KR20000074235A - 화장품 용기의 자동 팩킹장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화장품 용기의 자동 팩킹장치에 관한 것으로서, 컨베이어 수단 및 실린더 수단을 이용하여 용기를 자동으로 정렬시켜주는 수단과, 피더 수단과 바이브레이션 수단을 이용하여 팩킹을 자동으로 공급하는 수단과, 암 수단과 실린더 수단을 이용하여 용기 주입구에 팩킹을 수행하는 수단과, 기어 전동 수단을 이용하여 장치 전체의 높이를 조절하는 수단과, 벨트 가압 수단을 이용하여 별도로 팩킹을 수행하는 수단을 포함하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치를 제공함으로써, 여러 다양한 크기를 갖는 화장품 용기의 팩킹작업에 대한 효율화를 도모할 수 있으며, 이에 따라 소량 다품종 생산체제에 적극 부응하면서 유연생산체제를 구축할 수 있도록 하고자 한 것이다.

Description

화장품 용기의 자동 팩킹장치{Apparatus for automatically packing of cosmetic bottle}
본 발명은 화장품 용기를 자동 공정으로 팩킹하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컨베이어 수단 및 실린더 수단을 이용하여 화장품 용기를 이송시켜주는 동시에 위치를 잡아주는 용기 정렬유니트와, 피더 수단과 바이브레이션 수단을 이용하여 팩킹을 진행시키고 실린더 수단을 이용하여 팩킹을 소정의 위치로 옮겨주는 팩킹 공급유니트와, 암 수단과 실린더 수단을 이용하여 용기 주입구를 잡아주고 팩킹을 삽입시켜주는 팩킹 세팅유니트와, 기어 전동 수단을 이용하여 테이블 전체의 높낮이를 조절해주는 높이 조절유니트와, 벨트 가압 수단을 이용하여 팩킹을 주입구에 삽입시켜주는 보조 팩킹 세팅유니트로 구성되어 있는 화장품 용기의 자동 팩킹장치를 제공함으로써, 여러 다양한 크기를 갖는 화장품 용기의 팩킹작업을 효과적이고 능률적으로 수행할 수 있으며, 이에 따라 소량 다품종 생산 시스템을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 한 화장품 용기의 자동 팩킹장치에 관한 것이다.
일반적으로 화장품 용기는 유리나 합성수지로 만들어진 다음 그 내부에 스킨로션이나 밀크로션 등이 담겨지게 되고, 누액 또는 누수 및 향이 빠져나가는 것을 방지하기 위해 버진 팩킹으로 밀봉시키게 된다.
이러한 화장품 용기는 제품의 특성에 따라 그 높낮이가 결정되므로 다양한 크기로 제작되며, 용기 주입구는 보통 Ø13이나 Ø14가 주류를 이루고 있으나, 간혹 제품의 특성에 따라 Ø10 또는 Ø20인 경우도 있다.
현재 화장품 용기를 팩킹할 때 사용하는 팩킹장치로는 대량생산에 적합한 로터리 타입의 설비가 많이 보급되어 있으나, 설비가 고가이고 여러 사양의 용기에 맞게 그 규격을 교환하는데 많은 소요시간을 필요로 하는 문제를 갖고 있기 때문에 수시로 용기의 사양을 바꾸어 가면서 작업을 해야 하는 다품종 소량생산에는 적합하지 못한 단점이 있다.
특히, 최근의 화장품 업계는 다양한 제품을 선호하는 소비자들의 성향에 맞추기 위한 다품종 소량생산으로 점차 전환하는 추세에 있고, 이에 적극 대응할 수 있는 유연생산체제를 구축하지 않고서는 경쟁력을 높일 수 없기 때문에 이에 대한 적극적인 대처 방안이 절실히 요구된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 컨베이어 수단 및 실린더 수단을 이용하여 용기를 자동으로 정렬시켜주는 수단과, 피더 수단과 바이브레이션 수단을 이용하여 팩킹을 자동으로 공급하는 수단과, 암 수단과 실린더 수단을 이용하여 용기 주입구에 팩킹을 수행하는 수단과, 기어 전동 수단을 이용하여 장치 전체의 높이를 조절하는 수단과, 벨트 가압 수단을 이용하여 별도로 팩킹을 수행하는 수단을 포함하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치를 제공함으로써, 여러 다양한 크기를 갖는 화장품 용기의 팩킹작업에 대한 효율화를 도모할 수 있으며, 이에 따라 소량 다품종 생산체제에 적극 부응하면서 유연생산체제를 구축할 수 있도록 하는데 그 안출의 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 팩킹장치의 전체적인 구성을 보여주는 정면도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 도 1의 측면도
도 4는 도 1의 요부 확대도
도 5는 도 2의 요부 확대도
도 6은 도 3의 요부 확대도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 체인 컨베이어 11 : 센서
12 : 스톱퍼 13 : 암
14 : 용기 클램프 15 : 가이드 바
16 : 가이드 블럭
20 : 파트 피더 21 : 라이너 피더
22 : 팩킹 클램프 23 : 슬라이드 블럭
24 : 팩킹 이송실린더
30 : 푸셔 31 : 팩킹 삽입실린더
40 : 핸들 41 : 기어조합
42 : 테이블 43 : 가이드 서포트
50 : 가압 벨트 51 : 모터
52 : 전동 벨트 53 : 손잡이
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 용기를 일렬로 진행시켜주는 체인 컨베이어(10)와, 상기 체인 컨베이어(10)의 일측에서 서로 나란하게 설치되며 용기의 위치를 감지하는 센서(11)로부터 신호를 받아 작동되면서 용기의 순차 진행을 가능하게 하는 적어도 3개의 스톱퍼(12)와, 용기가 팩킹 수행위치에 오면 에어압을 작동매체로 하면서 양쪽 암(13)을 이용하여 용기 주입구를 잡아주는 용기 클램프(14)를 포함하는 용기 정렬유니트와, 다수의 팩킹을 차례대로 회전 진행시키는 파트 피더(20) 및 직선 진행시키는 라이너 피더(21)와, 맨 앞에서 진행되어 오는 1개의 팩킹을 잡아줄 수 있는 팩킹 클램프(22)와, 팩킹과 함께 팩킹 클램프(22)를 팩킹 수행위치인 용기 주입구의 바로 위까지 이송시켜주는 슬라이드 블럭(23) 및 이것의 구동수단인 팩킹 이송실린더(24)를 포함하는 팩킹 공급유니트와, 다수의 칼럼에 의해 지지되면서 팩킹 수행위치의 윗쪽에 수직 배치되며 푸셔(30)를 이용하여 팩킹을 용기 주입구에 삽입시켜주는 팩킹 삽입실린더(31)를 포함하는 팩킹 세팅유니트와, 조작수단으로 사용되는 핸들(40) 및 기어조합(41)과, 테이블(42)의 승하강을 안내하는 다수의 가이드 서포트(43)를 포함하는 높이 조절유니트와, 상하 높이조절수단을 갖고 있으며 용기의 상부에서 그 진행방향과 나란하게 배치되면서 팩킹과의 접촉을 통해 팩킹을 용기 주입구에 삽입시켜주는 가압 벨트(50)와, 상기 가압 벨트(50)를 구동시켜주는 모터(51) 및 전동 벨트(52)를 포함하는 보조 팩킹 세팅유니트로 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 용기 정렬유니트의 각 스톱퍼(12)는 체인 컨베이어(10)의 한쪽 측면에 나란하게 배치되는 가이드 바(15) 및 이것을 따라 슬라이드 가능한 가이드 블럭(16)에 의해 용기 진행방향을 따라 전후 위치조절이 가능하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 팩킹 공급유니트의 팩킹 클램프(22)는 슬라이드 블럭(23)의 선단에서 앞쪽으로 연장되는 고정 클램프(22a)와, 상기 고정 클램프(22a)의 끝에 스프링과 함께 회전가능한 구조로 설치되면서 팩킹을 수용할 수 있는 90°정자세와 용기 진행시 간섭을 피할 수 있는 180°펴진자세를 취할 수 있는 회전 클램프(22b)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 팩킹 세팅유니트의 가압 벨트(50)는 용기를 이송시켜주는 체인 컨베이어(10)와 동일한 속도로 구동되는 것을 특징으로 한다.
이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1 내지 도 6에서는 본 발명에 따른 자동 팩킹장치의 구성을 보여주고 있다.
본 발명의 자동 팩킹장치는 크게 용기를 이송시켜주는 동시에 그 위치를 잡아주는 용기 정렬유니트와, 팩킹을 차례로 진행시키면서 소정의 위치까지 옮겨주는 팩킹 공급유니트와, 실질적으로 팩킹작업을 수행하는 팩킹 세팅유니트와, 장치의 전체적인 높낮이를 조절해주는 높이 조절유니트와, 벨트를 이용한 접촉 가압방식으로 팩킹을 주입구에 삽입시켜주는 보조 팩킹 세팅유니트로 이루어져 있다.
상기 용기 정렬유니트는 용기(100)를 정해진 위치 즉, 팩킹 수행위치에 1개씩 보내주고 또 그 정확한 위치를 잡아주는 공정을 수행한다.
이를 위하여, 일렬로 늘어선 용기(100)를 차례로 이송시켜주는 체인 컨베이어(10)가 구비되고, 체인 컨베이어(10)의 한쪽 측면에는 컨베이어 폭방향을 향해 적어도 3개의 스톱퍼(12)가 일정한 간격을 유지하면서 서로 나란하게 배치된다.
각각의 스톱퍼(12)는 컨베이어 길이방향을 따라 나란하게 설치되는 2개의 가이드 바(15)에 의한 안내를 받으면서 슬라이드 가능한 가이드 블럭(16)상에 고정되어 용기의 사양에 따라 그 길이방향의 위치를 조절할 수 있게 되고, 실린더수단에 의해 앞뒤로 움직일 수 있으며 용기(100)의 진행을 선택적으로 차단하면서 용기(100)를 1개씩 순차적으로 진행시키거나 용기(100)의 정위치를 잡아주는 역할을 하게 된다.
상기 스톱퍼(12)에 의해 용기(100)가 정위치에 놓여지게 되면, 이때에는 컨베이어 상부에 배치되는 용기 클램프(14)가 용기(100)을 움직이지 않도록 잡아줄 수 있게 된다.
즉, 상기 용기 클램프(14)는 일종의 에어압을 이용하는 실린더로서, 에어가 주입되면 양쪽에 있는 암(13)이 안쪽으로 오므라 들면서 용기 주입구를 견고하게 파지할 수 있게 되며, 이때의 암(13)은 팩킹작업이 완료됨과 동시에 재차 바깥쪽으로 벌어질 수 있게 된다.
여기서, 미설명부호 11은 일종의 광센서로서, 용기(100)의 위치를 감지하는 역할을 하며, 이렇게 감지한 신호를 가지고 스톱퍼(12) 등의 작동신호로 이용할 수 있게 된다.
상기 팩킹 공급유니트는 팩킹을 차례로 진행시키면서 소정의 위치까지 옮겨주는 공정을 수행한다.
이를 위하여, 진동발생수단을 이용하여 곡선형 가이드를 따라 팩킹(110)을 차례대로 회전 진행시키는 파트 피더(20)와, 역시 진동발생수단을 갖고 있으며 상기 파트 피더(20)와 연접 설치되면서 파트 피더(20)로부터 밀려나는 팩킹(110)을 팩킹 클램프(22)가 있는 위치까지 직선 진행시키는 라이너 피더(21)가 구비된다.
즉, 파트 피더(20)내에 일정량의 팩킹(110)을 쏟아 부으면 각각의 진동발생수단과 회전형 및 직선형 가이드를 통해 팩킹(110)이 정렬된 상태로 진행될 수 있게 된다.
이렇게 진행되는 팩킹(110)은 라이너 피더(21)의 선단에 배치되어 있는 팩킹 클램프(22)내에 1개씩 투입될 수 있게 된다.
상기 팩킹 클램프(22)는 첨부한 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 LM 가이드수단에 의해 슬라이드 안내를 받는 슬라이드 블럭(23)상에 일체 고정되어 슬라이드 블럭(23)의 움직임에 따라 팩킹을 용기 주입구가 있는 위치까지 옮겨줄 수 있게 되며, 이때의 구동수단으로는 슬라이드 블럭(23)의 후단에 그 로드가 연결되는 팩킹 이송실린더(24)가 사용된다.
특히, 상기 팩킹 클램프(22)는 ㄱ자 형태로 조합되는 2개의 막대형 클램프로 구성되어 있으며, 1개는 슬라이드 블럭(23)의 선단에서 앞쪽으로 연장되는 고정 클램프(22a)이고, 다른 1개는 이 고정 클램프(22a)의 끝에 스프링과 함께 회전가능한 구조로 설치되는 회전 클램프(22b)이다.
상기 회전 클램프(22b)는 스프링의 복원력을 이용하여 팩킹을 수용할 수 있는 90°정자세를 취할 수 있고, 용기 진행시 용기에 의해 펴지면서 이때의 간섭을 피할 수 있는 180°펴진자세를 취할 수 있도록 되어 있다.
상기 팩킹 세팅유니트는 실질적으로 용기 주입구에 팩킹을 삽입하는 공정을 수행한다.
이를 위하여, 컨베이어상의 팩킹 수행위치에서 수직으로 배치되는 팩킹 삽입실린더(31)가 구비된다.
상기 팩킹 삽입실린더(31)는 적어도 4개의 칼럼에 의해 지지되는 구조로 설치되며, 그 로드에는 팩킹(110)을 눌러줄 수 있는 푸셔(30)가 일체 장착된다.
따라서, 팩킹위치에 용기(100)가 놓여지고 그 주입구 선상에 팩킹(110)이 위치되면 팩킹 삽입실린더(31)의 작동과 함께 푸셔(30)가 팩킹(110)을 용기 주입구에 삽입시켜 줄 수 있게 된다.
이때의 용기(100)는 용기 클램프(14)에 의해 지지되므로 푸셔(30)가 소정의 힘으로 가압하면 팩킹(110)은 정확히 용기 주입구내에 삽입될 수 있게 된다.
상기 높이 조절유니트는 장치 전체의 높낮이를 조절하는 역할을 한다.
용기(100)의 크기가 변경되면 용기 주입구를 잡는 위치나 팩킹을 옮겨주는 높이가 달라지게 되고, 또 팩킹 삽입실린더(31)의 스트로크도 맞지 않게 되므로 새로이 투입되는 용기(100)의 크기에 따라 이러한 조건들을 일괄적으로 조절해 줄 필요가 있다.
이를 위하여, 팩킹 공급유니트와 팩킹 세팅유니트를 받치고 있는 테이블(42) 전체를 올려주거나 내려주게 되며, 그 수단으로는 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이 작업자가 수조작할 수 있는 핸들(40)과 이 핸들(40)의 조작력을 전달해주는 기어조합(41), 예를 들면 베벨 기어조합이 사용된다.
즉, 핸들(40)을 돌리게 되면 기어조합(41)의 전동에 의해 각 유니트를 포함하는 테이블(42)은 가이드 서포트(43)의 안내를 받으면서 위아래로 움직일 수 있게 된다.
상기 보조 팩킹 세팅유니트는 Ø13이나 Ø14 크기와 같은 일반적인 크기 이외의 주입구를 갖는 용기를 팩킹할 때 사용한다.
이러한 보조 팩킹 세팅유니트는 체인 컨베이어(10)위에 놓여져 이송되는 용기(100)의 진행력을 이용하여 자동으로 팩킹작업이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
이를 위하여, 체인 컨베이어(10)의 상부 소정의 위치에 가압 벨트(50)가 나란하게 배치되고, 이 가압 벨트(50)를 돌려주기 위한 모터(51) 및 전동 벨트(52)가 구비된다.
모터(51)가 작동되면 상기 가압 벨트(50)는 체인 컨베이어(10)와 같은 방향 및 동일한 속도로 구동되고, 이렇게 구동되는 가압 벨트(50)의 저부로 용기(100)가 진행되면 용기(100)위의 팩킹(110)은 가압 벨트(50)에 의해 눌려져 용기 주입구내에 삽입되므로 팩킹작업이 이루어질 수 있게 된다.
이와 같은 가압 벨트(50), 모터(51), 전동 벨트(52) 등은 체인 컨베이어(10)의 프레임상에 설치되는 다수의 칼럼과 브라켓에 의해 지지되며, 첨부한 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 상부의 손잡이(53)를 조작하게 되면 그 높낮이도 조절할 수 있게 되므로 다양한 크기를 갖는 여러 용기에 적용할 수 있게 된다.
한편, 이와 같이 구성된 본 발명의 팩킹장치를 이용한 작업과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
화장품이 채워져 있는 용기가 체인 컨베이어를 따라 일렬로 이송되어 오면, 센서와 각각의 스톱퍼에 의해 1개씩 팩킹위치로 보내지게 되고, 팩킹 수행위치에 용기가 정확히 위치되면 용기 클램프는 암을 이용하여 용기 주입구를 잡아주게 된다.
이렇게 용기의 정위치 및 클램핑이 완료되면, 팩킹 공급유니트의 팩킹 이송실린더가 작동하여 팩킹 클램프내에 들어와 있는 1개의 팩킹을 용기 주입구 바로 위까지 옮겨주게 된다.
이와 동시에 팩킹 삽입실린더의 푸셔가 팩킹을 용기 주입구내로 삽입시킨 후 원래의 위치로 돌아가고, 팩킹 이송실린더의 복귀와 함께 용기 클램프의 암이 해제되면, 용기는 다음 공정을 위해 체인 컨베이어를 따라 계속해서 진행되고 1개의 용기에 대한 팩킹작업이 완료될 수 있게 된다.
이때의 보조 팩킹 세팅유니트는 사용되지 않는다.
본 발명에서는 용기의 높이가 달라지게 되면 높이 조절유니트의 핸들을 조작하여 달라진 용기에 적합하도록 그 높이를 맞출 수 있으며, 용기의 폭이 바뀌게 되면 용기 정렬유니트에 있는 스톱퍼의 길이방향 및 폭방향을 조절하여 바뀐 용기에 적합하도록 대응할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 화장품 용기를 이송시켜주고 또 위치를 잡아주는 용기 정렬유니트와, 팩킹을 진행시키고 또 소정의 위치로 옮겨주는 팩킹 공급유니트와, 용기 주입구에 팩킹을 삽입시켜주는 팩킹 세팅유니트와, 용기의 크기에 따라 장치의 높낮이를 조절해주는 높이 조절유니트와, 주로 사용되는 용기 이외의 용기에 대한 팩킹작업을 수행할 수 있는 보조 팩킹 세팅유니트를 포함하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치를 제공함으로써, 여러 다양한 크기의 화장품 용기에 대한 팩킹작업의 효율화를 도모할 수 있으며, 이에 따른 효과적인 소량 다품종 생산 시스템을 포함하는 유연생산체제를 구축할 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 용기를 일렬로 진행시켜주는 체인 컨베이어(10)와, 상기 체인 컨베이어(10)의 일측에서 서로 나란하게 설치되며 용기의 위치를 감지하는 센서(11)로부터 신호를 받아 작동되면서 용기의 순차 진행을 가능하게 하는 적어도 3개의 스톱퍼(12)와, 용기가 팩킹 수행위치에 오면 에어압을 작동매체로 하면서 양쪽 암(13)을 이용하여 용기 주입구를 잡아주는 용기 클램프(14)를 포함하는 용기 정렬유니트와,
    다수의 팩킹을 차례대로 회전 진행시키는 파트 피더(20) 및 직선 진행시키는 라이너 피더(21)와, 맨 앞에서 진행되어 오는 1개의 팩킹을 잡아줄 수 있는 팩킹 클램프(22)와, 팩킹과 함께 팩킹 클램프(22)를 팩킹 수행위치인 용기 주입구의 바로 위쪽 까지 이송시켜주는 슬라이드 블럭(23) 및 이것의 구동수단인 팩킹 이송실린더(24)를 포함하는 팩킹 공급유니트와,
    다수의 칼럼에 의해 지지되면서 팩킹 수행위치의 윗쪽에 수직 배치되며 푸셔(30)를 이용하여 팩킹을 용기 주입구에 삽입시켜주는 팩킹 삽입실린더(31)를 포함하는 팩킹 세팅유니트와,
    조작수단으로 사용되는 핸들(40) 및 기어조합(41)과, 테이블(42)의 승하강을 안내하는 다수의 가이드 서포트(43)를 포함하는 높이 조절유니트와,
    상하 높이조절수단을 갖고 있으며 용기의 상부에서 그 진행방향과 나란하게 배치되면서 팩킹과의 접촉을 통해 팩킹을 용기 주입구에 삽입시켜주는 가압 벨트(50)와,상기 가압 벨트(50)를 구동시켜주는 모터(51) 및 전동 벨트(52)를 포함하는 보조 팩킹 세팅유니트로 이루어진 것을 특징으로 하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 용기 정렬유니트의 각각의 스톱퍼(12)는 체인 컨베이어(10)의 한쪽 측면에 나란하게 배치되는 가이드 바(15) 및 이것을 따라 슬라이드 가능한 가이드 블럭(16)에 의해 용기 진행방향을 따라 전후 위치조절이 가능하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 팩킹 공급유니트의 팩킹 클램프(22)는 슬라이드 블럭(23)의 선단에서 앞쪽으로 연장되는 고정 클램프(22a)와, 상기 고정 클램프(22a)의 끝에 스프링과 함께 회전가능한 구조로 설치되면서 팩킹을 수용할 수 있는 90°정자세와 용기 진행시 간섭을 피할 수 있는 180°펴진자세를 취할 수 있는 회전 클램프(22b)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 팩킹 세팅유니트의 가압 벨트(50)는 용기를 이송시켜주는 체인 컨베이어(10)와 동일한 속도로 구동되는 것을 특징으로 하는 화장품 용기의 자동 팩킹장치.
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