KR102491844B1

KR102491844B1 - 단차를 형성하는 경사구간을 갖는 서보루프를 사용해 설치공간이 축소된 낱개상품 정렬장치

Info

Publication number: KR102491844B1
Application number: KR1020220076864A
Authority: KR
Inventors: 이래용
Original assignee: 주식회사 대한엔지니어링
Priority date: 2022-06-23
Filing date: 2022-06-23
Publication date: 2023-01-27

Abstract

낱개상품을 단위세트로 묶어 하나의 포장팩으로 소 포장할 수 있도록 낱개상품을 고속으로 정렬시킬 수 있는 낱개상품 정렬장치가 개시된다. 이를 위하여 제1 기어와, 상기 제1 기어에 이격되도록 형성되는 제2 기어와, 상기 제1 기어 및 제2 기어를 감싸도록 설치되며 무한궤도를 갖는 체인과, 상기 체인의 외측면에 설치된 제1 정렬바, 및 상기 제1 정렬바에 이웃하도록 상기 체인의 외측면에 설치되어 상기 정렬공간을 형성하는 제2 정렬바가 포함된 복수개의 정렬바, 및 상기 투입 컨베이어와 체인 사이의 낱개상품 투입공간에서 제1 정렬바와 제2 정렬바가 V자 구조로 배치되도록 체인에 기울어진 경사구간을 형성하는 이동경로 조절부가 포함된 서보루프를 포함하는 낱개상품 정렬장치를 제공한다. 본 발명에 의하면, 컨베이어를 통해 한 개씩 이송된 낱개상품을 서보루프에 빠른 속도로 투입하더라도 낱개상품의 투입시점에서 서보루프의 정렬공간이 순간적으로 확장되기 때문에 낱개상품이 손상되거나 낱개상품이 정렬공간으로부터 이탈되는 문제를 예방할 수 있다.

Description

단차를 형성하는 경사구간을 갖는 서보루프를 사용해 설치공간이 축소된 낱개상품 정렬장치{SINGLE PRODUCT SORTING DEVICE WITH REDUCED INSTALLATION SPACE BY USING SERVO LOOPS WITH INCLINATION SECTIONS THAT FORM STEPS}

본 발명은 단차를 형성하는 경사구간을 갖는 서보루프가 포함된 낱개상품 정렬장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송과정 중에 넘어진 상품을 바로 세우고 정렬시켜 낱개상품을 고속으로 소 포장할 수 있으며, 정렬바가 기울어지도록 경사구간을 갖는 체인이 구비된 서보루프가 포함된 낱개상품 정렬장치에 관한 것이다.

방역마스크, 라면, 생리대, 음료파우치 등의 낱개상품은 직사각형 형태를 가지고 있으며, 그 구조상 컨베이어를 따라 이송시키는 과정에서 세워진 상태를 유지하기가 어렵기 때문에 박스포장을 위해 낱개상품을 자동으로 정렬시키는 것이 쉽지 않았다.

구체적으로, 낱개상품을 이송시키면서 단위 세트로 묶어서 포장하여 출하할 경우, 낱개상품이 이송라인을 따라 제대로 정렬되면서 이송되지 못하고 1,2개가 튀어나온 상태로 이송되거나 원형의 제품일 경우 이송되면서 넘어지는 경우가 있어 작업자가 이렇게 튀어나온 낱개상품을 손으로 밀어 정렬시켜 주거나 넘어진 제품을 바로 세우고 정렬시켜 주어야 하는 등의 작업상 불편함이 있었다.

도 1은 종래의 음료파우치 정렬장치를 나타내는 측면도이다. 도 1을 참고하면, 음료파우치(P)를 이송하는 컨베이어 이송기(20)와, 상기 컨베이어 이송기(20)로부터 이송된 음료파우치를 각각 전달받는 정렬공간(31)이 형성된 복수개의 정렬포켓(32)을 포함하고 상기 정렬공간(31)에 각각 상기 음료파우치가 안착된 상태로 일측에서 타측으로 상기 정렬공간(31)을 이송시키는 음료파우치 정렬기(30)와, 상기 정렬공간(31)에 각각 안착된 복수의 음료파우치(P)를 음료파우치의 이송방향에 직각인 측방향으로 밀어내는 제1 음료파우치 푸쉬기(40)와, 상기 제1 음료파우치 푸쉬기(40)가 밀어내는 복수의 음료파우치를 한 쌍의 밀착부재가 모아 서로 밀착시키는 음료파우치 밀착기, 및 상기 음료파우치 밀착기에 의해 밀착된 복수의 음료파우치를 외측으로 밀어내는 제2 음료파우치 푸쉬기(50)를 포함하는 음료파우치 정렬장치가 발명되었다.

그러나, 전술한 음료파우치 정렬장치는 낱개상품 정렬장치의 정렬공간(31)이 일정한 내부공간을 형성하기 때문에 음료파우치(P)가 정확한 위치에서 정렬공간(31)으로 투입되지 않으면 음료파우치(P)가 음료파우치 정렬장치로부터 이탈되는 문제가 발생될 수 있다.

또한, 음료파우치(P)의 안전한 투입을 위해 정렬포켓(32)의 정렬공간(31)이 음료파우치(P)의 크기보다 큰 크기를 갖도록 확장되면, 음료파우치(P)가 정렬포켓(32)에 의해 안정적으로 지지되지 않기 때문에 음료파우치 정렬기(30)의 고속 회전 과정 중에 음료파우치(P)가 정렬포켓(32)으로부터 이탈되는 문제가 발생될 수 있다.

도 2는 종래의 낱개상품 정렬장치를 나타내는 평면도이다. 최근에는 전술한 문제를 해결하기 위해 도 2와 같이 구동력을 제공하는 구동모터(1)와, 상기 구동모터(1)에 연결되어 구동모터(1)의 동작에 따라 축회전하는 제1 회전풀리(2)와, 상기 제1 회전풀리(2)에 이격되도록 형성되는 제2 회전풀리(3)와, 상기 제1 회전풀리(2) 및 제2 회전풀리(3)를 감싸도록 무한궤도를 가지며 상기 제1 회전풀리(2)의 회전에 따라 연동하는 회전벨트(4)와, 상기 회전벨트(4)의 외측면에 설치된 제1 정렬바(5) 및 상기 제1 정렬바(5)에 이웃하도록 상기 회전벨트(4)의 외측면에 설치되어 상기 정렬공간을 형성하는 제2 정렬바(6)가 포함된 복수개의 정렬바, 및 투입 컨베이어와 회전벨트 사이의 낱개상품 투입공간에서 제1 정렬바(5)와 제2 정렬바(6)가 V자 구조를 형성하도록 상기 낱개상품 투입공간에서 회전벨트(4)를 투입 컨베이어 방향으로 압박하는 제3 회전풀리(7)가 포함된 서보루프를 포함하는 낱개상품 정렬장치가 발명되었다.

그러나, 전술한 종래의 서보루프는 제1 회전풀리(2)와 제2 회전풀리(3) 및 제3 회전풀리(7)가 삼각형의 꼭지점을 형성하기 때문에 서보루프를 설치하기 위해서는 넓은 공간이 필요하다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-2147805호(2020.08.26 공고) 일본 공개실용신안공보 평05-001734호(1993.01.01 공개) 대한민국 등록특허 제10-1753145호(2017.07.03 공고) 대한민국 공개특허 제10-2017-0079386호(2017.07.10 공개)

따라서, 본 발명의 목적은 삼각형 구조를 갖는 3개의 회전축 대신 수평한 2개의 회전축을 갖도록 서보루프를 슬림화시켜 설치공간을 줄여줄 수 있고, 단차를 형성하는 경사구간을 갖는 체인을 통해 세워진 낱개상품을 고속으로 회전시킬 수 있는 낱개상품 정렬장치를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 낱개상품을 이송하는 투입 컨베이어와, 상기 투입 컨베이어로부터 이송된 낱개상품을 각각 전달받는 복수의 정렬공간을 포함하고 상기 정렬공간에 각각 상기 낱개상품이 안착된 상태로 상기 정렬공간을 회전시키는 서보루프와, 상기 정렬공간에 각각 안착된 복수의 낱개상품을 서보루프의 회전방향에 직각인 측방향으로 밀어내는 상품 푸쉬기를 포함하는 낱개상품 정렬장치에 있어서, 상기 서보루프는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 이격되도록 형성되는 제2 기어와, 상기 제1 기어 및 제2 기어를 감싸도록 설치되며 무한궤도를 갖는 체인과, 상기 체인의 외측면에 수직 방향으로 설치되는 제1 정렬바, 및 상기 제1 정렬바에 이웃하도록 상기 체인의 외측면에 수직 방향으로 설치되어 상기 정렬공간을 형성하는 제2 정렬바가 포함된 복수개의 정렬바, 및 상기 투입 컨베이어와 체인 사이의 낱개상품 투입공간에서 제1 정렬바와 제2 정렬바가 V자 구조로 배치되도록 체인에 기울어진 경사구간을 형성하는 이동경로 조절부를 포함하는 낱개상품 정렬장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 서보루프의 체인이 감싸는 회전축이 3개에서 2개로 줄어들기 때문에 전체적인 규모가 축소되므로, 설치 공간에 대한 제약이 완화된다.

또한, 본 발명은 컨베이어를 통해 한 개씩 이송된 낱개상품을 서보루프에 빠른 속도로 투입하더라도 낱개상품의 투입시점에서 서보루프의 정렬공간이 순간적으로 확장되기 때문에 낱개상품이 손상되거나 낱개상품이 정렬공간으로부터 이탈되는 문제를 예방할 수 있다.

아울러, 본 발명은 복수의 낱개상품을 세워져 배열된 상태로 소포장할 수 있도록, 설정개수의 낱개상품을 자동으로 정렬하고, 낱개상품이 서로 밀착된 상태로 배출할 수 있다.

게다가, 본 발명은 작업자가 낱개상품을 별도로 정렬할 필요가 없기 때문에 포장작업이 신속하고 효율적으로 진행될 수 있다.

도 1은 종래의 음료파우치 정렬장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 종래의 낱개상품 정렬장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 상품 푸쉬기를 나타내는 좌측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 서보루프를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 서보루프의 이동경로 조절부를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 서보루프를 나타내는 좌측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 서보루프를 나타내는 정면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 고속으로 상품을 포장할 수 있는 낱개상품 정렬장치(이하, '낱개상품 정렬장치'라고 약칭함)를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 상품 푸쉬기를 나타내는 좌측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치는 낱개상품을 이송하는 투입 컨베이어(100)와, 상기 투입 컨베이어(100)로부터 이송된 낱개상품을 각각 전달받는 복수의 정렬공간을 포함하고 상기 정렬공간에 각각 상기 낱개상품이 안착된 상태로 상기 정렬공간을 회전시키는 서보루프(200), 및 미리 지정된 개수의 정렬공간에 각각 안착된 복수의 낱개상품을 서보루프(200)의 회전방향에 직각인 측방향으로 밀어내는 상품 푸쉬기(300)를 포함한다.

이하, 도면을 참조하여 각 구성요소별로 보다 구체적으로 설명한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치는 투입 컨베이어(100)를 포함한다.

상기 투입 컨베이어(100)는 낱개상품의 안착공간을 제공하는 것으로, 선단으로 투입된 낱개상품이 슬라이딩 이동을 통해 후단으로 이송될 수 있도록 슬라이딩 이동면을 구비한다.

구체적으로, 투입 컨베이어(100)는 무한궤도를 갖는 컨베이어 벨트(110)와, 상기 컨베이어 벨트(110)의 설치공간을 제공하는 제1 선반과, 상기 컨베이어 벨트를 구동시키는 서보모터를 포함한다. 이러한 투입 컨베이어(100)는 제1 선반의 후단에서 제1 선반의 너비 방향으로 설치되는 메인 회전축과, 제1 선반의 선단에서 제1 선반의 너비 방향으로 설치되는 보조 회전축과, 서보모터의 회전축에 결합된 회전축 풀리와, 상기 메인 회전축의 일단에 설치되며 회전축 풀리에 구동벨트로 연결되어 회전축 풀리와 연동하는 연동풀리와, 상기 메인 회전축의 설치되어 메인 회전축의 회전에 따라 연동하는 한 개 이상의 제1 구동벨트풀리와, 상기 보조 회전축의 일단에 설치되는 제2 구동벨트풀리를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 컨베이어 벨트(110)는 상기 제1 구동벨트풀리와 제2 구동벨트풀리를 감싸도록 설치되어 제1 구동벨트풀리의 회전에 따라 궤도 운동하는 수행한다.

필요에 따라, 컨베이어 벨트(110)는 선단으로 투입된 후 슬라이딩 이동을 통해 후단으로 이송되는 낱개상품이 90°로 회전시키도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 컨베이어 벨트(110)는 도 3과 같이 길이 방향을 따라 점차 경사각이 증가되도록 비틀어진 구조로 형성되며, 선단에서 후단으로 이송된 낱개상품이 90°로 회전되도록 선단과 후단의 경사각 차이가 90°로 형성된다.

이에 따라, 눕힌 상태로 컨베이어 벨트(110)의 선단으로 진입한 낱개상품은 세워진 상태로 컨베이어 벨트(110)의 후단을 통과한다.

또한, 상기 컨베이어 벨트(110)와 구동벨트로는 타이밍 벨트를 사용할 수 있다.

상기 보조 회전축에는 제1 체인 스프로켓과, 제2 체인 스프로켓이 구비될 수 있다. 이때, 상기 제1 체인 스프로켓은 제1 체인이 궤도 운동을 수행할 수 있도록 보조 회전축에 제1 체인을 치합시키는 구성이고, 제2 체인 스프로켓은 제2 체인이 궤도 운동을 수행할 수 있도록 보조 회전축에 제2 체인을 치합시키는 구성이다.

이러한 벨트 컨베이어는 외부로부터 투입된 제1 낱개상품을 벨트 컨베이어에 이어진 서보루프(200)의 제1 정렬공간으로 이송시키고, 상기 제1 낱개상품 이후에 투입된 제2 낱개상품이 제1 낱개상품과 인접한 상태로 정렬되도록 제2 낱개상품을 제1 정렬공간에 이웃한 제2 정렬공간으로 이송시키며, 상기 제2 낱개상품 이후에 투입된 제3 낱개상품이 제2 낱개상품과 인접한 상태로 정렬되도록 제3 낱개상품을 제2 정렬공간에 이웃한 제3 정렬공간으로 이송시킨다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치는 상품 푸쉬기(300)를 포함한다.

상기 상품 푸쉬기(300)는 미리 지정된 개수의 정렬공간에 각각 안착된 복수의 낱개상품을 낱개상품 투입공간의 반대 방향에 위치한 후방 컨베이어(400)로 밀어내는 것으로, 선반(260) 등에 설치될 수 있다.

이러한 상품 푸쉬기(300)는 설정개수의 정렬공간에 안착된 복수의 낱개상품을 일시에 서보루프(200)의 측면 방향으로 밀어내기 위한 푸쉬부재(310)와, 상기 정렬공간에 안착된 낱개상품에서 정렬공간의 상측으로 노출된 부분을 푸쉬부재(310)가 후방에서부터 밀어낼 수 있도록 푸쉬부재(310)를 정렬공간의 상측의 높이로 지지하는 연결프레임(320)과, 상기 연결프레임(320)에 결합되어 연결프레임(320)의 상하 이동을 안내하는 상하가이드레일(330)과, 상기 상하가이드레일(330)의 상단이 설치되어 푸쉬부재(310) 및 연결프레임(320)을 상하 방향으로 이동시키는 상하이동프레임(340)과, 상기 연결프레임(320)에 수직 방향으로 설치되어 연결프레임(320)의 수평이동을 안내하는 수평가이드레일(350)과, 상기 상하가이드레일(330)에 설치되어 연결프레임(320)이 상하가이드레일(330)의 안내를 받아 이동하도록 구동시키는 제1 푸쉬구동기(360), 및 상기 수평가이드레일(350)에 설치되어 연결프레임(320)이 수평가이드레일(350)의 안내를 받아 이동하도록 구동시키는 제2 푸쉬구동기(370)를 포함한다.

상기 연결프레임(320)은 제1 푸쉬구동기(360)와 제2 푸쉬구동기(370)의 동작에 따라 수직이동과 수평이동을 통해 서보루프(200)에 정렬된 낱개상품들을 후방 컨베이어(400)로 투입한 후 초기 위치로 회동한다. 이때, 푸쉬부재(310)의 수평이동은 정렬공간의 낱개상품을 후방 컨베이어(400)를 향해 밀어 이동시키는 운동에 해당한다.

상기 연결프레임(320)이 푸쉬부재(310)를 정렬공간의 상측의 높이에서 지지하되 정렬공간에 안착된 낱개상품에서 정렬공간의 상측으로 노출된 부분을 밀어낼 수 있는 높이로 푸쉬부재(310)를 지지함으로써, 정렬바(240)에 부딪히지 않고 상측에서 수평으로 이동면서 낱개상품을 밀어낼 수 있다.

상기 수평가이드레일(350)은 서보루프(200)의 상측에 위치하여 횡으로 가로지르도록 수평으로 설치되고, 연결프레임(320)의 수평이동을 안내하고 지지한다.

이와 같이, 상품 푸쉬기(300)는 서보루프(200)를 통해 회전하는 복수개의 낱개상품 중 미리 지정된 숫자의 낱개상품을 후방 컨베이어(400) 방향으로 한꺼번에 투입할 수 있다. 이때, 후방 컨베이어(400)에 한꺼번에 투입되는 낱개상품의 개수는 소포장을 진행하는 낱개상품의 개수와 동일하게 된다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치는 후방 컨베이어(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 후방 컨베이어(400)는 서보루프(200)의 후방에 설치된 것으로, 미리 설정된 개수로 상품 푸쉬기(300)에 의해 서보루프(200)로부터 이송된 낱개상품들을 정렬된 상태를 유지시키면서 후단으로 이동시킨다.

구체적으로, 후방 컨베이어(400)는 무한궤도를 갖는 제2 컨베이어 벨트와, 상기 제2 컨베이어 벨트의 설치공간을 제공하는 컨베이어 선반과, 상기 제2 컨베이어 벨트를 구동시키는 제2 서보모터를 포함한다.

또한, 후방 컨베이어(400)는 미리 설정된 개수로 정렬된 낱개상품들이 이송되는 과정 중에도 정렬된 상태를 유지하도록 컨베이어 선반의 좌우 양측에 가이드판이 설치될 수 있다.

아울러, 후방 컨베이어(400)는 투입 컨베이어(100)와 같이 궤도 운동을 수행하는 제3 체인 및 제4 체인이 설치될 수 있으며, 상기 제3 체인과 제4 체인 사이에는 복수개의 위치조정바가 설치될 수 있다. 이때, 복수개의 위치조정바는 서로 일정간격으로 이격되도록 설치되며, 제3 체인 및 제4 체인의 궤도 운동에 따라 후방 컨베이어(400)의 선단에 안착된 낱개상품들이 정렬된 상태를 유지하도록 후방 컨베이어(400)의 후단으로 이송시킨다.

한편, 상기 제2 컨베이어 벨트와 컨베이어 선반 및 제2 서보모터는 전술한 투입 컨베이어(100)의 컨베이어 벨트, 선반, 서보모터와 동일한 기능을 제공하는 구성이므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 서보루프를 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 서보루프의 이동경로 조절부를 나타내는 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 서보루프를 나타내는 좌측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 서보루프를 나타내는 정면도이다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 낱개상품 정렬장치는 서보루프(200)를 포함한다.

상기 서보루프(200)는 투입 컨베이어(100)의 후방에 설치되는 것으로, 투입 컨베이어(100)로부터 이송된 낱개상품을 일렬로 정렬시키며, 일렬로 정렬된 낱개상품이 미리 지정된 개수별로 배출되도록 일렬로 정렬된 낱개상품을 회전시킨다. 그리고 서보루프(200)는 슬림화된 구조를 갖도록 회전축을 양측 말단에 2개만 마련한다.

이를 위해, 상기 서보루프(200)는 제1 기어(210)와, 상기 제1 기어(210)에 이격되도록 형성된 제2 기어(220)와, 상기 제1 기어(210) 및 제2 기어(220)를 감싸도록 설치되며 무한궤도를 갖는 체인(230)과, 상기 체인(230)의 외측면에 설치되어 정렬공간을 형성하는 복수개의 정렬바(240)와, 상기 투입 컨베이어(100)와 체인(230) 사이의 낱개상품 투입공간에서 서로 이웃한 정렬바(240)가 V자 구조로 배치되도록 체인(230)에 기울어진 경사구간(232)을 형성하는 이동경로 조절부(250)를 포함하며, 선택적으로 제1 기어(210)와 제2 기어(220) 및 이동경로 조절부(250)의 설치 공간을 제공하는 선반(260)을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 이동경로 조절부(250)는 낱개상품을 안착시키는 정렬공간이 낱개상품 투입공간에서 일시적으로 상광하협 구조가 되도록 체인(230)에 경사구간(232)을 형성하는 것으로, 체인(230)의 회전경로가 형성된 선반(260)의 상면에 설치될 수 있다.

구체적으로, 이동경로 조절부(250)는 도 6에 도시된 바와 같이 투입 컨베이어(100)와 체인(230) 사이의 낱개상품 투입공간에서 제1 정렬바(241)와 제2 정렬바(242)가 V자 구조로 배치되도록 체인(230)에 기울어진 경사구간(232)을 형성한다. 이때, 경사구간(232)은 제1 기어(210)의 중심축과 제2 기어(220)의 중심축을 연결하는 가상의 중앙라인에 근접하도록 기울어진 경사라인을 형성한다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 이동경로 조절부(250)는 도 6에 도시된 바와 같이 경사구간(232)의 말단에서 체인(230)의 외측에 밀착되도록 설치되어 체인(230)이 경사구간(232)에서 체인(230)의 내측으로 기울어지도록 가압하는 제1 회전롤러(252), 및 경사구간(232)의 선단에서 체인(230)의 내측에 밀착되도록 설치되어 경사구간(232) 이전의 체인(230)의 위치가 기울어지지 않게 유지되도록 지지하는 제2 회전롤러(254)를 포함한다.

이와 같이, 제1 기어(210)와 제2 기어(220)의 사이에서 한 쌍의 정렬바(241,242)는 체인(230)에 결합된 상태에서 '||'의 구조를 형성하다가 투입 컨베이어(100)와 체인(230) 사이의 낱개상품 투입공간에서 이동경로 조절부(250)에 의한 체인(230)의 단차에 의해 '|＼'의 구조를 형성한다. 이때, 체인(230)의 단차는 '

'와 같은 구조를 형성한다.

이러한 제1 회전롤러(252)와 제2 회전롤러(254)는 직접 선반(260)의 상면에 연결될 수도 있고, 선반(260)의 상면에 설치된 안착판(256)에 연결될 수도 있다.

또한, 경사구간(232)은 방역마스크, 라면, 생리대, 음료파우치 등 낱개상품 투입공간으로 투입되는 상품의 크기에 따라 그 기울기 및 길이가 조절될 수 있다. 구체적으로, 경사구간(232)은 제1 회전롤러(252)에 대한 제2 회전롤러(254)의 좌우거리를 조절하여 그 길이를 조절할 수 있으며, 제1 회전롤러(252)에 대한 제2 회전롤러(254)의 높이차를 조절하여 그 기울기를 조절할 수 있다.

여기서, 제1 회전롤러(252)에 대한 제2 회전롤러(254)의 좌우거리는 도 6과 같이 체인(230)이 배치된 안착판(256)의 길이 방향을 기준으로 하며, 제1 회전롤러(252)에 대한 제2 회전롤러(254)의 높이차는 도 6과 같이 체인(230)과 직교하는 안착판(256)의 너비 방향을 기준으로 한다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 선반(260)은 제1 기어(210)와 제2 기어(220)의 하부에 설치되어 제1 기어(210)와 제2 기어(220)의 거치 공간을 제공하는 것으로, 이동경로 조절부(250)와 상품 푸쉬기(300)의 설치 공간도 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 제1 기어(210)는 체인(230)의 회전에 따라 연동하면서 체인(230)의 일측을 지지하는 것으로, 체인 기어나 평 기어 등으로 구성될 수 있다. 또한, 제1 기어(210)는 선반(260)에 수직으로 설치된 제1 회전축(215)에 결합되며 체인(230)이 원활히 회전되도록 체인(230)과 연동하여 축 회전된다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 제2 기어(220)는 상기 제1 기어(210)에 이격되도록 형성되어 체인(230)의 타측을 지지하는 것으로, 체인 기어나 평 기어 등으로 구성될 수 있다. 그리고 제2 기어(220)는 체인(230)의 회전에 따라 연동하면서 체인(230)이 무한궤도 운동을 수행할 수 있도록 제1 기어(210)와 함께 체인(230)의 지지하는 지지축 역할을 수행한다. 또한, 제2 기어(220)는 선반(260)에 수직으로 설치된 제2 회전축(225)에 결합되며 체인(230)이 원활히 회전되도록 체인(230)과 연동하여 축 회전된다.

필요에 따라, 제1 회전롤러(252)보다 제2 회전롤러(254)에 인접하게 설치된 제1 기어(210)는 제2 기어(220)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 제1 기어(210)는 경사구간(232)의 높이차만큼 제2 기어(220)보다 큰 직경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 경사구간(232)의 높이차가 15㎜이면 제1 기어(210)는 제2 기어(220)보다 15㎜가 큰 직경을 갖도록 형성된다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 체인(230)은 제1 기어(210) 및 제2 기어(220)를 감싸도록 설치되는 것으로, 무한궤도를 갖는다.

상기 체인(230)으로는 타이밍 체인을 사용할 수 있으며, 롤러 체인과 사일런트 체인 중 롤러 체인을 사용하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 체인(230)은 도 5와 같이 제1 기어(210)와 제2 회전롤러(254) 사이의 제1 직선구간(231)과, 제2 회전롤러(254)와 제1 회전롤러(252) 사이의 경사구간(232)과, 제1 회전롤러(252)와 제2 기어(220) 사이의 제2 직선구간(233)과, 제2 기어(220)에 접촉되는 제1 곡선구간(234)과, 제2 기어(220)와 제1 기어(210) 사이의 제3 직선구간(235), 및 제1 기어(210)에 접촉되는 제2 곡선구간(236)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 곡선구간(234)과 제2 곡선구간(236)은 서로 반대 방향에서 마주보도록 설치되며, 제1 직선구간(231)과 제2 직선구간(233) 및 제3 직선구간(235)은 서로 평행하도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 구동부는 체인(230)에 밀착되어 체인(230)을 회전시키는 구동력을 제공하는 것으로, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 구동수단을 사용하더라도 무방하다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 구동부는 낱개상품 투입공간이 형성된 선반(260)의 전방 하부에 설치된 제1 구동모터(272)와, 낱개상품이 배출되는 선반(260)의 후방 하부에 설치된 제2 구동모터(274)와, 상기 제1 구동모터(272)의 회전축에 연결되고 체인(230)에 치합되어 제1 구동모터(272)의 구동력을 체인(230)에 전달하는 제1 모터풀리(276), 및 상기 제2 구동모터(274)의 회전축에 연결되고 체인(230)에 치합되어 제2 구동모터(274)의 구동력을 체인(230)에 전달하는 제2 모터풀리(278)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1 모터풀리(276)와 제2 모터풀리(278)는 체인(230)을 일 방향으로 회전시키기 위해 동일 방향으로 축 회전될 수 있다.

상기 제2 구동모터(274)는 후술하는 제어부의 제어에 따라 회전축의 회전속도를 기준 회전속도보다 감속시키거나 증속시킬 수 있다.

필요에 따라, 상기 선반(260)은 제1 기어(210)와 제2 회전롤러(254)의 사이, 제1 모터풀리(276)와 제2 기어(220)의 사이, 제2 기어(220)와 제2 모터풀리(278)의 사이, 및 제2 모터풀리(278)와 제1 기어(210)의 사이에 체인(230)의 이동경로를 제한하는 가이드부가 구비될 수 있다.

일 실시 양태로서, 본 발명에 따른 가이드부는 선반(260)의 길이 방향을 따라 선반(260)의 상부에 설치되고, 제1 기어(210)와 제2 기어(220)의 양 측면에 인접하도록 구비될 수 있다. 이때, 구동부가 체인(230)과 접촉될 수 있도록 구동부가 설치되는 위치에는 가이드부가 설치되지 않는다. 다시 말해, 가이드부는 제1 기어(210)와 이동경로 조절부(250)의 사이에 제1 가이드바가 설치되고, 제1 모터풀리(276)와 제2 기어(220)의 사이에 제2 가이드바가 설치되며, 제2 기어(220)와 제2 모터풀리(278)의 사이에 제3 가이드바가 설치되고, 제2 모터풀리(278)와 제1 기어(210)의 사이에 제4 가이드바가 설치된다.

다른 실시 양태로서, 본 발명에 따른 가이드부는 선반(260)에 함몰홈의 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 가이드부는 제1 기어(210)와 이동경로 조절부(250)의 사이에 제1 가이드홈이 형성되고, 제1 모터풀리(276)와 제2 기어(220)의 사이에 제2 가이드홈이 형성되며, 제2 기어(220)와 제2 모터풀리(278)의 사이에 제3 가이드홈이 형성되고, 제2 모터풀리(278)와 제1 기어(210)의 사이에 제4 가이드홈이 형성된다.

본 발명에 따른 서보루프(200)를 구성하는 복수개의 정렬바(240)는 체인(230)의 외측면에 일정간격으로 설치되어 복수개의 정렬공간을 형성하는 것으로, 각 정렬바(241,242)는 평판형 구조를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 복수개의 정렬바(240)는 낱개상품이 정렬공간에 안착된 상태에서 상품 푸쉬기(300)에 의해 이동될 수 있도록 낱개상품의 상하길이보다 짧은 상하길이를 갖도록 형성된다.

아울러, 복수개의 정렬바(240)는 도 6과 같이 정렬공간으로 투입되는 상품이 정렬공간으로 원활히 진입될 수 있도록 체인(230)의 반대 방향에 위치한 선단이 첨단부를 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 선단이 첨단부를 갖도록 형성되면 경사구간(232)을 통과하는 과정에서 정렬바(240)가 이웃한 정렬바(240)를 향하여 기울어지더라도 도 6과 같이 각 정렬바의 선단이 서로 부딪치는 않는 공간을 확보할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 서보루프(200)는 거치대(282) 및 수직바(284)를 더 포함할 수 있다.

상기 거치대(282)는 체인(230)의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구비된 것으로, 가이드부에 의해 체인(230)의 측면 노출이 차단되더라도 정렬바(240)가 체인(230)에 연결되도록 수직바(284)와 함께 체인(230)과 정렬바(240)를 연결시키는 어댑터의 기능을 제공한다.

상기 수직바(284)는 가이드부의 상부에 복수개의 정렬바(240)가 위치하도록 상기 거치대(282)의 상부에 구비되는 것으로, 정렬바(240)와 조립된다. 이러한 수직바(284)는 원형봉이나 사각봉의 형태로 형성될 수 있으며, 거치대(282)의 상면에 수직 방향으로 설치될 수 있다. 다시 말해, 수직바(284)는 하부가 거치대(282)에 결합되며 상부가 정렬바(240)에 결합된다.

본 발명에 따른 서보루프(200)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 구동부에 연결된 것으로, 구동부의 동작을 설정된 프로그램에 따라 자동으로 제어한다.

예컨대, 제어부는 제어신호 입력장치(미도시)로부터 동작신호가 입력되면, 미리 지정된 순서에 따라 제1 구동모터(272) 및 제2 구동모터(274)의 동작을 자동으로 제어한다.

특정 양태로서, 본 발명에 따른 제어부는 서보모터, 제1 푸쉬구동기(360), 제2 푸쉬구동기(370), 제2 서보모터에 연결될 수 있으며, 제어신호 입력장치로부터 동작신호가 입력되면 구동부와 함께 서보모터, 제1 푸쉬구동기(360), 제2 푸쉬구동기(370), 및 제2 서보모터의 동작을 설정된 프로그램에 따라 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 서보루프(200)는 센서부(290)를 더 포함할 수 있다.

상기 센서부(290)는 도 7과 같이 투입 컨베이어(100)로부터 서보루프(200)로 투입되는 낱개상품을 감지하기 위해 선반(260)의 전방에 설치되는 것으로, 투입 컨베이어(100)를 통해 낱개상품 투입공간을 향하여 이동하는 낱개상품의 위치를 감지하여 센싱정보를 생성하고, 상기 센싱정보를 제어부로 제공한다.

이때, 센서부(290)는 선반(260)에 직접 설치될 수도 있고, 상기 선반(260)의 전방에서 투입 컨베이어(100)의 방향으로 설치된 센서 거치대(295)에 설치될 수도 있다.

이러한 센서부(290)로부터 센싱정보가 제공되면, 제어부는 센싱정보를 분석하여 낱개상품 투입공간으로 이송되는 낱개상품의 위치에 따라 체인(230)의 회전속도를 조절하도록 경사구간(232)에 인접하게 설치된 제1 구동모터(272)의 회전속도를 제어할 수 있다.

예컨대, 제어부는 센싱정보를 분석하여 감지된 낱개상품의 위치가 미리 설정된 기준 위치에 일치하면 미리 지정된 기준 속도로 제1 구동모터(272)를 회전시키고, 감지된 낱개상품의 위치가 미리 설정된 기준 위치에 미달되면 기준 속도보다 느린 속도로 제1 구동모터(272)를 회전시키며, 감지된 낱개상품의 위치가 미리 설정된 기준 위치를 초과하면 기준 속도보다 느린 속도로 제1 구동모터(272)를 회전시킨다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 투입 컨베이어 110 : 컨베이어 벨트
200 : 서보루프 210 : 제1 기어
215 : 제1 회전축 220 : 제2 기어
225 : 제2 회전축 230 : 체인
231 : 제1 직선구간 232 : 경사구간
233 : 제2 직선구간 234 : 제1 곡선구간
235 : 제3 직선구간 236 : 제2 곡선구간
240 : 정렬바 241 : 제1 정렬바
242 : 제2 정렬바 250 : 이동경로 조절부
252 : 제1 회전롤러 254 : 제2 회전롤러
256 : 안착판 260 : 선반
272 : 제1 구동모터 274 : 제2 구동모터
276 : 제1 모터풀리 278 : 제2 모터풀리
282 : 거치대 284 : 수직바
290 : 센서부 295 : 센서 거치대
300 : 상품 푸쉬기 310 : 푸쉬부재
320 : 연결프레임 330 : 상하가이드레일
340 : 상하이동프레임 350 : 수평가이드레일
360 : 제1 푸쉬구동기 370 : 제2 푸쉬구동기
400 : 후방 컨베이어

Claims

낱개상품을 이송하는 투입 컨베이어와, 상기 투입 컨베이어로부터 이송된 낱개상품을 각각 전달받는 복수의 정렬공간을 포함하고 상기 정렬공간에 각각 상기 낱개상품이 안착된 상태로 상기 정렬공간을 회전시키는 서보루프와, 상기 정렬공간에 각각 안착된 복수의 낱개상품을 서보루프의 회전방향에 직각인 측방향으로 밀어내는 상품 푸쉬기를 포함하는 낱개상품 정렬장치에 있어서,
상기 서보루프는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 이격되도록 형성되는 제2 기어와, 상기 제1 기어 및 제2 기어를 감싸도록 설치되며 무한궤도를 갖는 체인과, 상기 체인에 밀착되어 체인을 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부와, 상기 체인의 외측면에 설치된 제1 정렬바 및 상기 제1 정렬바에 이웃하도록 상기 체인의 외측면에 설치되어 상기 정렬공간을 형성하는 제2 정렬바가 포함되며 상기 체인의 반대 방향에 위치한 선단이 첨단부를 갖도록 형성된 복수개의 정렬바, 및 상기 투입 컨베이어와 체인 사이의 낱개상품 투입공간에서 제1 정렬바와 제2 정렬바가 V자 구조로 배치되도록 체인에 기울어진 경사구간을 형성하는 이동경로 조절부를 포함하며,
상기 투입 컨베이어는 눕힌 상태로 진입한 낱개상품을 세워진 상태로 통과시키기 위해 길이 방향을 따라 점차 경사각이 증가되도록 비틀어진 구조로 형성되며 선단에서 후단으로 이송된 낱개상품이 90°로 회전되도록 선단과 후단의 경사각 차이가 90°로 형성된 컨베이어 벨트가 구비된 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.
제1 항에 있어서, 상기 이동경로 조절부는
상기 경사구간의 말단에서 상기 체인의 외측에 밀착되도록 설치되어 체인이 경사구간에서 기울어지도록 가압하는 제1 회전롤러, 및
상기 경사구간의 선단에서 상기 체인의 내측에 밀착되도록 설치되어 경사구간 이전의 체인의 위치가 유지되도록 지지하는 제2 회전롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 회전롤러보다 제2 회전롤러에 인접한 상기 제1 기어는 제2 기어의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.
제1 항에 있어서, 상기 체인은
상기 제1 기어와 제2 회전롤러 사이의 제1 직선구간과,
상기 제2 회전롤러와 제1 회전롤러 사이의 경사구간과,
상기 제1 회전롤러와 제2 기어 사이의 제2 직선구간과,
상기 제2 기어에 접촉되는 제1 곡선구간과,
상기 제2 기어와 제1 기어 사이의 제3 직선구간, 및
상기 제1 기어에 접촉되는 제2 곡선구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 기어와 제2 기어의 하부에 설치되어 제1 기어와 제2 기어의 거치공간을 제공하는 선반을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.
제5 항에 있어서, 상기 선반은
상기 제1 기어와 제2 회전롤러의 사이, 상기 제2 기어와 제1 모터풀리의 사이, 상기 제2 기어와 제2 모터풀리의 사이, 및 상기 제2 모터풀리와 제1 기어의 사이에 체인의 이동경로를 제한하는 가이드부가 구비된 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.
제6 항에 있어서,
상기 체인의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구비된 거치대; 및
상기 가이드부의 상부에 복수개의 정렬바가 위치하도록 상기 거치대의 상부에 구비되며 정렬바와 조립되는 수직바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 낱개상품 정렬장치.