 구현함으로써 공정 비용 절감 및 공정 신속성을 가져오는 저장 용기 자동 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 장치는, IBC 탱크를 이송하는 컨베이어 라인, 이송된 IBC 탱크의 캡을 열거나 닫음으로써 IBC 탱크를 개방하거나 폐쇄시키는 IBC 탱크 캡 개폐 장치, 및 개방된 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 자동 필링 장치를 포함하고, IBC 탱크 캡 개폐 장치는, 마주보는 척 조를 포함하는 에어 척이며, 마주보는 척 조가 캡의 외측 둘레를 따라 형성된 돌기를 피하면서 홈에 유입되어 끼워짐으로써 캡을 그립하는 캡 그리퍼, 및 캡 그리퍼를 제 1 속도로 회전시켜 그립핑 위치를 인덱싱하고, 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 캡 그리퍼를 회전시킴으로써 캡이 열리거나 닫히도록 하는 캡 개폐 모터를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 방법은, 컨베이어 라인을 따라 IBC 탱크를 이송하는 단계, IBC 탱크 캡 개폐 장치가 이송된 IBC 탱크의 캡을 열어 IBC 탱크를 개방하는 단계, 자동 필링 장치가 개방된 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 단계, 및 IBC 탱크 캡 개폐 장치가 충진된 IBC 탱크의 캡을 닫아 IBC 탱크를 폐쇄하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, IBC 이중캡을 사용하지 않고 대신에 일반캡을 사용하더라도 IBC 탱크를 자동으로 개폐하고 필링할 수 있으며, 또한 드럼에 대한 필링 공정의 자동화를 구현함으로써 공정 비용 절감 및 공정 신속성을 가져오는 저장 용기 자동 장치 및 저장 용기 자동 필링 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 장치를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필링 유닛을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필링 유닛의 주요 구성을 나타낸 확대도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 개폐 장치의 캡 그리퍼를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 장치를 나타낸 도면이다.
도 7 및 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필링 유닛 내로 이송되는 드럼 세트를 나타낸 도면이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 8 을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 장치를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 장치를 나타낸 도면이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필링 유닛을 나타낸 도면이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필링 유닛의 주요 구성을 나타낸 확대도이다.
도 4 및 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡 개폐 장치의 캡 그리퍼를 나타낸 도면이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 장치를 나타낸 도면이다. 도 7 및 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 필링 유닛 내로 이송되는 드럼 세트를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 8 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 장치에 있어서 저장 용기는 IBC 탱크(10) 및 드럼(160)을 포함할 수 있는바, 이하 IBC 탱크 자동 필링 장치를 먼저 설명하고 이후 드럼 자동 필링 장치를 설명한다.
IBC 탱크 자동 필링 장치는 컨베이어 라인(20) 및 자동 필링 유닛(30)을 포할 수 있다.
컨베이어 라인(20)은 팔레트 상에 놓이거나 팔레트와 일체를 이루는 IBC 탱크(10)를 이송하는 부재로서, IBC 탱크(10)는 컨베이어 라인(20)을 따라 이송되면서 자동 필링 유닛(30)에 도달될 수 있다.
자동 필링 유닛(30)은 컨베이어 라인(20)을 통해 이송된 IBC 탱크(10)에 자동으로 제 1 충전재를 필링하는 유닛으로서, IBC 탱크 캡 개폐 장치(90), 자동 필링 장치(110), 진공 검사 장치, 고정 장치(150) 및 LM 가이드를 포함할 수 있다.
IBC 탱크 캡 개폐 장치(90)는 컨베이어 라인(20)을 따라 이송된 IBC 탱크(10)의 캡(130)을 열거나 닫음으로써 IBC 탱크(10)를 개방하거나 폐쇄시키는 부재이다. 이러한 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90)는 캡 그리퍼(80), 캡 개폐 모터(50), 토크 센서(60), 토크 리미터 커플링(70) 및 스프링 조인트(40)를 포함할 수 있다.
캡 그리퍼(80)는 IBC 탱크(10)의 캡(130)을 움켜잡는 부재로서, 이렇게 캡 그리퍼(80)가 캡(130)을 움켜잡고 양 방향으로 회전함으로써 캡(130)을 개폐시킬 수 있다.
도 4 및 5 에서 알 수 있듯이, 이러한 캡 그리퍼(80)는 마주보는 척 조(chuck jaw)(81)를 포함하는 에어 척 형태일 수 있으며, 좀 더 구체적으로 캡 그리퍼(80)는 마주보는 두 쌍의 척 조(81)를 포함할 수 있고, 이 두 쌍의 척 조(81)를 이루는 4개의 척 조(81)는 서로 간에 90도의 각거리를 가지며 사방향에 위치할 수 있다.
또한, 이 4개의 척 조(81)는 평상 시에는 벌어져 있다가 캡(130)을 움켜잡을 때는 척 실린더 부재(83)에 의해 내측으로 이동하면서 캡(130)을 그립(grip)할 수 있다. 한편, IBC 탱크(10)의 캡(130)은 외측 둘레를 따라 돌기(137)가 형성되고 이웃하는 돌기(137) 사이에 홈(135)이 형성될 수 있으며, 4개의 척 조(81)는 내측으로 이동하면서 캡(130)의 돌기(137)를 피하면서 홈(135)으로 유입되어 끼워지면서 캡(130)을 그립할 수 있다.
비전 장치는 IBC 탱크(10)의 캡(130)의 형상을 촬영하는 장치이다. 비전 장치의 촬영 방식의 일 예로, 비전 장치는 IBC 탱크(10)의 상부에 설치되어 캡(130)의 상면 형상을 촬영할 수 있다. 즉, 비전 장치는 캡(130)의 외측 둘레를 따라 형성된 돌기(137)의 위치 및 이웃하는 돌기(137) 사이에 형성된 홈(135)의 위치 정보를 제공할 수 있다.
한편, 비전 장치는 IBC 탱크 자동 필링 장치의 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90)와 자동 필링 장치(110)의 사이에 위치할 수 있으나 설치 위치에 제한은 없다.
후술할 캡 개폐 모터(50)는 비전 장치가 제공하는 캡(130)의 촬영 영상을 근거로 마주보는 척 조(81)가 수평 방향을 기준으로 캡(130)의 홈(135)과 동일 선상에 위치하도록 캡 그리퍼(80)를 회전시키면서 인덱싱(indexing)할 수 있다. 이렇게 함으로써, 캡 그리퍼(80)의 척 조(81)가 캡(130)의 홈(135)으로 정확하게 들어갈 수 있도록 하여 캡 그리핑 과정에서 척 조(81)에 의해 캡(130)에 흠집에 생기는 것을 방지할 수 있다.
캡 개폐 모터(50)는 캡(130)을 움켜잡고 있는 캡 그리퍼(80)를 양 방향으로 회전시킴으로써 캡(130)이 열리거나 닫히도록 하는 구동원이다. 즉, 캡 개폐 모터(50)의 회전력이 캡 개폐 모터(50)와 연결된 회전축을 통해 캡 그리퍼(80)로 전달되고, 회전력을 전달받은 캡 그리퍼(80)는 회전하게 된다.
즉, 캡 개폐 모터(50)는 캡 그리퍼(80)를 제 1 속도로 회전시켜 그립핑(gripping) 위치를 인덱싱(Indexing)하고, 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 캡 그리퍼(80)를 회전시킴으로써 캡(130)이 열리거나 닫히도록 하는 모터이다.
토크 센서(60)는 캡 개폐 모터(50)에 의해 회전하는 캡 그리퍼(80)의 토크값을 감지하는 센서로서, 캡 개폐 모터(50)가 캡 그리퍼(80)에게 안전 범위 내의 토크 또는 일정한 토크를 제공하는지 여부를 감시하는 센서이다.
토크 리미터 커플링(70)은 토크 센서(60)에 의해 감지된 토크값이 한계치를 초과할 경우 캡 개폐 모터(50)가 캡 그리퍼(80)에 제공하는 회전력을 차단하는 부재이다.
제어 계통 이상 및 토크 센서(60)의 불량 등 여러 이유로 캡 개폐 모터(50)가 설정값 이상으로 캡 그리퍼(80)에 토크를 제공할 경우 캡(130) 또는 캡(130)과 맞물리는 IBC 탱크(10)의 나사산은 마모 내지 소손될 수 있다. 이러한 점을 방지하기 위해, 토크 리미터 커플링(70)은 토크 리미트 값을 설정하여 설정값 이상으로 토크가 제공될 경우 토크를 차단하여 캡(130) 또는 IBC 탱크(10)의 손실을 방지할 수 있다.
스프링 조인트(40)는 캡(130)을 개폐하는 과정에서 발생하는 캡 그리퍼(80)와 캡(130)의 위치 오차를 보정하는 부재이다. 이렇게 연결 부재로서 스프링 조인트(40)를 사용함으로써 캡 그리퍼(80)의 자유 운동이 보장되며 그 결과 발생 가능한 위치 오차를 보정할 수 있다.
좀 더 구체적으로, IBC 탱크(10)의 재질 및 구조적 특성 상, 충전재의 온도 및 주변 환경의 온도의 영향으로 충전 후에 IBC 탱크(10)의 형상 변형이 일어나, 충전 전의 IBC 탱크(10)의 형태와 충전 후의 IBC 탱크(10)의 형태는 차이가 있을 수 있다.
그 결과, 충전 전과 후의 캡(130)의 상대 위치 등이 변할 수 있어 캡(130)을 여는 시점과 충전 후의 캡(130)을 닫는 시점에서의 캡(130)의 상대 위치 변형이 올 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 스프링 조인트(40)는 캡 그리퍼(80)와 캡(130)의 위치 오차를 보정하여 정확한 캡핑(capping) 및 디캡핑(decapping)이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 캡 개폐 과정에서 발생할 수 있는 캡 그리퍼(80)와 IBC 탱크(10) 간의 충격을 흡수할 수도 있다.
자동 필링 장치(110)는 캡(130)이 개방된 IBC 탱크(10)를 제 1 충전재로 필링하는 부재이다. 이를 위해 제 1 충전재를 IBC 탱크(10)로 주입하여 제공하는 충전관(100), 충전관(100)의 일단에 위치한 충전 노즐 및 충전관(100)을 수직 방향으로 이송하는 링크 체인을 포함할 수 있다. 즉, 링크 체인에 의해 충전관(100)은 개방된 IBC 탱크(10)의 내부로 들어갈 수 있고, 들어간 충전관(100)은 제 1 충전재로 IBC 탱크(10) 내부를 채울 수 있다.
한편, 충전관(100)을 수직 이동시키는 구동 수단은 링크 체인으로 한정되는 것은 아니며 다양한 구동원이 사용될 수 있다.
진공 검사 장치는 필링된 IBC 탱크(10)를 캡(130)으로 닫은 후에 IBC 탱크(10)의 기밀 여부를 확인하는 부재이다. 진공 검사 장치는 폐쇄된 IBC 탱크(10)로부터 공기 내지 가스가 새어 나오는지 여부를 확인함으로써 IBC 탱크(10)의 폐쇄 여부를 확인할 수 있다. 한편, 이러한 진공 검사 장치는 필수적 요소는 아니며 선택적으로 적용할 수 있다.
고정 장치(150)는 캡(130)의 개방 또는 폐쇄 시에 IBC 탱크(10)의 흔들림을 방지하고 캡(130)의 개폐 위치를 정확히 결정하기 위한 부재이다. 캡 그리퍼(80)로 IBC 탱크(10)의 캡(130)을 열거나 닫을 시에 IBC 탱크(10)가 흔들릴 경우 캡 개방 및 폐쇄 작업을 원활하게 진행되지 않을 수 있는바, 캡(130)을 개방하거나 폐쇄할 시에는 IBC 탱크(10)를 고정시켜 위치를 결정할 필요가 있다.
이러한 점을 고려하여 자동 필링 유닛(30)에 IBC 탱크(10)를 고정시키는 고정 장치(150)가 설치되어 이송된 IBC 탱크(10)를 고정시키고, IBC 탱크(10)의 흔들림을 방지하여 원활한 필링 작업이 이루어질 수 있도록 한다.
도 6 에서 알 수 있듯이, 이러한 고정 장치(150)는 IBC 탱크(10)의 이웃하는 양 측면 또는 IBC 탱크(10)를 적재하는 팔레트의 이웃하는 양 측면에 접하는 "ㄱ"자 형상의 접촉 부재(145) 및 접촉 부재(145)를 밀어 IBC 탱크(10)의 이웃하는 양 측면 또는 IBC 탱크(10)를 적재하는 팔레트의 이웃하는 양 측면에 접하도록 하는 고정 실린더 부재(140)를 포함할 수 있다. 이러한 고정 장치(150)는 이송되어 캡 개폐 위치로 온 IBC 탱크(10)의 네 모서리 부근에 각각 설치되어 총 4개의 고정 장치(150)가 설치될 수 있다.
LM 가이드는 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90), 자동 필링 장치(110) 및 진공 검사 장치를 수평 방향으로 이송하는 부재이다. 이러한 LM 가이드를 통해 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90), 자동 필링 장치(110) 및 진공 검사 장치가 수평 방향으로 이동 가능하여 캡(130)의 개폐 작업 및 필링 작업이 용이해진다.
다음으로, 전술한 저장 용기 자동 필링 장치에 선택적으로 포함될 수 있는 드럼 자동 필링 장치를 살펴본다.
드럼 자동 필링 장치는 컨베이어 라인(20)을 따라 이송되는 드럼(160)의 덮개(165)를 개폐하고 개방된 드럼(160)에 제 2 충전재를 공급하는 장치이다. 이러한 드럼 자동 필링 장치는 전술한 IBC 탱크 자동 필링 장치와 컨베이어 라인(20) 및 자동 필링 장치(110)를 공유할 수 있으며, 추가적으로 드럼 개폐 장치(120)를 더 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 도 7 및 8 에서와 같이, 컨베이어 라인(20)은 2행 2열을 이루는 총 4 개의 드럼(160)으로 구성된 드럼 세트를 이송할 수 있고, 드럼 개폐 장치(120)는 4개의 드럼(160) 모두를 개방할 수 있다. 이를 위해 드럼 개폐 장치(120)는 드럼 세트 위에서 가이드를 따라 수평 방향으로 사각형을 그리며 이동할 수 있고, 이동 과정에서 그려진 다양한 사각형 경로(R, R')의 각 모서리에 위치한 드럼(160)의 덮개(165)를 열 수 있다.
이러한 드럼 개폐 장치(120)는 덮개 그리퍼(125) 및 덮개 그리퍼(125)를 회전시키는 회전 모터(127)를 포함할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 스프링 조인트, 토크 센서 및 토크 리미터 커플링을 선택적으로 포함할 수도 있다.
덮개 그리퍼(125)는 "ㅡ"자 형상의 오목부 및 영구 자석을 포함할 수 있으며, 또한 드럼(160)의 덮개(165)는 하방으로 들어간 오목 영역을 포함할 수 있으며, 이 오목 영역에는 상방으로 돌출된 "ㅡ"자 형상의 리브가 형성될 수 있다.
이러한 형상 하에서, 덮개 그리퍼(125)의 오목부는 덮개의 리브와 맞물리게 되고, 또한 덮개 그리퍼(125)의 영구 자석은 덮개와 붙게 될 수 있다. 이렇게 덮개 그리퍼(125)가 덮개(165)와 일체를 이룬 후에 회전 모터(127)는 덮개 그리퍼(125)를 회전시키고 동시에 덮개(165)도 회전하면서 열릴 수 있다.
덮개(165)가 개방이 된 후에 자동 필링 장치(110)는 사각형 경로(R)를 따라 이동하면서 그리고 이러한 과정 속에서 하방으로 이동한 후 개방된 드럼(160)으로 들어가고, 드럼(160) 내부로 들어간 자동 필링 장치(110)는 드럼(160)을 제 2 충전재로 필링할 수 있다.
추가적으로, 드럼 자동 필링 장치는 비전 장치를 사용할 수 있으며, 비전 장치는 컨베이어 라인(20)을 따라 이송되는 저장 용기가 IBC 탱크(10)인지 아니면 드럼(160)(좀 더 자세히는 4개의 드럼으로 이루어진 드럼 세트)인지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 본 발명의 경우는 IBC 탱크 필링 작업과 드럼 필링 작업을 각각 수행할 뿐만 아니라 동시에 혼용하여 진행할 수도 있다. 작업자가 IBC 탱크(10)와 드럼(160)을 번갈아가면서 컨베이어 라인(20)에 두더라도 비전 장치가 저장 용기의 종류를 파악할 수 있는바, 적절한 필링 작업이 수행되도록 할 수 있다.
이러한 비전 장치의 판단 결과, 이송되는 저장 용기가 IBC 탱크(10)일 경우 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90)가 자동으로 작동하여 IBC 탱크(10)를 개방하고 자동 필링 과정이 수행될 수 있다.
또한, 비전 장치의 판단 결과, 이송되는 저장 용기가 드럼(160)일 경우 드럼 개폐 장치(120)가 자동으로 작동하여 드럼(160)을 개방하고 자동 필링 과정이 수행될 수 있다.
한편, 드럼(160)을 개방하고 자동 필링을 수행하는 과정에서, 비전 장치는 드럼 세트 내에서 각 드럼(160)의 덮개(165) 위치를 파악할 수 있으며, 이러한 비전 장치로부터 덮개(165)에 대한 위치 정보를 수신하여 드럼 개폐 장치(120) 및 자동 필링 장치(110)는 적정 경로를 따라 이동하면서 작업을 수행할 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 장치를 살펴보았다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 방법을 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장 용기 자동 필링 방법은, 컨베이어 라인을 따라 IBC 탱크를 이송하는 단계(S10), IBC 탱크 캡 개폐 장치가 이송된 IBC 탱크의 캡을 열어 IBC 탱크를 개방하는 단계(S20), 자동 필링 장치가 개방된 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 단계(S30) 및 IBC 탱크 캡 개폐 장치가 충전된 IBC 탱크의 캡을 닫아 IBC 탱크를 폐쇄하는 단계(S40)를 포함한다.
컨베이어 라인을 따라 IBC 탱크를 이송하는 단계(S10)는, IBC 탱크(10)가 컨베이어 라인(20)을 따라 이송되어 자동 필링 유닛(30)으로 이동한다.
IBC 탱크 캡 개폐 장치가 이송된 IBC 탱크의 캡을 열어 IBC 탱크를 개방하는 단계(S20), IBC 탱크(10)가 컨베이어 라인(20)을 따라 자동 필링 유닛(30)으로 이송되고, 자동 필링 유닛(30)의 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90)는 IBC 탱크(10)의 캡(130)을 개방한다.
이때, 캡 그리퍼(80)의 척 조(81)는 캡(130)의 홈(135)으로 들어가면서 캡(130)을 움켜잡을 수 있고, 이후 캡 그리퍼(80)가 회전함에 따라 캡(130)이 열릴 수 있다.
자동 필링 장치가 개방된 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 단계(S30)는, 개방된 IBC 탱크(10)의 내부로 자동 필링 장치(110)의 충전관(100)이 유입되어 제 1 충전재가 충전관(100)을 통해 IBC 탱크(10)의 내부로 충진된다.
IBC 탱크 캡 개폐 장치가 충진된 IBC 탱크의 캡을 닫아 IBC 탱크를 폐쇄하는 단계(S40)는, IBC 탱크 캡 개폐 장치(90)는 제 1 충전재가 필링된 IBC 탱크(10)의 캡(130)을 닫아 IBC 탱크(10)를 폐쇄한다.
필링 작업이 완료된 후에 캡 그리퍼(80)는 캡(130)을 반대 방향으로 회전시켜 IBC 탱크(10)를 폐쇄할 수 있다.
추가적으로, 캡(130)의 개방 또는 폐쇄 시에 고정 장치(150)로 IBC 탱크(10)의 흔들림을 방지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 캡(130)의 개폐 시에 IBC 탱크(10)의 흔들림을 방지하여 캡(130)의 개폐가 용이하게 이루어질 수 있도록 고정 장치(150)로 IBC 탱크(10)를 고정시킬 수 있다.
또한, 진공 검사 장치가 폐쇄된 IBC 탱크(10)의 기밀 여부를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다. 진공 검사 장치를 통해 폐쇄된 IBC 탱크(10)로부터 공기 내지 가스가 새어나오는지 여부를 확인하여 캡(130)의 잠김 여부를 확인할 수 있다.
이상 본 발명에 따른 IBC 탱크 캡 개폐 장치(90), 드럼 개폐 장치(120) 및 자동 필링 장치(110)를 살펴보았으며, 이들 구성은 저장 용기의 이송 정보, 저장 용기의 종류, 캡 내지 덮개의 위치 정보를 포함한 다양한 정보를 주고받으며 모든 과정을 자동으로 수행할 수 있다.
이때, 이러한 정보는 각 구성들 간에 직접적으로 송수신할 수도 있고, 별도의 제어 장치를 사용하여 제어 장치를 통해 정보를 주고받으며 제어 장치로부터 작동 명령을 받을 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: IBC 탱크 20: 컨베이어 라인
30: 자동 필링 유닛 40: 스프링 조인트
50: 캡 개폐 모터 60: 토크 센서
70: 토크 리미터 커플링 80: 캡 그리퍼
81: 척 조 83: 실린더 부재
90: IBC 탱크 캡 개폐 장치 100: 충전관
110: 자동 필링 장치 120: 드럼 개폐 장치
125: 덮개 그리퍼 127: 회전 모터
130: 캡 135: 홈
137: 돌기 140: 고정 실린더 부재
145: 접촉 부재 150: 고정 장치
160: 드럼 165: 덮개

Claims (12)

  1. IBC 탱크를 이송하는 컨베이어 라인;
    이송된 상기 IBC 탱크의 캡을 열거나 닫음으로써 상기 IBC 탱크를 개방하거나 폐쇄시키는 IBC 탱크 캡 개폐 장치; 및
    개방된 상기 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 자동 필링 장치를 포함하고,
    상기 IBC 탱크 캡 개폐 장치는,
    마주보는 척 조(chuck jaw)를 포함하는 에어 척이며, 상기 마주보는 척 조가 상기 캡의 외측 둘레를 따라 형성된 돌기를 피하면서 홈에 유입되어 끼워짐으로써 상기 캡을 그립하는 캡 그리퍼; 및
    상기 캡 그리퍼를 제 1 속도로 회전시켜 그립핑(gripping) 위치를 인덱싱(Indexing)하고, 상기 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 상기 캡 그리퍼를 회전시킴으로써 캡이 열리거나 닫히도록 하는 캡 개폐 모터를 포함하고,
    상기 캡의 형상을 촬영하는 비전 장치를 더 포함하고,
    상기 캡 개폐 모터는 상기 비전 장치가 제공하는 상기 캡의 촬영 영상을 근거로 상기 마주보는 척 조가 수평 방향을 기준으로 상기 캡의 돌기를 피하면서 홈과 동일 선상에 위치하도록 캡 그리퍼를 인덱싱하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 IBC 탱크 캡 개폐 장치는,
    상기 캡을 개폐하고 충전하는 과정에서 발생하는 상기 캡 그리퍼와 상기 캡의 위치 오차를 보정하는 스프링 조인트를 더 포함하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    필링된 상기 IBC 탱크를 상기 캡으로 닫은 후에 잠김 여부를 확인하는 진공 검사 장치를 더 포함하고,
    상기 진공 검사 장치는 상기 캡으로 폐쇄된 상기 IBC 탱크로부터 공기 내지 가스가 새어 나오는지 여부를 확인함으로써 상기 IBC 탱크의 폐쇄 여부를 확인하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캡의 개방 또는 폐쇄 시에 상기 IBC 탱크의 흔들림을 방지하기 위한 고정 장치를 더 포함하고,
    상기 고정 장치는,
    상기 IBC 탱크의 이웃하는 양 측면 또는 상기 IBC 탱크를 적재하는 팔레트의 이웃하는 양 측면에 접하는 "ㄱ"자 형상의 접촉 부재; 및
    상기 접촉 부재를 밀어 상기 IBC 탱크의 이웃하는 양 측면 또는 상기 IBC 탱크를 적재하는 팔레트의 이웃하는 양 측면에 접하도록 하는 실린더 부재를 포함하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동 필링 장치는,
    상기 제 1 충전재를 제공하는 충전관 및
    상기 충전관을 수직 방향으로 이송하는 구동 수단을 포함하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어 라인은 2행 2열을 이루는 총 4 개의 드럼으로 구성된 드럼 세트를 이송하고,
    상기 드럼의 덮개를 개폐하는 드럼 개폐 장치를 더 포함하고,
    상기 자동 필링 장치는 개방된 상기 드럼을 제 2 충전재로 필링하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컨베이어 라인을 따라 이송되는 저장 용기가 상기 IBC 탱크인지 상기 드럼인지를 판단하는 비전 장치를 더 포함하고,
    상기 비전 장치의 판단 결과 상기 저장 용기가 상기 드럼일 경우 상기 비전 장치는 상기 드럼의 덮개 위치를 파악하고, 파악한 상기 드럼의 덮개 위치 정보를 상기 드럼 개폐 장치 및 자동 필링 장치에 제공하여 덮개 개폐 작업 및 자동 필링 작업이 수행되도록 하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    회전하는 상기 캡 그리퍼의 토크값을 감지하는 토크 센서; 및
    상기 토크 센서에 의해 감지된 상기 토크값이 한계치를 초과할 경우 상기 캡 개폐 모터에 의해 상기 캡 그리퍼에 제공되는 회전력을 차단하는 토크 리미터 커플링을 더 포함하는 저장 용기 자동 필링 장치.
  10. 제 1 항에 기재된 저장 용기 자동 필링 장치를 사용하는 저장 용기 자동 필링 방법으로서,
    컨베이어 라인을 따라 IBC 탱크를 이송하는 단계;
    IBC 탱크 캡 개폐 장치가 이송된 IBC 탱크의 캡을 열어 IBC 탱크를 개방하는 단계;
    자동 필링 장치가 개방된 IBC 탱크를 제 1 충전재로 필링하는 단계; 및
    IBC 탱크 캡 개폐 장치가 충전된 IBC 탱크의 캡을 닫아 IBC 탱크를 폐쇄하는 단계를 포함하는 저장 용기 자동 필링 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    캡의 개방 또는 폐쇄 시에 고정 장치로 IBC 탱크의 흔들림을 방지하는 단계를 더 포함하는 저장 용기 자동 필링 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    진공 검사 장치가 폐쇄된 IBC 탱크의 기밀 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 저장 용기 자동 필링 방법.
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