KR102325451B1 - 마스크 자동 분배 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 마스크를 쌓아 수직 하방으로 투입하는 마스크 적재 투입부, 상기 마스크 적재 투입부에 투입된 복수의 마스크를 이송시키는 이송 수단, 상기 이송 수단에 의해 이송된 마스크가 수직 상방으로 밀려 나오는 마스크 배출부, 상기 마스크 적재 투입부의 하단과 상기 마스크 배출부의 하단 사이에 위치하는 U자 형상의 이송 통로, 및 상기 마스크 배출부의 상단으로 밀려 나온 마스크를 한 장씩 수평 방향으로 밀어주는 마스크 분배부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 마스크 분배 장치는 유연성을 갖는 귀걸이부를 포함하는 마스크를 자동 삼방포장 방법으로 포장하기에 적합한 형태로 신속하게 공급할 수 있어서 포장 비용, 포장 시간 및 불량률을 감소시키고 공정 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

마스크 자동 분배 장치{Automatic Distribution Equipment for Mask}

본 발명은 마스크 분배 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 적재된 복수의 마스크를 한장씩 자동 분배하여 공급하기 위한 마스크 분배 장치에 관한 것이다.

마스크의 주요 역할 중 하나는 공기 중 미세물질을 차단하여 사람의 호흡기로 유입되는 것을 방지하는 것이다. 예를 들어, 작업 현장에서 근로자들이 유해물질 흡입을 막기 위해 작업용 마스크를 사용하고, 격리 병상이나 근접 시술을 하는 의료진들이 세균이나 바이러스에 의한 감염을 막기 위해 의료용 마스크를 사용하기도 한다. 최근에는 황사나 미세먼지와 같은 대기 오염이 심각한 문제로 대두되고, 인플루엔자나 코로나 바이러스의 감염을 방지하기 위해 일반인들의 보건용 마스크 사용빈도가 현저히 증가하고 있다. 위생 및 필터 성능 유지상의 이유로 의료용, 보건용 마스크는 개별 밀봉 포장되어 유통된다.

그런데, 마스크를 착용하여 안면에 고정하는 가장 일반적인 방법은 유연한 끈 또는 밴드 부재로 형성된 고리 모양의 귀걸이를 양쪽 귀에 걸어 고정하는 방법이다. 따라서 일반적인 마스크의 구조는 마스크 본체와 마스크 본체의 양측에 각기 결합되는 한 쌍의 유연한 재질의 마스크 귀걸이부를 포함한다.

일반적으로 개별 마스크는 마스크 본체(10)에 연결된 귀걸이부(20)가 마스크 본체의 외곽선 내에 위치하도록 접혀 있고, 귀걸이부의 접힌 부분이 압착되어 임시 고정된 상태로 밀봉 포장되어 판매된다. 이러한 마스크 제조 공정은 마스크 제조, 불량 검사 및 포장의 순서로 이루어진다.

한편, 개별 밀봉 포장을 위한 자동 삼방포장 방식은 효율성과 경제성면에서 모두 우수한데, 포장 필름 위에 포장될 제품을 놓고 좌우측 필름을 접어 열접합하고, 상하부를 절단 및 열접합함으로써 이루어진다.

마스크들을 자동 포장 장치에 공급하여 포장하기 위해서는 적재된 다량의 마스크를 1매씩 일정한 간격으로 자동 공급할 필요가 있고, 이를 인력으로 수동 공급하는 것은 생산성과 비용면에서 바람직하지 않다. 근래에 급증하는 수요와 경제적인 면을 함께 고려할 때 자동 포장 장치에 마스크를 자동으로 분배, 공급할 수 있는 마스크의 분배 장치가 요구되는 실정이다.

그런데 귀걸이부의 유연성으로 인해 자동 분배나 이송 중에 귀걸이부가 꼬이거나 임의의 위치로 이동하기 쉽고, 따라서 자동 삼방포장 방식에 적용하는 경우 귀걸이부가 포장지에 끼어 함께 접합되거나 포장지 외부로 돌출되는 등의 불량이 빈번하게 발생한다. 이처럼 유연성을 갖는 귀걸이부로 인해 자동 포장 방식을 적용하기 어려운 문제점이 있다.

위와 같은 이유로 효율성과 경제성면에서 모두 우수한 자동 삼방포장 방식을 보건용 마스크 포장에 사용할 수 없었고, 제품 투입구로 사용할 일면만 개봉된 형태의 패키지를 별도로 제작하여 수작업이나 반자동 방식의 제품 투입기를 사용할 수밖에 없었다. 그러나 이러한 방식은 패키지의 사전 제작, 제품 투입 및 투입구 밀봉 과정에 각각 추가적인 비용이 소요될 뿐만 아니라 작업 속도면에서도 자동 삼방포장 방식에 비해 불리하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0117338호는 마스크 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로, 마스크의 원자재 공급부터 마스크 포장까지 인라인(in-line)으로 진행할 수 있는 마스크 제조 장치 및 제조 방법을 개시하고 있다. 특히, 상기 문헌에 개시된 실시예는 마스크 본체에 연결되는 끈을 연속적으로 공급할 수 있고, 상기 끈의 길이를 자동으로 조절하여 공정효율을 향상시킬 수 있다고 기술하고 있다. 그러나, 자동 포장시의 문제점이나 이를 해결하기 위한 방안에 관해서는 전혀 언급하고 있지 못하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0004036호는 로터리형 위생마스크 자동 포장 장치에 관한 것으로, 귀걸이를 갖는 위생 마스크를 파우치에 원활하게 투입하여 포장할 수 있는 자동 포장 장치를 개시하고 있다. 특히, 위생마스크를 자동 포장하는 공정 중에 귀걸이가 파우치의 입구측 외부로 돌출되는 현상을 방지하여 포장공정의 연속성을 구현하였다고 기술한다. 그러나, 상기 문헌이 제시하고 있는 자동 포장 장치는 3면이 미리 밀봉되어 있는 파우치를 사용하여 개봉된 1면을 통해 마스크를 투입하여 포장하는 것으로서, 필름을 이용하는 자동 삼방포장 방식과는 다르고, 자동 삼방포장 방식에 적용할 수 있는 마스크의 분배 및 투입 장치에 관해서는 전혀 언급하고 있지 않다.

대한민국 등록특허공보 제10-2055606호는 자동 삼방포장 방식에 적합한 형태로 마스크를 제조하는 방법과 제조 장치를 개시하고 있다. 그러나, 제조된 마스크를 자동 포장 장치에 마스크를 분배하여 공급하는 장치에 관하여는 언급하고 있는 바가 없다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0117338호 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0004036호 대한민국 등록특허공보 제10-2055606호

본 발명은 적재된 복수의 마스크의 분배 및 공급을 자동화하여 포장 비용과 시간을 줄이되 불량률을 감소시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있는 마스크의 분배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 마스크 분배 장치는, 복수의 마스크를 쌓아 수직 하방으로 투입하는 마스크 적재 투입부, 상기 마스크 적재 투입부에 투입된 복수의 마스크를 이송시키는 이송 수단, 상기 이송 수단에 의해 이송된 마스크가 수직 상방으로 밀려 나오는 마스크 배출부, 상기 마스크 적재 투입부의 하단과 상기 마스크 배출부의 하단 사이에 위치하는 U자 형상의 이송 통로, 및 상기 마스크 배출부의 상단으로 밀려 나온 마스크를 한 장씩 수평 방향으로 밀어주는 마스크 분배부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 마스크 적재 투입부는 적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 하방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드를 추가로 포함할 수 있다. 이송 가이드는 적재된 마스크가 수직 하방으로 이동할 때 정렬된 형태를 유지할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치에서, 마스크 적재 투입부 하단은 U자 형상의 이송 통로와 연결되고 상기 이송 통로의 또 다른 말단은 마스크 분배부의 하단과 연결된다. 따라서 적재된 마스크는 하나 이상의 이송 수단에 의해 적재 투입부, 이송 통로, 배출부의 순서로 이동한다. 이송 통로는 나무, 금속, 합성수지 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 마스크의 원활한 이동을 위해 마스크와 접촉하는 표면이 매끄러운 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 마스크 배출부는 적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 상방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드를 추가로 포함할 수 있다. 이송 가이드는 나무, 금속, 합성수지 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며 그 형상도 막대, 파이프, 평판 등 다양한 형상일 수 있다.

마스크의 원활한 이동을 위해 표면이 매끄러운 것이 바람직하다. 마스크 배출부의 말단에는 밀려나온 마스크를 일시적으로 고정하는 마스크 걸림부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 분배부는 하나 이상의 분배롤러를 포함한다. 분배롤러는 회전하면서 마찰에 의해 마스크 걸림부에 일시적으로 고정된 마스크를 한 장씩 수평방향으로 분배한다. 마스크 분배롤러는 1회전 주기 중 일부 구간에서만 마스크와 접촉할 수 있는 형태가 바람직하다. 또한, 분배롤러에서 마스크와 접촉하는 부분은 마스크와의 마찰력을 높이기 위해 추가로 가공되거나 마찰력이 높은 소재를 포함할 수 있다.

마스크 분배롤러에 의해 분배된 마스크는 하나 이상의 수평이송롤러와 수평이송벨트에 의해 수평 방향으로 이동한다. 이렇게 이동된 마스크는 컨베이어 벨트 등에 의해 자동 마스크 포장장치로 공급되어 포장된다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 이송 수단은 적재된 마스크들을 마찰력에 의해 이송시키는 역할을 한다. 이송 수단은 회전하는 하나 이상의 이송롤러를 포함할 수 있다. 이송롤러의 표면은 마스크와의 마찰력을 높이기 위해 추가로 가공되거나 마찰력이 높은 소재를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 태양에 따르면, 이송 수단은 둘 이상의 이송롤러와 이들을 감싼 마찰벨트를 포함할 수 있다. 이러한 경우 이송롤러 중 하나 이상에 구동 수단이 연결된다.

본 발명의 또 다른 실시 태양에 따르면, 이송 수단은 둘 이상의 이송롤러, 이들을 감싼 마찰벨트 및 구동롤러를 포함할 수 있다. 이러한 경우 구동 수단은 구동롤러에 연결되며, 구동롤러는 마찰벨트와의 직접 마찰에 의해 회전력을 전달하고 이송롤러는 마찰벨트의 회전에 따라 자유회전할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 이송 수단은 마스크 적재 투입부 또는 배출부에 설치될 수 있고, 이들 모두에 설치될 수 있다. 또한 이송 수단은 이송 속도를 조절할 수 있는 것이 바람직하다. 복수의 이송 수단을 설치하는 경우 이들을 각각의 독립된 구동 수단으로 구동할 수 있고, 복수의 이송 수단들이 서로 연동하도록 연결하여 하나의 구동 수단으로 구동하는 것도 가능하다. 이때의 연동 수단은 벨트, 기어, 체인 등 당해 기술분야에 알려진 모든 수단이 가능하다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치는 유연성을 갖는 귀걸이부를 포함하는 마스크를 인라인(in-line) 자동 포장 방식, 특히 자동 삼방포장 방법으로 포장하기에 적합한 형태로 신속하게 공급할 수 있어서 포장 비용, 포장 시간 및 불량률을 감소하고 공정 효율이 향상된다.

도 1은 자동 삼방포장 방법에 적합하도록 제조 또는 준비된 마스크의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 측면 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 이송 수단의 일 예를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 마스크 분배부와 마스크 포장장치로 마스크를 이송하는 컨베이어 벨트의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크 분배 장치의 분배부의 일측 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 마스크 분배 장치의 걸림부와 분배롤러의 연동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 마스크 분배 장치의 분배부를 나타낸 사진이다.
각 도면에서 화살표는 마스크의 이동 방향 또는 회전부의 회전 방향을 나타낸다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. 본 발명이 개시한 기술적 사상을 기초로 하여 통상의 기술자가 일부 구성요소를 임의로 변경 내지 치환하는 것이 가능하며 이러한 범위도 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

도 1은 자동 삼방포장 방법에 적합하도록 제조 또는 준비된 마스크의 일 예를 도시한다. 도 1을 참조하면, 마스크 본체(10)에 연결된 귀걸이부(20)가 마스크 본체의 외곽선 내에 위치하도록 접혀 있고, 귀걸이부의 접힌 부분이 압착되어 임시 고정되어 있다. 여기에서 임시 고정이란 마스크 제조단계에서 최종 소비자가 마스크를 포장지로부터 개봉하여 착용하기 전까지의 시간동안 고정된다는 의미이다.

소비자가 포장지를 개봉하여 마스크를 꺼내 간단히 귀걸이부를 펼침으로써 상기 임시 고정이 해제되고 소비자는 귀에 귀걸이부를 걸어 착용한다.

이러한 마스크는 대한민국 등록특허공보 제10-2055606호에 개시된 제조방법에 따라 제조된 것일 수 있고, 다른 마스크 제조방법에 따라 제조된 마스크의 귀걸이부를 도 1에 도시된 방식으로 정렬하여 준비하는 것도 가능하다. 어느 방법에 따르든, 제조된 마스크는 본 발명의 마스크 분배 장치를 거쳐 포장장치에서 마스크가 포장되기까지 도 1과 같은 형태를 유지하고 있다.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치(100)의 일 예를 도시한 사시도이다. 다수의 마스크 본체(10)를 마스크 적재 투입부(110)에 쌓아 투입하고, 마스크 적재 투입부에는 적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 하방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드(111, 112)가 구비될 수 있다. 이송 가이드(111, 112)는 적재된 마스크가 수직 하방으로 이동할 때 정렬된 형태를 유지할 수 있는 것이라면 그 형태나 재질에 제한이 없다. 예컨대 이송 가이드(111, 112)는 나무, 금속, 합성수지 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며 그 형상도 막대, 파이프, 평판 등 다양한 형상일 수 있다. 마스크의 원활한 이동을 위해 표면이 매끄러운 것이 바람직하다.

도 2에는 도시되어 있지 않으나 마스크 적재 투입부 하단은 U자 형상의 이송 통로가 구비되어 있다. 또한, 역시 도 2에는 도시되어 있지 않으나 마스크 적재 투입부에는 적재된 마스크를 수직 하방으로 이송하는 이송 수단이 구비되어 있다. 이송 수단에 의해 이송된 마스크는 이송 통로를 거쳐 마스크 배출부 상단으로 밀려 나오게 된다. 마스크 배출부 상단으로 이송된 마스크는 회전하는 마스크 분배롤러(151)와의 마찰에 의해 한 장씩 수평 방향으로 밀려나는 방식으로 분배된다. 이렇게 분배된 마스크는 컨베이어 벨트 등을 통해 자동 포장 장치로 공급된다.

도 2, 3에는 명시적으로 표시되어 있지 않으나, 마스크 적재 투입부에 투입되는 마스크는 접힌 귀걸이부가 압착된 상태로 마스크의 하방에 위치하고 상부에는 마스크 본체만이 위치하는 상태로 적재된다. 즉, 도 1에 도시된 상방의 귀걸이부가 보이는 면이 하방으로 배치된 상태로 정렬되어 적층된다. 이는 추후 U자 이송 통로를 거쳐 배출부 상방으로 배출되어 분배부에 의해 수평이송되기 위해서는 귀걸이부가 마스크 배출부에서는 상방에 위치해야 하기 때문이다. 분배부에 의해 분배된 개별 마스크가 수평이송벨트에 의해 컨베이어 벨트로 이송되기 위해서는 귀걸이부가 상부에 배치되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치 2세트가 병렬로 설치된 예를 도시하고 있으나, 1세트만을 설치하여 운용하는 것도 가능하고, 2 이상의 세트를 동시에 운용하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 측면 단면을 도시한다.

마스크 적재 투입부(110) 하단은 U자 형상의 이송 통로(120)의 일단과 연결되고 상기 이송 통로의 또 다른 말단(타단)은 마스크 배출부(130)의 하단과 연결된다. 적재된 마스크(10)는 하나 이상의 이송 수단(140)에 의해 적재 투입부(110), 이송통로(120), 배출부(130)의 순서로 이동한다. 이송 수단(140)은 마스크 적재 투입부(110) 또는 배출부(130)에 설치될 수 있고, 이들 모두에 설치될 수 있다. 또한 이송 수단은 이송 속도를 조절할 수 있는 것일 수 있다.

도 3에는 생략되었으나 복수의 이송 수단을 설치하는 경우 이들을 각각의 독립된 구동 수단으로 구동할 수 있고, 복수의 이송 수단들이 서로 연동하도록 연결하여 하나의 구동 수단으로 구동하는 것도 가능하다. 이때의 연동 수단은 벨트, 기어, 체인 등 당해 기술분야에 알려진 모든 수단이 가능하다.

배출부 상단으로 이송된 마스크는 마스크 분배부(150)에 구비된 회전하는 분배롤러(151)와의 마찰에 의해 한 장씩 분배되어 수평 이송 벨트로 이송되어 수평 이동한다. 이렇게 분배, 이송된 마스크는 컨베이어 벨트 등에 의해 자동 포장 장치로 직접 공급된다.

도 4는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 이송 수단(140)의 일 예를 도시하는 사시도이다. 마스크 적재 투입부에 적재된 마스크(10)들은 이송수단과의 마찰에 의해 이송된다. 이송 수단(140)은 회전하는 하나 이상의 이송롤러(142)로 구성될 수 있다. 이때 이송롤러(142)의 표면은 마스크와의 마찰력을 높이기 위해 추가로 가공되거나 마찰력이 높은 소재를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 태양에 따르면, 이송 수단(140)은 둘 이상의 이송롤러(142)와 이들을 감싼 마찰벨트(141)로 구성될 수 있다. 이러한 경우 이송롤러(142) 중 하나에 구동 수단(144)이 연결된다. 또 다른 실시 태양에 따르면, 이송 수단(140)은 도 4에 도시된 바와 같이 둘 이상의 이송롤러(142), 이들을 감싼 마찰벨트(141) 및 별도의 구동롤러(143)로 구성될 수 있다. 이러한 경우 구동 수단(144)은 이송롤러가 아닌 구동롤러(143)에 연결되며, 구동롤러(143)는 마찰벨트(141)와의 직접 마찰에 의해 회전력을 전달한다. 이송 수단은 상기한 예에 한정되지 않으며, 마찰력에 의해 마스크를 이송시킬 수 있는 것인 한 어떠한 변형이나 응용이 가능하며, 모두 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 마스크 분배 장치의 마스크 분배부(150)와 마스크 포장장치로 마스크를 이송하는 컨베이어 벨트의 일부를 도시하는 사시도이다. 마스크 배출부에는 적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 상방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드(131, 132)가 구비될 수 있다. 이송 가이드(131, 132)는 적재된 마스크가 수직 상방으로 이동할 때 정렬된 형태를 유지할 수 있는 것이라면 그 형태나 재질에 제한이 없다. 예컨대 이송 가이드(131, 132)는 나무, 금속, 합성수지 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며 그 형상도 막대, 파이프, 평판 등 다양한 형상일 수 있다. 마스크의 원활한 이동을 위해 표면이 매끄러운 것이 바람직하다.

이송 수단에 의해 마스크 배출부 상단으로 이송된 마스크(10)는 마스크 걸림부(133, 135)에 의해 일시적으로 고정된 다음 회전하는 분배롤러(151)와의 마찰에 의해 한 장씩 수평방향으로 분배된다. 분배롤러(151)는 1회전 주기 중 일부 구간에서만 마스크와 접촉할 수 있는 형태가 바람직하다. 또한, 분배롤러(151)에서 마스크와 접촉하는 부분(154)은 마스크와의 마찰력을 높이기 위해 추가로 가공되거나 마찰력이 높은 소재를 포함할 수 있다.

도 5에 이어 한 장씩 분배된 마스크는 하나 이상의 수평이송롤러(152)와 수평이송벨트(153)에 의해 수평 방향으로 이동한다. 이렇게 이동된 마스크는 컨베이어 벨트 등에 의해 자동 마스크 포장 장치로 공급되어 포장된다.

이하, 도 6 내지 7을 참조하여 마스크 분배부의 일 실시예를 상세히 설명한다. 마스크 분배부는 이송 수단에 의해 마스크 배출부 상단으로 이송된 마스크를 일시적으로 고정하는 마스크 걸림부와, 회전하는 분배롤러(151)를 포함한다.

분배롤러는 상기 마스크 걸림부(133, 135)에 의해 일시적으로 고정된 마스크를 마찰에 의해 한장씩 수평방향으로 이동시킨다.

상기 분배롤러는 1회전 주기 중 일부 구간에서만 마스크와 접촉할 수 있도록 롤러회전축(161)에 편심되게 결합된다. 도 6, 7을 참조하면, 롤러회전축(161)의 일단은 기어(175)에 고정 결합되고, 타단은 자유단이다. 롤러회전축(161)은 상기 기어(175)를 통해 동력을 전달받고 회전한다. 이때 마스크 배출부의 적재된 마스크의 양측면에 배치된 배출부 이송가이드(131)의 일측에 관통공이 형성되어 상기 롤러회전축(161)이 회전가능하게 결합될 수 있다. 관통공에는 베어링이 결합될 수 있다.

도 6에 의하면, 상기 롤러회전축(161)에 편심되게 고정된 분배롤러(151)는 롤러회전축(161)의 회전에 따라 일체로 같이 회전한다. 분배롤러(151)는 1회전 중 특정 기간동안만 마스크 배출부의 적재된 마스크의 상면에 접촉하여 마찰에 의해 최상부의 마스크를 수평이송벨트(155)의 상부로 이동시킨다. 이때 최상부 마스크의 높이는 수평이송벨트(155) 보다 약간 높다. 최상부 마스크의 높이는 마스크 걸림부의 높이 조절에 따라 조절될 수 있는데, 이에 관해서는 후술한다.

분배롤러(151)는 롤러회전축(161)의 중심으로 타원형 단면을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고 편심되어 1회 회전 구간 중 일부 구간에서만 적재된 마스크의 상면에 접촉하고 나머지 구간에서는 접촉하지 않는다. 즉, 1회 회전 과정에서 분배롤러(151)는 적재된 마스크 상면에 접하여 마찰로 최상부 마스크를 이동한 다음 적재된 마스크로부터 이격되고 그 다음 회전 과정에서 다시 최상부 마스크에 접하여 이동시키는 과정을 반복한다. 이러한 회전 사이클의 반복에 의해 1회 회전마다 1장씩 순차로 마스크를 수평이동시킨다.

분배롤러(151)에서 마스크와 접촉하는 부분은 1회전 과정에서 최상부 마스크와 접하도록 롤러회전축(161)으로부터의 거리가 부위이고, 이 부분에 마찰력을 높이기 위해 추가로 가공되거나 마찰력이 높은 소재로 된 마찰부(154)를 포함할 수 있다. 분배롤러(151)의 마찰부(154) 반대측 반경은 더 작아 반대측이 아래로 위치할 때는 적재된 마스크와 이격되고 따라서 마찰력이 미치지 않아 마스크를 수평 이동시키지 않는다.

한편, 분배롤러(151)는 마스크 걸림부와 연동되어, 분배롤러(151)가 적재된 마스크에 마찰력을 가하여 수평이송할 때 마스크 걸림부는 적재된 마스크에 힘을 가하지 않거나 상대적으로 약하게 가압하고, 마스크 걸림부가 적재된 마스크를 가압할 때 분배롤러(151)는 마스크와 이격되어 힘을 가하지 않는다.

즉, 마스크 걸림부가 마스크 배출부 상단에서 적재된 마스크를 하방으로 누를 때 상기 분배롤러(151)는 최상단 마스크와 접촉하지 않고, 마스크 걸림부가 마스크 배출부 상단에서 적재된 마스크를 가압하지 않을 때 분배롤러(151)의 마찰부(154)가 적재된 마스크 상면에 접하여 마찰로 최상부 마스크를 수평방향으로 이송한다.

도 6을 참조하면, 상기 마스크 걸림부는 바디(171), 일단이 바디(171)에 고정되고 타단이 자유단인 서로 이격 배치되는 한 쌍의 누름부(135), 상기 한 쌍의 누름부 사이에 배치되고 일단이 바디(171)에 고정되고 타단이 자유단으로 길게 연장되는 판스프링(133)을 포함한다.

상기 한쌍의 누름부(135)는 바디(171)에서 각기 길게 연장되어 자유단이 상기 마스크 배출부에 적재된 마스크의 상부에 배치되되, 마스크 본체의 상면에 접힌 2개의 귀걸이부 사이에 위치하여 귀걸이부에 걸림 없이 마스크를 상부에서 가압할 수 있다. 판스프링(133)은 한쌍의 누름부(135) 사이에 위치하여 최상부 마스크의 중앙부를 직접 가압할 수 있다.

한 쌍의 누름부(135)와 판스프링(133)은 상기 바디(171)의 전면에 고정되어 바디(171)와 함께 일체로 움직인다. 마스크 걸림부의 바디(171)의 양 측면에는 걸림부 회전축(172)이 고정결합되어, 걸림부 회전축(172)을 중심으로 회전한다. 이때의 회전운동은 360도 회전이 아닌 부채꼴 형태로 90도 이하의 각도에서 제한된 회전이다.

상기 바디(171)는 걸림부 회전축(172)의 일단에 결합되어 함께 회전하고 상기 걸림부 회전축(172)은 고정된 베어링부(210)에 대해 회전하고, 걸림부 회전축(172)의 타단에는 걸림부 회전축(172)의 축 방향에 수직으로 캠팔로워(173)가 고정결합된다. 걸림부 회전축(172)은 바디(171)의 양측면에 연결되는데 일측의 단부는 캠팔로워(173)와 강성으로 연결되고, 다른 일측의 단부는 연결부재(191, 192)를 통해 무게추(190)와 연결된다.

상기 캘팔로워(173)의 일단은 상기 걸림부 회전축(172)에 고정결합되고 타단에는 캠공이(180)가 형성되어 제1편심캠(176)의 외주에 맞닿아 있다. 상기 제1편심캠(176)은 분배모터(미도시)의 제1회전축(179)에 연결되어 분배모터의 구동력이 제1회전축(179)을 통해 제1편심캠(176)에 전달된다. 제1편심캠(176)은 제1회전축(179)에 대해 편심되어 있고, 타원형이거나 또는 장반경과 단반경을 가지는 비대칭 형상의 외주를 가진다.

상기 캠공이(180)는 제1편심캠(176)의 외주에 맞닿아 상기 제1회전축(179)의 회전에 따라 캠팔로워(173)는 상하 이동을 하게 된다. 분배모터의 구동에 의해 제1편심캠(176)이 1회전 주기에서, 캠공이(180)가 강성으로 결합된 긴 막대형의 캠팔로워(173)는 제1편심캠(176)의 회전에 따라 상하운동을 하고, 이 상하운동은 걸림부 회전축(172)에 전달되어 걸림부 회전축(172)과 걸림부는 걸림부 회전축(172)을 중심으로 회전 운동을 하게 된다.

걸림부 회전축(172)에 고정된 마스크 걸림부는 상기 캠팔로워(173)의 상하 운동에 따라 베어링부(210)을 중심으로 상하로 호를 그리며 이동한다. 이에 따라 걸림부가 하강하면 마스크 배출부에 적재된 마스크를 가압하여 일시적으로 고정한다. 걸림부가 상승하면 마스크 배출부에 적재된 마스크로부터 이격된다.

한편, 상기 제1회전축(179)은 분배모터에 의해 구동되며 제1기어부(174)가 결합되고, 상기 제1기어부(174)는 제2기어부(175)와 맞물려 연동되어 회전한다.

도 7을 참조하면, 제2기어부(175)는 롤러회전축(161)에 연결되어 분배모터의 구동에 따라 제1기어부(174)의 회전력이 맞물린 제2기어부(175)에 전달되고 따라서 롤러회전축(161) 및 이와 결합된 분배롤러(151)도 같이 회전한다. 즉, 제1기어부(174)와 제2기어부(175)의 맞물림에 의해 회전력이 각기 전달되는 마스크 걸림부와 분배롤러(151)가 연동되어 작동한다.

도 7을 참조하여 마스크 걸림부와 분배롤러(151)의 연동을 더 상세히 설명한다. 여기에서 일점 쇄선 화살표는 마스크의 이동 방향을 나타낸다.

도 7은 제1 및 제 2 기어부(174, 175)와 편심캠(176, 161)의 작동을 설명하기 위한 도면으로, 회전축(179, 161)의 단면을 중심으로 제1기어부(174), 제2기어부(175) 및 편심캠(176)과 분배롤러(151)의 상관관계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 7의 편심캠(176)과 분배롤러(151)는 동일 평면에 위치하지 않으나 설명의 편의를 위해 같이 표시하였다.

도 7에 도시된 바와 같이, 편심캠(176)은 제1회전축(179)에 대해 편심되고 외주면에 맞닿는 캠공이(180)을 통해 회전운동을 캠팔로워(173), 걸림회전축(172)을 거쳐 마스크 걸림부에 상하운동으로 전달한다. 제1기어부(174)와 맞물린 제2기어부(175)는 제1회전축(179)의 회전력을 전달받아 롤러회전축(161)에 전달하고, 롤러회전축(161)에 편심 결합된 분배롤러(151)도 회전한다. 이때, 기어부의 결합 위치를 미리 조정하여 캠공이(180)가 제1회전축(179)에서 가장 멀리 위치하여 마스크 걸림부가 적재 마스크로부터 가장 멀리 위치할 때, 편심된 분배롤러(151)가 최상부 마스크에 마찰력을 인가할 수 있도록 적재 마스크 상단에 접하도록 배치한다.

반대로, 제1회전축(179)의 회전에 따라 캠공이(180)가 제1회전축(179)에서 가장 가까이 위치하여 마스크 걸림부가 하강하여 그 높이가 적재 마스크에 가장 가까이 위치하여 가압할 때, 편심된 분배롤러(151)는 회전하여 축으로부터 반경이 짧은 부위가 아래로 위치하여 최상부 마스크와 이격되어 마찰력을 가할 수 없다.

즉, 제1 및 제2 회전축(179, 161)이 서로 연동되어 1회전 주기에서 마스크 걸림부가 적재 마스크를 누를 때면 분배롤러는 적재 마스크와 이격되게 위치하고, 마스크 걸림부가 적재 마스크의 상부로 이동하여 가압하지 않거나 가압력이 약할 때면 분배롤러는 최상부 마스크의 상면에 접하여 회전하면서 최상부 마스크를 컨베이어 벨트 쪽으로 이동시킨다. 이런 방식으로 제1 및 제2 회전축(179, 161)의 1 회전 주기마다 최상부 마스크를 수평 이송하여 순차로 분배한다.

따라서, 마스크 본체 외곽선 내에 접힌 귀걸이부가 압착된 상태로 복수의 마스크가 적재되어 마스크 배출부 상단으로 이동되면 마스크 걸림부가 1차로 적재된 마스크의 상부 이동에서의 스토퍼 역할을 한다. 이후, 마스크 걸림부는 분배롤러가 최상부 마스크를 수평 이동할 때에는 상부로 들려 분배롤러의 마찰에 의한 마스크 수평 이송을 방해하지 않고 편심된 분배롤러가 회전하여 적재된 마스크와 분리되면 적재된 마스크를 가압한다.

이송수단(140)에 의한 적재 마스크들의 이송속도는 제어되어 최상부 마스크가 1개씩 수평 이동할 때마다 1장의 마스크가 차지하는 높이만큼 마스크 배출부 상단으로 적재 마스크는 이송된다.

회전축(179, 161)의 1 회전 주기 동안, 적재된 마스크의 마스크 배출부 상단으로의 수직 상승, 마스크 걸림부의 가압, 마스크 걸림부가 상부로 이동하면서 동시에 분배롤러가 최상부 마스크를 접촉하여 마찰이동 시키는 과정이 하나의 주기 내에 순차로 이루어진다. 이때 적재된 마스크는 접힌 양 귀걸이부가 상부로 배치되게 정렬되어 상단으로 밀려오고 마스크 걸림부는 접힌 양 귀걸이부 사이의 매끈한 부분을 가압하므로 귀걸이부는 분배장치 또는 분배 후 컨베이어벨트에서 걸리거나 할 염려가 없다. 따라서, 본 발명의 분배장치는 빠른 속도로 정확하게 1장씩 마스크를 분배할 수 있다.

도 8의 사진을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 분배장치를 마스크 걸림부를 중심으로 상세히 설명한다. 도 8의 실시예는 다른 구성은 도 1 내지 7과 동일하므로 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 8의 마스크 걸림부는 바디(171)의 상면에 고정되는 고정부재(136)와 상기 고정부재의 자유단에 결합되는 조절나사(137)를 더 구비한다. 고정부재(136)는 바디(171)에 고정되고 판스프링의 상부에 평행하게 배치되고, 고정부재(136)의 자유단에는 나사구멍이 형성되고 상기 조절나사(137)는 나사구멍에 끼워져 판스프링의 상면을 누른다. 조절나사(137)를 회전하여 높이를 조절함으로써 판스프링의 높이를 조절할 수 있다. 이를 통해 분배부 옆에 배치되는 컨베이어 벨트의 높이와 마스크 배출부의 적재된 마스크의 최상부 마스크의 높이를 조절할 수 있다. 한 쌍의 누름부 보다 판스프링이 보다 낮게 위치하여 적재 마스크를 가압하고 한 쌍의 누름부는 보조적으로 안정되게 적재 마스크의 상승을 차단한다.

본 발명에 따른 마스크 분배 장치는 자동 삼방 포장 방법으로 포장하기에 적합한 형태로 제조된 마스크를 포장 장치에 신속하고 안정적으로 분배, 공급하여 자동 포장할 수 있어서 포장비용 절감 등 경제적인 효과를 도모함과 동시에 작업의 신속성으로 대규모 수요를 충족시킬 수 있는 산업상 이용가능성을 갖는다.

10: 마스크 본체
20: 마스크 귀걸이부
100: 마스크 분배 장치
110: 마스크 적재 투입부
111, 112: 투입부 이송 가이드
120: 이송 통로
130: 마스크 배출부
131, 132: 배출부 이송 가이드
133: 마스크 걸림부
140: 이송 수단
141: 마찰벨트
142: 이송롤러
143: 구동롤러
144: 구동 수단
150: 마스크 분배부
151: 분배롤러
152: 수평이송롤러
153: 수평이송벨트

Claims (8)

1. 유연성을 갖는 귀걸이부를 포함하는 마스크를 분배하는 마스크 분배 장치로서,
   마스크 적재 투입부에 투입된 복수의 적재된 마스크를 이송시키는 이송 수단;
   적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 상방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드가 구비되고 상기 이송 수단에 의해 이송된 마스크가 수직 상방으로 밀려 나오는 마스크 배출부; 및
   마스크 배출부의 상단으로 밀려 나온 마스크를 한 장씩 수평 방향으로 이동시키는 마스크 분배부;를 포함하고,
   상기 마스크 분배부는,
   이송 수단에 의해 마스크 배출부 상단으로 이송된 마스크를 일시적으로 고정하는 마스크 걸림부와, 회전하는 분배롤러를 포함하고,
   상기 분배롤러는 상기 마스크 걸림부에 의해 일시적으로 고정된 마스크를 마찰에 의해 한장씩 수평방향으로 이동시키고,
   상기 분배롤러는 1회전 주기 중 일부 구간에서만 마스크와 접촉할 수 있도록 롤러회전축에 편심되게 결합되고,
   상기 마스크 걸림부와 상기 분배롤러는 연동되어,
   상기 마스크 걸림부가 마스크 배출부 상단에서 적재된 마스크를 하방으로 누를 때 상기 분배롤러는 최상단 마스크와 접촉하지 않고,
   상기 마스크 걸림부가 마스크 배출부 상단에서 적재된 마스크의 상방으로 이동할 때 상기 분배롤러는 최상단 마스크와 접촉하여 마찰에 의해 최상단 마스크를 수평방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 마스크는 마스크 본체에 연결된 귀걸이부가 마스크 본체의 외곽선 내에 위치하도록 접혀 있고,
   상기 마스크 걸림부는,
   한 쌍의 길게 연장되고 서로 이격 배치되는 누름부와 한쌍의 누름부 사이에 배치되는 판스프링 및 상기 누름부와 판스프링이 고정되는 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 바디에는 조절 나사가 결합되어, 상기 판스프링의 높이를 조절하여 마스크 배출부의 최상부 마스크의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치.
   
4. 유연성을 갖는 귀걸이부를 포함하는 마스크를 분배하는 마스크 분배 장치로서,
   마스크 적재 투입부에 투입된 복수의 적재된 마스크를 이송시키는 이송 수단;
   적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 상방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드가 구비되고 상기 이송 수단에 의해 이송된 마스크가 수직 상방으로 밀려 나오는 마스크 배출부; 및
   마스크 배출부의 상단으로 밀려 나온 마스크를 한 장씩 수평 방향으로 이동시키는 마스크 분배부;를 포함하고,
   상기 마스크 분배부는,
   이송 수단에 의해 마스크 배출부 상단으로 이송된 마스크를 일시적으로 고정하는 마스크 걸림부와, 회전하는 분배롤러를 포함하고,
   상기 분배롤러는 상기 마스크 걸림부에 의해 일시적으로 고정된 마스크를 마찰에 의해 한장씩 수평방향으로 이동시키며,
   상기 마스크는 마스크 본체에 연결된 귀걸이부가 마스크 본체의 외곽선 내에 위치하도록 접혀 있고,
   상기 마스크 걸림부는,
   한 쌍의 길게 연장되고 서로 이격 배치되는 누름부와 한쌍의 누름부 사이에 배치되는 판스프링 및 상기 누름부와 판스프링이 고정되는 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 바디에는 조절 나사가 결합되어, 상기 판스프링의 높이를 조절하여 마스크 배출부의 최상부 마스크의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치.
6. 유연성을 갖는 귀걸이부를 포함하는 마스크를 분배하는 마스크 분배 장치로서,
   마스크 적재 투입부에 투입된 복수의 적재된 마스크를 이송시키는 이송 수단;
   적재된 마스크가 정렬된 형태로 수직 상방으로 이송될 수 있도록 이송 가이드가 구비되고 상기 이송 수단에 의해 이송된 마스크가 수직 상방으로 밀려 나오는 마스크 배출부; 및
   마스크 배출부의 상단으로 밀려 나온 마스크를 한 장씩 수평 방향으로 이동시키는 마스크 분배부;를 포함하고,
   상기 마스크 분배부는,
   이송 수단에 의해 마스크 배출부 상단으로 이송된 마스크를 일시적으로 고정하는 마스크 걸림부와, 회전하는 분배롤러를 포함하고,
   상기 분배롤러는 상기 마스크 걸림부에 의해 일시적으로 고정된 마스크를 마찰에 의해 한장씩 수평방향으로 이동시키고,
   상기 마스크 적재 투입부의 하단과 상기 마스크 배출부의 하단 사이에 위치하는 아래로 볼록한 U자 형상의 이송 통로를 더 포함하고,
   마스크 적재 투입부에는 복수의 마스크가 적재되어 수직 하방으로 투입되며,
   마스크 적재 투입부의 하단은 U자 형상의 이송 통로의 일단과 연결되고 상기 이송 통로의 타단은 마스크 배출부의 하단과 연결되어 마스크 적재 투입부에 적재된 마스크는 이송 수단에 의해 마스크 적재 투입부, 이송 통로, 마스크 배출부의 순서로 이동하여 마스크 배출부 상단으로 밀려 나오게 되는 것을 특징으로 하는 마스크 분배 장치.
   
7. 삭제
8. 삭제

Images