KR102463889B1

KR102463889B1 - 마스크 포장장치

Info

Publication number: KR102463889B1
Application number: KR1020200143489A
Authority: KR
Inventors: 김영민
Original assignee: 주식회사 대성자동 포장기계
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2022-11-07
Also published as: KR20220058767A

Abstract

본 발명은 마스크 포장장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따르면 마스크를 포장봉투에 주입하여 포장하는 마스크 포장장치로서, 마스크를 파지하기 위해 서로 마주보는 제1 핑거와 제2 핑거로 이루어진 적어도 하나의 그리퍼; 상기 그리퍼를 지지하며 포장봉투를 향해 슬라이딩 가능하도록 구성된 슬라이딩 바; 포장봉투의 상면과 하면을 각각 흡착하여 포장봉투 전방의 입구를 개방하도록 구성된 상부 흡착노즐과 하부 흡착노즐; 및 가압부재를 구비하며 상기 가압부재를 소정 각도 회전시킴으로써 상기 가압부재가 포장봉투의 후방 영역을 단속적으로 가압할 수 있도록 구성된 회전 가압부;를 포함하는 마스크 포장장치를 제공한다.

Description

마스크 포장장치 {Mask package apparatus}

본 발명은 마스크 포장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 마스크를 마스크 포장봉투에 자동으로 주입할 수 있는 마스크 포장장치에 관한 것이다.

최근 황사나 미세먼지 증가 및 코로나19와 같이 공기를 통해 전염되는 전염병의 예방을 위해 마스크를 착용하는 상황이 급격히 증가하였고 이에 따라 마스크 수요가 대폭 증가하였다.

일반적으로 이러한 미세먼지 필터용 마스크 및/또는 전염병 예방용 마스크는 하나 또는 두개씩 포장봉투에 포장되어 유통되는데 현재 많은 마스크 제조공장의 경우 제작된 마스크를 수작업으로 포장봉투에 넣는 경우가 많으며 따라서 마스크 제작에서부터 마스크 포장에 이르는 전체 공정에 많은 수작업이 필요하고 전체 공정 시간이 증가하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마스크를 마스크 포장봉투에 자동으로 주입할 수 있는 마스크 포장장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크를 포장봉투에 주입하여 포장하는 마스크 포장장치로서, 마스크를 파지하기 위해 서로 마주보는 제1 핑거와 제2 핑거로 이루어진 적어도 하나의 그리퍼; 상기 그리퍼를 지지하며 포장봉투를 향해 슬라이딩 가능하도록 구성된 슬라이딩 바; 포장봉투의 상면과 하면을 각각 흡착하여 포장봉투 전방의 입구를 개방하도록 구성된 상부 흡착노즐과 하부 흡착노즐; 및 가압부재를 구비하며 상기 가압부재를 소정 각도 회전시킴으로써 상기 가압부재가 포장봉투의 후방 영역을 단속적으로 가압할 수 있도록 구성된 회전 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 포장장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 종래 수작업으로 이루어지던 마스크 포장 작업을 자동화함으로써 제품의 제조시간 단축, 인건비 절감 및 불량제품 발생 빈도를 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 그리퍼가 마스크를 봉투에 주입하고 가압부재가 봉투를 가압하거나 또는 자석의 척력에 의해 그리퍼의 핑거 사이를 소정 간격 이격시킨 후 그리퍼를 후퇴시킴으로써 그리퍼 후퇴시 마스크가 함께 빠져 나오거나 봉투가 움직이는 것을 방지할 수 있어 장치의 오작동 없이 마스크 포장 작업을 수행할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 포장장치의 사시도,
도2는 일 실시예에 따른 마스크 포장장치의 상부를 개략적으로 도시한 사시도,
도3은 일 실시예에 따른 이송부의 회전유닛을 설명하는 도면,
도4는 일 실시예에 따라 회전유닛의 그리퍼를 움직이는 동작을 설명하는 도면,
도5는 일 실시예에 따른 포장부를 설명하는 도면,
도6은 일 실시예에 따른 포장부의 회전 가압부를 설명하는 도면,
도7은 일 실시예에 따른 그리퍼 동작을 설명하는 도면,
도8 내지 도10은 일 실시예에 따른 마스크 포장장치의 전체 동작을 설명하는 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 '상부', '하부', '좌측', '우측', '전방', '후방' 등과 같이 상대적 위치를 나타내는 용어는 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않을 수 있으며 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현일 수 있다.

본 명세서에서 어떤 구성요소(A)가 다른 구성요소(B)에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 구성요소(A)가 다른 구성요소(B)에 직접적으로 연결되거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결되는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에서 어떤 구성요소(A)가 다른 구성요소(B)에 "동작적으로" 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급되는 경우, 이것은 구성요소(A)와 구성요소(B)가 물리적으로 직접적 또는 간접적으로 연결되되 구성요소(A)와 구성요소(B)가 서로 상대적으로 운동(예컨대 회전운동, 직선운동, 왕복운동 등)할 수 있다는 것을 내포한다.

본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 두께, 또는 넓이는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이며 어느 한 구성요소와 다른 구성요소의 상대적 크기도 구체적 실시예에 따라 달라질 수 있다.

본 명세서에서 구성요소의 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 포장장치(100)의 사시도이고 도2는 마스크 포장장치(100)의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도1을 참조하면, 일 실시예에 따른 마스크 포장장치(100)는 장치 프레임(110) 위에 설치된 로딩부(10), 전달부(20), 포장부(30), 매거진(40), 및 이송부(50)를 포함할 수 있다.

로딩부(10)는 포장을 위한 마스크를 올려놓는 영역으로, 자동으로 또는 작업자에 의해 수동으로 마스크를 로딩부(10)의 소정 영역에 올려놓을 수 있다. 전달부(20)는 로딩부(10)에 로딩된 마스크를 파지하여 포장부(30)로 전달하는 역할을 한다. 포장부(30)는 전달부(20)로부터 전달받은 마스크를 마스크 포장봉투(이하 간단히 '포장봉투' 또는 '봉투'라고도 함)에 주입한다. 이 때 포장부(30)의 상부에 다량의 포장봉투를 적재하고 있는 매거진(40)이 배치될 수 있고, 포장부(30)는 매거진(40)에 적재된 포장봉투를 하나씩 가져와서 포장봉투에 마스크를 주입한다. 포장부(30)에서 마스크를 하나씩 수용한 포장봉투는 이송부(50)에 의해 다음 공정(예컨대 밀봉 공정)으로 이송한다. 이송부(50)는 예컨대 이송벨트(51)로 구현될 수 있다.

도2를 참조하면, 로딩부(10)는 스테이지(11) 및 그 위에 형성된 마스크 안착영역(12a~12e)과 마스크 안착영역(12a~12e)를 구획하는 구획 프레임(13)을 포함할 수 있다. 도시한 실시예에서는 마스크 포장장치(100)가 한번에 5개의 마스크 포장 작업을 처리할 수 있도록 구성되었으며 따라서 안착영역(12a~12e)은 5개의 마스크를 수용할 수 있는 영역으로 구성된다. 그러나 처리할 수 있는 마스크 수량에 따라 안착영역의 개수나 형상 및 구획 프레임(13)의 크기나 형상이 달라질 수 있음은 물론이다.

전달부(20)는 로딩부(10)의 안착영역(12a~12e)에 안착된 마스크를 파지하여 포장부(30)로 전달하는 역할을 하며, 도시한 실시예에서 회전유닛(200)을 포함한다. 회전유닛은 회전 샤프트를 중심으로 양쪽에 다수의 그리퍼를 구비하며 회전유닛(200)의 그리퍼들 중 로딩부(10)측에 위치한 그리퍼가 마스크를 파지한 후 회전유닛(200)이 180도 회전하여 마스크를 포장부(30)측으로 전달할 수 있다.

도3은 일 실시예에 따른 이송부(20)의 회전유닛(200)을 개략적으로 도시한 것으로, 도2와 비교할 때 회전유닛(200)이 90도 회전한 상태를 나타낸다.

도3을 참조하면, 회전유닛(200)은 중심에 위치한 회전 샤프트(210), 샤프트(210)와 함께 회전하는 프레임(213), 프레임(213)에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩 바(211,212), 슬라이딩 바(211,212)에 각각 결합된 액추에이터(223,233), 액추에이터(223,233)에 동작적으로 결합된 그리퍼 지지바(221,231), 및 그리퍼 지지바(221,231)에 부착된 하나 이상의 그리퍼(225,235)를 포함할 수 있다.

이 때 회전 샤프트(210)를 중심으로 슬라이딩 바(211,212), 액추에이터(223,233), 그리퍼 지지바(221,231), 및 그리퍼(225,235) 등이 서로 마주보며 대칭적으로 배치되어 있으므로, 이하에서는 한쪽 구성요소들, 즉 슬라이딩 바(211), 액추에이터(223), 그리퍼 지지바(221), 및 그리퍼(225)에 대해 구성과 동작을 설명하기로 하며, 다른 쪽 구성요소들은 이와 동일 또는 유사한 구성과 동작을 하므로 설명을 생략한다.

프레임(213)은 샤프트(210)에 고정되어 샤프트(210)와 함께 회전하는 부재이며 샤프트(210)의 중심축에 대해 방사상 방향으로 소정 길이 연장된 형상을 가진다. 도시한 실시예의 경우 샤프트(210)의 양단 근처에 각각 하나씩 배치된다.

슬라이딩 바(211)는 샤프트(210)와 나란한 방향으로 배치되며 프레임(213)에 동작적으로(즉, 프레임(213)에 대해 슬라이딩 가능하게) 결합된다. 프레임(213)이 이와 평행하게 배치되는 가이드(214)를 구비하고, 슬라이딩 바(211)를 이 가이드(214)에 슬라이딩 가능하도록 연결함으로써, 슬라이딩 바(211)가 가이드(214)의 길이방향을 따라 샤프트(210)에서 멀어지거나 가까워지는 방향으로 슬라이딩할 수 있다.

슬라이딩 바(211)의 슬라이딩 동작은 임의의 구동원에 의해 수행될 수 있다. 도시한 실시예에서는 액추에이터(24)에 의해 슬라이딩 바(211)를 슬라이딩시킬 수 있으며 이에 대해서는 도4를 참조하여 후술하기로 한다.

한편 슬라이딩 바(211)에는 적어도 하나의 액추에이터(223)가 결합되어 있고 이 액추에이터(223)에 핑거 지지바(221)가 동작적으로 부착된다. 도시한 실시예에서 액추에이터(223)에 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)가 각각 동작적으로 결합되어 있고, 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)의 각각은 서로를 마주보며 배치되되 샤프트(210)와 나란한 방향으로 배치되어 있다. 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)는 액추에이터(223)에 의해 움직여서 서로 멀어지거나 밀착할 수 있다.

마스크를 각각 파지(grip)하는 하나 이상의 그리퍼(gripper)(225)가 핑거 지지바(221)에 부착된다. 도시한 실시예에서 그리퍼(225)는 한 쌍의 핑거(225a,225b)로 구성되고 이 중 제1 핑거(225a)는 제1 핑거 지지바(221a)에 부착되고 제2 핑거(225b)는 제2 핑거 지지바(221b)에 부착된다. 따라서 액추에이터(223)의 동작에 의해 서로 마주보는 제1 및 제2 핑거(225a,225b)가 밀착함으로써 마스크를 파지하거나 파지 동작을 해제할 수 있다.

한편 회전유닛(200)의 양쪽 단부에는 회전유닛(200)을 회전시키고 슬라이딩 바(211)를 슬라이딩시키기 위한 구동부가 배치될 수 있다. 도시한 실시예에서 회전유닛(220)을 회전시키기 위해 액추에이터(21)가 설치된다. 액추에이터(21)의 로드(21a)에 나사산이 형성된 래크 블록(22)이 결합되어 있고 샤프트(210)의 양 단부에는 래크 블록(22)의 나사산과 맞물리는 기어(23)가 형성되어 있다. 따라서 액추에이터(21)의 동작에 의해 로드(21a) 및 이와 일체로 결합된 래크 블록(22)이 움직임에 따라 기어(23)로 맞물린 샤프트(210)가 회전할 수 있다.

또한 도시한 실시예에서 슬라이딩 바(211)를 회전시키기 위해 또 다른 액추에이터(24)가 구비된다. 액추에이터(24)의 로드(24a)에 슬라이딩 블록(25)이 일체로 부착되어 있고 슬라이딩 블록(25)은 가이드(26)를 따라 움직일 수 있다. 슬라이딩 블록(25)은 슬라이딩 바(211)를 향해 돌출해 있는 막대 형상의 돌출부(25a)를 구비한다. 이 돌출부(25a)가 슬라이딩 바(211)의 단부에 끼워졌을 때 액추에이터(24)가 작동하여 로드(24a)를 밀어내어 슬라이딩 블록(25)이 움직이게 되면 이와 맞물린 슬라이딩 바(211)가 슬라이딩하며 움직이게 된다.

이와 관련하여 도4는 슬라이딩 바(211)를 움직이는 동작을 개략적으로 나타내었다.

도4(a)를 참조하면, 상술한 바와 같이 슬라이딩 블록(25)의 돌출부(25a)가 슬라이딩 바(211)의 단부(211a)에 끼워져서 위치하고 된다. 이 상태에서 액추에이터(24)가 동작하여 로드(24a) 및 이와 일체로 결합된 슬라이딩 블록(25)과 돌출부(25a)를 밀게 되면 도4(b)에 도시한 것처럼 슬라이딩 블록(25)과 돌출부(25a)가 앞으로 움직이게 되고 이에 따라 돌출부(25a)가 끼워진 슬라이딩 바(211)도 앞으로(즉, 샤프트(210)에서 멀어지는 방향으로) 슬라이딩하게 된다.

한편 도시한 실시예에서는 회전유닛(200)을 회전시키고 슬라이딩 바(211)를 슬라이딩시키기 위해 각각 액추에이터(21,24)를 이용한 구동부를 개시하였지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며 회전유닛(200)의 회전과 슬라이딩 바(211)의 슬라이딩을 구현하는 다양한 기구적 메커니즘이 가능함을 당업자는 이해할 것이다.

도5는 일 실시예에 따른 포장부(30)를 개략적으로 나타내었다. 도면을 참조하면, 포장부(30)에는 포장봉투(P)를 올려놓는 이송벨트(51)가 배치된다. 포장봉투(P)는 매거진(도1의 40)에 적재되어 있다가 공지의 적재수단(도시 생략)에 의해 이송벨트(51) 위로 적재될 수 있다.

각각의 포장봉투(P)의 상면과 하면에 인접하게 각각 흡착노즐(33,34)이 배치된다. 제1 흡착노즐(33)은 포장봉투(P)의 상면을 흡착하도록 구성되고 제2 흡착노즐(34)은 포장봉투(P)의 하면을 흡착하도록 구성된다. 이에 따라 제1 및 제2 흡착노즐(33,34)가 포장봉투(P)를 흡착하면 포장봉투(P)의 전방(즉, 그리퍼(225)를 향하는 측)의 입구가 개방될 수 있다.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 그리퍼(225)가 마스크를 하나씩 파지한 상태에서 도5에서와 같이 포장봉투(P)의 전방에 위치하면, 제1 및 제2 흡착노즐(33,34)이 포장봉투(P)를 흡착하여 입구를 개방하고, 그 후 액추에이터(24)에 의해 슬라이딩 바(211)가 포장봉투(P) 측을 향해 전진하여 그리퍼(225) 및 이에 파지된 마스크가 포장봉투(P) 내로 삽입된다. 그 후 그리퍼(225)의 파지 동작이 해제되고 이렇게 파지 해제된 상태로 슬라이딩 바(211)가 후퇴함으로써 마스크를 포장봉투(P)이 주입하는 공정이 완료된다.

한편, 상술한 동작에 의해 마스크를 포장봉투(P)에 주입한 후 그리퍼(225)가 후퇴할 때 마스크가 봉투(P)에서 함께 빠져 나오거나 그리퍼(225)가 봉투(P)의 내부에서 봉투(P)와 밀착하여 봉투(P)와 함께 후퇴하는 동작 오류가 발생할 수 있다.

따라서 이러한 오류를 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 회전 가압부를 추가로 설치하여 봉투(P)의 후방 영역을 일시적으로 가압하도록 구성하였다.

이와 관련하여 도6은 일 실시예에 따른 포장부의 회전 가압부를 개략적으로 나타내었다. 도6은 도5의 반대 방향에서 포장부(30)를 바라본 사시도이며, 도6(a)를 참조하면, 본 발명에 따른 회전 가압부는 샤프트(34), 샤프트(34)에 고정 설치된 하나 이상의 가압부재(35), 및 샤프트(34)를 소정 각도 회전시키는 하나 이상의 액추에이터(36)를 포함할 수 있다.

샤프트(34)는 하나 이상의 지지대(38)에 의해 회전가능하게 배치된다. 지지대(38)의 각각은 포장부(30)의 스테이지(31) 또는 마스크 포장장치(100)의 장치 프레임(110)에 고정 설치될 수 있다.

샤프트(34)에는 한번에 처리하는 포장봉투(P)의 개수와 위치에 대응하여 하나 이상의 가압부재(35)가 설치된다. 또한 샤프트(34)에는 액추에이터(36)의 개수와 위치에 대응하여 하나 이상의 연결부재(34a)가 부착되고, 각 연결부재(34a)는 액추에이터(36)의 로드(36a)와 동작적으로 연결된다. 일 실시예에서 액추에이터(36)는 힌지 결합에 의해 설치된다. 즉 액추에이터(36)의 하단은 힌지(37a)에 의해 마스크 포장장치(100)의 장치 프레임(110)에 결합되고 액추에이터(36)의 로드(36a)는 또 다른 힌지(37b)에 의해 연결부재(34a)에 결합된다.

이러한 구성에 따르면, 로드(36a)가 수축해 있는 경우 도6(a)에 도시한 것처럼 가압부재(35)가 봉투(P)의 상방향에서 일정 거리 이격되어 있고, 액추에이터(36)가 구동하여 로드(36a)가 늘어나면 도6(b)에 도시한 것처럼 로드(36a)가 연결부재(34a)를 밀게 되고 이에 따라 샤프트(34)가 회전하여 가압부재(35)가 봉투(P)의 상면을 눌러서 가압할 수 있게 된다.

그러므로, 슬라이딩 바(211)가 전진 슬라이딩하여 그리퍼(225) 및 이 그리퍼(225)가 파지하고 있는 마스크가 포장봉투에 삽입되면, 액추에이터(36)가 동작하여 가압부재(35)를 제1 방향으로 회전시켜 포장봉투(P)를 가압하고(즉 도6(b)의 상태), 그 후 그리퍼(225)가 파지를 해제하고 후진 슬라이딩하여 포장봉투(P)를 완전히 빠져 나갔을 때 액추에이터(36)가 가압부재(35)를 제2 방향으로 회전시켜 포장봉투(P)에 대한 가압을 해제하도록 동작할 수 있다. 따라서 이러한 회전 가압부의 동작에 의해, 그리퍼(225)가 봉투(P)를 빠져 나갈 때 마스크가 함께 빠지거나 봉투가 함께 쓸려가는 것을 방지할 수 있다.

한편 상기와 같이 봉투가 함께 쓸려가게 되는 또 다른 원인으로서 핑거 지지바(221)를 움직이는 액추에이터(223)를 미세하게 제어하기 힘들다는 문제가 있다. 즉, 마스크를 파지할 경우 액추에이터(223)가 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)를 서로 완전히 밀착시키는 방향으로 움직이면 되지만, 마스크에 대한 파지 동작의 해제를 위해 액추에이터(223)가 두 핑거 지지바(221a,221b)를 이격시키는 동작을 해야 할 경우 두 지지바(221a,221b) 사이 거리를 미세하게 조절하지 않으면 핑거(225a,225b)가 과도하게 벌어져서 포장봉투(P)를 안쪽에서 파지해버리게 된다.

본 발명의 일 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 핑거 지지바(221) 내부에 자석(222)을 설치하였다. 이와 관련하여 도7은 일 실시예에 따른 핑거 지지바(221)를 나타낸다.

도7(a)를 참조하면, 제1 핑거 지지부(221a)의 내측에 적어도 하나의 제1 자석(222a)을 설치하고 제2 핑거 지지부(221b)의 내측에도 상기 제1 자석(222a)의 위치에 대응하는 위치에 적어도 하나의 제2 자석(222b)을 설치하였다. 이 때 제1 자석(222a)과 제2 자석(222b)은 서로 동일한 극성을 가지며 따라서 서로간에 척력이 작용한다.

이러한 구성에 의하면, 우선 액추에이터(223)가 구동하여 두 핑거 지지바(221a,221b)를 서로 최대한 이격시키면 도7(a)와 같은 상태가 되고, 이 상태에서는 예컨대 로딩부(10)에서 수작업으로 또는 자동으로 마스크를 그리퍼(225)에 끼우는 작업이 가능하다.

도7(b)는 액추에이터가 구동하여 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)를 서로 완전히 밀착시킨 상태이며 이 상태는 그리퍼(225)가 마스크를 파지하였을 때의 모습이다.

도7(c)는 그리퍼(225)가 마스크를 파지한 채 봉투(P)에 들어간 후 마스크에 대한 파지 동작을 해제하는 상태이다. 이 상태는 액추에이터(223)는 전원이 오프가 되어 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)를 능동적으로 움직이지 않는 상태이며, 따라서 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)는 자석(222)의 척력에 의해 서로 소정 간격만큼 벌어지게 된다. 이 소정 간격은 예컨대 마스크가 빠져나갈 수 있을 정도 충분하되 핑거(225a,225b)의 단부가 봉투(P) 내부를 파지하지 않을 정도 좁은 간격이어야 하며, 구체적 실시 상황에 따라 자석의 크기나 설치 위치 등을 조절하여 이 간격을 미리 설정할 수 있다.

따라서 도7(c)과 같이 마스크에 대한 파지를 해제하고 그 후 슬라이딩 바(211)를 움직여 그리퍼(225)를 후퇴시키면 마스크가 같이 빠져 나오거나 봉투(P)가 그리퍼(225)에 휩쓸려 움직이는 것을 방지할 수 있다.

이제 도8 내지 도10을 참조하여 본 발명의 마스크 포장장치(100)의 전체 동작을 간략히 설명하기로 한다.

우선 도8(a)를 참조하면, 작업자가 수작업으로 또는 소정 장치(도시 생략)에 의해 자동으로 마스크(M)를 로딩부(10)의 각각의 안착 영역(12a~12e)에 로딩하여 올려 놓는다. 그 후 소정 장치(도시 생략)에 의해 각각의 마스크(M)를 각각의 그리퍼(225)가 파지한다. 예를 들어 슬라이딩 바(211)가 전진하여 마스크를 파지할 수도 있고, 도시하지 않은 별도의 장치에 의해 각 마스크(M)가 그리퍼(225)의 두 핑거(225a,225b) 사이에 안착되어 그리퍼(225)가 파지할 수도 있다.

각 그리퍼(225)각 마스크(M)를 각각 파지하면 그 후 도8(b)에 도시한 것처럼 회전유닛(200)이 회전한다. 예컨대 상술한 것처럼 액추에이터(21)의 동작에 의해 샤프트(210)를 회전시켜서 회전유닛(200)을 회전시킬 수도 있고 다른 대안적 구성에 의해 회전유닛(200)을 회전시킬 수도 있다.

회전유닛(200)이 180도 회전하면 도9(a)에 도시한 것처럼 각 그리퍼(225)가 포장부(30) 측을 향해 수평하게 배치되고, 각 그리퍼(225) 앞에는 포장봉투(P)가 배치되어 있다. 이 상태에서 흡착노즐(33,34)이 봉투(P)의 상면과 하면을 각각 흡착하여 봉투 입구를 개방하면 도9(b)에 도시한 것과 같이 액추에이터(24)가 구동하여 슬라이딩 바(211)가 전진 슬라이딩함으로써 그리퍼(225) 및 각 그리퍼가 파지하고 있는 마스크(M)가 포장봉투(P) 내로 삽입된다.

그 후 다음 2가지 동작, 즉 (i) 액추에이터(36)의 구동에 의해 가압부재(35)가 봉투를 가압하는 도6(b)의 동작, 및 (ii) 액추에이터(223)의 전원이 오프가 되고 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b)가 자석(222)의 척력에 의해 서로 소정 간격만큼 벌어지는 도7(c)의 동작 중 적어도 하나의 동작을 수행하고, 이와 같이 봉투(P)를 가압부재(35)로 가압하거나 및/또는 자석(222)의 척력에 의해 핑거 지지바(221)를 소정 간격 이격시킨 상태에서 도10(a)에 도시한 것처럼 슬라이딩 바(211)를 후퇴시켜 그리퍼(225)를 봉투(P)에서 빠져 나오게 한다. 따라서 상기 (i) 및/또는 (ii) 동작이 선행됨으로써 그리퍼(225)의 후퇴시 마스크가 함께 빠져 나오거나 봉투가 움직이는 것을 방지할 수 있다. 그리고 이와 같이 마스크(M)를 각 봉투(P)에 주입한 후 도10(b)에 도시한 것처럼 이송벨트(51)를 구동하여 봉투(P)를 다음 공정(예컨대 밀봉 공정)으로 이송시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 로딩부 20: 전달부
21, 24: 액추에이터 22: 래크 블록
23: 기어 25: 슬라이딩 블록
30: 포장부 33, 34: 흡착노즐
35: 가압부재 36: 액추에이터
50: 이송부 51: 이송벨트
100: 마스크 포장장치 200: 회전유닛
210: 샤프트 211, 212: 슬라이딩 바
213: 유닛 프레임 221, 231: 핑거 지지바
222: 자석 223, 233: 액추에이터
225, 235: 그리퍼 225a, 225b: 핑거

Claims

마스크를 포장봉투에 주입하여 포장하는 마스크 포장장치로서,
마스크를 파지하기 위해 서로 마주보는 제1 핑거(225a)와 제2 핑거(225b)로 이루어진 적어도 하나의 그리퍼(225);
상기 그리퍼를 지지하며 포장봉투를 향해 슬라이딩 가능하도록 구성된 슬라이딩 바(211);
포장봉투의 상면과 하면을 각각 흡착하여 포장봉투 전방의 입구를 개방하도록 구성된 상부 흡착노즐(33)과 하부 흡착노즐(34);
가압부재(35)를 구비하며 상기 가압부재를 소정 각도 회전시킴으로써 상기 가압부재가 포장봉투의 후방 영역을 단속적으로 가압할 수 있도록 구성된 회전 가압부;
상기 슬라이딩 바(211)에 결합되고 상기 그리퍼(225)의 파지 동작을 수행할 수 있는 적어도 하나의 제1 액추에이터(223); 및
제1 액추에이터(223)에 각각 동작적으로 결합되어 서로 마주보도록 배치된 제1 핑거 지지바(221a)와 제2 핑거 지지바(221b);를 포함하고,
제1 핑거 지지바(221a)에 제1 핑거(225a)가 부착되고 제2 핑거 지지바(221b)에 제2 핑거(225b)가 부착되며,
제1 핑거 지지바(221a)의 내측에 적어도 하나의 제1 자석(222a)이 설치되고 상기 제1 자석(222a)을 마주보는 제2 핑거 지지바(221b)의 내측에 적어도 하나의 제2 자석(222b)이 설치되고, 제1 및 제2 자석(222a, 222b)은 동일한 극성을 가지며,
그리퍼(225)가 마스크를 파지한 채 포장봉투에 들어간 후, 제1 액추에이터(223)의 전원이 오프된 상태에서 상기 제1 및 제2 자석(222a, 222b) 사이의 척력에 의해 제1 및 제2 핑거 지지바(221a, 221b)가 서로 소정 간격만큼 벌어짐으로써 마스크에 대한 파지 동작이 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 마스크 포장장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 가압부가, 적어도 하나의 제2 액추에이터(36); 및 상기 가압부재(35)가 부착되어 있고 제2 액추에이터와 동작적으로 결합된 샤프트(34);를 포함하고,
제2 액추에이터의 동작에 의해 상기 샤프트가 제1 방향과 상기 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 회전할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 마스크 포장장치.
제 2 항에 있어서,
상기 회전 가압부는, 슬라이딩 바가 전진 슬라이딩하여 상기 그리퍼 및 이 그리퍼가 파지하고 있는 마스크가 포장봉투에 삽입되면 상기 가압부재(35)를 제1 방향으로 회전시켜 포장봉투를 가압하고, 상기 그리퍼가 파지를 해제하고 후진 슬라이딩하면 상기 가압부재(35)를 제2 방향으로 회전시켜 포장봉투에 대한 가압을 해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 마스크 포장장치.
제 2 항에 있어서,
제2 액추에이터(36)가 마스크 포장장치의 장치 프레임에 힌지 결합되고,
제2 액추에이터(36)의 로드(36a)가 상기 샤프트(34)에 부착된 연결부재(34a)에 힌지 결합되어, 제2 액추에이터의 동작에 의해 상기 샤프트가 회전하도록 구성된 것을 특징으로 하는 마스크 포장장치.
제 1 항에 있어서,
상기 파지 동작의 해제에 의해 제1 및 제2 핑거 지지바(221a, 221b)가 벌어지는 상기 소정 간격은, 제1 및 제2 핑거(225a, 225b)가 마스크를 포장봉투 내에 두고 빠져나올 수 있을 정도로 충분하되 제1 및 제2 핑거(225a, 225b)의 단부가 포장봉투 내부를 파지하지 않을 정도의 간격인 것을 특징으로 하는 마스크 포장장치.