KR20140001743A

KR20140001743A - 용기공급장치

Info

Publication number: KR20140001743A
Application number: KR1020130040906A
Authority: KR
Inventors: 요시쿠니 욧카
Original assignee: 가부시키가이샤 파브리카 도야마
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2014-01-07
Also published as: JP2014008993A; CN103508002A; JP5931605B2; TW201400362A; CN103508002B; KR101987819B1; TWI589489B

Abstract

(과제)
컵 모양 용기(2)를 수용하는 리테이너(12)가 부착되어 있는 반송체인(10)이 신장된 경우에, 용기(2)를 상방의 흡착컵(46)으로부터 수취하여 하방의 리테이너(12)로 반송을 할 때에 그리퍼(44)를 수평이동시킨다.
(해결수단)
상방의 컵 매거진(34)에서 컵 모양 용기(2)를 인출하여, 하방의 용기반송 컨베이어(4)의 체인(10)에 부착된 리테이너(12)로 인도하는 이송수단(36)을 구비한 용기공급장치(1)에 있어서, 이송수단(36)의 흡착컵(46)과 용기반송 컨베이어(4)의 사이에, 용기(2)를 지지하여 반송을 하는 그리퍼(44)를 배치하고, 이 그리퍼(44)를 승강시키는 승강수단(90)과, 수평이동시키는 수평이동수단(98, 102)을 설치하고, 시간이 경과함에 따라 체인(10)이 신장되었을 때에는 용기(2)를 지지하여 하강하는 그리퍼(44)를 수평이동시켜서 리테이너(12)의 위치에 합치시킨다.

Description

용기공급장치{RECEPTACLE SUPPLY DEVICE}

본 발명은 예를 들면 푸딩(pudding)이나 젤리(jelly) 등의 용기를, 용기반송수단인 반송체인(搬送chain)에 설치되어 간헐적(間歇的)으로 반송되고 있는 리테이너(retainer)의 용기수용부(容器收容部)로 공급하는 용기공급장치(容器供給裝置)에 관한 것이다.

푸딩이나 젤리 등을 용기에 충전(充塡)하는 충전라인(充塡line)에서는, 용기를 지지하는 복수의 용기수용부(용기수용구멍)가 형성된 리테이너가 소정의 간격으로 반송체인에 부착된 용기반송수단을 구비하고 있고, 상기 각 리테이너에 용기를 수용하여 간헐적으로 반송하고, 반송경로의 도중에 설치된 충전부(充塡部), 밀봉부(密封部) 및 트리밍부(trimming部) 등에 순차적으로 정지하여 충전, 밀봉 및 트리밍 등의 처리를 하도록 되어 있다. 이러한 충전라인에 있어서, 용기반송수단에 용기를 공급하는 용기공급장치가 종래부터 널리 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1 참조).

상기 특허문헌1에 기재되어 있는 발명은, 체인에 다수의 슬랫(slat)이 연속하여 부착된 슬랫 컨베이어(slat conveyor)로 이루어지는 용기반송 컨베이어를 구비하고 있고, 이들 각 슬랫에는 용기지지구멍이 일렬로 나란하게 형성되어 있어, 간헐적으로 구동되는 슬랫이 공급 스테이션(供給 station)에서 정지되었을 때에 용기공급장치로부터 용기가 공급된다.

일본국 공개특허 특개2001-253412호 공보

종래의 용기반송장치에서는, 복수의 용기수용구멍을 구비한 다수의 슬랫(본 발명에서는 리테이너)을 동일한 간격으로 체인에 부착하고 있어, 시간이 경과하면 체인에 신장(伸長)이 발생한다. 이 체인의 신장이 커지게 되면, 용기를 공급할 때에 용기가 리테이너의 용기수용구멍으로부터 어긋나 버리기 때문에, 용기공급유닛을 체인의 신장량만큼 이동시켜서 대응하고 있었다. 그러나 자동공급장치 등을 구비한 고능력 장치의 경우에는, 용기공급유닛이 대형이 되어 조정작업에 큰 노동력이 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 용기를 공급부에서 인출하여 이송하는 이송수단(移送手段)과, 이 이송수단이 이송하는 용기를 반송위치에서 수취하여 지지하는 지지수단(支持手段)과, 이 지지수단을 승강시키는 승강수단(昇降手段)을 구비하고, 반송체인에 부착되어 간헐적(間歇的)으로 반송되는 리테이너(retainer)의 용기수용부(容器收容部)에, 상기 지지수단을 하강시켜서 용기를 공급하는 용기공급장치(容器供給裝置)에 있어서,

상기 지지수단을 상기 반송체인에 의한 반송방향을 따라 수평이동시키는 수평이동수단(水平移動手段)을 설치하여, 상기 지지수단이 수취위치에서 수취한 용기를 수평이동 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 제2발명은, 상기 제1발명에 있어서, 상기 반송체인의 신장을 검출하는 검출수단(檢出手段)을 설치하고, 반송체인에 신장(伸長)이 발생하였을 경우에는, 용기를 지지한 지지수단의 하강동작 중에, 이 지지수단을 반송체인의 신장량만큼 수평방향으로 이동시켜서 용기를 상기 리테이너의 용기수용부로 공급하는 것을 특징으로 하는 것이다.

공급부에서 용기를 인출하여 이송하는 이송수단으로부터 용기를 수취하여, 하방의 반송체인에 부착되어 있는 리테이너로 공급하는 지지수단을 승강수단에 의하여 승강시킴과 아울러 수평이동수단에 의하여 반송방향을 따라 수평이동할 수 있도록 하였기 때문에, 체인이 신장되었을 때에는 하강 중의 지지수단을 수평이동시킴으로써 용기의 수취위치를 변경하지 않고 지지하고 있는 용기를 리테이너의 위치에 합치시키는 것이 가능하기 때문에, 용기공급유닛을 이동하지 않고 용기를 확실하게 리테이너에 공급할 수 있다.

도1은, 본 발명의 1실시예에 관한 용기공급장치를 구비한 용기충전 밀봉장치의 전체 구성을 나타내는 측면도이다(실시예1).
도2의 (a)∼(c)는 용기의 공급부에서 인출된 용기를 반송체인의 리테이너로 공급하는 과정을 순차적으로 나타내는 설명도이다.
도3은, 이송수단 및 지지수단의 구동부를 나타내는 측면도이다.
도4의 (a), (b)는 이송수단의 구동부를 나타내는 도면으로서, (a)는 평면도, (b)정면도이다.
도5는, 이송수단 및 지지수단의 구동부를 나타내는 정면도이다.
도6은, 지지수단의 평면도이다.
도7의 (a), (b)는 용기공급장치의 작동을 설명하는 도면으로서, (a)는 체인이 신장되지 않은 상태, (b)는 체인이 신장된 상태를 나타낸다.
도8의 (a)∼(c)는 제2실시예에 관한 용기공급장치의 작동을 순차적으로 설명하는 도면이고, 도8의 (d)는 반송체인의 신장을 검출하는 검출수단의 구성을 설명하는 설명도이다(실시예2).

컵 모양의 용기를 다수 포개어 쌓아서 수용하는 용기공급부에서 1개씩 용기를 인출하여 이송하는 이송수단(移送手段)과, 이 이송수단이 이송하는 용기를 상방의 반송위치에서 수취하여 지지하는 지지수단(支持手段)과, 이 지지수단을 승강시키는 승강수단(昇降手段)을 구비하고 있고, 지지수단이 이송수단으로부터 수취한 용기를, 하강시켜서 하방에 설치된 용기반송수단의 반송체인에 동일한 간격으로 설치되어 있는 리테이너(retainer)의 용기수용부(容器收容部)에 공급하는 장치로서, 지지수단을 반송체인의 반송방향을 따라 수평이동시키는 수평이동수단(水平移動手段)을 더 설치하고, 상기 반송체인이 시간의 경과에 따라 신장된 경우에, 하강하는 지지수단을 수평이동수단에 의하여 수평이동시킴으로써 공급하는 용기를 반송체인의 신장에 의하여 어긋난 리테이너의 위치에 합치시키도록 하였기 때문에, 반송체인이 신장된 경우에도 확실하게 리테이너의 용기수용부에 공급한다는 목적을 달성한다.

(실시예1)

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의하여 본 발명에 대하여 설명한다. 이 실시예에 관한 용기공급장치(容器供給裝置)(전체로서 부호 1로 나타낸다)를 구비한 용기충전 밀봉장치(容器充塡密封裝置)는, 상부가 큰 직경이고 하부를 향하여 점차 작은 직경이 되는 형상의 컵 모양 용기(容器)(2)(도2 등 참조)를 용기반송수단(容器搬送手段)(용기반송 컨베이어)(4)에 의하여 간헐적(間歇的)으로 반송하여 충전 포지션(充塡 position)(B), 밀봉 포지션(密封 position)(C), 트리밍 포지션(trimming position)(D) 등의 각 용기처리위치에 순차적으로 정지시켜서 각각의 처리를 하도록 되어 있다.

용기반송 컨베이어(4)는, 상류부(도1의 우측)와 하류부의 양측에 각각 배치된 종동측 스프로킷(從動側 sprocket)(6)과 구동측 스프로킷(驅動側 sprocket)(8)의 양측에 한 쌍의 반송체인(搬送chain)(10)(뒤에 설명하는 도5 참조)이 걸쳐져서 회전하고, 이들 양측 체인(10)의 사이에 다수의 리테이너(retainer)(12)가 부착되어 있다. 또한 구동측 스프로킷(8)에는 도면에 나타내지 않은 구동수단이 연결되어 있어, 반송체인(10)을 간헐적으로 구동하도록 되어 있다. 각 리테이너(12)에는, 복수(이 실시예에서는 4개)의 용기수용부(容器收容部)(용기수용구멍(12a))(도2(c) 참조)가 동일한 간격으로 형성되어 있고, 각 용기수용구멍(12a) 내에 컵 모양 용기(2)를 지지하여 반송한다. 이 컵 모양 용기(2)는, 개구부의 가장자리에 플랜지(flange)(2a)가 형성되어 있고, 이 플랜지(2a)가 상기 리테이너(12)의 용기수용구멍(12a)의 가장자리부분 상면에 재치(載置)되어 지지된다.

상기 용기반송 컨베이어(4)의 상류부 근처의 상방에는, 컵 모양 용기(2)를 상기 리테이너(12)에 공급하는 용기공급장치(1)가 설치되어 있다(이 공급위치를 용기공급 포지션(容器供給 position)(A)이라고 한다). 이 용기공급 포지션(A)의 하류측에 상기 충전 포지션(B)이 있고, 이 충전 포지션(B)에는 용기반송 컨베이어(4)에 의하여 반송되어 온 컵 모양 용기(2) 내에 액체 등의 내용물을 충전하는 충전장치(充塡裝置)(16)가 설치되어 있다. 충전 포지션(B)의 더 하류측에는 밀봉 포지션(C) 및 트리밍 포지션(D)이 순차적으로 배치되어 있고, 밀봉 포지션(C)에는 밀봉장치(18)가 그리고 트리밍 포지션(D)에는 트리밍 장치(20)가 각각 설치되어 있다.

상기 용기반송 컨베이어(4)에 의하여 반송되고 있는 컵 모양 용기(2)의 개구부의 상방과, 상기 밀봉장치(18)의 밀봉헤드(18a)의 하면 및 트리밍 장치(20)의 트리밍 헤드(20a)의 하면과의 사이에 뚜껑재인 필름(22)이 공급된다. 뚜껑재 필름(22)은, 이 용기충전 밀봉장치의 외부에 설치된 롤 모양의 필름으로부터 인출되어, 도면에 나타내지 않은 유입롤러 등을 통하여 이 용기충전 밀봉장치 내로 유입된다. 용기충전 밀봉장치 내로 유입된 뚜껑재 필름(22)은, 방향변환롤러(方向變換roller)(24)에 의하여 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(도1에서의 화살표(E) 참조)과 역방향으로 향한 후에, 구동롤러(驅動roller)(26) 및 아이들 롤러(idle roller)(28) 등을 통하여 용기반송 컨베이어(4)의 반송면 위까지 내려진 후에, 상기 밀봉장치(18) 및 트리밍 장치(20)의 하방으로 공급된다.

상기 밀봉 포지션(C)에 설치되어 있는 밀봉장치(18)는, 도면에 나타내지 않은 에어실린더의 작동에 의하여 밀봉헤드(18a)를 승강시키도록 되어 있어, 용기반송 컨베이어(4)에 의하여 간헐적으로 반송되어 오는 컵 모양 용기(2)가 이 밀봉헤드(18a)의 하방에 정지하였을 때에, 상기 에어실린더를 작동하여 밀봉헤드(18a)를 하강시켜서 뚜껑재 필름(22)을 컵 모양 용기(2)의 개구부 상에 가압하여, 상기 필름(22)을 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a) 상면에 용착(溶着)한다. 또한 트리밍 장치(20)도 에어실린더(도면에는 나타내지 않는다)의 작동에 의하여 트리밍 헤드(20a)를 승강시키도록 되어 있어, 용기반송 컨베이어(4)에 의하여 반송되고 있는 컵 모양 용기(2)가 이 트리밍 헤드(20a)의 하방에 정지하였을 때에, 상기 에어실린더를 작동하여 트리밍 헤드(20a)를 하강시켜서 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)에 용착되어 있는 필름(22)의 주변을 절단하여 시트 모양 필름(22)의 본체부로부터 분리시킨다. 시트 모양 필름(22)의 뚜껑 부분이 분리된 잔부(殘部)(22a)는 배출롤러(排出roller)(30) 등을 통하여 롤(32)에 감긴다.

다음에 본 실시예에 관한 용기공급장치(1)의 구성에 대하여 설명한다. 용기공급 포지션(A)의 상방에는, 다수의 컵 모양 용기(2)를 포개어 쌓고 역방향의 상태(바닥부를 상측으로 향하게 하고, 개구부측의 플랜지(2a)를 하측으로 향하게 한 상태)에서 수용되는 용기의 공급부(컵 매거진(cup magazine)(34))가 직립(直立)한 상태로 배치되어 있다(도1 및 확대하여 나타내는 도2 참조). 컵 매거진(34)은 상기 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)과 직교하는 방향으로, 상기 리테이너(12)에 형성되어 있는 용기수용구멍(12a)의 간격과 같은 간격으로 복수 개(이 실시예에서는 4개) 나란하게 배치되어 있다.

상기 컵 매거진(34)의 하단부 양측에는, 컵 매거진(34) 내에 포개어져 쌓인 상태로 수용되어 있는 다수의 컵 모양 용기(2)에 있어서 가장 하방의 용기(2)를 상방의 용기(2)로부터 분리하여 하방의 이송수단(移送手段)(36)(도3 참조)으로 인도하는 용기분리수단(容器分離手段)(38)이 설치되어 있다. 용기분리수단(38)은, 도2에 확대하여 나타나 있는 바와 같이 컵 매거진(34)의 하단 개구부보다 약간 낮은 높이에 배치된 양측 한 쌍의 상방 스토퍼(上方 stopper)(40)와, 이 상방 스토퍼(40)보다 약간 하방에 배치된 양측 한 쌍의 하방 스토퍼(下方 stopper)(42)를 구비하고 있다. 이들 상하의 스토퍼(40, 42)는, 각각 에어실린더(40a, 42a)의 작동에 의하여 컵 매거진(34) 내에 수용되어 있는 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)에 결합되는 전진위치와, 결합되지 않는 후퇴위치로 진퇴이동한다. 상방 스토퍼(40)와 하방 스토퍼(42)는, 포개어져 쌓여 있는 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a) 사이의 거리와 거의 동일한 상하의 간격을 두고 배치되어 있다. 하방 스토퍼(42)는 컵 매거진(34) 방향으로 전진하면 컵 매거진(34)에 수용되어 있는 가장 하방의 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)의 하면측으로 진입하고, 또한 상방 스토퍼(40)는 컵 매거진(34) 방향으로 전진하면 가장 하방의 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)와 그 상방의 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)의 사이에 삽입된다.

상기 컵 매거진(34)으로부터 인출된 컵 모양 용기(2)를 이 컵 매거진(34)의 하방으로 이송하여 하방에 배치된 지지수단(支持手段)(44)으로 인도하는 상기 이송수단(36)이 설치되어 있다. 이 이송수단(36)은 복수의 흡착컵(吸着cup)(46)을 구비하고 있고, 이 흡착컵(46)을, 상기 컵 매거진(34)으로부터 컵 모양 용기(2)를 인출하는 상방의 인출위치(F)(도2(a) 및 도3에 나타내는 위치)와, 지지수단(44)으로 이 컵 모양 용기(2)를 인도하는 하방의 반송위치(G)(도2(b)에 나타내는 위치)의 사이에서 승강시킴과 아울러, 플랜지(2a)를 하방으로 향하도록 한 상태에서 인출된 컵 모양 용기(2)를, 플랜지(2a)를 상방으로 향하도록 상태로 반전시켜서 지지수단(44)으로 반송하기 위하여 흡착컵(46)을 180도 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

이러한 이송수단(36)의 구성에 대하여 도3∼도5에 의하여 설명한다. 이송수단(36)은, 각 컵 매거진(34)에 수용되어 있는 컵 모양 용기(2)를 각각 흡착하여 인출하는 4개의 흡착컵(46)을 구비하고 있다. 각 흡착컵(46)은 개구부측에 상기 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)와 거의 동일한 직경의 플랜지(46a)를 구비함과 아울러, 내부측에 도면에 나타내지 않은 흡인수단으로부터의 진공을 작용시키도록 되어 있어, 상기 플랜지(46a)를 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)에 밀착시킨 상태에서 내부측으로부터 흡인하여 컵 모양 용기(2)를 흡착한다.

상기 용기반송 컨베이어(4)의 양측에 배치된 머신 케이싱(machine casing)의 측벽(側壁)(48)(도5 참조) 상에 직립한 지주(50)를 통하여 용기반송 컨베이어(4)의 상방을 횡단하는 수평지지 플레이트(水平支持 plate)(52)가 배치되어 있고, 이 수평지지 플레이트(52)의 양단부 상에 직립한 부착판(付着板)(54)이 고정되어 있다. 이 부착판(54) 사이를 횡단하여 흡착컵 승강용 회전축(56)이 베어링(57)(도4(b) 참조)을 통하여 회전하도록 지지되어 있다. 이 흡착컵 승강용 회전축(56)의 중앙부에 기어박스(58)가 부착되어, 모터(60)의 회전을 이 기어박스(58) 내의 기어를 통하여 전달하여 흡착컵 승강용 회전축(56)을 회전시킨다.

상기 머신 케이싱의 양쪽 측벽(48)의 상면에, 상기 지주(50)를 따라 각각 한 쌍의 레일(rail)(62)이 고정되어 있다. 양측에 배치된 각각 한 쌍의 레일(62)에, 슬라이더(slider)(64)를 통하여 승강블록(昇降block)(66)이 승강하도록 지지되어 있다. 상기 흡착컵 승강용 회전축(56)의 양단부에 회전레버(回轉lever)(68)의 일단(一端)이 연결되어 있고, 이 회전레버(68)의 타단(他端)에 연결로드(70)의 일단이 연결되어 있다. 연결로드(70)의 타단은 상기 승강블록(66)에 회전하도록 연결되어 있어 흡착컵 승강용 회전축(56)을 회전시키면, 회전레버(68) 및 연결로드(70)를 통하여 승강블록(66)이 승강된다.

양측의 승강블록(66)의 사이에, 상기 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)과 직교하는 방향으로 배치된 흡착컵 회전축(72)이 회전하도록 지지되어 있고, 흡착컵 회전축(72)은 그 단부(端部)에 부착된 흡착컵 회전용 모터(74)에 의하여 회전한다. 상기 흡착컵(46)은 흡착컵 회전축(72)에 상기 컵 매거진(34)의 간격과 동일한 간격으로 부착되어 있고, 흡착컵 회전축(72)의 회전에 의하여 흡착컵(46)은, 컵 매거진(34)으로부터 컵 모양 용기(2)를 인출하는 상방으로 향하는 위치(도2(a) 참조)와, 하방의 지지수단(44)에 컵 모양 용기(2)를 인도하는 하방을 향하는 위치(도2(b) 참조)와의 사이에서 180도 회전하도록 되어 있다.

다음에 상기 이송수단(36)으로부터 컵 모양 용기(2)를 수취하여 용기반송 컨베이어(4)의 리테이너(12)로 반송하는 지지수단(44)(그리퍼(gripper)) 및 이 지지수단(44)을 승강시키는 승강수단, 수평방향으로 이동시키는 수평이동수단의 구성에 대하여 도3, 도5 및 도6에 의하여 설명한다. 머신 케이싱의 양쪽 측벽(48)의 외면측에 각각 직립한 2개의 레일(76)이 고정되어 있다. 이들 2개의 레일(76) 사이에, 상기 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)을 향한 승강블록(78)이 슬라이더(80)를 통하여 승강하도록 지지되어 있다. 이들 양측의 승강블록(78)에 각각 수평방향의 레일(82)이 고정되어 있다. 이들 레일(82)에 슬라이더(84)를 통하여 수평이동 플레이트(86)가 고정되어 있다. 양측의 수평이동 플레이트(86)의 사이에, 상기 용기반송 컨베이어(4)의 상방을 횡단하여 그리퍼 부착판(gripper 付着板)(88)이 고정되어 있다.

지상(地上)에 설치된 구동모터(90)(도3 참조)의 구동측에 회전레버(92)의 일단이 연결되어 있고, 이 회전레버(92)의 타단측에 연결로드(94)의 일단이 연결되어 있고, 이 연결로드(94)의 타단(상단)에 상기 승강블록(78)이 연결되어 있다. 따라서 이 승강블록(78)은 구동모터(90)의 구동에 의하여 회전레버(92) 및 연결로드(94)를 통하여 승강한다.

또한 양측의 승강블록(78)의 사이에, 상기 그리퍼 부착판(88)과 평행하게 피니언 회전축(pinion 回轉軸)(96)이 회전하도록 지지되어 있다. 이 피니언 회전축(96)의 양단부에 각각 피니언(98)이 고정되어 있고, 피니언 회전축(96)의 일단에 설치된 피니언 구동용 모터(100)(도6 참조)의 구동에 의하여 양쪽 피니언(98)이 회전한다. 한편 상기 양측의 수평이동 플레이트(86)에는, 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)을 향하는 수평한 래크(rack)(102)가 고정되어 있고, 상기 피니언(98)과 각각 맞물려 있다. 따라서 피니언 구동용 모터(100)의 작동에 의하여 피니언 회전축(96)을 회전시키면 피니언(98)이 회전하고, 이들 피니언(98)과 맞물려 있는 래크(102)가 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)을 따라 수평방향으로 이동한다. 이들 래크(102)의 이동에 의하여 그리퍼 부착판(88)이 수평방향으로 이동한다. 상기 피니언 구동용 모터(100)의 구동은 제어장치(104)(도6 참조)에 의하여 제어되고 있어, 필요로 하는 그리퍼(44)의 이동량(래크(102)의 이동량)에 따라 피니언(98)을 회전시키도록 되어 있다. 이들 래크(102) 및 피니언(98)이 그리퍼(44)를 수평이동시키는 수평이동수단을 구성하고 있다. 또한 상기 그리퍼 부착판(88)이 고정되어 있는 수평이동 플레이트(86)를 승강시키는 구동모터(90)가 그리퍼(44)의 승강수단을 구성하고 있다.

그리퍼 부착판(88)을 사이에 두고 그 양측에 2개의 플레이트(우측 그립부재 이동플레이트(106)와 좌측 그립부재 이동플레이트(108))가 평행하게 배치되어 있다. 상기 그리퍼 부착판(88)의 양측면에 각각 2군데의 수평한 레일(110, 112)이 고정되고, 상기 양측의 그립부재 이동플레이트(106, 108)의 측면에 고정된 슬라이더(114, 116)가 각 레일(110, 112)에 결합하여 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)과 직교하는 방향으로 이동하도록 되어 있다. 상기 양측의 그립부재 이동플레이트(106, 108)에 각각 복수의 그립부재(44a, 44b)가 용기반송 컨베이어(4)의 반송방향(E)을 향하여 동일한 간격으로 부착되어 있다. 우측 그립부재 이동플레이트(106)에 부착되어 있는 각 그립부재(44a)와 좌측 그립부재 이동플레이트(108)에 부착되어 있는 각 그립부재(44b)가 각각 조(組)를 이루고 있어, 좌우의 그립부재(44a, 44b)로 이루어지는 각 조의 그리퍼(44)를 개폐함으로써 컵 모양 용기(2)를 지지하고 또한 해제한다.

양측의 그립부재 이동플레이트(106, 108)의 중간에 위치하고 있는 그리퍼 부착판(88) 일방의 단부(도6의 우측 단부) 근방에 지점핀(支點pin)(118)(도6 참조)이 부착되어 있어, 이 지점핀(118)과 수평한 수평회전레버(120)의 중앙부가 회전하도록 지지되어 있다. 이 수평회전레버(120)의 양단부에 상기 양측의 그립부재 이동플레이트(106, 108)의 일단부가 연결되어 있다. 상기 수평회전레버(120)는, 그 일방의 단부(도6의 하측 단부)에 그립부재 이동플레이트 작동용의 레버(122)의 일단이 연결되어 있고, 이 작동용 레버(122)의 타단이, 머신 케이싱의 일방의 측벽(48)(도5 및 도6의 우측의 측벽) 상에 고정되어 있는 그리퍼 개폐용 모터(124)에 편심(偏心)되어 연결되어 있다. 이 그리퍼 개폐용 모터(124)의 구동에 의하여 작동용 레버(122)를 통하여 수평회전레버(120)를 왕복회전시킬 수 있다. 수평회전레버(122)의 회전에 의하여 양측의 그립부재 이동플레이트(106, 108)를 서로 역방향으로 이동시켜서 양측의 그립부재(44a, 44b)를 접근·격리시킬 수 있다. 이 실시예에서는, 수평회전레버(120)를 도6의 시계방향으로 회전시키면, 우측 그립부재 이동플레이트(106)가 도면의 우측방향으로 이동함과 아울러 좌측 그립부재 이동플레이트(108)가 도면의 좌측으로 이동하여 양측의 그립부재(44a, 44b)가 격리되어 그리퍼(44)가 개방된다(도6의 우측 반 정도의 그리퍼(44) 참조). 반대로 수평회전레버(120)를 도6의 반시계방향으로 회전시키면, 우측 그립부재 이동플레이트(106)가 도면의 좌측방향으로 이동함과 아울러 좌측 그립부재 이동플레이트(108)가 도면의 우측으로 이동하여 양측의 그립부재(44a, 44b)가 접근하여 그리퍼(44)가 폐쇄된다(도6의 좌측 반 정도의 그리퍼(44) 참조).

상기 구성의 용기충전 밀봉장치의 작동에 대하여 설명한다. 컵 모양 용기(2)의 공급부(컵 매거진(34))에 컵 모양 용기(2)가 개구부(플랜지(2a)측)를 하방으로 향하게 하여 포개어 쌓인 상태로 수용되어 있고, 이송수단(36)에 의하여 컵 매거진(34)의 가장 하방의 용기(2)를 인출한다. 이 때에는 용기분리수단(38)의 하방 스토퍼(42)가 전진하여, 컵 매거진(34) 내의 가장 하방의 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)에 결합하여 지지하고 있다.

이 상태에서 흡착컵 회전축(72)이 흡착컵 회전용 모터(74)에 의하여 회전되어, 이 회전축(72)에 부착되어 있는 흡착컵(46)이 개구부(플랜지(46a)측)를 상방으로 향하도록 되어 있다. 이 상태에서 흡착헤드 승강용 회전축(56)을 모터(60)의 구동에 의하여 회전시켜서, 회전레버(68) 및 연결로드(70)를 통하여 승강블록(66)을 상승시킨다. 승강블록(66)을 최고로 상승시키면, 각 흡착컵(46)의 개구부측의 플랜지(46a)가 각 컵 매거진(34) 내의 가장 하방에 위치하고 있는 컵 모양 용기(2)의 개구부의 플랜지(2a)에 밀착된다(도2(a) 및 도3에 나타내는 상태). 흡착컵(46)을 컵 모양 용기(2)에 밀착시켜서 진공을 작용시킴으로써 컵 모양 용기(2)를 흡착한다. 이 시점에서는, 용기분리수단(38)의 하방 스토퍼(42)는 흡착컵(46)에 간섭되지 않도록 후퇴하고, 다음에 상방 스토퍼(40)가 전진하여 가장 하방의 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)와 하측으로부터 2번째의 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)의 사이에 삽입된다.

용기분리수단(38)의 상방 스토퍼(40)에 의하여 하측으로부터 2번째의 컵 모양 용기(2)를 지지한 후에, 모터(60)의 구동에 의하여 흡착헤드 승강용 회전축(56)을 회전시켜서 승강블록(66)과 흡착컵 회전축(72) 및 이 회전축(72)에 부착되어 있는 흡착컵(46)을 하강시킨다. 흡착컵(46)의 하강에 의하여 이들 흡착컵(46)이 흡착되어 있는 가장 하방의 컵 모양 용기(2)를 인출한다. 이 때에 컵 매거진(34) 내의 하측으로부터 2번째의 컵 모양 용기(2)는 상방 스토퍼(40)에 지지되어 있어, 가장 하방의 컵 모양 용기(2)와 분리된다. 그 후에 하방 스토퍼(42)를 전진시킴과 아울러 상방 스토퍼(40)를 후퇴시켜서, 다시 컵 매거진(34) 내의 컵 모양 용기(2) 전체를 하방 스토퍼(42)에 의하여 지지한다.

컵 모양 용기(2)를 흡착하고 있는 흡착컵(46)은 상방을 향하는 상태 그대로 하강을 시작하여 하방의 지지수단(그리퍼(44))으로 반송하기 전에, 하강하면서 흡착컵 회전용 모터(74)의 구동에 의하여 흡착컵(46)이 부착되어 있는 흡착컵 회전축(72)을 회전시킨다. 이 회전축(72)의 회전에 의하여 각 흡착컵(46)을 180도 회전시켜서, 컵 모양 용기(2)를 흡착하고 있는 개구부측을 하방을 향하도록 한다(도2(b) 참조).

상기 이송수단(36)의 흡착컵(46)이 가장 하강한 위치로 지지수단(그리퍼(44))이 상승하여, 흡착컵(46)으로부터 그리퍼(44)에 대한 컵 모양 용기(2)의 반송이 이루어진다. 그리퍼(44)는 구동모터(90)에 의하여 승강되는 승강블록(78)에 부착되어 있어, 가장 상승한 위치에서 상기 이송수단(36)의 흡착컵(46)으로부터 컵 모양 용기(2)를 수취한다. 흡착컵(46)으로부터 컵 모양 용기(2)를 수취할 때에는, 그리퍼 개폐용 모터(124)에 의하여 수평회전레버(120)를 회전(도6의 시계방향으로 회전)시켜서, 양측의 그립부재 이동플레이트(106, 108)를 역방향으로 이동하게 하여 양측의 그립부재(44a, 44b)를 격리시킴으로써 그리퍼(44)를 개방하고 있다. 이 상태에서 흡착컵(46)에 흡착되어 있는 컵 모양 용기(2)가 양측의 그립부재(44a, 44b)의 사이에 삽입되고, 그 후에 수평회전레버(120)를 역방향으로 회전시켜서, 양측의 그립부재(44a, 44b)를 접근하게 하여 그리퍼(44)를 닫아서 컵 모양 용기(2)의 플랜지(2a)의 하측을 지지한다(도2(b) 참조).

각 그리퍼(44)가 컵 모양 용기(2)를 수취한 후에, 상기 구동모터(90)에 의하여 승강블록(78)을 하강시켜서 그리퍼 부착판(88)을 하강시키고, 이 그리퍼 부착판(88)에 부착되어 있는 그리퍼(44)를 하강시킨다. 통상의 상태에서는, 반송체인(10)에 부착되고 간헐적으로 전진하는 각 리테이너(12)는 항상 일정한 위치에 정지하도록 되어 있어, 상기 각 그리퍼(44)에 지지되어 있는 컵 모양 용기(2)와 리테이너(12)의 용기수용구멍(12a)과의 상하 위치가 일치하도록 위치결정되어 있어, 그리퍼(44)를 하강시키면 각 컵 모양 용기(2)는 그대로 리테이너(12)의 용기수용구멍(12a) 내에 삽입된다. 이 위치에서 그리퍼(44)를 개방하여 각 컵 모양 용기(2)를 리테이너(12)의 각 용기수용구멍(12a) 내로 공급한다(도2(c) 참조).

상기와 같은 반송체인(10)에 리테이너(12)를 부착하여 컵 모양 용기(2)를 반송하여 각종 처리를 하는 용기충전 밀봉장치에서는, 운전시간이 길어지게 되면 반송체인(10)에 신장(伸長)이 발생한다. 여기에서 이 실시예에 관한 장치에서는, 작업자가 정기적으로 눈으로 확인함으로써 반송체인(10)의 신장을 감시하도록 되어 있어 작업자가 반송체인(10)이 신장된 것을 확인하면, 이 장치를 일단 정지시키고, 종동측 스프로킷(6)을 컵 모양 용기(2)의 진행방향과 역방향으로 체인(10)이 신장된만큼 이동시킨다. 그리고 제어장치(104)에 신장량을 입력함으로써 그리퍼(44)의 하강 도중에 있어서 피니언(98)을 회전시켜서 래크(102)를 체인(10)이 신장된만큼 이동시켜서, 그리퍼(44)가 지지하는 컵 모양 용기(2)와 용기수용구멍(12a)의 위치를 일치시킨다.

이것을 도7에 의하여 설명하면, 반송체인(10)의 신장이 없는 정상인 상태에서는, 도7(a)에 나타나 있는 바와 같이 래크(102)와 피니언(98)을 작동시키지 않고 그대로 직선적으로 하강시켜서 그리퍼(44)에 지지되어 있는 컵 모양 용기(2)를 리테이너(12)의 용기수용구멍(12a)에 삽입한다. 또한 반송체인(10)이 신장된 경우에는, 그리퍼(44)가 하강하는 과정에서 반송체인(10)의 신장량에 따라 피니언(98)의 회전에 의하여 래크(102)를 수평이동시켜서, 그리퍼(44)의 하강위치를 반송방향과는 역방향으로 체인이 신장된만큼 비키어 놓아 리테이너(12)의 용기수용구멍(12a)과 컵 모양 용기(2)의 위치를 일치시킨다(도7(b) 참조). 이와 같이 그리퍼(44)의 하강 도중에 있어서 그리퍼(44)를 수평이동시킴으로써 체인(10)의 신장량을 흡수할 수 있기 때문에, 컵 모양 용기(2)의 수취위치는 변경되지 않아 컵 매거진(34)이나 이송수단(36) 등을 이동시킬 필요도 없다.

(실시예2)

상기 실시예에서는, 체인(10)이 신장된 것을 작업자가 눈으로 확인하고 있지만, 센서에 의하여 신장량을 검출할 수도 있다. 이 실시예에서는, 도8에 나타나 있는 바와 같이 용기반송 컨베이어(4)의 반송경로의 도중에 동일한 간격으로 3개의 센서(제1센서(130), 제2센서(132), 제3센서(134))를 설치함과 아울러, 리테이너(12)에 상기 3개의 센서(130, 132, 134)와 거의 동일한 폭을 구비하는 검출편(檢出片)(140)을 설치하고, 이 검출편(140)을 상기 센서(130, 132, 134)가 검출함으로써 체인(10)의 신장량을 검출하고 있다. 또 센서(130, 132, 134) 및 검출편(140) 이외의 구성은 상기 제1실시예와 동일하기 때문에, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이며 이에 대한 설명은 생략한다.

센서(130, 132, 134)가 2mm 간격이고 리테이너(12)의 검출편(140)의 폭이 4mm인 경우에는, 생산시작 시에 있어서 체인(10)의 신장이 0일 때에 제1센서(130)만이 검출편(140)을 검출하여 ON이 됨과 아울러, 제2센서(132)와 제3센서(134)가 OFF가 되도록 각 센서(130, 132, 134)와 검출편(140)의 위치를 설정한다(도8(a) 참조). 체인(10)이 신장되면, 리테이너(12)는 진행방향(E)과 역방향(H)으로 어긋나기 때문에 예를 들면 체인(10)의 신장이 2mm일 때에는, 제1센서(130)와 제2센서(132)가 ON이 되고 제3센서(134)가 OFF가 된다(도8(b) 참조). 또한 체인(10)의 신장이 4mm일 때에는, 모든 센서(130, 132, 134)가 ON이 된다(도8(c) 참조). 또한 체인(10)의 신장이 4mm를 넘었을 때에는 제1센서(130)가 OFF가 되고 제2센서(132)와 제3센서(134)가 ON이 되며(도8(d) 참조), 체인(10)의 신장이 6mm를 넘었을 때에는 제1센서(130)와 제2센서(132)가 OFF가 되고 제3센서(134)가 ON이 된다. 이와 같이 리테이너(12)의 검출편(140)을 제1센서(130), 제2센서(132), 제3센서(134)에 의하여 검출함으로써 체인의 신장량을 검출할 수 있다.

상기한 바와 같이 제1센서(130), 제2센서(132), 제3센서(134)와 검출편(140)으로 구성되는 검출수단에 의하여 체인(10)의 신장량을 검출하면, 이 검출값이 제어장치(104)에 입력되고, 제어장치(104)가 피니언 구동용 모터(100)로 명령신호를 보낸다. 피니언 구동용 모터(100)의 구동에 의하여 피니언 회전축(96)을 회전시켜서 피니언(98)을 회전시키고, 이 피니언(98)에 맞물리는 래크(102)를 수평이동시켜서, 그리퍼(44)가 지지하고 있는 컵 모양 용기(2)를 리테이너(12)의 용기수용구멍(12a)에 삽입하기 위하여 필요한 양만큼 그리퍼(44)를 수평이동시킨다. 또 이 실시예에서는 제1센서(130), 제2센서(132), 제3센서(134)와 검출편(140)을 배치하여 체인(10)의 신장을 검출하는 구성이지만, 다른 검출수단을 채용할 수도 있다. 또한 이 실시예에서는, 종동측 스프로킷(6)을 반송방향을 따라 이동할 수 있도록 함과 아울러, 스프링이나 실린더 등에 의하여 가압함으로써 체인(10)이 신장되었을 때에는 자동으로 종동측 스프로킷(6)을 진행방향과 역방향으로 이동시키는 구성으로 하고 있다. 또 제1실시예에서는, 종동측 스프로킷(6)과 구동측 스프로킷(8)은 모두 볼트로 체결되어 있어, 체인(10)이 신장된 경우에도 자동으로 양측의 스프로킷(6, 8) 사이의 거리는 변경되지 않는다.

G : 반송위치
2 : 용기(컵 모양 용기)
10 : 반송체인
12 : 리테이너
12a : 용기수용부(용기수용구멍)
34 : 공급부(컵 매거진)
36 : 이송수단
44 : 지지수단(그리퍼)
90 : 승강수단(구동모터)
98 : 수평이동수단(피니언)
102 : 수평이동수단(래크)

Claims

용기를 공급부에서 인출하여 이송하는 이송수단(移送手段)과, 이 이송수단이 이송하는 용기를 반송위치에서 수취하여 지지하는 지지수단(支持手段)과, 이 지지수단을 승강시키는 승강수단(昇降手段)을 구비하고, 반송체인에 부착되어 간헐적(間歇的)으로 반송되는 리테이너(retainer)의 용기수용부(容器收容部)에, 상기 지지수단을 하강시켜서 용기를 공급하는 용기공급장치(容器供給裝置)에 있어서,
상기 지지수단을 상기 반송체인에 의한 반송방향을 따라 수평이동시키는 수평이동수단(水平移動手段)을 설치하여, 상기 지지수단이 수취위치에서 수취한 용기를 수평이동 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 용기공급장치.
제1항에 있어서,
상기 반송체인의 신장을 검출하는 검출수단(檢出手段)을 설치하고, 반송체인에 신장(伸長)이 발생하였을 경우에는, 용기를 지지한 지지수단의 하강동작 중에, 이 지지수단을 반송체인의 신장량만큼 수평방향으로 이동시켜서 용기를 상기 리테이너의 용기수용부로 공급하는 것을 특징으로 하는 용기공급장치.