KR20120067791A - 파이 분리 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제과제빵류의 대량 생산라인 중 팬에서 파이를 자동으로 분리 및 바르게 정렬하여 포장을 위한 다음 공정으로 신속하고 안전하게 이송시키는 파이 분리 이송장치를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 오븐에서 구워져 나오는 파이(B)가 담긴 팬(P)을 이송 공급하는 팬 이송유닛(100)과, 상기 팬 이송유닛(100)의 상부에 위치된 팬(P) 및 상기 팬(P)과 대응되게 형성되어 팬을 덮은 상태의 트레이(T)를 클램핑한 후 뒤집어 이동시키는 반전유닛(200)과, 상기 반전유닛(200)과 일렬로 설치되어 반전유닛(200)에 의해 뒤집혀 이동된 팬(P)과 트레이(T)를 털어서 팬에 담긴 파이(B)가 트레이(T)로 떨어져 수용되도록 하고, 반전유닛(200)이 팬(P)을 클램핑하여 원래 위치로 복귀시키면 트레이(T)를 클램핑하여 반전유닛(200)과 반대쪽 방향으로 회전하여 뒤집는 재반전유닛(300)과, 상기 재반전유닛(300)과 일렬로 설치되어 재반전유닛(300)이 회전하여 트레이(T)를 뒤집기 전에 재반전유닛(300)의 상부에 위치된 트레이(T)에 담긴 파이(B)와 밀착되도록 회전한 후 재반전유닛(300)과 동시에 회전하여 원래 위치로 복귀하고, 트레이(T)에서 분리되어 상면에 안착된 파이(B)를 이송시키는 파이 이송유닛(400)을 포함하는 파이 분리 이송장치가 개시된다.

Description

파이 분리 이송장치{DEVICE FOR SEPARATING AND CARRYING OF PIE}

본 발명은 파이 분리 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제과제빵류의 대량 생산라인 중 팬에 담긴 상태로 오븐에서 구워진 타르트 등의 파이를 그 팬에서 자동으로 분리 및 바르게 정렬하여 포장을 위한 다음 공정으로 신속하고 안전하게 이송시키는 파이 분리 이송장치에 관한 것이다.

최근 들어 식생활의 서구화 및 다양화로 인해 빵의 소비가 꾸준히 증가하고 있으며, 이에 발맞추어 제과제빵 시장은 도넛, 샌드위치, 식빵, 패스트리(pastry), 타르트(tarte), 케이크, 도우(dough), 머핀 등과 같은 다양한 완제품 또는 반제품을 본사에서 양산하여 가맹점으로 공급하는 이른바 프랜차이즈 형태의 판매방식이 주류를 이루고 있다.

이러한 프랜차이즈 방식으로 제공되는 상품 가운데 하나이면서 파이의 일종인 타르트는 과일이나 크림으로 속을 채우거나 토핑하여 제조하는 특성상 맛이 달콤하고 치즈·우유 등의 유지방과 비타민이 풍부해 영양 간식용 및 디저트용으로 인기를 끌고 있다.

그런데 타르트 등과 같이 크기가 작고 반죽을 틀에 깔아서 굽는 방식의 파이를 대량으로 생산 시에는 얕은 원형 틀이 여러 개 형성된 하나의 소성용 팬을 이용하여 각각의 원형 틀에 반죽을 깔고 과일이나 채소 등으로 속을 채워서 성형 및 구운 후 팬에서 분리하는 작업공정을 거치게 되는데, 이와 같은 분리 작업은 생산라인 상에 배치된 여러 명의 작업자가 일일이 수작업으로 수행할 수밖에 없기 때문에 작업 과정에서 파지압 등에 의한 제품의 손상 및 불량률이 매우 높고 생산성이 극히 떨어질 뿐만 아니라 화상 등의 안전사고를 예방하기 위하여 오븐에서 가열된 상태의 팬이 어느 정도 식을 때까지 기다리는 등의 시간적 여유를 반드시 가져야만 함으로 인해 불필요하게 작업 인력 및 시간이 많이 소요됨은 물론 공간효율성도 상당히 저하되는 문제점이 있다.

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항 및 문제점의 해결에 역점을 두어 제과제빵의 생산라인 중 특히 타르트 등의 파이를 팬에서 자동으로 분리하여 다음 공정으로 신속하고 안전하게 이송시킬 수 있는 분리 이송장치를 개발하고자 심혈을 기울여 부단히 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 파이를 소성용 팬에서 자동으로 분리하여 안전하게 이송시킬 수 있도록 하는 파이 분리 이송장치를 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 양태는 오븐에서 구워져 나오는 파이가 담긴 팬을 이송 공급하는 팬 이송유닛과, 상기 팬 이송유닛의 상부에 위치된 팬 및 상기 팬과 대응되게 형성되어 팬을 덮은 상태의 트레이를 클램핑한 후 뒤집어 이동시키는 반전유닛과, 상기 반전유닛과 일렬로 설치되어 반전유닛에 의해 뒤집혀 이동된 팬과 트레이를 털어서 팬에 담긴 파이가 트레이로 떨어져 수용되도록 하고, 반전유닛이 팬을 클램핑하여 원래 위치로 복귀시키면 트레이를 클램핑하여 반전유닛과 반대쪽 방향으로 회전하여 뒤집는 재반전유닛과, 상기 재반전유닛과 일렬로 설치되어 재반전유닛이 회전하여 트레이를 뒤집기 전에 재반전유닛의 상부에 위치된 트레이에 담긴 파이와 밀착되도록 회전한 후 재반전유닛과 동시에 회전하여 원래 위치로 복귀하고, 트레이에서 분리되어 상면에 안착된 파이를 이송시키는 파이 이송유닛을 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 팬 이송유닛의 실시 양태는 팬을 연속적으로 이송 공급하는 컨베이어와, 상기 컨베이어에 의해 이송되는 팬의 위치를 감지하는 제1센서와, 상기 컨베이어에 동력을 제공하는 제1구동모터와, 상기 제1센서로부터 감지신호를 전달받은 제어부의 제어 신호에 의한 승강 작동에 따라 팬의 이송을 정지 및 정지해제시키는 제1스토퍼와, 상기 제1센서로부터 감지신호를 전달받은 제어부의 제어 신호에 의한 승강 작동에 따라 팬을 상기 반전유닛의 내측으로 삽입하거나 내측에서 인출하여 상기 컨베이어에 안착시키는 장착판을 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 팬 이송유닛의 실시 양태는 팬의 이송 위치가 편중되는지를 감지하는 제2센서와, 상기 제2센서로부터 감지신호를 전달받은 제어부의 제어 신호에 따라 전후진 작동하여 팬의 위치를 바르게 정렬하는 위치보정수단을 더 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 팬 이송유닛의 실시 양태는 상기 컨베이어에 의해 연속적으로 이송 공급되는 적어도 하나 이상의 팬이 정지 상태로 존재하는지를 감지하는 제3센서와, 상기 제3센서로부터 감지신호를 전달받은 제어부의 제어 신호에 따라 승강 작동하여 다른 팬이 계속해서 상기 컨베이어로 진입되는 것을 차단하는 제2스토퍼를 더 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 반전유닛의 실시 양태는 베이스프레임에 회전 가능하게 설치된 반전축을 제어부의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제2구동모터와, 상기 제2구동모터에 의해 상기 반전축과 함께 회전되고, 내측에 팬과 트레이가 장착되는 반전프레임과, 상기 반전프레임의 양측에 대향되게 설치되고, 제어부의 제어 신호에 따라 전후진 작동하면서 팬 및 트레이를 선택적으로 클램핑하는 다수의 팬 클램프 및 트레이 클램프를 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 재반전유닛의 실시 양태는 베이스프레임에 회전 가능하게 설치된 제1재반전축을 제어부의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제3구동모터와, 상기 제3구동모터에 의해 상기 제1재반전축과 함께 회전되고, 상부에 팬과 트레이가 얹혀지는 재반전프레임과, 상기 재반전프레임의 사방에 설치되어 제어부의 제어 신호에 따라 순차적으로 승강 작동하면서 팬 및 트레이를 진동시키는 진동수단과, 상기 재반전프레임의 내측에 설치되고, 제어부의 제어 신호에 따라 트레이의 저면에 구비된 잠금부와 잠금 상태를 유지하여 트레이의 이탈을 방지하는 잠금수단과, 상기 베이스프레임 상에 장착되어 상기 재반전프레임의 위치를 감지하는 제4센서를 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 트레이의 실시 양태는 상면에 파이의 뒤집힌 상부가 얹히는 파이안착홈이 다수 형성되고, 저면 양측에 상기 잠금수단과 구속 상태의 유지가 가능한 잠금부가 형성된 파이 분리 이송장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 파이 이송유닛의 실시 양태는 베이스프레임에 회전 가능하게 설치된 제2재반전축을 제어부의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제4구동모터와, 상기 제2재반전축에 일측이 고정되고, 트레이에서 분리된 파이를 연속적으로 이송하는 벨트 컨베이어와, 상기 벨트 컨베이어의 회전 위치를 감지하는 제5센서와, 상기 제5센서로부터 감지신호를 전달받은 제어부의 제어 신호에 따라 구동하여 상기 벨트 컨베이어의 동력을 제공하는 제5구동모터를 포함하는 파이 분리 이송장치를 제공한다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 오븐에서 구워져 나오는 타르트 등의 파이를 뒤집어 성형 및 소성용 팬에서 자동으로 분리한 후 바르게 정렬된 상태로 컨베이어를 따라 신속하고 안전하게 이송되도록 함으로써, 팬에서 파이를 분리하는 작업에 소요되는 노동력과 시간을 대폭적으로 줄일 수 있고, 포장을 위한 다음 공정이 한층 원활하게 이루어져 작업성과 생산성이 향상됨은 물론 파이의 양산에 따른 공정의 단축 및 자동화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 작업자의 접촉 및 수작업 없이 방향전환으로 팬에서 파이를 안정적으로 분리하여 이송하기 때문에 분리 과정에서 발생하는 파이의 손상 및 불량률을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 위생상의 위해 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치를 개략적으로 나타낸 정면 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치를 개략적으로 나타낸 좌측면 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치를 개략적으로 나타낸 우측면 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치 중 반전유닛을 제외한 상태를 개략적으로 나타낸 평면 구성도,
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치 중 반전유닛을 개략적으로 나타낸 평면 및 요부 측면 구성도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치 중 트레이를 나타낸 사시도,
도 7 내지 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치의 작동상태를 개략으로 나타낸 정면 구성도,

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치를 개략적으로 나타낸 정면 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치를 개략적으로 나타낸 측면 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치 중 반전유닛을 제외한 상태를 개략적으로 나타낸 평면 구성도이며, 도 5a 및 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치 중 반전유닛을 개략적으로 나타낸 평면 및 요부 측면 구성도로서, 도 1 내지 도 5b에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치는 팬 이송유닛(100), 반전유닛(200), 재반전유닛(300), 파이 이송유닛(400) 및 트레이(T)로 대별하여 구성되어 있다.

먼저, 팬 이송유닛(100)은 오븐에서 구워져 나오는 파이(B)가 담긴 팬(P)을 이송 공급하는 것으로, 다수의 프레임이 일정 형태의 골격으로 장치의 지지체를 이루도록 결합된 베이스프레임(F)의 상부에 설치되어 있고, 오븐 등에 인접되어 본 발명의 분리 이송장치를 향해 팬(P)을 연속적으로 운반하는 별도의 컨베이어와 인접 연결되어 구동원으로부터 이송에 필요한 동력을 전달받아 무한궤도 운동하면서 팬(P)을 평면상에서 볼 때 상부에서 하부 방향으로 이송 또는 선택적으로 이송을 일시 정지시키게 된다.

이러한 팬 이송유닛(100)은 팬(P)을 연속적으로 이송 공급하는 컨베이어(110)와, 이 컨베이어의 이송방향의 일측에 설치되어 컨베이어(110)에 의해 이송되는 팬의 위치를 감지하는 제1센서(120)와, 이 컨베이어의 이송방향의 일측에 설치되어 제어부(C)의 제어 신호에 따라 구동하여 컨베이어(110)의 동력을 제공하는 제1구동모터(130)와, 이 컨베이어의 이송방향 전방 하부에 설치되어 제1센서(120)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 의한 승강 작동에 따라 팬(P)의 이송을 정지 및 정지해제시키는 제1스토퍼(140)와, 이 컨베이어의 하부에 설치되어 제1센서(120)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 의한 승강 작동에 따라 팬(P)을 반전유닛(200)의 내측으로 삽입하거나 내측에서 인출하여 컨베이어(110)에 안착시키는 장착판(150)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고 팬 이송유닛(100)은 컨베이어(110)의 이송방향의 일측에 설치되어 팬(P)의 이송 위치가 어느 한쪽을 치우쳐 편중되게 이동하는지를 감지하는 제2센서(160)와, 컨베이어(110)의 양측에 구비되어 제2센서(160)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 전후진 작동하여 팬(P)의 위치를 바르게 정렬하는 위치보정수단(170)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 팬(P)이 어느 한쪽으로 쏠리면서 이동되면 컨베이어(110)의 선단에 구비된 제2센서(160)가 이를 감지하여 제어부(C)로 감지신호를 전달하고, 이에 따라 제어부(C)는 위치보정수단(170)의 구동원인 컴프레셔 등에 제어신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 컨베이어(110)의 양측에서 마주하는 액추에이터의 피스톤을 전후진 가동시켜 팬을 밀어주거나 당겨줌으로써 팬(P)이 컨베이어(110) 상에서 어느 한쪽으로 치우쳐 이동되거나 위치되는 것을 막고, 이로 인해 반전유닛(200)이 팬을 클램핑하는 과정에서 부정확 클램핑이나 작동 오류 등의 에러가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고 팬 이송유닛(100)은 컨베이어의 이송방향의 일측에 설치되어 컨베이어(110)에 의해 연속적으로 이송 공급되는 적어도 하나 이상의 팬이 정지 상태로 존재하는지를 감지하는 제3센서(180)와, 컨베이어의 이송방향 후방 하부에 설치되어 제3센서(180)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 승강 작동하여 다른 팬이 계속해서 컨베이어(100)로 진입되는 것을 차단하는 제2스토퍼(190)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 제3센서(180)는 컨베이어의 팬이 들어오는 입구 쪽에 장착되어 반전유닛(200)이 한번에 여러 개의 팬(P)을 클램핑하여 동시에 뒤집을 수 있도록 하여 팬(P)의 이송 적체를 최소화하며, 제2스토퍼(190)는 팬(P)의 연속적인 진입에 따른 오작동을 방지하게 된다.

또한, 컨베이어(110)의 상부 양측에는 팬(P)이 이송 과정에서 이탈되는 것을 방지 및 안정적인 이송을 안내 및 유도하는 가이드(115)가 설치되어 있다.

여기서, 컨베이어(110)는 체인 또는 벨트와 체인 또는 벨트 풀리에 의해 구동하여 여러 개의 강판조각을 연결한 벨트를 순환시켜서 물품을 운반하는 벨트 컨베이어(Belt Conveyor)로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 제1 및 제2스토퍼(140/190)와 장착판(150)의 구동수단은 실린더와 피스톤으로 구성된 통상의 액추에이터로 이루어져 제어부(C)가 구동원인 컴프레셔 등에 제어신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 액추에이터의 피스톤을 작동시키면 승강하는 장치를 적용할 수 있고, 제1 및 제2스토퍼(140/190)은 하나의 구동수단 양측에 승강 보조장치를 구비하여 더욱 원활하고 안정적인 승강을 유도할 수 있으며, 장착판(150)의 구동수단은 그 사방에서 제어부(C)의 제어신호에 따라 동시에 승강하도록 다수를 장착할 수 있다.

이와 같은 팬 이송유닛(100)은 제1 내지 제3센서(120,160,180)로부터 팬(P)의 이송 여부에 따른 신호를 수신하고, 이에 대응하여 제1구동모터(130)의 구동을 전반적으로 제어하는 제어부(C)에 의해 유기적으로 작동하게 된다.

여기서, 제1 내지 제3센서(120,160,180)는 대상물의 위치를 감지하여 그 신호를 제어부(C)로 출력하는 근접센서 또는 위치센서로 이루어짐이 바람직하다.

반전유닛(200)은 팬 이송유닛(100)에 의해 운반된 팬(P)과 별도의 트레이(T)를 클램핑한 상태로 뒤집어서 팬 이송유닛(100)에서 재반전유닛(300)으로 이동시키는 것으로, 팬 이송유닛(100)의 팬 이송과 간섭 없는 측면에 설치되어 팬 이송유닛(100)의 상부에 위치된 팬(P) 및 이 팬(P)과 대응되게 형성되어 팬을 덮은 상태의 트레이(T)를 클램핑한 후 정면상에서 볼 때 시계방향으로 180도 뒤집어서 팬에서 담긴 파이(B)를 트레이(T)로 자연스럽게 낙하 이동시키고, 추후 팬(P)은 원래 위치로 복귀시키게 된다.

이러한 반전유닛(200)은 베이스프레임(F)에 회전 가능하게 설치된 반전축(201)을 제어부(C)의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제2구동모터(210)와, 이 제2구동모터(210)에 의해 반전축(201)과 함께 반전축을 중심으로 한 가상의 수평면에 대하여 양방향으로 180도 회전되고, 내측에 팬(P)과 트레이(T)가장착되는 반전프레임(220)과, 이 반전프레임(220)의 양측에 대향되게 설치되어 제어부(C)의 제어 신호에 따라 전진 또는 후진 작동하면서 팬(P) 및 트레이(T)를 선택적으로 클램핑하는 다수의 팬 클램프(230) 및 트레이 클램프(240)로 구성되어 있다.

즉, 반전유닛(200)은 팬(P)을 뒤집는 과정에서 파이(B)가 원심력에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위해 팬(P)과 대응되게 형성된 별도의 트레이(T)로 팬과 마주하게 덮은 상태에서 중력 반대방향으로 회전하게 된다.

여기서, 팬 클램프(230) 및 트레이 클램프(240)는 실린더와 피스톤으로 구성된 액추에이터와 이 피스톤의 단부에 고정되어 팬 및 트레이의 측면을 파지하는 클램프로 이루어져 있고, 이에 따라 제어부(C)가 구동원인 컴프레셔 등에 제어신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 액추에이터의 피스톤을 전후진 가동시켜 팬(P)과 트레이(T)의 양측면을 견고하게 클램핑할 수 있게 된다.

재반전유닛(300) 팬에 담긴 파이(B)를 털어서 트레이(T)로 옮긴 후 트레이를 클램핑한 상태로 다시 반전유닛(200)과 반대쪽으로 뒤집어서 거꾸로 뒤집힌 상태의 파이(B)를 바로 놓이도록 하는 것으로, 반전유닛(200)과 일렬로 설치되어 반전유닛(200)에 의해 뒤집혀 이동된 팬(P)과 트레이(T)를 털어서 팬에 담긴 파이(B)가 트레이(T)로 떨어져 파이의 상부가 수용되도록 하고, 반전유닛(200)이 팬(P)을 클램핑하여 원래 위치로 복귀시키면 트레이(T)를 클램핑하여 반전유닛(200)과 반대쪽 방향으로 회전하여 뒤집게 된다.

이러한 재반전유닛(300)은 베이스프레임(F)에 회전 가능하게 설치된 제1재반전축(301)을 제어부(C)의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제3구동모터(310)와, 이 제3구동모터(310)에 의해 제1재반전축(301)과 함께 회전되고, 상부에 팬(P)과 트레이(T)가 얹혀지는 재반전프레임(320)과, 이 재반전프레임(320)의 사방에 설치되어 제어부(C)의 제어 신호에 따라 순차적으로 승강 작동하면서 팬(P) 및 트레이(T)를 동시에 진동시키는 진동수단(330)과, 이 재반전프레임(320)의 내측에 설치되어 제어부(C)의 제어 신호에 따라 트레이(T)의 저면에 구비된 잠금부(T1)와 잠금 상태를 유지하여 트레이(T)의 이탈을 방지하는 잠금수단(340)과, 베이스프레임(F) 상에 장착되어 재반전프레임(320)의 위치를 감지하는 제4센서(350)로 구성되어 있다.

여기서, 진동수단(330)은 실린더와 피스톤으로 구성된 액추에이터로 이루어져 제어부(C)가 구동원인 컴프레셔 등에 제어신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 액추에이터의 피스톤을 승강 가동시키면 재반전유닛(300)의 사방에 설치된 각각이 서로 불균일하게 순차적으로 작동하게 되고, 이로 인해 팬(P)과 트레이(T)가 상하로 흔들리고 유동되어 파이(B)가 상부에 위치된 팬(P)에서 자중에 의해 하부에 위치된 트레이(T)로 자연스럽게 떨어지게 된다.

또한, 잠금수단(340)은 제어부(C)가 구동원인 컴프레셔 등에 제어신호를 전달하여 유압이나 공기압으로 액추에이터의 열십자형 로드를 회전시키면 트레이(T)의 저면에 일체로 형성된 잠금부(T1)와 잠금 상태를 유지하여 트레이(T)의 이탈을 방지하게 된다.

그리고 재반전프레임(320)의 사방에는 반전유닛(200)과 파이 이송유닛(400)의 회전 시 상호 간의 접촉에 따른 충격을 완충 및 완화시키는 완충수단(360)이 구비되어 있다.

파이 이송유닛(400)은 트레이(T)에서 분리된 파이(B)를 후속 공정 라인으로 이송시키는 것으로, 재반전유닛(300)과 일렬로 설치되어 재반전유닛(300)이 회전하여 트레이(T)를 뒤집기 전에 재반전유닛(300)의 상부에 위치된 트레이(T)에 담긴 파이(B)와 밀착되도록 회전한 후 재반전유닛(300)과 동시에 회전하여 원래 위치로 복귀함으로써 트레이(T)에서 분리된 파이(B)를 상면에 안착하여 이송시키게 된다.

이러한 파이 이송유닛(400)은 베이스프레임(F)에 회전 가능하게 설치되고, 재반전유닛의 제1재반전축과 이중축 형태로 동일축상에 배치된 제2재반전축(401)을 제어부(C)의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제4구동모터(410)와, 이 제2재반전축(401)에 일측이 고정되어 트레이(T)에서 분리된 파이(B)를 연속적으로 이송하는 벨트 컨베이어(420)와, 이 벨트 컨베이어(420)의 위치를 감시하는 제5센서와, 이 제5센서(430)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 구동하여 상기 벨트 컨베이어(420)의 동력을 제공하는 제5구동모터(440)로 구성되어 있다.

여기서, 벨트 컨베이어(420)는 다수의 종동롤러 사이에 설치되어 제5구동모터(440)의 회전축에 연결된 구동롤러 및 이 롤러들의 외주면을 감아 걸어 상호 연결하면서 순환운동하는 벨트로 구성되고, 이 벨트의 텐션을 간편하게 조절할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 벨트 컨베이어(420)를 구성하는 벨트는 식품인 파이(B)를 얹혀서 이송시키는 특성상 멜라민 등의 위생적인 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

제어부(C)는 베이스프레임(F)의 일측에 조작반 형태로 마련되어 팬 이송유닛(100), 반전유닛(200), 재반전유닛(300), 파이 이송유닛(400) 등의 가동과 이들의 원활한 조작을 위한 부가적인 장치의 작동 및 운전을 전반적으로 제어 및 화면으로 표시하게 된다.

이러한 제어부(C)의 설정 및 조작에 따라 파이(B)의 생산량 및 파이의 크기에 따라 트레이(T)를 진동시키는 횟수와 시간 등을 용이하게 조절할 수 있다.

한편, 트레이(T)는 도 6에 도시된 바와 같이, 파이(B)를 일시적으로 수용하여 팬이 뒤집힐 때 파이가 원심력에 의해 이탈되는 것을 방지하면서 파이가 팬(P)에서 안전하고 수월하게 털릴 수 있도록 하는 것으로, 상면에는 팬(P)의 원형 틀과 대응하여 파이(B)의 뒤집힌 상부가 살짝 얹힐 수 있도록 다수의 파이안착홈(T1)이 형성되어 있고, 저면 양측에는 재반전유닛(300)에 의해 뒤집힐 때 잠금수단(340)과 잠금 및 걸림 상태를 견고하게 유지할 수 있도록 하는 잠금부(T2)가 형성되어 있으며, 사방 측면에는 트레이 클램프(240)가 더욱 원활하고 견고하게 클램핑할 수 있도록 클램핑홈(T3)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치의 작동상태를 도 7 내지 도 18을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 팬 이송유닛(100)의 구동원인 제1구동모터를 가동시키면 오븐에서 구워진 파이가 담긴 팬(P)이 별도의 컨베이어(미도시)에 의해 연속적으로 이송되다가 컨베이어(110)에 의해 반전유닛(200)의 아래쪽으로 이송 공급되게 된다.

이 과정에서 제1센서(120)는 팬(P)의 선단부 위치를 감지하여 제어부(C)로 전달하고, 이 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어신호에 의해 도 8에 도시된 바와 같이, 제1스토퍼(140)가 상승하여 팬(P)의 이송을 일시적으로 정지시키게 된다. 이때, 제2센서(160)는 팬의 위치가 어느 한쪽으로 편중된 상태로 이송되는지를 실시간으로 감지하여 제어부(C)로 전달하고, 팬의 이송 위치가 편중되었을 경우 제어부(C)의 제어신호에 따라 컨베이어(110)의 폭 방향 양측에 구비된 다수의 위치보정수단(170)이 전후진 작동하여 팬(P)의 위치를 바르게 정렬 및 보정하게 된다.

그리고 제3센서(180)는 팬(P)이 연속으로 이송 공급될 경우 마지막 팬이 정지 상태로 존재하는지를 감지하여 제어부(C)로 전달하고, 이 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어신호에 의해 도 9에 도시된 바와 같이, 제2스토퍼(190)가 상승하여 더 이상의 다른 팬이 컨베이어(110)로 진입되는 것을 차단하게 된다.

계속해서, 제어부(C)의 제어신호에 의해 장착판(150)이 상승하여 팬(P)을 반전프레임(220)의 내측으로 삽입한 상태의 위치를 유지시키게 된다. 이때, 일정시간 동안 제3센서(180)의 감지신호가 없으면 제어부(C)는 제1스토퍼(140)에 제어신호를 출력한 다음 바로 장착판(150)을 상승시키는 제어신호를 출력할 수도 있다.

이후, 도 10에 도시된 바와 같이 반전유닛의 팬 클램프(230)가 전진 작동하여 팬(P)을 클램핑하게 되는데, 이때 트레이(T)는 트레이 클팸프(240)에 의해 그 파이안착홈(T1)이 팬에 담긴 파이(B)와 대향되게 이미 클램핑된 상태로 반전유닛(200)의 반전프레임(220)에 장착되어 있다.

이 상태에서, 도 11에 도시된 바와 같이 순차적으로 제어부(C)는 제2구동모터(210)에 구동신호를 출력하여 그 회전축에 연결된 반전축(201)을 중심으로 반전유닛(200)을 정회전시켜 팬(P)과 트레이(T)가 재반전유닛(300)의 재반전프레임(320) 상부에 안착되도록 뒤집게 된다. 이때, 제4센서(350)가 재반전프레임(320)의 위치를 감지하여 제어부(C)로 감지신호를 출력한 상태이고, 만일 제4센서(350)가 재반전프레임(320) 감지신호를 출력하지 않으면 제어부(C)는 재반전유닛(300)의 회전 작동을 정지시키게 된다.

계속해서, 재반전유닛(300)으로 이동된 팬(P)과 트레이(T)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(C)의 제어신호에 따라 순차적으로 승강 작동하는 진동수단(330)에 의해 일정시간 동안 진동됨으로써 팬(P)에 담긴 파이(B)가 자중에 의해 자연스럽게 트레이(T)로 떨어져 분리되어 트레이의 파이안착홈(T1)에 안착된 상태를 이루게 된다. 이때, 트레이(T)는 잠금수단(340)의 회전작동에 의해 그 잠금부(T2)가 재반전유닛(300)에 걸림 결합으로 구속된 상태를 유지하므로 진동 과정에서 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이후, 도 13에 도시된 바와 같이 제어부(C)의 제어신호에 의해 반전유닛의 팬 클램프(230)가 전진 작동하여 재반전유닛(300)의 상부에 얹힌 팬(P)만을 클램핑한 후 도 14에 도시된 바와 같이, 트레이(T)를 놔두고 반 시계방향으로 역회전하여 원래의 위치로 복귀하고, 이 상태에서 팬 클램프(230)가 후진 작동하여 빈 팬을 장착판(150)의 상면에 내려놓고, 도 15에 도시된 바와 같이 제어부(C)의 제어신호에 의해 장착판(150)이 하강하여 팬이 컨베이어(110)의 벨트 위에 안착되면 자연스럽게 팬 이송유닛(100)에서 배출되어 인접연결된 다른 컨베이어(미도시)를 통해 팬 세척, 청소, 적재 등의 다음 공정 라인으로 이송되게 된다.

이와 동시에 파이 이송유닛(400)은 제어부(C)의 제어신호에 따라 가동하는 제4구동모터(410)로부터 전달받은 동력으로 트레이(T)가 상부에 안착된 상태인 재반전유닛(300)을 향해 제2재반전축(401)을 중심으로 반 시계방향으로 회전하여 그 벨트 컨베이어(420)가 파이(B)의 저면과 밀착되게 된다. 이 상태에서 재반전유닛(300)은 제3구동모터(310)로부터 전달받은 동력으로 제1재반축(301)을 중심으로 시계방향으로 회전하고, 또 파이 이송유닛(400)은 제2재반전축(401)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 원래 위치로 복귀하게 된다.

이렇게 되면, 파이(B)는 트레이(T)에서 자중에 의해 자연스럽게 아래로 떨어져 벨트 컨베이어(420) 상에 180도 뒤집혀 안착된 상태가 되고, 이 상태에서 재반전유닛(300)은 도 16에 도시된 바와 같이, 반 시계방향으로 역회전하여 원래 위치로 복귀함과 동시에 잠금수단(340)의 회전작동에 의해 트레이(T)의 구속상태가 해제되게 되며, 또 벨트 컨베이어(420) 상에 내려 놓인 파이(B)는 제5구동모터(440)의 가동에 의해 회전하는 벨트 컨베이어(420)를 따라 포장 등의 다음 공정 라인으로 이송되게 된다. 이때, 제5구동모터(440)는 제5센서(430)로부터 파이 이송유닛(400)의 위치 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 가동되며, 만일 제5센서(430)가 파이 이송유닛(400)의 감지신호를 출력하지 않으면 제어부(C)는 제5구동모터(440)의 작동을 정지시키게 된다.

이후, 도 17에 도시된 바와 같이 반전유닛의 트레이 클램프(240)가 전진 작동하여 트레이(T)를 클램핑한 후 도 18에 도시된 바와 같이, 반전축(201)을 중심으로 반 시계방향으로 회전하여 원래의 위치로 복귀시켜 최초의 작동 상태로 돌아가게 되고, 이와 같은 작동을 반복적으로 수행하여 팬(P)에서 파이(B)를 분리 이송시키게 된다.

이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 파이 분리 이송장치는 팬(P)의 이송거리와 이송에 소요되는 시간 및 방향 전환과 회전에 따른 속도 및 회전비 등을 종합하여 각 구성요소 간의 작동간섭이나 충돌없이 유기적으로 번갈아서 원활하게 작동하고, 이를 통해 팬(P)과 트레이(T)를 뒤집어 팬(P)에서 파이(B)를 분리한 후 다음 공정 라인으로 신속하고 안전하게 이송할 수 있는 것이다.

따라서 파이(B)의 대량 분리작업에 따른 작업성 향상과 노동력을 절감할 수 있고, 수작업에 비하여 품질의 균일화는 물론 제품의 불량률을 감소시켜 효율성과 생산성을 제고할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

100: 팬 이송유닛 110: 컨베이어
120: 제1센서 130: 제1구동모터
140: 제1스토퍼 150: 장착판
160: 제2센서 170: 위치보정수단
180: 제3센서 190: 제2스토퍼
200: 반전유닛 201: 반전축
210: 제2구동모터 220: 반전프레임
230: 팬 클램프 240: 트레이 클램프
300: 재반전유닛 301: 제1재반전축
310: 제3구동모터 320: 재반전프레임
330: 진동수단 340: 잠금수단
350: 제4센서 360: 완충수단
400: 파이 이송유닛 401: 제2재반전축
410: 제4구동모터 420: 벨트 컨베이어
430: 제5센서 440: 제5구동모터
B: 파이 P: 팬
T: 트레이 F: 프레임

Claims (8)

1. 오븐에서 구워져 나오는 파이(B)가 담긴 팬(P)을 이송 공급하는 팬 이송유닛(100)과;
   상기 팬 이송유닛(100)의 상부에 위치된 팬(P) 및 상기 팬(P)과 대응되게 형성되어 팬을 덮은 상태의 트레이(T)를 클램핑한 후 뒤집어 이동시키는 반전유닛(200)과;
   상기 반전유닛(200)과 일렬로 설치되어 반전유닛(200)에 의해 뒤집혀 이동된 팬(P)과 트레이(T)를 털어서 팬에 담긴 파이(B)가 트레이(T)로 떨어져 수용되도록 하고, 반전유닛(200)이 팬(P)을 클램핑하여 원래 위치로 복귀시키면 트레이(T)를 클램핑하여 반전유닛(200)과 반대쪽 방향으로 회전하여 뒤집는 재반전유닛(300)과;
   상기 재반전유닛(300)과 일렬로 설치되어 재반전유닛(300)이 회전하여 트레이(T)를 뒤집기 전에 재반전유닛(300)의 상부에 위치된 트레이(T)에 담긴 파이(B)와 밀착되도록 회전한 후 재반전유닛(300)과 동시에 회전하여 원래 위치로 복귀하고, 트레이(T)에서 분리되어 상면에 안착된 파이(B)를 이송시키는 파이 이송유닛(400);
   을 포함하는 파이 분리 이송장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 팬 이송유닛(100)은,
   팬(P)을 연속적으로 이송 공급하는 컨베이어(110)와;
   상기 컨베이어(110)에 의해 이송되는 팬의 위치를 감지하는 제1센서(120)와;
   상기 컨베이어(110)에 동력을 제공하는 제1구동모터(130)와;
   상기 제1센서(120)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 의한 승강 작동에 따라 팬(P)의 이송을 정지 및 정지해제시키는 제1스토퍼(140)와;
   상기 제1센서(120)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 의한 승강 작동에 따라 팬(P)을 상기 반전유닛(200)의 내측으로 삽입하거나 내측에서 인출하여 상기 컨베이어(110)에 안착시키는 장착판(150);
   을 포함하는 파이 분리 이송장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 팬 이송유닛(100)은,
   팬(P)의 이송 위치가 편중되는지를 감지하는 제2센서(160)와;
   상기 제2센서(160)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 전후진 작동하여 팬(P)의 위치를 바르게 정렬하는 위치보정수단(170);
   을 더 포함하는 파이 분리 이송장치.
   
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 팬 이송유닛(100)은,
   상기 컨베이어(110)에 의해 연속적으로 이송 공급되는 적어도 하나 이상의 팬이 정지 상태로 존재하는지를 감지하는 제3센서(180)와;
   상기 제3센서(180)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 승강 작동하여 다른 팬이 계속해서 상기 컨베이어(100)로 진입되는 것을 차단하는 제2스토퍼(190);
   를 더 포함하는 파이 분리 이송장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 반전유닛(200)은,
   베이스프레임(F)에 회전 가능하게 설치된 반전축(201)을 제어부(C)의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제2구동모터(210)와;
   상기 제2구동모터(210)에 의해 상기 반전축(201)과 함께 회전되고, 내측에 팬(P)과 트레이(T)가 장착되는 반전프레임(220)과;
   상기 반전프레임(220)의 양측에 대향되게 설치되고, 제어부(C)의 제어 신호에 따라 전후진 작동하면서 팬(P) 및 트레이(T)를 선택적으로 클램핑하는 다수의 팬 클램프(230) 및 트레이 클램프(240);
   를 포함하는 파이 분리 이송장치.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 재반전유닛(300)은,
   베이스프레임(F)에 회전 가능하게 설치된 제1재반전축(301)을 제어부(C)의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제3구동모터(310)와;
   상기 제3구동모터(310)에 의해 상기 제1재반전축(301)과 함께 회전되고, 상부에 팬(P)과 트레이(T)가 얹혀지는 재반전프레임(320)과;
   상기 재반전프레임(320)의 사방에 설치되어 제어부(C)의 제어 신호에 따라 순차적으로 승강 작동하면서 팬(P) 및 트레이(T)를 진동시키는 진동수단(330)과;
   상기 재반전프레임(320)의 내측에 설치되고, 제어부(C)의 제어 신호에 따라 트레이(T)의 저면에 구비된 잠금부(T1)와 잠금 상태를 유지하여 트레이(T)의 이탈을 방지하는 잠금수단(340)과;
   상기 베이스프레임(F) 상에 장착되어 상기 재반전프레임(320)의 위치를 감지하는 제4센서(350);
   를 포함하는 파이 분리 이송장치.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 트레이(T)는,
   상면에 파이의 뒤집힌 상부가 얹히는 파이안착홈(T1)이 다수 형성되고, 저면 양측에 상기 잠금수단(340)과 구속 상태의 유지가 가능한 잠금부(T2)가 형성된 것을 특징으로 하는 파이 분리 이송장치.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 파이 이송유닛(400)은,
   베이스프레임(F)에 회전 가능하게 설치된 제2재반전축(401)을 제어부(C)의 제어 신호에 따라 정회전 및 역회전시키는 제4구동모터(410)와;
   상기 제2재반전축(401)에 일측이 고정되고, 트레이(T)에서 분리된 파이(B)를 연속적으로 이송하는 벨트 컨베이어(420)와;
   상기 벨트 컨베이어(420)의 회전 위치를 감지하는 제5센서(430)와;
   상기 제5센서(430)로부터 감지신호를 전달받은 제어부(C)의 제어 신호에 따라 구동하여 상기 벨트 컨베이어(420)의 동력을 제공하는 제5구동모터(440);
   를 포함하는 파이 분리 이송장치.

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