KR102015328B1

KR102015328B1 - 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치

Info

Publication number: KR102015328B1
Application number: KR1020170163890A
Authority: KR
Inventors: 이일해; 이상건
Original assignee: 주식회사리팩
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2019-08-28
Also published as: KR20190064742A

Abstract

본 발명은 파우치의 내용물 충진 및 실링 등 일련의 공정을 수행하는 로터리 자동 포장기에 적용되는 파우치 공급장치에 관한 것으로서, 파우치가 공급되는 수평의 통로를 제공하는 채널과, 상기 채널의 말단부에 설치되어 상기 파우치의 접근을 감지하는 센서와, 상기 채널의 말단부에서 상기 통로에 상하로 회동가능하게 설치되는 회동아암과, 상기 회동아암을 회동시키기 위해 상하동작하는 액츄에이팅 아암과, 상기 회동아암에 설치되어 상기 채널의 말단부로 공급되는 파우치를 흡착하는 흡착위치와 상기 액츄에이팅 아암의 상승 회동에 따라 상기 흡착된 파우치를 회전 상승시키는 공급대기위치 간을 회동하는 진공흡착헤드를 포함하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치에 있어서, 상기 채널의 말단부에 상대적으로 회동가능하게 설치되고 상기 회동아암과 연동하여 회동함으로써, 상기 진공흡착헤드의 흡착위치와 공급대기위치에 대응하여 상기 흡착된 파우치로부터 이격된 대기위치와, 상기 진공흡착헤드에 흡착되어 회전 상승되는 파우치의 궤적을 따라 부분적으로 중첩되는 걸림위치 간을 회동하는 파우치 걸림부를 갖는 2장공급방지레버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 2장 이상의 파우치가 함께 공급되는 현상을 방지할 수 있다.

Description

로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치{POUCH SUPPLYING DEVICE FOR AUTOMATIC ROTARY PACKAGING APPARATUS}

본 발명은 파우치의 공급, 내용물 충진 및 실링을 포함하는 일련의 공정이 회전하는 턴테이블과 연동하여 자동으로 이루어지도록 한 로터리 자동 포장기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 턴테이블 측으로 파우치를 하나씩 자동으로 공급해주는 파우치 공급장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용되는 자동 로터리 포장기는 일찍이 특허출원 공개번호 10-2004-0095103 '스파우트 파우치 용기 충진포장 장치 및 그 방법'(공개일자: 2004.11.12.) 등에 개시된바 있으며, 대체로 단속적으로 회전하는 턴테이블의 일측에서 파우치를 하나씩 공급해주는 파우치 공급장치(상기 특허의 공개공보에서 도 2의 40 참조)가 마련된다.

특히, 파우치를 충진 대상으로 하는 자동 로터리 포장기에 있어서 파우치의 정확하고 일관성있는 공급은 파지 불량으로 인한 표면 손상, 음식물 등의 내용물의 충진 오류 및 이로 인한 생산라인의 중단, 포장된 제품의 하자 및 고객의 클레임 제기 등 포장 자동화로 인한 문제를 해결하고 제품의 생산성을 높이는데 있어서 다루어야 할 중요한 이슈 중의 하나로 여겨져 왔다.

이에, 출원인은 특허출원 공개번호 10-2015-0134103 '로타리 자동 포장기에 파우치의 정밀 공급이 가능한 매거진 컨베이어 장치'(공개일자: 2015.12.01.)에서 턴테이블 측으로 공급되는 파우치의 상하좌우 편차 발생을 방지한 기술을 제안함으로써 로터리 자동 포장기의 연속작업에 의한 제품 포장 시 불량이 발생하지 않도록 하였다.

다만, 상기 특허에서 제안된 기술에 있어서도 다음과 같이 개선할 점이 발견되었다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 저면부(10)와 측면의 제1 고정 가이드부(20)로 형성되는 채널(channel)을 통해 공급되는 파우치는 상기 채널의 말단부에서, 도 2에 도시된 바와 같이 진공흡착헤드(55)의 회전구동으로 한 장씩 픽업되어 공급대기 상태가 된다. 이후, 이웃하는 파우치 이송헤드에 의해 다시 픽업되어 이웃하는 턴테이블 측 그립퍼 장치(도면 미도시)로 전달된다.

이때, 파우치의 재질이나 온도, 습도 등의 주변환경에 따라서는 도 2의 채널 말단부까지 이송되는 파우치 중에 간혹 2장 이상이 서로 붙어 함께 진공흡착헤드(55)에 픽업되는 경우가 있어 문제가 되었다. 즉, 턴테이블의 그립퍼 장치로 전달된 2장 이상의 파우치는 개방된 상단의 입구를 벌려 내용물을 충진하는 과정에서 내용물이 허공으로 낙하하거나 파우치 겉면이나 접합부에 묻어 불량이 발생하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 진공흡착헤드에 의해 2장 이상의 파우치가 함께 턴테이블 측으로 공급되는 현상을 방지해줄 수 있는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 파우치가 공급되는 수평의 통로를 제공하는 채널과, 상기 채널의 말단부에 설치되어 상기 파우치의 접근을 감지하는 센서와, 상기 채널의 말단부에서 상기 통로에 상하로 회동가능하게 설치되는 회동아암과, 상기 회동아암을 회동시키기 위해 상하동작하는 액츄에이팅 아암과, 상기 회동아암에 설치되어 상기 채널의 말단부로 공급되는 파우치를 흡착하는 흡착위치와 상기 액츄에이팅 아암의 상승 회동에 따라 상기 흡착된 파우치를 회전 상승시키는 공급대기위치 간을 회동하는 진공흡착헤드를 포함하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치에 있어서, 상기 채널의 말단부에 상대적으로 회동가능하게 설치되고 상기 회동아암과 연동하여 회동함으로써, 상기 진공흡착헤드의 흡착위치와 공급대기위치에 대응하여 상기 흡착된 파우치로부터 이격된 대기위치와, 상기 진공흡착헤드에 흡착되어 회전 상승되는 파우치의 궤적을 따라 부분적으로 중첩되는 걸림위치 간을 회동하는 파우치 걸림부를 갖는 2장공급방지레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치를 제공한다.

여기서, 상기 파우치 걸림부는, 상기 걸림위치에서, 상기 회전 상승되는 파우치의 궤적 중 상승 초기의 하부궤적과 중첩되는 구간보다 상승 말기의 상부궤적과 중첩되는 구간이 더 긴 원호를 형성하는 구성을 취할 수도 있다.

이때, 상기 파우치 걸림부는 상기 원호를 따라 톱니가 형성되는 구성을 취할 수도 있다.

그리고, 상기 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치는, 상기 회동아암의 회전중심으로부터 일정한 회전반경을 가지며 상기 회동아암과 일체로 회동하는 연장아암과; 상기 2장공급방지레버의 회전중심으로부터 일정한 회전반경을 가지며 상기 2장공급방지레버와 일체로 회동하는 연장레버와; 일단부가 상기 연장아암과 핀결합하고 타단부가 상기 연장레버와 핀결합하여 상기 연장아암의 회동운동을 상기 연장레버로 전달함으로써 상기 2장공급방지레버가 상기 회동아암과 연동하여 회동하도록 하는 연결링크를 더 포함할 수도 있다.

이때, 상기 연결링크는, 일단부가 상기 연장아암과 핀결합하고 타단부가 제1 핀슬롯결합부를 형성하는 제1 연결링크와; 일단부가 상기 제1 핀슬롯결합부와 핀-슬롯 결합하는 제2 핀슬롯결합부를 형성하고 타단부가 상기 연장레버와 핀결합하는 제2 연결링크를 포함하는 구성을 취할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치에 의하면, 진공흡착헤드에 흡착된 파우치는 2장공급방지레버의 파우치 걸림부가 걸림위치로 회동한 상태에서 회전 상승하게 되고, 회전 상승되는 파우치의 궤적을 따라 상기 파우치 걸림부에 의해 부분적으로 중첩되는 부위에서 걸림현상, 즉 저항을 받게 되어 상기 진공흡착헤드에 직접적으로 흡착된 파우치를 제외한 나머지 마찰, 정전기 등으로 인해 함께 딸려 올라가는 파우치는 상기 파우치 걸림부에 걸려 떨어지게 된다. 이에 따라, 파우치가 턴테이블 측으로 1장씩 공급되는 것을 보장할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치의 부분확대사진,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치가 적용된 로터리 자동 포장기의 평면도,
도 4는 도 3의 로터리 자동 포장기를 구성하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치의 측면도,
도 5는 도 4의 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치의 주요부 확대도,
도 6은 도 4의 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치의 작동에 따른 파우치의 거동을 도시한 주요부 확대도이다.

본 발명의 실시예에 따른 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 로터리 자동 포장기(100)의 일 구성요소를 이룬다.

로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치(110)는 상기한 종래의 장치와 마찬가지로 여러 장의 적층된 파우치를 비스듬히 눕힌 상태에서 회전구동되는 고무벨트(도 1 및 도 2 참조)에 의해 채널(111)의 말단부로 파우치를 연속적으로 공급하고, 말단부의 파우치는 진공흡착헤드(112)에 의해 픽업되어 상승 회동하여 공급대기위치에 위치되면, 트랜스퍼 헤드(101)에 의해 턴테이블(102)측 홀더(103)로 전달된다. 턴테이블(102)측 홀더(103)의 파우치는 상기 턴테이블(102)의 회전 과정에서 진공흡착기(104)에 의해 상단의 입구가 벌어진 상태에서 내용물 주입기(105)에 의해 내용물이 주입된다. 이후, 턴테이블(102)의 회전과정에서 밀봉기(106)에 의해 상단의 입구가 밀봉된 상태에서 배출측 채널(107)을 통해 배출된다.

즉, 도 4에서, 본 발명의 실시예에 따른 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치(110)는 상기한 바와 같이 수평의 통로를 제공하는 채널(111)을 따라 파우치가 좌에서 우로 공급되며, 채널(111)의 우측 말단부에서 진공흡착헤드(112)의 진공흡착 및 상승 회동으로(112->112'->112") 흡착된 파우치를 상승 회동한 공급대기위치로 위치시킨다.

파우치가 픽업되는 채널(111)의 말단부를 자세히 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 채널(111) 상에서 우측으로 공급되는 파우치(P)는 우측 말단의 벽체(113)에 접촉하게 됨과 동시에 센서(114)에 의해 감지된다. 이와 같이 센서(114)에 의해 파우치의 접근이 감지되면 흡착위치의 진공흡착헤드(112)에 의해 파우치(P)가 흡착되고, 액츄에이팅 아암(115)의 상승 구동으로 인해 힌지축(116a)을 중심으로 채널(111)의 말단부에 회동가능하게 설치되는 회동아암(116)이 상승 회동한다(도 6 참조). 참고로 상승된 회동아암(116)의 복귀회동은 밴드스프링(117)에 의해 이루어진다. 도 6의 상승된 공급대기위치의 파우치(P)는 상기한 바와 같이 턴테이블(도 3의 102)측으로 전달된다.

이때, 상기 공급대기위치로 상승하는 파우치(P)의 동작과 연동하여 다음의 메커니즘이 작동한다. 즉, 도 5에서 회동아암(116)의 회전중심(116a)으로부터 아래방향으로 일정한 회전반경을 갖는 연장아암(118)이 상기 회동아암(116)과 일체로 회전하고, 이 연장아암(118)에는 전후방향(도면에서는 좌우방향)으로 연장되게 형성되는 연결링크(119)의 일단부(119a)가 핀결합함으로써 상기 연장아암(118)의 회동운동 시 상기 연결링크(119)는 대체로 전후방향의 슬라이드운동을 하게 된다.

연결링크(119)의 타단부(119b)는 2장공급방지레버(120)의 회전중심(120a)으로부터 아래방향으로 일정한 회전반경을 가지며 상기 2장공급방지레버(120)와 일체로 회동하는 연장레버(121)와 핀결합한다. 2장공급방지레버(120)의 회전중심(120a)은 레버 브래킷(122)을 매개로 하여 채널(111)의 우측 말단부에 상대적으로 고정된다.

이에 따라, 연결링크(119)의 전후 슬라이드운동으로 2장공급방지레버(120)는 회전중심(120a)을 중심으로 하여 왕복 회동하게 된다.

2장공급방지레버(120)는 상기한 연장레버(121)와 일체를 이루되 회전중심(120a)으로부터 윗방향으로 연장 형성되는 파우치 걸림부(123)를 가지며, 파우치 걸림부(123)는 도 5에서와 같은 진공흡착헤드(112)의 흡착위치에서는 파우치(P)로부터 전방(우측)으로 이격된 대기위치에서, 상기한 연장아암(118), 연결링크(119) 및 연장레버(121)로 이어지는 메커니즘으로 인해, 회동아암(116)의 상승 회동 시 도 6에서와 같은 걸림위치로 위치전환되어 진공흡착헤드(112)에 흡착되어 회전 상승되는 파우치(P)의 궤적을 따라 부분적으로 중첩된다.

이와 같이 파우치 걸림부(123)와 중첩되는 궤적을 통과하는 과정에서 진공흡착헤드(112)에 흡착되어 회전 상승되는 파우치(P)에 붙어 함께 딸려 올라가는 파우치는 상기 파우치 걸림부(123)에 걸려 흡착된 파우치(P)와 떨어지게(즉, 분리) 된다.

이때, 흡착된 파우치(P)에 함께 딸려 올라가게 되는 파우치에 대한 걸림 효과를 높이기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이 걸림위치의 파우치 걸림부(123)는 파우치(P)의 상승 초기의 하부궤적에서는 중첩되는 구간이 짧고 상기 파우치(P)의 상승 말기의 상부궤적에서는 중첩되는 구간이 길도록(즉, L1<L2<L3) 원호(arc, 123a)를 형성함이 바람직하다. 나아가, 파우치 걸림부(123)는 상기 원호(123a) 구간에서 도면에 도시된 바와 같이 톱니(teeth) 모양을 형성함으로써 파우치(P)의 걸림효과를 더욱 높일 수 있다. 이에 따라, 흡착된 파우치(P)가 올라갈 때에는 도 6의 점선과 같이 톱니모양의 원호(123a) 구간에서라면 아랫부분, 중간 부분 아니면 윗부분의 어디에서든 걸리게 되어 흡착된 파우치(P)와 함께 딸려 올라가는 파우치는 이 과정에서 분리된다.

한편, 상기와 같이 작동되는 파우치 걸림부(123)의 정확한 작동위치를 세팅하기 위해, 레버 브래킷(122)은 좌우 길이방향으로 형성되는 다수의 체결공(122a)을 통해 채널(111)의 말단부에서 위치 조절이 가능하도록 체결되고, 이에 대응하여 연결링크(119)는 연장아암(118)측에 연결되는 제1 연결링크(119-1)와 연장레버(121)측에 연결되는 제2 연결링크(119-2)로 분할하고, 제1 및 제2 연결링크(119-1, 119-2) 간에는 서로 슬롯(119-1a, 119-2a)을 중첩되게 형성함으로써 이를 통해 핀-슬롯 결합하는 구성을 취할 수 있다.

그리고, 이상에서 설명된 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치(110)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기에서 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다. 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

100: 로터리 자동 포장기
110: 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치
111: 채널 112: 진공흡착헤드
113: 벽체 114: 센서
115: 액츄에이팅 아암 116: 회동아암
117: 밴드스프링 118: 연장아암
119: 연결링크 119-1: 제1 연결링크
119-2: 제2 연결링크 120: 2장공급방지레버
121: 연장레버 122: 레버 브래킷
123: 파우치 걸림부 123a: 원호(arc)

Claims

파우치가 공급되는 수평의 통로를 제공하는 채널과, 상기 채널의 말단부에 설치되어 상기 파우치의 접근을 감지하는 센서와, 상기 채널의 말단부에서 상기 통로에 상하로 회동가능하게 설치되는 회동아암과, 상기 회동아암을 회동시키기 위해 상하동작하는 액츄에이팅 아암과, 상기 회동아암에 설치되어 상기 채널의 말단부로 공급되는 파우치를 흡착하는 흡착위치와 상기 액츄에이팅 아암의 상승 회동에 따라 상기 흡착된 파우치를 회전 상승시키는 공급대기위치 간을 회동하는 진공흡착헤드를 포함하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치에 있어서,
상기 채널의 말단부에 상대적으로 회동가능하게 설치되고 상기 회동아암과 연동하여 회동함으로써, 상기 진공흡착헤드의 흡착위치와 공급대기위치에 대응하여 상기 흡착된 파우치로부터 이격된 대기위치와, 상기 진공흡착헤드에 흡착되어 회전 상승되는 파우치의 궤적을 따라 부분적으로 중첩되는 걸림위치 간을 회동하는 파우치 걸림부를 갖는 2장공급방지레버와;
상기 회동아암의 회전중심으로부터 일정한 회전반경을 가지며 상기 회동아암과 일체로 회동하는 연장아암과;
상기 2장공급방지레버의 회전중심으로부터 일정한 회전반경을 가지며 상기 2장공급방지레버와 일체로 회동하는 연장레버와;
일단부가 상기 연장아암과 핀결합하고 타단부가 상기 연장레버와 핀결합하여 상기 연장아암의 회동운동을 상기 연장레버로 전달함으로써 상기 2장공급방지레버가 상기 회동아암과 연동하여 회동하도록 하는 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 파우치 걸림부는, 상기 걸림위치에서, 상기 회전 상승되는 파우치의 궤적 중 상승 초기의 하부궤적과 중첩되는 구간보다 상승 말기의 상부궤적과 중첩되는 구간이 더 긴 원호를 형성하는 것을 특징으로 하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치.
제2항에 있어서,
상기 파우치 걸림부는 상기 원호를 따라 톱니가 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연결링크는
일단부가 상기 연장아암과 핀결합하고 타단부가 제1 핀슬롯결합부를 형성하는 제1 연결링크와;
일단부가 상기 제1 핀슬롯결합부와 핀-슬롯 결합하는 제2 핀슬롯결합부를 형성하고 타단부가 상기 연장레버와 핀결합하는 제2 연결링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 자동 포장기용 파우치 공급장치.