KR102664319B1 - 정제 연속 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정제 연속 공급장치에 관한 것이다. 이는, 정제 배출경로가 포함되어 있는 하우징의 내부에 설치되며, 외부로부터 공급된 정제를, 상기 배출경로에 로딩시켜 정제가 배출경로를 통해 하우징 외부로 공급되게 하는 것으로서, 수직으로 연장되며 투입된 정제를 수용하는 일정직경의 실린더와; 실린더의 하부에 설치되고 회전력을 출력하는 높이조절모터와; 수직으로 연장되며 높이조절모터로부터 회전력을 전달받아 축회전하는 리드스크류와; 리드스크류에 치합하며 리드스크류의 축회전에 의해 승강운동 하는 승강바디와; 승강바디의 승강운동을 가이드 하는 승강가이드부와; 승강바디의 상부에 위치하며 실린더의 내부에 승강 가능하도록 수용된 상태로 정제를 받쳐 지지하는 드럼과; 드럼의 최고높이와 최저높이를 결정하는 높이제한부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 정제 연속 공급장치는, 외부로부터 투입된 다종의 정제를, 하우징 내부의 정제 배출경로에 신속하고 정확히 로딩시키는 정제로딩모듈을 통해 수요처로 원활하게 공급할 수 있다.

Description

정제 연속 공급장치{Tablet continuous feeding device}

본 발명은 다양한 종류의 정제(錠劑)를 자동으로 공급하는 정제 공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 외부로부터 공급된 정제를 내부의 정제 배출경로 상에 원활히 로딩시켜 정제의 효율적인 공급을 가능하게 하는 정제로딩모듈이 내장된, 정제 연속 공급장치에 관한 것이다.

대형 약국이나 병원의 원내 약국과 같이, 처방하는 약제의 양과 종류가 많은 경우, 모든 약제를 일일이 수작업으로 분류하고 포장하는 것은 매우 힘들고 번거로운 일이며, 이러한 불편을 해소하기 위하여, 자동식 약제포장장치가 개발 및 사용되고 있다.

약제포장장치에는 다양한 종류가 있으며, 정제를 수용하는 카트리지와, 각 카트리지로부터 정제를 배출시키는 배출장치와, 배출된 정제를 포장하는 포장장치를 기본 구성요소로 한다.

또한, 카트리지로부터 약제를 취출하기 위한 것으로서, 카트리지에 진동을 가하는 방식이 알려져 있다. 카트리지에 진동을 가하면 내부에 저장되어 있는 약제가 조금씩 이동하며 배출구멍을 통해 배출된다. 그런데 이러한 방식의 약재포장장치는, 약제의 크기나 모양에 따라 배출구멍이 쉽게 막히고 또한 약재가 깨질 수 있다는 단점을 갖는다.

아울러, 종래 약제포장장치는, 카트리지의 형상이 약제의 사이즈에 맞추어 설계되므로, 가령, 크기나 모양이 다른 신약이 나올 경우, 또는 약제를 반으로 쪼갠 경우, 약제가 제대로 배출될 수 없다. 약제의 크기에 맞추어 카세트를 번번이 새로 제작하여야 하는 것이다. 종래 약제포장장치는 하나의 카트리지를 범용적으로 사용할 수 없는 것이다.

한편, 약제포장장치의 내부에는 약제를 유도하여 포장장치 외부로 내보내는 배출경로와, 약제를 배출경로 상에 로딩하는 로딩장치가 내장된다.

이와 관련된 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1785060호를 통해 특수정제투입장치가 개시된 바 있다.

개시된 특수정제투입장치는, 약제가 저장되는 저장유닛; 저장유닛으로부터 배출되는 약제를 약제 포장지로 공급하는 공급유닛 및 공급유닛을 통해 배출되는 약제의 경로를 제어하는 제어유닛을 포함하고, 제어유닛은, 약제를 포장시키는 포장경로, 약제를 회수시키는 회수경로 및 약제를 저장유닛으로 반송시키는 반송경로를 선택적으로 개폐시키며, 저장유닛은, 중공의 원통 형상으로, 약제가 저장되는 저장공간을 구비하며, 상측에 약제가 배출되는 배출구와, 하측에 반송경로와 연통하는 반송구가 마련되는 저장체; 복수의 약제를 지지한 상태로 저장체 내에 설치되는 지지체; 저장체를 커버할 수 있는 높이로 저장체의 외주면에 설치되는 것으로, 반송구와 연통가능한 개구가 마련된 도어부; 도어부의 개구가 반송구와 연통 및 폐쇄되는 위치 사이에서, 도어부를 회전시키는 도어회전부 및 지지체 상면이 배출구와 연통하는 위치 및 반송구와 연통하는 위치로 지지체를 승하강 시킴과 아울러, 지지체를 회전 구동시키는 저장구동부로 구성된다.

그런데 상기한 종래의 투입장치는, 지지체의 승강운동이 원활하지 않다는 단점이 있었다. 그 이유는 지지체를 승강시키는 래크기어가 가요성 띠의 형상을 취하므로, 온도변화에 민감하여, 가령 늘어지거나 수축되어 피니언 기어와의 치합이 정확하게 유지되지 않기 때문이다. 이를테면 피니언기어가 헛돌아 지지체가 정확한 지점까지 올라가지 못하는 것이다.

국내 등록특허공보 제10-1785060호 (특수정제투입장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 외부로부터 투입된 정제를, 하우징 내부의 정제 배출경로에 신속하고 정확히 로딩시키는 정제로딩모듈을 통해, 원활하게 공급할 수 있는, 정제 연속 공급장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 정제 연속 공급장치는, 정제 배출경로가 포함되어 있는 하우징의 내부에 설치되며, 외부로부터 공급된 정제를, 상기 배출경로에 로딩시켜 정제가 배출경로를 통해 하우징 외부로 공급되게 하는 것으로서, 수직으로 연장되며 투입된 정제를 수용하는 일정직경의 실린더, 실린더의 하부에 설치되고 회전력을 출력하는 높이조절모터, 수직으로 연장되며 높이조절모터로부터 회전력을 전달받아 축회전하는 리드스크류, 리드스크류에 치합하며 리드스크류의 축회전에 의해 승강운동 하는 승강바디, 승강바디의 승강운동을 가이드 하는 승강가이드부, 승강바디의 상부에 위치하며 실린더의 내부에 승강 가능하도록 수용된 상태로 정제를 받쳐 지지하는 드럼, 드럼의 최고높이와 최저높이를 결정하는 높이제한부를 갖는 정제로딩모듈을 포함한다.

또한, 상기 실린더의 하부에는 높이조절모터를 수용하는 받침케이스가 설치되고, 높이조절모터의 상부에는 지지력을 제공하는 고정판이 고정되며, 리드스크류는 고정판를 관통하여 높이조절모터의 회전력을 전달받고, 승강가이드부는, 하단부가 고정판에 고정된 상태로 수직으로 연장된 가이드로드를 구비한다.

또한, 상기 승강바디에는; 수직방향으로 관통하고 리드크류와 치합하는 암나사구와, 암나사구의 측부에 나란하게 형성되며 가이드로드를 수용하는 수직통로가 마련되어 있고, 승강바디의 하부에는, 승강바디의 하강 시 고정판과 접하는 완충스토퍼가 위치한다.

그리고, 상기 높이제한부는; 드럼의 하부에 설치되는 상측피감지부와, 승강바디의 하측부에 고정되는 하측피감지부와, 상승한 상태의 상측피감지부를 감지하고 감지신호를 출력하는 상부센싱부와, 하강한 상태의 하측피감지부를 감지하고 감지신호를 출력하는 하부센싱부를 포함한다.

또한, 상기 실린더의 외측에는, 지지력을 제공하는 사이드지지체가 더 설치되고, 상부센싱부는, 사이드지지체에 설치되며 상사점에 위치한 상측피감지부를 감지하고, 하측센싱부는, 고정판에 위치하고 하사점 까지 내려온 하측피감지부를 센싱한다.

또한, 상기 승강바디의 상부에는, 드럼을 회전시키는 드럼회전모터가 더 설치되고, 드럼회전모터의 구동축에는 구동기어가 장착되며, 드럼의 저면에는 구동기어를 수용하며 회전력을 전달받는 구동기어 수용홈이 형성된다.

또한, 상기 구동기어와 수용홈의 내측에는, 상호 흡착 결합하여 드럼의 이탈을 방지하는 이탈방지자석이 각각 고정된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 정제 연속 공급장치는, 외부로부터 투입된 정제를, 하우징 내부의 정제 배출경로에 신속하고 정확히 로딩시키는 정제로딩모듈을 통해, 수요처로 원활하게 공급할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 정제 연속 공급장치에서 커버를 제거한 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치에서의 정제로딩모듈과 피딩모듈을 따로 도시한 절제 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 도 4의 정제로딩모듈의 구성과 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치에서의 피딩모듈의 구성과 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치를 전체적으로 나타내 보인 블록도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치(10)의 외부 모습을 나타내 보인 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 정제 연속 공급장치에서 커버를 제거한 모습을 도시한 도면이다. 또한, 도 4는 정제 연속 공급장치에서의 정제로딩모듈(20)과 피딩모듈(40)을 별도로 도시한 절제 사시도이다.

본 실시예의 정제 연속 공급장치(10)는, 미리 채워져 있는 정제를 인출하여 필요처로 자동 공급하는 것이다. 필요처라 함은, 약을 조제하는 사용자, 즉 약사(藥師) 일 수 있다. 또한 본 설명에서의 용어'정제'는, 모든 사이즈나 모양의 알약은 물론 캡슐약도 포함한다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 정제 연속 공급장치(10)는, 내부공간을 제공하는 하우징(18), 하우징 내에 설치되는 정제로딩모듈(20), 피딩모듈(40), 컵수용홀더(13), 회수컵(14)을 포함한다.

하우징(18)은, 바닥플레이트(16), 전면패널(11), 커버(15)를 갖는다. 바닥플레이트(16)는 지지력을 제공하는 수평의 금속판으로서 사각의 통과구멍(16a)을 갖는다. 통과구멍(16a)은, 후술할 조제경로(41d)의 수직 하부에 위치하는 관통구멍이다. 통과구멍(16a)은, 조제되는 약, 즉 약사에게 전달될 정제가 통과하는 통로이다. 통과구멍(16a)을 통과한 정제는 별도의 연결통로(미도시)를 거쳐 약사에게 전달된다.

전면패널(11)은 사용자가 조작하는 인터페이스부(12)를 갖는다. 인터페이스부(12)에는, 디스플레이부(12a), 엘이디램프(12c), 버튼(12e)이 위치한다. 디스플레이부(12a)는 연속 공급장치(10)의 작동 상황을 표시하는 역할을 하며, 버튼(12e)은 사용자에 의해 조작되는 스위치이다. 그리고 엘이디램프(12c)은 작동 중 정제의 현위치를 표시한다. 아울러, 인터페이스부(12)의 후면에는 컨트롤러(17)가 설치되는데, 컨트롤러(17)는 연속 공급장치(10)의 작동을 위한 모든 제어신호를 출력한다.

인터페이스부(12)의 하부에는 회수컵통로(11a)가 마련되어 있다. 회수컵통로(11a)는 회수컵(14)이 출입하는 구멍이다.

컵수용홀더(13)는 회수컵(14)을 수용하는 박스형 부재로서 회수컵통로(11a)를 통해 전방으로 개방되어 있다. 회수컵(14)을 컵수용홀더(13)에 삽입하면 회수컵(14)이 회수경로(41e)의 하부에 위치하게 된다.

본 설명에서의 '회수'는, 사용하지 않고 남은 정제를 외부로 배출하는 것을 의미한다. 이를테면, 정제로딩모듈(20)의 실린더(25)에 쏟아 부은 정제 중, 사용하고 남은 정제를 외부, 즉 회수컵(14)으로 빼내는 것을 회수라고 한다. 회수를 하는 이유는, 해당 정제를 조제할 일이 없고, 또한, 실린더(25)를 비워 다른 종류의 정제를 공급하기 위해서이다.

'조제'는 '회수'와 상대되는 용어이다. 조제는, 처방할 정제를 약사에게 전달하는 것을 의미한다. 이를레면, 조제용 통로라 하면, 약사에게 전달될 정제가 통과하는 통로를 의미한다. 당연히, 회수용 통로는, 회수컵(14)을 향하는 통로이다.

커버(15)는, 정제로딩모듈(20), 피딩모듈(40), 컵수용홀더(13)를 커버하여 보호하는 부재로서 상부에 정제투입구(15a)를 갖는다. 정제투입구(15a)는 실린더(25)를 상부로 개방하는 통로이다. 정제투입구(15a)를 통해 정제를 쏟아 부으면 정제가 실린더(25)에 채워진다.

정제로딩모듈(20)은, 정제 배출경로가 포함되어 있는 하우징(18)의 내부에 설치되며, 외부로부터 공급된 정제를, 배출경로에 로딩시켜 정제가 배출경로를 통해 하우징 외부로 공급되게 하는 것이다. 즉, 실린더(25)에 채워진 정제를, 후술할 배출구(25a)의 높이까지 상승시켜, 정제가 배출구(25a)를 통해 화살표 a방향으로 빠져나가게 하는 역할을 한다.

이러한 정제로딩모듈(20)은, 수직으로 연장되며 투입된 정제를 수용하는 일정직경의 실린더(25), 실린더의 하부에 설치되고 회전력을 출력하는 높이조절모터(23), 수직으로 연장되며 높이조절모터로부터 회전력을 전달받아 축회전하는 리드스크류(23a), 리드스크류에 치합하며 리드스크류의 축회전에 의해 승강운동 하는 승강바디(24), 승강바디의 승강운동을 가이드 하는 승강가이드부, 승강바디의 상부에 위치하며 실린더의 내부에 승강 가능하도록 수용된 상태로 정제를 받쳐 지지하는 드럼(29), 드럼의 최고높이와 최저높이를 결정하는 높이제한부를 갖는다.

도 5 내지 도 9는 도 4의 정제로딩모듈(20)의 세부 구성과 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 정제로딩모듈(20)은, 받침케이스(21), 고정판(22), 높이조절모터(23), 리드스크류(23a), 승강가이드부로서의 가이드로드(23c), 승강바디(24), 지지밴드(27), 높이제한부, 드럼(29), 사이드지지체(22b), 실린더(도 4의 25)을 구비한다. 높이제한부는, 상측피감지부, 하측피감지부, 상부센싱부, 하부센싱부를 포함하여 이에 대한 설명은 후술된다.

또한 상측피감지부는 상단감지자석(27a)이고, 하측피감지부는 하단감지자석(24e)이다. 아울러 상부센싱부는 상부리미트센서(28)이며, 하부센싱부는 하부리미트센서(28b)이다.

받침케이스(21)는 하단부가 바닥플레이트(16)에 고정되는 지지용 부재로서, 상측에 수평의 지지평면부(21b)를 제공한다. 지지평면부(21b)는 실린더(25)를 지지하는 지지면이다. 실린더(25)는 하단부가 지지평면부(21b)에 지지된 상태로 수직을 이룬다. 또한, 지지평면부(21b)의 중앙부에는 센터홀(21e)이 형성된다. 센터홀(21e)은 관통형 구멍이며, 리드스크류(23a)와 가이드로드(23c)를 통과시킨다.

고정판(22), 하부리미트센서(28b), 높이조절모터(23)는, 받침케이스(21)의 내부에 고정된다. 고정판(22)은 높이조절모터(23)의 상부에 고정되는 일정두께를 갖는 판상부재로서, 지지평면부(21b)의 저면에 볼팅 결합하여 지지력을 제공한다.

높이조절모터(23)는 고정판(22)의 저면에 고정되며 외부로부터 전달된 제어신호에 의해 동작하여 리드스크류(23a)를 축회전시킨다. 리드스크류(23a)는 고정판(22)을 관통하여 높이조절모터(23)의 구동축에 연결되며 수직으로 연장되고, 높이조절모터(23)에 의해 시계방향과 반시계 방향으로 축회전한다.

하부리미트센서(28b)는, 자기력(磁氣力)을 감지하는 자기력센서로서, 하단감지자석(24e)의 수직 하부에 위치한다. 하부리미트센서(28b)는 승강바디(24)가 하사점에 도달한 순간 하단감지자석(24e)을 감지하여, 승강바디(24)가 하사점에 도달했다는 신호를 출력한다.

가이드로드(23c)는 리드스크류(23a)의 양측에 나란하게 배치된 환봉형 부재로서, 승강바디(24)의 수직통로(도 9의 24b)에 삽입된 상태로 승강바디(24) 승강운동을 가이드 한다.

승강바디(24)는 합성수지로 제작된 블록형 부재로서, 도 9에 도시한 바와 같이, 암나사구(24a)와 두 개의 수직통로(24b)를 갖는다. 암나사구(24a)는 승강바디(24)의 중앙부에 형성되며 내주면에 암나사산이 형성되어 있는 통로이다. 암나사구(24a)에 리드스크류(23a)가 끼워짐은 물론이다. 또한 수직통로(24b)는 가이드로드(23c)가 끼워지는 통로이다. 가이드로드(23c)는, 승강바디(24)의 수직 승강 운동을 가이드 한다.

아울러 각 수직통로(24b)의 측부에는 완충스토퍼(24c)이 장착된다. 완충스토퍼(24c)은 우레탄이나 실리콘으로 제작된 탄성부재로서 승강바디(24)의 하부로 돌출된다. 완충스토퍼(24c)은 승강바디(24)의 하강 시 고정판(22a)의 상면에 접하며 충격을 흡수한다. 즉, 승강바디(24)의 하강력이 고정판(22a)에 전달되는 것을 방지한다. 완충스토퍼(24c)에 의해 승강바디(24)의 하사점의 높이가 규정된다.

도 9의 도면부호 24e가 하단감지자석이다. 하단감지자석(24e)의 자기력은, 승강바디(24)가 하사점에 도달했을 때 하부리미트센서(28b)에 전달된다. 높이조절모터(23)는 하부리미트센서(28b)의 신호를 수신하여 승강바디(24)의 하강을 정지시킨다. 도 8은 승강바디(24)가 하사점에 위치한 모습을 도시한 도면이다.

또한 승강바디(24)의 상부에는 드럼회전모터(26a)가 설치된다. 드럼회전모터(26a)는 드럼(29)을 회전시키기 위한 것으로서 구동축에 구동기어(26b)를 갖는다. 드럼회전모터(26a)가 승강바디(24)와 함께 승강함은 당연하다.

구동기어(26b)는 드럼(29) 저면에 형성되어 있는 기어수용홈(29b)에 삽입되는 것으로서, 상면 중앙에 이탈방지자석(26c)을 구비한다. 이탈방지자석(26c)은 드럼(29)에 고정되어 있는 다른 이탈방지자석(29d)에 대응한다. 즉, 기어수용홈(29b)에 구동기어(26b)를 삽입하면, 두 개의 이탈방지자석이 상호 흡착 결합한 상태를 유지한다. 드럼(29)이 이탈방지자석(26c,29d)의 자기력에 의해 장착된 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

기어수용홈(29b)의 내주면은 기어이의 형상을 취하며 구동기어(26b)의 기어이(teeth)에 치합한다.

드럼회전모터(26a)의 출력은 컨트롤러(17)에 의해 조절된다. 드럼(29)의 회전속도가 빨라지면 원심력이 커져, 말하자면, 화살표 a 방향으로 공급되는 정제의 속도가 증가한다.

드럼(29)은 구동기어(26b)에 결합하는 대략 원판형 부재로서 상면에 푸싱돌기(29a)를 갖는다. 푸싱돌기(29a)는 드럼(29)의 반지름방향으로 연장된 선형 돌기로서, 드럼(29)의 회전 시, 정제를 반지름 방향으로 밀어내는 역할을 한다. 드럼(29)의 상면은 중심부로부터 반지름 방향으로 하향 경사진 모양을 갖는다.

지지밴드(27)는, 드럼회전모터(26a)의 주연부에 고정되는 대략 링형 부재로서 일부분이 수평방향으로 연장되고 연장단부에 상단감지자석(27a)을 갖는다. 상단감지자석(27a)은 위에 설명한 하단감지자석(도 9의 24e)와 동일한 자석으로서, 수평방향으로 자기력을 출력한다.

도면부호 24f는 승강바디(24)와 리드스크류(23a)와 가이드로드(23c)를 감싸며 차단하는 원통형 차단커버이다. 차단커버(24f)는 텔레스코픽 구조를 가져, 승강바디(24)의 승강운동에 따라 펼쳐지거나 접힌다. 차단커버(24f)가 적용됨으로써, 정제가 승강바디(24)나 리드스크류(23a)와 접하지 않게 된다.

사이드지지체(22b)은 하단부가 받침케이스(21)에 고정되며 수직으로 연장된 부재로서 상단에 상부리미트센서(28a)를 갖는다. 상부리미트센서(28a)는, 상단감지자석(27a)에서 출력되는 자기력에 반응하여 신호를 출력하는 자기센서이다. 상부리미트센서(28a)는, 상사점에 도달한 상태의 상단감지자석(27a)과 같은 높이에 위치한다.

말하자면 승강바디(24)가 상사점에 위치했을 때 신호를 발생하는 것이다. 이를 바꿔 말하면, 상부리미트센서(28a)가 승강바디(24)의 상사점을 결정하는 것이다. 즉, 상부리미트센서(28a)의 높이에 따라 승강바디(24)의 상사점이 결정되는 것이다. 도 7은 드럼(29)이 상사점에 위치한 상태를 나타낸 도면이다.

상부리미트센서(28a)가 출력한 신호는 높이조절모터(23)로 전달되어, 승강바디(24)의 상승이 정지된다.

상기 상부리미트센서(28a)와 상단감지자석(27a)의 사이에는 실린더(25)의 일부 벽면이 개재된다. 상단감지자석(27a)의 자기력이 실린더(25)의 벽면을 통과해 상부리미트센서(28a)에 도달하는 것이다.

결국, 드럼(29)은, 상부리미트센서(28a)와 하부리미트센서(28b)가 규정하는 스트로크 범위 내에서 승강운동 및 회전운동하며, 정제를 보급받고, 보급받은 정제를 올려 피딩모듈(40)로 전달하는 동작을 한다.

실린더(25)는 일정직경을 갖는 원통형 부재로서 드럼(29)을 승강 가능하게 수용한다. 드럼(29)이 실린더(25)에 수용된 상태로 회전 및 승강운동 하는 것이다. 또한, 드럼(29)의 외주면과 실린더(25)의 내주면은, 사이로 정제가 빠져나가지 못하도록 최대한 근접한다.

실린더(25)의 상단부 일측에는 배출구(25a)가 형성되어 있다. 배출구(25a)는 드럼(29)에 의해 상승한 정제가 화살표 a방향으로 빠져나가는 통로이다. 아울러 배출구(25a)의 측부에는 센서노출홈(25c)이 마련되어 있다.

센서노출홈(25c)은 후술할 정제감지센서(55)를 통과시키는 통로이다. 정제감지센서(55)는 드럼(29)에 의해 받쳐 올려지는 정제 중, 가장 높이 위치한 정제를 감지하는 센서로서, 센서노츨홈(25c)을 통해 실린더(25) 내측으로 노출된다. 후술하는 바와 같이, 정제감지센서(55)가 정제를 감지한 순간, 드럼(29)의 상승 속도는 감속한다.

도 10 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치(10)에서의 피딩모듈(40)의 구성과 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

피딩모듈(40)은, 정제로딩모듈(20)로부터 전달받은 정제를 차례로 통과시켜, 조제경로(21d)로 내려 보내거나, 사용 후 남은 정제 및 잘못 투입된 정제(두 알 이상이 리시빙공간(41a)에 한 번에 투입되었을 때의 정제)를 회수경로(41e)로 유도하는 역할을 한다.

피딩모듈(40)은, 유도덕트(41), 슬라이더(43), 슬라이더센서부(48), 진동발생부, 진동자제어부, 탄성지지부, 낙하정제감지부(47)를 포함한다.

유도덕트(41)는 도 3에 도시한 바와 같이, 컵수용홀더(13)와 받침케이스(21)의 사이에 개재되는 중공형 부재로서, 슬라이더(43)를 통과한 정제를 통과시켜 조제경로(41d)나 회수경로(41e)로 내려보내는 역할을 한다.

유도덕트(41)의 내부에는, 도 14에 도시한 바와 같이, 리시빙공간(41a)과 경로결정공간(41b)이 마련되어 있다. 리시빙공간(41a)은 슬라이더(43)로부터 낙하하는 정제를 받아들이는 공간이다. 또한 경로결정공간(41b)은, 정제를 조제경로(41d)로 보낼지 회수경로(41e)로 넘길지 결정하는 공간이다.

리시빙공간(41a)의 내부에는 공급셔터(42a)가 마련되어 있다. 공급셔터(42a)는 슬라이더(43)의 출구부(43b)를 개폐하는 도어이다. 공급셔터(42a)를 개방하여야 정제가 리시빙공간(41a)으로 투입될 수 있다.

공급셔터(42a)의 회전축(42b)은 수평으로 연장되며, 연장단부가 워엄휠(도 2의 51c)와 결합한다. 워엄휠(51c)은 부채꼴형 기어로서, 유도덕트(41)의 외부에서 워엄(51b)과 치합한다. 워엄(51b)은 제1모터(51a)에 의해 양방향 축회전하는 부속이다. 결국, 제1모터(51a)의 동작에 의해, 회전축(42b)이 좌우방향으로 축회전하며 공급셔터(42a)의 개폐가 이루어진다.

또한, 리시빙공간(41a)과 경로결정공간(41b)의 사이에는 브이셔터(42d)가 설치된다. 브이셔터(42d)는 상부로 벌어진 V자 형상의 셔터로서 회전축(42e)에 의해 화살표 c방향이나 그 반대 방향으로 회전 가능하다. 브이셔터(42d)는 리시빙공간(41a)으로 투입된 정제를 일단 받아 조제경로(41d)로 전달하는 역할을 한다.

브이셔터(42d)의 회전축(42e)은 수평으로 연장되고, 도 2에 도시한 바와 같이, 연장단부에 워엄휠(52c)을 갖는다. 워엄휠(52c)은 유도덕트(41)의 외부에서 워엄(52b)과 치합한다. 워엄(52b)은 제2모터(52a)에 의해 양방향 회전한다. 결국 브이셔터(42d)는 제2모터(52a)에 의해 회전운동이 가능한 것이다.

또한 경로결정공간(41b)의 내부에는 전환셔터(42g)가 설치된다. 전환셔터(42g)은, 도 14와 같이 조제경로(41d)를 개방하거나, 도 15처럼 회수경로(41e)를 개방한다. 조제경로(41d)가 개방될 때 회수경로(41e)는 차단되고, 회수경로(41e)가 개방될 때 조제경로(41d)는 막힌다.

전환셔터(42g)의 회전각도를 제한하기 위하여, 경로결정공간(41b)의 내부에는 걸림턱(41f)과 지지턱(41g)이 마련되어 있다. 걸림턱(41f)은 도 16의 화살표 e방향으로 회전한 전환셔터(42g)의 단부가 걸리는 부분이고, 지지턱(41g)은 도 15의 화살표 f방향으로 회전한 전환셔터(42g)가 걸리는 부분이다.

전환셔터(42g)의 회전축(42h)은 수평으로 연장되고, 도 2에 도시한 바와 같이, 연장단부가 유도덕트(41) 외부에서 워엄휠(53c)과 결합한다. 워엄휠(53c)은 부채꼴형 기어로서 워엄(53b)와 치합한다. 워엄(53b)은 제3모터(53a)에 의해 양방향 축회전 한다. 결국 제3모터(53a)를 통해 전환셔터(42g)의 회전운동이 구현될 수 있는 것이다. 제1,2,3모터(51a,52a,53a)는 하나의 셔터구동부(도 17의 50)를 구성하며 컨트롤러(17)에 의해 독립적으로 컨트롤된다.

조제경로(41d)는 도 15의 화살표 g방향으로 이동하는 정제를 받아 하부로 내려 보내는 통로이다. 조제경로(41d)를 통과한 정제는 바닥플레이트의 통과구멍(16a)을 통과해 사용자에게 전달된다.

회수경로(41e)는 회수컵(14)측으로 연결된 통로이다. 화살표 h방향을 따라 회수경로(41e)로 유도된 정제는 회수컵(14)으로 보내어진다.

한편, 슬라이더(43)는, 도 4의 화살표 a방향으로 유입한 정제를 받아 리시빙공간(41a)으로 유도하는 부재로서 위에서 봤을 때 구부러진 형상을 갖는다. 말하자면 입구부(43a)를 통한 유입방향과, 출구부(43b)를 통한 유출 방향이 일치하지 않고 대략 직각의 사이각을 갖는 것이다. 아울러 슬라이더(43)는 상부로 개방된 U자의 단면 형상을 가지고, 리시빙공간(41a)을 향해 하향 경사져 있다. 슬라이더(43)는 투명한 합성수지나 아크릴로 제작 가능하다.

슬라이더(43)의 외측부에는 세 개의 사이드포켓(43f)이 마련되어 있다. 사이드포켓(43f)은 상부로 개방된 공간으로서, 하나의 사이드포켓(43f)에는 제1진동자(44a)가, 나머지 두 개의 사이드포켓(43f)에는 제2진동자(44c)가 설치된다.

제1,2진동자(44a,44c)는 외부로부터 인가된 전기신호에 의해 동작하여 진동에너지를 출력하는 진동발생부(도 17의 44)이다. 제1,2진동자(44a,44c)의 작동 시 발생하는 진동에너지가 슬라이더(43)로 전달됨은 물론이다. 슬라이더(43)는 제1,2진동자(44a,44c)에 의해 진동하며, 그 위에 로딩된 정제를 리시빙공간(41a) 측으로 유도한다.

제1진동자(44a)는 진동수의 조절이 가능한 DC진동자로서, 정제를 회수할 때 이외의 경우에 작동한다. 제1진동자(44a)가 작동할 때에는 제2진동자(44c)는 작동하지 않는다. 제1진동자(44a)의 출력 진동수는 가변적인데, 슬라이더(43)를 통과하는 정제 중 맨 앞 정제가 후술할 출구센서(48d)에 감지될 때 줄어든다. 슬라이더(43)의 입구부(43a)로 진입하여 이송되는 정제가 일정속도로 이송되다가 출구부(43b)에 도달하면서 감속되는 것이다. 후술하겠지만, 정제가 출구센서(48d)에 감지될 때에, 공급셔터(42a)가 개방된다.

또한 제1진동자(44a)는 진동자제어부(46)와 접속된다. 진동자제어부는 펄스폭을 변조시키는 PWM제어수단으로서, 이송 중의 정제가 슬라이더(43)의 바닥면으부터 튀지 않게 한다. 정제는 진동자제어부(46)에 의해 슬라이더(43)의 바닥면에 접한 상태로 마찰하며, 리시빙공간(41a)을 향해 서서히 슬라이딩 다운 하는 것이다.

제2진동자(44c)는 BLDC진동자로서 출력 진동수는 조절되지 않는다. 제2진동자(44c)는 정제를 회수할 때에 사용한다. 제2진동자(44c)가 동작함과 동시에 회수경로(41e)가 개방됨은 물론이다.

또한 슬라이더(43)의 저면에는 슬라이더센서부(48)가 설치된다. 슬라이더센서부(48)는, 슬라이더(43)의 저면에 고정되는 하부기판(48a), 입구센서(48b), 출구센서(48d), 중간센서(48c)로 구성된다. 하부기판(48a)에, 센서를 구동하기 위한 회로가 구성되어 있음은 물론이다. 입구센서(48b)와 중간센서(48c)와 출구센서(48d)는 근접센서이다.

입구센서(48b)는 입구부(43a)를 통해 진입한 정제를 감지한다. 입구센서(48b)가 정제를 감지함과 동시에 제1진동자(44a)가 동작하기 시작하고, 회전하던 드럼(29)은 회전을 멈춘다. 제1진동자(44a)는 정제감지센서(55)가 정제를 감지했을 때에 작동을 시작할 수도 있다.

제1진동자(44a)의 동작에 의해 이송을 시작한 정제는 이송을 계속하며 중간센서(48c)의 위를 통과한다. 중간센서(48c)를 통해 정제의 이송속도가 체크된다. 중간센서(48c)를 통과한 정제가 마침내 출구센서(48d)의 상부에 위치하면 제1진동자(44a)의 출력 진동수가 줄어들고, 전체 정제의 이송속도가 감속된다. 이 타이밍에 맞추어 공급셔터(42a)가 개방되어 한 알의 정제를 통과시킨다. 공급셔터(42a)는 정제가 통과한 후 출구부(43b)를 바로 닫아 정제가 잇달아 투입되는 것을 막는다.

리시빙공간(41a)으로 낙하한 정제는 브이셔터(42d)에 일단 받쳐진 후, 브이셔터(42d)가 화살표 c방향으로 회전함에 의해 경로결정공간(41b)으로 이동한 후 전환셔터(42g)를 타고 화살표 g방향으로 이동한다.

그런데 비정상적인 동작에 의해, 리시빙공간(41a)에, 가령, 두 알의 정제가 투입되었다면, 전환셔터(42g)가 도 16의 화살표 e방향으로 미리 회전한다. 브이셔터(42d)에 받쳐져 있던 두 알의 정제는 개방된 회수경로(41e)를 통해 회수컵(14)에 모이게 된다.

출구부(43b)를 통해 투입되는 정제가 한 알인지 아니면 두 알 이상인지는 낙하정제감지부(47)에 의해 감지된다. 낙하정제감지부(47)에는 발광센서(47a)와 수광센서(47b)가 포함된다.

발광센서(47a)와 수광센서(47b)는, 제1수직기판(49a)과 제2수직기판(49b)에 각각 설치되어 있는 센서로서, 리시빙공간(41a)을 사이에 두고 상호 대향한다. 제1수직기판(49a)과 제2수직기판(49b)은 유도덕트(41)의 외측에 고정된 기판이다. 제1수직기판(49a)에는 위에 설명한 정제감지센서(55)도 실장되어 있다.

발광센서(47a)와 수광센서(47b)는, 리시빙공간(41a)을 통과하는 정제의 개수를 파악하여 컨트롤러(17)로 전달하고, 컨트롤러(17)로 하여금 조제경로(41d)와 회수경로(41e) 중 하나를 개방하게 한다.

또한 슬라이더의 외측면에는 삽입홈(43h)이 마련되어 있다. 삽입홈(43h)은 하부로 개방된 홈으로서, 탄력지지판(45)의 연장부(45d)를 분리 가능하게 수용한다. 탄력지지판(45)은 유도덕트(41)의 상부에 설치된 상태로 슬라이더(43)를 받쳐 지지하는 탄성지지부의 역할을 한다.

탄력지지판(45)은, 일정두께를 갖는 금속판, 가령, 판스프링강이나 스테인리스강을 프레싱 가공하여 제작된 것으로서, 받침부(45a)와 연장부(45d)를 갖는다. 받침부(45a)의 양단부에는 장공(45b)이 형성되어 있다. 장공(45b)은 고정나사(45f)를 통과시키는 구멍이다. 탄력지지판(45)은 고정나사(45f)를 통해 유도덕트(41)의 상부에 고정된다.

연장부(45d)는, 받침부(45a)에 대해 직각으로 절곡되며 상향 연장된 부분으로서 삽입홈(43h)에 끼워진다. 연장부(45d)는 탄성 변형 가능하다. 즉, 슬라이더(43)가 진동할 때 함께 떨리는 것이다. 탄력지지판(45)은 슬라이더(43)를 지지하면서도 슬라이더(43)의 진동을 방해하지 않는다. 이러한 역할을 할 수 있는 한 탄력지지판(45)의 모양은 얼마든지 달라질 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 정제 연속 공급장치(10)의 구성을 전체적으로 나타내 보인 블록도이고, 도 18은 정제 연속 공급장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 정제 연속 공급장치(10)의 동작은 아래와 같이 이루어진다.

먼저, 실린더(25)가 비어 있고 드럼(29)이 하사점에 위치한 상태에서, 실린더(25)에 (조제할 정제를) 부어 넣는다. (정제 채움 단계(100)) 실린더(25) 내에 정제가 채워졌다면, 인터페이스부(12)를 통해 조제명령을 입력한다. 조제명령이 입력되면 컨트롤러(17)가 높이조절모터(23)와 드럼회전모터(26a)를 작동시킨다. 높이조절모터(23)와 드럼회전모터(26a)가 동작함에 따라, 드럼(29)이 회전하며 점차 상승한다. (드럼 상승 및 회전 단계(101))

이와 동시에 정제감지센서(55)가 동작하여 정제의 상승을 기다린다. 정제감지센서(55)는, 수평방향으로 광을 조사하고 반사된 빛을 통해 대상물을 감지하는 광센서이다.

드럼 상승 및 회전 단계(101)가 시작되었음에도 불구하고 설정시간 동안 정제가 나타나지 않으면, 디스플레이부(12a)를 통해 정제채움안내를 진행한다. (정제 채움 안내 단계(118)). 즉 사용자에게, 현재 실린더(25)가 비어 있음을 알려 주는 것이다. 애초 정제 채움 단계(100)를 제대로 수행했을 경우, 정제 채움 안내 단계(118)는 진행되지 않는다.

정제감지센서(55)가 정제를 감지했다면, 드럼(29)의 상승 속도를 감속한 후 정지시킨다. 드럼(29)은, 정제감지센서(55)가 정제를 감지했을 때부터 감속되기 시작하고, 드럼(19) 외주면의 상부 모서리부가 배출구(25a)의 문턱, 즉 상사점에 도달할 때 정지한다. (드럼 상승속도 감속 및 정지 단계(103)).

드럼의 상승을 상사점에서 정지시키는 것은 상부리미트센서(28a)에 의해 구현된다. 즉 상부리미트센서(28a)가 컨트롤러(17)에 신호를 보내어 컨트롤러(17)로 하여금 높이조절모터(23)를 정지하게 하는 것이다. 드럼(19)의 상승이 정지했다 하더라도 드럼(19)의 회전은 계속된다.

정제는, 드럼(19)이 상사점에 도달한 직후, 드럼(19)으로부터 원심력을 받아 슬라이더(43)로 넘어간다. 이때 제1진동자(44a)가 동작하여 정제를 리시빙공간(41a) 측으로 이송시킨다.

정제가 슬라이더(43)를 통과하는 동안 드럼의 회전속도는 감속된다. (드럼 회전속도 조절 단계(105)). 즉, 정제가 출구센서(48d)와 중간센서(48c)와 입구센서(48b)에 모두 감지되면 드럼(29)은 임시 정지된다. 임시 정지한 드럼은, 입구센서(48b)에서 정제가 감지되지 않을 때 다시 회전하여 정제가 화살표 a방향으로 넘어가게 한다. 이러한 동작을 통해 슬라이더(43)의 상부에는 정제가 계속적으로 로딩될 수 있다.

위에 설명한 바와 같이, 이송 방향 제일 앞쪽에 위치한 정제가 출구센서(48d)에 감지되면, 공급셔터(42a)를 개방하여 해당 정제가 리시빙공간(41a)으로 투입되게 한다. (공급셔터 개방단계(109)). 그런데 출구센서(48d)에 정제가 감지되지 않으면, 컨트롤러(17)가 드럼의 회전속도를 조절하여 정제의 투입을 독려한다.

리시빙공간(41a)으로 투입된 정제는 낙하정제감지부(47)에 의해 감지된다. 즉 낙하하고 있는 정제가 1알 인지 2알 이상인지 파악되는 것이다.(낙하정제 감지단계(111)). 정제가 다행히 1알로 파악되면 조제경로(41d)를 개방하여, 해당 정제가 약사에게 전달되게 한다. (조제경로 개방단계(113).

하지만, 낙하한 정제가 두 알 이상이라면 회수경로(41e)를 개방하여 정제가 회수경로를 통해 회수컵에 회수되게 한다.(회수경로 개방단계(115))

목표한 수량의 조제가 완료되지 않았다면, 드럼회전속도 조절단계(105)를 통해 정제의 이송을 계속하여 상기 과정을 반복한다.

마침내 모든 조제가 완료되었다면, 제1진동자(44a)를 정지시키고, 제2진동자(44c)를 작동시킨다. 그리고, 이와 동시에 회수경로를 개방한다. 드럼(29)에 의해 슬라이더(43)로 넘어온 정제는 제2진동자(44c)의 작용에 의해, 속도 변화 없이 슬라이더(43)를 통과해 유도덕트(41)를 거쳐 회수컵(14)에 모여 회수된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:연속공급장치 11:전면패널 11a:회수컵통로
12:인터페이스부 12a:디스플레이부 12c:엘이디램프
12e:버튼 13:컵수용홀더 14:회수컵
15:커버 15a:정제투입구 16:바닥플레이트
16a:통과구멍 17:컨트롤러 18:하우징
20:정제로딩모듈 21:받침케이스 21b:지지평면부
21e:센터홀 22a:고정판 22b:사이드지지체
23:높이조절모터 23a:리드스크류 23c:가이드로드
24:승강바디 24a:암나사구 24b:수직통로
24c:완충스토퍼 24e:하단감지자석 24f:차단커버
25:실린더 25a:배출구 25c:센서노출홈
26a:드럼회전모터 26b:구동기어 26c:이탈방지자석
27:지지밴드 27a:상단감지자석 28:드럼높이감지부
28a:상부리미트센서 28b:하부리미트센서 29:드럼
29a:푸싱돌기 29b:기어수용홈 29d:자석
40:피딩모듈 41:유도덕트 41a:리시빙공간
41b:경로결정공간 41d:조제경로 41e:회수경로
41f:걸림턱 41g:지지턱 42a:공급셔터
42b:회전축 42d:브이셔터 42e:회전축
42g:전환셔터 42h:회전축 43:슬라이더
43a:입구부 43b:출구부 43f:사이드포켓
43h:삽입홈 44:진동발생부 44a:제1진동자
44c:제2진동자 45:탄력지지판 45a:받침부
45b:장공 45d:연장부 45f:고정나사
46:진동자제어부 47:낙하정제감지부 47a:발광센서
47b:수광센서 48:슬라이더센서부 48a:하부기판
48b:입구센서 48c:중간센서 48d:출구센서
49a:제1수직기판 49b:제2수직기판 51a:제1모터
51b:워엄 51c:워엄휠 52a:제2모터
52b:워엄 52c:워엄휠 53a:제3모터
53b:워엄 53c:워엄휠 55:정제감지센서

Claims (7)

1. 정제 배출경로가 포함되어 있는 하우징의 내부에 설치되며, 외부로부터 공급된 정제를, 상기 배출경로에 로딩시켜 정제가 배출경로를 통해 하우징 외부로 공급되게 하는 것으로서,
   수직으로 연장되며 투입된 정제를 수용하는 일정직경의 실린더, 실린더의 하부에 설치되고 회전력을 출력하는 높이조절모터, 수직으로 연장되며 높이조절모터로부터 회전력을 전달받아 축회전하는 리드스크류, 리드스크류에 치합하며 리드스크류의 축회전에 의해 승강운동 하는 승강바디, 상기 승강바디의 상부에 위치하며 실린더의 내부에 승강 가능하도록 수용된 상태로 정제를 받쳐 지지하는 드럼, 드럼의 최고높이와 최저높이를 결정하는 높이제한부를 갖는 정제로딩모듈을 포함하고,
   상기 승강바디의 상부에 드럼을 회전시키는 드럼회전모터가 더 설치되고, 드럼회전모터의 구동축에는 구동기어가 장착되고, 드럼의 저면에는 구동기어를 수용하며 회전력을 전달받는 구동기어 수용홈이 형성되고,
   상기 구동기어 수용홈의 내주면은 기어이의 형상을 취하며 상기 구동기어의 기어이(teeth)에 치합하는 것을 특징으로 하는 정제 연속 공급장치.
2. 제1항에 있어서,
   승강바디의 승강운동을 가이드 하는 승강가이드부를 더 구비하고,
   상기 실린더의 하부에는 높이조절모터를 수용하는 받침케이스가 설치되고,
   높이조절모터의 상부에는 지지력을 제공하는 고정판이 고정되며,
   상기 리드스크류는 고정판를 관통하여 높이조절모터의 회전력을 전달받고,
   상기 승강가이드부는, 하단부가 고정판에 고정된 상태로 수직으로 연장된 가이드로드를 구비하는,
   정제 연속 공급장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 승강바디에는;
   수직방향으로 관통하고 리드크류와 치합하는 암나사구와, 암나사구의 측부에 나란하게 형성되며 가이드로드를 수용하는 수직통로가 마련되어 있고,
   승강바디의 하부에는, 승강바디의 하강 시 고정판과 접하는 완충스토퍼가 위치하는,
   정제 연속 공급장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 높이제한부는;
   드럼의 하부에 설치되는 상측피감지부와,
   승강바디의 하측부에 고정되는 하측피감지부와,
   상승한 상태의 상측피감지부를 감지하고 감지신호를 출력하는 상부센싱부와,
   하강한 상태의 하측피감지부를 감지하고 감지신호를 출력하는 하부센싱부를 포함하는,
   정제 연속 공급장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 실린더의 외측에는, 지지력을 제공하는 사이드지지체가 더 설치되고,
   상부센싱부는, 사이드지지체에 설치되며 상사점에 위치한 상측피감지부를 감지하고,
   하측센싱부는, 고정판에 위치하고 하사점 까지 내려온 하측피감지부를 센싱하는,
   정제 연속 공급장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 구동기어와 수용홈의 내측에는, 상호 흡착 결합하여 드럼의 이탈을 방지하는 이탈방지자석이 각각 고정된,
   정제 연속 공급장치.
   

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