KR102217270B1 - 프리폼 이송용 그립퍼 세트 - Google Patents

Abstract

프리폼 이송용 그립퍼 세트가 개시된다. 이를 위하여 본 발명의 프리폼 이송용 그립퍼 세트는 프리폼 픽업시 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 프리폼을 그립(Grip)하는 높이가 조절되는 제1그립퍼, 및 제1그립퍼의 높이 변경에 대응하여 프리폼을 그립하는 높이가 조절되어 제1그립퍼에 의해 이송된 프리폼을 픽업하는 제2그립퍼를 포함한다.

Description

프리폼 이송용 그립퍼 세트{Gripper set for transferring preform}

본 발명은 프리폼 이송용 그립퍼 세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페트병을 제조하기 위한 과정 중에서 블로우 성형 전의 튜브 상태의 프리폼(Preform)을 블로우 성형기로 이송하기 위한 프리폼 이송용 그립퍼 세트에 관한 것이다.

일반적으로 음료용 페트병 제조 공정은 먼저 페트칩 원료를 사출 성형기에 투입하여 고온으로 녹인 후 주입구가 병뚜껑을 닫을 수 있는 나선형으로 성형된 프리폼을 형성한다. 이렇게 형성된 프리폼을 가열하여 블로우 성형기의 금형틀 속에서 공기를 불어 넣어 풍선처럼 부풀게 하여 페트병 모양을 완성하게 된다.

도 1은 일반적인 프리폼의 형상을 예시한 도면이다.

도 1에 예시한 프리폼의 주입구를 그립퍼로 그립(Grip)한 상태로 블로잉 머신(Blowing machine)의 금형틀 속에 프리폼의 몸통부를 집어넣어서 페트병 모양을 완성하게 된다. 이렇게 블로잉 머신의 금형틀 속에 프리폼을 이송하기 위해서는 프리폼 거치유닛에서 프리폼을 픽업하여 이송해야 한다.

여기서, 프리폼의 주입구를 픽업하여 이송하기 위한 종래의 그립퍼는 도 1에 예시한 바와 같은 단일한 구조로 형성된 프리폼 주입구만을 그립할 수 있도록 형성되어 있기 때문에 주입구의 구조 및 높이 변경 시마다 블로잉 머신에서 백여개가 넘는 부품을 교체하는 등 각각의 풀 세트(Full set)를 제작하는 비용과 시간이 많이 소모되었다.

즉, 일반적으로 하나의 블로잉 머신에는 프리폼 거치유닛이 백여개가 장착되며, 그립퍼는 프리폼 거치유닛에서 프리폼을 하나씩 픽업하여 블로잉 머신으로 이송한다. 여기서, 주입구의 구조 및 높이가 변경된 프리폼이 투입되는 경우, 백여개의 프리폼 거치유닛 및 이를 고정시키기 위한 부품 등을 신규제작 및 교체해야 한다. 이로 인해, 페트병 제조 공정에 소요되는 시간과 비용이 증가하는 문제가 발생하게 된다.

대한민국 등록특허공보 제10-0628701호(2006. 09. 20)

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 프리폼 주입구의 구조 및 높이가 변경되는 경우에도 각각의 풀 세트를 교체할 필요 없이 프리폼을 이송할 수 있는 프리폼 이송용 그립퍼 세트를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프리폼 이송용 그립퍼 세트는 프리폼 픽업시 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 상기 프리폼을 그립(Grip)하는 높이가 조절되는 제1그립퍼, 및 상기 제1그립퍼의 높이 변경에 대응하여 상기 프리폼을 그립하는 높이가 조절되어 상기 제1그립퍼에 의해 이송된 상기 프리폼을 픽업하는 제2그립퍼를 포함한다.

상기 제1그립퍼는 상기 프리폼의 몸통부를 양측에서 잡을 수 있도록 곡면이 형성된 한 쌍의 그립몸체, 상기 한 쌍의 그립몸체가 상기 프리폼의 몸통부를 양측에서 잡을 때, 상기 프리폼의 네크부 상측에 안착되어 상기 프리폼이 상기 한 쌍의 그립몸체 사이에 고정되도록 상기 한 쌍의 그립몸체에 장착된 고정클립, 및 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하도록 설계되어 상기 한 쌍의 그립몸체의 하부에 장착 또는 탈착되는 조절판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2그립퍼는 상기 제1그립퍼에 의해 이송된 상기 프리폼의 주입구를 양측에서 잡을 수 있도록 집게 모양으로 조립 형성 된 한 쌍의 플레이트, 및 상기 한 쌍의 플레이트에 장착되어, 상기 한 쌍의 플레이트가 상기 프리폼의 주입구를 잡을 때 상기 주입구에 밀착되도록 일측이 곡면으로 형성된 그립부재를 포함하며, 상기 한 쌍의 플레이트에는 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 상기 그립부재가 장착되도록 상하 방향으로 긴 형상의 높이 조절홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2그립퍼는 상기 한 쌍의 플레이트 중 상기 제1그립퍼에 인접하는 플레이트의 하부에는 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하는 깊이로 간섭 방지홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 프리폼 이송용 그립퍼 세트에 의하면, 주입구의 구조 및 높이가 변경된 프리폼이 투입되는 경우에도 그립퍼의 간단한 구조 변경만으로 프리폼을 이송할 수 있으므로 페트병 제조 공정에 소요되는 시간과 비용을 감소시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 프리폼의 형상을 예시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼의 구조를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼에 프리폼이 픽업된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제2그립퍼의 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제2그립퍼에 프리폼이 픽업된 상태를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼에서 제2그립퍼로 프리폼이 픽업되는 상태를 나타낸 상태도, 및
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼에서 제2그립퍼로 프리폼이 픽업되는 상태를 상측에서 바라본 상태도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 프리폼 이송용 그립퍼 세트에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼의 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼에 프리폼이 픽업된 상태를 나타낸 도면이다.

도 2 및 도3을 참고하면, 제1그립퍼(100)는 한 쌍의 그립몸체(110,130), 고정클립(112,132), 조절판(116,136), 및 한 쌍의 볼트(114,134)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서 제1그립퍼(100)는 프리폼 거치유닛(30)으로부터 프리폼을 전달받아서 후술 되는 제2그립퍼(200)에 전달한다.

한 쌍의 그립몸체(110,130)는 프리폼의 몸통부를 양측에서 잡을 수 있도록 일측이 오목한 곡면 모양으로 형성된다. 즉, 도 2에 상세히 나타낸 바와 같이, 프리폼을 잡는 부분이 프리폼 몸통부의 형상에 대응하는 오목한 곡면으로 형성된다.

그리고, 한 쌍의 그립몸체(110,130)의 상부에는 고정클립(112,132)이 장착되는 클립 장착홈(111,131)이 형성되며, 고정클립(112,132)은 볼트(미도시)로 클립 장착홈(111,131)에 장착되어 고정된다. 또한, 한 쌍의 그립몸체(110,130)를 제1이송부재(10)에 장착하기 위한 볼트가 체결되는 볼트 체결홈(115,135)이 형성되며, 한 쌍의 그립몸체(110,130)의 하부에는 조절판(116,136)이 장착되는 조절판 장착홈(117,137)이 형성된다. 한 쌍의 그립몸체(110,130)와 조절판(116,136)은 볼트 체결홈(115,135)에 볼트가 체결되어 제1이송부재(10)에 장착된다.

고정클립(112,132)은 한 쌍의 그립몸체(110,130)가 프리폼의 몸통부를 양측에서 잡을 때, 프리폼의 네크부 상측에 안착되어 프리폼이 한 쌍의 그립몸체(110,130) 사이에 고정되도록 한 쌍의 그립몸체(110,130)에 장착된다. 즉, 고정클립(112,132)은 한 쌍의 그립몸체(110,130)의 클립 장착홈(111,131)에 볼트로 체결되어 고정되며, 도 3에 일부만 도시한 프리폼 거치유닛(30)이 상측으로 이동하면서 프리폼이 프리폼 거치유닛(30)에서 분리될 때, 프리폼이 한 쌍의 그립몸체(110,130)에 단단히 고정되도록 한다.

조절판(116,136)은 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 한 쌍의 그립몸체(110,130)의 장착 높이가 조절되도록 한 쌍의 그립몸체(110,130)의 하부에 형성된 조절판 장착홈(117,137)에 장착 또는 탈착된다.

이에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 프리폼은 페트병 종류에 따라 주입구에 네크부가 하나 혹은 두개 형성되거나 주입구의 나사산의 수가 변경될 수도 있다. 이로 인해 주입구의 높이 변경이 생기는 경우, 조절판(116,136)을 이용하여 주입구의 높이 변경에 대응할 수가 있다.

즉, 제1그립퍼(100)가 프리폼을 픽업할 때, 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 프리폼을 그립(Grip)하는 높이가 조절된다. 다시 말하면, 블로잉 머신의 프리폼 거치유닛(30)의 높이가 고정된 상태이기 때문에 주입구의 높이가 변경된 프리폼이 투입되는 경우, 제1그립퍼(100)의 그립몸체(110,130)와 고정클립(112,132) 사이에 프리폼의 네크부가 정확하게 안착될 수 없다.

종래에는 프리폼 거치유닛(30) 및 이를 고정하고 있는 부품 등 수백 개의 부품들을 모두 교환해야 주입구 높이 변경에 대응할 수 있었다. 하지만, 본 발명의 일실시예에서는 조절판(116,136)을 장착 혹은 탈착하여 제1그립퍼(100)가 프리폼 거치유닛(30)에서 프리폼을 그립하는 높이를 조절할 수 있다.

따라서 주입구의 높이가 변경된 프리폼이 투입되는 경우, 프리폼 주입구의 네크부 상측에 고정클립(112,132)이 안착될 수 있도록 조절판(116,136)을 장착 혹은 탈착한다. 여기서, 조절판(116,136)은 하나 혹은 그 이상이 장착 혹은 탈착될 수 있으며, 조절판(116,136)의 높이ⓐ는 프리폼 주입구의 높이 변경에 대응되는 높이로 설계된다.

예를 들어 설명하면, 프리폼의 주입구 높이가 2mm 변경이 생기는 경우, 조절판(116,136)의 높이ⓐ를 2mm로 설계하여 장착 혹은 탈착하거나 조절판(116,136)의 높이ⓐ를 1mm로 설계하여 두 개의 조절판(116,136)을 장착 혹은 탈착한다.

주입구의 높이가 2mm 낮아지는 경우를 예로 들면, 제1그립퍼(100)가 프리폼 거치유닛(30)에서 프리폼을 픽업하기 위해서는 픽업 높이가 2mm 높아져야한다. 따라서, 2mm 조절판(116,136)이 조절판 장착홈(117,137)에 장착되어 제1그립퍼(100)의 픽업 높이가 높아지도록 조절된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제2그립퍼의 구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제2그립퍼에 프리폼이 픽업된 상태를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 제2그립퍼(200)는 한 쌍의 플레이트(210,230), 그립부재(212,232), 및 한 쌍의 볼트(214,234)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서 제2그립퍼(200)는 제1그립퍼(100)로부터 프리폼을 전달 받아서 블로잉 머신의 금형틀 속으로 이송한다.

한 쌍의 플레이트(210,230)는 제1그립퍼(100)에 의해 이송된 프리폼의 주입구를 양측에서 잡을 수 있도록 집게 모양으로 조립 형성된다. 이때, 제2그립퍼(200)는 제1그립퍼(100)의 상측에서 프리폼을 픽업하며, 이에 대해서는 도 6 및 도 7을 통해 상세하게 후술하기로 한다.

한편, 한 쌍의 플레이트(210,230)에는 높이 조절홈(211,231)이 형성되며, 높이 조절홈(211,231)은 그립부재(212,232)의 그립 높이가 조절될 수 있도록 상하 방향으로 긴 형상으로 형성된다. 높이 조절홈(211,231)에 한 쌍의 볼트(214,234)를 체결하여 그립부재(212,232)를 한 쌍의 플레이트(210,230)에 장착한다. 도 4에 나타낸 바와 같이 높이 조절홈(211,231)은 상하로 길게 형성되며, 그 길이ⓑ는 프리폼 주입구의 높이 변경에 대응하여 설계된다.

다시 말하면, 제2그립퍼(200)가 제1그립퍼(100)로부터 프리폼을 픽업할 때, 제1그립퍼(100)의 높이 변경에 대응하여 프리폼을 그립하는 높이가 조절되도록 높이 조절홈(211,231)의 길이ⓑ가 설계된다. 예를 들어 설명하면, 프리폼의 주입구 높이가 2mm의 변경이 생겨 조절판(116,136)의 높이ⓐ가 2mm로 설계되는 경우, 높이 조절홈(211,231)의 길이ⓑ도 후술되는 그립부재(212,232)의 높이가 2mm 이내에서 변경될 수 있도록 설계된다.

주입구의 높이가 2mm 낮아지는 경우를 예로 들면, 제1그립퍼(100)의 픽업 높이가 2mm 높아지므로 그립부재(212,232)의 높이도 2mm 만큼 높게 설치되도록 높이 조절홈(211,231)의 길이ⓑ가 설계된다.

그립부재(212,232)는 한 쌍의 플레이트(210,230)에 각각 장착되어, 한 쌍의 플레이트(210,230)가 프리폼의 주입구를 잡을 때 주입구에 밀착되도록 일측이 곡면으로 형성된다. 또한, 그립부재(212,232)에는 프리폼의 주입구에 밀착되는 부분이 하부로 연장된 연장부(213)가 형성되며, 연장부(213)의 하부에는 도 4에 나타낸 바와 같이 그립부재(212,232)가 프리폼의 주입구에 밀착될 때 프리폼의 네크부가 안착되는 걸림홈(217)이 형성된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼에서 제2그립퍼로 프리폼이 픽업되는 상태를 나타낸 상태도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 그립퍼 세트를 구성하는 제1그립퍼에서 제2그립퍼로 프리폼이 픽업되는 상태를 상측에서 바라본 상태도이다.

제1그립퍼(100)가 프리폼 거치유닛(30)으로부터 프리폼을 픽업한 후, 제1이송레일(40)을 따라 제2그립퍼(200)에 도달하면 제2그립퍼(200)가 제1그립퍼(100)의 상측에서 프리폼의 주입구를 그립한다. 즉, 집게 모양으로 조립 형성된 한 쌍의 플레이트(210,230)가 벌어진 상태에서 제1이송레일(40)을 따라 제1그립퍼(100)가 도달하면 한 쌍의 플레이트(210,230)가 오므려지면서 프리폼을 그립한다. 이때, 도 6에 나타낸 바와 같이 연장부(213)가 고정클립(112,132) 사이에 위치하게 되며, 도 4에 나타낸 걸림홈(217)에 프리폼의 네크부가 안착된다.

그리고 도 6에 나타낸 바와 같이 제1그립퍼(100)가 양측으로 이격되는데, 이때, 고정클립(112)이 한 쌍의 플레이트(210,230) 중 제1그립퍼(100)에 인접하는 제1 플레이트(210)에 접촉되어 간섭되는 것을 방지하는 간섭 방지홈(215)이 제1 플레이트(210)에 형성된다.

예를 들어 좀 더 상세히 설명하면, 그립퍼의 주입구의 높이가 낮아지는 경우 제1그립퍼(100)가 프리폼 거치유닛(30)에서 프리폼을 픽업하기 위해서는 높이 조절판(116,136)이 설치되어 제1그립퍼(100)의 픽업 높이가 높아지게 된다. 이에 대응하여 제2그립퍼(200)의 픽업 높이도 높아지도록 그립부재(212,232)의 설치 높이가 조절된다. 이때, 한 쌍의 플레이트(210,230)의 높이는 고정된 상태이다.

이 상태에서 제1그립퍼(100)가 제2그립퍼(200)에 도달하여 제2그립퍼(200)가 프리폼을 그립한 후, 제1그립퍼(100)가 양측으로 회전하듯이 이격하게 되는데 이때, 고정클립(112)이 제1 플레이트(210)에 부딪히지 않도록 간섭 방지홈(215)이 형성된다. 간섭 방지홈(215)의 깊이ⓒ는 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하는 깊이로 설계된다. 즉, 한 쌍의 그립몸체(110,130)의 하부에 장착되는 조절판(116,136)의 높이ⓐ에 대응되는 깊이로 설계된다.

이 후, 제2그립퍼(200)에 픽업된 프리폼은 제2이송레일(50)을 따라 블로잉 머신의 금형틀 속으로 이송되어 페트병 모양으로 완성된다.

이상과 같이, 제1그립퍼(100) 및 제2그립퍼(200)의 간단한 구조 변경만으로 높이가 다른 주입구를 갖는 프리폼을 이송시킬 수 있게 된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해 할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형 으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석 되어야 한다.

10 : 제1이송부재 20 : 제2이송부재
30 : 프리폼 거치유닛 40 : 제1이송레일
50 : 제2이송레일 100 : 제1그립퍼
110,130 : 한 쌍의 그립몸체 111,131 : 클립 장착홈
112,132 : 고정 클립 114,134 : 한 쌍의 볼트
115,135 : 볼트 체결홈 116,136 : 조절판
117,137 : 조절판 장착홈 200 : 제2그립퍼
210,230 : 한 쌍의 플레이트 211,231 : 높이 조절홈
212,232 : 그립부재 213,233 : 연장부
214,234 : 한 쌍의 볼트 215 : 간섭 방지홈
217 : 걸림홈

Claims (4)

1. 프리폼 픽업시 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 상기 프리폼을 그립(Grip)하는 높이가 조절되는 제1그립퍼; 및
   상기 제1그립퍼의 높이 변경에 대응하여 상기 프리폼을 그립하는 높이가 조절되어 상기 제1그립퍼에 의해 이송된 상기 프리폼을 픽업하는 제2그립퍼;를 포함하되,
   상기 제1그립퍼는,
   상기 프리폼의 몸통부를 양측에서 잡을 수 있도록 곡면이 형성된 한 쌍의 그립몸체;
   상기 한 쌍의 그립몸체가 상기 프리폼의 몸통부를 양측에서 잡을 때, 상기 프리폼의 네크부 상측에 안착되어 상기 프리폼이 상기 한 쌍의 그립몸체 사이에 고정되도록 상기 한 쌍의 그립몸체에 장착된 고정클립; 및
   상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하도록 설계되어 상기 한 쌍의 그립몸체의 하부에 장착 또는 탈착되는 조절판;을 포함하고,
   상기 제2그립퍼는,
   상기 제1그립퍼에 의해 이송된 상기 프리폼의 주입구를 양측에서 잡을 수 있도록 집게 모양으로 조립 형성 된 한 쌍의 플레이트; 및
   상기 한 쌍의 플레이트에 장착되어, 상기 한 쌍의 플레이트가 상기 프리폼의 주입구를 잡을 때 상기 주입구에 밀착되도록 일측이 곡면으로 형성된 그립부재;를 포함하며,
   상기 한 쌍의 플레이트에는 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하여 상기 그립부재가 장착되도록 상하 방향으로 긴 형상의 높이 조절홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리폼 이송용 그립퍼 세트.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 플레이트 중 상기 제1그립퍼에 인접하는 플레이트의 하부에는 상기 프리폼의 주입구 높이 변경에 대응하는 깊이로 간섭 방지홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 프리폼 이송용 그립퍼 세트.

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