KR20110004609A - 상토충전용 연질포트 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포트를 트레이에 자동 정렬하여 상토 충전장소로 공급하는 작업을 자동화하여, 연속적인 작업이 이루어지도록 함으로써 포트에 상토를 충전할 때 소요되는 인력과 시간을 최소화하여 경제성을 향상시킬 수 있는 상토충전용 연질포트 공급장치에 관한 것이다.

크랭크, 포트, 진동, 흡인 헤드, 트레이, 컨베이어, 브러쉬

Description

상토충전용 연질포트 공급장치{Pot supply device for filling bed soil}

본 발명은 포트에 상토를 충전하기 위해 연질포트를 공급하는 장치에 관한 것이다.

초화류 재배에서는 여러 개의 포트를 쌓아놓고 수작업으로 하나씩 뽑아 흙을 담는 작업을 하고 있으나, 상당한 노력과 시간이 소요되고, 작업 효율성이 극히 낮아 생산성 저하 등의 문제가 발생되고 있다.

이러한 문제 때문에 포트 공급을 개선하기 위한 장치들이 개발되었으나, 이러한 종래 기술들은, 지지봉 가이드 내의 포트를 실린더의 조합에 의해 밑으로 밀어내는 방식으로 이루어지거나, 테두리가 큰 포트를 지지봉 가이더 내에 쌓아 놓고 공압으로 하나씩 분리 낙하시키는 방식 등으로 이루어져 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 포트 공급장치를 포함한 종래 기술들은, 포트를 투입하여 정렬하는 트레이에 포트를 자동 공급하는데 있어서, 전체 장치의 구조가 복잡하고, 연속적인 작업성도 떨어져서 인력과 시간이 많이 소요되어 경제성이 떨어지는 문제점이 발생되었다.

또한, 종래 기술은, 포트를 취출할 때 포트가 한 개 씩만 분리되어 공급되지 않고, 여러 개가 동시에 공급되는 등 장치의 신뢰성도 떨어지는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 포트를 트레이에 자동 정렬하여 상토 충전장소로 공급하는 작업을 자동화하여, 연속적인 작업이 이루어지도록 함으로써 포트에 상토를 충전할 때 소요되는 인력과 시간을 최소화하여 경제성을 향상시킬 수 있는 상토충전용 연질포트 공급장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치는, 장치 프레임과, 이 장치 프레임 상에 구비되어 포트(pot)가 투입되는 트레이를 이송시키는 트레이 이송부와, 이 트레이 이송부의 상부에서 상기 장치 프레임에 지지되게 설치되어 상기 트레이에 공급될 포트들이 적재되는 포트 적재부와, 이 포트 적재부에 적재된 포트들을 취출하여 상기 트레이에 투입하는 포트 취출투입부를 포함하고; 상기 포트 취출투입부는, 포트들을 흡인하여 트레이에 투입할 수 있도록 이루어진 헤드부와, 이 헤드부를 전후진 작동 및 상하 방향으로 회전 작동시키는 구동부를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 헤드부는, 상기 구동부의 메인 회전축에 연결되는 좌우 한 쌍의 헤드 가이드와, 이 한 쌍의 헤드 가이드 사이에 위치되어 상기 구동부의 작동에 의해 헤드 가이드를 따라 전후 방향으로 직선 이동하는 헤드 베이스와, 이 헤드 베이스 상 에 벌림 및 좁힘 작동이 가능하도록 이루어진 한 쌍의 헤드 작동바와, 이 한 쌍의 헤드 작동바를 구동하는 헤드 액추에이터와, 상기 각 헤드 작동바에 각각 연결되어 상기 포트 적재부에 적층된 포트를 진공 흡인한 후에 트레이에 투입하는 흡인 헤드를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 구동부는, 회전 모터와, 상기 장치 프레임에 지지되어 회전 모터에 의해 회전하면서 상기 헤드부를 상하 회전시키는 메인 회전축과, 이 메인 회전축의 회전각을 감지하기 위한 회전 감지센서와, 상기 메인 회전축 사이에 구비되어 전후진 모터에 의해 회전 구동하면서 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 크랭크샤프트 구조에 의해 상기 헤드부를 전후진 구동시키는 전후진 구동기구를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 전후진 구동기구는 양쪽의 메인 회전축 사이에 상대 회전 가능하게 연결되고 어느 한쪽은 전후진 모터에 의해 구동되는 한 쌍의 전후진 회전축과, 이 한 쌍의 전후진 회전축에 각각 구비되는 한 쌍의 크랭크 암과, 이 한 쌍의 크랭크 암 사이에 전후진 회전축과 편심되게 배치되는 크랭크 핀과, 이 크랭크 핀에서 상기 헤드 베이스에 연결되어 전후진 작동력을 전달하는 커넥팅 로드와, 상기 전후진 회전축에 구비되어 헤드부의 전진 상태 및 후진 상태를 감지하는 전후진 센서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 포트 적재부는, 상기 트레이 이송부의 상측에서 상기 장치 프레임에 다리 구조로 지지되게 설치되는 지지대와, 이 지지대의 상부에 위치되어 포트들이 적재되는 적재대와, 상기 지지대에 구비되어 상기 적재대에 일정한 진동력을 제공하 여 적재대에 적재된 포트 적층체들을 진동에 의해 상기 포트 취출투입부 쪽으로 이동시키는 진동기구를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 적재대는, 복수개의 적재 라인이 나란히 설치되어 복수의 포트가 동시에 취출되어 트레이에 공급될 수 있도록 구성되고, 각각의 적재 라인은 포트의 충전이 용이하도록 상부 및 후방이 개방된 구조로 이루어질 수 있다.

상기 적재대는, 그 전방에 포트가 떨어지지 않도록 제한하는 스토퍼 브러쉬들이 각각 설치되는 것이 바람직하다.

상기 적재대는, 상기 스토퍼 브러쉬가 포트의 하측부분에 접촉될 수 있도록 설치되고, 포트의 상측 부분은 포크형 구조를 가진 포크형 가이드에 의해 포트들을 가압할 수 있도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 포크형 가이드는 끝부분이 적재대의 상부에 고정된 상태에서 앞부분이 포크형 구조와 같이 복수개로 갈라져서, 갈라진 앞부분이 포트 적층체에 판 스프링 구조로 경사지게 밀착될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치는, 포트를 상토 충전장소로 공급하는 작업을 자동화하여, 연속적인 작업이 이루어지도록 하기 때문에 포트에 상토를 충전할 때 소요되는 인력과 시간을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은, 트레이를 이송하는 컨베이어 벨트를 포트 투입 위치에 맞게 적절하게 조절할 수 있고, 특히 크랭크샤프트 구조를 이용하여 포트 취출투입부의 구성을 간단히 함과 아울러, 포트의 크기에 맞게 헤드 작동바를 간편하게 교체할 수 있기 때문에 전체적으로 장비의 구조가 간단해짐과 아울러, 다양한 종류의 포트에 공용으로 사용할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은, 포트 적재부에 포트를 쉽게 보충할 수 있도록 구성되기 때문에 포트 공급을 위한 연속 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과도 갖는다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치에 이용될 수 있는 포트가 예시된 도면으로서, 포트(10)는 상토가 충전될 수 있도록 연질의 합성수지재로 용기 구조로 제작되고, 센터 부분에 홀(11)이 형성된 구조로 형성될 수 있다. 도 2는 이러한 포트(10)들이 서로 적층된 포트 적층체(10A)를 보여준다.

도 3은 상기한 바와 같은 포트(10)들이 투입되어 일정하게 정렬되는 트레이(20)가 예시된 도면으로서, 트레이(20)는, 대략 격자형 삽입 구조를 가지도록 형성되어 각각의 삽입부(21)에 상기한 바와 같은 포트(10)가 일정하게 투입되어 정렬될 수 있도록 형성된다. 도 3에 예시된 트레이(20)는 4열 5행 구조를 가진 것으로 이는 하나의 예시에 불과하며 실시 조건에 따라 트레이(20)의 삽입부(21) 개수 및 형태는 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.

이제, 상기한 바와 같은 포트(10)를 상기 트레이(20)에 투입하여 정렬하기 위한 본 발명에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치에 대하여 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치가 도시된 평면도, 정면도, 측면도이다.

이들 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치는, 크게 장치 프레임(30)과, 이 장치 프레임(30) 상에 구비되어 상기 트레이(20)를 이송시키는 트레이 이송부(40)와, 이 트레이 이송부(40)의 상부에 위치되어 상기 트레이(20)에 투입될 포트(10)들이 적재되는 포트 적재부(50)와, 이 포트 적재부(50)에 적재된 포트(10)들을 취출하여 상기 트레이 이송부(40) 상의 트레이(20)에 투입하는 포트 취출투입부(70)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성되는 본 발명 장치를, 주요 구성 요소별로 나누어 자세히 설명한다.

먼저, 장치 프레임(30)은 도 5를 참조하면, 작업대 구조로 좌우로 길게 형성되어 상기 트레이 이송부(40)가 상부에 길게 위치될 수 있도록 구성될 수 있다.

도 5에서 참조 번호 33은 본 발명의 장치를 제어(조작 포함)하기 위한 콘트롤부를 나타낸다.

이러한 장치 프레임(30)은 쉽게 이동 가능하게 하측에 바퀴(35)가 설치되어 구성될 수 있다.

다음, 트레이 이송부(40)는, 상기 장치 프레임(30)의 상부에 상기한 트레이(20)를 이송시킬 수 있도록 이송 컨베이어로 구성된다. 도 4 및 도 5에서는 도면의 좌측에서 우측으로 트레이(20)를 이송시킬 수 있도록 구성된 실시예를 예시하였다.

이송 컨베이어는, 장치 프레임(30)의 양쪽에 구비되는 풀리(42, 43)에 장착되어 회전되는 컨베이어 벨트(41)와, 이 컨베이어 벨트(41)를 회전시키는 이송 모터(45)로 이루어진다.

그리고, 상기 장치 프레임(30)의 상부쪽에는 상기 포트 취출투입부(70)를 이용하여 트레이(20)에 포트(10)를 자동 투입할 수 있도록 투입 위치를 감지하게 위한 트레이 감지센서(47; 도 5 참조)가 구비된다. 트레이 감지센서(47)는 발광 및 수광 센서를 이용할 수 있는데, 트레이(20)의 중앙 리브(23)가 통과하면 이를 감지하여 이송 모터(45)의 구동을 정지시킨 상태에서, 트레이(20)에 앞쪽 열의 삽입부(21)에 포트(10)들이 투입되면, 트레이(20)가 다시 전진하고, 이때 트레이 감지센서(47)에 의해 다음 열의 삽입부(21)가 포트 투입 위치에 도달하면 이를 감지하여 트레이 이송부(40)의 작동을 정지시키는 기능을 하게 된다.

다음, 포트 적재부(50)는, 도 5를 참조하면, 상기 트레이 이송부(40)의 상측 즉, 컨베이어 벨트(41)의 양쪽에서 상기 장치 프레임(30)에 다리 구조로 지지되게 설치되는 지지대(51)와, 이 지지대(51)의 상부에 위치되어 포트(10)들이 적재되는 적재대(61)로 이루어진다.

여기서 지지대(51)는 그 가운데 부분으로 상기 컨베이어 벨트(41) 및 이 벨트 위에 놓인 트레이(20)가 통과할 수 있도록 구성되고, 상부쪽에는 진동기구(52)가 설치된다.

진동기구(52)는, 상기 적재대(61)에 일정한 진동력을 제공하여 적재대(61)에 적재된 포트 적층체(10A)들을 진동에 의해 상기 포트 취출투입부(70) 쪽으로 이동시키는 기능을 하게 된다.

이러한 진동기구(52)로, 본 실시예에서는 편심캠(55) 및 탄성 부재(57)를 이용한 구성을 예시한다. 즉, 진동 모터(53)의 회전력을 전달받은 회전축(54)에 편심캠(55)이 구비되고, 이 편심캠(55)과 적재대(61) 사이에는 편심캠(55)에 의해 직선 왕복 운동하는 전달바(56)가 구비된다. 물론, 상기 전달바(56)는 적재대(61)에 회전 가능하게 연결된 상태에서 지지대(51)에 구비된 가이드 연결체(56a)에 안내되면서 직선 운동이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 지지대(51)와 적재대(61) 사이에는 전달바의 직선 운동에 따라 진동 운동을 발생시키는 탄성 부재(57)가 구비되는데, 탄성 부재(57)는 스프링강 바이브레이터 등으로 구성될 수 있다(도 5 참조).

이와 같은 진동기구(52)는 진동 모터(53)에 의해 편심캠(55)이 회전하게 되면 전달바(56)가 직선 운동을 하게 되고, 전달바(56)의 직선 운동에 따라 지지대(51)와 적재대(61) 사이에 연결된 탄성 부재(57)의 작용으로 적재대(61)에 일정한 진동이 발생하게 되고, 이 진동에 의해 적재대(61)에 적재된 포트 적층체(10A) 들이 포트 취출투입부(70) 쪽으로 조금씩 이동하게 된다.

상기 적재대(61)는 상기 지지대(51)의 상부에서 상기 진동기구(52)를 구성하는 탄성 부재(57)를 연결되게 배치되는 것이 바람직하며, 도 2에서와 같이 상호 적층된 포트 적층체(10A)들이 도 5에서와 같이 좌우 방향으로 길게 적재될 수 있도록 구성된다. 도 4 내지 도 6에서는 포트 적층체(10A)들이 4열 구조로 배치된 상태에서, 포트 취출투입부(70)의 일회 작동으로 한 번에 4개의 포트(10)들이 동시에 트레이에 투입될 수 있는 구조를 예시하였다. 즉, 도 4와 도 5에서는, 절단면이 대략 'U'자형 구조로 형성되어 상부가 개방된 구조를 가진 적재 라인 4개를 나란히 상호 연결한 구조를 예시하였다.

이러한 적재대(61)의 구조는 각 적재 라인의 상부 및 후방이 개방되어 있기 때문에 포트(10)를 공급하는 도중에 포트(10)의 충전이 필요하면 후방에서 적재 라인에 간편하게 충전할 수 있게 된다.

한편, 상기 적재대(61)의 전방 쪽에는 포트(10)가 떨어지지 않도록 제한하는 스토퍼 브러쉬(64)들이 각각 설치되는 것이 바람직하다. 스토퍼 브러쉬(64)들은 상기 진동기구(52)에 의해 적재대(61)가 진동하면서 포트 적층체(10A)가 더 이상 전방으로 이동하지 않도록 하여 포트(10)가 적재대(61) 아래로 떨어지는 것을 방지하고, 또 포트 취출투입부(70)가 포트 적층체(10A)에서 하나의 포트(10)를 취출할 때 한 개 이상 취출되지 않도록 하는 기능을 담당하게 된다.

이러한 스토퍼 브러쉬(64)는 포트(10)의 상측 앞부분 또는 하측 앞부분에 접촉되게 설치할 수 있는바, 본 실시예의 도면에서는 포트(10)의 하측부분에 접촉되 게 설치된 구조를 예시한다. 스토퍼 브러쉬(64)는 적재대(61)에 볼트 조립 구조로 설치되어 상하 돌출 높이를 포트에 따라 적절하게 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 포트(10)의 상측 부분은 포크형 구조를 가진 포크형 가이드(65)가 설치될 수 있다. 포크형 가이드(65)는 포트 적층체(10A)의 상부를 눌러서, 포트(10)가 하나씩만 취출되도록 하는 작동의 신뢰성을 높일 수 있다. 이러한 포크형 가이드(65)는 끝부분이 적재대(61)의 상부에 고정된 상태에서 앞부분이 포크형 구조와 같이 복수개로 갈라져서, 갈라진 앞부분이 포트 적층체(10A)에 판 스프링 구조로 경사지게 밀착됨으로써, 포트(10)의 이탈을 방지하고 상기 스토퍼 브러쉬와 함께 포트 1개만 추출이 가능하도록 돕는 기능을 하게 된다.

다음, 포트 취출투입부(70)는 위에서 설명한 바와 같이 상기 포트 적재대(61)에 적재된 포트 적층체(10A)(본 실시예에서는 4개)에서 각각 하나씩의 포트(10)를 동시에 벨트 컨베이어 상부에 위치된 트레이(20)에 투입할 수 있도록 구성된다.

이를 위한 포트 취출투입부(70)는, 주로 도 7을 참조하면, 크게 포트(10)들을 흡인하여 트레이(20)에 투입할 수 있도록 이루어진 헤드부(71)와, 이 헤드부(71)를 전후진 작동 및 회전 작동시키는 구동부(91)로 나누어질 수 있다.

참고로, 도 5 등에서 포트 취출투입부(70)가 장치 프레임(30)의 상부에 지지되는 구조는 도시의 편의를 위해 생략하였다. 또한 도 6에서 포트 취출투입부(70) 에 대해 자세한 도시는 생략하고 위치 관계만을 표시하였다.

헤드부(71)는 구동부(91)의 메인 회전축(92)에 연결되는 좌우 한 쌍의 헤드 가이드(72)와, 이 한 쌍의 헤드 가이드(72) 사이에 위치되어 상기 구동부(91)의 작동에 의해 헤드 가이드(72)를 따라 전후 방향으로 직선 이동하는 헤드 베이스(73)와, 이 헤드 베이스(73) 상에 벌림 및 좁힘 작동이 가능하도록 이루어진 한 쌍의 헤드 작동바(75)와, 이 한 쌍의 헤드 작동바(75)를 구동하는 헤드 액추에이터(80)와, 상기 각 헤드 작동바(75)에 각각 연결되어 상기 포트 적재부(50)에 적층된 포트(10)를 파지한 후에 트레이(20)에 공급하는 흡인 헤드(85)로 이루어진다.

여기서 상기 헤드 가이드(72)는 긴 막대형 구조로 형성될 수 있으며, 메인 회전축(92)과 일체로 회전하도록 연결된다.

상기 헤드 베이스(73)는 판재형 구조로 형성되며, 후술할 구동부(91)의 전후진 구동기구(95)에 의해 상기 헤드 가이드(72)를 따라 전진 및 후진하도록 구성된다. 헤드 베이스(73)가 헤드 가이드(72)를 따라 이동하는 구조는 일반적인 LM(liner motion) 가이드 구조를 채택하여 구성하면 되므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 한 쌍의 헤드 작동바(75)는, 한 쌍의 흡인 헤드(85)가 벌어지면서 각 포트(10)의 내부에 밀착되어 포트(10)의 취출이 가능하게 하거나, 한 쌍의 흡인 헤드(85)가 좁혀지면서 포트(10)를 트레이(20)에 투입하도록 작동시키는 기능을 하게 되는데, 도면에서와 같이 한 쌍(76)(77)이 전후로 나란히 배치된 구조로 이루어질 수 있다.

이러한 한 쌍의 헤드 작동바(75)는 상기 헤드 베이스(73) 상에서 서로 반대 방향으로 직선 이동할 수 있도록 설치된다. 도 7에서 참조 번호 78은 헤드 작동바(75)가 헤드 베이스(73) 상에서 직선 이동하도록 안내하는 가이드 핀 및 가이드 슬롯을 나타낸다.

이와 같은 헤드 작동바(75)는 포트의 크기가 변경되는 경우에 포트에 크기에 맞게 한 쌍의 헤드 작동바와 이에 연결된 흡인 헤드만을 교체하면 되므로, 포트의 크기가 변경된 경우에도 간편한 부품 교체로 포트 공급장치의 구현이 가능해지게 된다.

상기 헤드 액추에이터(80)는, 공압에 의해 양방향 작동력을 발생시키도록 구성되는 것이 바람직한바, 도면에서는 실린더 블록(81)과, 이 실린더 블록(81)의 양쪽에 각각 구비되는 한 쌍의 양방향 작동 블록(82)과, 각 양방향 작동 블록(82)과 상기 각 헤드 작동바(75)에 연결하는 연결바(83)로 이루어진다. 물론, 헤드 액추에이터(80)는 공압에 의한 구조에 한정되지 않고, 필요에 따라 양방향 작동력을 발생시키는 양방향 리니어 모터 등 다른 액추에이터 기구를 채용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 흡인 헤드(85)는 하나의 포트(10)를 취출하기 위해 한 쌍으로 구성되는 바, 한 쌍 중 한쪽 헤드는 도면에서 앞쪽 헤드 작동바(77)에 연결되고, 다른 하나는 뒤쪽 헤드 작동바(76)에 연결되어, 한 쌍의 헤드 작동바(75)의 움직임에 따라 양쪽으로 벌어지거나 좁혀질 수 있도록 구성된다. 참조 번호 86은 흡인 헤드(85)를 각 헤드 작동바(76, 77)에 연결하는 연결체를 나타낸다.

또한 흡인 헤드(85)는 포트(10)의 취출 및 공급을 원활하게 하기 위해 흡인력을 발생시키는 진공 흡입관(미도시 됨)이 각각 연결되게 구성되는 것이 바람직하다. 이때 진공 흡입관은 하나의 메인 흡입관에서 각각 분기되어 각각의 흡인 헤드(85)로 연결될 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 헤드부를 작동시키는 구동부(91)는, 상기 헤드부(71)를 전진 및 후진시키는 구동과 함께 헤드부(71)를 회전시키는 구동을 동시에 실행할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

이때 헤드부(71)를 진진 및 후진시키는 구동은, 포트 적재부(50)에서 포트(10)를 취출하기 위해 전진한 다음 포트(10)를 흡인 한 후에는 후진하여 각 포트(10)를 포트 적층체(10A)에서 분리하거나, 흡인된 포트(10)를 트레이(20)에 투입하기 위해 전진한 다음 포트(10)를 트레이(20)에 투입한 후에 다시 후진하기 위한 것이다.

그리고, 헤드부(71)를 회전시키는 구동은, 헤드부(71)가 포트 적재부(50)와 나란하게 위치된 상태(도면에서 수평 상태)에서 90도 회전하여 헤드부(71)가 트레이(20)에 수직한 방향으로 위치되도록 회전시키는 것이다.

이와 같은 두 가지의 구동을 위한, 구동부(91)는 회전 모터(93) 및 전후진 모터(96) 2개를 이용하여 작동시킬 수 있도록 구성된다. 이를 위해, 도면에서와 같이 장치 프레임(30)의 양쪽에 지지 브래킷(94)이 구비되고, 이 양쪽 지지 브래킷(94)에 메인 회전축(92)이 회전 가능하게 지지된다.

이 메인 회전축(92)은 위에서 설명한 바와 같이 상기 헤드부(71)의 헤드 가 이드(72)가 연결되고, 회전 모터(93)의 회전에 의해 회전할 수 있도록 구성된다.

그리고 장치 프레임(30)의 일측에는 상기 메인 회전축(92)의 회전각을 감지하기 위한 회전 감지센서(91s)가 설치되는 것이 바람직한바, 이 회전 감지센서(91s)는 메인 회전축(92)의 회전 상태를 감지함으로써 헤드부(71)의 수평 위치 및 헤드부(71)의 수직 위치의 상태를 정확하게 감지하기 위해 구비된다.

상기 메인 회전축(92) 사이에는 상기 헤드부(71)의 전후진 구동을 위한 전후진 구동기구(95)가 설치되는데, 이때 전후진 구동기구(95)는 전후진 모터(96)에 의해 회전 구동하면서 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 크랭크샤프트 구조로 이루어진다.

즉, 전후진 구동기구(95)는 양쪽의 메인 회전축(92) 사이에 상대 회전 가능하게 연결되고 어느 한쪽은 전후진 모터(96)에 의해 구동되는 한 쌍의 전후진 회전축(97)과, 이 한 쌍의 전후진 회전축(97)에 각각 구비되는 한 쌍의 크랭크 암(98)과, 이 한 쌍의 크랭크 암(98) 사이에 전후진 회전축(97)과 편심되게 배치되는 크랭크 핀(100)과, 이 크랭크 핀(100)에서 상기 헤드 베이스(73)에 연결되어 전후진 작동력을 전달하는 커넥팅 로드(101)로 이루어진다.

그리고 커넥팅 로드(101)와 헤드 베이스(73) 사이에는 커넥팅 로드(101)가 연결되는 베이스 축(103) 및 이 베이스 축(103)의 양쪽에서 헤드 베이스(73)에 연결되는 베이스 브래킷(105)이 더 구성될 수 있다.

또한, 상기 전후진 회전축(97)에는 헤드부(71)의 전진 상태 및 후진 상태를 감지하게 위해, 전후진 센서(95s)가 구비된다. 이 전후진 센서(95s)는 크랭크샤프 트의 작동 원리에 따라 180도 회전을 감지하도록 구성된다. 즉, 전진 위치에서는 크랭크샤프트의 크랭크 핀(100)이 앞쪽에 위치되게 회전하고 후진 위치에서는 크랭크 핀(100)이 뒤쪽에 위치되게 회전하게 되므로, 이때의 전후진 회전축(97)의 회전 상태를 감지하여 헤드부(71)의 전후진 상태를 감지하도록 구성되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 8 내지 도 14는, 본 발명에 따른 장치를 이용하여 포트(10)를 취출하여 트레이(20)에 수납하는 과정을 연속하여 보여주는 도면이다.

이들 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 도 8은 포트(10)를 취출하기 전의 대기 상태를 보인 도면으로서, 트레이 이송부(40)의 이송 컨베이어에 의해 트레이(20)가 포트 취출투입부(70) 하측까지 이송된 후에, 트레이 감지센서(47)에 의해 트레이(20)의 진입이 감지됨으로써, 컨베이어 벨트(41)가 정지될 때의 상태를 보여준다.

그리고 포트 적재부(50)에는 포트 적층체(10A)들이 4열로 배열 적층된 상태에 있게 되는데, 이때 진동기구(52)가 작동하면서 포트(10)들은 포트 취출투입부(70) 쪽으로 이동된 상태에 있게 된다.

또한, 포트 취출투입부(70)는 헤드부(71)가 포트(10)를 취출하기 전의 위치인 수평 상태로 위치되어 있고, 전체적으로 후진 상태에 있게 된다.

다음, 상기와 같은 대기 상태에서, 도 9에 도시된 바와 같이 전후진 모 터(96)가 작동되면 크랭크샤프트가 회전하면서 크랭크 핀(100)이 180도 회전하여 앞쪽으로 이동하게 됨에 따라 커넥팅 로드(101) 및 이에 연결된 헤드 베이스(73)가 전진하게 된다.

이때, 각 쌍의 흡인 헤드(85)도 함께 전진하여 각 포트(10)의 내측에 위치되고, 이와 같은 상태에서 헤드 액추에이터(80)에 공압이 제공되면서 한 쌍의 헤드 작동바(75)가 서로 반대 방향으로 이동하고, 이러한 이동에 의해 각 쌍의 흡인 헤드(85)가 양쪽으로 벌어지면서 각 포트(10)의 내면에 밀착된다. 이와 동시에 각 흡인 헤드(85)에는 진공압력이 제공되면서 각 흡인 헤드(85)에 포트(10)가 흡입되어 부착 상태에 있게 된다.

다음, 각 쌍의 흡인 헤드(85)가 각 포트(10)를 흡인한 상태에서, 도 10에 도시된 바와 같이 전후진 모터(96)가 다시 작동되면 크랭크샤프트가 회전하면서 크랭크 핀(100)이 180도 회전하여 뒤쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 커넥팅 로드(101) 및 이에 연결된 헤드 베이스(73), 그리고 흡인 헤드(85)가 후진하여 포트 적층체(10A)로부터 하나의 포트(10)를 분리해낸다.

여기서, 각 포트 적층체(10A)에서 하나의 포트(10)만 분리되는 이유는, 포트 적재부(50)에 구비된 스토퍼 브러쉬(64)가 포트 적층체(10A)의 앞쪽을 막아줌에 따라 흡인 헤드(85)에 흡착된 하나의 포트(10)만 취출되고, 나머지 포트(10)들은 브러쉬에 걸려서 이동이 제한된 상태에 있게 된다.

이에 더하여, 적재대(61)에서 각 포트 적층체(10A)의 상부 쪽에 포크형 구조를 가진 포크형 가이드(65)가 설치되고, 하부 쪽에 스토퍼 브러쉬(64)가 설치될 경 우에 포트(10)들이 하나 이상 취출되는 문제를 최소화할 수 있게 된다. 이는 상부에서 포트(10)들을 눌러주고 하부에서 포트(10)가 취출될 때 다른 포트(10)들이 취출되는 포트(10)를 따라서 취출되지 않도록 함으로써 포트(10) 취출 작동의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

다음, 상기와 같이 포트 취출투입부(70)를 통해 포트(10)를 취출한 상태에서, 회전 모터(93)가 90도 회전 작동하게 되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 메인 회전축(92)이 회전함과 동시에 헤드부(71)도 함께 90도 회전하면서 헤드부(71)가 수직 상태에 위치된다.

이때, 각 쌍의 흡인 헤드(85)에 의해 취출된 포트(10)들은 트레이(20)의 상부에 위치되게 된다.

다음, 상기와 같이 하여 트레이(20)의 상부에 포트(10)들이 위치된 상태에서, 전후진 모터(96)가 작동하게 되면, 도 12에 도시된 바와 같이, 크랭크샤프트의 회전에 따라 크랭크 핀(100)이 아래쪽으로 180도 회전하게 되고, 커넥팅 로드, 헤드 베이스(73), 흡인 헤드(85)가 하측으로 수직 이동함에 따라 각 포트(10)들이 트레이(20)의 각 삽입부(21)에 투입된다.

이후, 각 흡인 헤드(85)에 제공되었던 진공압을 해제하고, 액추에이터에 제공된 공압을 제거 또는 반대로 제공하여 한 쌍의 전달바(56)를 각 쌍의 흡입 헤드가 좁혀지는 방향으로 이동시키면, 각 쌍의 흡인 헤드(85)에 흡인된 포트(10)들이 흡인 헤드(85)로부터 분리되어 트레이(20)에 완전히 투입된다.

다음, 상기와 같이 하여 트레이(20)에 포트(10)들의 투입이 완료되면, 다시 전후진 모터(96)가 작동하여, 크랭크샤프트를 회전시키고, 이때 도 13에 도시된 바와 같이, 크랭크 핀(100)이 상측으로 180도 회전하게 되고, 커넥팅 로드(101), 헤드 베이스(73), 흡인 헤드(85)가 상측으로 수직 이동하게 된다.

다음, 회전 모터(93)가 작동되면, 헤드부(71)가 수직 방향에서 도 14에 도시된 바와 같이, 수평 방향으로 위치되면서 대기 상태에 있게 된다.

트레이 이송부(40)의 이송 모터(45)를 작동시키게 되면, 트레이(20)는 컨베이어 벨트(41)가 전진함에 따라 앞쪽으로 이동하게 되고, 트레이 감지센서(47)가 다음 열의 삽입부(21)가 포트 투입 위치에 도달하는 것을 감지함으로써 컨베이어 벨트(41)의 이동이 정지되어 포트(10)들이 삽입될 수 있는 대기 상태에 있게 된다.

상기와 같은 작동이 연속적으로 반복됨으로써 트레이(20)에 포트(10)들을 자동으로 연속적으로 투입하는 작업이 이루어지게 된다.

본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 이용되는 포트의 일례가 도시된 평면도 및 측면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 포트가 적층된 상태를 보인 도면이다.

도 3은 본 발명에 사용되는 트레이의 일례가 도시된 정면도 및 평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치를 보인 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치를 보인 정면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치를 보인 평면도이다.

도 7은 도 4의 주요부 상세도이다.

도 8 내지 도 14는 본 발명에 따른 상토충전용 연질포트 공급장치의 작동 순서를 보인 도면들로서, 평면도 및 정면도를 상하로 함께 도시한 도면들이다.

Claims (9)

1. 장치 프레임과, 이 장치 프레임 상에 구비되어 포트(pot)가 투입되는 트레이를 이송시키는 트레이 이송부와, 이 트레이 이송부의 상부에서 상기 장치 프레임에 지지되게 설치되어 상기 트레이에 공급될 포트들이 적재되는 포트 적재부와, 이 포트 적재부에 적재된 포트들을 취출하여 상기 트레이에 투입하는 포트 취출투입부를 포함하고;

   상기 포트 취출투입부는, 포트들을 흡인하여 트레이에 투입할 수 있도록 이루어진 헤드부와, 이 헤드부를 전후진 작동 및 상하 방향으로 회전 작동시키는 구동부를 포함한 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 헤드부는, 상기 구동부의 메인 회전축에 연결되는 좌우 한 쌍의 헤드 가이드와, 이 한 쌍의 헤드 가이드 사이에 위치되어 상기 구동부의 작동에 의해 헤드 가이드를 따라 전후 방향으로 직선 이동하는 헤드 베이스와, 이 헤드 베이스 상에 벌림 및 좁힘 작동이 가능하도록 이루어진 한 쌍의 헤드 작동바와, 이 한 쌍의 헤드 작동바를 구동하는 헤드 액추에이터와, 상기 각 헤드 작동바에 각각 연결되어 상기 포트 적재부에 적층된 포트를 진공 흡인한 후에 트레이에 투입하는 흡인 헤드를 포함한 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 구동부는, 회전 모터와, 상기 장치 프레임에 지지되어 회전 모터에 의해 회전하면서 상기 헤드부를 상하 회전시키는 메인 회전축과, 이 메인 회전축의 회전각을 감지하기 위한 회전 감지센서와, 상기 메인 회전축 사이에 구비되어 전후진 모터에 의해 회전 구동하면서 회전 운동을 직선 운동으로 변환시키는 크랭크샤프트 구조에 의해 상기 헤드부를 전후진 구동시키는 전후진 구동기구를 포함한 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 전후진 구동기구는 양쪽의 메인 회전축 사이에 상대 회전 가능하게 연결되고 어느 한쪽은 전후진 모터에 의해 구동되는 한 쌍의 전후진 회전축과, 이 한 쌍의 전후진 회전축에 각각 구비되는 한 쌍의 크랭크 암과, 이 한 쌍의 크랭크 암 사이에 전후진 회전축과 편심되게 배치되는 크랭크 핀과, 이 크랭크 핀에서 상기 헤드 베이스에 연결되어 전후진 작동력을 전달하는 커넥팅 로드와, 상기 전후진 회전축에 구비되어 헤드부의 전진 상태 및 후진 상태를 감지하는 전후진 센서를 포함한 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 포트 적재부는, 상기 트레이 이송부의 상측에서 상기 장치 프레임에 다리 구조로 지지되게 설치되는 지지대와, 이 지지대의 상부에 위치되어 포트들이 적재되는 적재대와, 상기 지지대에 구비되어 상기 적재대에 일정한 진동력을 제공하여 적재대에 적재된 포트 적층체들을 진동에 의해 상기 포트 취출투입부 쪽으로 이동시키는 진동기구를 포함한 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 적재대는, 복수개의 적재 라인이 나란히 설치되어 복수의 포트가 동시에 취출되어 트레이에 공급될 수 있도록 구성되고, 각각의 적재 라인은 포트의 충전이 용이하도록 상부 및 후방이 개방된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 적재대는, 그 전방에 포트가 떨어지지 않도록 제한하는 스토퍼 브러쉬들이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 적재대는, 상기 스토퍼 브러쉬가 포트의 하측부분에 접촉될 수 있도록 설치되고,

   포트의 상측 부분은 포크형 구조를 가진 포크형 가이드에 의해 포트들을 가압할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 포크형 가이드는 끝부분이 적재대의 상부에 고정된 상태에서 앞부분이 포크형 구조와 같이 복수개로 갈라져서, 갈라진 앞부분이 포트 적층체에 판 스프링 구조로 경사지게 밀착될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 상토충전용 연질포트 공급장치.

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