KR102442265B1 - 파우치 벌림 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포장기의 턴테이블에 설치되어 회전하는 그립퍼에 그립된 파우치를 벌려서 개봉해 주는 파우치 벌림 장치에 있어서, 작동부가 회전 작동되도록 구동력을 제공하는 구동부; 구동부의 상측에 설치되어 상부벌림부를 양 방향으로 회전시키는 작동부; 작동부의 상·하부에 각각 상부홀더와 하부홀더가 설치되어 제1샤프트와 제2샤프트를 지지하는 지지부; 및 제1샤프트의 회전시 함께 회전하는 상부제1구동날개, 제1샤프트에 설치되고 제1샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 상부제1아이들날개, 제2샤프트의 회전시 함께 회전하는 상부제2구동날개, 제2샤프트에 설치되고 제2샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 상부제2아이들날개를 포함하는 상부벌림부를 포함하되, 상부제1구동날개와 상부제2아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 함께 회전하는 제1흡착부를 형성하고, 상부제2구동날개와 상부제1아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 제1흡착부와 반대 방향으로 함께 회전하는 제2흡착부를 형성하며, 제1,2흡착부는 서로 오므려지거나 벌어지면서 제1,2흡착부에 대향 설치된 진공흡착판에 의해 그립퍼에 그립된 파우치의 상부를 벌려주는 파우치 벌림 장치를 제공한다.

Description

파우치 벌림 장치{APPARATUS FOR OPENING POUCHES}
본 발명은 파우치 벌림 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포장기의 턴테이블에 설치되어 회전하는 그립퍼에 그립된 파우치를 벌려서 개봉해 주는 파우치 벌림 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인스턴트 식품은 물론이고 다양한 음식물이나 약품, 각종 생활용품 등의 제품이 소정의 양으로 계량되어 파우치(봉지)에 내용물로 담겨져 제공되어 소비자가 편리하게 사용하고 있다.
이와 같은 제품을 포장하기 위한 파우치는 주로 합성수지의 필름을 사용하고, 제품 내용물의 종류나 형태에 따라 장방형, 정방형, 스틱형 등의 다양한 형상으로 제조되며 내용물의 누출 방지를 위하여 개구부를 씰링하여 폐쇄하고 있다.
도 1을 참고하여 로터리 포장기에 의해 파우치에 내용물을 충진하여 포장하는 과정에 대하여 개략적으로 설명하면, 진입부(10)를 통해 진입된 파우치(P)는 파우치 공급 장치(20)에 의해 파지되어 턴테이블(2)에 설치된 그립퍼(3)로 공급되고, 이때 파우치(P)가 수직으로 세워진 상태에서 그립퍼(3)에 그립된 채 턴테이블(2)을 회전시켜 파우치 벌림 장치(30)에 의해 파우치(P) 내부가 벌려진 후 파우치 충진 장치(40)에 의해 파우치(P)에 내용물이 충진되며, 계속해서 턴테이블(2)을 회전시켜 파우치 씰링 장치(50)에 의해 파우치(P)의 입구를 열간 씰링한 후, 파우치(P)를 그립퍼(3)에서 낙하시켜 외부로 반출하게 된다.
이와 관련된 종래기술로, 특허문헌 1에는 액즙주입밸브와 이송지그 사이의 좌, 우측 공간에 설치된 에어실린더에 의해 서로 가까워지고 서로 멀어지는 진공흡착판을 대향 설치하여 봉지의 상부를 벌려 주도록 한 액즙 자동포장기의 봉지벌림장치에 있어서, 봉지벌림장치의 직하부에 위치하는 밑판의 좌, 우측에 한쌍의 수직판을 대향 고정하되, 이송된 봉지를 중심으로 좌, 우측 같은 거리로 이격되게 하고, 수직판의 중앙부에는 에어실린더를 대향 고정하고, 에어실린더 로드의 단부에는 이동판을 고정하고, 이동판의 하부 중앙에는 한쌍의 진공흡착판을 고정하여 마주보게 하고, 이동판의 상부 중앙에는 수직판의 안내공에 끼움되고, 그 외면에 탄발스프링이 끼움된 안내봉의 단부를 고정하고, 이동판의 대향면 가장자리에는 가압편을 수직으로 고정하여서 된 액즙자동포장기의 봉지벌림장치가 공개되어 있다.
그러나, 상술한 종래기술은 이송지그의 상부와 하부의 좌, 우측 공간에 에어실린더를 대향되게 설치하여 진공흡착판들을 서로 가까워지게 하거나 멀어지도록 하여 봉지를 벌려주도록 하는 것이어서, 설치공간이 많이 필요하고, 복수 개의 에어실린더를 각각 개별적으로 구동 제어해야 하므로 구성 및 구동 제어가 복잡하며, 소음과 진동이 많이 발생하고, 벌림 효과가 저하될 수 있으며, 파우치의 크기나 장치 구성에 알맞는 간격 조절, 진공흡착판의 위치나 각도 조절이 곤란한 문제가 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0132317호(1998.12.01. 공개)
본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 구성이 컴팩트하고 작동반경이 작아서 설치공간이 절감되고, 하나의 구동수단에 의해 상부벌림부와 하부벌림부를 함께 구동시켜 제어할 수 있으며, 진동과 소음이 작고, 벌림 효과가 증대되며, 벌림 불량이나 실패에 따른 후속 공정에서 내용물이 넘쳐 흐르거나 씰링 불량이 발생되지 않고, 파우치의 크기나 장치 구성에 적합하도록 상,하부벌림부의 간격을 조절하거나 진공흡착판의 위치나 각도를 쉽게 조절하여 편리하게 사용할 수 있는 파우치 벌림 장치의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 포장기의 턴테이블에 설치되어 회전하는 그립퍼에 그립된 파우치를 벌려서 개봉해 주는 파우치 벌림 장치에 있어서, 작동부가 회전 작동되도록 구동력을 제공하는 구동부; 구동부의 상측에 설치되어 상부벌림부를 양 방향으로 회전시키되, 제1샤프트의 하부에 연결되어 양 방향으로 회전되는 제1기어, 제2샤프트의 하부에 연결되어 제1기어와 치합되어 제1기어와 반대 방향으로 회전하는 제2기어, 수직 방향으로 설치되고 제1기어와 연결되며 구동부에 의해 양 방향으로 회전하는 제1샤프트 및 제1샤프트와 인접하여 나란히 수직 방향으로 설치되고 제2기어에 연결되어 제1샤프트와 반대 방향으로 회전하는 제2샤프트를 포함하는 작동부; 작동부의 상·하부에 각각 상부홀더와 하부홀더가 설치되어 제1샤프트와 제2샤프트를 지지하는 지지부; 및 작동부의 상부에 설치되되, 제1샤프트에 연결되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하는 상부제1구동날개, 제1샤프트에 설치되고 제1샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 상부제1아이들날개, 제2샤프트에 연결되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하는 상부제2구동날개, 제2샤프트에 설치되고 제2샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 상부제2아이들날개를 포함하는 상부벌림부를 포함하되, 상부제1구동날개와 상부제2아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 함께 회전하는 제1흡착부를 형성하고, 상부제2구동날개와 상부제1아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 제1흡착부와 반대 방향으로 함께 회전하는 제2흡착부를 형성하며, 제1,2흡착부는 서로 오므려지거나 벌어지면서 제1,2흡착부에 대향 설치된 진공흡착판에 의해 그립퍼에 그립된 파우치의 상부를 벌려주는 것을 특징으로 하는 파우치 벌림 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 구성이 컴팩트하고 작동반경이 작아서 설치공간이 절감되고, 하나의 구동수단에 의해 상부벌림부와 하부벌림부를 함께 구동시켜 제어할 수 있으며, 진동과 소음이 작고, 벌림 효과가 증대되며, 벌림 불량이나 실패에 따른 후속 공정에서 내용물이 넘쳐 흐르거나 씰링 불량이 발생되지 않고, 파우치의 크기나 장치의 구성에 적합하도록 상,하부벌림부의 간격을 조절하거나 진공흡착판의 위치나 각도를 쉽게 조절하여 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 로터리 포장기의 도면이다.
도 2a는 본 발명의 파우치 벌림 장치가 포함된 로터리 포장기의 평면도이고, 도 2b는 본 발명의 파우치 벌림 장치가 포함된 로터리 포장기의 정면도이다.
도 3a은 본 발명의 파우치 벌림 장치의 사진이고, 도 3b는 본 발명의 파우치 벌림 장치의 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 파우치 벌림 장치의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 구동부의 구성을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 상부벌림부의 도면이고, 도 6c는 상부벌림부의 사진이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 하부벌림부의 도면이고, 도 7c는 하부벌림부의 사진이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 상·하부벌림부의 사용상태를 나타낸 사진이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파우치 벌림 장치(30)를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
먼저, 도 2a 및 도 2b를 참고하여 본 발명과 관련된 로터리 포장기(1)에 대해 설명하면, 로터리 포장기(1)는 인스턴트 식품, 여러 음식물이나 약품, 각종 생활용품 등의 제품이 파우치(P)에 담겨져 씰링 포장되는데 사용되는 것으로, 진입부(10)를 통해 진입된 파우치(P)는 파우치 공급 장치(20)에 의해 파지되어 턴테이블(2)에 설치된 그립퍼(3)로 공급되고, 이때 파우치(P)가 수직으로 세워진 상태에서 그립퍼(3)에 그립된 채 턴테이블(2)이 회전하면서 파우치 벌림 장치(30)에 의해 파우치(P) 내부가 벌려진 후 파우치 충진 장치(40)에 의해 파우치(P)에 내용물이 충진되며, 계속해서 턴테이블(2)을 회전시켜 파우치 씰링 장치(50)에 의해 파우치(P)의 입구를 열로 씰링한 후, 파우치(P)를 그립퍼(3)에서 낙하시켜 외부로 반출하게 된다.
도 3a 내지 도 4b를 참고하면, 본 발명의 파우치 벌림 장치(30)는 로터리 포장기(1)의 턴테이블(2)에 설치되어 회전하는 그립퍼(3)에 그립된 파우치(P)를 벌려서 개봉해 주는 것으로, 구동부(100), 작동부(200), 지지부(300), 상부벌림부(400), 하부벌림부(500) 및 조절부(600)의 전부 또는 일부를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 5a 내지 도 5b를 참고하면, 상기 구동부(100)는 작동부(200)가 회전 작동되도록 구동력을 제공하는 것으로 구동모터(미도시)에 의해 회전 구동되는 구동축(110)에 구동캠(130)이 편심되게 연결되어 회전하고, 구동캠(130)은 편심 회전하면서 종동캠(141)과 접촉되어 제1링크바(140)를 전후 방향으로 스윙 회전시킨다. 제1링크바(140)는 수직 방향으로 설치되고 일측에 종동캠(141)이 회전 가능하게 연결 설치되며, 종동캠(141)은 구동캠(130)과 접촉되면서 회전되고, 제1링크바(140)의 하단부가 구동축(110) 하측에 설치된 고정축(120)에 회전 가능하게 연결된다. 이로써, 종동캠(141)과 연결된 제1링크바(140)는 편심 회전하는 구동캠(130)에 의해 밀리는 정도에 따라 고정축(120)을 회전축으로 하여 전후 방향으로 스윙 회전한다. 이때, 탄성부재(170)가 제1링크바(140)의 상부에 전방의 수평 방향으로 설치되어 장치의 구조물에 연결되고, 탄성부재(170)는 구동캠(130)에 의한 제1링크바(140)의 스윙 회전시 압축 또는 신장되면서 제1링크바(140)의 스윙 회전을 가이드한다.
또한, 상기 구동부(100)는, 제1링크바(140)의 상부에 제2링크바(150)가 전방의 수평 방향으로 연결되어 제1링크바(140)의 스윙 회전에 따라 전후 방향으로 스윙되고, 제2링크바(150)의 끝단부에 제3링크바(160)가 회전 가능하게 연결된다. 상기 제3링크바(160)는 양측의 수평 방향으로 배치되되 일단부는 제2링크바(160)에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 제1샤프트(210)의 하단부와 고정 연결되며, 이로써 제2링크바(150)가 전후 방향으로 스윙됨에 따라 제3링크바(160)의 일단부를 밀거나 당겨서 제3링크바(160)를 전후 방향으로 스윙 회전시켜서 제1샤프트(210)를 양 방향으로 회전시킨다.
일례로, 도 5a를 참고하면 구동축(110)에 대하여 편심 회전하는 구동캠(130)의 상대적으로 직경이 큰 부분인 대경부가 종동캠(141)과 접촉되면 탄성부재(170)가 신장되면서 제1링크바(140)가 고정축(120)을 회전축으로 하여 후방으로 회전하고, 이에 따라 제2링크바(150)가 후진하면서 제3링크바(160)의 일단부를 후방으로 당기며, 제1샤프트(210)와 제1기어(230)는 일방향으로 회전한다.
반대로, 도 5b를 참고하면 구동축(110)에 대하여 편심 회전하는 구동캠(130)의 상대적으로 직경이 작은 부분인 소경부가 종동캠(141)과 접촉되면 탄성부재(170)가 압축되면서 제1링크바(140)가 고정축(120)을 회전축으로 하여 전방으로 회전하고, 이에 따라 제2링크바(150)가 전진하면서 제3링크바(160)의 일단부를 전방으로 밀게 되며, 제1샤프트(210)와 제2기어(240)는 타방향으로 회전한다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 상기 작동부(200)는 구동부(100)의 상측에 설치되어 상부벌림부(400)와 하부벌림부(500)를 양 방향으로 동시에 회전시키는 것으로, 수직 방향으로 제1샤프트(210)와 제2샤프트(220)가 이격된 채 나란히 설치되고, 제1샤프트(210)의 하부에 제1기어(230)가 연결되어 구동부(100)에 의한 제1샤프트(210)의 회전시 제1기어(230)도 함께 회전하며, 제2샤프트(220)의 하부에 제2기어(240)가 연결되고, 제2기어(240)는 제1기어(230)와 치합되어 제1기어(230)의 회전시 제1기어(230)와 반대 방향으로 회전하며, 제2샤프트(220)는 제2기어(240)의 회전시 함께 같은 방향으로 회전하고, 따라서 제1샤프트(210)와 제2샤프트(220)는 양 방향으로 회전하되 서로 반대 방향으로 회전한다.
도 4a를 참고하면, 상기 지지부(300)는 작동부(200)의 상부와 하부에 각각 상부홀더(310)와 하부홀더(320)가 설치되어 제1샤프트(210)와 제2샤프트(220)의 상부와 하부를 지지하고, 제1샤프트(210)와 제2샤프트(220)는 하부홀더(320)를 관통하여 각 상단부가 상부홀더(310)에 연결되며, 상부홀더(310)와 하부홀더(320)는 내부에 각각 볼베어링(311,321)이 설치될 수 있고, 하부홀더(320)는 고정부재에 의해 테이블(T)에 고정되어 지지될 수 있다. 이때, 하부홀더(320)가 테이블(T)에 고정되는 방향을 변경하면 장치 구성에 따라 파우치 벌림 장치(30)의 설치 방향을 쉽게 변경할 수 있다. 또한, 상기 상부홀더(310)와 하부홀더(320) 사이의 제1,2샤프트(210,220)에 상부벌림부(400)와 하부벌림부(500)가 설치된다.
도 6a 내지 도 6c를 참고하면, 상기 상부벌림부(400)는 작동부(200)의 상부에 설치되어 진공흡착에 의해 파우치(P)의 상부를 벌려 개봉하는 것으로, 예컨대 제1샤프트(210)에 상부제1구동날개(411)가 수평 방향으로 연결되어 제1샤프트(210)의 회전시 함께 회전하고, 상부제1구동날개(411)의 상측의 제1샤프트(210)에 상부제1아이들날개(422)가 설치되고, 상부제1구동날개(411)와 상부제1아이들날개(422) 사이에 스러스트와셔 베어링(430)이 개재되어 회전을 원활하게 하며, 상부제1아이들날개(422)는 제1샤프트(210)와의 사이에 슬리브 베어링(422a)이 개재되어 제1샤프트(210)의 회전시 함께 회전하지 않고 제1샤프트(210)만 공회전한다. 또한, 제2샤프트(220)에 상부제2구동날개(421)가 연결되어 제2샤프트(220)의 회전시 함께 회전하고, 상부제1아이들날개(422)는 상부제2구동날개(421)와 동일한 높이에 위치하면서 연결봉(423)에 의해 연결되어 제2샤프트(220)의 회전에 따른 상부제2구동날개(421)의 회전시 함께 같은 방향으로 회전되며, 상부제2구동날개(421)의 하측의 제2샤프트(220)에 상부제2아이들날개(412)가 설치되고, 상부제2구동날개(421)와 상부제2아이들날개(412) 사이에 스러스트와셔 베어링(430)이 개재되어 회전을 원활하게 하며, 상부제2아이들날개(412)는 제2샤프트(220)와의 사이에 슬리브 베어링(412a)이 개재되어 제2샤프트(220)의 회전시 함께 회전하지 않고 제2샤프트(220)만 공회전하고, 상부제2아이들날개(412)는 상부제1구동날개(411)와 동일한 높이에 위치하면서 연결봉(413)에 의해 연결되어 제1샤프트(210)의 회전에 따른 상부제1구동날개(411)의 회전시 함께 같은 방향으로 회전된다.
보다 상세하게는, 상부제1구동날개(411)와 상부제2아이들날개(412)는 끝단부끼리 연결봉(413)으로 연결되어 함께 같은 방향으로 회전하는 제1흡착부(410)를 형성하고, 제1샤프트(210)의 양 방향 회전에 의해 상부제1구동날개(411)가 양 방향으로 회전함에 따라 연결봉(413)으로 연결된 상부제2아이들날개(412)도 함께 같은 방향으로 회전한다.
게다가, 상부제2구동날개(421)와 상부제1아이들날개(422)는 끝단부끼리 연결봉(423)으로 연결되어 함께 같은 방향으로 회전하는 제2흡착부(420)를 형성하고, 제1샤프트(210)의 회전시 제1기어(230)와 치합되어 제1기어(230)와 반대 방향으로 회전하는 제2기어(240)에 의해 제2샤프트(220)가 회전하고, 그에 의해 상부제2구동날개(421)가 회전함에 따라 연결봉(423)으로 연결된 상부제1아이들날개(422)도 함께 같은 방향으로 회전한다. 제1,2흡착부(410,420)는 회전하는 그립퍼(3) 상측에 배치된다.
예컨대, 도 6a를 참고하면 제1샤프트(210)의 일방향 회전시 제1기어(230)와 제2기어(240)가 서로 맞물려 반대 방향으로 회전하면서 제1,2흡착부(410,420)가 서로 오므려져 파우치(P)의 상부를 진공 흡착한 후, 도 6b와 같이 제1샤프트(210)의 타방향 회전시 제1기어(230)와 제2기어(240)가 서로 맞물려 다시 반대 방향으로 회전하면서 제1,2흡착부(410,420)가 서로 멀어져서 그립퍼(3)에 의해 그립된 파우치(P)의 상부가 벌려져 개봉되는 것이다.
이와 같이, 제1,2흡착부(410,420)는 서로 반대 방향으로 회전되어 서로 오므려지거나 벌어지면서 제1,2흡착부(410,420)에 각각 대향 설치된 진공흡착판(417,427)에 의해 그립퍼(3)에 그립된 파우치(P)의 상부를 벌려 개봉하게 된다.
이를 위하여, 상기 제1흡착부(410)는, 상부제1구동날개(411)와 상부제2아이들날개(412)의 끝단부가 각각 회전 가능하게 연결 설치되는 연결봉(413)이 구비되고, 연결봉(413)에는 고정뭉치(414)가 관통 연결되며, 고정뭉치(414)의 전방으로 고정봉(415)이 형성되고, 고정봉(415)의 끝단에는 진공호스(미도시)와 연결된 진공관(416)이 고정봉(415)과 직교하는 방향으로 설치되며, 진공관(416)은 외측 단부는 진공호스가 연결되고 내측 단부는 진공 흡착력을 발휘하는 진공흡착판(417)이 설치된다.
이와 함께, 상기 제2흡착부(420)는, 제1흡착부(410)의 상측에 구비되되, 상부제2구동날개(421)와 상부제1아이들날개(422)의 끝단부가 각각 회전 가능하게 연결 설치되는 연결봉(423)이 구비되고, 연결봉(423)에는 고정뭉치(424)가 관통 연결되며, 고정뭉치(424)의 전방으로 고정봉(425)이 형성되고, 고정봉(425)의 끝단에는 진공호스(미도시)와 연결된 진공관(426)이 고정봉(425)과 직교하는 방향으로 설치되며, 진공관(426)은 외측 단부는 진공호스가 연결되고 내측 단부는 진공 흡착력을 발휘하는 진공흡착판(427)이 제1흡착부(410)의 진공흡착판(417)과 서로 대향되게 설치된다.
따라서, 제1,2흡착부(410,420)는 서로 반대 방향으로 회전되어 서로 오므려지거나 벌어지면서 제1,2흡착부(410,420)에 각각 대향 설치된 진공흡착판(417,427)의 사이에 턴테이블(2)의 회전에 의해 이송된 파우치(P)가 수직으로 세워져 그립퍼(3)에 그립된 상태로 위치하게 되어 파우치(P)의 상부를 벌려 개봉하게 된다.
이때, 고정뭉치(414,424)는, 연결홀(미도시)이 관통 형성되어 연결봉(413,423)과 체결된 상태에서 연결봉(413,423)의 길이 방향을 따라 슬라이드 이동시킬 수 있고, 연결봉(413,423)의 둘레를 따라 회전시킬 수 있으며, 이와 같이 연결봉(413,423) 상에 체결되는 고정뭉치(414,424)의 위치와 각도를 조절한 후 고정부재(414a,424a)에 의해 고정시켜 사용할 수 있으므로, 파우치(P)의 크기나 장치의 구성에 적합하도록 조절하여 편리하게 사용할 수 있다. 예컨대, 제1흡착부(410)가 제2흡착부(420)의 하측에 위치하는 경우 고정뭉치(414,424)의 위치와 각도를 조절하여 제1,2흡착부(410,420)의 진공흡착판(417,427)이 서로 동일한 높이에서 파우치(P)를 진공 흡착할 수 있도록 설정할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c를 참고하면, 상기 하부벌림부(500)는 상부벌림부(400)의 하측에 설치되어 작동부(200)에 의해 제3,4흡착부(510,520)가 서로 오므려지거나 벌어지면서 진공흡착에 의해 파우치(P)의 하부를 벌려 개봉하는 것으로, 예컨대, 제1샤프트(210)에 하부제1구동날개(511)가 연결되어 제1샤프트(210)의 회전시 함께 회전하고, 하부제1구동날개(511)의 하측의 제1샤프트(210)에 하부제1아이들날개(522)가 설치되고, 하부제1구동날개(511)와 하부제1아이들날개(522) 사이에 스러스트와셔 베어링(540)이 개재되어 회전을 원활하게 하며, 하부제1아이들날개(522)는 제1샤프트(210)와의 사이에 슬리브 베어링(522a)이 개재되어 제1샤프트(210)의 회전시 함께 회전하지 않고 제1샤프트(210)만 공회전한다. 또한, 제2샤프트(220)에 하부제2구동날개(521)가 연결되어 제2샤프트(220)의 회전시 함께 회전하고, 하부제1아이들날개(522)는 하부제2구동날개(521)와 동일한 높이에 위치하면서 연결봉(523)에 의해 연결되어 제2샤프트(220)의 회전에 따른 하부제2구동날개(521)의 회전시 함께 같은 방향으로 회전되며, 하부제2구동날개(521)의 상측의 제2샤프트(220)에 하부제2아이들날개(512)가 설치되고, 하부제2구동날개(521)와 하부제2아이들날개(512) 사이에 스러스트와셔 베어링(540)이 개재되어 회전을 원활하게 하며, 하부제2아이들날개(512)는 제2샤프트(220)와의 사이에 슬리브 베어링(512a)이 개재되어 제2샤프트(220)의 회전시 함께 회전하지 않고 제2샤프트(220)만 공회전하고, 하부제2아이들날개(512)는 하부제1구동날개(511)와 동일한 높이에 위치하면서 연결봉(513)에 의해 연결되어 제1샤프트(210)의 회전에 따른 하부제1구동날개(511)의 회전시 함께 같은 방향으로 회전된다.
보다 상세하게는, 하부제1구동날개(511)와 하부제2아이들날개(512)는 끝단부끼리 연결봉(513)으로 연결되어 함께 회전하는 제3흡착부(510)를 형성하고, 제1샤프트(210)의 양 방향 회전에 의해 하부제1구동날개(511)가 양 방향으로 회전함에 따라 연결봉(513)으로 연결된 하부제2아이들날개(512)도 함께 같은 방향으로 회전한다.
게다가, 하부제2구동날개(521)와 하부제1아이들날개(522)는 끝단부끼리 연결봉(523)으로 연결되어 함께 회전하는 제4흡착부(520)를 형성하고, 제1샤프트(210)의 회전시 제1기어(230)와 치합되어 제1기어(230)와 반대 방향으로 회전하는 제2기어(240)에 의해 제2샤프트(220)가 회전하고, 그에 의해 하부제2구동날개(521)가 회전함에 따라 연결봉(523)으로 연결된 하부제1아이들날개(522)도 함께 같은 방향으로 회전한다. 제3,4흡착부(510,520)는 회전하는 그립퍼(3) 하측에 배치된다.
예컨대, 도 7a를 참고하면 제1샤프트(210)의 일방향 회전시 제1기어(230)와 제2기어(240)가 서로 맞물려 반대 방향으로 회전하면서 제3,4흡착부(510,520)가 서로 오므려져 파우치(P)의 하부를 진공 흡착한 후, 도 7b와 같이 제1샤프트(210)의 타방향 회전시 제1기어(230)와 제2기어(240)가 서로 맞물려 다시 반대 방향으로 회전하면서 제3,4흡착부(510,520)가 서로 멀어져서 그립퍼(3)에 의해 그립된 파우치(P)의 하부가 벌려져 개봉되는 것이다.
이와 같이, 하부벌림부(500)는 상부벌림부(400)와 함께 회전 작동되되, 제3,4흡착부(510,520)는 서로 반대 방향으로 회전되어 서로 오므려지거나 벌어지면서 제3,4흡착부(510,520)에 각각 대향 설치된 진공흡착판(517,527)에 의해 그립퍼(3)에 그립된 파우치(P)의 하부를 벌려 개봉하게 된다.
이를 위하여, 상기 제3흡착부(510)는, 하부제1구동날개(511)와 하부제2아이들날개(512)의 끝단부가 각각 회전 가능하게 연결 설치되는 연결봉(513)이 구비되고, 연결봉(513)에는 고정뭉치(514)가 관통 연결되며, 고정뭉치(514)의 전방으로 고정봉(515)이 형성되고, 고정봉(515)의 끝단에는 진공호스(미도시)와 연결된 진공관(516)이 고정봉(515)과 직교하는 방향으로 설치되며, 진공관(516)은 외측 단부는 진공호스가 연결되고 내측 단부는 진공 흡착력을 발휘하는 진공흡착판(517)이 설치된다.
이와 함께, 상기 제4흡착부(520)는, 상기 제3흡착부(510)의 하측에 구비되되, 하부제2구동날개(512)와 하부제1아이들날개(522)의 끝단부가 각각 회전 가능하게 연결 설치되는 연결봉(523)이 구비되고, 연결봉(523)에는 고정뭉치(524)가 관통 연결되며, 고정뭉치(524)의 전방으로 고정봉(525)이 형성되고, 고정봉(425)의 끝단에는 진공호스(미도시)와 연결된 진공관(526)이 고정봉(525)과 직교하는 방향으로 설치되며, 진공관(526)은 외측 단부는 진공호스(미도시)가 연결되고 내측 단부는 진공 흡착력을 발휘하는 진공흡착판(527)이 제3흡착부(510)의 진공흡착판(517)과 서로 대향되게 설치된다.
따라서, 제3,4흡착부(510,520)는 서로 반대 방향으로 회전되어 서로 오므려지거나 벌어지면서 제3,4흡착부(510,520)에 각각 대향 설치된 진공흡착판(517,527)의 사이에 턴테이블(2)의 회전에 의해 이송된 파우치(P)가 수직으로 세워져 그립퍼(3)에 그립된 상태로 위치하게 되어 파우치(P)의 하부를 벌려 개봉하게 된다.
이때, 고정뭉치(514,524)는, 연결홀(미도시)이 관통 형성되어 연결봉(513,523)과 체결된 상태에서 연결봉(513,523)의 길이 방향을 따라 슬라이드 이동시킬 수 있고, 연결봉(513,523)의 둘레를 따라 회전시킬 수 있으며, 이와 같이 연결봉(513,523) 상에 체결되는 고정뭉치(514,524)의 위치와 각도를 조절한 후 고정부재(514a,524a)에 의해 고정시켜 사용할 수 있으므로, 파우치(P)의 크기나 장치의 구성에 적합하도록 조절하여 편리하게 사용할 수 있다. 예컨대, 제3흡착부(510)가 제4흡착부(520)의 상측에 위치하는 경우 고정뭉치(514,524)의 위치와 각도를 조절하여 제3,4흡착부(510,520)의 진공흡착판(517,527)이 서로 동일한 높이에서 파우치(P)를 진공 흡착할 수 있도록 설정할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 상기 조절부(600)는 상부홀더(310)를 수직 방향으로 관통하여 제1샤프트(210)와 제2샤프트(220)의 사이에 설치되고, 스크류봉(610)으로 이루어며, 스크류봉(610)의 상단부에 조절뭉치(620)가 형성된다.
상기 하부벌림부(500)는 제3,4흡착부(510,520)의 하측에 연결편(530)이 수평 방향으로 연결 설치되고, 연결편(530)은 중앙부가 조절부(600)에 의해 관통 연결된 채 양측부가 제1,2샤프트(210,220)와 연결되며, 연결편(530)은 제1,2샤프트(210.220)와의 사이에 슬리브 베어링(531)이 개재되어 제1,2샤프트(210,220)의 회전시 함께 회전하지 않도록 설치된다. 이로써, 조절부(600)를 회전시켜 하부벌림부(500)의 설치 높이를 조절하여 파우치(P)의 크기에 맞도록 상부벌림부(400)와 하부벌림부(500) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
한편, 도 8a는 상부벌림부(400)와 하부벌림부(500)가 모두 오므려져서 각각 파우치(P)의 상부와 하부를 진공 흡착한 상태를 도시한 것이고, 도 8b는 상부벌림부(400)와 하부벌림부(500)가 모두 벌어지면서 각각 파우치(P)의 상부와 하부를 벌려서 개봉하는 상태를 도시한 것이며, 도 8b에서 이와 같이 개봉된 파우치(P)를 확인할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 파우치 벌림 장치(30)는 구성이 컴팩트하고 작동반경이 작아서 설치공간이 절감되고, 하나의 구동수단에 의해 상부벌림부와 하부벌림부를 함께 구동시켜 제어할 수 있으며, 진동과 소음이 작고, 벌림 효과가 증대되며, 벌림 불량이나 실패에 따른 후속 공정에서 내용물이 넘쳐 흐르거나 씰링 불량이 발생되지 않고, 파우치의 크기나 장치의 구성에 적합하도록 상,하부벌림부의 간격을 조절하거나 진공흡착판의 위치나 각도를 쉽게 조절하여 편리하게 사용할 수 있는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1. 로터리 포장기 2. 턴테이블
3. 그립퍼 10. 진입부
20. 파우치 공급 장치 30. 파우치 벌림 장치
40. 파우치 충진 장치 50. 파우치 씰링 장치
100. 구동부 110. 구동축
120. 고정축 130. 구동캠
140. 제1링크바 141. 종동캠
150. 제2링크바 160. 제3링크바
170. 탄성부재 200. 작동부
210. 제1샤프트 220. 제2샤프트
230. 제1기어 240. 제2기어
300. 지지부 310. 상부홀더
311. 볼베어링 320. 하부홀더
321. 볼베어링 400. 상부벌림부
410. 제1흡착부 411. 상부제1구동날개
412. 상부제2아이들날개 412a. 슬리브 베어링
413. 연결봉 414. 고정뭉치
414a. 고정부재 415. 고정봉
416. 진공관 417. 진공흡착판
420. 제2흡착부 421. 상부제2구동날개
422. 상부제1아이들날개 422a. 슬리브 베어링
423. 연결봉 424. 고정뭉치
424a. 고정부재 425. 고정봉
426. 진공관 427. 진공흡착판
430. 스러스트와셔 베어링 500. 하부벌림부
510. 제3흡착부 511. 하부제1구동날개
512. 하부제2아이들날개 512a. 슬리브 베어링
513. 연결봉 514. 고정뭉치
514a. 고정부재 515. 고정봉
516. 진공관 517. 진공흡착판
520. 제4흡착부 521. 하부제2구동날개
522. 하부제1아이들날개 522a. 슬리브 베어링
523. 연결봉 524. 고정뭉치
524a. 고정부재 525. 고정봉
526. 진공관 527. 진공흡착판
530. 연결편 531. 슬리브 베어링
540. 스러스트와셔 베어링 600. 조절부
610. 스크류봉 620. 조절뭉치
P. 파우치 T. 테이블

Claims (7)

  1. 포장기의 턴테이블에 설치되어 회전하는 그립퍼에 그립된 파우치를 벌려서 개봉해 주는 파우치 벌림 장치에 있어서,
    작동부가 회전 작동되도록 구동력을 제공하는 구동부;
    구동부의 상측에 설치되어 상부벌림부를 양 방향으로 회전시키되, 제1샤프트의 하부에 연결되어 양 방향으로 회전되는 제1기어, 제2샤프트의 하부에 연결되어 제1기어와 치합되어 제1기어와 반대 방향으로 회전하는 제2기어, 수직 방향으로 설치되고 제1기어와 연결되며 구동부에 의해 양 방향으로 회전하는 제1샤프트 및 제1샤프트와 인접하여 나란히 수직 방향으로 설치되고 제2기어에 연결되어 제1샤프트와 반대 방향으로 회전하는 제2샤프트를 포함하는 작동부;
    작동부의 상·하부에 각각 상부홀더와 하부홀더가 설치되어 제1샤프트와 제2샤프트를 지지하는 지지부; 및
    작동부의 상부에 설치되되, 제1샤프트에 연결되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하는 상부제1구동날개, 제1샤프트에 설치되고 제1샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 상부제1아이들날개, 제2샤프트에 연결되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하는 상부제2구동날개, 제2샤프트에 설치되고 제2샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 상부제2아이들날개를 포함하는 상부벌림부를 포함하되,
    상부제1구동날개와 상부제2아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 함께 회전하는 제1흡착부를 형성하고, 상부제2구동날개와 상부제1아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 제1흡착부와 반대 방향으로 함께 회전하는 제2흡착부를 형성하며, 제1,2흡착부는 서로 오므려지거나 벌어지면서 제1,2흡착부에 대향 설치된 진공흡착판에 의해 그립퍼에 그립된 파우치의 상부를 벌려주는 것을 특징으로 하는 파우치 벌림 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는, 구동모터; 구동모터의 구동축에 편심되게 연결되어 회전하고 종동캠과 접촉되어 제1링크바를 전후로 스윙 회전시키는 구동캠; 수직 방향으로 설치되고, 일측에 종동캠이 구동캠에 의해 회전 가능하게 연결되며, 하단부가 고정축에 연결된 채 전후로 스윙 회전되는 제1링크바; 제1링크바의 상부에 전방의 수평 방향으로 연결되어 전후로 스윙되는 제2링크바; 및 일단부는 제2링크바와 연결되고 타단부는 제1샤프트의 하단부와 연결되며 전후로 스윙 회전하면서 제1샤프트를 양 방향으로 회전시키는 제3링크바를 포함하는 파우치 벌림 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부는 제1링크바의 상부에 전방의 수평 방향으로 연결되어 제1링크바의 스윙 회전을 가이드하는 탄성부재를 더 포함하는 파우치 벌림 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1흡착부는, 상부제1구동날개와 상부제2아이들날개가 각각 회전 가능하게 연결 설치되는 연결봉과, 연결봉에 설치된 고정뭉치와, 고정뭉치의 전방에 설치된 고정봉과, 고정봉의 끝단에 설치되고 진공호스와 연결된 진공관과, 진공관에 설치된 진공흡착판을 포함하고,
    상기 제2흡착부는, 제1흡착부의 상측 또는 하측에 구비되되, 상부제2구동날개와 상부제1아이들날개가 각각 회전 가능하게 연결 설치되는 연결봉과, 연결봉에 설치된 고정뭉치와, 고정뭉치의 전방에 설치된 고정봉과, 고정봉의 끝단에 설치되고 진공호스와 연결된 진공관과, 제1흡착부의 진공흡착판과 서로 대향되게 진공관에 설치된 진공흡착판을 포함하는 파우치 벌림 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정뭉치는, 연결봉의 길이 방향을 따라 슬라이드 이동 가능하고, 연결봉의 둘레를 따라 회전 가능하며, 고정부재에 의해 고정이 가능하여, 진공흡착판의 위치와 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 파우치 벌림 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상부벌림부의 하측에 설치되어 작동부에 의해 양 방향으로 회전되되, 제1샤프트에 연결되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하는 하부제1구동날개, 제1샤프트에 설치되고 제1샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제1샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 하부제1아이들날개, 제2샤프트에 연결되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하는 하부제2구동날개, 제2샤프트에 설치되고 제2샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제2샤프트의 회전시 함께 회전하지 않는 하부제2아이들날개를 포함하는 하부벌림부를 포함하되,
    하부제1구동날개와 하부제2아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 함께 회전하는 제3흡착부를 형성하고, 하부제2구동날개와 하부제1아이들날개는 서로 동일 높이에서 연결봉으로 연결되어 제3흡착부와 반대 방향으로 함께 회전하는 제4흡착부를 형성하며, 제3,4흡착부는 서로 오므려지거나 벌어지면서 제3,4흡착부에 대향 설치된 진공흡착판에 의해 그립퍼에 그립된 파우치의 하부를 벌려주는 것을 특징으로 하는 파우치 벌림 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 상부홀더를 수직 방향으로 관통하여 제1샤프트와 제2샤프트의 사이에 설치되고 스크류봉으로 이루어진 조절부를 더 포함하고,
    상기 하부벌림부는, 제3,4흡착부의 하측에 연결 설치되고, 중앙이 조절부에 의해 관통 연결되어 양측이 제1,2샤프트와 연결되며, 제1,2샤프트와의 사이에 슬리브 베어링이 개재되어 제1,2샤프트의 회전시 함께 회전하지 않도록 설치된 연결편을 더 포함하며,
    조절부를 회전시켜 하부벌림부의 높이를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 파우치 벌림 장치.
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