KR20050080198A - 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재의 개수를 적정개수 만큼 정확하게 선별하여 소재를 포장하는 포장장치로 자동 공급할 수 있도록 구성한 소재 정량 공급장치에 관한 것으로서, 그 구성은 봉지형태로 필름을 융착시켜 소재를 포장하게 되는 소재 포장장치에 있어서, 상기 소재 포장장치에는 소재를 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 소재의 개수를 감지하는 카운터센서와, 상기 카운터센서를 통해 일정 개수만큼 공급된 소재를 저장하는 저장호퍼와, 상기 저장호퍼를 통해 투입된 소재의 중량을 감지하는 중량감지부와, 상기 중량감지부의 상단에 인접하여 설치되며 제 1, 2이송실린더의 작동에 따라 전, 후 선택적으로 이동하며 소재를 상기 소재 포장장치나 또는 외부로 반출시키는 소재이송링으로 이루어진 소재 정량 공급장치가 설치 구성됨을 특징으로 한다.

Description

소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치{apparatus for supply material quantitative}

본 발명은 각종 기계요소등에 사용되는 볼트, 너트등의 부품등의 소재를 단위갯수별로 포장하는 포장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 소재의 개수를 적정 개수만큼 정확하게 선별하여 포장장치로 자동으로 공급할 수 있도록 한소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 볼트나 너트등은 각종 기계요소에 사용되는 최소단위의 부품(이하 소재라 칭함)을 말하는 것으로서, 이러한 소재는 통상 생산위치에서 다량 생산된 후, 별도의 포장장치를 통해 일정 개수만큼씩 정량 포장되어 진다.

즉, 이와 같이 소재를 포장하는 포장장치는 안내드럼에 감겨져 있는 필름을 다수개의 롤러를 통해 취출한 후, 취출된 필름의 3면을 히팅장치로 융착하여 내부에 공간부를 형성시킨 다음, 이 공간부로 상기 소재를 적정 개수 만큼 투입한 후, 나머지 한면을 다시 열 융착시켜 포장하는 구조로 이루어지는 바, 이러한 포장장치에 대한 기술은 이미 공지된 기술임에 따라 그 상세한 설명은 생략하기로 하며 부가적으로 상기한 포장장치는 대한민국 특허청 공개실용신안공보 제 95-1126 호(명칭: 부품소자 자동포장장치)에 상세히 기술되어 있다.

이와 같이 구성된 포장장치는 부품의 포장이 자동으로 수행되도록 함으로서 작업효율과 생산성을 향상시킬 수 있는 유용한 발명임에는 분명하나, 상기한 선행기술에는 다음과 같은 문제점이 수반된다.

즉, 상기한 포장장치에는 별도의 소재 정량 공급장치가 구비되어 있지 못한 관계로 인해 융착 처리된 필름내로 투입되는 소재의 개수를 정확히 공급할 수 없다는 문제점으로 인해 정확한 개수포장에 어려움이 많았으며, 이러한 문제로 인해 투입되는 소재의 개수를 작업자가 일일이 체크하며 수작업으로 투입시켜야 함으로서 또 다른 작업효율의 저하 및 생산성의 저하를 가져오는 폐단이 있었다

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 소재의 개수를 자동으로 선별하여 소재 포장장치내로 공급할 수 있도록 한 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자저울로 이루어진 중량감지부를 이용하여 소재가 가지는 무게를 이용하여 정량유무를 검사할 수 있도록 한 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 소재 정량 공급장치에 별도의 재처리 장치를 설치하여 반출된 소재를 다시 소재 공급부로 재 공급할 수 있도록 한 소재 포장장치에 설치도는 소재 정량 공급장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 봉지형태로 필름을 융착시켜 소재를 포장하게 되는 소재 포장장치에 있어서, 상기 소재 포장장치에는 소재를 공급하는 공급부와, 상기 공급부에서 공급되는 소재의 개수를 감지하는 카운터센서와, 상기 카운터센서를 통해 일정 개수만큼 공급된 소재를 저장하는 저장호퍼와, 상기 저장호퍼를 통해 투입된 소재의 중량을 감지하는 중량감지부와, 상기 중량감지부의 상단에 인접하여 설치되며 제 1, 2이송실린더의 작동에 따라 전, 후 선택적으로 이동하며 소재를 상기 소재 포장장치나 또는 외부로 반출시키는 소재이송링으로 이루어진 소재 정량 공급장치가 설치 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명을 한다. 우선, 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는 데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의해야 한다.

본 발명은 일정개수 만큼씩의 소재를 포장하는 포장장치에 있어서, 상기 포장장치의 상단에 별도의 소재 정량 공급장치를 설치함으로서 상기 포장장치내로 공급되는 소재의 개수를 자동으로 정확히 선별하여 공급할 수 있도록 한 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치를 제안하고자 한다. 여기서 상기 소재 포장장치(1)라 함은 도 1에 도시한 바와 같이 안내드럼(2)과 다수개의 구동롤러(3) 및 히팅장치(4)를 이용하여 취출되는 필름(5)을 융착시켜 소재(a)를 담을 수 있도록 봉지형태등의 포장용기로 만드는 장치를 말하는 것으로서, 이러한 구조를 가지는 소재 포장장치(1)는 이미 공지된 기술임에 따라 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따라 앞서 제안한 소재 정량 공급장치의 구성은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같다.

상기 소재 정량 공급장치(10)는 소재(a)를 공급하는 공급부(12)와, 상기 공급부(12)에서 공급되는 소재(a)의 개수를 감지하는 카운터센서(20)와, 상기 카운터센서(20)를 통해 일정 개수만큼 공급된 소재(a)를 저장하는 저장호퍼(22)와, 상기 저장호퍼(22)를 통해 투입된 소재(a)의 중량을 감지하는 중량감지부(28)와, 상기 중량감지부(28)의 상단에 인접하여 설치되며 제 1이송실린더(42)의 작동에 따라 투입된 소재(a)를 소재배출구(37)로 이송시키거나, 또는 제 2이송실린더(46)의 작동에 따라 소재(a)를 외부로 반출시키는 소재이송링(38)으로 크게 이루어지는 바, 하기에서는 이러한 구성들을 보다 더 상세히 기술하기로 한다.

우선, 상기 공급부(12)는 하단에 설치된 바이브레터(도면에 미 도시 함)의 진동을 이용하여 저장된 소재(a)를 공급하는 곳으로서, 이러한 공급부(12)의 출구(12a)측에는 모터(16)의 동력으로 작동하며 소재(a)를 다음공정인 저장호퍼(22)로 이송시키는 이송컨베이어(14)가 설치 구성된다. 여기서 상기 이송컨베이어(14)에는 일정간격을 두며 다수개의 단턱부(18)가 형성되게 구성함이 바람직하며, 이는 이송중인 소재(a)들이 상기 단턱부(18)에 걸려 이송컨베이어(14)에서 하나씩 낱개로 이송될 수 있도록 하기 위함이다.

상기 카운터센서(20)는 상기 이송컨베이어(14)의 선단에 설치되어 저장호퍼(22)로 투입되는 소재(a)의 개수를 감지하는 장치로서, 이러한 카운터센서(20)는 미리 세팅된 개수만큼의 소재(a)를 감지한 후, 여기서 감지된 소재(a)들이 상기 저장호퍼(22)내로 투입됨과 동시에 제어부(도면에 미 도시 함)로 신호를 보내어 상기 이송컨베이어(14)의 모터(16)작동을 제어함으로서 필요이상의 이상의 소재(a)가 저장호퍼(22)로 투입되는 것을 방지하게 된다.

상기 저장호퍼(22)는 상기 이송컨베이어(14)와 카운터센서(20)에 의해 일정 개수만큼 공급된 소재(a)를 다음공정인 중량감지부(28)로 투입시키기 위하여 일차 저장하는 곳으로서, 이러한 저장호퍼(22)의 하면에는 평판의 게이트(24)가 설치되어 있으며, 이 게이트(24)는 후방에 설치된 실린더(26)의 작동에 따라 전, 후 이동하며 상기 저장호퍼(22)를 개폐시키는 기능을 수행하게 된다.

상기 중량감지부(28)는 상기 저장호퍼(22)에서 투입된 소재(a)의 무게를 측정하여 소재(a)의 정량유무(작업자가 원하는 정확한 소재의 개수)를 측정하는 장치로서, 이러한 중량감지부(28)는 도 3에 도시한 바와 같이 소재(a)의 무게를 자동 측정하는 전자저울(30)로 이루어져 있다. 또한 상기 전자저울(30)의 상단에는 도 2에 도시한 바와 같이 소재의 투입(낙하)과정에서 발생하는 충격을 완화시켜 주는 충격완화부재(32)와 판체(34)가 순차적으로 장착된 구조를 가진다. 여기서 상기 충격완화부재(32)로는 다양한 재질을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 우수한 탄성력 및 완충력을 가지는 스펀지를 사용함이 바람직하다. 또한 상기 판체(34)의 외주면에는 정전기 발생 방지도료(34a)를 도포시켜 형성함이 바람직하며, 이는 후술할 소재이송링(38)과 가이드판(50)의 작동과정에서 발생하는 정전기로 인하여 소재(a)의 무게 측정과정에서 소재(a)의 무게오차가 발생하는 것을 최소화하기 위함이다.

상기 소재이송링(38)은 제 1, 2이송실린더(42, 46)의 작동에 따라 전, 후 이동하며 상기 중량감지부(28)에 안치된 소재(a)를 소재이송플레이트(36)의 일단에 형성되어 있는 소재배출구(37)로 이송하거나 혹은 상기 소재이송플레이트(36)의 타단에 설치되어 있는 재처리장치(60)로 반출하는 것으로서, 이와 같이 소재이송링(38)을 작동시키는 수단인 제 1, 2이송실린더(42, 46)의 구조를 기술하면 하기와 같다.

우선, 상기 제 1이송실린더(42)는 베이스판(40)의 상단에 지지되어 있으며, 이 제 1이송실린더(42)의 로드(42a)에는 LM가이드(43)를 타고 이동하는 LM블럭(44)이 결합되어 진다. 그리고 상기 LM블럭(44)의 상단에는 제 2이송실린더(46)가 장착되어 있으며, 상기 제 2이송실린더(46)의 로드(46a)에는 상기 소재이송링(38)이 브라켓(47)으로 연결 구성되며, 상기 브라켓(47)에는 상기 LM가이드(43)를 타고 이동하는 별도의 보조 LM블럭(48)이 결합된 구조를 가진다.

이러한 조립구조를 가지는 제 1, 2이송실린더(42, 46)는 상술한 중량감지부(28)에서 측정된 소재(a)의 정량 측정 여부에 따라 선택적으로 작동하며 소재이송링(38)을 전, 후 이동시키게 된다. 즉, 중량감지부(28)로 투입된 소재(a)의 무게가 상기 중량감지부(28)에 세팅된 무게값 범위내로 측정될 경우에는 도 4에 도시한 바와 같이 상기 제 1이송실린더(42)가 제어부의 신호를 받아 자동으로 작동하여 로드(42a)에 결합되어 있는 LM블럭(44)을 당겨주게 되며, 이에 따라 상기 LM블럭(44)에 설치되어 있는 제 2이송실린더(46)와, 상기 제 2이송실린더(46)와 브라켓(47)으로 연결 구성된 소재이송링(38)은 후방으로 이동하며 중량감지부(28)에 안치된 소재(a)를 소재배출구(37)로 이송시키게 되며, 이후 상기 소재배출구(37)를 통과한 소재(a)는 정량의 개수만큼 정확히 전술한 소재 포장장치(1)를 통해 자동으로 포장되어 진다.

한편, 투입된 소재(a)의 무게가 상기 중량감지부(28)에 세팅된 무게값과 다르게 측정 즉, 세팅된 무게값의 범위를 벗어날 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 제 2이송실린더(46)가 제어부의 신호를 받아 작동하게 되며, 이에 따라 소재이송링(38)은 앞서 진행방향과 달리 전방으로 이동하며 중량감지부(28)에 안치된 소재(a)를 재처리저장부(62)로 반출시키게 되는 바, 이러한 재처리저장부를 가지는 재처리 장치에 대한 기술은 아래에 보다 더 상세히 기술하기로 한다.

그리고 상기 소재이송링(38)과 중량감지부(28)의 상단에 설치된 판체(34)의 사이에는 소정의 간격(G)이 발생되도록 이격시켜 구성함이 바람직하며, 이는 상기 소재이송링(38)의 전, 후 작동시 상기 판체(34)와의 마찰로 인해 소재(a)의 무게를 측정하는 전자저울(30)에서 오차가 발생할 수 있는 것을 방지하기 위함이며, 이러한 간격(이격거리)(G)은 대략 2mm 정도로 구성함이 가장 적당하다.

한편, 이러한 작동구조를 가지는 소재이송링(38)과 저장호퍼(22)의 사이에는 투입, 즉, 낙하하는 소재(a)를 안내하기 위한 별도의 가이드(50)가 설치 구성된다.

상기 가이드(50)는 깔대기 형상을 가진 상부와 상기 소재이송링의 내경크기 보다 작은 원통형상의 하부로 이루어진 것으로서, 이와 같이 가이드(50)를 별도로 설치 구성한 것은 소재(a)가 중량감지부(28)로 낙하하는 과정에서 상기 소재이송링(38)의 내경에 기대거나 접촉하여 소재(a)의 무게오차가 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 또한 상기한 구조를 가진 가이드(50)는 별도의 승강실린더(54)를 이용하여 상,하로 이동 가능하게 구성함이 바람직하며, 이는 상기 소재이송링(38)의 전, 후 이동하는 과정에서 상기 가이드(50)와 간섭이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상술한 바와 같이 구성된 소재 정량 공급장치(10)의 일측에는 별도의 재처리 장치(60)가 설치 구성된다. 상기 재처리 장치(60)는 중량감지부(28)에 투입된 소재들이 미리 세팅된 무게값 범위를 벗어날 경우 이 소재(a)를 소재포장장치(1)가 아닌 상기 소재 정량 공급장치(10)의 공급부(12)로 재이송하는 장치를 말하는 것으로서, 이러한 재처리 장치(60)의 구성은 도 2에 도시한 바와 같이 상기 소재이송링(38)의 작동으로 반출된 소재(a)를 저장하는 재처리저장부(62)와, 모터(66)의 동력으로 상기 재처리저장부(62)를 수직으로 이동시키는 재처리컨베이어(64)와, 상기 재처리컨베이어(64) 상단에 설치되며 상기 재처리저장부(62)에 저장되어 있는 소재(a)를 상기 공급부(12)로 공급하는 재처리슈트(68)로 이루어진다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명인 소재 정량 공급장치의 작동상태를 도 2 내지 도 5를 참조하여 기술하면 하기와 같다.

우선, 소재 정량 공급장치(10)에 전원이 인가되면 도 2에 도시한 바와 같이 공급부(12)에 수용된 소재(a)는 바이브레터의 진동을 이용하여 공급부(12)의 출구(12a)측으로 이동되어 지며, 이후 상기 출구(12a)측에 설치된 이송컨베이어(14)를 타고 다음 공정인 저장호퍼(22)내로 투입되어 진다. 여기서 상기 이송컨베이어(14)는 투입되는 소재(a)의 개수를 감지하는 카운터센서(20)에 의해 그 작동이 제어됨으로서 저장호퍼(22)내로 정확한 개수만큼의 소재(a)를 선별하여 투입할 수 있게 된다.

이후, 상기 저장호퍼(22)내에 저장된 소재(a)는 도 3에 도시한 바와 같이 상기 저장호퍼(22)를 개폐시키는 게이트(24)의 작동에 따라 다음 공정인 소재(a)의 무게를 측정하는 중량감지부(28)와 상기 중량감지부(28)의 상단에 위치한 소재이송링(38)내로 투입되어 진다. 이때 상기 소재(a)는 상기 저장호퍼(22)와 소재이송링(38)의 사이에 설치되어 승강실린더(54)의 작동으로 승, 하강하는 가이드(50)를 통해 투입되도록 함으로서 투입과정에서 소재이송링(38)의 내경에 기대거나 접촉됨 없이 소재이송링(38)의 중앙부로 정확히 투입될 수 있게 된다.

이후, 중량감지부(28)의 구성인 전자저울(30)을 통해 소재(a)의 무게를 측정하여 세팅된 무게값의 범위내로 측정될 경우에는 제어부로 신호를 보내어 제 1이송실린더(42)를 작동시키게 된다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 제 1이송실린더(42)가 작동하게 되면 로드(42a)에 결합되어 있는 LM블럭(44)을 당겨주게 되며, 이에 따라 상기 LM블럭(44)에 설치되어 있는 제 2이송실린더(46)와, 상기 제 2이송실린더(46)와 브라켓(47)으로 연결 구성된 소재이송링(38)은 후방으로 이동하여 상기 중량감지부(28)에 안치된 소재(a)를 소재배출구(37)로 이송시키게 되며, 이에 따라 상기 소재(a)는 소재배출구(37)를 통해 소재포장장치(1)로 배출됨으로서 정량의 개수만큼 정확히 자동으로 포장될 수 있게 된다.

한편, 중량감지부(28)에 투입된 소재(a)의 무게가 세팅된 무게값의 범위를 벗어날 경우에는 제어부로 신호를 보내어 제 1이송실린더(42)가 아닌 제 2이송실린더(46)를 작동시키게 된다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 제 2이송실린더(46)가 작동하게 되면 소재이송링(38)은 앞서 진행방향과 달리 전방으로 이동하게 되며, 이에 따라 중량감지부(28)에 안치된 소재(a)는 소재포장장치(1)가 아닌 재처리장치(60)로 이송되어 다시 공급부(12)로 재 이송되어 진다. 즉, 보다 상세하게는 상기 제 2이송실린더(46)와 소재이송링(38)에 의해 재처리장치(60)로 이송되는 소재(a)는 우선, 상기 재처리장치(60)에 설치되어 있는 재처리저장부(62)에 일차 저장되어 지며, 이후 모터(66)의 동력으로 작동하는 재처리컨베이어(64)를 타고 수직으로 이동하여 재처리 슈트(68)를 통해 공급부(12)로 다시 재 이송됨으로서 반출된 소재(a)를 다시 소재정량 공급장치(10)로 자동으로 투입할 수 있게 되는 것이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 일정개수 만큼씩의 소재를 포장하는 포장장치에 있어서, 상기 포장장치의 상단에 별도의 소재 정량 공급장치를 설치하여 소재의 개수를 자동으로 정확히 선별하여 상기 포장장치내로 공급하도록 함으로서 작업효율과 생산성의 극대화를 기대할 수 있는 장점이 있다.

또한 소재의 개수를 카운터센서와 전자저울로 이루어진 중량감지부를 이용하여 측정하도록 함으로서 소재의 수량을 보다 정확하고 정밀하게 검사할 수 있는 장점이 있으며, 또한 마지막으로 별도의 재처리 장치를 설치하여 반출된 소재를 다시 소재 공급부로 재 공급할 수 있도록 함으로서 작업성의 향상을 기대할 수 있는 상승적인 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 의한 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 본 고안에 따른 소재 정량 공급장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면.

도 3은 본 고안에 따른 중량감지부의 구성을 보다 상세히 도시한 도면.

도 4는 본 고안인 소재 정량 공급장치를 이용하여 소재를 소재 포장장치로 이송하기 위한 작동상태를 도시한 도면.

도 5는 본 고안인 소재 정량 공급장치를 이용하여 소재를 재처리 장치로 이송하기 위한 작동상태를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 소재 정량 공급장치 12: 공급부

14: 이송컨베어 18: 단턱부

20: 카운터센서 22: 저장호퍼

24: 게이트 26: 실린더

28: 중량감지부 30: 전자저울

32: 충격완화부재 34: 판체

36: 소재이송 플레이트 37: 소재배출구

38: 소재이송링 40: 베이스판

42: 제 1이송실린더 43: LM 가이드

44: LM 블록 46: 제 2이송실린더

48: 보조 LM 블록 50: 가이드

54: 승강실린더 60: 재처리 장치

62: 재처리 저장부 64: 재처리 컨베이어

68: 재처리 슈트

Claims (5)

1. 봉지형태로 필름을 융착시켜 소재를 포장하게 되는 소재 포장장치에 있어서,

   상기 소재 포장장치(1)에는;

   소재(a)를 공급하는 공급부(12)와;

   상기 공급부(12)에서 공급되는 소재(a)의 개수를 감지하는 카운터센서(20)와;

   상기 카운터센서(20)를 통해 일정 개수만큼 공급된 소재(a)를 저장하는 저장호퍼(22)와;

   상기 저장호퍼(22)를 통해 투입된 소재(a)의 중량을 감지하는 중량감지부(28)와;

   상기 중량감지부(28)의 상단에 인접하여 설치되며 제 1, 2이송실린더(42, 46)의 작동에 따라 전, 후 선택적으로 이동하며 소재(a)를 상기 소재 포장장치(1)나 또는 외부로 반출시키는 소재이송링(38)으로 이루어진 소재 정량 공급장치(10)가 설치 구성됨을 특징으로 하는 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중량감지부(28)는 전자저울(30)로 이루어지며, 상기 전자저울(30)의 상면에는 투입된 소재(a)의 충격을 완화시켜 주는 충격완화부재(32)와 정전기 발생 방지도료(34a)가 도포된 판체(34)가 순차적으로 설치 구성됨을 특징으로 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 저장호퍼(22)와 소재이송링(38)의 사이에는 승강실린더(54)의 작동에 따라 승, 하강하며 투입되는 소재(a)를 안내하는 가이드(50)가 설치 구성됨을 특징으로 하는 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 소재 정량 공급장치(10)의 일측에는;

   상기 소재이송링(38)의 작동으로 반출된 소재(a)를 저장하는 재처리저장부(62)와;

   상기 재처리저장부(62)를 수직으로 이동시키는 재처리컨베이어(64)와;

   상기 재처리컨베어(64)상단에 설치되며 소재(a)를 상기 공급부(12)로 재 이송시키는 재처리슈트(68)로 이루어진 소재 재처리 장치(60)가 포함되어 설치 구성됨을 특징으로 하는 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 저장호퍼(22)의 하면에는 실린더(26)의 작동에 따라 수평 이동하며 상기 저장호퍼(22)를 개폐시키는 게이트(24)가 설치 구성됨을 특징으로 하는 소재 포장장치에 설치되는 소재 정량 공급장치.