KR20080035056A - 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리 - Google Patents

로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리를 제공하고자 하는 것으로서, 본 발명의 구성은 로터리 포장기(1)에 회전 가능하게 수평 설치된 턴테이블(10)과, 선단부에 고정그립편(21)과 회동그립편(22)이 구비되고 내부에는 상기 회동그립편(22)에 연결되어 전후진되는 푸시로드(27)와 상기 푸시로드(27)를 탄지하여 상기 회동그립편(22)을 고정그립편(21)에 가압밀착시키는 스프링(29)이 내장되어 상기 턴테이블(10)에 장착된 그립퍼(20)와, 상기 그립퍼(20)의 푸시로드(27)를 동력전달수단(50)에 의해 전후진 작동시켜 상기 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에 가압 밀착되거나 이격되도록 작동시키는 푸셔(33,43)를 갖는 그립퍼 작동수단(30,40)을 포함한다.
본 발명은 로터리 포장기(1)에 의해 포장백에 내용물을 충전하여 포장하는 과정에서 포장백을 그립퍼(20)에서 이탈됨이 없이 안정적이고 간편하게 집어줄 수 있는 등의 효과가 있다.
로터리, 포장백, 턴테이블, 그립퍼

Description

로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리{Gripper assembly for rotary package machine}
도 1은 본 발명을 적용한 로터리 포장기의 평면도
도 2는 도 1의 일측면도
도 3과 도 4는 본 발명의 주요부의 구성을 보여주는 반절단 평면도
도 5는 도 3과 도 4에 도시된 그립퍼의 측단면도
도 6과 도 7은 본 발명의 그립퍼 작동수단의 작동 상태를 보여주는 측면도
도 8은 본 발명의 그립퍼 작동수단의 주요부를 개략적으로 보여주는 사시도
도 9와 도 10은 본 발명의 다른 주요부인 푸시레버의 작동을 보여주는 도면
도 11은 도 9와 도 10에 도시된 푸시레버의 정면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10. 턴테이블 20. 그립퍼
30. 그립핑유닛 40. 그립핑 해제유닛
50. 동력전달수단 52. 캠
54. 크랭크 60. 캠디스크
본 발명은 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터리 포장기에 의해 포장백에 내용물을 충전하여 포장하는 과정에서 포장백을 그립퍼에서 이탈됨이 없이 안정적이고 간편하게 집어줄 수 있도록 된 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 레토르트 식품, 액체 주스, 소스류 , 분말은 비닐이나 알루미늄으로 제작된 포장지(통상, 파우치라 함)에 포장하고, 도정된 쌀과 같은 곡물류는 비닐류 포장지에 포장하여 제공하게 된다. 이러한 포장지에는 자동화 기계인 로터리 포장기에 의해 내용물을 충전하게 된다. 로터리 포장기에 의해 포장지에 내용물을 충전하여 포장하는 과정에 대해 개략적으로 설명하면, 턴테이블에 구비된 그립퍼에 포장백 공급부를 통해 공급되는 낱개의 포장백를 턴테이블에 구비된 그립퍼에 의해 수직으로 지지하여 세운 상태에서 턴테이블을 회전시켜 내용물 충전부를 통해 포장백에 내용물을 충전한 다음, 계속해서 턴테이블을 회전시켜 포장백의 개구부를 열간 실링한 후 포장백을 그립퍼에서 낙하시켜 외부로 반출한다.
그런데, 종래의 로터리 포장기에는 포장백을 그립퍼에 의해 집어줄 때 작업중에 포장백이 그립퍼에서 이탈되어 작업이 중단되는 것과 같은 여러 가지 문제가 발생되기 때문에, 포장백을 어떻게 하면 안정적이고 간편하게 집어줄 수 있는지의 여부가 중요하다. 특히, 종래에는 액체 충전시 그립퍼의 잡아주는 힘을 작용시키는 인장스프링이 노출되는 구조로 액체 충전물이 묻는 경우가 발생할 때 스프링 강도에 영향을 주어 포장백을 놓치는 현상이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 제반 문제점을 해소하고자 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 로터리 포장기에 의해 포장백에 내용물을 충전하여 포장하는 과정에서 포장백을 그립퍼에서 이탈됨이 없이 안정적이고 간편하게 집어줄 수 있는 것과 같은 여러 가지 효과를 기대할 수 있는 된 새로운 구성의 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.
이러한 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의하면, 로터리 포장기(1)에 회전 가능하게 수평 설치된 턴테이블(10)과, 선단부에 고정그립편(21)과 회동그립편(22)이 구비되고 내부에는 상기 회동그립편(22)에 연결되어 전후진되는 푸시로드(27)와 상기 푸시로드(27)를 탄지하여 상기 회동그립편(22)을 고정그립편(21)에 가압밀착시키는 스프링(29)이 내장되어 상기 턴테이블(10)에 장착된 그립퍼(20)와, 상기 그립퍼(20)의 푸시로드(27)를 동력전달수단(50)에 의해 전후진 작동시켜 상기 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에 가압 밀착되거나 이격되도록 작동시키는 푸셔(33,43)를 갖는 그립퍼 작동수단(30,40)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장 기용 그립퍼 어셈블리가 제공된다.
상기 그립퍼 작동수단(30,40)은 상기 턴테이블(10)의 포장백 공급부(4)에 인접 설치된 그립핑유닛(30)과, 상기 턴테이블(10)의 포장백 배출부(5)에 인접 설치된 그립핑 해제유닛(40)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 그립핑유닛(30)은 상기 턴테이블(10)의 하측에 동력전달수단(50)에 의해 승강 가능하게 직립 설치된 제1승강로드(31)와, 상기 제1승강로드(31)의 상단부에 힌지부(h)를 통해 연결되어 직립 설치되며 상기 그립퍼(20)의 푸시로드(27) 일측에서 하향으로 연장된 핀로드(27a)와 접촉되는 제1푸셔(33)를 포함하여 구성되고, 상기 그립핑 해제유닛(40)은 상기 그립핑유닛(30)의 제1승강로드(31) 일측에 위치되도록 상기 턴테이블(10)의 하측에 직립 배치되어 상기 동력전달수단(50)에 의해 승강되는 제2승강로드(41)와, 상기 제2승강로드(41)의 상단부에 힌지부(h)를 통해 연결되어 직립 설치되며 상기 제2그립퍼(20)의 푸시로드(27)의 하향으로 연장된 핀로드(27a)와 접촉되는 제2푸셔(43)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 동력전달수단(50)은 모터에 의해 회전되는 캠(52)과, 상기 캠(52)의 회전력을 상기 승강로드(31,41)에 전달하여 승강로드(31,41)를 승하강 작동시키는 크랭크(54)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 동력전달수단(50)의 캠(52)은 단일의 캠(52)으로 구성되고, 상기 제1 및 제2승강로드(31,41) 중에서 어느 하나의 승강로드(31)의 하단부는 상기 캠(52)에 연결되고, 다른 하나의 승강로드(41)는 상기 어느 하나의 승강로드(31)에 연결되도록 구성되어, 상기 동력전달수단(50)의 작동에 따라 상기 제1 및 제2승강로 드(31,41)가 동시에 승하강되는 것을 특징으로 한다.
상기 그립퍼(20)의 회동그립편(22)의 기단부 일측은 힌지부(h)에 의해 상기 하우징(26)의 선단부에 회동 가능하게 결합되고, 상기 회동그립편(22)의 기단부 타측과 상기 푸시로드(27)의 선단부는 조인트(28)의 양단부에 각각 힌지부(h)를 통해 상호 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2푸셔(33,43)는 각각 상단부에 힌지부()를 통해 회동푸셔(33a,43a)가 전후방으로 회동 가능하게 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2푸셔(33,43)의 상단에 구비된 제1 및 제2회동푸셔(33a,43a)는 턴테이블(10)에 장착된 한 쌍의 좌우 그립퍼(20) 내부의 푸시로드(27)의 전후진 방향으로 회동되도록 구성되고, 상기 푸시로드(27a)의 하향으로 연장된 핀로드(27a)의 둘레부에는 상기 제1 및 제2회동푸셔(33a,43a)에 각각 접촉되는 합성수지재의 롤러(27b)가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기 그립퍼(20)는 상기 턴테이블(10)의 회전 원주상에 좌우 방향으로 서로 마주하는 위치에 배치된 한 쌍의 그립퍼(20)로 구성되고, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)의 각각의 기단부 일측은 상기 턴테이블(10)에 힌지부(h)를 통해 연결되고, 상기 좌우 그립퍼(20)의 기단부의 서로 마주하는 내측부는 중간힌지부(14,15)를 통해 상호 연결되고, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)는 간격조절유닛에 의해 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 간격 조절되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 그립퍼(20) 기단부의 중간힌지부(14,15)는 상기 좌우측 그립퍼(20)의 서로 대향하는 내측면 중에서 어느 하나의 그립퍼(20)의 내측면에 구비된 중간힌지 축(14)과, 다른 하나의 그립퍼(20)의 내측면에 구비되어 상기 중간힌지축(14)이 슬라이드 가능하게 결합된 장공(15)으로 구성되며, 상기 중간힌지축(14) 둘레부에는 상기 장공(15)의 내측면과 접촉되는 합성수지재의 롤러(16)가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 간격조절유닛은 상기 턴테이블(10)을 지지하는 회전축의 외측부에 수평 방향으로 설치되며 상면 둘레부 일측에는 다른 부분보다 상대적으로 상향 돌출된 가이드부(61)가 상기 턴테이블(10)의 회전 원주 방향과 대응되는 원호 방향으로 연장 형성된 캠디스크(60)와, 측면에서 볼 때 수평연장부(65)와 수직연장부(66)를 갖는 형상으로 이루어져 상기 턴테이블(10)의 하측에 힌지부(h)를 통해 회동 가능하게 장착되며 상기 수평연장부(65)의 기단부는 상기 캠디스크(60)의 가이드부(61)의 원주 방향 연장선상에 배치되고 상기 수직연장부(66)의 선단부는 상기 한 쌍의 좌우 그립퍼(20) 중에서 어느 하나의 그립퍼(20) 기단부와 마주하는 위치에 배치된 푸시레버(62)와, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20) 사이에 연결되어 상기 그립퍼(20)를 서로 마주하는 방향으로 가까워지도록 탄지하는 스프링(S)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 캠디스크(60)의 가이드부(61)는 측면에서 볼 때 양측의 경사가이드부(61a)에 연속적으로 이어지는 수평가이드부(61b)를 갖는 형상으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65) 기단부에는 상기 캠디스크(60)의 상면에 접촉되는 베어링(B)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65) 선단부에 일체화된 수직연장부(66) 선단부는 턴테이블(10)에 힌지부(h)를 통해 회동 가능하게 장착된 그립퍼(20)의 기단부와 마주하도록 배치되고, 상기 수직연장부(66)의 선단부 둘레부에는 상기 그립퍼(20)의 기단부에서 하향으로 연장된 하향연장편(21a)과 접촉되어 구름운동하는 롤러(R)가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 그립퍼(20)의 고정그립편(21)과 회동그립편(22)의 서로 맞닿는 면에는 별도의 마찰부재(25)가 구비되고, 상기 마찰부재(25)의 서로 마주하는 면에는 각각 복수개의 가압돌기(25a,25b)가 돌출되도록 구비되며, 상기 가압돌기(25a,25b)는 서로 어긋난 위치에서 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명을 적용한 로터리 포장기의 평면도, 도 2는 도 1의 일측면도, 도 3과 도 4는 본 발명의 주요부의 구성을 보여주는 반절단 평면도, 도 5는 도 3과 도 4에 도시된 그립퍼의 측단면도, 도 6과 도 7은 본 발명의 그립퍼 작동수단의 작동 상태를 보여주는 측면도, 도 8은 본 발명의 그립퍼 작동수단의 주요부를 개략적으로 보여주는 사시도, 도 9와 도 10은 본 발명의 다른 주요부인 푸시레버의 작동을 보여주는 도면, 도 11은 도 9와 도 10에 도시된 푸시레버의 정면도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 턴테이블(10)에 그립퍼(20)가 장착되고, 이 그립퍼(20)는 그립퍼 작동수단(30,40)에 의해 그립 작동되거나 그립 해제된다.
상기 턴테이블(10)은 로터리 포장기(1)(도 1과 도 2에 도시됨)의 본체케이 스(2) 중앙부 상측에 회전중심축(C)에 의해 회전 가능하게 지지되어 수평 방향으로 설치된다. 턴테이블 회전수단은 회전중심축(C)에 연결된 공지의 모터 등을 채용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 그립퍼(20)는 턴테이블(10)의 중심선 방향을 기준으로 좌우에 배치된 한 쌍의 그립퍼(20)로 구성된 것으로, 턴테이블(10)의 회전 원주 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 장착된다. 즉, 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)가 턴테이블(10)의 회전 원주 방향을 따라 일정하게 이격되도록 장착되어, 턴테이블(10)의 원주 방향을 따라 복수개의 좌우 그립퍼(20)가 일정 간격으로 배치된다.
이때, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 각 그립퍼(20)는 선단부에 고정그립편(21)이 구비된다. 또한, 그립퍼(20)의 선단부에는 회동그립편(22)의 기단부가 힌지부(22h)를 통해 회동 가능하게 장착되어, 이 회동그립편(22)이 후술할 그립퍼 작동수단(30,40)의 그립핑유닛(30)의 작동에 따라 고정그립편(21)에 가압 밀착된다.
상기 좌우 그립퍼(20)는 각각 턴테이블(10)에 기단부가 힌지부(23h)를 중심으로 결합되어 턴테이블(10)의 회전 원주 방향을 따라 좌우 회동되는 한 쌍의 좌우 회동지지부(23)와, 이 회동지지부(23)의 선단부에 착탈 가능하게 결합된 한 쌍의 그립핑부(24)로 구성된다. 이때, 도 3과 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 회동지지부(23)는 블록 형상으로 구성된 것으로, 좌우 한 쌍의 회동지지부(23) 중에서 어느 하나의 회동지지부(23) 기단부에는 하향연장편(21a)이 구비된다.
또한, 그립핑부(24)는 일자형의 통형상으로 이루어진 하우징(26)을 포함한 다. 또한, 하우징(26)의 기단부에는 직각 방향으로 볼트체결편(26a)이 구비되어, 이 볼트체결편(26a)을 관통하는 볼트(26b)에 의해 그립핑부(24)의 기단부가 회동지지부(23)의 선단부에 착탈 가능하게 결합된다.
또한, 하우징(26)의 선단부 일측에는 서로 마주보는 방향으로 직각 연장된 고정그립편(21)이 구비된다. 또한, 하우징(26)의 선단부 타측에는 고정그립편(21)에 맞닿는 회동그립편(22)의 기단부가 힌지부(22h)를 통해 회동가능하게 장착된다. 그리고, 하우징(26)의 내부에는 푸시로드(27)가 내장되고, 푸시로드(27)의 선단부는 두 개의 힌지부(27h,28h)에 의해 회동그립편(22)에 연결된다. 부호 28은 조인트(28)로서 두 개의 힌지부(27h,2B8h)에 의해 푸시로드(27)의 선단부를 회동그립편(22)의 내측면에 연결한다.
상기 푸시로드(27)의 둘레부에는 일자형 스프링(29)이 끼워져 장착된다. 이 스프링(29)은 평상시에는 푸시로드(27)를 그립퍼(20)의 후단부로 탄지하여 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에 가압 밀착되도록 한다.
도 6 내지 도 8에는 그립퍼 작동수단(30,40)이 도시된다. 도 6 내지 도 8에 의하면, 그립퍼 작동수단(30,40)은 턴테이블(10)의 포장백 공급부(4)(도 1에 도시됨)에 인접 설치된 그립핑유닛(30)과, 턴테이블(10)의 포장백 배출부(5)에 인접 설치된 그립핑 해제유닛(40)으로 구성된다.
도 8에는 그립핑유닛(30)과 그립핑 해제유닛(40)이 함께 사시도로 도시되어 있다. 도 8에 의하면, 그립핑유닛(30)은 그립퍼(20)의 푸시로드(27)를 전후진 작동시켜 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에 가압 밀착되거나 이격되도록 작동시키는 제1푸셔(33)를 갖는다.
구체적으로, 그립핑유닛(30)은 턴테이블(10)의 하측에 동력전달수단(50)(도 6과 도 7에 도시됨)에 의해 승강 가능하게 직립 설치된 제1승강로드(31)와, 제1승강로드(31)의 상단부에 힌지부(33h)를 매개로 연결되어 직립 배치되며 상기 그립퍼(20)의 푸시로드(27) 일측에서 하향으로 연장된 핀로드(27a)와 접촉되는 제1푸셔(33)로 구성된다.
또한, 상기 그립핑 해제유닛(40)은 그립핑유닛(30)의 제1승강로드(31)의 외측에 위치되도록 턴테이블(10)의 하측에 직립 배치되며 동력전달수단(50)에 의해 승강되는 제2승강로드(41)와, 제2승강로드(41)의 상단부에 힌지부(h7,h8)를 통해 연결되어 직립 설치되며 제2그립퍼(20)의 푸시로드(27) 하향으로 연장된 핀로드(27a)와 접촉되는 제2푸셔(43)로 구성된다.
도 8에서는 턴테이블(10) 회전지지축(11)의 둘레부 외측에 지지링체(12)가 수평 설치되고, 이 지지링체(12)에는 두 개의 지지브라켓(13)이 좌우로 고정 설치되며, 하나의 지지브라켓(13)에 제1푸셔(33)의 하단부가 힌지부(33h)에 의해 수직 방향으로 연결 설치되고, 다른 하나의 지지브라켓(13)에 제2푸셔(43)의 하단부가 힌지부(43h)에 의해 수직 방향으로 연결 설치된 것을 보여준다.
부호 B1은 제1 및 제2승강로드(31,41)를 나란하게 연결하여 동시에 승강되도록 하는 중간연결블록이고, 부호 B2는 제1 및 제2승강로드(31,41)를 각각 힌지부(33h,43h)에 연결하는 회동연결블록이다.
한편, 도 6과 도 7에는 동력전달수단(50)이 개략적으로 도시된다. 도 6과 도 7에 의하면, 상기 동력전달수단(50)은 모터에 의해 회전되는 캠(52)과, 이 캠(52)의 회전력을 승강로드(31,41)에 전달하여 승강로드(31,41)를 승하강 작동시키는 크랭크(54)를 포함하여 구성된다. 부호 는 캠(52)을 회동 작동시키는 원판형 캠작동부재(53)이고, 이 캠작동부재(53)는 미도시한 모터에 의해 회전된다. 이러한 동력전달수단(50)은 그립핑유닛(30)과 그립핑 해제유닛(40)의 승강로드(31,41)를 승강 작동시킬 수 있는 수단이면 모두 적용 가능하다.
한편, 동력전달수단(50)의 캠(52)은 단일의 캠(52)으로 구성되고, 그립핑유닛(30)과 그립핑 해제유닛(40)의 각각의 제1 및 제2승강로드(31,41) 중에서 어느 하나의 승강로드(31)(즉, 제1승강로드)의 하단부는 캠(52)에 연결되고, 다른 하나의 승강로드(41)(즉, 제2승강로드)의 하단부는 제1승강로드(31)에 연결된다.
구체적으로, 제1승강로드(31)의 둘레부에는 중간연결블록(B1)이 고정되고, 중간연결블록(B1)이 일단부에는 제2승강로드(41)의 하단부가 회동연결블록(B2)과 힌지부(41h)를 통해 연결된다.
이에 따라, 동력전달수단(50)의 캠(52)이 회동 작동함에 따라 제1 및 제2승강로드(31,41)가 동시에 승하강 작동되며, 제1 및 제2승강로드(31,41)가 동시에 승하강 작동됨에 따라 제1 및 제2푸셔(33,43)가 함께 전후방으로 회동 작동되면서 그립핑유닛(30)과 그립핑 해제유닛(40)이 동시에 작동될 수 있다.
이때, 상기 그립핑유닛(30)과 그립핑 해제유닛(40)을 구성하는 제1 및 제1푸셔(33,43)는 각각 상단부에 힌지부(h1,h2)를 통해 연결된 회동푸셔(33a,43a)를 갖는다. 또한, 회동푸셔(34a,44a)의 전면은 그립퍼(20)의 푸시로드(27)에서 하향으로 연장된 핀로드(27a)의 둘레부와 인접되도록 배치되고, 그립퍼(20)의 하향된 핀로드(27a)의 둘레부에는 합성수지재의 롤러(27b)가 장착되어, 상기 회동푸셔(33a,43a)가 합성수지재의 롤러(27b)에 접촉된다.
한편, 상기 그립퍼(20)는 턴테이블(10)의 회전 원주상에 좌우 방향으로 서로 마주하는 위치에 배치된 한 쌍의 그립퍼(20)로 구성되고, 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)의 각각의 기단부 일측, 구체적으로, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 회동지지부(23)의 기단부 일측은 턴테이블(10)에 힌지부(23h)를 통해 연결된다. 또한, 좌우 회동지지부(23)의 기단부측의 서로 마주하는 내측부는 중간힌지부(14,15)를 통해 상호 연결되고, 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)는 간격조절유닛에 의해 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 간격 조절되도록 구성된다.
상기 중간힌지부(14,15)는 좌우측 회동지지부(23)의 서로 대향하는 내측면 중에서 어느 하나의 회동지지부(23)의 내측면에 구비된 중간힌지축(14)과, 다른 하나의 회동지지부(23)의 내측면에 구비되어 중간힌지축(14)이 슬라이드 가능하게 결합된 장공(15)으로 구성된다. 또한, 상기 중간힌지축(14)의 둘레부에는 장공(15)의 내측면과 접촉되는 합성수지재의 롤러(16)가 더 구비된다.
도 9 내지 도 11에는 간격조절유닛이 도시된다. 이러한 간격조절유닛은 턴테이블(10)을 지지하는 회전지지축(C)의 외측부에 수평 방향으로 설치되며 상면 둘레부 일측에는 다른 부분보다 상대적으로 상향 돌출된 가이드부(61)가 턴테이블(10)의 회전 원주 방향과 대응되는 원호 방향으로 연장 형성된 캠디스크(60)와, 측면에서 볼 때 수평연장부(65)와 수직연장부(66)를 갖는 니은자 형상으로 이루어져 턴테 이블(10)의 하측에 힌지부(62h)를 통해 회동 가능하게 장착되며 수평연장부(65)의 기단부는 캠디스크(60)의 가이드부(61)의 원주 방향 연장선상에 배치되고 수직연장부(66)의 선단부는 한 쌍의 좌우 그립퍼(20) 중에서 어느 하나의 그립퍼(20) 기단부와 마주하는 위치에 배치된 푸시레버(62)와, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20) 사이에 연결되어 그립퍼(20)를 서로 마주하는 방향으로 가까워지도록 탄지하는 스프링(64)을 포함하여 구성된다. 스프링(64)은 도 3과 도 4에 도시되어 있다.
또한, 상기 캠디스크(60)의 가이드부(61)는 측면에서 볼 때 양측의 경사가이드부(61a)에 연속적으로 이어지는 수평가이드부(61b)를 갖는 형상으로 구성된다.
상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65) 기단부에는 캠디스크(60)의 상면에 접촉되어 가이드부(61)를 따라 구름운동하는 베어링(B)이 더 구비된다. 또한, 상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65) 선단부에 일체화된 수직연장부(66) 선단부는 턴테이블(10)에 회동 가능하게 장착된 그립퍼(20)의 기단부와 마주하도록 배치되고, 수직연장부(66)의 선단부 둘레부에는 그립퍼(20)의 기단부에서 하향으로 연장된 하향연장편(21a)과 접촉되어 구름운동하는 롤러(R)가 구비된다. 부호 8은 지지브라켓을 도시한 것이다.
그리고, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 그립퍼(20)의 고정그립편(21)과 회동그립편(22)의 서로 맞닿는 면에는 별도의 마찰부재(25)가 구비되고, 마찰부재(25)의 서로 마주하는 면에는 각각 복수개의 가압돌기(25a,25b)가 구비된다. 이때, 각 마찰부재(25)의 가압돌기(25a,25b)는 서로 어긋난 위치에서 돌출 형성되어, 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에 맞닿을 때 양측 마찰부재(25)의 각 가 압돌기(25a,25b)가 서로 간섭되지 않고 밀착된다.
이러한 구성의 본 발명의 작동에 대하여 설명하면, 턴테이블(10)에 설치된 복수개의 좌우 그립퍼(20) 중에서 어느 한 쌍의 좌우 그립퍼(20)가 도 1에 도시된 로터리 포장기(1)의 포장백 공급부(4)에 위치되면, 그립핑유닛(30)에 의해 좌우 그립퍼(20) 선단부의 회동그립편(22)이 벌어졌다가 오므라들면서 포장백의 양측단을 물어서 고정한다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 캠(52)과 크랭크(54)에 의해 제1승강로드(31)가 상승하면, 제1푸셔(33)가 전진 회동하면서 그립퍼(20)의 하향 연장된 핀로드(27a)를 전방으로 밀어서 푸시로드(27)를 그립퍼(20)의 전방으로 전진시키기 때문에, 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에서 벌어진 상태가 된다.
이처럼 좌우 그립퍼(20)의 회동그립편(22)이 벌어진 상태에서 로터리 포장기(1)의 포장백 공급부(4)로부터 한 장의 포장백(P)이 수직 방향으로 세워진 상태로 공급되어, 좌우 그립퍼(20)의 각 고정그립편(21)과 회동그립편(22) 사이로 포장백(P)의 양측 상단이 위치된다. 이때, 포장백 공급부(4)의 구성은 공지의 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 포장백 공급부(4)에 위치한 좌우 그립퍼(20)는 간격조절수단에 의해 서로 간격이 벌어진 상태로 유지된다. 즉, 도 9의 상태에서 턴테이블(10)이 회전하여 도 10에서와 같이 푸시레버(62)의 수평연장부(65)에 구비된 베어링(B)이 가이드부(61)를 타고 올라가면, 푸시레버(62)가 힌지축(62h)을 중심으로 전진하여 좌우 그립퍼(20) 중에서 어느 하나의 그립퍼(20) 기단부(구체적으로, 좌우 그립퍼(20)를 구성하는 어느 하나의 회동지지부(23)의 기단부)에 구비된 하향연장편(21a)을 전방으로 밀어준다.
그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 좌우 그립퍼(20)가 중간힌지부(14,15)를 중심으로 서로 외향으로 벌려진 상태가 유지된다. 그리고, 이렇게 좌우 그립퍼(20) 사이의 간격이 벌려진 상태에서 도 7과 같이 캠(52)과 크랭크(54)의 작동에 의해 제1승강로드(31)가 하강하면, 그립퍼(20)의 회동그립편(22)이 스프링(29)의 탄성력에 의해 후진하는 푸시로드(27)에 의해 원위치로 회동되어 고정그립편(21)에 가압 밀착되기 때문에, 그립퍼(20)의 고정그립편(21)과 회동그립편(22)에 의해 포장백(P)의 상단 양측이 견고하게 물려지 지지된 상태가 된다. 이때, 좌우로 간격이 벌려진 좌우 그립퍼(20)에 의해 포장백(P)의 상단 양측이 물려져 지지된 상태이기 때문에, 포장백(P)의 상단 투입구는 아직 열려지지 않은 상태로 수직으로 세워져 지지된다.
다음으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 턴테이블(10)이 화살표 A방향(즉, 시계 반대 방향)으로 회전하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65)에 구비된 롤러(R)가 캠디스크(60)의 가이드부(61) 영역을 벗어나서 푸시레버(62)를 좌우 그립퍼(20)의 기단부 방향으로 밀어주는 힘을 해제한다.
그러면, 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우 그립퍼(20) 사이에 연결된 스프링(S)의 힘에 의해 좌우 그립퍼(20)가 기단부의 중간힌지부(14,15)를 중심으로 서로 오므라들게 된다. 이처럼, 좌우 그립퍼(20)가 서로 오므라들면, 좌우 그립퍼(20)에 의해 지지된 포장백(P)의 양측단을 좌우 그립퍼(20) 사이의 안쪽으로 밀 어주게 되므로, 포장백(P) 상단부의 투입구(I)가 벌려진 상태가 된다.
이처럼 포장백(P)의 투입구(I)가 좌우 그립퍼(20)에 의해 벌려져 지지된 상태에서 턴테이블(10)이 계속 반시계 방향으로 회전하면서 포장백(P)의 내부에 액상의 음료수나 한약과 같은 내용물을 충전하는 공정을 계속 수행한다. 이러한 공정은 로터리 포장기(1)에서 통상적으로 거치는 공정이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 턴테이블(10)이 계속 회전하여 그립핑 해제유닛(40) 위치로 좌우 그립퍼(20)가 위치된다. 그러면, 도 4와 도 10에 도시된 바와 같이 푸시레버(62)의 수평연장부(65)에 구비된 베어링(B)이 다시 캠디스크(60)의 가이드부(61)를 타고 올라가면서 힌지부(62h)를 중심으로 전진하도록 회동되면서 좌우 그립퍼(20)의 기단부에 구비된 하향연장편(21a)을 전방으로 밀어서 좌우 그립퍼(20)가 중간힌지부(14,15)를 중심으로 다시 벌어지도록 작동시킨다.
이와 같이, 좌우 그립퍼(20)가 그립핑 해제유닛(40) 위치에서 다시 좌우로 벌어지면, 내용물이 충전 완료된 포장백(P)의 상측 투입구(I)가 일자로 맞닿아 정렬된 상태가 되고, 이렇게 일자로 정렬된 포장백(P)의 상측 투입구(I)를 열간실링유닛(로터리 포장기(1)에 통상 구비되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략함)에 의해 포장백(P)의 투입구를 열간 실링하여 밀봉한다.
포장백(P)의 상측 투입구(I)가 밀봉 완료된 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 캠(52)과 크랭크(54)에 의해 그립핑 해제유닛(40)의 제2승강로드(41)(도 8에 사시도로 도시됨)가 상승하고, 제2승강로드(41)의 상승에 따라 제2푸셔(43), 구체적으 로, 제2푸셔(43) 상단부의 제2회동푸셔(43a)가 좌우 그립퍼(20)의 각 푸시로드(27) 하향으로 연장된 핀로드(27a)를 푸시로드(27)와 함께 전방으로 밀어주면서 회동그립편(22)을 벌려주기 때문에, 내용물이 충전 완료된 포장백(P)이 낙하되어 외부로 반출된다. 도 1의 부호 는 7은 포장백(P)을 외부로 반출하는 콘베이어를 나타낸다.
참고로, 본 발명의 주요부인 좌우 그립퍼(20)는 턴테이블(10)에 일정 간격으로 복수개 설치되어, 턴테이블(10)을 회전시키면서 연속적인 공정으로 다량의 포장백에 내용물을 충전하여 포장하게 된다.
이러한 구성의 본 발명의 효과에 대해 기술하면, 좌우 그립퍼(20)를 구성하는 고정그립편(21)과 회동그립편(22)을 강한 스프링(29)의 탄성력에 의해 포장백(P)의 양측단을 물어서 지지하기 때문에, 안정적이고 간편하게 포장 작업을 수행할 수 있다. 이때, 고정그립편(21)과 회동그립편(22)의 서로 마주하는 면에는 고무재의 마찰부재(25)가 구비되고, 마찰부재(25)의 서로 마주하는 면에는 복수개의 가압돌기(25a,25b)가 구비되어, 두 개의 마찰부재(25)에 의해 포장백을 더 견고하게 물어서 지지할 수 있으며, 아울러, 가압돌기(25a,25b)는 서로 만나지 않고 어긋나는 위치에 배치되어, 포장백(P)의 양측단이 각 마찰부재(25)의 서로 어긋난 가압돌기(25a,25b)에 의해 끼워들어간 형식으로 보다 강하게 눌려서 지지되므로, 더욱 견고하게 포장백(P)을 지지하는 효과가 있다.
또한, 상기 그립핑유닛(30)의 제1푸셔(33)와 그립핑 해제유닛(40)의 제2푸셔(43)는 각각 상단부에 힌지부(33h,43h)를 중심으로 전후방으로 회동되는 제1 및 제2회동푸셔(33a,43a)가 구비되도록 구성된다. 또한, 푸시로드(27)의 하향 연장된 핀로드(27a)의 둘레부에는 합성수지재의 롤러(27b)가 구비되어, 이 롤러(27b)에 제1 및 제2푸셔(33,43)의 각 회동푸셔(33a,43a) 전면이 접촉된다.
이에 따라, 제1 및 제2푸셔(33,43)에 의해 그립퍼(20)의 푸시로드(27)의 핀로드(27a)를 눌러주는 동작을 수행할 때, 제1 및 제2회동푸셔(33a,43a)가 힌지부(33h,43h)를 중심으로 후방으로 회동되면서 그립퍼(20)의 푸시로드(27) 둘레부에 구비된 롤러(27a)에 선으로 접촉되지 않고 면접촉되기 때문에, 합성수지재의 롤러(27b)가 파여서 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 상기 좌우 그립퍼(20)의 각 기단부 일측은 턴테이블(10)에 힌지부(h)를 통해 연결되고, 좌우 그립퍼(20)의 기단부의 서로 마주하는 내측부는 중간힌지부(14,15)를 통해 상호 연결되고, 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)는 간격조절유닛에 의해 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 간격 조절된다.
이때, 좌우 그립퍼(20) 기단부의 중간힌지부(14,15)는 좌우 그립퍼(20)의 서로 대향하는 내측면 중에서 어느 하나의 그립퍼(20)의 내측면에 구비된 중간힌지축(14)과, 다른 하나의 그립퍼(20)의 내측면에 구비되어 중간힌지축(14)이 슬라이드 가능하게 결합된 장공(15)으로 구성되며, 상기 중간힌지축(14)의 둘레부에는 장공(15)의 내측면과 접촉되는 합성수지재의 롤러(16)가 구비된다.
이에 따라, 중간힌지축(14)이 장공(15)을 따라 가이드될 때, 중간힌지축(14)의 둘레부가 장공(15)의 내측면에 직접 닿지 않고 합성수지재의 롤러(16)가 접촉되어 구름 운동하기 때문에, 좌우 그립퍼(20)의 회동 작동이 보다 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 도 9 내지 도 11에서와 같이, 좌우 그립퍼(20)를 벌려주는 기능을 하는 푸시레버(62)는 캠디스크(60)와 접촉되는 수평연장부(65)의 기단에 별도의 베어링(B)이 구비되어, 이 베어링(B)이 캠디스크(60)의 상면에 접촉된 상태로 구름 운동하기 때문에, 역시 푸시레버(62)의 회동 동작이 보다 원활하게 이루어지는 효과가 있다. 그리고, 좌우 그립퍼(20)의 하향연장편(21a)과 접촉되는 수직연장부(66)의 상단에도 롤러(R)가 구비되므로, 푸시레버(62)에 의한 좌우 그립퍼(20)의 누름 동작이 보다 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
아울러, 상기 캠디스크(60)의 가이드부(61)는 측면에서 볼 때 양측의 경사가이드부(61a)에 연속적으로 이어지는 수평가이드부(61b)를 갖는 형상으로 구성되므로, 푸시레버(62)의 수평연장부(65)에 구비된 베어링(B)이 경사가이드부(61a)에 의해 보다 자연스럽게 캠디스크(60)의 가이드부(61)를 타고 올라가는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스프링이 내장형으로 설치되며, 압축형으로 개선하여 포장백을 더욱 견고하게 잡을 수 있으며, 충전 원료가 스프링에 묻지 않는 구조로 되어 있으므로, 식품 포장시 위생 안전성 보장과 포장백을 안정적으로 잡는 구조로 간편하게 이루어져 있다는데 다른 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 로터리 포장기에 의해 포장백에 내용물을 충전하여 포장하는 과정에서 포장백을 그립퍼에서 이탈됨이 없이 안정적이고 간편하게 집어줄 수 있는 것과 같은 여러 가지 효과를 기대할 수 있는 된 새로운 구성의 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리를 제공될 수 있다.

Claims (15)

  1. 로터리 포장기(1)에 회전 가능하게 수평 설치된 턴테이블(10)과, 선단부에 고정그립편(21)과 회동그립편(22)이 구비되고 내부에는 상기 회동그립편(22)에 연결되어 전후진되는 푸시로드(27)와 상기 푸시로드(27)를 탄지하여 상기 회동그립편(22)을 고정그립편(21)에 가압밀착시키는 스프링(29)이 내장되도록 구성되어 상기 턴테이블(10)에 장착된 그립퍼(20)와, 상기 그립퍼(20)의 푸시로드(27)를 동력전달수단(50)에 의해 전후진 작동시켜 상기 회동그립편(22)이 고정그립편(21)에 가압 밀착되거나 이격되도록 작동시키는 푸셔(33,43)를 갖는 그립퍼 작동수단(30,40)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼 작동수단(30,40)은 상기 턴테이블(10)의 포장백 공급부(4)에 인접 설치된 그립핑유닛(30)과, 상기 턴테이블(10)의 포장백 배출부(5)에 인접 설치된 그립핑 해제유닛(40)으로 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 그립핑유닛(30)은 상기 턴테이블(10)의 하측에 동력전달수단(50)에 의해 승강 가능하게 직립 설치된 제1승강로드(31)와, 상기 제1승강 로드(31)의 상단부에 힌지부(h)를 통해 연결되어 직립 설치되며 상기 그립퍼(20)의 푸시로드(27) 일측에서 하향으로 연장된 핀로드(27a)와 접촉되는 제1푸셔(33)를 포함하여 구성되고, 상기 그립핑 해제유닛(40)은 상기 그립핑유닛(30)의 제1승강로드(31) 일측에 위치되도록 상기 턴테이블(10)의 하측에 직립 배치되어 상기 동력전달수단(50)에 의해 승강되는 제2승강로드(41)와, 상기 제2승강로드(41)의 상단부에 힌지부(h)를 통해 연결되어 직립 설치되며 상기 제2그립퍼(20)의 푸시로드(27)의 하향으로 연장된 핀로드(27a)와 접촉되는 제2푸셔(43)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 동력전달수단(50)은 모터에 의해 회전되는 캠(52)과, 상기 캠(52)의 회전력을 상기 승강로드(31,41)에 전달하여 승강로드(31,41)를 승하강 작동시키는 크랭크(54)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2승강로드(31,41) 중에서 어느 하나의 승강로드(31)의 하단부는 상기 캠(52)에 연결되고, 다른 하나의 승강로드(41)는 상기 어느 하나의 승강로드(31)에 연결되도록 구성되어, 상기 동력전달수단(50)의 작동에 따라 상기 제1 및 제2승강로드(31,41)가 동시에 승하강되는 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼(20)의 회동그립편(22)의 기단부 일측은 힌지부(h)에 의해 상기 하우징(26)의 선단부에 회동 가능하게 결합되고, 상기 회동그립편(22)의 기단부 타측과 상기 푸시로드(27)의 선단부는 조인트(28)의 양단부에 각각 힌지부(h)를 통해 상호 연결된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 및 제2푸셔(33,43)는 각각 상단부에 힌지부(33h,43h)를 통해 회동푸셔(33a,43a)가 전후방으로 회동 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  8. 제 7 항 에 있어서, 상기 제1 및 제2푸셔(33,43)의 상단에 구비된 제1 및 제2회동푸셔(33a,43a)는 턴테이블(10)에 장착된 한 쌍의 좌우 그립퍼(20) 내부의 푸시로드(27)의 전후진 방향으로 회동되도록 구성되고, 상기 푸시로드(27a)의 하향으로 연장된 핀로드(27a)의 둘레부에는 상기 제1 및 제2회동푸셔(33a,43a)에 각각 접촉되는 합성수지재의 롤러(27b)가 장착된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그 립퍼 어셈블리.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 그립퍼(20)는 상기 턴테이블(10)의 회전 원주상에 좌우 방향으로 서로 마주하는 위치에 배치된 한 쌍의 그립퍼(20)로 구성되고, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)의 각각의 기단부 일측은 상기 턴테이블(10)에 힌지부(h)를 통해 연결되고, 상기 좌우 그립퍼(20)의 기단부의 서로 마주하는 내측부는 중간힌지부(14,15)를 통해 상호 연결되고, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20)는 간격조절유닛에 의해 상호 멀어지거나 가까워지는 방향으로 간격 조절되도록 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 그립퍼(20) 기단부의 중간힌지부(14,15)는 상기 좌우측 그립퍼(20)의 서로 대향하는 내측면 중에서 어느 하나의 그립퍼(20)의 내측면에 구비된 중간힌지축(14)과, 다른 하나의 그립퍼(20)의 내측면에 구비되어 상기 중간힌지축(14)이 슬라이드 가능하게 결합된 장공(15)으로 구성되며, 상기 중간힌지축(14) 둘레부에는 상기 장공(15)의 내측면과 접촉되는 합성수지재의 롤러(16)가 구비된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 간격조절유닛은 상기 턴테이블(10)을 지지하는 회전축의 외측부에 수평 방향으로 설치되며 상면 둘레부 일측에는 다른 부분보다 상대적으로 상향 돌출된 가이드부(61)가 상기 턴테이블(10)의 회전 원주 방향과 대응되는 원호 방향으로 연장 형성된 캠디스크(60)와, 측면에서 볼 때 수평연장부(65)와 수직연장부(66)를 갖는 형상으로 이루어져 상기 턴테이블(10)의 하측에 힌지부(h)를 통해 회동 가능하게 장착되며 상기 수평연장부(65)의 기단부는 상기 캠디스크(60)의 가이드부(61)의 원주 방향 연장선상에 배치되고 상기 수직연장부(66)의 선단부는 상기 한 쌍의 좌우 그립퍼(20) 중에서 어느 하나의 그립퍼(20) 기단부와 마주하는 위치에 배치된 푸시레버(62)와, 상기 좌우 한 쌍의 그립퍼(20) 사이에 연결되어 상기 그립퍼(20)를 서로 마주하는 방향으로 가까워지도록 탄지하는 스프링(S)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 캠디스크(60)의 가이드부(61)는 측면에서 볼 때 양측의 경사가이드부(61a)에 연속적으로 이어지는 수평가이드부(61b)를 갖는 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65) 기단부에는 상기 캠디스크(60)의 상면에 접촉되는 베어링(B)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 로터 리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 푸시레버(62)의 수평연장부(65) 선단부에 일체화된 수직연장부(66) 선단부는 턴테이블(10)에 힌지부(h)를 통해 회동 가능하게 장착된 그립퍼(20)의 기단부와 마주하도록 배치되고, 상기 수직연장부(66)의 선단부 둘레부에는 상기 그립퍼(20)의 기단부에서 하향으로 연장된 하향연장편(21a)과 접촉되어 구름운동하는 롤러(R)가 구비된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 그립퍼(20)의 고정그립편(21)과 회동그립편(22)의 서로 맞닿는 면에는 별도의 마찰부재(25)가 구비되고, 상기 마찰부재(25)의 서로 마주하는 면에는 각각 복수개의 가압돌기(25a,25b)가 돌출되도록 구비되며, 상기 가압돌기(25a,25b)는 서로 어긋난 위치에서 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 포장기용 그립퍼 어셈블리.
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