KR102098366B1 - 파이프 자동 포장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 길이와 직경이 상이한 다양한 파이프를 자동으로 포장할 수 있는 파이프 자동 포장 장치에 관한 것이다.
파이프의 포장 및 이송, 적층이 모두 자동으로 이루어지므로 작업성이 향상되고 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 파이프 자동 포장 장치는 파이프의 길이와 직경이 다르더라도 자동으로 파이프를 포장 및 이송, 적층할 수 있다. 따라서 파이프의 길이나 직경에 따라 포장 설비를 바꾸거나 증설하지 않아도 되므로 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

파이프 자동 포장 장치{Automatic packaging machine for a pipe}

본 발명은 파이프의 포장 공정이 자동으로 이루어지는 파이프 자동 포장 장치에 관한 것이다.

파이프는 내부가 비어 있는 관상(tube shape)으로, 물이나 가스, 각종 유체의 이송을 위해 사용된다. 파이프는 이송되는 유체의 종류, 기능이나 설치 환경에 따라 다양한 크기와 소재로 만들어질 수 있다.

일반적으로 파이프를 제조한 다음 제품으로 출시하려면 파이프의 포장 과정이 필수적이다. 파이프 포장 장치의 일 예가 한국특허등록 KR 10-0547913호(2006.01.24)에 개시되어 있다. 전술한 선행문헌에 개시된 바와 같이, 파이프를 개별 포장한 후 필요한 개수만큼 모아 다발로 묶어 파이프를 이송한다.

파이프의 포장 및 이송 과정에서 특정 과정은 전술한 선행문헌에 개시된 포장장치와 같은 장비를 이용해 자동으로 이루어질 수 있다. 그러나 일부 과정은 수작업으로 이루어지는 경우가 많다. 예를 들어, 소정 개수의 파이프를 묶어 다발로 만든 후 이를 여러 개 적층할 때에는 작업자가 파이프 다발이 움직이거나 무너지지 않도록 위치를 잡아주어야 한다.

이와 같이, 파이프의 최종 출하를 위한 여러 포장 과정에서 작업자에 의해 이루어지는 수작업이 포함되므로 공정 시간 및 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 포장 과정에서 여러 가지 요인으로 작업자의 피로도가 상승하고 부상의 위험이 증가하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 길이와 직경이 상이한 다양한 파이프를 자동으로 포장할 수 있는 파이프 자동 포장 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 작업자에 의한 수작업 공정을 최소화할 수 있는 파이프 자동 포장 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

설치면과 평행한 설치 프레임을 구비하는 메인 프레임; 상기 메인 프레임에 인접하여 구비되며 상기 설치면에 설치되는 서브 프레임; 복수의 파이프가 적재되며, 상기 메인 프레임의 외부 일측에 배치되되 상기 설치 프레임에 회전 가능하게 결합되는 로딩 트레이와, 일측이 상기 설치 프레임에 회전 가능하게 결합되고 상기 로딩 트레이에 적재된 상기 파이프를 하나씩 상기 메인 프레임 방향으로 이송하는 로딩 컨베이어를 구비한 로딩 모듈; 일측이 상기 로딩 컨베이어에 결합되고 타측이 상기 서브 프레임을 향해 배치되며, 상기 파이프를 이송하는 컨베이어 벨트가 구비되어 상기 파이프를 상기 서브 프레임 방향으로 이송하는 하부 이송 모듈; 상기 하부 이송 모듈의 상측에 설치되어 상기 하부 이송 모듈에 의해 이송되는 복수의 상기 파이프를 각각 포장하는 패킹 모듈; 상기 하부 이송 모듈의 양측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향을 따라 배치되며, 복수의 상기 파이프를 미리 설정된 대기 위치 및 포장 위치에 각각 정지시키는 복수의 스토퍼; 상기 하부 이송 모듈의 일측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향을 따라 배치되고, 상기 포장 위치에 정지된 복수의 상기 파이프를 상기 패킹 모듈로 상승시키는 복수의 승강부를 구비한 승강 모듈; 상기 메인 프레임의 내부 상측에 설치되고, 상기 패킹 모듈에서 포장된 상기 파이프에 결합되어 상기 파이프를 이송하는 상부 이송 모듈; 상기 메인 프레임 내부에 설치되고, 상기 패킹 모듈에서 포장된 복수의 상기 파이프를 적재하는 폭 조절부와, 상기 폭 조절부를 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이동시키는 바인딩 이동부와, 적재된 복수의 상기 파이프의 양단을 각각 묶는 제1 바인더 및 제2 바인더를 구비한 숏 바인딩 모듈; 및 상기 숏 바인딩 모듈에서 양단이 묶여 단 묶음된 상기 파이프를 복수 개 적재해 열 단위로 상기 파이프의 양단을 묶는 롱 바인딩 모듈;을 포함할 수 있다.

상기 로딩 컨베이어는 상기 파이프의 일측에 접촉되는 복수의 이송 플레이트가 결합된 체인을 회전 가능하게 지지하며, 일단이 상기 설치 프레임에 회동 가능하게 결합되고 상기 메인 프레임 외부에 설치되는 한 쌍의 컨베이어 어셈블리; 일단이 상기 컨베이어 어셈블리의 타단에 결합되고 타단은 상기 메인 프레임 내부에 결합되어 상기 컨베이어 어셈블리의 타단을 미리 설정된 각도로 승강시키는 유압 실린더; 및 상기 컨베이어 어셈블리의 일단에 인접하게 설치되며, 상기 체인을 회전 시키는 구동력을 제공하는 컨베이어 구동부;를 포함할 수 있다.

상기 포장 위치는 상기 패킹 모듈에서 상기 복수의 파이프가 각각 배치되어 포장되는 위치이고, 상기 대기 위치는 상기 포장 위치로 진입하기 전 위치이며, 상기 스토퍼 및 상기 승강부는 상기 포장 위치의 개수에 대응하는 개수로 형성되는 것이 특징이다.

상기 패킹 모듈은 상기 메인 프레임 상에 설치되는 한 쌍의 프레임 고정부; 상기 프레임 고정부의 상측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향을 따라 설치되고 상면에 레일이 구비된 한 쌍의 레일 프레임과, 상기 레일 프레임의 일측에 설치되며 케이블 체인을 지지하는 체인 프레임과, 상기 레일 프레임 중 어느 하나의 길이 방향을 따라 설치되는 랙 기어를 구비하는 패킹 지지부; 상기 프레임 고정부와 상기 패킹 지지부 사이에 이동 가능하게 설치되고, 상기 파이프의 길이에 대응해 이동하여 상기 파이프의 양단을 각각 지지하는 파이프 지지부; 상기 레일 프레임의 일단 쪽에 설치되어 상기 파이프를 포장하는 포장재를 지지하는 포장재 지지부; 및

상기 레일 프레임의 상기 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 포장재가 상기 파이프를 감싼 상태에서 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 포장재를 고정하는 포장재 고정부와, 상기 랙 기어에 치형 결합되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어를 회전시키는 패킹 모터를 구비한 패킹 구동부;를 포함할 수 있다.

상기 승강 모듈은 상기 파이프의 길이 방향을 따라 복수 개가 설치되고 상기 파이프에 접촉되어 상기 파이프를 상승시키는 복수의 승강부; 상기 하부 이송 모듈의 길이 방향 일측에 배치되며, 상기 패킹 모듈의 포장 위치에 대응하여 상기 승강부를 지지하는 제1 로어 플레이트; 상기 파이프의 종류별 높이 차이에 따라 상기 제1 로어 플레이트의 높이를 조절하는 보정부; 및 상기 제1 플레이트를 하측에서 지지하며, 상기 보정부가 설치되는 제2 로어 플레이트;를 포함할 수 있다.

상기 상부 이송 모듈은 상부 레일을 구비하며, 상기 설치 프레임의 상측에 설치되는 상부 프레임; 및 상기 상부 레일에 이동 가능하게 결합되어 상기 상부 레일을 따라 이동하는 상부 이송 프레임과, 상기 상부 이송 프레임을 이동시키는 제1 상부 모터와, 상기 상부 이송 프레임의 하측에 결합되는 픽업 프레임과, 상기 픽업 프레임 상에 상하 이동 가능하게 설치되어 상기 파이프에 결합되는 복수의 에어 실린더와, 픽업 레일에 의해 상기 픽업 프레임 상에 이동 가능하게 설치되어 상기 에어 실린더를 상하 이동 가능하게 지지하는 픽업 레일 프레임과, 상기 에어 실린더를 이동시키는 제2 상부 모터를 갖는 상부 이송부;를 포함할 수 있다.

상기 상부 이송 모듈은 상기 상부 이송 프레임의 하측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 폭 대응 레일; 및 상기 픽업 프레임을 상기 폭 대응 레일을 따라 이동시키는 제3 상부 모터;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 파이프의 포장 및 이송, 적층이 모두 자동으로 이루어지므로 작업성이 향상되고 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 파이프 자동 포장 장치는 파이프의 길이와 직경이 다르더라도 자동으로 파이프를 포장 및 이송, 적층할 수 있다. 따라서 파이프의 길이나 직경에 따라 포장 설비를 바꾸거나 증설하지 않아도 되므로 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 포장 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 파이프 자동 포장 장치의 프레임을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 따른 파이프 자동 포장 장치의 메인 프레임에 설치된 모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 따른 파이프 자동 포장 장치의 서브 프레임에 설치된 모듈을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 로딩 모듈 및 설치 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 로딩 모듈에 따른 로딩 트레이를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 5의 로딩 모듈에 따른 로딩 컨베이어를 도시한 전방 사시도이다.
도 8은 도 5의 로딩 모듈에 따른 로딩 컨베이어를 도시한 후방 사시도이다.
도 9는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 하부 이송 모듈을 도시한 사시도이다.
도 10은 도 3에 따른 로딩 모듈 및 하부 이송 모듈의 결합 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 3에 따른 하부 이송 모듈과 스토퍼 및 승강 모듈을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11에 따른 파이프 자동 포장 장치의 스토퍼를 도시한 사시도이다.
도 13은 도 11에 따른 파이프 자동 포장 장치의 승강 모듈을 도시한 측면도이다.
도 14는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 패킹 모듈 및 승강 모듈을 도시한 사시도이다.
도 15 및 도 16은 도 14에 따른 패킹 모듈을 도시한 사시도이다.
도 17은 도 14에 따른 패킹 모듈의 주요 부분을 도시한 확대 사시도이다.
도 18 및 도 19는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 상부 이송 모듈을 도시한 사시도이다.
도 20 및 도 21은 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 숏 바인딩 모듈을 도시한 사시도이다.
도 22는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 롱 바인딩 모듈을 도시한 사시도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 포장 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 따른 파이프 자동 포장 장치의 프레임을 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1에 따른 파이프 자동 포장 장치의 메인 프레임에 설치된 모듈을 도시한 사시도이다. 도 4는 도 1에 따른 파이프 자동 포장 장치의 서브 프레임에 설치된 모듈을 도시한 사시도이다. 도 5는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 로딩 모듈 및 설치 상태를 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5의 로딩 모듈에 따른 로딩 트레이를 도시한 사시도이다. 도 7은 도 5의 로딩 모듈에 따른 로딩 컨베이어를 도시한 전방 사시도이다. 도 8은 도 5의 로딩 모듈에 따른 로딩 컨베이어를 도시한 후방 사시도이다. 도 9는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 하부 이송 모듈을 도시한 사시도이다. 도 10은 도 3에 따른 로딩 모듈 및 하부 이송 모듈의 결합 상태를 도시한 사시도이다. 도 11은 도 3에 따른 하부 이송 모듈과 스토퍼 및 승강 모듈을 도시한 사시도이다. 도 12는 도 11에 따른 파이프 자동 포장 장치의 스토퍼를 도시한 사시도이다. 도 13은 도 11에 따른 파이프 자동 포장 장치의 승강 모듈을 도시한 측면도이다. 도 14는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 패킹 모듈 및 승강 모듈을 도시한 사시도이다. 도 15 및 도 16은 도 14에 따른 패킹 모듈을 도시한 사시도이다. 도 17은 도 14에 따른 패킹 모듈의 주요 부분을 도시한 확대 사시도이다. 도 18 및 도 19는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 상부 이송 모듈을 도시한 사시도이다. 도 20 및 도 21은 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 숏 바인딩 모듈을 도시한 사시도이다. 도 22는 도 3에 따른 파이프 자동 포장 장치의 롱 바인딩 모듈을 도시한 사시도이다(편의상 도 1을 기준으로 로딩 모듈 쪽 방향을 전방, 이송 장비 쪽 방향을 후방으로 정의함. 본 발명에서 명칭이 동일하나 도번이 다른 구성의 경우, 해당 명칭은 해당 도번이 도시된 도면의 설명에만 적용되는 것임).

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 포장 장치(10)는 작업 공간의 설치면(A) 상에 프레임(100) 및 복수의 안전용 앵커(50)를 설치하고, 프레임(100) 내부에 파이프(30)의 포장을 위한 각종 모듈을 설치한 파이프 포장용 시스템이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(100)은 소정의 작업 공간 내에서 파이프(30)의 포장을 위한 각종 모듈을 수납 및 커버하는 역할을 한다. 프레임(100)의 주변에는 안전을 위한 복수의 앵커(50)가 설치될 수 있다.

프레임(100)은 주요 모듈 중 일부가 수용 및 설치되는 메인 프레임(110)과, 메인 프레임(110)에 인접하여 설치되는 서브 프레임(130)을 포함할 수 있다. 메인 프레임(110) 및 서브 프레임(130)은 개폐 가능한 복수의 도어(112)가 설치될 수 있다. 메인 프레임(110)의 일측에는 각종 모듈의 제어를 위한 제어 장치(116)가 설치될 수 있다. 메인 프레임(110)과 서브 프레임(130)은 일렬로 순차 배치될 수 있다.

메인 프레임(110)의 일측으로 파이프(30)가 공급되어 패킹(packing) 및 바인딩(binding)되어 서브 프레임(130)의 타측으로 배출된다. 이를 위해, 메인 프레임(110)의 일측에는 로딩 모듈(200)이 결합되고, 서브 프레임(130)의 타측은 개방된다. 사용자가 탑승해 파이프를 이송하는 이송 장비(지게차 등)가 서브 프레임(130)의 개방된 방향으로 접근해 파이프(30)를 적재한 후 이송할 수 있다.

메인 프레임(110)은 박스 형상의 공간을 형성한다. 메인 프레임(110)의 마주보는 일측 및 타측은 개방되어 파이프(30)가 이동하는 공간을 형성한다. 메인 프레임(110) 내부에는 하부 이송 모듈(300), 복수의 스토퍼(400), 승강 모듈(500), 패킹 모듈(600), 상부 이송 모듈(700) 및 숏 바인딩 모듈(800)이 설치된다.

메인 프레임(110) 내부에는 복수의 모듈을 지지하기 위해 판(plate) 상이나 바(bar) 타입의 설치 프레임(114)이 설치될 수 있다. 설치 프레임(114)은 설치면(A)과 평행을 이룰 수 있다. 로딩 모듈(200)은 메인 프레임(110)의 개방된 전방 쪽 외측에 결합된다. 하부 이송 모듈(300), 스토퍼(400), 승강 모듈(500), 패킹 모듈(600), 상부 이송 모듈(700)은 설치 프레임(114) 상에 결합된다. 숏 바인딩 모듈(800)은 메인 프레임(110)의 개방된 후방 쪽에 설치된다.

파이프(30)는 메인 프레임(110) 내에서 포장(packing)된 후 소정 개수로 묶인다. 그 후 바인딩된 파이프(30)는 서브 프레임(130) 쪽으로 이동되어 열 단위로 묶인다.

본 발명에서는 개별 포장된 파이프(30)가 2개 내지 5개 등 미리 설정된 개수로 묶이는 것을 숏 바인딩(short binding, 단 묶음)으로 정의한다. 숏 바인딩된 파이프(30)가 미리 설정된 열 단위(예를 들어, 10개, 20개, 30개 등)로 묶이는 것을 롱 바인딩(long binding, 열 묶음)으로 정의한다.

예를 들어, 개별 포장된 파이프(30)는 2개씩 숏 바인딩된 후, 10개의 숏 바인딩 파이프(30)가 하나로 롱 바인딩될 수 있다. 이 경우 롱 바인딩된 파이프(30)의 총 개수는 20개가 된다.

제어 장치(116)는 로딩 모듈(200), 하부 이송 모듈(300), 스토퍼(400), 승강 모듈(500), 패킹 모듈(600), 상부 이송 모듈(700), 숏 바인딩 모듈(800) 및 롱 바인딩 모듈(900)을 제어한다. 제어 장치(116)는 사용자 입력과 각종 출력을 위한 터치식 디스플레이 및 각종 입력 버튼, 각종 신호 송수신을 위한 통신 모듈, 각 구성품의 제어 및 신호 처리를 위한 CPU 등을 포함할 수 있다. 본 발명에서 별도의 언급이 없더라도 이동이나 각종 구동을 위한 제어 주체는 제어 장치(116)이다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 로딩 모듈(200)은 로딩 트레이(210)와 로딩 컨베이어(230)를 포함할 수 있다. 로딩 트레이(210)에 포장할 파이프(30)를 복수 개 수납하고, 로딩 컨베이어(230)로 파이프(30)를 하나씩 이송해 하부 이송 모듈(300)로 이동시킨다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 로딩 트레이(210)는 복수의 바(bar) 타입 프레임(210a)이 파이프(30)를 수용하는 수용 공간을 형성한다. 바 타입 프레임(210a)에 의해 형성되는 수용 공간은 대략 육면체 형상을 가질 수 있다. 또한, 파이프(30)의 이동 경로를 고려해 바 타입 프레임(210a)에 의해 형성되는 수용 공간의 길이 방향 양측은 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.

로딩 트레이(210)는 전방 쪽의 일부분이 작업자의 접근을 위해 비어 있을 수 있다. 로딩 트레이(210)는 후방 쪽의 일부분이 후술할 로딩 컨베이어(230)의 설치 위치에 대응하여 비어 있을 수 있다. 로딩 트레이(210)의 수용 공간에는 파이프(30)의 길이에 따라 위치를 조정할 수 있는 차단판(211)이 설치된다. 차단판(211)은 판 결합 프레임(212) 상에 이동 가능하게 결합된다. 또한, 로딩 트레이(210)의 하부에는 복수의 바퀴(216)가 결합될 수 있다. 로딩 트레이(210)의 상부에는 로딩 트레이(210)를 회전 가능하게 결합 및 지지하는 트레이 구동부(214) 및 트레이 힌지부(215)가 설치된다.

로딩 트레이(210)는 대략 육면체 형상의 수용 공간을 형성할 수 있다. 로딩 트레이(210)는 파이프(30)의 공급을 위해 회전할 수 있다. 따라서 로딩 트레이(210)는 파이프(30)의 이탈을 방지하기 위해 길이 방향 양측이 사다리꼴 형태를 가질 수 있다. 이는 파이프(30)의 이동 궤적에 대응하기 위한 형상이다. 도 6에는 로딩 트레이(210)가 복수의 바 타임 프레임(210a)으로 이루어져 골격만을 갖는 형상으로 도시되어 있다. 그러나 로딩 트레이(210)는 복수의 판(plate) 형상의 프레임으로 만들어질 수도 있다. 본 발명에서는 로딩 트레이(210)가 격자 형상으로 수용 공간을 형성하는 것을 예로 하여 설명한다. 수용 공간 내부에 복수의 파이프(30)가 수납된다.

로딩 트레이(210) 상에는 파이프(30)를 로딩 컨베이어(230)로 안내하기 위한 복수의 가이드 프레임(213)이 설치될 수 있다. 또한, 차단판(211)의 이동 및 위치 고정을 위한 판 결합 프레임(212)이 설치될 수 있다.

가이드 프레임(213)은 로딩 트레이(210)의 바닥을 이루는 부분에 설치될 수 있다. 가이드 프레임(213)은 로딩 트레이(210)의 바닥 쪽에 설치되되 길이가 짧은 쪽을 가로질러 설치된다. 도 6을 기준으로 가이드 프레임(213)은 일단이 전방을 향하고 타단이 후방을 향하게 배치된다. 또한, 가이드 프레임(213)은 후방 쪽 단부에서 전방 쪽으로 갈수록 경사지게 설치된다. 즉, 가이드 프레임(213)은 로딩 컨베이어(230) 쪽 단부의 높이가 반대쪽 단부보다 높다. 이것은 후술할 로딩 컨베이어(230)로 파이프(30)를 손쉽게 안내하기 위해서이다. 로딩 트레이(210)가 회전하여 전방 쪽이 상승하게 되면, 파이프(30)가 가이드 프레임(213)의 경사를 따라 로딩 컨베이어(230) 쪽으로 미끄러질 수 있다.

판 결합 프레임(212)은 로딩 트레이(210)의 전방 및 후방 쪽에 각각 복수 개가 설치된다. 판 결합 프레임(212)은 원통형의 파이프 형상을 가질 수 있다. 판 결합 프레임(212)은 차단판(211)을 이동 가능하게 지지하는 역할을 한다. 따라서 적어도 한 쌍의 판 결합 프레임(212)은 차단판(211)의 전방 쪽에서 차단판(211)과 결합된다. 적어도 한 쌍의 판 결합 프레임(212)은 차단판(211)의 후방 쪽에서 차단판(211)과 결합된다. 차단판(211)은 로딩 트레이(210)의 길이 방향 양측에 각각 하나씩 설치될 수 있다.

차단판(211)은 사각형 또는 사다리꼴 등의 형상을 갖는 판(plate)이다. 차단판(211)은 로딩 트레이(210)의 길이 방향 양단을 통해 파이프(30)가 이탈하지 않도록 차단한다. 차단판(211)은 파이프(30)의 길이에 따라 판 결합 프레임(212) 상에서 이동된 후 이동한 위치에 별도의 결합 수단에 의해 고정될 수 있다. 차단판(211)은 파이프(30)의 이탈을 방지해야 하므로 로딩 트레이(210)의 길이 방향 양측 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 본 발명에서는 차단판(211)이 사다리꼴 형상인 것을 예로 하여 설명한다.

차단판(211)을 이동 위치에 고정하는 결합 수단은 차단판(211)과 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 조립되는 부품일 수도 있다. 결합 수단은 차단판(211)의 위치를 고정할 수 있다면 그 종류에 제한없이 사용될 수 있다.

트레이 구동부(214) 및 트레이 힌지부(215)는 로딩 트레이(210)의 상부 양단에 각각 구비될 수 있다.

트레이 구동부(214)는 로딩 트레이(210)에 회전력을 제공하는 회전 모터이다. 트레이 구동부(214)는 로딩 트레이(210)를 승강(상승 및 하강)시켜야 하므로 양방향으로 회전 가능한 모터인 것이 바람직하다.

트레이 힌지부(215)는 힌지축(215a)과 힌지 수용부(215b), 힌지 프레임(215c)으로 구성될 수 있다. 트레이 힌지부(215)는 로딩 트레이(210)를 회동 가능하게 지지한다.

트레이 구동부(214)의 회전 구동에 의해 로딩 트레이(210)가 도 ?의 화살표 방향으로 회전된다. 이때, 트레이 힌지부(215)가 로딩 트레이(210)의 상부에 구비되므로, 트레이 힌지부(215)를 중심으로 로딩 트레이(210)의 하부가 회전한다. 따라서 로딩 트레이(210)의 하부가 트레이 힌지부(215)를 중심으로 승강하는 효과가 있다.

로딩 트레이(210) 내에 적재된 파이프(30)가 하나씩 로딩 컨베이어(230)에 의해 이송되면, 그 개수가 감소된다. 파이프(30)의 개수가 감소됨에 따라 로딩 트레이(210)를 점차 상승시킴으로써 파이프(30)를 로딩 컨베이어(230) 쪽으로 굴러가게 된다. 따라서 로딩 트레이(210)의 회전 각도 조절을 통해 적재된 마지막 파이프(30)까지 로딩 컨베이어(230)로 공급할 수 있다. 로딩 트레이(210)의 회전 각도 조절 범위는 후술할 로딩 컨베이어(230)의 회전 각도 범위에 대응할 수 있다. 예를 들어, 로딩 트레이(210)의 미회전 상태를 0도로 정의하면, 로딩 트레이(210)는 0도에서 30도 범위에서 회전될 수 있다.

도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 로딩 컨베이어(230)는 로딩 트레이(210) 내에 적재된 파이프(30)를 하나씩 상승시켜 하부 이송 모듈(300)로 올려보내는 역할을 한다. 로딩 컨베이어(230)는 한 쌍의 컨베이어 어셈블리(232)와, 컨베이어 어셈블리(232)에 각각 결합되는 유압 실린더(236)와, 컨베이어 어셈블리(232)의 일측에 연결되는 컨베이어 구동부(238)를 포함할 수 있다. 컨베이어 어셈블리(232)의 상단은 상부 연결부(234)에 의해 메인 프레임(110)의 전방 쪽에 결합된다. 또한, 컨베이어 어셈블리(232)의 상단은 하부 이송 모듈(300)과 연결될 수 있다. 컨베이어 어셈블리(232)의 타단은 유압 실린더(236)에 결합된다.

각각의 컨베이어 어셈블리(232)는 소정의 길이를 갖는 컨베이어 본체(232a)와, 컨베이어 본체(232a)의 길이 방향을 따라 이동하는 체인(232b)과, 컨베이어 본체(232a)에 회전 가능하게 결합되어 체인(232b)을 회전 가능하게 지지하는 지지축(232d)을 포함할 수 있다. 컨베이어 본체(232a)와 체인(232b), 지지축(232d)은 각종 커플링과 베어링, 스냅링 등에 의해 회전 가능하게 지지되고 상호 결합될 수 있다. 각 컨베이어 본체(232a)는 동일하게 일단에 지지축(232d)이 설치된다. 각 컨베이어 본체(232a)의 지지축(232d)은 컨베이어 구동부(238)와 기계적으로 연결되어 동축 회전한다.

체인(232b)은 컨베이어 본체(232a)의 길이 방향을 따라 이동하면서 파이프(30)를 이송한다. 체인(232b)의 일측은 컨베이어 본체(232a)의 상측에 구비되는 지지축(232d)에 의해 지지된다. 체인(232b)의 타측은 컨베이어 본체(232a)의 하측에 구비되는 지지체에 의해 지지된다. 체인(232b)은 컨베이어 구동부(238)와 기계적으로 연결되어 회전된다. 지지축(232d)은 컨베이어 본체(232a) 각각에 구비되고, 각 지지축(232d)이 별도의 연결축(232e)에 의해 연결될 수 있다. 또는 하나의 지지축(232d)이 한 상의 컨베이어 본체(232a)를 연결할 수도 있다.

또한, 체인(232b)은 더블 피치 어태치먼트 체인으로 구성될 수 있다. 체인(232b)에는 복수의 이송 플레이트(232c)가 결합될 수 있다.

이송 플레이트(232c)는 체인(232b)의 외측으로 돌출되는 형태로 결합된다. 이송 플레이트(232c)는 체인(232b)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이송 플레이트(232c)의 사이에 파이프(30)가 탑재되어 하부 이송 모듈(300)로 이송된다.

전술한 구성을 갖는 컨베이어 어셈블리(232)는 상부 연결부(234)에 의해 메인 프레임(110)에 결합된다.

상부 연결부(234)는 각 컨베이어 본체(232a)의 상단 양측에 구비되는 복수의 커플링, 베어링, 스냅링 등(번호 미부여)과, 컨베이어 본체(232a)를 회전 가능하게 고정하기 위한 복수의 고정 브래킷(234a)으로 구성될 수 있다. 상부 연결부(234)는 지지축(232d) 상에 결합되며, 컨베이어 본체(232a)의 양측에 배치된다. 상부 연결부(234)는 컨베이어 본체(232a)를 메인 프레임(110)의 개방된 전방 측에 결합시킨다. 이때, 연결축(232e)에는 후술할 하부 이송 모듈(300)이 결합될 수 있다(로딩 컨베이어와 하부 이송 모듈의 결합관계는 후술하기로 함).

유압 실린더(236)는 일단이 설치면 또는 메인 프레임(110)의 하측에 결합되고, 타단은 컨베이어 본체(232a)하단에 각각 결합된다. 유압 실린더(236)는 제어 장치(116)에서 설정한 각도 범위 내에서 동작될 수 있다. 유압 실린더(236)의 미동작 상태를 0도로 정의하면, 최대 동작 각도는 30도로 설정될 수 있다. 유압 실린더(236)의 일단이 고정된 상태에서 타단이 컨베이어 본체(232a)의 하단을 밀어내는 방향으로 작동된다. 따라서 유압 실린더(236)에 의해 컨베이어 본체(232a) 하단이 화살표 방향으로 상승하게 된다.

컨베이어 본체를 움직이는 구동력을 유압 실린더가 제공하고 있으나, 다른 실시 예로 공압 실린더나 액추에이터 등을 이용해 컨베이어 본체를 구동할 수도 있다.

한편, 컨베이어 구동부(238)는 체인(232b)을 회전시키는 구동력을 제공한다. 컨베이어 구동부(238)는 한 쌍의 컨베이어 어셈블리(232) 중 어느 하나의 일측에 설치될 수 있다. 컨베이어 구동부(238)는 파이프(30)의 공급이 필요할 때만 필요한 속도로 작동되도록 할 수 있다. 컨베이어 구동부(238)의 제어는 제어 장치(116)의 설정에 따라 자동으로 이루어진다. 필요에 따라 파이프(30)의 적재 유무를 감지하는 센서가 구비될 수 있다.

컨베이어 구동부(238)는 모터와 감속 기어로 구성된 기어드 모터일 수 있다. 기어드 모터는 구동원의 회전수를 필요한 회전수로 감속함과 동시에 더 높은 토크를 얻을 수 있는 장점이 있다. 즉, 기어드 모터를 사용하면 기어비 배율을 조정함으로써 모터의 동력에 비해 높은 동력을 얻을 수 있으므로 컨베이어 구동부(238)에 기어드 모터를 적용할 수 있다. 컨베이어 구동부(238)의 구동력은 벨트(238a) 및 스프로켓(238b)에 의해 컨베이어 본체(232a)로 전달될 수 있다.

컨베이어 본체(232a)로 전달된 구동력은 체인(232b)을 회전 이동시킨다. 각 체인(232b)에 설치된 이송 플레이트(232c)는 동일한 위치에서 움직이기 시작하여 파이프(30)의 양측을 각각 지지한다. 체인(232b)이 동일한 속도로 움직이므로 파이프(30)는 평행을 이루는 상태로 이송된다.

로딩 컨베이어(230)에 의해 이송되는 파이프(30)는 하부 이송 모듈(300)로 전달된다. 하부 이송 모듈(300)로 파이프(30)가 전달될 때 파이프(30)가 이송 위치에서 이탈하지 않도록 로딩 컨베이어(230)가 하부 이송 모듈(300)에 결합되는 것이 바람직하다.

이하에서는 이들의 결합 구조에 대해 설명하기로 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 로딩 컨베이어(230)의 연결축(232e)이 하부 이송 모듈(300)의 단부를 지나도록 설치됨으로써 컨베이어 어셈블리(232)의 상측이 메인 프레임(110) 및 하부 이송 모듈(300)에 결합될 수 있다.

이를 위해, 1차로 각 컨베이어 어셈블리(232)의 좌우 양측에 결합되는 고정 브래킷(234a)에 의해 컨베이어 어셈블리(232)의 상단이 메인 프레임(110)에 고정될 수 있다. 한 쌍의 컨베이어 어셈블리(232)는 하부 이송 모듈(300)의 일단을 사이에 두고 좌우 양측에 배치된다. 이때 한 쌍의 컨베이어 본체(232a)를 연결하는 연결축(232e)이 하부 이송 모듈(300)을 관통하며 양단에 각각 컨베이어 본체(232a)의 지지축(232d)이 연결되는 것이다.

컨베이어 어셈블리(232)와 하부 이송 모듈(300)의 단부가 상호 연결되므로, 파이프(30)는 컨베이어 본체(232a)의 최상단으로 이동한 상태에서 바로 하부 이송 모듈(300)로 전달될 수 있다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 하부 이송 모듈(300)은 파이프(30)를 패킹 모듈(600)로 이송하는 장치이다. 하부 이송 모듈(300)은 크게 파이프(30)가 안착되는 컨베이어 벨트(310)와, 컨베이어 벨트(310)의 이동 방향을 따라 설치되는 벨트 지지 프레임(320)과, 컨베이어 벨트(310)의 길이 방향 양측을 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부(330) 및 제2 지지부(340)와, 컨베이어 벨트(310)를 회전시키는 구동력을 제공하는 벨트 구동부(350)를 포함한다.

컨베이어 벨트(310)는 파이프(30)가 안착된 상태에서 패킹 모듈(600)을 향해 이동하는 부분이다. 컨베이어 벨트(310)는 파이프(30)의 안정적인 이송을 위해 소정 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 컨베이어 벨트(310)는 파이프(30)와 접촉되는 면(이하 상면)에 파이프(30)의 유동을 방지하는 유동방지돌기(312)가 구비될 수 있다. 컨베이어 벨트(310)는 파이프(30)와 접촉되지 않는 면(이하 하면)이 벨트 지지 프레임(320)에 의해 지지된다.

유동방지돌기(312)는 컨베이어 벨트(310)에 결합되거나 일체로 형성될 수 있다. 유동방지돌기(312)는 컨베이어 벨트(310)의 상면에 일정 간격으로 복수 개가 구비된다. 유동방지돌기(312)는 컨베이어 벨트(310)의 폭보다 짧은 길이를 가질 수 있다.

벨트 지지 프레임(320)은 컨베이어 벨트(310)의 하면을 지지한다. 벨트 지지 프레임(320)은 파이프(30)의 무게를 실질적으로 지지하는 부분이다. 벨트 지지 프레임(320)은 설치면 또는 메인 프레임(110) 상의 설치 프레임(114) 상에 고정될 수 있다. 벨트 지지 프레임(320)은 컨베이어 벨트(310)의 폭에 대응하거나 그보다 큰 폭을 가질 수 있다. 또한, 벨트 지지 프레임(320)은 제1 지지부(330) 및 제2 지지부(340)와의 간섭을 방지하기 위해 컨베이어 벨트(310)의 길이보다 짧은 길이를 가질 수 있다.

제1 지지부(330)는 컨베이어 벨트(310)의 일측을 지지한다. 제1 지지부(330)는 로딩 컨베이어(230)가 결합되는 부분이기도 하다. 제1 지지부(330)는 컨베이어 벨트(310)를 회전 가능하게 지지하는 원통형의 롤러(332)와, 롤러(332)의 양단에 결합되어 롤러(332)를 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 롤러 브래킷(334)을 포함할 수 있다.

롤러(332)의 내부에는 중공이 형성되어 전술한 컨베이어 어셈블리(232)의 연결축(232e)이 관통 삽입된다.

롤러 브래킷(334)은 일측에 중공이 형성된 원통형의 롤러 결합부(334a)가 구비되어 롤러(332)의 양단에 각각 결합된다. 롤러 브래킷(334)의 타측은 메인 프레임(110)의 지지 브래킷에 결합되는 프레임 고정부(334b)이다. 제1 지지부(330)와 마주보는 컨베이어 벨트(310)의 타측에 제2 지지부(340)가 설치된다.

제2 지지부(340)는 컨베이어 벨트(310)의 타측을 회전 가능하게 지지한다. 제2 지지부(340)는 패킹 모듈(600)을 향하는 방향에 배치된다. 제2 지지부(340)는 컨베이어 벨트(310)를 회전 가능하게 지지하는 원통형의 롤러(342)와, 롤러(342)를 회전 가능하게 지지하는 롤러 브래킷(344)과, 파이프(30)의 이송을 차단하는 차단봉(346)을 포함할 수 있다. 롤러(342)의 내부에는 벨트 구동부(350)에 의해 회전하는 롤러 회전축(358)이 삽입된다.

롤러(342)의 내부에는 중공이 형성되어 롤러 회전축(358)이 관통 삽입된다. 롤러 회전축(358)과 롤러(342)는 상대 회전하지 않도록 결합된다. 따라서 롤러 회전축(358)의 회전에 의해 롤러(342)가 회전할 수 있다.

롤러 브래킷(344)의 일측에는 롤러(342)가 회전 가능하게 결합되고, 타측은 메인 프레임(110)의 설치 프레임(114)에 결합된다. 롤러(342)가 결합되는 부분의 상측에는 적어도 하나의 차단봉(346)이 결합될 수 있다.

차단봉(346)은 파이프(30)의 길이 방향과 동일한 방향으로 배치된다. 차단봉(346)은 컨베이어 벨트(310)의 단부에서 파이프(30)가 더 이상 이동하지 못하도록 차단하는 역할을 한다. 차단봉(346)에 의해 파이프(30)가 정지되는 위치는 후술할 패킹 모듈(600)의 포장 위치에 대응할 수 있다.

벨트 구동부(350)는 컨베이어 벨트(310)를 회전시키는 부분이다. 벨트 구동부(350)는 구동력을 제공하는 모터(352)와, 모터(352)의 구동력을 컨베이어 벨트(310)로 전달하는 한 쌍의 스프로킷(354)과, 스프로킷(354)에 의해 회전하는 체인(356)과, 스프로킷(354)에 연결되는 롤러 회전축(358)을 포함한다.

벨트 구동부(350)의 모터(352) 역시 전술한 것과 동일한 이유로 기어드 모터로 구비될 수 있다. 모터(352)는 제2 지지부(340)의 하측에 인접하여 설치될 수 있다.

스프로킷(354)은 모터(352)에 연결되는 하부 스프로킷과 롤러 회전축(358)에 연결되는 상부 스프로킷으로 구성될 수 있다.

모터(352)의 회전력은 체인에 의해 하부 스프로킷에서 상부 스프로킷으로 전달된다. 상부 스프로킷의 회전에 의해 롤러 회전축(358)이 회전하여 제2 지지부(340)의 롤러(342)를 회전시킨다. 제2 지지부(340)의 롤러(342)가 회전함에 따라 컨베이어 벨트(310)가 회전하게 된다. 모터(352)가 정지하면 롤러 회전축(358)이 정지해 제2 지지부(340)의 롤러(342)도 정지한다. 제2 지지부(340)의 롤러(342)가 정지하면 컨베이어 벨트(310) 역시 정지된다.

전술한 구성을 갖는 하부 이송 모듈(300)에 의해 파이프(30)가 이송되어 패킹 모듈(600)로 전달된다. 패킹 모듈(600)은 하부 이송 모듈(300)의 상측에 설치된다. 패킹 모듈(600)은 복수의 파이프(30)를 포장할 수 있다. 따라서 하부 이송 모듈(300)은 복수의 파이프(30)를 이송하며, 포장 위치에 파이프(30)를 정지시킬 수 있어야 한다. 이를 위해, 하부 이송 모듈(300)의 길이 방향 양측에는 복수의 스토퍼(400)와, 승강 모듈(500)이 설치된다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 스토퍼(400)는 하부 이송 모듈(300)의 길이 방향 양측에 복수 개가 배치된다. 스토퍼(400)는 적절한 위치에 파이프(30)를 정지시키기 위한 구성이다. 스토퍼(400)는 파이프(30)의 양측을 지지해 파이프(30)의 정지 위치를 유지한다. 이를 위해, 스토퍼(400)는 하부 이송 모듈(300)의 벨트 지지 프레임(320)과 소정 간격을 두고 이격 배치된다. 하나의 파이프(30)를 지지하는 한 쌍의 스토퍼(400)는 벨트 지지 프레임(320)을 사이에 두고 동일한 간격을 갖도록 배치된다.

스토퍼(400)는 복수의 파이프(30)가 대기 위치, 복수의 포장 위치에 각각 정지할 수 있는 위치에 설치된다.

본 발명에서 대기 위치는 패킹 모듈(600)에서 파이프(30)를 포장하는 위치로 진입하기 전 위치를 의미한다. 또한, 포장 위치는 패킹 모듈(600)에서 파이프를 포장하는 위치를 의미한다. 포장 위치는 패킹 모듈(600)에서 포장 가능한 파이프 개수에 따라 달라질 수 있다.

본 발명에서는 대기 위치의 전방 및 후방 각 2개 위치, 포장 위치 3개 위치(총 5군데 위치)에 스토퍼(400)가 각각 한 쌍씩 배치된 것을 예로 하여 설명한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 스토퍼(400)는 파이프(30)를 일시 고정하는 정지판(410)과, 정지판(410)을 지지하는 판 브래킷(430)과, 정지판(410)을 승강시키는 공압 실린더(450)와, 판 브래킷(430) 및 공압 실린더(450)를 지지하는 스토퍼 프레임(470)을 포함할 수 있다.

정지판(410)은 소정 크기를 갖는 사각형의 판으로, 파이프(30)에 접촉된다. 정지판(410)에는 파이프(30)가 접촉되는 부분에 충격 완화가 가능한 소재(예를 들어 고무 또는 실리콘 등)가 추가로 부착될 수 있다(완충부 410a). 이는 파이프(30)의 파손이나 충돌 시 소음을 방지하기 위한 것이다. 정지판(410)은 승강 방향을 기준으로 좌우 양측이 판 브래킷(430)에 승강 가능하게 지지된다.

판 브래킷(430)은 위에서 볼 때 'ㄷ'자 형상의 단면을 가질 수 있다. 판 브래킷(430)은 정지판(410)이 승강할 때 정지판(410)의 양측을 지지하도록 한 쌍으로 구비된다. 판 브래킷(430)의 하단은 스토퍼 프레임(470)에 결합된다. 판 브래킷(430)의 사이에 공압 실린더(450)가 배치된다.

공압 실린더(450)는 공기압이 제공되면 정지판(410)을 상승시키고, 공기압이 제거되면 정지판(410)을 하강시킨다. 이를 위해, 공압 실린더(450)의 피스톤(452)은 일단이 정지판(410)에 결합되고 타단은 실린더 본체(454)에 수납된다. 실린더 본체(454)은 일단에 피스톤(452)이 삽입되고 타단이 스토퍼 프레임(470)에 고정된다.

본 발명에서 정지판(410)의 승강을 위한 구동력을 공압 실린더로 제공하는 것을 예로 하여 설명하였다. 그러나 공압 실린더 대신 유압 실린더를 사용할 수도 있다. 또는 액추에이터 등을 이용해 정지판(410)을 승강시킬 수도 있다.

스토퍼 프레임(470)은 메인 프레임(110)의 설치 프레임(114) 상에 고정된다.

전술한 구성을 갖는 스토퍼(400)는 대기 위치의 전방 및 후방에 각각 한 쌍이 설치될 수 있다. 또한, 스토퍼(400)는 포장 위치의 후방(도 1을 기준으로 서브 프레임 방향) 쪽에 각각 한 쌍이 설치될 수 있다. 스토퍼(400)에 의해 포장 위치에 배치되는 파이프(30)는 승강 모듈(500)에 의해 상승하여 패킹 모듈(600)에 결합되어 포장된다.

도 11 및 도 13에 도시된 바와 같이, 승강 모듈(500)은 파이프(30)를 상승시키는 복수의 승강부(510)와, 승강부(510)를 지지하는 제1 로어 플레이트(520)와, 파이프(30)의 종류별 높이 차이를 보정하기 위한 보정부(530), 보정부(530)가 설치되는 제2 로어 플레이트(540)를 포함할 수 있다. 제2 로어 플레이트(540)는 레일 어셈블리(550) 상에 이동 가능하게 결합된다.

승강부(510)는 파이프(30)에 접촉해 파이프(30)를 상승시키는 역할을 한다. 승강부(510)는 파이프(30)의 길이 방향을 따라 한 쌍씩 서로 마주보도록 설치된다. 승강부(510)는 포장 위치가 3군데이므로 3쌍으로 구비될 수 있다. 승강부(510)는 제1 로어 플레이트(520)의 길이 방향을 따라 양 단부에 한 쌍씩 배치된다. 따라서 서로 마주보는 한 쌍의 승강부(510)는 제1 로어 플레이트(520)의 폭만큼 이격된다.

승강부(510)는 파이프(30)에 접촉되는 접촉 패드(512)와, 접촉 패드(512)를 승강시키는 공압 실린더(450)를 포함한다.

접촉 패드(512)는 공압 실린더(450)의 상단에 결합된다. 접촉 패드(512)는 소정 두께를 가지며, 파이프(30) 외주면의 곡면에 대응하는 곡면 형상을 갖는다. 접촉 패드(512)의 곡면 형상 부위는 파이프(30)를 향하는 방향에 형성된다. 접촉 패드(512)의 하부에 공압 실린더(450)가 결합된다.

공압 실린더(450)는 공기압이 제공되면 접촉 패드(512)를 상승시키고, 공기압이 제거되면 접촉 패드(512)를 하강시킨다. 공압 실린더(450)는 상단에 접촉 패드(512)가 결합되고, 하단이 제1 로어 플레이트(520)에 결합된다(공압 실린더는 유압 실린더나 액추에이터 등으로 대체 가능함).

승강부(510)는 제어 장치(116)의 제어에 따라 동시에 또는 개별적으로 작동될 수 있다. 승강부(510)는 파이프(30)를 상승시킨 후 패킹 모듈(600)에서 포장재가 이동함에 따라 순차적으로 하강해 원래 위치로 돌아갈 수 있다(이에 대해서는 후술하기로 함).

제1 로어 플레이트(520)는 하부 이송 모듈(300)의 길이 방향 일측에 배치된다. 제1 로어 플레이트(520)는 직사각형 형태로, 하부 이송 모듈(300)의 길이보다 다소 짧은 길이를 갖는다. 제1 로어 플레이트(520)는 패킹 모듈(600)의 포장 위치에 대응하여 승강부(510)를 지지한다. 따라서 제1 로어 플레이트(520)는 패킹 모듈(600)의 포장 위치를 커버할 수 있을 정도의 크기를 가지면 된다.

제1 로어 플레이트(520)는 스토퍼(400)의 설치에 방해가 되지 않도록 판면에 스토퍼 홀(522)이 관통 형성된다. 스토퍼 홀(522)은 스토퍼(400)의 승강에 방해가 되지 않을 정도의 크기로 형성될 수 있다.

또한, 제1 로어 플레이트(520)에는 승강부(510)의 주변에 복수 개의 업다운 샤프트(524)가 설치될 수 있다. 업다운 샤프트(524)는 보정부(530)에 의해 제1 로어 플레이트(520)가 승강할 때 상하 방향으로 제1 로어 플레이트(520)를 지지한다. 업다운 샤프트(524)는 제1 로어 플레이트(520)의 상하 이동 시 가이드 역할도 한다.

파이프(30)는 패킹 모듈(600)의 포장 위치에 세팅된 상태에서 패킹 모듈(600)로 공급되어 포장되어야 한다. 파이프(30)의 정위치 세팅을 위해 승강부(510)가 포장 위치에 대응하는 위치에 설치된다. 파이프(30)가 하부 이송 모듈(300)에 의해 이동하여 승강부(510)의 상측에 위치하면, 제어 장치(116)에 의해 승강부(510)가 제어되어 파이프(30)가 상승할 수 있다. 이때, 서로 마주보는 한 쌍의 승강부(510)는 동일한 속도와 높이로 상승하므로 파이프(30)가 떨어지지 않고 상승할 수 있다.

파이프(30)가 패킹 모듈(600)의 포장 위치에 배치되면 포장이 시작된다. 포장재는 승강 모듈(500)에 대향되는 방향에서부터 이동하면서 파이프(30)를 포장하게 된다. 포장재가 이동하면서 승강부(510)에 근접하면, 포장재(644)에 근접한 승강부(510)가 하강해 포장재가 파이프(30)를 포장할 수 있게 된다. 포장재(644)의 이동에 따라 승강부(510)는 순차적으로 하강해 파이프(30)와 이격된다. 파이프(30)는 패킹 모듈(600)에 일시 고정된 상태이므로 승강부(510)가 하강하더라도 파이프(30)는 포장 위치를 이탈하지 않는다.

파이프(30)는 종류 별로 크기가 다르기 때문에 승강부(510)의 상승 시 높이를 조절해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 파이프(30)의 종류별 높이 차이에 따른 보정을 위해 보정부(530)가 사용된다.

보정부(530)는 제1 로어 플레이트(520)의 길이 방향 일측에 설치되는 제2 로어 플레이트(540)에 결합된다. 보정부(530)는 서보 모터로 구비될 수 있다. 보정부(530)는 제1 로어 플레이트(520)의 하측으로 제2 로어 플레이트(540)를 이동시킨다. 제2 로어 플레이트(540)의 각도차에 따라 제1 로어 플레이트(520)의 높이가 조절될 수 있다.

제2 로어 플레이트(540)는 제1 로어 플레이트(520)의 길이 방향 일측에 배치되되 하부 이송 모듈(300)과 마주보게 설치된다. 제2 로어 플레이트(540)는 제1 로어 플레이트(520)의 폭 방향을 따라 배치되는 레일 어셈블리(550) 상에 이동 가능하게 결합된다. 제2 로어 플레이트(540)의 일측에 전술한 보정부(530)가 결합된다. 제2 로어 플레이트(540)는 보정부(530)에 의해 제1 로어 플레이트(520)의 하부에서 이동한다. 제2 로어 플레이트(540)는 경사부(542)를 구비하며, 제1 로어 플레이트(520)의 하면에는 경사부(542)에 접촉되는 업다운 롤러부(526)가 구비된다.

경사부(542)는 제1 로어 플레이트(520) 쪽으로 갈수록 거리가 가까워지도록 경사지게 형성된다. 따라서 보정부(530)에 의해 제2 로어 플레이트(540)가 제1 로어 플레이트(520)의 하부로 들어갈수록 제1 로어 플레이트(520)와 제2 로어 플레이트(540)의 거리가 멀어진다. 제1 로어 플레이트(520)의 하면과 제2 로어 플레이트(540)의 거리가 가까워질수록 제1 로어 플레이트(520)는 상승하게 된다. 이러한 과정에 따라 제1 로어 플레이트(520)의 높이가 조절된다.

전술한 구성을 갖는 스토퍼(400) 및 승강 모듈(500)에 의해 파이프(30)가 포장 위치에 정지한 후 패킹 모듈(600)로 이동해 포장된다.

도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 패킹 모듈(600)은 파이프(30)의 양단을 일시 고정해 포장재로 포장하는 장치이다. 패킹 모듈(600)은 하부 이송 모듈(300), 스토퍼(400), 승강 모듈(500)의 상부에 설치된다(도 3 참조). 패킹 모듈(600)은 파이프(30)가 상승하면 파이프(30)의 길이에 대응해 지지 구조가 이동하여 파이프(30)를 지지한다. 패킹 모듈(600)은 파이프(30)를 일시 고정한 후 포장재로 포장한다. 패킹 모듈(600)은 메인 프레임(110)에 고정되는 프레임 고정부(610)와, 파이프(30) 및 포장재(644)를 지지하기 위한 패킹 지지부(620), 파이프 지지부(630), 포장재 지지부(640)를 포함할 수 있다. 또한, 패킹 모듈(600)은 포장재(644)를 이동시키는 패킹 구동부(650)를 더 포함할 수 있다.

프레임 고정부(610)는 패킹 모듈(600)의 하부에서 전체적인 하중을 지지한다. 프레임 고정부(610)는 효과적인 하중 지지를 위해 소정의 면적을 갖는다. 프레임 고정부(610)는 패킹 모듈(600)의 길이 방향을 따라 양단에서부터 중앙을 향하도록 설치된다. 프레임 고정부(610)는 레그(612)에 의해 메인 프레임(110)에 고정된다. 레그(612)는 스토퍼(400) 및 승강 모듈(500)에 간섭되지 않을 정도의 높이를 갖는다. 프레임 고정부(610)는 상면에 상호 이격 설치된 한 쌍의 서브 레일(614)을 포함한다. 프레임 고정부(610)의 상측 방향에 패킹 지지부(620) 및 파이프 지지부(630)가 설치된다.

서브 레일(614)은 파이프 지지부(630)를 슬라이딩 가능하게 지지한다. 서브 레일(614)은 후술할 파이프 지지부(630)가 파이프(30)의 길이에 대응하여 이동할 수 있도록 한다.

패킹 지지부(620)는 파이프(30)의 길이 방향을 따라 설치되는 한 쌍의 바(bar) 타입 프레임을 포함한다. 한 쌍의 프레임은 레일 프레임(621)으로, 상면에 패킹 구동부(650)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 레일(624)이 각각 구비된다. 패킹 지지부(620)는 레일(624)이 구비된 레일 프레임(621)과, 패킹 구동부(650)의 일측에 결합되는 케이블 체인(625)을 지지하는 체인 프레임(622)과, 레일 프레임(621) 중 어느 하나에 설치되는 랙 기어(623)를 포함한다.

한 쌍의 레일 프레임(621)은 소정 간격으로 이격되고 서로 마주보게 배치된다. 각 레일 프레임(621)의 양단은 프레임 고정부(610)에 고정되거나 별도의 레그에 의해 메인 프레임(110)의 설치 프레임(114) 상에 고정될 수 있다. 레일 프레임(621)의 상면에는 레일(624)이 결합된다. 레일 프레임(621) 중 어느 하나의 길이 방향 외측에는 랙 기어(623)가 결합된다. 레일 프레임(621) 중 다른 하나의 길이 방향 외측에는 체인 프레임(622)이 설치된다.

체인 프레임(622)은 랙 기어(623)가 형성된 레일 프레임(621)과 마주보는 레일 프레임(621) 일측에 설치된다. 체인 프레임(622)은 케이블 체인(625)을 지지하는 역할을 한다. 케이블 체인(625)의 이탈을 방지하기 위해, 체인 프레임(622)은 횡단면이 'ㄴ'자 또는 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다.

랙 기어(623)는 체인 프레임(622)이 설치된 레일 프레임(621)과 마주보는 레일 프레임(621) 상에 설치된다. 레일(624)이 레일 프레임(621)의 상면에 설치되므로 랙 기어(623)는 레일 프레임(621)의 측면에 설치될 수 있다. 랙 기어(623)는 패킹 구동부(650)에 설치된 피니언 기어(654)와 치형 결합된다. 피니언 기어(654)는 후술할 패킹 모터(653)에 의해 회전하여 랙 기어(623) 상에서 이동하게 된다.

레일(624)은 레일 프레임(621)의 길이 방향을 따라 배치된다. 레일(624)은 레일 프레임(621)의 길이에 대응하거나 다소 짧은 길이를 가질 수 있다. 레일(624)은 패킹 구동부(650)를 슬라이딩 가능하게 지지한다.

파이프 지지부(630)는 프레임 고정부(610)와 패킹 지지부(620)의 사이에서 파이프(30)를 지지한다. 파이프 지지부(630)는 프레임 고정부(610)에 이동 가능하게 결합되는 무빙 프레임(631)과, 무빙 프레임(631)에 결합되는 연결 브래킷(632)과, 연결 브래킷(632)에 고정되어 파이프(30)의 단부를 지지하는 파이프 삽입부(633)를 포함한다.

무빙 프레임(631)은 소정의 크기를 갖는 판(plate) 형태를 갖는다. 무빙 프레임(631)은 레일 프레임(621)의 폭 방향을 따라 설치된다. 프레임 고정부(610)가 한 쌍으로 구비되고 무빙 프레임(631)은 각각의 프레임 고정부(610)에 설치된다.

무빙 프레임(631)은 프레임 고정부(610)에 형성된 서브 레일(614)을 따라 이동한다. 이를 위해, 무빙 프레임(631)의 하면에는 서브 레일(614)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 레일 결합부(631a)가 형성된다. 서브 레일(614)이 한 쌍으로 구성되므로 레일 결합부(631a) 역시 한 쌍으로 구비된다. 무빙 프레임(631)의 상면에는 연결 브래킷(632)이 설치된다.

연결 브래킷(632)은 무빙 프레임(631)에 일단이 결합되고 타단은 상향 연장된다. 연결 브래킷(632)의 타단에는 파이프(30)의 단부를 지지하는 파이프 삽입부(633)가 결합된다.

파이프 삽입부(633)는 연결 브래킷(632)으로부터 레일 프레임(621)의 중앙 쪽을 향해 돌출 형성된다. 파이프 삽입부(633)는 파이프(30)의 단부에 삽입되어 파이프(30)가 패킹 모듈(600)로부터 이탈되지 않도록 지지한다. 파이프 삽입부(633)는 파이프(30)의 양단을 지지해야 하므로 2개가 한 세트로 구성된다. 본 발명에서 포장 위치는 3개이므로 파이프 삽입부(633)는 2개씩 총 3개 세트로 구성될 수 있다.

파이프 삽입부(633)는 한 쌍으로 구비되어 파이프(30)의 길이 방향 양단을 향해 각각 배치된다. 파이프 삽입부(633)는 하나는 원통형으로 형성되고 하나는 원뿔형으로 형성되어 파이프(30)의 단부에 삽입될 수 있다.

파이프 삽입부(633)가 원뿔형인 것은 파이프(30)의 포장 후 남은 포장재(644)의 단부를 파이프(30) 내부로 삽입해 포장재(644)가 파이프(30)에서 분리되지 않도록 하기 위함이다. 본 실시 예에서 파이프 삽입부(633)가 한쪽만 원뿔형인 것으로 도면에 도시하였으나, 한 쌍 모두가 원뿔형으로 형성될 수도 있다. 파이프(30)가 파이프 삽입부(633)에 결합되어 일시적으로 고정된 상태에서 파이프(30)의 포장이 이루어진다.

포장재 지지부(640)는 파이프(30)를 포장하는 포장재(644)를 지지한다. 포장재 지지부(640)는 레일 프레임(621)의 일단 쪽에 설치되어 포장재(644)를 공급한다. 포장재 지지부(640)는 레일 프레임(621)의 일단에 결합되는 포장재 프레임(641)과, 포장재(644)를 지지하는 패킹 힌지부(642)와, 파이프(30)로 공급되는 포장재(644)를 잡아주는 패킹 롤러(643)와, 포장재(644)를 자르기 위한 커터(645)와, 포장재(644)가 파이프(30)의 외주면을 감쌀 수 있도록 입구를 벌려 지지하는 포장재 지지부(647)를 포함한다.

포장재 프레임(641)은 레일 프레임(621)의 일단에서 하측 방향으로 복수 개가 연결되어 설치된다. 포장재 프레임(641)의 상측에는 패킹 롤러(643)가 설치되고, 하측에는 포장재(644)가 결합된다.

패킹 롤러(643)는 복수의 롤러로 구성된다. 패킹 롤러(643)는 포장재(644)를 롤러 사이로 통과시켜 포장재가 임의로 이탈되는 것을 방지한다. 패킹 롤러(643)의 롤러들은 포장재(644)가 빠져나갈 수 있을 정도의 간격을 갖도록 설치된다. 또한, 패킹 롤러(643)는 포장재(644)가 접히거나 한쪽으로 치우치지 않고 파이프(30) 쪽으로 이동하도록 잡아주는 역할도 한다.

패킹 힌지부(642)는 포장재 프레임(641)의 하단에 설치된다. 패킹 힌지부(642)는 롤 형태의 포장재(644)를 회전 가능하게 지지한다. 패킹 힌지부(642)에는 포장재(644)의 유무를 감지하는 센서(646)가 추가로 설치될 수 있다. 센서(646)에 의해 포장재(644)가 소진되면 제어 장치(116)에서 포장재(644)의 교체를 위해 파이프 포장 장치(10)의 구동을 일시 정지 시킬 수 있다.

포장재(644)는 여러 재질을 적용할 수 있으며, 롤 형태로 감겨있다. 포장재(644)를 풀어서 벌리면 그 내부로 파이프(30)가 삽입될 수 있다. 포장재(644)는 파이프(30)의 외주면 일단으로 삽입되어 파이프(30)의 타단까지 이동하면서 파이프(30)를 포장한다. 즉, 포장재(644)는 길이 방향을 따라 파이프(30)를 감싸는 형태로 파이프(30)의 외주면에 씌워진다. 포장재(644)는 패킹 롤러(643)를 통과해 후술할 패킹 구동부(650)의 포장재 고정부(652)에 그 단부가 결합된다.

커터(645)는 파이프(30)의 포장이 완료된 후 포장재(644)를 절단한다. 커터(645)는 파이프 지지부(630)의 좌우 양측 파이프 삽입부(633) 중 포장재(644)에 인접한 쪽에 설치된다. 커터(645)는 포장재 프레임(641) 상에 설치되거나 파이프 삽입부(633)의 일측에 설치될 수 있다. 커터(645)는 파이프(30)의 포장이 완료된 후 자동으로 회전해 포장재(644)를 절단한다. 포장재(644)가 절단되더라도 포장재(644)는 패킹 롤러(643)에 의해 지지되고 있다. 따라서 포장재(644)는 절단되더라도 임의로 이탈되지 않고 잘린 위치에 단부가 위치한 상태로 유지될 수 있다.

포장재 지지부(647)는 포장재(644)의 개방된 일단을 벌린 상태로 지지하여 파이프(30)에 포장재(644)가 쉽게 삽입될 수 있도록 한다. 포장재 지지부(647)는 원형 또는 원통형의 링 형상을 갖는다. 포장재 지지부(647)에는 포장재(644)가 벌어진 상태로 고정될 수 있도록 고정수단이 복수개 형성될 수 있다.

한편, 패킹 구동부(650)는 포장재(644)의 단부를 고정해 파이프(30)의 길이 방향으로 이동하면서 파이프(30)에 포장재(644)가 씌워지도록 하는 부분이다. 패킹 구동부(650)는 포장재(644)를 고정해 파이프(30)의 일단에서 타단까지 이송한다. 패킹 구동부(650)는 레일 프레임(621)을 따라 이동하는 구동 프레임(651)과, 구동 프레임(651)에 결합되는 포장재 고정부(652)와, 구동력을 제공하는 패킹 모터(653)와, 패킹 모터(653)에 의해 회전하는 피니언 기어(654)와, 레일 프레임(621)의 레일(624)에 결합되는 보조 결합부(655)를 포함한다.

구동 프레임(651)은 레일 프레임(621)의 폭 방향으로 설치된다. 구동 프레임(651)은 구성품들의 장착을 위해 소정 크기를 갖는 판(plate) 형태이다. 구동 프레임(651)의 하측에는 포장재 고정부(652), 피니언 기어(654) 및 보조 결합부(655)가 설치된다. 구동 프레임(651)의 상측에는 패킹 모터(653)가 설치된다.

포장재 고정부(652)는 중공이 형성된 원통 형상으로, 포장재(644)의 단부를 벌려 고정하는 부분이다. 포장재 고정부(652)는 포장 위치에 배치되는 파이프(30)의 개수에 대응하는 개수로 형성된다. 본 발명에서 패킹 모듈(600)은 파이프(30) 3개를 포장할 수 있으므로, 포장재 고정부(652) 역시 3개로 구비된다.

패킹 모터(653)는 정방향 및 역방향 회전이 가능한 모터이다. 패킹 모터(653)는 구동 프레임(651)의 상측에 설치되어 구동력을 발생한다. 패킹 모터(653)의 회전력은 피니언 기어(654)로 전달된다.

피니언 기어(654)는 구동 프레임(651)을 사이에 두고 패킹 모터(653)에 결합된다. 피니언 기어(654)는 패킹 모터(653)에 의해 회전한다. 피니언 기어(654)는 랙 기어(623)에 치형 결합되므로 패킹 모터(653)의 회전에 의해 랙 기어(623) 상에서 이동하게 된다. 피니언 기어(654)의 회전에 의해 패킹 구동부(650)가 레일 프레임(621) 상에서 화살표 방향으로 직선 운동할 수 있다.

보조 결합부(655)는 구동 프레임(651)의 하부에 구비되어 레일 프레임(621)에 형성된 레일(624)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 보조 결합부(655)는 각 레일 프레임(621)에 형성된 레일(624)에 각각 결합되어야 하므로 한 쌍으로 구비된다. 또한, 보조 결합부(655)는 각 레일 프레임(621)에 형성된 레일(624)에 대응하는 위치에 형성된다. 피니언 기어(654)의 회전에 의해 구동 프레임(651)이 이동할 때 보조 결합부(655)가 레일(624)에 결합된 상태로 구동 프레임(651)을 슬라이딩 가능하게 지지한다.

전술한 바와 같이, 패킹 모듈(600)에서 파이프(30)가 포장되면, 상부 이송 모듈(700)에 의해 파이프(30)가 숏 바인딩 모듈(800)로 이동된다.

도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 상부 이송 모듈(700)은 메인 프레임(110)의 상면 내측에 설치된다. 상부 이송 모듈(700)은 파이프(30)의 양단을 지지해 파이프(30)를 이송해야 한다. 따라서 상부 이송 모듈(700)은 한 쌍 서로 대칭이 되는 구조를 갖도록 설치된다. 상부 이송 모듈(700)은 파이프(30)의 길이에 따라 파이프를 고정하는 고정 구조의 위치가 가변되어 파이프(30)의 길이에 대응할 수 있다.

상부 이송 모듈(700)은 메인 프레임(110)의 내측 상단에 설치되는 상부 프레임(710) 및 상부 레일(712)과, 상부 레일(712)을 따라 이동하며 파이프(30)를 이송하는 상부 이송부(730)를 포함한다. 상부 이송 모듈(700)은 한 쌍으로 구비되어 파이프(30)의 양단을 이동 가능하게 지지할 수 있다(편의상 상부 레일의 길이 방향을 x축 방향, 상부 레일에 수직한 상하 방향을 y축, 한 쌍의 상부 레일을 연결하는 방향을 z축 방향이라고 정의한다).

상부 프레임(710)은 상부 레일(712)에 결합되어 상부 레일(712)을 지지한다. 상부 레일(712) 상에 상부 이송부(730)가 설치된다.

상부 레일(712)은 한 쌍으로 설치되며, 소정 간격 이격되어 서로 마주보도록 설치된다. 상부 레일(712)은 상부 이송부(730)를 x축 방향으로 이동 가능하게 지지한다.

상부 이송부(730)는 상부 레일(712)의 길이 방향을 따라 이동하는 상부 이송 프레임(731)과, 상부 이송 프레임(731)을 이동시키는 제1 상부 모터(732)와, 상부 이송 프레임(731)의 하측에 결합되는 픽업 프레임(733)과, 픽업 프레임(733) 상에 상하 이동 가능하게 설치되어 파이프(30)에 결합되는 복수의 에어 실린더(735)와, 에어 실린더(735)를 상하 이동 가능하게 지지하는 픽업 레일 프레임(734) 및 픽업 레일(734a), 픽업 체인(736)과, 에어 실린더(735)를 이동시키는 제2 상부 모터(737)를 포함한다.

상부 이송 프레임(731)은 제1 상부 모터(732) 등 하부에 결합되는 구성품을 지지할 수 있도록 소정의 크기를 갖는다. 상부 이송 프레임(731)의 하부에는 전술한 구성품들이 장착되고, 상부에는 결합수단이 구비되어 상부 레일(712)에 이동 가능하게 결합된다.

제1 상부 모터(732)는 상부 레일(712)의 길이 방향인 x축 방향을 따라 상부 이송 프레임(731)을 이동시키는 역할을 한다. 제1 상부 모터(732)는 상부 이송 프레임(731) 상에 설치된다.

픽업 프레임(733)은 제1 상부 이송 프레임(731)의 하부 일측에 y축 방향을 따라 설치된다. 픽업 프레임(733)은 제1 상부 이송 프레임(731) 상에 고정되고, 픽업 프레임(733) 또는 제1 상부 이송 프레임(731)의 하부에는 제2 상부 모터(737)가 설치된다. 픽업 프레임(733) 상에는 픽업 레일 프레임(734)이 이동 가능하게 결합된다.

픽업 레일 프레임(734) 상에는 y축 방향을 따라 한 쌍의 픽업 레일(734a)이 설치된다. 픽업 레일(734a)은 픽업 체인(736)에 의해 픽업 프레임(733) 상에 이동 가능하게 설치된다. 픽업 레일(734a) 및 픽업 체인(736)에 의해 픽업 레일 프레임(734)이 y축 방향을 따라 승강할 수 있다. 픽업 레일 프레임(734)의 승강을 위한 구동력은 제2 상부 모터(737)에서 제공한다.

한편, 상부 이송 프레임(731)의 하측에는 z축 방향을 따라 한 쌍의 폭 대응 레일(739)이 설치될 수 있다. 픽업 프레임(733)은 제3 상부 모터(738)에 의해 폭 대응 레일(739)을 따라 z축 방향으로도 이동할 수 있다. 제3 상부 모터(738) 및 폭 대응 레일(739)은 파이프(30)의 길이에 대응하여 에어 실린더(735)의 위치를 조정하기 위해 구비된다.

도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 숏 바인딩 모듈(800)은 상부 이송 모듈(700)에 의해 이송된 파이프(30)를 미리 설정된 개수만큼 묶어 고정하는 역할을 한다. 숏 바인딩 모듈(800)은 메인 프레임(110)의 가장 후방에 배치된다. 숏 바인딩 모듈(800)은 파이프(30)를 묶는 바인더를 구비하므로 메인 프레임(110)의 설치 프레임(114) 상에 설치되지 않고 메인 프레임(110) 내부에 별도로 설치된다.

숏 바인딩 모듈(800)은 파이프(30)의 길이 방향 양단을 각각 묶는 제1 바인더(810) 및 제2 바인더(820)를 포함한다(바인더의 구성은 공개된 기술이므로 상세한 설명을 생략함). 제1 바인더(810)와 제2 바인더(820)는 서로 마주보도록 설치된다. 숏 바인딩 모듈(800)은 제1 바인더(810)와 제2 바인더(820)의 사이에 배치되어 파이프(30)를 제1 바인더(810) 및 제2 바인더(820)를 향해 직선 운동시키는 바인딩 이동부(830)를 포함한다. 또한, 숏 바인딩 모듈(800)은 파이프(30)의 개수에 따라 그 폭이 조절되어 파이프(30)를 일시 고정하는 폭 조절부(840)를 포함한다.

바인딩 이동부(830)는 파이프(30)를 화살표 방향을 따라 직선 운동시키는 부분이다. 바인딩 이동부(830)는 파이프(30)가 폭 조절부(840)에 의해 일시 고정되면, 복수의 파이프(30)를 먼저 제1 바인더(810) 쪽으로 이송한다. 파이프(30)들의 일단이 묶여 고정되면, 파이프(30)들을 제2 바인더(820) 쪽으로 이송한다. 파이프(30)들의 타단이 묶여 고정됨으로써 파이프(30)가 단 묶음 된다(미리 설정된 몇 개의 파이프가 묶인 것을 단 묶음이라고 정의함). 단 묶음 파이프(30)는 후술할 롱 바인딩 모듈(900)로 이송된다.

바인딩 이동부(830)는 파이프(30)의 길이 방향을 따라 설치되는 한 쌍의 바인딩 프레임(831)과, 바인딩 프레임(831)의 상면에 각각 설치되어 폭 조절부(840)를 이동 가능하게 지지하는 레일(832)과, 폭 조절부(840)를 이동시키는 구동력을 제공하는 이동 모터(837)를 포함한다. 이동 모터(837)의 구동력은 회전축(833)과 제1 스프로킷(834) 및 제2 스프로킷(835), 벨트(836)에 의해 전달된다. 바인딩 프레임(831)는 또한, 폭 조절부(840)의 이동을 보조하기 위한 체인 프레임(838) 및 체인(839)을 포함한다.

각각의 바인딩 프레임(831)은 일단이 제1 바인더(810)에 결합되고 타단이 제2 바인더(820)에 결합된다. 한 쌍의 바인딩 프레임(831)은 소정 간격 이격되어 설치된다. 한 쌍의 바인딩 프레임(831) 사이에 회전축(833), 제1 스프로킷(834) 및 제2 스프로킷(835), 벨트(836)가 배치된다. 바인딩 프레임(831)의 상면에 레일(832)이 장착된다. 레일(832)은 폭 조절부(840)를 슬라이딩 이동 가능하게 지지한다.

회전축(833)은 2개로 구비되며, 각 바인딩 프레임(831)의 사이에 배치된다. 좀더 상세하게는, 하나의 회전축(833)은 제1 바인더(810) 쪽 바인딩 프레임(831) 사이에 배치되고, 다른 하나는 제2 바인더(820) 쪽 바인딩 프레임 사이에 배치된다(도면에는 하나만 도시함). 회전축(833)은 2개의 벨트(836)와 제1 스프로킷(834) 및 제2 스프로킷(835)을 회동 가능하게 지지한다. 회전축(833)은 브라켓 등에 의해 제1 바인더(810)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전축(833) 상에 한 쌍의 제1 스프로킷(834) 중 하나와, 한 쌍의 제2 스프로킷(835) 중 하나가 결합된다.

제1 스프로킷(834)은 한 쌍으로 구비되어 이동 모터(837)의 구동력을 회전축(833)으로 전달한다. 제1 스프로킷(834) 중 하나는 제1 바인더(810) 쪽 회전축(833)에 결합되고 다른 하나는 이동 모터(837)에 연결된다. 제1 스프로킷(834)은 벨트(836)에 의해 연결된다. 이동 모터(837)가 회전 구동되면, 제1 스프로킷(834)이 회전하면서 제1 스프로킷(834)이 연결된 회전축(833)이 회전된다.

제2 스프로킷(835)은 한 쌍으로 구비되어 회전축(833)의 회전력을 전달받는다.

이동 모터(837)는 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있는 모터이다. 이동 모터(837)가 일방향(예를 들어, 정방향)으로 회전하면 폭 조절부(840)가 제1 바인더(810) 방향으로 이동할 수 있다. 이동 모터(837)가 타방향(예를 들어, 역방향)으로 회전하면 폭 조절부(840)가 제2 바인더(820) 방향으로 이동할 수 있다.

한편, 체인 프레임(838)은 바인딩 프레임(831)의 일측에 설치될 수 있다. 체인 프레임(838)은 폭 조절부(840)의 이동에 간섭되지 않도록 바인딩 프레임(831) 중 하나의 외측에 설치된다. 체인 프레임(838) 상에 체인(839)이 설치되어 지지된다. 체인(839)의 이탈 방지를 위해 체인 프레임(838)은 횡단면이 'ㄴ'자 또는 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있다. 파이프(30)를 제1 바인더(810) 및 제2 바인더(820)의 바인딩 위치까지만 이송하면 되므로 체인 프레임(838)은 바인딩 프레임(831)보다 짧은 길이로 형성될 수 있다.

체인(839)은 일단이 체인 프레임(838)의 단부에 결합되고, 타단은 벤딩되어 폭 조절부(840)의 하판(842)에 결합된다.

폭 조절부(840)는 파이프(30)가 적재된 상태에서 파이프(30)가 움직이지 않도록 고정한다. 폭 조절부(840)는 파이프(30)의 개수에 따라 그 폭이 조절된다. 또한, 폭 조절부(840)는 파이프(30)가 적재된 상태에서 바인딩 프레임(831)을 따라 이동한다. 폭 조절부(840)는 파이프(30)가 적재되는 상판(841), 상판(841)의 하부에 배치되며 레일(832)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 하판(842), 상판(841)에 설치되어 파이프(30)를 고정하는 고정 블록(843), 이동 모터(837)의 구동력을 전달받아 하판(842)을 움직이는 구동 유닛(845)을 포함한다. 구동 유닛(845)은 레일과 롤러, 벨트, 모터 등으로 구비될 수 있다. 그러나 고정 블록(843) 사이의 거리를 조절할 수 있다면 전술한 구성에 한정되지 않는다.

전술한 구성을 갖는 숏 바인딩 모듈(800)에 의해 파이프(30)가 단 묶음되면, 상부 이송 모듈(700)에 의해 롱 바인딩 모듈(900)로 파이프(30)가 이송된다.

도 22 내지 도 24에 도시된 바와 같이, 롱 바인딩 모듈(900)은 단 묶음된 파이프(30)를 복수 개 일렬로 배열해 열 묶음하는 모듈이다(단 묶음 파이프를 복수개 묶은 것을 열 묶음으로 정의함). 롱 바인딩 모듈(900)은 파이프(30)의 단부를 바인딩하는 제1 바인더(910) 및 제2 바인더(920)를 포함한다. 롱 바인딩 모듈(900)은 롤러(932)가 구비된 장방향 이동 유닛(930)에 의해 파이프(30)를 제1 바인더(910) 및 제2 바인더(920)를 향해 이동 가능하게 지지한다. 파이프(30)의 이동은 숏 바인딩 모듈(800)에서와 동일하거나 유사한 구조를 통해 이루어질 수 있다. 제1 바인더(910) 및 제2 바인더(920)에서 양단이 열 묶음된 파이프(30)는 장방향 이동 유닛(930)의 하부에 적재된 후 한꺼번에 이동될 수 있다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 자동 포장 장치는 파이프의 포장 및 이송, 적층이 모두 자동으로 이루어지므로 작업성이 향상되고 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 파이프 자동 포장 장치는 파이프의 길이와 직경이 다르더라도 자동으로 파이프를 포장 및 이송, 적층할 수 있다. 따라서 파이프의 길이나 직경에 따라 포장 설비를 바꾸거나 증설하지 않아도 되므로 공정 비용이 절감되는 효과가 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10: 파이프 포장 장치 30: 파이프
100: 프레임 200: 로딩 모듈
300: 하부 이송 모듈 400: 스토퍼
500: 승강 모듈 600: 패킹 모듈
700: 상부 이송 모듈 800: 숏 바인딩 모듈
900: 롱 바인딩 모듈

Claims (7)

1. 설치면과 평행한 설치 프레임을 구비하는 메인 프레임;
   상기 메인 프레임에 인접하여 구비되며 상기 설치면에 설치되는 서브 프레임;
   복수의 파이프가 적재되며, 상기 메인 프레임의 외부 일측에 배치되되 상기 설치 프레임에 회전 가능하게 결합되는 로딩 트레이와, 일측이 상기 설치 프레임에 회전 가능하게 결합되고 상기 로딩 트레이에 적재된 상기 파이프를 하나씩 상기 메인 프레임 방향으로 이송하는 로딩 컨베이어를 구비한 로딩 모듈;
   일측이 상기 로딩 컨베이어에 결합되고 타측이 상기 서브 프레임을 향해 배치되며, 상기 파이프를 이송하는 컨베이어 벨트가 구비되어 상기 파이프를 상기 서브 프레임 방향으로 이송하는 하부 이송 모듈;
   상기 하부 이송 모듈의 상측에 설치되어 상기 하부 이송 모듈에 의해 이송되는 복수의 상기 파이프를 각각 포장하는 패킹 모듈;
   상기 하부 이송 모듈의 양측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향을 따라 배치되며, 복수의 상기 파이프를 미리 설정된 대기 위치 및 포장 위치에 각각 정지시키는 복수의 스토퍼;
   상기 하부 이송 모듈의 일측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향을 따라 배치되고, 상기 포장 위치에 정지된 복수의 상기 파이프를 상기 패킹 모듈로 상승시키는 복수의 승강부를 구비한 승강 모듈;
   상기 메인 프레임의 내부 상측에 설치되고, 상기 패킹 모듈에서 포장된 상기 파이프에 결합되어 상기 파이프를 이송하는 상부 이송 모듈;
   상기 메인 프레임 내부에 설치되고, 상기 패킹 모듈에서 포장된 복수의 상기 파이프를 적재하는 폭 조절부와, 상기 폭 조절부를 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이동시키는 바인딩 이동부와, 적재된 복수의 상기 파이프의 양단을 각각 묶는 제1 바인더 및 제2 바인더를 구비한 숏 바인딩 모듈; 및
   상기 숏 바인딩 모듈에서 양단이 묶여 단 묶음된 상기 파이프를 복수 개 적재해 열 단위로 상기 파이프의 양단을 묶는 롱 바인딩 모듈;
   을 포함하는
   파이프 자동 포장 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 로딩 컨베이어는
   상기 파이프의 일측에 접촉되는 복수의 이송 플레이트가 결합된 체인을 회전 가능하게 지지하며, 일단이 상기 설치 프레임에 회동 가능하게 결합되고 상기 메인 프레임 외부에 설치되는 한 쌍의 컨베이어 어셈블리;
   일단이 상기 컨베이어 어셈블리의 타단에 결합되고 타단은 상기 메인 프레임 내부에 결합되어 상기 컨베이어 어셈블리의 타단을 미리 설정된 각도로 승강시키는 유압 실린더; 및
   상기 컨베이어 어셈블리의 일단에 인접하게 설치되며, 상기 체인을 회전 시키는 구동력을 제공하는 컨베이어 구동부;
   를 포함하는
   파이프 자동 포장 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 포장 위치는 상기 패킹 모듈에서 상기 복수의 파이프가 각각 배치되어 포장되는 위치이고, 상기 대기 위치는 상기 포장 위치로 진입하기 전 위치이며,
   상기 스토퍼 및 상기 승강부는 상기 포장 위치의 개수에 대응하는 개수로 형성되는
   파이프 자동 포장 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 패킹 모듈은
   상기 메인 프레임 상에 설치되는 한 쌍의 프레임 고정부;
   상기 프레임 고정부의 상측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향을 따라 설치되고 상면에 레일이 구비된 한 쌍의 레일 프레임과, 상기 레일 프레임의 일측에 설치되며 케이블 체인을 지지하는 체인 프레임과, 상기 레일 프레임 중 어느 하나의 길이 방향을 따라 설치되는 랙 기어를 구비하는 패킹 지지부;
   상기 프레임 고정부와 상기 패킹 지지부 사이에 이동 가능하게 설치되고, 상기 파이프의 길이에 대응해 이동하여 상기 파이프의 양단을 각각 지지하는 파이프 지지부;
   상기 레일 프레임의 일단 쪽에 설치되어 상기 파이프를 포장하는 포장재를 지지하는 포장재 지지부; 및
   상기 레일 프레임의 상기 레일에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되고, 상기 포장재가 상기 파이프를 감싼 상태에서 상기 파이프의 길이 방향을 따라 이동하도록 상기 포장재를 고정하는 포장재 고정부와, 상기 랙 기어에 치형 결합되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어를 회전시키는 패킹 모터를 구비한 패킹 구동부;
   를 포함하는
   파이프 자동 포장 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 승강 모듈은
   상기 파이프의 길이 방향을 따라 복수 개가 설치되고 상기 파이프에 접촉되어 상기 파이프를 상승시키는 복수의 승강부;
   상기 하부 이송 모듈의 길이 방향 일측에 배치되며, 상기 패킹 모듈의 포장 위치에 대응하여 상기 승강부를 지지하는 제1 로어 플레이트;
   상기 파이프의 종류별 높이 차이에 따라 상기 제1 로어 플레이트의 높이를 조절하는 보정부; 및
   상기 제 1 로어 플레이트를 하측에서 지지하며, 상기 보정부가 설치되는 제2 로어 플레이트;
   를 포함하는
   파이프 자동 포장 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 상부 이송 모듈은
   상부 레일을 구비하며, 상기 설치 프레임의 상측에 설치되는 상부 프레임; 및
   상기 상부 레일에 이동 가능하게 결합되어 상기 상부 레일을 따라 이동하는 상부 이송 프레임과, 상기 상부 이송 프레임을 이동시키는 제1 상부 모터와, 상기 상부 이송 프레임의 하측에 결합되는 픽업 프레임과, 상기 픽업 프레임 상에 상하 이동 가능하게 설치되어 상기 파이프에 결합되는 복수의 에어 실린더와, 픽업 레일에 의해 상기 픽업 프레임 상에 이동 가능하게 설치되어 상기 에어 실린더를 상하 이동 가능하게 지지하는 픽업 레일 프레임과, 상기 에어 실린더를 이동시키는 제2 상부 모터를 갖는 상부 이송부;
   를 포함하는
   파이프 자동 포장 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 상부 이송 모듈은
   상기 상부 이송 프레임의 하측에 설치되되 상기 파이프의 길이 방향으로 설치되는 한 쌍의 폭 대응 레일; 및
   상기 픽업 프레임을 상기 폭 대응 레일을 따라 이동시키는 제3 상부 모터;
   를 더 포함하는
   파이프 자동 포장 장치.

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