KR20180112218A

KR20180112218A - 분체형 포장대상물용 충전포장장치

Info

Publication number: KR20180112218A
Application number: KR1020170042232A
Authority: KR
Inventors: 김범용
Original assignee: 경성 디.에스 주식회사
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-12
Also published as: KR101964942B1

Abstract

본 발명은, 복수 개의 봉투부재를 연속하여 공급하는 공급컨베이어; 상기 봉투부재를 하나씩 거치하여 이동시키는 거치부; 상기 거치부에 의해 공급되는 상기 봉투부재의 일부분을 고정시키고, 상기 봉투부재의 일측에 구비되는 개구부를 확장시키는 개방부; 상기 봉투부재의 개구부가 확장된 상태를 유지하면서 상기 봉투부재를 이동시키는 이송부; 및 상기 이송부에 의해 공급되는 상기 봉투부재의 개구부에 분체형 포장대상물을 주입하는 주입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분체형 포장대상물용 충전포장장치 {FILLING AND PACKING APPARATUS FOR POWDER TYPE PACKAGED OBJECT}

본 발명은 분체형 포장대상물용 충전포장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 일정한 크기의 봉투부재를 한 장씩 거치하여 공급하고, 공급되는 봉투부재의 개구부를 개구시킨 후에 개구부를 통해 분체형 포장대상물을 주입하며, 일련의 공정이 작업자의 수작업 없이 자동으로 연속하여 이루어질 수 있는 분체형 포장대상물용 충전포장장치에 관한 것이다.

일반적으로 분체를 포장하는 설비는 저장호퍼, 차단변 혹은 스크류컨베이어를 통해 이송된 분체를 배출하도록 이루어지는 오우거피더 등의 분체배출수단, 분체를 수납하는 포대(Bag)를 고정하는 포대고정수단, 포대를 받치면서 유동 및 승하강시키기 위한 벨로우즈실린더 및 진동기를 포함하는 테이블설비, 포대에 담긴 분체의 중량을 계량하는 로드셀, 수납완료된 포대를 이송하는 포대이송컨베이어 및 분진포집설비 등으로 구성된다.

이와 같은 종래의 분체포장설비의 구성을 통해 포대에 분체를 수용하여 포장하는 것을 살펴보면 먼저 포대가 포대고정수단에 의해 고정되고, 이후 분체배출수단의 오우거피더가 포대고정수단에 고정된 포대의 상부를 통해 포대 내부로 분체를 배출한다. 이때, 분체가 포대 내부에 정량으로 적층수용되도록 데이블설비의 진동기와 벨로우즈실린더의 상호작용에 의해 진동 및 상하유동되어 분체가 포대 내부에 고르게 적층되어 정량수용되도록 형성된다.

그러나, 이와 같은 종래의 분체포장설비를 통한 분체의 포장은 분체배출수단의 오우거피더가 포대 내부로 진입이 용이하도록 포대개방안내수단이 필요로하여 포대의 개방 및 오우거피더의 안내를 위해 원통형의 슈트가 사용되고 있다.

여기서, 오우거 피더는 상술한 바와 같이, 원통형의 슈트를 통해 포대 내부에 진입하도록 형성된다.

이러한 포대개방안내수단인 원통형의 슈트는 포대고정수단을 통해 일부 벌어진 포대의 틈으로 오우거피더가 진입되기 전에 포대 상부에 대응되어 원통형상으로 오우거피더의 출몰이 용이하도록 포대 상부를 벌려주도록 형성된다.

하지만, 이와 같은 원통형상의 슈트는 포대 상부의 벌어진 틈이 원통형상의 슈트의 직경보다 작을 경우에는 포대 상부가 원통형의 슈트에 의해 찢어지게 되어 분체 포장시 분체의 누출로 인한 정량 포장의 불량과 포대의 포장불량을 초래하는 문제가 있었다.

더욱이, 종래의 포대개방안내수단인 원통형의 슈트는 오우거피더가 포대 내부로 진입하기까지의 시간이 증대되어 분체포장시간의 증대로 연결됨에 따라 분체 포장제품의 생산성이 저하되는 문제가 있었다.

즉, 원통형의 슈트가 집입되는 동시에 오우거피더가 포대 내부로 진입되는 것이 아니라 순차적으로 원통형상의 종래 슈트가 먼저 포대 상부의 벌어진 틈을 통해 진입하여 벌어지게 한 후, 슈트의 내경을 통해 오우거 피더가 포대 내부로 진입하여 분체를 배출하도록 형성됨에 따라 분체 배출까지의 생산시간이 증대되고, 분체를 배출한 후에도 위 순서를 역으로 진행하여야 하기 때문에 생산시간이 증대되는 것은 더더욱 자명한 것으로 생산성 저하에 큰 영향을 끼치는 문제점으로 대두되어 대량생산에 제약이 되었다.

또한, 앞서 상술한 바와 같이, 종래 포대개방안내수단인 원통형의 슈트의 진입시 포대의 벌어진 틈이 작을 경우 포대의 둘레로 원자재의 손실과 잦은 파손으로 인해 파손부위를 통한 포대에 수용하여야할 정량의 분체 손실이 크고 또 이로 인하여 정량미달로 제품의 신뢰성을 저하 및 분체포장 자체의 불량으로 이어지는 요인이 되고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 분체포장장치의 분체포장용 포대개방안내수단이 개발되었으며, 종래기술에 따른 분체포장장치의 분체포장용 포대개방안내수단은, 업다운프레임에 고정결합되고, 포크형의 지지암이 좌우 대칭형성된 "┏┓" 형상의 지지프레임과, 지지프레임의 좌우 지지암에 양단이 선회가능하게 축결합되고, 지지암 전후로 각각 형성되는 선회축과, 상하 개방된 사각의 함체를 반분하여 제1슈트와 제2슈트가 형성되고, 전후 선회축 중앙으로 제1슈트와 제2슈트가 고정브라켓에 의해 각각 축고정결합되어 하측이 예각으로 접한 상태에서 서로 마주보며 대응형성되며, 오우거피더의 상하이동에 따라 예각으로 맞닿아 있는 제1슈트와 제2슈트 하측이 전후로 개방 및 폐쇄가 반복되도록 형성된 배출슈트와, 지지프레임의 좌우측 중 어느 하나의 지지암 외측으로 형성되고, 선회축 일단에 축결합되어 지지암 전후에 축결합된 선회축을 선회작동하여 배출슈트의 제1슈트와 제2슈트 하측이 전후로 개방 및 폐쇄가 반복되도록 직선운동을 선회운동으로 변화하는 크랭크수단을 포함한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1462476호(2014년 11월 18일 공고, 발명의 명칭 : 분체포장장치의 분체포장용 포대개방 안내수단)에 개시되어 있다.

종래기술에 따른 포장장치는, 포대의 일단 전체를 개방하여 분체를 공급한 후에 완전히 개방된 포대의 일단을 다시 접합하여 포장을 행하기 때문에 포대의 개방 및 접합 작업이 용이치 않고, 포대의 일단을 모두 개방하는 개방장치와, 분체의 주입이 완료된 후에 완전히 개방된 포대의 일단 전체를 모두 접합하여 포장할 수 있는 포장장치의 기술구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 포장장치는, 포대의 일단 전체를 개방하여 분체를 주입한 후에 포대 내부에 분체를 주입하기 때문에 분체를 주입하는 동안에 포대를 지지하는 별도의 지지수단이 구비되어야 하므로 포장장치의 기술구성이 복잡해지고, 포대의 개방 및 접합시간을 단축시키기 어려운 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 일정한 크기의 봉투부재를 한 장씩 거치하여 공급하고, 공급되는 봉투부재의 개구부를 개구시킨 후에 개구부를 통해 분체형 포장대상물을 주입하며, 일련의 공정이 작업자의 수작업 없이 자동으로 연속하여 이루어질 수 있는 분체형 포장대상물용 충전포장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 상기 공급컨베이어는, 베이스 상면에 순환되도록 설치되는 벨트; 상기 벨트의 양단부에 삽입되어 상기 벨트를 순환 가능하게 지지하는 구동축; 상기 구동축에 동력을 제공하도록 상기 베이스에 설치되는 공급모터; 및 상기 벨트의 상면에 복수 개의 상기 봉투부재가 일정한 간격을 유지하며 안착되도록 상기 벨트로부터 외측으로 돌출되게 설치되는 격벽부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 거치부는, 상기 베이스프로부터 수직방향으로 연장되는 수직프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 공급컨베이어 측으로 연장되는 회전프레임; 상기 회전프레임을 이루는 지지플레이트에 설치되고, 진공압을 제공하는 진공노즐; 상기 진공노즐에 설치되고 상기 봉투부재에 밀착되는 흡착패드; 상기 지지플레이트를 승강시켜 상기 흡착패드를 상기 봉투부재에 인접하게 배치시키는 승강실린더; 및 상기 회전프레임을 상기 공급컨베이어 측 또는 상기 수직프레임 측으로 회전시키도록 상기 수직프레임과 상기 회전프레임 사이에 설치되는 구동실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 이송부는, 상기 수직프레임으로부터 측 방향으로 연장되는 수평프레임에 설치되는 이송축; 상기 이송축에 회전 가능하게 설치되고, 돌출편이 구비되어 돌출실린더에 의해 상기 이송축을 중심으로 회전되는 사각프레임; 상기 사각프레임을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 복수 개의 가이드롤러가 구비되는 이송블록; 상기 이송블록으로부터 상기 거치부 측으로 연장되는 연장프레임; 상기 연장프레임에 설치되고, 로드가 상기 연장프레임의 하단 측으로 출몰되게 설치되는 연장실린더; 상기 연장실린더의 로드에 연결되고, 상기 연장프레임의 하단에 슬라이딩 가능하게 설치되는 구속블록; 상기 구속블록으로부터 연장되고 상기 봉투부재의 양면을 가압하여 구속하는 한 쌍의 거치대; 및 한 쌍의 상기 거치대를 상기 봉투부재 측 또는 상기 봉투부재 외측으로 회전시키도록 상기 연장프레임에 설치되는 거치실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 개방부는, 상기 수직프레임으로부터 상기 거치부 측으로 출몰 가능하게 설치되는 제1개방대; 상기 제1개방대와 인접하게 배치되고, 상기 거치부 측으로 출몰 가능하게 설치되는 제2개방대; 상기 제1개방대와 상기 제2개방대를 회전 가능하게 연결하는 제1링크; 상기 제1개방대와 상기 제2개방대를 회전 가능하게 연결하고, 상기 제1링크와 간격을 유지하며 배치되는 제2링크; 상기 제1개방대 및 상기 제2개방대를 상기 거치부 측으로 돌출시키도록 상기 수직프레임에 설치되는 개방실린더; 상기 수직프레임에 설치되는 블록에 형성되고, 상기 제1개방대와 상기 제1링크를 연결하는 회전축이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제1통로; 및 상기 블록에 형성되고, 상기 제1개방대와 상기 제2링크를 연결하는 회전축이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제2통로를 포함하고, 상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상측으로 굴곡되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치는, 다수 개의 봉투부재를 연속하여 공급하는 공급컨베이어와, 봉투부재를 하나씩 거치하여 이동시키는 거치부와, 봉투부재의 개구부를 일정 크기 이상으로 벌리는 개방부와, 개구부가 벌어진 봉투부재를 주입부 측으로 이동시키는 이송부를 구비하고, 공급컨베이어, 거치부, 개방부 및 이송부는 작업자의 수작업 없이 연속 공정이 진행되므로 봉투부재에 분체로 이루어지는 포장대상물을 충전시키고 포장하는데 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 거치부가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 거치부가 도시된 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 개방부가 도시된 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 이송부가 도시된 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 거치공정이 도시된 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 개방공정이 도시된 작동 상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 이송공정이 도시된 작동 상태도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 이송공정 및 충전공정이 도시된 작동 상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 충전공정이 도시된 작동 상태도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 거치부가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 거치부가 도시된 작동 상태도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 개방부가 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 이송부가 도시된 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 거치공정이 도시된 작동 상태도이다.

또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 개방공정이 도시된 작동 상태도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 이송공정이 도시된 작동 상태도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 이송공정 및 충전공정이 도시된 작동 상태도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 충전공정이 도시된 작동 상태도이다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치는, 복수 개의 봉투부재를 연속하여 공급하는 공급컨베이어(30)와, 봉투부재를 하나씩 거치하여 이동시키는 거치부(50)와, 거치부(50)에 의해 공급되는 봉투부재의 일부분을 고정시키고, 봉투부재의 일측에 구비되는 개구부를 확장시키는 개방부(80)와, 봉투부재의 개구부가 확장된 상태를 유지하면서 봉투부재를 이동시키는 이송부(70)와, 이송부(70)에 의해 공급되는 봉투부재의 개구부에 분체형 포장대상물을 주입하는 주입부(90)를 포함한다.

따라서 작업자가 공급컨베이어(30)에 다수 개의 봉투부재를 적층시키고, 충전포장장치에 전원을 공급하면 공급모터(36)가 구동되어 벨트(32)가 베이스(10)의 상면에서 거치부(50) 측으로 순환되는 작동을 행하게 된다.

복수 개의 봉투부재가 거치부(50)의 하측까지 이송되면 공급컨베이어(30)의 구동이 정지되고, 거치부(50)의 작동에 의해 다수 개의 봉투부재 중 상면에 안착된 하나의 봉투부재를 거치하여 상승시키고, 이때, 봉투부재의 상단 일측에 형성되는 개구부는 개방부(80)에 대향되게 배치된다.

이후에, 개방부(80)의 작동에 의해 봉투부재의 개구부가 벌어지게 되고, 이송부(70)의 작동에 의해 개구부가 벌어진 상태가 유지되면서 주입부(90) 측으로 봉투부재를 이동시키게 된다.

주입부(90)를 이루는 주입노즐(92)은 봉투부재의 개구부를 통해 봉투부재 내부로 삽입되고, 주입노즐(92)을 통해 분체형 포장대상물이 주입되어 봉투부재에 충전된다.

상기한 바와 같이 작업자의 수작업 없이 봉투부재 내부에 포장대상물을 충전시키는 작업이 모두 자동화되어 이루어지고, 이러한 포장공정이 연속하여 진행되므로 다수 개의 봉투부재에 포장대상물을 충전시켜 포장하는 공정이 연속하여 진행될 수 있게 되어 포장공정에 소요되는 시간 및 비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.

본 실시예의 공급컨베이어(30)는, 베이스(10) 상면에 순환되도록 설치되는 벨트(32)와, 벨트(32)의 양단부에 삽입되어 벨트(32)를 순환 가능하게 지지하는 구동축(34)과, 구동축(34)에 동력을 제공하도록 베이스(10)에 설치되는 공급모터(36)와, 벨트(32)의 상면에 복수 개의 봉투부재가 일정한 간격을 유지하며 안착되도록 벨트(32)로부터 외측으로 돌출되게 설치되는 격벽부재(38)를 포함한다.

베이스(10)는 수직프레임(12)으로부터 먼 방향으로부터 수직프레임(12) 측으로 연장되어 상면에 벨트(32)가 순환되도록 설치되고, 벨트(32)의 양단부를 회전 가능하게 구동축(34)에는 공급모터(36)가 설치되어 공급모터(36)의 동력에 의해 벨트(32)가 순환되면서 다수 개의 봉투부재를 수직프레임(12) 측으로 이동시키게 된다.

벨트(32)의 상면에는 상측으로 돌출되는 다수 개의 격벽부재(38)가 일정한 간격을 유지하며 배치되므로 다수 개가 적층되어 이루어지는 봉투부재 블록을 일정한 간격을 유지시키면서 거치부(50) 측으로 이동시키게 된다.

거치부(50)는, 베이스(10)프로부터 수직방향으로 연장되는 수직프레임(12)에 회전 가능하게 설치되고, 공급컨베이어(30) 측으로 연장되는 회전프레임(52)과, 회전프레임(52)을 이루는 지지플레이트(52c)에 설치되고, 진공압을 제공하는 진공노즐(54)과, 진공노즐(54)에 설치되고 봉투부재에 밀착되는 흡착패드(56)와, 지지플레이트(52c)를 승강시켜 흡착패드(56)를 봉투부재에 인접하게 배치시키는 승강실린더(58)와, 회전프레임(52)을 공급컨베이어(30) 측 또는 수직프레임(12) 측으로 회전시키도록 수직프레임(12)과 회전프레임(52) 사이에 설치되는 구동실린더(57)를 포함한다.

따라서 공급컨베이어(30)의 작동에 의해 봉투부재의 공급이 완료되면 구동실린더(57)로부터 로드가 돌출되어 회전프레임(52)이 하강하며 회전되면서 흡착패드(56)가 봉투부재의 상단에 대향되게 배치되고, 승강실린더(58)로부터 로드가 돌출되어 흡착패드(56)가 봉투부재의 상단에 밀착되게 배치된다.

이후에, 진공노즐(54)로부터 진동압이 제공되면 봉투부재의 상단이 흡착패드(56)에 흡착되고, 승강실린더(58) 내측으로 로드가 삽입되어 하나의 봉투부재가 상승하게 되어 개방부(80)와 개구부가 서로 대향되게 배치된다.

이때, 한 쌍의 구속실린더(52e)로부터 로드가 돌출되면 한 쌍의 구속대(52d)가 봉투부재의 양면을 중앙 측으로 가압하여 봉투부재를 거치하게 되고, 진공압은 해제된 후에 구동실린더(57) 내부로 로드가 삽입되어 회전프레임(52)은 수직프레임(12)의 후방 측으로 회전하며 봉투부재와 흡착패드(56)가 완전히 분리된다.

회전프레임(52)의 단부에는 거치플레이트(52a)가 설치되고, 거치플레이트(52a)로부터 상측으로 연장되고 전방으로 굴곡되는 굴곡플레이트(52b)가 설치되며, 굴곡플레이트(52b)의 저면에 진공노즐(54)이 구비되는 지지플레이트(52c)가 설치된다.

따라서 지지플레이트(52c)의 하부에는 굴곡플레이트(52b)에 의해 공간이 형성되고, 이 공간으로 한 쌍의 구속대(52d)가 배치될 수 있도록 회전프레임(52)의 양측면에 각각 구속대(52d)가 회전 가능하게 설치된다.

봉투부재의 상승작동이 완료된 후에는 구속실린더(52e)로부터 로드가 돌출되어 한 쌍의 구속대(52d)가 봉투부재 측으로 회전되며 봉투부재를 구속하고, 흡착패드(56) 및 진공노즐(54)은 수직프레임(12) 내측 방향으로 회전하며 후퇴하게 된다.

본 실시예의 개방부(80)는, 수직프레임(12)으로부터 거치부(50) 측으로 출몰 가능하게 설치되는 제1개방대(82)와, 제1개방대(82)와 인접하게 배치되고, 거치부(50) 측으로 출몰 가능하게 설치되는 제2개방대(84)와, 제1개방대(82)와 제2개방대(84)를 회전 가능하게 연결하는 제1링크(86)와, 제1개방대(82)와 제2개방대(84)를 회전 가능하게 연결하고, 제1링크(86)와 간격을 유지하며 배치되는 제2링크(87)와, 제1개방대(82) 및 제2개방대(84)를 거치부(50) 측으로 돌출시키도록 수직프레임(12)에 설치되는 개방실린더(88)와, 수직프레임(12)에 설치되는 블록에 형성되고, 제1개방대(82)와 제1링크(86)를 연결하는 회전축이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제1통로(86a)와, 블록에 형성되고, 제1개방대(82)와 제2링크(87)를 연결하는 회전축이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제2통로(87a)를 포함한다.

구속대(52d)에 의해 봉투부재가 거치된 상태가 유지되면 개방실린더(88)로부터 로드가 돌출되어 제1개방대(82) 및 제2개방대(84)를 봉투부재 측으로 돌출시켜 제1개방대(82) 및 제2개방대(84)가 봉투부재의 개구부 내측으로 삽입된다.

이때, 제1링크(86)와 제1개방대(82)를 연결하는 회전축은 제1통로(86a)를 따라 전방으로 슬라이딩되는데, 제1통로(86a)는 전방으로 연장된 후에 곡선을 이루며 상측으로 굴곡되므로 회전축이 상측으로 상승하면서 제1개방대(82)를 상승시키게 된다.

또한, 제2링크(87)와 제1개방대(82)를 연결하는 회전축은 제2통로(87a)를 따라 전방으로 슬라이딩되는데, 제2통로(87a)는 전방으로 연장된 후에 곡선을 이루며 상측으로 굴곡되므로 회전축이 상측으로 상승하면서 제1개방대(82)를 상승시키게 된다.

따라서 봉투부재의 개구부로 삽입되는 제1개방대(82)는 상측으로 상승되면서 개구부를 넓히는 작동을 행하게 되고, 제2개방되는 전진 또는 후진만을 행하게 되므로 제1개방대(82)와 제2개방대(84) 사이의 간격이 넓어지면서 봉투부재의 개구부를 벌리게 된다.

또한, 본 실시예의 이송부(70)는, 수직프레임(12)으로부터 측 방향으로 연장되는 수평프레임(14)에 설치되는 이송축(72)과, 이송축(72)에 회전 가능하게 설치되고, 돌출편(72b)이 구비되어 돌출실린더(72c)에 의해 이송축(72)을 중심으로 회전되는 사각프레임(72a)과, 사각프레임(72a)을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 복수 개의 가이드롤러(74a)가 구비되는 이송블록(74)과, 이송블록(74)으로부터 거치부(50) 측으로 연장되는 연장프레임(76)과, 연장프레임(76)에 설치되고, 로드가 연장프레임(76)의 하단 측으로 출몰되게 설치되는 연장실린더(76b)와, 연장실린더(76b)의 로드에 연결되고, 연장프레임(76)의 하단에 슬라이딩 가능하게 설치되는 구속블록(78b)과, 구속블록(78b)으로부터 연장되고 봉투부재의 양면을 가압하여 구속하는 한 쌍의 거치대(78)와, 한 쌍의 거치대(78)를 봉투부재 측 또는 봉투부재 외측으로 회전시키도록 연장프레임(76)에 설치되는 거치실린더(78a)를 포함한다.

이송축(72)은 수직프레임(12)으로부터 측 방향으로 길게 연장되는 수평프레임(14)에 설치되고, 거치부(50)로부터 측 방향으로 떨어진 위치에 포장대상물을 토출시키는 주입부(90)가 설치된다.

수평프레임(14)에는 이송블록(74)을 측 방향으로 이동시켜 주입부(90)에 대향되게 배치시키는 컨베이어가 설치되고, 사각프레임(72a)이 이송축(72)에 회전 가능하게 설치되며, 사각프레임(72a)으로부터 하측으로 연장되는 돌출편(72b)에 돌출실린더(72c)가 설치되므로 돌출실린더(72c)로부터 로드가 출몰되면 돌출편(72b)을 수평프레임(14)의 전방 또는 후방으로 밀거나 당기면서 사각프레임(72a)을 회전시키게 된다.

따라서 돌출실린더(72c)로부터 로드가 돌출되면 사각프레임(72a)이 이송축(72)을 중심으로 회전되면서 사각프레임(72a)으로부터 하측으로 연장되는 연장프레임(76)을 거치부(50)로부터 먼 방향으로 이동시키게 되고, 돌출실린더(72c) 내부로 로드가 삽입되면 연장프레임(76)을 역방향으로 회전시켜 연장프레임(76)을 거치부(50) 측으로 이동시켜 서로 인접하게 배치되게 한다.

연장프레임(76)의 하단에는 한 쌍의 거치대(78)가 회전 가능하게 설치되고, 각각의 거치대(78)와 연장프레임(76) 사이에 거치실린더(78a)가 설치되므로 한 쌍의 거치실린더(78a)로부터 로드가 돌출되면 한 쌍의 거치대(78)가 중앙 측으로 회전되면서 봉투부재의 양측면을 가압하여 구속하게 된다.

또한, 연장프레임(76)에는 거치대(78)를 연장프레임(76)의 외측 또는 내측으로 밀거나 당기는 연장실린더(76b)가 설치되므로 거치실린더(78a)와 연장실린더(76b)는 서로 연동되면서 한 쌍의 거치대(78)가 봉투부재를 잡을 때에 개방부(80)의 작동에 의해 벌어진 개구부가 다시 변형되기 않고 개방된 상태를 유지하는 안정된 작동을 행하게 된다.

한 쌍의 거치대(78)가 중앙 측으로 회전되어 봉투부재의 양측면을 가압할 때에는 거치대(78) 내벽에 설치되는 구속블록(78b)이 개구부를 감싸게 되는데, 구속블록(78b)의 내벽에는 외측 방향으로 오목하게 개방홈부(78c)가 형성되므로 한 쌍의 구속블록(78b)에 의해 감싸지는 개구부는 한 쌍의 개방홈부(78c)가 연속되게 배치되어 이루어지는 홀부 내부에 배치되므로 개구부가 변형되지 않게 보호되면서 봉투부재를 이동시킬 수 있게 된다.

미설명 부호 76a 및 89는, 이송블록(74)과 연장프레임(76) 사이에 설치되는 보조지지대(76a)와, 제1개방대(82)가 후퇴할 때에 제1개방대(82)를 하강시키는 폐쇄실린더(89)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 분체형 포장대상물용 충전포장장치의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 작업자가 벨트(32) 상면에 다수 개의 봉투부재를 안착시킨 후에 충전포장장치에 전원을 공급하면 공급모터(36)의 구동에 의해 다수 개의 봉투부재가 거치부(50) 측으로 이동되고, 공급모터(36)가 정지되어 봉투부재가 일정한 위치에 배치되면 구동실린더(57)로부터 로드가 돌출되어 지지플레이트(52c)가 봉투부재에 상부에 대향되도록 배치된다.

이후에, 승강실린더(58)로부터 로드가 돌출되면 흡착패드(56)가 봉투부재의 상단에 인접하게 배치되고, 진공노즐(54)을 통해 진공압이 제공되어 흡착패드(56)에 하나의 봉투부재가 흡착되고, 승강실린더(58) 내부로 로드가 삽입되면 하나의 봉투부재가 상승되어 봉투부재의 개구부가 개방부(80)에 대향되게 배치된다.

봉투부재 상승작동이 완료되면 구속실린더(52e)로부터 로드가 돌출되어 한 쌍의 구속대(52d)가 봉투부재의 양측면을 가압하여 봉투부재가 직립된 상태로 거치되게 하고, 진공압이 해제된 후에 구동실린더(57) 내부로 로드가 삽입되어 지지플레이트(52c) 및 회전프레임(52)을 수직프레임(12) 내측으로 후퇴시키게 된다.

진공노즐(54) 및 지지프레이트가 후퇴하면 제1개방대(82) 및 제2개방대(84)가 개구부에 대향되게 배치된 상태가 유지되고, 이때, 개방실린더(88)로부터 로드가 돌출되어 제1개방대(82) 및 제2개방대(84)를 개구부 내측으로 삽입시키게 되고, 제1개방대(82)는 제1통로(86a) 및 제2통로(87a)를 따라 전진된 후에 상측으로 이동되는 회전축에 의해 상측되면서 돌출되어 개구부를 상측으로 벌리는 작동을 행하게 된다.

상기한 바와 같이 개구부가 벌어지게 되면 돌출실린더(72c) 내부로 로드가 삽입되면서 사각프레임(72a) 및 연장프레임(76)이 수직프레임(12) 측으로 회전되면서 한 쌍의 거치대(78) 사이의 간격으로 봉투부재가 삽입되도록 연장프레임(76)이 회전된다.

이후에, 개방실린더(88) 내부로 로드가 삽입됨과 동시에 거치실린더(78a)로부터 로드가 돌출되어 봉투부재의 양측면을 한 쌍의 거치대(78)가 가압하면서 거치하게 되고, 돌출실린더(72c)로부터 로드가 돌출되어 연장프레임(76)이 수직프레임(12)으로부터 먼 방향으로 회전되어 봉투부재를 거치부(50) 및 개방부(80)로부터 멀리 이동시키고, 컨베이어의 작동에 의해 이송블록(74)이 사각프레임(72a)을 따라 측 방향으로 이동되어 주입부(90)에 대향되는 위치로 이동하게 된다.

봉투부재가 주입부(90)에 대향되게 배치되면, 다시 돌출실린더(72c) 내부로 로드가 삽입되면서 봉투부재를 주입부(90)에 가깝게 이동시키게 되고, 이때, 주입부(90)로부터 돌추되게 설치되는 주입노즐(92)은 개구부를 통해 봉투부재 내부로 삽입되어 충전작동을 진행하게 된다.

이로써, 일정한 크기의 봉투부재를 한 장씩 거치하여 공급하고, 공급되는 봉투부재의 개구부를 개구시킨 후에 개구부를 통해 분체형 포장대상물을 주입하며, 일련의 공정이 작업자의 수작업 없이 자동으로 연속하여 이루어질 수 있는 분체형 포장대상물용 충전포장장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 분체형 포장대상물용 충전포장장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 분체형 포장대상물용 충전포장장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 충전포장장치가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 베이스 12 : 수직프레임
14 : 수평프레임 30 : 공급컨베이어
32 : 벨트 34 : 구동축
36 : 공급모터 38 : 격벽부재
50 : 거치부 52 : 회전프레임
52a : 거치플레이트 52b : 굴곡플레이트
52c : 지지플레이트 52d : 구속대
52e : 구속실린더 54 : 진공노즐
56 : 흡착패드 57 : 구동실린더
58 : 승강실린더 70 : 이송부
72 : 이송축 72a : 사각프레임
72b : 돌출편 72c : 돌출실린더
74 : 이송블록 74a : 가이드롤러
76 : 연장프레임 76a : 보조지지대
76b : 연장실린더 78 : 거치대
78a : 거치실린더 78b : 구속블록
78c : 개방홈부 80 : 개방부
82 : 제1개방대 84 : 제2개방대
86 : 제1링크 86a : 제1통로
87 : 제2링크 87a : 제2통로
88 : 개방실린더 89 : 폐쇄실린더
90 : 주입부 92 : 주입노즐

Claims

복수 개의 봉투부재를 연속하여 공급하는 공급컨베이어;
상기 봉투부재를 하나씩 거치하여 이동시키는 거치부;
상기 거치부에 의해 공급되는 상기 봉투부재의 일부분을 고정시키고, 상기 봉투부재의 일측에 구비되는 개구부를 확장시키는 개방부;
상기 봉투부재의 개구부가 확장된 상태를 유지하면서 상기 봉투부재를 이동시키는 이송부; 및
상기 이송부에 의해 공급되는 상기 봉투부재의 개구부에 분체형 포장대상물을 주입하는 주입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체형 포장대상물용 충전포장장치.
제1항에 있어서, 상기 공급컨베이어는,
베이스 상면에 순환되도록 설치되는 벨트;
상기 벨트의 양단부에 삽입되어 상기 벨트를 순환 가능하게 지지하는 구동축;
상기 구동축에 동력을 제공하도록 상기 베이스에 설치되는 공급모터; 및
상기 벨트의 상면에 복수 개의 상기 봉투부재가 일정한 간격을 유지하며 안착되도록 상기 벨트로부터 외측으로 돌출되게 설치되는 격벽부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체형 포장대상물용 충전포장장치.
제1항에 있어서, 상기 거치부는,
상기 베이스프로부터 수직방향으로 연장되는 수직프레임에 회전 가능하게 설치되고, 상기 공급컨베이어 측으로 연장되는 회전프레임;
상기 회전프레임을 이루는 지지플레이트에 설치되고, 진공압을 제공하는 진공노즐;
상기 진공노즐에 설치되고 상기 봉투부재에 밀착되는 흡착패드;
상기 지지플레이트를 승강시켜 상기 흡착패드를 상기 봉투부재에 인접하게 배치시키는 승강실린더; 및
상기 회전프레임을 상기 공급컨베이어 측 또는 상기 수직프레임 측으로 회전시키도록 상기 수직프레임과 상기 회전프레임 사이에 설치되는 구동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체형 포장대상물용 충전포장장치.
제2항에 있어서, 상기 이송부는,
상기 수직프레임으로부터 측 방향으로 연장되는 수평프레임에 설치되는 이송축;
상기 이송축에 회전 가능하게 설치되고, 돌출편이 구비되어 돌출실린더에 의해 상기 이송축을 중심으로 회전되는 사각프레임;
상기 사각프레임을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되고, 복수 개의 가이드롤러가 구비되는 이송블록;
상기 이송블록으로부터 상기 거치부 측으로 연장되는 연장프레임;
상기 연장프레임에 설치되고, 로드가 상기 연장프레임의 하단 측으로 출몰되게 설치되는 연장실린더;
상기 연장실린더의 로드에 연결되고, 상기 연장프레임의 하단에 슬라이딩 가능하게 설치되는 구속블록;
상기 구속블록으로부터 연장되고 상기 봉투부재의 양면을 가압하여 구속하는 한 쌍의 거치대; 및
한 쌍의 상기 거치대를 상기 봉투부재 측 또는 상기 봉투부재 외측으로 회전시키도록 상기 연장프레임에 설치되는 거치실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 분체형 포장대상물용 충전포장장치.
제4항에 있어서, 상기 개방부는,
상기 수직프레임으로부터 상기 거치부 측으로 출몰 가능하게 설치되는 제1개방대;
상기 제1개방대와 인접하게 배치되고, 상기 거치부 측으로 출몰 가능하게 설치되는 제2개방대;
상기 제1개방대와 상기 제2개방대를 회전 가능하게 연결하는 제1링크;
상기 제1개방대와 상기 제2개방대를 회전 가능하게 연결하고, 상기 제1링크와 간격을 유지하며 배치되는 제2링크;
상기 제1개방대 및 상기 제2개방대를 상기 거치부 측으로 돌출시키도록 상기 수직프레임에 설치되는 개방실린더;
상기 수직프레임에 설치되는 블록에 형성되고, 상기 제1개방대와 상기 제1링크를 연결하는 회전축이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제1통로; 및
상기 블록에 형성되고, 상기 제1개방대와 상기 제2링크를 연결하는 회전축이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 제2통로를 포함하고,
상기 제1통로 및 상기 제2통로는 상측으로 굴곡되게 형성되는 것을 특징으로 하는 분체형 포장대상물용 충전포장장치.